JP4470961B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

特許文献１に従来の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、画像形成データに基づいて用紙にトナーを転写し、そのトナーを用紙に定着させて用紙に画像を形成するものであり、トナーを収容する収容部と、収容部内のトナーを攪拌する攪拌手段とを備える。また、この画像形成装置は、収容部内を通過する光を発光する発光手段と、発光手段からの光を受光する受光手段と、受光手段の受光結果から算出した受光の比率に基づいて収容部内に残留するトナーの量を判断する判断手段とを備える。

このような構成である従来の画像形成装置では、収容部内のトナーが画像形成動作により次第に減っていく。そして、発光手段からの光は、トナーの減少に応じて受光手段に到達し易くなることから、受光の比率はトナーの減少に応じて増加する。このため、判断手段は、受光の比率と閾値とを比較するなどして、収容部内に残留するトナーの量を判断することが可能となっている。

特開２０００−２５０３０１号公報

しかし、上記従来の画像形成装置では、攪拌手段により収容部内のトナーを攪拌する際、トナーが流動性に優れた微小な粉体であることに起因して、収容部内におけるトナーの分布が大きく変動したり、一部のトナーが一時的に収容部内で浮遊したりする。このため、受光の比率は、その攪拌に応じて変動することになるので、単に受光の比率に基づいて収容部内に残留するトナーの量を判断する従来技術では、精度を高くすることが難しい。このため、例えば、新品の収容部に交換してから画像形成動作の稼動量が少ないにも関わらず、収容部内に残留するトナーの量が少ないと誤った判断をする事態が発生し易い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、より高い精度で収容部内に残留するトナーの量を判断することが可能な画像形成装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の画像形成装置は、トナーを収容する収容部と、前記収容部内を通過する光を発光する発光手段と、前記発光手段からの前記光を受光する受光手段と、前記収容部内の前記トナーを攪拌する攪拌手段と、前記受光手段の受光結果から受光又は遮光の比率を算出し、前記トナーの消費に直結する画像形成動作の前記トナーの初期充填時からの稼動量に応じて変化する補正係数に基づいて前記比率を補正して補正比率とし、前記補正比率に基づいて前記収容部内に残留する前記トナーの量が所定の基準量より多いか少ないかを判断する判断手段とを備え、
前記補正係数は、前記稼動量が増すにつれて前記比率を補正する程度が減るような係数であることを特徴とする（請求項１）。

このような構成である本発明の画像形成装置において、収容部内のトナーは、画像形成動作により次第に減っていく。そして、発光手段からの光は、トナーの減少に応じて受光手段に到達し易くなる。このため、受光の比率はトナーの減少に応じて増加する。また、遮光の比率はトナーの減少に応じて減少する。この際、攪拌手段により収容部内のトナーが攪拌されるので、受光又は遮光の比率はその攪拌に応じて変動する。

ここで、本発明の画像形成装置において、判断手段は、画像形成動作の稼動量に応じて変化する補正係数に基づいて受光又は遮光の比率を補正して補正比率とし、補正比率に基づいて収容部内に残留するトナーの量が所定の基準量より多いか少ないかを判断するものである。このため、例えば、稼動量が少ない間は補正係数を大きくし、稼動量が増えるにつれて補正係数を小さくするなどして、受光又は遮光の比率を好適に補正した上で、収容部内に残留するトナーの量を判断することができる。

したがって、本発明の画像形成装置は、より高い精度で収容部内に残留するトナーの量を判断することが可能である。その結果、新品の収容部に交換してから稼動量が少ないにも関わらず、収容部内に残留するトナーの量が少ないと誤った判断をする事態も発生し難くなる。

補正係数に基づいて比率を補正する方法は、四則演算その他の一般的な方法を採用できる。

判断手段が補正比率に基づいて収容部内に残留するトナーの量を判断するとは、具体的には、閾値と補正比率とを比較すること等をいう。なお、閾値Ｇと、比率Ｓに補正係数ａを乗じて得られる補正比率ａ×Ｓとを比較して収容部内に残留するトナーの量を判断することは、閾値Ｇを補正係数ａにより除して得られる補正閾値（Ｇ／ａ）と、比率Ｓとを比較して収容部内に残留するトナーの量を判断することと同じである。

本発明の画像形成装置において、稼動量には、印刷枚数、ドットカウント及び現像手段の積算回転数の少なくとも一つが含まれることが好ましい（請求項２）。

印刷枚数、ドットカウント及び現像手段の積算回転数は、いずれもトナー消費に直結した情報なので、稼動量を表すものとして好適である。このため、この画像形成装置は、補正係数を好適に変化させることができる。

本発明の画像形成装置において、補正係数は稼動量が増すにつれて１に近付くものであり、補正比率は比率に補正係数を乗じて得られるものであることが好ましい（請求項３）。

この場合、この画像形成装置は、稼動量が少ないときには大きく補正し、稼動量が増すにつれて補正する程度を減らすというように、補正係数を好適に変化させることができる。これにより、この画像形成装置は、判断手段に的確な判断を行わせることが可能となる。

本発明の画像形成装置において、複数色のトナーに対応する複数の収容部を備え、判断手段が各収容部内に残留するトナーの量を判断する際、複数色に対応する少なくとも２つの補正係数のうちのいずれか１つが使用されるものであり得る（請求項４）。

トナーの色によって、受光比率の特性が異なる。具体例としては、有色トナーと比較して、黒色トナーは収容部内を通過する光を遮ったり、吸収したりし易い。このため、この画像形成装置は、色毎に補正係数を使い分けることにより、さらに高い精度で収容部内に残留するトナーの量を判断することが可能である。

本発明の画像形成装置において、装着された収容部が新品であるか否かを検知する検知手段と、収容部が新品であると検知手段が検知した場合、補正係数を初期値に戻す初期化手段とを備えることが好ましい（請求項５）。

この場合、この画像形成装置は、新品の収容部に交換すると、検知手段及び初期化手段により補正係数が自動的に初期値に戻される。このため、この画像形成装置は、補正係数を適切な値に維持することを確実に実現できる。また、ユーザが補正係数を初期化する手間を省くことができる。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例の画像形成装置としてのレーザプリンタ１は、電子写真方式により用紙にトナーを転写し、そのトナーを用紙に定着させて画像を形成するものであり、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面右側を前側として使用される。

レーザプリンタ１は、略箱状（直方体状）のハウジング３の内部に、フィーダ部２０、搬送機構３０、画像形成部１０及び制御手段４０等を備えている。一方、ハウジング３の上面側には、画像形成を終えてハウジング３から排出される用紙が載置される排紙トレイ５が設けられている。以下、レーザプリンタ１の各構成要素について、詳しく説明する。

１．制御手段
制御手段４０は、図１に示すように、外部の電子計算機等から伝送される画像形成用データに基づいて用紙に画像を形成するため、フィーダ部２０、搬送機構３０及び画像形成部１０等を制御するものである。また、制御手段４０は、画像形成部１０の収容部７４Ａ内に残留するトナーの量（以下、単に「トナー残量」という。）を判断するため、詳細を後述するトナー残量判断ルーチン（図６に示すフローチャート。）を備えている。

２．フィーダ部
フィーダ部２０は、図１に示すように、ハウジング３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された用紙を画像形成部１０に給紙（搬送）する給紙ローラ２２、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることで給紙ローラ２２により給紙される用紙を１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。

そして、用紙搬送経路Ｒのうち、前方の略Ｕ字状に転向する部位には、略Ｕ字状に湾曲しながら画像形成部１０に搬送される用紙に搬送力を与える搬送ローラ２４、２５が配設されている。

また、搬送ローラ２４、２５よりも用紙搬送経路Ｒの下流側には、搬送ローラ２４、２５により搬送されてくる用紙の先端に接触することでその用紙の斜行を補正した後、その用紙をさらに画像形成部１０へ向けて搬送するレジストローラ２６、２７が設けられている。

３．搬送機構
搬送機構３０は、下方の給紙トレイ２１と上方の画像形成部１０との間に配置された搬送ベルト３３、排出シュート（図示しない。）及び排出ローラ９１等を有して構成されている。

搬送ベルト３３は、画像形成部１０の作動と連動して回転する駆動ローラ３１と、駆動ローラ３１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ３２との間に巻き付けられて循環可能とされている。

このような構成である搬送機構３０は、搬送ベルト３３が用紙を載せた状態で回転することにより、フィーダ部２０から搬送されてきた用紙を用紙搬送経路Ｒに沿って画像形成部１０に搬送する。そして、排出シュート及び排出ローラ９１により、画像が形成された用紙を排出部７から排紙トレイ５に排出させるようになっている。

４．画像形成部
画像形成部１０は、図１に示すように、スキャナ部６０、４つのプロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋ及び定着器ユニット８０等を有して構成されている。

４．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、ハウジング３内の上部に配設され、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等を有して構成されている。

そして、レーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返され、さらに、反射鏡によって光路が下方に屈曲されることにより、４つのプロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋそれぞれに設けられた感光体７１の表面上に照射され、静電潜像が形成されるようになっている。

４．２．プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ７０Ｃは、シアン色のトナー（以下、単に「Ｃトナー」という。）に対応するものであり、プロセスカートリッジ７０Ｍは、マゼンダ色のトナー（以下、単に「Ｍトナー」という。）に対応するものである。また、プロセスカートリッジ７０Ｙは、イエロー色のトナー（以下、単に「Ｙトナー」という。）に対応するものであり、プロセスカートリッジ７０Ｋは、ブラック色のトナー（以下、単に「Ｋトナー」という。）に対応するものである。なお、Ｃトナー、Ｍトナー及びＹトナーをまとめて、単に「ＣＭＹトナー」と呼ぶこととする。

プロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋは、トナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、プロセスカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。

プロセスカートリッジ７０Ｃは、図１に示すように、周知の感光体７１、帯電器７２及びトナーカートリッジ７４等を有して構成されている。

また、搬送ベルト３３を挟んで感光体７１と反対側には、転写ローラ７３が回転可能に配置されている。転写ローラ７３は、用紙が感光体７１近傍を通過する際に、感光体７１の表面に付着したトナーを用紙に転写させるものである。

トナーカートリッジ７４は、トナーが収容された収容部７４Ａ、トナーを現像ローラ７４Ｃに供給する供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有して構成されている。そして、収容部７４Ａに収容されているトナーは、供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給され、さらに、現像ローラ７４Ｃ側に供給されたトナーは、現像ローラ７４Ｃの表面に担持されるとともに、層厚規制ブレード７４Ｄにより担持されたトナーの厚みが所定の厚みにて均一となるよう調整された後、感光体７１の表面に供給されるようになっている。

また、トナーカートリッジ７４は、ハウジング３に設けられたフレーム部材（図示しない。）に対して、それぞれ独立したユニットとして着脱可能に組み付けられている。そして、トナーカートリッジ７４は、、収容部７４Ａ内のトナー残量が規定量以下に減少した場合、ハウジング３から取り外されて、新品に交換されるようになっている。この際、トナーカートリッジ７４が装着されると、周知の検知手段（図示しない。）により、装着されたトナーカートリッジ７４が新品であるか否かが検知され、制御手段４０に検出結果が伝送されるようになっている。検知手段の検出結果は、後述のトナー残量判断ルーチンのステップＳ１０１に利用される。

４．３ 定着器ユニット
定着ユニット８０は、感光体７１より用紙搬送経路Ｒの下流側に配設され、周知の加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２等を有して構成されている。

定着ユニット８０は、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２により用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるようになっている。

４．４．画像形成動作の概略
このような構成である実施例のレーザプリンタ１では、以下のようにして、用紙に画像が形成される。すなわち、画像形成動作が開始されると、制御手段４０は、フィーダ部２０及び搬送機構３０を制御して用紙を画像形成部１０に搬送するとともに、画像形成用データに基づいて画像形成部１０のスキャナー部６０、プロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋ等を制御する。このため、感光体７１の表面は、その回転に伴って、帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームにより露光され、その結果、感光体７１の表面に画像形成用データに対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ７４Ｃの回転により、現像ローラ７４Ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体７１に対向して接触するときに、感光体７１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体７１の静電潜像は可視像化され、感光体７１の表面には反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３に印加される転写バイアスによって用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着器ユニット８０に搬送されて定着ローラ８１及び加圧ローラ８２により加熱加圧され、その結果、トナー像として転写されたトナーが用紙に定着する。そして、最後に、画像が形成された用紙が排出トレイ５に排出されて、画像形成動作が終了する。

このように動作する実施例のレーザプリンタ１は、各プロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋが有する４つの収容部７４Ａ毎に、攪拌手段１００と、発光手段１１０と、受光手段１２０とを備えている。そして、このレーザプリンタ１は、制御手段４０が実施するトナー残量判断ルーチン（図６に示すフローチャート）において、４つの収容部７４Ａ毎にトナー残量を判断することが可能となっている。なお、攪拌手段１００、発光手段１１０及び受光手段１２０の構成は、各プロセスカートリッジ７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋで同一であるので、プロセスカートリッジ７０Ｃのみについて説明する。

５．攪拌手段
攪拌手段１００は、図２及び図３に示すように、プロセスカートリッジ７０Ｃの収容部７４Ａ内で左右方向に延在し、図示しない駆動源により軸心Ｘ回りで回転駆動される回転軸１０１と、回転軸１０１から半径方向に突設された左右方向に細長い攪拌板１０２と、回転軸１０１から攪拌板１０２と反対方向の左右両端側に突設された一対の清掃部材１０３とを有している。そして、攪拌手段１００は、回転軸１０１とともに回転する攪拌板１０２により収容部７４Ａ内に収容されたトナーを攪拌するようになっている。

なお、本実施例で使用するトナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、懸濁重合法によって球状に形成した周知のものであるため、詳細な説明は省略する。

また、攪拌手段１００は、回転軸１０１とともに回転する清掃部材１０３が収容部７４Ａの左右の側面下方に設けられた透光窓１０９Ａ、１０９Ｂの表面と摺動することにより、透光窓１０９Ａ、１０９Ｂの表面を清掃することも可能となっている。

６．発光手段
発光手段１１０は一般的な発光ダイオードであり、図３に示すように、収容部７４Ａの左側面下方の透光窓１０９Ａの外側に配置されている。そして、発光手段１１０が発光した光は、収容部７４Ａの透光窓１０９Ａから入射して、収容部７４Ａ内を通過し、収容部７４Ａの左側面下方の透光窓１０９Ｂから出射するようになっている。

７．受光手段
受光手段１２０は一般的なフォトトランジスタであり、図３に示すように、収容部７４Ａの右側面下方の透光窓１０９Ｂの外側に配置されている。そして、受光手段１２０は、発光手段１１０が発光した光を透光窓１０９Ａ、１０９Ｂを介して受光し、受光した受光量に対応する電圧値を受光結果として出力するようになっている。この電圧値は制御手段４０に入力され、制御手段４０により受光比率（％）が算出される。なお、受光比率（％）は、本実施例では、受光手段１２０が受光した受光量を基に、一定のサンプリング期間に対して、受光量の高い期間（発光手段１１０から発光された光がトナーによって遮光されていない期間）が占める割合を示すもの、すなわち、受光手段１２０の受光結果から算出される高受光量期間比率として算出される（一般的には、「デューティ比（％）」が使用される。）。この受光比率（％）は、後述のトナー残量判断ルーチンにおける判断に利用される。

図４に、Ｋトナーが収容される収容部７４Ａについてのトナー残量と受光比率（％）との関係（太線Ｔ１）を示す。また、図５に、ＣＭＹトナーが収容される収容部７４Ａについてのトナー残量と受光比率（％）との関係（太線Ｔ２）を示す。なお、これらの関係図は説明し易いように単純化したものである。このため、収容部、トナー、発光手段、受光手段その他の構成要素が変われば、関係図も変化する。

図４及び図５において、収容部７４Ａ内のトナー残量が充分ある場合には、透光窓１０９Ａ、１０９Ｂがトナーにより完全に塞がれるので、受光比率（％）は０％となっている。なお、新品の状態における収容部７４Ａ内のトナー残量（初期充填量）は、本実施例では、大容量タイプが１５０ｇであり、標準容量タイプが１００ｇである。大容量タイプと標準容量タイプとの違いは、単に収容部７４Ａ内に初期充填するトナー量の違いだけであり、ユーザが使用頻度やランニングコストを考慮して選択する。

そして、収容部７４Ａ内のトナー残量が次第に減っていき、発光手段１１０が発光した光が透光窓１０９Ａ、１０９Ｂを通過して受光手段１２０に到達するようになると、受光比率（％）が次第に増加する。なお、ＣＭＹトナーと比較して、Ｋトナーは収容部７４Ａ内を通過する光を遮ったり、吸収したりし易いことから、図４と図５とを比較して判るように、Ｋトナーの受光比率（％）の方がＣＭＹトナーの受光比率（％）よりトナー残量の変化に対する変動量が小さい。

ここで、トナー残量を「エンプティ（トナー残量≦３５ｇ）」、「ニアエンプティ（３５ｇ＜トナー残量≦６５ｇ）」及び「フル（トナー残量＞６５ｇ）」の３段階で判断する場合について説明すると、従来技術では、受光比率（％）と閾値Ｐ（％）、Ｑ（％）とを比較することにより、「エンプティ」、「ニアエンプティ」、「フル」を判断するようになっている。

具体的には、図４のＫトナーの場合で言えば、「エンプティ」と「ニアエンプティ」とを区切る閾値Ｐ（％）は３３％であり、「ニアエンプティ」と「フル」とを区切る閾値Ｑ（％）は１１％である。また、図５のＣＭＹトナーの場合で言えば、「エンプティ」と「ニアエンプティ」とを区切る閾値Ｐ（％）は４８％であり、「ニアエンプティ」と「フル」とを区切る閾値Ｑ（％）は１９％である。

しかし、実際には、攪拌手段１００により、収容部７４Ａ内のトナーが攪拌され、流動性に優れたトナーの分布が変動したり、攪拌手段１００の攪拌板１０２及び清掃部材１０３が周期的に透光窓１０９Ａ、１０９Ｂを遮るので、トナー残量と受光比率（％）との関係は、図４及び図５に示すように、太線Ｔ１、Ｔ２に対して、有る程度の幅で変動する（図４及び図５中の網掛け部で示す）。このため、従来技術では、精度を高くすることが難しい。その結果、例えば、新品のトナーカートリッジ７４に交換してから画像形成動作の稼動量が少なく、トナーが充分にあるにも関わらず、収容部７４Ａ内のトナー残量が少ないという誤った判断をする事態が発生する場合がある。

このため、実施例のレーザプリンタ１では、下記のトナー残量判断ルーチン（図６に示すフローチャート。）において、受光比率（％）を図７に示す補正係数により補正した上で、閾値Ｐ（％）、Ｑ（％）と比較するようになっている。以下、トナー残量判断ルーチンについて詳細を説明する。

８．トナー残量判断ルーチン
トナー残量判断ルーチンは、レーザプリンタ１の始動時、待機時又は画像形成動作時等において、４色のトナーがそれぞれ収容される収容部７４Ａ毎に適宜実行される。なお、トナー残量判断ルーチンは、Ｋトナーが収容される収容部７４Ａについてトナー残量を判断する場合と、ＣＭＹトナーが収容される収容部７４Ａについてトナー残量を判断する場合とで同一のフローチャートである。但し、詳細を後述するが、ステップＳ１１０において使用する補正係数の値、ステップＳ１１２における閾値Ｐ（％）の値及びステップＳ１１３における閾値Ｑ（％）の値が異なる。

まず、ステップＳ１００によりトナー残量判断ルーチンが開始されると、ステップＳ１０１において、トナーカートリッジ７４が新品か否かが判断される。ここで、トナーカートリッジ７４が新品である場合、上述の検知手段によりトナーカートリッジ７４が新品であることが判るので、ステップＳ１０２に移行して、制御手段４０がドットカウントをリセットして、ステップＳ１０３に移行する。

ここで、ドットカウントとは、画像形成動作の際に用紙に形成される画像を構成するドット数を積算したものであり、ステップＳ１０９、Ｓ１１０において、画像形成動作の稼動量としての換算ページ数と、補正係数とを算出するのに利用される。そして、ドットカウントをリセットするということは、補正係数を初期値に戻すことを意味する。ステップＳ１０２がトナーカートリッジ７４が新品であると検知手段が検知した場合、補正係数を初期値に戻す初期化手段に相当する。

他方、ステップＳ１０１において、トナーカートリッジ７４が新品でない場合、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３では、発光手段１１０及び受光手段１２０をＯＮ状態とする。

次に、ステップＳ１０４からステップＳ１０７において、受光手段１１０の受光結果、すなわち、受光手段１１０が受光した受光量を所定回数分サンプリングする。受光手段１１０の受光結果は、サンプリング毎に制御手段４０に伝送される。

次に、ステップＳ１０８において、受光手段１１０の受光結果に基づいて、制御手段４０が受光比率（％）を算出する。

次に、ステップＳ１０９において、画像形成動作の稼動量としての換算ページ数を算出する。ここで、換算ページ数は、本実施例では、Ａ４サイズの用紙１ページに対して４％印字される（１４０万カウントに相当）のが通常であると想定して、
換算ページ数（枚）＝ドットカウント／１４０万
という式により算出される。なお、換算ページ数の算出方法は上記以外のものでもかまわない。

なお、画像形成動作の稼動量として、ドットカウントに基づいて換算ページ数を算出する替わりに、現像ローラ７４Ｃの積算回転数を利用してもよい。具体的には、Ａ４サイズの用紙１ページに画像を形成するのに、現像ローラ７４Ｃが１５回転する構成である場合、
換算ページ数（枚）＝現像ローラ７４Ｃの積算回転数／１５
という式により算出される。また、画像形成動作の稼動量として、換算ページ数の替わりに、実際の印刷枚数を使用してもよい。

次に、ステップＳ１１０において、下記の式により、補正係数を算出する。
補正係数＝１−ｅｘｐ（−（換算ページ数）／α）
本実施例では、Ｋトナーの場合、α＝１００とし、ＣＭＹトナーの場合、α＝２００としている。こうして、対数近似曲線を用いて算出されるＫトナー補正係数及びＣＭＹトナー補正係数は、図７に示すように、滑らかに変化しながら、換算ページ数が増すにつれて１に近付く。なお、αを変更すれば、補正係数が収束する際の換算ページ数が変化する。また、補正係数の算出方法は、上記以外のものでもかまわない。

次に、ステップＳ１１１において、下記の式により、補正受光比率（％）を算出する。
補正受光比率（％）＝補正係数×受光比率（％）

こうして、算出された補正受光比率（％）は、換算ページ数が少ないときには大きく補正されるので、受光比率（％）と比較して有る程度小さい値となる。そして、補正受光比率（％）は、換算ページ数がかなり増えて補正係数が１に近付くと、受光比率（％）とほぼ同様の値となる。つまり、換算ページ数が多くなるほど、受光比率（％）の値を信頼性の高いものとして扱うこととなる。

次に、ステップＳ１１２において、補正受光比率（％）≧閾値Ｐ（％）であるか否かが判断される。ここで、閾値Ｐ（％）は、Ｋトナーの場合は３３％であり、ＣＭＹトナーの場合は４８％である。

そして、ステップＳ１１２において「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ１１４に移行して、トナー残量が「トナーエンプティ」であると判断される。そして、ステップＳ１２０に移行して、トナー残量判断ルーチンを終了する。

他方、ステップＳ１１２において「Ｎｏ」の場合、ステップＳ１１３に移行する。

ステップＳ１１３では、補正受光比率（％）≧閾値Ｑ（％）であるか否かが判断される。ここで、閾値Ｑ（％）は、Ｋトナーの場合は１１％であり、ＣＭＹトナーの場合は１９％である。

そして、ステップＳ１１３において「Ｎｏ」の場合、ステップＳ１１５に移行して、トナー残量が「トナーフル」であると判断される。そして、ステップＳ１２０に移行して、トナー残量判断ルーチンを終了する。

他方、ステップＳ１１３において「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ１１６に移行して、トナー残量が「トナーニアエンプティ」であると判断される。そして、ステップＳ１２０に移行して、トナー残量判断ルーチンを終了する。

ステップＳ１０８〜Ｓ１１３が、受光手段１２０の受光結果から受光比率（％）を算出し、画像形成動作の稼動量としての換算ページ数に応じて変化する補正係数に基づいて受光比率（％）を補正して補正受光比率（％）とし、補正受光比率（％）に基づいて収容部７４Ａ内のトナー残量を判断する判断手段に相当する。

こうして、このレーザプリンタ１は、トナー残量判断ルーチンにより、ＣＭＹＫの４色のトナーに対応する収容部７４Ａ毎にトナー残量を「エンプティ」、「ニアエンプティ」、「フル」の３段階で精度良く判断することが可能となっている。

図４に示すＫトナーの場合について、具体例を挙げて説明する。

（１）ドットカウント１４０万×１００（カウント）時、すなわち、換算ページ数１００枚の段階で、受光比率（％）が１５％と算出された場合
この場合、従来技術では、閾値Ｑ（１１％）≦受光比率（１５％）＜閾値Ｐ（３３％）であるので、トナーニアエンプティと判断される。

他方、本実施例では、図７より、Ｋトナー補正係数は０．６３であるので、
補正受光比率（％）＝０．６３×１５＝９．４５％＜閾値Ｑ（１１％）
となる。このため、トナーフルと判断される。

（２）ドットカウント１４０万×５００（カウント）時、すなわち、換算ページ数５００枚の段階で、受光比率（％）が１５％と算出された場合
この場合、従来技術では、（１）の場合と同様にトナーニアエンプティと判断される。

また、同様に、本実施例においても、図７より、Ｋトナー補正係数は０．９９であるので、
補正受光比率（％）＝０．９９×１５＝１４．９％≧閾値Ｑ（１１％）
となる。このため、トナーニアエンプティと判断される。

こうして、実施例のレーザプリンタ１では、上述の判断手段により、画像形成動作の稼動量としての換算ページ数が少ない間は補正係数を大きくし、換算ページ数が増えるにつれて補正係数を小さくして、受光比率（％）を好適に補正した上で、４色のトナーに対応する各収容部７４Ａ内のトナー残量を判断することができる。

したがって、実施例のレーザプリンタ１は、より高い精度で収容部７４Ａ内のトナー残量を判断することが可能である。その結果、新品のトナーカートリッジ７４に交換してから稼動量が少ないにも関わらず、収容部７４Ａ内のトナー残量が少ないと誤った判断をする事態も発生し難くなる。

特に、図４及び図５において、標準容量タイプ（初期充填量１００ｇ）の新品のトナーカートリッジ７４を装着した場合、従来技術では、トナー残量７０ｇ以上でもトナーニアエンプティと判断される場合があり、その結果、ユーザが交換したばかりなのにトナーの消耗が激しいと勘違いする事態が生じ得る。しかしながら、本実施例では、稼動量が少ないうちは受光比率（％）を大きく補正するので、このような事態は生じ難い。

また、このレーザプリンタ１は、トナー消費に直結した情報であり、稼動量を表すものとして好適なドットカウントに基づいて、稼動量としての換算ページ数を算出しているので、補正係数を好適に変化させることができる。

さらに、このレーザプリンタ１において、判断手段は、４色のトナーに対応する各収容部７４Ａ内のトナー残量を判断する際、ＫトナーにはＫトナー補正係数を使用し、ＣＭＹトナー補正係数を使用するようになっている。このため、このレーザプリンタ１は、ＫトナーとＣＭＹトナーとの受光比率の特性が異なっていても、それぞれについてトナー残量を高い精度で判断できる。

また、このレーザプリンタ１では、新品のトナーカートリッジ７４に交換すると、検知手段及び初期化手段により補正係数が自動的に初期値に戻される。このため、このレーザプリンタ１は、補正係数を適切な値に維持することを確実に実現できる。また、ユーザが補正係数を初期化する手間を省くことができる。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない

本発明は画像形成装置に利用可能である。

実施例の画像形成装置の概略断面図である。 実施例の画像形成装置に係り、プロセスカートリッジの概略断面図である。 実施例の画像形成装置に係り、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。 実施例の画像形成装置に係り、Ｋトナーが収容される収容部についてのトナー残量と受光比率（％）との関係を示すグラフである。 実施例の画像形成装置に係り、ＣＭＹトナーが収容される収容部についてのトナー残量と受光比率（％）との関係を示すグラフである。 実施例の画像形成装置に係り、トナー残量判断ルーチンを示すフローチャートである。 実施例の画像形成装置に係り、補正係数を示すグラフである。

１…画像形成装置（レーザプリンタ）
７４…トナーカートリッジ
７４Ａ…収容部
１００…攪拌手段
１１０…発光手段
１２０…受光手段
Ｓ１０２…初期化手段
Ｓ１０８〜Ｓ１１３…判断手段

Claims (5)

1. トナーを収容する収容部と、
   前記収容部内を通過する光を発光する発光手段と、
   前記発光手段からの前記光を受光する受光手段と、
   前記収容部内の前記トナーを攪拌する攪拌手段と、
   前記受光手段の受光結果から受光又は遮光の比率を算出し、前記トナーの消費に直結する画像形成動作の前記トナーの初期充填時からの稼動量に応じて変化する補正係数に基づいて前記比率を補正して補正比率とし、前記補正比率に基づいて前記収容部内に残留する前記トナーの量が所定の基準量より多いか少ないかを判断する判断手段とを備え、
   前記補正係数は、前記稼動量が増すにつれて前記比率を補正する程度が減るような係数であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記稼動量には、印刷枚数、ドットカウント及び現像手段の積算回転数の少なくとも一つが含まれる請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正係数は前記稼動量が増すにつれて１に近付くものであり、前記補正比率は前記比率に前記補正係数を乗じて得られるものである請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 複数色の前記トナーに対応する複数の前記収容部を備え、
   前記判断手段が各前記収容部内に残留する前記トナーの量を判断する際、複数色に対応する少なくとも２つの前記補正係数のうちのいずれか１つが使用される請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 装着された前記収容部が新品であるか否かを検知する検知手段と、
   前記収容部が新品であると前記検知手段が検知した場合、前記補正係数を初期値に戻す初期化手段とを備える請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。

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