(57)【要約】【課題】より正確なトナー残量の管理が可能な画像形成装置を実現する。【解決手段】設定情報記憶部７７には、プロセスカートリッジ２０のトナー残量が満充填状態の下で印字し得る点灯ドット数である第１初期ドット数に関する情報を含む所定の設定情報が記録されている。制御部７１は、プロセスカートリッジ２０のトナー残量が満充填状態にある場合、第１ドットカウンタ７３のカウント値を所定の値に更新し、印字によるトナー消費後に、第１ドットカウンタ７３のカウント値を、ドット数算定部７６で算定された点灯ドット数に応じて更新する。更に、制御部７１は、第１センサ７２からの検出信号、又は同検出信号及び設定情報記憶部７７より読み出した第１初期ドット数に基づいてプロセスカートリッジ２０内のトナー残量を推定すると共に、当該推定トナー残量が所定の補正不要条件を逸脱している場合には第１ドットカウンタ７３のカウント値を補正する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、
点灯ドット及び非点灯ドットで構成された入力画像データに基づき像担持体上に形成された静電潜像を、収容されたトナーを消費して現像することで、トナー画像を形成するプロセスカートリッジと、
前記プロセスカートリッジに補給するためのトナーを収容するトナーカートリッジと、
前記プロセスカートリッジ内に収容されたトナー残量に応じた検出信号を出力する第１センサと、
前記制御部からの制御信号に基づいてカウント値の書き換えが可能な第１ドットカウンタと、
前記入力画像データの点灯ドット数を算定するドット数算定部と、
所定の設定情報が記録された設定情報記憶部と、を備え、
前記設定情報は、前記プロセスカートリッジのトナー残量が満充填状態の下で印字し得る点灯ドット数である第１初期ドット数に関する情報を含み、
前記制御部は、
前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第１ドットカウンタのカウント値を所定の値に更新し、
印字によるトナー消費後に、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記ドット数算定部で算定された点灯ドット数に応じて更新し、
前記第１センサからの検出信号、又は同検出信号及び前記第１初期ドット数に基づいて前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を推定すると共に、当該推定トナー残量が所定の補正不要条件を逸脱している場合には前記第１ドットカウンタのカウント値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記設定情報記憶部より読み出した前記第１初期ドット数に更新し、
印字によるトナー消費後に、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記ドット数算定部で算定された点灯ドット数に応じて減算す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】
前記設定情報は、トナー残量と印字可能ドット数の想定対応関係に関する情報を更に含み、
前記制御部は、前記推定トナー残量と前記第１ドットカウンタのカウント値との組み合わせが、前記想定対応関係に対して前記補正不要条件を逸脱している場合には、当該組み合わせが前記補正不要条件を充足するように前記第１ドットカウンタのカウント値を補正す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】
トナー残量の多寡に応じて複数分解された第１範囲別に、前記補正不要条件を充足する印字可能ドット数の第２範囲が規定されており、
前記第１ドットカウンタのカウント値が、前記推定トナー残量が属する前記第１範囲に対応する前記第２範囲内の最大値よりも大きい場合、前記制御部は前記カウント値を前記最大値に補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー残量の多寡に応じて複数分解された第１範囲別に、前記補正不要条件を充足する印字可能ドット数の第２範囲が規定されており、
前記第１ドットカウンタのカウント値が、前記推定トナー残量が属する前記第１範囲に対応する前記第２範囲内の最小値よりも小さい場合、前記制御部は前記カウント値を前記最小値に補正することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記トナーカートリッジ内のトナー残量が、前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を満充填状態にするための必要量より少ないと判断した場合において、前記推定トナー残量と前記第１ドットカウンタのカウント値との組み合わせが、前記想定対応関係に対して前記補正不要条件を逸脱していれば、当該組み合わせが前記補正不要条件を充足するように前記第１ドットカウンタのカウント値を補正することを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１センサからの検出信号に基づいて前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態であることを検知すると、前記第１ドットカウンタのカウント値を前記第１初期ドット数に更新することを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部からの制御信号に基づいてカウント値の書き換えが可能な第２ドットカウンタを有し、
前記設定情報は、前記トナーカートリッジのトナー残量が満充填状態の下で印字し得る点灯ドット数である第２初期ドット数に関する情報を更に含み、
前記制御部は、
前記トナーカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第２ドットカウンタのカウント値を、前記設定情報記憶部より読み出した前記第２初期ドット数に更新し、
前記トナーカートリッジから前記プロセスカートリッジへのトナーの移送後に、前記第２ドットカウンタのカウント値を、移送トナー量に応じて減算することを特徴とする請求項２〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記トナーカートリッジから前記プロセスカートリッジに対してトナーを移送するために駆動されたモータの駆動時間に基づいて前記移送トナー量を算定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１ドットカウンタのカウント値及び前記第２ドットカウンタのカウント値を加算することで、現存トナー推定量を算定することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第１初期ドット数及び前記第２初期ドット数の合計値に対する前記現存トナー推定量の比率をもって、現存トナー割合を算定す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】
前記現存トナー割合が所定の第１閾値を下回った場合に、前記制御部は、トナー残量が枯渇する間近の状況であることを示すトナー・ニアエンドの警告出力制御を実行することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現存トナー割合が前記第１閾値よりも更に小さい所定の第２閾値を下回った場合に、前記制御部は、トナー残量が枯渇して印字不能の状況であることを示すトナー・エンドの警告出力制御を実行することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記トナーカートリッジから前記プロセスカートリッジに対してトナーを移送するためのモータを備え、
前記制御部は、前記第１センサからの検出信号に基づき、前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態より少ない所定の補給開始閾値よりも少ない場合には、前記モータの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記トナーカートリッジ内に収容されたトナー残量に応じた検出信号を出力する第２センサを有し、
前記制御部は、前記第２センサからの検出信号に基づいて前記トナーカートリッジ内のトナー残量がエンプティ状態か否かを判断することを特徴とする請求項１４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、複写機，レーザープリンタ等の画像形成装置に関し、より詳細には、カートリッジで利用されるトナーの残量管理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，レーザープリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、まず、帯電器によって帯電された感光ドラムの表面に、露光器から画像情報に基づいた光像が露光されることで潜像が形成され、現像器からトナーが供給されることで潜像がトナー像化される。そして、記録紙が感光ドラムによって押圧されることで、トナー像が記録紙に転写され、更に、熱と圧力が印加されることによりトナー像が定着される。トナーは、現像工程により消費されるため、画像形成装置本体に備えられたトナー補給装置によって、この消費分が現像装置側へ補給される。
【０００３】
トナー補給装置には、トナーを収納したトナーカートリッジが着脱自在に取り付けられている。トナーカートリッジ内に蓄積されているトナー残量が空（エンプティ）又はそれに近い状態になると、利用者に対してその旨の情報を表示してトナーカートリッジの交換を促す。利用者は、この表示に基づき、新しいトナーカートリッジに交換し、又はサービスステーションに交換を要請することができる。トナー交換を促す情報以外にも、単純に現時点におけるトナー残量を満充填状態に対する割合（％表記等）で示した情報を表示することが可能になっている装置も存在する。
【０００４】
上記のシステムにおいては、トナー残量を正確に認識することが重要な要素となる。つまり、トナー残量が正確に認識されていなければ、トナーが十分残っているのにも関わらず、トナー残量の％値が少なかったり、トナー・ニアエンドの表示がされたりすることが考えられる。このような場合、表示に基づいて新しいトナーカートリッジを準備しても、なかなかトナー・エンド状態にならないため、利用者は結果的にいつ交換すべきかが分からないという問題がある。また、このような状況が継続すれば、利用者は表示されるトナー残量に関する情報を信頼しなくなり、ますます新たなトナーカートリッジの準備や交換のタイミングが分からなくなってしまう。
【０００５】
逆に、実際のトナー残量が少ないにも関わらず、トナー・ニアエンドの表示もされずに、残量の％値が高い値を示しているような場合には、トナー・エンドになった時点で新たなカートリッジが準備できておらず、業務に支障をきたすことも想定される。
【０００６】
そこで、従来においても、トナー残量を正確に把握するための技術がいくつか開発されている（例えば特許文献１〜４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５１２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２８０３号公報
【特許文献３】特開２００６−０９１５８９号公報
【特許文献４】特開２００４−３４７８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のトナー残量の管理手法として、トナー残量とドット数（露光ドット数）を関連付けてドットカウンタに記憶させる方法がある。この方法は、トナー消費のたびにドットカウンタの値から対応するドット数を減らし、逆にトナー補給のたびにドットカウンタの値に対応するドット数を増やすことで、トナー残量をドットカウンタの値として管理するというものである。
【０００９】
しかし、実際のところ、加算／減算するドット数と実際に補給／消費されるトナー量は完全には一致しない。例えば、黒ベタ画像とハーフトーン画像とを比較すると、露光ドット数自体が同じ場合でも実際に消費されるトナー量は異なる。実際には、ハーフトーン画像の方が、黒ベタ画像よりもトナー消費量が多くなる傾向にある。このため、現時点のドットカウンタから読み取れるトナー残量に関する情報は、高い正確性を有しているとはいえない。
【００１０】
この課題に対しては、ドットカウンタの再設定によって対処することが可能である。すなわち、プロセスカートリッジに対してトナーカートリッジからトナーが満補給された時点で、プロセスカートリッジ内のトナー残量を初期値（満充填状態）に再設定する。同様に、トナーカートリッジについては、新たなトナーカートリッジに交換した際に、トナーカートリッジ内のトナー残量を初期値（満充填状態）に再設定する。
【００１１】
しかしながら、トナーカートリッジからプロセスカートリッジに対してトナーの補給がなされる際、プロセスカートリッジ内のトナータンク（トナー貯留室）を満充填にできるほどトナーカートリッジ内にトナーが残っていない場合があり得る。この場合、トナーカートリッジからプロセスカートリッジ側へトナーの補給がされた時点をもって、初期値に設定する上記方法では、依然として誤差を有したままとなってしまう。この内容につき、図８Ａ〜図８Ｆを参照して説明する。
【００１２】
図８Ａ〜図８Ｆの各図は、トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。なお、各図において、トナーが残っている量の多寡を、ハッチングで表記している。図８Ａは、トナーカートリッジ１０，プロセスカートリッジ２０共に、トナーが満充填されている状態を示している。トナーカートリッジ１０のトナー残量が満充填状態である場合における印字可能なドット数（初期値）をT_full，プロセスカートリッジ２０のトナー残量が満充填状態である場合における印字可能なドット数をP_fullとする。現時点におけるトナー残量で印字可能なドット数dotT及びdotPは、夫々dotT＝T_full，dotP＝P_fullと表せる。
【００１３】
なお、以下では、トナーカートリッジを「Ｔ／Ｃ」，プロセスカートリッジを「Ｐ／Ｃ」と適宜略記する。
【００１４】
図８Ａの状態の後、印字が繰り返し行われることで、Ｐ／Ｃ２０内のトナー残量が減少する（図８Ｂ）。印字したドット数をhとすれば、図８Ｂの時点におけるＰ／Ｃ２０の印字可能なドット数dotP＝P_full−hと表せる。
【００１５】
その後、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０側へとトナーの補給がされる（図８Ｃ）。このとき、Ｐ／Ｃ２０は満充填状態となり、印字可能なドット数dotPは初期値に設定される（dotP = P_full）。また、Ｔ／Ｃ１０内のトナー残量は低下する。図８Ｃでは、印字されたドット数に対応したトナー量がＴ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０に補給されたものとしている。
【００１６】
上記のようにＰ／Ｃ２０内のトナーを消費して、Ｔ／Ｃ１０からトナーの補給をするという動作を繰り返すと、やがて図８Ｄに示すように、Ｔ／Ｃ１０内のトナー残量がエンプティ状態になる。図８Ｄでは、Ｔ／Ｃ１０にはトナーが残っていないものの、Ｐ／Ｃ２０にはトナーが残っている。
【００１７】
この状態の下で、Ｔ／Ｃ１０が新しいものに交換された場合には、図８Ｂの状況に戻ることとなる。この場合、Ｔ／Ｃ１０のトナー残量による印字可能ドット数dotTが初期値T_fullに設定され、更に、トナーがＴ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０に補給されることで、図８Ｃの状況に移行され、Ｐ／Ｃ２０のトナー残量による印字可能ドット数dotPが初期値P_fullに設定される。トナー残量が初期値に設定されることで、ドットカウンタで表示されている値と実際のトナー残量の誤差が正しく修正される。
【００１８】
しかし、図８Ｄの状況の後で新しく交換したＴ／Ｃ１０が、十分な量のトナーを有していないものであった場合には、図８Ｅのようになる。Ｔ／Ｃ１０にＰ／Ｃ２０を充填させるのに十分な量のトナーが残っていなかった場合、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０にトナーが補給されても、Ｐ／Ｃ２０は満充填状態にはならない（図８Ｆ）。この結果、トナー補給時にＰ／Ｃ２０の印字可能ドット数dotPを初期値P_fullに設定してしまうと、実際のトナー残量とドットカウンタで表示されている値に乖離が生じてしまう。
【００１９】
表示手段に表示されるトナー残量（満充填時の％値）の情報は、ドットカウンタの値に基づいて算定される。利用者は、この表示手段に表示される情報に基づいて、新たなトナーカートリッジの準備や交換の必要性を知る。しかし、上記のように、ドットカウンタが実際のトナー残量と異なる値を示している場合には、利用者に対して実際のトナー残量とは異なった情報を示すことになってしまう。つまり、このようなトナー残量の管理手法によっても、従来生じていたのと同様の問題が生じる懸念がある。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に鑑み、より正確なトナー残量の管理が可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、
制御部と、
点灯ドット及び非点灯ドットで構成された入力画像データに基づき像担持体上に形成された静電潜像を、収容されたトナーを消費して現像することで、トナー画像を形成するプロセスカートリッジと、
前記プロセスカートリッジに補給するためのトナーを収容するトナーカートリッジと、
前記プロセスカートリッジ内に収容されたトナー残量に応じた検出信号を出力する第１センサと、
前記制御部からの制御信号に基づいてカウント値の書き換えが可能な第１ドットカウンタと、
前記入力画像データの点灯ドット数を算定するドット数算定部と、
所定の設定情報が記録された設定情報記憶部と、を備え、
前記設定情報は、前記プロセスカートリッジのトナー残量が満充填状態の下で印字し得る点灯ドット数である第１初期ドット数に関する情報を含み、
前記制御部は、
前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第１ドットカウンタのカウント値を所定の値に更新し、
印字によるトナー消費後に、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記ドット数算定部で算定された点灯ドット数に応じて更新し、
前記第１センサからの検出信号、又は同検出信号及び前記第１初期ドット数に基づいて前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を推定すると共に、当該推定トナー残量が所定の補正不要条件を逸脱している場合には前記第１ドットカウンタのカウント値を補正することを特徴とする。
【００２２】
より具体的には、前記制御部が、
前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記設定情報記憶部より読み出した前記第１初期ドット数に更新し、
印字によるトナー消費後に、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記ドット数算定部で算定された点灯ドット数に応じて減算する構成とすることができる。
【００２３】
また、別の方法としては、前記制御部が、
前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第１ドットカウンタのカウント値をリセットし、
印字によるトナー消費後に、前記第１ドットカウンタのカウント値を、前記ドット数算定部で算定された点灯ドット数に応じて加算する構成とすることができる。この場合、制御部は、設定情報記憶部から読み出した第１初期ドット数から第１ドットカウンタのカウント値を減算することで、現時点でのトナー残量を推定することができる。
【００２４】
上記構成によれば、プロセスカートリッジ内のトナー残量に応じて出力される第１センサの検出信号に基づいて推定されたトナー残量に基づき、必要に応じて第１ドットカウンタのカウント値が補正される。このため、プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填でない場合においても、必要に応じて第１ドットカウンタのカウント値が補正されるため、第１ドットカウンタのカウント値を、実際のトナー残量をより正しく反映した値にすることができる。
【００２５】
よって、この第１ドットカウンタのカウント値に基づいて、トナー残量の割合やトナー・エンド或いはトナー・ニアエンドに関する情報を表示させることで、利用者に対して実際のトナー残量をより反映した情報を提示することが可能になる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記特徴に加えて、
前記設定情報は、トナー残量と印字可能ドット数の想定対応関係に関する情報を更に含み、
前記制御部は、前記推定トナー残量と前記第１ドットカウンタのカウント値との組み合わせが、前記想定対応関係に対して前記補正不要条件を逸脱している場合には、当該組み合わせが前記補正不要条件を充足するように前記第１ドットカウンタのカウント値を補正することを別の特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、予めトナー残量と印字可能ドット数が示すと想定される対応関係（想定対応関係）が本装置の設定情報記憶部に記録されている。よって、第１センサの検出結果から推定されたトナー残量と、第１ドットカウンタのカウント値とが示す組み合わせが、前記想定対応関係から大きくずれている場合に限って補正処理を行う構成とすることができる。
【００２８】
特に、第１センサとして、発光素子と受光素子を備えたフォトインタラプタを採用し、受光部によって受光された光量の多寡に応じてトナー残量を推定する方法による場合、トナー残量の推定精度にはある程度の誤差幅が生じる。しかしながら、検出結果から推定されるトナー残量の値は、前記誤差を含めた範囲内においては、実際のトナー残量を反映していることも事実である。
【００２９】
よって、第１センサの検出結果から推定されるトナー残量を、想定対応関係に照らし合わせたときに示される印字可能ドット数に対し、第１ドットカウンタのカウント値が大きく離れていなければ（補正不要条件を満たしていれば）、許容誤差範囲内であるとして補正処理を行わない。逆に、第１ドットカウンタのカウント値が、前記印字可能ドット数から大きく離れていれば（補正不要条件を逸脱していれば）、許容誤差範囲内となるようにカウント値を補正する。これにより、必要に応じた最適な補正処理が可能となる。
【００３０】
具体的には、以下の補正方法を採用することができる。
【００３１】
すなわち、トナー残量の多寡に応じて複数分解された第１範囲別に、前記補正不要条件を充足する印字可能ドット数の第２範囲を規定しておく。そして、前記第１ドットカウンタのカウント値が、前記推定トナー残量が属する前記第１範囲に対応する前記第２範囲内の最大値よりも大きい場合には、前記制御部が前記カウント値を前記最大値に補正する。逆に、前記推定トナー残量が属する前記第１範囲に対応する前記第２範囲内の最小値よりも小さい場合には、前記制御部は前記カウント値を前記最小値に補正する。
【００３２】
なお、前記第１ドットカウンタのカウント値が、前記推定トナー残量が属する前記第１範囲に対応する前記第２範囲内の値であれば、補正不要条件を満たしているとして補正処理を行わない。
【００３３】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記特徴に加えて、
前記制御部は、前記トナーカートリッジ内のトナー残量が、前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を満充填状態にするための必要量より少ないと判断した場合において、前記推定トナー残量と前記第１ドットカウンタのカウント値との組み合わせが、前記想定対応関係に対して前記補正不要条件を逸脱していれば、当該組み合わせが前記補正不要条件を充足するように前記第１ドットカウンタのカウント値を補正することを別の特徴とする。
【００３４】
トナーカートリッジ内のトナー残量が、プロセスカートリッジ内のトナー残量を満充填状態にするための必要量より少ない場合、移送処理によってプロセスカートリッジのトナー残量を満充填状態にさせることができない。このとき、第１ドットカウンタのカウント値を第１初期ドット数に更新してしまうと、カウント値が実際のトナー残量に対応しないこととなってしまう。上記構成によれば、十分なトナー残量を有したトナーカートリッジに交換される前段階で、第１ドットカウンタのカウント値を実際のトナー残量を反映した値に補正することが可能となる。
【００３５】
なお、制御部は、前記第１センサからの検出信号に基づいて前記プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填状態であることを検知すると、前記第１ドットカウンタのカウント値を前記第１初期ドット数に更新するものしてよい。
【００３６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記特徴に加えて、
前記制御部からの制御信号に基づいてカウント値の書き換えが可能な第２ドットカウンタを有し、
前記設定情報は、前記トナーカートリッジのトナー残量が満充填状態の下で印字し得る点灯ドット数である第２初期ドット数に関する情報を更に含み、
前記制御部は、
前記トナーカートリッジ内のトナー残量が満充填状態にある場合、前記第２ドットカウンタのカウント値を、前記設定情報記憶部より読み出した前記第２初期ドット数に更新し、
前記トナーカートリッジから前記プロセスカートリッジへのトナーの移送後に、前記第２ドットカウンタのカウント値を、移送トナー量に応じて減算することを特徴とする。
【００３７】
なお、前記制御部は、前記トナーカートリッジから前記プロセスカートリッジに対してトナーを移送するために駆動されたモータの駆動時間に基づいて前記移送トナー量を算定する構成とすることができる。
【００３８】
上記構成によれば、トナーカートリッジ内の実際のトナー残量を、第２ドットカウンタのカウント値に反映させることができる。
【００３９】
例えば、制御部は、前記第１ドットカウンタのカウント値及び前記第２ドットカウンタのカウント値を加算することで、現存トナー推定量を算定する構成とすることができる。更にこのとき、制御部は、前記第１初期ドット数及び前記第２初期ドット数の合計値に対する前記現存トナー推定量の比率をもって、現存トナー割合を算定する構成とすることができる。
【００４０】
更に、制御部は、現存トナー割合の値に応じて、トナー・ニアエンドやトナー・エンドの警告を出力する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の構成によれば、プロセスカートリッジ内のトナー残量に応じて出力される第１センサの検出信号に基づいて推定されたトナー残量に基づき、必要に応じて第１ドットカウンタのカウント値が補正される。このため、プロセスカートリッジ内のトナー残量が満充填でない場合においても、必要に応じて第１ドットカウンタのカウント値が補正される。これにより、第１ドットカウンタのカウント値を、実際のトナー残量をより正しく反映した値にすることができ、従来よりも正確なトナー残量の管理が可能な画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示した概略断面図である。
【図２】前記画像形成装置に備えられる制御機構の構成を示す概念的ブロック図である。
【図３】トナー貯留室における第１センサ周辺の構成をアジテータの回転軸と平行な面で切断したときの模式的な断面図である。
【図４】トナーカートリッジからプロセスカートリッジにトナー補給をする際の模式的ブロック図である。
【図５Ａ】「想定対応関係」の一例を示すグラフである。
【図５Ｂ】本実施形態におけるドットカウンタの補正方法を説明するための概念図である。
【図５Ｃ】本実施形態におけるドットカウンタの補正方法を説明するための概念図である。
【図６】前記画像形成装置に備えられる制御部が行う制御フローを示すフローチャートである。
【図７】前記画像形成装置に備えられる制御部が行う制御フローを示すフローチャートである。
【図８Ａ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【図８Ｂ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【図８Ｃ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【図８Ｄ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【図８Ｅ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【図８Ｆ】トナーカートリッジとプロセスカートリッジのトナー残量の変化を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明に係る画像形成装置（以下、適宜「本装置」と略記する）の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各図は、あくまで模式的に示したものであり、例えば図面の寸法比は実際の寸法比と必ずしも一致しない。
【００４４】
〔全体構成〕
図１は、本装置１の内部構成を示した概略断面図の一例である。本装置１は、原稿読取部３０で読み取った原稿の画像データに基づいて記録紙に画像形成などを行う複合機であり、その外形が本体ハウジング２により規定されている。本体ハウジング２内には、給紙部３、画像形成部４及び定着部５等が収容されている。
【００４５】
給紙部３は、記録紙を収容するための記録紙カセット３１を備えており、当該記録紙カセット３１内に設けられた支持板３２上に、記録紙を積層した状態で収容できる構成である。支持板３２は、その一端部に設けられた支軸３３を中心に回転可能となっており、支軸３３側とは反対側の端部が上方へ付勢されることにより、最上部の記録紙が給紙ローラ３４に対して押圧される。この状態で給紙ローラ３４が回転駆動されることにより、記録紙カセット３１内に収容されている記録紙が、給紙ローラ３４と分離パッド（不図示）により分離され、本体ハウジング２の内部に形成された搬送路６に１枚ずつ送り出される。
【００４６】
記録紙カセット３１から搬送路６に送り出された記録紙は、当該搬送路６を通って画像形成部４側へ搬送される。そしてレジストローラ７によって、記録紙は画像形成部４の直前で一旦停止され、画像形成部４により記録紙に画像を形成するタイミングに合わせて、画像形成部４に送り出される。
【００４７】
画像形成部４は、感光体ドラム４１を有し、その周囲に帯電器４２、光書込みユニット４３、現像装置４４、転写器４５及びクリーニング装置４６を配置した構成となっており、電子写真方式により記録紙に画像を形成する。
【００４８】
円筒状の感光体ドラム４１の表面には感光体が形成されており、画像形成時には、回転駆動される感光体ドラム４１の表面が帯電器４２により一様に、例えば負に帯電される。光書込みユニット４３は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データや、原稿読取部２０で読み取った画像データに対応して、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)又はレーザ光源から選択的に光を出力させる。帯電器４２により一様に帯電された感光体ドラム４１の表面には、光書込みユニット４３から出力される光で露光されることにより、静電潜像が形成される。
【００４９】
静電潜像が形成された感光体ドラム４１の表面には、現像装置４４から供給されるトナーが付着することによりトナー像が形成され、当該トナー像が転写器４５を用いて記録紙に転写される。転写後に感光体ドラム４１の表面に残留したトナーは、クリーニング装置４６により取り除かれる。転写器４５によりトナー像が転写された記録紙は、搬送路６を通って定着部５へ搬送される。
【００５０】
なお、現像装置４４は、非磁性一成分現像方式を採用しており、トナー貯留室４９、トナー貯留室４９内に設けられたアジテータ５１、供給ローラ５３、現像剤担持体としての現像ローラ５４を備える。アジテータ５１は回転駆動され、これによってトナーをトナー貯留室４９内で攪拌させている。また、供給ローラ５３も回転駆動されて、現像ローラと規制ブレードとの接触部においてトナーを摩擦帯電させ、現像ローラ５４上にトナーを吸着させるように構成されている。
【００５１】
定着部５には、所定の温度に加熱される加熱ローラ１８と、当該加熱ローラ１８に対して所定の圧力で接する加圧ローラ１９とが備えられている。トナー像が転写された記録紙は、加熱ローラ１８と加圧ローラ１９の間を通過することによりトナーが定着された後、排出ローラ８を介して、本体ハウジング２の外部に形成された排出トレイ９上に排出される。
【００５２】
本実施形態では、トナーが内部に収容されたトナーカートリッジ１０を現像装置４４に取り付けることにより、現像装置４４内にトナーを供給することができるようになっている。トナーカートリッジ１０は、現像装置４４に対して着脱自在に構成されており、トナー貯留室１１、トナー貯留室１１内のトナーを撹拌するためのアジテータ１２、及びトナー貯留室１１内のトナーを現像装置４４に移送するための搬送スクリュー１３を備えている。この搬送スクリュー１３は、他の搬送系や画像形成部から独立したモータであるＴＰモータによって駆動される。
【００５３】
上述した画像形成部４の構成のうち、例えば、感光ドラム４１、帯電器４２、現像装置４４、及びクリーニング装置４６が、プロセスカートリッジ２０として一体にまとめられて構成される。このプロセスカートリッジ２０は、画像形成部４に対して着脱自在に設けられており、例えば現像剤や感光ドラム４１の寿命が到来したときに、本装置１から取り外して新品と交換できる。
【００５４】
本明細書では、以下において、トナーカートリッジ１０を「Ｔ／Ｃ１０」、プロセスカートリッジ２０を「Ｐ／Ｃ２０」と適宜略記する。なお、ここでいう「プロセスカートリッジ」は、この分野で用いられる用語である「ドラムカートリッジ」を含む概念である。
【００５５】
〔制御機構の構成〕
次に、本装置１における制御機構につき説明する。図２に示すように、本装置１は、制御部７１を内部に備えている。この制御部７１は、与えられる情報に基づき、必要に応じて所定の演算処理を行って出力する機能を有しており、ＣＰＵ，メモリその他のハードウェア及びソフトウェアで構成される。
【００５６】
Ｐ／Ｃ２０には、当該Ｐ／Ｃ２０内に貯留されているトナー残量をセンシングし、当該トナー残量に応じた検出信号を出力する第１センサ７２、現時点においてＰ／Ｃ２０内に貯留されているトナー残量によって印字し得ると予想されるドット数が記録される第１ドットカウンタ７３を備えている。同様に、Ｔ／Ｃ１０には、当該Ｔ／Ｃ１０内に貯留されているトナー残量をセンシングし、当該トナー残量に応じた検出信号を出力する第２センサ７４、現時点においてＴ／Ｃ１０内に貯留されているトナー残量によって印字し得ると予想されるドット数が記録される第２ドットカウンタ７５を備えている。
【００５７】
なお、本実施形態では、第１ドットカウンタ７３がＰ／Ｃ２０に備えられ、第２ドットカウンタ７５がＴ／Ｃ１０に備えられるものとして説明するが、いずれのドットカウンタも、制御部７１による読み書き可能な構成であれば、その配置場所は限定されない。
【００５８】
また、本装置１は、光書込みユニット４３によって露光を行う対象となる画像データのドット数を算定するドット数算定部７６、本装置１における所定の設定情報が記録される設定情報記憶部７７、及び表示手段（不図示）等に情報を表示させるための処理を行う表示処理部７８を備える。
【００５９】
第１ドットカウンタ７３、及び第２ドットカウンタ７５は、制御部７１からの変更指示があるまではカウント値を保持可能な構成であり、制御部７１からカウント値の変更指示が与えられると、その指示に応じたカウント値に書き換えられる。これら両カウンタは、カウンタ回路でアナログ的に数値の記憶を行う構成としても構わないし、不揮発性メモリでディジタルデータとして数値の記憶を行う構成としても構わない。
【００６０】
設定情報記憶部７７は、本装置１に固有の設定情報を記録する記憶手段であり、例えば不揮発性メモリで構成される。ここでいう「設定情報」には、Ｐ／Ｃ２０内にトナーが満充填状態にあるときに印字し得る点灯ドット数（以下、「第１初期ドット数」と呼ぶ）、Ｔ／Ｃ１０内にトナーが満充填状態にあるときに印字し得る点灯ドット数（以下、「第２初期ドット数」と呼ぶ）が含まれる。また、この設定情報には、本装置１におけるトナー残量と印字可能ドット数の対応関係（以下、「想定対応関係」と呼ぶ）が含まれる。この「想定対応関係」については後述する。
【００６１】
なお、この設定情報記憶部７７は、本装置１の本体に備えられていても構わないし、Ｐ／Ｃ２０やＴ／Ｃ１０のチップとして備えられていても構わない。無論、双方に備えられていても構わない。
【００６２】
制御部７１は、各ドットカウンタ７３及び７５のカウント値の書き換えの他、図１に示した各機構の駆動制御を行うものとして構わない。また、制御部７１は、これらのドットカウンタの値に基づいて、トナーが不足したことを示すアラーム出力や、表示手段にトナー残量の％表示をさせるための制御を行う。
【００６３】
〔トナー残量のセンシング方法〕
次に、Ｐ／Ｃ２０を例にとり、第１センサ７２がＰ／Ｃ２０内のトナー残量をセンシングする方法の一例について説明する。第２センサ７４がＴ／Ｃ１０内のトナー残量をセンシングする方法も同様の方法で行われるものとして構わない。
【００６４】
図３は、トナー貯留室４９における第１センサ７２周辺の構成をアジテータ５１の回転軸と平行な面で切断したときの模式的な断面図である。トナー貯留室４９下部に設けられた透光面９３を両側から挟むようにして、第１センサ７２としての発光素子１０１及び受光素子１０２が備えられる。すなわち、本実施形態において、第１センサ７２はフォトインタラプタとして構成されている。発光素子１０１と受光素子１０２の間にトナー９１等の障害物が存在しない場合は、発光素子１０１からの放射光が受光素子１０２に入射する。発光素子１０１が発光する光がトナー９１によって遮られる度合いに基づいてトナー残量が検出される。
【００６５】
より具体的には、アジテータ５１を１回転させる間に、所定のタイミング間隔（例えば２０ｍｓ間隔）で受光素子１０２が光を検出できているかの確認を行う。一例として、アジテータ５１を１回転させる間に、８０回の前記確認動作を行うものとすることができる。発光素子１０１は、例えばＬＥＤで構成され、センシング動作が行われている間は、常時発光しているものとしてよい。アジテータ５１が回転することで、トナー貯留室４９内のトナー９１が撹拌される。トナー９１が十分存在している場合には、アジテータ５１がトナー貯留室４９内の透光面９３に付着するトナーを掻き取ってもすぐに落下するトナーによって遮光されて、受光素子１０２は、８０回の全てにおいて光を検出することができない。逆に、トナー９１が完全に存在しない場合には、アジテータ５１によって遮光される分を除いて、８０回の全てにおいて光が検出される。トナー９１の量がある程度存在する場合には、アジテータ５１によってトナー貯留室４９内の透光面９３からトナーは掻き取られる（WIPE）ことで、トナー９１が発光素子１０１からの光を遮ったり、遮らなかったりする。つまり、受光素子１０２が、光を検出したりしなかったりすることになる。
【００６６】
実際には、受光素子１０２が検出する光の量が、所定の閾値を下回っていれば光が検出できなかった（Ｌ）とし、前記閾値を上回っていれば光が検出できた（Ｈ）とすればよい。この方法により、アジテータ５１が１回転する間、つまりここでは８０回のうちの「Ｌ」と「Ｈ」の回数が算定される。そして、全体の回数に対する「Ｌ」の割合或いは「Ｈ」の割合に応じて、トナー残量を判定する。より好ましくは、アジテータ５１が複数回回転する期間にわたってこのような処理を行うことで、トナー残量を判定することができる。実際の構成では、第１センサ７２から送られるデータ（受光量）に基づいて、制御部７１が演算処理を行うことで、Ｐ／Ｃ２０内のトナー残量を算定する構成とすることができる。
【００６７】
以下では、全体の回数に対する「Ｈ」の割合、すなわち実際に光が検出できた回数の割合を「透過率」と規定する。つまり、「透過率」が高いほどトナー残量が少なく、「透過率」が低いほどトナー残量が多いことを意味する。
【００６８】
なお、ここで説明したセンシング方法は、あくまで一例であり、他の方法を用いてトナー残量のセンシングを行うことも可能である。
【００６９】
〔トナー補給〕
Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へトナーの補給を行う際の制御につき、説明する。図４は、このトナー補給の説明を行うための概念的ブロック図である。上述したように、本実施形態では、Ｐ／Ｃ２０には第１センサ７２が備えられ、Ｔ／Ｃ１０には第２センサ７４が備えられている。
【００７０】
一例としては、例えば第１センサ７２の検出結果に基づき、透過率が所定の補給開始閾値を上回れば、制御部７１は、ＴＰモータを回転駆動させて搬送スクリュー１３を回転させ、Ｔ／Ｃ１０内のトナーをＰ／Ｃ２０内へと移送させる。逆に、この透過率が前記閾値よりも小さい補給停止閾値を下回れば、制御部７１がＴＰモータを停止させて搬送スクリュー１３を停止させ、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へのトナーの移送を停止させる。
【００７１】
なお、透過率が所定の補給開始閾値を上回るとは、トナー残量が所定の補給開始閾値よりも少ないのと等価である。同様に、透過率が所定の補給停止閾値を下回るとは、トナー残量が所定の補給停止閾値よりも多いのと等価である。
【００７２】
なお、透過率に代えて、アジテータ５１が１回転又は複数回転する間に検出された「Ｈ」の回数、又は「Ｌ」の回数に応じて、制御部７１がＴＰモータの駆動／停止制御を行うものとしてもよい。
【００７３】
制御部７１によるＴＰモータの駆動制御を行うためには、本装置１が運転可能な状態であることが前提となる。しかし、待機中においては、電力消費量を抑制すべくＴＰモータをなるべく運転させないのが好ましい。このため、本装置１に対して印字指示が与えられてから、実際に記録紙に印字して排出トレイ９より排出する迄の時間に、制御部７１がＴＰモータを駆動させて、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へトナー補給を行うのが好ましい。
【００７４】
ただし、印字指示が与えられてから、実際に印字が完了するまでの時間があまりに短い場合には、制御部７１がＴＰモータを駆動させてからＴ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へトナーの補給動作が完了するまでに、本装置１が省電力による待機モードに入ってしまうおそれがある。このような事態を解消すべく、ＴＰモータの最低連続駆動時間（例えば３秒）が予め設定されている構成としてもよい。
【００７５】
〔ドットカウンタのカウント値の補正〕
次に、カートリッジのトナー残量を示すドットカウンタのカウント値を、実際のトナー残量に近づけるための補正処理について説明する。以下では、Ｐ／Ｃ２０内に設けられた第１ドットカウンタ７３のカウント値を、第１センサ７２の検出結果に基づいて補正する場合につき説明を行うが、同様の方法によって、第２ドットカウンタ７５のカウント値を第２センサ７４の検出結果に基づいて補正することが可能である。
【００７６】
Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０に対してトナーを移送するタイミングで、第１ドットカウンタ７３のカウント値が初期値（第１初期ドット数）に設定される。しかし、上述したように、この移送時において、Ｔ／Ｃ１０内にＰ／Ｃ２０を満充填にさせるだけのトナー残量が存在していない場合には、第１初期ドット数に設定された第１ドットカウンタ７３のカウント値は、Ｐ／Ｃ２０内のトナー残量を正しく反映していない。この乖離を修正すべく、本装置１では、第１センサ７２の検出結果に応じて第１ドットカウンタ７３のカウント値の更新が行われる。
【００７７】
図５Ａは、設定情報記憶部７７に記録されている「想定対応関係」の一例を示すグラフである。「想定対応関係」とは、第１センサ７２の検出結果に基づいて算定される透過率と、実際にＰ／Ｃ２０内に残存しているトナー残量によって印字し得るドット数（以下、「印字可能ドット数」という）との想定される関係を指す。この関係は、本装置１と同タイプの製品に対して、予め工場や実験室において、第１センサ７２の検出結果とＰ／Ｃ２０内に実際に残存しているトナー量の関係を抽出し、統計的処理を行うことで導出できる。このような処理が本装置１の出荷前の段階で予め行われた上で、「想定対応関係」として設定情報記憶部７７に記録されている。この「想定対応関係」は、関数式の形で記録されていても構わないし、データテーブルの形で記録されていても構わない。
【００７８】
上述したように、「透過率」が低いほどトナー残量が多く、逆に「透過率」が高いほどトナー残量は少ない。そして、Ｐ／Ｃ２０内にトナーが満充填されているとき、「透過率」は０％を示す。このとき、印字し得るドット数は最大値を示す。この最大値が、第１初期ドット数int_1に対応する。
【００７９】
図５Ａでは、想定対応関係が関数式の形で記録されている場合を想定し、この関係をグラフ化したものである。図５Ａに示すように、透過率の上昇に応じて印字可能ドット数が線形的に減少するわけではない。
【００８０】
補正処理の必要性の有無を判断する方法につき、図５Ｂを参照して説明する。図５Ｂに示すように、本実施形態では、透過率の値を複数の範囲（第１範囲）に分解し、各領域に補正不要なドットカウンタのカウント値の範囲（第２範囲）が規定されている。例えば、透過率が第１範囲Ｘ１内にある場合、ドットカウンタのカウント値が第２範囲Ｙ１内の値を示していれば、補正処理を行う必要がないと判断される。同様に、透過率とカウンタのカウント値が、それぞれ（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３），（Ｘ４，Ｙ４）の範囲内に収まっていれば、補正処理を行う必要がないと判断される。すなわち、透過率とカウンタのカウント値の組み合わせが、図５Ｂ内のハッチング領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４等に位置していれば、補正不要条件を満たしていると判定される。逆に、透過率とカウンタのカウント値の組み合わせが、補正不要条件を逸脱している場合には、補正処理が必要であると判定される。
【００８１】
補正処理が必要であると判定された場合における具体的な補正方法につき、図５Ｃを参照して説明する。
【００８２】
本実施形態では、第１センサ７２の検出信号に基づく透過率より、当該透過率が属する第１範囲を特定し、第１ドットカウンタ７３のカウント値が、前記第１範囲に対応した印字可能ドット数の第２範囲の最大値よりも大きい場合と、最小値よりも小さい場合とで補正方法を変える。すなわち、図５Ｃ上において、検出された透過率と第１ドットカウンタ７３のカウント値で規定される座標上の点が、補正不要条件（ハッチング領域）に対して上側に外れているか、下側に外れているかで補正方法を変える。
【００８３】
例えば、検出された透過率と第１ドットカウンタ７３のカウント値で規定される座標上の点が、点Ｊ１の位置である場合、すなわち、検出された透過率が属する第１範囲（Ｘ２）に対応した第２範囲（Ｙ２）の最大値ｄ２よりも、第１ドットカウンタ７３のカウント値が大きい場合には、制御部７１は、第１ドットカウンタ７３のカウント値を当該第２範囲（Ｙ２）の最大値ｄ２に補正する。この場合、第１ドットカウンタ７３のカウント値は、少なくなる方向に補正される。
【００８４】
また、検出された透過率と第１ドットカウンタ７３のカウント値で規定される座標上の点が、点Ｊ２の位置である場合、すなわち、検出された透過率が属する第１範囲（Ｘ１）に対応した第２範囲（Ｙ１）の最小値ｄ２よりも、第１ドットカウンタ７３のカウント値が小さい場合には、制御部７１は、第１ドットカウンタ７３のカウント値を当該第２範囲（Ｙ１）の最小値ｄ２に補正する。この場合、第１ドットカウンタ７３のカウント値は、多くなる方向に補正される。
【００８５】
かかる補正処理により、第１ドットカウンタ７３のカウント値が、想定対応関係から大きく外れている場合には、第１センサによる検出結果による測定誤差を考慮しつつ、同カウント値を現存しているトナー残量を反映した印字可能ドット数に更新できる。
【００８６】
上述した補正処理は、制御部７１が、第１センサ７２の検出結果より透過率を、第１ドットカウンタ７３よりその時点におけるカウント値を夫々認識すると共に、設定情報記憶部７７より想定対応関係を読み出すことで行われる。
【００８７】
なお、上述したように、「透過率」はあくまでトナー残量を推定する指標である。すなわち、本実施形態では、透過率と印字可能ドット数の関係をもって「想定対応関係」としたが、「透過率」に変えて、透過率から推定されるトナー残量の値と印字可能ドット数の関係を「想定対応関係」として規定しても構わない。また、トナー残量を推定する際の指標として、「透過率」以外の指標を用いる場合には、この指標と印字可能ドット数の関係をもって「想定対応関係」としても構わない。
【００８８】
〔制御フロー〕
制御部７１が行う制御のフローにつき、図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。
【００８９】
本装置１は、通常時において印字指示が与えられるまで待機する。待機状態では、電力消費量を抑制すべく、制御部７１による各制御が停止されているものとしてよい。
【００９０】
待機状態において、印字指示があると（ステップＳ１においてＹｅｓ）、制御部７１による制御が開始される（ステップＳ２）。このステップＳ２以後において、例えば、各種ローラ（７，８，１８，１９，３４）への駆動制御、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へのトナー補給制御が開始される。その他、制御部７１によってＴ／Ｃ１０及びＰ／Ｃ２０の識別情報（チップ情報）の読み出しが行われる。チップ情報が読み出せなかった場合には、例えばＴ／Ｃ１０或いはＰ／Ｃ２０がセットされていないといったエラーを表示する。
【００９１】
制御部７１は、Ｔ／Ｃ１０の第２センサ７４から与えられる検出信号に基づき、上述した方法によってＴ／Ｃ１０内のトナー残量の検出を行う（ステップＳ３）。ここでは、特にＴ／Ｃ１０内のトナー残量がエンプティ状態にあるか否かの判定が行われる。なお、本ステップにおいては、Ｔ／Ｃ１０の第２ドットカウンタ７５のカウント値を読み出して、エンプティ検知を行ってもよい。本ステップにおいて、Ｔ／Ｃ１０内のトナー残量が、エンプティ状態ではないと判断されると（ステップＳ３においてＮｏ）、ステップＳ４に移る。なお、トナー残量がエンプティ状態にあると判断された場合（ステップＳ３においてＹｅｓ）については、図７を参照して後述される。
【００９２】
Ｔ／Ｃ１０内のトナー残量がエンプティ状態ではないと判断されると、ステップＳ４において、Ｐ／Ｃ２０の第１センサ７２から与えられる検出信号に基づき、上述した方法によってＰ／Ｃ２０内のトナー残量の検出を行う（ステップＳ４）。ステップＳ４では、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０にトナーを移送する必要性の有無を判断する。具体的には、Ｐ／Ｃ２０内のトナー残量と、満充填状態よりも少ない値である所定の補給用閾値との比較を行う。
【００９３】
Ｐ／Ｃ２０内に十分なトナー残量が存在する場合（ステップＳ４においてＹｅｓ）、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０に対してトナーを移送させる必要がないため、この時点でＴＰモータが運転状態にあれば、このＴＰモータの停止制御を行う（ステップＳ５）。そして、ＴＰモータの連続運転時間TPtimeの値をリセットする（ステップＳ６）。ＴＰモータの連続運転時間TPtimeに関する情報は、制御部７１内のメモリに保持されるものとすることができる。この情報は、例えば本装置１の故障検出等に用いられる。
【００９４】
ステップＳ６の後、制御部７１は、Ｐ／Ｃ２０の第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1を第１初期ドット数int_1に設定する（ステップＳ７）。ステップＳ４において、Ｐ／Ｃ２０のトナー残量が満充填状態にあると判断されているため、制御部７１は、カウント値dotC1の値を満充填状態における印字可能ドット数である第１初期ドット数int_1に書き換える。その後、トナー残量に関する情報の更新が行われる（ステップＳ８）。
【００９５】
この時点で、印字処理が完了していなければ（ステップＳ９においてＮｏ）、再びステップＳ３に戻る。一方、印字処理が完了している場合には（ステップＳ９においてＹｅｓ）、制御部７１は、ＴＰモータが運転状態にあればこれを停止させ（ステップＳ１０）、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1，及び第２ドットカウンタ７５のカウント値dotC2を更新する（ステップＳ１１）。具体的には、ドット数算定部７６が算定した印字に伴う点灯ドット数をdotC1から減算し、ＴＰモータによってＴ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０に移送されたトナー量に応じたドット数をdotC2から減算する。
【００９６】
なお、移送されたトナー量については、一例として、この時点において示されているＴＰモータの連続運転時間TPtimeに基づいて算定することができる。ステップＳ２において制御部７１の制御が開始された段階から、ＴＰモータの連続運転時間の計測制御が開始される。例えば、時間計測用のカウンタを有し、ＴＰモータが稼働中の間において、時間と共にそのカウント値をインクリメントする。そして、ＴＰモータが停止されると、上述したようにステップＳ６においてこのカウント値をリセットする。これにより、時間計測用のカウンタのカウント値を確認することで、ＴＰモータの連続運転時間を確認することができる。
【００９７】
その後、制御部７１は、制御動作自体を停止して（ステップＳ１２）、通常の待機状態に入る。
【００９８】
Ｐ／Ｃ２０内のトナー残量が十分とはいえない場合（ステップＳ４においてＮｏ）、制御部７１は、ＴＰモータの運転を開始させる（ステップＳ１３）。これにより、Ｔ／Ｃ１０からＰ／Ｃ２０へのトナーの移送が開始される。ＴＰモータの連続運転時間TPtimeが所定の閾値を超えていなければ（ステップＳ１４においてＮｏ）、ステップＳ９に進む。
【００９９】
ＴＰモータの連続運転時間TPtimeが所定の閾値を超えている場合（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、制御部７１は、本装置１に何らかのトラブルが発生していると判断して、ＴＰモータを強制的に停止させる（ステップＳ１５）。その後、制御部７１はローラ等に対する制御動作を停止させ、表示部にサービスコールを要求する旨の警告表示を行わせる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。これ以後は、警告がなされた状況での待機モード（アラーム待機）に入る。なお、この場合においても、ステップＳ１１と同様に、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1，及び第２ドットカウンタ７５のカウント値dotC2を更新してもよい。また、チップに対して、アラーム待機に入った時刻等の情報を書き込んでもよい。
【０１００】
ステップＳ３において、Ｔ／Ｃ１０のトナー残量がエンプティ状態であると判断された場合につき（ステップＳ３においてＹｅｓ）、図７を参照して説明する。まず、Ｔ／Ｃ１０のトナー残量がエンプティであるため、ＴＰモータを運転させておく意味がないことから、制御部７１は、ＴＰモータの運転を停止し（ステップＳ２１）、ＴＰモータの連続運転時間TPtimeをリセットする（ステップＳ２２）。
【０１０１】
その後、制御部７１は、Ｐ／Ｃ２０の第１センサ７２の検出結果に基づいて、第１ドットカウンタ７３のカウント値の補正処理を行う（ステップＳ２３）。この補正は、第１ドットカウンタ７３で保持されているカウント値と、第１センサ７２の検出結果が示すこの時点におけるＰ／Ｃ２０内のトナー残量に乖離が生じている場合に、カウント値をトナー残量に補正することを狙いとしている。補正を行うか否かの判定方法、並びに具体的な補正方法については、図５Ａ〜図５Ｃを参照して既に上述したため、割愛する。
【０１０２】
次に、制御部７１は、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1を、所定の第１閾値（ＴＮＥ閾値）と比較する（ステップＳ２４）。このステップＳ２４では、現時点におけるトナー残量が、トナー・ニアエンド状態にあるか否かの判断が行われる。一例としては、ＴＮＥ閾値を満充填時の値（int_1）の５％の値とすることができる。
【０１０３】
第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1がＴＮＥ閾値以上である場合（ステップＳ２４においてＹｅｓ）、すなわち、トナー残量がニアエンド状態よりは多く存在する場合、制御部７１は印字ｊｏｂの終了判定処理を行う（ステップＳ９：図６参照）。一方、カウント値dotC1がＴＮＥ閾値未満である場合（ステップＳ２４においてＮｏ）、制御部７１は、次のステップＳ２５において、更にトナー残量がトナー・エンド状態か否かの判断を行う。
【０１０４】
すなわち、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1が所定の第２閾値（ＴＥ閾値）を下回っている場合（ステップＳ２５においてＮｏ）、制御部７１は、トナー・エンド状態であると判断する。そして、制御部７１はトナー・エンド状態である旨の警告表示を行わせ（ステップＳ２６）、制御動作を停止させる（ステップＳ２７）。なお、停止処理の際、Ｔ／Ｃ１０及びＰ／Ｃ２０のチップに対して情報の書き込みを行ってもよい。これ以後、トナー・エンド待機（ＴＥ待機）に入り、トナーの交換がなされるまで印字（現像）等が行えない。
【０１０５】
また、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1が所定の第２閾値（ＴＥ閾値）以上である場合（ステップＳ２５においてＹｅｓ）、制御部７１は、トナー・エンド状態までには到達していないが、トナー・ニアエンド状態にはあることを確認する。そして、制御部７１はトナー・ニアエンド状態である旨の警告表示を行わせる（ステップＳ２８）。
【０１０６】
この時点で、印字処理が完了していなければ（ステップＳ２９においてＮｏ）、再びステップＳ２５に戻り、トナー・エンドの判断処理を行う。一方、印字処理が完了している場合には（ステップＳ２９においてＹｅｓ）、制御部７１は、制御動作を停止させ（ステップＳ３０）、これ以後、トナー・ニアエンド待機（ＴＮＥ待機）に入る。このとき、ドット数算定部７６が算定した印字に伴う消費トット数を第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1から減算して、dotC1の値を更新するものとしてよい。
【０１０７】
ＴＮＥ待機に入った後は、ステップＳ１と同様に、印字指示があると（ステップＳ３１においてＹｅｓ）、制御部７１による制御が開始される（ステップＳ３２）。そして、ステップＳ２５において、トナー・エンドの判断処理を行う。なお、この時点では既にトナー・ニアエンド状態であるため、トナー・ニアエンド状態である旨の警告表示が既になされている。
【０１０８】
つまり、ひとたびトナー・ニアエンド状態に入ると、トナー交換がなされるまで、トナー・ニアエンド状態にある警告表示がなされ続けるが、印字等の動作は可能である。しかし、ひとたびステップＳ２５において第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1がＴＥ閾値未満と判定されると、それ以後は印字等の動作が行えなくなる。
【０１０９】
〔表示手段による情報表示〕
〈１〉図６及び図７のフローチャートには記載していないが、表示手段には、トナー残量に関する情報が適宜表示されるものとして構わない。具体的には、制御部７１が、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1と第２ドットカウンタ７５のカウント値dotC2の和で規定される現存トナー推定量dotCを、第１初期ドット数int_1及び第２初期ドット数int_2の和で規定される最大トナー量INTで除算することで算定した値をもって、現存トナー割合を表示させるものとすることができる。
【０１１０】
また、現存トナー割合に加えて、又はその代わりに、制御部７１が印字可能枚数を算定して表示手段に表示させる構成としても構わない。具体的には、現存トナー推定量dotCを一枚当たりに使用されるドット数で除算することで印字可能枚数が算定される。ここで、一枚当たりに使用されるドット数の値としては、標準的な印字パターン（例えばＡ４サイズの黒率６％等）における数値を予め記録させておき、この記録された値を採用することができる。
【０１１１】
一枚当たりに使用されるドット数の値の別の例としては、本装置１でこれまでに印字された用紙サイズ、そのサイズにおける１枚当たりの点灯ドット数を記録しておき、最も使用された回数が多い印字パターンの下で印字された場合の数値を採用することができる。更に別の例としては、用紙サイズ及び印字条件（黒率）に関する情報を利用者に入力させ、この入力された情報に基づいて算定された１枚当たりの点灯ドット数を採用することができる。
【０１１２】
上述したように、トナーセンサ（第１センサ７２，第２センサ７４）を用いたトナー残量検出は、トナー貯留室を撹拌しながら受光される光量に基づいて行われる。このため、トナー残量に関する大まかな傾向をつかむことはできるものの、実際に存在するトナー残量そのものといった細かい情報の根拠としては信用性があまり高くない。そこで、第１ドットカウンタ７３及び第２ドットカウンタ７５のカウント値に基づいてトナー残量に関する情報を表示させることで、トナーセンサに基づく情報のみで残量表示を行う場合よりも信用性が高められる。
【０１１３】
しかし、一方で、印字条件によっては印字ドット量と実際に消費されるトナー量が対応しないケースもあり、ドットカウンタのカウント値と実際のトナー量の間には一定程度の乖離が存在する。そこで、定期的にドットカウンタのカウント値を実際のトナー量に近づける補正を行うことで、ドットカウンタのカウント値の信憑性を高める必要がある。
【０１１４】
特に、本装置１においては、カートリッジを交換した場合のみならず、トナー移送時にＰ／Ｃ２０内にトナーを満充填状態にできなかった場合においても、「想定対応関係」に基づいて第１ドットカウンタ７３のカウント値が必要に応じて補正される。そして、この補正されたカウント値に基づいてトナー残量が推定されるため、その推定精度を高めることができる。
【０１１５】
算定されたトナー残量に関する情報を印字可能枚数に換算して表示することで、利用者に対してトナー切れ間際における印刷枚数管理を容易にする効果が期待できる。例えば、残り２０枚分という表示がされていれば、利用者は、２０枚を超える印刷ができないと判断することができる。このため、トナーを交換する前の時点であれば、最低限印刷が必要なページのみを選択して印字枚数を減らす等の処置を施すことができる。
【０１１６】
〈２〉更に、現存トナー割合が所定の交換警告表示閾値以下になった時点で、制御部７１が表示手段に対してトナー交換を促す旨の警告表示を行わせるものとしても構わない。このとき、Ｔ／Ｃ１０を交換したタイミングで、制御部７１が現存トナー割合を再計算して、改めて警告表示の判定を行うことができる。特に、Ｔ／Ｃ１０を交換した場合、満充填時に収容できるトナー容量、すなわち、満充填時に印字し得る点灯ドット数（第１初期ドット数）が変化することが想定されるため、現存トナー割合を再計算することで、利用者に対して実際の現存トナー割合に基づく情報を示すことができる。
【０１１７】
〔まとめ〕
以上説明したように、本装置１によれば、Ｐ／Ｃ２０のトナー残量が満充填状態になった場合以外にも、Ｐ／Ｃ２０のトナー残量に応じた信号を出力する第１センサ７２から与えられる情報に基づき、必要に応じて第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1を補正することができる。このため、Ｔ／Ｃ１０にトナー残量が十分に存在せず、トナー移送によってＰ／Ｃ２０に対して満充填にさせることができない場合においても、第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1をＰ／Ｃ２０内のトナー残量に応じた値にすることが可能となる。従って、消費されたドット数と残存するトナー量の間の誤差の修正精度が向上され、表示されるトナー残量に関する情報を実際のトナー残量に一層近づけることができる。
【０１１８】
〔別実施形態〕
以下、本装置１の別実施形態について説明する。
【０１１９】
〈１〉上述した実施形態では、Ｔ／Ｃ１０に第２センサ７４が備えられているものとして説明したが、実際には第２センサ７４を有しない構成であっても、上述した制御フローを実現することが可能である。
【０１２０】
第２センサ７４を有しない構成である場合、制御部７１は、Ｔ／Ｃ１０のトナー残量がエンプティ状態であるか否かの判定（ステップＳ３）をＴＰモータの連続運転時間TPtimeを利用して行う。具体的には、TPtimeが所定の閾値を上回っていればＴ／Ｃ１０のトナー残量がエンプティであると判断される。これは、ＴＰモータを動かし続けても一向にＰ／Ｃ２０のトナー残量がＨｉｇｈレベルにならないということは、Ｔ／Ｃ１０のトナー残量がエンプティ状態であることに由来するものと考えられるためである。
【０１２１】
ただし、この方法による場合には、ＴＰモータの連続運転時間TPtimeが所定の閾値を上回っていれば全てのケースにおいてＴ／Ｃ１０トナー残量がエンプティであると判断されるため、ステップＳ１４の処理は省略されるものとしてよい。
【０１２２】
〈２〉上述した各種の警告は、表示手段に対して行われる視覚的な警告表示を想定していたが、この視覚的な警告表示に代えて、又はこれと共に、音声出力手段に対して聴覚的な警告出力が行われる構成としても構わない。
【０１２３】
〈３〉上記実施形態では、「想定対応関係」に基づいて第１ドットカウンタ７３のカウント値の補正を行う態様とした。しかし、例えば、第１センサ７２の検出結果が示すトナー残量の値に直接ドットカウンタのカウント値を補正する構成としても構わないし、トナー残量の値に応じて決定される所定の許容誤差量を加算或いは減算した値に補正するものとしても構わない。後者の場合には、許容誤差量の値が設定情報記憶部７７に記録されているものとすることができる。ただし、ドットカウンタの信頼性をより高めるという観点に立てば、想定対応関係に基づく上記実施形態の補正方法によるのが好ましい。
【０１２４】
〈４〉上記実施形態では、Ｐ／Ｃ２０のトナーの満充填時において第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1を第１初期ドット数int_1に設定し、印字後に、ドット数算定部７６が算定した印字に伴う消費ドット数をdotC1から減算する構成とした。つまり、カウント値dotC1としては、トナー残量そのものが反映される構成とした。
【０１２５】
これに対し、Ｐ／Ｃ２０のトナーの満充填時において第１ドットカウンタ７３のカウント値dotC1をリセットし、印字後に、ドット数算定部７６が算定した印字に伴う消費ドット数をdotC1に加算する構成としても構わない。つまり、カウント値dotC1としては、満充填後に消費されたドット数が反映されている。この場合、制御部７１は、設定情報記憶部７７より読み出した第１初期ドット数int_1からカウント値dotC1を減算することで、Ｐ／Ｃ２０のトナー残量を検出することができる。
【０１２６】
なお、この構成の場合、カウント値dotC1としては、消費ドット数が反映される構成であるため、本装置１におけるトナー残量と消費ドット数の対応関係が「想定対応関係」として設定情報記憶部７７に記録されるものとしてよい。なお、「消費ドット数」は、（int_1−印字可能ドット数）で規定されるため、図５Ａ〜図５Ｃのグラフより容易に導かれる。補正方法についても、消費ドット数に基づいて同様に行えばよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１：  画像形成装置
２：  本体ハウジング
３：  給紙部
４：  画像形成部
５：  定着部
６：  搬送路
７：  レジストローラ
８：  排出ローラ
９：  排出トレイ
１０：  トナーカートリッジ（Ｔ／Ｃ）
１１：  トナー貯留室
１２：  アジテータ
１３：  搬送スクリュー
１８：  加熱ローラ
１９：  加圧ローラ
２０：  プロセスカートリッジ（Ｐ／Ｃ）
３０：  原稿読取部
３１：  記録紙カセット
３２：  支持板
３３：  支軸
３４：  給紙ローラ
４１：  感光体ドラム
４２：  帯電器
４３：  光書込みユニット
４４：  現像装置
４５：  転写器
４６：  クリーニング装置
４９：  トナー貯留室
５１：  アジテータ
５３：  供給ローラ
７１：  制御部
７２：  第１センサ
７３：  第１ドットカウンタ
７４：  第２センサ
７５：  第２ドットカウンタ
７６：  ドット数算定部
７７：  設定情報記憶部
７８：  表示処理部
９１：  トナー
９２：  トナー上面
９３：  透光面
１０１：  発光素子
１０２：  受光素子
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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