JP7439471B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、現像カートリッジとトナーカートリッジを装着可能な画像形成装置に関する。

従来、現像カートリッジとトナーカートリッジを装着可能な画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。現像カートリッジは、感光体ドラムにトナーを供給する現像器を有している。トナーカートリッジは、トナーを収容するトナー収容部を有している。この画像形成装置では、現像カートリッジの現像器にトナーカートリッジから新しいトナーを必要に応じて補給する。この技術では、現像器内のトナーを一定量に保つために、ドットカウントに基づいてトナーの消費量を算出し、算出したトナーの消費量に基づいて現像器にトナーの補給を行う。

特開２０１４－０２６０４５号公報

しかしながら、従来の技術では、現像カートリッジおよびトナーカートリッジにメモリなどの情報を記憶する媒体が設けられていないので、現像器に補給されたトナーの量、画像形成によって消費されたトナーの量、および、トナーカートリッジから現像器に供給したトナーの量をそれぞれのカートリッジに記憶させることができない。このため、現像カートリッジやトナーカートリッジを寿命となる前に交換し、寿命となる前に交換したカートリッジを再び装着した場合には、それぞれのカートリッジ内のトナー残量を正確に把握できないという問題点があった。

そこで、本開示は、現像カートリッジやトナーカートリッジを寿命となる前に交換し、寿命となる前に交換したカートリッジを再び装着した場合にも、それぞれのカートリッジ内のトナー残量を把握することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための本開示の画像形成装置は、装置本体と、現像カートリッジと、トナーカートリッジと、制御部とを備える。現像カートリッジは、装置本体に対して装着可能であり、現像ローラと、トナーを収容可能な現像室と、現像メモリとを有する。トナーカートリッジは、現像カートリッジに対して装着可能であり、トナーを収容する筐体と、筐体から現像室へトナーを供給する供給部と、トナーメモリとを有する。
制御部は、トナーカートリッジから供給され、現像室に受け入れたトナーの累積量である累積トナー受入量と、消費されたトナーの累積量である累積トナー消費量と、を現像メモリに記憶させる。
制御部は、現像メモリに記憶された累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定した場合、供給部を作動させて第１所定量のトナーを現像室に供給させる。
制御部は、供給部が筐体から現像室へ供給したトナーの累積量である累積トナー供給量をトナーメモリに記憶させる。

この構成によれば、現像カートリッジの累積トナー受入量と累積トナー消費量とを現像メモリに記憶させ、トナーカートリッジの累積トナー供給量をトナーメモリに記憶させることができる。このため、画像形成装置は、現像カートリッジやトナーカートリッジを寿命となる前に交換し、寿命となる前に交換したカートリッジを再び装着した場合にも、それぞれのカートリッジ内のトナー残量を把握することができる。

前記した構成において、供給部は、回転軸を中心に回転することでトナーを供給するオーガであり、制御部は、オーガを駆動するモータの回転回数に基づいて累積トナー供給量を取得してもよい。

これによれば、制御部は、累積トナー供給量を精度よく取得できる。

また、制御部は、画像形成装置により形成された画像のドットカウント数に基づいて累積トナー消費量を記憶させる構成としてもよい。

これによれば、累積トナー消費量を精度よく算出できる。

また、制御部は、装置本体に装着された現像カートリッジが新品であるかを判定する新品判定処理と、新品判定処理において、装置本体に装着された現像カートリッジが新品であると判定された場合、供給部に第２所定量のトナーを現像室に供給させる供給処理と、を実行する構成としてもよい。

これによれば、装置本体に新品の現像カートリッジが装着された場合にも、制御部は、現像カートリッジの現像室に収容されるトナー量を一定に保つことができる。

また、制御部は、現像カートリッジが装置本体に装着されているかを判定する第１装着判定処理と、トナーカートリッジの累積トナー供給量がトナーカートリッジのエンプティを判定するための第２閾値以上であるかを判定するエンプティ判定処理と、第１装着判定処理において、現像カートリッジが装置本体に装着されていると判定し、且つ、エンプティ判定処理において、トナーカートリッジの累積トナー供給量がトナーカートリッジのエンプティを判定するための第２閾値以上であると判定した場合、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行する構成としてもよい。

これによれば、制御部は、トナーカートリッジがエンプティであっても、ある一定量だけ画像形成を実行できる。

また、制御部は、現像カートリッジが装置本体に装着されているかを判定する第１装着判定処理と、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されているかを判定する第２装着判定処理と、第１装着判定処理において、現像カートリッジが装置本体に装着されていると判定し、且つ、第２装着判定処理において、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されていると判定されなかった場合、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行する構成としてもよい。

これによれば、制御部は、トナーカートリッジが装着されていなくても、現像カートリッジが装着されていれば、ある一定量だけ画像形成を実行できる。

また、制御部は、累積トナー供給量が第４閾値以上となった場合には、トナーカートリッジの残りのトナーを出し切るトナー絞り出し制御を実行する。制御部は、絞り出し制御によってトナーカートリッジから現像室に受け入れたトナー量を累積トナー受入量に加算して前記現像メモリに記憶させる。制御部は、絞り出し制御によってトナーカートリッジから供給したトナー量を累積トナー供給量に加算してトナーメモリに記憶させる。

また、制御部は、現像カートリッジに装着されたトナーカートリッジのトナー供給量をカウントして、累積トナー受入量を算出する構成としてもよい。

これによれば、制御部は、累積トナー受入量を精度よく取得できる。

また、現像カートリッジは、感光体ドラムをさらに有する構成としてもよい。

本開示の画像形成装置によれば、制御部は、現像カートリッジおよびトナーカートリッジのトナー残量をいつでも把握することができる。

実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 トナーカートリッジが装着された現像カートリッジを示す断面図である。 図２のＩ－Ｉ断面図である。 制御部、本体メモリ、ドラムメモリおよびトナーメモリの電気的接続を説明する図である。 電源オンまたはカバーが閉じられた後に制御部が実行する動作を示すフローチャートである。 図５の続きである。 通常印刷処理を示すフローチャートである。 図７の続きである。 絞り出し処理を示すフローチャートである。 特殊印刷処理を示すフローチャートである。

次に、本開示の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、画像形成装置１００は、レーザプリンタである。画像形成装置１００は、装置本体１２０と、のフィーダ部１３０と、画像形成部１４０と、ディスプレイ１８０と、制御部２００と、モータ３００とを備えている。フィーダ部１３０は、用紙Ｓを給紙する。画像形成部１４０は、用紙Ｓに画像を形成する。モータ３００の駆動力は、フィーダ部１３０および画像形成部１４０に伝達される。

フィーダ部１３０は、給紙トレイ１３１と、搬送機構１３２とを備えている。給紙トレイ１３１は、装置本体１２０の下部に着脱可能に装着される。搬送機構１３２は、給紙トレイ１３１内の用紙Ｓを後述する転写ローラ１８３に向けて搬送する。搬送機構１３２は、給紙機構１３３と、レジストレーションローラ１３４とを備えている。給紙機構１３３は、給紙トレイ１３１内の用紙Ｓをレジストレーションローラ１３４に向けて搬送する。レジストレーションローラ１３４は、搬送される用紙Ｓの先端の各位置を揃える。

画像形成部１４０は、現像カートリッジ１と、スキャナユニット１５０と、定着装置１７０と、転写ローラ１８３と、を備えている。

スキャナユニット１５０は、装置本体１２０内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット１５０では、レーザビームを、後述する感光体ドラム１０の表面上に高速走査にて照射する。

装置本体１２０は、開口１２２と、フロントカバー１２３とを有している。フロントカバー１２３は、前壁に回動可能に設けられている。開口１２２は、フロントカバー１２３で開閉される。現像カートリッジ１は、開口１２２を通して、装置本体１２０に着脱可能となっている。なお、現像カートリッジ１の詳細な構成については後述する。

画像形成部１４０では、回転する感光体ドラム１０の表面が、後述する帯電器１０Ｂ（図２参照）により一様に帯電された後、スキャナユニット１５０からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、感光体ドラム１０の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像カートリッジ１内のトナーが感光体ドラム１０の静電潜像に供給されて、感光体ドラム１０の表面上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム１０と転写ローラ１８３の間で用紙Ｓが搬送されることで、感光体ドラム１０の表面に担持されているトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着装置１７０は、加熱ローラ１７１と、加熱ローラ１７１に押圧される加圧ローラ１７２とを備えている。そして、この定着装置１７０では、用紙Ｓ上に転写されたトナーを、用紙Ｓが加熱ローラ１７１と加圧ローラ１７２との間を通過する間に熱定着している。

定着装置１７０で熱定着された用紙Ｓは、定着装置１７０の下流側に配設される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ１２１上に送り出される。

ディスプレイ１８０は、装置本体１２０の外表面に位置している。ディスプレイ１８０は、制御部２００の指令に基づいて、各種メッセージを表示する。

図２に示すように、現像カートリッジ１は、感光体ドラム１０と、帯電器１０Ｂと、現像室１１と、現像ローラ１２と、供給ローラ１３と、層厚規制ブレード１４と、第１アジテータ１５と、現像メモリ１６と、を有している（図１も参照）。現像室１１は、内部にトナーを収容可能である。

現像ローラ１２は、感光体ドラム１０に形成される静電潜像に対してトナーを供給するローラである。現像ローラ１２は、回転軸Ｘ１を中心に回転可能となっている。なお、以下の説明では、現像ローラ１２の回転軸Ｘ１の延びる方向を単に「軸方向」という。

供給ローラ１３は、現像室１１内のトナーを現像ローラ１２に供給するローラである。層厚規制ブレード１４は、現像ローラ１２上のトナーの厚さを規制する部材である。

第１アジテータ１５は、軸方向に延びる第１軸Ｘ１５を中心に回転可能な軸部１５Ａと、軸部１５Ａに固定される撹拌翼１５Ｂとを備えている。現像室１１は、軸部１５Ａを回転可能に支持する。撹拌翼１５Ｂは、軸部１５Ａとともに回転して、現像室１１内のトナーを撹拌する。

現像メモリ１６は、例えば、ＩＣチップなどの情報を記憶するメモリであり、ＩＣチップに限られない。本実施形態では、現像メモリ１６には、累積トナー受入量と、累積トナー消費量が記憶される。累積トナー受入量は、トナーカートリッジ２から供給され、現像室に受け入れたトナーの累積量である。累積トナー消費量は、画像形成によって、消費されたトナーの累積量である。

図３に示すように、画像形成装置１００は、現像室１１内のトナーの量を検知するためのトナーセンサ１９０を備えている。トナーセンサ１９０は、現像室１１内へ光を出射する発光素子１９１と、発光素子１９１から現像室１１内を通った光を受光する光センサ１９２とを備えている。発光素子１９１および光センサ１９２は、装置本体１２０に設けられている。詳しくは、発光素子１９１は、現像室１１に対して軸方向の一方側に配置され、光センサ１９２は、現像室１１に対して軸方向の他方側に配置されている。

現像室１１は、発光素子１９１から出射される光が通過可能な窓１１Ｂを有している。窓１１Ｂは、現像室１１の軸方向両側の壁面に設けられている。窓１１Ｂは、発光素子１９１からの光を透過する部材によって構成されている。なお、現像室１１の軸方向両側の壁は、発光素子１９１からの光を透過しない部材によって構成されている。図２に示すように、窓１１Ｂは、第１軸Ｘ１５よりも上方に位置している。これにより、発光素子１９１から出射される光は、上下方向において、第１軸Ｘ１５と後述するオーガ２２との間を通る。

トナーカートリッジ２は、現像カートリッジ１に対して着脱可能となっている（図２参照）。トナーカートリッジ２は、現像カートリッジ１に装着された状態で装置本体１２０に装着される。なお、現像カートリッジ１は、トナーカートリッジ２が装着されていない状態であっても装置本体１２０に装着可能である。トナーカートリッジ２は、筐体２１と、オーガ２２と、第２アジテータ２３と、トナーメモリ２６と、を有する（図１も参照）。筐体２１は、トナーを収容する。オーガ２２は、筐体２１から現像室１１へトナーを供給する供給部の一例である。第２アジテータ２３は、筐体２１内のトナーを攪拌する。

オーガ２２は、軸方向に沿う回転軸２２Ａを中心として回転可能となっており、回転することにより軸方向に沿って、筐体２１の内部のトナーを搬送可能となっている。具体的には、オーガ２２は、回転軸２２Ａと、回転軸２２Ａ周りに螺旋状に設けられる板２２Ｂを有するスクリューオーガである。オーガ２２の板２２Ｂは、回転軸２２Ａと一体に形成されている。

筐体２１は、排出口２１Ａと、トナー搬送部２１Ｂとを有している。排出口２１Ａは、筐体２１内のトナーを現像カートリッジ１に送る。トナー搬送部２１Ｂは、オーガ２２の外側を囲う。トナー搬送部２１Ｂは、オーガ２２の外側に近接して径が細くなっている。現像カートリッジ１の現像室１１は、排出口２１Ａと対面する受入口１１Ａを有している。排出口２１Ａと受入口１１Ａは、オーガ２２の下であって、かつ、オーガ２２の軸方向の一端側に位置している。これにより、図３に示すように、オーガ２２が回転すると、螺旋状の板２２Ｂによってトナーが軸方向の一端側に向けて送られて、排出口２１Ａおよび受入口１１Ａを介して現像室１１内に供給される。

また、オーガ２２は、オーガギヤ２２Ｇを有している。オーガギヤ２２Ｇは、オーガ２２に駆動力を伝達するギヤであり、オーガ２２の軸に固定されている。このため、オーガ２２は、オーガギヤ２２Ｇと共に回転可能である。

第２アジテータ２３は、軸方向に延びる軸部２３Ａと、軸部２３Ａに設けられる撹拌翼２３Ｂとを備えている。第２アジテータ２３の軸部２３Ａの端部には、第２アジテータギヤ２３Ｇが固定されている。第２アジテータギヤ２３Ｇは、オーガギヤ２２Ｇと噛み合っている。このため、第２アジテータ２３は、オーガギヤ２２Ｇの回転によって、第２アジテータギヤ２３Ｇと共に回転可能である。

オーガギヤ２２Ｇは、伝達機構２７を介してモータ３００の駆動力が伝達される。伝達機構２７は、トナー供給ソレノイド２８がオンされた場合に、モータ３００の駆動力をオーガギヤ２２Ｇに伝達し、トナー供給ソレノイド２８がオフされた場合に、モータ３００の駆動力をオーガギヤ２２Ｇに伝達しない。制御部２００は、トナー供給ソレノイド２８のオン・オフを制御する。このようにして、制御部２００がトナー供給ソレノイド２８をオンすると、オーガ２２が回転して筐体２１内のトナーが現像室１１に供給される。制御部２００がトナー供給ソレノイド２８をオフすると、オーガ２２が回転しないので筐体２１内のトナーが現像室１１に供給されない。

トナーメモリ２６は、例えば、ＩＣチップなどの情報を記憶するメモリであり、ＩＣチップに限られない。本実施形態では、トナーメモリ２６には累積トナー供給量が記憶される。累積トナー供給量は、累積トナー供給量は、オーガ２２が筐体２１から現像室１１へ供給したトナーの累積量である。

図４（ａ）に示すように、制御部２００は、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ＥＥＰＲＯＭ２０４および入出力回路を備えており、装着されたカートリッジの情報やＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３などに記憶されたプログラムやデータなどに基づいて演算処理を行うことによって、印刷制御を実行している。なお、ＲＡＭ２０２、及び、ＥＥＰＲＯＭ２０４は、本体メモリ２１０の一例である。また、ＲＡＭ２０２は、揮発性メモリの一例である。ＥＥＰＲＯＭ２０４は不揮発性メモリの一例である。本実施形態では、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２と、ＲＯＭ２０３と、ＥＥＰＲＯＭ２０４と、現像メモリ１６およびトナーメモリ２６と電気的に接続されている。

次に、制御部２００が実行する処理について詳細に説明する。はじめに、制御部２００が実行する各処理について説明し、その後、制御部２００が実行する実施形態の処理の一例について、図５～図１０のフローチャートを参照して説明する。
制御部２００は、トナーカートリッジ２のトナー残量に応じて、通常印刷処理、絞り出し処理、特殊印刷処理のいずれかを実行する。

具体的には、制御部２００は、電源オン、または、フロントカバー１２３が閉じられたと判定した場合、現像カートリッジ１およびトナーカートリッジ２の少なくともいずれかが交換されたかもしれないとして、現像メモリ１６から累積トナー受入量と累積トナー消費量を読み出し、トナーメモリ２６から累積トナー供給量を読み出し、第１装着判定処理と、第２装着判定処理とを実行する（図５のＳ１～Ｓ６参照）。

第１装着判定処理は、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されているかを判定する処理である。詳しくは、制御部２００は、現像メモリ１６から情報を読み出すときに、通信を試み、通信が成功すれば、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていると判定する。制御部２００は、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていないと判定した場合、現像カートリッジ１の装着を要求する旨の表示をディスプレイ１８０に表示する。

第２装着判定処理は、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されているかを判定する処理である。詳しくは、制御部２００は、トナーメモリ２６から情報を読み出すときに、通信を試み、通信が成功すれば、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されていると判定する。制御部２００は、第１装着判定処理において、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていると判定し、且つ、第２装着判定処理において、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されていると判定されなかった場合、トナーカートリッジ２の装着を要求する旨の表示をディスプレイ１８０に表示し、特殊印刷処理を実行する（図１０のＳ３００参照）。

制御部２００は、現像カートリッジ１とトナーカートリッジ２が装着されていると判定した後、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であるかを判定する新品判定処理（図６のＳ８参照）を実行する。制御部２００は、現像メモリ１６から読み出した累積トナー受入量がゼロであった場合、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であると判定できる。

新品判定処理において、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であると判定された場合、制御部２００は、トナー供給ソレノイド２８を所定時間オンして、オーガ２２に第２所定量のトナーを現像室１１に供給させる供給処理（図６のＳ９参照）を実行する。そして、制御部２００は、現像メモリ１６に累積トナー受入量として第２所定量を記憶させ、ステップＳ３でトナーメモリ２６から読み出した累積トナー供給量に第２所定量を加算した量を累積トナー供給量としてトナーメモリ２６に記憶させる（Ｓ１０）。

新品判定処理において、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であると判定されなかった場合、制御部２００は、トナーメモリ２６から読み出した累積トナー供給量が第４閾値以上であるかを判定する。

制御部２００は、トナー供給量が第４閾値以上でない場合、通常印刷処理（図７のＳ１００参照）を実行する。一方、トナー供給量が第４閾値以上である場合、制御部２００は、累積トナー供給量がトナーカートリッジのエンプティを判定するための第２閾値以上であるかを判定するエンプティ判定処理（図６のＳ１２参照）を実行する。なお、第２閾値は、第４閾値より大きな値である。

制御部２００は、累積トナー供給量が第２閾値以上である場合、トナーカートリッジ２の装着を要求する旨を表示して、特殊印刷処理を実行する。一方、累積トナー供給量が第２閾値より小さい場合、制御部２００は、絞り出し処理（図９のＳ２００参照）を実行する。

次に、通常印刷処理（図７、図８参照）について説明する。通常印刷処理は、トナーカートリッジ２にトナーが残っている場合に制御部２００が行う通常の印刷処理である。
具体的には、通常印刷処理では、制御部２００は、印字データに基づいて画像形成処理を行い、画像形成した画像のドットカウント数に基づいて累積トナー消費量を算出する。そして、制御部２００は、現像メモリ１６に記憶された累積トナー受入量から、算出した累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定した場合、オーガ２２を作動させて第１所定量のトナーを現像室１１に供給させる（図７、図８のＳ１０５～Ｓ１１２参照）。第１閾値は、画像形成するときに現像室１１に収容する理想のトナー量から決定される閾値である。累積トナー供給量は、オーガ２２を駆動するモータ３００の回転回数に基づいて算出される。累積トナー受入量は、現像カートリッジ１に装着されたトナーカートリッジ２のトナー供給量をカウントして、カウントした累積値を累積した値である。

制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上でない場合には、通常印刷処理を繰り返し行い、累積トナー供給量が第４閾値以上となった場合には、絞り出し制御を実行する。

次に、絞り出し処理（図９のＳ２００参照）について説明する。絞り出し制御は、トナーカートリッジ２のトナー残量が残りわずかとなった場合に残りのトナーを出し切って、現像室１１に供給する処理である。
具体的には、絞り出し処理では、制御部２００は、トナー供給ソレノイド２８を所定時間オンして、オーガ２２にトナーカートリッジ２の残っているトナーを現像室１１に供給させる（図９のＳ２０３～Ｓ２０９参照）。制御部２００は、絞り出し制御によってトナーカートリッジ２から現像室１１に受け入れたトナー量を累積トナー受入量に加算して現像メモリ１６に記憶させる。制御部２００は、絞り出し制御によってトナーカートリッジ２から供給したトナー量を累積トナー供給量に加算してトナーメモリ２６に記憶させる。その後、制御部２００は、ディスプレイ１８０にトナーカートリッジ２の交換を要求する旨の表示をし、特殊印刷処理を実行する。

次に、特殊印刷処理（図１０のＳ３００参照）について説明する。特殊印刷処理は、トナーカートリッジ２がエンプティであると判定された場合と、トナーカートリッジが未装着であると判定された場合に、現像カートリッジ１に残っているトナーで一定量だけ画像形成する処理である。
具体的には、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する（図１０のＳ３０１～Ｓ３０５参照）。言い換えると、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値より大きいと判定した場合には画像形成を実行し、大きくないと判定した場合には画像形成をしない。第３閾値は、第１閾値より小さな値である。

次に、制御部２００が実行する実施形態の処理の一例について、図５～図１０のフローチャートを参照して説明する。初めに、図５，６を参照して、電源オンまたはカバーが閉じられてから通常印刷処理、絞り出し処理、特殊印刷処理のいずれかを実行するまでの処理を説明する。

図５に示すように、制御部２００は、画像形成装置１００が電源オン、または、フロントカバー１２３が閉じられたかを判定する（Ｓ１）。制御部２００は、電源ＯＮ、または、フロントカバー１２３が閉じられたと判定しない場合（Ｓ１，Ｎｏ）には、画像形成装置１００が電源ＯＮ、またはフロントカバー１２３が閉じられるまで待つ。

制御部２００は、画像形成装置１００が電源ＯＮ、または、フロントカバー１２３が閉じられたと判定した場合（Ｓ１，Ｙｅｓ）、現像カートリッジ１およびトナーカートリッジ２が交換されたかもしれないとして、現像メモリ１６から累積トナー受入量と累積トナー消費量を読み出し（Ｓ２）、トナーメモリ２６から累積トナー供給量を読み出し（Ｓ３）、現像カートリッジ１が装置本体１２０装着されているかを判定する（Ｓ４）。制御部２００は、ステップＳ２において現像メモリ１６から情報を読み出すときに、通信を試み、通信が成功すれば、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていると判定することができる。

ステップＳ４において、制御部２００は、現像カートリッジ１が装着されていると判定しなかった場合（Ｓ４，Ｎｏ）、ディスプレイ１８０に現像カートリッジ１の装着を要求する旨の表示をし（Ｓ５）、処理を終了する。

ステップＳ４において、制御部２００は、現像カートリッジ１が装着されていると判定した場合（Ｓ４，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されているかを判定する（Ｓ６）。制御部２００は、ステップＳ３においてトナーメモリ２６から情報を読み出すときに、通信を試み、通信が成功すれば、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されていると判定することができる。

ステップＳ６において、制御部２００は、トナーカートリッジ２が装着されていると判定しなかった場合（Ｓ６，Ｎｏ）、ディスプレイ１８０にトナーカートリッジ２の装着を要求する旨の表示をし（Ｓ７）、特殊印刷処理を実行する（Ｓ３００）。

ステップＳ６において、制御部２００は、トナーカートリッジ２が装着されていると判定した場合（Ｓ６，Ｙｅｓ）、図６に示すように、現像カートリッジ１が新品であるかを判定する（Ｓ８）。制御部２００は、ステップＳ２において現像メモリ１６から読み出した累積トナー受入量がゼロであった場合、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であると判定できる。

ステップＳ８において、制御部２００は、現像カートリッジ１が新品であると判定した場合（Ｓ８，Ｙｅｓ）、トナー供給ソレノイド２８を所定時間オンし（Ｓ９）、現像カートリッジ１の現像室１１に第２所定量のトナーを供給させる。

ステップＳ９の後、制御部２００は、現像メモリ１６に、ステップＳ９で現像室１１に供給させたトナー量である累積トナー受入量を記憶させ、トナーメモリ２６にステップＳ９で供給した累積トナー供給量を記憶させる（Ｓ１０）。

ステップＳ８において、制御部２００は、現像カートリッジ１が新品であると判定しなかった場合（Ｓ８，Ｎｏ）、および、ステップＳ１０の後、制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上であるかを判定する（Ｓ１１）。

ステップＳ１１において、制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上であると判定しなかった場合（Ｓ１１，Ｎｏ）、トナーカートリッジ２にトナーが十分残っているので、通常印刷処理を実行する。

ステップＳ１１において、制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上であると判定した場合（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、累積トナー供給量が第２閾値以上であるかを判定する（Ｓ１２）。

ステップＳ１２において、制御部２００は、累積トナー供給量が第２閾値以上であると判定した場合（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、ディスプレイ１８０にトナーカートリッジ２の装着を要求する旨の表示をし（Ｓ１３）、特殊印刷処理を実行する（Ｓ３００）。

ステップＳ１２において、制御部２００は、累積トナー供給量が第２閾値以上であると判定しなかった場合（Ｓ１２，Ｎｏ）、絞り出し処理を実行する（Ｓ２００）。

次に、図７、図８のフローチャートを参照して、通常印刷処理の一例について説明する。
図７に示すように、通常印刷処理Ｓ１００では、制御部２００は、印字データがあるかを判定し（Ｓ１０１）、印字データがあると判定した場合（Ｓ１０１，Ｙｅｓ）、画像形成処理を実行する（Ｓ１０２）。

ステップＳ１０２の後、画像形成した画像のドットカウント数に基づいて累積トナー消費量を算出し（Ｓ１０３）、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であるかを判定する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０４において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定しなかった場合（Ｓ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０４において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定した場合（Ｓ１０４，Ｙｅｓ）、トナー供給ソレノイド２８をオンし（Ｓ１０５）、伝達機構２７の切替時間が経過するまで待ち（Ｓ１０６）、モータ３００の回転回数の計測を開始する（Ｓ１０７）。

ステップＳ１０７の後、図８に示すように、制御部２００は、モータ３００の回転回数の計測を開始（Ｓ１０７）してからのトナー供給量を算出し（Ｓ１０８）、モータ３００の回転回数が所定値以上であるかを判定する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９において、制御部２００は、モータ３００の回転回数が所定値以上であると判定しなかった場合（Ｓ１０９，Ｎｏ）、トナー供給に異常がなければ（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８からの処理を繰り返し、トナー補給に異常があれば（Ｓ１１１，Ｎｏ）、トナー供給ソレノイド２８をオフする（Ｓ１１２）。

ステップＳ１０９において、制御部２００は、モータ３００の回転回数が所定値以上であると判定した場合（Ｓ１０９，Ｙｅｓ）、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であるかを判定する（Ｓ１１０）。

ステップＳ１１０において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定した場合（Ｓ１１０，Ｙｅｓ）、トナー供給に異常がなければ（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８からの処理を繰り返し、トナー供給に異常があれば（Ｓ１１１，Ｎｏ）、トナー供給ソレノイド２８をオフする（Ｓ１１２）。

ステップＳ１１０において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定しなかった場合（Ｓ１１０，Ｎｏ）、トナー供給ソレノイド２８をオフする（Ｓ１１２）。

ステップＳ１１２の後、制御部２００は、現像メモリ１６に累積トナー受入量と累積トナー消費量を記憶させ、トナーメモリ２６に累積トナー供給量を記憶させ（Ｓ１１３）、累積トナー供給量が第４閾値以上であるかを判定する（Ｓ１１４）。

ステップＳ１１４において、制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上であると判定しなかった場合（Ｓ１１４，Ｎｏ）、引き続き、通常印刷制御を実行するので、ステップＳ１０１に戻る。
ステップＳ１１４において、制御部２００は、累積トナー供給量が第４閾値以上であると判定した場合（Ｓ１１４，Ｙｅｓ）、絞り出し制御を実行する（Ｓ２００）。

次に、図９のフローチャートを参照して、絞り出し処理の一例について説明する。
図９に示すように、絞り出し処理Ｓ２００では、モータ３００がオンされていなければ（Ｓ２０１，Ｎｏ）、モータ３００をオンし（Ｓ２０２）、トナー供給ソレノイド２８をオンする（Ｓ２０３）。

ステップＳ２０３の後、制御部２００は、伝達機構２７の切替時間が経過するまで待ち（Ｓ２０４）、モータ３００の回転回数の計測を開始し（Ｓ２０５）、モータ３００の回転回数の計測を開始（Ｓ２０５）してからのトナー供給量を算出する（Ｓ２０６）。

ステップＳ２０６の後、制御部２００は、トナーメモリ２６に累積トナー供給量を記憶させ、現像メモリ１６に累積トナー受入量を記憶させる（Ｓ２０７）。その後、ステップ２０５から経過時間すなわち絞り出し時間が所定時間を超えたかを判定する（Ｓ２０８）。

ステップＳ２０８において、制御部２００は、絞り出し時間が所定時間を超えたと判定しない場合（Ｓ２０８，Ｎｏ）、ステップＳ２０５に戻り、絞り出し時間が所定時間を超えたと判定した場合（Ｓ２０８，Ｙｅｓ）、トナー供給ソレノイド２８をオフ（Ｓ２０９）、モータ３００をオフ（Ｓ２１０）し、ディスプレイ１８０にトナーカートリッジ２の交換を要求する旨を表示して（Ｓ２１１）、特殊印刷処理を実行する（Ｓ３００）。

次に、図１０のフローチャートを参照して、特殊印刷処理の一例について説明する。
図１０に示すように、特殊印刷処理Ｓ３００では、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費を引いた値が第３閾値以下であるかを判定する（Ｓ３０１）。

ステップＳ３０１において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下であると判定しなかった場合（Ｓ３０１，Ｎｏ）、印字データがあるまで待ち（Ｓ３０２）、印字データがあった場合（Ｓ３０２，Ｙｅｓ）、画像形成処理を実行する（Ｓ３０３）。

ステップＳ３０３の後、制御部２００は、画像形成したトナー消費量を算出し（Ｓ３０４）、算出したトナー消費量を加算した累積トナー消費量を現像メモリ１６に記憶させ（Ｓ３０５）、ステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０１において、制御部２００は、累積トナー受入量から累積トナー消費を引いた値が第３閾値以下であると判定した場合（Ｓ３０１，Ｙｅｓ）、現像室１１に残っているトナー量では画像形成ができないので、印字動作を停止し（Ｓ３０６）、ディスプレイ１８０に新たなトナーカートリッジ２の装着を要求する旨の表示をし（Ｓ３０７）、処理を終了する。

上述した本実施形態の画像形成装置１００によれば、次のような効果を奏することができる。

画像形成装置１００によれば、現像カートリッジ１の累積トナー受入量と累積トナー消費量とを現像メモリ１６に記憶させ、トナーカートリッジ２の累積トナー供給量をトナーメモリ２６に記憶させることができる。このため、画像形成装置１００の制御部２００は、現像カートリッジ１やトナーカートリッジ２を寿命となる前に交換し、寿命となる前に交換したカートリッジを再び装着した場合にも、それぞれのカートリッジ内のトナー残量を把握することができる。

また、供給部であるオーガ２２を駆動するモータ３００の回転回数に基づいて累積トナー供給量を取得するので、制御部２００は、累積トナー供給量を精度よく取得できる。

また、制御部２００は、画像形成装置１００により形成された画像のドットカウント数に基づいて累積トナー消費量を記憶させるので、累積トナー消費量を精度よく算出できる。

また、制御部２００は、装置本体１２０に装着された現像カートリッジ１が新品であると判定された場合、供給部に第２所定量のトナーを現像室１１に供給させる供給処理と、を実行する。このため、装置本体１２０に新品の現像カートリッジ１が装着された場合にも、制御部２００は、現像室１１に収容されるトナー量を一定に保つことができる。

制御部２００は、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていると判定し、且つ、エンプティ判定処理において、トナーカートリッジ２の累積トナー供給量が第２閾値以上であると判定した場合、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行する。このため、制御部２００は、トナーカートリッジ２がエンプティであっても、ある一定量だけ画像形成を実行できる。

制御部２００は、現像カートリッジ１が装置本体１２０に装着されていると判定し、且つ、第２装着判定処理において、トナーカートリッジ２が現像カートリッジ１に装着されていると判定されなかった場合、累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行する。このため、制御部２００は、トナーカートリッジ２が装着されていなくても、現像カートリッジ１が装着されていれば、ある一定量だけ画像形成を実行できる。

制御部２００は、現像カートリッジ１に装着されたトナーカートリッジのトナー供給量をカウントして、累積トナー受入量を算出する。このため、制御部２００は、累積トナー受入量を精度よく取得できる。

なお、本開示は上述した実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

上述した実施形態においては、第１閾値が画像形成するときに現像室１１に収容する理想のトナー量から決定されていたが、第１閾値は、第３閾値を基準として決定されてもよい。この場合、第３閾値を現像室１１に収容する理想のトナー量から決定し、その後、第３閾値を基準に、第３閾値より大きな値として第１閾値を決定すればよい。

上述した実施形態においては、現像カートリッジが感光体ドラムを有していたが、現像カートリッジが感光体ドラムを有していない構成であってもよい。

上述した実施形態においては、供給部として螺旋状の板２２Ｂを有するオーガ２２を例示したが、本発明はこれに限定されず、供給部は、例えば、回転軸と、回転軸に対して平行に設けられる平板とを備えた構成であってもよい。

上述した実施形態においては、感光体として感光体ドラム１０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体であってもよい。

上述した実施形態においては、累積トナー消費量を、画像のドットカウント数に基づいて算出していたが、本開示はこれに限定されず、例えば、印字枚数、感光体ドラムの回転回数、シートセンサでの用紙の検出回数などに基づいてトナー消費量を取得してもよい。

上述した実施形態においては、シートとして、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｓを例示したが、本開示はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

上述した実施形態においては、モノクロのレーザプリンタであったが、カラーのレーザプリンタ、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

また、上述した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ 現像カートリッジ
２ トナーカートリッジ
１０ 感光体ドラム
１１ 現像室
１６ 現像メモリ
２１ 筐体
２２ オーガ
２６ トナーメモリ
２７ 伝達機構
２８ トナー供給ソレノイド
１００ 画像形成装置
１２０ 装置本体
１８０ ディスプレイ
１８１ 感光体ドラム
２００ 制御部
３００ モータ

Claims (9)

1. 画像形成装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体に対して装着可能な現像カートリッジであって、
   現像ローラと、
   トナーを収容可能な現像室と、
   現像メモリと、
   を有する現像カートリッジと、
   前記現像カートリッジに対して装着可能なトナーカートリッジであって、
   トナーを収容する筐体と、
   前記筐体から前記現像室へトナーを供給する供給部と、
   トナーメモリと、
   を有するトナーカートリッジと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記トナーカートリッジから供給され、前記現像室に受け入れたトナーの累積量である累積トナー受入量と、消費されたトナーの累積量である累積トナー消費量と、を前記現像メモリに記憶させ、
   前記現像メモリに記憶された前記累積トナー受入量から前記累積トナー消費量を引いた値が第１閾値以下であると判定した場合、前記供給部を作動させて第１所定量のトナーを前記現像室に供給させ、
   前記供給部が前記筐体から前記現像室へ供給したトナーの累積量である累積トナー供給量を前記トナーメモリに記憶させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記供給部は、回転軸を中心に回転することでトナーを供給するオーガであり、
   前記制御部は、前記オーガを駆動するモータの回転回数に基づいて前記累積トナー供給量を取得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. 前記制御部は、前記画像形成装置により形成された画像のドットカウント数に基づいて前記累積トナー消費量を記憶させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、
   前記装置本体に装着された前記現像カートリッジが新品であるかを判定する新品判定処理と、
   前記新品判定処理において、前記装置本体に装着された前記現像カートリッジが新品であると判定された場合、前記供給部に第２所定量のトナーを前記現像室に供給させる供給処理と、
   を実行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、
   前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されているかを判定する第１装着判定処理と、
   前記トナーカートリッジの前記累積トナー供給量がトナーカートリッジのエンプティを判定するための第２閾値以上であるかを判定するエンプティ判定処理と、
   前記第１装着判定処理において、前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されていると判定し、且つ、前記エンプティ判定処理において、前記トナーカートリッジの前記累積トナー供給量が前記トナーカートリッジのエンプティを判定するための第２閾値以上であると判定した場合、前記累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行することを特徴とする請求項１から請求項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、
   前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されているかを判定する第１装着判定処理と、
   前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着されているかを判定する第２装着判定処理と、
   前記第１装着判定処理において、前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されていると判定し、且つ、前記第２装着判定処理において、前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着されていると判定されなかった場合、前記累積トナー受入量から累積トナー消費量を引いた値が第３閾値以下となるまで画像形成を許容する処理とを実行することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 制御部は、
   前記累積トナー供給量が第４閾値以上となった場合には、前記トナーカートリッジの残りのトナーを出し切るトナー絞り出し制御を実行し、
   前記絞り出し制御によってトナーカートリッジから前記現像室に受け入れたトナー量を前記累積トナー受入量に加算して前記現像メモリに記憶させ、
   前記絞り出し制御によってトナーカートリッジから供給したトナー量を前記累積トナー供給量に加算して前記トナーメモリに記憶させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記現像カートリッジに装着された前記トナーカートリッジのトナー供給量をカウントして、前記累積トナー受入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。
9. 前記現像カートリッジは、感光体ドラムをさらに有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項の記載の画像形成装置。

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