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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131019
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/16 20060101AFI20240920BHJP
   G03G 21/00 20060101ALI20240920BHJP
【FI】
G03G15/16
G03G21/00 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023041026
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000295
【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100174104
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 康一
(72)【発明者】
【氏名】光延 秀剛
【テーマコード(参考)】
2H200
2H270
【Fターム(参考)】
2H200GA12
2H200GA23
2H200GA33
2H200GB12
2H200GB22
2H200HA02
2H200HB12
2H200HB22
2H200JA01
2H200JB06
2H200LB02
2H200LB13
2H200LB17
2H200PB19
2H270LA80
2H270LA88
2H270LC06
2H270LC07
2H270RA02
2H270RA09
2H270ZC03
2H270ZC04
2H270ZC08
(57)【要約】
【課題】現像剤の回収量を適切に算出できるようにする。
【解決手段】装置本体部に設けられ、第1の色の画像を形成する第1の画像形成部と、前記第1の色とは異なる第2の色の画像を形成する第2の画像形成部のうちの一方が選択的に装着可能な装着部と、転写ベルトを有し、前記第1の画像形成部又は前記第2の画像形成部で形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、前記転写ベルトに付着した現像剤を回収する回収部と、前記回収部に回収される現像剤の回収量を算出する算出部と、前記算出部により算出結果に基づいて通知する通知部とを備え、前記算出部は、前記第1の画像形成部が前記装着部に装着された第1の状態と、前記第2の画像形成部が前記装着部に装着された第2の状態とに基づいて、現像剤の回収量を算出する。
【選択図】図6

【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置本体部と、
前記装置本体部に設けられ、第1の色の画像を形成する第1の画像形成部と、前記第1の色とは異なる第2の色の画像を形成する第2の画像形成部のうちの一方が選択的に装着可能な装着部と、
転写ベルトを有し、前記第1の画像形成部又は前記第2の画像形成部で形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、
前記転写ベルトに付着した現像剤を回収する回収部と、
前記回収部に回収される現像剤の回収量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて通知する通知部と
を備え、
前記算出部は、
前記第1の画像形成部が前記装着部に装着された第1の状態と、前記第2の画像形成部が前記装着部に装着された第2の状態とに基づいて、現像剤の回収量を算出する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記第1の画像形成部が用いる現像剤よりも前記第2の画像形成部が用いる現像剤の方が前記転写ベルトに付着する現像剤の量が多くなり、
前記算出部は、
前記第1の状態の場合よりも前記第2の状態の場合の方が現像剤の回収量が多くなるように現像剤の回収量を算出する
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】
前記算出部は、
前記第1の状態の場合には、第1の補正係数を用いて現像剤の回収量を算出し、前記第2の状態の場合には、前記第1の補正係数よりも大きな値に設定されている第2の補正係数を用いて現像剤の回収量を算出する
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の補正係数は、
前記第1の状態の場合に前記回収部に回収されると想定される現像剤の回収量に基づいて設定され、
前記第2の補正係数は、
前記第2の状態の場合に前記回収部に回収されると想定される現像剤の回収量に基づいて設定されている
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】
前記装着部は、前記転写ベルトの走行方向に沿って複数設けられ、
前記第1の状態は、前記複数の装着部のうちの1つに前記第1の画像形成部が装着された状態であり、前記第2の状態は、前記複数の装着部のうちの1つに前記第2の画像形成部が装着された状態であり、
前記算出部は、
前記第2の状態の場合に、前記第2の画像形成部の装着位置に基づいて現像剤の回収量を算出する
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6】
前記第2の画像形成部の装着位置が前記転写ベルトの走行方向の下流側に位置するほど前記転写ベルトに付着する現像剤の量は多くなり、
前記算出部は、
前記第2の画像形成部の装着位置が前記転写ベルトの走行方向の下流側に位置するほど現像剤の回収量が多くなるように現像剤の回収量を算出する
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】
前記第2の画像形成部は、前記転写ベルトの走行方向の上流側に位置する第1の装着部又は前記転写ベルトの走行方向の下流側に位置する第2の装着部に装着され、
前記算出部は、
前記第2の画像形成部が上流側の前記第1の装着部に装着されている場合には、上流側用補正係数を用いて現像剤の回収量を算出し、前記第2の画像形成部が下流側の前記第2の装着部に装着されている場合には、前記上流側用補正係数よりも大きな値に設定されている下流側用補正係数を用いて現像剤の回収量を算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記上流側用補正係数は、
前記第2の画像形成部が前記第1の装着部に装着されている場合に前記回収部に回収されると想定される現像剤の回収量に基づいて設定され、
前記下流側用補正係数は、
前記第2の画像形成部が前記第2の装着部に装着されている場合に前記回収部に回収されると想定される現像剤の回収量に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記第1の画像形成部は、黒色の現像剤を用いて黒色の画像を形成し、
前記第2の画像形成部は、金属含有の顔料を有する現像剤を用いて画像を形成する
ことを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項10】
装置本体部と、
前記装置本体部に設けられ、第1の色の画像を形成する第1の画像形成部と、前記第1の色とは異なる第2の色の画像を形成する第2の画像形成部のうちの一方が装着可能な装着部と、
転写ベルトを有し、前記第1の画像形成部で形成された画像と前記第2の画像形成部で形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、
前記転写ベルトに付着した現像剤を回収する回収部と、
前記回収部に回収される現像剤の回収量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて通知する通知部と
を備え、
前記装着部は、前記転写ベルトの走行方向に沿って複数設けられ、
前記複数の装着部のうちの1つに前記第1の画像形成部が装着されるとともに、前記複数の装着部のうちの1つに前記第2の画像形成部が装着されるようになっていて、
前記算出部は、
前記第1の画像形成部と前記第2の画像形成部の装着位置に基づいて、現像剤の回収量を算出する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項11】
前記第2の画像形成部の装着位置が前記転写ベルトの走行方向の下流側に位置するほど前記転写ベルトに付着する現像剤の量は多くなり、
前記算出部は、
前記第2の画像形成部の装着位置が前記転写ベルトの走行方向の下流側に位置するほど現像剤の回収量が多くなるように現像剤の回収量を算出する
ことを特徴とする請求項10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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を用いたカラープリンタ等の画像形成装置では、感光体、帯電手段、露光手段、現像手段などで構成される画像形成部を複数色分有している。このような電子写真方式の画像形成装置では、例えば、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの4色の現像剤(具体的にはトナー)に対応する4個の画像形成部を転写ベルトの走行方向に沿って配置し、これら4個の画像形成部により形成された各色の画像を、転写ベルトによって搬送されてきた媒体(具体的には印刷用紙)に順次転写していくようになっている。またこの種の画像形成装置では、転写ベルトに付着してしまった現像剤を廃現像剤として回収容器などの回収部に回収するようになっている。
【0003】
従来、この種の画像形成装置として、回収部に回収された現像剤の量(つまり現像剤の回収量)を算出するものがある(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2019-204028号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、画像形成装置には、画像形成部の色や位置を入れ替えて印刷できるものがあるが、このように画像形成部の色や位置を入れ替えて印刷を行うと、転写ベルトに付着する現像剤の量が変化する(つまり現像剤の回収量が変化する)ことがある。しかしながら、従来技術では、このような現像剤の量の変化に対応できずに、算出した現像剤の回収量と実際の回収量との差が大きくなってしまう場合があり、現像剤の回収量を適切に算出することが困難であった。
【0006】
本発明は以上の点を考慮したものであり、現像剤の回収量を適切に算出し得る画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の画像形成装置は、装置本体部と、前記装置本体部に設けられ、第1の色の画像を形成する第1の画像形成部と、前記第1の色とは異なる第2の色の画像を形成する第2の画像形成部のうちの一方が選択的に装着可能な装着部と、転写ベルトを有し、前記第1の画像形成部又は前記第2の画像形成部で形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、前記転写ベルトに付着した現像剤を回収する回収部と、
前記回収部に回収される現像剤の回収量を算出する算出部と、前記算出部の算出結果に基づいて通知する通知部とを備え、前記算出部は、前記第1の画像形成部が前記装着部に装着された第1の状態と、前記第2の画像形成部が前記装着部に装着された第2の状態とに基づいて、現像剤の回収量を算出する。
【0008】
こうすることで、装着部に第1の画像形成部が装着されているか第2の画像形成部が装着されているかによって現像剤の回収量が変化することを考慮して、現像剤の回収量を算出することができる。
【0009】
また本発明の画像形成装置は、装置本体部と、前記装置本体部に設けられ、第1の色の画像を形成する第1の画像形成部と、前記第1の色とは異なる第2の色の画像を形成する第2の画像形成部のうちの一方が装着可能な装着部と、転写ベルトを有し、前記第1の画像形成部で形成された画像と前記第2の画像形成部で形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、前記転写ベルトに付着した現像剤を回収する回収部と、前記回収部に回収される現像剤の回収量を算出する算出部と、前記算出部の算出結果に基づいて通知する通知部とを備え、前記装着部は、前記転写ベルトの走行方向に沿って複数設けられ、前記複数の装着部のうちの1つに前記第1の画像形成部が装着されるとともに、前記複数の装着部のうちの1つに前記第2の画像形成部が装着されるようになっていて、前記算出部は、前記第1の画像形成部と前記第2の画像形成部の装着位置に基づいて、現像剤の回収量を算出する。
【0010】
こうすることで、第1の画像形成部と第2の画像形成部の装着位置によって現像剤の回収量が変化することを考慮して、現像剤の回収量を算出することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、現像剤の回収量を適切に算出し得る画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】第1の実施の形態による画像形成装置の印刷機構の構成を示す図である。
図2】第1の実施の形態による画像形成部の配置パターンを示す図である。
図3】第1の実施の形態による画像形成装置の機能構成を示す制御ブロック図である。
図4】第1の実施の形態及び第2の実施の形態による補正係数を示す表である。
図5】第1の実施の形態による画像形成部と転写ベルトとの間のトナーの移動を示す図である。
図6】第1の実施の形態によるトナーの回収量を算出する手順を示すフローチャートである。
図7】第2の実施の形態による画像形成装置の印刷機構の構成を示す部分拡大図である。
図8】他の実施の形態による中間転写方式の画像形成装置の印刷機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明を実施するための形態(以下、これを実施の形態と呼ぶ)について、図面を用いて詳細に説明する。
【0014】
[1.第1の実施の形態]
[1-1.画像形成装置の構成]
図1に、第1の実施の形態による画像形成装置1の印刷機構の構成を示す。図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真方式のカラープリンタであり、図中右側が装置前側、図中左側が装置後側、図中手前側が装置左側、図中奥側が装置右側、図中上側が装置上側、図中下側が装置下側となっている。
【0015】
この図1に示すように、画像形成装置1は、略箱型の装置筐体2を有しており、装置筐体2内部に、印刷用紙などの媒体Pが図中矢印Aで示す方向に搬送される搬送路Rが設けられ、この搬送路Rに沿って各部が配置された内部構成となっている。さらに装置筐体2外部には、操作表示部33が設けられている。
【0016】
具体的には、搬送路Rは、装置筐体2の下部に設けられた用紙カセット20の前端から上方に延び、そこから後方にカーブして装置筐体2の後端に向かって直線状に延び、そこからさらに上方にカーブして装置筐体2の上面に設けられた排出カセット27へと延びている。装置筐体2の内部には、この搬送路Rに沿って、当該搬送路Rの用紙搬送方向上流側(つまり用紙カセット20に近い側)から順に、給紙ローラ21と、搬送ローラユニット22と、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)及び転写ベルトユニット23と、定着ユニット24と、排出ローラユニット25とが設けられている。
【0017】
用紙カセット20は、媒体Pを積層して収容するものである。画像形成装置1では、媒体Pとして転写紙や色付きの普通紙(色紙と呼ぶ)などを利用することができる。尚、転写紙は、シャツに画像を転写する為の媒体である。この転写紙上に印刷された画像は、アイロンなどの熱によりシャツに転写できるようになっている。また色付の普通紙は、白色以外の色が付いた普通紙であり、例えば黒色、青色又は赤色の普通紙である。
【0018】
給紙ローラ21は、図中矢印Cで示す方向に回転することにより、用紙カセット20に収容されている媒体Pを1枚ずつ分離して搬送路Rへと送り出す(つまり給紙する)ものである。
【0019】
搬送ローラユニット22は、給紙ローラ21により搬送路Rへと送り出された媒体Pを図中矢印Aで示す方向に搬送するものである。この搬送ローラユニット22は、搬送路Rを挟んで対向配置された2つのローラで構成されるローラ対であり、図示しない搬送モータの駆動により回転することで媒体Pを挟持して搬送するようになっている。
【0020】
画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)は、搬送路Rの前後方向に延びる直線部分の上側に、媒体搬送方向の上流側から画像形成部10K、10Y、10M、10Cの順に設けられている。画像形成部10Kはブラック(K)、画像形成部10Yはイエロー(Y)、画像形成部10Mはマゼンタ(M)、画像形成部10Cはシアン(C)の現像剤(例えばトナー)を用いて画像を形成するものである。
【0021】
これら4つの画像形成部10K、10Y、10M、10Cは、それぞれ搬送路Rの前後方向に延びる直線部分の上側に媒体搬送方向の上流側から順に設けられた4つの装着部ST1、ST2、ST3、ST4に装着されている。4つの装着部ST1、ST2、ST3、ST4は、それぞれ任意の画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)を着脱可能となっている。画像形成装置1では、4つの装着部ST1、ST1、ST2、ST3、ST4に、どの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)を装着するかによって、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の配置を変更できるようになっている。図1は、最も媒体搬送方向上流側に位置する装着部ST1に画像形成部10K、つづく装着部ST2に画像形成部10Y、つづく装着部ST3に画像形成部10M、最も用紙搬送方向下流側に位置する装着部ST4に画像形成部10Cが装着された例である。
【0022】
また図2(A)、(B)に図1の部分拡大図(一部省略)を示すように、画像形成装置1では、画像形成部10W(ホワイト)を使用できるようにもなっている。図2(A)は、装着部ST1に画像形成部10C、つづく装着部ST2に画像形成部10Y、つづく装着部ST3に画像形成部10M、装着部ST4に画像形成部10Wが装着された例である。
【0023】
また図2(B)は、装着部ST1に画像形成部10W(ホワイト)、つづく装着部ST2に画像形成部10Y、つづく装着部ST3に画像形成部10M、装着部ST4に画像形成部10Cが装着された例である。画像形成装置1では、図1のように画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)を装着することにより、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーで画像を形成でき、図2(A)、(B)のように画像形成部10(10W、10Y、10M、10C)を装着することにより、ホワイト、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーで画像を形成できるようになっている。
【0024】
つまり画像形成装置1では、図1に示す第1の配置パターンと、図2(A)に示す第2の配置パターンと、図2(B)に示す第3の配置パターンの3つの配置パターンで5つの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)のうちの4つを4つの装着部ST1~ST4に配置できるようになっている。尚、第1の配置パターンは、普通紙に印刷する場合の配置パターンであり、第2の配置パターンは、転写紙に印刷する場合の配置パターンであり、第3の配置パターンは、色紙に印刷する場合の配置パターンである。またこれらの配置パターンは1例であり、これら以外の配置パターンで上述した5色に限らず様々な色(例えばメタリック)の画像形成部10を配置できるようになっていてもよい。
【0025】
ここで、図1に示すように、装着部ST1に画像形成部10K、装着部ST2に画像形成部10Y、装着部ST3に画像形成部10M、装着部ST4に画像形成部10Cが装着されている場合を例に、画像形成部10の構成について説明する。
【0026】
画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)と、帯電ローラ13(13K、13Y、13M、13C)と、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)と、現像ブレード16(16K、16Y、16M、16C)と、供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)と、トナー収容部18(18K、18Y、18M、18C)と、クリーニングブレード19(19K、19Y、19M、19C)とを有している。
【0027】
画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の上方には、LED(Light Emitting Diode)ヘッド14(14K、14Y、14M、14C)が対向配置されている。LEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)は、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)で形成される各色の画像に合わせて発光するようになっている。例えば、装着部ST1に画像形成部10Kが装着されている場合、LEDヘッド14Kは、画像形成部10Kで形成される黒色の画像に合わせて発光するようになっている。
【0028】
像担持体としての感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)は、静電潜像及びトナーを担持するものであり、図中矢印Dで示す方向に回転可能に支持されている。感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)は、図示しない感光体ドラムモータの駆動により回転する。この感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)は、円筒型に加工された導電性支持体上に感光層を塗布した感光層部を有するものである。感光層部は、導電性支持体の表面から順にブロッキング層、電荷発生層、電荷輸送層を有する積層構造となっている。本実施の形態では、電荷輸送層が約18μmとなっている。
【0029】
帯電手段としての帯電ローラ13(13K、13Y、13M、13C)は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面を一様に帯電させるものである。
【0030】
露光手段としてのLEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)は、帯電ローラ13(13K、13Y、13M、13C)により帯電させられた感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面を画素(ドット)ごとに選択的に露光して感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に静電潜像を形成するものである。
【0031】
現像手段としての現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に形成された静電潜像にトナーを搬送して静電潜像をトナー像として現像するものである。この現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)は、金属製のシャフトの外周に弾性体を設けて構成され、弾性体として例えばゴム硬度70度(アスカーC)の半導電性のウレタンゴムを用いている。
【0032】
現像剤供給手段としての供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)は、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)にトナーを供給するものである。この供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)は、金属製のシャフトの外周に発泡体を設けて構成され、発泡体として例えばゴム硬度50度(アスカーF)のシリコン発泡体を用いる。
【0033】
層形成手段としての現像ブレード16(16K、16Y、16M、16C)は、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)に供給されたトナーを規制して現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)の表面にトナー薄層を形成するものである。
【0034】
感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)と、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)と、供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)のそれぞれの回転軸の一端側にはギアが設けられていて、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)のギアと、供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)のギアとが、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)のギアと噛合するようになっている。この為、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)と供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転と連動して回転するようになっている。
【0035】
現像剤収容部としてのトナー収容部18(18K、18Y、18M、18C)は、トナーを貯蔵するタンクであり、貯蔵したトナーを供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)に供給する。画像形成装置1で使用されるブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ホワイト(W)の5色のトナーは、ポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び離形剤で構成され、外添剤(疎水性シリカ)が添加されている。画像形成装置1では、これら5色のトナーとして、粉砕法により得られた粉砕形状の平均粒径8μmのトナーを使用する。尚、重合法などの他の製法で作られたトナーを使用するようにしてもよい。
【0036】
5色のトナーのうち、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色のトナーの着色剤は、有機系の顔料として例えばカーボンブラック、ピグメントイエロー、ピグメントマゼンタ、ピグメントシアンなどを使用する。これら4色のトナーの着色剤については、混ぜて色を作る為、ある程度透明なものが用いられる。これに対して、ホワイト(W)のトナーの着色剤は、金属系の顔料(つまり金属含有の顔料)として例えば二酸化チタンを使用する。ホワイト(W)のトナーの着色剤については、不透明なものが用いられる。尚、画像形成装置1では、上述したように、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ホワイト(W)の5色以外のトナーを用いることもでき、例えば、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)以外の色で有機系の顔料を使用するトナーや、金属系の顔料を使用するメタリックのトナーなどを用いることもできる。
【0037】
クリーニングブレード19(19K、19Y、19M、19C)は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に形成されたトナー像が媒体Pに転写された後、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に残留したトナーをかき取って除去するものである。
【0038】
さらに画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)は、トナー収容部18(18K、18Y、18M、18C)に、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)により形成される画像の色(つまりトナーの色)を識別する為の情報が記憶された色情報記憶部51(51K、51Y、51M、51C)が取り付けられている。
【0039】
記憶部としての色情報記憶部51(51K、51Y、51M、51C)は、不揮発性メモリを搭載したメモリ基板やICチップなどである。この色情報記憶部51は、画像形成装置1の図示しない制御基板に電気的に接続され、各種情報の記憶及び授受を行うことができるものである。具体的には、色情報記憶部51(51K、51Y、51M、51C)は、トナー収容部18(18K、18Y、18M、18C)に収容されているトナーの色情報を記憶し、当該色情報を制御基板に実装された制御部との間で授受するようになっている。
【0040】
尚、この色情報記憶部51(51K、51Y、51M、51C)は、制御基板との間で無線通信可能な無線ICタグなどであってもよい。画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の構成は以上のようになっている。
【0041】
転写ベルトユニット23は、搬送路Rを挟んで画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の下方に配置され、転写ベルト231と、駆動ローラ232(232a、232b)と、転写ローラ233(233K、233Y、233M、233C)と、廃トナー回収部234とを有している。
【0042】
転写ベルト231は、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の下側に配置されていて、搬送路Rに沿って媒体Pを搬送するものである。この転写ベルト231は、環状のベルトであり、前後方向に間隔を空けて配置された2つの駆動ローラ232(232a、232b)により回転可能に張架されている。
【0043】
駆動ローラ232(232a、232b)は、転写ベルト231を張架するものであり、図示しない転写ベルトモータの駆動により回転することで、転写ベルト231を図中矢印Bで示す方向に回転走行させる。
【0044】
転写ローラ233(233K、233Y、233M、233C)は、転写ベルト231を挟んで感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の下方に対向配置されている。この転写ローラ233(233K、233Y、233M、233C)は、所定の転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)に形成されたトナー像を転写ベルト231により搬送されてくる媒体Pに転写するものである。
【0045】
廃トナー回収部234は、転写ベルト231に付着したトナーを回収するものであり、ベルトクリーニングブレード234aと、回収ボックス234bとを有している。
【0046】
ベルトクリーニングブレード234aは、転写ベルト231における、走行方向(矢印Bで示す方向)の最下流に位置する装着部ST4に装着された例えば感光体ドラム12Cと接する転写ニップ部よりもさらに下流側の位置で、当該転写ベルト231と当接するように配置されている。このベルトクリーニングブレード234aは、転写ベルト231に付着したトナーをかき取って除去するものである。ここで、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の印字領域外(つまり静電潜像以外の部分)に現像されたトナーをかぶりトナーと呼ぶ。かぶりトナーは、例えば、マイナスに帯電して使用する画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)のトナーが、帯電不足の為に電位が小さくなる、もしくはプラス側に帯電して、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の印字領域外に現像される現象である。このようにして感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の印字領域外に現像されたかぶりトナーのうち、媒体Pとは接触しない部分に現像されたかぶりトナーが転写ベルト231に付着する。ベルトクリーニングブレード234aは、このようにして転写ベルト231に付着したかぶりトナーを除去するものである。
【0047】
回収ボックス234bは、ベルトクリーニングブレード234aでかき取ったトナー(つまりかぶりトナー)を収容するものである。さらに廃トナー回収部234は、回収ボックス234bに、回収トナーカウント記憶部235が取り付けられている。
【0048】
記憶部としての回収トナーカウント記憶部235は、不揮発性メモリを搭載したメモリ基板やICチップなどである。この回収トナーカウント記憶部235は、上述した色情報記憶部51と同様、画像形成装置1の図示しない制御基板に電気的に接続され、各種情報の記憶及び授受を行うことができるものである。具体的には、回収トナーカウント記憶部235は、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量や回収ボックス234bの残容量を示す残寿命情報などを記憶し、これらの情報を制御基板に実装された制御部との間で授受するようになっている。
【0049】
定着ユニット24は、媒体Pを搬送しながら当該媒体Pに転写されたトナー像を熱と圧力で当該媒体に定着させるものであり、加熱ローラ24aと加圧ローラ24bとを有している。
【0050】
加熱ローラ24aは、内部にハロゲンランプなどの発熱体を有し、媒体Pを加熱するものである。加圧ローラ24bは、媒体Pを加熱ローラ24aに押圧するものである。
【0051】
排出ローラユニット25は、定着ユニット24から搬送されてくる媒体Pを装置筐体2の外部に排出するものである。この排出ローラユニット25は、搬送路Rを挟んで対向配置された2つのローラで構成されるローラ対であり、図示しない搬送モータの駆動により回転することで媒体Pを挟持して搬送し、装置筐体2の外部に排出するようになっている。この排出ローラユニット25により装置筐体2の外部に排出された媒体Pは、装置筐体2の上面に設けられた排出カセット27上に集積される。
【0052】
操作表示部33は、操作者の入力操作を受け付けるキーやボタン、タッチパネルなどを有する操作部と、画像形成装置1の状態を表示したり入力操作を誘導したりする為の各種情報を表示するディスプレイなどの表示部とを有するものである。具体的には、操作表示部33は、例えば、4つの装着部ST1、ST1、ST2、ST3、ST4に、どの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)が装着されているのかを示す情報(つまり配置パターンを示す情報)や、廃トナー回収部234の残容量(つまり回収ボックス234bの残容量)などを表示する。画像形成装置1の印刷機構の構成は、以上のようになっている。
【0053】
つづけて、図3に示す制御ブロック図を用いて、画像形成装置1の機能構成について説明する。図3に示す印刷制御部30は、画像形成装置1全体の動作を制御するものである。この印刷制御部30は、CPU31、メモリ32、操作表示部33、インタフェイス部34、センサ35、プロセス制御部40、現像電圧制御部41、層形成・供給電圧制御部42、帯電電圧制御部43、露光制御部44、転写制御部46、モータ制御部48、廃トナーカウント制御部50、現像部設置位置検知部52、及び現像部回転検知部53と接続され、これら各部との間で情報(信号)の授受が可能となっている。
【0054】
CPU31は、制御手段であり、メモリ32に記憶された制御プログラム(ソフトウェア)を実行するものである。印刷制御部30やプロセス制御部40などの各制御部は、CPU31が制御プログラムを実行することにより印刷制御やプロセス制御などの各制御を行う。
【0055】
メモリ32は、ROM(Read Only Memory)321と、RAM(Random Access Memory)322とを有している。ROM321は、印刷制御などの各制御を行う為の制御プログラム、設定情報、各種補正を行う為の計算式や補正係数などを記憶する不揮発性のメモリである。RAM322は、各制御を行ううえで必要になる制御情報などを一時的に記憶するメモリである。
【0056】
操作表示部33は、上述したように操作部と表示部を有し、印刷制御部30からの指示に従って、入力操作を操作部で受け付け、各種情報を表示部に表示するものである。
【0057】
インタフェイス部34は、印刷制御部30からの指示に従って、LAN(Local Area Network)などの通信回線を介して接続されたパーソナルコンピュータなどの上位装置60との間で通信を行うものである。具体的には、インタフェイス部34は、印刷を指示する印刷データ(印刷ジョブ)を上位装置60から受信する。
【0058】
センサ35は、媒体Pを検出するセンサ、及び画像形成装置1の設置環境情報である温度や湿度を検出するセンサである。印刷制御部30は、このセンサ35から、媒体Pの検出情報、及び温度や湿度などの設置環境情報を取得する。
【0059】
プロセス制御部40は、印刷制御部30からの指示に従って、図1に示す画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)を制御してトナー像を形成し、また定着ユニット24を制御して媒体Pにトナー像を定着させるものである。
【0060】
現像電圧制御部41は、印刷制御部30からの指示に従って、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)に印加する現像電圧を制御するものである。
【0061】
層形成・供給電圧制御部42は、印刷制御部30からの指示に従って、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の現像ブレード16(16K、16Y、16M、16C)及び供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)に印加する電圧を制御するものである。
【0062】
帯電電圧制御部43は、印刷制御部30からの指示に従って、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の帯電ローラ13(13K、13Y、13M、13C)に印加する電圧を制御するものである。
【0063】
露光制御部44は、印刷制御部30からの指示に従って、LEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)による露光を制御するものである。また露光制御部44は、LEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)の発光エネルギーを増減させて感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に付着するトナーの量を増減させることにより、トナー濃度の補正を行う。
【0064】
転写制御部46は、印刷制御部30からの指示に従って、転写ローラ233(233K、233Y、233M、233C)に印加する電圧を制御するものである。
【0065】
モータ制御部48は、印刷制御部30からの指示に従って、図示しない感光体ドラムモータを制御することにより感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)を回転させる。またモータ制御部48は、印刷制御部30からの指示に従って、図示しない転写ベルトモータ、搬送モータ、定着ベルトモータなどを制御することにより、給紙ローラ21、搬送ローラユニット22のローラ、転写ベルト231、定着ユニット24の加熱ローラ24a、排出ローラユニット25のローラなどを回転させる。
【0066】
廃トナーカウント制御部50は、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量と残寿命(つまり回収ボックス234bの空き容量)を算出して、これらの情報を回収トナーカウント記憶部235に記憶する。印刷制御部30は、回収トナーカウント記憶部235に記憶されている廃トナー回収部234の残寿命を操作表示部33に表示させるようになっている。
【0067】
現像部設置位置検知部52は、装着部ST1、ST1、ST2、ST3、ST4に、どの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)が装着されているのかを検知するものである。具体的には、現像部設置位置検知部52は、装着部ST1、ST1、ST2、ST3、ST4のそれぞれに装着された画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)から得られたトナーの色情報などに基づいて、装着部ST1、ST1、ST2、ST3、ST4に、どの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)が装着されているのかを検知する。
【0068】
現像部回転検知部53は、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の回転数(つまり感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転数)を検知して計測するものである。画像形成装置1の機能構成は、以上のようになっている。
【0069】
[1-2.画像形成装置の動作]
次に、画像形成装置1の動作について説明する。まず画像形成装置1の印刷動作について説明する。尚、ここでは、装着部ST1に画像形成部10K、装着部ST2に画像形成部10Y、装着部ST3に画像形成部10M、装着部ST4に画像形成部10Cが装着されている場合を例に、印刷動作について説明する。
【0070】
画像形成装置1の印刷制御部30は、インタフェイス部34により上位装置60から印刷データを受信すると、プロセス制御部40などを制御して印刷動作を開始する。
【0071】
印刷動作を開始すると印刷制御部30は、モータ制御部48により搬送ローラユニット22のローラ、転写ベルト231、定着ユニット24の加熱ローラ24a、排出ローラユニット25のローラなどの回転を開始させるとともに、画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)の感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転を開始させる。
【0072】
このようにして感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転が開始されると、帯電電圧制御部43により電圧が印加された帯電ローラ13(13K、13Y、13M、13C)が、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転に従動して回転することにより、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面が一様に帯電する。
【0073】
つづけて印刷制御部30は、露光制御部44により印刷データに基づいてLEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)を発光させ、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に静電潜像を形成する。
【0074】
つづけて印刷制御部30は、層形成・供給電圧制御部42により供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)に電圧を印可させ、供給ローラ17(17K、17Y、17M、17C)に保持されたトナーを現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)の表面に供給する。
【0075】
つづけて印刷制御部30は、層形成・供給電圧制御部42により現像ブレード16(16K、16Y、16M、16C)に電圧を印可させ、現像ブレード16(16K、16Y、16M、16C)のせん断力により、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)の表面に供給されたトナーの層厚を規制して均一にする。
【0076】
つづけて印刷制御部30は、現像電圧制御部41により現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)に電圧を印可させ、現像ローラ15(15K、15Y、15M、15C)に付着したトナーで感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の表面に形成された静電潜像を現像することによりトナー像を形成する。このとき印刷制御部30は、露光制御部44によりLEDヘッド14(14K、14Y、14M、14C)の発光エネルギーを増減させることにより、トナー濃度の補正を行う。
【0077】
また印刷制御部30は、現像部回転検知部53により画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)のそれぞれの感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転数を計測して、メモリ32に累積して記憶させる。具体的には、印刷制御部30は、例えばA4換算で3枚の印刷を行った場合、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転数を3回と計測して、メモリ32に累積して記憶させる。また印刷制御部30は、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)の回転数とともに、例えば印刷枚数についても、メモリ32に累積して記憶させる。
【0078】
次に、印刷制御部30は、モータ制御部48により給紙ローラ21を回転させ、給紙ローラ21により用紙カセット20に収容された媒体Pを給紙した後、搬送ローラユニット22により転写ベルト231へと搬送する。
【0079】
また一方で、印刷制御部30は、転写制御部46により転写ローラ233(233K、233Y、233M、233C)に電圧を印可させ、転写ベルト231へと搬送されてきた媒体Pに、感光体ドラム12(12K、12Y、12M、12C)に形成されたトナー像を転写する。
【0080】
つづけて印刷制御部30は、プロセス制御部40により定着ユニット24を制御して、媒体Pを搬送しながら熱と圧力で当該媒体Pにトナー像を定着させる。定着ユニット24によりトナー像が定着した媒体P(つまり印刷済みの媒体P)は、排出ローラユニット25により装置筐体2の外部に排出され、排出カセット27上に集積される。画像形成装置1の印刷動作は、以上のようになっている。
【0081】
尚、上述した印刷動作によって転写ベルト231に付着したトナー(つまりかぶりトナー)は、廃トナー回収部234により回収されるようになっている。このとき、印刷制御部30は、廃トナーカウント制御部50により廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量と残寿命を算出して、残寿命を操作表示部33に表示するようになっている。
【0082】
ところで、画像形成部10から転写ベルト231に付着するトナーの量(つまりトナーの回収量)は、画像形成部10の配置パターンによって変化する。従って、廃トナーカウント制御部50では、図4(A)に示すように、画像形成部10の配置パターンごとに異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようになっている。
【0083】
図4(A)に示すように、装着部ST1に画像形成部10Kを装着した場合の画像形成部10Kから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00539、装着部ST2に画像形成部10Yを装着した場合の画像形成部10Yから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00559、装着部ST3に画像形成部10Mを装着した場合の画像形成部10Mから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00579、装着部ST1に画像形成部10Cを装着した場合の画像形成部10Cから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00539、装着部ST1に画像形成部10Cを装着した場合の画像形成部10Cから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00600となっている。
【0084】
また装着部ST1に画像形成部10Wを装着した場合の画像形成部10Wから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.17973、装着部ST4に画像形成部10Wを装着した場合の画像形成部10Wから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.200000となっている。
【0085】
尚、補正係数の単位は、cm/countであり、countは、例えばA4の媒体Pを1ページ印刷したときに+1される値である。つまり補正係数は、1ページ印刷したときに想定されるトナーの回収量を体積で表したものである。図4(B)に示す補正係数については、第2の実施の形態で後述する。
【0086】
図4(A)に示すように、補正係数は、有機系の顔料を使用する画像形成部10K、10Y、10M、10Cと比較して、金属系の顔料を使用する画像形成部10Wの方が、数十倍大きくなっている。この理由は、金属系の顔料を使用するホワイト(W)(あるいはメタリック)のトナーは、有機系の顔料を使用するブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のトナーと比較して、かぶりトナーの量が多くなり、転写ベルト231に付着するトナーの量が多くなる為である。
【0087】
また補正係数は、例えばホワイト(W)の補正係数のように、トナーの種類が同じであれば、画像形成部10の装着位置が、転写ベルト231の走行方向の下流に位置するほど(つまり装着部ST1に装着される場合よりも装着部ST4に装着される場合の方が)大きくなっている。尚、ここでいうトナーの種類とは、有機系の顔料を使用するものと、金属系の顔料を使用するものの2種類である。
【0088】
ここで、図5(A)に第2の配置パターンでのトナーの移動、図5(B)に第3の配置パターンでのトナーの移動を示す。図5(B)に示すように、画像形成部10Wが装着部ST1に装着されている第3の配置パターンの場合、画像形成部10Wから転写ベルト231に付着したトナー(図中○印の粒)の一部が、装着部ST2~ST4に装着された画像形成部10Y、10M、10Cの感光体ドラム12Y、12M、12Cに付着して転写ベルト231から取り除かれる為、廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量は少なくなる。
【0089】
これに対して、図5(A)に示すように、画像形成部10Wが装着部ST4に装着されている第2の配置パターンの場合、画像形成部10Wから転写ベルト231に付着したトナーがそのまま廃トナー回収部234により回収される為、廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量は多くなる。
【0090】
この為、補正係数は、トナーの種類が同じであれば、画像形成部10の装着位置が、転写ベルト231の走行方向の下流に位置するほど(つまり装着部ST1に装着される場合よりも装着部ST4に装着される場合の方が)大きくなっている。
【0091】
このように、補正係数は、トナーの回収量が画像形成部10の装着位置やトナーの種類によって変化することに基づいて、トナーの種類が同じであれば、画像形成部10の装着位置が転写ベルト231の走行方向の下流に位置するほど大きく、また有機系の顔料を使用するものよりも金属系の顔料を使用するものの方が大きくなっている。廃トナーカウント制御部50では、このような補正係数を用いてトナーの回収量を算出することにより、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量と残寿命をより正確に算出できるようになっている。
【0092】
尚、この補正係数は、例えば、配置パターンごとに、ブラック(K)のみの印刷データ、イエロー(Y)のみの印刷データ、マゼンタ(M)のみの印刷データ、シアン(C)のみの印刷データ、ホワイト(W)のみの印刷データをそれぞれ1000枚印刷して1000count増加したときの回収ボックス234bに回収された各色のトナーの回収量を計測して得られた1000count分の体積を0.001倍したものである。
【0093】
ここで、トナーの回収量と廃トナー回収部234の残寿命を算出する手順について、図6に示すフローチャートを用いて詳しく説明する。尚、この手順は、印刷制御部30が、廃トナーカウント制御部50とともに実行する手順である。
【0094】
尚、例えばメモリ32には、普通紙印刷用の第1の配置パターンに対応する補正係数としてD1(C)=0.00600、D1(M)=0.00579、D1(Y)=0.00559、D1(K)=0.00539が記憶保持され、転写紙印刷用の第2の配置パターンに対応する補正係数としてD2(C)=0.00539、D2(W)=0.20000が記憶保持され、色紙印刷用の第3の配置パターンに対応する補正係数としてD3(W)=0.17973が記憶保持されている。
【0095】
尚、第2の配置パターンに対応する補正係数のD2(Y)及びD2(M)については、第1の配置パターンに対応する補正係数のD1(Y)及びD1(M)と同一の値である為、省略されている。また第3の配置パターンに対応する補正係数のD3(Y)、D3(M)、D3(C)については、第1の配置パターンに対応する補正係数のD1(Y)、D1(M)、D1(C)と同一の値である為、省略されている。
【0096】
またメモリ32には、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量がZ(単位はcm)として記憶保持されている。このZは、画像形成装置1の新品時には0となっている。さらにメモリ32には、廃トナー回収部234の限界回収量である廃トナー回収Limit値がL(単位はcm)として記憶保持されている。尚、この廃トナー回収Limit値は、例えば、廃トナー回収部234で回収可能な回収量の最大値に対して10%ほどマージンを取った値であり、例えば1387.3となっている。さらにメモリ32には、転写ベルト231の限界回転数である転写ベルトLimit値がL2として記憶保持されている。さらにメモリ32には、転写ベルト231の回転数がZ2として記憶保持されている。
【0097】
図6に示す最初のステップSP100において、印刷制御部30は、現像部設置位置検知部52により装着部ST1、ST2、ST3、ST4に装着されている各画像形成部10の色を検知する。
【0098】
つづくステップSP101において、印刷制御部30は、現像部設置位置検知部52の検知結果から、画像形成部10の配置パターンが第1の配置パターンであるか否かを判別する。ここで、第1の配置パターンである場合、印刷制御部30は、ステップSP101で肯定結果を得て、ステップSP105に移る。
【0099】
ステップSP105において、印刷制御部30は、操作表示部33に「普通紙model」と表示する。つづくステップSP106において、印刷制御部30は、トナーの回収量を算出する為の補正係数を、第1の配置パターン用のD1(C)、D1(M)、D1(Y)、D1(K)に決定する。
【0100】
つづくステップSP107において、印刷制御部30は、印刷を実行し、印刷枚数をカウントする。つづくステップSP108において、印刷制御部30は、廃トナーカウント制御部50により、この時点までに廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量を、Z=Z+(D1(C)+D1(M)+D1(Y)+D1(K))*countとして算出する。
【0101】
つづくステップSP117において、印刷制御部30は、廃トナーカウント制御部50により、算出したトナーの回収量Zと、廃トナー回収Limit値Lとを比較して、L>Zであるか否かを判別する。ここで、L>Zでない場合、このことはトナーの回収量Zが廃トナー回収Limit値Lに到達していること、つまり廃トナー回収部234が満杯であることを意味する。この場合、印刷制御部30は、ステップSP117で否定結果を得て、ステップSP120に移り、例えば転写ベルトユニット23の交換を指示する画面を操作表示部33に表示し、一連の動作を終了する。
【0102】
一方で、L>Zである場合、廃トナー回収部234が満杯ではないことを意味する。この場合、印刷制御部30は、ステップSP117で肯定結果を得て、ステップSP118に移る。
【0103】
ステップSP118において、印刷制御部30は、転写ベルト231の回転数Z2と、転写ベルトLimit値L2とを比較して、L2>Z2であるか否かを判別する。ここで、L2>Z2でない場合、このことは転写ベルト231の回転数Z2が転写ベルトLimit値L2に到達していること、つまり転写ベルト231を交換するタイミングになったことを意味する。この場合、印刷制御部30は、ステップSP118で否定結果を得て、ステップSP120に移り、例えば転写ベルトユニット23の交換を指示する画面を操作表示部33に表示し、一連の動作を終了する。
【0104】
一方で、L2>Z2である場合、このことはまだ転写ベルト231を交換するタイミングではないことを意味する。この場合、印刷制御部30は、ステップSP118で肯定結果を得て、ステップSP119に移り、廃トナー回収部234の残寿命を算出して操作表示部33に表示し、次の印刷に備えて待機をする。尚、廃トナー回収部234の残寿命については、例えば、(L-Z)/L*100%として算出することにより、残寿命を%で表示する。またこれに限らず、トナーの回収量を算出する際に用いた4つの補正係数の合計値(例えばD1(C)+D1(M)+D1(Y)+D1(K))をL3とし、廃トナー回収部234の残寿命を(L-Z)/L3として算出することにより、残寿命を残りの印刷可能枚数として表示するようにしてもよい。
【0105】
また一方で、画像形成部10の配置パターンが第1の配置パターンでない場合、印刷制御部30は、上述したステップSP101で否定結果を得てステップSP102に移る。ステップSP102において、印刷制御部30は、画像形成部10の配置パターンが第2の配置パターンであるか否かを判別する。ここで、第2の配置パターンである場合、印刷制御部30は、ステップSP102で肯定結果を得て、ステップSP109に移る。
【0106】
ステップSP109において、印刷制御部30は、操作表示部33に「転写紙対応model」と表示する。つづくステップSP110において、印刷制御部30は、トナーの回収量を算出する為の補正係数を、第2の配置パターン用のD2(W)、D1(M)、D1(Y)、D2(C)に決定する。
【0107】
つづくステップSP111において、印刷制御部30は、印刷を実行し、印刷枚数をカウントする。つづくステップSP112において、印刷制御部30は、廃トナーカウント制御部50により、この時点までに廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量を、Z=Z+(D2(W)+D1(M)+D1(Y)+D2(C))*countとして算出する。つづけて、印刷制御部30は、上述したステップSP117以降の処理を行う。
【0108】
また一方で、画像形成部10の配置パターンが第2の配置パターンでない場合、印刷制御部30は、上述したステップSP102で否定結果を得てステップSP103に移る。ステップSP103において、印刷制御部30は、画像形成部10の配置パターンが第3の配置パターンであるか否かを判別する。ここで、第3の配置パターンである場合、印刷制御部30は、ステップSP103で肯定結果を得て、ステップSP113に移る。
【0109】
ステップSP113において、印刷制御部30は、操作表示部33に「色紙対応model」と表示する。つづくステップSP114において、印刷制御部30は、トナーの回収量を算出する為の補正係数を、第3の配置パターン用のD1(C)、D1(M)、D1(Y)、D3(W)に決定する。
【0110】
つづくステップSP115において、印刷制御部30は、印刷を実行し、印刷枚数をカウントする。つづくステップSP116において、印刷制御部30は、廃トナーカウント制御部50により、この時点までに廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量を、Z=Z+(D1(C)+D1(M)+D1(Y)+D3(W))*countとして算出する。つづけて、印刷制御部30は、上述したステップSP117以降の処理を行う。
【0111】
また一方で、画像形成部10の配置パターンが第3の配置パターンでない場合、印刷制御部30は、上述したステップSP103で否定結果を得てステップSP104に移る。この場合、画像形成部10の配置パターンが第1乃至第3の配置パターンのいずれでもないことから、印刷制御部30は、画像形成部10を正しく装着するよう指示する画面を操作表示部33に表示し、一連の動作を終了する。トナーの回収量と残寿命を算出する手順は、以上のようになっている。
【0112】
[1-3.まとめと効果]
ここまで説明したように、第1の実施の形態では、画像形成装置1に、装置本体部としての装置筐体2と、装置筐体2に設けられ、第1の色としての黒色の画像を形成する第1の画像形成部としての画像形成部10Kと、第2の色としての白色の画像を形成する第2の画像形成部としての画像形成部10Wのうちの一方が選択的に装着可能な装着部ST(ST1~ST4)と、転写ベルト231を有し、画像形成部10K又は画像形成部10Wで形成された画像を記録媒体としての媒体Pに転写する転写部としての転写ベルトユニット23と、転写ベルト231に付着した現像剤としてのトナーを回収する回収部としての廃トナー回収部234と、廃トナー回収部234に回収されるトナーの回収量を算出する算出部としての印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50と、トナーの回収量の算出結果に基づいて通知を行う(つまり廃トナー回収部234の残寿命や転写ベルトユニット23の交換指示を表示する)通知部としての操作表示部33とを設けた。
【0113】
そして、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50が、画像形成部10Kが装着部ST1に装着された第1の状態としての第1の配置パターンと、画像形成部10Wが装着部ST1又はST4に装着された第2の状態としての第2配置パターン及び第3の配置パターンとに基づいて、トナーの回収量を算出するようにした。
【0114】
すなわち、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、かぶりトナーの量が少なくトナーの回収量が少なくなる黒色のトナーを用いて印刷を行う第1の配置パターンの場合と、かぶりトナーの量が多くトナーの回収量が多くなる白色のトナーを用いて印刷を行う第2の配置パターン又は第3の配置パターンの場合とで、値が異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようにした。
【0115】
より具体的には、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、第1の配置パターンの場合には、第1の補正係数としてのD1(C)、D1(M)、D1(Y)、D1(K)を用いてトナーの回収量を算出し、第2の配置パターン又は第3の配置パターンの場合、第1の補正係数よりも大きい値が設定された第2の補正係数としてのD2(W)、D1(M)、D1(Y)、D2(C)又はD1(C)、D1(M)、D1(Y)、D3(W)を用いることにより、第1の配置パターンの場合よりも第2の配置パターン及び第3の配置パターンの方がトナーの回収量が多くなるようにトナーの回収量を算出するようにした。
【0116】
こうすることで、画像形成装置1では、装着部ST1~ST4のいずれかに画像形成部10Kが装着されているか画像形成部10Wが装着されているかによってトナーの回収量が変化することを考慮して、トナーの回収量を算出することができる。かくして、画像形成装置1では、トナーの回収量をより正確に算出する(つまりトナーの回収量を適切に算出する)ことができる為、トナーの回収量が廃トナー回収部234の限界回収量を超えてしまうことを防ぐことができる。
【0117】
具体的な例を挙げると、例えば、上述した第1の実施の形態では、画像形成部10Kが装着された第1の配置パターンの場合に用いる4つの補正係数の合計値L3が0.02277cm/countとなる。また画像形成部10Wが装着された第2の配置パターンの場合に用いる4つの補正係数の合計値L3が0.21677cm/countとなる。
【0118】
また廃トナー回収Limit値Lが1387.3cmである為、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量が限界回収量に達するまでに印刷可能な枚数(count)となるL/L3は、第1の配置パターンの場合に60926枚、第2の配置パターンの場合に6400枚となる。
【0119】
このように、第1の配置パターンの場合と第2の配置パターンの場合とでは、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量が限界回収量に達するまでに印刷可能な枚数(count)が大きく異なる。
【0120】
この為、第1の配置パターンと第2の配置パターンとでトナーの回収量が変化することを考慮せずに、例えば第2の配置パターンの場合も、第1の配置パターンと同一の補正係数を用いてトナーの回収量を算出してしまうと、本来6400枚で廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量が限界回収量に達するところを、60926枚で限界回収量に達すると誤判別してしまうことになる。この結果、実際に廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量が限界回収量を超えてしまう状況が起こり、廃トナー回収部234からトナーが漏れ出してしまう。
【0121】
このような状況が起こらないように、第1の実施の形態の画像形成装置1では、第1の配置パターンと第2の配置パターンとでトナーの回収量が変化することを考慮して、異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようにした。
【0122】
さらに印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、画像形成部10Wが転写ベルト231の走行方向の上流側に位置する第1の装着部としての装着部ST1に装着されていてトナーの回収量が少なくなる第2の配置パターンの場合と、画像形成部10Wが転写ベルト231の走行方向の下流側に位置する第2の装着部としての装着部ST4に装着されていてトナーの回収量が多くなる第3の配置パターンの場合とで、値が異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようにした。
【0123】
より具体的には、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、第2の配置パターンの場合には、上流側用補正係数としてのD2(W)、D1(M)、D1(Y)、D2(C)を用いてトナーの回収量を算出し、第3の配置パターンの場合、上流側補正係数よりも大きい値が設定された下流側用補正係数としてのD1(C)、D1(M)、D1(Y)、D3(W)を用いてトナーの回収量を算出するようにした。
【0124】
こうすることで、画像形成装置1では、装着部ST1~ST4のどこに画像形成部10Wが装着されているかによってトナーの回収量が変化することを考慮して、トナーの回収量を算出することができる。かくして、画像形成装置1では、トナーの回収量をより正確に算出することができる為、トナーの回収量が廃トナー回収部234の限界回収量を超えてしまうことを防ぐことができる。
【0125】
[2.第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、図7(A)、(B)に部分拡大図(一部省略)を示すように、画像形成装置1が5つの装着部ST1~ST5を有していて、これら5つの装着部ST1~ST5に、画像形成部10K、10Y、10M、10C、10Wを着脱できるようになっている点が、第1の実施の形態とは異なる点である。画像形成装置1の他の部分の構成は、第1の実施の形態と同様の為、詳しい説明は省略する。尚、第1の実施の形態と区別する為、第2の実施の形態の画像形成装置1を画像形成装置1xとする。
【0126】
[2-1.画像形成部の配置パターンと補正係数]
ここで、画像形成装置1xでの画像形成部10の配置パターンについて、図7(A)、(B)を用いて説明する。図7(A)は、装着部ST1に画像形成部10W、装着部ST2に画像形成部10K、装着部ST3に画像形成部10Y、装着部ST4に画像形成部10M、装着部ST5に画像形成部10Cが装着された第1の配置パターンである。
【0127】
また図7(B)は、装着部ST1に画像形成部10K、装着部ST2に画像形成部10Y、装着部ST3に画像形成部10M、装着部ST4に画像形成部10C、装着部ST5に画像形成部10Wが装着された第2の配置パターンである。
【0128】
このように画像形成装置1xでは、図7(A)に示す第1の配置パターンと、図7(B)に示す第2の配置パターンとで5つの画像形成部10(10K、10Y、10M、10C、10W)を5つの装着部ST1~ST5に配置できるようになっている。尚、これらの配置パターンは1例であり、これら以外の配置パターンで上述した5色に限らず様々な色の画像形成部10を配置できるようになっていてもよい。
【0129】
この為、画像形成装置1xでは、これら2つの配置パターンに合わせた補正係数を有している。この補正係数を図4(B)に示す。
【0130】
図4(B)に示すように、装着部ST1に画像形成部10Kを装着した場合の画像形成部10Kから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00520、装着部ST2に画像形成部10Kを装着した場合の画像形成部10Kから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00539、装着部ST2に画像形成部10Yを装着した場合の画像形成部10Yから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00539、装着部ST3に画像形成部10Yを装着した場合の画像形成部10Yから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00559となっている。
【0131】
また装着部ST3に画像形成部10Mを装着した場合の画像形成部10Mから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00559、装着部ST4に画像形成部10Mを装着した場合の画像形成部10Mから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00579、装着部ST4に画像形成部10Cを装着した場合の画像形成部10Cから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00579、装着部ST5に画像形成部10Cを装着した場合の画像形成部10Cから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.00600となっている。
【0132】
さらに装着部ST1に画像形成部10Wを装着した場合の画像形成部10Wから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.17344、装着部ST5に画像形成部10Wを装着した場合の画像形成部10Wから転写ベルト231に付着して回収されるトナーの回収量に対する補正係数が0.200000となっている。
【0133】
そして画像形成装置1xの印刷制御部30は、第1の配置パターンの場合には、D1(C)=0.00600、D1(M)=0.00579、D1(Y)=0.00559、D1(K)=0.00539、D1(W)=0.17344の5つの補正係数を用いて、廃トナーカウント制御部50によりトナーの回収量を算出する。
【0134】
また印刷制御部30は、第2の配置パターンの場合には、D2(W)=0.200000、D2(C)=0.00579、D2(M)=0.00559、D2(Y)=0.00539、D2(K)=0.00520の5つの補正係数を用いて、廃トナーカウント制御部50によりトナーの回収量を算出する。つまり、5つの補正係数の合計値L3は、画像形成部10Wが転写ベルト231の走行方向下流側に配置されていてトナーの回収量が多くなる第2の配置パターンの方が大きくなっている。
【0135】
尚、印刷動作、トナーの回収量と廃トナー回収部234の残寿命を算出する手順については、第1の実施の形態とほぼ同様(ただし配置パターンの数が3から2に減少)の為、説明を省略する。
【0136】
[2-2.まとめと効果]
ここまで説明したように第2の実施の形態では、画像形成装置1xに、装置本体部としての装置筐体2と、装置筐体2に設けられ、第1の色としての黒色の画像を形成する第1の画像形成部としての画像形成部10Kと、第2の色としての白色の画像を形成する第2の画像形成部としての画像形成部10Wのうちの一方が装着可能な装着部ST(ST1~ST5)と、転写ベルト231を有し、画像形成部10K、10Wで形成された画像を記録媒体としての媒体Pに転写する転写部としての転写ベルトユニット23と、転写ベルト231に付着した現像剤としてのトナーを回収する回収部としての廃トナー回収部234と、廃トナー回収部234に回収されるトナーの回収量を算出する算出部としての印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50と、トナーの回収量の算出結果に基づいて通知を行う(つまり廃トナー回収部234の残寿命や転写ベルトユニット23の交換指示を表示する)通知部としての操作表示部33とを設けた。
【0137】
また装着部ST(ST1~ST5)が、転写ベルト231の走行方向に沿って複数設けられていて、複数の装着部ST1~ST5のうちの1つに画像形成部10Kが装着されるとともに、複数の装着部ST1~ST5のうちの1つに画像形成部10Wが装着されるようになっていて、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50が、画像形成部10K、10Wの装着位置に基づいて、トナーの回収量を算出するようにした。
【0138】
すなわち、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、転写ベルト231の走行方向上流側に画像形成部10Wが配置されていてトナーの回収量が少なくなる第1の配置パターンの場合と、転写ベルト231の走行方向下流側に画像形成部10Wが配置されていてトナーの回収量が多くなる第2の配置パターンの場合とで、値が異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようにした。より具体的には、印刷制御部30及び廃トナーカウント制御部50は、第2の配置パターンの場合、第1の配置パターンの場合よりも大きい値が設定された補正係数を用いることにより、第1の配置パターンの場合よりも第2の配置パターンの方がトナーの回収量が多くなるようにトナーの回収量を算出するようにした。
【0139】
こうすることで、画像形成装置1xでは、画像形成部10K、10Wの装着位置によってトナーの回収量が変化することを考慮して、トナーの回収量を算出することができる。かくして、画像形成装置1xでは、トナーの回収量をより正確に算出する(つまりトナーの回収量を適切に算出する)ことができる為、トナーの回収量が廃トナー回収部234の限界回収量を超えてしまうことを防ぐことができる。
【0140】
[3.他の実施の形態]
[3-1.他の実施の形態1]
尚、上述した第1及び第2の実施の形態では、画像形成部10により形成した画像を媒体Pに直接転写する直接転写方式の画像形成装置1、1xに本発明を適用したが、これに限らず、例えば図8に示すように、画像形成部10により形成した画像を中間転写ベルト300に転写し、当該中間転写ベルト300に転写された画像を2次転写ローラ301まで搬送して、中間転写ベルト300に転写された画像を2次転写ローラ301により媒体Pに転写する2次転写方式の画像形成装置1yに本発明を適用してもよい。
【0141】
2次転写方式の画像形成装置1yの場合、中間転写ベルト300における、2次転写ローラ301よりも走行方向下流側となる箇所に廃トナー回収部302が設けられていて、この廃トナー回収部302により回収されるトナーの回収量を、上述した第1の実施の形態と同様の技術思想に基づいて算出するようにすればよい。また図8に示す画像形成装置1yは、5つの装着部ST1~ST5を備えているが、これに限らず、4つ以下の装着部STを備えていたり、6つ以上の装着部STを備えていたりしてもよい。
【0142】
[3-2.他の実施の形態2]
また上述した第1の実施の形態では、1ページ印刷したときに想定されるトナーの回収量を体積で表した数値を補正係数として、当該補正係数に印刷枚数を乗算することにより、廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量を算出するようにした。これに限らず、例えば、感光体ドラム12が1回転したときに想定されるトナーの回収量を体積で表した数値を補正係数として、当該補正係数にドラム回転数を乗算することにより、廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量を算出するようにしてもよい。
【0143】
またこれに限らず、例えば、1ページ印刷したときの感光体ドラム12の印字領域外の面積1cm当たりのトナーの回収量を体積で表した数値を補正係数として、当該補正係数に1ページ印刷したときの印字領域外の面積を乗算することにより、1ページ印刷したときに廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量を算出するようにしてもよい。尚、印字領域外の面積は、静電潜像以外の部分の面積となる為、例えば、印刷データに含まれる1ページ分の画像データから求めることができる。このような補正係数は、特に上述した2次転写方式の画像形成装置1yでトナーの回収量を算出する場合に有効となる。またこれに限らず、上述した補正係数とは異なる補正係数を用いてトナーの回収量を算出するようにしてもよい。
【0144】
さらに上述した第1の実施の形態では、廃トナー回収部234により回収されるトナーの回収量を体積(単位はcm)で算出するようにしたが、これに限らず、例えば重さ(単位はg)で算出するようにしたり、廃トナー回収部234の限界回収量に対する割合(単位は%)で算出するようにしたりしてもよい。第2の実施の形態についても同様である。
【0145】
[3-3.他の実施の形態3]
さらに上述した第1の実施の形態では、画像形成部10の色と装着位置ごとに補正係数を用意したが、これに限らず、媒体Pのサイズによっても廃トナー回収部234に回収されるトナーの回収量が変化することを考慮して、例えば画像形成部10の色と装着位置と媒体Pのサイズごとに補正係数を用意してもよい。このようにすれば、より一層正確にトナーの回収量を算出することができる。第2の実施の形態についても同様である。
【0146】
[3-4.他の実施の形態4]
さらに上述した第1の形態では、図4(A)に示すように、有機系の顔料を使用するブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のトナーで画像を形成する画像形成部10K、10Y、10M、10Cについては、装着位置が転写ベルト231の走行方向の下流に位置するほど、ほぼ一定の割合で補正係数の値が小さくなっている。この為、例えば、画像形成部10K、10Y、10M、10Cの補正係数については、例えば、装着部ST4に装着された画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)に対する補正係数を基準値CF4として、装着部ST3に装着された画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)に対する補正係数CF3をCF4×a+b、装着部ST2に装着された画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)に対する補正係数CF2をCF3×a+b、装着部ST1に装着された画像形成部10(10K、10Y、10M、10C)に対する補正係数CF1をCF2×a+bとして算出するようにしてもよい。
【0147】
また例えば装着部ST4に装着された画像形成部10Wの補正係数については、CF4×aw+bw、装着部ST1に装着された画像形成部10Wの補正係数については、CF1×aw+bwとして算出するようにしてもよい。第2の実施の形態についても同様である。
【0148】
[3-5.他の実施の形態5]
さらに上述した第1の実施の形態では、廃トナーカウント制御部50が、廃トナー回収部234に回収されたトナーの回収量の算出、及びトナーの回収量Zが廃トナー回収Limit値Lに到達しているか否かの判別を行うようにした。これに限らず、これらの処理を印刷制御部30が行うようにしてもよい。つまり廃トナーカウント制御部50の機能を印刷制御部30に持たせるようにしてもよい。
【0149】
[3-6.他の実施の形態6]
さらに上述した第1及び第2の実施の形態では、4つもしくは5つの装着部STを備える画像形成装置1、1xに本発明を適用したが、本発明は、少なくとも2つ以上の装着部STを備える画像形成装置に適用することができる。またこれに限らず、例えば、1つの感光体ドラムで複数色のトナー像を順に形成する4サイクル方式の画像形成装置に適用してもよい。さらに上述した第1及び第2の実施の形態では、電子写真方式のカラープリンタである画像形成装置1、1xに本発明を適用したが、本発明は、電子写真方式の印刷機構を備えるコピー機、複合機、ファックスなどの画像形成装置にも適用することができる。
【0150】
[3-7.他の実施の形態7]
さらに本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態の一部または全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
【産業上の利用可能性】
【0151】
本発明は、例えば、電子写真方式のプリンタなどで広く利用することができる。
【符号の説明】
【0152】
1、1x、1y……画像形成装置、2……装置筐体、10……画像形成部、12……感光体ドラム、13……帯電ローラ、14……LEDヘッド、15……現像ローラ、16……現像ブレード、17……供給ローラ、18……トナー収容部、19……クリーニングブレード、23……転写ベルトユニット、231……転写ベルト、232……駆動ローラ、233……転写ローラ、234……廃トナー回収部、235……廃トナーカウント記憶部、30……印刷制御部、31……CPU、32……メモリ、33……操作表示部、50……廃トナーカウント制御部、51……色情報記憶部、52……現像部設置位置検知部、P……媒体、R……搬送路、ST……装着部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8