(57)【要約】【課題】  簡素な構成でしかも正確に廃トナー量を検知することが可能な画像形成装置を提供。【解決手段】  像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段とを有し、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいて使用済みトナー量を算出するトナー量算出手段を備える。【選択図】        図１
2006293137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、を有し、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいて使用済みトナー量を算出するトナー量算出手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
使用済みトナーを所定の容量の容器内に回収するトナー回収手段と、前記トナー量算出手段の算出値が前記容器に収容されるトナーの許容量に対して所定量に達した場合にこれを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー量算出手段の算出値が前記容器に収容されるトナーの許容量に対して所定量に達した場合に前記画像形成装置による画像形成を禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
形成した画像のサイズと濃度に基づいてカウンタ値を決定するカウンタ値決定手段と、前記カウンタ値決定手段で決定したカウンタ値を積算するカウント積算手段と、を有し、前記カウント積算手段で積算したカウント積算値に基づいて画像形成に関する所定の部品の耐久度を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
形成した画像のサイズと濃度に基づいてカウンタ値を決定するカウンタ値決定手段と、前記カウンタ値決定手段で決定したカウンタ値を積算するカウント積算手段と、を有し、前記カウント積算手段で積算したカウント積算値に応じて画像形成に関する所定の処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記カウント積算手段が所定数以上カウントしたときに、通常の画像形成動作を終了し、前記所定の処理を実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記所定の処理が緊急停止処理であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
形成する画像のサイズを検知するサイズ検知手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
形成する画像の濃度を検知する画像濃度検知手段を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載に画像形成装置。
【請求項１０】
前記カウンタ値決定手段は、温度及び湿度の少なくとも一つに基づいてカウンタ値を決定することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
温度センサ及び湿度センサの少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１０に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、主に複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる画像形成装置、特にその廃トナー量を検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体表面に静電的形成されたトナー像を紙等の転写材に転写する工程を包含する周知の画像形成装置では、転写の際、転写材に転移せず像担持体に残る残留トナーをその都度充分に除去することが必要であり、転写後の位置でのクリーニングブレード等適宜のクリーニング手段によってこれを除去している。このため、除去されたトナーが次第に蓄積するので、これを廃トナー貯蓄容器に貯蓄しておき、容器の満杯を検知した時には、トナーあるいは容器ごと廃棄するように構成することが行われている。廃トナー容器内のトナー量を検知する手段としては、この容器に透明部分を設け外部から光学的な検知手段で検知するもの、トナーをクリーニング装置から廃トナー容器に案内する搬送スクリューにかかるトルク量を検知するものなどが提案されている。しかしながら、前者のような方式のものは、容器に設けた透明窓が内部のトナーの散乱によって汚染されると誤検知の原因となり、また、後者のようなものはトルク量の検出機構が複雑となりコスト的に不利で実用上問題があった。
【０００３】
このような問題を解決する手段として、トナー補給量やパッチ濃度を積算して、この積算値と転写効率から廃トナーボトルの満杯検知を行う技術（例えば、特許文献１参照）が掲示されている。
【特許文献１】特開平０９−２５８６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トナー補給量の積算値と転写効率から廃トナーボトルの満杯検知を行う場合、カラー画像形成装置等で感光体から中間転写体へ１次転写し、中間転写体から転写材へ２次転写する系においては、２回の転写の転写効率を正確に決定することが困難であるため、結果的に廃トナー量を算出する精度が低くなるという問題があった。また、複数色の現像器とトナーカートリッジを装着した現像ロータリドラムを回転させて、形成する画像に対応する色の現像器を順次潜像担持体に近接（または接触）させるロータリドラム方式（または、回転カラー現像方式とも称す）を採用した画像形成装置においては、現像ロータリドラムを回転（公転）させることにより、トナーカートリッジから現像器へトナーを案内する搬送スクリュー内部の補給トナーが移動してしまうため、正確なトナー補給量を算出することが困難になるという課題もあった。
【０００５】
この発明は、上記従来技術の問題や課題を解決する為に成されたものであり、その目的は簡素な構成でしかも正確に廃トナー量を検知することが可能な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】
【０００６】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００７】
（１）像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、を有し、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいて使用済みトナー量を算出するトナー量算出手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（２）形成した画像のサイズと濃度に基づいてカウンタ値を決定するカウンタ値決定手段と、前記カウンタ値決定手段で決定したカウンタ値を積算するカウント積算手段と、を有し、前記カウント積算手段で積算したカウント積算値に基づいて画像形成に関する所定の部品の耐久度を決定することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（３）形成した画像のサイズと濃度に基づいてカウンタ値を決定するカウンタ値決定手段と、前記カウンタ値決定手段で決定したカウンタ値を積算するカウント積算手段と、を有し、前記カウント積算手段で積算したカウント積算値に応じて画像形成に関する所定の処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
即ち、請求項１の画像形成装置によれば、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいて使用済みトナー量を算出することで、トナー消費量を検知するための手段等を必要とせず、コスト削減が可能となる。
【００１１】
また、請求項４の画像形成装置によれば、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいたカウンタを参照することで、画像形成装置の部品の寿命を、特殊な検知手段なしで計測することでき、コスト削減が可能となる。
【００１２】
更に、請求項５の画像形成装置によれば、形成したトナー画像のサイズと濃度に基づいたカウンタを参照し、そのカウンタ値に基づいて、部品の寿命を特殊な検知手段無しで計測して例えば緊急停止処理等を行うことで、画像形成装置へのダメージ防止策をコスト削減して実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るシート吸着搬送装置及びこれを備えた記録装置の一例としてカラー画像形成装置に適用した場合の一実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００１４】
まず、カラーリーダー部１の構成について説明する（図１参照）。
【００１５】
１０１は原稿台ガラス（プラテン）、１０２は自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）である。なお、この自動原稿給紙装置１０２の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板（図示せず）を装着する構成でもよい。１０３および１０４は原稿を照明する光源であり、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管ランプなどの類の光源を使用する。１０５および１０６は光源１０３および１０４の光を原稿に集光する反射傘である。１０７〜１０９はミラー、１１０は原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ（以下、ＣＣＤということにする）１１１上に集光するレンズである。１１２はＣＣＤ１１１が実装されている基板、１００は画像形成装置全体を制御する制御部、１１３は図４の画像処理部の１１１を除いた部分及び図３の４０１、４０２の部分を含むディジタル画像処理部である。
【００１６】
１１４は、光源１０３および１０４と反射傘１０５および１０６と、ミラー１０７を収容するキャリッジである。１１５は、ミラー１０８および１０９を収容するキャリッジである。なお、キャリッジ１１４は速度Ｖで、キャリッジ１１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１１１の電気的走査方向（主走査方向Ｘ）に対して直交する副走査方向Ｙに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。
【００１７】
また、制御部１００は、図２に示すようにディジタル画像処理部１１３とプリンタ制御部２５０に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つＣＰＵ３０１と操作部３０３、メモリ３０２によって構成されている。操作部３０３は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。１１６は他のデバイスとの外部インターフェイスであり、具体的には外部インターフェイスの先にファクシミリ装置（図示しない）やＬＡＮインターフェイス装置（図示しない）等と接続可能である。なお、ファクシミリ装置やＬＡＮインターフェイス装置との画像情報およびコード情報のやり取り手続きは制御については、各接続装置の制御部（図示しない）とＣＰＵ３０１との相互通信により行われる。
【００１８】
次に、ディジタル画像処理部１１３および制御部１００の詳細な説明を行う。図３はディジタル画像処理部１１３および制御部１００のプリンタ制御部２５０へ画像信号データを出力するまでの詳細な構成を示すブロック図である。
【００１９】
原稿台ガラス上の原稿は光源１０３・１０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１１１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１１１がカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。
【００２０】
そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部１１３に入力され、クランプ＆Ａｍｐ＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部５０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部５０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部５０４で、ＣＣＤ１１１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【００２１】
読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部５０５によって、ＣＣＤ１１１の分光特性及び光源１０３・１０４及び反射傘１０５・１０６の分光特性を補正する。入力マスキング部５０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ５０６に入力される。セレクタ５０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７と下地除去部５１４に入力される。下地除去部５１７に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部５１５に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【００２２】
また、もう一つのセレクタ５０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換部でＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換する。そして、黒文字判定部５１５で生成された信号とタイミングを補正するため、色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７の出力信号は遅延５０８でタイミングを調整される。この二種類の信号はモワレ除去部５０９でモワレが除去され、変倍処理部５１０で主走査方向に変倍処理される。
【００２３】
５１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部５１０で処理された信号は、ＹＭＣ信号からはＵＣＲ処理でＹＭＣＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に、黒文字判定部５１５で生成された判定信号がＹＭＣＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部５１１で処理された信号はγ補正部５１２で濃度調整された後、フィルタ部５１３でスムージング又はエッジ処理される。以上処理された画像データ情報は制御部１００上のページメモリ５１４に一旦記憶され、プリンタ制御部２５０からの各色の画像書き出し基準タイミングに従い、プリンタ制御部２５０に画像データ信号として順次ビデオクロックに同期させてプリンタ制御部２５０に送信される。
【００２４】
次に、カラープリンタ部の２の構成を説明する。
【００２５】
図１において、プリンタ制御部２５０は、画像形成装置全体の制御部である制御部１００上のＣＰＵ３０１からの制御信号の受け口となる。制御部１００からの印刷開始等の制御信号に従い、プリンタ制御部２５０はプリンタ部２の印刷制御を行う。
【００２６】
２０１はレーザースキャナである。図５に示すように、画像データ信号に対応するレーザー光をレーザードライバ回路基板６０１により出射し、コリメータレンズ６０２とシリンドリカルレンズ６０３により平行光に変換されたレーザー光が、スキャナモータ６０５により一定速度で回転しているポリゴンミラー６０４に入射される。ポリゴンミラー６０４から反射されたレーザー光は、ポリゴンミラー６０４の前に配置された結像レンズ６０６、反射ミラー６０７を経て、主走査方向に走査して感光ドラム２０２に照射する。感光ドラム２０２上に形成された静電潜像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により４色現像ロータリ各色中の１色のスリーブ位置に達する。静電潜像された感光ドラム２０２表面と現像バイアスが印加された現像スリーブ面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器２９１／２９２／２９３／２９４から感光ドラム２０２表面へ飛ばされ、感光ドラム２０２表面の静電潜像が現像される。
【００２７】
図６は、回転カラー現像器２０３の各停止位置を図示したものである。
【００２８】
回転カラー現像器２０３は、画像形成を行っている時以外は、所定の回転位置、すなわちＨＰ位置７０１に保持する。ＨＰ位置７０１は、ブラック現像器２９１とシアン現像器２９４の間に可視化位置２２６が位置する場所である。回転カラー現像器２０３をＨＰ位置に回転させる場合、ＣＰＵ３０１がモータドライバ（図示せず）を介してステッピングモータ（図示せず）を等速回転させ、回転カラー現像器２０３の近傍に取り付けられた光学センサ（図示せず）がホームポジションフラグ（図示せず）を検知した時点から所定のパルス分だけモータを回転することで回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動させる。
【００２９】
この回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動するためのホームポジション検知動作は、画像形成装置の電源が投入された時や、低消費電力モードから通常のモードへの復帰時、ジャム処理等により画像形成装置の前ドアカバー（図示せず）が閉じられた時、そして画像形成時においてブラックの現像処理を終える度に実施される。
【００３０】
ホームポジション検知動作時に、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータに対して、一回転に相当するパルスを送出しても光学センサがホームポジションフラグを検出しなかった場合は、本体制御部１００のＲＯＭ３０４に格納されたプログラムによって、回転カラー現像器２０３の回転動作が異常であると判別される。尚、光学センサの検知結果は本体制御部１００のＣＰＵ３０１に伝達される。また、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータへのパルス送出は本体制御部１００のＣＰＵ３０１からステッピングモータを制御するモータドライバに対して行う。
【００３１】
感光ドラム２０２上に形成されたトナー像は、感光ドラム２０２の時計方向への回転により、反時計方向に回転する中間転写体２０５に転写される。中間転写体２０５は、材料として例えばＰＥＴ［ポリエチレンテレフタレート］やＰＶＤＦ［ポリフッ化ビニリデン］などが用いられる。２７２は中間転写体２０５に駆動を伝達する駆動ローラであり、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写体２０５に適度な張力を与えるテンションローラ２７１、中間転写体２０５を挟んで２次転写領域を形成する従動ローラ２７０によって支持されている。駆動ローラ２７２は金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーディングしてベルトのスリップを防いでいる。
【００３２】
駆動ローラ２７２は感光ドラム２０２を回転させるモータ（図示せず）からの回転力の伝達によって回転する。黒単色画像の場合には、中間転写体２０５に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され１次転写される。フルカラー画像の場合には、感光ドラム２０２上の各色に対応する静電潜像を、各色毎に順次回転カラー現像器２０３のスリーブ位置出し７０２／７０３／７０４／７０５を行い、現像・１次転写し、中間転写体２０５の４回転後に、すなわち４色分を１次転写した時点で、フルカラー画像の１次転写が完了する。
【００３３】
図７は、回転カラー現像器２０３に含まれる複数現像器のうちの一つの現像器（マゼンタ２９３）の詳細な断面図を示したものである。
【００３４】
現像器２９１、２９２、２９３、２９４は同一構成であるので、以下の説明では現像機２９３で代表する。現像器２９３は現像器本体８０９とトナーカートリッジ８０１で構成されている。現像器本体８０９内には、スリーブ８０２と２本のトナー攪拌スクリュー８０３，８０４が配置されている。スリーブ８０２が回転すると、該スリーブ８０２と同一駆動源で駆動されるトナー攪拌スクリュー８０３は、現像器本体８０９内に収容されている現像剤をトナー攪拌スクリュー８０３の軸方向に攪拌しながら搬送する。一方トナー攪拌スクリュー８０４は、トナー攪拌スクリュー８０３とは逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤をスリーブ８０２に供給する。スリーブ８０２は現像剤に含まれるキャリアを磁力によって吸着して磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム２０２に供給する。
【００３５】
トナーカートリッジ８０１は前記軸方向が長手方向である円筒体容器からなる。トナーカートリッジ８０１には供給口８０８が設けられており、該供給口８０８は、トナーカートリッジ８０１を現像器２９３に装着した時に開口され、新たな現像剤はこの供給口８０８を通じて現像器本体８０９に案内される。トナーカートリッジ８０１中の新たな現像剤は、回転カラー現像器２０３の回転によるアジテータ８３１の作用により供給口８０８へと送られる。バッファ８３２内にはトナー搬送スクリュー８０６が設置されており、新たな現像剤はトナー搬送スクリュー８０６により補給口８０５に導かれ、現像器本体８０９内に導入される。補給口８０５の出口には、フラップ（図示せず）が設けられており、現像器本体８０９が位置７０４にある時には開いているので、新たな現像剤が補給口８０５を通じて現像器本体８０９内に補給される。
【００３６】
現像器本体８０９には、劣化した現像剤を排出するための排出管８０７が設けられ、その先端部を現像器本体８０９内のトナー搬送スクリュー８０４の端部近傍に対向するように突出させている。排出管８０７の先端はトナー搬送スクリュー８０４のスクリュー羽の周囲に沿うように屈曲されていて、その回転方向と対向する側に回収口が開口している。現像器本体８０９からトナーカートリッジ８０１側に折れ曲がっている排出管８０７の他端は、更に回転カラー現像器２０３の廃トナーパイプ（図示せず）の入り口２８４方向に折れ曲がって延長している。排出管８０７の回収口は補給口８０５より上流側に向いており、トナー攪拌スクリュー８０３、８０４によって攪拌・搬送されて現像器本体８０９内を一周した現像剤が排出管８０７の回収口から外部に排出されるようになっている。
【００３７】
排出管８０７は位置７０２の位置で現像剤８２１を回収し、その後、位置７０３、７０４、７０５と回転すると、排出管８１０、８１１、８１２の位置に順に移動する。その際、位置７０２で回収した現像剤８２１は重力方向にのみ移動するので、現像剤８２２、８２３、８２４のように順に落下する（図８参照）。そして、廃トナーパイプの入り口（中空軸）２８４へ落とし込まれて、廃トナーボトル２３２の回収口２８１まで搬送され回収される。
【００３８】
一方、各カセット（上段カセット２０８／下段カセット２０９／３段目カセット２１０／４段目カセット２１１）から各カセット段の各ピックアップローラ２１２／２１３／２１４／２１５によりピックアップされ、各カセット段の各給紙ローラ２４１／２４２／２４３／２４４により搬送される記録紙は、縦パス搬送ローラ２２２／２２３／２２４／２２５によりレジストローラ２２１まで搬送される。手差し給紙の場合には、手差しトレイ２４０に積載された記録紙は、手差し給紙ローラ２２０でレジストローラ２２１まで搬送される。そして、中間転写体２０５への転写が終了するタイミングで、中間転写体２０５と２次転写ローラ２０６の間に記録紙が搬送される。
【００３９】
その後、記録紙は２次転写ローラ２０６と中間転写体２０５とに挟まれる形で定着器方向へ搬送されるとともに中間転写体２０５に圧着され、中間転写体２０５上のトナー像が記録紙に２次転写される。記録紙に転写されたトナー像は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラおよび加圧ローラ２０７（このローラにも熱源を備える場合もある）により加熱および加圧され記録紙に定着される。なお、記録紙に転写されずに残る中間転写体２０５上の転写残留トナーに関しては、中間転写体２０５の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード２３０をこすり当て、転写残留トナーを中間転写体２０５表面から掻き取ることで、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。クリーニングブレード２３０の材質としては、ポリウレタンゴム等が用いられる。
【００４０】
感光ドラムユニット内では、残留トナーがブレード２３１によりドラム表面から掻き取られ、廃トナーパイプ（図示せず）の入り口２８２から廃トナーボトル２３２の回収口２８１まで搬送され回収される。さらに、予期せぬことで吸着している可能性のある２次転写ローラ表面上の正負各極性の残留トナーを２次転写正バイアスおよび２次転写逆バイアスを交互に印加し、中間転写体２０５上に各極性の残留トナーを吸着させ、上記の中間転写クリーニングブレード２３０で残留トナーを掻き取ることで、残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。クリーニングブレード２３０により掻き取られた残留トナーは、廃トナーパイプ（図示せず）の入り口２８３から廃トナーボトル２３２の回収口２８１まで搬送され回収される。
【００４１】
画像が定着された記録紙は、第１排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７を第１排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３３を目指して排紙される。第２排紙の場合には、第１排紙フラッパ２３７および第２排紙フラッパ２３８を第２排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ２３４を目指して排紙される。第３排紙の場合には、一旦反転ローラ２３５で反転動作を行うために、第１排紙フラッパおよび第２排紙フラッパを反転ローラ２３５方向に切り替えて反転ローラ２３５で反転させる。反転ローラ２３５で反転後、第３排紙フラッパを第３排紙方向に切り替えて、第３排紙ローラ２３６を目指して排紙される。両面排紙の場合には、第３排紙の場合と同様に一旦反転ローラ部２３５で反転動作を行い、第３排紙フラッパを両面ユニット方向に切り替えて、両面ユニットに搬送される。両面センサで記録紙が検出されてから所定時間後に一旦停止し、再度画像準備が整い次第再給紙され、２面目の画像形成される。
【００４２】
最後に、本実施形態の特徴である、廃トナー量の検知方法の詳細について説明する。
【００４３】
廃トナーボトル２３２へは、前述の通り回転カラー現像器２０３からの回収トナーと、クリーニングブレード２３０で中間転写体２０５表面から掻き取ったトナー、ブレード２３１で感光ドラム２０２表面から掻き取ったトナーが搬送・回収される。ここで、本実施例のように感光ドラム２０２から中間転写体２０５へ１次転写し、中間転写体２０５から記録紙へ２次転写する系においては、２回の転写の転写効率は、環境や経時変化等のため正確に把握することが困難である。また、回転カラー現像器２０３からの回収量は、各現像器内部のトナー量やトナーの攪拌具合、トナー分布等により変化する。こうした要因のため、トナーカートリッジからの補給量から廃トナー量を算出する場合、その精度が低くなるという問題があった。
【００４４】
そこで、本実施例では、画像形成時の画像濃度やカラー／白黒比率から廃トナー量を予測算出する方法を採用している。図９は、画像濃度とカラー比率、廃トナーボトル２３２が満杯になるまでの画像形成枚数の関係を示した図である。横軸は画像形成時の画像濃度、縦軸は、廃トナーボトル２３２が満杯になった時のトナー画像累計枚数（単位：千枚）である。これを、カラー／白黒のカラー比率別に表示している。例えば、カラー比率１：９の割合で画像濃度１０％の画像を形成し続けた場合、トナー画像累計枚数が３００，０００枚に達した時点で廃トナーボトル２３２が満杯になる。画像濃度に反比例して廃トナーボトル満杯時のトナー画像累計枚数が減少しているのは、画像濃度に比例して画像濃度調整等の調整制御が頻繁に実行され、トナー消費量が多くなっているためである。カラー比率でカラーの割合が高くなるにつれて廃トナーボトル満杯検知時のトナー画像累計枚数が減少しているのも、画像濃度と同様に調整制御が実行される回数が多くなりトナー消費量が増加するためである。
【００４５】
以下に、図９のデータに基づいて廃トナー量を算出する制御手順について説明する。図１０は、画像サイズから画像枚数を算出する際の係数を示したグラフである。同様に、図１１は画像濃度と係数の関係を示したグラフであり、図９のカラー比率の高いケースに基づいて生成したものである。図１２は色モードと係数の関係を示した表である。
【００４６】
これらのデータに基づいて廃トナー量を算出する場合、例えば、白黒でＡ４サイズ、画像濃度が１０％の画像を形成した場合、まず図１０に基づいて係数ｋ１を決定する（Ｓ３（図１３参照））。Ａ４サイズの場合、２１．０ｃｍ×２９．７ｃｍ＝６２３．７平方ｃｍであるので、ｋ１＝１となる。次に図１１に基づいて係数ｋ２を決定する（Ｓ４）。画像濃度が１０％であるので、ｋ２＝１．９となる。そして図１２に基づいて係数ｋ３を決定する（Ｓ５）。白黒モードであるので、ｋ３＝１となる。最後に、決定した係数から、形成した画像１枚当たりの廃トナー量検出用画像枚数を算出すると、ｍ＝ｋ１×ｋ２×ｋ３＝１．０×１．９×１．０＝１．９となる。この数値を廃トナー量検出用画像総数ｎに加算する（Ｓ６）。ここで、廃トナー量検出用画像総数ｎが、警告検知用閾値Ｔ１以上か否かを判断する（Ｓ７）。そして、閾値以上である場合には、更に廃トナーボトル満杯エラー検知用閾値Ｔ２以上か否かを判断し（Ｓ８）、閾値Ｔ２以上である場合には廃トナーボトル２３２が満杯である旨を表示し、画像形成を終了する（Ｓ９）。逆に閾値Ｔ２未満である場合には廃トナーボトル２３２が満杯に近いという旨を警告表示し、引き続き廃トナー量を算出する（Ｓ１０）。
【００４７】
（その他の実施例）
本実施形態では、廃トナー量検出用画像総数ｎが、廃トナーボトル満杯エラー検知用閾値Ｔ２以上になった場合に、廃トナーボトル２３２が満杯である旨を表示して画像形成を終了するとしているが、廃トナーボトル満杯検知をした時の制御としては、廃トナー溢れを防止するために画像形成装置を緊急停止させる系としても良い。この場合には、復帰させる手段として、操作部３０３から廃トナー量検出用画像総数ｎをクリアするボタンを押下し、画像形成装置を正常復帰させる系としても良いし、廃トナーボトル２３２が交換されたことを検知する検知手段を設けて、交換を検知した時点で画像形成装置を正常復帰させる系としても良い。
【００４８】
また、本実施例では、廃トナー量を算出する際に、画像サイズと画像濃度、色モードのパラメータに基づいている制御としているが、廃トナー量を算出するためのパラメータとしては特にこれらに限定されるものではない。例えば、湿度等の環境により画像濃度調整が実行される頻度が変わるシステムにおいては、湿度等の環境を検知する環境検知センサを設けて、画像形成された時点での環境に基づいた係数を加味して廃トナー量を算出する。
【００４９】
そして、本実施例では、画像サイズと画像濃度、色モードのパラメータに基づいて廃トナー量を算出しているが、算出する対象は特に廃トナー量に限定されるものではない。例えば、感光ドラム２０２等のような耐久部品の寿命検知手段として用いることも可能である。この場合には、図９に示すような画像枚数と寿命との関係表を作成し、これに基づいて寿命検知する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上説明してきたように、本発明によれば、廃トナーボトルの満杯検知や寿命検知を、検知手段無しで実現でき、コスト削減を図ることが可能となる。また、回転カラー現像器等を装備した複雑なメカ構成であったり、画像濃度やカラー比率によって寿命が変化する系に対しても寿命検知精度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る実施形態におけるカラー画像形成装置の全体概略構成を示す模式的断面図
【図２】制御部の要部構成を示すブロック図
【図３】プリンタ処理部の要部構成を示すブロック図
【図４】ディジタル画像処理部の要部構成を示す図
【図５】光書き込み光学系の要部構成を示す図
【図６】回転カラー現像器の各種停止位置を示す図
【図７】現像器の詳細な断面を示す図
【図８】回収剤の回収経路を示す図
【図９】画像濃度とカラー比率、廃トナーボトル満杯までの画像枚数の関係を示すグラフ
【図１０】画像サイズと画像枚数算出用係数の関係を示すグラフ
【図１１】画像濃度と画像枚数算出用係数の関係を示すグラフ
【図１２】色モードと画像枚数算出用係数の関係を示す表
【図１３】廃トナー量算出手順を示すフロー図
【符号の説明】
【００５２】
１      カラーリーダー部
２      カラープリンタ部
２８４  廃トナーパイプの入り口
８０１  トナーカートリッジ
８０２  スリーブ
８０３、８０４  トナー攪拌スクリュー
８０５  トナー補給口
８０６  トナー搬送スクリュー
８０７、８１０、８１１、８１２  現像剤排出管
８０８  トナー供給口
８０９  現像器本体
８３１  アジテータ
８３２  バッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図９】
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