(57)【要約】【課題】  消耗品が全て消費されたことを、故障などの動作不良と混同せずに判別できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  消耗品の初期保有量が異なり、それぞれ、初期保有量を示す情報を記憶したメモリ８を有する複数種類の消耗品ユニット７Ｋを装着可能であり、消耗品の残量と相関のある変化量を検出する残量検出手段１３と、画像形成装置の動作量を基に前記消耗品の推定残量を算出する残量推定手段とを有する画像形成装置１において、推定残量が所定の第１推定量閾値ＴＮＥより少なくなった場合、消耗品の残量が少ない旨の告知をし、推定残量が所定の第２推定量閾値ＴＥＬ，ＴＥＳより少なく、且つ、変化量が所定の変化量閾値より小さくなったときに、消耗品が全て消費された旨の警告をし、第２推定量閾値ＴＥＬ，ＴＥＳは、初期保有量に応じて前記消耗品ユニットごとに異なる値に設定する。【選択図】図２
2007003995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消耗品の初期保有量が異なり、それぞれ、前記初期保有量を示す情報を記憶したメモリを有する複数種類の消耗品ユニットを装着可能であり、
前記消耗品の残量と相関のある変化量を検出する残量検出手段と、
画像形成装置の動作量を基に前記消耗品の推定残量を算出する残量推定手段とを有し、
前記推定残量が所定の第１推定量閾値より少なくなった場合、前記消耗品の残量が少ない旨の告知をし、
前記推定残量が所定の第２推定量閾値より少なく、且つ、前記変化量が所定の変化量閾値より小さくなったときに、前記消耗品が全て消費された旨の警告をし、
前記第２推定量閾値は、前記初期保有量に応じて前記消耗品ユニットごとに異なる値に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記消耗品はトナーであり、前記消耗品ユニットはトナーカートリッジであ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】
前記残量検出手段はトナー濃度センサであり、前記変化量はトナー濃度であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、トナーなどの消耗品を保有するトナーカートリッジなどの消耗品ユニットに残存している消耗品が残り少なくなったときにユーザに告知することが一般的である。このために、画像形成動作の動作量（例えばプリント枚数）を積算して消耗品の消費量を推定し、新品時の消耗品の保有量から逆算して消耗品の残量が残り少なくなったと推測されるときに画面表示などによりユーザに告知する技術が公知である。
【０００３】
特許文献１に記載されている画像形成装置は、消耗品の保有量が異なり、それぞれの消耗品の初期保有量を判別する手段を設けた複数種類の消耗品ユニットが提供され、画像形成装置の動作量の積算値が初期保有量に応じて定められた所定の値に達したときに、消耗品の残量が少ない旨を告知する。
【０００４】
また、画像形成装置では、さらに、消耗品が全て消費されて残っていないことを検出して警報を発したり画像形成動作を禁止することが必要である。しかしながら、消耗品の消費量は常に一定ではない（例えば、プリントする画像によって消費するトナーの量が異なる）ので、動作量の積算値から予測した消耗品の残量には誤差があり、動作量から消耗品が残っているか否かまでを判定することはできない。特に、容量の多い消耗品ユニットでは予測値と実際の残量との差が大きくなる可能性がある。
【０００５】
従来、消耗品が全て消費されて残っていないことを検出するために、消耗品の残量を直接的に検出するセンサを設けていたが、コストが高いという問題がある。そこで、特許文献２に記載されている画像形成装置では、形成した画像のトナー濃度の低下を検出してトナーが残っていないことを間接的に検出している。トナー濃度は画像形成装置の運転状況によっても増減するので、特許文献２の画像形成装置は、トナーがなくなったことを正しく判別するために、稼働、停止時間に応じてトナーが残っていないと判定するトナー濃度の閾値を変化させている。
【０００６】
しかしながら、トナー濃度は、トナー残量や運転状況だけでなく、故障などでトナーの供給不良が発生した場合にも低下する。このため、トナー濃度の低下が、トナーが残っていないことによるものであるか、故障などの動作不良によるのであるかを見分けることが難しいという問題があった。
【特許文献１】特公平７−２１６５７号公報
【特許文献２】特許第２５８３９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記問題点に鑑みて、本発明は、消耗品が全て消費されたことを、故障などの動作不良と混同せずに判別できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、消耗品の初期保有量が異なり、それぞれ、前記初期保有量を示す情報を記憶したメモリを有する複数種類の消耗品ユニットを装着可能であり、前記消耗品の残量と相関のある変化量を検出する残量検出手段と、画像形成装置の動作量を基に前記消耗品の推定残量を算出する残量推定手段とを有し、前記推定残量が所定の第１推定量閾値より少なくなった場合、前記消耗品の残量が少ない旨の告知をし、前記推定残量が所定の第２推定量閾値より少なく、且つ、前記変化量が所定の変化量閾値より小さくなったときに、前記消耗品が全て消費された旨の警告をし、前記第２推定量閾値は、前記初期保有量に応じて前記消耗品ユニットごとに異なる値に設定するものとする。
【０００９】
この構成によれば、画像形成動作の動作量から算出した推定残量が第１推定量閾値より少なくなってから、実際に消耗品が全て消費されるまでの平均動作量が一定である。よって、ユーザは、消耗品の交換が必要になることを一定の猶予期間をもって事前に知ることができる。また、消耗品の残量と相関のある変化量が変化量閾値より小さくなっても、推定残量が第２推定閾値より多い場合は、実際に消耗品が全て消費されている可能性が低いので動作不良によるものと判別できる。さらに、消耗品ユニットの消耗品の初期保有量を基に、第２推定量閾値を、推定残量よりも実際の残量が最も少ない場合であっても消耗品が全て消費されていないと考えられる範囲で極力少ない値に設定することで、動作不良による変化量の低下を消耗品が全て消費されたと誤認する可能性が極めて低くなる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置において、前記消耗品がトナーであり、前記消耗品ユニットがトナーカートリッジであれば、最も頻度が高いトナーカートリッジの交換の必要性を適切に判断してユーザに告知できる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置において、前記残量検出手段がトナー濃度センサであり、前記変化量がトナー濃度であれば、専用のセンサが不要になるので安価である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動作量を基にした推定残量が、消耗品ユニットの消耗品初期保有量を考慮してできるだけ小さい値に設定した第２推定量閾値よりも少なくなってから、消耗品の残量と相関のある変化量によって消耗品が全て消費されたか否かを判定するので、動作不良によって変化量が減少しても消耗品が残っていないと誤認する可能性が低い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
これより、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１を示す。画像形成装置１は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー（消耗品）によって画像を形成する４つの現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、転写ベルト３と、各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが形成したトナー画像を静電力で転写ベルト３にそれぞれ転写する１次転写ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、転写ベルト３に転写されたトナー画像を記録紙Ｓに静電力で転写する２次転写ローラ５と、加熱することで記録紙Ｓにトナー画像を定着させる定着器６と、各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを供給するトナーカートリッジ（消耗品ユニット）７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋとを有している。
【００１４】
トナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、それぞれ、型式やトナーの色などの情報を記憶し、トナーを搬送するスクリュを駆動するトナー補給モータ（不図示）の状態などの運転情報などが書き込まれるメモリ８を有している。また、ブラックのトナーを供給するトナーカートリッジ７Ｋは、他のトナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃよりも新品時に充填されるトナーの量（初期保有量）が多いもの（大容量カートリッジ）が図示されているが、他のトナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃと初期保有量の等しい小容量カートリッジを択一的に装着することも可能である。メモリ８には、トナーの初期保有量（大容量カートリッジであるか小容量カートリッジであるか）を示す情報も記憶されている。
【００１５】
現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、回転するドラム状の感光体９と、感光体９を帯電させる帯電器１０と、帯電した感光体９を露光して静電潜像を形成する露光器１１と、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像器１２と、現像器１２内に収容された現像剤のトナー濃度（変化量）を計測するトナー濃度センサ（残量検出手段）１３と、感光体９の表面のトナーを掻き落とすクリーナ１４とを有している。尚、トナー濃度センサ１４は、感光体９に形成されたトナー像の濃度を計測するものであってもよい。
【００１６】
転写ベルト３は、駆動される駆動ローラ１５と、自由ローラ１６と、張力を与えるテンションローラ１７とに掛け渡されて、駆動ローラ１５によって矢印方向に回動する。また、画像形成装置１は、転写ベルト３の表面に残留するトナーを除去するクリーナユニット１８が設けられている。
【００１７】
記録紙Ｓは、給紙部１９に供給され、供給ローラ２０で１枚ずつ送り出され、搬送ローラ２１で２次転写ローラ５に搬送され、定着器６を通って排紙部２２に排出される。
【００１８】
続いて、図２に、画像形成装置１におけるプリント枚数とトナーカートリッジ７Ｋ内に残留するトナーの量との関係を示す。大容量カートリッジ７Ｋおよび小容量カートリッジの初期保有量はそれぞれＣＬおよびＣＳである。画像形成装置１は、実線で示すようにプリント枚数からトナーの推定残量を算出する。推定残量は、トナーカートリッジ７Ｋから現像ユニット２Ｋにトナーを供給するトナー補給モータの回転に換算して、何回転分のトナーが残っているかによって表され、プリント動作の度に減算されるトナー残量カウンタ（残量推定手段）によって把握される。
【００１９】
例えば、画像形成装置１は、メモリ８に記憶されている情報を読み取ることにより、大容量のトナーカートリッジ７Ｋが装着されたことを確認した場合、トナー残量カウンタの値を初期保有量ＣＬのトナーでプリント可能と推定されるプリント枚数をトナー補給モータの回転数で表したＮＣＬに設定（小容量カートリッジの場合は、初期保有量ＣＳに対応するＮＣＳに設定）する。
【００２０】
さらに、図３に、画像形成装置１における、トナーが全て消費されて残っていない「トナーエンプティ」の判定の流れを示し、図２とともに参照して詳しく説明する。画像形成装置１は、ステップＳ０１で画像形成（プリント）動作を行った後、ステップＳ０２においてトナー残量カウンタをトナー補給モータが回転した数だけ減算する。そして、ステップＳ０３において、トナー残量カウンタが、トナー残量の推定残量が所定の第１推定量閾値ＴＮＥであることを示すニアエンプティ閾値ＮＮＥ以下であるときは、ステップＳ０４において、トナーの残量が少ないことを示す「ニアエンプティ」の表示をしてユーザに対して告知する。
【００２１】
次に、「ニアエンプティ」であるかどうかに拘わらず、ステップＳ０５に進み、トナー濃度センサ１３によってトナー濃度を検出する。そして、ステップＳ０６においてトナー濃度が所定の低下閾値以下である場合、さらに、ステップＳ０７において、トナー残量カウンタを確認する。トナー残量カウンタが、トナーの推定残量が第２推定量閾値になるときの値に相当するエンプティ閾値以下であれば「トナーエンプティ」であると判断し、ステップＳ０８において「トナーエンプティ」である旨の警告表示を行う。
【００２２】
ステップＳ０７において、トナーカートリッジ７Ｋが大容量カートリッジであれば、エンプティ閾値は、トナーの推定残量が第２推定量閾値ＴＥＬになるＮＥＬを用い、トナーカートリッジ７Ｋが小容量カートリッジであれば、エンプティ閾値は、トナーの推定残量が第２推定量閾値ＴＥＳになるＮＥＳを用いる。ステップＳ０６においてトナー濃度が所定の低下閾値以下であるにも拘わらず、ステップＳ０７においてトナー残量カウンタがエンプティ閾値ＮＥＬ（小容量カートリッジの場合は、ＮＥＳ）より大きければ、トナーが残っているのに何らかの異常でトナー濃度が低下した「トナー濃度異常低下」であると判断し、ステップＳ０９において「トナー濃度異常低下」の警告表示を行う。
【００２３】
図２に示すように、ニアエンプティ閾値ＮＮＥの値は、トナー残量が所定の量ＴＮＥであると推定される値であり、トナーカートリッジ７Ｋのトナーの初期保有量に拘わらず常に一定である。これによって、ユーザに「ニアエンプティ」を告知してから、トナーが完全に消費されて「トナーエンプティ」になるまでの平均的なプリント可能枚数が、トナーカートリッジ７Ｋの大きさで変わらないようにできる。
【００２４】
また、画像形成装置１は、トナー濃度が低下閾値にまで低下したときに、トナーの推定残量がエンプティ閾値以下であるか否かによって「トナー濃度異常低下」であるか、或いは、「トナーエンプティ」であるかを判別する。よって、エンプティ閾値はできるだけ小さい値に設定することが望ましいが、実際のトナーの消費量が標準よりも多い場合にも、トナーが全て消費されてトナー濃度が低下閾値にまで低下するより早く、推定残量がエンプティ閾値以下になるような値に設定する必要がある。
【００２５】
図２に示すように、トナーの初期保有量が多いほど、推定残量と実残量との発生し得る誤差が大きくなる。よって、小容量カートリッジの第１推定量閾値ＴＥS（エンプティ閾値ＮＥＳ）は、大容量カートリッジの第２推定量閾値ＴＥＬ（エンプティ閾値ＮＥＬ）よりも小さく設定される。このように、トナーの初期保有量に応じて、トナーの消費量が多い場合にもトナーが全て消費される前であって、できる限り遅いタイミングで推定残量が第２推定量閾値より小さくなるようにすることで、「トナーエンプティ」と「トナー濃度異常低下」とを混同する危険性を極小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】図１のトナーカートリッジの残量の推移を示す図。
【図３】図１の画像形成装置におけるトナーエンプティ判定の流れ図。
【符号の説明】
【００２７】
１  画像形成装置
７Ｋ  トナーカートリッジ（消耗品ユニット）
８  メモリ
１３  トナー濃度センサ（残量検出手段）
【図１】
2007003995.tif 000003
【図２】
2007003995.tif 000004
【図３】
2007003995.tif 000005