画像形成装置
【課題】本発明は、複数種類の空検知部を備えるが、空を検知した空検知部の相違による実際の印刷可能枚数の変動は抑制された画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー容器装填部へのトナー容器の装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが、像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定しそのトナー濃度を基準値と比較することでトナー容器の空を検知する第２の空検知部であった場合には、その装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、その第１基準値とその第２基準値との差に相当するトナー量は、その装填時から上記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部を備えた。
【解決手段】トナー容器装填部へのトナー容器の装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが、像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定しそのトナー濃度を基準値と比較することでトナー容器の空を検知する第２の空検知部であった場合には、その装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、その第１基準値とその第２基準値との差に相当するトナー量は、その装填時から上記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、潜像をトナーで現像する現像部と、トナー容器装填部に装填されたトナー容器内のトナーを現像部に補給する補給路と、トナーの空を検知する複数種類の空検知手段と、複数種類の空検知手段のうちいずれかの空検知手段でトナーの空が検知されてトナー容器装填部に装填されていた空のトナー容器が新たなトナー容器に交換された後の復旧動作時に、今回トナーの空を検知した空検知手段の種類に応じた復旧動作を行なわさせる復旧動作制御部とを備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、複数種類の空検知部を備えるが、空を検知した空検知部の相違による実際の印刷可能枚数の変動は抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の画像形成装置は、
表面に像が形成されてその像を保持する像保持体と、
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、
上記像保持体の表面にトナーで像を形成する像形成部と、
上記トナー容器装填部に装填されているトナー容器内のトナーを上記像形成部に補給する補給路と、
上記像形成部で像が形成される度にトナーの消費量を算出し、上記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時からのその消費量の累積値を、その装填時に設定される基準値と比較することで、そのトナー容器の空を検知する第１の空検知部と、
上記像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定し、そのトナー濃度を基準値と比較することで上記トナー容器の空を検知する第２の空検知部と、
上記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時に、上記第１の空検知部で用いられる基準値を設定する基準値設定部であって、その装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第２の空検知部であった場合には、その装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、その第１基準値とその第２基準値との差に相当するトナー量は、その装填時から上記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部と、
を備えた画像形成装置である。
【０００６】
また、請求項２の画像形成装置は、
上記第１基準値と上記第２基準値との差を、上記第２の空検知部でトナー容器の空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する差決定部を備え、
上記基準値設定部が、上記第２基準値を設定するに当たり、上記第１基準値よりも、上記差決定部で決定された差だけ少ない第２基準値を設定するものである。
【０００７】
また、請求項３の画像形成装置は、
上記像形成部が、上記基準値設定部によって上記第２基準値が設定されている場合には、その基準値設定部によって上記第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成するものであり、
上記第１の空検知部が、上記基準値設定部によって上記第２基準値が設定されている場合と上記第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出するものである。
【０００８】
また、請求項４の画像形成装置は、
上記基準値設定部が、上記装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第１の空検知部であった場合に上記第１基準値を設定するものである。
【０００９】
また、請求項５の画像形成装置は、
上記トナー容器装填部に装填されているトナー容器が第１種類のトナー容器である場合にはそのトナー容器の空の検知を上記第１の空検知部と上記第２の空検知部との双方で行い、そのトナー容器装填部に装填されているトナー容器が上記第１種類のトナー容器以外の第２種類のトナー容器である場合にはそのトナー容器の空の検知を、上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第２の空検知部で行う画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の画像形成装置によれば、複数種類の空検知部を備えるが、空を検知した空検知部の相違による実際の印刷可能枚数の変動は抑制される。
【００１１】
請求項２の画像形成装置によれば、差決定部を備えていない場合と比較して、実際の印刷可能枚数が多い。
【００１２】
請求項３の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、第１の空検知部によるトナー容器の空検知よりも先に第２の空検知部でトナー容器の空が検知される可能性が低くなる。
【００１３】
請求項４の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、実際の印刷可能枚数はさらに多い。
【００１４】
請求項５の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、トナー容器装填部に装填されているトナー容器の種類と空検知部の種類との整合を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成部およびトナーカートリッジを示す概略構成図である。
【図３】図２に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８ＫのＣ−Ｃ矢視図である。
【図４】図３に示すＤ部の拡大一部透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８Ｋを示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示す画像形成装置１は、静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に用紙上に転写および定着することによりその用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する装置である。なお、この画像形成装置１は、用紙すなわち紙の記録媒体のみならず、ＯＨＰシートに代表される樹脂の記録媒体にも対応した装置であるが、以下の説明では、特に断らない限り、用紙で記録媒体を代表させて説明しているものとする。本実施形態の画像形成装置１は、互いに異なる色の画像形成を担う４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが並列に配置されたタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、複数色のトナー像からなるカラーの画像をプリントすることができる。４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および、ブラック（Ｋ）の各色に対応する。この画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。
【００１９】
４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは同様の構成を有しているため、これらを代表してブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋを取り上げて説明する。
【００２０】
図１，図２に示すように、画像形成部１０Ｋは、感光体１１と、感光体１１表面を帯電させる帯電器１２と、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体１１に照射する露光器１３と、感光体１１表面をトナーで現像する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写器１５と、中間転写ベルト２０上に一次転写器１５で転写されずに感光体１１上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニングブレード１６とを備えている。感光体１１は円筒状の表面を有しており、円筒の軸周りである矢印Ａ方向に回転する。現像器１４は、二成分現像方式を採用したものであり、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像器１４には現像ロール１４１が配備されている。
【００２１】
また、画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体１１からトナー像が転写される中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０からトナー像を用紙上に転写する二次転写器３０と、未定着のトナー像を用紙上に定着する定着器４０と、用紙を搬送経路Ｒ１に沿って搬送する用紙搬送部５０と、用紙を収容する用紙収容器６０と、画像形成装置１による画像の形成が終了した用紙を受ける排出用紙収容部７０とを備えている。定着器４０は、加熱機構４１１を有する定着ロール４１、および定着ロール４１に対向するように設けられた圧力ロール４２を備えている。また、この画像形成装置１全体の制御を行う制御部９５を備えている。
【００２２】
中間転写ベルト２０は、ベルト支持ロール２１，２２，２３，２４，２５によって支持された無端の帯状部材であり、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および二次転写器３０をこの順に経由する矢印Ｂ方向に周回移動する。また、この中間転写ベルト２０上には、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって、適宜に、濃度測定用のトナーパッチが形成される。この中間転写ベルト２０が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。
【００２３】
用紙搬送部５０は、用紙を搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。より詳細には、用紙搬送部５０は、用紙収容器６０から用紙を取り出す取出ロール５１と、搬送経路Ｒ１に沿って配置された、用紙を搬送する搬送ロール５２と、二次転写器３０がトナー像を転写するタイミングに合わせて二次転写器３０に用紙を送り込むレジストレーションロール５３と、用紙を画像形成装置１の外に排出する排出ロール５４とを備えている。用紙搬送部５０は、用紙を、用紙収容器６０から二次転写器３０および定着器４０を順に経る搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。
【００２４】
また、画像形成装置１は、図１，図２に示すように、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにそれぞれ対応した色のトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが装填されるトナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋと、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋへの、各色用のトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの着脱を検出する着脱センサ１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋとを備えている。４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋのそれぞれは、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋに着脱自在に装填されており、画像形成装置１の本体に対して引き出すことによって交換可能である。また、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの現像器１４とトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋとは、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内のトナーを現像器１４に補給する補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋによって連結されている。このトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが、本発明にいうトナー容器の一例に相当し、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋが、本発明にいうトナー容器装填部の一例に相当し、補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋが、本発明にいう補給路の一例に相当する。
【００２５】
４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ、４つのトナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋ、４つの着脱センサ１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋ、および４つの補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋは、それぞれ同様の構成を有しているため、これらを代表してブラック（Ｋ）に対応するトナーカートリッジ１８Ｋ、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋ、着脱センサ１８２Ｋ、および補給路１８３Ｋを取り上げて説明する。
【００２６】
図３は、図２に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８ＫのＣ−Ｃ矢視図であり、図４は、図３に示すＤ部の拡大一部透視図である。
【００２７】
補給路１８３Ｋは、フレキシブルなプラスチックの筒であり、一方の端部はトナーカートリッジ装填部１８１Ｋの、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーが送り出される送出口１８１１Ｋに接続され、もう一方の端部は、画像形成部１０Ｋの現像器１４のトナー受入口１４２に接続されている。補給路１８３Ｋ内には、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーを現像器１４に補給するためのオーガ１８３１Ｋが内蔵されており、このオーガ１８３１Ｋには、ステッピングモータ（不図示）の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００２８】
トナーカートリッジ１８Ｋは、円筒状の外形を有し、トナーカートリッジ１８Ｋには、シリアルナンバ（Ｓ／Ｎ）などが記録されたトナー容器メモリ（不図示）が備えられている。本実施形態では、トナーカートリッジ１８Ｋとして、小容量のもの（例えば２千枚印刷タイプ；以下２Ｋタイプと称する）および大容量のもの（例えば１万８千枚印刷タイプ；以下１８Ｋタイプと称する）から任意に選択されたものがトナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填される。
【００２９】
着脱センサ１８２Ｋは、トナーカートリッジ１８Ｋの、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへの着脱の検出を、トナーカートリッジ１８Ｋのメモリに記録されているシリアルナンバー（Ｓ／Ｎ）を読み取ることで行なっている。また、この着脱センサ１８２Ｋでは、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋの容量も検出される。着脱センサ１８２Ｋによる検出結果は図１に示す制御部９５へと送られる。
【００３０】
この画像形成装置１では、詳しくは後述するが、トナーが空であるという検知、いわゆる空検知を２種類の空検知部によって行なっており、いずれかの空検知部により空検知がなされた後は画像形成動作が禁止される。
【００３１】
図１に戻って画像形成装置１の説明を続ける。尚、各色毎に備えられているものについては、ブラック（Ｋ）用のものを代表的に取りあげて説明する。
【００３２】
図１に示す画像形成装置１は、第１の空検知部９１と、第２の空検知部９２と、第１空検知部用基準値設定部９３と、差決定部９４とを備えている。
【００３３】
第１の空検知部９１は、画像形成部１０Ｋで像が形成される度にトナーの消費量を算出し、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時からのその消費量の累積値を、その装填時に設定される第１空検知部用基準値と比較し、その累積値が第１空検知部用基準値よりも大きくなったことを受けて、トナーカートリッジ１８Ｋの空を検知する。
【００３４】
第２の空検知部９２は、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって予め中間転写ベルト２０上に形成されたトナーパッチのトナー濃度を測定するトナー濃度測定部９２１を有している。このトナー濃度測定部９２１は、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋよりも中間転写ベルト２０の周回移動方向の下流側かつ二次転写器３０よりもその周回移動方向の上流側における、中間転写ベルト２０のトナー像が形成される面と対向する位置に設けられている。第２の空検知部９２は、トナー濃度測定部９２１で測定されたトナー濃度を第２空検知部用基準値と比較し、そのトナー濃度が第２空検知部用基準値よりも低くなったことを受けて、トナーカートリッジ１８Ｋの空を検知する。
【００３５】
ここで、本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を第１の空検知部９１と第２の空検知部９２との双方で実行させる。また、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で実行させる。
【００３６】
第１空検知部用基準値設定部９３は、図３に示す着脱センサ１８２Ｋによる検出結果を制御部９５から取得する。また、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時に、第１の空検知部９１で用いられる第１空検知部用基準値を設定する。第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合には、その装填時に装填されたトナーカートリッジ１８Ｋの容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を第１空検知部用基準値として設定する。また、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合に第１基準値を第１空検知部用基準値として設定する。
【００３７】
差決定部９４は、第１基準値と第２基準値との差を、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する。
【００３８】
ここで、第１基準値と第２基準値との差に相当するトナー量は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時から、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ないトナー量であって、第１空検知部用基準値設定部９３で第２基準値を設定するに当たり、第１基準値よりも、差決定部９４で決定された差だけ少ない第２基準値を設定する。
【００３９】
また、画像形成部１０Ｋは、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合には、制御部９５による制御に従い、第１空検知部用基準値設定部９３によって第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成する。また、第１の空検知部９１は、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合と第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出する。
【００４０】
以下、図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明する。代表としてブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋについて説明すると、感光体１１が矢印Ａ方向に回転駆動され、感光体１１の表面に帯電器１２によって電荷が付与される。露光器１３は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体１１に照射することで静電潜像を形成する。より詳細には、露光器１３は、画像信号中のブラック（Ｋ）に対応するデータに応じた露光光を照射することで、感光体１１の表面に静電潜像を形成する。現像器１４は、静電潜像をブラック（Ｋ）のトナーで現像することで、トナー像を形成する。より詳細には、現像器１４内で攪拌することでトナーを帯電させ、帯電器１２および露光器１３によって形成された静電潜像上に現像ロール１４１を介してトナーを電気的に付着させることで、トナーによって描かれたトナー像を形成する。画像形成部１０Ｋの現像器１４には、現像器１４に連結された補給路１８３Ｋを介して、トナーカートリッジ１８Ｋからトナーが補給される。感光体１１は、トナー像の形成を受けてこのトナー像を保持する。感光体１１の表面に形成されたトナー像は、一次転写器１５によって中間転写ベルト２０に転写される。感光体１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に転写された後に、感光体１１上に残留する残留トナーは、クリーニングブレード１６でクリーニングされる。
【００４１】
ブラック（Ｋ）以外の色に対応する３つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋも、ブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成する。中間転写ベルト２０は、支持ロール２１〜２５に支持され矢印Ｂ方向に周回移動しており、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、中間転写ベルト２０に、それぞれの色のトナー像を重畳して転写していく。中間転写ベルト２０には、このようにして画像データに応じたトナー像が形成され、トナー像を保持して移動する。
【００４２】
一方、用紙収容器６０内の用紙は、取出ロール５１によって取り出され、搬送ロール５２、およびレジストレーションロール５３によって搬送経路Ｒ１に沿って二次転写器３０に向かう方向に搬送される。二次転写器３０は、中間転写ベルト２０と用紙との間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト２０のトナー像を用紙上に転写する。二次転写器３０によって、トナー像は、最終的に用紙上に転写される。
【００４３】
用紙はさらに搬送経路Ｒ１に沿って定着器４０に向かう方向に搬送され、定着器４０の互いに対向する定着ロール４１と圧力ロール４２との間に、二次転写器３０を通過した用紙が搬送されてくると、用紙上のトナー像を構成する未定着トナーは、定着ロール４１の加熱機構４１１により溶融されて用紙上に定着される。このようにして、用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【００４４】
画像が形成された用紙はさらに搬送経路Ｒ１に沿って排出ロール５４に向かう方向に搬送され、排出ロール５４によって排出される。排出された用紙は、排出用紙収容部７０に積載される。
【００４５】
次に、トナーの空検知について詳細に説明する。尚、以下では、各色毎に備えられているものについては、ブラック（Ｋ）用のものを代表的に取りあげて説明する。
【００４６】
本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を第１の空検知部９１と第２の空検知部９２との双方で行う。また、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で行う。
【００４７】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合、トナーカートリッジ１８Ｋ内のみならず補給路１８３Ｋ内のトナーも空となっている。また、現像器内でのトナー濃度の低下も引き起こしている。この状態でトナーカートリッジ装填部１８１Ｋにトナーカートリッジ１８Ｋが装填されたときは、補給路１８３Ｋ内へのトナー充填や現像器内でのトナー濃度回復分のトナー充填が行われる。このときに消費されるトナー量は、約６００枚の印刷分に相当するトナー量である。
【００４８】
ここで、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）であった場合は、２千枚印刷分のトナー量のうちの６００枚分が消費されて、計算上は、１４００枚分が画像形成のトナーとして使用できることになる。つまり、実際の印刷可能枚数がいわば目減りしていることになる。この目減りの量は、上述したように約６００枚の印刷分に相当するが、トナーカートリッジが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合と大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合とでは、本来予定されている印刷可能枚数に対する目減りの影響は小容量のものである場合により大きい。このため、トナーカートリッジが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、出来るだけ、第１の空検知部９１によって空が検知されることが望ましい。
【００４９】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合、トナーカートリッジ１８Ｋ内のトナーは空になっているものの、補給路１８３Ｋ内にはトナーが残っている。この状態でトナーカートリッジ装填部１８１Ｋにトナーカートリッジ１８Ｋが装填されたときは、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填は行われない。このため、例えば、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが２Ｋタイプのものであった場合でも、２千枚印刷分のトナー量の全てが画像形成のトナーとして使用できる。
【００５０】
このため、本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合には、トナーカートリッジにおけるトナーの空を第１の空検知部９１で正しく検知するために、トナーカートリッジ１８Ｋのタイプに応じた第１基準値（例えば２Ｋタイプであれば２千枚印刷分のトナー量に相当する値）よりも小さい第２基準値（例えば１４００枚印刷分のトナー量に相当する値）が第１空検知部用基準値として設定される。
【００５１】
ところが、一般に、トナーカートリッジには、表示されている容量よりも若干多めにトナーが入っている。そこで、本実施形態の第１空検知部用基準値設定部９３は、第１基準値と第２基準値との差を、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時から、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度の回復までに消費されるトナーの量（約６００枚印刷分のトナー量）よりも少ないトナー量（例えば３００枚印刷分のトナー量）に相当する差だけ１基準値よりも小さい第２基準値を第１空検知部用基準値として設定する。この結果、例えば、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが２Ｋタイプであった場合は、上述した１４００枚印刷分のトナー量に相当する第２基準値ではなくて、１７００枚印刷分のトナー量に相当する第２基準値が第１空検知部用基準値として設定される。
【００５２】
ここで、第１基準値と第２基準値との差は、差決定部９４によって、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度に基づいて、０枚印刷分から上述した６００枚印刷分までの範囲内で決定される。空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時からトナー濃度の回復までに実際に消費されるトナーの量との相関が強い。このため、第１基準値と第２基準値との差を、空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度に応じた適切な差に決定することで、トナーカートリッジ１８Ｋ内のトナーを充分に使い尽くしたときにトナーの空が検知されることとなる。つまり、多めにカートリッジに入っているトナーを充分に使うことで、実際の印刷可能枚数が増える。
【００５３】
但し、このような差決定部９４による決定は、トナーがカートリッジに多めに入っていることを前提としているので、カートリッジに実際に入っているトナーの量によっては、第２の空検知部９２によって空が検知される場合がある。
【００５４】
そこで、本実施形態の画像形成部１０Ｋは、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合には、第１空検知部用基準値設定部９３によって第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成する。すなわち、薄い濃度で画像が形成されることとなるため、画像形成に必要なトナーの消費量が抑えられる。このとき、第１の空検知部９１は、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合と第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出する。これにより、第１の空検知部９１によるトナーカートリッジ１８Ｋの空検知よりも先に第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空が検知される可能性が低くなるとともに、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第２の空検知部９２であっても、その後装填されたトナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーによる実際の印刷可能枚数が増える。
【００５５】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合には、上述したように、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填は行われない。このため、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ１８Ｋのタイプに応じた第１基準値（例えば２Ｋタイプであれば２千枚印刷分のトナー量に相当する値）を第１空検知部用基準値として設定する。これにより、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーによる実際の印刷可能枚数がさらに増える。
【００５６】
ところで、上述したように本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で実行させる。これは、トナーカートリッジ１８Ｋが大容量である場合には、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填の影響が小さく、むしろ、第１の空検知部９１でトナーの消費量を算出して累積することによる誤差の影響が大きいからである。
【００５７】
尚、上述した実施形態では、本発明にいう像保持体が、中間転写ベルトである例を挙げて説明したが、本発明にいう像保持体は、これに限られるものではなく、例えばロールなどであってもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、本発明にいう像形成部が、タンデム型の電子写真方式の像形成部である例を挙げて説明したが、本発明にいう像形成部は、これに限られるものではなく、例えばロータリ型の電子写真方式の像形成部などであってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１ 感光体
１２ 帯電器
１３ 露光器
１４ 現像器
１４１ 現像ロール
１４２ トナー受入口
１５ 一次転写器
１６ クリーニングブレード
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ トナーカートリッジ
１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋ トナーカートリッジ装填部
１８１１Ｋ 送出口
１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋ 着脱センサ
１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋ 補給路
１８３１Ｋ オーガ
２０ 中間転写ベルト
２１，２２，２３，２４，２５ ベルト支持ロール
３０ 二次転写器
４０ 定着器
４１ 定着ロール
４１１ 加熱機構
４２ 圧力ロール
５０ 用紙搬送部
５１ 取出ロール
５２ 搬送ロール
５３ レジストレーションロール
５４ 排出ロール
６０ 用紙収容器
７０ 排出用紙収容部
９１ 第１の空検知部
９２ 第２の空検知部
９２１ トナー濃度測定部
９３ 第１空検知部用基準値設定部
９４ 差決定部
９５ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、潜像をトナーで現像する現像部と、トナー容器装填部に装填されたトナー容器内のトナーを現像部に補給する補給路と、トナーの空を検知する複数種類の空検知手段と、複数種類の空検知手段のうちいずれかの空検知手段でトナーの空が検知されてトナー容器装填部に装填されていた空のトナー容器が新たなトナー容器に交換された後の復旧動作時に、今回トナーの空を検知した空検知手段の種類に応じた復旧動作を行なわさせる復旧動作制御部とを備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、複数種類の空検知部を備えるが、空を検知した空検知部の相違による実際の印刷可能枚数の変動は抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の画像形成装置は、
表面に像が形成されてその像を保持する像保持体と、
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、
上記像保持体の表面にトナーで像を形成する像形成部と、
上記トナー容器装填部に装填されているトナー容器内のトナーを上記像形成部に補給する補給路と、
上記像形成部で像が形成される度にトナーの消費量を算出し、上記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時からのその消費量の累積値を、その装填時に設定される基準値と比較することで、そのトナー容器の空を検知する第１の空検知部と、
上記像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定し、そのトナー濃度を基準値と比較することで上記トナー容器の空を検知する第２の空検知部と、
上記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時に、上記第１の空検知部で用いられる基準値を設定する基準値設定部であって、その装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第２の空検知部であった場合には、その装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、その第１基準値とその第２基準値との差に相当するトナー量は、その装填時から上記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部と、
を備えた画像形成装置である。
【０００６】
また、請求項２の画像形成装置は、
上記第１基準値と上記第２基準値との差を、上記第２の空検知部でトナー容器の空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する差決定部を備え、
上記基準値設定部が、上記第２基準値を設定するに当たり、上記第１基準値よりも、上記差決定部で決定された差だけ少ない第２基準値を設定するものである。
【０００７】
また、請求項３の画像形成装置は、
上記像形成部が、上記基準値設定部によって上記第２基準値が設定されている場合には、その基準値設定部によって上記第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成するものであり、
上記第１の空検知部が、上記基準値設定部によって上記第２基準値が設定されている場合と上記第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出するものである。
【０００８】
また、請求項４の画像形成装置は、
上記基準値設定部が、上記装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第１の空検知部であった場合に上記第１基準値を設定するものである。
【０００９】
また、請求項５の画像形成装置は、
上記トナー容器装填部に装填されているトナー容器が第１種類のトナー容器である場合にはそのトナー容器の空の検知を上記第１の空検知部と上記第２の空検知部との双方で行い、そのトナー容器装填部に装填されているトナー容器が上記第１種類のトナー容器以外の第２種類のトナー容器である場合にはそのトナー容器の空の検知を、上記第１の空検知部と上記第２の空検知部とのうち第２の空検知部で行う画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の画像形成装置によれば、複数種類の空検知部を備えるが、空を検知した空検知部の相違による実際の印刷可能枚数の変動は抑制される。
【００１１】
請求項２の画像形成装置によれば、差決定部を備えていない場合と比較して、実際の印刷可能枚数が多い。
【００１２】
請求項３の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、第１の空検知部によるトナー容器の空検知よりも先に第２の空検知部でトナー容器の空が検知される可能性が低くなる。
【００１３】
請求項４の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、実際の印刷可能枚数はさらに多い。
【００１４】
請求項５の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて、トナー容器装填部に装填されているトナー容器の種類と空検知部の種類との整合を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成部およびトナーカートリッジを示す概略構成図である。
【図３】図２に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８ＫのＣ−Ｃ矢視図である。
【図４】図３に示すＤ部の拡大一部透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８Ｋを示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示す画像形成装置１は、静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に用紙上に転写および定着することによりその用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する装置である。なお、この画像形成装置１は、用紙すなわち紙の記録媒体のみならず、ＯＨＰシートに代表される樹脂の記録媒体にも対応した装置であるが、以下の説明では、特に断らない限り、用紙で記録媒体を代表させて説明しているものとする。本実施形態の画像形成装置１は、互いに異なる色の画像形成を担う４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが並列に配置されたタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、複数色のトナー像からなるカラーの画像をプリントすることができる。４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および、ブラック（Ｋ）の各色に対応する。この画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。
【００１９】
４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは同様の構成を有しているため、これらを代表してブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋを取り上げて説明する。
【００２０】
図１，図２に示すように、画像形成部１０Ｋは、感光体１１と、感光体１１表面を帯電させる帯電器１２と、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体１１に照射する露光器１３と、感光体１１表面をトナーで現像する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写器１５と、中間転写ベルト２０上に一次転写器１５で転写されずに感光体１１上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニングブレード１６とを備えている。感光体１１は円筒状の表面を有しており、円筒の軸周りである矢印Ａ方向に回転する。現像器１４は、二成分現像方式を採用したものであり、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像器１４には現像ロール１４１が配備されている。
【００２１】
また、画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体１１からトナー像が転写される中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０からトナー像を用紙上に転写する二次転写器３０と、未定着のトナー像を用紙上に定着する定着器４０と、用紙を搬送経路Ｒ１に沿って搬送する用紙搬送部５０と、用紙を収容する用紙収容器６０と、画像形成装置１による画像の形成が終了した用紙を受ける排出用紙収容部７０とを備えている。定着器４０は、加熱機構４１１を有する定着ロール４１、および定着ロール４１に対向するように設けられた圧力ロール４２を備えている。また、この画像形成装置１全体の制御を行う制御部９５を備えている。
【００２２】
中間転写ベルト２０は、ベルト支持ロール２１，２２，２３，２４，２５によって支持された無端の帯状部材であり、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および二次転写器３０をこの順に経由する矢印Ｂ方向に周回移動する。また、この中間転写ベルト２０上には、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって、適宜に、濃度測定用のトナーパッチが形成される。この中間転写ベルト２０が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。
【００２３】
用紙搬送部５０は、用紙を搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。より詳細には、用紙搬送部５０は、用紙収容器６０から用紙を取り出す取出ロール５１と、搬送経路Ｒ１に沿って配置された、用紙を搬送する搬送ロール５２と、二次転写器３０がトナー像を転写するタイミングに合わせて二次転写器３０に用紙を送り込むレジストレーションロール５３と、用紙を画像形成装置１の外に排出する排出ロール５４とを備えている。用紙搬送部５０は、用紙を、用紙収容器６０から二次転写器３０および定着器４０を順に経る搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。
【００２４】
また、画像形成装置１は、図１，図２に示すように、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにそれぞれ対応した色のトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが装填されるトナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋと、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋへの、各色用のトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの着脱を検出する着脱センサ１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋとを備えている。４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋのそれぞれは、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋに着脱自在に装填されており、画像形成装置１の本体に対して引き出すことによって交換可能である。また、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの現像器１４とトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋとは、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内のトナーを現像器１４に補給する補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋによって連結されている。このトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが、本発明にいうトナー容器の一例に相当し、トナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋが、本発明にいうトナー容器装填部の一例に相当し、補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋが、本発明にいう補給路の一例に相当する。
【００２５】
４つのトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ、４つのトナーカートリッジ装填部１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋ、４つの着脱センサ１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋ、および４つの補給路１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋは、それぞれ同様の構成を有しているため、これらを代表してブラック（Ｋ）に対応するトナーカートリッジ１８Ｋ、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋ、着脱センサ１８２Ｋ、および補給路１８３Ｋを取り上げて説明する。
【００２６】
図３は、図２に示す画像形成部１０Ｋおよびトナーカートリッジ１８ＫのＣ−Ｃ矢視図であり、図４は、図３に示すＤ部の拡大一部透視図である。
【００２７】
補給路１８３Ｋは、フレキシブルなプラスチックの筒であり、一方の端部はトナーカートリッジ装填部１８１Ｋの、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーが送り出される送出口１８１１Ｋに接続され、もう一方の端部は、画像形成部１０Ｋの現像器１４のトナー受入口１４２に接続されている。補給路１８３Ｋ内には、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーを現像器１４に補給するためのオーガ１８３１Ｋが内蔵されており、このオーガ１８３１Ｋには、ステッピングモータ（不図示）の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００２８】
トナーカートリッジ１８Ｋは、円筒状の外形を有し、トナーカートリッジ１８Ｋには、シリアルナンバ（Ｓ／Ｎ）などが記録されたトナー容器メモリ（不図示）が備えられている。本実施形態では、トナーカートリッジ１８Ｋとして、小容量のもの（例えば２千枚印刷タイプ；以下２Ｋタイプと称する）および大容量のもの（例えば１万８千枚印刷タイプ；以下１８Ｋタイプと称する）から任意に選択されたものがトナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填される。
【００２９】
着脱センサ１８２Ｋは、トナーカートリッジ１８Ｋの、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへの着脱の検出を、トナーカートリッジ１８Ｋのメモリに記録されているシリアルナンバー（Ｓ／Ｎ）を読み取ることで行なっている。また、この着脱センサ１８２Ｋでは、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋの容量も検出される。着脱センサ１８２Ｋによる検出結果は図１に示す制御部９５へと送られる。
【００３０】
この画像形成装置１では、詳しくは後述するが、トナーが空であるという検知、いわゆる空検知を２種類の空検知部によって行なっており、いずれかの空検知部により空検知がなされた後は画像形成動作が禁止される。
【００３１】
図１に戻って画像形成装置１の説明を続ける。尚、各色毎に備えられているものについては、ブラック（Ｋ）用のものを代表的に取りあげて説明する。
【００３２】
図１に示す画像形成装置１は、第１の空検知部９１と、第２の空検知部９２と、第１空検知部用基準値設定部９３と、差決定部９４とを備えている。
【００３３】
第１の空検知部９１は、画像形成部１０Ｋで像が形成される度にトナーの消費量を算出し、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時からのその消費量の累積値を、その装填時に設定される第１空検知部用基準値と比較し、その累積値が第１空検知部用基準値よりも大きくなったことを受けて、トナーカートリッジ１８Ｋの空を検知する。
【００３４】
第２の空検知部９２は、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって予め中間転写ベルト２０上に形成されたトナーパッチのトナー濃度を測定するトナー濃度測定部９２１を有している。このトナー濃度測定部９２１は、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋよりも中間転写ベルト２０の周回移動方向の下流側かつ二次転写器３０よりもその周回移動方向の上流側における、中間転写ベルト２０のトナー像が形成される面と対向する位置に設けられている。第２の空検知部９２は、トナー濃度測定部９２１で測定されたトナー濃度を第２空検知部用基準値と比較し、そのトナー濃度が第２空検知部用基準値よりも低くなったことを受けて、トナーカートリッジ１８Ｋの空を検知する。
【００３５】
ここで、本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を第１の空検知部９１と第２の空検知部９２との双方で実行させる。また、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で実行させる。
【００３６】
第１空検知部用基準値設定部９３は、図３に示す着脱センサ１８２Ｋによる検出結果を制御部９５から取得する。また、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時に、第１の空検知部９１で用いられる第１空検知部用基準値を設定する。第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合には、その装填時に装填されたトナーカートリッジ１８Ｋの容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を第１空検知部用基準値として設定する。また、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合に第１基準値を第１空検知部用基準値として設定する。
【００３７】
差決定部９４は、第１基準値と第２基準値との差を、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する。
【００３８】
ここで、第１基準値と第２基準値との差に相当するトナー量は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時から、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ないトナー量であって、第１空検知部用基準値設定部９３で第２基準値を設定するに当たり、第１基準値よりも、差決定部９４で決定された差だけ少ない第２基準値を設定する。
【００３９】
また、画像形成部１０Ｋは、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合には、制御部９５による制御に従い、第１空検知部用基準値設定部９３によって第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成する。また、第１の空検知部９１は、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合と第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出する。
【００４０】
以下、図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明する。代表としてブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋについて説明すると、感光体１１が矢印Ａ方向に回転駆動され、感光体１１の表面に帯電器１２によって電荷が付与される。露光器１３は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体１１に照射することで静電潜像を形成する。より詳細には、露光器１３は、画像信号中のブラック（Ｋ）に対応するデータに応じた露光光を照射することで、感光体１１の表面に静電潜像を形成する。現像器１４は、静電潜像をブラック（Ｋ）のトナーで現像することで、トナー像を形成する。より詳細には、現像器１４内で攪拌することでトナーを帯電させ、帯電器１２および露光器１３によって形成された静電潜像上に現像ロール１４１を介してトナーを電気的に付着させることで、トナーによって描かれたトナー像を形成する。画像形成部１０Ｋの現像器１４には、現像器１４に連結された補給路１８３Ｋを介して、トナーカートリッジ１８Ｋからトナーが補給される。感光体１１は、トナー像の形成を受けてこのトナー像を保持する。感光体１１の表面に形成されたトナー像は、一次転写器１５によって中間転写ベルト２０に転写される。感光体１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に転写された後に、感光体１１上に残留する残留トナーは、クリーニングブレード１６でクリーニングされる。
【００４１】
ブラック（Ｋ）以外の色に対応する３つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋも、ブラック（Ｋ）に対応する画像形成部１０Ｋと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成する。中間転写ベルト２０は、支持ロール２１〜２５に支持され矢印Ｂ方向に周回移動しており、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、中間転写ベルト２０に、それぞれの色のトナー像を重畳して転写していく。中間転写ベルト２０には、このようにして画像データに応じたトナー像が形成され、トナー像を保持して移動する。
【００４２】
一方、用紙収容器６０内の用紙は、取出ロール５１によって取り出され、搬送ロール５２、およびレジストレーションロール５３によって搬送経路Ｒ１に沿って二次転写器３０に向かう方向に搬送される。二次転写器３０は、中間転写ベルト２０と用紙との間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト２０のトナー像を用紙上に転写する。二次転写器３０によって、トナー像は、最終的に用紙上に転写される。
【００４３】
用紙はさらに搬送経路Ｒ１に沿って定着器４０に向かう方向に搬送され、定着器４０の互いに対向する定着ロール４１と圧力ロール４２との間に、二次転写器３０を通過した用紙が搬送されてくると、用紙上のトナー像を構成する未定着トナーは、定着ロール４１の加熱機構４１１により溶融されて用紙上に定着される。このようにして、用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【００４４】
画像が形成された用紙はさらに搬送経路Ｒ１に沿って排出ロール５４に向かう方向に搬送され、排出ロール５４によって排出される。排出された用紙は、排出用紙収容部７０に積載される。
【００４５】
次に、トナーの空検知について詳細に説明する。尚、以下では、各色毎に備えられているものについては、ブラック（Ｋ）用のものを代表的に取りあげて説明する。
【００４６】
本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を第１の空検知部９１と第２の空検知部９２との双方で行う。また、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で行う。
【００４７】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合、トナーカートリッジ１８Ｋ内のみならず補給路１８３Ｋ内のトナーも空となっている。また、現像器内でのトナー濃度の低下も引き起こしている。この状態でトナーカートリッジ装填部１８１Ｋにトナーカートリッジ１８Ｋが装填されたときは、補給路１８３Ｋ内へのトナー充填や現像器内でのトナー濃度回復分のトナー充填が行われる。このときに消費されるトナー量は、約６００枚の印刷分に相当するトナー量である。
【００４８】
ここで、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）であった場合は、２千枚印刷分のトナー量のうちの６００枚分が消費されて、計算上は、１４００枚分が画像形成のトナーとして使用できることになる。つまり、実際の印刷可能枚数がいわば目減りしていることになる。この目減りの量は、上述したように約６００枚の印刷分に相当するが、トナーカートリッジが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合と大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合とでは、本来予定されている印刷可能枚数に対する目減りの影響は小容量のものである場合により大きい。このため、トナーカートリッジが小容量のもの（例えば２Ｋタイプ）である場合には、出来るだけ、第１の空検知部９１によって空が検知されることが望ましい。
【００４９】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合、トナーカートリッジ１８Ｋ内のトナーは空になっているものの、補給路１８３Ｋ内にはトナーが残っている。この状態でトナーカートリッジ装填部１８１Ｋにトナーカートリッジ１８Ｋが装填されたときは、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填は行われない。このため、例えば、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが２Ｋタイプのものであった場合でも、２千枚印刷分のトナー量の全てが画像形成のトナーとして使用できる。
【００５０】
このため、本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２であった場合には、トナーカートリッジにおけるトナーの空を第１の空検知部９１で正しく検知するために、トナーカートリッジ１８Ｋのタイプに応じた第１基準値（例えば２Ｋタイプであれば２千枚印刷分のトナー量に相当する値）よりも小さい第２基準値（例えば１４００枚印刷分のトナー量に相当する値）が第１空検知部用基準値として設定される。
【００５１】
ところが、一般に、トナーカートリッジには、表示されている容量よりも若干多めにトナーが入っている。そこで、本実施形態の第１空検知部用基準値設定部９３は、第１基準値と第２基準値との差を、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時から、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したときのトナー濃度の回復までに消費されるトナーの量（約６００枚印刷分のトナー量）よりも少ないトナー量（例えば３００枚印刷分のトナー量）に相当する差だけ１基準値よりも小さい第２基準値を第１空検知部用基準値として設定する。この結果、例えば、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されたトナーカートリッジ１８Ｋが２Ｋタイプであった場合は、上述した１４００枚印刷分のトナー量に相当する第２基準値ではなくて、１７００枚印刷分のトナー量に相当する第２基準値が第１空検知部用基準値として設定される。
【００５２】
ここで、第１基準値と第２基準値との差は、差決定部９４によって、第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度に基づいて、０枚印刷分から上述した６００枚印刷分までの範囲内で決定される。空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度は、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時からトナー濃度の回復までに実際に消費されるトナーの量との相関が強い。このため、第１基準値と第２基準値との差を、空が検知されたときのトナーパッチのトナー濃度に応じた適切な差に決定することで、トナーカートリッジ１８Ｋ内のトナーを充分に使い尽くしたときにトナーの空が検知されることとなる。つまり、多めにカートリッジに入っているトナーを充分に使うことで、実際の印刷可能枚数が増える。
【００５３】
但し、このような差決定部９４による決定は、トナーがカートリッジに多めに入っていることを前提としているので、カートリッジに実際に入っているトナーの量によっては、第２の空検知部９２によって空が検知される場合がある。
【００５４】
そこで、本実施形態の画像形成部１０Ｋは、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合には、第１空検知部用基準値設定部９３によって第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成する。すなわち、薄い濃度で画像が形成されることとなるため、画像形成に必要なトナーの消費量が抑えられる。このとき、第１の空検知部９１は、第１空検知部用基準値設定部９３によって第２基準値が設定されている場合と第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出する。これにより、第１の空検知部９１によるトナーカートリッジ１８Ｋの空検知よりも先に第２の空検知部９２でトナーカートリッジ１８Ｋの空が検知される可能性が低くなるとともに、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第２の空検知部９２であっても、その後装填されたトナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーによる実際の印刷可能枚数が増える。
【００５５】
トナーカートリッジ装填部１８１Ｋへのトナーカートリッジ１８Ｋの装填時前に最後にトナーカートリッジ１８Ｋの空を検知したのが第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第１の空検知部９１であった場合には、上述したように、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填は行われない。このため、第１空検知部用基準値設定部９３は、トナーカートリッジ１８Ｋのタイプに応じた第１基準値（例えば２Ｋタイプであれば２千枚印刷分のトナー量に相当する値）を第１空検知部用基準値として設定する。これにより、トナーカートリッジ１８Ｋに収容されたトナーによる実際の印刷可能枚数がさらに増える。
【００５６】
ところで、上述したように本実施形態では、トナーカートリッジ装填部１８１Ｋに装填されているトナーカートリッジ１８Ｋが大容量のもの（例えば１８Ｋタイプ）である場合には、制御部９５は、トナーカートリッジ１８Ｋの空の検知を、第１の空検知部９１と第２の空検知部９２とのうち第２の空検知部９２で実行させる。これは、トナーカートリッジ１８Ｋが大容量である場合には、補給路１８３Ｋ内へトナー充填やトナー濃度低下分のトナー充填の影響が小さく、むしろ、第１の空検知部９１でトナーの消費量を算出して累積することによる誤差の影響が大きいからである。
【００５７】
尚、上述した実施形態では、本発明にいう像保持体が、中間転写ベルトである例を挙げて説明したが、本発明にいう像保持体は、これに限られるものではなく、例えばロールなどであってもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、本発明にいう像形成部が、タンデム型の電子写真方式の像形成部である例を挙げて説明したが、本発明にいう像形成部は、これに限られるものではなく、例えばロータリ型の電子写真方式の像形成部などであってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１ 感光体
１２ 帯電器
１３ 露光器
１４ 現像器
１４１ 現像ロール
１４２ トナー受入口
１５ 一次転写器
１６ クリーニングブレード
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ トナーカートリッジ
１８１Ｙ，１８１Ｍ，１８１Ｃ，１８１Ｋ トナーカートリッジ装填部
１８１１Ｋ 送出口
１８２Ｙ，１８２Ｍ，１８２Ｃ，１８２Ｋ 着脱センサ
１８３Ｙ，１８３Ｍ，１８３Ｃ，１８３Ｋ 補給路
１８３１Ｋ オーガ
２０ 中間転写ベルト
２１，２２，２３，２４，２５ ベルト支持ロール
３０ 二次転写器
４０ 定着器
４１ 定着ロール
４１１ 加熱機構
４２ 圧力ロール
５０ 用紙搬送部
５１ 取出ロール
５２ 搬送ロール
５３ レジストレーションロール
５４ 排出ロール
６０ 用紙収容器
７０ 排出用紙収容部
９１ 第１の空検知部
９２ 第２の空検知部
９２１ トナー濃度測定部
９３ 第１空検知部用基準値設定部
９４ 差決定部
９５ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、
前記像保持体の表面にトナーで像を形成する像形成部と、
前記トナー容器装填部に装填されているトナー容器内のトナーを前記像形成部に補給する補給路と、
前記像形成部で像が形成される度にトナーの消費量を算出し、前記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時からの該消費量の累積値を、該装填時に設定される基準値と比較することで、該トナー容器の空を検知する第１の空検知部と、
前記像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定し、該トナー濃度を基準値と比較することで前記トナー容器の空を検知する第２の空検知部と、
前記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時に、前記第１の空検知部で用いられる基準値を設定する基準値設定部であって、該装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第２の空検知部であった場合には、該装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、該第１基準値と該第２基準値との差に相当するトナー量は、該装填時から前記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１基準値と前記第２基準値との差を、前記第２の空検知部でトナー容器の空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する差決定部を備え、
前記基準値設定部が、前記第２基準値を設定するに当たり、前記第１基準値よりも、前記差決定部で決定された差だけ少ない第２基準値を設定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像形成部が、前記基準値設定部によって前記第２基準値が設定されている場合には、該基準値設定部によって前記第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成するものであり、
前記第１の空検知部が、前記基準値設定部によって前記第２基準値が設定されている場合と前記第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準値設定部が、前記装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第１の空検知部であった場合に前記第１基準値を設定するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー容器装填部に装填されているトナー容器が第１種類のトナー容器である場合には該トナー容器の空の検知を前記第１の空検知部と前記第２の空検知部との双方で行い、該トナー容器装填部に装填されているトナー容器が前記第１種類のトナー容器以外の第２種類のトナー容器である場合には該トナー容器の空の検知を、前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第２の空検知部で行うことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１】
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
トナーが収容されたトナー容器が着脱自在に装填されるトナー容器装填部と、
前記像保持体の表面にトナーで像を形成する像形成部と、
前記トナー容器装填部に装填されているトナー容器内のトナーを前記像形成部に補給する補給路と、
前記像形成部で像が形成される度にトナーの消費量を算出し、前記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時からの該消費量の累積値を、該装填時に設定される基準値と比較することで、該トナー容器の空を検知する第１の空検知部と、
前記像形成部によって形成される像のトナー濃度を測定し、該トナー濃度を基準値と比較することで前記トナー容器の空を検知する第２の空検知部と、
前記トナー容器装填部へのトナー容器の装填時に、前記第１の空検知部で用いられる基準値を設定する基準値設定部であって、該装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第２の空検知部であった場合には、該装填時に装填されたトナー容器の容量に応じた第１基準値よりも小さい第２基準値を設定する、該第１基準値と該第２基準値との差に相当するトナー量は、該装填時から前記トナー濃度の回復までに消費されるトナーの量よりも少ない基準値設定部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１基準値と前記第２基準値との差を、前記第２の空検知部でトナー容器の空を検知したときのトナー濃度に基づいて決定する差決定部を備え、
前記基準値設定部が、前記第２基準値を設定するに当たり、前記第１基準値よりも、前記差決定部で決定された差だけ少ない第２基準値を設定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像形成部が、前記基準値設定部によって前記第２基準値が設定されている場合には、該基準値設定部によって前記第１基準値が設定されている場合に較べて低いトナー濃度でトナーの像を形成するものであり、
前記第１の空検知部が、前記基準値設定部によって前記第２基準値が設定されている場合と前記第１基準値が設定されている場合とのトナー濃度の差に拘わらず同一の算出方法でトナーの消費量を算出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準値設定部が、前記装填時前に最後にトナー容器の空を検知したのが前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第１の空検知部であった場合に前記第１基準値を設定するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー容器装填部に装填されているトナー容器が第１種類のトナー容器である場合には該トナー容器の空の検知を前記第１の空検知部と前記第２の空検知部との双方で行い、該トナー容器装填部に装填されているトナー容器が前記第１種類のトナー容器以外の第２種類のトナー容器である場合には該トナー容器の空の検知を、前記第１の空検知部と前記第２の空検知部とのうち該第２の空検知部で行うことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６８３６８（Ｐ２０１２−６８３６８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１２０１１（Ｐ２０１０−２１２０１１）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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