JP2012008496A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１ユニットのクリーナ容器内に累積除去現像剤が増加することで減っていくクリーナ容器の寿命を正確に算出することを目的とする。
【解決手段】ドラムとクリーナ容器とが第１ユニットに備えられ、現像装置が第１ユニットとは別個の第２ユニットに備えられ、第１ユニット及び第２ユニットが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置であって、画像形成毎に除去される廃トナー量を算出し、第１ユニットのクリーナ容器に収容されている累積廃トナー量から、第１ユニットのクリーナ容器の寿命を算出する画像形成装置において、第２ユニットに現像ローラ回転数を記憶する第１記憶部を設け、画像形成毎に除去される廃トナー量を算出するパラメータの一つとして、第１記憶部に記憶された現像ローラ回転数が含まれる。
【選択図】図５

Description

本発明は、静電潜像担持体、現像装置及びクリーナ容器といった現像プロセスの要素を有し、これらの要素が複数のユニットにユニット化され画像形成装置本体から着脱可能な画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置本体から着脱可能なユニットとしてプロセスカートリッジを用いている。従来のプロセスカートリッジは、感光体（静電潜像担持体）、現像器（現像装置）、帯電器、トナーホッパー、クリーニング部、クリーナ容器等の現像プロセスの各要素を、まとめて一つのカートリッジにユニット化したものであった。ところで、一つのプロセスカートリッジにユニット化された各要素の寿命は、長いものも短いものもある。また、各要素のコストは、高いものも安いものもある。その結果、寿命が最も短い要素にプロセスカートリッジ全体の寿命を合わせてプロセスカートリッジの寿命として設定しなければならなかった。また、高い部品も安い部品も一括して交換しなければならず、ユーザに過度な経済的負担を掛ける結果となっていた。

かかる問題を解決するために、プロセスカートリッジを２つのユニットに分ける構成が提案されている。第１ユニットは、感光体、帯電器、クリーニング部及び廃トナーボックスをユニット化したドラムユニットである。第２ユニットは、現像器及びトナーホッパーをユニット化した現像ユニットである。感光体が寿命となった場合或いはクリーナ容器に廃トナーが充満（以下、満タンという）になった場合に、第１ユニットのみ交換し、トナーホッパー内のトナーが無くなった場合には、第２ユニットのみ交換することができる。これにより、ユーザの経済的負担を軽減できる。このようなことから、第１ユニットの交換のタイミングを判別するため、第１ユニットにおける廃トナー寿命管理が重要となってきた。
また、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の現像ユニット（第２ユニット）を回転する支持部材に装着し順次切り替え、ドラムユニット（第１ユニット）の感光体に画像形成を行う画像形成装置がある。この画像形成装置は、４サイクル方式カラー画像形成装置と呼ばれる。この構成においても、第２ユニットが何本も交換され使用され続けると、第１ユニットのクリーナ容器に廃トナーが満タンになってしてしまう。よって、クリーナ容器に廃トナーが満タンになる直前のタイミングで第１ユニットを交換するために、第１ユニットにおける廃トナー寿命管理が重要である。

この問題の解決手段として、特許文献１においては、クリーナ容器内の廃トナー収容部位において、光透過式の廃トナー満タン検知センサを設けることで廃トナー寿命管理を行う構成が提案されている。しかしながら、クリーナ容器に光透過のための光学窓を用意し、画像形成装置に光学検知センサを設けることは、コストアップの要因となる。そこで、特許文献２では、廃トナーの蓄積量を、消費トナー量と転写効率から算出することが提案されている。より具体的には、積算トナー消費量及び転写効率をピクセルカウントや印字比率から算出している。これによると、コストアップせずに廃トナーの蓄積量の推移を随時予告することができ、ユーザが廃トナーの蓄積量を逐次正確に把握することができる。

特開平０７−０８４４８０号公報 特開２００３−３１６２２４号公報

しかしながら、上記特許文献２の技術を採用しても、第１ユニットにおける感光体を長寿命化させた場合において、廃トナー寿命管理が不正確となり、クリーナ容器内に廃トナーが満タンになる問題が生じた。また、第２ユニットに複数のタイプが存在する場合、より具体的には、複数の公称寿命を有する、つまり、トナー収納量が異なる現像器及びトナーホッパーを装着した場合に、廃トナー寿命管理が不正確となり、クリーナ容器内に廃トナーが充満する問題が生じた。

本発明は、第１ユニットのクリーナ容器内に累積除去現像剤が増加することで減っていくクリーナ容器の寿命を正確に算出することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置は、
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に対向配置される現像剤担持体を有し、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤像へ現像する現像装置と、
現像剤像が転写体へ転写された後の前記静電潜像担持体から除去した除去現像剤を収容するクリーナ容器と、
を備え、
前記静電潜像担持体と前記クリーナ容器とが第１ユニットに備えられ、前記現像装置が前記第１ユニットとは別個の第２ユニットに備えられ、前記第１ユニット及び前記第２ユニットが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置であって、
画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出し、前記クリーナ容器に収容されている累積除去現像剤の量から、前記クリーナ容器の寿命を算出する画像形成装置において、
前記第２ユニットに前記現像剤担持体の使用程度を記憶する第１記憶部を設け、
画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出するパラメータの一つとして、前記第１記憶部に記憶された前記現像剤担持体の使用程度が含まれることを特徴とする。

本発明によれば、第１ユニットのクリーナ容器内に累積除去現像剤が増加することで減っていくクリーナ容器の寿命を正確に算出することができる。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１に係るプロセスカートリッジの概略断面図 一次転写効率及び再転写残率と現像ローラ回転数との関係を示す図 実施例１に係る廃トナー寿命算出ルーチン１を示すフローチャート 実施例１に係る一次転写残トナー量算出サブルーチンを示すフローチャート 実施例１に係る再転写トナー量算出サブルーチンを示すフローチャート 実施例２に係る画像形成装置の概略断面図 実施例２に係る２つのタイプのプロセスカートリッジの概略断面図 カブリ量と現像ローラ回転数との関係を示す図 実施例２に係る廃トナー寿命算出ルーチン２を示すフローチャート カブリ量と現像ローラ回転数との関係を示す図 実施例３に係る廃トナー寿命算出ルーチン３を示すフローチャート

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
（画像形成装置）
図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成の模式図である。この画像形成装置は、パソコン、ファクシミリ等のホスト装置９９からコントローラ部（制御手段：ＣＰＵ）１００に入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体としてのシート状の記録材Ｐに画像形成を行う。
この画像形成装置は、表面に静電潜像を担持する静電潜像担持体としての、回転ドラム型の電子写真感光体（感光体ドラム：以下、ドラムという）１を有する。ドラム１はドラム軸線を中心に矢印Ｒ１の反時方向に所定の速度で回転駆動される。
帯電手段２はドラム１の表面を一様に帯電する手段であり、本実施例では接触帯電ローラを用いている。露光手段３はドラム１の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例ではレーザスキャナユニットを用いている。この露光手段３はホスト装置９９からコントローラ部１００に入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザ光を出力して反射ミラー４を介してドラム１の帯電処理面を露光部位Ａにおいて走査露光する。これにより、ドラム１の面に静電潜像が形成される。
この時、コントローラ部１００に入力する各色の画像情報を例えばＡ４サイズ定型紙における印字比率として算術的に処理する方法や、画像情報に対応して変調したレーザ光の出力時間を算術的に処理する方法は、ピクセルカウントと呼ばれる。本実施例の画像形成装置は、レーザ光の出力時間を算術的に処理する方法でのピクセルカウントを、コントローラ部１００で処理している。
図２は現像位置Ｃに位置した現像器５の拡大模式図である。現像装置としての現像器５は、トナーＴを収容させた現像剤収容室としてトナー収容容器２１を有する。現像器５は、ドラム１に形成された静電潜像を現像剤像へ現像するためドラム１に対向配置される現像剤担持体としての現像ローラ２５を有する。また、現像ローラ２５に接触してトナーを供給する現像剤供給部材としての塗布ローラ２４を有する。また、現像ローラ２５上のトナー層を規制する現像剤層厚規制部材としての規制ブレード２７を有する。
本実施例の画像形成装置においては現像器が複数備えられている。本実施例においては、第１〜第４の各現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、現像剤として負帯電性の非磁性トナーを用いた接触現像型の反転現像器である。第１の現像器５ａは、トナー収容容器２１にＹ（イエロー）色のトナーを収容する。第２の現像器５ｂは、トナー収容容器２１にＭ（マゼンタ）色のトナーを収容する。第３の現像器５ｃは、トナー収容容器２１にＣ（シアン）色のトナーを収容する。第４の現像器５ｄは、トナー収容容器２１にＢｋ（ブラック）色のトナーを収容する。
これらの現像器を現像器保持体（転換手段）としてのロータリ５０に保持する。また、これらの現像器は、それぞれが一つの第２ユニットとしての現像ユニットであり、不図示の取り出し手段により、画像形成装置本体から着脱可能である。
各色の現像ユニットの所定の位置には、第１記憶部として不揮発性のカートリッジメモリ５２が備えられ、画像形成装置本体のＣＰＵ１００によって読み書き可能となっている。このカートリッジメモリ５２には、現像ユニットの寿命に関する情報、例えば、現像ローラの回転数、ピクセルカウントの演算結果であるトナー使用量等が書き込まれる。
ロータリ５０は駆動手段（不図示のモータ等）により矢印Ｒ２の時計方向に９０°間隔で割り出し回転される。これにより、第１〜第４の現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが一つずつ順次、ドラム１に所定に対向した現像位置Ｃに移動して、この位置Ｃにおいて静電潜像をトナー像として現像する。
前述したピクセルカウントは、レーザ光の出力時間を積算することで、ドラム面上の画像情報部を演算する。つまり、静電潜像をトナー像として現像する際に付与する、現像器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ：現像ユニット）のトナー使用量と相関する情報を得ること
ができる。
転写手段６はドラム１の面に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する手段である。本実施例では中間転写ベルトユニットを用いている。この転写手段６は、一次転写体として、誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトという）６１を有する。ベルト６１には、複数の現像器で現像されたトナー像を重ね合わせるために、ドラム１からトナー像が転写される。１次転写ローラ６２はドラム１に対してベルト６１を挟んで圧接している。
２次転写ローラ６６は、揺動機構（不図示）により、ベルト６１を挟んで２次転写対向ローラ６４に当接した作用位置と、ベルト６１の表面から離間した非作用位置とに位置移動できる。２次転写ローラ６６は、通常時は非作用位置に保持され、所定の制御タイミングにて作用位置に移動する。
ベルトクリーニング手段６７は、揺動機構（不図示）によりクリーニング部材がベルト６１の表面に接触した作用位置と、クリーニング部材がベルト６１の表面から離間した非作用位置とに位置移動でき、所定の制御タイミングにて作用位置に移動する。
ドラムクリーニング手段７は、１次転写後（現像剤像が転写された後）のドラム面からの１次転写残トナーを、クリーニングブレードによって掻き取る。加えて、後述する、ベルト６１に転写されたトナー像が、再度、ドラム１とベルト６１の接触部で形成する１次転写ニップ部Ｂを通過する際に、ベルト６１からドラム１に戻されてしまう再転写トナーを掻き取る。ドラム面から除去された廃トナー(除去現像剤)は、クリーナ容器７１に収容される。
本実施例において、感光体ドラム１、帯電手段２、ドラムクリーニング手段７、クリーナ容器７１を一体的にユニット化して第１ユニットとしてのドラムユニットを構成しており、画像形成装置本体から着脱可能である。ドラムユニットは、現像ユニットとは別個のユニットである。
ドラムユニットの所定の位置にも、第２記憶部として不揮発性のカートリッジメモリ７２が備えられ、画像形成装置本体のＣＰＵ１００によって読み書き可能となっている。このカートリッジメモリ７２には、ドラム１の寿命に関する情報、例えば、ドラム１の回転数、帯電手段２によるバイアス印加時間、それらの演算結果等が書き込まれる。また、クリーナ容器７１に収容された廃トナーが増加することで減っていくクリーナ容器７１の寿命（以下、廃トナー寿命という）に関する情報が書き込まれる。

次に画像形成プロセスについて説明する。コントローラ部１００は、画像形成スタート信号が入力すると、メインモータ（不図示）を駆動させる。これにより、ドラム１が矢印Ｒ１の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、第１の現像器５ａが現像位置Ｃに移動した状態になるようにロータリ５０の割り出し回転がなされる。そして、その第１の現像器５ａに駆動力が伝達される。また、露光手段３も駆動される。ベルト６１は、矢印Ｒ３の時計方向（ドラム回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。２次転写ローラ６６とベルトクリーニング手段６７とは、それぞれ、ベルト６１から離間した非作用位置に移動されて保持されている。
これにより回転しているドラム１の表面が帯電手段２により均一に約−５００Ｖに帯電される。帯電されたドラム１に対し露光手段３からフルカラー画像のＹ色成分画像信号に対応して変調されたレーザ光が出力されてドラム面が走査露光される。露光部位は−１００Ｖの表面電位となる。これにより、ドラム面にＹ色成分画像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像位置Ｃに位置している第１の現像器５ａによりＹ色トナー像（現像剤像）として現像される。この時現像ローラ２５には所定の現像バイアス−３００Ｖが印加されている。
本実施例においては、ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性のネガトナーを用いて静電潜像を反転現像している。そのＹ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいてベルト６１の面に１次転写される。１次転写ローラ６２には１次転写バイアス＋５００Ｖが印加される。１次転写後のドラム面はドラムクリーニング手段７によりクリーニングされ、廃トナ
ーがクリーナ容器７１へ除去される。
Ｙ色トナー像のベルト６１に対する１次転写が終了すると、ロータリ５０が時計方向に９０°間欠回転され、第２の現像器５ｂが現像位置Ｃに移動してくる。そして、ドラム１に対してフルカラー画像のＭ色成分画像に対応したＭ色トナー像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのＭ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、ベルト６１上に既に転写されているＹ色トナー像に位置合わせした状態で重畳されて１次転写される。
さらに、Ｍ色トナー像のベルト６１に対する１次転写が終了すると、ロータリ５０が時計方向に更に９０°間欠回転され、今度は第３の現像器５ｃが現像位置Ｃに移動してくる。そして、ドラム１に対してフルカラー画像のＣ色成分画像に対応したＣ色トナー像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのＣ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、ベルト６１上に既に転写されているＹ色＋Ｍ色のトナー像に位置合わせした状態で重畳されて１次転写される。
最後に、Ｃ色トナー像のベルト６１に対する１次転写が終了すると、ロータリ５０が時計方向に更に９０°回転され、今度は第４の現像器５ｄが現像位置Ｃに移動してくる。そして、ドラム１に対してフルカラー画像のＢｋ色成分画像に対応したＢｋ色トナー像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのＢｋ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、ベルト６１上に既に転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色のトナー像に位置合わせした状態で重畳されて１次転写される。
このようにして、ベルト６１上にはＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｂｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が重ね合わされて合成形成される。なお、ドラム１に対して順次に形成する各色トナー像の色順は本実施例のようなＹ色→Ｍ色→Ｃ色→Ｂｋ色の色順に限られるものではなく、適宜の色順で行うことができる。
ベルト６１上に形成された４色フルカラーの未定着トナー像の画像先端部がベルト６１の移動により２次転写ローラ６６の位置に到達する前に、２次転写ローラ６６がベルト６１に接触した作用位置に移動する。また、ベルトクリーニング手段６７もベルト６１に対する作用位置に移動する。
一方、所定の制御タイミングで記録材給送部（不図示）から記録媒体としてのシート状の記録材Ｐが一枚分離されて給送される。その記録材Ｐはレジストローラユニット（不図示）によって所定の制御タイミングにて２次転写ローラ６６とベルト６１との接触部である２次転写ニップ部Ｄに導入される。２次転写ローラ６６には２次転写バイアス＋１５００Ｖが印加されている。これにより、記録材Ｐが２次転写ニップ部Ｄを挟持搬送されていく過程で、ベルト６１上の４色重畳トナー像が記録材Ｐの面に順次に一括２次転写される。
記録材Ｐはベルト６１の面から分離されて定着ユニット１５へ導入され、定着ユニット１５の定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の記録材Ｐへの定着（溶融混色）がなされる。そして、記録材Ｐは定着ユニット１５を出て、フルカラー画像形成物として排出部（不図示）に排出される。
記録材Ｐを分離後のベルト６１の表面に残留した２次転写残トナーは、ベルトクリーニング手段６７によって除去される。
コントローラ部１００は１枚或いは連続複数枚の画像形成ジョブが終了したら、画像形成装置を待機状態にして、次の画像形成スタート信号の入力を待つ。即ち、ドラム１、露光手段３、ベルト６１等の駆動を停止する。２次転写ローラ６６及びベルトクリーニング手段６７は、非作用位置に移動させる。

（廃トナー寿命）
本実施例において、クリーナ容器７１に除去されて収納される廃トナーには、一次転写残トナー及び再転写トナーの２種類があり、これらのトナー量を見積もることで、廃トナー寿命（クリーナ容器７１の寿命）を見積もることができる。

（一次転写残トナー）
一次転写残トナーについて説明する。一次転写残トナーとは、ドラム１からベルト６１へトナー像が一次転写される際にベルト６１に転写されずにドラム１に残留するトナーである。現像ローラ２５の回転駆動に伴い、塗布ローラ２４及び規制ブレード２７の作用により、トナーＴが現像ローラ２５上に薄層コートされる。この過程において、トナーＴは摺擦され自身の帯電性能が低下していく。これに伴い、薄層コートに含まれる帯電不良トナーは増加する。つまり、現像ローラ２５の回転数と、一次転写効率と、には相関がある。具体的には、現像ローラ２５の回転数と、一次転写効率と、には、現像ローラ２５の回転数が多くなるに従い、一次転写効率が低下する関係がある。ここで、現像ローラ２５の回転数とは、本発明の現像剤担持体の使用程度に対応する。また、一次転写効率とは、ベルト６１にトナー像を転写する際にドラム１のトナーがベルト６１に転移する割合のことをいう。

（再転写トナー）
再転写トナーについて説明する。再転写は、ベルト６１に転写されたトナー像のトナーが、再度、ベルト６１からドラム１に戻されてしまう現象である。この再転写の現象は、他色画像形成中のドラム１が１次転写ニップ部Ｂを通過する際、高抵抗の物質同士が高電圧印加状態で接触回転するため、パッシェン則に従う剥離放電が生じて引き起こされる。そして、剥離放電によって、本来負帯電性を有するトナーが正帯電性を帯び、ドラム１に静電転写されてしまう。ここで、現像器５では、現像ローラ２５の回転駆動に伴い、塗布ローラ２４及び規制ブレード２７の作用により、トナーが現像ローラ２５上に薄層コートされる。この過程において、トナーは摺擦され自身の帯電性能が低下していく。これに伴い、剥離放電によって、正帯電性を帯びる割合も多くなる。つまり、現像ローラ２５の回転数と、再転写残率と、には相関がある。具体的には、現像ローラ２５の回転数と、再転写残率と、には、現像ローラ２５の回転数が多くなるに従い、再転写残率が低下する関係がある。ここで、現像ローラ２５の回転数とは、本発明の現像剤担持体の使用程度に対応する。また、再転写残率とは、ベルト６１に転写されたトナー像に他のトナー像が重ねて転写される際にベルト６１のトナーがドラム１に転移されずに残る割合のことをいう。
そこで、本実施例においては、廃トナー寿命を、現像ローラ２５の回転数に応じて変化する一次転写効率及び再転写残率に基づいて決定する。すなわち、ドラムユニット寿命の一つである廃トナー寿命を、現像ユニットに設けられた第１記憶部であるカートリッジメモリ５２に書き込まれた現像ローラ２５の回転数に応じて変化する廃トナーの量を加味して、決定する。つまり、現像ローラ２５の回転数が、画像形成毎に算出される廃トナー寿命のパラメータの一つとして含まれるようになっている。
図３（ａ）に、Ｙ色トナー像がベルト６１に１次転写される際の、Ｙ色現像ローラ回転数とＹ色トナー一次転写効率との関係を示す。
図３（ｂ）に、ドラム１に形成したＭ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、ベルト６１上に既に転写されているＹ色トナー像に重畳されて１次転写される際の、Ｙ色現像ローラ回転数とＹ色トナー再転写残率との関係を示す。
本実施例の現像ローラ２５は、Ａ４サイズ記録材１枚あたり１０回転する。現像ローラ回転数は、現像ローラ２５を駆動するモータの駆動時間を積算することによって計測可能である。また、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの現像ローラ回転数が一定であることから、画像形成枚数にも換算可能である。
現像ローラ回転数は、現像ユニットのカートリッジメモリ５２に記憶される。カートリッジメモリ５２には、現像器５に収容されるトナー色に関する情報も記憶されており、画像形成装置本体はロータリ５０に保持された各現像器に収容されたトナー色が認識可能である。
画像形成装置本体には、トナー色毎の、現像ローラ回転数に対する一次転写効率の参照テーブル（第１参照テーブル）を設けている。この参照テーブルには、現像ローラ回転数と、当該現像ローラ回転数に応じて変化する、一次転写効率との関係が予め定まっている
。この他にも、現像ローラ回転数に対する一次転写効率の参照テーブルをただ一つ持ち、トナー色毎の係数から算術処理することで、トナー色毎の一次転写効率を算出することもできる。
また、画像形成装置本体には、トナー色毎の、現像ローラ回転数に対する再転写残率の参照テーブル（第２参照テーブル）を設けている。この参照テーブルには、現像ローラ回転数と、当該現像ローラ回転数に応じて変化する、再転写残率との関係が予め定まっている。この他にも、現像ローラ回転数に対する再転写残率の参照テーブルをただ一つ持ち、トナー色毎の係数から算術処理することで、トナー色毎の再転写残率を算出することもできる。
ここで、画像形成装置本体では、画像形成１枚毎、ピクセルカウントによってレーザ光により露光された印字％が算出される。同時に、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの画素数から露光された印字％を引いた値、つまり露光しなかった非印字％が算出される。

（廃トナー寿命の算出方法）
廃トナー寿命の算出方法を説明する。例えば、Ｙ色の印字％をＸＹ％、Ｍ色の印字％をＸＭ％、Ｃ色の印字％をＸＣ％、Ｂｋ色の印字％をＸＢｋ％とする。
まず、Ｙ色の現像ローラ回転数がカートリッジメモリ５２から読み出される。第１の現像器５ａがフルカラー画像のＹ色成分画像に対応したＹ色トナー像を現像する。Ｙ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、１次転写される。この時の一次転写効率Ｗが、カートリッジメモリ５２から読み出された現像ローラ回転時間に対して、図３（ａ）に示す画像形成装置本体の参照テーブルから読み出される。そして、Ｙ色印字％に（１００−Ｗ）Ｙ％を乗算した値、ＸＹ％×（１００−Ｗ）Ｙ％が、一次転写残トナー量として算出される。
次に、第２の現像器５ｂがフルカラー画像のＭ色成分画像に対応したＭ色トナー像を現像する。Ｍ色トナー像が１次転写ニップ部Ｂにおいて、一次転写される。Ｙ色と同様に、ＸＭ％×（１００−Ｗ）Ｍ％が、一次転写残トナー量として算出される。
同時にＹ色の再転写が発生する。Ｙ色を収容する現像器５ａの色情報と現像ローラ回転数は、カートリッジメモリ５２から読み出される。画像形成装置本体は、図３（ｂ）に示すトナー色に対応する現像ローラ回転数に対する再転写残率Ｚの参照テーブルから、再転写残率を導き、ＸＹ％×ＷＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％が再転写トナー量として算出される。つまり、Ｙ色のベルト６１上のトナー量は、ＸＹ％×ＷＹ％であるから、これに対して、再転写残率を乗算すれば、この時の再転写トナー量として見積もれる。
さらに、Ｃ色トナー像を形成する１次転写においては、同様に、ＸＣ％×（１００−Ｗ）Ｃ％が、一次転写残トナー量である。この時、Ｙ色の再転写トナー量は、ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％、Ｍ色の再転写量は、ＸＭ％×ＷＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％である。
最後に、Ｂｋ色トナー像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのＢｋ色トナー像が１次転写される際に、ＸＢｋ％×（１００−Ｗ）Ｂｋ％が、一次転写残トナー量である。そして、Ｙ色の再転写トナー量は、ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％、Ｍ色の再転写量は、ＸＭ％×ＷＭ％×ＺＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％、Ｃ色の再転写量は、ＸＣ％×ＷＣ％×（１００−Ｚ）Ｃ％となる。
最終画像形成色であるＢｋは装置構成上、再転写が発生しない。

上記をまとめると、第一画像形成色であるＹ色は、以下の一次転写残トナー量と再転写トナー量とを足したものが廃トナーとなる。
一次転写残トナー量：ＸＹ％×（１００−Ｗ）Ｙ％
再転写トナー量 ：ＸＹ％×ＷＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％＋ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％＋ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％
第二画像形成色であるＭ色は、以下の一次転写残トナー量と再転写トナー量とを足したものが廃トナーとなる。
一次転写残トナー量：ＸＭ％×（１００−Ｗ）Ｍ％
再転写トナー量 ：ＸＭ％×ＷＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％＋ＸＭ％×ＷＭ％×ＺＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％
第三画像形成色であるＣ色は、以下の一次転写残トナー量と再転写トナー量とを足したものが廃トナーとなる。
一次転写残トナー量：ＸＣ％×（１００−Ｗ）Ｃ％
再転写トナー量 ：ＸＣ％×ＷＣ％×（１００−Ｚ）Ｃ％
第四画像形成色であるＢｋ色は、以下の一次転写残トナー量のみが廃トナーとなる。
一次転写残トナー量：ＸＢｋ％×（１００−Ｗ）Ｂｋ％

今回の画像形成動作の際に算出されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ色の廃トナー量は、クリーナ容器７１に収納できるトナー量（クリーナ容器７１の容量）から、前回までの累積廃トナー量（累積除去現像剤の量）と共に減算される。これを減算カウンタとすることもできるし、クリーナ容器７１に対する割合で、例えば、廃トナー寿命残量％で示すこともできる。そして、廃トナー寿命に達すれば、ドラムユニットの寿命が尽きたことやドラムユニットの交換を促すことをユーザに報知することができる。また、廃トナー寿命が所定の閾値に達した場合に、例えば、ドラムユニットの残りの寿命を予告としてユーザに報知することもできる。その他、ドラムユニットの寿命要因として、複数の要因に対して夫々の寿命を報知することもできる。

（廃トナー寿命算出ルーチン１）
以上の廃トナー寿命算出方法を実行するための廃トナー寿命算出ルーチン１を、図４にフローチャートとして示す。図４は、本実施例に係る廃トナー寿命算出ルーチン１を示す図である。
図４に示す廃トナー寿命算出ルーチン１が実行されると、まず、Ｓ１０１では、Ｙ色画像形成動作が行われる。
Ｓ１０２では、Ｙ色画像形成動作時における一次転写残トナー量算出サブルーチンを呼び出す。図５は、一次転写残トナー量算出サブルーチンを示す図である。Ｙ色画像形成動作時における一次転写残トナー量算出サブルーチンが実行されると、Ｓ２０１では、ピクセルカウントにより印字部％（ＸＹ％）を算出する。Ｓ２０２では、Ｙ色の現像ユニットのカートリッジメモリ５２からＹ色であることの色情報を読み出す。Ｓ２０３では、読み出したＹ色の色情報から対応するＹ色の一次転写効率の参照テーブルを選択する。Ｓ２０４では、Ｙ色の現像ユニットのカートリッジメモリ５２から現像ローラ回転数を読み出す。Ｓ２０５では、Ｓ２０４で読み出した現像ローラ回転数を、Ｓ２０３で選択した図３（ａ）に示すような参照テーブルに取り込んで一次転写効率Ｗ％を導出する。Ｓ２０６では、印字部％（ＸＹ％）に、一次転写効率Ｗ％によりドラム１に残留する一次転写残留率（１００−Ｗ）Ｙ％を乗算して、Ｙ色画像形成動作による一次転写残トナー量ＸＹ％×（１００−Ｗ）Ｙ％を算出する。
Ｓ１０３では、Ｍ色画像形成動作が行われる。
Ｓ１０４では、Ｍ色画像形成動作時における図５に示す一次転写残トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｍ色画像形成動作時における一次転写残トナー量を算出する。Ｓ１０２と同様な処理が行われ、Ｍ色画像形成動作による一次転写残トナー量ＸＭ％×（１００−Ｗ）Ｍ％を算出する。
Ｓ１０５では、Ｍ色画像形成動作時における再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出す。図６は、再転写トナー量算出サブルーチンを示す図である。Ｍ色画像形成動作時における再転写トナー量算出サブルーチンが実行されると、Ｓ３０１でピクセルカウントによりＹ色の印字部％（ＸＹ％）を算出する。Ｓ３０２では、Ｙ色の現像ユニットのカートリッジメモリ５２からＹ色であることの色情報を読み出す。Ｓ３０３では、読み出したＹ色の色情報から対応するＹ色の再転写残率の参照テーブルを選択する。Ｓ３０４では、Ｙ色の現像ユニットのカートリッジメモリ５２から現像ローラ回転数を読み出す。Ｓ３０５で
は、Ｓ３０４で読み出した現像ローラ回転数を、Ｓ３０３で選択した図３（ｂ）に示すような参照テーブルに取り込んで再転写残率Ｚ％を導出する。Ｓ３０６では、印字部％（ＸＹ％）に一次転写効率ＷＹ％と、再転写残率Ｚ％によりベルト６１からドラム１に再転写される実再転写率（１００−Ｚ）Ｙ％と、を乗算して、Ｍ色画像形成動作による再転写トナー量ＸＹ％×ＷＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％を算出する。
Ｓ１０６では、Ｃ色画像形成動作が行われる。
Ｓ１０７では、Ｃ色画像形成動作時における図５に示す一次転写残トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｃ色における一次転写残トナー量を算出する。Ｓ１０２と同様な処理が行われ、Ｃ色画像形成動作による一次転写残トナー量ＸＣ％×（１００−Ｗ）Ｃ％を算出する。
Ｓ１０８では、Ｃ色画像形成動作時における図６に示す再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｃ色画像形成動作時におけるＹ色の再転写トナー量を算出する。Ｓ１０５と同様な処理がＹ色トナー像について行われる。ベルト６１に担持されているＹ色トナー量がＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％であることから、これに実再転写率（１００−Ｚ）Ｙ％を乗算して、Ｃ色画像形成動作によるＹ色の再転写トナー量は、ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％と算出できる。
Ｓ１０９では、Ｃ色画像形成動作時における図６に示す再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｃ色画像形成動作時におけるＭ色の再転写トナー量を算出する。Ｓ１０５と同様な処理がＭ色トナー像について行われる。Ｍ色の再転写トナー量は、Ｓ１０５でのＹ色の再転写トナー量と同様に算出できる。
これにより、Ｃ色画像形成動作による再転写トナー量ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％＋ＸＭ％×ＷＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％を算出する。
Ｓ１１０では、Ｂｋ色画像形成動作が行われる。
Ｓ１１１では、Ｂｋ色画像形成動作時における図５に示す一次転写残トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｂｋ色における一次転写残トナー量を算出する。Ｓ１０２と同様な処理が行われ、Ｂｋ色画像形成動作による一次転写残トナー量ＸＢｋ％×（１００−Ｗ）Ｂｋ％を算出する。
Ｓ１１２では、Ｂｋ色画像形成動作時における図６に示す再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｂｋ色画像形成動作時におけるＹ色の再転写トナー量を算出する。Ｓ１０５と同様な処理がＹ色トナー像について行われる。ベルト６１に担持されているＹ色トナー量がＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×ＺＹ％である。このことから、これに実再転写率（１００−Ｚ）Ｙ％を乗算して、Ｂｋ色画像形成動作によるＹ色の再転写トナー量は、ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％と算出できる。
Ｓ１１３では、Ｂｋ色画像形成動作時における図６に示す再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｂｋ色画像形成動作時におけるＭ色の再転写トナー量を算出する。Ｓ１０５と同様な処理がＭ色トナー像について行われる。ベルト６１に担持されているＭ色トナー量がＸＭ％×ＷＭ％×ＺＭ％であることから、これに実再転写率（１００−Ｚ）Ｍ％を乗算して、Ｂｋ色画像形成動作によるＭ色の再転写トナー量は、ＸＭ％×ＷＭ％×ＺＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％と算出できる。
Ｓ１１４では、Ｂｋ色画像形成動作時における図６に示す再転写トナー量算出サブルーチンを呼び出し、Ｂｋ色画像形成動作時におけるＣ色の再転写トナー量を算出する。Ｓ１０５と同様な処理がＣ色トナー像について行われる。Ｃ色の再転写トナー量は、Ｓ１０５でのＣ色の再転写トナー量と同様に算出できる。
これにより、Ｂｋ色画像形成動作による再転写トナー量ＸＹ％×ＷＹ％×ＺＹ％×ＺＹ％×（１００−Ｚ）Ｙ％＋ＸＭ％×ＷＭ％×ＺＭ％×（１００−Ｚ）Ｍ％＋ＸＣ％×ＷＣ％×（１００−Ｚ）Ｃ％を算出する。
Ｓ１１５では、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０７で算出した一次転写残トナー量と、Ｓ１０５、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４で算出した再転写トナー量との和をとり、今回の画像形成動作による廃トナー量を算出する。
Ｓ１１６では、クリーナ容器７の容量から、Ｓ１１５で算出した今回の画像形成動作に
よる廃トナー量と、前回までの累積廃トナー量と、を減算し、廃トナー寿命を算出する。
Ｓ１１７では、各現像ユニットのカートリッジメモリ５２の現像ローラ回転数を更新する。
Ｓ１１８では、ドラムユニットのカートリッジメモリの廃トナー寿命をＳ１１６で算出した廃トナー寿命に更新する。
Ｓ１１９では、Ｓ１１８で更新した廃トナー寿命が、寿命が尽きる閾値に達したか否かを判別する。Ｓ１１９で肯定判定された場合には、Ｓ１２０へ移行する。Ｓ１１９で否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
Ｓ１２０では、ドラムカートリッジの寿命が尽きたことをユーザへ報知する。

以上説明した本実施例は、第１ユニットであるドラムユニット対して複数の第２ユニットである現像ユニットが作用する構成における、廃トナー寿命の算出方法を説明した。特に本実施例は、第２ユニットのカートリッジメモリ５２に記憶された現像ローラ回転数を考慮して第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。このため、第１ユニットと第２ユニットとが夫々別々に画像形成装置本体から着脱可能であっても、第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。

＜実施例２＞
（画像形成装置）
次に、実施例２を説明する。図７は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置２００には、一つずつの第１ユニットと第２ユニットとから構成されるプロセスカートリッジが装着される。プロセスカートリッジの第１ユニットは、感光体ドラム２０５と、帯電ローラ２０６と、クリーニングブレード２０７と、クリーナ容器２０８とをユニット化したドラムユニット２０９である。プロセスカートリッジの第２ユニットは、感光体ドラム２０５上の静電潜像を現像する現像装置とトナー収容容器２０４とをユニット化した現像ユニット２１０である。感光体ドラム２０５が、本発明の静電潜像担持体に対応する。
ドラムユニット２０９と現像ユニット２１０とは、ドラムユニット２０９の感光体ドラム２０５と現像ユニット２１０の現像装置とが対向して配置する箇所において連結されて一体的にプロセスカートリッジを構成する。このため、ドラムユニット２０９と現像ユニット２１０とが一体化されたプロセスカートリッジの形態で、画像形成装置本体から着脱可能である。しかしながら、第１ユニットであるドラムユニット２０９のみ、又は第２ユニットである現像ユニット２１０のみの形態でも、夫々が画像形成装置本体から着脱可能である。
現像ユニット２１０における現像装置は、現像剤担持体としての現像ローラ２０１、現像剤供給部材としての供給ローラ２０２、現像剤規制部材としての規制ブレード２０３を備える。現像ローラ２０１は、現像剤としての非磁性１成分現像剤であるトナーＴを用いて感光体ドラム２０５に形成された静電潜像をトナー像（現像剤像）に現像する。供給ローラ２０２は、現像ローラ２０１に接触して回動し、現像ローラ２０１にトナーＴを供給する。規制ブレード２０３は、現像ローラ２０１に当接して現像ローラ２０１に供給されたトナーＴを薄層に規制する。現像ローラ２０１の回転駆動に伴い、供給ローラ２０２及び規制ブレード２０３の作用により、トナーＴは帯電しかつ現像ローラ２０１上に薄層コートされる。
現像ユニット２１０は、トナーＴを収容するトナー収容容器２０４を備える。本実施例において、トナー収容容器２０４にはトナー残量を測定するトナー残量検知手段（不図示）が設けられており、トナー収容容器２０４内のトナー量を検知する。検知方法としては静電容量検知方式或いは光学検知方式等いずれも適用可能であり、所定のトナー残量において、ユーザに対するトナー残量が少ない旨を報告したり、現像ユニット２１０の交換を促したりする。
後述するが、図８に示す現像ユニット２１０には、トナー収容容器２０４の形状及びそ
れに収容されるトナー量が異なる複数のタイプの現像ユニットがある。本実施例においては、標準５％印字率で１０００枚画像形成可能なＡタイプ（図８（ｂ））と、２０００枚画像形成可能なＸタイプ（図８（ａ））の現像ユニットがあり、そのいずれもがドラムユニット２０９及び画像形成装置本体に着脱可能である。
現像ユニット２１０の所定の位置には、第１記憶部として不揮発性のカートリッジメモリ２１１が備えられ、画像形成装置本体のＣＰＵによって読み書き可能となっている。このカートリッジメモリ２１１には、現像ユニット２１０の寿命に関する情報、例えば、現像ローラ回転数、ピクセルカウントの演算結果であるトナー使用量、トナー残量検知手段の検知結果等が書き込まれる。ピクセルカウントについては実施例１と同様な形態であるため、説明を省略する。またカートリッジメモリ２１１には、現像ユニット２１０のタイプの情報や、タイプに関する情報、例えば、公称寿命、トナー収容量等が書き込まれている。
ドラムユニット２０９の所定の位置にも、第２記憶部として不揮発性のカートリッジメモリ２１２が備えられ、画像形成装置本体のＣＰＵによって読み書き可能となっている。このカートリッジメモリ２１２には、感光体ドラム２０５の寿命に関する情報、例えば、感光体ドラム回転数、帯電ローラ２０６によるバイアス印加時間、それらの演算結果等が書き込まれる。また、廃トナー寿命（クリーナ容器２０８の寿命）に関する情報が書き込まれる。

次に画像形成プロセスについて説明する。感光体ドラム２０５は、矢印Ａ方向に回転する。まず感光体ドラム２０５は、帯電手段である帯電ローラ２０６によって一様に負に帯電される。その後、露光手段であるレーザ光学装置２１３からのレーザ光により露光され、その表面に静電潜像が形成される。この静電潜像を、現像ユニット２１０によって現像し、トナー像として可視化する。本実施例では、トナーは感光体ドラム２０５の露光された部分に付着して反転現像される。可視化された感光体ドラム２０５上のトナー像は、転写ローラ２１４によって転写体としての記録材２１５に転写される。転写されずに感光体ドラム２０５上に残存した転写残トナーは、クリーニング部材であるクリーニングブレード２０７により掻き取られ、クリーナ容器２０８に除去される。クリーニングされた感光体ドラム２０５は上述作用を繰り返し、画像形成を行う。一方、トナー像を転写された記録材２１５は、定着装置２１７によって永久定着された後、機外に排出される。

（廃トナー寿命）
本実施例において、クリーナ容器２０８に除去・捕集されるトナーには、転写残トナーとカブリトナーとの２種類があり、これらのトナー量を見積もることで、廃トナー寿命を見積もることができる。

（転写残トナー）
転写残トナーについて説明する。転写残トナーは、感光体ドラム２０５上に形成された静電潜像を可視化したトナー像のトナー量に対し、一定の割合で記録材２１５に転写されずに感光体ドラム２０５上に残留するトナーである。本実施例においては、転写残トナー量の割合は、転写トナー量の１０％である。

（カブリトナー）
カブリトナーについて説明する。カブリトナーは、感光体ドラム２０５上の静電潜像とはならない領域に現像ローラ２０１から付着する帯電不良のトナーである。本実施例においては、カブリトナー量は、現像ローラ回転数に応じて変化するカブリ量の１％あたりが所定量と求められている。現像ローラ２０１の回転駆動に伴い、供給ローラ２０２及び規制ブレード２０３の作用により、トナーＴが現像ローラ２０１上に薄層コートされる。この過程において、トナーＴは摺擦され自身の帯電性能が低下していく。これに伴い、薄層コートに含まれる帯電不良トナーは増加する。つまり、現像ローラ２０１の回転数と、カ
ブリトナー量と、には、相関関係がある。具体的には、現像ローラ２０１の回転数と、カブリトナー量と、には、現像ローラ２０１の回転数が多くなるに従い、カブリ量が増加しカブリトナー量が増加する関係がある。ここで、現像ローラ２０１の回転数とは、本発明の現像剤担持体の使用程度に対応する。
また、トナー収容容器２０４に収容されるトナー量に応じて、トナーが現像ローラ２０１付近に移動し、供給ローラ２０２及び規制ブレード２０３の作用により摺擦される確率が変化する。つまり、トナー収容容器２０４の形状及びそれに収容されるトナー量が異なる現像ユニット２１０のタイプと、カブリトナー量と、には、相関関係がある。具体的には、現像ユニットタイプと、カブリトナー量と、には、容量の大きいＸタイプであると、容量の小さいＡタイプよりもトナーが摺擦される確率が減って帯電不良トナーが増加し、カブリ量が増加しカブリトナー量が増加する関係がある。
そこで、本実施例においては、廃トナー寿命を、現像ローラ回転数及び現像ユニットタイプに応じて変化するカブリ量に基づいて、決定する。すなわち、ドラムユニット寿命の一つである廃トナー寿命を決定するにあたり、現像ユニット２１０に設けられたカートリッジメモリ２１１に書き込まれた現像ローラ２０１の回転数及び現像ユニットタイプの情報をパラメータの一つとして含む。これにより、廃トナー寿命を、現像ローラ２０１の回転数及び現像ユニットタイプの情報で変化するカブリ量に応じたカブリトナー量を加えて、決定する。
図９に、標準５％印字率原稿で１０００枚画像形成可能なＡタイプと、２０００枚画像形成可能なＸタイプの現像ユニット２１０の現像ローラ回転数に対するカブリ量の推移を示す。本実施例の現像ローラ２０１は、Ａ４サイズ記録材１枚あたり１０回転する。現像ローラ回転数は、現像ローラ２０１を駆動するモータの駆動時間を積算することによって計測可能である。また、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの現像ローラ回転数が一定であることから、画像形成枚数にも換算可能である。
現像ローラ回転数は、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１に記憶される。カートリッジメモリ２１１には、現像ユニット２１０のタイプも記憶されている。なお、カートリッジメモリ２１１に公称寿命に関する情報を記憶させておき、画像形成装置本体は現像ユニット２１０のタイプを公称寿命の情報から区別するようにしてもよい。
画像形成装置本体には、タイプに合わせてタイプ毎の、現像ローラ回転数に対するカブリ量の参照テーブル（第３参照テーブル）を複数設けている。この参照テーブルには、現像ローラ回転数と、当該現像ローラ回転数に応じて変化する、カブリ量との関係が予め定まっている。この他にも、現像ローラ回転数に対するカブリ量の参照テーブルをただ一つ持ち、現像ユニットタイプを係数として算術処理することで、現像ユニット２１０のタイプ毎のカブリ量を算出することもできる。
ここで、画像形成装置本体では、画像形成１枚毎、ピクセルカウントによってレーザ光により露光された印字部％が算出される。同時に、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの画素数から露光された印字部％を引いた値、つまり露光しなかった非印字部％が算出される。

（廃トナー寿命の算出方法）
廃トナー寿命の算出方法を説明する。本実施例において、クリーナ容器２０８に収容できるトナー量（クリーナ容器２０８の容量）は、２０ｇである。また、現像ユニット２１０は、標準５％印字率原稿の画像形成で、２０ｍｇのトナーを消費する。つまり画像形成１％あたり４ｍｇのトナーを消費する。
露光された印字部％が算出されれば、この露光部に対して現像ユニット２１０はトナーを消費することから、転写残トナー量としては、印字部％に対するトナー消費量に、１０％を乗算した値で算出できる。例えば、５％印字においては、２０ｍｇのトナーが消費され、その１０％である２ｍｇが転写残トナー量としてクリーナ容器２０８に収容される。カブリトナーは、トナー像が形成されていない領域に付着するトナーである。まず、非印字部％が算出され、この時の現像ローラ回転数と現像ユニットタイプが、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１から読み出される。現像ユニットタイプを認識して現像
ローラ回転数に対するカブリトナー量の適正な参照テーブルを選択し、この参照テーブルから、カブリ量を導く。例えば、１０００枚のＡタイプカートリッジの現像ローラ回転数が２００００回転のとき、カブリ量は２％である。ここで、カブリ量１％あたりのカブリトナー量は０．４ｍｇである。５％印字率原稿の画像形成をした場合、非印字部％は９５％である。つまり、カブリトナー量としては、０．９５と２と０．４とを乗算した値が算出される。結局、０．７６ｍｇがカブリトナー量としてクリーナ容器２０８に収容される。
よって、廃トナー量は、転写残トナー量とカブリトナー量を加算して算出される。廃トナー寿命は、クリーナ容器２０８に収容できるトナー量（クリーナ容器２０８の容量）から、転写残トナー量とカブリトナー量を加算した値と前回までの累積廃トナー量（累積除去現像剤の量）とを減算することで算出される。前述の例では、２．７６ｍｇの廃トナーが今回クリーナ容器２０８に収容されたとして、クリーナ容器２０８の容量である２０ｇから、累積廃トナー量と共に減算される。これをクリーナ容器２０８に対する割合で、例えば、残量％で示すことも可能である。

（廃トナー寿命算出ルーチン２）
以上の廃トナー寿命算出方法を実行するための廃トナー寿命算出ルーチン２を、図１０にフローチャートとして示す。図１０は、本実施例に係る廃トナー寿命算出ルーチン２を示す図である。
図１０に示す廃トナー寿命算出ルーチン２が実行されると、まず、Ｓ４０１では、画像形成動作が行われる。
Ｓ４０２〜Ｓ４０３では、転写残トナー量の算出を行う。Ｓ４０２では、ピクセルカウントにより印字部％を算出する。Ｓ４０３では、印字部％に所定の係数（例えば１０％）を乗算して転写残トナー量を算出する。
Ｓ４０４〜Ｓ４０９では、カブリトナー量の算出を行う。Ｓ４０４では、ピクセルカウントにより非印字部％を算出する。Ｓ４０５では、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１から現像ユニットタイプの情報を読み出す。Ｓ４０６では、読み出した現像ユニットタイプの情報から対応するカブリ量の参照テーブルを選択する。Ｓ４０７では、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１から現像ローラ回転数を読み出す。Ｓ４０８では、Ｓ４０７で読み出した現像ローラ回転数を、Ｓ４０６で選択した図９に示すような参照テーブルに取り込んでカブリ量を導出する。Ｓ４０９では、非印字部％に、カブリ量及び１％カブリ量あたりのカブリトナー量を乗算して、画像形成動作によるカブリトナー量を算出する。
Ｓ４１０では、Ｓ４０３で算出した転写残トナー量と、Ｓ４０９で算出したカブリトナー量との和をとり、今回の画像形成動作による廃トナー量を算出する。
Ｓ４１１では、クリーナ容器２０８の容量から、Ｓ４１０で算出した今回の画像形成動作による廃トナー量と、前回までの累積廃トナー量と、を減算し、廃トナー寿命を算出する。
Ｓ４１２では、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１の現像ローラ回転数を更新する。
Ｓ４１３では、ドラムユニット２０９のカートリッジメモリ２１２の廃トナー寿命をＳ４１１で算出した廃トナー寿命に更新する。

以上説明した本実施例は、第１ユニットであるドラムユニット２０９対して一つの第２ユニットである現像ユニット２１０が作用する構成における、廃トナー寿命の算出方法を説明した。特に本実施例は、異なるタイプの第２ユニットが装着可能であるため、第２ユニットのカートリッジメモリ２１１に記憶されたタイプ及び現像ローラ回転数に基づいて第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。このため、第１ユニットと第２ユニットとが夫々別々に画像形成装置本体から着脱可能であっても、第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。

＜実施例３＞
（画像形成装置）
次に、実施例３を説明する。本実施例は、実施例２で説明した画像形成装置において、感光体ドラム２０５の感光層削れについてさらに適応したものである。なお、本実施例では、実施例２と重複する説明は省略する。
本実施例においては、帯電ローラ２０６に−１０００Ｖの直流電圧を印加し、感光体ドラム２０５表面を約−５００Ｖに帯電させる。この電位を暗部電位Ｖｄと呼ぶ。感光体ドラム２０５の暗部電位Ｖｄが安定するのを待って、感光体ドラム２０５は、露光手段であるレーザ光学装置２１３からのレーザ光により露光され、その表面に静電潜像が形成される。露光した部位の表面電位は約−１００Ｖとなる。この電位を明部電位Ｖｌと呼ぶ。現像ローラ２０１に、−３００Ｖの直流電圧を印加し、薄層コートされたトナーを、前述したように、明部電位Ｖｌに対して静電的に付着させることで、静電潜像をトナー像として現像可視化する。可視化されたトナー像は、転写ローラ２１４に＋１５００Ｖの直流電圧を印加することで、記録材２１５に静電的に転写される。

（感光体ドラムの薄層化）
いわゆる現像ローラ２０１上に薄層コートされたトナーの帯電不良が故に、本来付着すべき明部電位Ｖｌに対してではなく、暗部電位Ｖｄに対してトナーが付着する現象をカブリと呼び、このトナーがカブリトナーと呼ばれる。また、前述したように、可視化されたトナー像から記録材２１５にうまく転写されずに、感光体ドラム２０５に残存するトナーを転写残トナーと呼ぶ。
カブリトナーは、暗部電位Ｖｄと、現像ローラ２０１に印加される直流電圧との電位差によって、その付着量が変化する傾向があり、本実施例の画像形成装置においては電位差が大きくなる方向において、カブリ量も増加する傾向を持つ。
本実施例において、クリーナ容器２０８に除去・捕集されるトナーには、転写残トナーとカブリトナーとの２種類があり、これらのトナー量を見積もることで、廃トナー寿命を見積もることができる。

本実施例における感光体ドラム２０５は、使用開始時にアルミシリンダ上に層厚３０μｍの感光層を有する。この感光層は、帯電ローラ２０６及びクリーニングブレード２０７の作用により画像形成を繰り返すこととで削られ、薄層化していく。薄層化の程度は画像形成回数である記録材の通紙枚数に関係し、−２μｍ／１０００枚で薄層化していく。感光体ドラム２０５は、感光層が１０μｍとなるまで画像形成可能であり、これ以下に薄層化されると暗部電位Ｖｄが安定せず所望の静電潜像が形成できない。よって、感光体ドラム２０５は、１００００枚の画像形成を行ったところで寿命となる。
感光層の薄層化に従い、感光体ドラム２０５表面電位である暗部電位Ｖｄは１０Ｖ／μｍで負の方向に大きくなる。例えば、２０μｍの感光層に至った時点で、感光体ドラム２０５表面は約−６００Ｖに帯電される。感光体ドラム２０５の使用初期において、暗部電位Ｖｄと現像ローラ２０１に印加される直流電圧との電位差が２００Ｖだったのに対し、２０μｍの感光層に至った時点では、電位差が３００Ｖとなる。よって、感光層の薄層化に従い、電位差が大きくなることによりトナーが感光体ドラム２０５に引き付けられ易くなり、カブリトナー量は増加する傾向を有する。
一方、転写残トナーは、可視化されたトナー像から記録材２１５に作用することから、本実施例の構成では明部電位Ｖｌに作用することになる。よって、感光体ドラム２０５の感光層が薄層化されても明部電位Ｖｌが変化しない場合は、転写残トナーは増加傾向を示さない。

（カブリトナー）
カブリトナーについて説明する。現像ローラ２０１の回転駆動に伴い、供給ローラ２０
２及び規制ブレード２０３の作用により、トナーＴが現像ローラ２０１上に薄層コートされる。この過程において、トナーＴは摺擦され自身の帯電性能が低下していく。これに伴い、薄層コートに含まれる帯電不良トナーは増加する。つまり、現像ローラ２０１の回転数と、カブリトナー量と、には、相関関係がある。具体的には、現像ローラ２０１の回転数と、カブリトナー量と、には、現像ローラ２０１の回転数が多くなるに従い、カブリ量が増加しカブリトナー量が増加する関係がある。ここで、現像ローラ２０１の回転数とは、本発明の現像剤担持体の使用程度に対応する。
また、トナー収容容器２０４に収容されるトナー量に対して、トナーが現像ローラ２０１付近に移動し、供給ローラ２０２及び規制ブレード２０３の作用により摺擦される確率が変化する。つまり、トナー収容容器２０４の形状及びそれに収容されるトナー量が異なる現像ユニットタイプと、カブリトナー量と、には、相関関係がある。具体的には、現像ユニットタイプと、カブリトナー量と、には、容量の大きいＸタイプであると、容量の小さいＡタイプよりもトナーが摺擦される確率が減って帯電不良トナーが増加し、カブリ量が増加しカブリトナー量が増加する関係がある。
また、上記のように感光体ドラム２０５の薄層化と、カブリトナー量と、には、相関関係がある。具体的には、感光体ドラム２０５の薄層化と、カブリトナー量と、には、感光体ドラムが薄層化するに従い、カブリトナー量が増加する関係がある。ここで、薄層化する感光体ドラムの感光層の層厚が、本発明の静電潜像担持体の使用程度に対応する。
そこで、本実施例においては、廃トナー寿命を、現像ローラ回転数と、現像ユニットタイプと、ドラムユニット２０９の感光体ドラム感光層の層厚と、に基づいて、決定する。すなわち、ドラムユニット寿命の一つである廃トナー寿命を、現像ローラ２０１の回転数及び現像ユニットタイプの情報で変化するカブリ量を求め、このカブリ量を感光体ドラムの感光層の層厚の情報に応じて補正して求めたカブリトナー量を加えて、決定する。ここで、現像ローラ２０１の回転数及び現像ユニットタイプの情報は、現像ユニット２１０に設けられたカートリッジメモリ２１１に書き込まれている。また、感光体ドラムの感光層の層厚の情報は、ドラムユニット２０９に設けられたカートリッジメモリ２１２に書き込まれている。
図１１に、感光体ドラム２０５の使用初期である感光層が層厚３０μｍの場合における、標準５％印字率原稿で１０００枚画像形成可能なＡタイプと、２０００枚画像形成可能なＸタイプの現像ユニット２１０の現像ローラ回転数に対するカブリ量の推移を示す。本実施例の現像ローラ２０１は、Ａ４サイズ記録材１枚あたり１０回転する。現像ローラ回転数は、現像ローラ２０１を駆動するモータの駆動時間を積算することによって計測可能である。また、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの現像ローラ回転数が一定であることから、画像形成枚数にも換算可能である。さらに、図１１には、感光体ドラム２０５の感光層が２０μｍの至った時点での現像ユニット２１０の現像ローラ回転数に対するカブリ量の推移も示されている。感光体ドラム使用初期において、暗部電位Ｖｄと現像ローラ２０１に印加される直流電圧との電位差が２００Ｖだったのに対し、感光層が２０μｍの層厚に至った時点では、電位差が３００Ｖとなり、感光層が減少した分その割合でカブリトナー量も増加する。
現像ローラ回転数は、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１に記憶される。カートリッジメモリ２１１には、現像ユニットタイプも記憶されている。
画像形成装置本体には、タイプ毎の、現像ローラ回転数に対するカブリ量の参照テーブル（第３参照テーブル）を複数設けている。この参照テーブルには、現像ローラ回転数と、当該現像ローラ回転数に応じて変化する、カブリ量との関係が予め定まっている。この他にも、現像ローラ回転数に対するカブリ量の参照テーブルをただ一つ持ち、現像ユニットタイプを係数として算術処理することで、現像ユニット２１０のタイプ毎のカブリ量を算出することもできる。
感光体ドラム２０５の感光層の層厚は、画像形成回数である記録材の通紙枚数と相関がある。通紙枚数は画像形成装置本体で計測可能である。通紙枚数に対して、所定の係数をもって感光体ドラム感光層の層厚に換算することができる。また、感光体ドラム感光層の
層厚に対する割合で算出することもできる。本実施例では、換算後の感光体ドラム感光層の層厚の情報が、ドラムユニット２０９に設けた第２記憶部のカートリッジメモリ２１２に記憶される。また、カートリッジメモリ２１２に記憶される情報としては、感光体ドラム感光層の層厚に換算される前の通紙枚数を記憶するものでもよい。そして、読み出し時に通紙枚数から感光体ドラム感光層の層厚に換算されるものでもよい。
ここで、画像形成装置本体では、画像形成１枚毎、ピクセルカウントによってレーザ光により露光された印字部％が算出される。同時に、Ａ４サイズ記録材１枚あたりの画素数から露光された印字部％を引いた値、つまり露光しなかった非印字部％が算出される。

（廃トナー寿命の算出方法）
廃トナー寿命の算出方法を説明する。本実施例において、クリーナ容器２０８に収容できるトナー量（クリーナ容器２０８の容量）は、２０ｇである。また、現像ユニット２１０は、標準５％印字率原稿の画像形成で、２０ｍｇのトナーを消費する。つまり画像形成１％あたり、４ｍｇのトナーを消費する。
露光された印字部％が算出されれば、この露光部に対して現像ユニット２１０はトナーを消費することから、転写残トナー量としては、印字部％に対するトナー消費量に、１０％を乗算した値で算出できる。例えば、５％印字においては、２０ｍｇのトナーが消費され、その１０％である２ｍｇが転写残トナー量としてクリーナ容器２０８に収容される。
カブリトナーは、トナー像が形成されていない露光しなかった領域に付着するトナーである。まず、非印字部％が算出され、この時の現像ローラ回転数と現像ユニットタイプが、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１から読み出される。現像ユニットタイプを認識して現像ローラ回転数に対するカブリトナー量の適正な参照テーブルを選択し、この参照テーブルから、カブリ量を導く。例えば、１０００枚のＡタイプカートリッジの現像ローラ回転数が２００００回転のとき、カブリ量は２％である。さらに、感光体ドラム感光層の層厚が、ドラムユニット２０９のカートリッジメモリ２１２から読み出される。例えば、感光層の層厚２０μｍの場合、暗部電位Ｖｄと現像ローラ印加バイアスとの電位差が３００Ｖである。参照テーブルのカブリ量は、電位差が２００Ｖの時の値であるから、所定の係数、本実施例については１．５倍乗算する値に算出される。よって、２％に１．５を乗算した値となる。ここで、カブリ量１％あたりのカブリトナー量は０．４ｍｇである。５％印字原稿の画像形成をした場合、非印字部％は９５％である。つまり、カブリトナー量としては、０．９５と２と１．５と０．４とを乗算した値が算出される。結局、１．１４ｍｇがカブリトナー量としてクリーナ容器２０８に収容される。
よって、廃トナー量は、転写残トナー量とカブリトナー量を加算して算出される。廃トナー寿命は、クリーナ容器２０８に収容できるトナー量（クリーナ容器２０８の容量）から、転写残トナー量とカブリトナー量を加算した値と前回までの累積廃トナー量（累積除去現像剤の量）とを減算することで算出される。前述の例では、３．１４ｍｇの廃トナーが今回クリーナ容器２０８に収容されたとして、クリーナ容器２０８の容量である２０ｇから、累積廃トナー量と共に減算される。これをクリーナ容器２０８に対する割合で、例えば、残量％で示すことも可能である。

（廃トナー寿命算出ルーチン３）
以上の廃トナー寿命算出方法を実行するための廃トナー寿命算出ルーチン３を、図１２にフローチャートとして示す。図１２は、本実施例に係る廃トナー寿命算出ルーチン３を示す図である。なお、実施例２の図１０に示す廃トナー寿命算出ルーチン２と同様な処理については説明を省略する。
図１２に示す廃トナー寿命算出ルーチン３が実行されると、Ｓ４０１〜Ｓ４０７までは実施例２の図１０に示す廃トナー寿命算出ルーチン２と同様である。
Ｓ５０１では、Ｓ４０７で読み出した現像ローラ回転数を、Ｓ４０６で選択した図１１に示すような参照テーブルに取り込んで感光体ドラム２０５が新品当初の基準のカブリ量を導出する。Ｓ５０２では、ドラムユニット２０９のカートリッジメモリ２１２から感光
体ドラム感光層の層厚の情報を読み出す。Ｓ５０３では、Ｓ５０１で導出した基準のカブリ量に対して、Ｓ５０２で読み出した感光体ドラム感光層の層厚に応じた所定の係数を乗算して、補正したカブリ量を算出する。Ｓ５０４では、非印字部％に、補正したカブリ量及び１％カブリ量あたりのカブリトナー量を乗算して、画像形成動作によるカブリトナー量を算出する。
Ｓ５０５では、Ｓ４０３で算出した転写残トナー量と、Ｓ５０４で算出したカブリトナー量との和をとり、今回の画像形成動作による廃トナー量を算出する。
Ｓ５０６では、クリーナ容器２０８の容量から、Ｓ５０５で算出した今回の画像形成動作による廃トナー量と、前回までの累積廃トナー量と、を減算し、廃トナー寿命を算出する。
Ｓ５０７では、現像ユニット２１０のカートリッジメモリ２１１の現像ローラ回転数を更新する。
Ｓ５０８では、ドラムユニット２０９のカートリッジメモリ２１２の感光体ドラム感光層の層厚を更新する。
Ｓ５０９では、ドラムユニット２０９のカートリッジメモリ２１２の廃トナー寿命をＳ５０６で算出した廃トナー寿命に更新する。

以上説明した本実施例は、第１ユニットであるドラムユニット２０９対して一つの第２ユニットである現像ユニット２１０が作用する構成における、廃トナー寿命の算出方法を説明した。特に本実施例は、異なるタイプの第２ユニットが装着可能であるため、第２ユニットのカートリッジメモリ２１１に記憶されたタイプ及び現像ローラ回転数に基づいて第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。さらには、感光体ドラム感光層の層厚の薄層化でカブリトナー量が増加することも考慮し、第１ユニットのカートリッジメモリ２１２に記憶された感光体ドラム感光層層厚に基づいてカブリ量を補正し廃トナー寿命を正確に算出することができる。このため、第１ユニットと第２ユニットとが夫々別々に画像形成装置本体から着脱可能であっても、第１ユニットの廃トナー寿命を正確に算出することができる。

なお、上記実施例では、画像形成毎に除去される廃トナー量を算出するパラメータの一つである現像剤担持体の使用程度として現像ローラ回転数を採用していた。しかし、トナー収容容器内のトナーの劣化をみるために、現像ローラ回転数の他にも現像剤担持体の使用程度として現像ローラ回転時間をパラメータとしてもよい。また、現像剤担持体の使用程度として現像ローラ回転数と現像ローラ回転時間とを組み合わせてもよい。

１：感光体ドラム、５：現像器、２５：現像ローラ、５２：カートリッジメモリ、６１：ベルト、７１：クリーナ容器、２０１：現像ローラ、２０５：感光体ドラム、２０８：クリーナ容器、２０９：ドラムユニット、２１０：現像ユニット、２１１：カートリッジメモリ

Claims (5)

1. 静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体に対向配置される現像剤担持体を有し、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤像へ現像する現像装置と、
   現像剤像が転写体へ転写された後の前記静電潜像担持体から除去した除去現像剤を収容するクリーナ容器と、
   を備え、
   前記静電潜像担持体と前記クリーナ容器とが第１ユニットに備えられ、前記現像装置が前記第１ユニットとは別個の第２ユニットに備えられ、前記第１ユニット及び前記第２ユニットが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置であって、
   画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出し、前記クリーナ容器に収容されている累積除去現像剤の量から、前記クリーナ容器の寿命を算出する画像形成装置において、
   前記第２ユニットに前記現像剤担持体の使用程度を記憶する第１記憶部を設け、
   画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出するパラメータの一つとして、前記第１記憶部に記憶された前記現像剤担持体の使用程度が含まれることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像装置は複数備えられており、
   複数の前記現像装置で現像された現像剤像を重ね合わせるために、前記静電潜像担持体から現像剤像が転写される一次転写体と、
   前記現像剤担持体の使用程度と、当該使用程度に応じて変化する、前記一次転写体に現像剤像を転写する際に前記静電潜像担持体の現像剤が前記一次転写体に転移する割合である一次転写効率との関係を予め定めた第１参照テーブルと、
   前記現像剤担持体の使用程度と、当該使用程度に応じて変化する、前記一次転写体に転写された現像剤像に他の現像剤像が重ねて転写される際に前記一次転写体の現像剤が前記静電潜像担持体に転移されずに残る割合である再転写残率との関係を予め定めた第２参照テーブルと、
   を更に備え、
   前記第１記憶部に記憶された前記現像剤担持体の使用程度を前記第１参照テーブル及び前記第２参照テーブルに取り込んで導出される一次転写効率及び再転写残率に基づいて、画像形成毎に除去される除去現像剤の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。
3. 前記現像剤担持体の使用程度と、当該使用程度に応じて変化する、前記現像装置で現像した際に前記静電潜像担持体の静電潜像とはならない領域に付着する現像剤のカブリ量との関係を予め定めた第３参照テーブルを更に備え、
   前記第１記憶部に記憶された前記現像剤担持体の使用程度を前記第３参照テーブルに取り込んで導出されるカブリ量に基づいて、画像形成毎に除去される除去現像剤の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。
4. 前記第３参照テーブルは、現像剤を収容する量が異なる前記第２ユニットの複数のタイプに合わせて複数設けられており、
   前記第２ユニットのタイプから前記第３参照テーブルを選択し、前記第１記憶部に記憶された前記現像剤担持体の使用程度を、前記選択した前記第３参照テーブルに取り込んで導出されるカブリ量に基づいて、画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１ユニットに前記静電潜像担持体の使用程度を記憶する第２記憶部を設け、
   前記第３参照テーブルから導出されたカブリ量を前記第２記憶部に記憶された前記静電
   潜像担持体の使用程度によって補正したカブリ量に基づいて、画像形成毎に除去される除去現像剤の量を算出することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。

Images