画像形成装置
【課題】廃トナー容器の満杯検出に用いられる光センサーの発光素子の寿命を延ばすと共に、消費電力を削減する。
【解決手段】トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナーボトル４６に回収し、光センサーである満杯検出センサー４７を用いて廃トナーボトル４６の満杯検出を実行する画像形成装置であって、トナー像のドットカウント値に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする演算制御部６を具備する。
【解決手段】トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナーボトル４６に回収し、光センサーである満杯検出センサー４７を用いて廃トナーボトル４６の満杯検出を実行する画像形成装置であって、トナー像のドットカウント値に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする演算制御部６を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム上に残留したトナーを廃トナーとして収容するボトル形状の廃トナー容器（廃トナーボトル）と、該廃トナー容器の首部に赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子により光を照射すると共に、首部を透過する光をフォトトランジスター等の受光素子により受光する光センサーとを備え、当該光センサーの検出結果に基づいて上記首部の光透過量を判定することにより廃トナー容器の満杯検出を行うものがある。例えば、下記特許文献１には、このような画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境意識の高まりにより可能な限り電子部品の寿命を延ばすと共にその消費電力を削減することが望まれている。しかしながら、上記従来技術では、廃トナー容器が空に近い状態であったとしても、廃トナー容器が満杯に近い状態と同じ頻度で発光素子に発光させて満杯検出を行うので、電力を無駄に消費すると共に、発光素子の寿命が短くなってしまう。例えば、発光素子が、比較的寿命が長くかつ消費電力が小さいＬＥＤであったとしても、発光回数が多くなってしまうと、寿命及び消費電力への影響は避けられない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、廃トナー容器の満杯検出に用いられる光センサーの発光素子の寿命を延ばすと共に、消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナー容器に回収し、光センサーを用いて廃トナー容器の満杯検出を実行する画像形成装置であって、画像形成の処理情報に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定する推定手段と、推定手段により推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする制御手段とを具備するという手段を採用する。
【０００７】
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、制御手段は、廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域に区分し、各領域に異なる実行頻度を割り当てることにより満杯検出の実行頻度を決定するという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、各領域は、廃トナー量が多いほど狭く設定されているという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、推定手段は、画像形成におけるトナー像のドットカウント値に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定するという手段を採用する。
【００１０】
本発明では、第５の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、推定手段は、画像形成における印字率に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光センサーを用いて廃トナー容器内の満杯検出を実行する画像形成装置であって、画像形成の処理情報に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする。つまり、本発明によれば、廃トナー容器内の廃トナー量が少ない状態では満杯検出の実行頻度を低くすることができる。したがって、本発明によれば、従来のように廃トナー容器内の廃トナー量に関係なく常に一定頻度で満杯検出を実行していた場合に比べて、満杯検出に使用される光センサーの発光素子の点灯回数を少なくして、その寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合機Ａの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における廃トナー領域と満杯検出の実行間隔との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機Ａは、電子写真方式に基づいて画像形成を行う画像形成装置であり、図１に示すように、操作表示部１、画像読取部２、画像データ記憶部３、画像形成部４、通信部５及び演算制御部６を備える。
【００１４】
操作表示部１は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザーと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインターフェイスとして機能する。操作表示部１は、操作キーまたはタッチパネルに表示された操作ボタンに対するユーザーの操作指示を操作信号として演算制御部６に出力するとともに、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてタッチパネルに種々の情報を表示する。
【００１５】
画像読取部２は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてＡＤＦ（Automatic document feeder：自動原稿送り装置）により自動給紙される原稿またはプラテンガラス上に載置された原稿の表面画像（原稿画像）をラインセンサーで読み取って原稿画像データに変換し、この原稿画像データを画像データ記憶部３に出力する。
【００１６】
画像データ記憶部３は、半導体メモリーまたはハードディスク装置等であり、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、原稿画像データ、通信部５が外部のクライアントコンピューターから受信するプリント画像データ及び通信部５が外部のファクシミリ装置から受信するファクシミリ画像データを記憶すると共にこれら画像データを読み出して画像形成部４に出力する。
【００１７】
画像形成部４は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、給紙カセット４８から取り出した記録紙Ｐに画像データ記憶部３から読み出した画像データに基づくトナー像を画像形成するものである。このような画像形成部４は、図１に示すように、ベルトローラー４１、中間転写ベルト４２、トナーの各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対応する４つの画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ、１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ、廃トナー搬送部４５、廃トナーボトル４６、満杯検出センサー４７、給紙カセット４８、ピックアップローラー４９、搬送ローラー５０、レジストローラー５１、２次転写ローラー５２、定着ローラー５３、排紙ローラー５４及び排紙トレイ５５を備えている。なお、廃トナーボトル４６は、本実施形態における廃トナー容器である。
【００１８】
ベルトローラー４１は、図示するように、離間して配設された３つのローラー、つまり駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ及びテンションローラー４１ｃからなる。すなわち、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとは水平方向に一定距離を空けて配置され、テンションローラー４１ｃは、このような駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの間かつ若干上方に変位した位置に配置されている。中間転写ベルト４２は、このようなベルトローラー４１（駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ、テンションローラー４１ｃ）に架け渡された無端ベルトであり、駆動ローラー４１ａによって矢印で示す方向に走行する。
【００１９】
すなわち、中間転写ベルト４２は、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの間においては水平方向に走行する。また、上述した駆動ローラー４１ａは、駆動力を発生するモーターが軸結合されたローラーであり、モーターの動力によって中間転写ベルト４２を矢印方向に走行させる。上記従動ローラー４１ｂは、自由回転するように設けられたフリーローラーであり、中間転写ベルト４２を駆動ローラー４１ａの動力に従って案内する。また、上記テンションローラー４１ｃは、回転軸が可動可能に設けられ、所定の付整力で中間転写ベルト４２を押圧することにより一定のテンション（張力）を中間転写ベルト４２に付与するローラーである。
【００２０】
画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、図示するように、上述した中間転写ベルト４２の水平走行部位に所定間隔を空けて設けられている。これら画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋのうち、画像形成ユニット４３Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するユニットであり、従動ローラー４１ｂに最も近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｍは、マゼンダ（Ｍ）のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット４３Ｙの次に従動ローラー４１ｂに近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｃは、シアン（Ｃ）のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット４３Ｍの次に従動ローラー４１ｂに近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｋは、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成するユニットであり、駆動ローラー４１ａに最も近い位置に設けられている。
【００２１】
このような画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、図示するように、感光体ドラム４３ａ、帯電部４３ｂ、レーザースキャニングユニット４３ｃ、現像ユニット４３ｄ及びクリーナー４３ｅを構成要素としている。なお、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、トナー画像の色のみが異なっているだけであり、構成要素は同一である。
【００２２】
感光体ドラム４３ａは、周面が所定の感光体材料（例えばアモルファスシリコン）で形成された円筒部材である。帯電部４３ｂは、感光体ドラム４３ａの周面（感光面）を均一に帯電させるものである。レーザースキャニングユニット４３ｃは、帯電状態の上記感光面にレーザー光を照射することにより、感光面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット４３ｄは、感光面にトナーを供給することにより当該感光面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するものである。クリーナー４３ｅは、トナー画像の転写後の感光面に残留するトナー（残留トナー）を掻き落として除去するものである。
【００２３】
１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、図示するように画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋに対応して４つ設けられており、各々に中間転写ベルト４２を挟んだ状態で各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの感光体ドラム４３ａに対向配置されている。また、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋには１次転写バイアス（高電圧）が印加されており、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、この１次転写バイアスの作用によって各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの記感光体ドラム４３ａにそれぞれ形成された各色のトナー像を中間転写ベルト４２に転写（１次転写）させる。
【００２４】
廃トナー搬送部４５は、搬送スクリューや該搬送スクリューを収容する搬送路等から構成されており、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋのクリーナー４３ｅにより感光面から掻き落とされた残留トナーを回収し、廃トナーＴとして廃トナーボトル４６に搬送するものである。廃トナーボトル４６は、上記廃トナー搬送部４５から供給された廃トナーＴを収容・貯留する容器であり、複合機本体に着脱自在に取り付けられている。
【００２５】
この廃トナーボトル４６は、図示するように、首部４６ａの上部に設けられた収容口４６ｂ（開口）が上向きとなるように複合機本体に装着されており、廃トナー搬送部４５の後端部から落下する廃トナーＴを収容口４６ｂから収容する。なお、このような廃トナーボトル４６は、満杯状態まで廃トナーＴを収容すると、ユーザーによって取り外されて内容物である廃トナーＴが取り出され、空状態となって再装着される。また、満杯状態まで廃トナーが収容された廃トナーボトル４６は、ユーザーによって取り外されて、新たな廃トナーボトル４６が装着されてもよい。
【００２６】
満杯検出センサー４７は、このような廃トナーボトル４６の首部４６ａに所定の光（検査光）を照射することにより廃トナーボトル４６の満杯検出を行う光センサーである。すなわち、満杯検出センサー４７は、図１に示すように、廃トナーボトル４６の首部４６ａに対応する位置に設けられた赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）４７ａ（発光素子）と、当該赤外ＬＥＤ４７ａに首部４６ａを挟んで対向配置されたフォトトランジスタ４７ｂ（受光素子）とから構成されており、赤外ＬＥＤ４７ａから首部４６ａに照射された検査光の透過強度をフォトトランジスタ４７ｂで検出することによって、廃トナーボトル４６内の廃トナーＴが首部４６ａに差し掛かるまで増えたか、つまり廃トナーボトル４６が満杯状態になったかを検出する。
【００２７】
廃トナーボトル４６において廃トナーＴが首部４６ａに差し掛かるまで増えると、廃トナーＴによって検査光が遮られるので、フォトトランジスタ４７ｂで検出される検査光の透過強度は低下する。満杯検出センサー４７は、このような検査光の透過強度を示す信号を検出信号として演算制御部６に出力する。
【００２８】
給紙カセット４８は、Ａ４サイズやＢ５サイズ等、所定形状の記録紙Ｐを複数枚重ねた状態で収容する容器である。ピックアップローラー４９は、給紙カセット４８の上部において記録紙Ｐに圧接するように設けられ、給紙カセット４８内の記録紙Ｐを１枚づつ取り出して搬送ローラー５０に送り出すローラーである。搬送ローラー５０は、ピックアップローラー４９から給紙された記録紙Ｐをレジストローラー５１に向けて搬送するローラーである。レジストローラー５１は、搬送ローラー５０から供給された記録紙Ｐを所定のタイミングで２次転写ローラー５２に供給するローラーである。
【００２９】
２次転写ローラー５２は、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ローラー４１ａに対向配置されたローラーであり、中間転写ベルト４２上のトナー画像を記録紙Ｐに転写（２次転写）させるものである。この２次転写ローラー５２には、２次転写バイアス（高電圧）が印加されており、２次転写ローラー５２は、この２次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト４２上のトナー画像を記録紙Ｐに転写（２次転写）させる。
【００３０】
定着ローラー５３は、内部にヒータを備えた加熱ローラー５３ａと、当該加熱ローラー５３ａに圧接する加圧ローラー５３ｂとから構成されている。この定着ローラー５３は、加熱ローラー５３ａと加圧ローラー５３ｂとで各色のトナー画像が転写された記録紙Ｐを挟み込むことにより記録紙Ｐを加熱及び加圧して、各色のトナー画像を記録紙Ｐ上に定着させる。排紙ローラー５４は、定着ローラー５３から供給された記録紙Ｐを排紙トレイ５５に向けて搬送するローラーである。排紙トレイ５５は、排紙ローラー５４から供給された記録紙Ｐを収容・保持する収容部である。
【００３１】
通信部５は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、電話回線を介して外部の複合機あるいはファクシミリ装置と通信を行うと共に、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してクライアントコンピューター等と通信を行うものである。すなわち、この通信部５は、Ｇ３等のファクシミリ規格に準拠した通信機能とイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。
【００３２】
演算制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この演算制御部６は、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより複合機Ａの全体動作を制御する。
【００３３】
詳細については後述するが、演算制御部６は、上記各種の演算処理の一環として上記廃トナーボトル４６の満杯判定処理を行う。すなわち、演算制御部６は、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにおける各色の画像形成の処理情報に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナーＴの量（廃トナー量）を推定すると共に、自らが推定した廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くするように満杯検出センサー４７を制御する。このような演算制御部６は、本実施形態における推定手段及び制御手段である。
【００３４】
次に、このように構成された複合機Ａの動作について説明する。
最初に本複合機Ａの全体動作を説明する。例えばユーザーがＡＤＦに原稿をセットし、また操作表示部１を操作することによって原稿の複写（コピー）を指示すると、当該指示に関する指示信号は操作表示部１から演算制御部６に入力される。この結果、演算制御部６は、画像読取部２に原稿の頁毎に原稿画像を順次読み取らせると共に、当該原稿画像の原稿画像データを画像データ記憶部３に記憶させる。そして、演算制御部６は、上記原稿画像データに基づいて各トナー色に対応するビットマップ画像データをそれぞれ生成し、これらビットマップ画像データに基づいて原稿画像の画像形成処理を画像形成部４に実行させる。
【００３５】
すなわち、演算制御部６は、ピックアップローラー４９を駆動させて給紙カセット４８内の記録紙Ｐを１枚づつ取り出して搬送ローラー５０に送り出させると共に当該搬送ローラー５０を駆動させて記録紙Ｐをレジストローラー５１に向けて搬送させる。また、演算制御部６は、駆動ローラー４１ａを駆動させて中間転写ベルト４２を走行状態とすると共に、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋを駆動させ、上述した各ビットマップ画像データに基づいて各色のトナー像を各感光体ドラム４３ａの感光面（周面）に形成させる。そして、演算制御部６は、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋに１次転写バイアスを印加させることによって、各感光体ドラム４３ａのトナー像を中間転写ベルト４２上に１次転写させる。
【００３６】
そして、演算制御部６は、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにおける各色の画像形成の処理タイミングに合わせてレジストローラー５１を駆動させると共に２次転写ローラー５２に２次転写バイアスを印加させることによって、記録紙Ｐの所望位置に中間転写ベルト４２上のトナー画像（原稿画像）を２次転写させる。そして、演算制御部６は、定着ローラー５３及び排紙ローラー５４を駆動させて、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着させると共に排紙トレイ５５に排出させる。
【００３７】
このような画像形成部４の画像形成処理においては、１枚の記録紙Ｐに対する画像形成の度に、廃トナーＴが各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋから廃トナー搬送部４５を介して廃トナーボトル４６に収容される。演算制御部６は、図２のフローチャートに示すように、各ビットマップ画像データに基づいて、廃トナーボトル４６が空になってから各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋが今までに形成したトナー像のドットカウント値を記録紙Ｐ毎かつ各トナー色毎に算出する（ステップＳ１）。
【００３８】
そして、演算制御部６は、当該各ドットカウント値の積算値と予め記憶している１ドットあたりのトナー消費量とを乗算することによって、各トナー色毎にトナー消費量を算出する（ステップＳ２）。そして、演算制御部６は、各トナー色のトナー消費量を合計することにより、廃トナーボトル４６が一旦取り外されて空状態になってから今までに、画像形成によって消費された総トナー消費量を算出する（ステップＳ３）。
【００３９】
そして、演算制御部６は、例えば上記総トナー消費量に所定の係数（推定係数）を乗算することによって、廃トナーボトル４６が一旦空状態になってから今までに廃トナーボトル４６に収容された廃トナー量を算出（推定）する（ステップＳ４）。すなわち、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの現像ユニット４３ｄから感光体ドラム４３ａに供給されるトナー量（つまりトナー消費量）のうち、中間転写ベルト４２に転写されずに感光体ドラム４３ａに残留するトナー量（残留トナー量）は、個々の画像形成において多少のばらつきがあるものの多数回の画像形成について見ると、ある一定の割合（トナー残留率）となる。
【００４０】
演算制御部６は、このような推定係数を制御用パラメーターの１つとして予め記憶しており、当該推定係数と上記ステップＳ３によって計算された総トナー消費量とに基づいて廃トナー量を算出（推定）する。なお、ステップＳ４において算出された廃トナー量は、廃トナーボトル４６が一旦取り外されて空状態になる度にリセットされて「０」になる。
【００４１】
続いて、演算制御部６は、ステップＳ４の処理の後に、自らが推定した廃トナー量に基づいて満杯検出の実行頻度を設定する（ステップＳ５）。この実行頻度の設定方法については、図３を参照して以下に詳しく説明する。
【００４２】
演算制御部６は、廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域（廃トナー領域）に区分し、当該廃トナー領域の各々に満杯検出の実行頻度を割り当てている。このような廃トナー領域と満杯検出の実行頻度との関係は、例えば制御テーブルとして演算制御部６に予め記憶されている。
【００４３】
図３は、廃トナー量における廃トナー領域と満杯検出の実行頻度との関係の一例を示しており、３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3が設定されている状態を示している。これら３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3は、図示するように廃トナー量が多いほど狭い領域、つまり廃トナー領域Ｒ1→廃トナー領域Ｒ2→廃トナー領域Ｒ3の順で狭く設定されている。また、廃トナー量は時間経過と共に徐々に増加するが、図３では、一番少ない廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ1には満杯検出の実行頻度として１００ｍｓ間隔が割り当て、次に少ない廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ2には満杯検出の実行頻度として７０ｍｓ間隔が割り当て、一番多い廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ3には満杯検出の実行頻度として５０ｍｓ間隔が割り当てることを示している。
【００４４】
演算制御部６は、ステップＳ４で計算された廃トナー量が比較的少ない廃トナー領域Ｒ1に属する場合には、最も長い間隔である１００ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当て、廃トナー量が中くらいの廃トナー領域Ｒ2に属する場合には、中くらいの間隔である７０ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当て、廃トナー量が比較的多い廃トナー領域Ｒ3に属する場合には、最も短い間隔である５０ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当てる。すなわち、演算制御部６は、自らが推定した廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くするように満杯検出センサー４７を制御する。
【００４５】
このように、演算制御部６は、画像形成部４が記録紙Ｐの１頁分の画像形成を行う度に、上記ステップＳ１〜Ｓ５の処理を実行して満杯検出の実行頻度を決定する。そして、演算制御部６は、当該決定された頻度で赤外ＬＥＤ４７ａに発光信号を出力すると共にフォトトランジスタ４７ｂの検出信号を取り込むことにより廃トナーボトル４６の満杯検出を行う（ステップＳ６）。例えばステップＳ４で計算される廃トナー量が廃トナー領域Ｒ1に属する場合、１００ｍｓ間隔で赤外ＬＥＤ４７ａに発光信号を出力すると共にフォトトランジスタ４７ｂの検出信号を１００ｍｓ間隔で取り込むことにより廃トナーボトル４６が満杯状態になったか否かを判定する。
【００４６】
このような本実施形態によれば、廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする。つまり、本実施形態によれば、廃トナーボトル４６内の廃トナー量が少ない状態では満杯検出の実行頻度を低くすることができる。これにより、本実施形態によれば、従来のように廃トナーボトル４６内の廃トナー量に関係なく常に一定頻度で満杯検出を実行していた場合に比べて、満杯検出に使用される満杯検出センサー４７の赤外ＬＥＤ４７ａの点灯回数を少なくして、その寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態によれば、３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3が廃トナー領域Ｒ1→廃トナー領域Ｒ2→廃トナー領域Ｒ3の順で狭く設定されているので、廃トナー量が多くなるほどに満杯検出の実行頻度が高くなる。したがって、これによっても従来よりも満杯検出センサー４７の寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において、演算制御部６は、ドットカウント値をトナー消費量に関連性を有する画像形成の処理情報として用いて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定したが、本発明はこれに限定されず、トナー消費量に関連性を有する画像形成の処理情報であればドットカウント値以外の情報を用いてもよい。例えばトナー消費量に関連性を有する原稿画像の印字率に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定するようにしてもよい。すなわち、演算制御部６は、画像データに基づいて原稿画像の印字率を頁毎に算出し、該印字率に基づいて原稿画像の画像形成に要するトナー消費量を各トナー色毎に算出し、廃トナーボトル４６を一旦空状態にしてから今までの総トナー消費量を上記各トナー色毎のトナー消費量に基づいて算出し、該総トナー消費量と推定係数とに基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定する。
【００４９】
また、演算制御部６は、実行ジョブ数に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定してもよい。例えば、演算制御部６は、１つのジョブあたりのトナー消費量の平均値を予め記憶し、廃トナーボトル４６を一旦空状態にしてから今までに実行されたジョブ数と１つのジョブあたりのトナー消費量の平均値とに基づいて総トナー消費量を算出し、該総トナー消費量に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定する。
【００５０】
（２）上記実施形態では、図３に示すように廃トナー量の取り得る範囲を３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3に区分することにより１００ｍｓ間隔、７０ｍｓ間隔及び５０ｍｓ間隔という３つの満杯検出の実効頻度の何れかを設定したが、廃トナー領域の区分数は３つ以外でも良く、また満杯検出の実効頻度も３つの間隔に限定されない。また、上記実施形態では、廃トナー量が多いほど狭い領域となるように３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3を設定したが、廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3を全て同一の広さに設定しても良い。
【００５１】
（３）上記実施形態では、廃トナーボトル４６に満杯検出センサー４７が設けられ、当該満杯検出センサー４７が用いられる廃トナーボトル４６の満杯検出における実行頻度を制御しているが、本発明はこれに限定されない。つまり、ボトル形状ではない廃トナー容器に満杯検出センサーが設けられ、当該満杯検出センサーを用いて廃トナー容器の満杯検出を行う画像形成装置に本発明を適用する。これによって、ボトル形状ではない廃トナー容器の満杯検出における実行頻度を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ…複合機、１…操作表示部、２…画像読取部、３…画像データ記憶部、４…画像形成部、５…通信部、６…演算制御部（推定手段、制御手段）、４１…ベルトローラー、４２…中間転写ベルト、４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ…画像形成ユニット、４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ…１次転写ローラー、４５…廃トナー搬送部、４６…廃トナーボトル（廃トナー容器）、４７…満杯検出センサー、４８…給紙カセット、４９…ピックアップローラー、５０…搬送ローラー、５１…レジストローラー、５２…２次転写ローラー、５３…定着ローラー、５４…排紙ローラー、５５…排紙トレイ、４１ａ…駆動ローラー、４１ｂ…従動ローラー、４１ｃ…テンションローラー、４３ａ…感光体ドラム、４３ｂ…帯電部、４３ｃ…レーザースキャニングユニット、４３ｄ…現像ユニット、４３ｅ…クリーナー、４６ａ…首部、４６ｂ…収容口、４７ａ…赤外ＬＥＤ、４７ｂ…フォトトランジスタ、５３ａ…加熱ローラー、５３ｂ…加圧ローラー、Ｐ…記録紙、Ｔ…廃トナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム上に残留したトナーを廃トナーとして収容するボトル形状の廃トナー容器（廃トナーボトル）と、該廃トナー容器の首部に赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子により光を照射すると共に、首部を透過する光をフォトトランジスター等の受光素子により受光する光センサーとを備え、当該光センサーの検出結果に基づいて上記首部の光透過量を判定することにより廃トナー容器の満杯検出を行うものがある。例えば、下記特許文献１には、このような画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境意識の高まりにより可能な限り電子部品の寿命を延ばすと共にその消費電力を削減することが望まれている。しかしながら、上記従来技術では、廃トナー容器が空に近い状態であったとしても、廃トナー容器が満杯に近い状態と同じ頻度で発光素子に発光させて満杯検出を行うので、電力を無駄に消費すると共に、発光素子の寿命が短くなってしまう。例えば、発光素子が、比較的寿命が長くかつ消費電力が小さいＬＥＤであったとしても、発光回数が多くなってしまうと、寿命及び消費電力への影響は避けられない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、廃トナー容器の満杯検出に用いられる光センサーの発光素子の寿命を延ばすと共に、消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナー容器に回収し、光センサーを用いて廃トナー容器の満杯検出を実行する画像形成装置であって、画像形成の処理情報に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定する推定手段と、推定手段により推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする制御手段とを具備するという手段を採用する。
【０００７】
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、制御手段は、廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域に区分し、各領域に異なる実行頻度を割り当てることにより満杯検出の実行頻度を決定するという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、各領域は、廃トナー量が多いほど狭く設定されているという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、推定手段は、画像形成におけるトナー像のドットカウント値に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定するという手段を採用する。
【００１０】
本発明では、第５の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、推定手段は、画像形成における印字率に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光センサーを用いて廃トナー容器内の満杯検出を実行する画像形成装置であって、画像形成の処理情報に基づいて廃トナー容器内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする。つまり、本発明によれば、廃トナー容器内の廃トナー量が少ない状態では満杯検出の実行頻度を低くすることができる。したがって、本発明によれば、従来のように廃トナー容器内の廃トナー量に関係なく常に一定頻度で満杯検出を実行していた場合に比べて、満杯検出に使用される光センサーの発光素子の点灯回数を少なくして、その寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合機Ａの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における廃トナー領域と満杯検出の実行間隔との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機Ａは、電子写真方式に基づいて画像形成を行う画像形成装置であり、図１に示すように、操作表示部１、画像読取部２、画像データ記憶部３、画像形成部４、通信部５及び演算制御部６を備える。
【００１４】
操作表示部１は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザーと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインターフェイスとして機能する。操作表示部１は、操作キーまたはタッチパネルに表示された操作ボタンに対するユーザーの操作指示を操作信号として演算制御部６に出力するとともに、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてタッチパネルに種々の情報を表示する。
【００１５】
画像読取部２は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいてＡＤＦ（Automatic document feeder：自動原稿送り装置）により自動給紙される原稿またはプラテンガラス上に載置された原稿の表面画像（原稿画像）をラインセンサーで読み取って原稿画像データに変換し、この原稿画像データを画像データ記憶部３に出力する。
【００１６】
画像データ記憶部３は、半導体メモリーまたはハードディスク装置等であり、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、原稿画像データ、通信部５が外部のクライアントコンピューターから受信するプリント画像データ及び通信部５が外部のファクシミリ装置から受信するファクシミリ画像データを記憶すると共にこれら画像データを読み出して画像形成部４に出力する。
【００１７】
画像形成部４は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、給紙カセット４８から取り出した記録紙Ｐに画像データ記憶部３から読み出した画像データに基づくトナー像を画像形成するものである。このような画像形成部４は、図１に示すように、ベルトローラー４１、中間転写ベルト４２、トナーの各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対応する４つの画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ、１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ、廃トナー搬送部４５、廃トナーボトル４６、満杯検出センサー４７、給紙カセット４８、ピックアップローラー４９、搬送ローラー５０、レジストローラー５１、２次転写ローラー５２、定着ローラー５３、排紙ローラー５４及び排紙トレイ５５を備えている。なお、廃トナーボトル４６は、本実施形態における廃トナー容器である。
【００１８】
ベルトローラー４１は、図示するように、離間して配設された３つのローラー、つまり駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ及びテンションローラー４１ｃからなる。すなわち、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとは水平方向に一定距離を空けて配置され、テンションローラー４１ｃは、このような駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの間かつ若干上方に変位した位置に配置されている。中間転写ベルト４２は、このようなベルトローラー４１（駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ、テンションローラー４１ｃ）に架け渡された無端ベルトであり、駆動ローラー４１ａによって矢印で示す方向に走行する。
【００１９】
すなわち、中間転写ベルト４２は、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの間においては水平方向に走行する。また、上述した駆動ローラー４１ａは、駆動力を発生するモーターが軸結合されたローラーであり、モーターの動力によって中間転写ベルト４２を矢印方向に走行させる。上記従動ローラー４１ｂは、自由回転するように設けられたフリーローラーであり、中間転写ベルト４２を駆動ローラー４１ａの動力に従って案内する。また、上記テンションローラー４１ｃは、回転軸が可動可能に設けられ、所定の付整力で中間転写ベルト４２を押圧することにより一定のテンション（張力）を中間転写ベルト４２に付与するローラーである。
【００２０】
画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、図示するように、上述した中間転写ベルト４２の水平走行部位に所定間隔を空けて設けられている。これら画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋのうち、画像形成ユニット４３Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するユニットであり、従動ローラー４１ｂに最も近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｍは、マゼンダ（Ｍ）のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット４３Ｙの次に従動ローラー４１ｂに近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｃは、シアン（Ｃ）のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット４３Ｍの次に従動ローラー４１ｂに近い位置に設けられている。画像形成ユニット４３Ｋは、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成するユニットであり、駆動ローラー４１ａに最も近い位置に設けられている。
【００２１】
このような画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、図示するように、感光体ドラム４３ａ、帯電部４３ｂ、レーザースキャニングユニット４３ｃ、現像ユニット４３ｄ及びクリーナー４３ｅを構成要素としている。なお、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、トナー画像の色のみが異なっているだけであり、構成要素は同一である。
【００２２】
感光体ドラム４３ａは、周面が所定の感光体材料（例えばアモルファスシリコン）で形成された円筒部材である。帯電部４３ｂは、感光体ドラム４３ａの周面（感光面）を均一に帯電させるものである。レーザースキャニングユニット４３ｃは、帯電状態の上記感光面にレーザー光を照射することにより、感光面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット４３ｄは、感光面にトナーを供給することにより当該感光面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するものである。クリーナー４３ｅは、トナー画像の転写後の感光面に残留するトナー（残留トナー）を掻き落として除去するものである。
【００２３】
１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、図示するように画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋに対応して４つ設けられており、各々に中間転写ベルト４２を挟んだ状態で各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの感光体ドラム４３ａに対向配置されている。また、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋには１次転写バイアス（高電圧）が印加されており、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、この１次転写バイアスの作用によって各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの記感光体ドラム４３ａにそれぞれ形成された各色のトナー像を中間転写ベルト４２に転写（１次転写）させる。
【００２４】
廃トナー搬送部４５は、搬送スクリューや該搬送スクリューを収容する搬送路等から構成されており、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋのクリーナー４３ｅにより感光面から掻き落とされた残留トナーを回収し、廃トナーＴとして廃トナーボトル４６に搬送するものである。廃トナーボトル４６は、上記廃トナー搬送部４５から供給された廃トナーＴを収容・貯留する容器であり、複合機本体に着脱自在に取り付けられている。
【００２５】
この廃トナーボトル４６は、図示するように、首部４６ａの上部に設けられた収容口４６ｂ（開口）が上向きとなるように複合機本体に装着されており、廃トナー搬送部４５の後端部から落下する廃トナーＴを収容口４６ｂから収容する。なお、このような廃トナーボトル４６は、満杯状態まで廃トナーＴを収容すると、ユーザーによって取り外されて内容物である廃トナーＴが取り出され、空状態となって再装着される。また、満杯状態まで廃トナーが収容された廃トナーボトル４６は、ユーザーによって取り外されて、新たな廃トナーボトル４６が装着されてもよい。
【００２６】
満杯検出センサー４７は、このような廃トナーボトル４６の首部４６ａに所定の光（検査光）を照射することにより廃トナーボトル４６の満杯検出を行う光センサーである。すなわち、満杯検出センサー４７は、図１に示すように、廃トナーボトル４６の首部４６ａに対応する位置に設けられた赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）４７ａ（発光素子）と、当該赤外ＬＥＤ４７ａに首部４６ａを挟んで対向配置されたフォトトランジスタ４７ｂ（受光素子）とから構成されており、赤外ＬＥＤ４７ａから首部４６ａに照射された検査光の透過強度をフォトトランジスタ４７ｂで検出することによって、廃トナーボトル４６内の廃トナーＴが首部４６ａに差し掛かるまで増えたか、つまり廃トナーボトル４６が満杯状態になったかを検出する。
【００２７】
廃トナーボトル４６において廃トナーＴが首部４６ａに差し掛かるまで増えると、廃トナーＴによって検査光が遮られるので、フォトトランジスタ４７ｂで検出される検査光の透過強度は低下する。満杯検出センサー４７は、このような検査光の透過強度を示す信号を検出信号として演算制御部６に出力する。
【００２８】
給紙カセット４８は、Ａ４サイズやＢ５サイズ等、所定形状の記録紙Ｐを複数枚重ねた状態で収容する容器である。ピックアップローラー４９は、給紙カセット４８の上部において記録紙Ｐに圧接するように設けられ、給紙カセット４８内の記録紙Ｐを１枚づつ取り出して搬送ローラー５０に送り出すローラーである。搬送ローラー５０は、ピックアップローラー４９から給紙された記録紙Ｐをレジストローラー５１に向けて搬送するローラーである。レジストローラー５１は、搬送ローラー５０から供給された記録紙Ｐを所定のタイミングで２次転写ローラー５２に供給するローラーである。
【００２９】
２次転写ローラー５２は、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ローラー４１ａに対向配置されたローラーであり、中間転写ベルト４２上のトナー画像を記録紙Ｐに転写（２次転写）させるものである。この２次転写ローラー５２には、２次転写バイアス（高電圧）が印加されており、２次転写ローラー５２は、この２次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト４２上のトナー画像を記録紙Ｐに転写（２次転写）させる。
【００３０】
定着ローラー５３は、内部にヒータを備えた加熱ローラー５３ａと、当該加熱ローラー５３ａに圧接する加圧ローラー５３ｂとから構成されている。この定着ローラー５３は、加熱ローラー５３ａと加圧ローラー５３ｂとで各色のトナー画像が転写された記録紙Ｐを挟み込むことにより記録紙Ｐを加熱及び加圧して、各色のトナー画像を記録紙Ｐ上に定着させる。排紙ローラー５４は、定着ローラー５３から供給された記録紙Ｐを排紙トレイ５５に向けて搬送するローラーである。排紙トレイ５５は、排紙ローラー５４から供給された記録紙Ｐを収容・保持する収容部である。
【００３１】
通信部５は、演算制御部６から入力される制御信号に基づいて、電話回線を介して外部の複合機あるいはファクシミリ装置と通信を行うと共に、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してクライアントコンピューター等と通信を行うものである。すなわち、この通信部５は、Ｇ３等のファクシミリ規格に準拠した通信機能とイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。
【００３２】
演算制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この演算制御部６は、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより複合機Ａの全体動作を制御する。
【００３３】
詳細については後述するが、演算制御部６は、上記各種の演算処理の一環として上記廃トナーボトル４６の満杯判定処理を行う。すなわち、演算制御部６は、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにおける各色の画像形成の処理情報に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナーＴの量（廃トナー量）を推定すると共に、自らが推定した廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くするように満杯検出センサー４７を制御する。このような演算制御部６は、本実施形態における推定手段及び制御手段である。
【００３４】
次に、このように構成された複合機Ａの動作について説明する。
最初に本複合機Ａの全体動作を説明する。例えばユーザーがＡＤＦに原稿をセットし、また操作表示部１を操作することによって原稿の複写（コピー）を指示すると、当該指示に関する指示信号は操作表示部１から演算制御部６に入力される。この結果、演算制御部６は、画像読取部２に原稿の頁毎に原稿画像を順次読み取らせると共に、当該原稿画像の原稿画像データを画像データ記憶部３に記憶させる。そして、演算制御部６は、上記原稿画像データに基づいて各トナー色に対応するビットマップ画像データをそれぞれ生成し、これらビットマップ画像データに基づいて原稿画像の画像形成処理を画像形成部４に実行させる。
【００３５】
すなわち、演算制御部６は、ピックアップローラー４９を駆動させて給紙カセット４８内の記録紙Ｐを１枚づつ取り出して搬送ローラー５０に送り出させると共に当該搬送ローラー５０を駆動させて記録紙Ｐをレジストローラー５１に向けて搬送させる。また、演算制御部６は、駆動ローラー４１ａを駆動させて中間転写ベルト４２を走行状態とすると共に、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋを駆動させ、上述した各ビットマップ画像データに基づいて各色のトナー像を各感光体ドラム４３ａの感光面（周面）に形成させる。そして、演算制御部６は、各１次転写ローラー４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋに１次転写バイアスを印加させることによって、各感光体ドラム４３ａのトナー像を中間転写ベルト４２上に１次転写させる。
【００３６】
そして、演算制御部６は、画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにおける各色の画像形成の処理タイミングに合わせてレジストローラー５１を駆動させると共に２次転写ローラー５２に２次転写バイアスを印加させることによって、記録紙Ｐの所望位置に中間転写ベルト４２上のトナー画像（原稿画像）を２次転写させる。そして、演算制御部６は、定着ローラー５３及び排紙ローラー５４を駆動させて、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着させると共に排紙トレイ５５に排出させる。
【００３７】
このような画像形成部４の画像形成処理においては、１枚の記録紙Ｐに対する画像形成の度に、廃トナーＴが各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋから廃トナー搬送部４５を介して廃トナーボトル４６に収容される。演算制御部６は、図２のフローチャートに示すように、各ビットマップ画像データに基づいて、廃トナーボトル４６が空になってから各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋが今までに形成したトナー像のドットカウント値を記録紙Ｐ毎かつ各トナー色毎に算出する（ステップＳ１）。
【００３８】
そして、演算制御部６は、当該各ドットカウント値の積算値と予め記憶している１ドットあたりのトナー消費量とを乗算することによって、各トナー色毎にトナー消費量を算出する（ステップＳ２）。そして、演算制御部６は、各トナー色のトナー消費量を合計することにより、廃トナーボトル４６が一旦取り外されて空状態になってから今までに、画像形成によって消費された総トナー消費量を算出する（ステップＳ３）。
【００３９】
そして、演算制御部６は、例えば上記総トナー消費量に所定の係数（推定係数）を乗算することによって、廃トナーボトル４６が一旦空状態になってから今までに廃トナーボトル４６に収容された廃トナー量を算出（推定）する（ステップＳ４）。すなわち、各画像形成ユニット４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの現像ユニット４３ｄから感光体ドラム４３ａに供給されるトナー量（つまりトナー消費量）のうち、中間転写ベルト４２に転写されずに感光体ドラム４３ａに残留するトナー量（残留トナー量）は、個々の画像形成において多少のばらつきがあるものの多数回の画像形成について見ると、ある一定の割合（トナー残留率）となる。
【００４０】
演算制御部６は、このような推定係数を制御用パラメーターの１つとして予め記憶しており、当該推定係数と上記ステップＳ３によって計算された総トナー消費量とに基づいて廃トナー量を算出（推定）する。なお、ステップＳ４において算出された廃トナー量は、廃トナーボトル４６が一旦取り外されて空状態になる度にリセットされて「０」になる。
【００４１】
続いて、演算制御部６は、ステップＳ４の処理の後に、自らが推定した廃トナー量に基づいて満杯検出の実行頻度を設定する（ステップＳ５）。この実行頻度の設定方法については、図３を参照して以下に詳しく説明する。
【００４２】
演算制御部６は、廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域（廃トナー領域）に区分し、当該廃トナー領域の各々に満杯検出の実行頻度を割り当てている。このような廃トナー領域と満杯検出の実行頻度との関係は、例えば制御テーブルとして演算制御部６に予め記憶されている。
【００４３】
図３は、廃トナー量における廃トナー領域と満杯検出の実行頻度との関係の一例を示しており、３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3が設定されている状態を示している。これら３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3は、図示するように廃トナー量が多いほど狭い領域、つまり廃トナー領域Ｒ1→廃トナー領域Ｒ2→廃トナー領域Ｒ3の順で狭く設定されている。また、廃トナー量は時間経過と共に徐々に増加するが、図３では、一番少ない廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ1には満杯検出の実行頻度として１００ｍｓ間隔が割り当て、次に少ない廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ2には満杯検出の実行頻度として７０ｍｓ間隔が割り当て、一番多い廃トナー量に対応する廃トナー領域Ｒ3には満杯検出の実行頻度として５０ｍｓ間隔が割り当てることを示している。
【００４４】
演算制御部６は、ステップＳ４で計算された廃トナー量が比較的少ない廃トナー領域Ｒ1に属する場合には、最も長い間隔である１００ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当て、廃トナー量が中くらいの廃トナー領域Ｒ2に属する場合には、中くらいの間隔である７０ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当て、廃トナー量が比較的多い廃トナー領域Ｒ3に属する場合には、最も短い間隔である５０ｍｓ間隔を満杯検出の実行頻度として割り当てる。すなわち、演算制御部６は、自らが推定した廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くするように満杯検出センサー４７を制御する。
【００４５】
このように、演算制御部６は、画像形成部４が記録紙Ｐの１頁分の画像形成を行う度に、上記ステップＳ１〜Ｓ５の処理を実行して満杯検出の実行頻度を決定する。そして、演算制御部６は、当該決定された頻度で赤外ＬＥＤ４７ａに発光信号を出力すると共にフォトトランジスタ４７ｂの検出信号を取り込むことにより廃トナーボトル４６の満杯検出を行う（ステップＳ６）。例えばステップＳ４で計算される廃トナー量が廃トナー領域Ｒ1に属する場合、１００ｍｓ間隔で赤外ＬＥＤ４７ａに発光信号を出力すると共にフォトトランジスタ４７ｂの検出信号を１００ｍｓ間隔で取り込むことにより廃トナーボトル４６が満杯状態になったか否かを判定する。
【００４６】
このような本実施形態によれば、廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定し、推定された廃トナー量が多くなる程に満杯検出の実行頻度を高くする。つまり、本実施形態によれば、廃トナーボトル４６内の廃トナー量が少ない状態では満杯検出の実行頻度を低くすることができる。これにより、本実施形態によれば、従来のように廃トナーボトル４６内の廃トナー量に関係なく常に一定頻度で満杯検出を実行していた場合に比べて、満杯検出に使用される満杯検出センサー４７の赤外ＬＥＤ４７ａの点灯回数を少なくして、その寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態によれば、３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3が廃トナー領域Ｒ1→廃トナー領域Ｒ2→廃トナー領域Ｒ3の順で狭く設定されているので、廃トナー量が多くなるほどに満杯検出の実行頻度が高くなる。したがって、これによっても従来よりも満杯検出センサー４７の寿命を延ばすことができると共に、消費電力を削減することが可能である。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において、演算制御部６は、ドットカウント値をトナー消費量に関連性を有する画像形成の処理情報として用いて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定したが、本発明はこれに限定されず、トナー消費量に関連性を有する画像形成の処理情報であればドットカウント値以外の情報を用いてもよい。例えばトナー消費量に関連性を有する原稿画像の印字率に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定するようにしてもよい。すなわち、演算制御部６は、画像データに基づいて原稿画像の印字率を頁毎に算出し、該印字率に基づいて原稿画像の画像形成に要するトナー消費量を各トナー色毎に算出し、廃トナーボトル４６を一旦空状態にしてから今までの総トナー消費量を上記各トナー色毎のトナー消費量に基づいて算出し、該総トナー消費量と推定係数とに基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定する。
【００４９】
また、演算制御部６は、実行ジョブ数に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定してもよい。例えば、演算制御部６は、１つのジョブあたりのトナー消費量の平均値を予め記憶し、廃トナーボトル４６を一旦空状態にしてから今までに実行されたジョブ数と１つのジョブあたりのトナー消費量の平均値とに基づいて総トナー消費量を算出し、該総トナー消費量に基づいて廃トナーボトル４６内の廃トナー量を推定する。
【００５０】
（２）上記実施形態では、図３に示すように廃トナー量の取り得る範囲を３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3に区分することにより１００ｍｓ間隔、７０ｍｓ間隔及び５０ｍｓ間隔という３つの満杯検出の実効頻度の何れかを設定したが、廃トナー領域の区分数は３つ以外でも良く、また満杯検出の実効頻度も３つの間隔に限定されない。また、上記実施形態では、廃トナー量が多いほど狭い領域となるように３つの廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3を設定したが、廃トナー領域Ｒ1〜Ｒ3を全て同一の広さに設定しても良い。
【００５１】
（３）上記実施形態では、廃トナーボトル４６に満杯検出センサー４７が設けられ、当該満杯検出センサー４７が用いられる廃トナーボトル４６の満杯検出における実行頻度を制御しているが、本発明はこれに限定されない。つまり、ボトル形状ではない廃トナー容器に満杯検出センサーが設けられ、当該満杯検出センサーを用いて廃トナー容器の満杯検出を行う画像形成装置に本発明を適用する。これによって、ボトル形状ではない廃トナー容器の満杯検出における実行頻度を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ…複合機、１…操作表示部、２…画像読取部、３…画像データ記憶部、４…画像形成部、５…通信部、６…演算制御部（推定手段、制御手段）、４１…ベルトローラー、４２…中間転写ベルト、４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ…画像形成ユニット、４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ…１次転写ローラー、４５…廃トナー搬送部、４６…廃トナーボトル（廃トナー容器）、４７…満杯検出センサー、４８…給紙カセット、４９…ピックアップローラー、５０…搬送ローラー、５１…レジストローラー、５２…２次転写ローラー、５３…定着ローラー、５４…排紙ローラー、５５…排紙トレイ、４１ａ…駆動ローラー、４１ｂ…従動ローラー、４１ｃ…テンションローラー、４３ａ…感光体ドラム、４３ｂ…帯電部、４３ｃ…レーザースキャニングユニット、４３ｄ…現像ユニット、４３ｅ…クリーナー、４６ａ…首部、４６ｂ…収容口、４７ａ…赤外ＬＥＤ、４７ｂ…フォトトランジスタ、５３ａ…加熱ローラー、５３ｂ…加圧ローラー、Ｐ…記録紙、Ｔ…廃トナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナー容器に回収し、光センサーを用いて前記廃トナー容器の満杯検出を実行する画像形成装置であって、
画像形成の処理情報に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された廃トナー量が多くなる程に前記満杯検出の実行頻度を高くする制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域に区分し、各領域に異なる実行頻度を割り当てることにより満杯検出の実行頻度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各領域は、廃トナー量が多いほど狭く設定されてい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４】
前記推定手段は、画像形成におけるトナー像のドットカウント値に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記推定手段は、画像形成における印字率に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー画像の転写後の残留トナーを廃トナーとして廃トナー容器に回収し、光センサーを用いて前記廃トナー容器の満杯検出を実行する画像形成装置であって、
画像形成の処理情報に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された廃トナー量が多くなる程に前記満杯検出の実行頻度を高くする制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記廃トナー量の取り得る範囲を複数の領域に区分し、各領域に異なる実行頻度を割り当てることにより満杯検出の実行頻度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各領域は、廃トナー量が多いほど狭く設定されてい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４】
前記推定手段は、画像形成におけるトナー像のドットカウント値に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記推定手段は、画像形成における印字率に基づいて前記廃トナー容器内の廃トナー量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−２５２３７（Ｐ２０１３−２５２３７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２０７０（Ｐ２０１１−１６２０７０）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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