JP5919927B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、交換式のトナーカートリッジが着脱可能に画像形成装置本体に装着されるものがある。このような画像形成装置では、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色のトナーをそれぞれのトナーカートリッジに充填しておき、画像の形成により消費されて空となったトナーカートリッジを検知または予測し、トナーカートリッジの空を検知した場合には、画像形成装置のプリント動作を停止して、トナーカートリッジが空となった旨を表示又は音声にて知らせることで、トナーカートリッジの交換を促すようにしている。

このような画像形成装置では、４色のトナーカートリッジを有するため、ある色（例えばマゼンタ）のトナーカートリッジが空となったとき、新しいマゼンタのトナーカートリッジを実装してプリント動作を再開しても、その後すぐに他の色（例えばシアン）のトナーカートリッジが空となることがあり、交換作業が煩雑であった。

このような問題を解決するものとして例えば特許文献１及び２の画像形成装置が提案されている。特許文献１及び２の画像形成装置では、ある色のトナーカートリッジが空であると検知した場合に、他の色のトナーカートリッジ内のトナーを中間ホッパなどのリザーブタンクに強制的に移動させることによって、他色のトナーカートリッジも同時に交換を促すようにしている。

特開２００２−１４８９２６号公報 特開２００９−２１０７４３号公報

しかしながら、特許文献１及び２の画像形成装置では、リザーブタンクと、トナーカートリッジからリザーブタンク間へトナーを供給するトナー供給搬送手段と、さらに、リザーブタンクから現像器へトナーを供給するトナー供給搬送手段を設ける必要があり、装置が複雑な構成となってしまうという問題があった。

本発明は、簡単な構成によりトナーカートリッジの交換作業回数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
（１）着脱交換可能な複数のトナーカートリッジを有する画像形成装置であって、空状態と検知されたトナーカートリッジの交換を報知する報知部と、画像形成時の画像ピクセル数をトナーカートリッジ毎にカウントしてピクセルカウント値を記憶するピクセルカウント部と、トナーカートリッジ内のトナーを排出するトナー排出部と、トナー排出部の排出駆動量をカウントしてディスペンスカウント値として記憶するディスペンスカウント部と、ピクセルカウント値とディスペンスカウント値によってトナーカートリッジ内のトナーの空状態を検知する検知部と、を有し、検知部は、複数のトナーカートリッジの一のトナーカートリッジの空状態を検知した際、ピクセルカウント部に記憶されている他のトナーカートリッジのピクセルカウント値を参照し、他のトナーカートリッジのピクセルカウント値が他のトナーカートリッジの公称の画像形成可能枚数に対応する画像ピクセル数を超えている場合に、他のトナーカートリッジを空状態と検知する画像形成装置を提供する。

（２）空状態を検知した他のトナーカートリッジ内のトナーを、ディスペンスカウント値に基づいて他のトナーカートリッジから排出するようトナー排出部を制御する制御部をさらに有する（１）に記載の画像形成装置を提供する。
（３）制御部は、空状態を検知した他のトナーカートリッジ内のトナーを、ディスペンスカウント値が所定値に達するまで他のトナーカートリッジから排出するようトナー排出部を制御する（２）に記載の画像形成装置を提供する。

（４）トナー排出部は、トナーカートリッジ内のトナーを現像器へ排出する（１）に記載の画像形成装置を提供する。
（５）現像器と、現像器におけるトナー濃度を取得する濃度取得部と、を有し、制御部は、現像器に許容されるトナーの許容濃度と濃度取得部が取得した現像器におけるトナー濃度に基づいて、所定値を決定する（３）に記載の画像形成装置を提供する。
（６）制御部は、環境補正及び経時補正のうちの少なくとも一つの要因に応じて、所定値を決定する（５）に記載の画像形成装置を提供する。

本発明によれば、簡単な構成によりトナーカートリッジの交換作業回数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る電子写真式の画像形成装置の構成例を示す概略図である。 図１に示す現像ユニットに配置されている現像器の断面を説明する図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御構成の一例を示すブロック図である。 トナーカートリッジの残容量を推定する際に用いるディスペンスカウント値−ピクセルカウント値線図である。 トナーカートリッジの空検知処理を説明するフローチャートである。 トナーカートリッジの消耗判定領域と、トナー排出領域とを説明する図である。 強制排出可能規定値Ｎの算出処理を説明する図である。 現像器に供給可能なトナーの許容濃度についての、室温及び湿度による環境補正値を記録した図表である。 現像器に供給可能なトナーの許容濃度についての、現像ロールの経年変化による経時補正値を記録した図表である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明に係る電子写真式の画像形成装置１０の構成例を示す概略図である。なお、図１に示す画像形成装置１０では、回転式の現像ユニット４６ｕを備えるロータリー式を採用しているが、本発明はロータリー式の画像形成装置１０に限定するものではない。

画像形成装置１０は、印刷用の記録媒体Ｐを積み重ねた状態で収容しておく用紙収容部３１と、用紙収容部３１から記録媒体Ｐを一枚ずつ取り出す給紙部３５と、給紙部３５によって給紙された記録媒体Ｐを下から上に向けて垂直に搬送する垂直搬送部３６と、垂直搬送部３６によって搬送された記録媒体Ｐを転写時刻に合わせて転写部２８に送り込むレジスト部３７とを含んでいる。また、画像形成装置１０は、画像データに基づいた未定着のトナー像を形成し、そのトナー像を搬送されてきた記録媒体Ｐに転写する画像形成部１３と、未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐに対して加圧及び加熱を行なうことにより、トナー像を定着する定着装置２９と、印刷を終えた記録媒体Ｐを排出する排出部４１と、排出された記録媒体Ｐを重ねて貯留しておく排出収容部４２とを含んでいる。

画像形成部１３は、電子写真方式を用いてトナー像を形成して転写する部位である。具体的には、矢印方向に回転する感光体ドラム２０を備えている。感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０の像保持面を帯電させる帯電器４４と、帯電した感光体ドラム２０の表面に画像データに基づくレーザービームＬＢを照射して電位差のある静電潜像を形成する露光装置４５と、転写後の感光体ドラム２０の表面に残留するトナー等を除去して清掃するクリーナー４７とを備える。

また、画像形成部１３は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したトナー像を形成する４つの現像器４６（図２参照）を備えるロータリー式の現像ユニット４６ｕを備えている。ロータリー式の現像ユニット４６ｕは、回転中心４６ｃを中心に回転可能に配置してある。また、画像形成部１３は、感光体ドラム２０に対応する一次転写ロール２４と、中間転写体となる無端状の中間転写ベルト２７と、中間転写ベルト２７に一次転写されたトナー像を搬送されてきた記録媒体Ｐに転写する転写部２８とを備える。

感光体ドラム２０は、円筒状の基体に、有機感光材料からなる光導電性層（感光層）の像保持面を形成したものである。帯電器４４は、例えば感光体ドラム２０の表面に接触して回転する帯電ロールにおいて、所定の帯電電圧を印加して帯電させる接触帯電方式のものを使用することができる。露光装置４５は、半導体レーザ走査装置等で構成される装置である。露光装置４５は、画像形成装置１０と通信接続した画像読取装置又はコンピュータ等の通信機器から入力される画像データに対して所定の画像処理をした後の画像データを入力して、静電潜像を形成する。

ＡＤＣ（Ａｕｔｏ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｅｎｓｏｒ）センサ６０は、光センサ等を用いて、感光体ドラム２０上に形成された各色のトナー像の濃度を検出する。なお、ＡＤＣセンサ６０を中間転写ベルト２７の近傍に配置して、中間転写ベルト２７に転写された各色のトナー濃度を検出する構成を採用することもできる。濃度の検出対象として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の濃度検出用パターンを描画したパッチを、濃度に応じて１乃至複数種類用いることができる。

現像ユニット４６ｕには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の現像器４６（後段にて説明する図２参照。）が配置されており、各現像器４６には、それぞれの色に応じた複数のトナーカートリッジ１９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配置されている。このトナーカートリッジ１９は、着脱して交換可能に構成されている。

中間転写ベルト２７は複数の張架ロールに掛け渡されている。中間転写ベルト２７は、感光体ドラム２０及び一次転写ロール２４とから構成される一次転写部と、記録媒体Ｐにトナー像を転写する転写部２８と、ベルトクリーナとを周回するように構成されている。

次に、図２を用いて現像器４６の構成について説明する。図２は、図１に示す現像ユニット４６ｕに４つ配置されているうちの一つの現像器４６の断面を説明する図である。

図２に示すように、各現像器４６には、トナーＴを収容したトナーカートリッジ１９が隣接して取り付けられている。現像器４６には、トナーカートリッジ１９からトナーＴの供給を受ける供給口４６ｂと、トナーカートリッジ１９からトナーＴを排出させるための駆動を行うトナー排出手段４６ｅとが配置されている。なお、トナー排出手段４６ｅは、トナーカートリッジ１９の内部に配置することもできるし、トナーカートリッジ１９の内周に螺旋状の搬送用リブを形成し、トナーカートリッジ１９を回転させてトナーＴの排出を行う構成を採用することもできる。各トナー排出手段４６ｅを所定のタイミングで所定の時間駆動することにより、各トナーカートリッジ１９に収容されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの色のトナーＴ（キャリアＱを含むものであってもよい。）を現像器４６の内部に排出することができる。また、現像器４６には、トナーＴとキャリアＱとを攪拌混合するアドミックスオーガー４６ｆ及びサプライオーガー４６ｇと、トナーＴ及びキャリアＱを感光体ドラム２０に供給する現像ロール４６ａとが配置されている。

なお、現像器４６の供給口４６ｂに、トナーＴの供給を検出するトナーセンサ６４を配置することもできる。このトナーセンサ６４は、トナーカートリッジ１９の内部に配置して、トナーＴの残量を検知する構成を採用することもできる。トナーセンサ６４を各色毎に配置することによって、トナーカートリッジ１９内のトナーＴが消耗したことを、直接検知することができる。しかし、このトナーセンサ６４の配置に伴って装置全体の価格が上昇したり、画像形成装置１０が大きくなるという弊害も生ずる。

また、現像器４６の内部にトナー濃度検出用のＴＣセンサ（Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）６１を配置することもできる。ＴＣセンサ６１は、例えば各色の現像器４６の内部にそれぞれ配置して、現像剤中の透磁率を測定して、当該透磁率に応じた電圧値を取得することが可能な透磁率センサである。検出した透磁率は、後段にて説明する印刷制御部５０にてトナー濃度に換算することができる。但し、ＴＣセンサ６１は一般的に高価であることや、各現像器４６毎に配置する必要があるなど、画像形成装置１０の小型化と低価格化の要請に対しては、適応が難しい側面を有する。

次に、画像形成装置１０を用いた画像形成の概略工程について説明する。まず、画像形成部１３において感光体ドラム２０を回転させる。そして、その回転する感光体ドラム２０の表面を、帯電器４４により所定の電位に帯電させた後、帯電された感光体ドラム２０の表面に、露光装置４５から画像データに基づく光を照射して、所定の潜像電位からなる静電潜像を、第１の色について形成する。

続いて、その静電潜像を感光体ドラム２０の回転に伴って移動させて、現像ユニット４６ｕの現像ロール４６ａから供給されるトナーＴを、潜像部分に静電的に付着させる。このようにして、第１の色について、感光体ドラム２０上におけるトナー像の現像が終了する。

他の色を重ね合わせる場合には、回転中心４６ｃを中心にして現像ユニット４６ｕ回転させて、他の色の現像ロール４６ａを感光体ドラム２０と対向する位置まで移動させる。そして、第１色の場合と同様にして、感光体ドラム２０の表面にトナー像を形成する。例えばフルカラーの画像を形成する場合は、帯電・露光・現像の各工程を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について４回繰り返す。

このように形成した各色のトナー像は、一次転写ロール２４を用いて中間転写ベルト２７に転写する。中間転写ベルト２７に形成されたトナー像は、当該中間転写ベルト２７に保持した状態で、予め設定した転写時刻に合わせて転写部２８へ搬送する。このトナー画像の転写、搬送と並行して、予め設定した転写時刻に合わせて記録媒体Ｐを転写部２８へ搬送する。

中間転写ベルト２７上のトナー像は、転写部２８において、記録媒体Ｐに対して、静電的に転写される。トナー像の転写が終了した後の中間転写ベルト２７の表面は、クリーナーによって清掃される。

画像形成部１３においてトナー像が形成された記録媒体Ｐは、定着装置２９に搬送される。定着装置２９の圧接定着部では、記録媒体Ｐが加圧ロールの間に挟まれて圧接された状態で搬送される。その際に、未定着のトナー像を加圧及び加熱することで、記録媒体Ｐに定着させる。定着後の記録媒体Ｐは、定着装置２９から排出された後に搬送ロール対等により搬送されて、排出部４１を介して排出収容部４２に排出される。
このようにして、記録媒体Ｐの片面にトナーＴによる画像が形成される。

画像を形成する対象物の記録媒体Ｐとして一般に用いられる物は、記録用の用紙、厚紙、透明性シート、ＯＨＰシートなどのプラスチックス製シート等のシート状の物である。これらの他にも、封筒に代表されるような袋状の物を使用することもできる。これらの記録媒体Ｐは、予め用紙収容部３１に収容しておき、画像形成時に給紙部３５を用いて取り出して、搬送ロール対を駆動することによりレジスト部３７へ搬送する。その後、所定のタイミングで画像形成部１３の転写部２８へ搬送する。

次に、画像形成装置１０の制御構成について説明する。図３は画像形成装置１０における印刷制御部５０の一例を示すブロック図である。

印刷制御部５０は、画像形成装置１０全体の処理動作を統括的に制御する部位である。印刷制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算部と、メモリ等の記憶手段と、Ｉ／Ｏと、タイマと、各種通信手段とをバスを介して接続したコンピュータ等で構成される装置を用いることができる。印刷制御部５０には、操作パネル５２と、画像処理部５３と、用紙検知センサ５４と、給紙用モータ５５と、搬送用モータ５６と、各色毎のトナー排出手段４６ｅと接続されている。

また、印刷制御部５０は、感光体ドラム２０上に形成された各色のトナー像の濃度を検出するＡＤＣセンサ６０と、現像器４６内部のトナー濃度を検出するＴＣセンサ６１と、画像形成装置１０が設置されている環境における温度を測定する温度センサ６２と、湿度を測定する湿度センサ６３と、現像器４６に対するトナーＴの供給を検出するトナーセンサ６４と接続されている。

操作パネル５２は、画像形成装置１０を利用する利用者が各種の情報を入力したり、利用者に対して各種の情報を表示したり、音を発したりするユーザーインターフェースである。操作パネル５２は、各種のボタン、スイッチ、キー等を有する入力部と、タッチパネル付きの液晶ディスプレイからなる表示部と、警告音等を発するスピーカーを含んで構成される。操作パネル５２は、利用者に対して空状態と検知されたトナーカートリッジ１９の交換要請を報知する報知部として機能する。

画像処理部５３は、外部の通信機器から送られた画像データに対して所定の画像処理を施すことにより、当該画像データを印刷用のデータに変換するものである。

用紙検知センサ５４は、用紙搬送装置１４の用紙搬送路上における記録媒体Ｐ（用紙）の先端通過や、後端通過を検知するものである。用紙検知センサ５４は、用紙搬送路の適所に必要に応じて配置してある。用紙検知センサ５４は、例えば発光素子と受光素子とを同一面に配置した反射型のフォトセンサを用いることができる。用紙検知センサ５４は、例えばセンサ面と近接して対向する所定範囲のセンサ検知位置に記録媒体Ｐが存在するときはオン状態となり、記録媒体Ｐが存在しないときはオフ状態となる。この場合における用紙検知センサ５４の出力は、下流方向に流れる記録媒体Ｐの先端がセンサ検知位置を通過した場合には、オフ状態からオン状態に切り替わり、その後、下流方向に搬送される記録媒体Ｐの後端がセンサ検知位置を通過した際には、オン状態からオフ状態に切り替わる。

給紙用モータ５５は、画像形成装置本体１５内の各用紙収容部３１から記録媒体Ｐを個別に給紙する駆動力を供給する。搬送用モータ５６は、用紙収容部３１から給紙された記録媒体Ｐを、垂直搬送部３６、レジスト部３７、転写部２８を順に経由して、定着装置２９へと搬送するための駆動力を供給する。各色毎のトナー排出手段４６ｅは、各色のトナーＴを、各色のトナーカートリッジ１９から、各色毎に配置されている現像器４６へ排出する駆動を行う。各々のモータ５５、５６、及びトナー排出手段４６ｅは、必要に応じて複数個配置することができる。

印刷制御部５０は、検知部５０ａ、ピクセルカウント部５０ｂ、ディスペンスカウント部５０ｃ、トナー排出制御部５０ｄ、トナー濃度取得部５０ｅとして機能する。ピクセルカウント部５０ｂは、トナーカートリッジ１９の交換以降、画像形成時の画像ピクセル数をトナーカートリッジ１９毎に累積してカウントしてピクセルカウント値を記憶する。

ピクセルカウント値は、印刷制御部５０における不揮発性メモリ等の記憶手段に一時記憶しておく。トナーカートリッジ１９の寿命は、ＩＳＯ等の規格に定められている条件で印刷を行った場合において、公称の印刷可能枚数（１００％）を印刷できるものでなければならない。印刷に必要なトナーＴの量は、印刷時の気温や湿度、現像ロール４６ａの経年変化によっても変化するものである。従って、どのような環境においても公称の印刷可能枚数を維持すべく、トナーカートリッジ１９には、公称の印刷可能枚数よりも多めにトナーＴを充填するのが一般的である。このような事情により、トナーカートリッジ１９におけるトナーＴが消耗して空になる頃には、ピクセルカウント値は１００％を超えていることになる。
ディスペンスカウント部５０ｃは、各トナーカートリッジ１９の交換以降、トナー排出手段４６ｅによるトナーの排出駆動量を累積してカウントしてディスペンスカウント値として記憶する。

トナーＴの排出駆動量は、トナー排出手段４６ｅの駆動時間を積算した値を用いることもできる。トナー排出手段４６ｅが螺旋状のオーガーを用いた排出手段を用いている場合には、そのオーガーの回転数を積算した値を、排出駆動量として用いることもできる。ディスペンスカウント値は、印刷制御部５０における不揮発性メモリ等の記憶手段に一時記憶しておく。これら積算したトナーＴの排出駆動量を換算することによって、トナーカートリッジ１９から排出したトナーＴの質量を算出することができる。このディスペンスカウント値に基づいて算出されたトナーＴの排出量は、実際の排出量に近い値となる可能性が高いものである。
検知部５０ａは、各トナーカートリッジ１９内のトナーの空状態を検知するものである。検知部５０ａは、最初に空検知する一のトナーカートリッジ１９の空検知時には、ピクセルカウント値やディスペンスカウント値を用いて空検知を行っても良いし、これらを用いずにセンサによってトナーカートリッジ１９内のトナーを物理的に計測してもよい。
検知部５０ａは、ピクセルカウント値とディスペンスカウント値を用いて最初のトナーカートリッジ１９を検知する際、ピクセルカンウント値とディスペンスカウント値の関係によって定まる消耗判定領域を用いて最初のトナーカートリッジ１９の空状態を検知する。

トナー排出制御部５０ｄは、トナーカートリッジ１９からトナーを排出するようトナー排出手段４６ｅを制御する。トナー濃度取得部５０ｅは、現像器４６におけるトナー濃度を取得する。

次に、検知部５０ａによるトナーＴの消耗を判定する際の一形態について、図４を用いて説明する。図４は、トナーカートリッジ１９の残容量を推定する際に用いるディスペンスカウント値−ピクセルカウント値線図である。

図４に示す横軸は、トナー排出手段４６ｅによるトナーＴの排出駆動量を累積したディスペンスカウント値（％）である。この値は、トナーカートリッジ１９に収容されているトナーＴの質量に対する、トナーカートリッジ１９から排出したトナーＴの質量を推測した値の割合に相当する。

図４に示す縦軸は、トナーカートリッジ１９のトナーＴを用いた印刷の画素数を累積したピクセルカウント値（％）である。この値は、公称の印刷可能枚数に対する現在までの累積値の割合に相当する。なお、理想的には、ディスペンスカウント値＝１００％のときに、丁度ピクセルカウント値＝１００％となることが好ましい。

図４に示す黒塗りの領域は、トナーカートリッジ消耗判定領域であり、ディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係により定まる領域である。検知部５０ａは、現在のディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係が、消耗判定領域に入っていた場合（例えば、ディスペンスカウント値＝１０１％、ピクセルカウント値＝１０１％の場合）には、当該トナーカートリッジ１９内のトナーＴは消耗して空になっていると判断して、印刷処理を中断する。そして、操作パネル５２の表示部に、当該トナーカートリッジ１９内のトナーＴが消耗した旨と交換要請の表示（トナーエンプティ）を行うとともに、警告音を発して利用者に通知する。

なお、図４に示すように、現在のディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係が「Ｐｏｉｎｔ Ａ」にある場合（ディスペンスカウント値＝３６％、ピクセルカウント値＝４４％の場合）には、「Ｐｏｉｎｔ Ａ」の延長線上にある「Ｐｏｉｎｔ Ａｉ」において、消耗判定領域に突入すると予測される。従って、現在のトナーＴの消費率を、４０％と算出することができる。以下の式１に、「Ｐｏｉｎｔ Ａ」におけるトナー消費率ＴＲを算出する計算式を示す。なお、記号「＾」は、累乗を表す。

ＴＲ＝（（３６＾２＋４４＾２）／（９０＾２＋１１０＾２））＾（１／２）…（式１）

上記の式１を用いることによって、トナー容量が少なくなった旨の警告（ニアエンプティ）を利用者に対して通知することもできる。例えば、現在のトナー消費率ＴＲが８０％を超えた場合には、次の交換用のトナーカートリッジ１９の準備が必要である旨の警告（プレワーニング）を、操作パネル５２の表示部に表示しておくことができる。

上述のように、検知部５０ａは、図４に示すディスペンスカウント値−ピクセルカウント値線図を用いることによって、特段のトナーセンサ６４を配置することなく、トナーの残量を推測することができる。現像器４６やトナーカートリッジ１９にトナーセンサ６４が配置されている場合には、印刷制御部５０は、当該トナーセンサ６４の出力結果に基づいて、各トナーカートリッジ１９におけるトナーＴが消耗したことを判定することができる。

検知部５０ａは、最初のトナーカートリッジ１９の空状態を検知した際、さらにピクセルカウント部５０ｂに記憶されている他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値を参照し、他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値と、予め定められているピクセル閾値（例えば１００％）とに基づいて他のトナーカートリッジ１９を追加で空状態と検知する。
検知部５０ａは、他のトナーカートリッジ１９の空検知では、ピクセルカンウント値とディスペンスカウント値の関係によって定まる消耗判定領域を用いて他のトナーカートリッジ１９の空状態を検知する。
そして、トナー排出制御部５０ｄは、追加で空検知された他のトナーカートリッジ１９内のトナーを強制的に現像器４６内へ排出するようトナー排出手段４６ｅを制御する。
その後、最初に空検知したトナーカートリッジ１９と追加で空検知したトナーカートリッジ１９の交換要請を利用者に依頼する。
当該処理の詳細については、後段にて図５〜図７を用いて説明する。

トナー濃度取得部５０ｅは、現像器４６における現在のトナー濃度を取得するものであって、プロセルコントロールを行って現在の各色のトナーＴの濃度を検出する。例えば、所定の印刷間隔、又は所定の時間経過毎に印刷制御部５０がプロセスコントロールを行って、各色のトナーＴの濃度を検出して、トナー濃度の補正を行う。プロセスコントロールは、例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の濃度検出用パターンを描画したトナー像のパッチを、１乃至複数種類、感光体ドラム２０上に形成する。そのトナー像を、ＡＤＣセンサ６０を用いて読み取って、感光体ドラム２０上に形成された各色のトナー像の濃度を検出する。このトナー像の濃度から、トナー濃度の補正量を算出する。そして、トナー濃度が低いと判断した場合には、トナー排出手段４６ｅを所定時間駆動して、現像器４６にトナーカートリッジ１９からトナーＴを供給して、現像器４６内におけるトナー濃度を上昇させる処理を行う。

各現像器４６内にＴＣセンサ６１が配置されている場合には、プロセスコントロールを行うことなく、ＴＣセンサ６１の値からトナー濃度を算出することができる。ＴＣセンサ６１が設けられている場合、トナー濃度取得部５０ｅは、ＴＣセンサ６１からトナー濃度を取得する。

トナー排出制御部５０ｄは、現像器４６に許容されるトナーＴの許容濃度と、トナー濃度取得部５０ｅが取得した現在のトナー濃度とに基づいて、現像器４６に供給可能なトナーの所定値を決定する。現像器４６に許容されるトナーの許容濃度は、一般的には、５％〜１０％であるので、トナーの許容濃度と、現在のトナー濃度と、現像器４６の容量とに基づいて、現像器４６内に供給しても印刷時のカラーバランスに大きく影響しないであろうトナーＴの所定値を算出する。

トナーの濃度取得部５０ｅは、また、温度、湿度、及び現像ロール４６ａの累積使用回数のうちの少なくとも一つの要因に応じて、現像器４６に許容されるトナーの許容濃度を取得する。現像器４６に供給可能なトナーの許容濃度は、室温や湿度、現像ロール４６ａの経年変化によって適宜変更することもできる。

次に、トナーカートリッジ１９におけるトナーＴの消耗判定、及び交換時期判定と、その後の交換要請の通知までの処理について、図５〜図９を用いて説明する。
図５は、トナーカートリッジ１９の空検知処理を説明するフローチャートである。

図５に示すトナーカートリッジ空検知処理は、ポーリング、印刷終了後、又は印刷終了前に印刷制御部５０が実行する処理である。
検知部５０ａが実行する処理が、図５に示すトナーカートリッジ空検知処理に分岐してくると、検知部５０ａが実行する処理は、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２にて検知部５０ａは、全てのトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント値とピクセルカウント値とを、ディスペンスカウント部５０ｃとピクセルカウント部６０ｂからそれぞれ取得する。
そして、次のステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４にて検知部５０ａは、ステップＳ１０２にて取得したディスペンスカウント値とピクセルカウント値とを、図４に示すトナーカートリッジの残容量推定用のディスペンスカウント値−ピクセルカウント値線図に適用する。
そして、全てのトナーカートリッジ１９について、トナーＴの消費率を推定する。
そして、全てのトナーカートリッジ１９において、トナーＴの消費率が１００％未満であると判断した場合（ディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の少なくとも一方が、図４に示すトナーカートリッジ消耗判定領域のから外れている場合。）には、検知部５０ａが実行する処理は、ステップＳ１０６に分岐し、印刷動作が許可され、再びステップＳ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１０４にて、トナーカートリッジ１９の消費率が、例えば８０％を超えていると判断した場合には、次の交換用のトナーカートリッジ１９の準備が必要である旨の警告（プレワーニング）を、操作パネル５２の表示部に表示しておくことができる。

一方、ステップＳ１０４にて、少なくとも一つのトナーカートリッジ１９において、トナーＴの消費率が１００％を超えていると判断した場合（ディスペンスカウント値及びピクセルカウント値が、図４に示すトナーカートリッジ消耗判定領域にある場合。）には、検知部５０ａが実行する処理は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８にて検知部５０ａは、トナーＴの消費率が１００％を超えている最初のトナーカートリッジ１９について、トナーＴの消耗による空状態を確定する。ステップＳ１０８における処理が終了すると、検知部５０ａが実行する処理は、次のステップＳ１１０の判断に進む。

ステップＳ１１０にて検知部５０ａは、空状態を確定した最初のトナーカートリッジ１９とは、別の他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値を取得して、基準値の１００％を超えているか否かの判断を行う。もし、他の全てのトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値が、基準値の１００％を超えていないと判断した場合には、検知部５０ａが実行する処理は、ステップＳ１２２に分岐する。

一方、ステップＳ１１０にて検知部５０ａが、他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値が、基準値の１００％を超えていると判断した場合には、検知部５０ａが実行する処理は、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２にて検知部５０ａは、ピクセルカウント値が基準値の１００％を超えているトナーカートリッジ１９についても、追加して空状態を確定する。そして、次のステップＳ１１４の処理に進む。追加で空状態を確定したトナーカートリッジ１９については、後段のステップＳ１１８又はステップＳ１２０にて、トナー排出制御部５０ｄは、他のトナーカートリッジ１９内に残っているトナーＴを強制的に現像器４６内に排出する処理を行う。そして、後段にて説明するステップＳ１２４にて、利用者に対する交換要請の表示を行う。

上記の実施形態では、他のトナーカートリッジ１９の空検知を判定する条件として、ピクセルカウント値が基準値（１００％）を超えている条件を優先して用いている。これは、プロセスコントロール等においてトナー濃度の制御を行っていることにより、ディスペンスカウント値が必要以上に上昇する場合があるからである。他のトナーカートリッジ１９の空検知を判定する条件として、ディスペンスカウント値を用いることもできる。また、ピクセルカウント値の基準値も１００％に限らず、１１０％、１１５％等の値を用いることができる。

ステップＳ１１４にてトナー濃度取得部５０ｅは、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９に対応する現像器４６内における最新のトナー濃度を取得する。トナー排出制御部５０ｄは、最大許容トナー濃度について環境補正及び経時補正を行う。そして、トナー排出制御部５０ｄは、現像器４６内において上昇させることが可能なトナー濃度を算出して、当該上昇可能なトナー濃度から、他のトナーカートリッジ１９から現像器４６へ排出させることが可能なトナーＴの規定値Ｎ（％）（所定値）を算出する。当該ステップＳ１１４における処理の詳細は、図７を用いて後段にて説明する。他のトナーカートリッジ１９から排出させるトナーＴの規定値Ｎ（％）の算出処理が終了すると、次のステップＳ１１６の処理に進む。

ステップＳ１１６にてトナー排出制御部５０ｄは、追加で空検知された他のトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント値と、ディスペンス寿命基準値（１００％値）との差分ＮＤ（％）を算出し、その差分ＮＤ（％）がＮ（％）以下であるか否かの判断を行う。もし、差分ＮＤ（％）が規定値Ｎ（％）以下でないと判断した場合には、トナー排出制御部５０ｄが実行する処理はステップＳ１１８の処理に分岐する。

ステップＳ１１８で、トナー排出制御部５０ｄは、追加で空検知された他のトナーカートリッジ１９からディスペンス寿命基準値（１００％値）のトナーＴを現像器４６に排出してしまうと、規定値Ｎ（％）を超えてしまって、現像器４６内におけるトナー濃度が高くなりすぎてしまい、印刷に支承が生ずる可能性があることから、トナーの排出量を規定値Ｎ（％）に制限する処理を行う。そして、トナー排出制御部５０ｄは、規定値Ｎ（％）までの排出に必要なトナー排出手段４６ｅの駆動時間を取得して、トナー排出手段４６ｅの駆動を行う。このようにして、印刷に支承が生じない範囲のトナー量を、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９から現像器４６に排出して、最初に空検知したトナーカートリッジ１９と共に、利用者に交換要請を通知することができる。

一方、ステップＳ１１６にてトナー排出制御部５０ｄが、差分ＮＤ（％）が規定値Ｎ（％）以下であると判断した場合には、ステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０では、トナー排出制御部５０ｄは、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９からディスペンス寿命基準値（１００％値）のトナーＴを現像器４６に排出しても、規定値Ｎ％を超えることは無く、現像器４６内におけるトナー濃度も印刷に支承が生じない範囲に納まることから、トナーの排出量をディスペンス寿命基準値（１００％）に設定する。そして、トナー排出制御部５０ｄは、空状態を検知した他のトナーカートリッジ１９内のトナーを、ディスペンスカウント値がディスペンス寿命基準値（１００％）（所定値）に達するまでに排出に必要なトナー排出手段４６ｅの駆動時間を取得して、他のトナーカートリッジ１９から排出するようトナー排出手段４６ｅの駆動を制御する。このようにして、印刷に支承が生じない範囲のトナー量を、追加検知した他のトナーカートリッジ１９から現像器４６に排出して、最初に空検知したトナーカートリッジ１９と共に、利用者に交換要請を通知することができる。

ステップＳ１１８又はステップＳ１２０にて、他のトナーカートリッジ１９からトナーＴの強制排出処理が終了すると、ステップＳ１２２に進む。そして、印刷制御部５０は、最初のトナーカートリッジ１９のトナーＴが消耗して、印刷を続行すると印刷に掠れが生ずる不具合を防止するために、印刷動作を中断する。なお、現像器４６においてトナー濃度が低い状態が続くと、現像器４６におけるトナー濃度の復帰に時間がかかる等の不具合が生じる可能性が高くなるので、ステップＳ１２２にて印刷動作を停止する。
そして、次のステップＳ１２４に進む。

最初に空検知したトナーカートリッジ１９については、トナーＴが消耗して空状態が確定していると判断したものであるが、追加検知したトナーカートリッジ１９については、トナーＴが完全に消耗しているとは確定していない。しかし、既に印刷によりピクセルカウント値が１００％を超えているために、公称の印刷可能枚数の印刷は終了している。加えて、現像器４６に排出したトナー量に相当する印刷が可能となっている。これらの事情により、図５に示す処理では、利用者によるトナーカートリッジ１９の交換頻度を減少させるべく、印刷を中断して、最初に空検知したトナーカートリッジ１９と追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９についての交換要請を行っている。

ステップＳ１２４にて印刷制御部５０は、操作パネル５２の表示部に最初に空検知したトナーカートリッジと追加で空検知したトナーカートリッジ１９内のトナーＴが消耗した旨と、交換要請の表示を行うとともに、警告音を発して利用者に通知する。利用者により、警告中のトナーカートリッジ１９の交換がなされた場合には、交換要請の表示と警告音を停止する。そして、交換がなされたトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント及びピクセルカウントをリセットして、新たに計数を開始する準備を行う。ステップＳ１２４における処理が終了すると、当該トナーカートリッジ空検知処理を終了する。

次に、図６を用いて、図５に示したステップＳ１１０における検知部５０ａが実行する追加空判定の具体例について説明する。図６は、トナーカートリッジ１９の消耗判定領域と、トナー排出領域とを説明する図である。
図６に示す横軸は、トナー排出手段４６ｅによるトナーＴの排出駆動量を累積したディスペンスカウント値（％）である。この値は、トナーカートリッジ１９に収容されているトナーＴの質量に対する、トナーカートリッジ１９から排出したトナーＴの質量を推測した値の割合に相当する。

図６に示す縦軸は、トナーカートリッジ１９のトナーＴを用いた印刷の画素数を累積したピクセルカウント値（％）である。この値は、公称の印刷可能枚数に対する現在までの累積値の割合に相当する。図６に示す黒塗りのトナーカートリッジ消耗判定領域は、ディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係により定まる領域であり、印刷動作を中断する領域である。

図６に示す斜線の領域は、トナー排出領域は、ディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係により定まる領域である。この斜線の領域は、他のトナーカートリッジ１９について追加で空判定した後に、トナーＴを現像器４６に強制排出する動作を行う領域である。

先ず、図５に示したステップＳ１１０からステップＳ１２２に分岐してゆく判断処理の具体例について説明する。例えば、他の全てのトナーカートリッジ１９における現在のディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係が、図６に示す「Ｐｏｉｎｔ Ｄ」にある場合について説明する。「Ｐｏｉｎｔ Ｄ」は、当該トナーカートリッジ１９のピクセルカウント値は９５％であって、未だ１００％には到達していない。また、ディスペンスカウント値も１００％と、トナーカートリッジ消耗判定領域の１０５％には到達していない。従って、ステップＳ１１０における判断では、他の全てのトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値が、基準値の１００％を超えていないと判断して、追加判定は行わずに、ステップＳ１２２に分岐する。

次に、図５に示したステップＳ１１０からステップＳ１１２に進んでゆく判断処理の具体例について説明する。例えば、他のトナーカートリッジ１９における現在のディスペンスカウント値及びピクセルカウント値の関係が、図６に示す「Ｐｏｉｎｔ Ｂ」にある場合について説明する。「Ｐｏｉｎｔ Ｂ」は、当該トナーカートリッジ１９のピクセルカウント値は１０２．５％であって、既に１００％を超えている。しかし、ディスペンスカウント値は９７％であるので、トナーカートリッジ消耗判定領域の１００％には到達していない。従って、ステップＳ１１０における判断では、他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値が、基準値の１００％を超えていると判断して、ステップＳ１１２に進む。そして、検知部５０ａは、追加で空判定を行う。

次のステップＳ１１４にて算出した規定値Ｎ（％）の値が、規定値Ｎ＝２％であったとする。図６に示すように、「Ｐｏｉｎｔ Ｂ」におけるディスペンスカウント値は９５％であるから、他のトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント値＝９５％と、ディスペンス寿命基準値（１００％値）との差分ＮＤ＝５％を算出する。そして、その差分ＮＤ＝５％が、規定値Ｎ＝２％以下であるか否かの判断を行う。ここでは、差分ＮＤ＝５％は、規定値Ｎ＝２％以下ではないので、ステップＳ１１８に分岐する。そして、トナー排出制御部５０ｄは、規定値Ｎ＝２％相当のトナーＴを、第２のトナーカートリッジ１９から現像器４６へ排出する処理を行う。その結果、図２に示す「Ｐｏｉｎｔ Ｂ」は、「Ｐｏｉｎｔ Ｃ」に移動する。そして、操作パネル５２を介して利用者に対する交換要請がなされる。

次に、図６には示していないが、他のトナーカートリッジ１９におけるディスペンスカウント値＝９８．５％、ピクセルカウント値＝１０２．５％であった場合の具体例について説明する。当該具体例は、ステップＳ１２０に処理が進む場合の例である。

この場合にも、当該トナーカートリッジ１９のピクセルカウント値は１０２．５％であるので、既に１００％を超えている。しかし、ディスペンスカウント値は９８．５％であるので、トナーカートリッジ消耗判定領域の１００％には到達していない。従って、ステップＳ１１０における判断では、他のトナーカートリッジ１９のピクセルカウント値が、基準値の１００％を超えていると判断して、ステップＳ１１２に進む。そして、検知部５０ａは、追加で空判定を行う。

次のステップＳ１１４にて算出した規定値Ｎ（％）の値が、規定値Ｎ＝２％であったとする。他のトナーカートリッジ１９におけるディスペンスカウント値は９８．５％であるから、他のトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント値＝９８．５％と、ディスペンス寿命基準値（１００％値）との差分ＮＤ＝１．５％を算出する。そして、その差分ＮＤ＝１．５％が、規定値Ｎ＝２％以下であるか否かの判断を行う。ここでは、差分ＮＤ＝１．５％は、規定値Ｎ＝２％以下である。従って、ステップＳ１２０に進む。そして、トナー排出制御部５０ｄは、追加判定した他のトナーカートリッジ１９のディスペンスカウント値が、ディスペンス寿命基準値（１００％値）に到達するまで、規定値Ｎ＝１．５％相当のトナーＴを、他のトナーカートリッジ１９から現像器４６へ排出する処理を行う。その後、操作パネル５２を介して利用者に、他のトナーカートリッジ１９の交換要請がなされる。

ステップＳ１１４にて算出される規定値Ｎ（％）は、現像器４６の容量と、トナー濃度の変動マージンによって決定される変数である。このマージンは、環境や経時などのコンディションによって変化するものである。従って、他のトナーカートリッジ１９内に残っているトナーＴを有効に利用するにあたっては、これらのコンディションに応じて、規定値Ｎ（％）を変更することが好ましい。この、規定値Ｎ（％）の算出処理について、図７を用いて説明する。

図５のステップＳ１１４に実行する処理が進むと、図７に示す強制排出可能規定値Ｎの算出処理に分岐してくる。図７は、強制排出可能規定値Ｎの算出処理を説明する図であり、図５のステップＳ１１４における処理の詳細を示すフローチャートである。トナー排出制御部５０ｄが実行する処理は、ステップＳ２０２の判断に進む。

ステップＳ２０２にてトナー濃度取得部５０ｅは、現在設定されているモードが、他のトナーカートリッジ１９の空検知の判定を行った際に、新たにプロセスコントロールを行うモードであるか否かの判断を行う。もし、トナー濃度取得部５０ｅは、現在設定されているモードが、新たにプロセスコントロールを行うモードでない場合には、ステップＳ２０４に分岐して、前回取得した直近のプロセスコントロールの結果を取得して、トナー濃度を算出する処理を行う。

一方、ステップＳ２０２にて、トナー濃度取得部５０ｅは、現在設定されているモードが、新たにプロセスコントロールを行うモードである場合には、ステップＳ２０６に分岐して、新たにプロセスコントロールを実施して結果を取得し、トナー濃度を算出する処理を行う。

ステップＳ２０６では、例えば、所定の印刷間隔、又は所定の時間経過毎に印刷制御部５０が、各色の濃度検出用パターンを描画したトナー像のパッチを、１乃至複数種類、感光体ドラム２０上に形成する。そして、そのトナー像を、ＡＤＣセンサ６０を用いて読み取って、感光体ドラム２０上に形成された各色のトナー像の濃度を検出する処理である。なお、現像器４６にＴＣセンサ６１が配置されている場合には、トナー濃度取得部５０ｅがＴＣセンサ６１の出力を読み取って、トナー濃度を算出する処理を行う。

ステップＳ２０４又はステップＳ２０６において、トナー濃度の取得処理が終了すると、次のステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８にてトナー排出制御部５０ｄは、温度センサ６２及び湿度センサ６３の出力を参照して、現在の画像形成装置１０における温度及び湿度を取得する。そして、環境に応じた現像器４６におけるトナーＴの最大許容ＴＣ（％）を求める。図８は、現像器４６に供給可能なトナーの許容濃度についての、室温及び湿度による環境補正値を記録した図表である。図８に示す例では、低温、低湿になるほど、トナーＴの最大許容ＴＣ（％）を大きくする設定である。従って、現在の画像形成装置１０における環境が、低温、低湿であるほど、多くのトナーＴを、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９から現像器４６へ排出することができるようになる。ステップＳ２０８における、環境補正の処理が終了すると、次のステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０にてトナー排出制御部５０ｄは、不揮発性メモリ等の記憶手段に記憶されている、他のトナーカートリッジ１９の現像器４６における現像ロール４６ａの、交換後の累積回転数を取得する。そして、経時変化に応じた現像器４６におけるトナーＴの経時補正ＴＣ（％）を求める。図９は、現像器４６に供給可能なトナーの許容濃度についての、現像ロール４６ａの経年変化による経時補正値を記録した図表である。図９に示す例では、現像ロール４６ａの使用を重ねるほど、トナーＴの経時補正ＴＣ（％）を大きくする設定である。従って、現像ロール４６ａの使用回数が多いほど、多くのトナーＴを、他のトナーカートリッジ１９から現像器４６へ排出することができるようになる。ステップＳ２１０にて、環境補正の処理が終了すると、次のステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１２にてトナー排出制御部５０ｄは、ステップＳ２１０にて算出した現像器４６に許容される最大許容ＴＣ（％）から、現在のトナー濃度（ＰｒｏＣｏｎ結果のＴＣ（％））を減算する。そして、現像器４６において上昇させることが可能なトナー濃度の値である、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］を算出する処理を行う。そして、次のステップＳ２１４の判断に進む。

ステップＳ２１４にてトナー排出制御部５０ｄは、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］が正の数であるか否かの判断を行う。もし、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］の値がゼロ以下でないと判断した場合（正の数である場合）には、ステップＳ２１８の処理に進む。

一方、ステップＳ２１４にて、トナー排出制御部５０ｄは、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］の値がゼロ以下であると判断した場合（負の数である場合）には、ステップＳ２１６「Ｕ（％）＝０」に進み、Ｕ（％）として負の数は不適切であることから、Ｕ（％）の値に０を代入する。そして、ステップＳ２１８の処理に進む。

ステップＳ２１８にてトナー排出制御部５０ｄは、ステップＳ２１２又はステップＳ２１６にて求めた上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］の値を、ディスペンスカウント値（規定値Ｎ（％））に換算する処理を行う。ここで算出したディスペンスカウント値は、図５のステップＳ１１６、ステップＳ１１８、及びステップＳ１２０にて演算を行う際に用いられる。次にステップＳ２１８にてトナー排出制御部５０ｄは、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］の値を、トナー排出手段４６ｅにおけるトナー排出のための駆動時間に換算する処理を行う。ステップＳ２１８における処理が終了すると、図７に示す強制排出可能規定値Ｎの算出処理を終了して、図５に示したステップＳ１１６の処理に進む。

このように、トナー排出制御部５０ｄは、現像器４６におけるトナー濃度を取得して、環境補正及び経時補正を行って、他のトナーカートリッジ１９内のトナーを排出する規定値Ｎ（％）（所定値）を算出して決定することができる。そして、この規定値Ｎ（％）の値に基づいて、印刷濃度に影響を及ぼさない範囲内で、より多くのトナーＴを、追加で空検知したトナーカートリッジ１９から現像器４６に排出することができる。そして、同時に複数のトナーカートリッジ１９の交換要請を行うことで、利用者の利便性を向上させることができる。

次に、図７に示した強制排出可能規定値Ｎの算出処理について、具体的な数値を代入した計算例を示す。

先ず、ステップＳ２０４又はステップＳ２０６にて、追加で空検知したトナーカートリッジ１９に対応した現像器４６内における最新のトナー濃度が、５．５％と推定されたとする。すると、次のステップＳ２０８にて、トナー排出制御部５０ｄは、現在の温度及び湿度の温度環境を取得する。そして、図８に示す図表を参照して、当該現像器４６に許容される最大許容ＴＣ（％）を求める。ここで、測定した現在の温度及び湿度が、常温、常湿であったとすると、図８を参照して、最大許容ＴＣ＝１０．０％の値を得る。

次に、ステップＳ２１０にてトナー排出制御部５０ｄは、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９に対応した現像ロール４６ａの累積回転数を、不揮発性メモリ等の記憶手段から取得する。もし、現像ロール４６ａの累積回転数が、１５００００回転であったとすると、図９に示す図表を参照して、当該現像器４６に許容される経時補正ＴＣ＝＋０．５％の値を得る。本実施例では、ステップＳ２０８にて取得した最大許容ＴＣ＝１０．０％に、ステップＳ２１０にて取得した経時補正ＴＣ＝＋０．５％を加算して、最大許容ＴＣ＝１０．５％を得ることができる。

次に、ステップＳ２１２にて、トナー排出制御部５０ｄは、最大許容ＴＣ＝１０．５％から、最新のトナー濃度＝５．５％を減算することで、上昇可能ＴＣのＵ＝５．０％を得る。そして、ステップＳ２１８にて、上昇可能ＴＣ［Ｕ（％）］を、トナーカートリッジの寿命を定義するディスペンスカウントの閾値（％）に換算することで、規定値Ｎ（％）を確定することができる。更に、トナー排出制御部５０ｄは、規定値Ｎ（％）を、トナー排出手段４６ｅのモータ駆動時間に換算する。この換算したモータ駆動時間を用いて、トナー排出手段４６ｅを駆動する。このようにして、追加で空検知した他のトナーカートリッジ１９からトナーＴを現像器４６に排出することができる。

本発明の実施形態によれば、累積ピクセルカウント値が公称印字可能頁数を超過しているトナーカートリッジについても追加で交換要請を同時に行うことで、利用者の利便性を向上させることができる。また、ピクセルカウント値を用いることによって、トナーの容量センサ等をトナーカートリッジ毎に配置する必要が無くなる。したがって、簡単な構成によりトナーカートリッジの交換作業回数を減らすことができる。特に、小型のプリンタの場合、印字可能公称トナー量が小さい（例えば１，０００枚）ため、小型プリンタを利用して大量にプリントするユーザーにはトナーカートリッジの交換作業回数を減らすことができる。

また、追加で空検知されたトナーカートリッジを現像装置へ排出することにより残っていたトナーを有効利用できる。 また、現像器に許容されるトナーの許容濃度まで、追加で空検知されたトナーカートリッジのトナーを現像器へ排出することで、残っていたトナーを有効利用できる。また、最大許容トナー濃度の環境補正や経時補正を行うことによって、追加で空と検知されたトナーカートリッジ内のトナーを現像器に排出することで、残っていたトナーを有効に利用することができる。

本発明は、例えば、プリンタ、複写機等の、電子写真式の画像形成装置に適用することができる。また、上記の実施形態では、本発明をロータリー式の現像ユニットを備える画像形成装置１０に適用した例について説明したが、本発明はロータリー式の現像ユニットを備える画像形成装置１０に限定されるものではなく、タンデム式、その他の画像形成装置に提要することが可能である。

１０…画像形成装置、 １３…画像形成部、 １９、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ…トナーカートリッジ、 ２０…感光体ドラム、 ２４…一次転写ロール、 ２７…中間転写ベルト、 ２８…転写部、 ２９…定着装置、 ３１…用紙収容部、 ３５…給紙部、 ３６…垂直搬送部、 ３７…レジスト部、 ４１…排出部、 ４２…排出収容部、 ４４…帯電器、 ４５…露光装置、 ４６…現像器、 ４６ａ…現像ロール、 ４６ｂ…供給口、 ４６ｃ…回転中心、 ４６ｅ…トナー排出手段、 ４６ｆ…アドミックスオーガー、 ４６ｇ…サプライオーガー、 ４６ｕ…現像ユニット、 ４７…クリーナー、 ５０…印刷制御部（トナー補給量推測手段、消耗判定手段、交換時期判定手段、排出駆動量取得手段、規定値取得手段、許容濃度取得手段）、 ５２…操作パネル（通知手段）、 ５３…画像処理部、 ５４…用紙検知センサ、 ５４…給紙用モータ、 ５６…搬送用モータ、 ６０…ＡＤＣセンサ、 ６１…ＴＣセンサ、 ６２…温度センサ、 ６３…湿度センサ、 ６４…トナーセンサ、 Ｔ…トナー、 Ｑ…キャリア、 Ｐ…記録媒体、 ＬＢ…レーザービーム

Claims (6)

1. 着脱交換可能な複数のトナーカートリッジを有する画像形成装置であって、
   空状態と検知されたトナーカートリッジの交換を報知する報知部と、
   画像形成時の画像ピクセル数を前記トナーカートリッジ毎にカウントしてピクセルカウント値を記憶するピクセルカウント部と、
   前記トナーカートリッジ内のトナーを排出するトナー排出部と、
   前記トナー排出部の排出駆動量をカウントしてディスペンスカウント値として記憶するディスペンスカウント部と、
   前記ピクセルカウント値と前記ディスペンスカウント値によって前記トナーカートリッジ内のトナーの空状態を検知する検知部と、を有し、
   前記検知部は、前記複数のトナーカートリッジの一のトナーカートリッジの空状態を検知した際、前記ピクセルカウント部に記憶されている他のトナーカートリッジのピクセルカウント値を参照し、前記他のトナーカートリッジのピクセルカウント値が前記他のトナーカートリッジの公称の画像形成可能枚数に対応する画像ピクセル数を超えている場合に、前記他のトナーカートリッジを空状態と検知することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記空状態を検知した他のトナーカートリッジ内のトナーを、前記ディスペンスカウント値に基づいて前記他のトナーカートリッジから排出するよう前記トナー排出部を制御する制御部をさらに有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、前記空状態を検知した他のトナーカートリッジ内のトナーを、前記ディスペンスカウント値が所定値に達するまで前記他のトナーカートリッジから排出するよう前記トナー排出部を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー排出部は、トナーカートリッジ内のトナーを現像器へ排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。
5. 現像器と、
   前記現像器におけるトナー濃度を取得する濃度取得部と、を有し、
   前記制御部は、前記現像器に許容されるトナーの許容濃度と前記濃度取得部が取得した前記現像器におけるトナー濃度に基づいて、前記所定値を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、環境補正及び経時補正のうちの少なくとも一つの要因に応じて、前記所定値を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。