(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段とを備え、
画像形成される画像の画像ドット数をカウントして現像剤使用量を演算式により算出し、現像手段内の現像剤残量を検知する画像形成装置において、
前記現像剤使用量の演算式を、１処理単位のドット数に応じて複数備えており、前記演算式の少なくとも一つは前記像担持体の使用量に応じて算出される現像剤使用量が変化する式であり、
１処理単位のドット数に応じて異なる演算式で現像剤使用量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像ドット数から前記像担持体が初期状態の時の現像剤使用量を導く第１変換関数と、
前記像担持体の使用量に応じて、前記像担持体が初期状態の時との現像剤使用量の相対比を求める第２変換関数と、を備え、
前記第１変換関数で導いた前記像担持体が初期状態の時の現像剤使用量に、前記第２変換関数で求めた相対比を乗じて、現像剤使用量を算出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】
前記像担持体は感光体であり、前記感光体の感光層膜厚又は感度に応じて前記第１変換関数を変更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２変換関数を画像ドット数に応じて変更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５】
検知した前記現像手段内の現像剤残量を表示すると共に、現像剤残量が規定値を下回った時は警告を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
１処理単位毎に画像ドット数をカウントして現像剤使用量を前記演算式により演算し、
積算して画像全体の現像剤使用量を求めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段と前記像担持体とをそれぞれ個別に交換可能なユニットに設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像手段のユニットに、現像剤残量を記憶する残量記憶手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、現像剤残量を検知するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式の画像形成装置において、現像手段としての現像器内の現像剤残量を検知するためには、以下の方法があった。
【０００３】
従来例１：アンテナ残検方式
現像剤担持体と静電容量検知部材（アンテナ）間の静電容量の変化により現像剤残量を検知する方式である。
【０００４】
このアンテナ残検方式では、現像剤担持体の近傍の現像剤量の変化しか検知できないため、現像室内の現像剤無しを警告する目的には非常に有効ではあるが、現像剤ホッパーを含めた現像器内全体の現像剤の残量変化を検知することはできず、途中の減り具合を知ることはできない。
【０００５】
従来例２：ピエゾ残検方式
現像剤ホッパーの側面下側等にピエゾ素子を配設し、現像剤ホッパー内の現像剤の減少を検知する方式である。
【０００６】
このピエゾ残検方式では、現像剤ホッパー内の現像剤の無くなるポイントを検知するだけであり、現像室への現像剤供給タイミングの制御等には非常に有効であるが、現像器内全体の現像剤の残量変化を検知することはできず、アンテナ残検方式と同様に途中の減り具合を知ることはできない。
【０００７】
従来例３：光学残検方式
現像器の現像剤ホッパー又は現像室にＬＥＤやレーザ光を通す光路を設け、透過光の有無により現像剤の有無を検知する方式である。
【０００８】
この光学残検方式では、ピエゾ残検方式と同様に現像剤ホッパー又は現像室内の現像剤の無くなるポイントを検知するだけであり、現像器内全体の現像剤の残量変化を検知することはできず、途中の減り具合を知ることはできない。
【０００９】
従来例４：光学残検方式
現像器の現像剤ホッパー又は現像室にＬＥＤやレーザ光を通す光路を設け、透過光の有無により現像剤の有無を検知する方式である。
【００１０】
この光学残検方式では、ピエゾ残検方式と同様に現像剤ホッパー又は現像室内の現像剤の無くなるポイントを検知するだけであり、現像器内全体の現像剤の残量変化を検知することはできず、途中の減り具合を知ることはできない。
【００１１】
従来例５：画像ドットカウント方式
従来例１〜４が直接現像剤量を計測していたのに対し、本例５は潜像が形成される像担持体である感光体に作像する画像ドット数をカウントし、その画像ドット数を現像剤使用量に換算及び積算することにより画像全体の合計現像剤使用量を算出し、現像剤残量を検知する方式である。
【００１２】
この画像ドットカウント方式では、現像器内の現像剤が使用途中であってもおおよその現像剤残量が判るため、それを逐次表示し、あとどの程度プリント可能か等のアナウンスができるという利点がある。
【００１３】
これらの方式により、現像器内の現像剤の残量を検知していたが、近年のレーザプリンター・複写機等の電子写真市場においてはユーザビリティーの向上に対する関心が高まり、現像剤の残量検知に関しても、ただ現像剤の無くなる直前で警告を行うだけでなく、あらゆる段階において、今現像剤がどのくらい残っていて、あとどの程度プリント可能かユーザーに逐次アナウンスできることが求められてきたため、従来例５の様な画像ドットカウント方式等を用い、逐次現像剤残量をアナウンスする機能を実現していた。
【００１４】
一方、レーザプリンター・複写機等のカラー化、長寿命化の中で、交換プロセスユニットの形態も、モノカラー時の現像器・感光体一体型プロセスユニット形式から感光体ユニット或いは黒，イエロー，マゼンタ，シアンの各色現像器ユニットの各ユニットに分かれて交換する形式が多くなっている。
【００１５】
これら感光体ユニットの寿命と各色現像器ユニットの寿命は異なるため、寿命に応じて個別に交換していた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光体ユニットの使用状態により、同じ画像濃度の画像パターンでもプリント時の現像剤使用量が若干異なっていた。
【００１７】
このため、上記画像ドットカウント方式の現像剤残量検知を行う場合は、感光体ユニット使用初期で交換した現像器ユニットと、感光体ユニット使用後期で交換した現像器ユニットとでは、画像ドットカウントによる算出値に対する実際の現像剤使用量にズレが生じてしまい、ユーザーに実際の現像剤使用量を精度よくアナウンスすることができないという問題が発生した。
【００１８】
これは感光体ユニットの耐久使用により、感光体の表層の膜厚が減少して感光層の静電容量が大きくなること、感光体表面が荒れてくること、或いは同じ露光光量においても感光体に露光後表面電位が変化すること等で、感光体への現像量又は感光体から転写材もしくは中間転写体への転写量が変わるため、同じ画像濃度を得るための現像剤使用量が変化してしまうためであると考えられる。
【００１９】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、画像ドットカウント方式で現像手段内の現像剤残量を検知する場合に、画像ドット数から現像剤使用量を正確に算出して精度の良い現像剤残量検知を行う画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段とを備え、画像形成される画像の画像ドット数をカウントして現像剤使用量を演算式により算出し、現像手段内の現像剤残量を検知する画像形成装置において、前記現像剤使用量の演算式を、１処理単位のドット数に応じて複数備えており、前記演算式の少なくとも一つは前記像担持体の使用量に応じて算出される現像剤使用量が変化する式であり、１処理単位のドット数に応じて異なる演算式で現像剤使用量を算出することを特徴とする。
【００２１】
また、前記画像ドット数から前記像担持体が初期状態の時の現像剤使用量を導く第１変換関数と、前記像担持体の使用量に応じて、前記像担持体が初期状態の時との現像剤使用量の相対比を求める第２変換関数と、を備え、前記第１変換関数で導いた前記像担持体が初期状態の時の現像剤使用量に、前記第２変換関数で求めた相対比を乗じて、現像剤使用量を算出することが好ましい。
【００２２】
また、前記像担持体は感光体であり、前記感光体の感光層膜厚又は感度に応じて前記第１変換関数を変更する構成であることが好ましい。
【００２３】
前記第２変換関数を画像ドット数に応じて変更することが好ましい。
【００２４】
検知した前記現像手段内の現像剤残量を表示すると共に、現像剤残量が規定値を下回った時は警告を表示する表示手段を備えたことが好ましい。
【００２５】
１処理単位毎に画像ドット数をカウントして現像剤使用量を前記演算式により演算し、積算して画像全体の現像剤使用量を求めることが好ましい。
【００２６】
前記現像手段と前記像担持体とをそれぞれ個別に交換可能なユニットに設けたことが好ましい。
【００２７】
前記現像手段のユニットに、現像剤残量を記憶する残量記憶手段を設けたことが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
（参考例）
図１は参考例に係る画像形成装置であるところのレーザプリンタの概略断面図であり、図２はそのレーザプリンタの部分拡大図である。
【００３０】
参考例のレーザプリンタはパーソナルコンピューターやワークステーション等（図示せず）のホストと接続されており、ホストからのプリント要求により、ビデオインターフェースを介して画像データを受け取る。
【００３１】
この画像データを基に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋの４色に分解した画像データにより順次各色を現像剤であるトナーによってトナー像を形成し、それらを中間転写体上に重ね合わせて紙等の転写材に一括転写しフルカラー画像を得るものである。
【００３２】
１は所定の周速度（８０ｍｍ／ｓ）を持って矢印Ａの方向に回転駆動される感光体であり、潜像が形成される第１の像担持体としての感光ドラム（外径１００ｍｍのアルミ製シリンダー上に有機感光材料による感光層を形成したもの）である。
【００３３】
まず、感光ドラム１の表面は帯電手段である帯電ローラ２により（約−６００Ｖに）一様に帯電される。
【００３４】
次に、第１色目（Ｙ）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光手段であるレーザスキャナー３による走査が施され、第１色目の静電潜像が形成される（露光部電位は約−１００Ｖ）。
【００３５】
この第１色目の静電潜像は、第１色目のＹトナー（極性−）を内包した第１の現像手段４ａにより現像、可視化される。
【００３６】
この可視化された第１のトナー像は、上記感光ドラム１に所定の押圧力をもって圧接すると共に感光ドラム１の周速度と略等速の速度（８０ｍｍ／ｓ）をもって矢印Ｂの方向に回転駆動される第２の像担持体としての中間転写体５とのニップ部において、中間転写体５表面に転写（１次転写）される。
【００３７】
この中間転写体５は、アルミ製シリンダー上に、ＮＢＲゴム等からなる導電弾性層の表面にカーボン、フッ素樹脂等を分散したウレタン樹脂からなる離型性を有する表層を形成し、抵抗値を１０5〜１０10Ωｃｍ程度とし、外径を１５３ｍｍと
したものである。
【００３８】
この時、中間転写体５に対してトナーの帯電極性（−）とは逆極性で予め一意的に設定された電圧ＶＩｔｒ（＋１００Ｖ）が印加される。
【００３９】
また、この１次転写の際に転写されずに感光ドラム１上に残った残トナーは、感光ドラム１に圧接されたクリーニング手段であるクリーニングブレード８により掻き取られて廃トナー容器９に回収される。
【００４０】
このような上記工程を残りの３色（Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様に繰り返し、その都度、第２の現像手段４ｂ、第３の現像手段４ｃ、第４の現像手段４ｄ（総称して現像手段４という）に各々内包された色の異なるトナーによるトナー像を中間転写体５表面に順次静電転写、積層することによりカラー画像が形成される。
【００４１】
このカラー画像は、中間転写体５と、これに所定のタイミングで圧接されると共に中間転写体５の周速度と略等速の速度をもって回転される接離可能な転写手段としての転写ローラ６と、のニップ部において、給紙部より搬送されてくる転写材７表面に一括転写（２次転写）される。
【００４２】
この時、転写ローラ６に対してトナーの帯電極性とは逆極性で予め一意的に設定された電圧Ｖｔｒ（＋１０００Ｖ）が印加される。
【００４３】
その後、２次転写された転写材７は定着手段１２に搬送されて、４色のトナー像は転写材７に永久定着され、排紙部より機外に排出され所望のプリント画像が得られる。
【００４４】
また、２次転写の際に転写されずに中間転写体５上に残った残トナーはトナー電荷制御部材１３により帯電極性を制御された後、中間転写体５と感光ドラム１との電位差により感光ドラム１側に戻され、感光ドラム１上に配設されたクリーニングブレード８により掻き取られて廃トナー容器９に回収される。
【００４５】
上記感光ドラム１及び帯電ローラ２、クリーニングブレード８及び廃トナー容器９は一つのプロセスカートリッジ（感光体ユニットとしての感光ドラムカートリッジ１０）として、装置本体に対して着脱自在に構成されている。
【００４６】
また、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋの各現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれ一つのプロセスカートリッジ（現像器ユニットとしての現像カートリッジ）として、その消耗度合いにより別々に交換可能となっている。
【００４７】
それぞれのプロセスカートリッジの寿命は、感光ドラムカートリッジがフルカラー標準原稿のプリントで１００００枚、カラー（Ｙ，Ｍ，Ｃ）現像カートリッジがそれぞれ標準原稿プリントで５０００ 枚、黒Ｋ現像カートリッジが標準原稿プリントで１００００枚に設定されている。
【００４８】
次に、トナーの残量検知方法について説明する。
【００４９】
参考例では現像カートリッジが各現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのために４つあるが、各現像カートリッジのトナー残量検知処理は同じである為、ここでは１つの現像カートリッジに関して説明を行う。
【００５０】
図２において、ホストコンピュータからの画像データは装置本体の画像メモリ部２１に展開される。画像メモリ部２１に展開された画像データは画像形成のタイミングに合わせてレーザー駆動部２２に順次送られ、感光ドラム１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００５１】
これと同時に画像メモリ部２１に展開された画像データを画像ドットカウント部２３でトナーによって現像される画像ドット数をカウントする。
【００５２】
ここで、参考例においては、矩形の領域１６ドット×１６ドットの合計２５６ドットを１処理単位として、その中の画像ドットをカウントし、１処理単位ごとに画像ドット数Ｓをトナー使用量演算部２４に引き渡す。
【００５３】
トナー使用量演算部２４では、予め求められた１処理単位の画像ドット数Ｓとトナー使用量の関係（図３）と感光ドラム使用量Ｄとトナー使用量の関係（図４）に基づき、１処理単位毎にトナー使用量Ｇを演算、それを画像全体で積算してトナー使用量積算値を算出する。
【００５４】
ここで、一般には、一定領域に占める画像ドット数の割合によって、１ドット当たりのトナー使用量が変化してしまう。
【００５５】
これは、レーザースポットの拡がりにより実際のドット面積よりも大きな領域に現像してしまったり、画像部と非画像部のエッジ部でベタ部よりも多くトナーが現像してしまい（エッジ効果）、一定領域において、画像部と非画像部のエッジ部が比較的多い低画像ドット数の場合と、画像部と非画像部のエッジ部が比較的少ない高画像ドット数の場合とでは、１ドット当たりの現像量に差が出るためである。
【００５６】
このため、１処理単位（一定領域）の画像ドット数Ｓに関して、感光ドラム使用量が初期状態の時のトナー使用量Ｇ０は、図３のグラフに示すように、
第１変換関数Ｇ０＝ｆ１（Ｓ）
で導く。
【００５７】
また、感光ドラム使用量Ｄとトナー使用量の関係は、感光ドラム１が耐久使用により表層の膜厚が減少し感光層の静電容量が大きくなったり、感光ドラム表面が荒れてきたり、或いは同じ露光光量においても感光ドラム１の露光後表面電位が変化してしまうこと等により、感光ドラム１への現像量又は感光ドラム１から転写材７もしくは中間転写体５への転写量が変わるため、同じ濃度画像を形成するために必要とされるトナー量が感光ドラム使用量Ｄに応じて変わってくる。
【００５８】
参考例に用いた感光ドラム１では、この変化は寿命を１００％の感光ドラム使用量とすると約半分の５０％の使用量位から現れ始めるようになり、感光ドラム使用初期での一定パターン画像でのトナー使用量を１とすると、感光ドラム使用量Ｄによって変化するトナー使用量の推移（相対比）は図４に示したように変化する。この変化は１処理単位の画像ドット数Ｓによらずほぼ同じ推移を示した。
【００５９】
これにより、感光ドラム使用量Ｄに関する１処理単位のトナー使用量Ｇは、図４の変換テーブルを用いて導かれる感光ドラム使用量が初期状態の時のトナー使用量との相対比（トナー使用量比）を示す第２変換関数ｆ２（Ｄ）により、
トナー使用量Ｇ＝Ｇ０×ｆ２（Ｄ）
で与えられる。
【００６０】
ここで、図４は横軸を感光ドラム使用量Ｄを感光ドラム使用率％で表し、縦軸をトナー使用量比（対感光ドラム初期）で表している。
【００６１】
尚、感光ドラム使用量Ｄのデータは、感光ドラム回転指示部２６からの感光ドラム回転時間データと、帯電ローラバイアス印加時間検出部２７からの帯電ローラバイアス印加時間データと、予め決められた重み付け係数を用いた換算式によって、感光ドラム使用量演算部２８により演算され、感光ドラム使用量積算記憶部２９に記憶されているものである。
【００６２】
トナー使用量演算部２４は、上記による演算式である１処理単位のトナー使用量Ｇ＝ｆ１（Ｓ）×ｆ２（Ｄ）を演算する。
【００６３】
その後、画像全体に対して一連の画像ドット数のカウント、演算を繰り返して画像全体でのトナー使用量を積算した後、トナー残量記憶部２５に記憶されている現像手段内のトナー残量からそのトナー使用量積算値を減算し、新たなトナー残量をトナー残量記憶部２５に更新・記憶する。
【００６４】
このトナー残量記憶部２５には、トナー残量記憶領域の他にトナー初期使用可能量記憶領域があり、現像カートリッジが新規に交換されたことを検知すると、トナー残量記憶領域のデータをリセットし、トナー初期使用可能量記憶領域にプリセットされているトナー初期使用可能量データをトナー残量記憶領域にインプットする。
【００６５】
表示手段である警告部（表示部）３０は、新たに更新・記憶されたトナー残量と感光ドラム使用量Ｄを装置本体のディスプレイ部に表示すると共にホストコンピュータに送り、トナー残量が規定値を下回った時には、現像カートリッジの交換を促す警告メッセージを装置本体のディスプレイ部及びホストコンピュータに表示する。
【００６６】
このような処理制御を、各色の現像カートリッジについて各色毎に応じた第１，第２変換関数等の演算式を用いてそれぞれ同様に行う。
【００６７】
このような新旧トナーカートリッジの新品交換時期を組み合わせた感光ドラムカートリッジの耐久試験を行ったところ、感光ドラムカートリッジの使用耐久後半でトナーカートリッジの交換を行った場合でも、感光ドラムカートリッジの使用耐久前半でトナーカートリッジの交換を行った場合と同様に、精度よく現像手段内のトナー残量を検知することができた。
【００６８】
上記のように、感光ドラム１に作像される画像ドット数をカウントし、その画像ドット数と感光ドラム使用量によりトナー使用量を演算して算出し、現像手段内のトナー残量を検知することで、感光ドラムカートリッジの寿命と現像カートリッジの寿命が違う様な場合においても、感光ドラムカートリッジの使用状況によらずトナー使用量を正確に把握することができ、ユーザーに現像手段内のトナー残量を精度よくアナウンスすることができる。
【００６９】
また、他の例として参考例の構成に加え、図５に示すように各現像カートリッジにメモリ等のトナー残量記憶手段４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄと、装置本体にトナー残量記録読取部３１を設けてもよい。
【００７０】
これにより、検知したトナー残量を各現像カートリッジのトナー残量記憶手段に逐次記憶することにより、各現像カートリッジが自身のトナー残量を記憶しているので、ユーザーが使用途中の現像カートリッジを装置本体から出し入れしたり、他の画像形成装置に入れ替えたりしても、同様に精度の良いトナー残量検知を継続でき、また使用済みの現像カートリッジを挿入した場合でも直ちに警告を出せるため、誤ってトナー無し状態でプリントするようなことを防止できる。
【００７１】
尚、参考例では、現像スリーブ、ドクターブレード等の現像部と、トナーを収容しているトナーホッパーと、を一体化した一括交換可能な現像カートリッジを用いているが、現像部とトナーホッパーを別々に交換する補給系現像カートリッジや、現像部は装置本体に固定してトナーのみを補給する補給系現像ユニット等においても、トナー補給時にトナー残量記憶部２５にトナー補給量に関するデータを積算したり、トナーホッパーの交換時にトナー残量記憶部のデータをリセットするなどの変更により同様に活用することができる。
【００７２】
また、フルカラー画像形成装置のみに関わらず、モノカラー画像形成装置においても、感光ドラムと現像ユニットが別体カートリッジになっている場合は同様に有効である。
【００７３】
さらに、参考例で用いた、１処理単位の構成（ドット数、処理単位形状）や、１処理単位の画像ドット数Ｓに関するトナー使用量Ｇ０の第１変換関数や、感光ドラム使用量Ｄに関する１処理単位のトナー使用量Ｇの第２変換関数は、トナー、感光ドラム、現像方式等の画像形成装置特有の諸条件により変動するため、適宜最適化を行うことで同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（第１の実施の形態）
以下に、第１の実施の形態を図６、７に基づいて説明する。
【００７５】
本実施の形態の画像形成装置は、モノカラーレーザプリンターであり、感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード８及び廃トナー容器９を一体化した感光体ユニットとしての感光ドラムカートリッジ１０と、現像器ユニットとしての現像カートリッジ４０２と、現像カートリッジにトナーを補給するトナーカートリッジ４０３により構成されている。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため同じ符号を付して説明を省略する。
【００７６】
それぞれのカートリッジの寿命は、感光ドラムカートリッジが標準原稿のプリントで２００００枚、現像カートリッジが標準原稿プリントで５００００枚、トナーカートリッジが標準原稿プリントで５０００枚に設定されている。
【００７７】
本実施の形態についてのトナー残量の検知方法は概ね参考例と同様であるが、使用している感光ドラム１の使用耐久特性の違いから、感光ドラム使用量Ｄに対するトナー使用量の変換テーブルを複数持ち、１処理単位のドット数に応じて変換テーブルを切り替えて演算を行っている。
【００７８】
図６において、ホストコンピュータからの画像データは装置本体の画像メモリ部２１に展開される。画像メモリ部２１に展開された画像データは、画像形成のタイミングに合わせてレーザー駆動部２２に順次送られ、感光ドラム１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００７９】
これと同時に画像メモリ部２１に展開された画像データから画像ドットカウント部２３がトナーで現像される画像ドット数をカウントする。
【００８０】
本実施の形態においては、矩形の領域１６ドット×１６ドットの合計２５６ドットを１処理単位とし、その中の画像ドット数をカウントし、１処理単位ごとに画像ドット数Ｓをトナー使用量演算部２４に引き渡す。
【００８１】
トナー使用量演算部２４では、予め求められている１処理単位の画像ドット数Ｓとトナー使用量の関係（参考例と同じ図３）と感光ドラム使用量Ｄとトナー使用量の関係（図７）に基づき、１処理単位ごとのトナー使用量Ｇを演算する。
【００８２】
１処理単位の画像ドット数Ｓに関する感光ドラム使用量が初期状態の時のトナー使用量Ｇ０は、図３の第１変換関数により、
Ｇ０＝ｆ１（Ｓ）
で与えられる。
【００８３】
また、本実施の形態の感光ドラム１では、耐久使用により表層の膜厚が減少すると、ベタ露光した場合の感光ドラム表面電位はあまり変化しないが、ハーフトーンでの表面電位が落ちなくなってくるため、比較的薄い画像（１処理単位の画像ドット数Ｓが少ない画像）でトナー使用量が変化してしまう。
【００８４】
このため、感光ドラム使用初期でのトナー使用量を１とした場合の１処理単位の画像ドット数Ｓによる感光ドラム使用量とトナー使用量の推移は図７のように複数の第２変換関数に従うように変化する。この図７は図４と同様に横軸及び縦軸をとっている。
【００８５】
即ち、感光ドラム使用量Ｄに関する１処理単位のトナー使用量Ｇは、図７の変換テーブルの第２変換関数ｆ２１（Ｄ），ｆ２２（Ｄ），ｆ２３（Ｄ）により、
画像ドット数Ｓが０〜３２の時    Ｇ＝Ｇ０×ｆ２３（Ｄ）
画像ドット数Ｓが３３〜６４の時  Ｇ＝Ｇ０×ｆ２２（Ｄ）
画像ドット数Ｓが６５以上の時    Ｇ＝Ｇ０×ｆ２１（Ｄ）
で与えられる。
【００８６】
従って、トナー使用量演算部２４は、１処理単位のトナー使用量Ｇを、
画像ドット数Ｓが０〜３２の時    Ｇ＝ｆ１（Ｓ）×ｆ２３（Ｄ）
画像ドット数Ｓが３３〜６４の時  Ｇ＝ｆ１（Ｓ）×ｆ２２（Ｄ）
画像ドット数Ｓが６５以上の時    Ｇ＝ｆ１（Ｓ）×ｆ２１（Ｄ）
の演算式で演算する。
【００８７】
その後、画像全体に対して一連のカウント、演算を繰り返し、画像全体でのトナー使用量を積算した後、トナー残量記憶部２５に記憶されているトナー残量からそのトナー使用量積算値を減算し、新たなトナー残量をトナー残量記憶部２５に更新・記憶する。
【００８８】
トナー残量記憶部２５には、トナー残量記憶領域の他に、トナー初期使用可能量記憶領域及びトナー補給量記憶領域がある。
【００８９】
現像カートリッジが新規に交換されたことを検知すると、トナー残量記憶領域のデータをリセットし、トナー初期使用可能量記憶領域にプリセットされているトナー初期使用可能量データをトナー残量記憶領域にインプットする。
【００９０】
また、トナーカートリッジによりトナーが補給されたことを検知すると、トナー補給量記憶領域にプリセットされているトナー補給量データをトナー残量記憶領域のトナー残量データに加算する。
【００９１】
警告部３０は新たに更新・記憶されたトナー残量と感光ドラム使用量を画像形成装置のディスプレイ部に表示すると共にホストコンピュータに送り、トナー残量が規定値を下回ると、トナーカートリッジによるトナーの補給を即す警告メッセージを装置本体のディスプレイ部及びホストコンピュータに表示する。
【００９２】
また、現像カートリッジを規定回数使用したと判断した場合は、現像カートリッジの交換を促す警告メッセージをディスプレイ部及びホストコンピュータに表示する。
【００９３】
このような制御を行い、新旧トナーカートリッジの補給時期、現像カートリッジの新品交換時期を組み合わせた感光ドラムカートリッジの耐久試験を行ったところ、感光ドラムカートリッジの使用耐久後半でトナーの補給を行った場合及び感光ドラムカートリッジの耐久前半でトナーの補給を行った場合で算出したトナー使用量に差は現れず、精度よく現像手段内のトナーの残量を検知することができた。
【００９４】
本実施の形態では、上記のように感光ドラム１の特性に応じた変換テーブルを複数持ち、パラメータ（画像ドット数）の値により変換テーブルを切り替える制御を行うことにより、参考例と同様に感光ドラムカートリッジの使用状況によらず、トナー使用量を正確に把握することができ、ユーザーにトナー残量を精度よくアナウンスすることができる。
【００９５】
尚、本実施の形態では、１処理単位の画像ドット数Ｓによって感光ドラム使用量Ｄとトナー使用量に関する第２変換関数を切り替えていたが、感光層膜厚や感度等の違う複数種の感光ドラムを使用できる画像形成装置の場合には、感光ドラム種類を識別し、それにより感光ドラム使用量とトナー使用量に関する第１変換関数を切り替えるなどの制御を行うことも非常に有効である。
【００９６】
また、本実施の形態では、１処理単位の画像ドット数Ｓと感光ドラムの使用量初期のトナー使用量に関する第１変換関数及び感光ドラム使用量Ｄとトナー使用量に関する第２変換関数の２つを用いて演算式を変更して演算を行ったが、上記の第１変換関数を感光ドラム使用量Ｄによって予め複数用意し、感光ドラム使用量データにより順次第１変換関数を切り替えて演算式を変更して演算する等しても同様な効果が得られるものであり、感光ドラム使用量Ｄに応じて演算する演算式を変更するものであればよい。
【００９７】
【発明の効果】
本発明は、像担持体の特性に応じた変換テーブルを複数持ち、パラメータ（画像ドット数）の値により変換テーブルを切り替える制御を行うことにより、像担持体の使用状況によらず、トナー使用量を正確に把握することができ、ユーザーにトナー残量を精度よくアナウンスすることができる。
【００９８】
画像ドット数から像担持体が初期状態の時の現像剤使用量を導く第１変換関数と、像担持体の使用量に応じて、像担持体が初期状態の時との現像剤使用量の相対比を求める第２変換関数と、を備え、第１変換関数で導いた像担持体が初期状態の時の現像剤使用量に、第２変換関数で求めた相対比を乗じて、演算式が変更されることで、現像剤使用量を正確に算出することができる。
【００９９】
検知した現像手段内の現像剤残量を表示すると共に、現像剤残量が規定値を下回った時は警告を表示する表示手段を備えたことで、ユーザーに現像剤残量を精度よくアナウンスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】参考例に係る画像形成装置を拡大して示す部分拡大図である。
【図３】参考例における画像ドット数とトナー使用量の関係を示す図である。
【図４】参考例における感光ドラム使用量とトナー使用量比の関係を示す図である。
【図５】参考例に係る他の例の画像形成装置を拡大して示す部分拡大図である。
【図６】第１の実施の形態に係る画像形成装置を拡大して示す部分拡大図である。
【図７】第１の実施の形態における感光ドラム使用量とトナー使用量比の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ レーザスキャナー
３０１ レーザ光
４ 現像手段
４０１ トナー残量記憶手段
５ 中間転写体
６ 転写ローラ
７ 転写材
８ クリーニングブレード
９ 廃トナー容器
１０ 感光ドラムカートリッジ
１２ 定着手段
２１ 画像メモリ部
２２ レーザ駆動部
２３ 画像ドットカウント部
２４ トナー使用量演算部
２５ トナー残量記憶部
２９ 感光ドラム使用量積算記憶部
３０ 警告部
３１ トナー残量記録読取部
【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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