(57)【要約】【課題】印字率が異なる場合でもかぶりによる現像剤量を正確に推定し、現像剤の消費量を精度よく取得する技術を提供する。【解決手段】現像剤像を担持する像担持体１と、像担持体１に現像剤を供給する現像剤担持体５と、現像剤を収容する収容部９と、を有し、記録媒体２４に形成される第１画像に関する第１情報に基づく第１現像剤量と、第１情報と、記録媒体２４に第２画像を形成することが可能な形成可能領域に関する第２情報と、第１画像が形成されない形成可能領域内の非画像領域に現像剤が付着することに関する第３情報と、に基づく第２現像剤量と、があり、第１現像剤量と第２現像剤量とを基に、収容部９の現像剤の消費量を取得することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図２
2016161724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記現像剤を収容する収容部と、を有し、
記録媒体に形成される第１画像に関する第１情報に基づく第１現像剤量と、
前記第１情報と、前記記録媒体に第２画像を形成することが可能な形成可能領域に関する第２情報と、前記第１画像が形成されない前記形成可能領域内の非画像領域に現像剤が付着することに関する第３情報と、に基づく第２現像剤量と、があり、
前記第１現像剤量と前記第２現像剤量とを基に、前記収容部の現像剤の消費量を取得することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に現像剤を供給することで静電潜像を現像する現像装置と、
前記第１現像剤量を取得する第１取得部と、
前記第１取得部が取得した前記第１現像剤量を用いて前記第２現像剤量を取得し、
前記第１現像剤量と前記第２現像剤量とを基に、前記収容部の現像剤の消費量を取得する第２取得部を有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】
前記第１現像剤量は、記録媒体に形成され得る画像に用いられる現像剤の消費量であり、
前記第２現像剤量は、記録媒体に画像が形成される際に、前記第１現像剤量以外に消費される現像剤量であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２情報は、前記第１現像剤量の最大値であり、
前記第３情報は、予め設定された係数であり、
前記第２取得部は、前記第２情報を基に取得される現像剤の量から前記第１現像剤量を引いた値に前記第３情報を掛けることで前記第２現像剤量を取得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】
前記現像剤担持体を有する現像装置を有し、
前記現像剤担持体の回転時間を基に、前記現像装置の残り寿命に関する情報を取得する第３取得部を有し、
前記第３情報は、前記現像装置の残り寿命に応じて異なる係数であり、
前記第２取得部は、前記第３取得部が取得した情報を基に、前記第３情報を取得し、前記第２情報を基に取得される現像剤の量と前記第１現像剤量と前記第３情報とを基に前記第２現像剤量を取得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６】
画像形成装置内の温度または湿度を計測する環境計測部を有し、
前記第３情報は、前記現像装置の残り寿命に応じて異なる係数に、前記環境計測部によって計測された温度又は湿度に応じて異なる係数をかけた係数であり、
前記第２取得部は、前記環境計測部によって計測された温度又は湿度に関する情報を基に、前記第３情報を取得し、前記第２情報を基に取得される現像剤の量と前記第１現像剤量と前記第３情報とを基に前記第２現像剤量を取得することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体に対して露光することで前記像担持体に静電潜像を形成する露光部材を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体に対して露光することで前記像担持体に静電潜像を形成する露光部材を有し、
前記露光部材によって前記像担持体が露光された状態において、前記第１画像を形成するための現像剤像が形成されない前記像担持体上の領域に、前記露光部材によって露光された第１領域と前記露光部材によって露光されていない第２領域とが存在し、
前記第２取得部は、前記第１領域における現像剤の消費量と前記第２領域における現像剤の消費量とを取得し、前記第１領域における現像剤の消費量と前記第２領域における現像剤の消費量とを用いて前記第２現像剤量を取得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９】
前記第１情報は、像担持体に対して露光する露光部材による露光のオンとオフとを制御する信号から取得されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記収容部の現像剤の消費量は、前記第１現像剤量と前記第２現像剤量とが合算されることで取得されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記収容部の現像剤の消費量の積算量が閾値を超えた場合に、画像形成を行うために十分な量の現像剤が画像形成装置内に収容されていないと表示する表示部を有することを特徴とする請求項１０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、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、現像装置内の現像剤の残量を報知する検知方式や推定方式などが開示されている。現像剤の量を直接検知する方式としては、現像装置内の現像剤量によって変化する静電容量を検出することで現像剤残量を検出する方式がある。また、赤外線ＬＥＤと受光用光センサとを用いて受光用センサに赤外線が導かれている時間を計測することで現像剤残量を検出する方式などがある。
【０００３】
特許文献１に開示される発明では、画像形成時の画像情報（ピクセルカウント値）に基づいて現像剤の消費量を推定することで現像剤残量を間接的に推定している（ピクセルカウント方式）。ピクセルカウント方式を用いた現像剤残量の推定方式は、センサ等の部品が不要になるため、コストの面で他の残量取得方式よりも優れている。しかしながら、ピクセルカウント方式は画像情報に基づいて現像剤の消費量を推定するため、トナーが付着されないはずの領域に現像剤が付着してしまう「かぶり」という現象による現像剤消費量については考慮されていない。
【０００４】
そこで、特許文献２に開示される発明では、かぶりによる現像剤の消費量を考慮して現像剤残量を推定している。この発明では、かぶりによる現像剤の消費量が予めオフセット値として設定されており、トナーカートリッジの駆動時間に応じて、画像形成領域における現像剤消費量にオフセット値を加算することで全体としての現像剤消費量を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１８５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示される発明では、画像形成時の印字率が考慮されておらず、かぶりによる現像剤消費量は画像の印字率によらず一定に設定されている。この場合において、現像剤が消費されないはずの全白の画像においては、現像剤消費量は全てかぶりによるものとして推定される。しかし、画像形成領域全体に黒のベタ画像が形成された場合においては、実際には画像形成領域においてかぶりによって現像剤が消費されていないにもかかわらず、画像形成領域でかぶりが生じた場合を考慮された現像剤消費量が推定される。つまり、特許文献２に開示される発明では、かぶりによる現像剤消費量であると推定されるオフセット値が一定であるため、印字率が高い場合において実際よりも多く現像剤が消費されていると推定されるおそれがある。
そこで、本発明は、印字率が異なる場合でもかぶりによる現像剤量を正確に推定し、現像剤の消費量を精度よく取得する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記現像剤を収容する収容部と、を有し、
記録媒体に形成される第１画像に関する第１情報に基づく第１現像剤量と、
前記第１情報と、前記記録媒体に第２画像を形成することが可能な形成可能領域に関する第２情報と、前記第１画像が形成されない前記形成可能領域内の非画像領域に現像剤が付着することに関する第３情報と、に基づく第２現像剤量と、があり、
前記第１現像剤量と前記第２現像剤量とを基に、前記収容部の現像剤の消費量を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、印字率が異なる場合でもかぶりによる現像剤量を正確に推定し、現像剤の消費量を精度よく取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】現像剤残量の有無を判断する流れを示すフローチャート
【図３】プロセスカートリッジの現像寿命とかぶり係数との対応を示すテーブル
【図４】プロセスカートリッジの使用環境とかぶり環境係数との対応を示すテーブル
【図５】バックグラウンド露光を行った場合の感光ドラム上の電位を示した図
【図６】感光ドラム上におけるバックグラウンド露光がされた領域を示す図
【図７】バックコントラストとかぶり量との関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
【００１１】
（実施例１）
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【００１２】
＜画像形成装置全体構成＞
図１は、実施例１に係る画像形成装置の概略断面である。本実施例の画像形成装置Ａは、画像情報に応じて電子写真方式で記録媒体２４（例えば、記録用紙やＯＨＰシート）に画像を形成するレーザービームプリンタである。また、本実施例の画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジＢを着脱可能な構成である。
【００１３】
画像形成装置Ａは、パーソナルコンピュータなどのホスト１００に接続されて用いられる。ビデオコントローラ３３は、ホスト１００からのプリント要求信号と画像データを処理し、露光手段であるスキャナユニット３０（露光部材）におけるレーザドライバ３１に画像データに応じた電気信号（ビデオ信号）を入力する。レーザドライバ３１は、入力されたビデオ信号に合わせてレーザ素子３２を発光制御することで像担持体である感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００１４】
画像形成装置内には、感光ドラム１と、感光ドラム１の表面を所定の電位に帯電する帯電ローラ２と、感光ドラム１上に形成された静電潜像に現像剤（以下、トナーという。）を供給することで現像剤像（以下、トナー像という。）を形成する現像装置８と、が設けられている。感光ドラム１は、外径約３０ｍｍの円筒形状であり、図１の矢印の方向に１
００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する。現像装置８は、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体である現像ローラ５と、現像ローラ５上のトナー量を規制するための規制部材である規制ブレード７とを有する。また、現像装置８は、現像ローラ５にトナーを供給するためのトナー供給部材であるトナー供給ローラ６と、トナーを収容するトナー収容室９（収容部）とを有する。
【００１５】
現像ローラ５は、現像工程では感光ドラム１と当接しながら回転し、現像工程以外では回転せずに感光ドラム１と離間している。また、トナーの平均粒径は６μｍ程度である。帯電ローラ２は、感光ドラム１に圧接配置され従動回転している。また、感光ドラム１には、感光ドラム１上に形成されたトナー像を記録媒体２４に転写させる転写ローラ２０が当接している。さらに、画像形成装置Ａには、転写工程後に感光ドラム１に残留した転写残トナーを除去するためのクリーナユニット４が設けられている。
【００１６】
クリーナユニット４は、感光ドラム１上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード３と、除去したトナーを収容する廃トナー容器１０とを有する。本実施例では、感光ドラム１と現像装置８と帯電ローラ２とクリーナユニット４とがプロセスカートリッジＢとして一体に構成されている。プロセスカートリッジＢは、画像形成装置Ａの装置本体に対して脱着可能となっている。
【００１７】
プロセスカートリッジＢには、使用した履歴やカートリッジの情報などを記憶するための記憶手段としてメモリ２６が搭載されている。また、画像形成装置Ａには、記録媒体２４を収納する記録媒体収容部１５と、記録媒体収容部１５から記録媒体２４をピックアップして搬送する記録媒体供給ユニット１２とが設けられている。また、画像形成装置Ａには、記録媒体２４に転写されたトナー像を熱と圧力とにより記録媒体２４に定着させる定着手段１１と、画像形成装置Ａが使用されている環境における温度または湿度を検知するための環境センサ５０（環境計測部）が設けられている。
【００１８】
＜画像形成プロセス＞
まず、感光ドラム１が帯電ローラ２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１には、露光手段であるスキャナユニット３０からのレーザ光Ｌにより露光されることで静電潜像が形成される。その後、現像ローラ５によって静電潜像に現像剤が供給されることで、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００１９】
一方、記録媒体２４は、記録媒体収容部１５から記録媒体供給ユニット１２によって給送され、感光ドラム１へトナー像が形成されるタイミングと同期がとられ、転写ローラ２０と感光ドラム１とのニップ部（転写部）へと搬送される。そして、可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ２０の作用によって記録媒体２４に転写される。その後、トナー像が転写された記録媒体２４は定着手段１１に搬送される。
【００２０】
ここで、記録媒体２４に転写された未定着のトナー像は、熱と圧力とによって記録媒体２４に定着される。トナー像が定着した記録媒体２４は、その後、排出ローラ１３などによって画像形成装置Ａの外部に排紙される。また、転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニングブレード３により感光ドラム１上から掻き取られ、廃トナー容器１０に収納される。
【００２１】
＜露光動作について＞
本実施例の構成では、出力を可変可能な電源ユニット（不図示）によって、帯電ローラ２と現像ローラ５とには、負極性のＤＣ電圧が印加されている。帯電ローラ２に印加されるＤＣ電圧を変化させることで、使用環境が変化した場合や感光ドラム１の膜厚が変化した場合などに、感光ドラム１におけるトナー像が形成されない領域の電位が一定になるよ
うにしている。次に、本実施例における露光方法について説明する。本実施例では、感光ドラム１の回転方向と直交する方向に走査するように、感光ドラム１に対してレーザ光Ｌが照射される。ここで、感光ドラム１の回転方向と直交する方向を主走査方向とする。レーザが照射されるタイミングは、上述したように、ビデオコントローラ３３からレーザドライバ３１に入力された信号によって制御される。
【００２２】
＜現像剤の消費量の取得方法＞
次に、現像装置８内に収容されたトナーの消費量を求める方法について説明する。図１に示すように、実施例１では、不揮発性メモリ２６とレーザドライバ３１とレーザ素子３２とビデオコントローラ３３とカウント手段３４とメモリ３６と表示部３７とホストＰＣ１００はＣＰＵ３５に接続されている。メモリ３６に記憶されたプログラムをＣＰＵ３５が実行することで、ＣＰＵ３５に接続された機器は制御される。実施例１において、画像形成装置Ａにおける機器を制御する手段を制御部とする。制御部は、ＣＰＵ３５とメモリ３６とから構成される。
【００２３】
ホストＰＣ１００に印刷実行指示が入力されると、ホストＰＣ１００からビデオコントローラ３３に画像情報が出力される。そして、ビデオコントローラ３３は、ホストＰＣ１００が出力した画像情報をビデオ信号（第１情報）に変換し、ビデオ信号をレーザドライバ３１に出力する。レーザドライバ３１は、ビデオコントローラ３３から送信されるビデオ信号に基づいて点滅信号をレーザ素子３２に出力し、レーザ素子３２の点滅制御を行う。レーザ素子３２は、点滅信号に応じて点灯と消灯とを行い、レーザ光Ｌを感光ドラム１に照射する。
【００２４】
ここで、本実施例では、画像形成装置Ａにおいて消費されたトナー量を求めるために、レーザドライバ３１に入力されるビデオ信号をカウント手段３４によって検出している。図１のように、本実施例では、ビデオコントローラ３３とレーザドライバ３１との間にカウント手段３４が設けられ、カウント手段３４がレーザドライバ３１に入力されるビデオ信号を検出している。
【００２５】
カウント手段３４が検出した検出結果はメモリ３６に記憶され、メモリ３６に記憶された検出結果に基づいて、感光ドラム１上における画像が形成されるべき領域において消費されるトナー量が検出される。具体的には、ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行することで、メモリ３６に記憶された検出結果に基づいて、画像形成領域において消費されるトナー量が求められる。なお、本実施例において、カウント手段３４の検出結果からトナー量を求める手段を第１取得部とする。ここで、画像が形成されるべき領域とは、レーザドライバ３１に入力されたビデオ信号に基づいて感光ドラム１上に形成されるはずのトナー画像の領域である。また、かぶり（第２画像）とは、感光ドラム１上の静電潜像が現像された後に白抜けとなるべき領域（非画像領域）にトナーが付着してしまう現象のことである。
【００２６】
従来においては、画像形成領域において消費されるトナー量は、ホストＰＣ１００から送信される画像情報から求められていた。しかし、従来の方法の場合、画像形成装置本体Ａで制御している定期的なトナー吐き出し動作や濃度検知制御などによって消費されるトナー量を求めることができなかった。これに対して、本実施例におけるトナー量（画像形成装置において消費されるトナー量）の取得方法では、レーザドライバ３１に入力されるビデオ信号に基づいてトナー量を求めている。これにより、定期的なトナー吐き出し動作や濃度検知制御などによって消費されるトナー量についても求めることができ、画像形成領域におけるトナー消費量を精度よく求めることができる。
【００２７】
カウント手段３４は、画像形成動作時において一定の周期でサンプリングを行う。ここ
で、ビデオ信号は、レーザ素子３２のオンとオフ（点灯と消灯）を切り替えさせるための信号である。ビデオコントローラ３３から入力されたビデオ信号がオンのときには感光ドラム１に対してレーザ光Ｌが照射され、ビデオ信号がオフのときには感光ドラム１に対してレーザ光Ｌが照射されない。本実施例では、感光ドラム１上におけるレーザ光Ｌが照射される領域の量がビデオ信号に基づいて検出され、この領域の量に基づいて画像形成領域において消費されるトナー量が求められる（カウントされる）。
【００２８】
一方、かぶりによって消費されるトナー量（画像形成可能領域内において、形成される画像で消費する現像剤量以外の現像剤消費量）はカウント手段３４では検出できないため以下の式から求められる。
かぶりトナー量 ＝（総サンプリング数に基づくトナー量 − カウント値に基づくトナ
ー量）× かぶり係数    （式１）
上記式において、カウント値に基づくトナー量（第１現像剤量）とは、１枚の記録媒体２４における画像形成領域のトナー量のことである。カウント値に基づくトナー量は、カウント手段３４が検出したビデオ信号（カウント値）（第１情報）から求められる。また、総サンプリング数に基づくトナー量とは、１枚の記録媒体２４における画像形成可能領域内のトナー量（カウント値に基づくトナー量）の最大値である。総サンプリング数に基づくトナー量は、カウント手段３４が検出したビデオ信号（カウント値）から求められた情報（第２情報）に基づいて求められる。このため、総サンプリング数に基づくトナー量は、記録媒体２４に形成される画像のサイズによって決定される。また、かぶり係数（第３情報）は予め設定された値であり、本実施例におけるかぶり係数は０．００５である。つまり、記録媒体２４に画像が形成されない場合（カウント値に基づくトナー量＝０）であっても、総サンプリング数に基づくトナー量の０．５％のトナーが消費されていると求められる。なお、かぶり係数は、不揮発性メモリ２６に予め記憶されている。なお、例えば、画像形成装置Ａがカラー画像を形成することができる画像形成装置である場合には、各色でかぶり係数を変えることも可能である。
【００２９】
そして、１枚の記録媒体２４におけるかぶりトナー量と１枚の記録媒体２４に形成される画像の領域に関するトナー量（カウント値に基づくトナー量）とを合計（合算）する。これにより、１回の画像形成動作（１枚の記録媒体に対する画像形成）で消費されるトナー量を求めることができる。したがって、１回の画像形成動作で消費されるトナー量を求める式は以下のようになる。
トナー消費量 ＝ カウント値に基づくトナー量 ＋（総サンプリング数に基づくトナー
量 − カウント値に基づくトナー量）× かぶり係数
ここで、上述したトナー消費量の取得は、メモリ３６に記憶されたプログラムをＣＰＵ３５が実行することで行われる。本実施例において、上述したトナー消費量の取得を実行する手段を第２取得部とする。
【００３０】
次に、画像形成装置Ａにおけるトナー消費量が取得される流れについて図２を用いて説明する。なお、上述したように、画像形成装置Ａにおける機器は、ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行することで制御される。また、制御部は、ＣＰＵ３５とメモリ３６とから構成される。ステップ２０１において、ビデオコントローラ３３がホストＰＣ１００から印刷実行指示と画像情報とを受信した場合ステップ２０２に進む（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）。一方、ステップ２０１において、ビデオコントローラ３３がホストＰＣ１００から印刷実行指示と画像情報とを受信していない場合ステップ２０２には進まない（Ｓ２０１、Ｎｏ）。
【００３１】
次に、ステップ２０２において、制御部がカウント手段３４を制御することで、カウント手段３４はビデオ信号のサンプリングを開始する（Ｓ２０２）。ここで、サンプリングされたビデオ信号はメモリ３６に記憶される。ステップ２０３において、制御部がビデオコントローラ３３を制御することで、ビデオコントローラ３３は、入力された画像情報をビデオ信号に変換し、そのビデオ信号をレーザドライバ３１へと出力する（Ｓ２０３）。ステップ２０４において、ビデオコントローラ３３がビデオ信号の出力を終了した場合ステップ２０５に進む（ステップ２０４、Ｙｅｓ）。一方、ビデオコントローラ３３がビデオ信号の出力を終了していない場合、ステップ２０５には進まない（ステップ２０４、Ｎｏ）。
【００３２】
ステップ２０５において、制御部がカウント手段３４を制御することで、カウント手段３４はビデオ信号のサンプリングを終了する（Ｓ２０５）。ステップ２０６において、ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行する。実行されると、カウント手段３４によってサンプリングされたビデオ信号から画像形成動作によって消費されたトナー消費量（形成画像に関するトナー量とかぶりトナー量）を取得する（Ｓ２０６）。画像形成動作によって消費されたトナー消費量を求める方法は上述した通りである。なお、上述したトナー消費量の取得方法では、１枚の記録媒体２４におけるトナー消費量を求めている。しかし、本実施例では、印刷実行指示から印刷枚数や紙（記録媒体２４）のサイズなどの情報を読み取ることで１回の印刷実行指示におけるトナー消費量を求めている。取得したトナー消費量はメモリ３６に一旦記憶される。そして、求められたトナー消費量は、プロセスカートリッジに搭載された不揮発性メモリ２６に蓄積される。
【００３３】
ステップ２０７において、ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行することで、不揮発性メモリ２６に蓄積されたトナー消費量が積算される。これにより、画像形成動作によって取得されたトナー消費量の積算値（積算量）を取得することができる（Ｓ２０７）。ステップ２０８において、ステップ２０７で取得されたトナー消費量の積算値が閾値以上である場合はステップ２０９に進む（Ｓ２０８、Ｙｅｓ）。一方、ステップ２０８において、ステップ２０７で取得されたトナー消費量の積算値が閾値以上でない場合はステップ２１０に進む（Ｓ２０８、Ｎｏ）。ここで、閾値は、予め定められた値であって、不揮発性メモリ２６に格納されている。また、閾値は、トナー消費量が閾値を超えた場合に画像不良が生じると推定される値である。閾値は、ＣＰＵ３５によって不揮発性メモリ２６から読み出され、メモリ３６に一時的に記憶される。
【００３４】
ステップ２０９において、制御部が表示部３７を制御することで、表示部３７には、画像形成を行うために十分な量の現像剤がトナー収容室９に収容されていないことがユーザに対して報知される（Ｓ２０９）。ステップ２０９の報知は、トナーが少なくなってきていること、トナーが無くなったこと、現像装置が寿命であることなどを報知する。ここで、報知する表示部３７としては、本実施例ではディスプレイが採用されている。ステップ２１０において、ビデオコントローラ３３がホストＰＣ１００から次の印刷実行指示と画像情報とを受信した場合ステップ２０２に進む（Ｓ２１０、Ｙｅｓ）。一方、ステップ２１０において、ビデオコントローラ３３がホストＰＣ１００から次の印刷実行指示と画像情報とを受信していない場合をトナー消費量の取得を終了する。なお、画像形成装置における制御において、トナー消費量の積算値が閾値以上であった場合に、画像形成を行うために十分な量のトナーがトナー収容室９に収容されていないと判断する部分を判断部とする。
【００３５】
以上のように、実施例１では、印字率に応じてかぶりによる現像剤量の取得値が変更するため、印字率が異なる場合でもかぶりによる現像剤量を正確に推定し、現像剤消費量を精度よく取得することができる。
また、実施例１では、露光部材による露光のオンとオフとを制御するための信号から記録媒体上の画像形成可能領域内の画像に使用された現像剤量を取得している。これにより、画像形成装置本体で制御している定期的なトナー吐き出し動作や濃度検知制御などによって消費されるトナー量についても求めることができるため、現像剤の消費量を精度よく取得することができる。
【００３６】
また、実施例１では、画像が形成される際に消費される現像剤量をより精度良く検出し、その積算値が閾値を超えた場合に、画像形成を行うために十分な量のトナーがトナー収容室９に収容されていないものと判断される。これにより、画像形成装置が画像形成動作を十分に行えるかどうかを判断することができる。
また、実施例１では、プロセスカートリッジを用いた実施形態で説明している。この場合、プロセスカートリッジ内に現像剤がないものと判断されれば、その判断結果が表示部に表示される。これにより、ユーザに対してプロセスカートリッジの交換を促すことができる。
【００３７】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２は、実施例１と、プロセスカートリッジの使用状況に応じてかぶり係数が変更される点で異なっている。ここで、実施例２において、実施例１と同一の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。実施例２では、現像ローラ５の回転時間と画像形成装置の使用環境とに応じてかぶり係数を変更される。現像ローラ５の回転時間は不図示の計測部によって計測されており、その積算時間がメモリ３６に記憶される。また、メモリ３６には予め閾値が記憶されており、以下の式によって現像装置８の残り寿命を求めることができる。
現像装置の残り寿命 ＝ （１−積算時間／閾値）×１００
なお、現像装置８の残り寿命は、メモリ３６に記憶されるプログラムをＣＰＵ３５が実行することで求められる。また、画像形成装置Ａにおける制御において、現像装置８の残り寿命を求める部分を第３取得部とする。
【００３８】
図３に示すように、メモリ３６には、現像装置８の寿命とかぶり係数との対応を示すテーブルが記憶されている。このテーブルにおいて、現像装置８の寿命が１００〜５１％である場合のかぶり係数は０．００５であり、現像装置８の寿命が５０〜２６％である場合のかぶり係数は０．００６である。また、現像装置８の寿命が２５〜０％である場合のかぶり係数は０．００８である。ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行することで、上記式から現像装置の寿命を算出し、算出した現像装置の寿命とメモリ３６に記憶されたテーブル（図３）とを対応させることでかぶり係数を求めている（導出している）。
【００３９】
また、実施例２では、画像形成装置Ａの使用環境に応じてかぶり係数が変更される。実施例２において、画像形成装置Ａの使用環境に応じて変更するかぶり係数をかぶり環境係数とする。実施例２では、環境センサ５０によって、画像形成装置Ａが使用される環境における温度と湿度とが計測される。そして、環境センサ５０により測定された測定結果から、画像形成装置Ａが使用される環境における絶対水分量が求められ、絶対水分量に応じたかぶり環境係数が以下の式から求められる。ここで、絶対水分量とは、乾燥空気１ｋｇ内に含まれる水分量（ｇ）のことをいう。
かぶりトナー量 ＝（総サンプリング数に基づくトナー量 − カウント値に基づくトナ
ー量）×かぶり係数×かぶり環境係数
【００４０】
図４に示すように、メモリ３６には、絶対水分量とかぶり環境係数との対応を示すテーブルが記憶されている。このテーブルにおいて、絶対水分量が１．０６ｇである場合のかぶり環境係数は０．７５であり、絶対水分量が８．８７ｇである場合のかぶり環境係数は１．００であり、絶対水分量が２１．７４ｇである場合のかぶり環境係数は１．２０である。なお、絶対水分量の値が上述した３つの値（１．０６ｇ、８．８７ｇ、２１．７４ｇ）以外である場合は、かぶり環境係数は線形補間されることで求められる。ＣＰＵ３５がメモリ３６に記憶されたプログラムを実行することで、図４に示すテーブルと絶対水分量とを対応させ、かぶり環境係数を求めている。
【００４１】
以上のように、実施例２では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。
また、実施例２では、現像装置の残り寿命に応じてかぶりトナー量の取得値が変化する。したがって、現像装置の使用状態に応じて現像剤消費量を精度よく取得することができる。
また、実施例２では、画像形成装置の使用環境に応じても、かぶりトナー量の取得値が変化する。してたがって、画像形成装置の使用環境に応じて現像剤残量を精度よく取得することができる。
いずれの場合でも、プロセスカートリッジの交換時期をより適切にユーザに報知できる。
実施例２では、絶対水分量とかぶり環境係数との対応を示すテーブルを用いているが、温度や湿度のみを用いる場合でもよい。例えば、温度とかぶり環境係数との対応を示すテーブルを用いて現像剤の消費量を取得する構成でもよい。
【００４２】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３では、画像形成動作時に、感光ドラム１上のトナー像が形成されない領域であるドラム非画像形成領域Ｐ（図６を参照）において、電位が互いに異なる領域が複数存在する。ここで、領域Ｐは、図６に示すように、バックグラウンド（以下、ＢＧという。）露光領域Ｍ（第１領域）と未ＢＧ露光領域Ｎ（第２領域）とからなる。なお、実施例３では、ＢＧ露光領域Ｍ（第１領域）が非画像形成領域に対応し、ＢＧ露光領域Ｍと画像形成領域Ｌとからなる領域が形成可能領域に対応する。実施例３は、実施例１と、領域Ｐにおいて電位が互いに異なる領域が複数存在する点で異なる。実施例３では、領域Ｐにおける電位が異なる領域ごとにかぶりトナー量を求めている。ここで、実施例３において、実施例１と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図５は、バックグラウンド露光を行った場合のドラム上の電位を示した図である。図６は、感光ドラム上におけるバックグラウンド露光がされた領域を示す図である。また、図７は、バックコントラストとかぶり量との対応関係を示した図である。実施例３では、感光ドラム１上のトナー像が形成される領域（画像形成領域Ｌ）対する露光以外に、感光ドラム１上の画像形成領域以外の領域Ｐにも露光が行われている。
【００４４】
この露光は、いわゆるバックグラウンド露光（以下、ＢＧ露光）と呼ばれるものであり、ドラムゴーストを抑制するために行われている。実施例３では、ＢＧ露光は、画像形成領域Ｌに対する露光と同時に行われている。また、実施例３では、感光ドラム１における記録媒体２４と対応する領域以外の領域にはＢＧ露光は行われない。したがって、図６に示すように、記録媒体２４に形成される画像のサイズによっては、感光ドラム１上のドラム非画像形成領域Ｐに２つの電位が存在することになる。ここで、領域Ｐにおいて、スキャナユニット３０によって露光される領域をＢＧ露光領域Ｍ（第１領域）とし、露光されていない領域を未ＢＧ露光領域Ｎ（第２領域）とする。つまり、感光ドラム１上の領域は、画像形成領域ＬとＢＧ露光領域Ｍと未ＢＧ露光領域Ｎとからなる。
【００４５】
一般的に、かぶりトナー量は、現像ローラ５の電位と領域Ｐのドラム表面電位との電位差（以下、バックコントラスト）によって変わることが知られている。図５において、ＢＧ露光領域Ｍの電位（バックグラウンド露光後電位：−５００Ｖ）におけるバックコントラストは、−３５０Ｖ−（−５００Ｖ）＝１５０Ｖとなる。また、未ＢＧ露光領域Ｎの電位（帯電後電位：−５５０Ｖ）におけるバックコントラストは、−３５０Ｖ−（−５５０Ｖ）＝２００Ｖとなる。このバックコントラストと図７の表とを対応させると、ＢＧ露光領域Ｍと未ＢＧ露光領域Ｎとでかぶりトナー量が異なっていることが分かる。
【００４６】
次に、かぶりトナー量の求める方法について説明する。実施例３では、カウント手段３４のサンプリングは、記録媒体２４の送り方向に対しては画像サイズまで行われ、記録媒体２４の送り方向と直交する方向対しては記録媒体２４の最大幅まで行われる。なお、実施例３における記録媒体２４の最大幅はレターサイズ（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）となっている。ここで、ＢＧ露光領域Ｍは記録媒体２４のサイズによって変わる。したがって、１枚の記録媒体２４においてＢＧ露光領域Ｍと画像形成領域Ｌで消費されるトナー量の最大値と、１枚の記録媒体２４において未ＢＧ露光領域Ｎで消費されるトナー量の最大値を求める必要がある。ここで、１枚の記録媒体２４においてＢＧ露光領域Ｍと画像形成領域Ｌで消費されるトナー量の最大値が、第１総サンプリング数に基づくトナー量である。また、１枚の記録媒体２４において未ＢＧ露光領域Ｎで消費されるトナー量の最大値が、第２総サンプリング数に基づくトナー量である。
第１総サンプリング数に基づくトナー量 ＝ 総サンプリング数に基づくトナー量 ×（
用紙幅／２１５．９）
第２総サンプリング数に基づくトナー量 ＝ 総サンプリング数に基づくトナー量 ×（
１− 用紙幅／２１５．９）
【００４７】
また、実施例３では、ＢＧ露光領域Ｍと未ＢＧ露光領域Ｎとで異なるかぶり係数が用いられる。実施例３においては、ＢＧ露光領域Ｍにおけるかぶり係数（かぶり係数１）を０．００５とし、未ＢＧ露光領域Ｎにおけるかぶり係数（かぶり係数２）を０．００７としている。そして、ＢＧ露光領域Ｍにおけるかぶりトナー量（かぶりトナー量１）と未ＢＧ露光領域Ｎとにおけるかぶりトナー量（かぶりトナー量２）は以下の式で表すことができる。
かぶりトナー量１ ＝ （第１総サンプリング数に基づくトナー量− カウント値に基づ
くトナー量）× かぶり係数１
かぶりトナー量２ ＝ 第２総サンプリング数に基づくトナー量× かぶり係数２
そして、１回の画像形成動作で消費されるトナー消費量は以下の式で表すことができる。
トナー消費量 ＝ カウント値に基づくトナー量 ＋ かぶりトナー量１ ＋ かぶりトナー量２
【００４８】
以上のように、実施例３では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。
また、実施例３では、露光部材によって像担持体が露光された状態において、像担持体上における画像形成領域以外の領域に、露光部材によって露光された領域と露光部材によって露光されていない領域とが存在する。そして、露光された領域と露光されていない領域とで、かぶりによる現像剤消費量の取得値が変化する。したがって、像担持体上におけ
る画像形成領以外の領域に、露光部材によって露光された領域と露光部材によって露光されていない領域とが存在する場合でも、精度よく現像剤残量を取得することができる。
【００４９】
なお、実施例３において、かぶり係数１とかぶり係数２は一定の値を用いたが、実施例２に記載したように、プロセスカートリッジの駆動時間や画像形成装置本体の使用環境などに応じてかぶり係数を変えるようにしてもよい。
さらに、これまではトナー消費量をもとにプロセスカートリッジの交換時期などを決めているが、トナー消費量をもとにトナー収容部のトナー残量を基準に交換時期などを決めてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…感光ドラム、５…現像ローラ、９…トナー収容部、２４…記録媒体、
Ａ…画像形成装置
【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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【図７】
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