JP2009015050A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、ならびに画像形成装置の制御プログラムおよびそれを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーエンプティと異常なトナー濃度の低下とを混同せずに検出できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】Ｓ５、Ｓ６、およびＳ１５〜Ｓ１８の処理を実行することにより、トナーニアエンプティ検出後の積算トナー消費量がトナー消費量閾値を超過した段階でトナーエンプティと判断されるようにし、トナーニアエンプティ検出後、極端にＢ／Ｗ比の高い画像を連続して印刷することによって、急激にトナー濃度が異常判定値（６．０％）以下に低下しても、トナー濃度低異常と誤判定することを防止した。
【選択図】図４

Description

この発明は、画像形成機能を備える画像形成装置、画像形成装置の制御方法、ならびに画像形成装置の制御プログラムおよびそれを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体に関し、トナーにより画像を記録媒体上に形成する画像形成装置、画像形成装置の制御方法、ならびに画像形成装置の制御プログラムおよびそれを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

従来、この種の複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に原稿の画像に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像してトナー像とし、当該トナー像を転写用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置は、現像工程を繰り返すことによって、徐々にトナーが消費されるため、当該現像装置には、たとえば、トナーカートリッジが装着されたトナーボックスからトナーが補給される。

また、トナーカートリッジが空となった場合には、現像装置へトナーが補給されなくなるため、トナーが補給されなくなったことを検知し、画像形成装置の操作パネルに設けられた表示部等に、トナーが間もなく無くなる“トナーニアエンプティ”であることを表示するように構成されている。そして、上記トナーボックス内のトナーがすべて補給された場合には装置を印刷不能状態に制御するとともに、トナーが無い“トナーエンプティ”であることを表示部等に表示するように構成されている。

ところで、この種の画像形成装置において、消耗品であるトナーがなくなったこと（トナーエンプティ）を直接センサによって検出しようとすると、各色のトナーカートリッジにセンサをそれぞれ設ける必要が有り、コストが高くなる。

従来の画像形成装置には、特許文献１に記載されているように、コスト低減のため、印刷枚数を計数してトナーの消費量を類推することでトナーエンプティを判定しているものがある。しかしながら、印刷する画像の濃度が高いほどトナーの消費量が多くなるため、実際に印刷した画像のトナー濃度が想定よりも高い場合には、トナーエンプティと判断する前にトナーがなくなってしまうことがあり、逆に、実際に印刷した画像のトナー濃度が想定よりも低い場合には、トナーが十分に残っているにもかかわらずトナーエンプティと判断してしまう問題があった。

また、トナーカートリッジが空になると現像器へのトナーの供給が不足し、現像器内の現像剤のトナー濃度が低くなるので、特許文献２に記載されている画像形成装置では、現像器内の現像剤のトナー濃度が一定の濃度よりも低くなったときにトナーエンプティと判断している。さらに、特許文献２の画像形成装置は、長時間停止した後のトナー濃度検出センサの出力が低いときに、トナーエンプティを判定するトナー濃度検出センサの閾値を低く設定し、運転時間と共に閾値を高くしてゆき、判定誤差を低減している。トナーエンプティを検出するトナー濃度の閾値は、たとえば、制御トナー濃度マイナス１％程度とされる。

しかし、トナーの供給と現像器内の現像剤のトナー濃度との間には僅かに遅れが有り、トナー量の多い画像を印刷した場合、トナーの残量が十分であっても一時的にトナー濃度が低下してしまう。このため、トナー濃度でトナーエンプティを判定する場合、トナー濃度が一定回数以上、所定の濃度以下であることが検出された場合にのみトナーエンプティと判断するようにしなくてはならない。

さらに、トナー残量が十分であるにもかかわらず、故障などの理由でトナー濃度が低下することが考えられる。その場合、印刷に伴うトナーの消費に比べて急激にトナー濃度が低下する。よって、急激な濃度低下を検知した場合は、異常であると判断して警告表示や動作停止の処理を行なうのが好ましい。

従来のこの種の画像形成装置は、トナー補給モータの故障などによりトナー濃度が異常に低下してきたトナー濃度低下異常を検出する異常検出機能を備えている。

ここで、トナー濃度低下異常の検出基準とされるトナー濃度は、トナーエンプティの検出基準とされるトナー濃度より低く設定しなければならない。トナー濃度低下異常発生時には、トナーエンプティ発生時よりもトナー濃度の低下が著しいからである。また、異常判断の基準とされるトナー濃度低下検出回数は、トナーエンプティ判断の基準とされるトナー濃度低下検出回数より少なく設定しなければならない。トナー濃度が異常に低い状態が続くとキャリア付着等の不具合が発生するので、極力早く印刷ジョブを停止させる必要があるからである。

このために、従来の画像形成装置の中には、トナー濃度が所定のトナーエンプティ判定回数（たとえば１０回）以上、連続して所定のトナーエンプティ濃度判定レベル（たとえば、７％）以下になったときトナーエンプティと判定し、トナー濃度が所定の異常判定回数（たとえば５回）以上、連続してトナーエンプティ判定レベルより低い所定の異常判定レベル（たとえば６％）以下になったとき異常であると判定するものがあった。

しかしながら、トナー濃度がトナーエンプティ判定レベル以下になってから、トナー消費量の多い（すなわち、Black／White比の高い）画像ばかりを連続して印刷すると、トナー残量の減少が早く、特に近年の小型の現像器を用いた画像形成装置においては、トナー濃度が急激に低下する。このため、トナー濃度がトナーエンプティ判定レベル以下になってからトナーエンプティ判定回数を数えるよりも先に、異常判定レベル以下になってから異常判定回数を数えることになり、トナーエンプティが原因であるにもかかわらず、異常を原因とするトナー濃度低下であると誤判定してしまうという問題があった。

そこで、特許文献３に示されるように、トナー濃度に応じた加算値をカウンタに積算し、カウンタの積算値が所定のエンプティ判定閾値以上になったときにトナーエンプティと判定することで、上記の誤判定を回避する画像形成装置なども提案されている。しかし、１回のプリントよるトナー消費後、トナーがいきわたるまでには時間を要するため、トナー濃度を正確に検出できないおそれもある。
特公平７−２１６５７号公報 特許第２５８３９９３号公報 特開２００７−３９９６号公報

この発明の目的は、トナーエンプティと異常なトナー濃度の低下とを混同せずに検出できる画像形成装置、画像処理方法、ならびに画像処理プログラムおよびそれを記憶するコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することである。

この発明のある局面に従えば、画像形成装置は、トナー収容体からトナーの供給を受ける現像器と、前記現像器のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、トナーニアエンプティ状態であるか否かを判定するトナーニアエンプティ判定手段と、所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出手段の検出値が所定のエンプティ基準値以下のときに、所定値を加算するトナーエンプティ判定用カウンタと、前記トナーエンプティ判定用カウンタの値が所定のエンプティ判定値を超えたときに、トナーエンプティ状態と判定する第１トナーエンプティ判定手段と、前記トナーニアエンプティ判定手段により前記トナーニアエンプティ状態と判定された後の所定の画像形成条件を判定することによって、前記トナーエンプティ判定用カウンタの値が前記エンプティ判定値を超えていなくても前記トナーエンプティ状態と判定する第２トナーエンプティ判定手段とを備える。

好ましくは、前記画像形成装置は、前記所定単位の画像形成ジョブの実行にて消費されたトナー消費量を検出する消費量検出手段と、前記消費量検出手段の検出値に基づいて、前記トナーニアエンプティ状態後の総トナー消費量を積算する消費量カウンタとを備え、
前記第２トナーエンプティ判定手段は、前記消費量カウンタの値が規定値を超えたときに、前記トナーエンプティと判定する。

好ましくは、前記画像形成条件とは、トナー消費量閾値との比較である。
好ましくは、前記消費量検出手段は、ドットカウンタである。

この発明の別の局面に従えば、画像形成装置の制御方法は、トナー収容体からトナーの供給を受ける現像器のトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、トナーニアエンプティ状態であるか否かを判定するトナーニアエンプティ判定ステップと、所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出ステップによる検出値が所定のエンプティ基準値以下のときに、カウンタに所定値を加算するトナーエンプティ用加算ステップと、前記カウンタの値が所定のエンプティ判定値を超えたときに、トナーエンプティ状態と判定する第１トナーエンプティ判定ステップと、前記トナーニアエンプティ判定ステップにより前記トナーニアエンプティ状態と判定された後の所定の画像形成条件を判定することによって、前記カウンタの値が前記エンプティ判定値を超えていなくても前記トナーエンプティ状態と判定する第２トナーエンプティ判定ステップとを備える。

この発明のさらに他の局面に従えば、画像形成装置の制御プログラムは、前記画像形成装置の制御方法における各ステップをコンピュータに実行させる。

この発明によれば、トナーエンプティと異常なトナー濃度の低下とを混同せずに検出できる。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の内部構成を概略的に示す図である。本実施の形態においては、代表的に、本発明に係る画像形成装置として、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）を例に挙げて説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、ＭＦＰに限らず、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などにも適用可能である。

画像形成装置１は、複写機、プリンタ、スキャナー、ファクシミリ装置などの機能を有する。画像形成装置１は、パーソナルコンピュータやサーバに対してスキャンジョブを送信する。また、画像形成装置１は、パーソナルコンピュータやサーバから受信した印刷ジョブに基づいて形成した画像を紙に印刷して出力する。また、画像形成装置１は、ファクシミリ装置に対してファクシミリジョブを送信し、あるいはファクシミリ装置からファクシミリジョブを受信する。

図１を参照して、画像形成装置１は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成する４つの現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、転写ベルト３と、転写ベルト３に転写されたトナー画像を記録紙に静電力で転写する２次転写ローラ４と、加熱することで記録紙にトナー画像を定着させる定着器５と、各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを供給するトナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを有している。

現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、回転するドラム状の感光体７と、感光体７を帯電させる帯電チャージャ８と、帯電した感光体７を露光して静電潜像を形成する露光器９と、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像とする現像器１０と、現像器１０内に収容された現像剤のトナー濃度を計測するトナー濃度検出センサ１１とを有している。なお、トナー濃度検出センサ１１は、感光体７に形成されたトナー像の濃度を計測するものであってもよい。

図２は、現像器１０に設けられたトナー濃度検出機構を説明するための図である。図２に示されるとおり、現像器１０内の底面には、トナー濃度検出センサ１１が設けられている。トナー濃度検出センサ１１は、たとえば、磁気式ＴＣＲセンサである。現像器１０内の中央には、現像モータ（図示省略）によって駆動される攪拌スクリュー１０１が設けられている。攪拌スクリュー１０１に装備されたマイラー１０２が回転することで、現像器１０内に充填された現像剤（トナーとキャリア）が攪拌され、このとき、トナー濃度検出センサ１１の周辺の現像剤も攪拌される。これにより、トナー濃度検出センサ１１の周辺には、新たな現像剤が流入する。その結果、攪拌スクリュー１０１が１周する毎（１リップル毎）にトナー濃度検出センサ１１周辺の現像剤が入れ替わる。

現像器１０内のトナー濃度は、トナー濃度検出センサ１１周辺の単位体積当りのキャリアに含まれる鉄分の透磁率を読み取ることで検出される。したがって、トナー濃度検出センサ１１で読み取ったアナログ信号のＡＤ（Analog/Digital）変換値（分解能１０bit）が大きいほど、トナー濃度の検出値は小さくなる。

図３は、画像形成装置１が備えるエンジン制御部５０およびＭＦＰコントローラ６０の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１の制御部は、画像形成のための各種のモータやローラ等を制御して画像形成制御を実行するエンジン制御部５０と、画像を形成すべき旨の指示（プリントコマンド）をエンジン制御部５０に出力等するＭＦＰコントローラ６０とで構成されている。エンジン制御部５０、およびＭＦＰコントローラ６０の各々は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを具備しており、たとえば、マイクロコンピュータにて構成される。エンジン制御部５０とＭＦＰコントローラ６０とは通信可能に接続されている。

ＭＦＰコントローラ６０には、画像情報を読み取るＩＲ（イメージリーダ）６３や、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）６４、各色の画像データに応じて感光体ドラム表面に露光することにより静電潜像を形成するＰＨ（プリントヘッド）部６５などが接続される。ＭＦＰコントローラ６０は、たとえば、ユーザーの指示に基づいて、イメージリーダ６３と通信し、イメージリーダ６３に原稿画像の読み取りの指示を行ない、読み取った画像情報に基づいて複写画像を形成すべき旨のプリントコマンドをエンジン制御部５０に出力する。さらに、ＭＦＰコントローラ６０は、パーソナルコンピュータ６４から提供される画像情報に基づいてプリント画像を形成すべき旨のプリントコマンドをエンジン制御部５０に出力する。

ＭＦＰコントローラ６０は、画像処理部６１と、ドットカウンタ６２とを備える。ドットカウンタ（トナー消費量予測手段）６２は、デジタル画像信号に含まれる２値または階調の情報に基づいて、１画素ごとの黒情報を積算して、ページ全体またはジョブ全体における黒画素の比率（Ｂ／Ｗ比）をそのカウント値として算出する公知の手段である。なお、ドットカウンタ６２は、ブラックのみならず、イエロー、マゼンタ、シアンの各色についても、同様にして各色画素の比率をドットカウント値として算出する。

ドットカウンタ６２は、イメージリーダ６３やパーソナルコンピュータ６４等から送信される印刷ジョブの画像データに基づいて各色別にドットカウント値を算出する。ＭＦＰコントローラ６０は、１枚印刷するごとに、その印刷対象の画像データに対応するドットカウンタ値をエンジン制御部５０へ出力する。

エンジン制御部５０には、トナー濃度検出センサ１１、トナーカートリッジの残存トナー量を記憶するトナーカートリッジメモリ５１、本体バックアップメモリ５２等が接続される。トナーカートリッジメモリ５１は、トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋがそれぞれ有するメモリである。トナーカートリッジメモリ５１には、初期値として、各トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに対応するトナーの初期充填量が記憶されている。この実施の形態では、初期充填量は、たとえば、各カートリッジで共通の４００ｇである。

各トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが本体に装着されると、各々に対応するトナーカートリッジメモリ５１が、エンジン制御部５０に接続される。これにより、エンジン制御部５０は、トナーカートリッジメモリ５１にアクセス可能となる。

エンジン制御部５０は、各トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋから現像器１０へトナーを補給するための補給モータ（図示省略）の単位駆動時間とトナーの補給量との関係を予め記憶している。エンジン制御部５０は、１枚のプリントを終える毎に補給モータの駆動時間に基づいて補給トナー量を各色別に算出し、算出した補給トナー量を対応するトナーカートリッジメモリ５１内の充填量から減算する。これによりトナーカートリッジメモリ５１内のトナー残量が１枚のプリントジョブが終了する毎に更新される。エンジン制御部５０は、たとえば、トナーカートリッジメモリ５１に記憶されるトナー残量が４０ｇになったときに、“トナーニアエンプティ”と判断する。

なお、トナー残量をトナーカートリッジメモリ５１に記憶することに替えて、あるいはこれに加えて、トナー残量を画像形成装置１が備えるメモリに記憶するようにしてもよい。ただし、この場合でも、画像形成装置１の電源を落としたときにもその記憶値を維持できるように、たとえば、不揮発性のメモリとする。

本体バックアップメモリ５２は、画像形成装置１に対して外付けされる付属品である。本体バックアップメモリ５２には、詳細は後述する積算トナー消費量のデータ等が記憶される。

エンジン制御部５０は、画像形成装置１の状態を判別する機能を備える。これにより、トナーが間もなく無くなる“トナーニアエンプティ”であるか否か、トナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにトナーが無い“トナーエンプティ”であるか否か、さらには、何らかの異常により現像器１１が感光体７にトナーを供給できない“トナー低濃度異常”であるか否かが判別される。

エンジン制御部５０からＭＦＰコントローラ６０へは、トナーニアエンプティであることを示すトナーニアエンプティ情報や、トナーエンプティであることを示すトナーエンプティ情報、トナー低濃度異常であることを示すトナー低濃度異常情報が出力される。ＭＦＰコントローラ６０は、これらの情報を入力したときに、各情報に応じたメッセージを表示部（図示省略）等に表示したりあるいは報知音を発生させる。

次に、図４を用いて、エンジン制御部５０の処理の一部を説明する。図４は、画像形成装置１の各種状態を検出する検出制御手順を説明するためのフローチャートである。このフローチャートでは、カウンタとして、トナーエンプティであるか否かを判定するための積算カウント値を記憶するトナーエンプティ検出カウンタと、トナー濃度低異常状態であるか否かを判定するための積算カウント値を記憶するトナー濃度低異常検出カウンタと、トナーニアエンプティ検出後の積算トナー消費量を記憶する消費カウンタとが用いられる。なお、以下のフローチャートに示される制御は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー別に実行される。

まず、ステップＳ００（以下、“ステップＳ”を単に“Ｓ”と略する）において、１枚の印刷がなされる毎に、当該印刷物の画像に対応するドットカウンタ６２のドットカウント値が各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）別にＭＦＰコントローラ６０から送信され（Ｓ０１）、また、現像器１０内の現像剤のトナー濃度がトナー濃度検出センサ１１により検出される（Ｓ０２）。

次に、“トナーニアエンプティ”であるか否かが判断される（Ｓ０３）。トナーニアエンプティであるか否かは、トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ内のトナー残量によって判断する。そのトナー残量は、すでに説明したとおり、各トナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに対応するトナーカートリッジメモリ５１の記憶値により特定される。

Ｓ０３において、トナーニアエンプティと判断された場合は、Ｓ０２で検出されたトナー濃度が判定される（Ｓ０４）。

ここで、トナー濃度は、通常では、たとえば、８．０％程度である。この実施の形態では、ニアエンプティ検出後のＳ０４において、トナー濃度が、通常値よりも低い異常判定値（たとえば、６．０％）以下と判定された場合には、トナー低濃度異常の可能性が疑われるものとして、トナー濃度低異常検出カウンタに所定のカウント値（たとえば、１）が加算される（Ｓ１０）。そして、トナー濃度低異常検出カウンタの積算値が予め定めたトナー濃度低異常判定閾値（たとえば、５）を超えた場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）は、トナー低濃度異常と判断し、サービスマンコールを促す警告表示を出すとともに、画像形成装置を印刷不能にする（Ｓ１４）。

あるいは、Ｓ０４において、トナー濃度が、異常判定値（たとえば、６．０％）を超過し、かつ、エンプティ判定値（たとえば、６．５％）以下と判定された場合には、トナーエンプティの可能性が疑われるものとして、トナーエンプティ検出カウンタに所定のカウント値（たとえば、１）が加算される（Ｓ０９）。そして、トナーエンプティ検出カウンタの積算値が予め定めたトナーエンプティ判定閾値（たとえば、１０）を超えた場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）は、トナーが無い“トナーエンプティ”と判断し、トナーカートリッジ交換を促す警告表示を出すとともに、画像形成装置１を印刷不能に制御する（Ｓ１３）。

あるいは、Ｓ０４において、トナー濃度が、通常値（たとえば、８．０％）に近い第１の値（たとえば、「通常値−１．０％」の７．０％）を超えている場合には、“トナーエンプティ”および“トナー低濃度異常”の可能性がないものとして、トナーエンプティ検出カウンタおよびトナー濃度低異常検出カウンタのカウンタ値が初期値（たとえば、０）にクリアされる（Ｓ０７、Ｓ０８）。

ただし、Ｓ０７、Ｓ０８の処理の前に、トナーニアエンプティ検出後の積算トナー消費量を更新する積算トナー消費量更新処理が実行される（Ｓ０５、Ｓ０６）。この積算トナー消費量更新処理は、Ｓ０４において、トナー濃度が、エンプティ判定値（たとえば、６．５％）を超過し、かつ、第１の値（７．０％）以下と判定された場合にも実行される（Ｓ１５、Ｓ１６）。また、Ｓ１１において、トナーエンプティ検出カウンタの積算値がトナーエンプティ判定閾値を超えていないと判定された場合、さらにはＳ１２において、トナー濃度低異常検出カウンタの積算値がトナー濃度低異常判定閾値を超えていないと判定された場合にも、それぞれ実行される（Ｓ１５、Ｓ１６）。

すなわち、トナーニアエンプティ検出後は、検出されたトナー濃度値に関わらず、１枚のプリントジョブの実行毎に積算トナー消費量が逐次更新されるのである。積算トナー消費量更新処理の詳細は次のとおりである。

まず、Ｓ０１において取得されたドットカウント値に基づいて、今回の印刷ジョブに用いられたトナー消費量が算出される（Ｓ０５、Ｓ１５）。

図５に示されるように、１画素あたりのトナー消費量（予測消費量）は、色毎に予め定められている。図５に示されるデータは、エンジン制御部５０が備えるＲＯＭに記憶されており、エンジン制御部５０は、ＭＦＰコントローラ６０より受信した各色別のドットカウンタ情報と、図５に示されるデータとに基づいて、トナー消費量（トナー予測消費量）を算出する。

続いて、算出されたトナー消費量が、前回までの積算トナー消費量を記憶する消費カウンタに加算されて、積算トナー消費量が更新される（Ｓ０６、Ｓ１６）。消費カウンタは、たとえば、本体のバックアップメモリ５２に記憶されている。なお、これに替えて、消費カウンタを本体のメモリ、たとえば、エンジン制御部５０が備えるメモリに記憶させてもよい。

Ｓ０５、Ｓ０６、Ｓ１５、およびＳ１６により算出された、トナーニアエンプティ検出後の積算トナー消費量は、Ｓ１７において、予め定めたトナー消費量閾値と比較判定される。ここで、トナー消費量閾値は、たとえば、全印字領域のＢ／Ｗ比を１００％（いわゆるベタ塗り）とするＡ４サイズの原稿を１０枚印刷したときの目標付着量とされており、エンジン制御部５０が備えるＲＯＭに記憶されている。図５には、この目標付着量が各色別に示されている。

Ｓ１７において、積算トナー消費量がトナー消費量閾値を超えていないと判定された場合には処理が終了するが、積算トナー消費量がトナー消費量閾値を超えたと判定された場合、トナーエンプティと判断され、トナーカートリッジ交換を促す警告表示を出すとともに画像形成装置１を印刷不能にする制御が実行される（Ｓ１８）。

Ｓ０３において、トナーニアエンプティでないと判断されたときは、Ｓ０４と同様にトナー濃度が判定され（Ｓ１９）、その値が異常判定値（たとえば、６．０％）を超える場合には、処理が終了する。一方、その値が異常判定値以下と判定された場合には、トナー低濃度異常の可能性が疑われるものとして、トナー濃度低異常検出カウンタに所定のカウント値（たとえば、１）が加算される（Ｓ２０）。そして、トナー濃度低異常検出カウンタの積算値が予め定めたトナー濃度低異常判定閾値（たとえば、５）を超えた場合（Ｓ２１にてＹＥＳ）は、トナー低濃度異常と判断し、サービスマンコールを促す警告表示を出すとともに、画像形成装置を印刷不能にする（Ｓ２２）。

上記処理手順にて、トナーニアエンプティ検出後、トナー濃度低異常と判定される条件は、「トナーニアエンプティ検出後、トナー濃度６．０％以下となる印刷ジョブが５回を超えたこと。そして、トナー濃度６．０％以下と判定された５回目の印刷ジョブまでのトナー積算消費量がトナー消費量閾値以下であること。」である。

つまり、トナー積算消費量が少ないにもかかわらず、トナー濃度が異常に低い印刷ジョブが連続して発生した場合に、トナー濃度低異常と判定される。換言すれば、トナー濃度が異常に低いジョブが連続して発生している場合でも、トナー積算消費量が多ければ、トナー濃度低異常と判定されない。そして、この場合には、トナーエンプティと判定されるのである。

以上のように、Ｓ５、Ｓ６、およびＳ１５〜Ｓ１８の処理が実行されることにより、トナーニアエンプティ検出後の積算トナー消費量がトナー消費量閾値を超過した段階でトナーエンプティと判断される。このため、トナーニアエンプティ検出後、極端にＢ／Ｗ比の高い画像を連続して印刷することによって、急激にトナー濃度が異常判定値（６．０％）以下に低下し、それにトナー低異常検出カウンタが反応して、その積算値を逐次更新することになっても、その積算値がトナー濃度低異常判定閾値を超える以前に、積算トナー消費量の積算量が急激に増加する。その結果、トナー濃度低異常と判定される前にトナーエンプティと判定される。それゆえ、本来、トナーエンプティと判定すべきところをトナー濃度低異常と誤判定することを極力防止できる。

なお、上記フローチャートにおいて説明した各種閾値や基準値、判定値は例示であって、記載のものに限定されるものではない。また、「トナーエンプティ検出カウンタ」または「トナー低異常検出カウンタ」に加算する値は、印刷枚数以外にも、運転時間や紙送り距離、感光体７の回転数など、どのような動作量であってもよい。また、加算する値は、Ｓ０４あるいはＳ１９で検出されたトナー濃度に応じて、変化させてもよい。たとえば、検出されたトナー濃度が低い程、大きな値を加算するようにしてもよい。すなわち、トナー濃度によって加算値を重み付けして積算してもよい。

また、トナーエンプティ、またはトナー濃度低異常と判定された場合に、印刷不能状態に制御するものとしたが、印刷不能状態に制御しなくてもよい。

さらに、Ｓ０５、Ｓ０６、Ｓ１５、Ｓ１６の積算トナー処理量を算出する処理は、それぞれの位置に設けることに替えて、Ｓ０３とＳ０４との間に設けてもよい。この場合、さらに、Ｓ１７およびＳ１８の処理は、その位置に設けることに替えて、Ｓ０４の直前に設けてもよい。

また、この実施の形態では、トナーとキャリアとにより印刷を可能にする２成分現像方式の画像形成装置を例に挙げて説明したが、キャリアを含まないトナーのみによる１成分現像方式の画像形成装置を適用することも可能である。

上記実施の形態においては、図４のＳ９により、所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出手段の検出値が所定のエンプティ基準値以下のときに、所定値を加算するトナーエンプティ判定用カウンタの一例が示される。ここで、前記トナーエンプティ判定用カウンタは、たとえば、所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出手段の検出値が所定のエンプティ基準値以下であり、かつ、所定の濃度異常基準値（たとえば、６．０％）超過のときに、所定値を加算する。さらに、図４のＳ１０およびＳ２０により、前記所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出手段の検出値が前記濃度異常基準値以下のときに、所定値を加算する異常判定用カウンタの一例が示される。また、図４のＳ２１およびＳ１２により、前記異常判定用カウンタの値が所定の濃度異常判定値を超えたときに、トナーの低濃度異常と判定する異常判定手段の一例が示される。

コンピュータを画像形成装置１として機能させて、図４に示された処理を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記憶媒体にて記憶させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記憶媒体にて記憶させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。 トナー濃度検出機構を説明するための図である。 エンジン制御部およびＭＦＰコントローラの構成を示すブロック図である。 画像形成装置の各種状態を検出する検出制御手順を説明するためのフローチャートである。 １画素あたりのトナー消費量、および出力用紙サイズＡ４（１００％）で１０枚相当の画像を印刷したときの標準的なトナー消費量を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、２Ｙ 現像ユニット（イエロー）、２Ｍ 現像ユニット（マゼンタ）、２Ｃ 現像ユニット（シアン）、２Ｋ 現像ユニット（ブラック）、６Ｙ トナーカートリッジ（イエロー）、６Ｍ トナーカートリッジ（マゼンタ）、６Ｃ トナーカートリッジ（シアン）、６Ｋ トナーカートリッジ（ブラック）、１１ トナー濃度検出センサ。

Claims (7)

1. トナー収容体からトナーの供給を受ける現像器と、
   前記現像器のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、
   トナーニアエンプティ状態であるか否かを判定するトナーニアエンプティ判定手段と、
   所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出手段の検出値が所定のエンプティ基準値以下のときに、所定値を加算するトナーエンプティ判定用カウンタと、
   前記トナーエンプティ判定用カウンタの値が所定のエンプティ判定値を超えたときに、トナーエンプティ状態と判定する第１トナーエンプティ判定手段と、
   前記トナーニアエンプティ判定手段により前記トナーニアエンプティ状態と判定された後の所定の画像形成条件を判定することによって、前記トナーエンプティ判定用カウンタの値が前記エンプティ判定値を超えていなくても前記トナーエンプティ状態と判定する第２トナーエンプティ判定手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記所定単位の画像形成ジョブの実行にて消費されたトナー消費量を検出する消費量検出手段と、
   前記消費量検出手段の検出値に基づいて、前記トナーニアエンプティ状態後の総トナー消費量を積算する消費量カウンタとを備え、
   前記第２トナーエンプティ判定手段は、前記消費量カウンタの値が所定の消費量規定値を超えたときに、前記トナーエンプティと判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成条件とは、トナー消費量閾値との比較である、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記消費量検出手段は、ドットカウンタである、請求項２に記載の画像形成装置。
5. トナー収容体からトナーの供給を受ける現像器のトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
   トナーニアエンプティ状態であるか否かを判定するトナーニアエンプティ判定ステップと、
   所定単位の画像形成ジョブを実行後の前記濃度検出ステップによる検出値が所定のエンプティ基準値以下のときに、カウンタに所定値を加算するトナーエンプティ用加算ステップと、
   前記カウンタの値が所定のエンプティ判定値を超えたときに、トナーエンプティ状態と判定する第１トナーエンプティ判定ステップと、
   前記トナーニアエンプティ判定ステップにより前記トナーニアエンプティ状態と判定された後の所定の画像形成条件を判定することによって、前記カウンタの値が前記エンプティ判定値を超えていなくても前記トナーエンプティ状態と判定する第２トナーエンプティ判定ステップとを備える、画像形成装置の制御方法。
6. 請求項５に記載の画像形成装置の制御方法における各ステップをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。
7. 請求項６に記載の画像形成装置の制御プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体。

Images