(57)【要約】【課題】廃トナー容器の満杯検知を正確に行うことが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置１において、廃トナー容器１０には、クリーニング装置３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ，８により除去される前記トナーが廃トナーとして貯留される。光透過型センサー１１において、発光素子１１１は、光量Ｌ１を有する光を出射し、受光素子１１２が、廃トナー容器１０において予め定められている基準位置において廃トナー容器１０を挟んで対向すると共に入射光量に応じた信号レベルを有する信号を出力する。トナー量導出部２３は、廃トナーに含まれる各色のトナー量を導出する。閾値取得部２４は、前記各色のトナー量の割合に応じた満杯閾値を取得する。満杯判断部２５は、受光素子１１２からの出力信号の信号レベルと満杯閾値とを比較し、信号レベルが満杯閾値以下であるか否かを判断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のトナーで形成される複数のトナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体から前記複数のトナー像が被転写体に転写された後に、前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置により除去される前記複数色のトナーが廃トナーとして蓄積される廃トナー容器と、
前記廃トナー容器の予め定められている基準位置において前記廃トナー容器を挟んで対向して配置される発光素子及び受光素子を含み、前記発光素子が予め定められている光量を有する光を出射し、前記受光素子が前記発光素子から入射される光量に応じた信号を出力する光透過型センサーと、
予め定められている始期以降に前記廃トナー容器に蓄積される前記廃トナーに含まれる各色のトナー量を導出するトナー量導出部と、
前記各色のトナー量の割合に基づき満杯閾値を取得する閾値取得部と、
前記受光素子からの出力信号の信号レベルと前記満杯閾値とを比較し、前記信号レベルが前記満杯閾値以下であるか否かを判断する満杯判断部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記廃トナー容器の装着時点以後の予め設定されているタイミングで、前記受光素子の出力信号の信号レベルを補正値として取得する補正値取得部と、を備え、
前記満杯判断部は、前記信号レベルと前記満杯閾値とを比較する前に、前記受光素子からの出力信号の信号レベル又は前記満杯閾値を前記補正値で補正する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記閾値取得部は、予め定められている各色のトナー量の割合毎に前記廃トナー容器内の廃トナーの表面全体が前記基準位置に達した状態における前記信号の信号レベルに基づき予め定められている複数の満杯閾値の候補値から、前記各色のトナー量の割合に応じた前記満杯閾値を取得する、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記受光素子の出力信号の信号レベルが、前記廃トナー容器の表面が基準位置に近接していない状態における前記信号の信号レベルに基づき予め定められ且つ前記満杯閾値よりも大きい近接閾値以下であるか否かを判断する近接判断部、を備え、
前記始期は、前記近接判断部により、前記受光素子の出力信号の信号レベルが前記近接閾値以下であると判断された直後であり、
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記廃トナー容器は予め定められている容量を有しており、
前記画像形成装置は、
前記廃トナー容器の装着時点以後、前記廃トナー容器に蓄積された前記廃トナーの総量を導出する総トナー量導出部と、
前記総量に基づき前記廃トナーの現在の表面位置を導出し、前記現在の表面位置が前記基準位置から予め定められたマージンだけ減算した近接閾値以上か否か判断する近接判断部、を備え、
前記始期は、前記近接判断部により、前記現在の表面位置が前記近接閾値以上であると判断された直後である、
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記受光素子の出力信号の受信レベルの単位時間あたりの変化量が予め定められている近接閾値以上か否かを判断する近接判断部を備え、
前記始期は、前記近接判断部により、前記変化量が前記近接閾値以上であると判断された直後である、
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光透過型センサーの駆動を制御し、前記近接判断部により、前記受光素子の出力信号の信号レベルが前記近接閾値以下でないと判断された場合に、前記光透過型センサーの駆動を終了する駆動制御部を、
備える請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記メッセージ情報の生成後、前記受光素子の出力信号の信号レベルが、前記廃トナー容器が未装着時における前記出力信号の信号レベルに基づき予め定められ且つ前記近接閾値よりも大きい交換閾値以上であるか否かを判断する交換完了判断部、
を備える請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記満杯閾値は前記割合に応じて異なる値である、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数色は黒を含み、前記満杯閾値は、前記各色のトナー量において黒色のトナーの割合が多い程小さい、
請求項１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、複数色のトナーを用いて画像形成を行う、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成では、感光体ドラム等の像担持体の表面上にはトナー像が担持される。前記トナー像は、中間転写ベルト等の被転写体への転写後、前記像担持体の表面上には一部のトナーが残留する。
【０００３】
前記像担持体上の残留トナーは、クリーニング装置により、廃トナーとして除去されて、廃トナー容器に搬送される。前記廃トナー容器には前記廃トナーが蓄積される。
【０００４】
また、前記廃トナー容器において予め設定されている満杯検知位置を透過する光量に応じて満杯検知を行う構成が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
具体的には、前記透過型光センサーにおいて、発光素子からの出射光は、前記廃トナー容器に貯留されている前記廃トナーを透過して、前記受光素子に入射される。前記受光素子は、自身への入射光量に相関する信号レベルを有する検出信号を前記制御回路に出力する。
【０００６】
前記制御回路は、前記検出信号の信号レベルが予め定められている閾値以下になっている場合に、前記廃トナー容器が前記廃トナーで満杯になっていることを示すメッセージ情報を生成し出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−０２４９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記画像形成において複数色のトナーが使用される場合、前記満杯検知が正確に行われないおそれがある。
【０００９】
具体的には、複数色のトナーはトナーの色によって異なる透過率を有する。したがって、前記廃トナー容器に同量の前記廃トナーが蓄積されている場合であっても、前記廃トナーに含まれる前記複数色のトナーの割合により、前記満杯検知位置を透過する光量が異なる。
【００１０】
したがって、前記廃トナー容器が未だ満杯ではないにも関わらず、前記制御回路が満杯であると判断するおそれがある。他にも、前記廃トナー容器が満杯になっているにも関わらず、前記制御回路が満杯であると判断しないおそれもある。
【００１１】
本発明の目的は、廃トナー容器の満杯検知をより正確に行うことが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一の局面に係る画像読取装置は、像担持体と、クリーニング装置と、廃トナー容器と、光透過型センサーと、トナー量導出部と、閾値取得部と、満杯判断部と、を備える。前記像担持体には、複数色のトナーで形成される複数のトナー像が担持される。前記クリーニング装置は、前記像担持体から前記複数のトナー像が被転写体に転写された後に、前記像担持体上に残留するトナーを除去する。前記廃トナー容器には、前記クリーニング装置により除去される前記複数色のトナーが廃トナーとして蓄積される。前記光透過型センサーは、前記廃トナー容器の予め定められている基準位置において前記廃トナー容器を挟んで対向して配置される発光素子及び受光素子を含み、前記発光素子が予め定められている光量を有する光を出射し、前記受光素子が前記発光素子から入射される光量に応じた信号を出力する。前記トナー量導出部は、予め定められている始期以降に前記廃トナー容器に蓄積される前記廃トナーに含まれる各色のトナー量を導出する。前記閾値取得部は、前記各色のトナー量の割合に基づき満杯閾値を取得する。満杯検知部は、前記受光素子からの出力信号の信号レベルと前記満杯閾値とを比較し、前記信号レベルが前記満杯閾値以下であるか否かを判断する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、廃トナー容器の満杯検知をより正確に行うことが可能な画像形成装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される画像形成装置の要部を示す図である。
【図３】図３は、廃トナーの表面高さに対する検出信号の信号レベルを示すグラフである。
【図４】図４は、図１に示される画像形成装置の満杯検知の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の他の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の各実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
図１，図２において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。Ｘ軸は、画像形成装置１の前面から後面に向かう前後方向を示す。Ｙ軸は、画像形成装置１の左側面から右側面に向かう左右方向を示す。Ｚ軸は、画像形成装置１の底面から上面に向かう上下方向を示す。
【００１７】
また、図１及び以下の説明において、Ｋ、Ｙ、Ｃ及びＭは、複数色の一例であり、黒、黄、シアン及びマゼンタをそれぞれ示す。
【００１８】
［実施形態］
図１において、画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機である。前記複合機は、コピー機能、印刷機能及びファクス機能等を有する。
【００１９】
画像形成装置１は、制御回路２と、４つの画像形成部３Ｋ，３Ｙ，３Ｃ，３Ｍと、露光装置４と、中間転写ベルト５、二次転写器６、定着器７、ベルト側クリーニング装置８、搬送経路９、廃トナー容器１０及び光透過型センサー１１を備え、電子写真方式及びタンデム方式により、カラー画像をシート上に印刷する。
【００２０】
制御回路２は、ＣＰＵ、不揮発性メモリー及びＲＡＭ等を含む。
【００２１】
前記ＣＰＵは、前記不揮発性メモリーに予め格納されているプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使いながら実行する。これにより、前記ＣＰＵは画像形成装置１を統括的に制御し、画像形成及び満杯検知等の各種処理を実行する。
【００２２】
以下、前記画像形成について説明する。
【００２３】
制御回路２は、図示しないスタートボタンのユーザー操作等に応答して、Ｋ用、Ｙ用、Ｃ用及びＭ用の画像データＤＫ，ＤＹ，ＤＣ，ＤＭを生成し、露光装置４にそれぞれ送信する。
【００２４】
なお、制御回路２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)などの電子回路であってもよい。
【００２５】
画像形成部３Ｋ，３Ｙ，３Ｃ，３Ｍは、感光体ドラム３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ、帯電器３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ、現像器３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｃ，３３Ｍ、一次転写器３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｃ，３４Ｍ及びドラム側クリーニング装置３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ等をそれぞれ備える。
【００２６】
感光体ドラム３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍには、帯電器３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ、露光装置４及び現像器３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｃ，３３Ｍにより、画像データＤＫ，ＤＹ，ＤＣ，ＤＭに基づくＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍのトナー像がそれぞれ形成される。
【００２７】
Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍのトナー像は、像担持体の第１例である感光体ドラム３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍによりそれぞれ担持及び搬送され、被転写体の第１例である中間転写ベルト５の外周面上の同一領域に転写させられる。以下、この転写を一次転写という。
【００２８】
前記一次転写により、複数のトナー像が合成されたカラートナー像が中間転写ベルト５に形成される。前記カラートナー像は、像担持体の第２例としての中間転写ベルト５により担持されながら矢印Ａの方向に搬送され、被転写体の第２例である前記シートに転写させられる。以下、この転写を二次転写という。
【００２９】
なお、前記一次転写時及び前記二次転写時、一次転写器３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｃ，３４Ｍ及び二次転写器６には、予め定められている転写バイアス電圧が印加される。
【００３０】
定着器７は、前記シート上にカラートナー像を定着させる。定着器７から送り出された前記シートは印刷物として画像形成装置１の外部に排出される。
【００３１】
なお、画像形成装置１は、前記タンデム方式に代えて、４サイクル方式により前記印刷物を生成してもよい。前記４サイクル方式の場合、前記複数色のトナー像は、１つの感光体ドラムに形成された後、前記１つの感光体ドラムから、前記シート上に直接転写される、又は中間転写ベルトを介して前記シート上に転写される。
【００３２】
次に、前記満杯検知の概要について説明する。
【００３３】
前記一次転写の際、Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍのトナー像の一部は、中間転写ベルト５に転写されずに、感光体ドラム３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍにそれぞれ残留する。
【００３４】
前記二次転写の際、カラートナー像の一部は、前記シートに転写されずに、中間転写ベルト５に残留する。
【００３５】
ドラム側クリーニング装置３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ及びベルト側クリーニング装置８は、ブレード方式又はブラシ方式等のクリーニング装置である。
【００３６】
ドラム側クリーニング装置３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍは、前記一次転写後に、感光体ドラム３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ上の残留トナーを除去して、廃トナーとして搬送経路９に落下させる。
【００３７】
ベルト側クリーニング装置８は、前記二次転写後に、中間転写ベルト５上の残留トナーを除去して、廃トナーとして搬送経路９に落下させる。
【００３８】
搬送経路９において、図示しない搬送スクリューは、前記廃トナーを、矢印Ｂで示す下流方向に搬送する。
【００３９】
前記廃トナーは、図２に示すように、搬送経路９に形成されている排出口９１から廃トナー容器１０に排出される。
【００４０】
廃トナー容器１０は、画像形成装置１において予め定められている位置に着脱可能に装着されている。
【００４１】
廃トナー容器１０は、首部１０１と、胴部１０２と、を含む。
【００４２】
首部１０１は、半透明樹脂材料で作製されており、予め定められている透過率を有する。なお、胴部１０２もまた首部１０１と前記半透明樹脂材料で作製されてもよい。
【００４３】
首部１０１は、筒状の形状を有し、廃トナー容器１０の装着時、前記上下方向に延在する。
【００４４】
首部１０１の上端には、排出口９１と連通する受口１０３が形成されている。受口１０３は、前記前後方向及び前記左右方向に平行な開口である。前記廃トナーは、排出口９１から受口１０３に流入する。
【００４５】
首部１０１の下端は胴部１０２と連通している。
【００４６】
胴部１０２は首部１０１の下端と連通している。胴部１０２には、受口１０３に流入した前記廃トナーが蓄積される。
【００４７】
なお、図２中、廃トナー容器１０内の前記廃トナーには参照符号Ｔが付されている。また、以下、廃トナー容器１０内の前記廃トナーを廃トナーＴという。
【００４８】
また、首部１０１において、受口１０３を基準として下方に離間距離Δｄだけ離れた位置は、基準位置Ｐ１として予め定められている。
【００４９】
光透過型センサー１１は、発光素子１１１及び受光素子１１２を含む。
【００５０】
発光素子１１１及び受光素子１１２は、画像形成装置１に固定されており、基準位置Ｐ１において首部１０１を挟んで、水平方向において互いに対向する。
【００５１】
発光素子１１１は、予め定められている光量Ｌ１を有する光を出射する。前記光としては白色光又は赤外光が考えられる。
【００５２】
発光素子１１１の出射光は、発光素子１１１及び受光素子１１２の間に介在する物質である介在物質に入射される。また、発光素子１１１の出射光は、前記介在物質を透過する過程で減衰した後に、受光素子１１２に入射される。
【００５３】
受光素子１１２は、入射光量Ｌ２に応じた信号レベルを有する検出信号Ｓを制御回路２に出力する。
【００５４】
制御回路２は、前記画像形成中に前記満杯検知を実行する。
【００５５】
前記満杯検知において、制御回路２は、前記検出信号Ｓの信号レベルが予め定められている満杯閾値以下であれば、廃トナー容器１０が廃トナーＴで満杯になっていることを示すメッセージ情報を生成し、図示しないディスプレー及びスピーカーから出力させる。
【００５６】
ところで、前記介在物質の総透過率は、Ｌ２／Ｌ１であって、廃トナー容器１０の有無及び廃トナーＴの表面Ｔ１の位置により変わる。
【００５７】
具体的には、第１状態、即ち、廃トナー容器１０が画像形成装置１に未装着の状態では、前記介在物質は空気だけである。したがって、前記総透過率に関し、前記第１状態は下記の第２状態及び第３状態よりも大きい。
【００５８】
また、第２状態、即ち、廃トナー容器１０が装着され且つ表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に近接していない状態では、前記介在物質に、前記半透明樹脂材料、即ち、首部１０１が含まれる。したがって、前記総透過率に関し、前記第２状態は前記第１状態よりも小さい。
【００５９】
また、第３状態、即ち、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に近接又は到達している状態では、前記介在物質には廃トナーＴが含まれる。廃トナーＴの透過率は、前記空気層の透過率よりも小さい。また、廃トナーＴは光を吸収するため、廃トナーＴの透過率には、屈折率だけでなく、吸光度が関係してくる。前記吸光度は、廃トナーＴ内を前記出射光が通過する通過距離に、廃トナーＴの吸収係数を乗じることで得られる。前記総透過率に関し、前記第３状態は、前記第１状態及び前記第２状態よりも小さい。
【００６０】
廃トナーＴは前記複数色のトナーを含む。前記トナーの吸収係数は色により異なる。したがって、前記第３状態において、前記総透過率は、廃トナーＴにおける各色トナーの割合（以下、単に、色割合という）によっても変化する。それゆえ、廃トナー容器１０における廃トナーＴの量が同じでも、前記色割合が変われば、入射光量Ｌ２、ひいては検出信号Ｓの信号レベルは異なる。
【００６１】
ここで、図３は、表面Ｔ１の上下方向における位置（以下、単に、表面高さという）に対する検出信号Ｓの信号レベルを示すグラフである。
【００６２】
図３において、横軸は表面高さを示し、首部１０１の下端をＰｍｉｎとし、首部１０１の上端位置をＰｍａｘとしている。
【００６３】
また、縦軸は検出信号Ｓの信号レベルを示す。なお、前記信号レベルは正規化されている。具体的には、各表面高さにおける正規化信号レベルは、下端位置Ｐｍｉｎにおける前記信号レベルで除算されている。なお、前記正規化信号レベルには、首部１０１の透過率による成分は含まれないとする。
【００６４】
また、図３において、曲線Ｅ１は、廃トナーＴがＹのトナーのみを含む場合のグラフである。曲線Ｅ２は、廃トナーＴが前記複数色のトナーを含む場合のグラフである。曲線Ｅ３は、廃トナーＴがＫのトナーのみの場合のグラフである。
【００６５】
廃トナーＴの状態が前記第２状態である間、曲線Ｅ１〜Ｅ３は概ね同じ信号レベルを示す。
【００６６】
廃トナーＴの状態が前記第２状態から前記第３状態に遷移すると、曲線Ｅ１〜Ｅ３が示す信号レベルが前記色割合に応じて異なり始める。表面Ｔ１全体が基準位置Ｐ１に達した後、曲線Ｅ１〜Ｅ３が示す信号レベル差は、前記表面高さによらず概ね同じとなる。
【００６７】
したがって、仮に前記満杯閾値が前記色割合にかかわらず一律の固定値であるとすると、制御回路２は、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に到達したことを、制御回路２が正確に判断することは難しい。その結果、廃トナー容器１０が未だ満杯ではないにも関わらず、制御回路２が満杯であると判断するおそれがある。他にも、廃トナー容器１０が満杯になっているにも関わらず、制御回路２が満杯であると判断しないおそれもある。
【００６８】
そこで、制御回路２は、前記ＣＰＵが前記プログラムを実行することで、図２に示すように、駆動制御部２１、近接判断部２２、トナー量導出部２３、閾値取得部２４、満杯判断部２５、交換完了判断部２６、補正値取得部２７、として機能する。
【００６９】
以下、図４をさらに参照して、前記満杯検知について、さらに具体的に詳説する。
【００７０】
まず、制御回路２において、前記スタートボタンの操作等に応答して、Ｋ用、Ｙ用、Ｃ用及びＭ用の画像データＤＫ，ＤＹ，ＤＣ，ＤＭが生成される。
【００７１】
まず、駆動制御部２１は、光透過型センサー１１を駆動する。これにより、発光素子１１１は光量Ｌ１の光を出射し、受光素子１１２は検出信号Ｓを制御回路２に送信し始める（ステップＳ１０１）。
【００７２】
次に、近接判断部２２は、検出信号Ｓの現在の信号レベルを導出し、前記現在の信号レベルが近接閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００７３】
前記近接閾値は、前記第２状態における前記検出信号の信号レベルに基づきにおける検出信号Ｓの信号レベル（以下、第２信号レベルという）から、予め定められているマージンを減算することで、近接判断部２２により導出される。また、前記近接閾値は、後述の満杯閾値よりも大きな値を有する。なお、前記第２信号レベルは、後述のステップＳ１１５により導出される補正値であり、前記不揮発性メモリーに格納されている。なお、図３には、近接閾値の例としてＦ４が示されている。
【００７４】
近接判断部２２が前記信号レベルが前記近接閾値以下でないと判断した場合、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に近接しておらず前記第２状態にある。この場合、ステップＳ１０６以降を実行する必要性はないため、近接判断部２２は、処理をステップＳ１０３に進める。
【００７５】
近接判断部２２が前記信号レベルが前記近接閾値以下であると判断した場合、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に近接又は到達しており、前記第３状態にある。この場合、近接判断部２２は、処理をステップＳ１０６に進める。
【００７６】
したがって、本実施形態では、前記トナー量導出部がステップＳ１０６を実行する始期は、近接判断部２２により前記信号レベルが前記近接閾値以下であると判断された直後となる。
【００７７】
ステップＳ１０３において、駆動制御部２１は、光透過型センサー１１の駆動を終了する。これにより、発光素子１１１から不必要な光の出射を抑制できるため、消費電力を抑制することができる。
【００７８】
次に、制御回路２は、前記画像形成を開始させる（ステップＳ１０４）。具体的には、Ｋ用、Ｙ用、Ｃ用及びＭ用の画像データＤＫ，ＤＹ，ＤＣ，ＤＭが露光装置４に送信される。
【００７９】
駆動制御部２１は、前記画像形成が終了しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。駆動制御部２１は、前記画像形成が終了していないと判断した場合、ステップＳ１０５を再度実行する。駆動制御部２１は、前記画像形成が終了していると判断した場合、図４の処理を終了する。
【００８０】
ステップＳ１０６において、トナー量導出部２３は、前記画像形成中に生じる前記廃トナーＴに含まれる各色のトナー量を推定値として、画像データＤＫ，ＤＹ，ＤＣ，ＤＭ等に基づき導出する。
【００８１】
より具体的には、トナー量導出部２３は、Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの色毎に、前記画像形成で使用されるトナー使用量と、前記シートに付着するトナーの付着量とを導出する。その後、トナー量導出部２３は、色毎に、前記トナー使用量から前記付着量を減算して、前記廃トナーＴに含まれるＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍのトナー量、即ち色割合を導出する。
【００８２】
なお、前記各色のトナー量は、前記画像形成で使用される前記シート単位で導出された後に合算される。
【００８３】
また、各色のトナー使用量は、前記廃トナーＴに含まれる各色のトナー量に相関する。したがって、各色のトナー使用量が前記色割合の導出に用いられてもよい。
【００８４】
次に、閾値取得部２４は、トナー量導出部２３により導出された各色のトナー量から前記色割合を取得し、前記色割合に基づき満杯閾値を取得して満杯判断部２５に渡す（ステップＳ１０７）。ここで、前記満杯閾値は、前記色割合に応じて異なる値を有しており、廃トナー容器１０が満杯であるか否かを示す基準値である。
【００８５】
図３に示すように、前記第３状態において、前記表面高さに対する検出信号Ｓの信号レベルは前記色割合に応じて異なる。画像形成装置１の開発段階における実験等により、前記色割合毎に満杯閾値の候補値が複数個、予め求められる。
【００８６】
前記色割合毎の満杯閾値の候補値は、予め定められている各色トナーの色割合毎に、対象となる色割合を有する廃トナーＴの表面Ｔ１全体が基準位置Ｐ１に達した状態における検出信号Ｓの信号レベル（以下、第３信号レベルという）に、予め定められているマージンを加算した値である。
【００８７】
図３には、前記満杯閾値の候補値としてＦ１〜Ｆ３が示されている。候補値Ｆ１は、廃トナーＴがＹのトナーのみを含む場合の候補値である。候補値Ｆ２は、廃トナーＴが前記複数色のトナーを含む場合の候補値である。候補値Ｆ３は、廃トナーＴがＫのトナーのみを含む場合の候補値である。
【００８８】
廃トナーＴにおいてＫのトナーの割合が多い程、前記総透過率は低下する。したがって、前記満杯閾値の候補値は、前記各色のトナー量においてＫのトナーの割合が多い程小さい値に設定される。
【００８９】
また、Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍのトナーの透過率がＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順で小さくなり且つＹ、Ｍのトナーの透過率がＣ、Ｋのトナーの透過率よりもはるかに小さい場合を想定する。この場合、前記満杯閾値の候補値は、廃トナーＴにおけるＣ、Ｋのトナーの割合が多い程小さい値に設定され、Ｙ、Ｍのトナーの割合が多い程大きな値に設定される。
【００９０】
なお、前記満杯閾値の候補値は、前記色割合毎に、前記不揮発性メモリーにテーブル形式等で予め記録されている。
【００９１】
なお、各色トナーの量から満杯閾値を導出可能な計算式を前記プログラムが記録されている場合、閾値取得部２４は、前記計算式から、前記色割合に応じた満杯閾値を取得してもよい。
【００９２】
閾値取得部２４は、予め記録されている満杯閾値の候補値から、ステップＳ１０６で推定された色割合に適合する満杯閾値を読み出すことで、前記満杯検知で使用すべき満杯閾値を取得する。閾値取得部２４は、取得した満杯閾値を満杯判断部２５に渡す。
【００９３】
ステップＳ１０７の後、前記画像形成が開始される（ステップＳ１０８）。
【００９４】
前記画像形成の開始後、ステップＳ１０９において、満杯判断部２５は、検出信号Ｓの現在の信号レベルを導出する。前記現在の信号レベルには首部１０１の透過率の成分が含まれる。満杯判断部２５は、前記現在の信号レベルから、後述のステップＳ１１５で導出される補正値を減算することにより、廃トナーＴの透過率の成分のみを含む比較対象値を導出する。これにより、満杯判断部２５は、前記現在の信号レベルを補正する。
【００９５】
満杯判断部２５は、前記比較対象値が、ステップＳ１０７で受け取った満杯閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１１０）。
【００９６】
満杯判断部２５は、前記比較対象値が前記満杯閾値以下であると判断した場合、処理をステップＳ１１３に進める。
【００９７】
満杯判断部２５は、前記比較対象地が前記満杯閾値以下でないと判断した場合、処理をステップＳ１１１に進める。
【００９８】
なお、満杯判断部２５は、ステップＳ１０９において、前記現在の信号レベルの代わりに、ステップＳ１０７で受け取った満杯閾値に前記補正値を加算して前記満杯閾値を補正してもよい。この場合、ステップＳ１１０において、満杯判断部２５は、前記現在の信号レベルと、ステップＳ１０９で導出した満杯閾値の補正値以下か否かを判断する。
【００９９】
ステップＳ１１１において、満杯判断部２５は、前記画像形成が終了しているか否かを判断する。
【０１００】
満杯判断部２５は、前記画像形成が終了していないと判断すると、ステップＳ１１０を実行する。
【０１０１】
満杯判断部２５は、前記画像形成が終了していると判断すると、処理をステップＳ１１２に進める。
【０１０２】
ステップＳ１１２において、駆動制御部２１は、光透過型センサー１１の駆動を終了し、図４の処理を終了する。
【０１０３】
ステップＳ１１３において、満杯判断部２５は、前記画像形成を中断させると共に、廃トナー容器１０が廃トナーＴで満杯になっていることを示すメッセージ情報を生成し、図示しないディスプレー及びスピーカーから出力させる。この後、満杯判断部２５は、処理をステップＳ１１４に進める。
【０１０４】
満杯判断部２５は、廃トナーＴの色割合に適合している満杯閾値を用いて、ステップＳ１１０を実行するため、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に到達したことを、前記色割合にかかわらず固定的な閾値を用いる場合よりも正確に判断することができる。
【０１０５】
また、満杯判断部２５は、ステップＳ１１０において、廃トナーＴの透過率の成分のみを含む比較対象値を用いるため、表面Ｔ１が基準位置Ｐ１に到達したことを、より正確に判断することができる。
【０１０６】
なお、ステップＳ１１３において、満杯判断部２５が前記画像形成の中断させずに続行する実施形態も考えられる。この場合、ステップＳ１１３以降は、ステップＳ１１１において、前記画像形成が終了していると判断された後に実行されればよい。
【０１０７】
ステップＳ１１４において、駆動制御部２１は、引き続き、光透過型センサー１１を駆動している。交換完了判断部２６は、検出信号Ｓの現在の信号レベルを導出し、前記現在の信号レベルが、交換閾値以上か否かを判断する。
【０１０８】
前記交換閾値は、前記第１状態における検出信号Ｓの信号レベル（以下、第１信号レベルという）から、予め定められているマージンを減算した値を有する。また、前記交換閾値は前記近接閾値よりも大きい。なお、前記第１信号レベルは、画像形成装置１の仕様に基づき開発段階に定められ、前記プログラムに予め記録されている。
【０１０９】
前記現在の信号レベルが交換閾値以上の場合、廃トナー容器１０が画像形成装置１に装着されていない、即ち、ユーザーが、満杯の廃トナー容器１０を新しい廃トナー容器１０に交換している最中であるとみなせる。この場合、交換完了判断部２６は、ステップＳ１１４を再度実行する。
【０１１０】
交換完了判断部２６は、前記現在の信号レベルが交換閾値以上でない場合、新しい廃トナー容器１０への交換が完了したとみなして、処理をステップＳ１１５に進める。
【０１１１】
廃トナー容器１０の交換判断は検出信号Ｓの信号レベルに基づき行われる。したがって、前記交換判断のために、機械式センサー等を追加する必要が無くなるため、画像形成装置１の製造コストを抑制することができる。
【０１１２】
なお、画像形成装置１に廃トナー容器１０の装着後、画像形成装置１のカバーが閉じられる。ステップＳ１１４は、前記カバーが閉じられたことを機械式スイッチで検出された後に実行されてもよい。
【０１１３】
新しい廃トナー容器１０の首部１０１は、満杯の廃トナー容器１０の首部１０１と同じ透過率を有するとは限らない。それゆえ、ステップＳ１１５において、即ち、新しい廃トナー容器１０の装着時点以降に、補正値取得部２７は、検出信号Ｓの現在の信号レベルを導出し、前記現在の信号レベルを、新しい廃トナー容器１０の補正値として前記不揮発性メモリーに格納する。なお、前回の補正値は前記不揮発性メモリーから消去される。
【０１１４】
なお、補正値取得部２７は、廃トナー容器１０の交換直後に限らず、ステップＳ１０２で、前記信号レベルが近接閾値以下でないと判断された場合に、前記補正値を導出してもよい。
【０１１５】
また、工場出荷時には、画像形成装置１には新品の廃トナー容器１０が予め装着されている。廃トナー容器１０の補正値は、前記不揮発性メモリーに予め記録されている。
【０１１６】
また、新旧の廃トナー容器１０における首部１０１の透過率が同じ又は微差であることが予め分かっている場合には、前記補正値は導出されなくともよい。この場合、満杯判断部２５は、ステップＳ１０９において前記比較対象値を導出せずに、ステップＳ１１０において前記現在の信号レベルと満杯閾値とを比較すればよい。
【０１１７】
ステップＳ１１５の終了後、前記画像形成は再開され（ステップＳ１１６）、処理はステップＳ１０２に戻る。
【０１１８】
［他の実施形態］
以下、本発明に係る他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前記実施形態と同様の構成及びステップについて同一参照符号及びステップ番号を付与し、それぞれの説明を控える。
【０１１９】
まず、第１の他の実施形態について説明する。
【０１２０】
画像形成装置１は、図５に示すように、新しい廃トナー容器１０の交換以降、廃トナー容器１０に貯留されている廃トナーＴの総量を導出する総トナー量導出部２８を備えている。
【０１２１】
具体的には、総トナー量導出部２８は、前記画像形成毎に生じる廃トナー量を前記不揮発性メモリーに積算していくことで、前記総量を導出する。
【０１２２】
廃トナー容器１０の容量は予め定められている場合、表面Ｔ１の現在位置は、前記総量に相関する。
【０１２３】
図４のステップＳ１０２において、近接判断部２２は、前記不揮発性メモリーから前記総量を読み出し、前記不揮発性メモリーに格納されているテーブル又は前記プログラムに記述されている計算式を用いて、前記総量に相関する表面Ｔ１の現在位置を取得する。
【０１２４】
近接判断部２２は、表面Ｔ１の現在位置が前記基準位置から予め定められたマージンだけ減算した近接閾値以上か否か判断する。近接判断部２２により、表面Ｔ１の現在位置が前記近接閾値以上であると判断された場合に、ステップＳ１０６以降が実行される。
【０１２５】
したがって、第２の他の実施形態では、前記トナー量導出部がステップＳ１０６を実行する始期は、近接判断部２２により、表面Ｔ１の現在位置が前記近接閾値以上であると判断された直後となる。
【０１２６】
次に、第２の他の実施形態について説明する。
【０１２７】
前記第２の他の実施形態において、画像形成装置１は、図６に示す満杯検知を行う。
【０１２８】
図６は、図４と比較すると、ステップＳ１０２に代えて、ステップＳ２０１を含む点で相違する。
【０１２９】
ステップＳ２０１において、近接判断部２２は、予め定められている単位時間ごとに、受光素子１１２の出力信号の受信レベルを導出し、前回導出された受信レベルから今回された受信レベルの変化量を導出する。
【０１３０】
近接判断部２２はさらに、導出した変化量が予め定められている近接閾値以上か否かを判断する。
【０１３１】
前記第２状態では前記受信レベルは概ね一定であるが、前記第２状態から前記第３状態に遷移するした後、前記受信レベルは表面Ｔ１の上昇に伴い低下する。
【０１３２】
画像形成装置１の開発段階における実験等により、前記第３状態における前記受信レベルの低下度合に基づき、前記近接閾値が定められ、前記プログラムに記述される。
【０１３３】
近接判断部２２は、前記変化量が前記近接閾値以上でないと判断した場合、処理をステップＳ１０３に進める。
【０１３４】
近接判断部２２は、前記変化量が前記近接閾値以上であると判断した場合、処理をステップＳ１０６に進める。したがって、第２の他の実施形態では、前記トナー量導出部がステップＳ１０６を実行する始期は、近接判断部２２により、前記変化量が前記近接閾値以上であると判断された直後となる。
【符号の説明】
【０１３５】
１  画像形成装置
３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ  感光体ドラム（像担持体）
３５Ｋ，３５Ｙ，３５Ｃ，３５Ｍ  ドラム側クリーニング装置
５  中間転写ベルト（像担持体，被転写体）
８  ベルト側クリーニング装置
１０  廃トナー容器
１１  光透過型センサー
１１１  発光素子
１１２  受光素子
２  制御回路
２１  駆動制御部
２２  近接判断部
２３  トナー量導出部
２４  閾値取得部
２５  満杯判断部
２７  補正値取得部
２６  交換完了判断部
２８  総トナー量導出部
【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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