JP2002268484A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル複写機等の画像形成装置におけるト
ナー消費量を正確に管理できるようにする。 【解決手段】 トナーにより転写紙上に印刷される画素
数を計測し、計測された画素数が所定の紙サイズの面積
比率から求められる所定の画素数の計測値を越えた場合
に所定のカウンタ値をアップさせ、どの程度のトナー消
費量があるのかを枚数換算で演算する画像形成装置にお
いて、画像形成中に紙詰まりなどによりコピーが中断し
た場合、転写紙の一部にはトナーが既に乗せられてお
り、その消費量を考慮する必要がある。そこで、画像形
成中断までに出力された画素数を計測し、この計測画素
数を用いてカウントアップを行うことにより、正確なト
ナー消費量の管理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機等
のトナーを用いて印刷を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来機において、ＯＡ機器やネットワー
クの普及、さらに複写機等のデジタル化により印刷装置
を複数のセクションで共有し使用するケースが多くなっ
てきている。このような場合では、用紙やトナーなどの
消耗資材、メンテナンスフィ−などの費用をその使用実
態に応じて各セクションごとに公平に分担する必要があ
る。そのためにも、使用実態を正確に把握する必要が生
じている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
では、用紙の使用枚数や印刷装置の使用時間を使用実態
の判断材料とするものがほとんどであった。そのためト
ナ−の使用量がどんなに大きく異なっても、同じ一枚、
時間として換算するしかなく、トナー消費量を考慮して
いない不公平な把握が発生するといった不具合が生じて
いる。またトナーの使用量は、トナー耐久性にも大きく
影響するものであり、メンテナンス上の不具合も生じて
いる。

【０００４】従って、本発明は、より正確にトナー消費
量を管理することのできる画像形成装置を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による画像形成装置においては、トナーに
より転写紙上に印刷される画素数を計測する計測手段
と、計測された画素数が所定の紙サイズの面積比率から
求められる所定の画素数の計測値を越えた場合に所定の
カウンタ値をアップさせ、どの程度のトナー消費量があ
るのかを転写紙の枚数換算で演算する演算手段と、を有
する画像形成装置において、転写紙上への画像転写が途
中でも、それまでの画素数の計測値をカウンタにアップ
させる制御手段を設けている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
ともに説明する。請求項１記載の発明に関する第１の実
施形態は、印刷される画素数を計測し、その計測画素数
とある紙サイズの面積比率から求められる所定画素値と
の比較を行い、所定画素値より大きかった場合に所定の
カウンタをアップしていくことにより、トナー消費量の
枚数換算による正確な把握・表示することができる画素
形成装置において、転写紙への画像転写が途中で終了し
た場合でも、それまでに転写された画素数の計測値を元
に、所定のカウンタのアップを行うようにしたことを特
徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明に関する第２の実施形
態においては、第１の実施形態において、転写紙上にト
ナーが付着する前に画像形成が中断した場合は、画素数
の追加を行わず、所定のカウンタのアップしないように
したことを特徴とする。

【０００８】本発明の各実施形態の説明する前に、ま
ず、各実施形態で共通に使用される用語の説明、定義を
行う。 「画像読みとり装置」デジタル複写機で用いられる「画
像読みとり装置」は、光源を原稿に照射し、その反射光
を「固体作像素子＝ＣＣＤ」で電気信号に変換し、必要
な画像処理を行う機能を持った装置が使用されている。

【０００９】「画像形成装置」デジタル複写機で用いら
れる「画像形成装置」は、電気信号で送られた画像イメ
ージを電子写真、感熱、熱転写、インクジェット等の手
段により普通紙、感熱紙等に形成する装置である。

【００１０】「拡張機能」または「アプリケーション
（アプリと略す）」 デジタル複写機の大きな特徴は、画像を電気信号に変換
して読み込み、電気信号を画像形成装置で復元すること
である。この時読みとった電気信号を様々に変化、伝達
する手段を持つことにより複写機以外の分野に応用可能
となる。前述のＦＡＸ、プリンタ以外にスキャナ、ファ
イルシステム等応用範囲は非常に広い。これらの拡張機
能を「アプリケーション」と表現する。

【００１１】「ビデオ信号」前述の「画像読みとり装
置」で変換された画像の電気信号、「画像形成装置」へ
入力される画像の電気信号、および画像の電気信号と同
期をとるための信号をまとめて「ビデオ信号」と表現す
る。

【００１２】「制御信号」または「コマンド」 「ビデオ信号」を「画像読みとり装置」、「画像形成装
置」、および「アプリケーション」間でやりとりするた
めには、装置間で情報を伝達し合う必要がある。この手
段を「制御信号」または「コマンド」発行と表現する。

【００１３】「システム」、「システム制御」、または
「システムコントローラ」 最近のデジタル複写機では、アプリを１つ搭載するのみ
でなく複数アプリを同時搭載するようになってきた。こ
のように一つの資源を共有するデジタル複写機を「シス
テム」と表現し、このシステムを制御するコントローラ
を「システム制御」、「システムコントローラ」と表現
する。

【００１４】「資源」または「リソース」 複数アプリから共有される機能ユニット単位を「資
源」、「リソース」と表現する。前述のシステムコント
ローラは、このリソース単位でシステム制御を行ってい
る。各実施形態のデジタル複写機で管理している資源
は、「画像読みとり装置」、「画像形成装置」、「操作
部」、「メモリ」、「周辺機（ＤＦ＝原稿仕送り装置、
ソーター等）」がある。

【００１５】「差し込み出力」または「インターリー
ブ」 主に画像出力時の動作説明で用いられる。通常画像出力
は、目的を同じくする一連の動作（＝１ジョブ）を完了
するまで他の動作は実行しない。例えば最近のデジタル
複写機では機能が複合され、複写機＋ＦＡＸまたはプリ
ンタあるいはそれ以上の組み合わせを１台に集約してい
る。しかし、そのほとんどが例えば複写機能が終了して
からプリンタ出力に切り替える様に機能単位（＝ジョブ
単位）の出力を行っている。これに対して、１ジョブの
出力に他のジョブ出力を差し込んで出力することを「イ
ンターリーブ」と表現する。例えば複写機の出力中に、
プリンタ出力を機械動作を止めることなく実現する。

【００１６】「初期設定」よく使用する条件に合わせ
て、各機能の初期設定値を変更したり、操作の条件を設
定すること。初期設定には複写機システム全般の機能の
設定を行う「システム初期設定」とコピーモードの機能
の設定に限定した「コピー初期設定」とファクシミリモ
ードの機能の設定に限定した「ファックス初期設定」等
とがある。

【００１７】例えば、「システム初期設定」にはキー操
作後、一定時間なにも操作を行わなかったときに電源を
入れたときの状態に戻す「オートクリア時間の設定」等
があり、「コピー初期設定」にはセットできるコピー枚
数の上限を変更する「コピーセット枚数制限の設定」
や、「片面→両面」コピーで、裏面の左とじ代幅の設定
が可能な「両面コピー左とじ幅の設定」等がある。「フ
ァックス初期設定」には受信した時間を印字する機能を
選択する「受信時刻印字の設定」や、よく使用する相手
の電話番号を登録する「宛先登録」等がある。

【００１８】次に、各実施の形態対象となるデジタル複
写機システムについて説明する。図１にデジタル複写機
の外観図、図２に操作部（操作パネル）の概略図、図３
にシステム・ソフト構成例を、図４にシステム・ハード
構成例を示す。

【００１９】まず、操作部の主だったキーの各名称を図
２を用いて説明する。図２において、２０１はプログラ
ムモードの登録や呼び出しに用いられる「プログラム登
録／呼び出しキー」、２０３は初期設定を行うときに使
用される「初期設定キー」、２０４の［０１］から［２
８］までのキーはファクシミリモードのプログラムの割
り当てに使用される「ＦＡＸ用短縮キー群」、２０５の
［０］から［９］間でのキーは種々の設定を行う他、コ
ピーモードのプログラムの割り当てに使用される「テン
キー」である。また、２０６の「アプリケーション切り
替えキー」はコピー、ファックス、プリンタの各アプリ
ケーションへの切り替えキーで、押下されたキーに相当
するアプリケーションへ操作部表示権を譲渡する。

【００２０】マルチタスク型のシステムを構成するため
には、機能単位をリソースとして扱い、一つのリソース
を複数アプリで共有するための管理を行う必要がある。
この管理を行うのが図３に示すシステム制御層である。
図３におけるデバイス制御層は、システム制御層からの
コマンド、制御信号等の論理的指示から、実際に装置を
動かすためにクラッチ、センサ、およびモータ等の機械
的入出力を駆動、入力する変換を行っている。

【００２１】また、図３におけるアプリケーション層
は、拡張機能としてコピー、プリンタ、ＦＡＸ等の複数
アプリがシステム制御層から提供される機能により共存
可能となる層である。

【００２２】図４のハード構成例では、アプリ毎にＣＰ
Ｕを持たせ、システム制御層、デバイス制御層を１ＣＰ
Ｕで制御しているが、各アプリ、システム制御、各リソ
ースにＣＰＵをもたせシステム制御コントローラから各
コントローラへのコマンドを制御信号線で伝達するハー
ドウェアも考えられる。一方、キーカード機器は本体と
制御信号線で接続され、各実施形態においてはシリアル
通信を用いている。また、図４には、操作部の制御を行
うための操作部制御バスがあるが、前述の制御信号線を
用いたコマンドのやりとりで行うことも当然考えられ
る。このようにシステム・ハード構成は自由に構成され
るため図４の説明は特に限定しない。

【００２３】システム制御層では、図５に示すようにア
プリケーション層から見た場合、全てのアプリ個別に仮
想リソースが存在するような機能を提供する。この機能
によってアプリケーション層では特にシステム状態を管
理する必要がなく、システム制御層では全てのアプリを
同一条件で管理することが可能となる。すなわちアプリ
は使用したいリソースが発生した時点で、システム制御
に使用要求を送る。システム制御ではその時点でのリソ
ース使用状況から判断して要求元アプリに結果を送る。
要求元アプリでは結果により実行可能判断し、可能であ
れば実行する。基本的には同等の手順で実行権管理を行
う。

【００２４】図３のシステムでは、リソースは１つずつ
しかない。このためシステム制御ではアプリ毎の仮想リ
ソース使用要求が競合した場合、実際のリソース使用権
を渡すために排他制御または時分割割付を行う必要があ
る。排他制御を行うか時分割割付を行うかはリソースの
種類、ユーザ設定により異なってくる。

【００２５】図６、図７で補足説明をするが、普通幅線
で囲まれたリソースは仮想リソースであり、実行（操作
部の場合は表示）権をとっていない状態で、太線で囲ま
れたリソースは実行権をとった状態を示す。

【００２６】図６ではコピーアプリとプリンタアプリと
でのインターリーブ動作を示している。コピーアプリ
は、「操作部」リソース、「画像形成装置」リソース、
「画像読みとり装置」リソースの全ての実行権をとって
実行中である。この時プリンタアプリから「画像形成装
置」リソースの使用要求のみがくると、ユーザ設定でイ
ンターリーブモード可能に設定されていると、システム
制御は「画像形成装置」リソースを時分割割付制御す
る。時分割割付制御はリソースの実行権を複数アプリ間
で動的に変更する。この結果「画像形成装置」からの出
力は、コピーアプリ出力とプリンタアプリ出力とが混在
されて出力される。この間「画像形成装置」を停止する
ことなく変更可能とすることにより両者の待ち時間を最
小限に抑えられる。

【００２７】図７ではファックスアプリが操作部の表示
権を有し、プリンタアプリとファックスアプリの印刷動
作の並列動作を示している。ファックスアプリは例え
ば、ファクシミリの送信モード等で、「操作部」リソー
スと「画像読みとり装置」リソースとのみを使用する場
合で、一方、プリンタアプリはプリンタ出力などの「画
像形成装置」リソースのみが必要な場合である。このた
め、ファックスアプリとプリンタアプリが同時にリソー
ス要求してきても、リソースの競合が発生しないため、
排他または時分割割り付けする必要なく両アプリの要求
を受け入れることが可能である。したがって、プリンタ
アプリとファックスアプリとの動作は全く同時に行うこ
とができる。

【００２８】次に、図８で転写紙上に画像が形成され搬
送される仕組みを説明する。指定された給紙段から転写
紙は給紙され、レジストセンサを経て、レジストローラ
にて画像の先端のタイミングを合わせるため、一時停止
される。一方、ＬＤユニットにて生成されるレーザ光は
ポリゴンミラーにより、画像の幅に広げられ、感光体上
に潜像を形成し、現像器にて潜像の部分にトナーを付着
させることにより画像を形成し、転写部へと送られる。
レジスト部にて一時停止された用紙は感光体上の画像の
先端が転写部に到達するタイミングを計ってレジスト部
から搬送され、転写部にて転写紙上に画像を転写し、定
着ユニットを通過する際に熱と圧力とにより定着され、
排紙部から排紙される。

【００２９】次に、図９で画素カウントを行う方法につ
いて説明する。例としてスキャナによる読みとり画像を
転写紙に出力するコピー出力の場合を説明する。スキャ
ナ部にて読みとられたスキャナ画像はスキャナ制御ブロ
ックを経て画像処理部に送られる。ここで必要な画像処
理（γ変換や誤差拡散処理など）を施され、その後その
画像は書き込み制御ブロックに送られる。書き込み制御
ブロックでは後段のＬＤを光らせるためのデータ作りを
行う。

【００３０】書き込み制御ブロックは書き込みデータを
扱っているため、ここで１画素を書き込み制御する毎に
画素カウンタを１つずつアップさせていく。ここではハ
ードウエアを用いてカウントアップすることとする。制
御ソフトでは１枚分の書き込み制御が終わったタイミン
グを見計らって画素カウンタ値を読み出すことにより１
枚分に使用した画素の数を数えることができる。

【００３１】次に、図１０で計測された画素数を元にカ
ウンタ値をアップさせていく方法について標準的な場合
を代表例として説明する。まず、１枚当たりの標準的な
用紙サイズおよび面積比率から１枚当たりの画素数をあ
らかじめ決めておく。

【００３２】各実施形態の説明では、仮に標準的な用紙
サイズをＡ４、標準的な面積比率を全画像領域の６％、
標準的な解像度を６００ＤＰＩに設定する。その際の１
枚当たりの標準的な画素数は以下で計算できる。 （標準的な画素数）＝（Ａ４サイズ画像領域）×（面積比率） ＝ ３４８×１０６画素 × ０．０６ ＝ ２１×１０６画素

【００３３】紙を搬送させ、画像を出力させるプリント
部の制御においては用紙の搬送状態、画像の出力状態は
常に把握できる。そこで、１枚のプリント出力（ここで
はどのアプリからの出力かは問わない）がある度にその
１枚出力の画像書き込みが終わった頃のタイミングを見
計らい、出力された画素カウントを読みに行く。ここ
で、出力された画素カウント値を上述の標準的な画素数
で割って標準的な画素数の用紙何枚分の出力が今回あっ
たのか計算し、その値をトナー消費量カウンタに追加す
る。その際、画素数に余りが出ることもあるが、その値
は保持しておき、次回の画素カウント時に足しあわせて
計算するようにする（累積の画素数に対してトナー消費
量カウンタをアップさせるようにする）。

【００３４】こうしてカウントされていくトナー消費量
カウンタは標準的な画素数の出力をずっと行っていると
仮定したときに何枚の用紙が搬送されたのかという枚数
管理のカウンタ値となる。

【００３５】次に、各実施形態について説明する。本発
明の第１の実施形態を図１１と図１２とを用いて説明す
る。図１１は中断時の機械的レイアウトを示す構成図で
あり、図において、１は定着ユニット、２は感光体、３
はポリゴンモータ／ミラー、４はトナーボトル、５はレ
ーザダイオード、６は現像器、７はレジストローラ、８
は画像転写部、９は転写部、１０はＰセンサ、１１は画
像未転写部である。

【００３６】紙詰まりなどの要因により、転写紙への画
像形成中にコピーが中断してしまう場合がある。その際
においても転写紙の一部にはトナーが既に乗せられてお
り、この消費量を考慮する必要がある。そこで、図１２
に示すように、画像形成中断までに書き込み制御ブロッ
クにて出力された画素数を計測し、この計測画素数を用
いてカウントアップを行うことにより、正確なトナー消
費量の管理を行うことができる。

【００３７】本発明の第２の実施形態を図１３と図１４
とを用いて説明する。図１３は中断時の機械的レイアウ
トを示す構成図であり、図１１と対応する部分には同一
番号が付されている。画像形成が途中で中断される場合
でも、この図１３のように転写紙が現像ローラに届かず
に止まってしまう場合がある。その際には、トナーは消
費されたことにならず書き込み制御ブロックにおいて画
素カウントを行っていても、その画素カウントをトナー
消費量に反映することはできない。そこで、図１４に示
すように、書き込み制御ブロックで画素カウントを開始
してからある一定時間の間にコピーが中断した場合にお
いては、カウントアップを行わないようにすることによ
り、正確なトナー消費量の管理を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、印刷され
る画素数を計測し、その計測画素数とある紙サイズの面
積比率から求められる所定画素値との比較を行い、所定
画素値より大きかった場合に所定のカウンタをアップし
ていくことによりトナー消費量の枚数換算による正確な
把握・表示することができる画素形成装置において、転
写紙への画像転写が途中で終了した場合でも、それまで
に転写された画素数の計測値を元に、所定のカウンタの
アップを行うことで、より正確なトナー消費量管理をす
ることができる。

【００３９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、転写紙上にトナーが付着する前に画
像形成が中断した場合は、画素数の追加を行わず、所定
のカウンタのアップしないことにより、誤ったトナー消
費量カウントを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるデジタル複写機の外観
図である。

【図２】デジタル複写機の操作部を示す構成図である。

【図３】１つのリソースを複数のアプリケーションで共
有するための管理を行うシステム制御層を示す構成図で
ある。

【図４】デジタル複写機のハード構成例を示すブロック
図である。

【図５】アプリケーション層とシステム制御層との関係
を示すブロック図である。

【図６】コピーアプリケーションとプリンタアプリケー
ションとのインターリーブ動作を示すブロック図であ
る。

【図７】ＦＡＸアプリケーションとプリンタアプリケー
ションとの並列動作を示すブロック図である。

【図８】デジタル複写機の機械レイアウトを示す構成図
である。

【図９】コピー出力時における画像データの流れを示す
フローチャートである。

【図１０】画素数を用いたカウントアップの流れを示す
フローチャートである。

【図１１】本発明の第１の実施形態によるデジタル複写
機の中断時の機械レイアウトを示す構成図である。

【図１２】本発明の第１の実施形態による書き込み途中
終了時のカウントアップの流れを示すフローチャートで
ある。

【図１３】本発明の第２の実施の形態によるデジタル複
写機の中断時の機械レイアウトを示す構成図である。

【図１４】本発明の第２の実施の形態による書き込み途
中終了時のカウントアップの流れを示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 定着ユニット ２ 感光体 ３ ポリゴンモータ／ミラー ４ トナーボトル ５ レーザダイオード ６ 現像器 ７ レジストローラ ８ 画像転写部 ９ 転写部 １０ Ｐセンサ １１ 画像未転写部 ２０１ プログラム登録／呼び出しキー ２０３ 初期設定キー ２０４ ＦＡＸ用短縮キー群 ２０５ テンキー ２０６ アプリケーション切り替えキー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA21 DA32 DA45 DB01 DC04 DC05 DE07 DE09 ED10 ED24 EE02 EE08 EF09 EJ06 EJ08 EK10 EK14 GA03 GA12 GA13 GA14 GA23 GA34 GA35 GB11 ZA07 2H077 AA03 DA08 DA22 DA78 DA81 DB10 DB16 GA04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーにより転写紙上に印刷される画素
   数を計測する計測手段と、計測された前記画素数が所定
   の紙サイズの面積比率から求められる所定の前記画素数
   の計測値を越えた場合に所定のカウンタ値をアップさ
   せ、どの程度のトナー消費量があるのかを転写紙の枚数
   換算で演算する演算手段と、を有する画像形成装置にお
   いて、 前記転写紙上への画像転写が途中でも、それまでの前記
   画素数の計測値をカウンタにアップさせる制御手段を設
   けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、前記転写紙上にトナー
   が付着する前に転写が途中終了した場合は、その回に計
   測した前記画素数を前記カウンタ値にアップしないこと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。