(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、
メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、
メインカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、
トナーカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、
トナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間を計時するトナー補給時間計時手段と、
メインカートリッジの交換の要否、及びトナーカートリッジの交換の要否を判定する判定手段とを備え、
判定手段は、
トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生され、かつ記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数未満であるときに、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時された最初のトナーカートリッジ対応作動時間が第２規定時間未満であるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点では総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第２規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第１規定時間に達しないと判定したならば、トナーカートリッジの交換を指示し、
トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生されたときに、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数以上になるか、又は最初のトナーカートリッジの使用期間に総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が第２規定値以上になるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点で総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第２規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第１規定時間に達すると判定したならば、メインカートリッジの交換を指示することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段を更に備え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】
各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってトナーカートリッジの交換を要すると判定されるとトナーカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるとトナーカートリッジの交換を表示手段に表示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４】
トナーカートリッジ対応作動時間計時手段は、トナーカートリッジの交換の度に、トナーカートリッジの使用期間における感光体のトナーカートリッジ対応作動時間を計時し、
判定手段は、トナーカートリッジが交換されると、各トナーカートリッジについて計時された各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して、この平均時間をトナーカートリッジ対応作動時間として用い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５】
判定手段は、メインカートリッジが交換されると、トナーカートリッジ対応作動時間を初期化す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】
判定手段は、該画像形成装置の使用開始時点から、トナーカートリッジが交換される度に、平均時間を更新してトナーカートリッジ対応作動時間として用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７】
各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されると、該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示手段に表示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８】
各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってメインカートリッジの交換を要すると判定されるとメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可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９】
各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、交換されたトナーカートリッジの数に応じた使用状況を基にメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可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１０】
各種の情報を表示する表示手段を更に備え、
判定手段は、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示手段に表示することを特徴とする請求項１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、プリンタあるいは電子写真複写機等の画像形成装置に関し、特に感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが着脱自在に装着される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の様に画像形成装置においては、記録用紙への記録動作を幾度も繰り返すうちに、トナーが尽きたり、感光体ドラムが消耗して劣化する。これらの場合、トナーを補給したり、感光体ドラムを交換する必要がある。また、クリーニング装置は、感光体ドラムの表面から除去した廃トナーで満たされたときに交換する必要がある。
【０００３】
従来より、感光体ドラムやクリーニング装置等の交換は、サービスマンによって行われることが多かった。従って、急を要するときには対処しきれず、サービス性に欠けるという問題があった。
【０００４】
このため、近年は、感光体ドラム及び感光体ドラムの周辺機構を収納したプロセスカートリッジが採用され普及している。このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、その交換作業をユーザ自身で行うので、メンテナンスの簡略化とサービス性の向上を果たすことができる。
【０００５】
このプロセスカートリッジとしては、感光体ドラムと共にクリーニング装置や現像装置を収容したものがある。あるいは、帯電装置、現像装置、及びクリーニング装置の少なくとも１つを感光体ドラムと共に収容したものもある。
【０００６】
ところが、この様なプロセスカートリッジにおいては、メンテナンスの簡略化に重点が置かれるあまり、トナー切れが発生するまでは、このプロセスカートリッジ内の感光体ドラム、現像装置及びクリーニング装置等が確実に作動する様に、感光体ドラムや各装置についてはかなり余裕度のある設計がなされている。このため、トナーが無くなった時点で、プロセスカートリッジを交換すると、未だに十分に作動する感光体ドラムや各装置も交換されてしまい、無駄が発生した。
【０００７】
そこで、感光体ドラムや各装置を内蔵するメインカートリッジとトナーを収容したトナーカートリッジとに２分割したプロセスカートリッジの構成が提案されている。この場合、トナーが無くなったときには、トナーカートリッジのみを交換し、またトナーカートリッジを繰り返し交換しているうちに、感光体ドラムや各装置が劣化すると、トナーカートリッジとメインカートリッジ、つまりプロセスカートリッジを交換する。
【０００８】
この様な構成においては、トナーカートリッジを繰り返し交換しつつ、感光体ドラムの寿命を見極めることが必要とされる。例えば、トナーカートリッジの交換回数が一定値に達したときに、感光体ドラムを内蔵するメインカートリッジを交換するという単純な方法がある。
【０００９】
この方法においては、標準使用状態、つまりＡ４サイズで印字率５％程度の原稿を記録し、１回の印字命令で比較的多数枚の印字を連続的に実施する状態のみを前提とする。しかしながら、実際には使用状態が多様に変化し、これらの使用状態に応じてトナーカートリッジの交換時期やメインカートリッジの交換時期が大きく変化するので、この方法によって、それらの交換時期を適切に見極めることはできない。
【００１０】
標準的使用状態の条件から外れる使用状態としては、高印字率の原稿を多く記録するとか、逆に比較的低い印字率の原稿しか記録しないといった状態や、連続印字あるいは間欠印字といった状態等があり、これらの状態の全てにおいてトナーカートリッジやメインカートリッジの交換時期を先の単純な方法により的確に見極めることはできない。例えば、印字率の低い印字作業を続けると、トナーカートリッジ内のトナーが尽きるまでに、メインカートリッジ内の感光体ドラムの膜厚減少が進行して画質不良が発生する。
【００１１】
従って、メインカートリッジ内の感光体ドラムの寿命を正確に見極めるための他の方法が必要となる。例えば光学センサを用いれば、感光体ドラムの寿命を直接判定することができる。しかしながら、トナーを使用する環境下であるため、 光学センサがトナーによって汚染されることがあり、好ましい方法ではない。
【００１２】
また、記録がなされた記録用紙の枚数や、感光体ドラムの総回転時間に基づいて感光体ドラムの寿命を検出する方法が提案されている。例えば、特開平８−１８５０９４号公報には、感光体ドラムの寿命を感光体ドラムの総回転数に基づいて判定するという技術が記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の様に感光体の総回転時間に基づいてその寿命を判定しても、標準的使用状態から外れる印字率の変化に対応することはできず、感光体の使用期間が長くなる程、感光体の寿命の判定誤差が大きくなる。
【００１４】
同様に、記録がなされた記録用紙の枚数に基づいて感光体の寿命を判断する場合も、標準的使用状態から外れる印字率の変化に対応することはできず、感光体の交換時期を的確に判定することができない。
【００１５】
すなわち、従来のいずれの方法においても、標準的使用状態から外れたときの印字率の変化を考慮しておらず、このため感光体を内蔵するメインカートリッジの交換時期を的確に判定することができなかった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジの適用を前提とし、感光体の寿命並びにメインカートリッジの交換時期を的確に判定することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、メインカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、トナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間を計時するトナー補給時間計時手段と、メインカートリッジの交換の要否、及びトナーカートリッジの交換の要否を判定する判定手段とを備え、判定手段は、トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生され、かつ記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数未満であるときに、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時された最初のトナーカートリッジ対応作動時間が第２規定時間未満であるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点では総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第２規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第１規定時間に達しないと判定したならば、トナーカートリッジの交換を指示し、トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生されたときに、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数以上になるか、又は最初のトナーカートリッジの使用期間に総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が第２規定値以上になるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点で総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第２規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第１規定時間に達すると判定したならば、メインカートリッジの交換を指示している。
【００１８】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間に基づいて、メインカートリッジの交換の要否、トナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を判定している。トナー補給時間は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【００２０】
また、本発明においては、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段を更に備えている。
ここでは、トナーカートリッジの不適切な交換が行なわれたときに、トナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間を無効にしているので、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否の判定を誤ることがない。
【００２１】
更に、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってトナーカートリッジの交換を要すると判定されるとトナーカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるとトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【００２２】
この様に刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、トナーカートリッジの交換を行うことができる。
【００２３】
また、本発明においては、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段は、トナーカートリッジの交換の度に、トナーカートリッジの使用期間における感光体のトナーカートリッジ対応作動時間を計時し、判定手段は、トナーカートリッジが交換されると、各トナーカートリッジについて計時された各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して、この平均時間をトナーカートリッジ対応作動時間として用いている。
【００２４】
判定手段は、メインカートリッジが交換されると、トナーカートリッジ対応作動時間を初期化しても良い。また、判定手段は、該画像形成装置の使用開始時点から、トナーカートリッジが交換される度に、平均時間を更新してトナーカートリッジ対応作動時間として用いても構わない。
【００２５】
この様に各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して用いることにより、このトナーカートリッジ対応作動時間に基づく判定の精度を向上させることができる。
【００２６】
更に、本発明は、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されると、該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【００２７】
この様に空が検出された場合は、空のトナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまで、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示するので、トナーカートリッジが空にも係わらず、トナーの補給動作が行なわれたり、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
また、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってメインカートリッジの交換を要すると判定されるとメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可している。
【００２９】
更に、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、交換されたトナーカートリッジの数に応じた使用状況を基にメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可している。
【００３０】
この様に刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、メインカートリッジの交換を行うことができ、また暫くは記録動作を続行することができる。
【００３１】
また、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段を更に備え、判定手段は、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【００３２】
この様にメインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示するので、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【００３３】
一方、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【００３４】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【００３５】
また、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、総作動時間計時手段によって計時された総作動時間、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【００３６】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言える。
【００３７】
更に、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、総作動時間計時手段によって計時された総作動時間、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【００３８】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応し、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化するので、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言える。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の一実施形態を詳細に説明する。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置においては、プロセスカートリッジを着脱自在に装着することができる。このプロセスカートリッジは、メインカートリッジと、このメインカートリッジに着脱自在に装着されるトナーカートリッジとを含む。メインカートリッジには少なくとも感光体ドラムが内蔵され、トナーカートリッジには少なくともトナーが収納される。
【００４１】
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示している。図１において、装置本体１の略中央に感光体ドラム６を配設し、この周囲に感光体ドラム６を帯電させる帯電装置７、感光体ドラム６表面の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置８、感光体ドラム６表面のトナー像を搬送されてきた記録用紙に転写する転写装置４、感光体ドラム６表面に残留するトナーを除去するクリーナー１４、及び感光体ドラム６表面の残留電位を除去する除電装置１０が配設されている。
【００４２】
感光体ドラム６は、感光体ドラムモータ６ｍによって回転される。光学系３は、感光体ドラム６上方に配置されており、画像信号に応じた光ビームＬを感光体ドラム６表面に照射することにより感光体ドラム６表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム６の回転に伴い、その表面の静電潜像が現像装置８により現像されてトナー像となり、このトナー像が転写装置４により記録用紙に転写される。定着装置５は、記録用紙の搬送経路下流側に配設されており、記録用紙を加圧ローラ１２と加熱ローラ１３間に挟み込んで、記録用紙上のトナー像を加熱溶融して、記録用紙にトナー像を定着させる。
【００４３】
現像装置８には、トナーカートリッジ９が取り付けられている。このトナーカートリッジ９には、トナー補給ローラ９ｒが内蔵されており、このトナー補給ローラ９ｒがトナー補給モータ９ｍによって回転され、このトナー補給ローラ９ｒの回転に伴い、トナーカートリッジ９内のトナーが現像装置８に補給される。また、トナーカートリッジ９には、エンプティセンサ９ｅが配設されており、このエンプティセンサ９ｅによってトナーカートリッジ９のトナーが無くなったことが検出される。
【００４４】
制御装置２１は、この画像形成装置を統括的に制御するものであり、エンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてメインカートリッジ２ａが空になったことを判定したり、各装着センサ２ｓ，９ｓの検出出力に基づいてメインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９が装着されているか否かを判定する。また、制御装置２１は、感光体ドラムモータ６ｍやトナー補給モータ９ｍを駆動制御する。更に、制御装置２１は、各種の情報を表示装置２２の表示画面に表示する。
【００４５】
メインカートリッジ２ａは、図２に示す様に感光体ドラム６、帯電装置７、現像装置８、除電装置１０、及びクリーナー１４を収納するものであって、装置本体１に対して着脱自在に装着される。トナーカートリッジ９は、メインカートリッジ２ａの現像装置８に対して着脱自在に装着される。プロセスカートリッジ２は、メインカートリッジ２ａとトナーカートリッジ９からなる。逆に、プロセスカートリッジ２からトナーカートリッジ９を取り外した状態のものがメインカートリッジ２ａとなる。
【００４６】
さて、本実施形態の画像形成装置においては、トナーカートリッジ９の交換時期と、プロセスカートリッジ２（メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９）の交換時期とを区別して判定し、この判定結果を表示装置２２の表示画面に表示する。従って、表示画面に表示された判定結果に応じて、ユーザは、トナーカートリッジ９のみを交換するのか、プロセスカートリッジ２を交換するのかを知って迅速かつ的確に対処することができる。
【００４７】
まず、この様な判定には、次に説明する記録枚数計数値Ｇ、総作動時間Ｔt1、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ、及びトナー補給時間Ｔｓを用いる。
【００４８】
（記録枚数計数値Ｇ）
未使用のメインカートリッジ２ａが装置本体１に装着されると、制御装置２１は、装着センサ２ｓの検出出力に基づいてメインカートリッジ２ａの装着を判定し、この判定時点で記録枚数計数値Ｇを初期化する。そして、制御装置２１は、この画像形成装置による記録用紙への記録が行なわれる度に、記録枚数計数値Ｇを１つ歩進する。従って、記録枚数計数値Ｇは、メインカートリッジ２ａの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を示す。
【００４９】
尚、装置本体１の給紙装置により記録用紙が補給される度に、記録枚数計数値Ｇを歩進しても良いし、記録用紙１枚分の印字を行う度に、記録枚数計数値Ｇを歩進しても良い。
（総作動時間Ｔt1）
制御装置２１は、装着センサ２ｓの検出出力に基づいて未使用のメインカートリッジ２ａの装着を判定し、この判定時点で総作動時間Ｔt1を初期化する。そして、制御装置２１は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム６が回転している間、総作動時間Ｔt1を秒単位で進める。従って、総作動時間Ｔt1は、メインカートリッジ２ａの使用期間における感光体ドラム６の作動時間を示す。
【００５０】
（トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ）
制御装置２１は、装着センサ９ｓの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ９の装着を判定し、この判定時点でトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを初期化する。そして、制御装置２１は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム６が回転している間、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを秒単位で進める。従って、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘは、トナーカートリッジ９の使用期間における感光体ドラム６の作動時間を示す。
【００５１】
尚、トナーカートリッジ９に記憶手段（ＩＣチップ）を設けると共に、装置本体１に読み出し及び書き込み手段を設けておき、トナーカートリッジ９の装着時には、装置本体１の読み出し及び書き込み手段によってトナーカートリッジ９のＩＣチップにトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを書き込むようにする。そして、制御装置２１に内示されているトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘとトナーカートリッジ９のＩＣチップ内のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘが一致しないときには、両者のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを無効にする。これにより、トナーカートリッジ９内のトナーが無くならないうちに、他のトナーカートリッジ９に交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘの計時を継続せずに済み、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘの初期化を行うことができる。
【００５２】
（トナー補給時間Ｔｓ）
制御装置２１は、装着センサ９ｓの検出出力に基づいてトナーカートリッジ９の装着を判定し、この判定時点でトナー補給時間Ｔｓを初期化する。そして、制御装置２１は、トナー補給モータ９ｍを回転させ、トナー補給ローラ９ｒの回転によりトナーカートリッジ９内のトナーを現像装置８に補給している間、トナー補給時間Ｔｓを秒単位で進める。従って、トナー補給時間Ｔｓは、トナーカートリッジ９の使用期間におけるトナーの補給時間を示し、トナーの補給量並びにトナーの残量に対応する。
【００５３】
尚、トナー補給ローラ９ｒの回転は、感光体ドラム６の作動中に常時行う必要がなく、現像装置８へのトナーの補給が必要なときにのみ行えば良い。
【００５４】
また、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘと同様に、トナーカートリッジ９の装着時に、装置本体１の読み出し及び書き込み手段によってトナーカートリッジ９のＩＣチップにトナー補給時間Ｔｓを書き込み、制御装置２１に内示されているトナー補給時間Ｔｓとトナーカートリッジ９のＩＣチップ内のトナー補給時間Ｔｓが一致しないときには、両者のトナー補給時間Ｔｓを無効しても良い。これによって、トナーカートリッジ９内のトナーが無くならないうちに、他のトナーカートリッジ９に交換されたときには、トナー補給時間Ｔｓの計時を継続せずに済む。
【００５５】
この様な記録枚数計数値Ｇ、総作動時間Ｔt1、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ、及びトナー補給時間Ｔｓは、制御装置２１内の不揮発性メモリに記憶され、停電時や装置本体１の初期化のときでも保持される。また、装置本体１の操作パネル（図示せず）の操作により表示が指示されたときには、記録枚数計数値Ｇ、総作動時間Ｔt1、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ、及びトナー補給時間Ｔｓを表示装置２２の表示画面に表示させる。
【００５６】
次に、トナーカートリッジ９の交換時期と、プロセスカートリッジ２の交換時期の判定条件を説明する。
【００５７】
（トナーカートリッジ９の交換時期）
次の条件（１）及び（２）のいずれかが満たされていれば、トナーカートリッジ９の交換時期にある。
【００５８】
条件（１）
最初のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつＧ＜６０Ｋ、かつＴｘ＜Ｔ２である。つまり、最初のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ２ａの使用期間における記録枚数計数値Ｇが予め設定された６０Ｋ未満（Ｇ＜６０Ｋ）であり、かつ最初のトナーカートリッジ９の使用期間における感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘが予め設定された時間Ｔ２未満（Ｔｘ＜Ｔ２）である。ただし、Ｋ＝１０００、Ｔ２＝１１５Ｋ（秒）である。
【００５９】
条件（２）
交換された２個目以降のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつＧ＜６０Ｋ、かつ（Ｔ１−Ｔt1）≧０．７×Ｔｘ’である。つまり、交換された２個目以降のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ２ａの使用期間における記録枚数計数値Ｇが予め設定された６０Ｋ未満（Ｇ＜６０Ｋ）であり、かつ複数のトナーカートリッジ９のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを平均した平均作動時間Ｔｘ’、総作動時間Ｔt1及び感光体ドラム６の使用可能な一定の時間Ｔ１が所定の関係（（Ｔ１−Ｔt1）≧０．７×Ｔｘ’）にある。この所定の関係が成立する場合は、トナーカートリッジ９のトナーの残量が無くなる時点で、総作動時間Ｔt1が感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１を越えないであろうと推定される。ただし、Ｔ１＝１６４Ｋである。
【００６０】
ここで、上記条件（１）及び（２）のいずれかが満たされていれば、制御装置２１は、トナーカートリッジ９の交換が近く、トナーカートリッジ９の準備を促す旨を表示装置２２の表示画面に表示する。また、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーカートリッジ９のトナーが未だに有ることを確認し、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する。
【００６１】
この後、記録用紙への記録が随時行なわれ、これに伴ってトナーカートリッジ９のトナーが無くなると、制御装置２１は、エンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったことを判定し、この画像形成装置による記録用紙への記録を禁止する。このとき、制御装置２１は、トナーカートリッジ９の交換の指示を表示装置２２の表示画面に表示する。制御装置２１は、装着センサ９ｓの検出出力に基づいてトナーカートリッジ９の交換を判定している。そして、トナーカートリッジ９が交換されるまでは、制御装置２１は、画像形成装置のリセット動作、例えば画像形成装置が一旦停止された後に再起動されたり、画像形成装置のフロントドアの開閉に伴いリセットスイッチのオン等がなされても、記録用紙への記録の禁止及びトナーカートリッジ９の交換指示の表示を継続する。
【００６２】
（プロセスカートリッジ２の交換時期）
次の条件（３）、（４）及び（５）のいずれかが満たされていれば、プロセスカートリッジ２の交換時期にある。
【００６３】
条件（３）
トナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつＧ≧６０Ｋである。つまり、トナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ２ａの使用期間における記録枚数計数値Ｇが予め設定された６０Ｋ以上（Ｇ≧６０Ｋ）である。ただし、Ｋ＝１０００である。
【００６４】
条件（４）
最初のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつＴt1＞Ｔ２（＝０．７×Ｔ１）である。つまり、最初のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、総作動時間Ｔt1が予め設定された時間Ｔ２を超えている。ただし、Ｔ２＝１１５Ｋ（秒）である。
【００６５】
条件（５）
交換された２個目以降のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつ（Ｔ１−Ｔt1）＜０．７×Ｔｘ’である。つまり、交換された２個目以降のトナーカートリッジ９の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、複数のトナーカートリッジ９のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを平均した平均作動時間Ｔｘ’、総作動時間Ｔt1及び予め設定された時間Ｔ１が所定の関係（（Ｔ１−Ｔt1）＜０．７×Ｔｘ’）にある。この所定の関係が成立する場合は、トナーカートリッジ９のトナーが無くなる時点で、総作動時間Ｔt1が感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１にほぼ達するであろうと推定される。ただし、Ｔ１＝１６４Ｋである。
【００６６】
ここで、上記条件（３）、（４）及び（５）のいずれかが満たされていれば、制御装置２１は、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換が近く、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の準備を促す旨を表示装置２２の表示画面に表示する。この後、制御装置２１は、総作動時間Ｔt1が予め設定された時間Ｔ０（＝２１５Ｋ（秒））を超えるか、又はトナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する。
【００６７】
尚、時間Ｔ０は感光体ドラム６の寿命を示しており、時間Ｔ０に感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が達したときには、感光体ドラム６表面の膜が限界膜厚まで摩耗したとみなされる。
【００６８】
そして、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ０を超えるか、エンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されると、制御装置２１は、この画像形成装置による記録用紙への記録を禁止し、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換の指示を表示装置２２の表示画面に表示する。制御装置２１は、各装着センサ２ｓ，９ｓの検出出力に基づいて各カートリッジ２ａ，９の交換を判定しており、各カートリッジ２ａ，９が交換されるまで、画像形成装置のリセット動作がなされても、記録用紙への記録の禁止及びメインカートリッジ２ａの交換指示の表示を継続する。ただし、作動時間Ｔt1が時間Ｔ０を超えたことに基づいて記録用紙への記録を禁止した場合は、装置本体１の操作パネル（図示せず）の操作により記録用紙への記録の禁止を解除することができる。
【００６９】
ここで、トナーカートリッジ９及びメインカートリッジ２ａの交換に関する各種の表示内容と表示時期を次表（１）に示しておく。
【００７０】
【表１】
0003848056.tif 000002
【００７１】
次に、図３乃至図７のフローチャートを参照して、本実施形態の画像形成装置によるトナーカートリッジ９及びプロセスカートリッジ２の交換時期の判定手順及び表示手順を説明する。
【００７２】
まず、画像形成装置が起動されたり、画像形成装置のフロントドアの開閉に伴いリセットスイッチのオン等がなされ、画像形成装置のリセット動作が行なわれると、制御装置２１は、装着センサ２ｓの検出出力に基づいて新たなメインカートリッジ２ａが装着されたか否かを判定する（図３のステップＳ１）。そして、新たなメインカートリッジ２ａが装着されたと判定された場合は（図３のステップＳ１，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、記録枚数計数値Ｇ及び感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1を初期化する（図３のステップＳ２及びＳ３）。
【００７３】
更に、制御装置２１は、装着センサ９ｓの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ９が装着されたか否かを判定する（図３のステップＳ４）。そして、新たなトナーカートリッジ９が装着されたと判定された場合は（図３のステップＳ４，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ及びトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓを初期化する（図３のステップＳ５及びＳ６）。
【００７４】
次に、制御装置２１は、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１（＝１６４Ｋ（秒））以内であるか否かを判定する（図３のステップＳ７）。総作動時間Ｔt1を初期化した直後であるから、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ１以内であると判定され（図３のステップＳ７，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓが予め設定された時間に達したか否か、つまりトナーの残量が少なくなったか否かを判定する（図３のステップＳ８）。トナー補給時間Ｔｓを初期化したばかりであるから、トナーの残量が少なくなっていないと判定される（図３のステップＳ８，Ｎｏ）。この場合、各ステップＳ７，Ｓ８を繰り返すことになる。
【００７５】
各ステップＳ７，Ｓ８を繰り返すうちに、制御装置２１は、記録用紙の記録が行なわれると記録枚数計数値Ｇを更新し、感光体ドラム６の回転に伴い総作動時間Ｔt1とトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを更新し、トナー補給ローラ９ｒの回転に伴いトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓを更新する。また、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ及びトナー補給時間Ｔｓは、制御装置２１内で随時記憶されて更新されると共に、トナーカートリッジ９のＩＣチップに随時書き込まれて更新される。
【００７６】
こうして各ステップＳ７，Ｓ８を繰り返すうちに、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１を超えると（図３のステップＳ７，Ｙｅｓ）、後で述べる図４のステップＳ１７に移る。
【００７７】
また、トナー補給時間Ｔｓが予め設定された時間に達して、トナーの残量が少なくなったと判定されると（図３のステップＳ８，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間ＴｘをデータＸ１として記憶してから（図３のステップＳ９）、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が予め設定された時間Ｔ２以上であるか否かを判定する（図３のステップＳ１０）。ただし、時間Ｔ２は、感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１を０．７倍した値である（Ｔ２＝Ｔ１×０．７＝１６４Ｋ×０．７＝１１５Ｋ（秒））。
【００７８】
ここで、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２未満であれば（図３のステップＳ１０，Ｎｏ）、感光体ドラム６による記録を十分に継続できるものとみなされる。この場合、制御装置２１は、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上であるか否かを判定する（図３のステップＳ１１）。そして、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ未満であれば（図３のステップＳ１１，Ｎｏ）、感光体ドラム６が使用可能な状態にあるとみなされる。つまり、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２未満であって、かつ記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ未満であれば、感光体ドラム６の寿命に達するまでには余裕があるとみなされ、図４のステップＳ１２に移る。
【００７９】
このとき既に、最初のトナーカートリッジ９の使用期間にトナーの残量が少なくなったと判定され（図３のステップＳ８，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1（最初のトナーカートリッジ９の使用期間においては総作動時間Ｔt1＝トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ）が時間Ｔ２未満であって（図３のステップＳ１０，Ｎｏ）、かつ記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ未満である（図３のステップＳ１１，Ｎｏ）と判定されたので、上記条件（１）が満たされる。このため、図４のステップＳ１２において、制御装置２１は、トナーカートリッジ９の交換が近く、トナーカートリッジ９の準備を促す旨を表示装置２２の表示画面に表示する。そして、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで（図４のステップＳ１４）、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する（図４のステップＳ１３）。そして、トナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されると（図４のステップＳ１４，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、トナーカートリッジ９の寿命に達したことをＩＣチップに書き込む（図４のステップＳ１５）。この後、制御装置２１は、トナーカートリッジ９が交換されるまでは、画像形成装置のリセット動作がなされても、トナーカートリッジ９の交換指示の表示及び記録用紙への記録の禁止を継続する（図４のステップＳ１６，Ｓ２２）。
【００８０】
この後、交換指示の表示に従って、トナーカートリッジ９を交換すると、制御装置２１は、該表示及び記録の禁止を解除し、図３のステップＳ１に戻る。
【００８１】
一方、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２以上であれば（図３のステップＳ１０，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の寿命に達する直前にあるとみなされる。更に、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２未満であっても、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上であれば（図３のステップＳ１１，Ｙｅｓ）、やはり感光体ドラム６の寿命に達する直前にあるとみなされる。例えば、多枚数のマルチプリントを頻繁に行うという使用状態においては、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２未満でありながら、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上になり得る。いずれにしろ、図４のステップＳ１７に移る。
【００８２】
このとき既に、トナーの残量が少なくなったと判定され（図３のステップＳ８，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ２以上であるか（図３のステップＳ１０，Ｙｅｓ）、又は記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上である（図３のステップＳ１１，Ｙｅｓ）と判定されたので、上記条件（３）又は（４）が満たされる。このため、図４のステップＳ１７において、制御装置２１は、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換が近く、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の準備を促す旨を表示装置２２の表示画面に表示する。そして、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで（図４のステップＳ１９）、この画像形成装置による記録が可能な状態を維持する（図４のステップＳ１８）。そして、トナーが無くなったと判定されると（図４のステップＳ１９，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、トナーカートリッジ９の寿命に達したことをトナーカートリッジ９のＩＣチップに書き込む（図４のステップＳ２０）。この後、制御装置２１は、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９が交換されるまでは、画像形成装置のリセット動作がなされても、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換指示の表示及び記録用紙への記録の禁止を継続する（図４のステップＳ２１，Ｓ２２）。
【００８３】
この後、交換指示の表示に従って、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９を交換すると、制御装置２１は、該表示及び記録の禁止を解除し、図３のステップＳ１に戻る。
【００８４】
次に、図３のステップＳ１においてメインカートリッジ２ａが新たに装着されたものではないと判定された場合は、制御装置２１は、既に計時が行なわれている感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1を読み出して、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ０（＝２１５Ｋ（秒））以上であるか否かを判定する（図３のステップＳ３０）。感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ０以上である場合は（図３のステップＳ３０，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の寿命に達しているとみなされ図４のステップＳ２１，Ｓ２２に移る。
【００８５】
また、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が時間Ｔ０未満である場合は（図３のステップＳ３０，Ｎｏ）、制御装置２１は、装着センサ９ｓの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ９が装着されたか否かを判定する（図３のステップＳ３１）。そして、トナーカートリッジ９が新たに装着されたものでないと判定されると（（図３のステップＳ３１，Ｎｏ）、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のＩＣチップに該トナーカートリッジ９の寿命に達したことが既に書き込まれているか否かを判定する（図３のステップＳ３２）。寿命に達したことが既に書き込まれている場合は（図３のステップＳ３２，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９の交換を要するとみなされ、図４のステップＳ１６，Ｓ２２に移る。
【００８６】
一方、トナーカートリッジ９が新たに装着されたものであると判定されたり（（図３のステップＳ３１，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９の寿命に達したことが書き込まれていない場合は（図３のステップＳ３２，Ｎｏ）、図３のステップＳ９において感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間ＴｘをデータＸｉ（ｉ＝１，２，…）として記憶するという処理を１回以上繰り返し、データＸ１，…を既に記憶しているか否かが判定される。制御装置２１は、この判定を行い、既に記憶しているならば（図３のステップＳ３３，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取ったトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓと当該制御装置２１に記憶されているトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓが一致することを確認してから（図３のステップＳ３４，Ｙｅｓ）、つまり以前のトナーカートリッジ９が継続して使用されていることを確認してから、後で述べる図５のステップＳ３５に移る。
【００８７】
また、図３のステップＳ９におけるデータＸ１，…が記憶されていなければ（図３のステップＳ３３，Ｎｏ）、トナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取ったトナー補給時間Ｔｓと当該制御装置２１に記憶されているトナー補給時間Ｔｓが一致することを確認してから（図３のステップＳ５０，Ｙｅｓ）、図３のステップＳ５に移る。例えば、１個目のトナーカートリッジ９の使用途中で、画像形成装置のリセット動作がなされたときには、ステップＳ５０からステップＳ５，Ｓ６に移ることになる。
【００８８】
図３のステップＳ５，Ｓ６において、感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘは、リセットされずにトナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取った値に更新され、またトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓも、リセットされずにトナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取った値に更新される。この後、図３のステップＳ７以降の処理に移る。
【００８９】
また、図３の各ステップＳ３４，Ｓ５０において、トナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取ったトナー補給時間Ｔｓと当該制御装置２１に記憶されているトナー補給時間Ｔｓが一致しないと判定された場合は、以前のトナーカートリッジ９が継続して使用されていないことになる。例えば、画像形成装置の電源オフ時に、トナーカートリッジ９が使用途中の他のトナーカートリッジ９に交換されると両者のトナー補給時間Ｔｓが一致しない。この様なときには、制御装置２１は、当該制御装置２１に内示されているトナー補給時間Ｔｓ及びトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを消去すると共に、トナーカートリッジ９のＩＣチップ内のトナー補給時間Ｔｓ及びトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを消去する。これによって、不的確なトナー補給時間Ｔｓ及びトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘに基づく制御が防止される。
【００９０】
この後、制御装置２１は、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が感光体ドラム６の使用可能な時間Ｔ１以内であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。そして、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ１以内でなければ（ステップＳ５１，Ｎｏ）、図４のステップＳ１７に移って、トナーを使い切ってからメインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換の指示を表示する。また、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ１以内であれば（ステップＳ５１，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９のエンプティセンサ９ｅの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されるまで（図３のステップＳ５３）、この画像形成装置による記録が可能な状態を維持し（図３のステップＳ５２）、この後に図４のステップＳ１５に移る。
【００９１】
次に、先に述べた様に図３のステップＳ９におけるデータＸ１，…が既に記憶され（図３のステップＳ３３，Ｙｅｓ）、以前のトナーカートリッジ９が継続して使用されていると（図３のステップＳ３４，Ｙｅｓ）、図５のステップＳ３５に移る。この場合は、２個以上のトナーカートリッジ９を交換して使用していることになる。
【００９２】
このとき、制御装置２１は、感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘをトナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取った値に更新し（図５のステップＳ３６）、またトナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓもトナーカートリッジ９のＩＣチップから読み取った値に更新する（図５のステップＳ３７）。この後、制御装置２１は、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1が使用可能な時間Ｔ１以内であるか否かを判定し（図５のステップＳ３８）、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ１以内でなければ（図５のステップＳ３８，Ｎｏ）、感光体ドラム６の寿命に達する直前なので、図４のステップＳ１７に移る。また、総作動時間Ｔt1が時間Ｔ１以内であれば（図５のステップＳ３８，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の寿命に達するまでに余裕があるとみなされるので、トナーカートリッジ９のトナー補給時間Ｔｓが予め設定された時間に達したか否か、つまりトナーの残量が少なくなったか否かを判定し（図５のステップＳ３９）、トナーの残量が少なくなったと判定されるまで各ステップＳ３８，Ｓ３９を繰り返す。
【００９３】
各ステップＳ３８，Ｓ３９を繰り返すうちに、記録用紙への記録が繰り返され、トナー補給時間Ｔｓが予め設定された時間に達して、トナーの残量が少なくなったと判定されると（図５のステップＳ３９，Ｙｅｓ）、制御装置２１は、感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間ＴｘをデータＸｉとして記憶し、既に記憶している各データＸ１，…，Ｘｉを読み出し（図５のステップＳ４０）、これらのデータＸ１，…，Ｘｉの平均値を求め、この平均値を感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘとして用いる（図５のステップＳ４１）。すなわち、各トナーカートリッジ９毎に、トナーの残量が少なくなったと判定されたときの感光体ドラム６のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを記憶しておき、これらのトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを平均化して、平均作動時間Ｔｘ’を求める。
【００９４】
この後、制御装置２１は、感光体ドラム６の総作動時間Ｔt1を読み出し（図５のステップＳ４２）、平均作動時間Ｔｘ’、総作動時間Ｔt1及び時間Ｔ１が所定の関係（（Ｔ１−Ｔt1）＜０．７×Ｔｘ’）にあるか否かを判定する（図５のステップＳ４３）。
【００９５】
ここで、図５のステップＳ３５に移ったときに２個以上のトナーカートリッジ９を交換して使用していることになる。その上で、図５のステップＳ４３において所定の関係（（Ｔ１−Ｔt1）＜０．７×Ｔｘ’）にあると判定されると（図５のステップＳ４３，Ｙｅｓ）、上記条件（５）が満たされていることになり、図４のステップＳ１７に移る。これによって、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換が近く、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の準備を促す旨が表示され、トナーカートリッジ９のトナーが無くなるまで、この画像形成装置による記録用紙への記録可能な状態が維持され、トナーが尽きると、メインカートリッジ２ａ及びトナーカートリッジ９の交換指示が表示されて、この画像形成装置による記録用紙への記録が禁止される。
【００９６】
また、図５のステップＳ４３において所定の関係（（Ｔ１−Ｔt1）＜０．７×Ｔｘ’）にないと判定されると（図５のステップＳ４３，Ｎｏ）、制御装置２１は、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上であるか否かを判定する（図５のステップＳ４４）。そして、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ以上であれば（図５のステップＳ４４，Ｙｅｓ）、感光体ドラム６の寿命に達する直前にあるとみなされるので、図４のステップＳ１７に移る。また、記録枚数計数値Ｇが６０Ｋ未満であれば（図５のステップＳ４４，Ｎｏ）、このときにＧ＜６０Ｋ、かつ（Ｔ１−Ｔt1）≧  ０．７×Ｔｘ’という上記条件（２）が満たされるので、図４のステップＳ１２に移る。これによって、トナーカートリッジ９の交換が近く、トナーカートリッジ９の準備を促す旨が表示され、トナーカートリッジ９のトナーが無くなるまで、この画像形成装置による記録用紙への記録可能な状態が維持され、トナーが尽きると、トナーカートリッジ９の交換指示が表示されて、この画像形成装置による記録用紙への記録が禁止される。
【００９７】
尚、複数のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを平均化してなる平均作動時間Ｔｘ’は、メインカートリッジ２ａの交換時点で初期化しても良いし、メインカートリッジ２ａの交換に関係無く、この画像形成装置の最初の起動時より、トナーカートリッジが交換される度に、平均作動時間Ｔｘ’を更新しても構わない。
【００９８】
次に、図６のフローチャートを参照して、図３のステップＳ５３及び図４の各ステップＳ１３，Ｓ１８における画像形成装置の記録動作を詳しく説明する。
【００９９】
まず、制御装置２１は、待機状態にあり（図６のステップＳ６１）、記録用紙への記録要求が発生すると（図６のステップＳ６２）、この画像形成装置を統括的に制御することにより記録用紙への記録を行う（図６のステップＳ６３）。このとき、制御装置２１は、トナー補給モータ９ｍによってトナー補給ローラ９ｒを回転させて、トナーカートリッジ９内のトナーを現像装置８に補給するならば、その間にトナー補給時間Ｔｓを進める（図６のステップＳ６４）。
【０１００】
そして、制御装置２１は、指標Ｎ＝１としてから（図６のステップＳ６５ａ）、トナー補給時間Ｔｓをトナーカートリッジ９のＩＣチップに書き込む（図６のステップＳ６５ｂ）。この後、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のＩＣチップからトナー補給時間Ｔｓを読み出し（図６のステップＳ６５ｃ）、この読み出したトナー補給時間Ｔｓが当該制御装置２１に内示されているトナー補給時間Ｔｓに一致することを確認する（図６のステップＳ６５ｄ）。両者のトナー補給時間Ｔｓが一致しない場合は（図６のステップＳ６５ｄ，Ｎｏ）、制御装置２１は、指標Ｎ＝３でないことを確認し（図６のステップＳ６５ｆ，Ｎｏ）、指標Ｎを１つ歩進してから（図６のステップＳ６５ｅ）、ステップＳ６５ｂに戻る。指標Ｎ＝３となるまで（図６のステップＳ６５ｆ，Ｙｅｓ）、つまり確認を３回繰り返し行っても、両者のトナー補給時間Ｔｓが一致しなければ、制御装置２１は、この画像形成装置による記録動作を禁止して、トナーカートリッジ９のＩＣチップのトナー補給時間Ｔｓが不正であることを表示装置２２の表示画面に表示する（図６のステップＳ７１）。
【０１０１】
一方、制御装置２１は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム６が回転されている間、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘを進め（図６のステップＳ６６）、このトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘをトナーカートリッジ９のＩＣチップに書き込む（図６のステップＳ６７）。そして、トナー補給時間Ｔｓと同様に、制御装置２１は、トナーカートリッジ９のＩＣチップから読み出したトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘと当該制御装置２１に内示されているトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘの一致を確認し（図６のステップＳ６８）、この確認を３回繰り返しても一致しなければ（図６のステップＳ６８，Ｎｏ）、この画像形成装置による記録動作を禁止して、トナーカートリッジ９のＩＣチップのトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘが不正であることを表示装置２２の表示画面に表示する（図６のステップＳ７０）。また、両者のトナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘの一致を確認することができれば（図６のステップＳ６８，Ｙｅｓ）、待機状態へと戻る（図６のステップＳ６９）。
【０１０２】
この様な画像形成装置の記録動作は、図３のステップＳ５３及び図４の各ステップＳ１３，Ｓ１８だけでなく、何時でも実行することができる。例えば、図３の各ステップＳ７，Ｓ８を繰り返しているときや、図５の各ステップＳ３８，Ｓ３９を繰り返しているときにも、図６のフローチャートの記録動作を実行することができる。
【０１０３】
この様に本実施形態においては、記録枚数計数値Ｇ、総作動時間Ｔt1、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ、及びトナー補給時間Ｔｓを用いて、条件（１）乃至（５）のいずれかが満たされるか否かを判定し、いずれかの条件が満たされれば、プロセスカートリッジ２又はトナーカートリッジ９の交換を促す旨を表示し、トナーが無くなると、記録動作を禁止して、プロセスカートリッジ２又はトナーカートリッジ９の交換の指示を表示している。このため、感光体ドラム６及びトナーカートリッジ９をそれぞれの適切な時期に交換することができ、無駄が発生せずに済む。
【０１０４】
尚、本発明は、本実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、メインカートリッジ２ａにＩＣチップを設けておき、このＩＣチップに対する記録枚数計数値Ｇや総作動時間Ｔt1の書き込み及び読み出しを可能にしても良い。
【０１０５】
また、メインカートリッジ２ａやトナーカートリッジ９のＩＣチップにそれぞれのカートリッジのＩＤコード等を与えて、これらのカートリッジを管理しても構わない。
【０１０６】
更に、記録枚数計数値Ｇ、総作動時間Ｔt1、トナーカートリッジ対応作動時間Ｔｘ、及びトナー補給時間Ｔｓと比較されるそれぞれの値は、画像形成装置の性能や特性に応じて適宜に変更することができる。
【０１０７】
また、メインカートリッジには少なくとも感光体ドラムが内蔵されていれば良く、他の現像装置、帯電装置、除電装置、クリーナ等は選択的に組み込めば良い。同様に、トナーカートリッジには少なくともトナーが収納されていれば良い。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間に基づいて、メインカートリッジの交換の要否、トナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を判定している。トナー補給時間は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【０１０９】
また、本発明によれば、トナーカートリッジの不適切な交換が行なわれたときに、トナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間を無効にしているので、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否の判定を誤ることがない。
【０１１０】
更に、本発明によれば、刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、トナーカートリッジの交換を行うことができる。
【０１１１】
また、本発明によれば、各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して用いることにより、このトナーカートリッジ対応作動時間に基づく判定の精度を向上させることができる。
【０１１２】
更に、本発明によれば、トナーカートリッジの空が検出された場合は、空のトナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまで、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示するので、トナーカートリッジが空にも係わらず、トナーの補給動作が行なわれたり、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【０１１３】
また、本発明によれば、刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、メインカートリッジの交換を行うことができ、また暫くは記録動作を続行することができる。
【０１１４】
また、本発明によれば、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示するので、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を概略的に示す側面図である。
【図２】本実施形態におけるプロセスカートリッジ、メインカートリッジ及びトナーカートリッジを概略的に示す側面図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置による制御動作を示すフローチャートである、
【図４】図３に引き続く制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図３に引き続く他の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図３及び図４の制御動作におけるサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  装置本体
２  プロセスカートリッジ
２ａ  メインカートリッジ
２ｓ，９ｓ  装着センサ
３  光学系
４  転写装置
５  定着装置
６  感光体ドラム
７  帯電装置
８  現像装置
９  トナーカートリッジ
９ｅ  エンプティセンサ
１０  除電装置
１２  加圧ローラ
１３  加熱ローラ
１４  クリーナー
２１  制御装置
２２  表示装置
【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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