(57)【要約】【課題】画像形成装置において、回収容器に回収可能な量のトナーが過不足なく回収されるように満杯検知後の回収可能量を判定するための技術を提供する。【解決手段】画像形成装置のＣＰＵは、検知センサによる（異物が混ざった）トナーの検知が行われると、トナー量判定部によって、回収トナー量Ｗ（予測値）を判定する（Ｓ６０４）。ＣＰＵは、トナーＴの検知が行われた際の回収トナー量Ｗ（予測値）に基づいて、回収容器内に混ざった異物の比率を判定する（Ｓ６０５）。更に、ＣＰＵは、判定した比率に従って、検知センサによるトナーＴの検知後に回収容器に回収されるトナーについての残りの回収可能量を、継続可能量Ｗｔｈとして設定する（Ｓ６０６，Ｓ６０７）。検知センサによるトナーＴの検知後に回収容器に回収されたトナー量が、設定された継続可能量Ｗｔｈに達すると、回収容器が交換されるまでの間、画像形成の実行が禁止される（Ｓ４０４）。【選択図】図６
2017227685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに転写されなかったトナーが回収される回収容器と、
前記回収容器に回収された回収量の実測値を検知する検知手段と、
前記回収容器に回収される回収量の予測値を判定する第１の判定手段と、
前記検知手段の検知結果と前記第１の判定手段の判定結果に基づいて、前記検知手段により所定の回収量が検知された後の前記回収容器に回収可能な回収可能量を判定する第２の判定手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回収可能量の初期値を記憶する記憶手段を更に有し、
前記第２の判定手段は、前記予測値と前記実測値との比率に従って前記初期値を補正して得られる補正値を、前記回収可能量として判定する  
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２の判定手段は、前記予測値が前記実測値よりも小さい場合は、前記初期値を前記比率だけ減少させるよう補正し、前記予測値が前記実測値よりも大きい場合は、前記初期値を前記比率だけ増加させるよう補正する
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】
前記第１の判定手段は、更に、前記予測値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、
前記第２の判定手段は、
前記予測値が前記所定の範囲内にある場合には、前記初期値を前記回収可能量として判定し、
前記予測値が前記所定の範囲内にない場合には、前記補正値を前記回収可能量として判定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の範囲は、前記実測値に対する誤差の範囲として予め定められている
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段による検知が行われた時または前記回収容器に前記回収可能量のトナーが回収された時に前記回収容器の交換について通知する通知手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検知手段による検知後に前記回収容器に回収されたトナー量が、前記回収可能量に達すると、前記回収容器が交換されるまでの間、画像形成の実行を禁止する禁止手段を更に備える
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】
トナー画像の形成に用いられた画像データに基づいて、前記トナー画像に含まれるドットのうちで、前記回収容器に回収されるトナーに対応するドットをカウントするカウンタを更に備え、
前記第１の判定手段は、前記検知手段による検知が行われた際の前記カウンタのカウント値に基づいて、前記予測値を判定する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カウンタは、
前記トナー画像におけるシートへの転写が行われた部分のドットのうちで、前記回収容器に回収されるトナーに対応するドットをカウントする第１カウンタと、
前記トナー画像における、シートへの転写が行われずに前記回収容器に回収されるトナーに対応するドットをカウントする第２カウンタと、を含み、
前記第１の判定手段は、前記検知手段による検知が行われた際の前記第１カウンタのカウント値及び前記第２カウンタのカウント値に基づいて、前記予測値を判定する
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】
前記検知手段は、前記回収容器内の底部から所定の高さに設けられ、前記回収容器内に回収されて蓄積するトナーを検知するためのセンサである
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】
シートに転写されなかったトナーが回収される回収容器と、
前記回収容器に回収された回収量の実測値を検知する検知手段と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記回収容器に回収される回収量の予測値を判定する第１の判定工程と、
前記検知手段の検知結果と前記第１の判定工程における判定結果に基づいて手段により所定の回収量が検知された後の前記回収容器に回収可能な回収可能量を判定する第２の判定工程と、
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、現像剤（トナー）を用いて感光体上にトナー画像を形成し、当該トナー画像を記録紙等のシートに転写する。転写後に感光体上に残留したトナーは、クリーニング機構によって感光体上から除去されて回収容器内に回収される。画像形成装置は、通常、感光体上から回収容器内に回収されたトナーが当該回収容器から溢れて装置内に飛散することを防止するために、光学センサによるトナーの検知等によって回収容器内のトナー量を監視している。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置は、回収容器がトナーで満杯になった（所定量のトナーが収納された）ことをセンサによって検知した後に、回収容器が実際に満杯になるまで印刷を継続可能にしている。とりわけ、印刷対象の画像の濃度、シートのサイズ等の条件に応じて、回収容器の満杯を検知した後の印刷可能枚数を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クリーニング機構によって感光体上から除去されるトナーは、感光体に吸着した紙粉、塵埃等の異物が混ざった状態で回収容器内に回収されうる。回収容器内に回収されるトナーにこのような異物が混ざると、上述の技術では、回収容器内のトナー量を適切に検知できない可能性があるとともに、回収容器の満杯の検知後の印刷可能枚数（回収可能量）を適切に制御できない可能性がある。その結果、回収容器の満杯の検知後に印刷を継続している間に、回収容器からトナー溢れが生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、画像形成装置において、回収容器に回収可能な量のトナーが過不足なく回収されるように満杯検知後の回収可能量を判定するための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】
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。本発明の一態様に係る画像形成装置は、シートに転写されなかったトナーが回収される回収容器と、前記回収容器に回収された回収量の実測値を検知する検知手段と、前記回収容器に回収される回収量の予測値を判定する第１の判定手段と、前記検知手段の検知結果と前記第1の判定手段の判定結果に基づいて、前記検知手段により所定の回収量が検知された後の前記回収容器に回収可能な回収可能量を判定する第２の判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置において、回収容器に回収可能な量のトナーが過不足なく回収されるように満杯検知後の回収可能量を判定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置４０の構成例を示す断面図。
【図２】クリーニング部２７の構成例を示す断面図。
【図３】画像形成装置４０の制御系の構成例を示すブロック図。
【図４】画像形成装置４０における画像形成処理及び回収容器２７３の交換処理の手順をそれぞれ示すフローチャート。
【図５】比較例に係るＳ４０２の判定処理の手順を示すフローチャート。
【図６】一実施形態に係るＳ４０２の判定処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
＜画像形成装置４０の構成＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置４０の構成例を示す、シート搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、図１に示すように、画像形成装置４０は印刷装置（プリンタ）であるが、画像形成装置４０は、複写機、複合機（ＭＦＰ）、及びファクシミリ装置等の装置であってもよい。なお、画像形成装置４０は、複数色のトナー（現像剤）を用いて多色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、本実施形態では、単色のトナーを用いて単色画像を形成する画像形成装置について説明する。
【００１２】
画像形成装置４０の底部に設けられた給紙部２０は、ピックアップローラ２０２によって、カセット２０１からシートＰを搬送路３６へ給紙する。なお、シートは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。カセット２０１から給紙されたシートは、レジストローラ対２１の位置まで搬送路３６を搬送され、レジストローラ対２１によって斜行補正が行われる。その後、シートは、レジストローラ対２１によって画像形成部３４へ送られる。なお、搬送路３６には、レジストローラ対２１の他に、シートを搬送するための複数の搬送ローラ対（図示せず）が設けられている。また、給紙部３０は、給紙部２０と同様に動作可能である。
【００１３】
画像形成部３４は、感光ドラム２２（感光体）、帯電部２３、露光部２４、現像部２５、転写部２６、及びクリーニング部２７を含む。クリーニング部２７は、クリーニングブレード２７１、搬送路２７２、及び回収容器２７３を含む。なお、図１では、搬送路３６と、クリーニング部２７に含まれる回収容器２７３とが重なっているように描かれているが、回収容器２７３は、実際には搬送路３６から外れた位置に設けられている。
【００１４】
画像形成部３４は、帯電部２３の作用によって一様に帯電した感光ドラム２２を、露光部２４によって画像データに基づいて露光することで、感光ドラム２２上に静電潜像を形成する。画像形成部３４は、現像部２５によって感光ドラム２２上の静電潜像を現像することで、感光ドラム２２上にトナー画像を形成する。現像部２５は、画像形成用の（例えばブラックの）トナーを有しており、感光ドラム２２上の静電潜像をトナーによって現像してトナー画像を形成する。画像形成部３４は、転写部２６によって、搬送路３６を搬送されてきたシートに感光ドラム２２上のトナー画像を転写する。トナー画像が転写されたシートは、定着部２９へ搬送される。定着部２９は、画像形成部３４から搬送されてきたシートに対して熱及び圧力を加えることでトナー画像をシートに定着させた後、当該シートを排出口３５から装置外部へ排出する。
【００１５】
感光ドラム２２からシートへのトナー画像の転写後に、シートに転写されずに感光ドラム２２上に残ったトナー（残留トナー）は、感光ドラム２２に吸着した紙粉、塵埃等の異物とともにクリーニング部２７によって感光ドラム２２から除去される。クリーニング部２７は、後述するように、感光ドラム２２から除去した残留トナー及び異物を回収容器２７３内に回収する。
【００１６】
＜クリーニング部２７の構成＞
図２は、クリーニング部２７の構成例を示す断面図である。クリーニング部２７は、シートへのトナー画像の転写後に感光ドラム２２に付着している残留トナー及び異物を感光ドラム２２から除去（回収）して回収容器２７３内に収納するように構成されている。回収容器２７３は、画像形成装置４０に対して交換可能に装着されており、感光ドラム２２に付着した異物とともに感光ドラム２２から回収されるトナーが収納される容器である。クリーニングブレード２７１は、シートへのトナー画像の転写後に感光ドラム２２に付着している残留トナー及び異物を感光ドラム２２から除去し、除去した残留トナー及び異物を搬送路２７２へ送り込む。感光ドラム２２から除去された残留トナーは、異物とともに搬送路２７２を搬送されて回収容器２７３内へ送り込まれる。このようにして、異物が混ざった残留トナーが回収容器２７３内に収納され、図２に示すトナーＴとして回収容器２７３内に蓄積する。
【００１７】
回収容器２７３には、当該容器内に収納されて蓄積するトナーＴを検知するための検知センサ２７４が設けられている。検知センサ２７４は、発光部２７４ａと、発光部２７４ａから出力された光を受光する受光部２７４ｂとで構成される。発光部２７４ａ及び受光部２７４ｂは、回収容器２７３の側壁２７３ｂの、回収容器２７３の底部２７３ａから高さＨの位置に設けられている。
【００１８】
回収容器２７３内に収納されたトナーＴの頂部が高さＨに達していない場合、発光部２７４ａから出力された光は受光部２７４ｂによって受光される。その結果、検知センサ２７４は、トナーＴを検知していないことを示すＯＦＦ信号を出力する。一方、回収容器２７３内に収納されたトナーＴの頂部が高さＨに達すると、発光部２７４ａから出力されて受光部２７４ｂへ向かう光が遮られる。その結果、検知センサ２７４は、トナーＴを検知したことを示すＯＮ信号を出力する。
【００１９】
ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４を用いることで、検知センサ２７４から出力される信号（ＯＮ信号またはＯＦＦ信号）に基づいて、トナーＴの頂部が高さＨに達したことを判定可能である。また、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４から出力される信号（ＯＮ信号またはＯＦＦ信号）に基づいて、検知センサ２７４が設けられた高さＨに対応する所定量のトナーＴ（及び異物）が回収容器２７３内に収納されたことを判定可能である。
【００２０】
搬送路２７２を通じて回収容器２７３内に送り込まれた、異物が混ざったトナーＴは、実際には、図２に示すように、回収容器２７３内で山状に蓄積する。このため、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された時点では、回収容器２７３は未だ満杯になってはいない。したがって、画像形成装置４０は、検知センサ２７４による、異物が混ざったトナーＴの検知後も、一定量の残留トナー及び異物が回収容器２７３に更に収納されるまでの間、印刷を継続することが可能である。
【００２１】
＜画像形成装置４０の制御系＞
図３は、画像形成装置４０の制御系の構成例を示すブロック図である。なお、図３には、とりわけ本実施形態に関連する構成を示している。画像形成装置４０は、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、ＥＥＰＲＯＭ３１４、外部Ｉ／Ｆ３１５、操作部３１６、シートセンサ３１７、印刷制御部３１８、トナー量判定部３１９、及びドットカウンタ３２０を備え、これらの各デバイスはシステムバス３１０を介して互いに通信可能に接続されている。なお、トナー量判定部３１９及びドットカウンタ３２０は、これらの機能を実現する回路（例えばＡＳＩＣ）によって実現されてもよいし、ＲＯＭ３１２に格納された制御プログラムをＣＰＵ３１１が読み出して実行する処理によって実現されてもよい。
【００２２】
ＣＰＵ３１１は、画像形成装置４０全体の動作を制御する。ＲＯＭ３１２は、ＣＰＵ３１１によって使用（実行）されるプログラムとして、画像形成装置４０を動作させるためのファームウェアプログラム、及びファームウェアプログラムの動作を制御するためのブートプログラムが格納されている。ＲＡＭ３１３は、ＣＰＵ３１１の作業領域、及びデータの一時記憶領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ３１４は、画像形成装置４０の各種設定が格納される不揮発性メモリである。
【００２３】
外部Ｉ／Ｆ３１５は、外部のコンピュータ端末装置等の外部装置が接続されるＩ／Ｆであり、外部装置との間で印刷データ等の各種データを送受信する。操作部３１６は、ユーザによる設定または指示の入力を受け付けたり、各種操作画面を表示する。シートセンサ３１７は、画像形成装置４０内に配置された、搬送路３６を搬送されるシートを検知するための１つ以上のセンサである。印刷制御部３１８は、画像形成装置４０において画像形成（印刷）を行うための各種制御を行う。
【００２４】
トナー量判定部３１９は、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値に基づいて、後述する方法で、回収容器２７３内に収納されて蓄積している残留トナーであるトナーＴ（図２）の量（回収トナー量）Ｗの予測値を判定する。ドットカウンタ３２０は、感光ドラム２２へのトナー画像の形成が行われるごとに、当該トナー画像の形成に用いられた画像データに基づいて、当該トナー画像に含まれるドットのうちで、回収容器２７３に回収されるトナーに対応するドットをカウントする。トナー量判定部３１９は、検知センサ２７４による（異物が混ざった）トナーＴの検知が行われた際のドットカウンタ３２０のカウント値に基づいて、回収トナー量Ｗを判定する。ドットカウンタ３２０は、第１カウンタ３２１及び第２カウンタ３２２の２つのカウンタで構成されており、第１カウンタ３２１及び第２カウンタ３２２のそれぞれのカウント値Ｃ１，Ｃ２を保持している。
【００２５】
第１カウンタ３２１は、印刷制御部３１８による制御に従って印刷が行われた際に、印刷対象の画像データに基づいて感光ドラム２２上に形成されたドットをカウントするカウンタである。第２カウンタ３２２は、印刷対象の画像データに基づいて感光ドラム２２上に形成されたドットのうち、ジャム等の発生に起因して、シートに転写されずに感光ドラム２２上に残留したドットをカウントするカウンタである。
【００２６】
＜回収トナー量Ｗの判定方法＞
次に、トナー量判定部３１９によって回収トナー量Ｗを判定する方法について説明する。トナー量判定部３１９は、印刷対象の画像データから得られる、第１カウンタ３２１のカウント値Ｃ１及び第２カウンタ３２２のカウント値Ｃ２に基づいて、回収トナー量Ｗ（予測値）を判定する。まず、印刷対象の画像データに基づいて感光ドラム２２上に形成されるドット、及びシートに転写されずに感光ドラム２２上に残留するドットと、回収容器２７３内に回収される残留トナーの量との関係について説明する。
【００２７】
画像形成装置４０が２４０ｄｐｉ（ドット／１インチ）の解像度で画像形成（印刷）を行う場合、１インチ＝２５．４ｍｍであるため、１ｍｍ当たり９．４５ドットが形成される。この解像度でＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）のシートの全面に印刷を行った場合に形成されるドットの数は、（２１０×９．４５）×（２９７×９．４５）≒５５７００００個と算出される。ここで、画像形成装置４０で印刷される画像についての印刷率の平均が約６％であるとすると、Ａ４サイズのシートには、平均で３３４２００個（＝５５７００００×０．０６）のドットが形成される。なお、印刷率は、シート上の印刷可能領域の面積に対する、ドットが形成される面積の割合に相当する。
【００２８】
また、感光ドラム２２に形成されたトナー画像をシートに転写した場合に、トナー画像を構成するトナーのうちでシートに転写されるトナーの割合に相当する転写率は、温度２３℃、湿度６５％の条件下で、約８０％であることが実験的に確認されている。このため、残りの約２０％のトナーは、感光ドラム２２に付着したまま残留し、クリーニング部２７によって感光ドラム２２から回収容器２７３に回収されることになる。なお、この転写率は、正規トナーを使用し、紙種（薄紙／普通紙／厚紙等）を正しく指定した場合に得られる値である。
【００２９】
上述のように印刷率が約６％となるＡ４サイズのトナー画像を感光ドラム２２に形成した場合、約４５ｍｇのトナーが感光ドラム２２に付着することが実験的に確認されている。このため、Ａ４サイズの１枚のシートに印刷を行う場合、約４５ｍｇの約８０％である約３６ｍｇのトナーがシートに転写される一方、残りの約９ｍｇのトナーが感光ドラム２２上に残り、回収容器２７３に回収されることになる。
【００３０】
回収トナー量Ｗ（予測値）の判定に用いられる第１カウンタ３２１は、印刷制御部３１８による制御に従って印刷が行われるごとに、感光ドラム２２上に形成されたドットをカウントする。具体的には、第１カウンタ３２１は、印刷途中でジャムが発生しなかった場合には、印刷対象の画像のサイズ（本例ではＡ４サイズ）に対応する、感光ドラム２２上に形成されたドットの数をカウント値Ｃ１に加算する。上述のように印刷率が約６％であるとすると、当該印刷率に対応するドット数である「３３４２００」が第１カウンタ３２１のカウント値Ｃ１に加算される。即ち、第１カウンタ３２１は、感光ドラム２２上に形成されたトナー画像におけるシートへの転写が行われた部分のドットのうちで、回収容器２７３に回収されるトナーに対応するドットをカウントすることになる。
【００３１】
上述のように転写率が約８０％であるとすると、印刷率が約６％となるＡ４サイズのトナー画像（３３４２００ドット）を感光ドラム２２に形成するごとに、約９ｍｇのトナーが回収容器２７３に回収される。このため、第１カウンタ３２１のカウント値Ｃ１に基づく回収トナー量Ｗ１は、次式のように近似的に求められる。
Ｗ１＝Ｃ１／３３４２００［ドット］×９［ｍｇ］
【００３２】
また、回収トナー量Ｗの取得に用いられる第２カウンタ３２２は、印刷途中でジャムが発生した場合に、シートに転写されずに感光ドラム２２上に残留したドットをカウントする。なお、第２カウンタ３２２は、ジャムの発生時以外に、シートへの転写を伴わずに感光ドラム２２上トナー画像（例えば、画像濃度の調整用のパッチ画像）が形成された場合にも、感光ドラム２２上に形成されたドットをカウントする。
【００３３】
印刷途中でジャムが発生すると、１枚のシートにトナー画像を転写している途中で印刷動作が停止し、トナー画像の一部がシートに転写されずに感光ドラム２２上に残留しうる。例えば、Ａ４サイズのシートにトナー画像の半分が転写された状態で印刷動作が停止すると、正常に転写が行われた場合にシートに形成されるドット（３３４２００ドット）の半数のドット（１６７１００ドット）が感光ドラム上に残留する。第２カウンタ３２２は、このようなドット数をカウント値Ｃ２に加算する。即ち、第２カウンタ３２２は、感光ドラム２２上に形成されたトナー画像における、シートへの転写が行われずに回収容器２７３に回収されるトナーに対応するドットをカウントする。なお、印刷途中でジャムが発生した際に第２カウンタ３２２がカウント値Ｃ２に加算すべきドット数は、トナー画像の転写が行われているシートの、印刷動作の停止時の位置に基づいて決定できる。また、シートの位置は、シートセンサ３１７によるシートの検出結果に基づいて特定できる。
【００３４】
上述のように転写率が約８０％であるとすると、印刷率が約６％となるＡ４サイズのトナー画像（３３４２００ドット）を感光ドラム２２に形成すると、約４５ｍｇのトナーが感光ドラム２２に付着する。このように形成されたトナー画像（３３４２００ドット）全体がシートに転写されない場合、約４５ｍｇのトナーが回収容器２７３に回収されることになる。このため、第２カウンタ３２２のカウント値Ｃ２に基づく回収トナー量Ｗ２は、次式のように近似的に求められる。
Ｗ２＝Ｃ２／３３４２００［ドット］×４５［ｍｇ］
【００３５】
トナー量判定部３１９は、第１カウンタ３２１のカウント値Ｃ１に基づく回収トナー量Ｗ１と、第２カウンタ３２２のカウント値Ｃ２に基づく回収トナー量Ｗ２とに基づいて、例えば次式のように回収トナー量Ｗを求めることが可能である。
Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２
＝（Ｃ１×９［ｍｇ］＋Ｃ２×４５［ｍｇ］）／３３４２００［ドット］
このように、トナー量判定部３１９は、検知センサ２７４による（異物が混ざった）トナーＴの検知行われた際の第１カウンタ３２１のカウント値Ｃ１及び第２カウンタ３２２のカウント値Ｃ２に基づいて、回収トナー量Ｗを判定する。
【００３６】
＜画像形成処理及び回収容器の交換処理＞
次に、図４乃至図６を参照して、画像形成装置４０における画像形成処理及び回収容器２７３の交換処理について説明する。図４（Ａ）は、本実施形態に係る画像形成装置４０における画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図４（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置４０における回収容器２７３の交換処理の手順を示すフローチャートである。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す各ステップの処理は、ＣＰＵ３１１がＲＯＭ３１２から制御プログラムを読み出して実行することによって、ＣＰＵ３１１による制御下で画像形成装置において実現される。
【００３７】
画像形成装置４０において、操作部３１６から、または外部Ｉ／Ｆ３１５を介して外部装置から画像形成（印刷）の実行指示を受け付けると、Ｓ４０１で、ＣＰＵ３１１は、シートへの画像の印刷を実行するよう、画像形成部３４を制御する。印刷が完了すると、Ｓ４０２で、ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗに基づく判定処理を行うことで、回収容器２７３が満杯になっているかどうかを判定する。Ｓ４０２では、後述するように図６に示す手順で、検知センサ２７４による（異物が混ざった）トナーＴの検知結果に応じて回収トナー量Ｗに基づく判定処理を行う。
【００３８】
次にＳ４０３で、ＣＰＵ３１１は、Ｓ４０２における判定の結果、回収容器２７３が満杯である場合には、画像形成禁止フラグをＯＮに設定し、処理を終了する。これにより、ＣＰＵ３１１は、回収容器２７３の交換が完了するまでの間、画像形成処理（印刷処理）の実行を禁止する。
【００３９】
図４（Ａ）に示す画像形成処理の終了後、ＣＰＵ３１１は、図４（Ｂ）に示す手順で、回収容器２７３の交換処理を実行する。まずＳ４１１で、ＣＰＵ３１１は、サービスマンまたはユーザによって回収容器２７３の交換が行われたか否かを判定し、交換が行われるまでの間、Ｓ４１１の判定を繰り返す。回収容器２７３の交換が行われると、ＣＰＵ３１１は、処理をＳ４１２へ進め、画像形成禁止フラグをＯＦＦに設定し、処理を終了する。これにより、ＣＰＵ３１１は、画像形成処理の実行の禁止を解除して画像形成処理を実行可能にする。
【００４０】
＜Ｓ４０２の判定処理＞
Ｓ４０２における、本実施形態に係る回収トナー量Ｗに基づく判定処理について説明する前に、図５を参照して、本実施形態に対する比較例について説明する。図５は、比較例に係るＳ４０２の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【００４１】
本比較例では、まずＳ５０１で、ＣＰＵ３１１は、トナーＴを検知したことを示すＯＮ信号を検知センサ２７４が出力しているか否かを判定する。上述のように、回収容器２７３内に回収されたトナーＴの頂部が所定の高さＨに達すると、検知センサ２７４はＯＮ信号を出力する。Ｓ５０１では、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＮ信号を出力しているか否かを判定することで、回収容器２７３内に所定の量のトナーが回収されたか否かを判定する。ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＦＦ信号を出力している場合には、処理を終了する。この場合、回収容器２７３は未だ満杯になっていないため、画像形成装置４０は、次の画像形成処理を実行可能である。一方、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＮ信号を出力している場合には、Ｓ５０２へ処理を進める。
【００４２】
Ｓ５０２で、ＣＰＵ３１１は、ドットカウンタ３２０（第１カウンタ３２１及び第２カウンタ３２２）による、感光ドラム２２上に形成されたドットのカウントを行う。即ち、ＣＰＵ３１１は、Ｓ４０１における画像形成で用いられた画像データに基づいて、上述のように、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値Ｃ１，Ｃ２への値の加算を行う。次にＳ５０３で、ＣＰＵ３１１は、上述のように、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値Ｃ１，Ｃ２に基づいて回収トナー量Ｗを判定するよう、トナー量判定部３１９を制御する。
【００４３】
その後、Ｓ５０４で、トナー量判定部３１９によって判定された回収トナー量Ｗが、継続可能量Ｗｔｈを上回っている（Ｗ＞Ｗｔｈ）か否かを判定する。本実施形態の画像形成装置４０は、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後も、回収容器２７３が実際に満杯になるまでの間、印刷を継続することが可能である。継続可能量Ｗｔｈは、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に回収容器２７３内に収納可能なトナーの量であり、回収容器２７３に収納されるトナーＴについての残りの収納可能量に相当する。例えば、継続可能量Ｗｔｈが９００ｍｇである場合、印刷率６％でＡ４サイズの画像を約１０００枚、継続して印刷可能である。
【００４４】
Ｓ５０４で、ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗが継続可能量Ｗｔｈを上回っていない（Ｗ≦Ｗｔｈ）場合には、処理を終了する。この場合、回収容器２７３は未だ満杯になっていないため、画像形成装置４０は、次の画像形成処理を実行可能である。一方、ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗが継続可能量Ｗｔｈを上回っている（Ｗ＞Ｗｔｈ）場合には、Ｓ５０５へ処理を進める。Ｓ５０５で、ＣＰＵ３１１は、回収容器２７３は満杯であると判定する。更にＳ５０６で、ドットカウンタ３２０をクリア（カウント値Ｃ１，Ｃ２を０に設定）し、処理を終了する。
【００４５】
このように、本比較例では、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された後、ドットカウンタ３２０を利用した回収トナー量Ｗの取得を開始するとともに、回収トナー量Ｗが継続可能量Ｗｔｈを上回らない限り、印刷の実行（継続）を可能にしている。また、回収トナー量Ｗが継続可能量Ｗｔｈを上回ると、回収容器２７３が満杯になったと判定し、回収容器２７３が交換されるまで印刷の実行を禁止する。この継続可能量Ｗｔｈは、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に印刷を継続可能にしている間に、回収容器２７３からトナー溢れを生じさせずに、回収容器２７３が満杯になったことを回収トナー量Ｗに基づいて判定できるように定められる必要がある。
【００４６】
ここで、感光ドラム２２から除去されたトナーＴは、上述のように、実際にはある程度の量の異物が混ざった状態で回収容器２７３内に収納される。このため、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に回収容器２７３内に収納可能なトナーの量は、トナーに混ざった状態で回収容器２７３内に収納される異物の量だけ少なくなる。したがって、トナーＴに混ざった状態で回収容器２７３内に収納される異物の量を考慮せずに継続可能量Ｗｔｈを定めた場合、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に印刷を継続している間に回収容器２７３からトナー溢れが生じる可能性がある。
【００４７】
本実施形態では、トナーＴに混ざって回収容器２７３内に収納される異物の量を考慮して継続可能量Ｗｔｈを決定するとともに、決定した継続可能量Ｗｔｈに基づいて、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後の印刷を継続することを可能にする。なお、継続可能量Ｗｔｈは、上述の比較例と同様、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に、回収容器２７３に収納されるトナーについての残りの収納可能量に相当する。
【００４８】
具体的には、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によって（異物が混ざった）トナーＴが検知されると、当該検知の際の回収容器２７３内のトナー量である回収トナー量Ｗ（予測値）を判定する。回収トナー量Ｗは、上述のように、トナー量判定部３１９によって、感光ドラム２２へのトナー画像の形成に用いられた画像データから得ることが可能である。更に、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によるトナーＴの検知の際の回収トナー量Ｗ（実測値）に基づいて、回収容器２７３内のトナーに混ざった異物の比率（割合）を判定するとともに、判定した比率に従って継続可能量Ｗｔｈを設定する。このように、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に印刷を継続した場合にどの程度の量の異物がトナーに混ざって回収容器２７３内に収納されるのかを、回収トナー量Ｗに基づいて予測し、当該予測に従って継続可能量Ｗｔｈを設定する。
【００４９】
例えば、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に異物が混ざらずにトナーが回収容器２７３内に収納された場合に回収容器２７３に収納可能な残りのトナー量（例えば上述の９００ｍｇ）を、予め定められた初期値として設定する。更に、ＣＰＵ３１１は、異物の比率に従って初期値を補正して得られる補正値を、継続可能量Ｗｔｈとして設定する。この補正値は、継続可能量Ｗｔｈの初期値を、異物の比率だけ減少させることによって得られる。このように、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に印刷を継続した場合にトナーに混ざって回収容器２７３内に収納されることが予測される異物の比率だけ、継続可能量Ｗｔｈを初期値から減少させる。
【００５０】
以下では、図６を参照して、上述のような処理を実現する具体例について説明する。図６は、本実施形態に係るＳ４０２の判定処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、上述の比較例と異なり、検知センサ２７４によってトナーＴ（図２）が検知されたか（検知センサ２７４がＯＮ信号を出力しているか）否かを示す継続印刷フラグを用いている。継続印刷フラグは、検知センサ２７４によってトナーＴが検知されていない状態ではＯＦＦに設定されており、検知センサ２７４によってトナーＴが検知されるとＯＮに設定される。
【００５１】
まずＳ６０１で、ＣＰＵ３１１は、継続印刷フラグがＯＮであるか否かを判定し、ＯＮである場合にはＳ５０２へ処理を進め、ＯＮではない（ＯＦＦである）場合にはＳ６０２へ処理を進める。Ｓ６０２で、ＣＰＵ３１１は、比較例におけるＳ５０２と同様に、ドットカウンタ３２０による、感光ドラム２２上に形成されたドットのカウントを行う。即ち、ＣＰＵ３１１は、Ｓ４０１における画像形成で用いられた画像データに基づいて、上述のように、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値Ｃ１，Ｃ２への値の加算を行う。
【００５２】
次にＳ６０３で、ＣＰＵ３１１は、比較例におけるＳ５０１と同様に、検知センサ２７４がＯＮ信号を出力しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵ３１１は、回収容器２７３内に所定量のトナーが回収されたか否かを判定する。なお、上述のように、トナーＴ（図２）は、実際には異物が混ざった状態で回収容器２７３内に回収されている。異物が混ざった状態で回収容器２７３内に回収されたトナーＴの頂部が高さＨに達すると、検知センサ２７４の出力がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変化する。このため、Ｓ６０３では、異物が混ざった状態で回収容器２７３内に回収されたトナーＴの量（即ち、トナー及び異物の量）が、検知センサ２７４が設けられた高さＨに対応する所定量に達したか否かが判定されることになる。
【００５３】
この時、回収容器２７３内には高さＨまでトナーＴが回収されており、この後、継続可能量ＷｔｈのトナーＴが回収されると回収容器２７３が交換されるまで画像形成を停止する。よってこの時、操作部３１６を使って回収容器の交換時期が近いことをユーザに通知するようにしてもよい。
【００５４】
Ｓ６０３では、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＦＦ信号を出力している場合には、処理を終了する。このようにして、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＦＦ信号を出力している間には、ドットカウンタ３２０への加算（Ｓ６０２）のみを行って処理を終了する。この場合、回収容器２７３は未だ満杯になっていないため、画像形成装置４０は、次の画像形成処理を実行可能である。一方、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４がＯＮ信号を出力している場合には、Ｓ６０３からＳ６０４へ処理を進める。
【００５５】
Ｓ６０４で、ＣＰＵ３１１は、比較例におけるＳ５０３と同様に、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値Ｃ１，Ｃ２に基づいて回収トナー量Ｗを判定するよう、トナー量判定部３１９を制御する。これにより、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された際の回収トナー量Ｗを判定できる。
【００５６】
Ｓ６０５〜Ｓ６０７では、ＣＰＵ３１１は、Ｓ６０４で取得した回収トナー量Ｗに基づいて、継続可能量Ｗｔｈを決定する。ここで、回収トナー量Ｗに基づく継続可能量Ｗｔｈの決定方法について詳しく説明する。
【００５７】
まず、回収容器２７３の底部２７３ａから、検知センサ２７４が設けられた高さＨまでの、回収容器２７３の容積を１０００ｃｃ、トナーの重量体積比を０．４ｇ／ｃｃとする。この場合、回収容器２７３内の底部２７３ａから高さＨまでの空間に収納可能なトナーＴの量は、トナーＴに異物が全く混ざっていなければ、１０００×０．４≒４００ｇとなる。したがって、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された際の回収トナー量Ｗは、トナーＴに異物が全く混ざっていなければ、約４００ｇとなる。
【００５８】
しかし、トナーＴは、実際には異物が混ざった状態で回収容器２７３内に回収される。このため、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された際に、ドットカウンタ３２０が保持するカウント値Ｃ１，Ｃ２に基づいて得られる回収トナー量Ｗは、トナーＴに異物が全く混ざっていない場合の量（約４００ｇ）よりも少なくなる。例えば、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された際の回収トナー量Ｗが約３６０ｇである場合、約４０ｇの異物が回収容器２７３内に収納されている。即ち、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された際に回収容器２７３内に収納されている、約１０００ｃｃ（約４００ｇ）の収納物（トナー及び異物）のうちの約１０％（約４０ｇ）が異物であると判定できる。また、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に印刷を継続した場合、回収容器２７３内に現在収納されている異物の比率と同程度の比率で、トナーに混ざって異物が回収容器２７３内に収納されることになると予測できる。
【００５９】
そこで、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された後に印刷を継続した場合にトナーに混ざって回収容器２７３内に収納されることが予測される異物の比率に基づいて、継続可能量Ｗｔｈを決定する。このような異物の比率は、検知センサ２７４によってトナーＴが検知された時に異物が混ざってないとした場合の回収トナー量（実測値＝Ｗｒｅｆ）を基準として用いて、Ｓ６０４で取得された回収トナー量Ｗ（予測値）に基づいて判定され、即ち、（１−Ｗ／Ｗｒｅｆ）と求められる。ここでは一例として、実測値Ｗｒｅｆ＝４００［ｇ］としている。
【００６０】
具体的には、Ｓ６０５で、ＣＰＵ３１１は、取得した回収トナー量Ｗ（予測値）が所定の範囲内にあるか否かを判定する。ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗ（予測値）が所定の範囲内にある場合には、処理をＳ６０６へ進め、所定の範囲内にない場合には、処理をＳ６０７へ進める。この所定の範囲は、実測値Ｗｒｅｆに対して、継続可能量Ｗｔｈを補正する必要がない程度の回収トナー量Ｗの範囲（即ち、Ｗｒｅｆに対する誤差の範囲）に相当する。例えば誤差の範囲を１０％に定めた場合、Ｓ６０５では、回収トナー量Ｗが４００±４０ｇの範囲内であるか否かが判定される。
【００６１】
Ｓ６０５からＳ６０６に処理を進めた場合、ＣＰＵ３１１は、継続可能量Ｗｔｈに初期値を設定する。継続可能量Ｗｔｈの初期値には、上述のように、異物が全く混ざらずにトナーが回収容器２７３内に収納される場合の残りの収納可能量が設定されている。ここでは一例として、印刷率６％でＡ４サイズの画像を約１０００枚、継続して印刷した場合に回収容器２７３内に回収されるトナーの量に相当する９００ｍｇを初期値としている。このように、ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗが所定の範囲内にあれば、継続可能量Ｗｔｈを初期値から補正せずに使用することになる。
【００６２】
一方、Ｓ６０５からＳ６０７へ処理を進めた場合、ＣＰＵ３１１は、継続可能量Ｗｔｈに、上述の初期値を補正して得られる補正値を設定する。この補正値は、継続可能量Ｗｔｈを、トナーＴの検知後に印刷を継続した場合にトナーに混ざって回収容器２７３内に収納されることが予測される異物の比率（１−Ｗ／Ｗｒｅｆ）だけ、初期値から低減することによって求められる。即ち、ＣＰＵ３１１は、継続可能量Ｗｔｈの初期値に対して（Ｗ／Ｗｒｅｆ）を乗算することによって継続可能量Ｗｔｈを補正する。このように、ＣＰＵ３１１は、回収トナー量Ｗが所定の範囲内になければ、継続可能量Ｗｔｈを、回収トナー量Ｗに基づいて初期値から補正して使用することになる。例えば、Ｗ＝３６０［ｇ］、Ｗｒｅｆ＝４００［ｇ］であれば、継続可能量Ｗｔｈの補正値は、９００×３６０／４００＝８１０［ｇ］となる。
【００６３】
このようにして、Ｓ６０５〜Ｓ６０７において回収トナー量Ｗに基づいて継続可能量Ｗｔｈが決定される。Ｓ６０６またはＳ６０７の処理が完了すると、ＣＰＵ３１１は、Ｓ６０８で、ドットカウンタ３２０をクリア（カウント値Ｃ１，Ｃ２を０に設定）し、Ｓ６０９で、継続印刷フラグをＯＮに設定（ＯＦＦからＯＮに変更）し、処理を終了する。その後、次の画像形成（Ｓ４０１）が実行されると、Ｓ４０２における判定処理は、継続印刷フラグがＯＮに設定されていることに従って実行されることになる。
【００６４】
具体的には、ＣＰＵ３１１は、Ｓ６０１では、継続印刷フラグがＯＮに設定されていることに従って処理をＳ５０２へ進める。Ｓ５０２〜Ｓ５０６では、上述の比較例と同様の処理が実行される。即ち、ＣＰＵ３１１は、Ｓ５０３で取得された回収トナー量Ｗが、Ｓ６０６またはＳ６０７で設定された継続可能量Ｗｔｈを上回らない限り、印刷の継続を可能にする。一方、ＣＰＵ３１１は、Ｓ５０３で取得された回収トナー量Ｗが継続可能量Ｗｔｈを上回ると、回収容器２７３が満杯になったと判定する（Ｓ５０５）。その後、ＣＰＵ３１１は、Ｓ５０６で、ドットカウンタ３２０をクリア（カウント値Ｃ１，Ｃ２を０に設定）し、Ｓ６１０で、継続印刷フラグをＯＦＦに設定（ＯＮからＯＦＦに変更）し、処理を終了する。その後、回収容器２７３が満杯になったと判定されたことに従って、回収容器２７３が交換されるまで印刷の実行が禁止される（Ｓ４０４）。即ち、このように、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に回収容器２７３に収納されたトナー量が、設定された継続可能量Ｗｔｈに達すると、回収容器２７３が交換されるまでの間、画像形成の実行が禁止される。
【００６５】
この時、操作部３１６を使って、ユーザに回収容器２７３の交換を促す通知をするようにしてもよい。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、ＣＰＵ３１１は、検知センサ２７４による（異物が混ざった）トナーＴの検知が行われると（Ｓ６０１で「ＹＥＳ」）、トナー量判定部３１９によって、回収トナー量Ｗを判定する（Ｓ６０４）。ＣＰＵ３１１は、トナーＴの検知が行われた際の回収トナー量Ｗに基づいて、回収容器２７３内に混ざった異物の比率を判定する（Ｓ６０５）。更に、ＣＰＵ３１１は、判定した比率に従って、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に回収容器２７３に収納されるトナーについての残りの回収可能量を、継続可能量Ｗｔｈとして設定する（Ｓ６０６，Ｓ６０７）。
【００６７】
これにより、検知センサ２７４によるトナーＴの検知後に、回収容器２７３からトナー溢れを生じさせることなく、できるだけ長い期間、印刷を継続することが可能になるとともに、適切なタイミングに画像形成の実行を禁止することが可能になる。したがって、本実施形態によれば、回収容器２７３に回収可能な量のトナーが過不足なく回収されるように満杯検知後の回収可能量を判定することが可能になる。
【００６８】
なお、本実施形態では、回収トナーに異物が含まれる場合に、予測値が実測値よりも小さくなるため、継続可能量Ｗｔｈを初期値よりも減らすように補正したが、トナーの状態によっては、シートに想定よりも多くのトナーが転写され、回収容器に回収されるトナー量が想定よりも少ない場合も考えられる。その場合は、予測値が実測値よりも大きくなるため、継続可能量Ｗｔｈを初期値よりも増やすように補正することで、回収容器に回収可能な量のトナーが過不足なく回収されるように満杯検知後の回収可能量を判定することができる。
【符号の説明】
【００６９】
４０：画像形成装置、２２：感光ドラム、２５：現像部、２７：クリーニング部、３４：画像形成部、２７１：クリーニングブレード、２７２：搬送路、２７３：回収容器、２７４：検知センサ、３１１：ＣＰＵ、３１９：トナー量判定部、３２０：ドットカウンタ
【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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