(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録光に応じた静電潜像を形成して回転する感光体と、
規定量の現像剤を収容可能であって交換可能な現像剤収容部と、
前記現像剤収容部内に設けられ、該現像剤収容部の装着時の現像剤の残量が消費されたことを検出する第１の検出手段と、
前記現像剤収容部が交換されて装着されると前記感光体上に静電潜像を形成するためのデータ中のドット数のカウントを開始するカウント手段と、
前記第１の検出手段により前記現像剤収容部内の現像剤の残量の消費が検出されたときの前記カウント手段のカウント値を求め、該カウント値及び前記装着時の現像剤の残量から単位消費量を算出する算出手段とを備え、
前記算出手段は、現像剤の規定量と前記装着時の現像剤の残量から設定した限界量及び前記単位消費量により印刷可能な印刷量を算出することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記現像剤収容部及び該収容部に収容されている現像剤を前記回転する感光体に供給する供給機構を含む一体として交換可能な現像ユニットと、
前記回転する感光体の回転数を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段によって検出される前記回転する感光体の回転数及び前記カウント手段によって検出されるドット数のいずれかが各々対応する閾値以上となったときに、警告信号を発生する判定手段と、
該判定手段からの警告信号に応じて警告を発する警告手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記カウント手段によって検出されるドット数に基づいて、印刷状況を示すパラメータである単位印刷領域内に形成される静電潜像の比率を検出する印刷パラメータ検出手段と、
該印刷パラメータ検出手段の検出出力に応じて、前記カウント手段によってカウントされるドット数を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項４】
少なくとも画像記録装置内部の温度又は湿度のいずれかを含む該画像記録装置内の環境パラメータを検出する環境パラメータ検出手段と、
該環境パラメータ検出手段の検出出力に応じて、前記カウント手段によってカウントされるドット数を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記現像剤収容部としてのホッパ部及び該ホッパ部の下に設けられ、現像剤を前記回転する感光体に供給する供給機構を含み、前記回転する感光体上の静電潜像を現像する一体として交換可能な現像器と、
前記第１の検出手段によってホッパ部が空になったことが検出されたときに、前記カウント手段のカウント値及び前記装着時の現像剤の残量から前記単位消費量を求め、当該単位消費量に基づいて、以後の印刷濃度を調整する濃度調整手段と、
前記第１の検出手段によってホッパ部が空になったことが検出された後の前記カウント手段のカウント数が、予め設定した閾値以上となったときに、警告信号を発生する判断手段と、
該判断手段からの警告信号に応じて警告を発する警告手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記濃度調整手段は、前記回転する感光体に記録光を照射するヘッドの駆動を制御することによって印刷濃度を調整することを特徴とする請求項５記載の画像記録装置。
【請求項７】
記録光に応じた静電潜像を形成して回転する感光体と、
規定量の現像剤を収容するホッパ部及び該ホッパ部の下に設けられ、現像剤を回転する前記感光体に供給する供給機構を含み、前記回転する感光体上の静電潜像を現像する一体として交換可能な現像器と、
前記現像器の装着時の前記ホッパ部の現像剤の残量が消費されて前記ホッパ部が空であることを検出する検出手段と、
前記現像器が交換されて装着されると前記回転する感光体上に静電潜像を形成するためのデータ中のドット数のカウントを開始するカウント手段と、
前記検出手段によってホッパ部が空になったことが検出されたときに、前記カウント手段のカウント値及び前記装着時の現像剤の残量から現像剤の単位消費量を求め、前記規定量と前記装着時の現像剤の残量とから設定した限界量及び前記単位消費量より印刷可能な印刷量を示す寿命カウント数を算出する算出手段と、
前記検出手段によってホッパ部が空になったことが検出された後の前記カウント手段のカウント数が、前記算出手段によって算出された寿命カウント数以上となったときに、警告信号を発生する判断手段と、
該判断手段からの警告信号に応じて警告を発する警告手段と
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置に関し、特に、現像ユニットの寿命の検出を適切に行って印刷品位の低下を防止することができる画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プリンタ等の画像記録装置では、有機薄膜等の感光体を有する感光体ドラムを帯電させ、この感光体ドラムの表面にＬＥＤ等によって発生した記録光を照射して静電潜像を形成した後、感光体ドラムにトナーを付着させて静電潜像を現像し、現像によって形成されたトナー像を用紙に転写し、さらに、熱を加えながら転写したトナー像と用紙を圧着して用紙にトナー像を定着させるようになっている。
【０００３】
このような電子写真プリンタ等では、トナーの補充あるいは交換の利便性を考えて、所定量のトナーを現像器内の所定の部分（ホッパ部）に収容しておくようになっている。
【０００４】
現像剤であるトナーが無くなれば印刷を行うことができないため、収容しているトナーを全て消費したときには現像器の寿命であるが、トナーがある程度残っていてもその残量が所定の量以下になったときには、印刷された画像がかすれたり、非印刷部分に対してもトナーが付着したりして印刷品位が極端に低下するため、実質的に現像器の寿命となってしまう。
【０００５】
このため、従来の電子写真プリンタ等では、トナーの残り量を検出し、トナーの残量が所定量以下となったときに、警告音，警告表示等によって警告を発するようにしており、印刷品位が低下する前に、ユーザが現像器の寿命を容易に判断することができるようになっている。
【０００６】
トナーの残量を検出するための方法としては、トナーの撹拌時の負荷を機械的に検出する方法、ＬＥＤヘッドを駆動するデータを監視し、印刷するドット数をカウントしてトナーの消費量を検出し、トナーの残り量を検出する方法等が知られている。
【０００７】
また、上述のような従来の電子写真プリンタ等では、感光体ドラムが劣化すると、印刷画像の品位が低下するため、感光体ドラムの寿命を検出し、寿命となったときに、警告音、表示等によって警告を発するようにしており、ユーザが容易に感光体ドラムの交換時期を判断することができるようになっている。
【０００８】
感光体ドラムの寿命を検出する方法として、感光体ドラムの回転数をカウントしておき、これが所定の回転数（寿命回転数）を超えたときに、感光体ドラムの寿命であるとする方法が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーは劣化すると流動性が減少し、トナー撹拌時の負荷が増加するため、上述のようにトナーの撹拌時の負荷を機械的に検出する方法では、トナーが劣化すると、残りのトナーの量が実際より多いものとして検出されてしまう。
【００１０】
また、電子写真プリンタでは、印刷濃度の設定等によって１ドット当たりのトナーの付着量が一定ではなく、印刷状況に応じたトナー消費量のばらつきがあるため、上述のように単に印刷するドット数をカウントするだけでは正確なトナー消費量を検出できない場合がある。
【００１１】
ところで、最近の傾向として、感光体ドラムとトナータンクを一体とした現像ユニットが主流となりつつある。このような現像ユニットの寿命を、上述と同様に、感光体ドラムの回転数等による感光体ドラムの寿命のみによって検出すると、トナーの消費及び劣化等による現像ユニットの寿命が全く考慮されない。このため、感光体ドラムの寿命より先に、トナーの消費、あるいは劣化によるトナー寿命が到来してしまうと、現像ユニットの寿命を適切に検出することができなかった。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、現像部あるいは現像器の寿命の判断を実情に即して適切に行うことができる画像記録装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像記録装置は、記録光に応じた静電潜像を形成して回転する感光体と、規定量の現像剤を収容可能であって交換可能な現像剤収容部と、前記現像剤収容部内に設けられ、該現像剤収容部の装着時の現像剤の残量が消費されたことを検出する第１の検出手段と、前記現像剤収容部が交換されて装着されると前記感光体上に静電潜像を形成するためのデータ中のドット数のカウントを開始するカウント手段と、前記第１の検出手段により前記現像剤収容部内の現像剤の残量の消費が検出されたときの前記カウント手段のカウント値を求め、該カウント値及び前記装着時の現像剤の残量から単位消費量を算出する算出手段とを備え、前記算出手段は、現像剤の規定量と前記装着時の現像剤の残量から設定した限界量及び前記単位消費量により印刷可能な印刷量を算出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の画像記録装置は、記録光に応じた静電潜像を形成して回転する感光体と、規定量の現像剤を収容するホッパ部及び該ホッパ部の下に設けられ、現像剤を回転する前記感光体に供給する供給機構を含み、前記回転する感光体上の静電潜像を現像する一体として交換可能な現像器と、前記現像器の装着時の前記ホッパ部の現像剤の残量が消費されて前記ホッパ部が空であることを検出する検出手段と、前記現像器が交換されて装着されると前記回転する感光体上に静電潜像を形成するためのデータ中のドット数のカウントを開始するカウント手段と、前記検出手段によってホッパ部が空になったことが検出されたときに、前記カウント手段のカウント値及び前記装着時の現像剤の残量から現像剤の単位消費量を求め、前記規定量と前記装着時の現像剤の残量とから設定した限界量及び前記単位消費量より印刷可能な印刷量を示す寿命カウント数を算出する算出手段と、前記検出手段によってホッパ部が空になったことが検出された後の前記カウント手段のカウント数が、前記算出手段によって算出された寿命カウント数以上となったときに、警告信号を発生する判断手段と、該判断手段からの警告信号に応じて警告を発する警告手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば電子写真プリンタ、ファクシミリ、コピー、あるいはこれらの複合機等等の装置であって、現像剤であるトナーを収容するトナーカートリッジと感光体ドラムを一体化した現像ユニットを用いた印刷装置に適用することができる。
第１の実施形態
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子写真プリンタの要部の構成を示すブロック図である。
【００１７】
この第１の実施形態の電子写真プリンタでは、感光体ドラムの回転数（ドラムカウント）と、ＬＥＤヘッドが実際に印刷したドット数（ドットカウント）に応じて感光体ドラム，トナーカートリッジを有する現像ユニットの寿命を適切に判定している。ここで、ドラムカウントは、印刷動作時やクリーニング動作時の感光体ドラムの回転数を意味しており、ドットカウントは、印刷時の有効ドット（実際に印字されるドット）の数を意味している。
【００１８】
この電子写真プリンタは、図１に示すように、印刷等の動作を制御するプリンタ制御部１と、プリンタ制御部１からの制御に応じて記録光を発生させるＬＥＤヘッド２と、このＬＥＤヘッド２からの記録光に応じた静電潜像を形成するための後述の感光体ドラムと、この感光体ドラム，後述の帯電ローラ，転写ローラ等を帯電させる高圧電源５１と、後述の定着ローラを加熱するヒータ，冷却ファン等に電力を供給する電源５２と、ヒータの温度を検出するサーミスタ５３と、トナーの量を検出するトナーセンサ５４と、電子写真プリンタの状態，ユーザに対するメッセージ等を表示する表示部１１等を備えている。
【００１９】
プリンタ制御部１は、ＣＰＵ３と、メモリ４と、ＥＥＰＲＯＭ５と、ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）６、印刷用モータ（メインモータ）４１、搬送用モータ（レジストモータ）４２、給紙用モータ（第１及び第２のモータ）４３、４４を駆動するドライバ７ａ，７ｂ，７ｃ，４５と、感光体ドラムの回転数をカウント（ドラムカウント）するカウンタ８と、印刷したドット数をカウント（ドットカウント）するドットカウンタ９とを備えている。
【００２０】
図２は、この電子写真プリンタの印刷機構の構成を示す側断面図である。
【００２１】
この電子写真プリンタでは、交換時の利便性に鑑みてトナーを収容するトナーカートリッジ３１と感光体ドラム２２等を一体化した現像ユニット２６を用いている。この現像ユニット２６は、後述のように寿命であると判断されるとユーザによって交換される。
【００２２】
この図２に示すように、現像ユニット２６は、感光体ドラム２２の周囲に設けられたクリーニングローラ２７、帯電ローラ２８、現像ローラ３０等を備えている。この現像ユニット２６が電子写真プリンタに装着されると、ＬＥＤヘッド２に近接した位置に感光体ドラム２２が配置された状態となる。
【００２３】
電子写真プリンタは、その筐体の下部に設けられた用紙トレイ１２と、筐体の上面に設けられた用紙排出部１３を有する。用紙トレイ１２、用紙排出部１３は搬送路１４の両端に設けられており、この搬送路１４に沿って、用紙トレイ１２から用紙１５を繰り出すホッピングローラ１６、レジストローラ１７、用紙センサ１８、転写ローラ１９、ヒートローラ２０、２つの排出ローラ２１が設けられている。転写ローラ１９は感光体ドラム２２に対向して設けられており、ヒートローラ２０、各排出ローラ２１の各々に対向して加圧ローラ２３，２４，２５が設けられている。
【００２４】
感光体ドラム２２は、図３に示すように、導電性を有する金属、例えばアルミニウム材等で形成された基材２２ａと、基材２２ａに光導電性材料を塗布して形成された帯電体層２２ｂとからなる。
【００２５】
図４は、上述の図１中のドットカウンタ９のより詳細な構成を示す図である。
【００２６】
この図４に示すように、上述のＬＥＤヘッド２には、ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）６を介して、印刷データ（ＤＡＴＡ）と、この印刷データＤＡＴＡを供給するためのクロック（ＣＬＫ）と、印刷データの保持を指示するための信号（ＬＯＡＤ）と、ＬＥＤヘッド２を構成する多数のＬＥＤ素子をグループ毎に駆動するための制御信号（ＳＴＢ１〜ＳＴＢ４）等が供給される。
【００２７】
ドットカウンタ９は、上述のクロックＣＬＫを反転させるインバータ９ａと、このインバータ９ａの出力と上述の印刷データＤＡＴＡの論理積を求めるＡＮＤゲート９ｂと、このＡＮＤゲート９ｂの出力（カウントＣＬＫ）をカウントし、カウント値をＣＰＵ３に供給するカウンタ９ｃとを備えている。
【００２８】
このカウンタ９ｃは、上述の現像ユニット２６が交換されてからの印刷データ中の黒ドットの総数すなわち印刷ドットの総数をカウントする。このカウンタ９ｃのカウント値は、例えば１枚分の印刷の終了毎にＣＰＵ３等によってＥＥＰＲＯＭ５等に保持され、電源が投入されたときに、電源が切られる前に保持していた値に設定される。
【００２９】
印刷データＤＡＴＡは、シリアルデータとしてクロックＣＬＫに同期してＬＥＤヘッド２に供給される。この印刷データＤＡＴＡは、実際に印刷されるドットに対応しているため、印刷データＤＡＴＡを監視することにより、実際に印刷されたドットの数を求めることができる。
【００３０】
図５は、印刷時における１ライン分の印刷データ等の波形を示すタイムチャートである。
【００３１】
この図５中のＬＳＹＮＣは、別途ＬＥＤヘッド２に供給される１ライン毎の同期信号を示している。
【００３２】
上述のように、ＡＮＤゲート９ｂの出力（カウントＣＬＫ）はクロックＣＬＫの反転出力と印刷データＤＡＴＡとの論理積であり、具体的には、図５（ａ）に示すように、例えば黒ドットに対応する“１”の印刷データＤＡＴＡに対応する出力となる。
【００３３】
従って、このカウントＣＬＫをカウントするカウンタ９ｃの出力は、図５に示すように、現像ユニット２６が交換されてから印刷された黒ドットの総数となる。
【００３４】
このように構成された電子写真プリンタは、従来の電子写真プリンタと同様に、パーソナルコンピュータ等の外部の機器から印刷が指示されると、これに応じた印刷処理を実行する。
【００３５】
印刷処理の実行を開始すると、図１中のＣＰＵ３は、まず、Ｇ／Ａ６、ドライバ７ｃを介して第１のモータ４３を駆動して図２中のホッピングローラ１６を回転させ、用紙トレイ１２から用紙１５を一枚繰り出させる。これにより、用紙が搬送路１４に繰り出される。そして、用紙センサ１８が用紙１５を検知すると、ＣＰＵ３は、Ｇ／Ａ６、ドライバ７ａを介してメインモータ４１を駆動して図２中のレジストローラ１７、転写ローラ１９、ヒートローラ２０、排出ローラ２１、感光体ドラム２２、クリーニングローラ２７、帯電ローラ２８、現像ローラ３０を回転させる。
【００３６】
また、ＣＰＵ３は、各ローラを回転させると共に、高圧電源５１に、転写ローラ１９、クリーニングローラ２７、帯電ローラ２８、現像ローラ３０に対して各々対応する高電圧を印加させる。感光体ドラム２２の表面の帯電体層２２ｂには、負電圧を印加された帯電ローラ２８によって負の電荷が供給され、一様に帯電される。
【００３７】
また、ＣＰＵ３は、外部の機器から１ライン毎に供給される印刷データを順次、ＬＥＤヘッド２に供給し、記録光の発生を指示する。これにより、一様に帯電している感光体ドラム２２の表面に、ＬＥＤヘッド２からの記録光に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ３０から供給されたトナーにより現像される。
【００３８】
一方、用紙１５には転写ローラ１９から正電荷が供給されており、用紙１５がトナー像と対向する位置に到達すると、感光体ドラム２２上のトナー像が順次、用紙１５に転写される。用紙１５に転写されたトナー像はヒートローラ２０と加圧ローラ２３とにより用紙１５に溶着される。トナー像が溶着されると、用紙１５は、順次、排出ローラ２１によって用紙排出部１３に排出される。
【００３９】
このような印刷処理において、上述の図１、図４中のドットカウンタ９は、カウンタ９ｃによって、実際に印刷されたドットの数をカウントしている。このカウンタ９ｃの値は、上述のように現像ユニット２６が交換されてから印刷された黒ドットの総数（印刷ドット数）となっている。
【００４０】
上述の図１中のカウンタ８は、ドライバ７ａの駆動出力等に応じて現像ユニット２６が交換されてからの感光体ドラム２２の回転数をカウントしている。このドラムカウントは、例えばドラム１周分のドライバ７ａの駆動出力であるモータステップ数を、感光体ドラムの１回転としてカウントする。また、このカウント値は、カウンタ９ｃの出力と同様に、ＣＰＵ３に供給されている。
【００４１】
上述のプリンタ制御部１のＣＰＵ３は、上述のような印刷処理の所定単位、例えば１ページ分が終了する毎に、この黒ドットの総数と、印刷動作、クリーニング動作等における感光体ドラムの回転数に基づいて現像ユニットの寿命を判定するようになっている。
【００４２】
図６は、このような寿命判定処理を示すフローチャートである。
【００４３】
ステップＳ１において、ＣＰＵ３は、印刷処理の所定単位の終了を待機し、所定単位の印刷処理が終了すると、続くステップＳ２に進む。
【００４４】
ステップＳ２では、ＣＰＵ３は、上述の図４中のカウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）を参照し、続くステップＳ３において、ドットカウンタが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドットカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ６に進み、ドットカウントが寿命カウント値に達していなければ続くステップＳ４に進む。
【００４５】
ステップＳ４では、ＣＰＵ３は、カウンタ８のカウント値（ドラムカウンタ）を参照し、続くステップＳ５において、ドラムカウンタが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドラムカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ６に進み、ドラムカウントが寿命カウント値に達していなければステップＳ１に戻り、印刷処理の次の所定単位の終了を待機する。
【００４６】
ステップＳ６では、ＣＰＵ３は、ユーザに現像ユニット２６の交換を促すメッセージを表示部１１に表示させ、処理を終了する。
【００４７】
これにより、ユーザは、表示部１１の表示を見て、現像ユニット２６の寿命が到来したことを認識することができる。
【００４８】
ところで、従来の電子写真プリンタ等においては、感光体ドラム２２の回転数のみによって現像ユニット２６の寿命を判定していたため、印刷状況によっては、想定していたトナーの消費量より実際のトナーの消費量が多い場合において、感光体ドラムの回転数によって現像ユニット２６の寿命が検出されるより先にトナーの残量が不足して印刷の品位が低下するおそれがあった。
【００４９】
これに対し、この実施形態に係る電子写真プリンタでは、感光体ドラム２２の感光体層の磨耗を示す感光体ドラムの回転数（ドラムカウント）と共に、トナーの消費量に相関がある実際に印刷されたドット数のカウント値（ドットカウント）に基づいて現像ユニット２６の寿命を判定しているため、使用状況等に即した現像ユニット２６の適切な寿命を検出することができ、現像ユニットの交換時期まで適正な印刷品質を確保することができる。
第２の実施形態
【００５０】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子写真プリンタの要部の構成を示すブロック図である。この図７中に示す構成要素の内、上述の図１中の構成要素と同一又は対応するものは図１と同じ符号が付されている。
【００５１】
上述の第１の実施形態では、ドットカウントと、ドラムカウントに基づいて現像ユニットの寿命を判定していたが、この第２の実施形態に係る電子写真プリンタでは、トナーの残量の検出と、実際に印刷されたドット数（ドットカウント）に対応するトナー消費量と、印刷枚数情報及び感光体ドラムの回転数（ドラムカウント）等の情報に基づいてトナー消費量を精度良く計測することで、トナーの消費による寿命を正確に判定するようになっている。
【００５２】
このため、この電子写真プリンタは、図７に示すように、上述の図１の構成に加えて、トナーの残量が所定量以下となったことを検出するためのトナーセンサ５４を備えている。また、この電子写真プリンタは、用紙センサ１８と、この用紙センサ１８の検出出力に基づいて印刷枚数をカウントするカウンタ５６とを備えている。
【００５３】
また、図８は、この電子写真プリンタの印刷機構の構成を示す側断面図である。この図８中に示す構成要素の内、上述の図２中の構成要素と同一又は対応するものは図２と同じ符号が付されている。
【００５４】
この電子写真プリンタでは、上述の図２中の一体型の現像ユニット２６の代わりに、感光体ドラム２２とは別に設けられた現像器２６Ａを用いている。この現像器２６Ａは、後述のように寿命になったときに、感光体ドラム２２等とは独立して交換される。
【００５５】
現像器２６Ａの上部には、トナーを収容するホッパ３１Ａが設けられており、その下部には現像ローラ３０等を収容する機構部３１Ｂが設けられている。
【００５６】
現像器２６Ａ中のホッパ３１Ａには、トナーを撹拌するための撹拌バー５５が設けられており、この撹拌バー５５の回転は、図９に示すように、撹拌バー５５の一端に取り付けられた磁石５８に対向するホール素子５９の検出出力として検出される。上述の図７中のトナーセンサ５４は、このホール素子５９の検出出力に基づいてトナーの残量を検出する。
【００５７】
この撹拌バー５５は、上述のメインモータから駆動力を得て、半周期は、一定速度で回転し、残りの半周期はトナーが残っている部分のみ駆動力が伝達される。具体的には、例えば特開平８−７６６４６に開示されているように、撹拌バー５５には、１回転中の半周分においてはメインモータ４１からの駆動力が供給されているが、残りの半周分においては駆動力が供給されていない。
【００５８】
このため、ホッパ３１Ａにトナーが存在するときは、撹拌バー５５に駆動力が供給されていない半周分の期間において撹拌バー５５が落下してもトナーに到達すると減速されるのに対し、ホッパ３１Ａが空であるときは、撹拌バー５５が最下部まで自由落下するため、トナーの有無によって撹拌バー５５の動きに違いが生じる。この撹拌バー５５の動きの違いはホール素子５９を介して検出される。トナーセンサ５４は、このホール素子５９の出力に基づいて、トナーの残量に応じた検出信号を出力する。ＣＰＵ３は、この検出信号により、ホッパ３１Ａが空になったことを検出することができる。
【００５９】
このように構成された電子写真プリンタは、上述の第１の実施形態と同様に、パーソナルコンピュータ等の外部の機器から印刷が指示されると、これに応じた印刷処理を実行する。
【００６０】
また、この電子写真プリンタは、上述の第１の実施形態と同様にドットカウント及びドラムカウントに基づいて現像器２６Ａの寿命を判定すると共に、トナーセンサ５４の検出出力，トナーの平均消費量，印刷枚数にも基づいて現像器２６Ａの寿命を判定するようになっている。
【００６１】
図１０は、この第２の実施形態に係る電子写真プリンタにおける現像器２６Ａの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、ステップＳ１０において、上述の第１の実施形態と同様に、カウンタ９ｃによって印刷ドットがカウントされると、ＣＰＵ３は、印刷処理の所定単位が終了するまで待機した後、続くステップＳ１１に進み、トナーセンサの出力に応じてホッパ３１Ａが空か否かを判定し、ホッパ３１Ａが空であればステップＳ１２に進み、空でなければステップＳ１７に進む。
【００６３】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ３は、寿命カウントが設定されているか否かを確認し、設定されていれば、ステップＳ１４に進み、設定されていなければ続くステップＳ１３に進む。
【００６４】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ３は寿命までのドット数（設定ドット数）を求め、このドット数を寿命カウントとしてステップＳ１７に進む。
【００６５】
トナーセンサによってホッパ３１Ａが空になったことが検出された後も、現像器２６Ａの下部の機構部３１Ｂ内には、トナーが残っているため、このトナーの残量が印刷に必要な量より少なくなるまでの間は、印刷を行うことができる。
【００６６】
トナーセンサがホッパ３１Ａが空になったことを検出するまでのカウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）をＤ［ｄｏｔ］とし、ホッパ３１Ａ内のトナーの初期量をＴ［ｇ］とすると、印刷された１ドット当たりのトナーの平均消費量は、Ｔ／Ｄ［ｇ／ｄｏｔ］となる。
【００６７】
トナーセンサによってトナーカートリッジが空になったことが検出されてから実際に印刷ができなくなるまでのトナー量（限界トナー量）をＲ［ｇ］とすると、残りのトナーで印刷できるドット数は、Ｒ／（Ｔ／Ｄ）＝Ｒ×Ｄ／Ｔ［ｄｏｔ］となる。このため、ＣＰＵ３は、このドット数を寿命ドット数として設定する。
【００６８】
なお、このドットカウント値Ｄはカウンタ９ｃの桁数の制約等に応じて、印刷する用紙サイズ及び枚数をカウントしておき、このカウント値及び用紙サイズに応じた換算値として求めるようにしてもよい。この場合は、予め用紙サイズ毎に印刷可能領域の全ドット数に対する所定の比率のドットが黒であったとした場合の印刷ドット数として換算した値を印刷ドット数としても用いる。
【００６９】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ３は、設定ドット数から印刷ドット数（ドットカウント）を減じ、続くステップＳ１５において、この減算結果に基づいて現像ユニットの寿命が到来したか否かを判定する。具体的には、減算結果が正であれば寿命が未だ到来していないとしてステップＳ１７に進み、減算結果が０又は負であればステップＳ１６に進み、現像器２６Ａの寿命であるとして、表示部１１にユーザに感光体ドラムの交換を促す表示を表示させ、寿命の判定処理を終了する。
【００７０】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ３は、上述のカウンタ８のカウント値（ドラムカウント）を参照し、感光体ドラムの回転数が所定の寿命カウント値以下であるか否かを判定し、該当するときはステップＳ１９に進み、該当しないときはステップＳ１８に進み、現像器２６Ａの寿命であるとして、表示部１１にユーザに感光体ドラムの交換を促す表示を表示させ、寿命の判定処理を終了する。
【００７１】
印刷処理の次の所定単位が終了すると、再び、ステップＳ１０から実行が開始される。
【００７２】
ステップＳ１９では、ＣＰＵ３は、上述のカウンタ５６のカウント値（印刷枚数）を参照し、印刷枚数が所定の寿命カウント値以下であるか否かを判定し、印刷枚数が寿命カウント値以下であれば現像器２６Ａの寿命は未だ到来していないとして処理を終了し、印刷枚数が寿命カウント値より大きければステップＳ２０に進み、現像器２６Ａの寿命であるとして、表示部１１にユーザに感光体ドラムの交換を促す表示を表示させ、寿命の判定処理を終了する。
【００７３】
現像器２６Ａには、ドットカウント、ドラムカウント以外にも印刷枚数に応じた寿命もあり、このように印刷枚数に応じた現像器２６Ａの寿命の判定を行うことにより、現像器の寿命をより適切に判定することができる。
【００７４】
なお、印刷枚数のカウントは、用紙の種類によらず単に印刷した用紙の枚数をカウントしてもよいが、用紙の長さ、幅によって重み付けをした値をカウントするようにしてもよい。
【００７５】
この電子写真プリンタでは、上述の図８中の用紙トレイ１２から感光体ドラム２２に用紙を搬送するいわゆるフィードを行っている間においても現像器２６Ａにおいて感光体ドラムに対するトナーの供給を行っているが、このフィード中はＬＥＤヘッド２による記録光の発生は行われない。このため、フィード中に感光体ドラム２２に供給されたトナーは感光体ドラム２２に付着しないで機構部３１Ｂに回収され、いわゆるリサイクルトナーとなる。用紙長の短い用紙に繰り返し印刷を行っていると、機構部３１Ｂに収容されているトナー中のリサイクルトナーの比率が増加する。また、用紙長の短い用紙は一般に幅も狭いと考えられ、用紙のない部分にはＬＥＤヘッド2による記録光も照射されないため、用紙長の短い用紙に印刷を行った場合には、幅の広い用紙に印刷を行った場合に比較して多くのトナーがリサイクルトナーとして機構部３１Ｂに回収されると考えられる。このリサイクルトナーは、現像ローラ，トナー供給ローラとの摩擦によって劣化しているため、リサイクルトナーの比率が増加すると印刷品質が低下する。
【００７６】
従って、上述のようにリサイクルトナーの比率の増加と相関のある印刷枚数をカウントし、印刷枚数が所定の寿命カウント値より大きくなったときに現像器２６Ａの寿命とすることにより、印刷品質が低下する前に、現像器２６Ａの寿命を適切に検出することができる。
【００７７】
以上説明したように、この第２の実施形態に係る電子写真プリンタでは、第１の実施形態と同様に、ドットカウントとドラムカウントに応じて現像器２６Ａの寿命の判定を行うことができる。
【００７８】
ホッパ３１Ａが空になっても現像器２６Ａの下側の部分の空間にはまだ消費されていないトナーが存在するため実際に印刷が不可能になるまでには若干の猶予がある。
【００７９】
この電子写真プリンタでは、上述のように、ホッパ３１Ａが空になったと検出されるまでの１ドット当たりのトナーの平均消費量から残りのトナーで印刷できるドット数（寿命カウント値）を求め、この後の印刷ドット数が、寿命カウント値を超えたときに、ユーザに現像器２６Ａの交換を求めることにより、実際の使用状況に応じた適切な印刷ドット数で現像器２６Ａの寿命を判定することができる。このため、一定の寿命カウント値を設定しておき、ドットカウントによって寿命を判定した場合に比較して、より適切に現像器２６Ａの交換を指示することができる。
【００８０】
以下、例えばＡ４用紙に濃度５％の印字を連続して行った場合で具体的に比較する。過去の実験結果からＡ４用紙に濃度５％の印字を行うときのトナー消費量は１枚当たり２５ｍｇ〜３５ｍｇである。また、Ａ４用紙に対する濃度５％の印刷は約１５６００００ドットに相当する。
【００８１】
以下、例えばＡ４用紙１枚当たりのトナー消費量を３０ｍｇと想定し、現像器の全トナー量８００ｇ、ホッパ３１Ａ内のトナーの初期量を５００ｇ、印刷限界トナー量を２００ｇとした場合について比較を行う。
【００８２】
ドットカウントに基づく寿命判定では、実験結果等に基づく平均的なトナー消費量に基づく一定の値を寿命カウント値とし、実際に印刷された印刷ドット数（ドットカウント）とこの寿命カウント値を比較して寿命を判定している。例えば上述の条件下では、１５６００００ドットで３０ｍｇのトナーを消費することから、全トナー量（８００ｇ）から印刷限界トナー量（２００ｇ）を除いた６００ｇ分のトナーを消費するまでの印刷ドット数はＡ４用紙２００００枚分に相当する１５６００００×２００００＝３．１２×１０10ドットである。従って、この３．１２×１０10ドットを寿命カウント値とし、印刷ドット数がこの寿命カウント値になったときに現像器２６Ａの寿命であると表示する。
【００８３】
これに対し、この第２の実施形態の電子写真プリンタでは、トナー５００ｇ分の消費をトナーセンサ５４によって検出し、それまでのトナーの平均消費量を求め、この平均消費量に基づいて残り１００ｇ分のトナーの消費を印刷ドット数をカウントすることによって検出する。具体的には、トナー消費量がＡ４用紙１枚当たり３０ｍｇである場合には、１００ｇのトナーを消費するカウント数は１００ｇ÷３０ｍｇ＝３３３４枚分のドット数、すなわち１５６００００×３３３４＝５．２０×１０9ドットを寿命カウント値とし、印刷ドット数がこの寿命カウント値になったときに現像器２６Ａの寿命であると表示する。
【００８４】
ところで、実際のトナー消費量が、想定した消費量より多い、例えばＡ４用紙１枚当たり３５ｍｇであった場合には、印刷ドット数のカウントに基づく場合には、３．１２×１０10ドット分の７００ｇのトナーを消費するまで寿命が表示されないことになる。このため、寿命であると表示される前に、現像器２６Ａ内のトナー量が印刷限界トナー量を下回ってしまい、印刷結果がかすれてしまう可能性がある。逆に、Ａ４用紙１枚当たりのトナー消費量が、想定した消費量より少ない、例えば２５ｍｇであった場合には、トナー消費量が３．１２×１０10ドット分の５００ｇのトナーを消費したときに寿命が表示されてしまう。このため、印刷限界トナー量まで１００ｇ分のトナーを使用して印刷できるにも関わらず、現像器２６Ａの寿命であると表示されてしまう。
【００８５】
これに対し、この第２の実施形態の電子写真プリンタでは、トナーを５００ｇ消費したときに、トナーセンサによってこれを検出し、それまでのトナーの平均消費量を求め、残りの１００ｇ分のトナーの消費を検出するため、Ａ４用紙１枚分の実際のトナーの消費量が３５ｍｇであった場合には、それまでのドットカウント値は、約１４２８６枚相当の値である２．２２８６１６×１０10となる。このドットカウント値に基づいて残り１００ｇのトナーを消費するドット数（寿命カウント値）を求めると２．２２８６１６×１０10×１００÷５００＝４．４５７２３２×１０9ドットとなり、Ａ４用紙２８５７枚相当となる。この寿命カウント値に相当するトナー量は約１００ｇとなり、印刷限界トナー量となる印刷ドット数を正確に検出することができる。
【００８６】
また、Ａ４用紙１枚分の実際のトナーの消費量が２５ｍｇであった場合には、トナーセンサによって５００ｇのトナーの消費が検出されるまでのドットカウント値は、Ａ４用紙２００００枚分に相当する３．１２×１０10となる。このドットカウント値に基づいて残り１００ｇのトナーを消費するドット数（寿命カウント値）を求めると３．１２×１０10×１００÷５００＝６．２４×１０9ドットとなり、Ａ４用紙４０００枚相当となる。この寿命カウント値に相当するトナー量は約１００ｇとなり、限界トナー量となる印刷ドット数を正確に検出することができる。
【００８７】
従って、印刷ドット数をカウントして現像器２６Ａの寿命を判定する場合には、実際のトナーの消費量が想定した消費量と異なる場合に、トナー量の減少による現像器２６Ａの寿命を正確に検出できない可能性があるが、この第２の実施形態に係る電子写真プリンタでは、実際のトナーの消費量に応じて、寿命カウント値を設定するため、印刷限界トナー量となる印刷ドット数を正確に検出することができ、トナー量の減少による現像器２６Ａの寿命をより適切に検出することができる。
【００８８】
また、従来、現像器２６Ａ全体のトナーの残量を検出するために、撹拌バーを現像ローラのある現像器２６Ａの下部の機構部３１Ｂ内に設けざるを得なかった。機構部３１Ｂには、上述のようにリサイクルトナーも収容されている。リサイクルトナーは、劣化によって撹拌バーに与える抵抗が変化しているため、機構部３１Ｂ内に撹拌バーを設けると、劣化したトナーの影響を受け易く、トナーの残量の検出精度を向上させることが難しかった。これに対し、本発明では、トナーの残量が所定量以下となったことを検出できれば足りるため、撹拌バーを現像器２６Ａの上側のホッパ３１Ａ内に設けることができる。このため、トナーの残量の検出において、劣化したトナーの影響を受けにくくなり、トナーの残量の検出精度を向上させることができる。
第３の実施形態
【００８９】
本発明の第３の実施形態に係る電子写真プリンタは、上述の図１に示す第１の実施形態の電子写真プリンタと同様な構成を有する。
【００９０】
第１の実施形態の電子写真プリンタでは、感光体ドラムの回転数（ドラムカウント）と印刷ドット数（ドットカウント）に基づいて現像ユニット２６の寿命を判定していたが、この第３の実施形態の電子写真プリンタでは、さらに、印刷データにおける黒ドットの比（印刷デューティ）に応じてドットカウントを補正することにより、現像ユニット２６の寿命をより適切に判定している。
【００９１】
印刷デューティが小さい印刷においては、印刷デューティが大きい場合に比較してトナーが劣化する。
【００９２】
現像ユニット２６内の感光体ドラム２２には、印刷デューティに関係なく常に一定量のトナーが供給され、感光体ドラム２２上の露光された部分にのみトナーが付着する。このため、印刷デューティが１００％である場合には、感光体ドラム２２に供給されるトナーの量と用紙に転写されるトナーの量が均衡し、現像ユニット２６内のトナーは、ローラ等の摩擦が最小の状態で用紙に転写される。
【００９３】
これに対し、印刷デューティが小さい印刷では、感光体ドラム２２に付着して用紙に転写されるトナーの量が、感光体ドラム２２に供給されるトナーの量より少ない。感光体ドラム２２に供給されながら、感光体ドラム２２に付着しなかったトナーは、現像ローラ３０，感光体ドラム２２で摩擦され、再び現像ユニット２６内に戻される。このように現像ユニット２６内にダメージを受けたトナーが戻されても、印刷時には上述のように現像ユニット２６に新たなトナーが供給されているため、ダメージを受けたトナーが新たなトナーと混ざり合うため、すぐに印刷品質に影響が出る訳ではない。
【００９４】
しかしながら、印刷デューティが小さい印刷が繰り返されると、現像ユニット２６内のダメージを受けたトナーの割合が増加し、印刷デューティの小さい印刷の繰り返しによって摩擦されてダメージを受けているうちに、トナーの帯電性能が劣化する。これにより、感光体ドラム２２の露光されていない部分にもトナーが付着するいわゆるカブリ等によって印刷品質が劣化する。
【００９５】
このため、この第３の実施形態の電子写真プリンタでは、印刷デューティに応じて上述のドットカウントを補正する。
【００９６】
具体的には、予め、実験等によって印刷デューティ毎に対応する補正係数を求め、印刷デューティと補正係数の対応関係を補正テーブルとして保存しておき、この補正テーブルに基づいてドットカウントの補正を行う。
【００９７】
図１１は、このような補正動作を伴う現像ユニット２６の寿命の検出動作を示すフローチャートである。
【００９８】
まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ３は、印刷処理の所定単位の終了を待機し、所定単位の印刷処理が終了すると、上述の図４中のカウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）を参照し、１ページ毎の印刷ドット数（ドットカウント）を求め、続くステップＳ２２において、印刷デューティを算出し、ステップＳ２３に進む。
【００９９】
ステップＳ２３では、ＣＰＵ３は、上述のように保存しておいた補正テーブルを参照し、ステップＳ２２で求めた印刷デューティに対応する補正係数を読み出し、補正係数に応じてカウンタ９ｃのカウント値を補正し、続くステップＳ２４に進む。
【０１００】
補正テーブルは、例えば図１２に示すように、印刷デューティと、各印刷デューティ毎に対応付けられた補正係数とからなる。印刷デューティが高い、例えば６０％以上の印刷ではトナーに与えるダメージがほとんどないものとし、補正係数を１とした。逆に、印刷デューティが低い、例えば４０％以下の印刷ではトナーに与えるダメージが大きいため、印刷デューティが低くなるに従って順次大きくなるように補正係数を設定した。ＣＰＵ３は、このような補正テーブルから求めた補正係数をステップＳ２１で求めた１ページ毎の印刷ドット数に乗じた値と、上述のステップＳ２１で求めた１ページ毎の印刷ドット数の差に基づいてカウンタ９ｃのカウント値を補正する。
【０１０１】
これにより、例えば印刷デューティが６０％以上であればカウント値の補正は行わないが、印刷デューティが４０％以下であれば対応する補正係数に従って１ページ分の印刷ドット数を補正する。例えば印刷デューティが２０％である１ページのカウント値が、例えば３１２０００であったとすると、このカウント値に対応する補正係数１．２を乗じた３７４４００をこの１ページ分のカウント値となるように、カウンタ９ｃのカウンタ値を補正する。
【０１０２】
なお、上述の図１２に示した数値は、説明のために設定したものであり、実際の値とは異なる。また、補正係数の値は電子写真プリンタの構成、トナーの種類等に応じて変動するため、実験等で最適な値を求めて設定する。
【０１０３】
印刷デューティに応じたドットカウントの補正を行った後、ＣＰＵ３は、ステップＳ２４において、カウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）を参照し、続くステップＳ２５において、ドットカウンタが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドットカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ２８に進み、ドットカウントが寿命カウント値に達していなければ続くステップＳ２６に進む。
【０１０４】
ステップＳ２６では、ＣＰＵ３は、カウンタ８のカウント値（ドラムカウンタ）を参照し、続くステップＳ２７において、ドラムカウントが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドラムカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ２８に進み、ドラムカウントが寿命カウント値に達していなければステップＳ２１に戻り、印刷処理の次の所定単位の終了を待機する。
【０１０５】
ステップＳ２８では、ＣＰＵ３は、ユーザに現像ユニット２６の交換を促すメッセージを表示部１１に表示させ、処理を終了する。
【０１０６】
これにより、ユーザは、表示部１１の表示を見て、現像ユニット２６の寿命が到来したことを認識することができる。
【０１０７】
この第３の実施形態の電子写真プリンタは、上述の第１の実施形態の効果に加えて、印刷デューティに応じてドットカウントを補正することにより、トナーの劣化を考慮して現像ユニット２６の寿命をより適切に検出することができる。
【０１０８】
これにより、環境によるトナーの劣化を考慮して、印刷品位の低下が顕著になる前に、ユーザに現像ユニット２６の交換を指示することができる。
【０１０９】
なお、この実施形態では、上述のステップＳ２３において、ＣＰＵ３が補正係数に応じて、１ページごとの印刷ドット数（ドットカウント）を補正する例について説明したが、カウンタ９ｃが１ページ毎の印刷ドット数（ドットカウント）をカウントし、ＣＰＵ３が１ページ毎のドットカウントを累積する構成としてもよい。この場合には、ＣＰＵ３が補正係数に基づいて１ページ毎のドットカウントを補正し、補正した値を累積するようにしてもよい。
第４の実施形態
【０１１０】
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る電子写真プリンタの要部の構成を示すブロック図である。
【０１１１】
上述の第３の実施形態の電子写真プリンタは印刷デューティに応じて印刷ドット数（ドットカウント）を補正していたが、この第４の実施形態の電子写真プリンタは、さらに電子写真プリンタ内の温度，湿度等の環境パラメータにも応じて印刷ドット数（ドットカウント）を補正することにより、現像ユニット２６の寿命をより適切に判定している。
【０１１２】
温度，湿度の条件によっては、感光体ドラム２２から用紙にトナー像を転写する際に、トナーの一部が感光体ドラム２２上に残ってしまう転写不良が発生する場合がある。このような転写不良があると、感光体ドラム２２上に残ったトナーが再び現像ユニット２６内に戻される。現像ユニット２６内に戻されたリサイクルトナーは各ローラとの摩擦によって劣化が進んでいるため、リサイクルトナーの比率が増加すると印刷品位が低下してしまう。
【０１１３】
転写不良の要因は、主に環境による転写ローラの抵抗変化であるが、この抵抗変化により転写ローラと感光体ドラム間の電圧（転写電圧）が変動する。転写電圧の変動は、転写ローラに印可する電圧を制御することにより低減させることができるが、これだけでは完全に解消されるものではなく、環境に応じて転写不良が発生する。
【０１１４】
このため、この電子写真プリンタは、上述の図１に示す第１の実施形態の電子写真プリンタの構成に加えて電子写真プリンタ内の温度に応じた検出出力を出力する温度センサ６１と、電子写真プリンタ内の湿度に応じた検出出力を出力する湿度センサ６２とを備えている。
【０１１５】
また、この電子写真プリンタでは、上述の第３の実施形態の電子写真プリンタと同様に印刷デューティに応じた補正係数を補正テーブルとして保持しておくと共に、予め、実験等によって温度，湿度等の印刷デューティ毎に対応する補正係数を求め、環境パラメータと補正係数の対応関係を環境補正テーブルとして保存しておき、この環境補正テーブルに基づいてドットカウントを補正する。
【０１１６】
図１４は、このような補正動作を伴う現像ユニット２６の寿命の検出動作を示すフローチャートである。
【０１１７】
まず、ステップＳ３０において、ＣＰＵ３は、印刷処理の所定単位の終了を待機し、所定単位の印刷処理が終了すると、上述の図４中のカウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）を参照し、１ページ毎の印刷ドット数（ドットカウント）を求め、続くステップＳ３１において、印刷デューティを算出し、ステップＳ３２に進む。
【０１１８】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ３は、上述の第３の実施形態と同様に、補正テーブルを参照し、ステップＳ３１で求めた印刷デューティに対応する補正係数を読み出し、補正係数に応じてカウンタ９ｃのカウント値を補正し、続くステップＳ３３に進む。
【０１１９】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ３は、上述の図１３中の温度センサ６１、湿度センサ６２からの温度，湿度等の環境パラメータを読み取り、続くステップＳ３４において、上述のように保存しておいた環境補正テーブルを参照し、ステップＳ３２で補正を行ったカウンタ９ｃのカウント値をさらに補正して続くステップＳ３５に進む。
【０１２０】
環境補正テーブルは、例えば図１５に示すように、温度，湿度と、これらに対応付けられた補正係数とからなる。この補正係数は、設計上の最適な環境、例えば温度が１５℃〜２５℃，湿度６０％から温度，湿度が外れるに従って値が大きくなるように設定している。
【０１２１】
なお、この図１５中の数値は、説明のために設定したものであり、実際の値とは異なる。また、補正係数の値は電子写真プリンタの構成、トナーの種類等に応じて変動するため、実験等で最適な値を求めて設定する。
【０１２２】
環境パラメータに応じたドットカウントの補正を行った後、ＣＰＵ３は、ステップＳ３５において、カウンタ９ｃのカウント値（ドットカウント）を参照し、続くステップＳ３６において、ドットカウンタが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドットカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ３９に進み、ドットカウントが寿命カウント値に達していなければ続くステップＳ３７に進む。
【０１２３】
ステップＳ３７では、ＣＰＵ３は、カウンタ８のカウント値（ドラムカウンタ）を参照し、続くステップＳ３８において、ドラムカウントが予め設定しておいた寿命カウント値に達したか否かを判定する。ドラムカウントが寿命カウント値に達していれば、現像ユニット２６の寿命であるとしてステップＳ３９に進み、ドラムカウントが寿命カウント値に達していなければステップＳ３０に戻り、印刷処理の次の所定単位の終了を待機する。
【０１２４】
ステップＳ３９では、ＣＰＵ３は、ユーザに現像ユニット２６の交換を促すメッセージを表示部１１に表示させ、処理を終了する。
【０１２５】
これにより、ユーザは、表示部１１の表示を見て、現像ユニット２６の寿命が到来したことを認識することができる。
【０１２６】
この第４の実施形態の電子写真プリンタは、上述の第３の実施形態の効果に加えて、環境パラメータに応じてドットカウントを補正することにより、環境条件によるトナーの劣化を考慮して現像ユニット２６の寿命をより適切に検出することができる。
【０１２７】
これにより、環境によるトナーの劣化を考慮して、印刷品位の低下が顕著になる前に、ユーザに現像ユニット２６の交換を指示することができる。
第５の実施形態
【０１２８】
この電子写真プリンタは、上述の図７に示す第２の実施形態の電子写真プリンタと同様に構成されている。
【０１２９】
上述の第２の実施形態では、トナーセンサによってトナーの残量が所定量以下となったことが検出されたときに、それまでのトナーの平均消費量を求め、これに基づいて残りのトナーで印刷できるドット数（寿命カウント数）分の印刷を、印刷ドット数をカウントすることによって検出し、現像器２６Ａの寿命を検出していた。
【０１３０】
これに対し、この第５の実施形態では、トナーセンサによってトナーの残量が所定量以下となったことが検出されたときに、第２の実施形態と同様に求めたそれまでのトナーの平均消費量を求めているが、第２の実施形態とは異なり、トナーの消費量が所定の量であると想定した場合に残りのトナー（例えば上述の第２の実施形態と同様の１００ｇ）で印刷できるドット数を寿命カウント値とし、以後の印刷濃度を調整して、以後のトナーの消費量を調整し、印刷ドット数が寿命カウント値以上となったか否かによって現像器２６Ａの寿命を判定している。
【０１３１】
トナーの消費量は、印刷画像の濃度によっても異なるため、印刷ドット数が同じであっても印刷される画像の濃淡によってトナーの消費量が変化する。このため、トナーセンサによってトナーの残量が所定量以下となったことが検出された後のトナーの消費量を調整することによっても、残りのトナーの消費の検出精度を向上させ、現像器２６Ａの寿命を適切に判定することができる。
【０１３２】
感光体ドラム２２上に形成される静電潜像のドット径は、記録光の照射時間、強度等に応じた照射エネルギーによって変化する。静電潜像に付着するトナー量は、このドット径に応じて変化するため、ＬＥＤヘッド２の駆動時間，駆動出力等の調整によって感光体ドラムの表面に照射する記録光のエネルギーを調整すれば、トナーの消費量を調整することができる。
【０１３３】
以下、ＬＥＤヘッド２の駆動時間を調整する場合について説明するが、駆動出力等の他のパラメータを調整して記録光のエネルギーを調整してもよい。
【０１３４】
この電子写真プリンタで用いているＬＥＤヘッド２は、図１６に示すように、直線状に配列された多数のＬＥＤ素子６３と、このＬＥＤ素子６３を駆動する駆動素子６４と、駆動素子６４を駆動するための印刷データを保持するラッチ回路６５と、プリンタ制御部１からの印刷データを順次シフトさせるシフト回路６６と、プリンタ制御部１からの制御信号（ＳＴＢ１〜ＳＴＢ４）に応じて駆動素子６４による駆動を制御するためのＡＮＤゲート６７とを備えている。
【０１３５】
ＬＥＤ素子６３は、例えば４つの群（第１から第４の群）に分けられており、駆動時の電流のピークを低減するために、各群毎に駆動されるようになっている。駆動する群を選択するためには、上述の図７中のＧ／Ａ６を介して供給される制御信号（ＳＴＢ１〜ＳＴＢ４）が用いられる。制御信号ＳＴＢ１，ＳＴＢ２，ＳＴＢ３，ＳＴＢ４によってそれぞれ第１，第２，第３，第４の群の駆動が指示される。
【０１３６】
図１７は、このような分割駆動を行う際の印刷データＤＡＴＡ，制御信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ４の状態を示すタイムチャートである。
【０１３７】
同図（Ａ）に示す通常の制御信号ＳＴＢ１〜ＳＴＢ４のタイミングを、同図（Ｂ）に示すように変更すれば、各群のＬＥＤ素子６３の駆動時間が長くなり、感光体ドラム２２上に形成される静電潜像の濃度が濃くなる。
【０１３８】
図１８は、この電子写真プリンタにおける印刷濃度の均一化処理を示すフローチャートである。
【０１３９】
トナーセンサによってホッパ３１Ａ内のトナーが無くなったことが検出されると、ＣＰＵ３は、ステップＳ４１において、そのときの印刷ドット数をカウンタ９から取得し、続く、ステップＳ４２において、それまでの１ドット当たりのトナー消費量を算出し、ステップＳ４３に進む。
【０１４０】
ここで、トナーセンサによってトナーが無くなったことが検出されたときのドットカウント値をＤとすると、ホッパ３１Ａ内のトナーの初期量は予め決められた所定量Ｔ（ｇ）であるので、これまでの１ドット当たりのトナーの平均消費量は、Ｔ／Ｄ［ｇ／ｄｏｔ］となる。
【０１４１】
ステップＳ４３では、ＣＰＵ３は、ステップＳ４２で求めた平均消費量をＡ４用紙に濃度５％で印刷したときのドット数のトナー量に換算し、ステップＳ４４に進み、平均消費量をＡ４用紙に濃度５％で印刷したときの規定の消費量３０ｍｇと比較する。具体的には、換算した平均消費量を規定の消費量３０ｍｇで除したパラメータｘを求め、ステップＳ４５に進む。
【０１４２】
ステップＳ４５では、予め実験等によって求めておいたＬＥＤヘッド２の駆動時間の調整値を示す調整テーブルを参照し、ステップＳ４４で求めたパラメータｘに対応する調整値を求め、ステップＳ４６に進む。
【０１４３】
この調整テーブルは、例えば図１９に示すように構成されており、調整値は、基準となる駆動時間からの比率で表されている。なお、これらの調整値は、実験によって１ドット当たりのトナー消費量が均一になるように設定する。
【０１４４】
ステップＳ４６では、ＣＰＵ３は、ステップＳ４５で求められた調整値に応じてＬＥＤヘッド２の駆動時間を調整し、印刷濃度の均一化処理を終了する。
【０１４５】
これにより、以後の印刷濃度が調整され、トナー消費量が均一化される。
【０１４６】
このように、トナー消費量の均一化を行った後、ＣＰＵ３は、例えば１ページ等の印刷処理の所定単位毎に、カウンタ９ｃのカウント値が、上述の寿命カウント値以上となったか否かを監視しており、寿命カウント以上になったときに、第２の実施形態におけるステップＳ２０等と同様に表示部１１に現像器２６Ａの交換を指示するメッセージを表示させる。
【０１４７】
この第５の実施形態の電子写真プリンタでは、上述のようにトナーセンサによってホッパ３１Ａが空になったことが検出されたときに、それまでの印刷状況に応じて、以後のトナー消費量を均一化することにより、トナー消費量を所定の値に調整することができ、所定のトナー消費量として求めた残り寿命カウント値に応じて現像器２６Ａの寿命を判定しても適切に寿命の判定を行うことができる。
【０１４８】
なお、上述の各実施形態では、現像ユニットが１つのいわゆるモノクロの電子写真プリンタに本発明を適用した例について説明したが、例えば複数の現像ユニットあるいは現像器を使用するカラープリンタ、ファクシミリ、カラーコピー等の装置にも本発明を適用することができる。
【０１４９】
あるいは、上述の各実施形態では、ドラムカウントを求めるカウンタ８あるいはドットカウントを求めるカウンタ９ｃは現像ユニットが交換されてからの累積値を保持するものとして説明したが、例えばページ毎の累積値を保持することとし、ＣＰＵ３が各ページ毎の累積値を求め、メモリ４等に保持する構成とする等、本発明の技術的思想の範囲内で適宜構成を変更することができる。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明に係る画像記録手段は、回転する感光体の回転数が第１の閾値以上となったとき、又は、第２の検出手段による検出出力に基づいてドット数が第２の閾値以上となったときに、現像部の交換指示を表示することができる。これにより、回転する感光体又は印刷ドット数に相関のある現像剤の消費量のいずれかが所定の現像部の寿命を実情に即して適切に判断することができる。
【０１５１】
また、本発明の他の請求項に係る画像記録装置では、検出手段によってホッパ部が空になったことが検出されたときに、カウント手段のカウント値に応じて１ドット当たりの現像剤の消費量を求め、この消費量に基づいて寿命カウント数を算出し、この後のカウント手段のカウント数が、寿命カウント数以上となったときに、警告信号によって警告することにより、例えば供給機構内に残った現像剤の消費をより正確に判定することができ、現像器の寿命を実情に即して適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子写真プリンタの構成を示すブロック図である。
【図２】前記電子写真プリンタを構成する印刷機構の構成を示す側断面図である。
【図３】前記電子写真プリンタを構成する感光体ドラムの構成を示す図である。
【図４】前記電子写真プリンタを構成するドットカウンタの詳細な構成を示す図である。
【図５】前記電子写真プリンタの印刷動作を示すタイムチャートである。
【図６】前記電子写真プリンタにおける現像ユニットの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子写真プリンタの構成を示すブロック図である。
【図８】前記電子写真プリンタを構成する印刷機構の構成を示す側断面図である。
【図９】前記電子写真プリンタを構成する撹拌バーの構成を示す側断面図である。
【図１０】前記電子写真プリンタにおける現像ユニットの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る電子写真プリンタにおける現像ユニットの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【図１２】印刷デューティと補正係数との関係を示す補正テーブルの一例を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る電子写真プリンタの構成を示すブロック図である。
【図１４】前記電子写真プリンタにおける現像ユニットの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【図１５】環境パラメータと補正係数との関係を示す環境補正テーブルの一例を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る電子写真プリンタを構成するＬＥＤヘッドの構成を示す図である。
【図１７】前記電子写真プリンタによる光源の駆動時間の調整処理を示すタイムチャートである。
【図１８】前記電子写真プリンタにおける現像ユニットの寿命判定処理を示すフローチャートである。
【図１９】パラメータとＬＥＤヘッドの駆動時間の調整値を示す調整テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  プリンタ制御部
２  ＬＥＤヘッド
３  ＣＰＵ
４  メモリ
５  ＥＥＰＲＯＭ
８  カウンタ
９  ドットカウンタ
１１  表示部
２２  感光体ドラム
２６  現像ユニット
２６Ａ  現像器
３１Ａ  ホッパ
３１Ｂ  機構部
５４  トナーセンサ
６１  温度センサ
６２  湿度センサ
【図１】
0004570722.tif 000002
【図２】
0004570722.tif 000003
【図３】
0004570722.tif 000004
【図４】
0004570722.tif 000005
【図５】
0004570722.tif 000006
【図６】
0004570722.tif 000007
【図７】
0004570722.tif 000008
【図８】
0004570722.tif 000009
【図９】
0004570722.tif 000010
【図１０】
0004570722.tif 000011
【図１１】
0004570722.tif 000012
【図１２】
0004570722.tif 000013
【図１３】
0004570722.tif 000014
【図１４】
0004570722.tif 000015
【図１５】
0004570722.tif 000016
【図１６】
0004570722.tif 000017
【図１７】
0004570722.tif 000018
【図１８】
0004570722.tif 000019
【図１９】
0004570722.tif 000020