特許 7311283 画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-10

(45)【発行日】2023-07-19

(54)【発明の名称】画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20230711BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 322Z

G03G21/00 370

G03G21/00 386

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019054030

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020154187

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168217

【弁理士】

【氏名又は名称】大村 和史

(72)【発明者】

【氏名】南川 友樹

(72)【発明者】

【氏名】直井 宏夫

【審査官】藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３５４４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３９８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５４４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３３１９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／０８

Ｇ０３Ｇ １３／０９５

Ｇ０３Ｇ １３／３４

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ １５／０９５

Ｇ０３Ｇ １５／３６

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／０２

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーを収容する現像装置、
補給用トナーを収容するトナー容器、
前記トナー容器から前記現像装置に向けて前記補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材、
前記トナー搬送部材を駆動させる駆動手段、
前記トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、前記トナー容器におけるトナー残量を検出する第１検出手段、
前記トナー容器のトナー切れを検出する第２検出手段、
前記第２検出手段でトナー切れが検出された場合に、予め想定される前記トナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際の前記トナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出する第１算出手段、
前記第１算出手段で算出された前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する補正手段、
複数の前記トナー容器のそれぞれの補正値を記憶する記憶手段、および
前記記憶手段に記憶される前記複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出する第２算出手段を備え、
前記補正手段は、前記第２算出手段で算出された前記平均値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに
前記第１算出手段で算出された前記補正値と、前記第２算出手段で算出された前記平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断する第１判断手段、および
前記第１判断手段で前記補正値と前記平均値との差が所定値以上であると判断された場合に、前記補正値の変更を推奨する旨を報知する報知手段を備える、画像形成装置。

【請求項2】

前記報知手段によって前記補正値の変更を推奨する旨が報知された場合に、前記補正値を変更する変更手段をさらに備える、請求項１記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記補正値に対応する数値の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記入力手段に入力された前記数値に対応する前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量の少なくとも一方を補正する、請求項１または２記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記入力手段は、外部コンピュータから送信される前記数値を受信する受信手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記受信手段で受信した前記数値に対応する前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する、請求項３記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記トナー容器の使用本数が所定の数に到達したかどうかを判断する第２判断手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記第２判断手段で前記トナー容器の使用本数が所定の数に到達したと判断された場合に、前記第１算出手段で算出された前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する、請求項１から４までのいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項6】

トナーを収容する現像装置と、補給用トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器から前記現像装置に向けて前記補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材を備える、画像形成装置の制御プログラムであって、
前記画像形成装置のプロセッサに、
前記トナー搬送部材を駆動させる駆動ステップ、
前記トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、前記トナー容器におけるトナー残量を検出する第１検出ステップ、
前記トナー容器のトナー切れを検出する第２検出ステップ、
前記第２検出ステップでトナー切れが検出された場合に、予め想定される前記トナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際の前記トナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出する第１算出ステップ、
前記第１算出ステップで算出された前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する補正ステップ、
複数の前記トナー容器のそれぞれの補正値を記憶させる記憶ステップ、および
前記複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出する第２算出ステップとして機能させ、
前記補正ステップでは、前記第２算出ステップで算出された前記平均値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに
前記第１算出ステップで算出された前記補正値と、前記第２算出ステップで算出された前記平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断する第１判断ステップ、および
前記第１判断ステップで前記補正値と前記平均値との差が所定値以上であると判断した場合に、前記補正値の変更を推奨する旨を報知する報知ステップを実行させる、制御プログラム。

【請求項7】

トナーを収容する現像装置と、補給用トナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器から前記現像装置に向けて前記補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材を備える、画像形成装置の制御方法であって、
（ａ）前記トナー搬送部材を駆動させるステップ、
（ｂ）前記トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、前記トナー容器におけるトナー残量を検出するステップ、
（ｃ）前記トナー容器のトナー切れを検出するステップ、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）でトナー切れが検出された場合に、予め想定される前記トナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際の前記トナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出するステップ、
（ｅ）前記ステップ（ｄ）で算出された前記補正値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正するステップ、
（ｆ）複数の前記トナー容器のそれぞれの補正値を記憶させるステップ、および
（ｇ）前記複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出するステップを含み、
前記ステップ（ｅ）では、前記ステップ（ｇ）で算出された前記平均値で、前記算出用の駆動量および前記補給動作における前記トナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに
（ｈ）前記ステップ（ｄ）で算出された前記補正値と、前記ステップ（ｇ）で算出された前記平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断するステップ、および
（ｉ）前記ステップ（ｈ）で前記補正値と前記平均値との差が所定値以上であると判断した場合に、前記補正値の変更を推奨する旨を報知するステップを含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法に関し、特にたとえば、トナーを用いて用紙に画像を形成する、画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、背景技術の画像形成装置の一例が開示される。背景技術の画像形成装置では、装置本体に着脱可能なトナー収容部品を有する画像形成装置において、トナー収容部品から装置本体の現像部に補給されるトナーの補給時間の累積値が求められ、この値からトナー残量等のトナー量が推測される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２５８５９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、背景技術の画像形成装置では、トナー補給用モータの回転速度のばらつきまたはユーザの使用条件等を含む画像形成装置の使用環境によって、単位補給時間あたりのトナー補給量が変動するため、トナー残量を正確に推定することが難しいという問題がある。

【0005】

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法を提供することである。

【0006】

この発明の他の目的は、画像形成装置の使用環境に応じて適切にトナー残量を推定することができる、画像形成装置、制御プログラムおよび制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、トナーを収容する現像装置、補給用トナーを収容するトナー容器、トナー容器から現像装置に向けて補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材、トナー搬送部材を駆動させる駆動手段、トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、トナー容器におけるトナー残量を検出する第１検出手段、トナー容器のトナー切れを検出する第２検出手段、第２検出手段でトナー切れが検出された場合に、予め想定されるトナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際のトナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出する第１算出手段、第１算出手段で算出された補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する補正手段、複数のトナー容器のそれぞれの補正値を記憶する記憶手段、および記憶手段に記憶される複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出する第２算出手段を備え、補正手段は、第２算出手段で算出された平均値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに第１算出手段で算出された補正値と、第２算出手段で算出された平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断する第１判断手段、および第１判断手段で補正値と平均値との差が所定値以上であると判断された場合に、補正値の変更を推奨する旨を報知する報知手段を備える、画像形成装置である。

【0010】

第２の発明は、第１の発明に従属する画像形成装置であって、報知手段によって補正値の変更を推奨する旨が報知された場合に、補正値を変更する変更手段をさらに備える。

【0011】

第３の発明は、第１または第２の発明に従属する画像形成装置であって、補正値に対応する数値の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、補正手段は、入力手段に入力された数値に対応する補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する。

【0012】

第４の発明は、第３の発明に従属する画像形成装置であって、入力手段は、外部コンピュータから送信される数値を受信する受信手段をさらに備え、補正手段は、受信手段で受信した数値に対応する補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する。

【0013】

第５の発明は、第１から第４までのいずれかの発明に従属する画像形成装置であって、トナー容器の使用本数が所定の数に到達したかどうかを判断する第２判断手段をさらに備え、補正手段は、第２判断手段でトナー容器の使用本数が所定の数に到達したと判断された場合に、第１算出手段で算出された補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量の少なくとも一方を補正する。

【0014】

第６の発明は、トナーを収容する現像装置と、補給用トナーを収容するトナー容器と、トナー容器から現像装置に向けて補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材を備える、画像形成装置の制御プログラムであって、画像形成装置のプロセッサに、トナー搬送部材を駆動させる駆動ステップ、トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、トナー容器におけるトナー残量を検出する第１検出ステップ、トナー容器のトナー切れを検出する第２検出ステップ、第２検出ステップでトナー切れが検出された場合に、予め想定されるトナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際のトナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出する第１算出ステップ、第１算出ステップで算出された補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正する補正ステップ、複数のトナー容器のそれぞれの補正値を記憶させる記憶ステップ、および複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出する第２算出ステップを実行させ、補正ステップでは、第２算出ステップで算出された平均値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに第１算出ステップで算出された補正値と、第２算出ステップで算出された平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断する第１判断ステップ、および第１判断ステップで補正値と平均値との差が所定値以上であると判断した場合に、補正値の変更を推奨する旨を報知する報知ステップを実行させる、制御プログラムである。

【0015】

第７の発明は、トナーを収容する現像装置と、補給用トナーを収容するトナー容器と、トナー容器から現像装置に向けて補給用トナーを搬送する補給動作を行うためのトナー搬送部材を備える、画像形成装置の制御方法であって、（ａ）トナー搬送部材を駆動させるステップ、（ｂ）トナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量に応じて、トナー容器におけるトナー残量を検出するステップ、（ｃ）トナー容器のトナー切れを検出するステップ、（ｄ）ステップ（ｃ）でトナー切れが検出された場合に、予め想定されるトナー搬送部材の累積駆動量である想定駆動量と、実際のトナー搬送部材の累積駆動量である実駆動量とを比較して、補正値を算出するステップ、（ｅ）ステップ（ｄ）で算出された補正値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正するステップ、（ｆ）複数のトナー容器のそれぞれの補正値を記憶させるステップ、および（ｇ）複数のトナー容器のそれぞれの補正値の平均値を算出するステップを含み、ステップ（ｅ）では、ステップ（ｇ）で算出された平均値で、算出用の駆動量および補給動作におけるトナー搬送部材の駆動量のいずれか一方を補正し、さらに（ｈ）ステップ（ｄ）で算出された補正値と、ステップ（ｇ）で算出された平均値との差が所定値以上であるかどうかを判断するステップ、および（ｉ）ステップ（ｈ）で補正値と平均値との差が所定値以上であると判断した場合に、補正値の変更を推奨する旨を報知するステップを含む、制御方法である。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、画像形成装置の使用環境に応じて適切にトナー残量を推定することができる。

【0017】

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１はこの発明の一実施例である画像形成装置１０の全体を正面から見た概略構成図である。

【図2】図２はカートリッジ収納部の外観構成を示す図解図である。

【図3】図３はトナーカートリッジおよび駆動ユニットの外観構成を示す斜視図である。

【図4】図４は図１の画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図5】図５は図４に示した画像形成装置のＲＡＭのメモリマップの一例を示す図解図である。

【図6】図６は画像形成装置のＣＰＵのトナー残量管理処理の一例を示すフロー図である。

【図7】図７は補正値設定処理の一例を示すフロー図である。

【図8】図８はトナー補給処理の一例を示すフロー図である。

【図9】図９はトナー残量算出処理の一例を示すフロー図である。

【図10】図１０は第２実施例の補正値設定処理の一例を示すフロー図である。

【図11】図１１は第２実施例のトナー補給処理の一例を示すフロー図である。

【図12】図１２は第２実施例のトナー補給処理の他の例を示すフロー図である。

【図13】図１３は第２実施例のトナー補給処理の他の例を示すフロー図である。

【図14】図１４は第３実施例の補正値設定処理の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１実施例］
図１は、この発明の一実施例である画像形成装置１０の全体を正面から見た概略構成図である。

【0020】

図１を参照して、第１実施例の画像形成装置１０は、カラープリンタであって、電子写真方式によって用紙（記録媒体）に多色または単色の画像を形成する。ただし、画像形成装置１０は、モノクロプリンタであってもよい。また、画像形成装置１０は、プリンタに限定される必要はなく、コピー機またはファクシミリ或いはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。

【0021】

なお、この明細書では、画像形成装置１０を正面から見た場合の水平方向のうち、向かって左側を左方向に規定し、向かって右側を右方向に規定する。また、画像形成装置１０を上方（下方）から見た場合の奥行き方向のうち、画像形成装置１０の正面側を前方向（正面方向）に規定し、画像形成装置１０の背面側を後方向（背面方向）に規定する。

【0022】

先ず、画像形成装置１０の基本構成について概略的に説明する。図１に示すように、画像形成装置１０は、感光体ドラム１２、現像装置１４、帯電器１６、クリーニングユニット１８、露光装置２０、中間転写ベルトユニット２２、２次転写ローラ２４、定着ユニット２６およびトナーカートリッジ３２等のコンポーネントを備え、給紙トレイ２８から搬送される用紙上に画像を形成し、画像形成済みの用紙を排出トレイ３０に排出する。上述の各コンポーネントは、画像形成装置１０の装置本体（筐体）１０ａ内に収容される。用紙上に画像を形成するための印刷画像データとしては、外部コンピュータから入力される画像データが利用される。ただし、印刷画像データとしては、画像形成装置１０がスキャナ機能を備える場合には、外部から入力される画像データのみならず、スキャナによって原稿から読み取った画像データを利用することもできる。

【0023】

ここで、画像形成装置１０において扱われる画像データは、ブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）の４色のカラー画像に応じたものである。このため、感光体ドラム１２、現像装置１４、帯電器１６、クリーニングユニット１８およびトナーカートリッジ３２のそれぞれは、各色に応じた４種類の潜像を形成するように４個ずつ設けられ、これらによって４つの画像ステーションが構成される。たとえば、４つの画像ステーションは、中間転写ベルトユニット２２に含まれる中間転写ベルト３６の表面の走行方向（周回移動方向）に沿って１列に並んで配置され、中間転写ベルト３６の走行方向における下流側から、つまり２次転写ローラ２４に近い側から、ブラック用、マゼンタ用、シアン用およびイエロー用の順に配置される。ただし、各色の配置順は、適宜変更可能である。

【0024】

感光体ドラム１２は、導電性を有する基体の表面に感光層（光導電層）が形成された像担持体であって、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持される。基体は、円筒状、円柱状、薄膜シート状などの種々の形状を採ることができる。感光層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。第１実施例の感光体ドラム１２としては、アルミニウムで形成された円筒状の基体と、この基体の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる感光層とを含むものが用いられる。

【0025】

現像装置１４は、搬送ローラ、現像ローラおよび現像ハウジング等を含み、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーによって顕像化する（トナー像を形成する）ものである。現像ハウジングの内部には、現像槽が形成される。現像槽には、トナーが収容（貯留）され、このトナーが、現像ローラを介して感光体ドラム１２に供給される。

【0026】

また、現像槽には、トナー供給パイプ３４を介して、トナー補給部材（トナーカートリッジ）３２が接続される。トナーカートリッジ３２は、未使用のトナー（補給用トナー）を貯蔵する容器（トナー容器）であって、現像装置１４の上方に設けられる。トナー供給パイプ３４は、トナーカートリッジ３２の内部（トナー排出口）と現像槽に形成されるトナー補給口とを連結（接続）する。トナーカートリッジ３２に貯蔵される補給用トナーは、トナー供給パイプ３４を介して現像槽に供給（補給）される。なお、トナーカートリッジ３２の詳細については後述する。また、トナーカートリッジには、トナーおよびキャリアから成る現像剤（二成分現像剤）が貯蔵されても良い。この場合、トナーカートリッジは、必要に応じて現像装置１４（現像槽）に二成分現像剤を供給する。

【0027】

帯電器１６は、感光体ドラム１２の表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電器１６としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを用いることができる。

【0028】

クリーニングユニット１８は、感光体ドラム１２から中間転写ベルト３６にトナー像が転写された後に、感光体ドラム１２の表面に残存するトナーを除去すると共に回収し、感光体ドラム１２の表面を清浄化する。たとえば、クリーニングユニット１８は、トナーを掻き取るための板状部材であるクリーニングブレードと、掻き取ったトナーを回収するための回収容器とを備える。

【0029】

各画像ステーションにおいて、感光体ドラム１２の回転方向回り（図１では反時計回り）に、帯電器１６、現像装置１４およびクリーニングユニット１８がこの順序で配置される。現像装置１４は、現像ローラ（図示せず）の回転軸が感光体ドラム１２の回転軸と平行に並ぶように配置される。また、帯電器１６は、自身の回転軸が感光体ドラム１２の回転軸と平行に並ぶように配置される。さらに、クリーニングユニット１８は、クリーニングブレード（図示せず）の長手方向が感光体ドラム１２の回転軸方向と一致するように配置される。ただし、図１においては、感光体ドラム１２の回転軸方向は、画像形成装置１０を背面から見た場合の奥行き方向（前後方向）である。

【0030】

露光装置２０は、現像装置１４の下方に設けられる。露光装置２０は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成され、帯電された感光体ドラム１２の表面を露光することによって、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム１２の表面に形成する。

【0031】

中間転写ベルトユニット２２は、中間転写ベルト３６、駆動ローラ３８、従動ローラ４０および４つの中間転写ローラ（１次転写ローラ）４２等を備え、各画像ステーションの感光体ドラム１２の上方に配置される。

【0032】

中間転写ベルト３６は、可撓性を有する無端状のベルトであって、カーボンブラック等の導電性材料を適宜配合した合成樹脂またはゴム等によって形成される。中間転写ベルト３６は、駆動ローラ３８および従動ローラ４０等の複数のローラによって張架され、その表面（外周面）が感光体ドラム１２の表面に当接するように配置される。そして、中間転写ベルト３６は、駆動ローラ３８の回転駆動に伴い、所定方向（図１では反時計回り）に回転（周回移動）する。

【0033】

駆動ローラ３８は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。従動ローラ４０は、中間転写ベルト３６の周回移動に伴って回転すると共に、中間転写ベルト３６に一定の張力を与えて中間転写ベルト３６の弛みを防止する。

【0034】

中間転写ローラ４２は、中間転写ベルト３６を挟んで各感光体ドラム１２と対向する位置のそれぞれに配置され、中間転写ベルト３６の内周面と圧接されて中間転写ベルト３６の周回移動に伴い回転する。図示は省略するが、この中間転写ローラ４２には、転写バイアスを印加する転写電源が接続される。画像形成時には、感光体ドラム１２の表面に形成されたトナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が中間転写ローラ４２に印加される。これによって、感光体ドラム１２と中間転写ベルト３６との間に転写電界が形成され、この転写電界の作用によって、感光体ドラム１２に形成されたトナー像が中間転写ベルト３６の外周面に転写される。たとえば、カラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト３６に順次重ねて転写（１次転写）されて、中間転写ベルト３６の外周面に多色のトナー像が形成される。

【0035】

また、中間転写ベルト３６を挟んで駆動ローラ３８と対向する位置には、２次転写ローラ２４が配置される。２次転写ローラ２４には、図示しない転写電源が接続され、画像形成時には、この転写電源によって２次転写ローラ２４に電圧（２次転写電圧）が印加される。そして、電圧が印加された２次転写ローラ２４によって形成される転写電界の作用により、中間転写ベルト３６と２次転写ローラ２４との間の転写ニップ域を用紙が通過するときに、中間転写ベルト３６の外周面に形成されたトナー像が用紙に転写（２次転写）される。その後、中間転写ベルト３６の表面に残存したトナーは、図示しない転写ベルトクリーニングユニットによって除去および回収される。

【0036】

定着ユニット２６は、ヒートローラおよび加圧ローラ等を備え、２次転写ローラ２４の上方に配置される。ヒートローラは、所定の定着温度となるように設定されており、ヒートローラと加圧ローラとの間の定着ニップ域を用紙が通過することによって、用紙に転写されたトナー像が溶融、混合および圧接されて、用紙に対してトナー像が熱定着される。

【0037】

また、画像形成装置１０の装置本体１０ａ内には、給紙トレイ２８に載置された用紙を２次転写ローラ２４および定着ユニット２６を経由させて排出トレイ３０に送るための用紙搬送路Ｌ１が形成される。この用紙搬送路Ｌ１には、搬送ローラ４４,４６,４８およびレジストローラ５０等の用紙搬送手段が適宜配置される。

【0038】

画像形成装置１０では、外部コンピュータから入力される印刷画像データが受信されると、プリント（印刷）ジョブが実行される。印刷ジョブが実行されると、給紙トレイ２８に載置された用紙が図示しないピックアップローラによって１枚ずつ用紙搬送路Ｌ１に導かれ、搬送ローラ４４によってレジストローラ５０まで搬送される。そして、レジストローラ５０によって、用紙の先端と中間転写ベルト３６上のトナー像の先端とが整合するタイミングで２次転写ローラ２４に用紙が搬送され、用紙上にトナー像が転写される。その後、定着ユニット２６を通過することによって用紙上のトナー像が熱定着され、搬送ローラ４６,４８を経て排出トレイ３０上に用紙が排出される。

【0039】

次に、図２および図３を参照して、第１実施例のトナーカートリッジ３２および装置本体１０ａのカートリッジ収納部５２について説明する。図２はカートリッジ収納部５２の外観構成を示す図解図である。図３はトナーカートリッジ３２および駆動ユニット７０の外観構成を示す斜視図である。

【0040】

図２に示すように、装置本体１０ａには、４つのトナーカートリッジ３２（画像ステーション）のそれぞれに対応して、４つの容器収納部（カートリッジ収納部）５２が設けられる。４つのカートリッジ収納部５２の各々には、対応するトナーカートリッジ３２が挿抜可能に収納（装着）される。たとえば、画像形成装置１０を正面から見た場合の前面側（前側）に、カートリッジ収納部５２の開口が設けられる。

【0041】

トナーカートリッジ３２は、カートリッジ収納部５２の開口から背面側（後側）に向けてカートリッジ収納部５２に挿入される。また、トナーカートリッジ３２は、抜去される場合には、カートリッジ収納部５２から前側に引き出され（取り出され）る。

【0042】

また、装置本体１０ａは、その前面に開閉可能に設けられた蓋１０ｂを有する。蓋１０ｂは、閉じられた状態で４つのカートリッジ収納部５２の前面側を覆うように設けられる。また、蓋１０ｂが開けられた状態では、カートリッジ収納部５２および収納されたトナーカートリッジ３２が外部に露出する。

【0043】

図３に示すように、トナーカートリッジ３２は、容器本体６０およびコネクタ（以下、「カートリッジ側コネクタ」という）６２を含む。

【0044】

容器本体６０は、前後方向に延びる長手筒状の容器であり、その内部に補給用トナーを収容する。図示は省略するが、容器本体６０の後側端部には、補給用トナーを排出するトナー排出口が形成される。また、容器本体６０の内部には、オーガスクリュ、および容器本体６０内のトナーを解すように撹拌するとともにオーガスクリュにトナーを供給する撹拌部材等が設けられる。

【0045】

また、カートリッジ側コネクタ６２は、容器本体６０の後側端部に設けられる。図示は省略するが、カートリッジ側コネクタ６２には、画像形成装置１０の制御部に電気的に接続するためのカートリッジ側端子が設けられ、このカートリッジ側端子は、トナーカートリッジ３２に設けられるＣＲＵＭチップ（記憶部材）６４に電気的に接続される。たとえば、ＣＲＵＭチップ６４は、カートリッジ側コネクタ６２のソケットの内部などに設けられる。なお、この第１実施例では、記憶部材の一例として、ＣＲＵＭチップが用いられる場合について示してあるが、これに限定される必要はない。記憶部材としては、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などの他の不揮発性メモリを用いることもできる。

【0046】

ＣＲＵＭチップ６４には、トナーカートリッジ３２が適用可能な（適合する）画像形成装置１０の機種を表した機種情報、トナーカートリッジ３２の識別情報およびトナー補給動作（以下、単に「補給動作」ということがある。）を管理するための管理情報などのトナーカートリッジ３２に関する情報が記憶される。トナーカートリッジ３２に関する情報は、トナーカートリッジ３２の製造時にＣＲＵＭチップ６４に記憶される。

【0047】

また、カートリッジ側コネクタ６２は、トナーカートリッジ３２がカートリッジ収納部５２に収納されると、装置本体１０ａ内（カートリッジ収納部５２）に設けられるコネクタ（以下、「本体側コネクタ」という）に接続される。本体側コネクタ（図示せず）には、画像形成装置１０の制御部に電気的に接続される本体側端子９０（図４参照）が設けられる。カートリッジ側コネクタ６２と本体側コネクタとが接続されることによって、カートリッジ側端子と本体側端子９０とが接触する。したがって、ＣＲＵＭチップ６４と画像形成装置１０の制御部とが電気的に接続される。すなわち、画像形成装置１０の制御部（ＣＰＵ８０：図４参照）がＣＲＵＭチップ６４にアクセス可能な状態となる。

【0048】

また、カートリッジ収納部５２奥側（後側）には、トナーカートリッジ３２に貯蔵される補給用トナーを現像槽に供給するための駆動ユニット７０が設けられる。トナーカートリッジ３２と駆動ユニット７０とは、トナーカートリッジ３２がカートリッジ収納部５２に収納された（収納位置に位置する）場合に連結される。

【0049】

駆動ユニット７０は、トナー補給用モータ７２および駆動伝達部材（図示せず）等を含む。トナー補給用モータ７２は、汎用の回転モータであって、上述した画像形成装置１０の制御部（ＣＰＵ８０）によって制御される。ただし、第１実施例では、トナー補給用モータ７２は、トナー補給用モータ７２の回転速度が一定になるように制御される。

【0050】

駆動伝達部材は、回転駆動源であるトナー補給用モータ７２の回転駆動力をトナーカートリッジ３２の内部に設けられたオーガスクリュまたは撹拌部材（以下、まとめて「トナー搬送部材」ということがある。）に伝達するための部材である。トナーカートリッジ３２と駆動ユニット７０とが連結されると、駆動伝達部材は、トナー搬送部材に機械的に連結される。したがって、トナーカートリッジ３２と駆動ユニット７０とが連結された場合、トナー補給用モータ７２の回転駆動力は、駆動伝達部材を介してトナー搬送部材に伝達される。このため、トナー搬送部材は、駆動伝達部材から伝達される回転駆動力によって回転される。

【0051】

トナー搬送部材が回転されると、容器本体６０内の補給用トナーは、撹拌されながら後側に向かって搬送される。すなわち、補給用トナーは、容器本体６０の後側端部に設けられるトナー排出口に向かって搬送され、トナー供給パイプ３４を介して現像装置１４に供給される（補給動作）。このように、トナー搬送部材は、トナーカートリッジ３２から現像装置１４に向けて補給用トナーを搬送する補給動作を行うための部材である。

【0052】

図４は図１に示す画像形成装置１０の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１０はＣＰＵ８０を含み、ＣＰＵ８０には、バス８２を介して、ＲＡＭ８４、記憶部８６、トナー補給用モータ７２、トナー切れセンサ８８および本体側端子９０などが接続される。また、図示は省略するが、上述した画像形成装置１０の各コンポーネントもバス８２を介してＣＰＵ８０に接続される。

【0053】

ＣＰＵ８０は、画像形成装置１０の全体的な制御を司り、上述した画像形成装置１０の各コンポーネントの動作を統括的に制御する。ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８０のワーク領域およびバッファ領域として使用される。記憶部８６は、たとえばＨＤＤであり、ＣＰＵ８０が画像形成装置１０の各コンポーネントの動作を制御するための制御プログラムおよび後述する補正値データ３０４ｄなどを記憶する画像形成装置１０の主記憶装置である。ただし、ＨＤＤに代えて、またはＨＤＤとともに、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの他の不揮発性メモリが用いられてもよい。

【0054】

トナー切れセンサ８８は、トナーカートリッジ３２内のトナーが無くなったこと（トナー切れ）を検出するためのセンサである。たとえば、トナー切れセンサ８８は、トナーカートリッジ３２内に設けられる圧電センサまたは光学センサ等であり、トナーカートリッジ３２内の液面の高さに応じた信号を出力する。トナー切れセンサ８８がトナーカートリッジ３２内に設けられる場合には、トナーカートリッジ３２内の液面の高さが所定の高さよりも低くなったときに、トナー切れが検出される。

【0055】

また、トナー切れセンサ８８は、現像装置１４（現像槽）またはトナー供給パイプ３４に設けられても良い。この場合、トナー切れセンサ８８は、透磁率センサ等であり、現像槽またはトナー供給パイプ３４に落下するトナーの有無に応じた信号を出力する。トナー切れセンサ８８が現像槽またはトナー供給パイプ３４に設けられる場合には、トナー搬送部材が回転された場合であっても、現像槽またはトナー供給パイプ３４に落下するトナーが無い場合に、トナー切れが検出される。

【0056】

ただし、トナー切れが検出されると、画像形成装置１０のユーザに、トナー切れが発生したことが報知される。たとえば、画像形成装置１０がディスプレイを備える場合には、トナー切れが発生したことを示すメッセージがテキストでディスプレイに表示される。また、画像形成装置１０がスピーカを備える場合には、トナー切れが発生したことを示すメッセージが音声または音でスピーカから出力される。なお、トナー切れが発生している間は、画像形成装置１０では印刷ジョブが実行されない。トナー切れが発生したトナーカートリッジ３２が新しい（未使用のトナーが収容されている）トナーカートリッジ３２に交換されると、トナー切れが解消し、印刷ジョブが実行できるようになる。

【0057】

なお、図４に示す画像形成装置１０の電気的な構成は単なる一例であり、これに限定される必要はない。図示は省略するが、画像形成装置１０には、ネットワークに接続して外部コンピュータと通信するための通信回路等も設けられる。

【0058】

本実施例の画像形成装置１０では、トナー搬送部材の駆動量に応じて、各画像ステーション（各色）のトナーカートリッジ３２内のトナー残量が推測（算出）される。簡単に説明すると、各トナーカートリッジ３２から現像装置１４に未使用のトナーが補給される際のトナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動量から、トナー使用量（ひいてはトナー残量）が算出される。ただし、トナー搬送部材の駆動量は、トナー搬送部材の駆動速度、すなわちトナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒと、トナー搬送部材の駆動時間、すなわちトナー補給時間Ｔａとによって定まる。この第１実施例では、トナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒが一定であるので、トナー搬送部材の駆動時間（補給時間）をトナー搬送部材の駆動量として取り扱う。以下、トナー残量の具体的な算出方法について説明する。

【0059】

まず、本実施例の画像形成装置１０では、トナー残量を算出するにあたり適用される補正値（補正係数）αが設定される。補正値αは、トナー切れが検出された際に、トナー切れが発生すると想定されるトナー搬送部材の累積補給時間（第１想定時間ＴＬ：想定駆動量に相当）と、実際にトナー切れに至るまでのトナー搬送部材の累積補給時間（実駆動量に相当）Ｔｎとを比較して設定（算出）される。ただし、補正値αは、各色のトナーカートリッジ３２（画像ステーション）毎に設定される。

【0060】

また、補正値αを算出するにあたり、或るトナーカートリッジ３２における、トナー切れが発生すると想定される第１想定時間ＴＬに対する実際にトナー切れに至るまでのトナー搬送部材の累積補給時間Ｔｎの割合である理想補正値αｎが各色の画像ステーション毎に算出される。

【0061】

理想補正値αｎは、以下の数１に示す算出式によって算出される。

【0062】

［数１］
αｎ＝Ｔｎ／ＴＬ
たとえば、補給動作において、トナー供給パイプ３４に落下するトナーの量（トナー落下量）が設定値（想定値）よりも大きい場合には、第１想定時間ＴＬよりもトナー切れに至る時間（累積補給時間Ｔｎ）が短くなるので、理想補正値αｎの値は小さくなる。すなわち、トナーカートリッジ３２内のトナーの減りが想定よりも早い場合には、理想補正値αｎの値は小さくなる。一方、トナー落下量が設定値よりも小さい場合には、第１想定時間ＴＬよりも累積補給時間Ｔｎが長くなるので、理想補正値αｎの値は大きくなる。すなわち、トナーカートリッジ３２内のトナーの減りが想定よりも遅い場合には、理想補正値αｎの値は大きくなる。

【0063】

そして、各色の画像ステーション毎にそれまでに使用されたトナーカートリッジ３２の理想補正値αｎの平均値αａｖｅが算出される。

【0064】

平均値αａｖｅは、以下の数２に示す算出式によって算出される。

【0065】

［数２］
αａｖｅ＝｛αａｖｅ（Ｎ－１）＋αｎ｝／Ｎ
数２において、“Ｎ”は各色の画像ステーション毎にそれまでに使用されたトナーカートリッジ３２の本数（使用本数）を示す変数である。トナーカートリッジ３２の使用本数Ｎの初期値はゼロ（０）であり、トナー切れが発生する毎にトナーカートリッジ３２の使用本数Ｎに１が加算される。

【0066】

そして、この数２において算出される平均値αａｖｅが補正値αとして用いられる（補正値αに平均値αａｖｅが代入される）。ただし、本実施例では、トナーカートリッジ３２の使用本数Ｎが所定の数（たとえば５本）に到達するまでは、平均値αａｖｅを補正値αとして反映させないようにしてある。なお、補正値αには、初期値１（１００％）が設定されており、トナーカートリッジ３２の使用本数Ｎが所定の数に到達するまでは、初期値が補正値αとして用いられる。また、所定の数を１に設定し、最初にトナー切れが発生したとき（１本目のトナーカートリッジ３２がトナー切れとなったとき）から、平均値αａｖｅを補正値αとして用いるようにしても良い。

【0067】

次に、画像形成装置１０で印刷ジョブが実行されると、用紙上に形成される印刷画像の内容（印字率）に応じて、トナー補給処理が実行される。具体的には、トナー補給処理が実行されると、印刷画像の印字率に応じて、消費される各色のトナーの量（トナー消費量）が算出され、トナー消費量に相当する量の補給用トナーが、トナーカートリッジ３２から現像槽に補給される。すなわち、補給動作が行われる。補給動作が行われる際にトナーカートリッジ３２から現像槽に補給される補給用トナーの量（トナー補給量）は、トナー搬送部材の駆動量に相関する。ただし、第１実施例では、トナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒは一定であるので、トナー補給時間Ｔａが変化されることによって、トナー搬送部材の駆動量が調整される。

【0068】

次に、補給動作が完了すると、その補給動作におけるトナー補給時間Ｔａが累積補給時間Ｔｎに加算される。すなわち、累積補給時間Ｔｎが更新される。なお、累積補給時間Ｔｎの初期値はゼロ（０）であり、補給動作が行われる毎にトナー補給時間Ｔａが累積補給時間Ｔｎに加算される。

【0069】

累積補給時間Ｔｎが更新されると、累積補給時間Ｔｎと、トナー切れが発生すると想定されるトナー搬送部材の累積補給時間（第２想定時間）Ｔｘとの関係で、トナー残量Ｔｚが算出される。ただし、本実施例では、第２想定時間Ｔｘの初期値は、上述した第１想定時間ＴＬと同じ時間である。

【0070】

トナー残量Ｔｚは、以下の数３に示す算出式によって算出される。

【0071】

［数３］
Ｔｚ＝１－Ｔｎ／Ｔｘ
数３において算出されるトナー残量Ｔｚは、トナーカートリッジ３２の内容量に対するトナーカートリッジ３２内に現存するトナーの量の割合を示すものである。このトナー残量Ｔｚにトナーカートリッジ３２の内容量（未使用の状態の補給用トナーの量）を乗ずることによってトナーの残量を推定することができる。

【0072】

ただし、本実施例では、トナー残量Ｔｚが算出される前に、第２想定時間Ｔｘが補正される。補正後の第２想定時間Ｔｘは、以下の数４に示す算出式によって算出される。

【0073】

［数４］
Ｔｘ＝αＴｘ
数４のように、第２想定時間Ｔｘに補正値αが乗じられる（第２想定時間Ｔｘが補正値α倍される）ことによって第２想定時間Ｔｘが補正される。したがって、累積補給時間Ｔｎと、補正後の第２想定時間Ｔｘとの関係で、トナー残量Ｔｚが算出される。すなわち、本実施例では、累積補給時間Ｔｎおよび補正後の第２想定時間Ｔｘが、トナー残量Ｔｚを算出するための算出用の駆動量となる。

【0074】

上述したように、トナー落下量が設定値よりも大きい場合（トナーの減りが想定よりも早い場合）には、補正値αの値（理想補正値αｎの値）が小さくなり、トナー落下量が設定値よりも小さい場合（トナーの減りが想定よりも遅い場合）には、補正値αの値が大きくなる。このため、トナーの減りが想定よりも早い場合には、補正後の第２想定時間Ｔｘは、補正前よりも短い時間となる。一方、トナーの減りが想定よりも遅い場合には、補正後の第２想定時間Ｔｘは、補正前よりも長い時間となる。

【0075】

ここで、数３の算出式に示すように、第２想定時間Ｔｘは、トナー残量を低下させるのに要する時間である。このことから、本実施例では、トナーの減りが想定よりも早い場合には、トナー残量を低下させるのに要する時間が短くなるように補正され、トナーの減りが想定よりも遅い場合には、トナー残量を低下させるのに要する時間が長くなるように補正される。すなわち、本実施例では、補給動作におけるトナー落下量に合わせて、トナー残量を低下させるのに要する時間を変化させる。

【0076】

画像形成装置１０の上記のような動作は、ＣＰＵ８０がＲＡＭ８４に記憶された制御プログラムを実行することによって実現される。具体的な処理については、後でフロー図を用いて説明する。

【0077】

図５は図４に示したＲＡＭ８４のメモリマップ３００の一例を示す図解図である。図５に示すように、ＲＡＭ８４は、プログラム記憶領域３０２およびデータ記憶領域３０４を含む。ＲＡＭ８４のプログラム記憶領域３０２には、画像形成装置１０の制御プログラムが記憶される。制御プログラムは、画像形成プログラム３０２ａ、トナー補給プログラム３０２ｂ、トナー切れ検出プログラム３０２ｃ、補正値算出プログラム３０２ｄおよびトナー残量算出プログラム３０２ｅを含む。

【0078】

画像形成プログラム３０２ａは、印刷ジョブが実行される際に、画像形成装置１０が備える各コンポーネントを制御して、印刷画像に応じて多色または単色の画像を用紙に印刷するためのプログラムである。

【0079】

トナー補給プログラム３０２ｂは、用紙上に形成される印刷画像の印字率に応じて、各色のトナー消費量を算出し、トナー消費量に相当する量の補給用トナーが、トナーカートリッジ３２から現像槽に補給されるように、トナー補給用モータ７２を制御して、トナー搬送部材を駆動させるためのプログラムである。すなわち、トナー補給プログラム３０２ｂは、トナーの補給動作を行うためのプログラムである。

【0080】

トナー切れ検出プログラム３０２ｃは、トナー切れセンサ８８の出力に応じて、各トナーカートリッジ３２におけるトナー切れを検出するためのプログラムである。

【0081】

補正値算出プログラム３０２ｄは、トナー切れが検出された際に、第１想定時間ＴＬおよび累積補給時間Ｔｎに応じて、上述した方法で、補正値αを算出するためのプログラムである。

【0082】

トナー残量算出プログラム３０２ｅは、補給動作が完了したときに、算出用駆動時間データ３０４ｆに対応する算出用の駆動量に応じて、トナー残量Ｔｚを算出するためのプログラムである。本実施例では、トナー残量算出プログラム３０２ｅは、更新後の累積補給時間Ｔｎおよび第２想定時間Ｔｘに応じて、トナー残量Ｔｚを算出するためのプログラムである。ただし、トナー残量算出プログラム３０２ｅは、補正値算出プログラム３０２ｄに従って算出された補正値αで第２想定時間Ｔｘを補正して、累積補給時間Ｔｎおよび補正後の第２想定時間Ｔｘに応じて、トナー残量Ｔｚを算出するためのプログラムでもある。

【0083】

なお、図示は省略するが、プログラム記憶領域３０２には、画像形成装置１０の全体的な処理（メイン処理）および画像形成装置１０の各種の機能を選択および実行するためのプログラムなども記憶される。

【0084】

ＲＡＭ８４のデータ記憶領域３０４には、想定時間データ３０４ａ、累積補給時間データ３０４ｂ、平均補正値データ３０４ｃ、補正値データ３０４ｄ、使用本数データ３０４ｅおよび算出用駆動時間データ３０４ｆなどが記憶される。

【0085】

想定時間データ３０４ａは、第１想定時間ＴＬおよび第２想定時間Ｔｘについてのデータである。累積補給時間データ３０４ｂは、実際にトナー切れに至るまでのトナー搬送部材の累積補給時間Ｔｎについてのデータである。平均補正値データ３０４ｃは、各色の画像ステーション毎にそれまでに使用したトナーカートリッジ３２の理想補正値αｎの平均値αａｖｅについてのデータである。補正値データ３０４ｄは、補正値αについてのデータである。使用本数データ３０４ｅは、各色の画像ステーション毎のトナーカートリッジ３２の使用本数Ｎについてのデータである。算出用駆動時間データ３０４ｆは、トナー残量Ｔｚを算出するためのトナー搬送部材の累積駆動量に相関する算出用の駆動時間についてのデータである。第１実施例では、算出用駆動時間データ３０４ｆは、累積補給時間Ｔｎおよび補正後の第２想定時間Ｔｘについてのデータである。

【0086】

なお、図示は省略するが、データ記憶領域３０４には、制御プログラムの実行に必要なレジスタが設けられたり、制御プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたりする。

【0087】

図６は画像形成装置１０のＣＰＵ８０のトナー残量管理処理の一例を示すフロー図である。このトナー残量管理処理は、用紙上に画像を形成するための画像形成処理と並行して実行される。また、トナー残量管理処理は、各色の画像ステーション（トナーカートリッジ３２）毎に実行される。図６に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー残量管理処理を開始すると、ステップＳ１で、印刷ジョブを実行するかどうかを判断する。ステップＳ１で“ＮＯ”であれば、つまり、印刷ジョブを実行しないと判断した場合は、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１で“ＹＥＳ”であれば、つまり、印刷ジョブを実行すると判断した場合は、ステップＳ３で、補正値αを読み出し、ステップＳ５で、トナー補給処理を行い、ステップＳ７で、トナー残量算出処理を行い、ステップＳ９で、トナー切れが発生したかどうかを判断する。

【0088】

ステップＳ９で“ＮＯ”であれば、つまり、トナー切れが発生していないと判断した場合は、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ９で“ＹＥＳ”であれば、つまり、トナー切れが発生したと判断した場合は、ステップＳ１１で、補正値設定処理を行い、ステップＳ１３で、トナー切れをユーザに報知して、ステップＳ１５で、トナーカートリッジ３２が交換されたかどうかを判断する。

【0089】

ステップＳ１５で“ＮＯ”であれば、つまり、トナーカートリッジ３２が交換されないと判断した場合は、ステップＳ１３に戻る。一方、ステップＳ１５で“ＹＥＳ”であれば、つまり、トナーカートリッジ３２が交換されたと判断した場合は、ステップＳ１に戻る。

【0090】

図７は補正値設定処理の一例を示すフロー図である。この補正値設定処理のフローは、上述したトナー残量管理処理のステップＳ１１において実行されるサブルーチンである。

【0091】

図７に示すように、ＣＰＵ８０は、補正値設定処理を開始すると、ステップＳ３１で、トナーカートリッジ３２の使用本数を示す変数Ｎに１を加算して、ステップＳ３３で、累積補給時間Ｔｎを取得して、ステップＳ３５で、第１想定時間ＴＬを取得して、ステップＳ３７で、第１想定時間ＴＬに対する累積補給時間Ｔｎの割合である理想補正値αｎを算出する。

【0092】

続いて、ステップＳ３９で、理想補正値αｎに応じて平均値αａｖｅを算出して、ステップＳ４１で、変数Ｎが所定数以上かどうかを判断する。ステップＳ４１で“ＮＯ”であれば、つまり、変数Ｎが所定数未満であると判断した場合には、トナー残量管理処理にリターンする。一方、ステップＳ４１で“ＹＥＳ”であれば、つまり、変数Ｎが所定数以上であると判断した場合は、ステップＳ４３で、補正値αに平均値αａｖｅを代入して、トナー残量管理処理にリターンする。

【0093】

図８はトナー補給処理の一例を示すフロー図である。このトナー補給処理のフローは、上述したトナー残量管理処理のステップＳ５において実行されるサブルーチンである。

【0094】

図８に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー補給処理を開始すると、ステップＳ５１で、印刷画像の印字率を取得して、ステップＳ５３で、印刷画像の印字率に応じてトナー補給時間Ｔａを設定し、ステップＳ５５で、印刷画像の印字率に応じてトナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒを設定し、ステップＳ５７で、トナー補給時間Ｔａおよび回転速度Ｓｒに従って補給動作を実行して、ステップＳ５９で、トナー補給時間Ｔａを累積補給時間Ｔｎに加算して、トナー残量管理処理にリターンする。

【0095】

図９はトナー残量算出処理の一例を示すフロー図である。このトナー残量算出処理のフローは、上述したトナー残量管理処理のステップＳ７において実行されるサブルーチンである。

【0096】

図９に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー残量算出処理を開始すると、ステップＳ７１で、累積補給時間Ｔｎを取得して、ステップＳ７３で、第２想定時間Ｔｘを取得して、ステップＳ７５で、補正値αで第２想定時間Ｔｘを補正して、ステップＳ７７で、トナー残量Ｔｚを算出して、トナー残量管理処理にリターンする。

【0097】

この第１実施例によれば、補給動作におけるトナー落下量に合わせて、トナー残量を低下させるのに要する時間を変化させる。したがって、トナー補給用モータの回転速度のばらつきまたはユーザの使用条件等の、画像形成装置の使用環境を考慮してトナー残量を算出するので、画像形成装置１０の使用環境に応じて適切にトナー残量を推定することができる。

【0098】

また、第１実施例によれば、過去に使用したトナーカートリッジ３２の理想補正値αｎの平均値αａｖｅが補正値αとして用いられるので、トナーカートリッジ３２毎の製品ばらつき等の影響を受けにくくなり、適切にトナー残量を推定することができる。

【0099】

なお、第１実施例では、トナー補給用モータ７２の回転速度が一定になるように制御されるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、トナー補給用モータ７２としてステッピングモータ等の回転速度を変更可能なモータを用いるようにして、トナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒおよびトナー補給時間Ｔａの少なくとも一方が変化されることによって、トナー搬送部材の駆動量が調整されるようにしても良い。

【0100】

また、第１実施例では、トナー搬送部材の駆動時間（補給時間）をトナー搬送部材の駆動量として取り扱うようにしたが、トナー補給用モータ７２の回転数をトナー搬送部材の駆動量として取り扱うようにしても良い。
［第２実施例］
第２実施例の画像形成装置１０は、トナー残量の算出方法の一部が異なる以外は、第１実施例の画像形成装置１０と同じであるため、第１実施例と異なる内容について説明し、重複した説明については省略することにする。

【0101】

第２実施例の画像形成装置１０では、第１想定時間ＴＬに対する、補正値α倍した累積補給時間Ｔｎの割合が、理想補正値αｎとなる。

【0102】

第２実施例では、理想補正値αｎは、以下の数５に示す算出式によって算出される。

【0103】

［数５］
αｎ＝αＴｎ／ＴＬ
また、第２実施例の画像形成装置１０では、トナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒ、トナー補給時間Ｔａおよび累積補給時間Ｔｎの少なくとも１つが補正される。さらに、第２実施例の画像形成装置１０では、第２想定時間Ｔｘが補正されない。すなわち、第２想定時間Ｔｘは、初期値（第１想定時間ＴＬと同じ時間）から変化しない。

【0104】

まず、トナー補給用モータ７２の回転速度Ｓｒが補正される場合について説明する（第１の場合）。この第１の場合では、補給動作が実行される前に、回転速度Ｓｒが補正される。具体的には、回転速度Ｓｒに補正値αが乗じられる（回転速度Ｓｒが補正値α倍される）。

【0105】

上述したように、トナー落下量が設定値よりも大きい場合（トナーの減りが想定よりも早い場合）には、補正値αの値が小さくなるので、回転速度Ｓｒが小さくなる。すなわち、トナー搬送部材によって搬送されるトナーの量（トナー落下量）が減少する。また、トナー落下量が設定値よりも小さい場合（トナーの減りが想定よりも遅い場合）には、補正値αの値が大きくなるので、回転速度Ｓｒが大きくなる。すなわち、トナー搬送部材によって搬送されるトナーの量が増加する。このように、第１の場合では、補給動作におけるトナー落下量が設定値に近づくように、トナー搬送部材の駆動量を変化させる。なお、第１の場合では、回転速度Ｓｒ以外のトナー搬送部材の駆動量（補給時間等）は補正されない。

【0106】

次に、トナー補給時間Ｔａが補正される場合について説明する（第２の場合）。この第２の場合では、補給動作が実行される前に、トナー補給時間Ｔａが補正される。具体的には、トナー補給時間Ｔａに補正値αが乗じられる（トナー補給時間Ｔａが補正値α倍される）。

【0107】

第２の場合では、トナー落下量が設定値よりも大きい場合には、補正値αの値が小さくなるので、トナー補給時間Ｔａが短くなる。すなわち、トナー搬送部材によって搬送されるトナーの量（トナー落下量）が減少する。また、トナー落下量が設定値よりも小さい場合には、補正値αの値が大きくなるので、トナー補給時間Ｔａが長くなる。すなわち、トナー搬送部材によって搬送されるトナーの量が増加する。このように、第２の場合では、補給動作におけるトナー落下量が設定値に近づくように、トナー搬送部材の駆動量を変化させる。

【0108】

ただし、第２の場合では、補給動作が完了したあと、その補給動作における補正される前のトナー補給時間Ｔａ（算出用のトナー補給時間Ｔａ）が累積補給時間Ｔｎに加算される。すなわち、補正後のトナー補給時間Ｔａを補正値αで割った時間が累積補給時間Ｔｎに加算される。したがって、第２の場合では、算出用のトナー補給時間Ｔａは、印刷画像の印字率に応じて設定される時間（設定時間）となり、実際のトナー補給時間Ｔａは、補給動作におけるトナー落下量が設定値に近づくように補正された時間となる。なお、第２の場合では、トナー補給時間Ｔａ以外のトナー搬送部材の駆動量（回転速度Ｓｒ、他の補給時間等）は補正されない。

【0109】

次に、算出用のトナー補給時間Ｔａが補正される場合について説明する（第３の場合）。この第３の場合では、補給動作が完了したあと、トナー補給時間Ｔａが累積補給時間Ｔｎに加算される前に、トナー補給時間Ｔａ（算出用のトナー補給時間Ｔａ）が補正される。ただし、第３の場合では、補給動作におけるトナー補給時間Ｔａは補正されない。具体的には、トナー補給時間Ｔａを補正値αで割った時間が、累積補給時間Ｔｎに加算される補正後のトナー補給時間Ｔａとして用いられる。

【0110】

第３の場合では、トナー落下量が設定値よりも大きい場合には、補正値αの値が小さくなるので、算出用のトナー補給時間Ｔａが長くなる。すなわち、トナー残量を算出するにあたり、トナー残量を低下させるのに要する時間が長くなる。また、トナー落下量が設定値よりも小さい場合には、補正値αの値が大きくなるので、算出用のトナー補給時間Ｔａが短くなる。すなわち、トナー残量を算出するにあたり、トナー残量を低下させるのに要する時間が短くなる。このように、第３の場合では、補給動作におけるトナー落下量に合わせて、トナー残量を低下させるのに要する時間を変化させる。

【0111】

以下、フロー図を用いて、第２実施例におけるトナー残量管理処理について説明するが、第１実施例で説明したトナー残量管理処理と同じ処理については同じ参照符号を付し、重複した内容については、説明を省略するまたは簡単に説明することにする。

【0112】

図１０は第２実施例の補正値設定処理の一例を示すフロー図である。図１０に示すように、ＣＰＵ８０は、補正値設定処理を開始すると、ステップＳ３５で、第１想定時間ＴＬを取得して、ステップＳ９１で、第１想定時間ＴＬに対する、補正値α倍した累積補給時間Ｔｎの割合である理想補正値αｎを算出して、ステップＳ３９に進む。

【0113】

なお、ステップＳ３５までの処理およびステップＳ３９以降の処理の内容については、第１実施例と同じであるので説明を省略する。

【0114】

図１１は第２実施例における第１の場合のトナー補給処理の一例を示すフロー図である。図１１に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー補給処理を開始すると、ステップＳ５５で、回転速度Ｓｒを設定し、ステップＳ１１１で、補正値αで回転速度Ｓｒを補正して、ステップＳ５７に進む。なお、ステップＳ５５までの処理およびステップＳ５７以降の処理の内容については、第１実施例と同じであるので説明を省略する。

【0115】

図１２は第２実施例における第２の場合のトナー補給処理の一例を示すフロー図である。図１２に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー補給処理を開始すると、ステップＳ５５で、回転速度Ｓｒを設定し、ステップＳ１３１で、補正値αでトナー補給時間Ｔａを補正して、ステップＳ５７で、トナー補給時間Ｔａおよび回転速度Ｓｒに従って補給動作を実行して、ステップＳ１３３で、補正前のトナー補給時間Ｔａを累積補給時間Ｔｎに加算して、トナー残量管理処理にリターンする。なお、ステップＳ５５までの処理の内容については、第１実施例と同じであるので説明を省略する。

【0116】

図１３は第２実施例における第３の場合のトナー補給処理の一例を示すフロー図である。図１３に示すように、ＣＰＵ８０は、トナー補給処理を開始すると、ステップＳ５７で、トナー補給時間Ｔａおよび回転速度Ｓｒに従って補給動作を実行して、ステップＳ１５１で、補正値αでトナー補給時間Ｔａを補正して、ステップＳ５９で、トナー補給時間Ｔａを累積補給時間Ｔｎに加算して、トナー残量管理処理にリターンする。なお、ステップＳ５７までの処理の内容については、第１実施例と同じであるので説明を省略する。

【0117】

また、図示は省略するが、第２実施例におけるトナー残量算出処理では、第１実施例で説明したステップＳ７５（補正値αで第２想定時間Ｔｘを補正する）が省略される。

【0118】

この第２実施例によれば、第１実施例と同様に、補給動作におけるトナー落下量に合わせて、トナー残量を低下させるのに要する時間を変化させるので、画像形成装置１０の使用環境に応じて適切にトナー残量を推定することができる。

【0119】

また、第２実施例によれば、補給動作におけるトナー落下量が設定値に近づくように、トナー搬送部材の駆動量を変化させるので、画像形成装置１０の使用環境に応じて適切にトナー残量を推定することができる。
［第３実施例］
第３実施例の画像形成装置１０は、補正値αをユーザが入力できるようにした以外は、第１実施例の画像形成装置１０と同じであるため、第１実施例と異なる内容について説明し、重複した説明については省略することにする。

【0120】

図示は省略するが、第３実施例の画像形成装置１０は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作部（操作装置または操作パネル）をさらに備える。この操作部（入力手段に相当）には、タッチパネル付きのディスプレイおよび操作ボタン等が設けられる。

【0121】

タッチパネル付きのディスプレイには、入力操作を受け付けるためのソフトウェアキーを含む操作画面およびユーザに画像形成装置１０についての情報を提供するための表示画面等が表示される。操作ボタンは、ハードウェアキーであって、たとえば、数字を入力するためのテンキー（数字キー）などが含まれる。なお、ソフトウェアキーとは、たとえばタッチパネル付きのディスプレイの表示面上にソフトウェア的に再現されたキー（アイコン）のことを言う。これに対して、ハードウェアキーとは、物理的な装置として設けられたキー（ボタン）のことを言う。また、画像形成装置１０への操作入力とは、ソフトウェアキーにおける操作入力（たとえばタッチパネルへのタッチ入力）およびハードウェアキーにおける操作入力（操作ボタンのボタン操作）などの各部への操作入力を意味する。

【0122】

第３実施例の画像形成装置１０では、タッチパネル付きのディスプレイに、補正値αを入力するための補正値入力画面が表示される。補正値入力画面には、補正値αの変更を推奨する旨のメッセージおよび補正値αを入力する入力ボックス等が表示される。この補正値入力画面において、数字キー等が操作されることによって、入力ボックスに補正値α（入力値）が入力される。入力値が決定されると、その入力値が補正値αに代入される。また、入力ボックスに、補正値αに対応する数値を予め表示しておき、操作部への入力操作に応じて、補正値αに対応する数値、すなわち補正値αを変更（調整）できるようにしても良い。なお、入力ボックスに補正値αを入力せずに、補正値入力画面を閉じることもできる。すなわち、補正値αが入力されない場合もある。

【0123】

ただし、補正値入力画面は、補正値設定処理において算出される理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値（±５～１０％以上）以上である場合に、タッチパネル付きのディスプレイに表示される。このように、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとが大きく異なる場合には、トナー落下量が異常である可能性がある。すなわち、トナーカートリッジ３２、駆動ユニット７０およびトナー切れセンサ８８等の部品において不具合が発生している可能性がある。つまり、補正値入力画面は、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値以上である場合に、トナー落下量が異常である旨をユーザに報知するための画面である。このように、トナー落下量が異常である場合には、補正値αを変更することによって、一時的に対処することができることもある。

【0124】

なお、補正値設定処理において算出される理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差に関わらず、ハードウェアキーまたはソフトウェアキーの操作に応じて、補正値入力画面が表示されるようにしても良い。

【0125】

また、不具合が発生したことに起因して、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値以上となった場合には、平均値αａｖｅを用いるよりも、理想補正値αｎを用いる方が、不具合の対処として適切な場合がある。このような場合には、入力ボックスに、理想補正値αｎに対応する数値を予め表示しておき、補正値αを理想補正値αｎに変更することを推奨する旨のメッセージを表示しても良い。

【0126】

さらに、操作部に代えて、ネットワークを介して画像形成装置１０に接続される外部コンピュータ（たとえば管理者のコンピュータ）から補正値αが入力できるようにしても良い。この場合、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値以上である場合、外部コンピュータにトナー落下量が異常である旨の情報およびその他の画像形成装置１０の動作状況についての情報等が送信される。このとき、外部コンピュータのユーザ（たとえば画像形成装置１０および外部コンピュータを含むシステムの管理者）には、トナー落下量が異常である旨が報知され、外部コンピュータのディスプレイには、補正値入力画面が表示される。このようにすれば、外部コンピュータのユーザは、理想補正値αｎ、平均値αａｖｅおよびその他の画像形成装置１０の動作状況を監視して、補正値αを入力することができる。

【0127】

以下、フロー図を用いて、第３実施例におけるトナー残量管理処理について説明するが、第１実施例で説明したトナー残量管理処理と同じ処理については同じ参照符号を付し、重複した内容については、説明を省略するまたは簡単に説明することにする。

【0128】

図１４は第３実施例の補正値設定処理の一例を示すフロー図である。図１４に示すように、ＣＰＵ８０は、補正値設定処理を開始すると、ステップＳ４１で“ＹＥＳ”であれば、ステップＳ１７１で、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値以上かどうかを判断する。ステップＳ１７１で“ＮＯ”であれば、つまり、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値未満であれば、ステップＳ４３に進む。一方、ステップＳ１７１で“ＹＥＳ”であれば、つまり、理想補正値αｎと平均値αａｖｅとの差が所定値以上であれば、ステップＳ１７３で、補正値αの変更を推奨する旨をユーザに報知して、ステップＳ１７５で、補正値αが入力されたかどうかを判断する。ここでは、ユーザによって入力された入力値が決定されたかどうかを判断する。

【0129】

ステップＳ１７５で“ＮＯ”であれば、つまり、補正値αが入力されない場合には、ステップＳ４３に進む。一方、ステップＳ１７５で“ＹＥＳ”であれば、つまり、補正値αが入力された場合には、入力値を補正値αに代入して、トナー残量管理処理にリターンする。なお、ステップＳ４１までの処理の内容については、第１実施例と同じであるので説明を省略する。

【0130】

この第３実施例によれば、補正値αをユーザが入力できるので、画像形成装置１０で不具合が発生した場合等において、個別に対処することができる。

【0131】

なお、第３実施例に示した態様は、第２実施例にも組み合わせて採用することが可能である。

【0132】

また、上述の実施例の構成に加えて、トナー残量が所定量以下となった場合に、トナー残量が少ない旨がユーザに報知されるようにしても良い。さらに、トナー残量が所定量以下となった場合に、ネットワーク等を通して新しいトナーカートリッジ３２が自動的に発注されるようにしても良い。この発明によれば、適切にトナー残量を推定することができるので、適切なタイミングで、トナー残量が少ない旨をユーザに報知したり、自動的に新しいトナーカートリッジ３２が発注したりすることができる。このため、トナー切れによって画像形成装置１０が使用不能となることを抑制ないし防止できる。

【0133】

さらにまた、上述の実施例で挙げた具体的な数値、構成等は一例であり、実際の製品に応じて適宜変更することが可能である。

【0134】

また、上述の実施例で示したフロー図の各ステップは、同じ結果が得られるのであれば、処理される順番は適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0135】

１０ …画像形成装置
１４ …現像装置
３２ …トナーカートリッジ
７０ …駆動ユニット
７２ …トナー補給用モータ
８０ …ＣＰＵ
８４ …ＲＡＭ
８６ …記憶部
８８ …トナー切れセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】