JP2007078886A - 画像形成装置及びトナー残量検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 専用のトナー残量検出装置を具備することなく、トナー残量を精度よく検出することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー残量検出部３１は、トナー残量の検出を、補給量の安定した所定残量以上では、累積回転時間計測部３５に基づくトナー補給量算出部３２の算出結果を用い、残量が少なくなって補給量がばらつく領域では、ピクセルカウント部３６に基づくトナー消費量算出部３３の算出結果を用い、さらにトナー残量が減ったトナー切れ間近の領域では、トナー濃度制御部３４によるＡＴＣの結果を用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トナーを使用して画像形成を行う画像形成装置において、トナー切れまで、トナー残量を精度よく検出することのできる技術に関するものである。

トナーを使用して画像を形成するプリンタ、複写機及びファクシミリ装置などの画像形成装置においては、トナー補給などのメンテナンスの都合上、トナー残量を把握する必要がある。従来、トナー残量検出装置を具備しない画像形成装置においては、使用する現像剤が２成分現像剤である場合、トナー濃度制御（ＡＴＣ）の制御結果を用いてトナー残量を検出している（例えば、特許文献１）。

ＡＴＣとは、現像剤の透磁率を測定して、現像剤中のトナー濃度を一定に制御するものである。２成分現像剤は、鉄粉等からなるキャリアに所定濃度（例えば４〜５％）程度でトナーが混合されてなる。したがって、現像剤中のトナーが消費されてキャリアの割合が増加すると、現像剤の透磁率が上昇するため、現像剤の透磁率を検出することで、現像剤中のトナーの割合を把握することができる。

ＡＴＣでは、透磁率が上昇して上限値（トナー濃度の下限値に相当）を超えると、補給モータを所定時間（或いは所定回転数）回転させてトナーボトル等のトナー供給源よりトナーを補給する手法や、透磁率の下限値（トナー濃度の上限値に相当）を定めておき、透磁率が上昇して上限値を超えると、上記下限値に到達するまで補給モータを回転させてトナー供給源よりトナーを補給する手法等がある。

何れの手法においても、トナー供給源においてトナーの残量が少なくなると、ＡＴＣにてその影響が現れ、制御結果よりこれを検出することができる。つまり、補給モータの所定回転時間あたりの補給量が減るため、前者の場合は、トナー補給が頻繁に繰り返されるようになり、このことから、トナー残量がすくないことを検出することができる。また、後者の場合は、補給モータの所定回転時間あたりの補給量が減るため、補給時間（下限値に到達するまでの所要時間）が長くかかるようになり、このことから、トナー残量がすくないことを検出することができる。そして、補給モータを所定時間（例えば３秒）回転させても、透磁率が戻らない、つまりトナー濃度が上昇しない場合、トナーエンプティ（トナー切れ、トナーエンド）を検出する。

また、ＡＴＣを用いることなくトナーの消費量或いは残量を検出する従来技術として、例えば特許文献２〜４がある。

特許文献１には、印刷ドットの形成回数をカウントすると共に、そのカウント値に所定の重み付け係数を乗じた値を積算し、その積算値に基づいてトナー消費量を求めることが開示されている。また、これにおいては、重み付け係数を、トナーの使用履歴に応じて変更設定するとも記載さている。

特許文献２には、画像信号に基づいて印刷ドット数をカウントし、その結果からトナー消費量を算出する一方、パッチ画像形成を伴う濃度制御モードのような動作モードでは、パッチ画像のパターンに応じたトナー消費量を算出することで、トナー残量を求めることが開示されている。

特許文献３には、画像のビデオカウント値をトナー補給時間に換算するトナー補給関数を、形成中の画像のビデオカウント値により重み付けを行いながら補正することにより、トナーの補給量をトナー消費量に見合うようにする技術が開示されている。
特開１０−２２１９４４号公報（公開日：１９９８年８月２１日） 特開２００４−１６３５５３号公報（公開日：２００４年６月１０日） 特開２００４−１６３５５４号公報（公開日：２００４年６月１０日） 特開平１０−３３３４１９号公報（公開日：１９９８年１２月１８日） 特開２００４−３１７５９２号公報（公開日：２００４年１１月１１日）

しかしながら、上記特許文献１に開示されているＡＴＣを用いてトナー残量を検出する手法では、満杯からエンプティまでのトナー残量を経過的に検出することができない。そのため、ユーザは、次のトナーを準備するまでの期間を確保することができず、画像形成装置の稼働率が低下するといった問題がある。

つまり、ＡＴＣにおいて、トナー補給が頻繁に繰り返されたり、１回あたりのトナー補給時間が長く掛かるようになるのは、トナー残量が十分に少なくなってからであり、用紙のサイズおよび印字率にもよるが、残りの印字可能枚数はわずか５０枚〜１００枚程度である。そのため、このような状態が検出された時点で、ユーザに対してトナー残量がすくないことを通知しても、次のトナーを準備する前にトナーエンプティ（トナー切れ）に至り、画像形成装置を停止させてしまう惧が多分にある。

一方、特許文献２〜４に開示された従来の技術では、画像信号やパッチ画像のパターン等に基づいて使用されるトナー量を演算にて精度よく求め、これをトナー消費量としている。したがって、このようにして求めたトナー消費量からトナー残量を求めることで、ＡＴＣによるよりも早い段階でトナーの残量が少ないことを検出し、ユーザに通知することも可能である。

しかしながら、実際に感光体上に載るトナー量は、環境や装置毎のばらつきにて必ずしも一定量とはならない。そのため、重み付け演算等を行って如何に精度を上げたとしても、演算にて求めた結果のみを用いてトナー残量を判断すると、残りの印字可能枚数として十分な枚数を見込んだ状態でユーザにトナーの残量が少ないことを通知するように設定しても、予定の印字枚数に到達するよりも前にトナーエンプティとなったり、逆に、トナーがまだ残っている状態で、トナーエンプティと判断してしまったりする惧もある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、専用のトナー残量検出装置を具備することなく、トナー残量を精度よく検出することができる画像形成装置及びトナー残量検出方法を提供することであり、さらには、検出したトナー残量に応じてより適切なタイミングにてユーザにトナーに関する情報を通知することのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置において、補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段を有しており、該トナー残量検出手段は、回転駆動することで補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に基づいて補給されるトナー量を算出するトナー補給量算出手段と、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量を算出するトナー消費量算出手段と、上記トナー濃度制御手段とを含み、上記補給装置内のトナーの残量が、第１の所定値に達するまでは上記トナー補給量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第１の所定値に達すると次に第２の所定値に達するまで上記トナー消費量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第２の所定値に達すると上記トナー濃度制御手段による制御結果に基づいて検出することを特徴としている。

これによれば、補給装置内のトナーの残量は、第１の所定値に達するまではトナー補給量算出手段にて算出された補給モータの累積回転数に基づくトナー補給量にて検出され、第１の所定値に達すると次に第２の所定値に達するまで、トナー消費量算出手段にて算出された画像情報に基づくトナー消費量にてトナー残量が検出され、第２の所定値に達した以降は、トナー濃度制御手段による制御結果に基づいて検出される。

つまり、補給装置内のトナー残量が、補給モータの回転数や回転時間に応じて直線的に変化する、補給量の安定した所定残量以上では、精度容易な補給モータの累積回転数でトナー残量を検出し、残量が少なくなって補給量がばらつく領域では、画像情報に基づいて消費されるトナー量を予測してトナー残量を検出し、さらにトナー残量が減った領域では、従来通りのトナー濃度制御手段による制御結果を利用して、現像装置内のトナー量を直接検出してトナー切れを検出する。

したがって、トナー残量に応じた残量検出が可能となり、専用のトナー残量検出装置を具備しなくとも、満杯からエンプティまでトナー残量を精度よく検出することができる。

しかも、ＡＴＣのみによる残量検出とは異なり、トナー残量を満杯からエンプティまで経過的に検出することができるので、適切なタイミングにてユーザにトナーに関する情報を通知するといったことを簡単に実現できる。

上記第１の所定値は、補給装置内のトナーの残量が補給モータの累積回転数に応じて直線的に変化する領域内の値に設定することができ、上記第２の所定値は、上記トナー消費量算出手段による算出誤差が生じても、上記トナー濃度制御手段の制御結果に基づくトナーの残量の検出が可能となる値に設定することができる。

本発明の画像形成装置においては、さらに、ユーザが交換用の補給装置を入手するために要する日数分のトナー使用量に応じて第３の所定量が設定されており、トナー残量検出手段によるトナーの残量の検出にて、補給装置内のトナーの残量が上記第３の所定値に達すると、表示部を用いてトナーの準備が必要であることをユーザに通知する通知手段を備える構成とすることもできる。

これによれば、トナー残量が、ユーザが交換用の補給装置を入手するために要する日数分のトナー使用量に応じて設定された第３の所定量に達すると、通知手段が表示部を用いてトナー準備を促すので、ユーザは適切なタイミングで次のトナーを準備することができ、画像形成装置の稼働率の低下を回避できる。

本発明の画像形成装置においては、さらに、補給装置内のトナーの残量が第１の所定値に到達するまでの期間、上記トナー補給量算出手段によるトナー補給量の算出と並行して上記トナー消費量算出手段においてもトナー消費量を算出させ、上記トナー補給量算出手段によるトナー補給量の算出結果に基づいて上記トナー消費量算出手段を補正する補正手段を備える構成とすることもできる。

補給装置内のトナー残量が、補給モータの回転数や回転時間に応じて直線的に変化する残量領域におけるトナー補給量算出手段の算出精度は非常に高い。これを利用して、上記構成では、精度の高いトナー補給量算出手段による算出結果を用いて、トナー消費量算出手段を補正するので、トナー消費量算出手段によるトナー消費量算出の精度を上げることができる。

本発明の画像形成装置においては、上記トナー消費量算出手段を、例えば、画像情報に基づいて印刷ドットの形成回数をカウントしてトナー消費量を算出する構成とすることができる。

また、本発明の画像形成装置においては、上記トナー消費量算出手段を、画像情報に対する画像処理および補正処理をデジタル的に行い、入力される多値画像のピクセルカウントを行ってトナー消費量を算出するものであって、入力された多値画像の入力信号値をピクセルごとにカウントするカウント手段と、前記入力信号値に対応する重み付け係数を格納する重み付け係数テーブルと、前記カウント手段により入力信号値をカウントする際に、入力信号値に対応する重み付け係数を前記重み付け係数テーブルから取得して、ピクセルごとに重み付けを行う重み付け演算手段とを備える構成とすることができる。

これによれば、形成ドットをカウントしてトナー消費量を算出する構成と比べて、画像情報の階調に応じた重み付けが可能となるので、より精度よくトナー消費量を算出することができる。

本発明の画像形成装置においては、さらに、上記第１〜第３の所定値の設定を外部より可能にする入力部を備える構成とすることができる。

上記した第１、第２の所定値は、画像形成装置毎のバラツキを有する値であり、また、補給装置側のバージョン変更などによっても変化する値である。したがって、このように外部より設定可能としておくことで、画像形成装置毎のバラツキや、補給装置側のバージョン変更にも対応できる。また、第３の所定値は、ユーザそれぞれによって異なってくる値であるので、このように入力部を用いて適宜設定し得る構成としておくことで、ユーザ毎に適切なタイミングにてメッセージを通知することができる。

本発明の画像形成装置においては、さらに、上記第３の所定値を演算にて設定する所定値設定手段を供え、上記所定値設定手段は、上記補給装置内のトナーの初期量から第１の所定値を減じた値を、上記補給装置が交換されてからトナーの残量が第１の所定値に至るまでの経過日数にて除して１日当たりのユーザ消費量を算出する消費量／日算出手段と、該消費量／日算出手段にて算出された消費量／日にユーザに応じて設定される入手日数を掛けて第３の所定値を算出する所定値算出手段とを備える構成とすることができる。

これによれば、消費量／日算出部が、１日当たりの消費量を算出し、所定値算出部が、消費量／日算出部にて算出された１日当たりに消費量にユーザに応じて設定される入手日数を掛けて第３の所定値を算出する。したがって、より一層、メッセージの通知時期が適切となり、最近のユーザのトナー使用量を考慮して的確にユーザが希望するタイミング（入手日数を確保）にてトナー準備を促すことができる。

本発明の画像形成装置においては、さらに、上記補給装置が、内部にトナーを収容し、水平に配置される円筒状をなす容器本体を有しており、該容器本体が容器本体の軸線を回転軸として回転駆動されることで、円筒面に設けられた開口部よりトナーを現像装置への補給するようになっている構成とすることもできる。

このような回転タイプの補給装置は、１回転あたりのトナー補給量が安定しているので、上記した補給モータの累積回転数を基に補給量を求めてトナー残量を検出する構成と組み合わせることで、より高精度なトナー残量の検出が可能となる。

本発明のトナー残量検出方法は、トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置に用いられる補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出方法であって、補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に応じて補給装置内のトナーの残量が直線的に変化する残量の多い領域では、上記補給モータの累積回転数に基づいて残量を検出し、補給モータの累積回転数に応じてトナーの残量が直線的に変化しない残量の少ない領域では、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量に基づいて残量を検出し、残量がゼロに近い領域では、上記トナー濃度制御手段の制御結果に基づいて残量を検出することを特徴としている。

既に、画像形成装置において説明したように、このようなトナー残量検出方法では、トナー残量に応じた残量検出が可能となり、専用のトナー残量検出装置を具備しなくとも、満杯からエンプティまでトナー残量を精度よく検出することができ、また、適切なタイミングにてユーザにトナーに関する情報を通知するといったことが簡単に実施できる。

なお、本発明はコンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを、上記した本発明の画像形成装置が具備する各手段として機能させるトナー残量検出プログラム、及び該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の画像形成装置は、以上のように、トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置において、補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段を有しており、該トナー残量検出手段は、回転駆動することで補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に基づいて補給されるトナー量を算出するトナー補給量算出手段と、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量を算出するトナー消費量算出手段と、上記トナー濃度制御手段とを含み、上記補給装置内のトナーの残量が、第１の所定値に達するまでは上記トナー補給量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第１の所定値に達すると次に第２の所定値に達するまで上記トナー消費量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第２の所定値に達すると上記トナー濃度制御手段による制御結果に基づいて検出することを特徴としている。

本発明のトナー残量検出方法は、トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置に用いられる補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出方法であって、補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に応じて補給装置内のトナーの残量が直線的に変化する残量の多い領域では、上記補給モータの累積回転数に基づいて残量を検出し、補給モータの累積回転数に応じてトナーの残量が直線的に変化しない残量の少ない領域では、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量に基づいて残量を検出し、残量がゼロに近い領域では、上記トナー濃度制御手段の制御結果に基づいて残量を検出することを特徴としている。

これにより、トナー残量に応じた残量検出が可能となり、専用のトナー残量検出装置を具備しなくとも、満杯からエンプティまでトナー残量を精度よく検出することができ、また、適切なタイミングにてユーザにトナーに関する情報を通知するといったことが簡単に実施できる。

本発明の一実施の形態について図１ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。

図２に、本実施の形態の画像形成装置の縦断面図を示す。図２に示すように、画像形成装置１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等にて原稿を読み取って画像信号を出力する画像読取装置（スキャナ）２と、上記画像信号に基づいて用紙上に画像を形成（印刷）するプリンタ部３と、プリンタ部３に順次用紙を供給する給紙デスク装置４とを含む構成である。

プリンタ部３には、マゼンタ、シアン、イエローに対応した３つのカラー用感光体ドラム１０ａ…と、カラー用感光体ドラム１０ａよりも大きいブラック用感光体ドラム１０ｂが備えられている。これら各感光体ドラム１０への静電潜像の書き込みは、光学ユニット（ＬＳＵ）１２にて行われ、書き込みがデジタル制御される。

各感光体ドラム１０の周囲には、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのうちの対応する現像剤を収容し、感光体ドラム１０上の静電潜像を現像する現像装置１３が個々に配置されている。本発明においては、現像剤は、鉄粉等からなるキャリアに所定濃度（例えば４〜５％）程度でトナーが混合されてなる２成分現像剤である。

感光体ドラム１０の周囲には、その他、帯電装置やクリーニング装置、転写装置（感光体ドラム１０から転写ベルト１４への転写用）等のカールソンプロセスにおける周知部材が個々に配置されている。

図２の構成では、転写ベルト１４が各感光体ドラム１０と接触可能に設けられている。各感光体ドラム１０上にそれぞれ形成されたトナー像（可視像）は、該転写ベルト１４に転写されることで順次重ね合わされ、その後、２次転写ユニット１５にて、複数の給紙カセット２０…を備えた給紙デスク装置４より供給されてきた用紙に転写される。２次転写ユニット１５を通過した用紙の搬送方向前方には、定着ローラ１６を備えた定着装置が配置されており、用紙上に転写されたトナー像は該定着装置を通過することで用紙上に固定される。

トナー像が固定された用紙は、その後、画像読取装置２とプリンタ部３との間に設けられた空間に排出されるか、スイッチバック搬送されて、再度、２次転写ユニット１５へと搬送される。

上記転写ベルト１４の上方には、マゼンタ、シアン、及びイエローの各トナーを収容したカラー用トナーボトル１７…と、カラー用トナーボトル１７に比して１回り大きいブラックのトナーを収容したトナーボトル１７ｂが２つ配置されている。これらトナーボトル（補給装置）１７は、個々に対応する現像装置１３に内部に収容したトナーを補給するものである。各トナーボトル１７には、図示しないトナーモータ（補給モータ）の駆動力が個々に伝達されることで回転され、回転に伴ってトナーを補給する。

また、トナーボトル１７は、画像形成装置１に対して着脱自在に設けられ、内部のトナーが消費されると、順次新しいトナーボックスへと交換可能となっている。本画像形成装置１では、トナーボトルとして、図１１に示すような円筒型の回転ボトルタイプを搭載しており、例えば特許文献５に開示されているものを用いることができる。

トナーボトル１７は、トナーを収容するボトル本体５０とこれを回転自在に支持する支持部材５１とを有する。ボトル本体５０は、図において矢印Ｒにて示すように、ボトル本体５０の軸線Ｌ５１を回転軸として回転駆動される。ボトル本体５０の外周面には、傾斜状の溝５２が形成されている。この該溝５２は、ボトル本体５０の内周面では凸部となり、ボトル本体５０が回転されると、内部のトナーは、溝５２に案内されるように、供給口へと集まる構成である。このような回転ボトルタイプのトナーボトル１７は、１回転あたりのトナー補給量が安定している。

次に、図１に基づいて、本実施の形態の画像形成装置１におけるトナー残量を検出し、検出結果に基づいてユーザに対して残量に関する情報を通知する処理について詳細に説明する。図１は、本画像形成装置１における要部の制御ブロック図である。

図１に示すように、本画像形成装置１は、トナー残量検出部（トナー残量検出手段）３１、透磁率センサ３７、所定値設定部（所定値設定手段）３９、補正部（補正手段）４０、入力部３８、残量情報通知部（通知手段）４１、表示部４２、及びマシン停止部４３を備えている。

トナー残量検出部３１は、トナーボトル１７内のトナーの残量を検出するもので、トナー補給量算出部（トナー補給量算出手段）３２、トナー消費量算出部（トナー消費量算出手段）３３、トナー濃度制御部（トナー濃度制御手段）３４、累積回転時間計測部（トナー補給量算出手段）３５、ピクセルカウント部（トナー消費量算出手段）２６とを含む。

そして、トナー残量検出部３１は、トナー残量の検出を、第１の所定値に達するまではトナー補給量算出部３２の算出結果に基づいて行い、第１の所定値に達すると、次に後述する第２の所定値に達するまでは、トナー消費量算出部３３の算出結果に基づいて行い、第２の所定値に達すると、トナー濃度制御部３４の制御結果に基づいて行う。

トナー補給量算出部３２は、トナーボトル１７から現像装置１３へとトナーを補給されるトナー量を、累積回転時間計測部３５が計測するトナーモータの累積回転数に基づいて算出するものである。ここで、図３に、トナーボトル１７内のトナー残量と現像装置１３へのトナー落下量（トナー補給量に相当）との関係を調べた結果を示す。図３に示すように、トナーの残量が、満杯の初期残量３６０ｇから１００ｇまでは、トナー落下量は安定している。そして、１００ｇを超えると、変化は直線的でなくなる。これは、残量が少なくなり、トナーに含まれる空気量が増加しなりして、補給量が安定しなくなるためである。

また、図４に、トナーモータの回転時間と、トナーボトル１７内のトナー残量との関係を調べた結果を示す。これにおいても、トナーボトル１７内のトナーの残量は、満杯の３６０ｇから１００ｇまでは、トナーモータの回転時間に応じて直線的に変化するが、１００ｇを超えると、変化は直線的でなくなる。

したがって、図３、図４の例では、残量１００ｇまでは、トナーモータの回転させた時間を累積する（換言すればトナーモータの回転数を累積する）ことで、トナーボトル１７から現像装置１３へと補給されたトナー量を算出することができる。そして、このようなトナーモータの累積回転時間による補給されたトナー量の算出は、容易でありながら精度が高い。

トナー消費量算出部３３は、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量を算出するものである。ここでは、ピクセルカウント部３６によるピクセルカウント結果に基づいて、トナー消費量を算出する。ピクセルカウント部３６は、中間調補正処理等が施された後の画像信号に対して、ピクセル単位でＣＭＹＫ信号ごとに重み付け係数を掛け合わせながらピクセルカウントを行うものである。ピクセルカウント部３６とトナー消費量算出部３３とによる消費トナー量の算出については後述する。

トナー濃度制御部３４は、透磁率センサ３７にて検出された現像装置１３内の現像剤の透磁率に基づいて、現像剤中のトナー濃度を一定に制御するものである。既に説明したように、従来より２成分現像剤を用いる画像形成装置では、現像装置１３内の現像剤の透磁率に基づいて、トナーボトル１７から現像装置１３へとトナーを補給して、現像装置１３内のトナー濃度を一定にする制御（以下、ＡＴＣ）が行われている。

ここでは、トナー濃度制御部３４は、透磁率が上昇してトナー濃度が下限値以下となると、トナーモータを所定時間Ｔ_１回転させてトナーボトル１７よりトナーを補給する。なお、トナー濃度の上限値も定めておき、トナー濃度が下限値を超えると、トナー濃度の上限値に到達するまでトナーモータを回転させてトナーボトル１７よりトナーを補給する構成であってもよい。

トナー残量検出部３１は、トナー濃度制御部３４がＡＴＣを実行してトナーモータを所定時間回転しても、その後、短い期間で再度トナー濃度が下限値以下となってＡＴＣを実行するといった処理が繰り返されると、トナー切れが間近いニアエンドと検出する。

また、トナー残量検出部３１は、トナー濃度制御部３４がＡＴＣを実行してトナーモータを所定時間回転しても、トナー濃度が下限値以下のままであり、所定時間Ｔ_２（例えば５秒）経過しても下限値以下の状態であれば、トナー切れと検出する。

トナー残量の検出手法を、トナー補給量算出部３２の算出結果に基づくものからトナー消費量算出部３３の算出結果に基づくものへと切り換える際のポイントとなる第１の所定値は、トナーボトル１７内のトナーの残量がトナーモータの累積回転時間（累積回転数）に応じて直線的に変化する領域内の値であり、好ましくはその領域の下限値に設定することである。前述の図３、図４の例であれば、第１の所定値は１００ｇとすればよい。

また、トナー残量の検出手法を、トナー残量算出部３３の算出結果に基づくものからトナー濃度制御部３４による制御結果に基づくものへと切り換える際のポイントとなる第２の所定値は、トナー消費量算出部３３による算出誤差が生じても、トナー濃度制御部３４の制御結果に基づくトナーの残量の検出が可能となる値であればよい。本実施の形態では、この第２の所定値を、ユーザにトナー準備を促すメッセージを表示するタイミングを決める後述する限界量Ｗ_Ｌ（第３の所定値）と同じ値としている。

残量情報通知部４１は、トナー残量検出部３１によるトナーの残量の検出に結果に基づいて、トナーボトル１７内のトナーの残量に関する情報を表示部４２を用いて通知するものである。ここでは、検出されたトナー残量に応じて、交換用のトナーボトル１７を準備する時期であること、トナーボトル１７の交換時期であること、及びトナーエンプティとなったことの３つの情報を通知する。

残量情報通知部４１は、トナー残量検出部３１にて検出されたトナー残量が、限界量Ｗ_Ｌ（第３の所定値）に達すると、表示部４２に『予備トナーを準備して下さい』といったメッセージを表示させる。限界量Ｗ_Ｌは、ユーザごとに設定することが好ましい値であり、ユーザの１日あたりのトナー消費量に、該ユーザの交換用のトナーボトル１７を入手するために必要な日数を掛けて得られる値に設定することで、的確なタイミングで該メッセージを表示できる。

また、残量情報通知部４１は、トナー残量検出部３１がニアエンドを検出すると、表示部４２に『トナーボトルを交換して下さい』といったメッセージを表示させる。

また、残量情報通知部４１は、トナー残量検出部３１がトナー切れを検出すると、表示部４２に『トナーエンプティ』といったメッセージを表示させる。

マシン停止部４３は、トナー残量検出部３１がトナー切れを検出すると、画像形成装置１を停止させるものである。

入力部３８は、上記した第１、第２の所定値、限界量Ｗ_Ｌ、第２限界量Ｗ_Ｐ等の設定を外部より可能にするものである。第１、第２の所定値は、画像形成装置毎のバラツキを有する値であり、また、トナーボトル側のバージョン変更などによっても変化する値である。したがって、このように外部より設定可能としておくことで、画像形成装置毎のバラツキや、トナーボトル側のバージョン変更にも対応できる。また、限界量Ｗ_Ｌ、第２限界量Ｗ_Ｐは、ユーザそれぞれによって異なってくる値であるので、サービスマン等が入力部３８を用いて適宜設定し得る構成としておくことで、より一層適切なタイミングにてメッセージを通知することができる。

所定値設定部３９は、第３の所定値である限界量Ｗ_Ｌを演算にて設定するものである。所定値設定部３９は、詳細には、消費量／日算出部（消費量／日算出手段）と、所定値算出部（所定値算出手段）とからなる。消費量／日算出部は、トナーボトル１７内のトナーの初期量から第１の所定値を減じた値を、トナーボトル１７が交換されてからトナーの残量が第１の所定値に至るまでの経過日数にて除して１日当たりの消費量を算出するものである。所定値算出部は、消費量／日算出部にて算出された消費量／日にユーザに応じて設定される入手日数を掛けて限界量Ｗ_Ｌを算出するものである。

ここで用いる入手日数とは、ユーザが交換用のトナーボトル１７を準備するために必要な日数であり、上記したトナーの初期量と共に、入力部３８を用いて入力することができる。一方、上記経過日数は、当該トナーボトル１７の交換日を図示しないメモリ等に格納しておくことで、第１の所定値に至った日との差で検出することができる。

このような所定値設定部３９を搭載させておくことで、より一層、メッセージの通知時期が適切となり、最近のユーザのトナー使用量を考慮して的確にユーザが希望するタイミング（入手日数を確保）にてトナー準備を促すことができる。

補正部４０は、トナー消費量算出部３３にて求められるトナー消費量の算出値を補正するものである。補正部４０は、トナーの残量が第１の所定値に到達するまでの期間においても、ピクセルカウント部３６及びトナー補給量算出部３２によるトナー補給量の算出に並行してトナー消費量算出部３３においてもトナー消費量を算出させ、トナー補給量算出部３２によるトナー補給量の算出結果に基づいてトナー消費量算出部３３（或いはピクセルカウント部３６、或いは両方）を補正する。

例えば、トナー補給量算出部３２によるトナー補給量の算出結果が２５０ｇであるのに対し、トナー消費量算出部３３によるトナー消費量の算出結果が２６０ｇである場合は、トナー消費量の算出結果が、トナー補給量の算出結果と同じ２５０ｇとなるように補正する。

図５に、トナー残量検出部３１におけるトナー残量の検出手法の切り換わりと、残量情報通知部４１におけるトナー残量とトナー残量に関する情報の表示タイミングを模式的に示す。図５では、縦軸にトナー残量をとり、横軸に時間をとっている。

図５に示すように、満杯状態から第１の所定値である残量１００ｇまでは、トナー補給量算出部３２に基づいてトナー残量が検出され、残量１００ｇを超えるとトナー消費量算出部３３に基づく検出に切り換えられる。その後、残量がさらに減少し、第３の所定値である限界量Ｗ_Ｌに達すると、ＡＴＣに基づく検出へと切り換えられると共に、予備トナーの準備を促すメッセージが表示される（ＮＮＥ）。その後、トナー残量検出部３１にて、ニアエンドが検出されるとトナーの交換を促すメッセージが表示され（ＮＥ）、さらに、トナー切れが検出されるとトナーエンプティのメッセージが表示される。

ここで、トナー消費量算出部３３によるピクセルカウント結果に基づくトナー消費量の算出について、図６について説明する。

図６は、本画像形成装置１における画像処理の制御ブロック図である。ここでは、入力信号処理部１１０、領域分離処理部１２０、色補正・黒生成処理部１３０、ズーム変倍処理部１４０、空間フィルタ処理部１５０、中間調補正処理部１６０、ピクセルカウント部３６、トナー消費量算出部３３から構成されている。

画像処理について簡単に説明すると、スキャナ等で読み込まれた原稿のデジタル入力画像信号は、入力信号処理部１１０に入力され、それ以降の画像処理に対する前処理や、画像調整における入力ガンマ補正、変換等が行われる。次に、この画像信号は、領域分離処理部１２０に入力されて、文字領域、網点写真領域等の領域判定が行われ、領域ごとにそれを示す識別信号（領域分離識別信号）が付加される。この領域分離識別信号は、以降の処理である空間フィルタ処理部１５０や中間調補正処理部１６０において、各領域別に異なった処理、例えば、網点領域であれば平滑フィルタ処理をその領域に対して行い、また、文字領域であればエッジ強調フィルタ処理を行ったり、中間調のガンマ特性を濃淡差のよりはっきりした特性に変更したりする場合に用いられる。

次の色補正・黒生成処理部１３０で行われる色補正・黒生成処理は、装置がカラーである場合に必要となる処理で、領域分離処理部１２０から送られてきたＲＧＢの画像信号に対して、最終的な出力方法であるＣＭＹＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像信号に変換する処理である。

ＣＭＹＫに変換された画像信号は、ズーム変倍処理部１４０での変倍処理の後、空間フィルタ部１５０に入力される。空間フィルタ処理部１５０では、上記の領域分離識別信号や画像モードの設定状態等に応じた空間フィルタを空間フィルタテーブルから選び、ＣＭＹＫに変換された画像信号に対して空間フィルタ処理が行われる。なお、空間フィルタテーブルは、空間フィルタ処理を行う際に参照するフィルタ係数のテーブル群であり、状況に応じて任意のテーブル群を選択できるようになっている。次の中間調補正処理部１６０では、エンジン部での出力特性を補正するために、中間調ガンマ特性の補正が行われる。

さらに、中間調補正処理後の画像信号は、ピクセルカウント部３６に入力され、ピクセル単位でＣＭＹＫ信号ごとに重み付けを行いながらカウンタで積算される。そして、ＬＳＵやＬＥＤのエンジン出力側へ出力画像信号が流れる。トナー消費量算出部３３では、ピクセルカウント部３６で積算されたピクセルカウントの積算値から各色のトナー消費量を算出する。

次に、上述したトナー消費量の算出について、詳しく説明する。なお、以下に述べる処理は、ＣＭＹＫ各色について（入力されるＣＭＹＫ信号ごとに）、それぞれ行われるものとする。

ピクセルカウント部３６は、入力された多値画像に対して、後述するようなピクセルカウントを行う。ピクセルカウント部３６は、図６に示すように、カウン部１７１と、重み付け演算部１７２と、重み付け係数テーブル１７３と、積算部１７４とを備えている。

カウント部（カウント手段）１７１は、入力された多値画像（例えば、１６階調、２５６階調等の多階調の画像）をピクセルごとにカウントする。つまり、多値画像を構成するピクセルごとの入力値（階調）、例えば、０〜１５（入力信号値が０〜１５の値をとる１６階調の場合）のような入力信号値をカウントする。

重み付け演算部（重み付け演算手段）１７２は、カウント部１７１によりピクセルをカウントする際にピクセルごとに重み付けを行う。具体的には、重み付け演算部１７２は、ピクセルごとの入力信号値に対応する重み付け係数を重み付け係数テーブル１７３から取得して、入力信号値に取得した重み付け係数を掛け合わせる。重み付け係数テーブル１７３には、重み付け演算部１７２により重み付けを行う際にピクセル入力値ごとに対応する重み付け係数が格納されている。このように、ピクセルカウント部３６では、カウント部１７１、重み付け演算部１７２、重み付け係数テーブル１７３によりピクセルごとのピクセルカウントを行っている。

そして、ピクセルごとに行われたピクセルカウントの積算が積算部（積算手段）１７４により行われる。つまり、積算部１７４は、重み付け演算部１７２による入力信号値に重み付け係数を掛け合わせたピクセルごとの演算値を、入力された多値画像の全てのピクセルについて積算する。このように、ピクセルカウント部３６で算出されたピクセルカウントの積算値に基づいて、トナー消費量算出部３３は、出力画像のトナー消費量を算出するようにしている。

図７に、上記の重み付け係数テーブル１７３に格納されている重み付け係数の一例を示す。入力信号値が０〜１５の値をとる１６値である場合の例である。図７の場合、トナー消費量の違う入力信号値に対応して４つのエリア（エリア１〜エリア４）に分けられ、エリアごとに重み付け係数が定められている。ピクセルカウントの際には、４つのエリアに分けられた重み付け係数が、０〜１５の値をとるそれぞれの入力信号値に対応して決定され、重み付けが行われる。

図８は、図７に示す４つのエリアに分けられた重み付け係数テーブルの信号入力値とそれに対応する重み付け係数との関係を示している。図８に示すように、矩形部分の面積の総和がトナー消費量特性を示す曲線の面積と略一致しているため、重み付け後のピクセルカウントの積算値からトナー消費量を予測計算することができる。

なお、図７の例では、重み付け係数テーブル１７３に格納されている重み付け係数は固定値であったが、トナー消費量算出部３３にて算出されるトナー消費量が、実際のトナー消費量と合うように、重み付け係数を変更するようにしてもよい。

また、ピクセルカウント部３６に代えて、画像情報に基づいて印刷ドットの形成回数をカウントするドットカウント部を備え、トナー消費量算出部３３は、ドットカウント部のカウント結果に基づいてトナー消費量を算出するものであってもよい。ドット数をカウントする際も、所定の重み付け係数を乗じるが、その重み付け係数を、例えば特許文献２，３に開示されているように、トナーの使用履歴に応じて変更設定したり、或いは、孤立ドット、２連続ドット、３連続ドットに分類し、分類毎に重み付け係数を変更したりすることで、トナー消費量の算出精度を上げることができる。

図９、図１０のフローチャートに基づいて、本画像形成装置１におけるトナー残量を検出し、検出結果に基づいてユーザに対して残量に関する情報を通知する処理手順を説明する。ここでは、所定値設定部３９が、限界量Ｗ_Ｌを設定する場合を例示する。

トナー残量検出部３１及び所定値設定部３９は、トナーボトル１７が新品であるかどうかを判断する（Ｓ１）。トナーボトル１７が新品であれば、それぞれ初期設定を行う（Ｓ２）。所定値設定部３９は、トナーボトル１７の交換日として現日時を図示しないメモリに格納すると共に、所定値設定の有無を示すフラグ（ＦＬＡＧ）を、所定値が設定されていないことを示す「０」とする。また、トナー残量検出部３１は、累積回転時間計測部３５の累積回転時間（ΣＴｉｍｅ）を「０」にする。

次に、トナー残量検出部３１は、トナー補給量算出部３２にてトナー補給量を算出する。累積回転時間計測部３５は、トナー濃度制御部３４によるＡＴＣ（Ｓ３、Ｓ４）にて、トナーモータが所定時間（Ｔ_１秒）回転する毎に、累積回転時間（ΣＴｉｍｅ）をＴ_１ずつアップさせる（Ｓ５）。トナー残量検出部３１は、累積回転時間計測部３５にて計測される該累積回転時間が上限に達したかどうかを判断する（Ｓ６）。

Ｓ６における累積回転時間（ΣＴｉｍｅ）の上限は、トナーボトル１７内のトナー残量が第１の所定値となる量のトナー像を補給した累積回転時間に相当する。例えば、トナーボトル１７の初期トナー量が３６０ｇであり、第１の所定値が１００ｇである場合は、３６０−１００＝２６０ｇのトナーを補給する回転時間である。

累積回転時間（ΣＴｉｍｅ）が上限に達したと判断すると、トナー残量検出部３１は、トナー残量の検出を、トナー補給量算出部３２による検出から、トナー消費量算出部３３による検出に切り換えると共に、所定値設定部３９にこれを通知する。なお、累積回転時間（ΣＴｉｍｅ）が上限に達していない場合はＳ３に戻る。

所定値設定部３９は、トナー残量検出部３１にて累積回転時間が上限に達したと判断されると、上記フラグ（ＦＬＡＧ）が「０」であるか否かを判断し、「０」である場合は、Ｓ８に進んで演算による所定値設定を行う。フラグ（ＦＬＡＧ）が「０」でない場合は、既に演算による所定値設定は行われているので、Ｓ８の演算による初期値設定は行わない。

Ｓ８では、消費量／日算出部が、現日時と交換日との差より、トナー残量が第１の所定値となるまでに掛かった日数ΣＤａｙを計算し、トナー補給量を掛かった日数で除して、１日あたりの消費量（消費量／日）を求める。次に、所定値算出部が、算出された消費量／日にユーザに応じて設定される入手日数を掛けて、第３の所定値である限界量Ｗ_Ｌを定める。所定設定値の設定が完了すると、所定値設定部３９はフラグ（ＦＬＡＧ）を「１」とする。

次に、トナー残量検出部３１は、トナー消費量算出部３３にてトナー消費量ｄｗを算出し（Ｓ９）、トナー消費量ｄｗをトナー残量Ｗ_１（第１の所定値に等しい）より減じ（Ｓ１０）、トナー残量Ｗ_１が限界量Ｗ_Ｌに達したかどうかを判断する（Ｓ１１）。達していない場合はＳ９に戻る。

一方、トナー残量Ｗ_１が限界量Ｗ_Ｌに達している場合、トナー残量検出部３１は、残量情報通知部４１に限界量Ｗ_Ｌに達したことを通知し、残量情報通知部４１は、予備トナーの準備を促すメッセージを表示させる（Ｓ１２）。また、トナー残量Ｗ_１が限界量Ｗ_Ｌに達している場合、トナー残量検出部３１は、トナー残量の検出を、トナー消費量算出部３３による検出からトナー濃度制御部３４によるニアエンド及びトナー切れの検出へと切り換える（Ｓ１３）。

トナー残量検出部３１は、ニアエンドであるか否かを判断し（Ｓ１４）、ニアエンドであると判断するまで、該処理を繰り返す。一方、ニアエンドと判断した場合は、トナー残量検出部３１は、残量情報通知部４１にニアエンドの検出を通知し、残量情報通知部４１は、トナーボトル１７の交換を促すメッセージを表示させる（Ｓ１５）。

その後、トナー濃度制御部３４は、トナー切れであるか否かを判断し（Ｓ１６）、トナー切れであると判断するまで、該処理を繰り返す。ここでは、所定時間（Ｔ_２）以上連続してトナー濃度が下限値を超えたままであるか否かを判断するようになっており、所定時間（Ｔ_２）以上連続してトナー濃度が下限値を超えたままであれば、トナー残量検出部３１は、トナー切れであると判断する。トナー切れと判断した場合は、トナー残量検出部３１は、残量情報通知部４１とマシン停止部４３にトナー切れの検出を通知する。

残量情報通知部４１は、トナー残量検出部３１にてトナー切れに達したと判断されると、トナー切れを知らせるメッセージを表示させ、マシン停止部４３は、画像形成装置１を停止させる（Ｓ１７）。

以上のように、本画像形成装置１では、トナー残量検出部３１は、トナー残量の検出を、補給装置内のトナー残量が、補給モータの回転数や回転時間に応じて直線的に変化する、補給量の安定した所定残量以上（第１の所定値に達するまで）では、トナーモータの累積回転時間に基づくトナー補給量算出部３２の算出結果を用い、残量が少なくなって補給量がばらつく領域（第１の所定値〜第２の所定値までの領域）では、ピクセルカウントによるトナー消費量算出部３３の算出結果を用い、さらにトナー残量が減った、トナー切れ間近の領域では、トナー濃度制御部３４によるＡＴＣ結果を用いるようになっている。

したがって、トナー残量に応じた残量検出が可能となり、専用のトナー残量検出装置を具備しなくとも、満杯からエンプティまでトナー残量を精度よく検出することができる。しかも、ＡＴＣのみによる残量検出とは異なり、トナー残量を満杯からエンプティまで経過的に検出することができるので、残量情報通知部４１等により、簡単に、適切なタイミングにてユーザにトナーに関する情報を通知することができる。

また、本実施の形態では、トナー残量の検出手法を、トナー残量算出部３３の算出結果に基づくものからトナー濃度制御部３４による制御結果に基づくものへと切り換える第２の所定値を、ユーザにトナー準備を促すメッセージを表示するタイミングを決める後述する限界量Ｗ_Ｌ（第３の所定値）と同じ値としたが、第２限界量Ｗ_Ｐとして、ユーザごとに設定する構成としてもよい。第２限界量Ｗ_Ｐは、例えば、残りの画像形成枚数が５０枚を確保し得る値に設定すればよい。

第２限界量Ｗ_Ｐとして設定する場合は、上記した入力部３８からの入力設定を可能にすると共に、所定値設定部３９にて、第２限界量Ｗ_Ｐも演算にて設定可能な構成とすることが好ましい。つまり、トナーボックス１７を交換した後の累積枚数も計測しておき、トナーボトル１７内のトナーの初期量から第１の所定値を減じた値を、累積枚数で除して、１枚あたりの消費量（消費量／枚）を算出する。そして、算出された消費量／枚に、ユーザに応じて設定される限界枚数を掛けて、第２限界量Ｗ_Ｐを算出する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した各実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、上記実施形態の画像形成装置１に含まれる各部（入力部と表示部を除く）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算手段が、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶手段に記憶されたプログラムを実行し、キーボードなどの入力手段（入力部）、ディスプレイなどの出力手段（表示部）、あるいは、インターフェース回路などの通信手段を制御することにより実現される機能ブロックである。

したがって、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体を読み取り、当該プログラムを実行するだけで、本実施形態の画像形成装置１の各種機能および各種処理を実現することができる。また、上記プログラムをリムーバブルな記録媒体に記録することにより、任意のコンピュータ上で上記の各種機能および各種処理を実現することができる。

この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理を行うために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することにより読み取り可能なプログラムメディアであっても良い。

また、何れの場合でも、格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行される構成であることが好ましい。さらに、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であることが好ましい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

また、上記プログラムメディアとしては、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等のディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する記録媒体等がある。

また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する記録媒体であることが好ましい。

さらに、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであることが好ましい。

本発明の実施形態を示すものであり、画像形成装置における要部構成を示す機能ブロック図である。 上記画像形成装置の縦断面図である。 トナーボトル内のトナー残量とトナーボトルからの落下量との関係を調べた結果を示すグラフである。 トナーモータの回転時間とボトル内のトナー残量との関係を調べた結果を示すグラフである。 上記画像形成装置に搭載されたトナー残量検出部におけるトナー残量の検出手法の切り換わりと、残量情報通知部におけるトナー残量とトナー残量に関する情報の表示タイミングとを模式的に示す図面である。 上記画像形成装置における画像処理を示す制御ブロック図である。 重み付け係数テーブルの内容を示す図面である。 信号入力値とトナー消費量との関係、信号入力値と重み付け係数との関係を示したグラフである。 上記画像形成装置におけるトナー残量を検出し、検出結果に基づいてユーザに対して残量に関する情報を通知する処理手順を示すフローチャートである。 上記画像形成装置におけるトナー残量を検出し、検出結果に基づいてユーザに対して残量に関する情報を通知する処理手順を示すフローチャートであり、図９の続きである。 上記画像形成装置に搭載されたトナーボトルの斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１３ 現像装置
１７ トナーボトル（補給装置）
３１ トナー残量検出部（トナー残量検出手段）
３２ トナー補給量算出部（トナー補給量算出手段）
３３ トナー消費量算出部（トナー消費量算出手段）
３４ トナー濃度制御部（トナー濃度制御手段）
３５ 累積回転時間計測部トナー補給量算出手段）
３６ ピクセルカウント部（トナー消費量算出手段）
３８ 入力部
３９ 所定値設定部（所定値設定手段）
４０ 補正部（補正手段）
４１ 残量情報通知部（通知手段）

Claims (13)

1. トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置において、
   補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段を有しており、
   該トナー残量検出手段は、
   回転駆動することで補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に基づいて補給されるトナー量を算出するトナー補給量算出手段と、
   画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量を算出するトナー消費量算出手段と、
   上記トナー濃度制御手段とを含み、
   上記補給装置内のトナーの残量が、第１の所定値に達するまでは上記トナー補給量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第１の所定値に達すると次に第２の所定値に達するまで上記トナー消費量算出手段の算出結果に基づいて検出し、第２の所定値に達すると上記トナー濃度制御手段による制御結果に基づいて検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 上記第１の所定値は、補給装置内のトナーの残量が補給モータの累積回転数に応じて直線的に変化する領域内の値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記第２の所定値は、上記トナー消費量算出手段による算出誤差が生じても、上記トナー濃度制御手段の制御結果に基づくトナーの残量の検出が可能となる値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. ユーザが交換用の補給装置を入手するために要する日数分のトナー使用量に応じて第３の所定量が設定されており、トナー残量検出手段によるトナーの残量の検出にて、補給装置内のトナーの残量が上記第３の所定値に達すると、表示部を用いてトナーの準備が必要であることをユーザに通知する通知手段を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。
5. 補給装置内のトナーの残量が第１の所定値に到達するまでの期間、上記トナー補給量算出手段によるトナー補給量の算出と並行して上記トナー消費量算出手段においてもトナー消費量を算出させ、上記トナー補給量算出手段によるトナー補給量の算出結果に基づいて上記トナー消費量算出手段を補正する補正手段を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。
6. 上記トナー消費量算出手段が、画像情報に基づいて印刷ドットの形成回数をカウントしてトナー消費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。
7. 上記トナー消費量算出手段は、画像情報に対する画像処理および補正処理をデジタル的に行い、入力される多値画像のピクセルカウントを行ってトナー消費量を算出するものであり、
   入力された多値画像の入力信号値をピクセルごとにカウントするカウント手段と、
   前記入力信号値に対応する重み付け係数を格納する重み付け係数テーブルと、
   前記カウント手段により入力信号値をカウントする際に、入力信号値に対応する重み付け係数を前記重み付け係数テーブルから取得して、ピクセルごとに重み付けを行う重み付け演算手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のトナー残量検出装置。
8. 上記第１〜第３の所定値の設定を外部より可能にする入力部を備えることを特徴とする請求項１又は３に記載のトナー残量検出装置。
9. 上記第３の所定値を演算にて設定する所定値設定手段を供え、
   上記所定値設定手段は、
   上記補給装置内のトナーの初期量から第１の所定値を減じた値を、上記補給装置が交換されてからトナーの残量が第１の所定値に至るまでの経過日数にて除して１日当たりのユーザ消費量を算出する消費量／日算出手段と、
   該消費量／日算出手段にて算出された消費量／日にユーザに応じて設定される入手日数を掛けて第３の所定値を算出する所定値算出手段とを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。
10. 上記補給装置が、内部にトナーを収容し、水平に配置される円筒状をなす容器本体を有しており、該容器本体が容器本体の軸線を回転軸として回転駆動されることで、円筒面に設けられた開口部よりトナーを現像装置への補給するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置に適用される、補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出プログラムであって、
    コンピュータを、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置が具備する各手段として機能させるトナー残量検出プログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
13. トナーとキャリアとからなる２成分の現像剤を使用し、現像装置内のトナー濃度を一定にすべく現像剤の透磁率に基づいて補給装置から現像装置内へとトナーを補給するトナー濃度制御手段を有する画像形成装置に用いられる補給装置内のトナーの残量を検出するトナー残量検出方法であって、
    補給装置から現像装置へとトナーを補給する補給モータの累積回転数に応じて補給装置内のトナーの残量が直線的に変化する残量の多い領域では、上記補給モータの累積回転数に基づいて残量を検出し、
    補給モータの累積回転数に応じてトナーの残量が直線的に変化しない残量の少ない領域では、画像情報に基づいて画像を形成することで消費されるトナー量に基づいて残量を検出し、
    残量がゼロに近い領域では、上記トナー濃度制御手段の制御結果に基づいて残量を検出することを特徴とするトナー残量検出方法。

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