(57)【要約】【課題】トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知すること。【解決手段】画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、トナー容器３２１に収容されたトナーの残量Ｔｒを求めるＣＰＵ４０３を備え（Ｓ１０６）、ＣＰＵ４０３は、画像形成が中断された場合に（Ｓ１０２  ＹＥＳ）、画像形成が中断されるまでに感光ドラム３０７に形成されたトナーの量と（Ｓ１０３）、感光ドラム３０７上に形成されたトナー像であって、用紙に転写されずに感光ドラム３０７上に残ったトナー像のトナーの量と（Ｓ１０４）、に基づいて、画像形成が中断された場合のトナー使用量Ｕａを求める（Ｓ１０５）。【選択図】図４
2018180165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、
前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、
画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記画像形成が中断されるまでに前記感光体に形成されたトナーの量と、前記感光体上に形成されたトナー像であって、前記記録媒体に転写されずに前記感光体上に残ったトナー像のトナーの量と、に基づいて、前記記録媒体に転写されたトナー量である第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記記録媒体に転写されたトナー像の前記記録媒体の搬送方向における長さ、前記感光体の回転方向において前記ニップ部よりも上流側の前記感光体上に形成されたトナー像の前記回転方向における長さ、及び、前記搬送方向における前記記録媒体の長さ、に基づいて、前記第１の使用量を求め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】
前記ニップ部よりも前記搬送方向における上流側に配置され、記録媒体の有無を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段により記録媒体の先端を検知してから画像形成が中断されるまでの時間に基づいて、前記記録媒体に転写されたトナー像の前記搬送方向における長さを求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記記録媒体の先端と前記ニップ部との距離又は前記記録媒体の後端と前記ニップ部との距離に基づいて、前記回転方向において前記ニップ部よりも上流側の前記感光体上に形成されたトナー像の前記回転方向における長さを求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、記録媒体の搬送方向におけるトナーの分布に基づいて、前記第１の使用量を求め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６】
画像データに所定の処理を行うコントローラを備え、
前記コントローラは、記録媒体に形成される１ページ分の画像のドット数と、あらかじめ測定された１ドットあたりのトナーの使用量と、に基づいて第２の使用量を求め、求めた前記第２の使用量を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、画像形成が中断されずに終了したときには、前記第２の使用量を用いて、前記トナーの残量を求めることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体と、
前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、
前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、
画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、
画像データに所定の処理を行うコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、記録媒体を前記記録媒体の搬送方向において分割した複数の領域毎に、前記領域に形成される画像のドット数を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記複数の領域のうち画像形成が中断されたときに記録媒体に転写が行われていた領域よりも前記搬送方向における下流側の全ての領域のドット数に基づいて、画像形成が中断された場合の第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記記録媒体に転写されずに前記感光体上に残ったトナーを、前記収容部に収容させるように制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
感光体と、
前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、
前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、
画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、画像形成が開始されてから画像形成が中断されるまでに前記感光体上に形成された潜像の前記感光体の回転方向における長さと、前記感光体上に形成された潜像であって、前記現像手段によりトナーが付与されていない潜像の前記回転方向における長さと、に基づいて、画像形成が中断された場合の第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記露光手段は、前記感光体に光を照射する光源を有し、
画像データに応じて前記光源を発光又は消灯させるために前記光源に画像信号を出力するコントローラと、
前記コントローラからの前記画像信号が入力され、前記光源を発光させたドット数をカウントするカウンタと、
を備え、
前記カウンタは、前記回転方向に直交する方向の１ライン毎にカウントしたドット数を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記カウンタから入力された前記ドット数と、あらかじめ測定された１ドットあたりのトナーの使用量と、に基づいて、前記第１の使用量を求めることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、画像形成が中断されずに終了したときには、前記カウンタから出力された前記ドット数の積算と、あらかじめ測定された１ドットあたりのトナーの使用量と、に基づいて第２の使用量を求め、求めた前記第２の使用量を用いて、前記トナーの残量を求めることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
記録媒体に転写されずに前記感光体上に残ったトナーを回収する回収手段を備え、
前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記感光体上に残ったトナーを前記回収手段により回収させるように制御することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
複数の色に対応した複数の前記感光体と、
前記複数の前記感光体に対応した複数の前記現像手段と、
前記複数の前記現像手段に対応した複数の前記収容部と、
を少なくとも備え、カラーの画像形成を行うことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項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、消耗品の残量の検知方法、特に印刷する画素数に応じてトナー残量を推定する方法を実行する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置では、現像剤として供給されるトナーが用紙上に定着され、画像として出力される。装置内に供給されているトナー量が十分でないと、出力される画像に欠損が生じるおそれがある。このため、多くの装置では、供給されているトナー量を測定し、トナー量が少ない場合には、画像が欠損するおそれがあることをユーザに報知したり、トナーが補給されるまで印刷を中断するようになっている。このような装置では、供給されているトナー量を、例えば静電的センサ又は光学的センサ等を用いて直接測定して求めるものもある。しかし、これらのセンサを用いるとコストアップを招くおそれがある。そのため、例えば、印刷する画素数（すなわちピクセルカウント）に基づいてトナーの消費量を算出する方法も種々提案されており、一般的に使用されている（例えば、特許文献１参照）。このようなトナーの消費量の算出方法を、ピクセルカウント方式のトナー消費量の算出方法という。また、消費量の推定をより正確に実施するため、例えば、特許文献２のような方法が提案されている。例えば、ピクセルカウント（文献中ではトナーカウント）としてカウントされないが、トナーを消費する制御が実施された場合に消費量を補正する等の多くの補正方法が提案されている。また、ピクセルカウントの求め方としては、潜像形成時にレーザが点灯している時間を測定して、１ドットあたりの転送時間で除算することによってピクセルカウントを測定する方法がある。また、印刷される画像情報のみから使用されるトナー残量を推定する方法等、様々な方法が考えられる。
【０００３】
一方で、像担持体に付与されたトナーのうち、転写されずに像担持体上に残ったトナーを、廃トナー容器に回収するのではなく、現像器に回収する装置が提案されている。像担持体上のトナーを現像器に回収することにより、回収されたトナーを再び利用できるようにする、いわゆるクリーナレスの画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４９０２０号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１７４８号公報
【特許文献３】特許第２６３７１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来例では、次のような課題がある。ピクセルカウントを用いてトナー残量を測定する画像形成装置では、ピクセルカウント値を決定するタイミングと、実際にトナーが回収不能となるタイミングとが異なることが多い。このため、特に印刷が中断されたときにトナー消費量の推定値が実際の消費量とずれてしまうことがある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００８】
（１）感光体と、前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記画像形成が中断されるまでに前記感光体に形成されたトナーの量と、前記感光体上に形成されたトナー像であって、前記記録媒体に転写されずに前記感光体上に残ったトナー像のトナーの量と、に基づいて、前記記録媒体に転写されたトナー量である第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）感光体と、前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、画像データに所定の処理を行うコントローラと、を備え、前記コントローラは、記録媒体を前記記録媒体の搬送方向において分割した複数の領域毎に、前記領域に形成される画像のドット数を前記制御手段に出力し、前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、前記複数の領域のうち画像形成が中断されたときに記録媒体に転写が行われていた領域よりも前記搬送方向における下流側の全ての領域のドット数に基づいて、画像形成が中断された場合の第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（３）感光体と、前記感光体にレーザ光を照射することにより潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記感光体上に形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により使用されるトナーが収容された収容部と、前記現像手段により形成されたトナー像をニップ部において記録媒体に転写する転写手段と、画像形成に用いられるトナーの使用量に基づいて、前記収容部に収容されたトナーの残量を求める制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成が中断された場合に、画像形成が開始されてから画像形成が中断されるまでに前記感光体上に形成された潜像の前記感光体の回転方向における長さと、前記感光体上に形成された潜像であって、前記現像手段によりトナーが付与されていない潜像の前記回転方向における長さと、に基づいて、画像形成が中断された場合の第１の使用量を求めることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１〜３のレーザプリンタの断面図
【図２】実施例１、３のレーザプリンタの信号及び駆動接続図
【図３】実施例１の感光ドラム上のトナー像及び用紙の位置関係を示す図
【図４】実施例１のトナー残量更新処理を示すフローチャート
【図５】実施例１のトナー使用量分布を用いたトナー使用量の補正方法を示す図
【図６】実施例２のカートリッジ断面図、露光装置内部の信号接続図
【図７】実施例２のトナー残量更新処理を示すフローチャート
【図８】実施例３のエリア及びトナー使用量を示す図
【図９】実施例３のトナー残量更新処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
【実施例１】
【００１４】
［画像形成装置］
実施例１のレーザプリンタ（以下、単にプリンタとする）の例について説明する。図１は、プリンタ３０１のハードウエア構成を示す図である。用紙トレイ３０３は、印刷に用いられる記録媒体である用紙が積載される。給紙ローラ３０４と給紙パッド３０５は、用紙トレイ３０３から１枚の用紙を装置内に供給する。搬送ローラ３１７は、給紙された用紙を更に搬送する。転写手段である転写ローラ３１６は、感光体である感光ドラム３０７上のトナー像を、転写ニップ部を通過する用紙上に転写させるように高圧電圧が印加されると共に、用紙を更に搬送させる。転写ニップ部とは、感光ドラム３０７と転写ローラ３１６とで形成されるニップ部であり、感光ドラム３０７上のトナー像が用紙に転写される位置である。定着ローラ３１１は、内部にヒータ（不図示）を有し、ヒータは定着に必要な温度に制御され、加圧ローラ３１２は定着に必要な圧を用紙に与える。
【００１５】
排出ローラ３１３は、印刷された用紙をプリンタ３０１外に排出する。カートリッジ３２０は、内部に帯電ローラ３０９、現像ローラ３１０、トナー容器３２１、感光ドラム３０７を有する。帯電ローラ３０９は、感光ドラム３０７の表面を一様に帯電させる。露光手段である露光装置３１４は、一様に帯電された感光ドラム３０７上（感光体上）に、画像データに基づく画像信号に従ったレーザ光を照射することで、感光ドラム３０７上に潜像を形成する。現像手段である現像ローラ３１０は、感光ドラム３０７上の潜像に従って、トナーが収容された収容部であるトナー容器３２１からトナーを供給し、感光ドラム３０７上にトナー像を形成する。カートリッジドア３１５は、開閉可能となっている。カートリッジドア３１５は、開状態が３１５Ａであり（以下、開状態３１５Ａという）、カートリッジドア３１５が開状態３１５Ａとなっている場合に、カートリッジ３２０がプリンタ３０１本体から着脱可能である。一方、カートリッジドア３１５は、閉状態が３１５Ｂであり（以下、閉状態３１５Ｂという）、カートリッジドア３１５が閉状態３１５Ｂとなっている場合に、印刷が可能である。また、プリンタ３０１はトップセンサ１１０を備えている。トップセンサ１１０は、転写ニップ部よりも搬送方向における上流側に配置され、用紙の有無を検知する検知手段として機能する。
【００１６】
［ブロック図］
図２は実施例１の信号と駆動力の流れを示すブロック図である。細実線矢印は信号の流れを示し、太実線矢印は高圧電圧の流れを示し、太点線矢印は駆動力の伝達を示す。細点線はユニット単位を示し、プリンタ３０１、カートリッジ３２０、定着ユニット４０４をそれぞれ示している。ホストコンピュータ４０１は、ユーザがプリンタに画像の出力を指示するときに使用される。ホストコンピュータ４０１はプリンタ３０１内の画像コントローラ４０２（コントローラ）と接続され、プリンタ３０１に印刷指示を行うと共に、プリンタ３０１の情報を取得してユーザに報知する。画像コントローラ４０２は、ユーザからの指示に基づいて所定の処理を行う。例えば、画像コントローラ４０２は、画像をラスタ展開し、露光装置３１４にラスタ情報を出力する。また、制御手段であるＣＰＵ４０３に対してプリンタ３０１に画像形成を指示すると共に、ＣＰＵ４０３が管轄するプリンタ３０１の情報を受け取る。
【００１７】
更に、画像コントローラ４０２は、ユーザが印刷を指示したときに用紙の１ページ毎にそのプリントで使用されるトナーの使用量（以下、トナー使用量という）Ｕｂ（第２の使用量）を求めて、ＣＰＵ４０３に出力する。画像情報に基づいてプリントで使用されるトナー量を求める方法については、環境等による補正や、連続点に関する補正等種々の求め方があるが、本発明は、これらの求め方には依存しない。このため、ここでは単純に指示されたプリントにおける画像の画素数Ｃｄと、あらかじめ測定して決めておいた１ドット当たりの平均のトナー使用量（以下、平均トナー使用量という）Ｕ１とに基づいて、以下のようにトナー使用量Ｕｂを求めるものとする。なお、以下、画素数をドット数という。
Ｕｂ＝Ｃｄ×Ｕ１
【００１８】
ＣＰＵ４０３は、プリンタ３０１の画像形成処理に関わる制御を管轄する。また、露光装置３１４に対し適切なタイミングで走査ができるように、走査準備信号を送信する。露光装置３１４はＣＰＵ４０３の走査準備信号に応じて露光／走査が可能になるように動作を開始し、露光／走査が可能になった場合、走査可能信号をＣＰＵ４０３に送信する。更に、露光装置３１４は水平同期信号を画像コントローラ４０２に送信する。
【００１９】
トップセンサ１１０は、トップセンサ１１０上に用紙が有るか無いかを検知し、検知結果をＣＰＵ４０３に送信する。ＣＰＵ４０３は、印刷時に、トップセンサ１１０によって紙有りを検知してから所定時間後に画像コントローラ４０２がラスタ情報を露光装置３１４に送信するように、垂直同期信号を送信する。画像コントローラ４０２は、ＣＰＵ４０３から送信された垂直同期信号と露光装置３１４から送信された水平同期信号とに同期させて、ラスタ情報を出力する。
【００２０】
ＣＰＵ４０３は、帯電高圧電源４０６、現像高圧電源４０７、転写高圧電源４０８にそれぞれ駆動信号を送信し、各電源は駆動信号に応じて各高電圧を出力し、それぞれ帯電ローラ３０９、現像ローラ３１０、転写ローラ３１６に供給する。カートリッジメモリ４０５には、カートリッジ３２０のトナー残量Ｔｒが記憶されている。ＣＰＵ４０３は、カートリッジメモリ４０５からトナー残量Ｔｒを読み出す。ＣＰＵ４０３は、指示された印刷に応じたトナー使用量Ｕａを求め、トナー残量Ｔｒからトナー使用量Ｕａを減じた値（Ｔｒ−Ｕａ）をトナー残量Ｔｒの更新値としてカートリッジメモリ４０５に書き込む。トナー使用量Ｕａの求め方については、後述する。
【００２１】
モータ４０９は、ＣＰＵ４０３からの駆動信号により駆動される。モータ４０９の駆動力はギアやベルト等（不図示）によって伝達される。モータ４０９の駆動力は、感光ドラム３０７、帯電ローラ３０９、現像ローラ３１０、転写ローラ３１６、搬送ローラ３１７、排出ローラ３１３、加圧ローラ３１２、給紙クラッチ４１０を駆動する。給紙クラッチ４１０はＣＰＵ４０３からの給紙信号に応じて駆動され、給紙クラッチ４１０が駆動されると、モータ４０９の駆動力が給紙ローラ３０４に伝達される。給紙クラッチ４１０を介してモータ４０９の駆動力が伝達された給紙ローラ３０４は、１回転分、駆動されると用紙トレイ３０３から用紙を１枚選別して装置内に供給する。ＣＰＵ４０３は定着ローラ３１１のヒータの温度を制御する。
【００２２】
［感光ドラム上のトナーの動き］
図３（ａ）を用いて感光ドラム３０７上のトナーの動きについて説明する。図３は、感光ドラム３０７、帯電ローラ３０９、現像ローラ３１０、転写ローラ３１６、トップセンサ１１０を、図１に対して左に９０°回転させた状態で示した図である。矢印Ａは用紙の搬送方向を示し、矢印Ｂは露光装置３１４からレーザ光が感光ドラム３０７に入射してくる光路を示す。感光ドラム３０７表面上の帯電ローラ３０９との対向位置から、レーザ光の入射位置までの領域をａ、レーザ光の入射位置から現像ローラ３１０との対向位置までの領域をｂとする。また、現像ローラ３１０との対向位置から転写ローラ３１６との対向位置（転写ニップ部）までの領域をｃ、転写ローラ３１６との対向位置から帯電ローラ３０９の対向位置までの領域をｄとする。図３（ａ）の太矢印は感光ドラム３０７の回転方向（図中、時計回り方向）である。
【００２３】
印刷中は、帯電ローラ３０９には帯電高電圧が印加され、帯電ローラ３０９に対向する部分は帯電される。感光ドラム３０７は回転しているので、領域ａは帯電ローラ３０９により一様に帯電されることになる。露光位置２０１は、感光ドラム３０７上にレーザ光を照射することで感光ドラム３０７上に潜像を形成する。このため、感光ドラム３０７上の領域ｂは潜像が形成されている領域である。現像ローラ３１０と対向する位置では、感光ドラム３０７上の潜像に対してトナーが付与される。このため、感光ドラム３０７上の領域ｃはトナー像が形成されている領域である。用紙が正常に搬送されていれば、転写ニップ部で用紙にトナー像が転写されるため、領域ｄは微小な量のトナーがある領域である。ただし、領域ｄにおけるトナーは理想的には０であることが望ましい。
【００２４】
印刷中の所定のタイミングで用紙の搬送不良や紙詰まり等の種々の要因によって印刷が中断されると、感光ドラム３０７上の領域ｃにトナー像が残留したまま停止する場合がある。実施例１のプリンタ３０１では、印刷が中断されて、印刷が中断されることとなった要因（以下、中断要因という）が解除された後、プリンタ３０１の初期化が行われる。プリンタ３０１では、初期化の際に、印刷時とは逆極性の電圧を転写ローラ３１６に出力し、感光ドラム３０７上のトナー像が感光ドラム３０７上にとどまるように制御する。そして、印刷時とは逆極性の電圧が現像ローラ３１０にも出力されて、領域ｄ→領域ａ→領域ｂ、と経由してきたトナー像のトナーが現像ローラ３１０側に回収されるように制御される。現像ローラ３１０に回収されたトナーは、再びトナー容器３２１に回収され、次回以降の印刷に使用される。
【００２５】
図３（ｂ）〜（ｅ）は、用紙の位置と感光ドラム３０７上のトナー像の状態を説明するための図である。転写ニップ部から搬送路１０３上の用紙１０２の先端までの距離をＬｌｔで示す。ここで、用紙１０２の先端が転写ニップ部まで到達していない場合には、距離Ｌｌｔの値は負の値をとるものとし、Ｌｌｔ（−）と表記する。一方、用紙１０２の先端が転写ニップ部を通過した後は、距離Ｌｌｔの値は正の値をとるものとし、Ｌｌｔ（＋）と表記する。すなわち、転写ニップ部を基準位置とし、距離Ｌｌｔは転写ニップ部よりも上流側では負の値をとり（距離Ｌｌｔ（−））、転写ニップ部よりも下流側では正の値をとる（距離Ｌｌｔ（＋））。
【００２６】
図３（ｂ）は、用紙１０２の先端が転写ニップ部の搬送方向における手前側にある状態を示し、−Ｌｌｔ（−）＞Ｌｄｔの状態である。ここで、Ｌｄｔは、現像ローラ３１０と対向する位置と転写ニップ部との間の感光ドラム３０７表面に沿った距離である。この場合は、感光ドラム３０７上にトナー像は形成されていないことになる。
【００２７】
図３（ｃ）は、用紙１０２の先端が転写ニップ部の手前にある状態で、０≦−Ｌｌｔ（−）≦Ｌｄｔの状態である。この状態では、感光ドラム３０７上の領域ｃの部分の一部、すなわち比率で言えば（Ｌｄｔ＋Ｌｌｔ（−））／Ｌｄｔに相当する部分にトナー像が形成されていることになる。
【００２８】
図３（ｄ）は、用紙１０２の先端が転写ニップ部を通過した状態で、距離Ｌｌｔが正の場合である。また、用紙１０２の後端から転写ニップ部までの距離をＬｔｔで示す。ここで、用紙１０２の後端が転写ニップ部まで到達していない場合には、距離Ｌｔｔの値は負の値をとるものとし、Ｌｔｔ（−）と表記する。一方、用紙１０２の後端が転写ニップ部を通過した後は、距離Ｌｔｔの値は正の値をとるものとし、Ｌｔｔ（＋）と表記する。トップセンサ１１０から転写ニップ部までの距離をＬｓｔとする（図３（ｂ）参照）。距離Ｌｓｔは用紙１０２の搬送方向の長さよりかなり短いため、距離Ｌｌｔ（＋）の値が小さい状態では−Ｌｔｔ（−）＞Ｌｄｔである。Ｌｌｔ（＋）≧０でかつ−Ｌｔｔ（−）≧Ｌｄｔである状態では、用紙１０２上の距離Ｌｌｔ（＋）部分にトナーが転写され、感光ドラム３０７上の領域ｃの全面にトナー像が形成されている。
【００２９】
図３（ｅ）は０≦−Ｌｔｔ（−）＜Ｌｄｔとなった状態であり、用紙１０２上の距離Ｌｌｔ（＋）部分にトナーが転写され、感光ドラム３０７上の領域ｃの一部、すなわち比率で言えば（−Ｌｔｔ（−））／Ｌｄｔに相当する部分にトナー像が形成されている。また、不図示であるが、用紙１０２の後端が転写ニップ部を通過した状態であるＬｔｔ≧０の状態、すなわち、Ｌｔｔ（＋）となっている状態においては、全てのトナーが用紙１０２に転写されており、感光ドラム３０７上にトナー像は存在しない。
【００３０】
［トナー残量の決定処理］
次に図４を用いて、ＣＰＵ４０３がトナー残量を決定する手順について説明する。図４は、トナー残量の更新に関する動作に特化したフローチャートである。また、ＣＰＵ４０３は、指示された印刷において消費されるトナー使用量Ｕｂを、印刷開始に際して画像コントローラ４０２から受信している。ＣＰＵ４０３は印刷が開始されると、ステップ（以下、Ｓとする）１０１以降の処理を実行する。Ｓ１０１でＣＰＵ４０３は、印刷が終了したか否かを判断し、印刷が終了していると判断した場合、処理をＳ１０７に進め、印刷が終了していないと判断した場合、処理をＳ１０２に進める。Ｓ１０７でＣＰＵ４０３は、指示された印刷において消費されたトナー使用量Ｕａを画像コントローラ４０２から受信したトナー使用量Ｕｂとし（Ｕａ←Ｕｂ）、処理をＳ１０６に進める。印刷が中断されることなく終了した場合は、画像コントローラ４０２から受信したトナー使用量Ｕｂ（第２の使用量）がそのままトナー使用量Ｕａとなる。
【００３１】
印刷が終了していない場合は、Ｓ１０２でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されたか否かを判断し、中断されていないと判断した場合は処理をＳ１０１に戻す。一方、Ｓ１０２でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されたと判断した場合、処理をＳ１０３に進める。なお、印刷が中断されたか否かの判断方法は種々の公知の方法による。Ｓ１０３でＣＰＵ４０３は、転写済みである距離Ｌｔを算出する。ここで、ＣＰＵ４０３がトップセンサ１１０によって紙有りと検知した情報を受信したタイミングからの経過時間をＴｔ、プロセス速度をＳｐ、トップセンサ１１０と転写ニップ部との間の距離をＬｓｔとする。そうすると、距離Ｌｔは、次のように求められる。
Ｌｔ＝Ｔｔ×Ｓｐ−Ｌｓｔ
このとき、Ｔｔ×Ｓｐ＜Ｌｓｔの場合は、用紙は転写ニップ部に到達していないので、Ｌｔ＝０とする。なお、実施例１では、ＣＰＵ４０３はタイマ機能を内蔵しており、これにより、用紙の先端がトップセンサ１１０に到達してからの経過時間Ｔｔを測定することができる。また、プロセス速度Ｓｐ、距離Ｌｓｔは共に設計値であり、機種固有の定数が与えられ、これらの情報はＣＰＵ４０３が有する記憶部（不図示）にあらかじめ記憶されている。
【００３２】
実施例１のプリンタ３０１では、例えば、プロセス速度Ｓｐは１００ｍｍ／ｓｅｃ（ミリメートル毎秒）、距離Ｌｓｔは５０ｍｍである。また、ほとんどのモノクロレーザプリンタでは、トップセンサ１１０が用紙の先端を検知したタイミングに同期を取って露光を開始するため、Ｌｓｔ≧Ｌｌｄ＋Ｌｄｔとなるようにトップセンサ１１０が配設される。なお、距離Ｌｌｄは、領域ｂに相当する距離である。
【００３３】
Ｓ１０４でＣＰＵ４０３は、現像済みであり用紙１０２に未転写である部分の距離Ｌｄを算出する。距離Ｌｄは、印刷が中断された状態によって異なり、図３で説明した各ケースに応じて求められる。前述したように図３（ａ）、（ｂ）のケースでは、Ｌｄ＝０である。図３（ｃ）では、Ｌｄ＝Ｌｄｔ＋Ｌｌｔ（−）である。図３（ｄ）では、Ｌｄ＝Ｌｄｔである。図３（ｅ）では、Ｌｄ＝−Ｌｔｔ（−）である。更に、用紙の後端が転写ニップ部を通過した後では、Ｌｄ＝０となる。
【００３４】
ここで、トップセンサ１１０が用紙の先端を検知したタイミングから印刷が中断されるまでの時間を時間Ｔｌｓとする。また、トップセンサ１１０が用紙の後端を検知したタイミングから印刷が中断されるまでの時間を時間Ｔｔｓとする。ＣＰＵ４０３は、時間Ｔｌｓ及び時間Ｔｔｓに基づいて、図３の（ａ）〜（ｅ）のどのケースに該当するかを判断することができる。すなわち、ＣＰＵ４０３は、トップセンサ１１０が用紙の先端を検知する前は図３（ａ）のケースに該当すると判断し、Ｔｌｓ≦（Ｌｓｔ−Ｌｄｔ）／Ｓｐとなる場合は図３（ｂ）のケースに該当すると判断する。また、（Ｌｓｔ−Ｌｄｔ）／Ｓｐ＜Ｔｌｓ≦Ｌｓｔ／Ｓｐとなる場合は図３（ｃ）のケースに該当すると判断する。また、Ｌｓｔ／Ｓｐ＜ＴｌｓかつＴｔｓ≦（Ｌｓｔ−Ｌｄｔ）／Ｓｐ、又は、用紙の後端を検知していない場合は図３（ｄ）のケースに該当すると判断する。更に、（Ｌｓｔ−Ｌｄｔ）／Ｓｐ＜Ｔｔｓ≦Ｌｓｔ／Ｓｐとなる場合は図３（ｅ）のケースに該当し、Ｔｔｓ＞Ｌｓｔ／Ｓｐとなる場合は用紙の後端が転写ニップ部を通過した後であると判断する。以上のように、ＣＰＵ４０３は、時間Ｔｌｓ及び時間Ｔｔｓに基づいて印刷が中断されたときの状態が図３（ａ）〜（ｅ）のどの状態に該当するかを判断し、図３（ａ）〜（ｅ）の状態に応じて距離Ｌｄを求める。
【００３５】
図４のフローチャートの説明に戻る。Ｓ１０５でＣＰＵ４０３は、画像コントローラ４０２から受信したトナー使用量Ｕｂ、距離Ｌｔ、距離Ｌｄと用紙長さＬｐ、回収不可率αを用いてトナー使用量Ｕａを求める。印刷が中断されたときに、指示された印刷で消費されたトナー使用量Ｕａ（第１の使用量）は、以下の式から求められる。
Ｕａ＝Ｕｂ×（Ｌｔ＋α×Ｌｄ）／Ｌｐ
距離Ｌｔは、用紙に転写されたトナー像の用紙の搬送方向における長さである。距離Ｌｔは、トップセンサ１１０により用紙の先端を検知してから画像形成が中断されるまでの時間に基づいて求められる。距離Ｌｄは、感光ドラム３０７の回転方向において転写ニップ部よりも上流側の感光ドラム３０７上に形成されたトナー像の回転方向における長さである。距離Ｌｄは、用紙の先端と転写ニップ部との距離又は用紙の後端と転写ニップ部との距離に基づいて求められる。用紙長さＬｐは、搬送方向における用紙の長さである。
【００３６】
ここで、回収不可率αとは、感光ドラム３０７上の領域ｃに存在するトナー量に対する、現像ローラ３１０まで回収できないトナー量の比率であり、理想的には０であるものの、例えば０．５％のように小さい値が与えられる場合がある。回収不可率αはあらかじめ実験的に求められており、機種固有の値としてＣＰＵ４０３内に、又はカートリッジ３２０個体毎に固有の値としてカートリッジメモリ４０５内に格納されている。ＣＰＵ４０３は、ＣＰＵ４０３内の記憶部又はカートリッジメモリ４０５から回収不可率αを読み出してトナー使用量Ｕａの算出に使用する。このように、ＣＰＵ４０３は、画像形成が中断された場合に、用紙に転写されたトナーの量と、感光ドラム３０７上に形成されたが用紙に転写されずに感光ドラム３０７上に残ったトナー像のトナーの量と、に基づいて、トナー使用量Ｕａを求める。
【００３７】
（トナー使用量Ｕａの他の求め方）
上述のプリンタにおいては、画像コントローラ４０２から送信された印刷に対するトナー使用量Ｕｂが、用紙の搬送方向の長さに対して一様に分布していると考えれば極めて正確にトナー使用量Ｕａを求めることができる。また、プリンタの利用状況を考慮すれば、画像先端側だけ画像があり、途中から画像がない印刷が行われることも充分想定される。その場合、例えばトナー使用量の分布が図５の太実線のように想定される。ＣＰＵ４０３は、搬送方向におけるトナーの分布に基づいてトナー使用量（第１の使用量）を求めることもできる。
【００３８】
図５はトナーの密度関数のイメージ図であり、用紙の搬送方向（副走査方向でもある）において０からＬｐまで積分することで、トナー量が１００％となるようなイメージ図である。ここで、図５は、横軸に用紙サイズ、縦軸にトナー分布を示したグラフである。図５の横軸では、左側が用紙の先端、右側が用紙の後端となる。距離Ｌｔ及び距離Ｌｄが求まった場合に、５０１部分の面積をＡ１、５０２の部分の面積をＡ２、５０３の部分をＡ３、５０４の部分をＡ４としたときに、トナー使用量Ｕａは次のように求められる。
Ｕａ＝Ｕｂ×（Ｌｔ×Ａ１／（（Ａ１＋Ａ２）×Ｌｐ）＋α×Ｌｄ×Ａ３／（（Ａ３＋Ａ４）×Ｌｐ））
ここで、右辺の「Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）」は距離Ｌｔの期間の使用されるトナーの割合を示す。また、右辺の「Ａ３／（Ａ３＋Ａ４）」は距離Ｌｄの期間で使用されるトナーの割合を示す。更に、「Ｌｔ／Ｌｐ」はページ全体に対する転写済みの部分の比率を示し、「Ｌｄ／Ｌｐ」はページ全体に対する現像済みかつ転写前の部分の比率を示す。このようにすることで、トナー使用量Ｕａを求める際に更に精度を上げることが可能である。トナー使用量の分布は、市場での印刷情報等を元にあらかじめ求めておいてもよいし、画像コントローラ４０２が印刷された画像情報を蓄積していって作成し、ＣＰＵ４０３に送信してもよい。
【００３９】
図４のフローチャートの説明に戻る。Ｓ１０６でＣＰＵ４０３は、カートリッジメモリ４０５内に格納されているトナー残量ＴｒからＳ１０５又はＳ１０７で求めたトナー使用量Ｕａを減算する。ＣＰＵ４０３は、減算した値を新たなトナー残量Ｔｒとしてカートリッジメモリ４０５に書き込んで処理を終了する（Ｔｒ←Ｔｒ−Ｕａ）。
【００４０】
このように、印刷が中断されたときと中断されなかったときとで、トナー使用量の求め方を異ならせる。これにより、印刷が中断された場合でも適切なトナー使用量を求めることができる。また、印刷が中断されたときには、用紙上に既に転写された部分と、まだ転写されずに感光ドラム上に残っている部分との比率に応じて、トナー使用量を求める。これにより、印刷の中断があった場合に、トナー容器３２１に回収されるトナー量をトナー使用量から減算し、より正確にトナー使用量を求めることができる。また、トナー使用量は搬送方向におけるトナー分布を考慮して求めてもよく、これにより、トナー使用量が副走査方向に対して均一でない場合でも、より適切なトナー使用量を求めることができる。
【００４１】
以上説明したように、実施例１の画像形成装置では、画像形成が中断された場合に、用紙に転写されずに感光ドラム３０７上に残ったトナーは、トナー容器３２１に収容される構成である。実施例１では、印刷動作が中断された場合に、トナー容器３２１に回収されるトナー量を使用されるトナー量から減ずることが可能となる。このため、トナー残量が実際のトナー残量よりも少なく報知されることを防止することができる。以上、実施例１によれば、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２のレーザプリンタについて説明する。実施例２は、ハードウエア構成においては実施例１の図１とほぼ同様であり、図６（ａ）に示すようにカートリッジ３２０の内容が異なる。実施例１はカウンターブレードや廃トナー容器がない、いわゆるクリーナレスのカートリッジであった。実施例２では、カウンターブレード７０１、廃トナー容器７０２がカートリッジ３２０内に備えられている。カウンターブレード７０１及び廃トナー容器７０２は、回収手段として機能する。用紙に転写されなかったトナーは、カウンターブレード７０１で掻き取られ、廃トナー容器７０２内に貯留される。実施例１では、感光ドラム３０７上に残ったトナーは再利用されたのに対し、実施例２では、一度現像に使用されたトナーが再利用されることはない点が異なる。
【００４３】
［ブロック図］
信号と駆動力の流れについても実施例１とほぼ同様であるが、画像コントローラ４０２、ＣＰＵ４０３、露光装置３１４との信号の内容が異なる。異なる部分について図６（ｂ）を用いて説明する。露光装置３１４は、主に光源であるレーザ６０１、回転多面鏡（不図示）を駆動するモータ６０３、水平同期信号生成部６０２、カウンタ６０４を有する。画像コントローラ４０２は、印刷開始指示をＣＰＵ４０３に送信すると、ＣＰＵ４０３はモータ６０３の回転を開始し、レーザ６０１を適切なタイミングで点灯させる。レーザ６０１の発光又は消灯は、画像コントローラ４０２から出力された、画像データに基づく画像信号に応じて行われる。
【００４４】
レーザ６０１から照射されたレーザ光は、モータ６０３によって回転する回転多面鏡（不図示）で反射し、感光ドラム３０７上を走査できるようになる。このとき、回転多面鏡が特定の位相となったときにレーザ光が水平同期信号生成部６０２に入射される。水平同期信号生成部６０２は、レーザ光が入射されると、水平同期信号をＣＰＵ４０３と画像コントローラ４０２に送信する。
【００４５】
ＣＰＵ４０３は、水平同期信号の間隔を所定間隔に制御することによって、モータ６０３の回転数が目標の回転数になるようにモータ６０３を制御する。画像コントローラ４０２は、画像形成時に水平同期信号に同期させて主走査方向における１ライン分の画像信号をレーザ６０１に出力する。ここで、主走査方向とは、感光ドラム３０７の回転方向に直交する方向であり、レーザ６０１から出射されたレーザ光が回転多面鏡（不図示）によって感光ドラム３０７上を走査される方向である。画像コントローラ４０２は、画像信号をカウンタ６０４にも送信する。カウンタ６０４は画像信号が何ドット分、オンであったか、すなわち何ドット分、レーザ６０１を発光させたかをカウントし、ＣＰＵ４０３に１ライン毎にカウントしたドット数を出力する。
【００４６】
［トナー残量の決定処理］
次に図７を用いて、ＣＰＵ４０３がトナー残量を決定する手順に付いて説明する。図７はトナー残量の更新に関する動作に特化した処理を説明するフローチャートである。ＣＰＵ４０３は、印刷が開始される前にトナー使用量Ｕｂを初期化（＝０）しておく。Ｓ８０１でＣＰＵ４０３は、印刷が開始されるとカウンタ６０４からドット数が入力される毎に、ドット数に相当するトナー使用量であるＵｄを算出し、印刷している画像のトナー使用量Ｕｂに加算していく。ここでドット数をＣｄ、あらかじめ実験的に求められる１ドットあたりのトナー使用量をＵ１とすると、トナー使用量Ｕｄは、以下の式により求められる。
Ｕｄ＝Ｃｄ×Ｕ１
【００４７】
Ｓ８０２、Ｓ８０７の処理は、図４で説明したＳ１０１、Ｓ１０７の処理と同様であり、説明を省略する。なお、ＣＰＵ４０３は、画像形成が終了するまでに、カウンタ６０４から出力されたドット数と１ドットあたりのトナーの使用量とから求めたトナー使用量を積算していく。言い換えれば、ＣＰＵ４０３は、画像形成が中断されずに終了したときには、カウンタ６０４から出力されたドット数の積算と、あらかじめ測定された１ドットあたりのトナーの使用量と、に基づいて、トナー使用量（第２の使用量）を求める。ＣＰＵ４０３は、Ｓ８０７でこのような処理を行う。
【００４８】
印刷が終了していない場合、Ｓ８０３でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されたか否かを判断する。Ｓ８０３でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されていないと判断した場合、処理をＳ８０１に戻す。Ｓ８０３でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されたと判断した場合、処理をＳ８０４に進める。
【００４９】
Ｓ８０４でＣＰＵ４０３は、露光後かつ現像前に相当する距離、すなわち図３（ａ）における領域ｂに、どの程度の距離分、潜像が形成されているかを求める。以降、感光ドラム３０７上の領域ｂに形成されている潜像の長さを、潜像長さという。ここで、潜像長さに相当する距離をＬｅとする。また、１枚の印刷に対応する画像の先端の書き出しのタイミングからの経過時間をＴｓ、プロセススピードをＳｐとすると、画像の書き出しタイミング以前、すなわちＴｓ≦０の期間においては、Ｌｅ＝０である。画像の書き出しタイミングよりも後で、かつ、潜像の先端が現像される位置に到達する前、すなわち０＜Ｔｓ≦Ｌｌｄ／Ｓｐの期間においては、Ｌｅ＝Ｔｓ×Ｓｐとなる。距離Ｌｅは、感光ドラム３０７上に形成された潜像であって、現像ローラ３１０によりトナーが付与されていない潜像の回転方向における長さである。
【００５０】
また、１枚の印刷に対応する画像の後端まで書き終わったタイミングからの経過時間をＴｅとする。Ｔｅ≦０かつＴｓ＞Ｌｌｄ／Ｓｐの期間においては、Ｌｅ＝Ｌｌｄである。また、０＜Ｔｅ≦Ｌｌｄ／Ｓｐの期間においては、Ｌｅ＝Ｌｌｄ−Ｔｅ×Ｓｐである。更に、Ｔｅ＞Ｌｌｄ／Ｓｐの期間においては、Ｌｅ＝０である。なお、印刷される画像の搬送方向の長さは距離Ｌｌｄに比して充分長いため、Ｔｓ≦Ｌｌｄ／Ｓｐの状態のときに、領域ｂ内に画像の後端は来ないと考えられる。しかし、データとして極端に短い画像が設定され、Ｔｓ≦Ｌｌｄ／ＳｐかつＴｅ＞０であった場合には、Ｌｅ＝Ｔｓ×Ｓｐ−Ｔｅ×Ｓｐとする。
【００５１】
Ｓ８０５でＣＰＵ４０３は、感光ドラム３０７上の潜像が形成された合計の長さ（以下、潜像済み長さという）Ｌｅｘを求める。距離Ｌｅｘは、画像形成が中断された場合に、画像形成が開始されてから画像形成が中断されるまでに感光ドラム３０７上に形成された潜像の感光ドラム３０７の回転方向における長さである。潜像済み長さＬｅｘは、Ｔｓ＞０かつＴｅ≦０の領域では、Ｌｅｘ＝Ｔｓ×Ｓｐである。また、Ｔｓ＞０かつＴｅ＞０の領域では、Ｌｅｘ＝（Ｔｓ−Ｔｅ）×Ｓｐとなる。なお、Ｔｓ−Ｔｅは定数であり、Ｓｐも定数であるため（Ｔｓ−Ｔｅ）×Ｓｐも定数となり、これは画像の長さに相当する。
【００５２】
Ｓ８０６でＣＰＵ４０３は、印刷で消費されたトナー量に対するトナー使用量Ｕａ（第１の使用量）を次の式により求める。
Ｕａ＝Ｕｂ×（１−Ｌｅ／Ｌｅｘ）
「Ｌｅ／Ｌｅｘ」は潜像の形成が開始されてからの潜像全体（副走査方向における）の長さに対する、領域ｂ中に形成された潜像の副走査方向における長さの割合である。ＣＰＵ４０３は、トナー使用量Ｕａを算出すると、Ｓ８０８でカートリッジメモリ４０５内に格納されているトナー残量Ｔｒからトナー使用量Ｕａを減算し、減算した値を新たなトナー残量Ｔｒとしてカートリッジメモリ４０５に記憶する。
【００５３】
このように、露光装置３１４の発光パターンに応じてトナー使用量を求めている装置において、現像されていない部分に相当するトナー量をトナー使用量から減算し、より正確にトナー使用量を求めることができる。
【００５４】
以上説明したように、実施例２の画像形成装置は、用紙に転写されずに感光ドラム３０７上に残ったトナーを回収するカウンターブレード７０１及び廃トナー容器７０２を備えている。ＣＰＵ４０３は、画像形成が中断された場合に、感光ドラム３０７上に残ったトナーをカウンターブレード７０１及び廃トナー容器７０２により回収させるように制御する。実施例２では、印刷動作が中断された場合において、ドット数としてカウントされているものの、未だに現像されていない部分に相当するトナー量をトナー残量から減算してしまうことがなくなる。このため、トナー残量が実際のトナー残量よりも少なく報知されることを防止することができる。以上、実施例２によれば、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することができる。
【実施例３】
【００５５】
次に実施例３のレーザプリンタについて説明する。実施例３は、ハードウエア構成においては実施例１の図１、信号と駆動力の流れは図２と同様であるため、ここでは説明を省略する。実施例３は、実施例１とは画像コントローラ４０２がＣＰＵ４０３に出力するトナー使用量に関する情報の出力方法が異なる。実施例１では、トナー使用量は１ページ分のデータを画像コントローラ４０２が一括して出力していた。
【００５６】
図８は、実施例３におけるエリア毎のドット数を示す図であり、図の下から上に向かって用紙９０１が搬送されている。実施例３では、画像コントローラ４０２は、用紙を搬送方向において分割した複数の領域毎に、各領域に形成される画像のドット数をＣＰＵ４０３に出力する。例えば、図８に示すように、画像コントローラ４０２は用紙９０１を矢印で示す搬送方向先頭側から長さＬａ毎にｎ個のエリア（エリア１、エリア２、・・・、エリアｎ−１、エリアｎ）に分割する。そして、画像コントローラ４０２は、エリア毎のドット数Ｃｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，ｎ）をそれぞれＣＰＵ４０３に出力する。例えば、図８中に示す９０２のような画像を印刷する場合、エリア１、エリア２のドット数Ｃ１、Ｃ２は、以下のようになる。まず、エリア１のドット数Ｃ１は、１７５７８ドット（＝１８７×（１８７＋１）／２）となる。また、エリア２のドット数Ｃ２は、９２１６８ドット（＝２８１×（２８１＋１）／２＋２８１×１８７）となる。
【００５７】
［トナー残量の決定処理］
次に図９を用いて、実施例３におけるレーザプリンタのトナー残量の求め方について説明する。Ｓ９０１でＣＰＵ４０３は、印刷を開始すると、トナー使用量Ｕａを０に、エリアカウント値ｍを１にセットする。Ｓ９０２でＣＰＵ４０３は、トップセンサ１１０が紙有りを検知したか否かを判断する。Ｓ９０２でＣＰＵ４０３は、トップセンサ１１０が紙有りを検知していないと判断した場合、処理をＳ９０２に戻し、紙有りを検知したと判断した場合、処理をＳ９０３に進める。
【００５８】
Ｓ９０３でＣＰＵ４０３は、タイマ（不図示）をリセットし（ｔ←０）、スタートさせる。なお、このタイマが計測している時間をｔとする。Ｓ９０４でＣＰＵ４０３は、用紙の先端が転写ニップ部に到達したか否か、すなわちｔ≧Ｌｓｔ／Ｓｐとなったか否かを判断する。Ｓ９０４でＣＰＵ４０３は、ｔ≧Ｌｓｔ／Ｓｐとなっていないと判断した場合、処理をＳ９０４に戻す。Ｓ９０４でＣＰＵ４０３は、ｔ≧Ｌｓｔ／Ｓｐとなったと判断した場合、処理をＳ９０５に進める。
【００５９】
Ｓ９０５でＣＰＵ４０３は、タイマを動作させたまま値だけ０にリセットする。Ｓ９０６でＣＰＵ４０３は、印刷が終了したか否かを判断し、印刷が終了したと判断した場合、処理をＳ９１０に進め、印刷が終了していないと判断した場合、処理をＳ９０７に進める。Ｓ９０７でＣＰＵ４０３は、印刷が中断されたか否かを判断し、印刷が中断されたと判断した場合、処理をＳ９１０に進め、印刷が中断されていないと判断した場合、処理をＳ９０８に進める。Ｓ９０６で印刷が終了したと判断された場合又はＳ９０７で印刷が中断されたと判断された場合には、Ｓ９１０でＣＰＵ４０３は、トナー残量Ｔｒからそれまでに集計したトナー使用量Ｕａを減算し、減算した値を新たなトナー残量Ｔｒとする。
【００６０】
ここで、印刷が中断されることなく終了した場合、トナー使用量Ｕａ（第２の使用量）は、１枚の印刷中の全てのエリアについて求められたトナー使用量が合計された値となっている。一方、印刷が中断された場合、トナー使用量Ｕａ（第１の使用量）は、転写ニップ部に位置するエリアを含まず、転写ニップ部よりも搬送方向において下流側にあるエリアについて求められたトナー使用量が合計された値となっている。転写ニップ部よりも搬送方向において下流側にあるエリアとは、用紙にトナーが転写されたエリアである。
【００６１】
印刷が終了しておらず、かつ、印刷が中断もされていない場合、Ｓ９０８でＣＰＵ４０３は、タイマがＬａ／Ｓｐから求められる時間（以下、時間Ｌａ／Ｓｐとする）、経過しているか否かを判断する。即ち、ＣＰＵ４０３は、１枚の画像を搬送方向において複数のエリアに分割するための搬送方向における距離Ｌａに相当する長さの印刷が終了したか否かを判断する。Ｓ９０８でＣＰＵ４０３は、時間Ｌａ／Ｓｐが経過していないと判断した場合、処理をＳ９０６に戻し、時間Ｌａ／Ｓｐが経過したと判断した場合、処理をＳ９０９に進める。
【００６２】
Ｓ９０９でＣＰＵ４０３は、画像コントローラ４０２から通知されたｍ番目（１≦ｍ≦ｎ）のエリア（以下エリアｍという）のドット数Ｃｍに、あらかじめ決められている１ドットあたりのトナー使用量Ｕ１を掛ける。ＣＰＵ４０３は、エリアｍにおけるトナー使用量（＝Ｃｍ×Ｕ１）を求める。ＣＰＵ４０３は、求めたエリアｍにおけるトナー使用量（＝Ｃｍ×Ｕ１）を現在行われている印刷におけるトナー使用量Ｕａに加算し、新たなトナー使用量Ｕａとする。また、ＣＰＵ４０３は、エリアカウンタｍをインクリメントし（ｍ←ｍ＋１）、処理をＳ９０５に戻す。ＣＰＵ４０３は、Ｓ９０５では、タイマを動作させたまま値だけ０にリセットする。
【００６３】
なお、図９のＳ９０１〜Ｓ９０４の処理を行っている間でも、印刷動作が中断されることがあり得る。その場合、図９の制御も直ちに中断される。このとき、Ｓ９０１でトナー使用量Ｕａは０に設定されているため、トナー残量の更新を行わなくてもよい。したがって、フローチャートを簡潔にするため、Ｓ９０１〜Ｓ９０４の処理の途中で印刷動作が中断された場合の処理は省略してある。
【００６４】
以上説明したように、実施例３では、用紙上のドット数を複数に分割された搬送方向のエリア毎に通知することによって、トナー残量を適切に推定することが可能となる。なお、エリアの分割を細かくすれば細かくするほど精度は向上し、究極的には１ライン毎にドット数を報知することまで考えられる。また、実施例３では、説明を簡単にするため、各エリアは搬送方向に対して等分されたエリアに分割されていたが、必ずしも等分である必要はない。エリアを等分に分割しない場合には、Ｓ９０８の判断文の右辺を、エリアサイズに基づく適切な値になるように変更すればよい。
【００６５】
また、実施例３では、印刷を中断した場合にちょうど転写ニップ部に存在するエリアのトナーは、回収されるトナー（すなわち、使用されないトナー）として計算される。しかし、例えば、Ｓ９１０の処理において、新たなトナー残量を算出する際に、以下のようにすることで、転写ニップ部に存在する区間のトナーを、使用されるトナーとして計算することができる。
Ｔｒ←Ｔｒ−Ｕａ−Ｃｍ×Ｕ１
また、例えば、エリア内ではドットが均一に分布していると考えれば、Ｓ９１０の処理において、新たなトナー残量を算出する際に、以下のようにすることで、より正確にトナー残量を補正することが可能となる。
Ｔｒ←Ｔｒ−Ｕａ−Ｃｍ×Ｕ１×ｔ×Ｓｐ／Ｌａ
【００６６】
実施例３の画像形成装置は、画像形成が中断された場合に、用紙に転写されずに感光ドラム３０７上に残ったトナーは、トナー容器３２１に収容される。このように、複数の領域毎に求められたトナー使用量を、転写ニップ部にある領域を含んでそれよりも画像先端側の領域全てに対するトナーの使用量の合計値とする。また、転写ニップ部にある領域を含まずに、それよりも画像先端側の領域全てに対するトナーの使用量の合計値とする。更に、転写ニップ部にある領域の一部を含んでそれよりも画像先端側の領域全てに対するトナー使用量の合計値とする。これにより、画像形成の中断があった場合に、より適切なトナー使用量を求めることができる。以上、実施例３によれば、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することができる。
【００６７】
なお、実施例１、２では、モノクロの画像形成装置について説明したが、例えばカラーの画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。カラーの画像形成装置では、色の数に対応した複数のカートリッジを備えている。すなわち、カラーの画像形成装置は、複数の色に対応した複数の感光ドラムと、複数の感光ドラムに対応した複数の現像ローラと、複数の現像ローラに対応した複数のトナー容器と、を少なくとも備えており、カラーの画像形成を行う。カラーの画像形成装置において、画像形成が途中で中断した場合、実施例１、２で説明した構成により、複数のカートリッジの各々について、トナーの使用量とトナー容器内のトナーの残量を求めることができる。これにより、カラーの画像形成装置においても、トナー消費量をより正確に推定し、トナー残量の低下をより正確に検知することができる。
【符号の説明】
【００６８】
３０７    感光ドラム
３１０    現像ローラ
３１４    露光装置
３１６    転写ローラ
３２１    トナー容器
４０３    ＣＰＵ
【図１】
2018180165.tif 000003
【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９】
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