(57)【要約】【課題】  トナーカートリッジ内のトナー残量をより高い精度で管理することができるようにする。【解決手段】  トナーが初期量から所定の残量にまで減少したことを検出するトナーセンサ７８及びトナー残量判別部１１８からなるトナー残量検出部と、画像形成枚数をカウントする枚数センサ９４及びカウント実行部１１６からなるカウンタ部と、トナーが所定の残量にまで減少したときにトナーの初期量から残量に至るまでのカウンタ部による画像形成枚数に基づいて残るトナーによる画像形成可能枚数を導出する画像形成可能枚数導出部１２０と、画像形成可能枚数導出部１２０で導出された画像形成可能枚数を液晶表示部１０４に表示する表示制御部１３２とを備える。【選択図】      図１
2006308854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いて画像形成部により記録紙に対し画像形成を行う画像形成装置であって、現像剤が初期量から所定の残量にまで減少したことを検出する現像剤残量検出部と、記録紙の画像形成枚数をカウントするカウンタ部と、現像剤が所定の残量にまで減少したときに現像剤の前記初期量から前記残量に至るまでの前記カウンタ部による画像形成枚数に基づいて残る現像剤による画像形成可能枚数を導出する画像形成可能枚数導出部と、この画像形成可能枚数導出部で導出された画像形成可能枚数を表示部に表示する表示制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像剤が所定の残量にまで減少したときに当該減少後の画像形成予定枚数を導出する画像形成予定枚数導出部と、この画像形成予定枚数導出部により導出された画像形成予定枚数が前記残る現像剤による画像形成可能枚数よりも多い場合に現像剤の使用量を抑制することで前記残る現像剤により前記画像形成予定枚数の画像形成が可能となる画像形成モードを選択するモード選択部と、前記画像形成部の画像形成モードを前記モード選択部により選択された画像形成モードに設定変更するモード設定変更部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記モード選択部は、前記画像形成予定枚数の画像形成が可能となる複数の画像形成モードを前記表示部に表示することにより構成されるものであり、当該表示部に表示される複数の画像形成モードのうちから１の画像形成モードを選択するようにしたものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤であるトナーを用いて記録紙に対し画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、現像剤であるトナーを用いて記録紙に対し画像形成を行うようにした複写機やプリンタなどの画像形成装置が汎用されている。このような画像形成装置においては、トナーの充填されたトナーカートリッジが用いられており、トナーカートリッジ内のトナーがなくなった場合に新しいトナーカートリッジに交換する必要があることから、使用中のトナーカートリッジ内のトナー残量を正確に管理する必要がある。
【０００３】
このため、トナーカートリッジに取り付けたトナーセンサからのセンサ情報と、画像形成時の黒ドット数の計数値とに基づいてトナーカートリッジ内のトナー残量を管理する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。この手法によれば、センサ情報と黒ドット数の２つの情報に基づいてトナー残量を管理することからトナー残量を正確に把握することが可能となり、トナーカートリッジ内のトナーを有効に使用することができる。
【０００４】
また、トナーカートリッジに取り付けたトナーセンサにより所定のトナー残量になったことが検出された後に予め決められた有効トナー残量から実際に記録する画像に応じたトナー使用量を順次差し引くことでトナーカートリッジ内のトナー残量を管理する手法が提案されている（例えば、特許文献２）。この手法によれば、記録内容に応じたトナー残量を把握することが可能となり、トナーカートリッジ内のトナーを有効に使用することができる。
【０００５】
さらに、トナーカートリッジに取り付けたトナーセンサにより所定のトナー残量になったことが検出された後にトナー使用量を節約する節約モードに移行させ、その節約レベルに対応した記録紙の残り出力枚数を表示部に表示することでトナーカートリッジ内のトナー残量を管理する手法も提案されている（例えば、特許文献３）。この手法によれば、節約モードに応じたトナー残量を把握することが可能となり、トナーカートリッジ内のトナーを有効に使用することができる。
【特許文献１】特開２００２−２１４８９９号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３８１９号公報
【特許文献３】特開２００４−１７７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、現像剤であるトナーを用いて記録紙に対し画像形成を行うようにした複写機やプリンタなどの画像形成装置にあっては、記録紙に記録する画像が文字である場合、写真や設計図などの絵柄である場合などの画像内容に応じて記録紙における黒ドット（黒画素数）の占める割合（黒比率）が異なることになる。このような差異は、画像形成装置を利用するユーザにより記録する画像内容に一定の傾向性がある場合には、ユーザに対応して固定されてしまうことになる。
【０００７】
例えば、記録紙に記録する画像が主として文字である場合を標準的なものとすると、記録紙に記録する画像が主として写真である場合は標準的なものよりも記録紙における黒ドットの占める割合が多くなることから同サイズの記録紙であってもトナーの消費量が増大される一方、記録紙に記録する画像が主として設計図である場合は標準的なものよりも記録紙における黒ドットの占める割合が少なくなることから同サイズの記録紙であってもトナーの消費量が削減されることになる。
【０００８】
このように、画像形成装置を利用するユーザにより画像形成内容に一定の傾向性が生じる場合があるにも拘わらず、上記特許文献１乃至３に示す従来の画像形成装置にあっては、トナー残量を管理する上でかかる傾向性があることについては考慮されていないため、かかる傾向性がある場合には正確なトナー残量を求めることは困難となる。このため、画像形成作業の途中でトナー切れになる場合が生じたり、実際にはトナーが存在しているにも拘わらずトナーカートリッジを交換してしまう場合が生じたりするという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、画像形成内容に傾向性がある場合であってもトナー残量を高い精度で管理することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、現像剤を用いて画像形成部により記録紙に対し画像形成を行う画像形成装置であって、現像剤が初期量から所定の残量にまで減少したことを検出する現像剤残量検出部と、記録紙の画像形成枚数をカウントするカウンタ部と、現像剤が所定の残量にまで減少したときに現像剤の前記初期量から前記残量に至るまでの前記カウンタ部による画像形成枚数に基づいて残る現像剤による画像形成可能枚数を導出する画像形成可能枚数導出部と、この画像形成可能枚数導出部で導出された画像形成可能枚数を表示部に表示する表示制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に係る画像形成装置であって、現像剤が所定の残量にまで減少したときに当該減少後の画像形成予定枚数を導出する画像形成予定枚数導出部と、この画像形成予定枚数導出部により導出された画像形成予定枚数が前記残る現像剤による画像形成可能枚数よりも多い場合に現像剤の使用量を抑制することで前記残る現像剤により前記画像形成予定枚数の画像形成が可能となる画像形成モードを選択するモード選択部と、前記画像形成部の画像形成モードを前記モード選択部により選択された画像形成モードに設定変更するモード設定変更部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２に係る画像形成装置であって、前記モード選択部は、前記画像形成予定枚数の画像形成が可能となる複数の画像形成モードを前記表示部に表示することにより構成されるものであり、当該表示部に表示される複数の画像形成モードのうちから１の画像形成モードを選択するようにしたものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、現像剤が所定の残量にまで減少したとき、それまでの画像形成枚数に基づいて残る現像剤による画像形成可能枚数が導出されることから、画像形成装置を利用するユーザにより画像形成内容に一定の傾向性が生じる場合でもトナー残量を高い精度で管理することができる。また、その画像形成可能枚数が表示部に表示されることから、残っている現像剤により予定する画像形成枚数の処理が可能であるか否かを目視により確認することができ、利便性に優れたものとなる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、画像形成予定枚数が残る現像剤による画像形成可能枚数よりも多い場合、画像形成予定枚数だけ画像形成可能な画像形成モードを選択することができることから、新しいトナーカートリッジを未だ購入していないような場合であっても残る現像剤により画像形成予定枚数の処理が可能になり、利便性に優れたものとなる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、画像形成予定枚数が残る現像剤による画像形成可能枚数よりも多い場合、画像形成予定枚数だけ画像形成可能な複数の画像形成モードが表示部に表示されることから、ユーザはその表示された複数の画像形成モードのうちから１の画像形成モードを選択すればよいことになり、利便性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明するための内部構成図である。この図において、画像形成装置１０は、現像剤であるトナーを用いて記録紙に画像を形成するようにした複写機を構成するものであり、原稿画像を読み取る画像読取部１２と、画像読取部１２の上方に位置する原稿載置部１４と、画像読取部１２の下方に位置する画像形成部１６と、原稿載置部１４と略同じ高さ位置に配設されている操作盤１８とから構成されている。
【００１７】
画像読取部１２は、第１光学系２０と、第２光学系２２と、レンズ２４と、ラインセンサ２６とを備えている。第１光学系２０は、原稿面に光を照射して原稿画像を得るためのものであり、ハロゲンランプ等からなる露光光源２８と、露光光源２８の光を原稿面に反射させる反射板３０と、露光光源２８により照射され、原稿面で反射された原稿画像を水平方向に向ける反射鏡３２とを備えている。
【００１８】
第２光学系２２は、第１光学系２０により得た原稿画像をレンズ２４に導くものであり、反射鏡３２で反射された原稿画像をレンズ２４に導く複数の反射鏡３３、３４を備えている。レンズ２４は、第２光学系２２により導かれた原稿画像をラインセンサ２６に結像させるものである。ラインセンサ２６は、原稿画像を読み取るもので、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子からなり、例えば、原稿載置部１４載置される原稿の幅方向（図中の奥行き方向）のサイズに対応した長さを有している。なお、このラインセンサ２６で読み取られた原稿画像は、所定の信号処理が施された後にデジタル信号に変換され、図略のメモリに記憶される。
【００１９】
また、画像読取部１２の上部には、第１光学系２０及び第２光学系２２を原稿載置部１４における図中の左端位置と右端位置間においてガイドする一対のガイドレール３６（図中では一方のみ図示）が幅方向（図中の奥行き方向）両端に配設されており、第１光学系２０及び第２光学系２２が図略のモータによりガイドレール３６に沿って往復動するように構成されている。
【００２０】
原稿載置部１４は、画像読取部１２の上部に装着されたコンタクトガラス４０と、このコンタクトガラス４０上面において開閉する原稿押え部４２と、この原稿押え部４２の上方に配設された自動原稿給送部４４とを備えている。ここで、コンタクトガラス４０は、自動原稿給送部４４により搬送される原稿が通過する第１のコンタクトガラス４０ａ及び静止原稿が載置される第２のコンタクトガラス４０ｂとから構成されている。また、自動原稿給送部４４は、その適所に自動原稿給送部４４に載置された原稿束の枚数をカウントするためのフォトインタラプタなどからなる原稿センサ３８を備えており、原稿押え部４２は、その上面が自動原稿給送部４４に載置される原稿束の排出部を構成している。
【００２１】
自動原稿給送部４４は、所定位置に載置された原稿束を１枚ずつ順に第１のコンタクトガラス４０ａ上に自動給送する一方、読み取りの終了した原稿を順に原稿押え部４２上面の排出部に戻すようにしたものである。なお、本実施形態では、自動原稿給送部４４に原稿束が載置される場合、各原稿の画像がすべて読み取られた後に画像形成動作（複写動作）が開始されるように構成されている。
【００２２】
画像形成部１６は、光学ユニット４６と、像形成部４８と、定着部５０と、用紙搬送部５２とから構成されている。光学ユニット４６は、上記の図略のメモリから読み出されたラインセンサ２６で読み取った原稿画像を後述する感光体ドラム５８に露光するためのものであり、その読み出された画像データに基づいて生成された変調信号をレーザー光に変換して出力する発光部５４と、この発光部５４からのレーザー光を後述する感光体ドラム５８に向けて反射する反射ミラー５６とを備えている。
【００２３】
像形成部４８は、定速回転される感光体ドラム５８を備えると共に、この感光体ドラム５８の周面に沿って帯電器６０と、現像部６２と、クリーニング部６４とを順に備えている。感光体ドラム５８は、図略の駆動モータにより図示の時計方向（矢印方向）に回転駆動されるものであり、帯電器６０と対向する位置で静電領域が形成され、この静電領域に光学ユニット４６から原稿画像に基づいて出力されるレーザー光が照射されることで静電潜像が形成され、現像部６２と対向する位置で静電潜像がトナー像に現像される。感光体ドラム５８の下方には転写ローラ６８が配設されており、トナー像が形成された感光体ドラム５８は、その転写ローラ６８と対向する位置で記録紙（転写紙）にトナー像を転写する。記録紙にトナー像を転写し終えた感光体ドラム５８は、クリーニング部６４と対向する位置で表面に残留しているトナーが除去される。
【００２４】
帯電器６０は、例えば、感光体ドラム５８の幅方向の長さを有する帯電ワイヤ７０を備えたものであり、帯電ワイヤ７０に図略の電源から電圧を印加して感光体ドラム５８に電荷を付与することで感光体ドラム５８の表面に静電領域を形成する。現像部６２は、例えば、トナーとキャリアとからなる２成分系の現像剤を使用するものであり、内部に現像剤が装填される現像本体部７２と、感光体ドラム５８に近接した状態で現像本体部７２に内装された現像ローラ７４と、現像本体部７２の上方において取り外し自在に装着され、現像本体部７２内のトナーを補給するトナーカートリッジ７６とを備えたものである。
【００２５】
現像本体部７２は、図略の攪拌ローラなどを内部に備えており、現像剤を攪拌することでキャリアとトナーとが摩擦され、これによりトナーが帯電されるようにしたものである。現像ローラ７４は、図略の電源から電圧が供給されることで表面が帯電した状態とされるもので、この現像ローラ７４の表面に静電的に付着されたトナーを感光体ドラム５８の表面に付着させるものである。
【００２６】
トナーカートリッジ７６は、図２に示すように、現像本体部７２内に補給するトナーが充填された直方体や円筒体などの筒形状を有するものであり、下部側面の所定位置にトナー残量を検出するためのトナーセンサ７８を備えたものである。このトナーセンサ７８は、例えば、反射型フォトセンサで構成されたもので、このトナーセンサ７８の対向位置にトナーが存在している場合には発光素子から出力された光がトナー表面で反射されて受光素子で受光されることでトナーの存在が検出され、トナーセンサ７８の対向位置にトナーが存在していない場合には発光素子から出力された光が反射されないことからトナーの不存在が検出されることになる。
【００２７】
定着部５０は、像形成部４８でトナー像が転写された記録紙を加熱することにより定着処理を行うものであり、熱遮蔽ボックス８０内の上部に配設され、内蔵されたヒータにより加熱される定着ローラ８２と、熱遮蔽ボックス８０内の下部に配設され、定着ローラ８２に圧接して配設された加圧ローラ８４とを備えたものである。
【００２８】
用紙搬送部５２は、記録紙を矢印Ａで示す経路に沿って搬送するものであり、記録紙（本実施形態では、Ａ４サイズ）が集積された状態で収納される給紙カセットＰＣを装填するカセット装填部８６と、このカセット装填部８６に装填された給紙カセットＰＣ内から図略の給紙ローラにより引き出された記録紙を感光体ドラム５８に導く上流側搬送路８８と、感光体ドラム５８でトナー像が転写された記録紙を定着部５０の定着ローラ８２及び加圧ローラ８４間を経由させて図中の左方に取り付けられた排出トレー９０に導く下流側搬送路９２とを備えている。
【００２９】
ここで、上流側搬送路８８及び下流側搬送路９２の適所には図略の搬送ローラ対が配設され、感光体ドラム５８の近傍位置には図略のレジストローラ対が配設されている。また、カセット装填部８６は、説明の便宜上、１つの給紙カセットＰＣのみを装填するようにしたものであるが、記録紙サイズの異なる複数の給紙カセットを装填できるように構成してもよい。また、下流側搬送路９２における定着部５０の出口側には画像の形成された記録紙の通過を検出することで画像形成枚数（複写枚数）をカウントするための枚数センサ９４が配設されている。この枚数センサ９４はフォトインタラプタなどにより構成されたもので、発光素子と受光素子間を通過する記録紙の始端と終端とを検出することで記録紙の画像形成枚数（複写枚数）を検出するものである。
【００３０】
操作盤１８は、テンキー１００、機能キー１０２、液晶表示部１０４、スタートボタン１０６などを備えたものである。テンキー１００は、画像形成部数（複写部数）を設定するためのものであり、機能キー１０２は、トナーカートリッジ７６を新しいものと交換したときに操作することでトナーカートリッジ７６が交換されたことを画像形成装置１０に認識させるためのものである。また、液晶表示部１０４は、設定した画像形成部数を表示するための部数表示部、画像形成濃度（複写濃度）を設定するための濃度設定部、画像形成倍率（複写倍率）を設定するための倍率設定部、トナーの消費量を抑制する画像形成モードを設定するためのモード選択部などを備えたものであり、スタートボタン１０６は、画像形成動作（複写動作）を開始するときにオン操作するためのものである。
【００３１】
これら液晶表示部１０４に設けられた濃度設定部、倍率設定部、モード選択部などは、指先を表示面にタッチすることで設定を行うタッチセンサ方式により構成されたものである。なお、液晶表示部１０４に設けられたモード選択部に表示される画像形成モードについては後述する。
【００３２】
上記のように構成された画像形成装置１０は、次のように動作する。すなわち、原稿束を自動原稿給送部４４に載置すると共に、操作盤１８で画像形成部数、画像形成濃度、画像形成倍率などを設定した後にスタートボタン１０６をオン操作することで原稿が第１のコンタクトガラス４０ａ上に順次搬送され、第１のコンタクトガラス４０ａ上を通過する。このとき、第１のコンタクトガラス４０ａに対応する位置に停止している露光光源２８により原稿面に光が照射されることで得られた原稿画像がラインセンサ２６に導かれて読み取られ、図略のメモリに記憶される。第１のコンタクトガラス４０ａ上を通過した原稿は原稿押え板４２上面の排出部に排出される。
【００３３】
原稿が書籍等のように綴じられたものである場合などには、原稿押え板４２を開けてその原稿を第２のコンタクトガラス４０ｂ上に載置すると共に、操作盤１８で画像形成部数、画像形成濃度、画像形成倍率などを設定した後にスタートボタン１０６をオン操作することで露光光源２８が原稿面を走査し、原稿面に光が照射されることで得られた原稿画像がラインセンサ２６に導かれて読み取られ、図略のメモリに記憶される。
【００３４】
一方、帯電器６０により感光体ドラム５８の表面が帯電され、図略のメモリに記憶された原稿画像に応じたレーザ光が発射されて感光体ドラム５８の表面が露光されることにより静電潜像が形成される。次いで、現像部６２から感光体ドラム５８に供給されるトナーが上記静電潜像に付着することで感光体ドラム５８の表面にトナー像が形成される。
【００３５】
そして、給紙カセットＰＣに収納された記録紙が、図略の給紙ローラによって上流側搬送路８８を介してレジストローラ対側に給紙されると共に、上記静電潜像の形成と同期してレジストローラ対により感光体ドラム５８と転写ローラ６８との間に搬送される。この感光体ドラム５８と転写ローラ６８との間に搬送された記録紙は、静電潜像の極性とは逆極性の電圧が印加された転写ローラ６８により感光体ドラム５８のトナー像が転写された後に感光体ドラム５８から分離され、下流側搬送路９２を介して定着部５０に搬送されて定着処理が行われた後に排出トレー９０に排出される。なお、トナー像を転写し終えた感光体ドラム５８は、クリーニング部６４で表面に残留しているトナーが除去される。この動作が順次繰り返されることで所定枚数の記録紙に対する画像形成が実行される。
【００３６】
図３は、上記のように構成された画像形成装置１０におけるトナーカートリッジ７６のトナー残量を管理するための制御動作を説明するためのブロック図である。すなわち、画像形成装置１０は、その適所に全体の動作を制御するための制御部１１０を備えている。この制御部１１０は、演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭ（Read-Only Memory）、及び、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を備えたマイクロコンピュータなどで構成されたものであるが、ここではトナーカートリッジ７６のトナー残量を管理するための制御動作に必要な要素を中心に説明する。
【００３７】
すなわち、この制御部１１０には、画像読取部１２、画像形成部１６、操作盤１８、原稿センサ３８、トナーセンサ７８及び枚数センサ９４が所定のインターフェース回路を介して接続されると共に、画像形成枚数（複写枚数）、所定のトナー残量での画像形成可能枚数などを所定領域に記憶する電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などからなる記憶部１１２が所定のインターフェース回路を介して接続されている。
【００３８】
また、制御部１１０には、カートリッジ交換判別部１１４、カウント実行部１１６、トナー残量判別部１１８、画像形成可能枚数導出部１２０、画像形成予定枚数導出部１２２、画像形成可能判別部１２４、画像形成モード抽出部１２６、画像形成モード設定変更部１２８、記憶制御部１３０及び表示制御部１３２としての各機能実現部を備えている。ここで、カートリッジ交換判別部１１４は、トナーが初期量（新しいトナーカートリッジ７６のトナー充填量）まで充填されている新しいトナーカートリッジ７６に交換されたか否かを判別するものである。本実施形態では、操作盤１８の機能キー１０２がオン操作されることで操作信号が出力されるように構成されており、操作信号を受信することでトナーカートリッジ７６が交換されたと判別する。
【００３９】
カウント実行部１１６は、枚数センサ９４から出力される検出信号に基づいて記録紙の画像形成枚数をカウントするものである。なお、カウント実行部１１６は、枚数センサ９４とでカウンタ部を構成する。トナー残量判別部１１８は、トナーセンサ７８から出力される検出信号に基づき、トナーカートリッジ７６内の現像剤であるトナーが初期量から所定の残量にまで減少したか否か（すなわち、トナーの上面位置がトナーセンサ７８位置に達したか否か）を判別するものである。
【００４０】
例えば、トナーカートリッジ７６内のトナーの上面位置がトナーセンサ７８よりも上方にあるときにはオフ信号が出力され、トナーが消費されて減少することでトナーの上面位置がトナーセンサ７８位置に達したときにオン信号が出力されるように構成されており、オン信号を受信することでトナーが所定の残量にまで減少した（すなわち、トナーの上面位置がトナーセンサ７８位置に達した）と判別する。なお、トナー残量判別部１１８は、トナーセンサ７８とでトナー残量検出部（現像剤残量検出部）を構成する。
【００４１】
画像形成可能枚数導出部１２０は、トナーが所定の残量にまで減少したとき（すなわち、トナーの上面位置がトナーセンサ７８位置に達したとき）、残るトナーによる記録紙の画像形成可能枚数を導出するものである。すなわち、トナーが所定の残量にまで減少したとき、初期量から所定の残量に至るまでにカウント実行部１１６によりカウントされた記録紙の画像形成枚数に基づき、残るトナーによる記録紙の画像形成可能枚数を算出する。例えば、初期量から所定の残量までのトナー量をＴ１（図２）、このトナー量Ｔ１による記録紙の画像形成枚数をＮ１（本実施形態では、すべてＡ４サイズの記録紙に画像形成するものとする）、残るトナー量をＴ２（図２）としたとき、この残るトナー量Ｔ２による記録紙の画像形成可能枚数Ｎ２（本実施形態では、すべてＡ４サイズの記録紙に画像形成するものとする）は、Ｎ２＝Ｔ２・Ｎ１／Ｔ１の式により算出することができる。
【００４２】
画像形成予定枚数導出部１２２は、トナーが所定の残量にまで減少したとき（すなわち、トナーの上面位置がトナーセンサ７８位置に達したとき）、その後に画像形成が行われる記録紙の画像形成予定枚数（複写予定枚数）を導出するものである。すなわち、所定枚数の原稿束が自動原稿給送部４４に載置される場合では、原稿が自動給送されるときに原稿センサ３８により読み取られた原稿枚数をＭ１、テンキー１００により設定された画像形成部数をＸ１としたとき、記録紙の画像形成予定枚数Ｎ３は、Ｎ３＝Ｍ１・Ｘ１の式により算出することができる。また、原稿がコンタクトガラス４０ｂ上に載置される場合では、テンキー１００により設定された画像形成部数をＸ１としたとき、記録紙の画像形成予定枚数Ｎ３は、テンキー１００により設定される画像形成部数と同数となり、Ｎ３＝Ｘ１の式により算出することができる。
【００４３】
画像形成可能判別部１２４は、トナーが所定の残量にまで減少した後に記録紙に対し画像形成する場合の画像形成予定枚数導出部１２２により導出された画像形成予定枚数が複写可能枚数導出部１２０により導出された枚数よりも多いか否かを判別するものである。
【００４４】
画像形成モード抽出部１２６は、トナーが所定の残量にまで減少した後の画像形成予定枚数導出部１２２により導出された記録紙の画像形成予定枚数が画像形成可能枚数導出部１２０により導出された枚数よりも多い場合は記録紙に対する画像形成作業の途中でトナー切れにより画像形成不能となることから、かかる画像形成不能となることを回避するべく残るトナーにより画像形成予定枚数の画像形成が可能となるトナー使用量抑制モードである画像形成モードを抽出するものである。すなわち、かかる画像形成モードとして、本実施形態では、濃度抑制モード、画像縮小モード及び間引きモードが抽出されるようになっている。
【００４５】
ここで、濃度抑制モードとは、画像サイズはそのままで画像濃度を画像形成予定枚数に対応して薄くすることでトナー消費量を抑制し、これにより残るトナーで画像形成予定枚数の画像形成を可能とするものである。本実施形態では、画像形成可能枚数導出部１２０により導出された画像形成可能枚数と画像形成予定枚数導出部１２２により導出された画像形成予定枚数とから画像濃度をどれだけ薄くすればよいかが算出され、例えば、濃度８０％、濃度７０％及び濃度６０％のうち画像形成予定枚数の画像形成の可能な濃度が抽出される。
【００４６】
すなわち、濃度６０％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、濃度６０％のみが抽出されて液晶表示部１０４に表示され、濃度７０％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、濃度７０％及び濃度６０％が抽出されて液晶表示部１０４に表示され、濃度８０％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、濃度８０％、濃度７０％及び濃度６０％のすべてが抽出されて液晶表示部１０４の所定領域に表示される。なお、濃度８０％、濃度７０％及び濃度６０％とは、標準濃度におけるトナー量の８０％、７０％及び６０％のトナー量でそれぞれ画像形成を行うことを示すものである。
【００４７】
また、画像縮小モードとは、原稿１枚分の画像サイズを縮小することでトナー消費量を抑制し、これにより残るトナーで画像形成予定枚数の画像形成を可能とするものである。本実施形態では、画像形成可能枚数導出部１２０により導出された画像形成可能枚数と画像形成予定枚数導出部１２２により導出された画像形成予定枚数とから画像サイズをどれだけ縮小すればよいかが算出され、例えば、２ｉｎ１（１枚の縦方向の記録紙に原稿２枚分を左右に分けて画像形成）、４ｉｎ１（１枚の縦方向の記録紙に原稿４枚分を上下左右に分けて画像形成）及び８ｉｎ１（１枚の横方向の記録紙に原稿８枚分を上下２段に分けて画像形成）のうち画像形成予定枚数の画像形成の可能な縮小画像が抽出される。
【００４８】
すなわち、８ｉｎ１とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、８ｉｎ１のみが抽出されて液晶表示部１０４に表示され、４ｉｎ１とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、４ｉｎ１及び８ｉｎ１が抽出されて液晶表示部１０４に表示され、２ｉｎ１とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、２ｉｎ１、４ｉｎ１及び８ｉｎ１のすべてが抽出されて液晶表示部１０４の所定領域に表示される。
【００４９】
また、間引きモードとは、画像サイズはそのままで黒ドット数を間引いて解像度を下げることでトナー消費量を抑制し、これにより残るトナーで画像形成予定枚数の画像形成を可能とするものである。本実施形態では、画像形成可能枚数導出部１２０により導出された画像形成可能枚数と画像形成予定枚数導出部１２２により導出された画像形成予定枚数とから間引き率をどれだけにすればよいかが算出され、例えば、間引き率１０％、間引き率１５％及び間引き率２０％のうち画像形成予定枚数の画像形成の可能な間引き率が抽出される。
【００５０】
すなわち、間引き率２０％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、間引き率２０％のみが抽出されて液晶表示部１０４に表示され、間引き率１５％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、間引き率１５％及び間引き率２０％が抽出されて液晶表示部１０４に表示され、間引き率１０％とすることで画像形成予定枚数の画像形成が可能となる場合は、間引き率１０％、間引き率１５％及び間引き率２０のすべてが抽出されて液晶表示部１０４の所定領域に表示される。
【００５１】
画像形成モード設定変更部１２８は、画像形成部１６の画像形成モードを画像形成モード抽出部１２６で抽出されて選択された画像形成モードに設定変更するものである。すなわち、画像形成モード抽出部１２６で抽出されて選択された画像形成モードが例えば濃度８０％である場合、その後の画像形成部１６による記録紙に対する画像形成が濃度８０％で実行され、画像形成モード抽出部１２６で抽出されて選択された画像形成モードが例えば２ｉｎ１である場合、その後の画像形成部１６による記録紙に対する画像形成が２ｉｎ１で実行され、画像形成モード抽出部１２６で抽出されて選択された画像形成モードが例えば間引き率１０％である場合、その後の画像形成部１６による記録紙に対する画像形成が間引き率１０％で実行されることになる。
【００５２】
記憶制御部１３０は、カウント実行部１１６によりカウントされた画像形成枚数、画像形成可能枚数導出部１２０により導出された画像形成可能枚数、画像形成予定枚数導出部１２２により導出された画像形成予定枚数、画像形成モード抽出部１２６により抽出された画像形成モードなどを記憶部１１２に記憶させるものである。表示制御部１３２は、記憶部１１２に記憶されている各情報（画像形成可能枚数、画像形成予定枚数、画像形成モードなど）を液晶表示部１０４の所定領域に表示させるものである。
【００５３】
図４は、上記のように構成された画像形成装置１０におけるトナーカートリッジ７６のトナー残量を管理するための制御動作を説明するためのもので、新しいトナーカートリッジ７６が交換された後のトナー初期量から所定のトナー残量（トナーセンサ７８により検出される残量）に達するまでの制御動作を説明するためのフローチャートである。
【００５４】
まず、スタートボタン１０６のオン操作に対応して記録紙（本実施形態では、Ａ４サイズ）に対する画像形成動作が実行され（ステップＳ１）、画像形成の行われた記録紙が枚数センサ９４を通過する度にカウント実行部１１６によりトナー初期量からの記録紙の画像形成枚数がカウントされる（ステップＳ３）。次いで、トナーカートリッジ７６内のトナーが所定のトナー残量にまで減少したか否かがトナー残量判別部１１８により判別される（ステップＳ５）。
【００５５】
このステップＳ５での判別が肯定されると、画像形成可能枚数導出部１２０によりトナーカートリッジ７６内の残るトナーによる記録紙（本実施形態では、Ａ４サイズ）の画像形成可能枚数が算出される（ステップＳ７）。そして、この算出された画像形成可能枚数は記憶制御部１３０により記憶部１１２に記憶されると共に、表示制御部１３２により液晶表示部１０４に表示される（ステップＳ９）。なお、ステップＳ５での判別が否定されると、ステップＳ１に移行して以降のステップが繰り返し実行される。
【００５６】
図５は、上記のように構成された画像形成装置１０におけるトナーカートリッジ７６のトナー残量を管理するための制御動作を説明するためのもので、トナーカートリッジ７６内のトナーが所定のトナー残量（トナーセンサ７８により検出される残量）に達した後の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
まず、トナーカートリッジ７６内のトナーが所定のトナー残量に達した後の記録紙（本実施形態では、Ａ４サイズ）の画像形成予定枚数がスタートボタン１０６のオン操作に対応して画像形成予定枚数導出部１２２により算出される（ステップＳ２１）。すなわち、所定枚数の原稿束が自動原稿給送部４４に載置される場合には、原稿センサ３８により検出された原稿枚数とテンキー１００で設定された画像形成部数との積により画像形成予定枚数が求められ、１枚の原稿が第２のコンタクトガラス４０ｂに載置される場合には、テンキー１００で設定された画像形成部数により画像形成予定枚数が求められる。
【００５８】
次いで、残るトナーによりステップＳ２１で求めた画像形成予定枚数の画像形成が可能であるか否かが画像形成可能判別部１２４により判別される（ステップＳ２３）。このステップＳ２３における判別が肯定されると、画像形成予定枚数の画像形成動作が実行される（ステップＳ２５）。
【００５９】
一方、ステップＳ２３における判別が否定されると、残るトナーによりステップＳ２１で求めた画像形成予定枚数の画像形成が可能となる画像形成モードが画像形成モード抽出部１２６により抽出され（ステップＳ２７）、この抽出された画像形成モードが液晶表示部１０４のモード選択部を構成する領域に表示制御部１３２により一覧表示される（ステップＳ２９）。なお、図６は、液晶表示部１０４におけるモード選択部１４０を構成する領域を示すものであり、この領域にステップＳ２７で抽出された画像形成モードが一覧表示される。ここでは、濃度抑制モードとして、濃度８０％、濃度７０％及び濃度６０％の各画像形成モードが表示されると共に、画像縮小モードとして、２ｉｎ１、４ｉｎ１及び８ｉｎ１の各画像形成モードが表示され、間引きモードとして、間引き率１０％、間引き率１５％及び間引き率２０％の各画像形成モードが表示されている。
【００６０】
次いで、液晶表示部１０４におけるモード選択部１４０を構成する領域に一覧表示されている画像形成モードのうち１の画像形成モードをユーザが指先でタッチすることで当該画像形成モードが選択され、これにより画像形成モード設定変更部１２８により画像形成部１６の画像形成モードがモード選択部１４０で選択された画像形成モードに設定変更される（ステップＳ３１）。その後、ステップＳ２５に移行し、設定変更された画像形成モードに基づいて記録紙（本実施形態では、Ａ４サイズ）に対し画像形成が行われる。
【００６１】
本発明に係る画像形成装置１０は、上記実施形態のように構成されているので、トナーが所定の残量にまで減少したとき、それまでの記録紙の画像形成枚数に基づいて残るトナーによる画像形成可能枚数が導出されることから、画像形成装置１０を利用するユーザなどにより記録紙に記録する画像内容に一定の傾向性が生じるような場合でもトナー残量をより高い精度で管理することができることになる。
【００６２】
なお、本発明に係る画像形成装置１０は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、以下に述べるような種々の変形態様を必要に応じて採用することができる。
【００６３】
（１）上記実施形態では、現像剤としてトナーとキャリアとからなる２成分系のものを用いているが、これに限るものではない。例えば、トナーのみで構成される１成分系のものであってもよい。また、画像形成部１６はモノクロ画像を形成するものとして説明しているが、これに限るものではない。例えば、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーなどを備えたカラー画像を構成するものであってもよい。この場合、各トナーカートリッジのトナー残量を個別に管理しておけばよい。
【００６４】
（２）上記実施形態では、トナーカートリッジ７６のみを交換するように構成したものであるが、これに限るものではない。例えば、感光体ドラム５８や現像部６２などを一体に備えたプロセスカートリッジを交換する構成のものであってもよい。この場合、トナーセンサ７８は、プロセスカートリッジのトナー残量を検出することのできる適所に配設しておけばよい。
【００６５】
（３）上記実施形態では、現像剤であるトナーが所定の残量にまで減少したときにトナー初期量からその残量に至るまでにカウントした記録紙の画像形成枚数に基づき、残るトナーによる画像形成可能枚数を計算式に基づいて導出するようにしているが、これに限るものではない。例えば、所定の記憶部に記憶されているテーブルから残るトナーによる画像形成可能枚数を読み出すことで導出するようにしてもよい。
【００６６】
（４）上記実施形態では、現像剤であるトナーが所定の残量にまで減少したときにトナー初期量からその残量に至るまでにカウントした記録紙の画像形成枚数に基づき残る現像剤による画像形成可能枚数を導出して液晶表示部１０４に表示するようにしているが、これに限るものではない。例えば、残るトナーによる画像形成可能枚数を導出して液晶表示部１０４に表示した後、表示された画像形成可能枚数の範囲内での記録紙に対する画像形成が実行された場合、最初に導出した画像形成可能枚数からその後の画像形成を実行した記録紙枚数を減算するなどして最新の画像形成可能枚数を表示するようにしてもよい。
【００６７】
この場合、画像形成予定枚数導出部１２２は、画像形成を実行する度に画像形成予定枚数を導出し、画像形成可能判別部１２４は、最新の画像形成可能枚数に基づいて画像形成が可能か否かを判別し、画像形成モード抽出部１２６は、最新の画像形成可能枚数に対して画像形成が不能の場合に画像形成の可能な画像形成モードを抽出し、画像形成モード設定変更部１２８は、画像形成部の画像形成動作を新たに抽出されて選択された画像形成モードに設定変更するようにしてもよい。
【００６８】
（５）上記実施形態では、トナーカートリッジ７６を新しいものと交換したときに機能キー１０２を操作することでトナーカートリッジ７６が交換されたことを画像形成装置１０に認識させるようにしているが、これに限るものではない。例えば、重量センサを設置しておき、その重量センサにより規定量のトナーが充填された新しいトナーカートリッジ７６の交換が検知されて自動的に認識されるようにしてもよい。また、機能キー１０２を操作する場合であっても、例えば所定時間内に所定回数だけ繰り返して操作するようにすると、機能キー１０２の誤操作を効果的に防止することができる。
【００６９】
（６）上記実施形態では、トナーセンサ７８は反射型フォトセンサで構成されたものであるが、これに限るものではない。例えば、フォトセンサで構成する場合であっても、トナーカートリッジ７６の一方側面に発光素子を配置し、対向する他方側面に受光素子を配置する構成としてもよい。また、トナーセンサ７８は、圧電センサを用いて構成したり、磁気センサを用いて構成したりすることも可能である。
【００７０】
（７）上記実施形態では、枚数センサ９４は、下流側搬送路９２における定着部５０の出口側に配設されたものであるが、これに限るものではない。例えば、上流側搬送路８８の適所に配設することも可能であり、下流側搬送路９２における定着部５０の入口側に配設することも可能である。要は、記録紙の通過を検出することのできる適所に配設しておけばよい。
【００７１】
（８）上記実施形態では、同一サイズ（本実施形態では、Ａ４サイズ）の記録紙に対し画像形成するものとして説明しているが、これに限るものではない。例えば、サイズの異なる記録紙を混在させて画像形成するようにしたものであってもよい。この場合、例えば、カウンタ部でカウントする画像形成枚数、画像形成可能枚数導出部で導出する画像形成可能枚数、画像形成予定枚数導出部で導出する画像形成予定枚数などを実際の記録紙の枚数として扱うのではなく、所定の黒ドット数の集合体を単位として換算した枚数として扱うようにすればよい。すなわち、Ａ４サイズの記録紙１枚の黒ドット数を単位とする場合であれば、総黒ドット数をＡ４サイズの記録紙１枚の黒ドット数で割ることでＡ４サイズに換算した記録紙枚数を得ることができるので、この換算した枚数を用いるようにすればよい。
【００７２】
（９）上記実施形態では、トナー使用量抑制モードである画像形成モードとして、濃度抑制モード、画像縮小モード及び間引きモードが抽出されるようになっているが、これに限るものではない。例えば、トナー使用量抑制モードとして、濃度抑制モード、画像縮小モード及び間引きモード以外の他のモードも含めて抽出されるようになっていてもよい。また、トナー使用量抑制モードとして、それらの複数のモードの少なくとも１のモードが抽出されるようになっていてもよい。
【００７３】
（１０）上記実施形態では、画像形成予定枚数導出部１２２は、所定枚数の原稿束が自動原稿給送部４４に載置される場合では、原稿センサ３８により読み取られた原稿枚数とテンキー１００で設定された画像形成部数とに基づいて求めるものであり、原稿がコンタクトガラス４０ｂ上に載置される場合では、テンキー１００により設定された画像形成部数に基づいて求めるものであるが、これに限るものではない。
【００７４】
例えば、所定枚数の原稿束を自動原稿給送部４４に載置する場合には、ユーザが原稿枚数と画像形成部数とから画像形成予定枚数を求め、この求めた画像形成予定枚数をテンキー１００により入力し、原稿をコンタクトガラス４０ｂ上に載置する場合には、ユーザが画像形成部数を画像形成予定枚数としてテンキー１００により入力するようにしてもよい。これら場合、画像形成予定枚数導出部１２２は、ユーザによりテンキー１００で入力された画像形成予定枚数を制御部１１０に取り込むことで画像形成予定枚数を導出したものとなる。
【００７５】
（１１）上記実施形態では、画像形成装置１０は複写機を構成するものであるが、これに限るものではない。例えば、現像剤であるトナーにより記録紙に対し画像を形成するようにしたものであれば、プリンタであっても、ファクシミリ装置であっても、それらの機能を併せ持つ複合機であってもよい。プリンタなどの場合では、パソコンなどの外部装置の表示部に画像形成可能枚数などが表示されるようにしておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を説明するための要部切欠き側面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に用いられるトナーカートリッジの構成を説明するための概略側面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の制御構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図１に示す画像形成装置におけるトナーカートリッジのトナー残量を管理するための制御動作を説明するためのもので、新しいトナーカートリッジが交換された後のトナー初期量から所定のトナー残量に達するまでの制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す画像形成装置におけるトナーカートリッジのトナー残量を管理するための制御動作を説明するためのもので、トナーカートリッジ内のトナーが所定のトナー残量に達した後の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１に示す画像形成装置における液晶表示部のモード選択部を構成する領域を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  画像形成装置
７８  トナーセンサ（現像剤残量検出部）
９４  枚数センサ（カウンタ部）
１０４  液晶表示部（表示部）
１１６  カウント実行部（カウンタ部）
１１８  トナー残量判別部（現像剤残量検出部）
１２０  画像形成可能枚数導出部
１２２  画像形成予定枚数導出部
１２８  画像形成モード設定変更部（モード設定変更部）
１３２  表示制御部
１４０  モード選択部
【図１】
2006308854.tif 000003
【図２】
2006308854.tif 000004
【図３】
2006308854.tif 000005
【図４】
2006308854.tif 000006
【図５】
2006308854.tif 000007
【図６】
2006308854.tif 000008