画像形成装置
【課題】廃トナー検知量から当初予測されるニア満杯時での廃トナー量と実際の画像形成処理に応じた廃トナー量とのずれをなくせることにより、廃トナーが溢れてしまう等の弊害を未然に防止できる構成を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている満杯時での充填量よりも少ない充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段２０２と、廃トナー量検知手段２０２からの検知結果の積算値を記録する記録手段、使用状況積算手段を備え、廃トナー量検知手段２０２、警報表示部を備えた操作パネル３０１がそれぞれ入力側に接続され、出力側に満杯警報手段が接続されている制御部３００を備え、制御部３００は、廃トナー量検知手段２０２による所定の充填量に達したことを検知すると、検知後における使用トナー量を前記画素算出手段により廃トナー量を算出し、かつ、使用状況に応じて上記廃トナーの算出量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナー量に変更することを特徴としている。
【解決手段】容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている満杯時での充填量よりも少ない充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段２０２と、廃トナー量検知手段２０２からの検知結果の積算値を記録する記録手段、使用状況積算手段を備え、廃トナー量検知手段２０２、警報表示部を備えた操作パネル３０１がそれぞれ入力側に接続され、出力側に満杯警報手段が接続されている制御部３００を備え、制御部３００は、廃トナー量検知手段２０２による所定の充填量に達したことを検知すると、検知後における使用トナー量を前記画素算出手段により廃トナー量を算出し、かつ、使用状況に応じて上記廃トナーの算出量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナー量に変更することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等を対象として、可視像処理後の廃トナーを回収する収容部を備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、収容部での堆積状況判別機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、画像形成装置においては、潜像担持体として用いられる感光体上で画像に対応した静電潜像が形成されると、この静電潜像が現像装置から供給されるトナーにより可視像処理され、記録紙などに可視像が転写された後に可視像を定着して複写出力を得るようになっている。
【０００３】
画像形成装置には、単一色画像だけでなくフルカラー画像を含む複数色の画像を形成する場合もあり、この場合には、複数色の画像を重畳転写する必要がある。
【０００４】
一方、画像転写装置には、感光体のクリーニングあるいはフルカラー画像形成に用いられる転写体を対象としたクリーニングによる発生する未転写トナーを回収する廃トナータンクを装備する場合がある。
【０００５】
廃トナータンクは、内部に回収されるトナーが満杯状態となるとその交換が必要となる。このため、廃トナータンクの交換時期を正確に把握することが廃トナーの溢れによる装置内部の汚損防止を図るうえで必要となる。そこで、廃トナータンクが満杯に達した時点で装置の強制停止することが考えられるが、このような処置を採ると、画像形成処理作業中での装置の停止、いわゆる、プリント作業の中断という事態を招いてしまう不具合がある。
【０００６】
このような不具合を避けるためには、廃トナータンクが満杯状態に達する前に交換時期を知らせることが望ましい。そこで、従来では、満杯状態に近い状態に相当する満杯ニア状態の検知を行い、この状態から満杯に達するまでの間に実行できる画像形成処理回数（印刷枚数）を対象として処理できるようにし、このために、廃トナー量予測を行う方法が提案されている（例えば、特許文献文献１、２）。
【０００７】
特許文献１には、満杯検知後コピー禁止状態となるまで可能なコピー枚数を満杯検知後に行われる各コピーモード、記録紙サイズに応じて異なった減算値に基づいて算出し、これを表示する構成が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、廃トナー満杯検知手段が廃トナー満杯を検知した後、画像印字濃度又は印字モードに応じて廃トナーの蓄積量を算出し、これにより、精度良くクリーニング容器の残存空間の状態を認識し、残存空間を十分に使用することができる構成が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平０４−３３８９９３号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に開示されている構成においては、記録紙サイズで減算した場合は画像面積による影響が考慮されていないために、画像面積が多い画像が形成された場合には、予測より廃トナーが多く入ってしまうこととなり、結果として、廃トナーが溢れ機械が壊れる可能性がある。
【００１１】
特許文献２に開示された構成のように、印字される画像濃度の蓄積量をもとに減算していく方法は、１回のプリント作業を意味する１ジョブでの画像形成（プリント）枚数の影響（１ジョブあたりの枚数が少ないとプリント枚数に対しての空転時間が多くなり廃トナー量も多くなる）等が考慮されていないために、同様な理由で機械が壊れる可能性がある。
【００１２】
廃トナー量算出値と実際の廃トナー排出量を完全に一致させるには、次に示す画素情報に基づき算出された廃トナーの排出量に対して実際に装置が使用される状況で排出されるトナーの量とを一致させることが必要となる。
（Ａ）画素情報・・・画像面積率／カラー比率／トナー消費量／トナー補給量／現像剤変化量
（Ｂ）使用状況・・・１ジョブあたりの通紙枚数／周辺環境／転写率の経時変化／ユニットの経時劣化（ブレード磨耗等）
しかし、従来では、画素情報に基づく廃トナーの算出量をニア満杯状態の判断基準として用いるだけであることから、装置を実際に使用した場合の状況に即して変化する廃トナーの排出量に関する考慮がなされていないのが現状である。このため、実際の廃トナーの排出量が産出量よりも多くなることもあり、この場合には、収容容器から廃トナーが溢れてしまう虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題、特に、廃トナー検知量から当初予測されるニア満杯時での廃トナー量と実際の画像形成処理に応じた廃トナー量とのずれをなくせることにより、廃トナーが溢れてしまう等の弊害を未然に防止できる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段とを有し、トナー画像の転写後に行われるクリーニング機構により回収された廃トナーが該クリーニング機構から投入される収容容器本体を備えた画像形成装置において、
前記容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている満杯時での充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
前記収容容器排出される廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、
前記廃トナー両検知手段および前記廃トナー算出手段が入力側に接続されて、前記廃トナー量検知手段からの検知結果の積算値を記録する記録手段を備え、前記収容容器内の廃トナーが満杯であることを表示する警報表示部が出力側に接続されている制御部とを備え、
前記制御部は、前記廃トナー検知手段による検知後、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値が前記容器本体内での満杯に近い状態であるニア満杯状態に相当する値に達した場合にニア満杯状態であると判断する一方、前記算出された廃トナー量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナーの量に変更することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記制御部は、前記滞留可能な量を、画像形成処理に費やした稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
（３）前記制御部は、前記滞留可能な量を、前日を対象とした前記稼働時間に基づいて変更することを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記制御部は、前記滞留可能な量を、一定時間の前記稼働時間に基づき変更することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記制御部は、前記滞留可能な量を、外部から直接変更可能であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記廃トナー算出手段は、トナー画像の画素情報に基づいて廃トナー量を算出することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御部において廃トナー検知手段からの検知結果により予め算出されたニア満杯状態に達するまでの滞留可能な量を変更できるようになっているので、予め算出された滞留可能な量を実際の装置の稼働状況に応じたものに適正化することが可能となり、算出された量と実際の量とのずれにより溢れ等の弊害を未然に防止することができる。例えば、ある使用条件にて、実際の廃トナー排出量が算出値の２倍の量だった場合、滞留可能量を１００とするとニア満杯と判断した時点の実際の廃トナー排出量は２００となり、容器容量に対して１００オーバーするために廃トナー溢れが発生し機械が壊れてしまう。そこで本発明では、ニア満杯の判定に用いる滞留可能量を使用状況に基づいて１／２倍に変化（５０とする）させることができるので、ニア満杯と判断した時点の実際の廃トナー排出量は１００となり廃トナー溢れを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
図１に示されている画像形成装置は、複数色の画像形成が可能なカラープリンタを示している。なお、本発明は、画像形成装置としてプリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはこれら各機能を複合させた装置を含むものである。
【００１８】
図１において、画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体として用いられる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造が採用されている。
【００１９】
図１に示す構成の画像形成装置１００は、上述した感光体ドラムに形成されたトナー像の転写媒体として用いられる、後述する中間転写体１１の展張方向に沿って並置された作像部を備えたプリンタエンジンＰＥと、感光体ドラムに対して画像情報に応じたレーザ光を出射可能な光書込装置８と、転写装置１０に装備されている中間転写体１１上に重畳転写されたトナー画像を一括転写される転写紙Ｓなどの記録媒体（以下、記録紙Ｓという）を収容し、かつ繰り出し可能な給紙装置６１と、記録紙Ｓに担持されているトナー画像を定着する定着装置６と、廃トナー収容容器２００とが備えられている。以下、画像形成処理とともに各部の構成を説明すると次の通りである。
【００２０】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録紙Ｓ等が用いられる記録媒体に対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。図１に示した転写ベルト１１は、樹脂フィルムまたはゴムを基体としてループ状に形成された無端ベルトが用いられている。なお、転写ベルト１１は、展張面の一部にテンションローラ７４が設けられて弛みを防止されている。
【００２１】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０ＢＫを対象として説明すると、感光体ドラム２０ＢＫの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０ＢＫ，現像装置４０ＢＫ、１次転写ローラ１２ＢＫおよびクリーニング装置５０ＢＫが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、後述するように、光書込装置８が用いられる。本実施形態においては、各作像部に配置された感光体ドラムおよびこれに対する画像形成処理を行う装置のうちで、光書き込みを行う光書込装置８以外の装置に相当する帯電装置３０，現像装置４０，クリーニング装置５０が纏めて一つのケース内に収容されることによりプロセスカートリッジを構成している。
【００２２】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２３】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための作像部に備えられている。
【００２４】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３，テンションローラ７４を有しており、各プロセスカートリッジの感光体ドラムと対峙しながら移動することで順次、複数の色画像が重畳転写される。
【００２５】
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。
【００２６】
図１に示されている光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対して色毎に対応した書き込み光を出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。
【００２７】
給紙装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に有する空間部において着脱可能に配設されている給紙カセット６１Ａを備えており、最上位の記録紙Ｓの上面に当接する繰り出し手段としての給送ローラ３が配置されている。
【００２８】
給送ローラ３は、反時計回り方向に回転駆動されることにより、これと対峙する摩擦分離機と協働して最上位の記録紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００２９】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した記録紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を記録紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００３０】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。クリーニング装置１３はまた転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。なお、図１に示す構成の画像形成装置１００では、転写ベルト１１に対して各感光体ドラムで形成された画像を順次転写することで色画像が重畳されたものを２次転写ローラ５により記録紙Ｓに一括転写する方式であるが、これに代えて、転写ベルト１１に記録紙Ｓを担持し、この記録紙Ｓを各感光体ドラムに対峙させて各色の画像を直接記録紙Ｓ上で重畳する方式とすることも可能である。
【００３１】
画像形成装置１００には、定着装置６によって定着された記録紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫとが備えられている。
【００３２】
図２は、画像形成装置１００の側壁の一部をなすカバー１００Ａを開放した状態を示す図であり、同図において、カバー１００Ａを開放すると、内装されている転写ベルトユニット１０および各プロセスカートリッジでの排出パイプ（便宜上、符号Ｐ１で示す）および廃トナータンク２００が外部に露呈し、これらユニットやプロセスカートリッジおよび廃トナータンク２００を交換やメンテナンスを行うことができる。
【００３３】
廃トナータンク２００は、図３に示すように回収された廃トナーを収容可能な収容容器本体２００Ａとこの容器本体２００Ａに接続された回収パイプ２００Ｂ，２００Ｃとで構成されている。
【００３４】
回収パイプ２００Ｂは、各プロセスカートリッジにおけるクリーニング装置からの廃トナーを導入するためのパイプであり、回収パイプ２００Ｃは転写ベルトユニットに設けられているクリーニング装置（図１において符号７１で示す部材）からの廃トナーを導入するためのパイプである。
【００３５】
各プロセスカートリッジからの廃トナーを回収する回収パイプ２００Ｂには、各プロセスカートリッジから延長された排出パイプＰ１の接続口２００Ｂ１が設けられ、そして、回収パイプ２００Ｃには転写ベルトユニット１０側のクリーニング装置１３からの排出パイプを接続可能な接続口２００Ｃ１が設けられている。
【００３６】
図４は、廃トナータンク２００の収容容器本体２００Ａの内部構造を説明するための透視図であり、収容容器本体２００Ａの内部には、該容器本体の長手方向に平行する軸線方向を有したスクリューオーガ２０１が配置されている。
【００３７】
スクリューオーガ２０１は、軸線方向中央を境にして螺旋方向が相対し、軸線方向中央に向けて廃トナーを移動させるリード方向が設定されている螺旋羽根２０１Ａ、２０１Ｂを備えている。
【００３８】
スクリューオーガ２０１は、軸線方向両端側で容器本体２００Ａに形成されている廃トナー導入口２００Ａ１、２００Ａ１’から入り込む廃トナーを軸線方向中央に向け移動させるようになっており、軸線方向中央で堆積したトナー同士が押し上げられることでその部分を盛り上がらせるようになっている。廃トナーの導入口を容器本体の長手方向両端にそれぞれ設けることにより、クリーニング装置からの廃トナーを個々に導入することができ、これらクリーンニング装置からの廃トナーを纏めて移送する必要がないので、移送のための構成が大型化することを防止できる。
【００３９】
容器本体２００Ａにおける長手方向中央には、廃トナー量検知手段２０２が設けられている。
【００４０】
廃トナー量検知手段２０２は、図４の右下において軸線方向に沿った断面図として示すように、容器本体２００Ａに形成された検知開口２００Ａ２内に自由端を進入させたフィラー２０２Ａと、フィラー２０２Ａを回動可能に支持する支軸２０２Ｂが支持されているブラケット２０２Ｃと、フィラー２０２Ａの自由端に設けてある検出突起２０２Ａ１の回動軌跡中に透過光学路を有するフォトセンサ２０２Ｄと、フィラー２０２Ａを下方に向け押圧する習性を有した可撓性のシール片２０２Ｅとで構成されている。可撓性のシール片２０２Ｅは、例えば、撓み変形可能なシリコンゴムなどが用いられている。
【００４１】
フォトセンサ２０２Ｄは、容器本体２００Ａ内の長手方向中央で堆積して盛り上がる廃トナーによりシール２０２Ｅの習性に抗して上昇する方向にフィラー２０２Ａが回動した場合を検知するために設けてある。このため、盛り上がった廃トナーにより押し上げられたフィラー２０２Ａの検出突起２０２Ａ１が光路を遮断すると、容器本体２００Ａ内に充填されて堆積する廃トナーの充填量が満杯時よりも少ないニア満杯位置に近い、予め設定されている状態であることを検知できるようになっている。換言すれば、フォトセンサ２０２Ｄによって排出された廃トナーの充填量が検知されると、その時点からニア満杯状態に達するまでの間、廃トナーの排出ができる状態であるといえる。
【００４２】
廃トナー量検知手段２０２は、図５に示す制御部３００に接続されて、容器本体２００Ａ内での廃トナーの満杯予測判別に用いられるようになっている。
【００４３】
図５において制御部３００は、画像形成処理のシーケンス制御に用いられる制御部であり、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して本実形態に関係するものとして、入力側には廃トナーの充填量を検知する廃トナー量検知手段２０２、廃トナー量算出手段２０３、プリントモードなどの指令部が設けられている操作パネル３０１が接続され、出力側には、前記操作パネル３０１に設けられた満杯警報表示部が接続されている。
【００４４】
制御部３００には、廃トナー量検知手段２０２からの検知信号の入力履歴を登録可能な記録手段（メモリ）と、画素情報を積算する画素算出手段および装置の使用状態（稼働状態）を判別するための使用状況積算手段が備えられている。
【００４５】
記録手段（メモリ）には、前記入力履歴だけなく、トナー排出量を算出する際に用いられる画素情報としての画像面積率、カラー比率、トナー消費量、トナー補給量、現像剤変化量および、装置の使用状況を判別するための１ジョブあたりの印刷枚数、廃トナーの流動性などに影響する温湿度などの周辺環境情報、廃トナーの排出率に影響する転写率の経時変化、廃トナーの回収率に影響するクリーニングブレードの摩耗などを割り出すためのユニットの経時劣化等がマップとして登録されている。
【００４６】
マップには、上述した装置の使用状況に対応して検知後に充填可能な廃トナーの量、つまり滞留可能な量を求めるための制御係数が上述した使用状況を判別するためのパラメータと関係づけて登録されている。
【００４７】
制御部３００では、廃トナー量検知手段２０２からの検知信号が入力されると、入力履歴を参酌し、入力履歴がない場合には、廃トナー排出量が所定値にないとしてそのまま画像形成処理を継続させることができる。
【００４８】
一方、制御部３００において廃トナー量検知手段２０２からの入力履歴がある場合には、検知信号の入力後におけるトナー排出量、つまり、検知された後で容器本体内に排出可能な廃トナーの滞留可能な量が算出される。
【００４９】
上述した廃トナーの滞留可能な量とは、容器本体内での総容量から、前記廃トナー検知手段による検知時点での充填量を差し引いた値（容器本体全容量−検知された時点での充填量）を意味している。
【００５０】
本実施形態では、上述した手順により廃トナー検知手段２０２による充填量の検知が行われたことを基準にその後に充填できる量であるトナーの滞留可能な量を算出し、算出値を基にしてニア満杯状態の判断を行うが、画素情報から得られる廃トナーの排出量を基にした検知後での充填量、つまり、滞留可能な量の算出値よりも実際に排出される廃トナーの方が多い場合に容器本体から廃トナーが溢れてしまうのを未然に防止するようになっている。
【００５１】
つまり、実際に排出される廃トナーの量、つまり検知後に容器本体内に充填可能な余裕量に相当する滞留可能な量は、装置の使用状況によって決まるため、算出値に基づくニア満杯状態の判断を行うと、使用状況によって廃トナーの量が算出値よりも多い場合には、算出値に一致するまで廃トナーの排出が継続されてしまうことになり、これによって、廃トナーが容器本体から溢れることになる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ユーザが画像形成装置を使用する状況に対応して上述した算出値を変更できるようにしている。
【００５３】
このための方法としては、廃トナー検知手段による充填量の検知後に画素情報に基づき求められる廃トナーの排出量の積算値と容器本体の総容量との差による滞留可能な量の算出値に対して後述する使用状況に基づき、算出値を変更できる制御係数ｎを割り出し、次の式１により算出値に対する滞留可能量を変更するようになっている。
【００５４】
Ｅ＝ｎ×Ａ−Ｔ・・・（式１）
ただし、Ｅ：容器本体内での残り空き容量
Ｔ：廃トナー算出値
Ａ：検知後に充填できる滞留可能量
Ｅ＝０の場合は、ニア満杯状態として判断する。
【００５５】
上述した使用状況には、１ジョブあたりの通紙枚数／周辺環境／転写率の経時変化／ユニットの経時劣化（ブレード磨耗等）等が挙げられる。
【００５６】
この場合の係数ｎは、上述した使用状況に基づき、実際の廃トナー排出量が算出値よりも多くなる場合には滞留可能量を少なくするように、また実際の廃トナー排出量が算出値よりも少なくなる場合には滞留可能量を多くするように機能している。具体的には、標準的な使用状況の時にｎ＝１とした場合、１ジョブあたりでの通紙枚数が少ない場合には実際の廃トナーの排出量が算出値よりも多くなるので、ｎの値を１以下とする。
【００５７】
また、使用状況に関しては、前日の使用状況を参考にしたり、あるいは２日以上などの一定期間の間の使用状況を参考情報として用いることもできる。このような情報の取り込みは、滞留可能な量の算出に際しての計算頻度に影響し、例えば、一定期間の間の使用状況を取り込む場合にはそれだけ計算頻度を少なくすることができ処理が簡易化できることになる。
【００５８】
さらに、滞留可能量の算出に際しては、例えば、カスタマーエンジニアにより外部から直接変更できるようにすることもでき、この場合には、実測値の取り込みよりも簡単に変更制御ができることになる。
【００５９】
本実施形態は以上のような構成であるから、図６に示すフローチャートにより制御部３００の作用を説明すると次の通りである。
【００６０】
装置本体の電源投入時、又はカバーのオープン／クローズ時等の信号により所定のイニシャル動作がおこなわれる（ＳＴ０）。
【００６１】
イニシャル動作中に、制御部３００では、本体の記録手段内の記録内容（画素積算情報）を確認する（ＳＴ１）。
【００６２】
廃トナー量検知手段２０２により、廃トナー充填量が予め定めた量に達したことを検知したかどうかが判別され（ＳＴ２）、検知した場合には、その時点までの画素情報が確認され、また、検知しない場合には、通常の画像形成動作が行われる。
【００６３】
画像動作が行われると、画像形成毎に画素情報が積算され（ＳＴ３）、その結果が記録手段に保存される（ＳＴ４）。画素情報に基づき廃トナー量が算出される（ＳＴ５）。
【００６４】
一方、画像動作が行われると、画像形成毎に装置の使用状況情報が積算され
（ＳＴ６）、この積算結果が記録手段に保存される（ＳＴ４）。
【００６５】
ステップＳＴ３における画素情報に基づく廃トナー算出量と、ステップＳＴ６における使用状況情報に基づく制御係数ｎの割り出しが行われると、上述した式１に基づき滞留可能量（Ａ）が算出される（ＳＴ７）。
【００６６】
上記各ステップにおいて求められた廃トナー算出量と対流可能量とが対比される（ＳＴ８）。この対比においては、式１から、Ｅ＝０の場合がニア満杯状態であるので、この結果よりも廃トナーの算出量が多くなると、容器本体から溢れる程の廃トナーの排出を許可することになるので、廃トナー量の算出量が対流可能量よりも多い場合には、操作パネル３０１を用いてニア満杯状態であることを警報表示する（ＳＴ９）。これにより、容器本体から廃トナーが溢れてしまうのを未然に防止することができる。
【００６７】
以上のように本実施形態においては、廃トナー検知手段による検知後に排出可能な廃トナーの量として、画素情報に基づき算出された廃トナーの排出可能な量を用いる場合に、装置の使用状況に応じてその排出可能な量を変更できるので、算出量に対して実際の使用状況による排出量が多くなった場合でも容器本体から溢れるようなことがなく、装置の汚染や溢れた廃トナーによる装置の故障を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における本体の一部をなすカバーを開放した状態を示す外観図である。
【図３】本発明による画像形成装置に用いられる廃トナータンクへの廃トナーの回収経路を説明するための図である。
【図４】図３に示した廃トナータンク内部の構成を説明するための図である。
【図５】本発明による画像形成装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図５に示した制御部の一態様を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１００ 画像形成装置
２００ 廃トナータンク
２００Ａ 収容容器本体
２０１ スクリューオーガ
２０１Ａ、２０１Ｂ 螺旋羽根
２０２ 廃トナー量検知手段
３００ 使用状況積算手段を備えた制御部
３０１ 表示部を備えた操作パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等を対象として、可視像処理後の廃トナーを回収する収容部を備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、収容部での堆積状況判別機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、画像形成装置においては、潜像担持体として用いられる感光体上で画像に対応した静電潜像が形成されると、この静電潜像が現像装置から供給されるトナーにより可視像処理され、記録紙などに可視像が転写された後に可視像を定着して複写出力を得るようになっている。
【０００３】
画像形成装置には、単一色画像だけでなくフルカラー画像を含む複数色の画像を形成する場合もあり、この場合には、複数色の画像を重畳転写する必要がある。
【０００４】
一方、画像転写装置には、感光体のクリーニングあるいはフルカラー画像形成に用いられる転写体を対象としたクリーニングによる発生する未転写トナーを回収する廃トナータンクを装備する場合がある。
【０００５】
廃トナータンクは、内部に回収されるトナーが満杯状態となるとその交換が必要となる。このため、廃トナータンクの交換時期を正確に把握することが廃トナーの溢れによる装置内部の汚損防止を図るうえで必要となる。そこで、廃トナータンクが満杯に達した時点で装置の強制停止することが考えられるが、このような処置を採ると、画像形成処理作業中での装置の停止、いわゆる、プリント作業の中断という事態を招いてしまう不具合がある。
【０００６】
このような不具合を避けるためには、廃トナータンクが満杯状態に達する前に交換時期を知らせることが望ましい。そこで、従来では、満杯状態に近い状態に相当する満杯ニア状態の検知を行い、この状態から満杯に達するまでの間に実行できる画像形成処理回数（印刷枚数）を対象として処理できるようにし、このために、廃トナー量予測を行う方法が提案されている（例えば、特許文献文献１、２）。
【０００７】
特許文献１には、満杯検知後コピー禁止状態となるまで可能なコピー枚数を満杯検知後に行われる各コピーモード、記録紙サイズに応じて異なった減算値に基づいて算出し、これを表示する構成が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、廃トナー満杯検知手段が廃トナー満杯を検知した後、画像印字濃度又は印字モードに応じて廃トナーの蓄積量を算出し、これにより、精度良くクリーニング容器の残存空間の状態を認識し、残存空間を十分に使用することができる構成が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平０４−３３８９９３号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に開示されている構成においては、記録紙サイズで減算した場合は画像面積による影響が考慮されていないために、画像面積が多い画像が形成された場合には、予測より廃トナーが多く入ってしまうこととなり、結果として、廃トナーが溢れ機械が壊れる可能性がある。
【００１１】
特許文献２に開示された構成のように、印字される画像濃度の蓄積量をもとに減算していく方法は、１回のプリント作業を意味する１ジョブでの画像形成（プリント）枚数の影響（１ジョブあたりの枚数が少ないとプリント枚数に対しての空転時間が多くなり廃トナー量も多くなる）等が考慮されていないために、同様な理由で機械が壊れる可能性がある。
【００１２】
廃トナー量算出値と実際の廃トナー排出量を完全に一致させるには、次に示す画素情報に基づき算出された廃トナーの排出量に対して実際に装置が使用される状況で排出されるトナーの量とを一致させることが必要となる。
（Ａ）画素情報・・・画像面積率／カラー比率／トナー消費量／トナー補給量／現像剤変化量
（Ｂ）使用状況・・・１ジョブあたりの通紙枚数／周辺環境／転写率の経時変化／ユニットの経時劣化（ブレード磨耗等）
しかし、従来では、画素情報に基づく廃トナーの算出量をニア満杯状態の判断基準として用いるだけであることから、装置を実際に使用した場合の状況に即して変化する廃トナーの排出量に関する考慮がなされていないのが現状である。このため、実際の廃トナーの排出量が産出量よりも多くなることもあり、この場合には、収容容器から廃トナーが溢れてしまう虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題、特に、廃トナー検知量から当初予測されるニア満杯時での廃トナー量と実際の画像形成処理に応じた廃トナー量とのずれをなくせることにより、廃トナーが溢れてしまう等の弊害を未然に防止できる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段とを有し、トナー画像の転写後に行われるクリーニング機構により回収された廃トナーが該クリーニング機構から投入される収容容器本体を備えた画像形成装置において、
前記容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている満杯時での充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
前記収容容器排出される廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、
前記廃トナー両検知手段および前記廃トナー算出手段が入力側に接続されて、前記廃トナー量検知手段からの検知結果の積算値を記録する記録手段を備え、前記収容容器内の廃トナーが満杯であることを表示する警報表示部が出力側に接続されている制御部とを備え、
前記制御部は、前記廃トナー検知手段による検知後、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値が前記容器本体内での満杯に近い状態であるニア満杯状態に相当する値に達した場合にニア満杯状態であると判断する一方、前記算出された廃トナー量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナーの量に変更することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記制御部は、前記滞留可能な量を、画像形成処理に費やした稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
（３）前記制御部は、前記滞留可能な量を、前日を対象とした前記稼働時間に基づいて変更することを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記制御部は、前記滞留可能な量を、一定時間の前記稼働時間に基づき変更することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記制御部は、前記滞留可能な量を、外部から直接変更可能であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記廃トナー算出手段は、トナー画像の画素情報に基づいて廃トナー量を算出することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御部において廃トナー検知手段からの検知結果により予め算出されたニア満杯状態に達するまでの滞留可能な量を変更できるようになっているので、予め算出された滞留可能な量を実際の装置の稼働状況に応じたものに適正化することが可能となり、算出された量と実際の量とのずれにより溢れ等の弊害を未然に防止することができる。例えば、ある使用条件にて、実際の廃トナー排出量が算出値の２倍の量だった場合、滞留可能量を１００とするとニア満杯と判断した時点の実際の廃トナー排出量は２００となり、容器容量に対して１００オーバーするために廃トナー溢れが発生し機械が壊れてしまう。そこで本発明では、ニア満杯の判定に用いる滞留可能量を使用状況に基づいて１／２倍に変化（５０とする）させることができるので、ニア満杯と判断した時点の実際の廃トナー排出量は１００となり廃トナー溢れを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
図１に示されている画像形成装置は、複数色の画像形成が可能なカラープリンタを示している。なお、本発明は、画像形成装置としてプリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはこれら各機能を複合させた装置を含むものである。
【００１８】
図１において、画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体として用いられる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造が採用されている。
【００１９】
図１に示す構成の画像形成装置１００は、上述した感光体ドラムに形成されたトナー像の転写媒体として用いられる、後述する中間転写体１１の展張方向に沿って並置された作像部を備えたプリンタエンジンＰＥと、感光体ドラムに対して画像情報に応じたレーザ光を出射可能な光書込装置８と、転写装置１０に装備されている中間転写体１１上に重畳転写されたトナー画像を一括転写される転写紙Ｓなどの記録媒体（以下、記録紙Ｓという）を収容し、かつ繰り出し可能な給紙装置６１と、記録紙Ｓに担持されているトナー画像を定着する定着装置６と、廃トナー収容容器２００とが備えられている。以下、画像形成処理とともに各部の構成を説明すると次の通りである。
【００２０】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録紙Ｓ等が用いられる記録媒体に対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。図１に示した転写ベルト１１は、樹脂フィルムまたはゴムを基体としてループ状に形成された無端ベルトが用いられている。なお、転写ベルト１１は、展張面の一部にテンションローラ７４が設けられて弛みを防止されている。
【００２１】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０ＢＫを対象として説明すると、感光体ドラム２０ＢＫの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０ＢＫ，現像装置４０ＢＫ、１次転写ローラ１２ＢＫおよびクリーニング装置５０ＢＫが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、後述するように、光書込装置８が用いられる。本実施形態においては、各作像部に配置された感光体ドラムおよびこれに対する画像形成処理を行う装置のうちで、光書き込みを行う光書込装置８以外の装置に相当する帯電装置３０，現像装置４０，クリーニング装置５０が纏めて一つのケース内に収容されることによりプロセスカートリッジを構成している。
【００２２】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２３】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための作像部に備えられている。
【００２４】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３，テンションローラ７４を有しており、各プロセスカートリッジの感光体ドラムと対峙しながら移動することで順次、複数の色画像が重畳転写される。
【００２５】
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。
【００２６】
図１に示されている光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対して色毎に対応した書き込み光を出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。
【００２７】
給紙装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に有する空間部において着脱可能に配設されている給紙カセット６１Ａを備えており、最上位の記録紙Ｓの上面に当接する繰り出し手段としての給送ローラ３が配置されている。
【００２８】
給送ローラ３は、反時計回り方向に回転駆動されることにより、これと対峙する摩擦分離機と協働して最上位の記録紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００２９】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した記録紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を記録紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００３０】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。クリーニング装置１３はまた転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。なお、図１に示す構成の画像形成装置１００では、転写ベルト１１に対して各感光体ドラムで形成された画像を順次転写することで色画像が重畳されたものを２次転写ローラ５により記録紙Ｓに一括転写する方式であるが、これに代えて、転写ベルト１１に記録紙Ｓを担持し、この記録紙Ｓを各感光体ドラムに対峙させて各色の画像を直接記録紙Ｓ上で重畳する方式とすることも可能である。
【００３１】
画像形成装置１００には、定着装置６によって定着された記録紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫとが備えられている。
【００３２】
図２は、画像形成装置１００の側壁の一部をなすカバー１００Ａを開放した状態を示す図であり、同図において、カバー１００Ａを開放すると、内装されている転写ベルトユニット１０および各プロセスカートリッジでの排出パイプ（便宜上、符号Ｐ１で示す）および廃トナータンク２００が外部に露呈し、これらユニットやプロセスカートリッジおよび廃トナータンク２００を交換やメンテナンスを行うことができる。
【００３３】
廃トナータンク２００は、図３に示すように回収された廃トナーを収容可能な収容容器本体２００Ａとこの容器本体２００Ａに接続された回収パイプ２００Ｂ，２００Ｃとで構成されている。
【００３４】
回収パイプ２００Ｂは、各プロセスカートリッジにおけるクリーニング装置からの廃トナーを導入するためのパイプであり、回収パイプ２００Ｃは転写ベルトユニットに設けられているクリーニング装置（図１において符号７１で示す部材）からの廃トナーを導入するためのパイプである。
【００３５】
各プロセスカートリッジからの廃トナーを回収する回収パイプ２００Ｂには、各プロセスカートリッジから延長された排出パイプＰ１の接続口２００Ｂ１が設けられ、そして、回収パイプ２００Ｃには転写ベルトユニット１０側のクリーニング装置１３からの排出パイプを接続可能な接続口２００Ｃ１が設けられている。
【００３６】
図４は、廃トナータンク２００の収容容器本体２００Ａの内部構造を説明するための透視図であり、収容容器本体２００Ａの内部には、該容器本体の長手方向に平行する軸線方向を有したスクリューオーガ２０１が配置されている。
【００３７】
スクリューオーガ２０１は、軸線方向中央を境にして螺旋方向が相対し、軸線方向中央に向けて廃トナーを移動させるリード方向が設定されている螺旋羽根２０１Ａ、２０１Ｂを備えている。
【００３８】
スクリューオーガ２０１は、軸線方向両端側で容器本体２００Ａに形成されている廃トナー導入口２００Ａ１、２００Ａ１’から入り込む廃トナーを軸線方向中央に向け移動させるようになっており、軸線方向中央で堆積したトナー同士が押し上げられることでその部分を盛り上がらせるようになっている。廃トナーの導入口を容器本体の長手方向両端にそれぞれ設けることにより、クリーニング装置からの廃トナーを個々に導入することができ、これらクリーンニング装置からの廃トナーを纏めて移送する必要がないので、移送のための構成が大型化することを防止できる。
【００３９】
容器本体２００Ａにおける長手方向中央には、廃トナー量検知手段２０２が設けられている。
【００４０】
廃トナー量検知手段２０２は、図４の右下において軸線方向に沿った断面図として示すように、容器本体２００Ａに形成された検知開口２００Ａ２内に自由端を進入させたフィラー２０２Ａと、フィラー２０２Ａを回動可能に支持する支軸２０２Ｂが支持されているブラケット２０２Ｃと、フィラー２０２Ａの自由端に設けてある検出突起２０２Ａ１の回動軌跡中に透過光学路を有するフォトセンサ２０２Ｄと、フィラー２０２Ａを下方に向け押圧する習性を有した可撓性のシール片２０２Ｅとで構成されている。可撓性のシール片２０２Ｅは、例えば、撓み変形可能なシリコンゴムなどが用いられている。
【００４１】
フォトセンサ２０２Ｄは、容器本体２００Ａ内の長手方向中央で堆積して盛り上がる廃トナーによりシール２０２Ｅの習性に抗して上昇する方向にフィラー２０２Ａが回動した場合を検知するために設けてある。このため、盛り上がった廃トナーにより押し上げられたフィラー２０２Ａの検出突起２０２Ａ１が光路を遮断すると、容器本体２００Ａ内に充填されて堆積する廃トナーの充填量が満杯時よりも少ないニア満杯位置に近い、予め設定されている状態であることを検知できるようになっている。換言すれば、フォトセンサ２０２Ｄによって排出された廃トナーの充填量が検知されると、その時点からニア満杯状態に達するまでの間、廃トナーの排出ができる状態であるといえる。
【００４２】
廃トナー量検知手段２０２は、図５に示す制御部３００に接続されて、容器本体２００Ａ内での廃トナーの満杯予測判別に用いられるようになっている。
【００４３】
図５において制御部３００は、画像形成処理のシーケンス制御に用いられる制御部であり、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して本実形態に関係するものとして、入力側には廃トナーの充填量を検知する廃トナー量検知手段２０２、廃トナー量算出手段２０３、プリントモードなどの指令部が設けられている操作パネル３０１が接続され、出力側には、前記操作パネル３０１に設けられた満杯警報表示部が接続されている。
【００４４】
制御部３００には、廃トナー量検知手段２０２からの検知信号の入力履歴を登録可能な記録手段（メモリ）と、画素情報を積算する画素算出手段および装置の使用状態（稼働状態）を判別するための使用状況積算手段が備えられている。
【００４５】
記録手段（メモリ）には、前記入力履歴だけなく、トナー排出量を算出する際に用いられる画素情報としての画像面積率、カラー比率、トナー消費量、トナー補給量、現像剤変化量および、装置の使用状況を判別するための１ジョブあたりの印刷枚数、廃トナーの流動性などに影響する温湿度などの周辺環境情報、廃トナーの排出率に影響する転写率の経時変化、廃トナーの回収率に影響するクリーニングブレードの摩耗などを割り出すためのユニットの経時劣化等がマップとして登録されている。
【００４６】
マップには、上述した装置の使用状況に対応して検知後に充填可能な廃トナーの量、つまり滞留可能な量を求めるための制御係数が上述した使用状況を判別するためのパラメータと関係づけて登録されている。
【００４７】
制御部３００では、廃トナー量検知手段２０２からの検知信号が入力されると、入力履歴を参酌し、入力履歴がない場合には、廃トナー排出量が所定値にないとしてそのまま画像形成処理を継続させることができる。
【００４８】
一方、制御部３００において廃トナー量検知手段２０２からの入力履歴がある場合には、検知信号の入力後におけるトナー排出量、つまり、検知された後で容器本体内に排出可能な廃トナーの滞留可能な量が算出される。
【００４９】
上述した廃トナーの滞留可能な量とは、容器本体内での総容量から、前記廃トナー検知手段による検知時点での充填量を差し引いた値（容器本体全容量−検知された時点での充填量）を意味している。
【００５０】
本実施形態では、上述した手順により廃トナー検知手段２０２による充填量の検知が行われたことを基準にその後に充填できる量であるトナーの滞留可能な量を算出し、算出値を基にしてニア満杯状態の判断を行うが、画素情報から得られる廃トナーの排出量を基にした検知後での充填量、つまり、滞留可能な量の算出値よりも実際に排出される廃トナーの方が多い場合に容器本体から廃トナーが溢れてしまうのを未然に防止するようになっている。
【００５１】
つまり、実際に排出される廃トナーの量、つまり検知後に容器本体内に充填可能な余裕量に相当する滞留可能な量は、装置の使用状況によって決まるため、算出値に基づくニア満杯状態の判断を行うと、使用状況によって廃トナーの量が算出値よりも多い場合には、算出値に一致するまで廃トナーの排出が継続されてしまうことになり、これによって、廃トナーが容器本体から溢れることになる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ユーザが画像形成装置を使用する状況に対応して上述した算出値を変更できるようにしている。
【００５３】
このための方法としては、廃トナー検知手段による充填量の検知後に画素情報に基づき求められる廃トナーの排出量の積算値と容器本体の総容量との差による滞留可能な量の算出値に対して後述する使用状況に基づき、算出値を変更できる制御係数ｎを割り出し、次の式１により算出値に対する滞留可能量を変更するようになっている。
【００５４】
Ｅ＝ｎ×Ａ−Ｔ・・・（式１）
ただし、Ｅ：容器本体内での残り空き容量
Ｔ：廃トナー算出値
Ａ：検知後に充填できる滞留可能量
Ｅ＝０の場合は、ニア満杯状態として判断する。
【００５５】
上述した使用状況には、１ジョブあたりの通紙枚数／周辺環境／転写率の経時変化／ユニットの経時劣化（ブレード磨耗等）等が挙げられる。
【００５６】
この場合の係数ｎは、上述した使用状況に基づき、実際の廃トナー排出量が算出値よりも多くなる場合には滞留可能量を少なくするように、また実際の廃トナー排出量が算出値よりも少なくなる場合には滞留可能量を多くするように機能している。具体的には、標準的な使用状況の時にｎ＝１とした場合、１ジョブあたりでの通紙枚数が少ない場合には実際の廃トナーの排出量が算出値よりも多くなるので、ｎの値を１以下とする。
【００５７】
また、使用状況に関しては、前日の使用状況を参考にしたり、あるいは２日以上などの一定期間の間の使用状況を参考情報として用いることもできる。このような情報の取り込みは、滞留可能な量の算出に際しての計算頻度に影響し、例えば、一定期間の間の使用状況を取り込む場合にはそれだけ計算頻度を少なくすることができ処理が簡易化できることになる。
【００５８】
さらに、滞留可能量の算出に際しては、例えば、カスタマーエンジニアにより外部から直接変更できるようにすることもでき、この場合には、実測値の取り込みよりも簡単に変更制御ができることになる。
【００５９】
本実施形態は以上のような構成であるから、図６に示すフローチャートにより制御部３００の作用を説明すると次の通りである。
【００６０】
装置本体の電源投入時、又はカバーのオープン／クローズ時等の信号により所定のイニシャル動作がおこなわれる（ＳＴ０）。
【００６１】
イニシャル動作中に、制御部３００では、本体の記録手段内の記録内容（画素積算情報）を確認する（ＳＴ１）。
【００６２】
廃トナー量検知手段２０２により、廃トナー充填量が予め定めた量に達したことを検知したかどうかが判別され（ＳＴ２）、検知した場合には、その時点までの画素情報が確認され、また、検知しない場合には、通常の画像形成動作が行われる。
【００６３】
画像動作が行われると、画像形成毎に画素情報が積算され（ＳＴ３）、その結果が記録手段に保存される（ＳＴ４）。画素情報に基づき廃トナー量が算出される（ＳＴ５）。
【００６４】
一方、画像動作が行われると、画像形成毎に装置の使用状況情報が積算され
（ＳＴ６）、この積算結果が記録手段に保存される（ＳＴ４）。
【００６５】
ステップＳＴ３における画素情報に基づく廃トナー算出量と、ステップＳＴ６における使用状況情報に基づく制御係数ｎの割り出しが行われると、上述した式１に基づき滞留可能量（Ａ）が算出される（ＳＴ７）。
【００６６】
上記各ステップにおいて求められた廃トナー算出量と対流可能量とが対比される（ＳＴ８）。この対比においては、式１から、Ｅ＝０の場合がニア満杯状態であるので、この結果よりも廃トナーの算出量が多くなると、容器本体から溢れる程の廃トナーの排出を許可することになるので、廃トナー量の算出量が対流可能量よりも多い場合には、操作パネル３０１を用いてニア満杯状態であることを警報表示する（ＳＴ９）。これにより、容器本体から廃トナーが溢れてしまうのを未然に防止することができる。
【００６７】
以上のように本実施形態においては、廃トナー検知手段による検知後に排出可能な廃トナーの量として、画素情報に基づき算出された廃トナーの排出可能な量を用いる場合に、装置の使用状況に応じてその排出可能な量を変更できるので、算出量に対して実際の使用状況による排出量が多くなった場合でも容器本体から溢れるようなことがなく、装置の汚染や溢れた廃トナーによる装置の故障を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における本体の一部をなすカバーを開放した状態を示す外観図である。
【図３】本発明による画像形成装置に用いられる廃トナータンクへの廃トナーの回収経路を説明するための図である。
【図４】図３に示した廃トナータンク内部の構成を説明するための図である。
【図５】本発明による画像形成装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図５に示した制御部の一態様を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１００ 画像形成装置
２００ 廃トナータンク
２００Ａ 収容容器本体
２０１ スクリューオーガ
２０１Ａ、２０１Ｂ 螺旋羽根
２０２ 廃トナー量検知手段
３００ 使用状況積算手段を備えた制御部
３０１ 表示部を備えた操作パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段とを有し、トナー画像の転写後に行われるクリーニング機構により回収された廃トナーが該クリーニング機構から投入される収容容器本体を備えた画像形成装置において、
前記容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
前記収容容器に排出される廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、
前記廃トナー量検知手段および前記廃トナー算出手段が入力側に接続され、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値を記録する記録手段を備え、前記収容容器内の廃トナーがニア満杯状態であることを判断した場合に警報表示する警報表示部が出力側に接続されている制御部とを備え、
前記制御部は、前記廃トナー検知手段による検知後、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値が前記容器本体内での満杯に近い状態であるニア満杯状態に相当する値に達した場合にニア満杯状態であると判断する一方、前記算出された廃トナー量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナーの量に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、画像形成処理に費やした稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、前日を対象とした前記稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、一定時間の前記稼働時間に基づき変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、外部から直接変更可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記廃トナー算出手段は、トナー画像の画素情報に基づいて廃トナー量を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段とを有し、トナー画像の転写後に行われるクリーニング機構により回収された廃トナーが該クリーニング機構から投入される収容容器本体を備えた画像形成装置において、
前記容器本体に回収された廃トナーの量が予め設定されている充填量に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
前記収容容器に排出される廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、
前記廃トナー量検知手段および前記廃トナー算出手段が入力側に接続され、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値を記録する記録手段を備え、前記収容容器内の廃トナーがニア満杯状態であることを判断した場合に警報表示する警報表示部が出力側に接続されている制御部とを備え、
前記制御部は、前記廃トナー検知手段による検知後、前記廃トナー量算出手段により算出された廃トナー量の積算値が前記容器本体内での満杯に近い状態であるニア満杯状態に相当する値に達した場合にニア満杯状態であると判断する一方、前記算出された廃トナー量を、実際に充填できる滞留可能な廃トナーの量に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、画像形成処理に費やした稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、前日を対象とした前記稼働時間に基づいて変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、一定時間の前記稼働時間に基づき変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記滞留可能な量を、外部から直接変更可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記廃トナー算出手段は、トナー画像の画素情報に基づいて廃トナー量を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１２７９８９（Ｐ２０１０−１２７９８９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９６７５（Ｐ２００８−２９９６７５）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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