JP2002178607A

JP2002178607A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002178607A
Application number: JP2000377575A
Authority: JP
Inventors: Mieko Okawa; 三江子大川; Hideki Morita; 秀樹森田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】使用されたトナー等の色材の量を正確に検出
することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明では、上記課題を解決するため、
画像読取装置で読みとられた画像の全画素の画像情報を
求め、画素毎の画像情報から、個々の画素における色材
の使用量を求め、画像形成に使用された色材の全量を求
めることとした。これにより、印刷毎に実際に消費され
る色材の使用量に近い、正確な使用量を求めることがで
きる。更に色材を付着させた画素の数を全て積算し、総
使用画素数を求め、総色材使用量を総使用画素数で除算
し、１画素当たりの平均色材使用量を求める。そして、
標準サイズの用紙の画面全体での画素の数に平均色材使
用量を掛けて、標準サイズの用紙での色材使用量を求め
てもよい。これにより用紙１枚当たりの平均色材使用量
がわかり、更にその色材使用量を所定のサイズの用紙に
均一に付着させることにより、用紙一枚あたりで使用さ
れる色材量を、画像の濃淡で判別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー等の色材消
費量を正確に計測できる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コピー機やインクジェット印刷機
等画像形成装置の保守契約やカートリッジ等の交換等に
際して、標準的な使用可能枚数等を利用者に示したり、
または、使用可能な残り枚数を表示していた。このよう
な場合、例えば、トナーカートリッジ１本で形成できる
ドットの数を求め、トナーカートリッジ１本分での印字
可能なドットから印刷可能枚数を求めたり、積算したド
ットの数から、残りの印刷可能枚数などを求めて表示し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複写機
等においては機種毎に、１ドットに対するトナーの付着
量が異なることから、ドットの数のみからでは、トナー
の使用量を正確に計測できなかった。また、画像の印刷
濃度を濃度変更ボタン等により変更すると、一画素当た
りに消費されるトナー量が変化するので、単にドットの
数を積算するだけではトナーの使用量を正確に算出でき
なかった。

【０００４】これは、インクジェットによる印刷機でも
カートリッジからのインク吐出量が画素毎に異なり同様
な問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、画像読取装置で読みとられた画像の全画
素の画像情報を求め、画素毎の画像情報から、個々の画
素における色材の使用量を求め、画像形成に使用された
色材の全量を求めることとした。

【０００６】これにより、印刷毎に実際に消費される色
材の使用量に近い、正確な使用量を求めることができ
る。色材としては、トナー、インク、顔料等、また被印
刷物としては紙、布地、プラスチック等特に特定しな
い。

【０００７】更に色材を付着させた画素の数を全て積算
し、総使用画素数を求める。そして、総色材使用量を総
使用画素数で除算し、１画素当たりの平均色材使用量を
求める。

【０００８】また、標準サイズの用紙の画面全体での画
素の数に平均色材使用量を掛けて、標準サイズの用紙で
の色材使用量を求める。これにより用紙１枚当たりの平
均色材使用量がわかる。更に、その色材使用量を所定の
サイズの用紙に均一に付着させることとした。これによ
り、用紙一枚あたりで使用される色材量を、画像の濃淡
で判別できる。

【０００９】外部に接続したコンピュータに色材使用量
等の情報を送信できるようにした。これにより画像形成
装置の状態をコンピュータを介して確認等することがで
きる。

【００１０】具体的には、感光体を用いた画像形成装置
において、色材の使用量を正確に算出することとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】画像形成装置の全体を図１に示
す。

【００１２】図１に画像形成装置としてのディジタル複
写機の概略を示す。

【００１３】ディジタル複写機２は、トナーを用いた画
像形成装置であり、図１に示すように原稿を読み取るス
キャナ部２０と、制御部２２と、用紙に画像を印刷する
画像形成部２４と、画像形成部２４に用紙を供給する給
紙部２６と、定着部２８と、原稿を排出する排紙部３０
と、各種入力スイッチを有するスイッチ部（図示せず）
等から構成されている。

【００１４】スキャナ部２０は、上面にガラス板を有
し、ガラス板に原稿を載せて作動スイッチをオンする
と、読取ランプ等が移動して原稿を読み取る。原稿はデ
ィジタル信号として読み取られ、読み取られた画像信号
は制御部２２に送られる。画像信号には、情報値として
画素の位置情報と画素の濃度情報、輝度情報等が含まれ
ている。複写動作の場合は、制御部２２から画像形成部
２４に画像信号が送られ、直ちに印刷処理される。

【００１５】画像形成部２４は、帯電部４１と、感光体
としての感光ドラム４２と、レーザーを備えた露光部４
６と、現像器４８と、転写帯電器４９と、分離帯電器５
１と、クリーニングユニット５０等から構成され、送ら
れた画像信号から画像を形成し、給紙部２６からの用紙
上に印刷する。給紙部２６は、各種サイズの用紙を収容
し、制御部２２からの指示に従い所定のサイズを画像形
成部２４に供給する。

【００１６】帯電器４１は、例えばスコロトン帯電器で
あり、潜像形成プロセスに先立ち、感光ドラム４２を所
定電圧、例えば−６００ｖに均一に帯電させる。

【００１７】感光ドラム４２は、例えば直径８０ｍｍの
アルミニウム等からなる円筒状の基材表面に感光層を塗
布したものであり、感光ドラム４２を駆動させる駆動モ
ータと、感光ドラム４２の回転位相を検出するエンコー
ダ（図示せず）を備えている。感光層は、膜厚１５〜３
０μｍ、誘電率２．０〜５．０であり、基材は接地して
ある。感光ドラム４２は、例えば２８０mm／secの速度
で回転し、回転しながらコロナ帯電器４１により一様な
帯電を受けた後、露光部４６のレーザによる露光を受け
て、表面に静電潜像を形成する。

【００１８】レーザから出射されたレーザビームは、ポ
リゴンミラーで反射し、ｆ−θレンズ等の光学系を介し
て感光ドラム４２表面に照射される。ポリゴンミラーは
回転しており、その回転により、レーザビームの主走査
がなされ、感光ドラム４２の回転により副走査がなされ
る。レーザは、画素の位置や画素の濃度情報に基づいて
発光し、感光ドラム４２の表面に静電潜像を形成する。
形成された静電潜像は、現像器４８のトナーによって顕
像化される。

【００１９】現像器４８は、内部にトナーを含む現像剤
を有し、静電潜像に応じて感光ドラム４２に付着する。
付着したトナーは、転写帯電器４９により感光ドラム４
２から転写紙上に転写され、トナーが転写された転写紙
は、分離帯電器５１により感光ドラム４２から分離さ
れ、定着器５３で定着される。

【００２０】転写帯電器４９は、感光ドラム４２に対向
して設置してあり、トナー像を静電的に担持した感光ド
ラム４２に重ねられた転写紙の裏側から電荷を放電する
ことにより、転写紙にトナーを転写する。転写帯電器４
９は、スコトロン放電器が望ましいが、コロトロン帯電
器、帯電ローラ等でもよい。

【００２１】分離帯電器５１は、スコトロン放電器、あ
るいはコロトロン帯電器、帯電ローラ等からなり、感光
ドラム４２に吸着した転写紙を除電し、転写紙を感光ド
ラム４２から分離する。

【００２２】転写されずに感光ドラム４２の表面に残っ
たトナーは、クリーニングユニット５０により回収され
る。クリーニングユニット５０は、感光ドラム４２に接
触するブレードを備え、感光ドラム４２の表面に付着し
たトナーや粉塵等を掻き落として、トナーボックス内に
収容する。

【００２３】定着部２８は、定着器５３を備え、トナー
像が付着した転写紙に圧力と熱を加え、トナーを転写紙
上に固定する。

【００２４】排紙部３０は、印刷された転写紙を所定の
状態にして排出する排出機構である。

【００２５】スイッチ部（図示せず）は、ディジタル複
写機２の上面に設置してあり、入力機構を有する液晶表
示装置で、印刷画像の拡大、縮小、印刷用紙の指定、印
刷枚数の指定等の各種の操作ボタンが表示され、かかる
ボタンの位置に対応した部分に指などによる押圧が加え
られると、透明電極からなる押圧感知の感圧センサが感
知し、かかるボタンが押圧されたと認識する。また、ト
ナーカートリッジの残量や印刷可能枚数等が表示され
る。

【００２６】制御部２２は更に、図３に示すように、画
素積算手段１０と、濃度値積算手段１２と、トナー使用
量算出手段１４、トナー使用量積算手段１６等に接続し
ており、上述したようにスキャナ部２０で読み取られた
画像情報を画像形成部２４で画像形成させるとともに、
スキャナ部２０で読み取られた全画素に関する画像情報
を、画素積算手段１０と濃度値積算手段１２に送る。

【００２７】画素積算手段１０は、読み取った画像の画
素の総数を積算し、濃度値積算手段１２は、各画素の濃
度値等、トナーの付着量に関する情報を画像毎に積算す
る。濃度値積算手段１２で積算された濃度値は、トナー
使用量算出手段１４に送られ、トナー使用量算出手段１
４で、かかる画像のトナーの使用量に算出される。更
に、各画像毎に算出されたトナー使用量は、トナー使用
量積算手段１６で順次積算される。また、それぞれの積
算手段は、トナーカートリッジの入れ替え、あるいはサ
ービスマンの設定等により、積算数がリセットされる。

【００２８】次に、画像形成装置２の動作について説明
する。

【００２９】コピー開始のスイッチが入力されると、ス
キャナ部２０で画像の読取りが行われ、読み取られた画
像が画像形成部２４に送られ、転写紙の送出、感光ドラ
ム４２への潜像の形成、現像を行い、トナー画像の転写
紙にトナー画像を転写して定着部２８で定着し、排紙部
３０から排出する等の予め定められた作業が順次実行さ
れる。転写紙への画像形成が行われると、現像剤のトナ
ーが消費される。

【００３０】上述したように制御部２２は、スキャナ部
２０で読み取られた画像の全画素の濃度信号に基づいて
濃度値積算手段１２と、トナー使用量算出手段１４が、
トナー使用量を算出することとしたので、画像形成する
毎にそれぞれのトナー使用量を正確に得ることができ
る。更に、トナー使用量がトナー使用量積算手段１６に
よって積算され、求められたトナー総使用量はスイッチ
部の表示手段によって表示される。これにより、現時点
までのトナーの総使用量を知ることができる。

【００３１】また、トナーが消費され新たなトナーカー
トリッジに交換した後、交換されたカートリッジ内に収
容されているトナーの量と、上記総トナー総使用量から
トナーカートリッジ内に残存しているトナー量を正確に
検出し、トナーカートリッジ内に残存しているトナー量
や予想印刷可能枚数等を表示してもよい。

【００３２】また、トナー使用量積算手段１６によって
得られたトナー総使用量を、画素数積算手段１０で得ら
れた総画素数で割ることにより、一画素当たりのトナー
平均使用量を算出し、そのトナー平均使用量を所定の用
紙、例えばＡ４の全面の画素数倍することにより、用紙
１枚当たりのトナーの平均使用量を算出してもよい。こ
れにより、ユーザーは自分が使用している画像形成装置
における画像形成の用紙１枚当たりにおけるトナー平均
使用量を確認することができ、また予想印刷可能枚数等
の正確な算出が可能になる。

【００３３】トナー平均使用量は、用紙１枚当たりに使
用されるトナーの重量で示しても、あるいは用紙に平均
トナー分を印刷して濃淡で示しても、更に全面白色から
全面黒色のどの当たりであるかの割合で示してもよい。
また、画像形成装置に接続された外部のコンピュータ
に、その値を送信するようにしてもよい。このようにす
れば、外部のコンピュータで画像形成装置のトナー使用
量を把握でき、トナー補給の必要等を外部のコンピュー
タから確認することができる。

【００３４】更に、画素の濃度信号に加えて、画像形成
装置２の濃度指示手段等から入力された濃度設定の数値
を用い、画素毎の画像情報を調整し、その値からトナー
使用量を算出してもよい。このように、濃度調整の値を
考慮することにより、より正確なトナー使用量を求める
ことができる。また、スキャナー部２０で読み取られた
画素の濃度値を濃度値積算手段１２で積算するのではな
く、濃度値をトナー使用量に換算した後トナー使用量と
してトナー使用量積算手段１６等により積算するように
してもよい。

【００３５】また、スキャナ部２０で読み取られた画像
の濃度信号を表すビットを適宜省略してもよい。例えば
上位２ビットのみ用いるようにする。すると、信号の処
理回路を小さく簡略化でき、また精度においてもそれほ
ど低下することはない。ビット処理のための回路構成の
一例を図２に示す。

【００３６】尚、上記例では、感光体を用いた画像形成
装置２について説明したが、本発明はこれに限らずイン
クジェット、その他の画像形成手段を用いた画像形成装
置でもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、画像読取装置で読み取
られた画像の全画素の画像濃度信号から色材の使用量を
求めることとしたので、画像毎の色材使用量を正確に検
出できる。

【００３８】画像読取装置で読み取った全ての画像の画
素情報を積算することができ、画像形成における色材の
濃度の平均使用量を正確に求めることができる。

【００３９】機種が変更された場合など、画素の画像濃
度が多値の場合でも正確な色材使用量を算出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置を示す概略構成図

【図２】本発明にかかる処理回路を示す図である。

【図３】トナー使用量を算出する回路を示す図である。

【符号の説明】

２画像形成装置１０画素積算手段１２濃度値積算手段１４トナー使用量算出手段１６トナー使用量積算手段２０スキャナ部２２制御部２４画像形成部２６給紙部２８定着部３０排紙部４１帯電部４２感光ドラム４６露光部５３定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｆ 3/12 Ｈ０４Ｎ 1/00 ＥＨ０４Ｎ 1/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ＺＦターム(参考） 2C056 EB29 EB58 HA58 2C061 AP04 AQ05 AQ06 AS11 CQ34 HJ07 HK18 HK23 2H027 DA45 DB01 DE07 HB02 HB13 5B021 AA01 LG07 5C062 AA05 AA13 AB08 AB22 AB23 AC05 AC43 AC61 AC67 AE03 AE08 AF10 BA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像読取装置により画像を画素毎に読み
取り、読み取られた画素毎の画像情報に基づいて色材を
付着させ画像を形成する画像形成装置において、前記読み取られた画像情報の画素毎の情報から前記付着
させる色材の使用量を求め、該求められた色材使用量を
積算し、色材の消費量を求めることを特徴とした画像形
成装置。
【請求項２】前記画像形成装置は、読み取られた画像
情報を光に変換し、前記光により潜像を形成し、該潜像
をトナーで現像し、転写紙に転写して画像形成する画像
形成装置である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記画像形成装置は、読み取られた画像
情報に基づいてインクを吐出して画像形成する画像形成
装置である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記画像情報は、各画素の情報値である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】画像読取装置により画像を画素毎に読み
取り、該画像読取装置から入力された画像データを光に
変換し、前記光により潜像を形成し、該潜像を色材で現
像し、転写紙に転写して画像形成する画像形成装置にお
いて、読み取った画像の画素の数量を画像形成ごとに積算する
総画素数積算手段と、前記画像データの画素毎の情報値
を積算する濃度値積算手段と、濃度値積算手段が積算し
た濃度値から色材使用量を求める色材総使用量算出手段
と、色材総使用量算出手段で求められた色材総使用量
を、前記総画素数積算手段から求められた総画素数で除
算し、１画素当たりの色材使用量（画素色材平均使用
量）を求め、該画素色材平均使用量に基準プリント用紙
１面当たりの画素数を掛け、プリント色材平均使用量を
算出するプリント色材平均使用量算出手段と、該プリン
ト色材平均使用量を表示する表示手段とを備えたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記プリント色材平均使用量を文字デー
タに変換して、出力する請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記プリント色材平均使用量を文字デー
タに変換する文字データ変換手段と、前記文字データを
外部のコンピュータに接続し転送する転送手段と、を備
えたことを特徴とした請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記濃度値積算手段は、前記画像データ
の画素毎の濃度値を、濃度調整手段の設定値で調整した
後積算することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項９】色材カートリッジ内に収容されている色
材量から、前記色材総使用量算出手段で求められた色材
総使用量を減算し、前記色材カートリッジ内の残ってい
る色材量を算出し、表示することを特徴とする請求項５
〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。