JP2016218159A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容容器内の廃トナー量がフル状態になったか否かを精度良く検知する。【解決手段】画像形成装置は、廃トナーが溜められる回収容器と、廃トナー量がフル状態よりも所定量少ないニアフル状態になったか否かを検知するためのニアフル検知センサーと、トナーを収容する収容容器と、現像装置にトナーを補給する補給部材と、用紙に転写される転写トナー量、現像装置へ補給された補給トナー量、および、回収容器に回収された回収トナー量を算出する制御部と、を備え、制御部は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求め、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたとき、フル状態になったと判断する。【選択図】図５

Description

本発明は、用紙に転写されずに回収された廃トナーを溜めるための回収容器が装着される画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、像担持体の表面上に形成された静電潜像をトナー像に現像し、そのトナー像を用紙に転写するものがある。このような画像形成装置では、像担持体に供給されたトナーのうち、用紙に転写されなかった廃トナーは像担持体から除去され、回収される。そして、回収された廃トナーは、所定の回収容器に溜められていく。

ここで、回収容器内の廃トナー量がフル状態（満杯状態）になって以降も廃トナーを回収し続けると、廃トナーが漏れるなどの不都合が発生する。したがって、画像形成装置には、たとえば、回収容器内の廃トナー量がフル状態になったことを検知するためのフル検知センサーが設けられる。そして、回収容器がフル状態になると、廃トナーの漏れ防止のために印刷が停止される。

また、従来では、フル検知センサーに加えて、収容容器内の廃トナー量がフル状態よりも少ないニアフル状態になったことを検知するためのニアフル検知センサーを画像形成装置に設けたものがある（たとえば、特許文献１参照）。このようにニアフル検知センサーを設けた画像形成装置では、収容容器がフル状態になる前に（ニアフル状態になったときに）、ニアフル状態になったことをユーザーに報知することができる。

特開２００７−２６４４８１号公報

ニアフル検知センサーとフル検知センサーとを設けた構成において、ニアフル状態になったことをユーザーに報知するようにすると、収容容器がフル状態になる前に（印刷が実行できなくなる前に）、収容容器の交換が必要であることをユーザーに認識させることができる。したがって、この構成では、ユーザーからすると、印刷が実行できなくなる前に新品の収容容器を準備しておくことができるので、利便性が良い。

ここで、ニアフル検知センサーとフル検知センサーとを用いると、ニアフル状態になったことおよびフル状態になったことを精度良く検知することができる。しかし、ニアフル検知センサーとフル検知センサーとを用いる場合には、２つ分のセンサーの設置スペースを確保する必要がある。また、コストアップするという不都合も生じる。

このため、たとえば、ニアフル検知センサーおよびフル検知センサーのうちフル検知センサーを省略する場合がある。しかし、この場合には、回収容器がフル状態になったことを検知できなくなる。したがって、廃トナー漏れを防止するためには、ニアフル状態になったときに（回収容器がフル状態になる前に）、印刷を停止させなければならなくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、フル検知センサーを用いなくても、収容容器内の廃トナー量がフル状態になったか否かを精度良く検知することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成された画像データに基づく静電潜像をトナーによって現像する現像装置と、画像形成装置に着脱可能であり、現像装置から像担持体に供給されたトナーのうち用紙に転写されずに回収された廃トナーが溜められる回収容器と、回収容器内の廃トナー量が予め定められたフル状態よりも所定量少ないニアフル状態になったか否かを検知するためのニアフル検知センサーと、補給用のトナーを収容する収容容器と、現像装置内のトナーが消費されると、消費された分のトナーを補うため、収容容器に収容されたトナーを現像装置に補給する補給部材と、用紙に転写されるトナー量である転写トナー量、収容容器から現像装置へ補給されたトナー量である補給トナー量、および、回収容器に回収されたトナー量である回収トナー量を算出する制御部と、を備える。そして、制御部は、ニアフル検知センサーの出力値に基づきニアフル状態になったか否かの検知を行い、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求め、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたとき、フル状態になったと判断する。

本発明の構成では、現像装置内のトナーが消費されると、減少した分のトナーを補うため、収容容器に収容されたトナーが現像装置に補給される。すなわち、所定の画像データに基づく印刷時の補給トナー量は、所定の画像データに基づく印刷時に現像装置から像担持体へ供給されたトナー量（消費されたトナー量）に相当する。また、所定の画像データに基づく印刷時に現像装置から像担持体へ供給されたトナーのうち、転写トナー量分のトナーは用紙に転写され、残りのトナーは回収容器に回収される。したがって、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算した算出値がニアフル状態になって以降の回収トナー量となる。

そこで、制御部は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求める。そして、ニアフル状態はフル状態よりも廃トナー量が所定量少ない状態であるので、制御部は、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたとき、回収容器内の廃トナー量がフル状態になったと判断する。これにより、フル検知センサーを用いなくても、精度良く、回収容器内の廃トナー量がフル状態になったか否かを検知することができる。

以上のように、本発明の構成では、フル検知センサーを用いなくても、収容容器内の廃トナー量がフル状態になったか否かを精度良く検知することができる。

本発明の一実施形態による複合機の一例を示す概略図 本発明の一実施形態による複合機に装着されるコンテナの一例を示す概略図 本発明の一実施形態による複合機に装着される廃トナーボックスの一例を示す概略図 本発明の一実施形態による複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図 本発明の一実施形態による複合機において廃トナーボックス内の廃トナー量を検知するときの処理の流れを説明するためのフローチャート

本発明の一実施形態について、コピー機能など複数種の機能を搭載する複合機を例にとって説明する。

＜複合機の全体構成＞
図１に示すように、複合機１００（「画像形成装置」に相当）は、画像読取部１および印刷部２を備える。画像読取部１は、原稿を読み取って画像データを生成する。印刷部２は、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送するとともに、用紙Ｐに印刷すべき画像の画像データに基づきトナー像を形成する。そして、印刷部２は、搬送中の用紙Ｐにトナー像を転写（印刷）する。

印刷部２は、給紙部３、用紙搬送部４、画像形成部５および定着部６を備える。給紙部３は、ピックアップローラー３１および給紙ローラー対３２を含み、用紙カセット２１に収容された用紙Ｐを用紙搬送路２０に供給する。用紙搬送部４は、複数の搬送ローラー対４１を含み、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送する。

画像形成部５は、感光体ドラム５１、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４、転写ローラー５５および清掃装置５６を含む。なお、感光体ドラム５１は、「像担持体」に相当する。

画像形成時には、感光体ドラム５１が回転し、その感光体ドラム５１の表面を帯電装置５２が帯電させる。また、露光装置５３は、感光体ドラム５１の表面を露光し、用紙Ｐに印刷すべき画像の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム５１の表面上に形成する。現像装置５４は、感光体ドラム５１の表面に向けてトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー５５は、感光体ドラム５１の表面に圧接し、感光体ドラム５１との間で転写ニップを形成する。この転写ニップに用紙Ｐが進入することにより、感光体ドラム５１の表面上のトナー像が用紙Ｐに転写される。

ここで、画像形成部５の現像装置５４には、トナーが収容される。しかし、現像装置５４内のトナーは印刷の実行によって消費されていくので、現像装置５４へのトナー補給が必要となる。このため、複合機１００には、補給用のトナーを収容するコンテナ２００が装着される。そして、現像装置５４内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ると、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が行われる。なお、コンテナ２００は、「収容容器」に相当する。

コンテナ２００は、複合機１００に対して着脱可能（交換可能）である。たとえば、複合機１００の外装カバーの一部が開閉カバー（図示せず）となっており、この開閉カバーが開けられることにより、コンテナ２００を装着するためのスペースが露出される。これにより、コンテナ２００内のトナーが無くなれば、そのコンテナ２００を新品のコンテナ２００に交換することができる。

コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給を行うため、図２に示すように、コンテナ２００には補給スクリュー７１が設けられる。あるいは、複合機１００の本体に補給スクリュー７１が設けられる。なお、補給スクリュー７１は、「補給部材」に相当する。また、コンテナ２００が複合機１００に装着されると、コンテナ２００と現像装置５４とが補給管７２によって接続される。

補給スクリュー７１は、たとえば、回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造とされており、補給モーターＭ１（図４参照）から駆動力が伝達されて回転する。コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給時には、補給スクリュー７１が回転することにより、コンテナ２００内のトナーがコンテナ２００から落下する。コンテナ２００から落下したトナーは、補給管７２を介して、現像装置５４に補給される。

図１に戻り、画像形成部５の清掃装置５６は、現像装置５４から感光体ドラム５１の表面に供給されたトナーのうち、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５１の表面に残留したトナーを除去して、後述する廃トナーボックス３００（図３参照）に溜めていく。すなわち、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５１の表面に残留したトナーは、廃トナーボックス３００に回収される。なお、廃トナーボックス３００に回収されるトナーは破棄されるトナーであり、以下の説明では廃トナーと称する。

この清掃装置５６には、清掃ローラー５７が設けられる。清掃ローラー５７は、感光体ドラム５１の回転軸方向と平行に延びる回転軸を支点として回転可能となっており、感光体ドラム５１の表面に接する。そして、清掃ローラー５７は、感光体ドラム５１の回転時（トナー像の形成時）に感光体ドラム５１と同じ方向に回転する。これにより、感光体ドラム５１の回転時に、清掃ローラー５７が感光体ドラム５１の表面を擦るので、感光体ドラム５１の表面に残留する廃トナーが掻き取られる。なお、清掃ローラー５７に代えて、樹脂製のブレードやブラシを清掃装置５６に設け、ブレードやブラシを感光体ドラム５１の表面に当接させることにより、感光体ドラム５１の表面に残留する廃トナーを掻き取るようにしてもよい。

また、清掃装置５６には、清掃ローラー５７によって掻き取られた廃トナーを搬送するためのトナー搬送部材５８が設けられる。このトナー搬送部材５８は、たとえば、清掃ローラー５７の回転軸と変更に延びる回転軸を有する。当該回転軸の周囲には、螺旋状に巻き付けられた螺旋状羽根が一体的に形成される。そして、トナー搬送部材５８は、清掃ローラー５７と共に回転し、清掃ローラー５７によって掻き取られた廃トナーを回転軸方向の一方側に搬送する。トナー搬送部材５８の回転軸方向の一方側には、排出管（図示せず）が設けられる。このため、清掃ローラー５７によって掻き取られた廃トナーは、排出管に排出される。

清掃装置５６に設けられた排出管は、図３に示すような廃トナーボックス３００に繋がる。これにより、清掃装置５６から排出される廃トナーは、排出管を介して、廃トナーボックス３００に導かれる。なお、廃トナーボックス３００は、「回収容器」に相当する。

廃トナーボックス３００には、清掃装置５６から排出される廃トナーを受け入れるための受入口（開口）を有する管部３００ａが設けられる。また、廃トナーボックス３００（管部３００ａを含む）は、廃トナーボックス３００の外側に配置されるニアフル検知センサー１３０（光センサー）によって廃トナーボックス３００内の廃トナー量を検知するため、透光性材料（たとえば、透光性の樹脂など）で形成される。

廃トナーボックス３００は、複合機１００に対して着脱可能（交換可能）である。たとえば、複合機１００の外装カバーの一部が開閉カバー（図示せず）となっており、この開閉カバーが開けられると、廃トナーボックス３００を装着するためのスペースが露出される。これにより、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナー量がフル状態になれば、その廃トナーボックス３００を新品の廃トナーボックス３００（空状態の廃トナーボックス３００）に交換することができる。

図１に戻り、定着部６は、加熱ローラー６１および加圧ローラー６２を含む。加熱ローラー６１は、発熱源を内蔵する。加圧ローラー６２は、加熱ローラー６１に圧接し、加熱ローラー６１との間で定着ニップを形成する。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ニップを通過することにより、加熱および加圧される。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着し、印刷が完了する。

また、複合機１００は、操作パネル７を備える。操作パネル７は、タッチパネル付きの液晶表示パネル７１を含む。液晶表示パネル７１は、各種設定などを受け付けるためのソフトキーやメッセージを表示する。あるいは、液晶表示パネル７１は、装置状態を示す情報を表示する。この操作パネル７には、スタートキーやテンキーなどのハードキー７２も設けられる。

たとえば、操作パネル７は、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナー量がフル状態よりも所定量少ないニアフル状態になったとき、廃トナーボックス３００がニアフル状態になったことを報知するためのメッセージ（廃トナーボックス３００の交換を促すためのメッセージ）などを表示する。

＜複合機のハードウェア構成＞
図４に示すように、複合機１００は、制御部１１０を備える。制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、画像処理部１１２および記憶部１１３を含む。画像処理部１１２は、画像処理専用のＡＳＩＣなどからなり、画像データに対して各種画像処理（拡大／縮小、濃度変換およびデータ形式変換など）を施す。記憶部１１３は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなる。この記憶部１１３には、制御用のプログラムおよびデータが記憶される。そして、制御部１１０は、記憶部１１３に記憶された制御用のプログラムおよびデータに基づき、複合機１００の各部の動作を制御する。

具体的には、制御部１１０は、画像読取部１に接続され、画像読取部１の読取動作を制御する。また、制御部１１０は、印刷部２（給紙部３、用紙搬送部４、画像形成部５および定着部６）に接続され、印刷部２の印刷動作を制御する。さらに、制御部１１０は、操作パネル７に接続され、操作パネル７の表示動作を制御したり、操作パネル７に対して行われた操作を検知したりする。

ここで、制御部１１０には、現像装置５４内のトナー残量を検知するための残量検知センサー１２０が接続される。この残量検知センサー１２０は、特に限定されないが、たとえば、発光部および受光部を有する光センサーである。そして、制御部１１０は、残量検知センサー１２０の出力値に基づき現像装置５４内のトナー残量を検知し、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が必要か否かを判断する。制御部１１０は、トナー補給が必要と判断すると、補給モーターＭ１を駆動させる。これにより、補給スクリュー７１が回転し、コンテナ２００から現像装置５４へトナーが補給される（補給クリュー７１の回転によってコンテナ２００内のトナーが落ちていく）。

たとえば、制御部１１０は、残量検知センサー１２０の出力に基づき、現像装置５４内のトナー残量が予め定められた基準量を下回ったか否かを検知する。そして、制御部１１０は、現像装置５４内のトナー残量が基準量を下回ると、トナー補給が必要と判断し、補給モーターＭ１を駆動させる（補給スクリュー７１を回転させる）。すなわち、制御部１１０は、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給を行わせる。その後、制御部１１０は、現像装置５４内のトナー残量が基準量以上になると、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給を停止させる。

また、制御部１１０には、廃トナーボックス３００内の廃トナー量を検知するためのニアフル検知センサー１３０が接続される。ニアフル検知センサー１３０は、発光部１３１および受光部１３２を有する光センサーである。受光部１３１および発光部１３２は、廃トナーボックス３００を挟んで互いに対向するよう配置される（図３参照）。発光部１３１は、廃トナーボックス３００に向けて光を発する。発光部１３１が発した光は、廃トナーボックス３００を透過する。受光部１３２は、廃トナーボックス３００を透過した光を受けるとともに、受光量に応じて出力値を変化させる。

たとえば、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナーがニアフル検知センサー１３０の検知位置（発光部１３１と受光部１３２との間の光路の位置）に達していなければ、受光部１３２の受光量は多くなる。一方で、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナーがニアフル検知センサー１３０の検知位置の近傍にまで達していると、受光部１３２の受光量は少なくなる。

そして、制御部１１０は、ニアフル検知センサー１３０の出力値に基づき、廃トナーボックス３００に溜まっている廃トナー量がニアフル状態になったか否かを検知する。たとえば、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナーがニアフル検知センサー１３０の検知位置にまで達したときのニアフル検知センサー１３０の出力値が予め求められ、その値が閾値として設定される。そして、制御部１１０は、ニアフル検知センサー１３０の出力値が閾値を超えた（または、下回った）か否かに基づき、廃トナーボックス３００に溜まっている廃トナー量がニアフル状態になったか否かを検知する。なお、ニアフル状態というのは、廃トナーボックス３００に溜まった廃トナー量が予め定められたフル状態（満杯状態）よりも所定量少ない状態のことである。

また、制御部１１０は、コンテナ２００から現像装置５４へ補給されたトナー量である補給トナー量を算出する。さらに、制御部１１０は、印刷時に用紙Ｐに転写されるトナー量である転写トナー量を算出する。なお、後に詳細に説明するが、補給トナー量および転写トナー量は、廃トナーボックス３００内の廃トナー量がフル状態（満杯状態）になったか否かを検知するのに使用される。

制御部１１０は、補給トナー量を算出するため、トナー補給時の補給スクリュー７１の回転回数をカウントする。そして、制御部１１０は、補給スクリュー７１の回転回数に基づき補給トナー量を求める。ここで、補給スクリュー７１は、１回転につき略一定量のトナーをコンテナ２００から現像装置５４へ落下させる。言い換えると、補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量（補給スクリュー７１が１回転したときに現像装置５４に補給されるトナー量）の目標値が予め定めら、その目標値となるよう補給スクリュー７１の形状や設置位置などが設計される。このため、トナー補給時の補給スクリュー７１の回転回数に基づき、トナー補給時の補給トナー量を求めることができる（補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量に補給スクリュー７１の回転回数を乗じればよい）。

なお、コンテナ２００には、たとえば、記憶媒体としてのＩＣタグ２００ａが設けられる。そして、制御部１１０は、コンテナ２００が複合機１００に装着されてからの補給トナー量の累積値である補給量データをＩＣタグ２００ａに記憶させる。

また、制御部１１０は、転写トナー量を求めるとき、印刷対象の画像データに基づき印字ドット数（トナーをのせるドットの数）をカウントする。そして、制御部１１０は、印字ドット数に予め定められた１ドットあたりのトナー消費量を乗じた値を転写トナー量として求める。

＜廃トナーボックス内の廃トナー量の検知＞
制御部１１０は、ニアフル検知センサー１３０の出力値に基づき、廃トナーボックス３００内の廃トナー量がニアフル状態になったか否かを検知する。廃トナーボックス３００がニアフル状態になったことを検知すると、制御部１１０は、廃トナーボックス３００を交換するようユーザーに促すためのメッセージなどの表示を操作パネル７に行わせる。これにより、廃トナーボックス３００がフル状態になる前に、廃トナーボックス３００の交換をユーザーに促すことができる。

しかし、廃トナーボックス３００を交換するようユーザーに促しても、廃トナーボックス３００が交換されない場合がある。この場合、廃トナーを回収し続けると、廃トナーボックス３００が満杯になり、廃トナーボックス３００に廃トナーを溜めることができなくなる。したがって、制御部１１０は、廃トナーボックス３００がニアフル状態になって以降、廃トナーボックス３００がフル状態になったか否かを判断し、廃トナーボックス３００がフル状態になったと判断すると、実行中の印刷を停止させる（印刷の実行指示を受け付けない）。

ここで、所定の画像データに基づく印刷の実行時には、現像装置５４内のトナーが感光体ドラム５１に供給される（現像装置５４内のトナーが消費される）。このため、現像装置５４内のトナー残量が減少していく。現像装置５４内のトナーが消費され、現像装置５４内のトナー残量が減少すると、制御部１１０は、減少した分のトナーを補うため、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給を行わせる（補給スクリュー７１を回転させる）。したがって、このときの補給トナー量は、印刷によって減少したトナー量（感光体ドラム５１に供給されたトナー量）に相当する。

また、所定の画像データに基づく印刷の実行時に感光体ドラム５１に供給されたトナー（補給トナー量分のトナー）のうち、所定の画像データに基づき算出される転写トナー量分のトナーは用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐに転写されなかったトナーは、廃トナーとして廃トナーボックス３００に回収される。したがって、感光体ドラム５１に供給されたトナー量（補給トナー量）から転写トナー量を減算することによって、所定の画像データに基づく印刷の実行時に廃トナーボックス３００に回収されたトナー量（以下、回収トナー量と称する）を算出することができる。

そこで、本実施形態では、廃トナーボックス３００がフル状態になったか否かを検知するためのフル検知センサーを設けず、廃トナーボックス３００がニアフル状態になって以降の回収トナー量を算出し、それによって得られた算出値に基づき廃トナーボックス３００がフル状態になったか否かを判断する。

すなわち、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量（累積値）を算出するとともに、ニアフル状態になって以降の転写トナー量（累積値）を算出する。さらに、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求める。そして、ニアフル状態はフル状態よりも廃トナー量が所定量少ない状態であるので、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたとき、廃トナーボックス３００がフル状態になったと判断する。

ただし、補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量は、補給スクリュー７１の回転速度によって変わる（たとえば、補給スクリュー７１の回転速度が通常速度に設定される場合もあれば、通常速度よりも低速に設定される場合もある）。また、補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量は、トナーの種類（たとえば、粘性など）によっても変わる。さらに、補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量は、複合機１００の設置環境（温度および湿度など）などによっても変わる。

したがって、補給スクリュー７１の１回転あたりのトナー落下量が設計段階で目標としていた目標トナー落下量に対して多くなったり少なくなったりする。このため、目標トナー落下量に基づき補給トナー量を算出すると、補給トナー量の算出値と実際の補給トナー量との間に差が生じる。すなわち、回収トナー量の算出値と実際の回収トナー量との間に差が生じる。結果として、フル状態になっていないにもかかわらず制御部１１０がフル状態と判断したり、フル状態になったにもかかわらず制御部１１０がフル状態と判断しなかったりする、という不都合が発生する場合がある。

したがって、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の回収トナー量を算出するときに、予め定められた補正処理を行う。たとえば、制御部１１０は、補正処理として、ニアフル状態になって以降の回収トナー量を算出するときに用いる補給トナー量の算出値を補正する処理を行う。

この補正処理を行うため、記憶部１１３には、廃トナーボックス３００が空状態からニアフル状態になるまでに廃トナーボックス３００に溜められる廃トナー量の理論値が予め記憶される。この理論値は、廃トナーボックス３００の形状（容積）などに基づき求められる。

また、制御部１１０は、廃トナーボックス３００が空状態（新品の状態）で複合機１００に装着されて以降、廃トナーボックス３００が空状態からニアフル状態になるまでの所定期間の間、補給トナー量（所定期間の累積値）および転写トナー量（所定期間の累積値）を算出する。そして、制御部１１０は、廃トナーボックス３００がニアフル状態になったとき、所定期間の補給トナー量から所定期間の転写トナー量を減算することによって得られる算出値を所定期間の回収トナー量として求める。所定期間の回収トナー量を求めると、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値と理論値とを比較する。

ここでの比較の結果、仮に、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きい場合には、所定期間の回収トナー量を実際の回収トナー量よりも多く見積もっていたということであり、ニアフル状態になって以降の回収トナー量も実際の回収トナー量よりも多く見積もってしまうことになる。また、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さい場合には、所定期間の回収トナー量を実際の回収トナー量よりも少なく見積もっていたということであり、ニアフル状態になって以降の回収トナー量も実際の回収トナー量よりも少なく見積もってしまうことになる。

このため、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも大きくなるよう補正処理を行う。また、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも小さくなるよう補正処理を行う。

まず、制御部１１０は、廃トナーボックス３００がニアフル状態になったとき、所定期間の回収トナー量の算出値と理論値との比率を求め、当該求めた比率に基づき補正処理を行うための補正係数を設定する。

たとえば、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値に対する理論値の比率を補正係数として設定する。すなわち、所定期間の回収トナー量の算出値をＴ１とし、理論値をＴ２とすると、補正係数はＴ２／Ｔ１となる。一例として、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値の９０％であった場合、補正係数は１．１となる。また、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値の１１０％であった場合、補正係数は０．９となる。

そして、制御部１１０は、補正係数を設定すると、補給スクリュー７１の１回転あたりの目標トナー落下量に補正係数を乗じることによって補正済みトナー落下量を求める。その後、ニアフル状態になって以降の補給トナー量を求めるとき、補給スクリュー７１の回転回数に乗じる１回転あたりのトナー落下量として、目標トナー落下量ではなく、目標トナー落下量に補正係数を乗じた補正済みトナー落下量を用いる。

これにより、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さいほど、補正済みトナー落下量の値は目標落下量の値よりも大きくなり、結果的に、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも大きくなる。また、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きいほど、補正済みトナー落下量の値は目標落下量の値よりも小さくなり、結果的に、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも小さくなる。

なお、補正処理として、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値の補正が行われてもよいし、ニアフル状態になって以降の回収トナー量を算出するときに用いる転写トナー量の補正が行われてもよい。あるいは、補正処理として、ニアフル状態になって以降の補給トナー量およびニアフル状態になって以降の転写トナー量の両方の算出値の補正が行われてもよい。

ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値を補正する場合には、たとえば、所定期間の回収トナー量の算出値に対する理論値の比率が補正係数として設定される。すなわち、ニアフル状態になって以降の補給トナー量の算出値の補正に用いる補正係数と同じ補正係数が用いられる。これにより、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも大きくなる。また、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも小さくなる。

ニアフル状態になって以降の転写トナー量の算出値を補正する場合には、たとえば、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さいほど、ニアフル状態になって以降の転写トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも小さくなり、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きいほど、ニアフル状態になって以降の転写トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも大きくなるように、ニアフル状態になって以降の転写トナー量を補正するための補正係数が設定される。

以下に、図５に示すフローチャートを参照し、廃トナーボックス３００内の廃トナー量を検知するときの処理の流れについて説明する。図５に示すフローチャートは、廃トナーボックス３００が空状態で複合機１００に装着されて以降の最初の印刷実行時にスタートする。

ステップＳ１において、制御部１１０は、補給トナー量および転写トナー量をそれぞれ算出する。なお、制御部１１０は、廃トナーボックス３００が空状態からニアフル状態になるまでの所定期間の間、補給トナー量を累積加算していくとともに、転写トナー量を累積加算していく。

ここで、現像装置５４内にトナーが無い場合（たとえば、複合機１００が新品状態の場合）には、現像装置５４内のトナー量が予め定められた基準量になるまで、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が行われる。そして、その後、印刷が実行され、現像装置５４内のトナーが消費されると、消費された分のトナーを補うため、コンテナ２００から現像装置５４へのトナー補給が行われる。したがって、現像装置５４内にトナーが無い状態から現像装置５４へのトナー補給を行った場合、現像装置５４内のトナー量が基準量になるまでに現像装置５４へ補給されたトナー量については、制御部１１０は所定期間の補給トナー量としてカウントしない。

次に、ステップＳ２において、制御部１１０は、ニアフル検知センサー１３０の出力値に基づき、廃トナーボックス３０がニアフル状態になったか否かを判断する。この判断の結果、ニアフル状態になっていれば、ステップＳ３に移行し、ニアフル状態になっていなければ、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３に移行すると、制御部１１０は、所定期間の補給トナー量（累積値）から所定期間の転写トナー量（累積値）を減算することによって所定期間の回収トナー量を算出する。そして、ステップＳ４において、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値と理論値との比率に基づき、補正処理を行うための補正係数を設定する。

なお、ここで求めた補正係数をコンテナ２００のＩＣタグ２００ａに書き込むようにしてもよい。そして、使用済みのコンテナ２００（ＩＣタグ２００ａに補正係数が書き込まれたコンテナ２００）にトナーが再充填され、そのコンテナ２００が複合機１００に装着された場合に、補正処理を行うための補正係数として、ＩＣタグ２００ａに書き込まれた補正係数を用いてもよい。

次に、ステップＳ５において、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量を累積加算していくとともに、ニアフル状態になって以降の転写トナー量を累積加算していく。また、このとき、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算したトナー量をニアフル状態になって以降の回収トナー量として算出する。なお、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量を算出するとき、補給スクリュー７１の１回転あたりの目標トナー落下量に補正係数を乗じた補正済みトナー落下量を用いる。

次に、ステップＳ６において、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値（補給トナー量の算出値を補正処理することにより得られた値）に基づき、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたか否かを判断する。この判断の結果、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量（ニアフル状態からフル状態になるまでに廃トナーボックス３００に溜められる廃トナー量）を超えた場合には、ステップＳ７に移行し、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えていない場合には、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ７に移行すると、制御部１１０は、廃トナーボックス３００がフル状態になっていると判断する。この場合、制御部１１０は、実行中の印刷を停止させる。そして、制御部１１０は、廃トナーボックス３００が交換されるまで、印刷の実行指示を受け付けない。

本実施形態の複合機１００（画像形成装置）は、感光体ドラム５１（像担持体）に形成された画像データに基づく静電潜像をトナーによって現像する現像装置５４と、複合機１００に着脱可能であり、現像装置５４から感光体ドラム５１に供給されたトナーのうち用紙Ｐに転写されずに回収された廃トナーが溜められる廃トナーボックス３００（回収容器）と、廃トナーボックス３００内の廃トナー量が予め定められたフル状態よりも所定量少ないニアフル状態になったか否かを検知するためのニアフル検知センサー１３０と、補給用のトナーを収容するコンテナ２００（収容容器）と、現像装置５４内のトナーが消費されると、消費された分のトナーを補うため、コンテナ２００に収容されたトナーを現像装置５４に補給する補給スクリュー（補給部材）と、用紙Ｐに転写されるトナー量である転写トナー量、コンテナ２００から現像装置５４へ補給されたトナー量である補給トナー量、および、廃トナーボックス３００に回収されたトナー量である回収トナー量を算出する制御部１１０と、を備える。そして、制御部１１０は、ニアフル検知センサー１３０の出力値に基づきニアフル状態になったか否かの検知を行い、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求め、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたとき、フル状態になったと判断する。

本実施形態の構成では、現像装置５４内のトナーが消費されると、減少した分のトナーを補うために、コンテナ２００に収容されたトナーが現像装置５４に補給される。すなわち、所定の画像データに基づく印刷時の補給トナー量は、所定の画像データに基づく印刷時に現像装置５４から感光体ドラム５１へ供給されたトナー量（消費されたトナー量）に相当する。また、所定の画像データに基づく印刷時に現像装置５４から感光体ドラム５１へ供給されたトナーのうち、転写トナー量分のトナーは用紙Ｐに転写され、残りのトナーは廃トナーボックス３００に回収される。したがって、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算した算出値がニアフル状態になって以降の回収トナー量となる。

そこで、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の補給トナー量からニアフル状態になって以降の転写トナー量を減算することによって得られる算出値をニアフル状態になって以降の回収トナー量として求める。そして、ニアフル状態はフル状態よりも廃トナー量が所定量少ない状態であるので、制御部１１０は、ニアフル状態になって以降の回収トナー量が所定量を超えたときに、回収容器内の廃トナー量がフル状態になったと判断する。これにより、フル検知センサーを用いなくても、精度良く、廃トナーボックス３００内の廃トナー量がフル状態になったか否かを検知することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部１１０は、廃トナーボックス３００が空状態で複合機１００に装着されて以降、廃トナーボックス３００が空状態からニアフル状態になるまでの所定期間の間、補給トナー量および転写トナー量を算出するとともに、所定期間の補給トナー量から所定期間の転写トナー量を減算することによって得られる算出値を所定期間の回収トナー量として求め、ニアフル状態になったときに、所定期間の回収トナー量の算出値と理論値を比較する。そして、制御部１１０は、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも小さいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも大きくなり、所定期間の回収トナー量の算出値が理論値よりも大きいほど、ニアフル状態になって以降の回収トナー量の算出値が補正処理を行っていない場合よりも小さくなるよう補正処理を行う。このような補正処理を行うことにより、ニアフル状態になって以降の回収トナー量を精度良く求めることができる。これにより、より精度良く、廃トナーボックス３００内の廃トナー量がフル状態になったか否かを検知することができる。

今回開示された実施形態は、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、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、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。

５１ 感光体ドラム（像担持体）
５４ 現像装置
７１ 補給スクリュー（補給部材）
１１０ 制御部
１１３ 記憶部
１３０ ニアフル検知センサー
２００ コンテナ（収容容器）
３００ 廃トナーボックス（回収容器）

Claims (6)

1. 像担持体に形成された画像データに基づく静電潜像をトナーによって現像する現像装置と、
   画像形成装置に着脱可能であり、前記現像装置から前記像担持体に供給されたトナーのうち用紙に転写されずに回収された廃トナーが溜められる回収容器と、
   前記回収容器内の廃トナー量が予め定められたフル状態よりも所定量少ないニアフル状態になったか否かを検知するためのニアフル検知センサーと、
   補給用のトナーを収容する収容容器と、
   前記現像装置内のトナーが消費されると、消費された分のトナーを補うため、前記収容容器に収容されたトナーを前記現像装置に補給する補給部材と、
   用紙に転写されるトナー量である転写トナー量、前記収容容器から前記現像装置へ補給されたトナー量である補給トナー量、および、前記回収容器に回収されたトナー量である回収トナー量を算出する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ニアフル検知センサーの出力値に基づき前記ニアフル状態になったか否かの検知を行い、前記ニアフル状態になって以降の前記補給トナー量から前記ニアフル状態になって以降の前記転写トナー量を減算することによって得られる算出値を前記ニアフル状態になって以降の前記回収トナー量として求め、前記ニアフル状態になって以降の前記回収トナー量が前記所定量を超えたとき、前記フル状態になったと判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回収容器が空状態から前記ニアフル状態になるまでに前記回収容器に溜められるトナー量の理論値を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記回収容器が前記空状態で前記画像形成装置に装着されて以降、前記回収容器が前記空状態から前記ニアフル状態になるまでの所定期間の間、前記補給トナー量および前記転写トナー量を算出するとともに、前記所定期間の前記補給トナー量から前記所定期間の前記転写トナー量を減算することによって得られる算出値を前記所定期間の前記回収トナー量として求め、前記所定期間の前記回収トナー量の算出値と前記理論値とを比較した結果に基づき、前記ニアフル状態になって以降の前記補給トナー量の算出値、前記ニアフル状態になって以降の前記転写トナー量の算出値、および、前記ニアフル状態になって以降の前記回収トナー量の算出値のうち少なくとも１つを補正する処理である予め定められた補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記所定期間の前記回収トナー量の算出値が前記理論値よりも小さいほど、前記ニアフル状態になって以降の前記回収トナー量の算出値が前記補正処理を行っていない場合よりも大きくなり、前記所定期間の前記回収トナー量の算出値が前記理論値よりも大きいほど、前記ニアフル状態になって以降の前記回収トナー量の算出値が前記補正処理を行っていない場合よりも小さくなるように、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置内にトナーが無いときには、前記現像装置内のトナー量が予め定められた基準量になるまで前記収容容器から前記現像装置へのトナー補給が行われ、
   前記制御部は、前記現像装置内にトナーが無い状態から前記現像装置内のトナー量が前記基準量になるまでに前記現像装置へ補給されたトナー量については、前記補給トナー量としてカウントしないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記補給部材は、回転することによって前記現像装置に前記収容容器内のトナーを補給する補給スクリューを含み、
   前記補給スクリューが１回転したときに前記現像装置に補給されるトナー量の目標値が予め定められており、
   前記制御部は、前記補給スクリューの回転回数に前記目標値を乗じることによって前記補給トナー量を求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記画像データに基づきトナーをのせるドット数をカウントし、前記ドット数に予め定められた１ドットあたりのトナー消費量を乗じることによって前記転写トナー量を求めることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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