JP2004184891A - Image forming device and calculation method of used toner amount - Google Patents

Image forming device and calculation method of used toner amount Download PDF

Info

Publication number
JP2004184891A
JP2004184891A JP2002354530A JP2002354530A JP2004184891A JP 2004184891 A JP2004184891 A JP 2004184891A JP 2002354530 A JP2002354530 A JP 2002354530A JP 2002354530 A JP2002354530 A JP 2002354530A JP 2004184891 A JP2004184891 A JP 2004184891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
image
offset value
image forming
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002354530A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4380148B2 (en
Inventor
Hiroshi Nakazato
博 中里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002354530A priority Critical patent/JP4380148B2/en
Priority to US10/722,128 priority patent/US7013093B2/en
Publication of JP2004184891A publication Critical patent/JP2004184891A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4380148B2 publication Critical patent/JP4380148B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device and a calculation method of the used toner, which can precisely calculate the amount of the used toner to form a toner image. <P>SOLUTION: When the total number Cp of the printed sheets is in a first segment (0≤Cp≤Cp1), the offset Tod is set to a value Tod1 matching the first segment. Also, when the Cp is in a second segment (Cp1<Cp≤Cp2), the offset Tod is set to the value Tod2 matching the second segment. Further, when the Cp is in a third segment (Cp2<Cp), the offset Tod is set to the value Tod2 matching the third segment. Since the offset Tod is changed and set suitable by correlating the change over aging of the toner characteristics with the operation of the device and the past actual use of the toner, the offset Tod can be set to a value matching the toner characteristics even if there are changes in them. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の単位でトナー像を形成する画像形成装置において該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求める技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トナーを使用して画像を形成するプリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置においては、トナー補給などメンテナンスの都合上、トナーの消費量あるいは残量を把握する必要がある。そこで、本件出願人は、所定の単位(例えば1頁単位やジョブ単位など)でトナー像を形成した際に消費されるトナー量を、簡単な構成で精度よく求めることのできるトナー消費量検出方法および装置をすでに開示している(特許文献1参照)。この検出方法および装置においては、印刷ドットの値とトナー消費量の関係が非線形で、しかも当該印刷ドットに隣接する印刷ドットの状態によっても変化することに鑑み、印刷ドット列を孤立ドット、2連続ドット、中間値ドットの3つのパターンに分け、これらのパターン毎にその形成個数を計数し、それらの計数値に基づいてトナー像を構成するトナー(本発明の「像構成トナー」に相当する)の総量を求めている。
【0003】
さらに、トナー像を形成する際に像構成トナーとは別に消費されるトナーが存在することを考慮して上記総量にオフセット値(固有値)を加算し、この値をトナー消費量としている。すなわち、従来より周知のように、白画像、つまり全く印刷ドットを形成しない画像形成動作を実行した場合にも、いわゆるカブリが発生して若干のトナーが消費されるため、このトナー消費分を加算することでトナー消費量の算出精度の向上を図っている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−174929号公報(第3頁および第4頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置においては、トナー像の形成を安定して行うために、使用するトナーの性質が一定していることが望ましい。しかしながら、実際の装置においては、トナー像の形成を繰り返すうちにトナー像の画像濃度が次第に変化してゆく場合があることが知られており、このことからわかるように、トナーの性質は必ずしも一定ではなく、経時的に変化する場合がある。この変化の現れ方は、装置構成あるいは使用するトナーによって様々である。例えば、この種の画像形成装置において、選択現像、すなわち、種々の粒径の粒子が混在するトナーでは現像のため消費されるトナーの粒径に選択性があるという現象があり、その結果、残存しているトナーの粒径分布は次第に変化することとなる。このようにトナーの性質が経時的に変化すると、形成されるトナー像の品質に影響が及ぶのはもちろんであるが、上記したオフセット値も上記経時変化に応じて変化することとなる。
【0006】
また、この種の画像形成装置では、装置各部に与えるバイアス電位を始めとする様々な要素からなる画像形成条件を変化させることで画像濃度などの画像品質を制御できることが従来より知られている。また、装置の個体差、経時変化や、温湿度など装置の周囲環境の変化に起因してトナー像の画像濃度が異なることがある。そこで、上記要素のうち画像濃度に影響を与える画像形成条件を調整することで画像濃度を制御しており、画像形成条件の変更設定によりカブリ量が変化し、その結果、オフセット値も画像形成条件の変更設定に応じて変化することとなる。
【0007】
このようにオフセット値が変化してしまうと、オフセット値を固定的に設定していた従来の画像形成装置では、算出されたトナー消費量と実際の値との間に食い違いが生じ、的確なタイミングでトナー補給を行うことが難しくなる場合がある。そこで、オフセット値の経時変化によらず、より高い精度でトナー消費量を求めることのできる技術の確立が求められる。
【0008】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー像の形成を行うことで消費される所定の単位でのトナー量を精度よく求めることができる画像形成装置およびトナー消費量の算出方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定の単位でトナー像を形成するとともに該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求める画像形成装置およびトナー消費量の算出方法に関するものであり、トナー像を構成する像構成トナーの総量に対し、トナー像を形成する際に像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として加算することによりトナー消費量を求めている。そして、上記目的を達成するため、この発明では使用するトナーの性質の経時変化や画像形成条件に応じてオフセット値を適宜変更設定している。具体的には、(1)オフセット値を装置の動作状況に応じて変更設定したり、(2)オフセット値をトナーの使用履歴に応じて変更設定したり、(3)オフセット値をトナー像を形成するための画像形成条件に応じて変更設定している。
【0010】
使用しているトナーの性質は上記したように経時変化するが、それについては装置の動作状況やトナーの使用履歴を検討することにより求めることができる。そこで、この発明ではトナーの性質の経時変化を装置の動作状況やトナーの使用履歴と対応させ、オフセット値を適宜変更設定するように構成している。したがって、トナーの性質が変化したとしても、それに応じたオフセット値を設定しているので、トナー消費量を精度良く求めることが可能となる。
【0011】
ここで、装置の動作状況やトナーの使用履歴を直接的または間接的に示す値としては、例えば印字枚数の累積値(総印字枚数)、トナー像を担持する像担持体の累積回転数、現像器や現像カートリッジなどの現像手段においてトナーを担持しながら回転するトナー担持体の累積回転数、トナー像が一時的に転写される中間転写ドラムや中間転写ベルトなどの中間転写媒体の累積回転数、所定の単位で求められるトナー消費量を積算した積算値(つまりトナー消費量の総量)、ならびに現像器などに残留するトナー残量などが含まれる。これらの値(累積値や累積回転数など)の一に基づいてオフセット値を変更設定してもよいし、また複数に基づいてオフセット値を変更設定してもよい。後者の例としては、例えば、像担持体の累積回転数と、トナー担持体の累積回転数とを組み合わせたり、トナー消費量の積算値とトナー残量とを組み合わせることができる。
【0012】
また、画像形成条件が変化した場合も、上記したようにトナー像を形成する際に像構成トナーとは別に消費されるトナー量が変化するが、この発明では該トナー量、つまりオフセット値を画像形成条件に応じて変更設定しているので、常に画像形成条件に対応したオフセット値が設定されることとなり、トナー消費量を精度良く求めることが可能となる。
【0013】
なお、この発明における「所定の単位」とは、トナー消費量を算出する単位を意味するものであり、例えばトナー像の1頁単位やジョブ単位がこれに含まれる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11のCPU111によってエンジンEGの動作指示に適した形式のジョブデータに変換される。そして、メインコントローラ11からのジョブデータに応じてエンジンコントローラ12がエンジン部EGの各部を制御して転写紙、複写紙やOHPシートなどのシート(記録媒体)Sにジョブ単位で印字指令に対応する画像を形成する。
【0015】
このエンジンEGでは、感光体2が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体2の周りにその回転方向D1に沿って、感光体2表面を所定の表面電位に帯電させるための帯電ユニット3、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部5がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3は帯電バイアス発生部121から帯電バイアスが印加されており、感光体2の外周面を均一に帯電させる。
【0016】
そして、この帯電ユニット3によって帯電された感光体2の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、図2に示すように、露光パワー制御部123と電気的に接続されており、画像信号切換部122を介して与えられる画像信号に応じた変調信号に基づき露光パワー制御部123が露光ユニット6の各部を制御し、光ビームLにより感光体2を露光して感光体2上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【0017】
例えば、エンジンコントローラ12のCPU124からの指令に基づき、画像信号切換部122がパターン作成モジュール125と導通している際には(後述する画像形成条件調整動作)、パターン作成モジュール125から出力される画像パターンに応じた変調信号が露光パワー制御部123に与えられて静電潜像が形成される。一方、画像信号切換部122がメインコントローラ11のCPU111と導通している際には(後述する通常の画像形成動作)、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた印字指令に含まれる画像データに基づき変調信号発生部210により作成された変調信号が露光パワー制御部123に与えられる。そして、その変調信号に基づく光ビームLにより感光体2が露光されて画像信号に対応する静電潜像が感光体2上に形成される。なお、変調方式としては、例えばパルス幅変調(PWM)やパルス振幅変調(PAM)など、種々のパルス変調方式を採用することができる。
【0018】
こうして形成された静電潜像はロータリー現像ユニット4によって顕像化される。すなわち、この実施形態では現像ユニット4として、ブラック用の現像器4K、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびイエロー用の現像器4Yが軸中心に回転自在に設けられている。そして、これらの現像器4K、4C、4M、4Yは回転位置決めされるとともに、各現像器4K、4C、4M、4Yの現像ローラ40K、40C、40M、40Yが感光体2に対して選択的に対向位置決めされ、現像バイアス発生部126によって現像バイアスが印加されて選択された色のトナーを現像ローラから感光体2の表面に供給する。これによって、感光体2上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。このように、この実施形態では、感光体2が本発明の「像担持体」として機能している。
【0019】
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト(中間転写媒体)71上に一次転写される。さらに、この一次転写領域TR1から周方向(図1の回転方向D1)に進んだ位置には、クリーニング部5が配置されており、一次転写後に感光体2の外周面に残留付着しているトナーをクリーニングブレード51により掻き落とす。また、必要に応じて除電部(図示省略)にて、感光体2の表面電位がリセットされる。
【0020】
転写ユニット7は、本発明の「転写手段」に相当するものであり、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト71と、中間転写ベルト71を回転駆動する駆動部(図示省略)とを備えている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体2上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、所定の二次転写領域TR2において、カセット8から取り出されたシートS上にカラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。なお二次転写後、中間転写ベルト71はクリーニング部(図示省略)にて中間転写ベルト71に残留付着しているトナーが除去される。
【0021】
また、中間転写ベルト71の表面に対向してパッチセンサPSが配置されており、後述する画像形成条件調整動作を実行するときには、中間転写ベルト71の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、パッチセンサPS以外にも、垂直同期センサ72が配置されている。この垂直同期センサ72は、中間転写ベルト71の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト71の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Vsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Vsyncに基づいて制御される。また、この垂直同期信号Vsyncをカウントすることで中間転写ベルト71の累積回転数を求めることができる。
【0022】
また、図2に示すように、各現像器4K、4C、4M、4Yには、それぞれユニット側通信部41K、41C、41M、41Yが設けられ、このユニット側通信部41K、41C、41M、41Yは、それぞれメモリ42K、42C、42M、42Yと電気的に接続されている。このメモリ42K、42C、42M、42Yは、各現像器4K、4C、4M、4Yの製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、トナーの残量などに関する種々のデータを記憶するものである。また、装置本体には、CPU124と電気的に接続された本体側通信部128が設けられている。
【0023】
そして、各現像器4K、4C、4M、4Yの現像ローラ40K、40C、40M、40Yが感光体2に対して選択的に対向位置決めされたときに、当該選択現像器のユニット側通信部が、本体側通信部128と所定距離以内、例えば10mm以内に対向配置されるように構成されており、赤外線などの無線通信により互いに非接触状態でデータを送受信可能となっている。これによって、CPU124により当該現像器の装着検出、新品検出や寿命管理等の各種情報の管理が行われる。
【0024】
なお、この実施形態では無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受信を行うようにしているが、例えば装置本体および各現像器4K、4C、4M、4Yにそれぞれコネクタを設けておき、各現像器4K、4C、4M、4Yが選択的に感光体2に対向位置決めされると、装置本体のコネクタが現像器側のコネクタと機械的に嵌合することで相互にデータ送受信を行うようにしてもよい。また、メモリ42K、42C、42M、42Yは、電源オフ状態や現像器4K、4C、4M、4Yが装置本体から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましく、このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのEEPROMや強誘電体メモリ(Ferroelectric RAM)などを採用することができる。
【0025】
また、図2において、メインコントローラ11に設けられた画像メモリ113は、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像データを記憶するためのものである。また、エンジンコントローラ12に設けられたメモリ127は、CPU124が実行する制御プログラムを記憶するROMや、CPU124における演算結果、ならびにエンジンEGを制御するための制御データなどを一時的に記憶するRAMなどからなる。さらに、この画像形成装置のメインコントローラ11には、ドットカウンタ200が設けられている。
【0026】
図3はドットカウンタの構成を示すブロック図である。また、図4はドットカウンタによるカウント手順を説明するための図で、印刷ドットの階調値の一例を示している。このドットカウンタ200は、メインコントローラ11からエンジンコントローラ12に対して出力される画像信号に基づいて、感光体2上に形成される印刷ドットの種類を判別し、その個数をカウントするものである。より具体的には、このドットカウンタ200は、比較回路201、判別回路202および3つのカウンタ203〜205を備えている。
【0027】
図3に示すように、比較回路201にはメインコントローラ11のCPU111からエンジンコントローラ12に与えられる画像信号が入力されている。そして、この比較回路201は、各印刷ドットに対応する画像信号の階調レベルを所定の閾値L1,L2と比較する。閾値L1は階調0(すなわち白画像)に近い値(例えば最大階調MAXの1/63)に設定され、閾値L2は最大階調MAX(すなわちべた画像)に近い値(例えばMAXの48/63)に設定されている。そして、比較回路201は、階調レベルが閾値L2以上であれば判別回路202に値「11」を出力する一方、階調レベルが閾値L1未満であれば値「00」を出力する。これを受けて、判別回路202が各印刷ドットの連続状態、すなわち対象とする印刷ドットに対して隣接するドットが有るか否かを判別し、その結果に応じた信号を後続のカウンタ203〜205に出力する。
【0028】
判別回路202の動作についてより詳しく説明する。判別回路202は、閾値L2以上の階調レベルを有する印刷ドットを検出したことを示す出力信号「11」が比較回路201から出力される毎に、カウンタ203に対し信号「1」を出力する。そのため、カウンタ203には、閾値L2以上の階調レベルを有する印刷ドットの個数C1が積算される。図4では、印刷ドット1,2,3,6,13が該当し、C1=5となる。
【0029】
また、判別回路202は、閾値L2以上の階調レベルを有する印刷ドットが3個以上連続したときにカウンタ204に対して信号「1」を出力する。したがって、カウンタ204には、3以上の連続ドットの個数C2が積算される。図4では、印刷ドット1〜3が該当し、C2=1となる。
【0030】
さらに、対象となる印刷ドットの左右に閾値L1以上のドットが存在しない、すなわち当該印刷ドットが孤立ドットであったときにカウンタ205に対して信号「1」を出力する。そのため、カウンタ205には、孤立ドットの個数C3が積算される。図4では、印刷ドット6,13が孤立ドットに該当し、C3=2となる。
【0031】
このようにして、各カウンタ203〜205のそれぞれには、高階調印刷ドットの個数C1、そのうちの3以上の連続ドットの個数C2および孤立ドットの個数C3が積算されてゆき、例えば1色のトナー像を1枚形成ごとに、これらの値がメモリ211に格納される。そして、所定のタイミング(例えば4色のトナー像形成終了時やCPU124からのデータ要求時など)で、これらの値がメモリ211からエンジンコントローラ12のCPU124に送信され、必要に応じてメモリ127に格納されて、後述するトナー残量の計算に用いられる。
【0032】
上記のように構成された画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から印字命令が与えられると、当該印字命令に対応した画像を形成する通常の画像形成動作が実行される。具体的には、外部装置からの画像形成要求である印字命令と、形成すべき画像の内容に対応する画像データとがインターフェース112を介してメインコントローラ11に入力される。メインコントローラ11のCPU111は、受信した画像データを各トナー色毎に分解するとともに、多段階の階調レベルを有する画像信号に展開し、その画像信号を変調信号発生部210を介してエンジンコントローラ12に出力する。これを受けてエンジンコントローラ12のCPU124はエンジンEG各部を制御して上記した一連の画像形成動作を実行し、こうすることで所望の画像がシートS上に形成される。なお、このとき、画像信号切換部122は、CPU124からの指令に応じて、メインコントローラ11からの画像信号が露光パワー制御部123に送られるような接続となっている。
【0033】
図5は画像形成動作実行時のトナーカウント動作を示すフローチャートである。この画像形成装置では、消耗品管理の便宜を図るため、1枚分の画像を形成する毎にエンジンコントローラ12のCPU124が図5に示すトナーカウント動作を実行し、各トナー色の現像器4Y等のトナー残量を算出している。すなわち、この実施形態では1頁を本発明の「所定の単位」とするとともに、CPU124が本発明の「消費量算出手段」および「トナー残量算出手段」として機能している。なお、ここでは、イエロー色を例として、トナー消費量を求める方法および現像器4Y内のトナー残量を求める方法について説明するが、他のトナー色についてもその動作は同じである。
【0034】
図5のトナーカウント動作では、まずドットカウンタ200による印刷ドットのカウント値C1、C2およびC3を取得する(ステップS1)。そして、これらの値のそれぞれに所定の係数を乗じて合計した値Tsを求める(ステップS2)。すなわち、
Ts=Kx・(K1・C1+K2・C2+K3・C3)
である。ここで、Kx,K1,K2,K3は、各トナー色毎に予め設定された重み付け係数である。このように印刷ドットをその連続ドット数毎にグループ分けしてカウントし、それぞれの個数に重み付け係数を乗じて積算することで、像担持体としての感光体2上に付着してトナー像を構成するトナー、つまり本発明の「像構成トナー」の総量を精度よく求めることができるものである。なお、このようなトナー量の計算方法については、先に挙げた特許文献1に詳述しているのでここでは説明を省略する。
【0035】
次いで、エンジンコントローラ12のメモリ127に記憶されている当該現像器4Yのトナー残量Trを読み出す(ステップS3)。そして、この値Trから上記で求めた値Tsを差し引いた値を新たなトナー残量Trとする(ステップS4)。
【0036】
さらに、この種の画像形成装置では、白画像、つまり全く印刷ドットを形成しない画像形成動作を実行した場合にも若干のトナーが消費されることが知られている。これは画像形成動作中に現像器4Yから一部の不完全帯電トナーや逆帯電トナーが感光体2上に移動したり、一部のトナーが装置内部へ飛散することによるもので、こうしたトナーが画像に付着するとカブリとして視認されるものである。
【0037】
このような現象によって上記像構成トナーとは別にトナーが失われることに鑑み、当該現像器の駆動時間に対応したオフセット値Todを設定している(ステップS5)。このオフセット値Todは、シートサイズが一定であれば1枚あたりの現像器駆動時間は通常ほぼ一定であるから、オフセット値Todをシートサイズ毎に予め定めておき、メモリ127に格納している。なお、この実施形態では装置の動作状況やトナーの使用履歴を考慮してオフセット値Todを適宜変更設定している(後で詳述するオフセット値の変更設定動作)。
【0038】
こうして求めたオフセット値TodをステップS4で求めたトナー残量Trから差し引くことによって(ステップS6)、1枚分の画像を形成した後の新たなトナー残量Trが求められる。この値Trについては、メモリ127に更新記憶しておく(ステップS7)。
【0039】
以上のように、各ドットカウント値C1等と重み付け係数K1等との積和Tsとオフセット値Todとの和(Ts+Tod)が、1枚分の画像形成を行ったときに消費されるトナー量になる。そして、1枚の画像形成を行う毎に消費したトナー量を計算し、その直前までのトナー残量から差し引いてゆくことで、現在(画像形成終了時点)の現像器4Y内のトナー残量Trを求めることができる。
【0040】
なお、この実施形態では、各現像器の当初のトナー収容量から画像1枚毎のトナー消費量を減算してゆくことで各時点における現像器内のトナー残量を求めているが、これは画像1枚毎のトナー消費量を積算することで消費された全トナー量を求めることと原理的に等価であることはいうまでもない。このように、この実施形態では、1枚分の画像形成を行ったときに消費されるトナー量が、本発明の「トナー消費量」に相当し、このトナー量を積算した値が本発明の「積算値」に相当する。
【0041】
ここで、装置本体に対して着脱可能に構成された現像器4Y等においては、各現像器が装置本体から取り外されるのに先立って、上記で求めたその現像器におけるトナー残量Trをメモリ42Y等に記憶させるようにするのが好ましい。そして、装置本体に現像器が装着されたときにはメモリ42Y等に記憶されているその現像器におけるトナー残量を読み出し、上記トナーカウント動作におけるトナー残量Trの初期値として用いるようにすることで、当該現像器の寿命管理が容易となる。もちろん、新品の現像器においては、当該現像器の出荷時におけるトナー装填量を記憶させておけばよい。
【0042】
さらにこの実施形態では、画像形成後のトナー残量Trに基づいて、当該現像器4Yのトナーエンド判定を行っている。すなわち、上記のようにして求めたトナー残量Trと、当該現像器4Yに対して予め設定された最少トナー量Tminとを比較し(ステップS8)、トナー残量Trが最少トナー量Tminを下回っている場合にはトナーエンドと判定し、その旨をメインコントローラ11に報知する(ステップS9)。一方、トナー残量Trが最少トナー量Tmin以上であれば、そのままトナーカウント動作を終了する。
【0043】
この最少トナー量Tminとは、現像器4Yを用いて良好な画像形成を行うために当該現像器4Yに最少限必要なトナーの量である。すなわち、現像器内のトナー量がこの値Tminを下回った状態のまま画像形成を行うと、画像濃度が不足したり画像にカスレを生じるなど重大な画像品質の劣化を招く可能性が高くなる。そこで、上記のように、トナー残量Trがこの最少トナー量Tminを下回った時点でトナーエンドと判定することにより、現像器4Yの交換時期を的確に把握することが可能である。
【0044】
なお、エンジンコントローラ12からトナーエンドの報知を受けたときのメインコントローラ11の動作については任意である。例えば、ユーザにトナーエンドを知らせるメッセージを図示を省略するディスプレイに表示し、現像器の交換を促すようにすることができる。このとき、さらに画像形成動作を継続して行えるようにしてもよく、また画像形成動作を禁止するようにしてもよい。また、例えば、トナーエンドと判定された現像器がブラック現像器4K以外のものであったときに、ブラックトナーによるモノクロ画像の形成のみを許容するようにしてもよい。
【0045】
次に、オフセット値Todを適宜変更設定する理由およびその動作(オフセット値の変更設定動作)について図6および図7を参照しつつ詳述する。
【0046】
図6はトナーの粒径分布の変化を例示する図である。この種の画像形成装置に用いられるトナーでは、様々な粒径を有するトナー粒子が混在しているため、その粒径分布は一定の広がりを有している。一方、このような粒径分布を有するトナーを用いて画像形成を行うと、トナーの粒径の違いによって消費される確率が異なる、いわゆる選択現像という現象が知られている。
【0047】
この現象については実験的にも確認されている。図6(a)は、現像器内の全トナーのうちその粒径が5μm以下の小粒径トナーが占める割合(体積%)が、画像形成を繰り返し行ったときにどのように変化するかを実測した結果の一例を示すものである。また、図6(b)は、そのときの現像器内に残存するトナーの体積平均粒径の変化を示すものである。図6(a)に示すように、画像形成を長期間にわたって行いトナー消費量が増加するにつれて、小粒径トナーの割合が次第に低下しており、これと対応して、図6(b)に示す体積平均粒径は次第に増加してゆく。このことから、画像形成を行うことによって様々な粒径のトナーが一様に消費されるのではなく、当初は粒径の小さいトナーが優先的に消費されていることがわかる。このように、画像形成を繰り返し、トナー消費量が増えるにつれて、現像器内のトナーの粒径のばらつきの程度、すなわちトナーの粒径分布も次第に変化してゆくこととなる。
【0048】
したがって、カブリ量と実際のトナー消費量との関係についてみると、両者の間には単純な直線関係は成立せず、一般に両者の関係は非線形性を有している。というのは、上記したように、トナーの粒径分布が変化してゆくため、カブリによるトナー消費量、つまりオフセット値Todも、これに対応して刻々と変化してゆくからである。そのため、オフセット値Todを固定したのでは、トナーの消費量を精度よく算出することは難しい。
【0049】
このように、計算により求めたトナー消費量と実際の値との間にズレが生じると、次のような不具合を来すこととなる。例えば、計算により求めたトナー消費量に基づいてトナーエンドを判定する場合、このようなズレがあると、現像器交換のタイミングを誤ってしまう。すなわち、実際にはまだ十分な量のトナーが残存しているにもかかわらずユーザが現像器を廃棄してしまったり、トナーが残り少ないことに気づかず新しい現像器の手配が遅れてしまうこととなる。また、後述するように、トナー消費量に応じて画像形成条件を調整する場合、的確なタイミングで調整を行うことができず、画像濃度の変動が大きくなってしまう等の問題が生じる。そこで、この実施形態では、装置の動作状況やトナーの使用履歴を考慮してオフセット値Todを適宜変更設定している。
【0050】
図7はオフセット値の変更設定動作を示すフローチャートである。この実施形態にかかる画像形成装置では、適当なタイミング、例えば図5に示すトナーカウント動作を実行する毎に、メモリ127に予め記憶されている変更設定プログラムにしたがってCPU124が以下に説明する演算処理を実行してオフセット値Todを画像形成装置の動作状況やトナーの使用履歴に応じて変更設定しており、本発明の「オフセット値設定手段」として機能する。
【0051】
まず、画像形成装置の動作状況やトナーの使用履歴を求めるべく、メモリ127から総印字枚数Cpを読み出す(ステップS11)。そして、ステップS12、S13を実行して総印字枚数Cpがどの区分に入っているのかを判断する。ここでは、2つの判断基準Cp1、Cp2(ただし、Cp1<Cp2)に基づき3つの区分、
・ 0≦Cp≦Cp1
・Cp1<Cp≦Cp2
・Cp2<Cp
を設定している。
【0052】
そして、総印字枚数Cpが第1の区分(0≦Cp≦Cp1)に入っていると判断した際(ステップS12で「NO」)には、オフセット値Todを第1の区分に対応する値Tod1に設定する(ステップS14)。また、総印字枚数Cpが第2の区分(Cp1<Cp≦Cp2)に入っていると判断した際(ステップS13で「NO」)には、オフセット値Todを第2の区分に対応する値Tod2に設定する(ステップS15)。さらに、総印字枚数Cpが第3の区分(Cp2<Cp)に入っていると判断した際(ステップS13で「YES」)には、オフセット値Todを第3の区分に対応する値Tod3に設定する(ステップS16)。なお、これらの3種類のオフセット値の候補値Tod1〜Tod3については、実験やシミュレーションなどに基づき予め求めておき、メモリ127に記憶しておけばよい。また、総印字枚数Cpとオフセット値Todとの関係を関数化するとともに該関数をメモリ127に記憶しておき、総印字枚数Cpに対応するオフセット値Todを関数より求めるようにしてもよい。
【0053】
以上のように、この実施形態によれば、トナーの性質の経時変化を装置の動作状況やトナーの使用履歴と対応させ、オフセット値Todを適宜変更設定しているので、トナーの性質が変化したとしても、それに応じたオフセット値Todを設定することができる。その結果、トナー消費量を精度良く求めることができる。
【0054】
なお、上記実施形態では、装置の動作状況やトナーの使用履歴を直接的または間接的に示す値として、総印字枚数Cpを用いるが、これ以外に装置の動作状況などを示す値として感光体2の累積回転数、現像器4K、4C、4M、4Yの現像ローラ40K、40C、40M、40Yの累積回転数、中間転写ベルト71の累積回転数(垂直同期信号Vsyncのカウント値)、所定の単位で求められるトナー消費量を積算した積算値(つまりトナー消費量の総量)、ならびに現像器4K、4C、4M、4Yに残留するトナー残量Trなどがある。
【0055】
また、上記実施形態では総印字枚数Cpのみに基づきオフセット値Todを変更設定しているが、これに加えて上記した累積値や累積回転数などと組み合わせてオフセット値Todを変更設定するようにしてもよい。要するに、総印字枚数Cpや感光体2の累積回転数などの値、つまり装置の動作状況やトナーの使用履歴を示す複数の値のうち2つ以上を適宜組み合わせ、それらに基づきオフセット値Todを変更設定してもよい。例えば、感光体2の累積回転数と、現像ローラの累積回転数とを組み合わせたり、トナー消費量の積算値とトナー残量とを組み合わせることができる。このように複数の値を組み合わせることで、装置の動作状況やトナーの使用履歴をより一層反映したオフセット値Todを求めることができ、トナー消費量をより高い精度で求めることができる。
【0056】
図8はこの発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示すフローチャートである。この実施形態が先の実施形態と大きく相違する点は、画像形成条件が調整された場合にオフセット値Todを画像形成条件の最適値に応じて変更設定している点であり、その他の構成は基本的に先の実施形態と同様である。そこで、この相違点を図8を参照しつつ以下に詳述する。
【0057】
この画像形成条件調整動作は、装置の電源投入直後や画像形成枚数が所定枚数に達したときなど所定のタイミングで、画像形成条件を調整して画像濃度を目標濃度に制御するためのものである。この実施形態では、画像濃度に影響を与える濃度制御因子としての現像バイアスを多段階に変更設定しながら所定パターンのパッチ画像を形成する(ステップS21)。次に、中間転写ベルト71上に転写された各パッチ画像がパッチセンサPSとの対向位置に搬送されてくるタイミングで、それぞれの画像濃度をパッチセンサPSにより検出し(ステップS22)、画像濃度と現像バイアスとの相関関係を求める。そして、こうして求めた相関関係に基づいて、画像濃度が目標濃度と一致するような現像バイアスの値を算出し、その値を現像バイアスの最適値とする(ステップS23)。
【0058】
こうして現像バイアスの最適値が求まると、以後は現像バイアスをこの最適値に設定しながら画像形成を実行することにより、目標の画像濃度での画像形成を行うことができる。なお、このような濃度制御技術については従来より多くの技術が提案されており、本発明においてもこれらの公知技術をはじめとする任意の技術を適用することができるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【0059】
ところで、こうした画像形成条件調整動作により画像形成条件が変更設定されると、カブリ量が変化することがあるため、この実施形態では現像バイアスの最適化を実行した後には、その現像バイアスの最適値に対応する値をオフセット値Todとして設定する(ステップS24)。ここでは、種々の現像バイアスに対応するオフセット値を、実験やシミュレーションなどに基づき予め求めておき、メモリ127に記憶しておけばよい。また、現像バイアスとオフセット値Todとの関係を関数化するとともに該関数をメモリ127に記憶しておき、現像バイアスの最適値に対応するオフセット値Todを関数より求めるようにしてもよい。
【0060】
以上のように、この実施形態によれば、画像形成条件の最適化を行うごとにオフセット値を画像形成条件に対応する値に変更設定しているので、画像形成条件が変化した場合であっても、常に画像形成条件に対応したオフセット値が設定されることとなり、トナー消費量を精度良く求めることができる。
【0061】
なお、この実施形態では、画像形成条件として現像バイアスを採用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば帯電バイアスや露光エネルギーなどの画像形成条件を最適化する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。特に、カブリ量は、帯電ユニット3により帯電された感光体2の表面電位と現像バイアスとの差、いわゆる逆コントラスト電位に大きく影響されるため、上記したように画像形成条件としての現像バイアスの最適化する装置、画像形成条件として帯電バイアスを最適化する装置、あるいは画像形成条件として現像バイアスおよび帯電バイアスの両方を最適化する装置に本発明を適用するのが最も好適である。
【0062】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した実施形態では、ドットカウンタ200を独立した機能ブロックとして構成しているが、例えば、ドットカウンタを、メインコントローラ11またはエンジンコントローラ12のいずれかに設けたCPUで実行されるプログラムとしてソフトウェア上で実現するようにしてもよい。
【0063】
また、例えば、上記した実施形態では、通常の画像形成動作において1枚分の画像を形成する毎にトナー消費量を求めているが、本発明の「所定の単位」は、これに限定されるものでなく任意である。例えば、複数枚の画像に対応する画像形成要求があったときには、それら全ての画像を形成した後や所定枚数の画像を形成する毎にトナー消費量を求めるようにしてもよい。
【0064】
また、例えば、上記した実施形態では、トナー残量Trが最少トナー量Tminを下回ったときにトナーエンドと判定するように構成されているが、計算により求めたトナー消費量またはトナー残量に基づいて、他の制御を行うことが可能である。例えば、上記した画像形成条件調整動作を実行するタイミングをトナー残量に基づいて決定するようにしてもよい。すなわち、トナー残量が所定値に達したときに画像形成条件調整動作を実行するようにしてもよい。現像器内のトナー特性は次第に変化してゆき、これに伴って画像濃度も変動することがあるから、トナー残量の多少によって画像形成条件調整動作の実行タイミングを決定することは、画像濃度の安定を図る上で有効である。また、例えば、クリーニング部5のクリーニングブレード51により感光体2から除去されてクリーニング部5の廃トナータンク(図示省略)に回収されたトナーの量を、消費されたトナーの総量から推定し、その値に基づいて廃トナータンクの空き容量を見積もるようにしてもよい。
【0065】
また、上記実施形態では、中間転写媒体として中間転写ベルト71を備えた画像形成装置に本発明を適用しているが、中間転写媒体として中間転写ドラムや中間転写シートなどを備えた画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記実施形態は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナーを用いてフルカラー画像を形成可能に構成された画像形成装置であるが、使用するトナー色およびその色数はこれに限定されるものでなく任意であり、例えばブラックトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【0066】
さらに、上記実施形態では、装置外部から画像データを受信し、その画像データに対応した画像信号に基づき画像形成動作を実行するプリンタに本発明を適用しているが、ユーザの画像形成要求、例えばコピーボタンの押動に応じて装置内部で画像信号を作成し、その画像信号に基づき画像形成動作を実行する複写機や、通信回線を介して与えられた画像データを受信して画像形成動作を実行するファクシミリ装置に対しても本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】ドットカウンタの構成を示すブロック図である。
【図4】ドットカウンタによるカウント手順を説明するための図である。
【図5】画像形成動作実行時のトナーカウント動作を示すフローチャートである。
【図6】トナーの粒径分布の変化を例示する図である。
【図7】この発明にかかる一実施形態におけるオフセット値の変更設定動作を示すフローチャートである。
【図8】この発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
2…感光体(像担持体)、4…現像ユニット(現像手段)、4C、4K、4M、4Y…現像器(現像手段)、7…転写ユニット(転写手段)、12…エンジンコントローラ(消費量算出手段、オフセット値設定手段、トナー残量算出手段)、40C、40K、40M、40Y…現像ローラ(トナー担持体)、71…中間転写ベルト(中間転写媒体)、124…CPU(消費量算出手段、オフセット値設定手段、トナー残量算出手段)、127…メモリ、Cp…総印字枚数、Tr…トナー残量
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for determining the amount of toner consumed when forming a toner image in an image forming apparatus that forms a toner image in predetermined units.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile apparatus that forms an image using toner, it is necessary to grasp the amount of toner consumption or the amount of toner remaining for maintenance such as toner supply. Accordingly, the applicant of the present application has proposed a toner consumption detecting method capable of accurately obtaining the amount of toner consumed when forming a toner image in a predetermined unit (for example, one page unit or job unit) with a simple configuration. And an apparatus have already been disclosed (see Patent Document 1). In this detection method and apparatus, in view of the fact that the relationship between the value of a print dot and the amount of toner consumed is non-linear and changes depending on the state of a print dot adjacent to the print dot, the print dot row is divided into two isolated dots. The toner is divided into three patterns of dots and intermediate value dots, the number of the formed dots is counted for each of these patterns, and a toner constituting a toner image based on the counted value (corresponding to “image constituting toner” of the present invention) Is seeking the total amount.
[0003]
Further, an offset value (unique value) is added to the total amount in consideration of the presence of toner consumed separately from the image forming toner when forming a toner image, and this value is used as the toner consumption amount. That is, as is well known in the related art, when a white image, that is, an image forming operation in which no print dots are formed, a so-called fog occurs and a small amount of toner is consumed. By doing so, the accuracy of calculating the toner consumption is improved.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-174929 (pages 3 and 4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such an image forming apparatus, it is desirable that the properties of the toner used are constant in order to stably form the toner image. However, in an actual apparatus, it is known that the image density of the toner image may gradually change while the formation of the toner image is repeated. As can be seen from this fact, the property of the toner is not always constant. Instead, they may change over time. The appearance of this change varies depending on the device configuration or the toner used. For example, in this type of image forming apparatus, there is a phenomenon that selective development, that is, a toner in which particles having various particle diameters are mixed has selectivity in the particle diameter of the toner consumed for development. The particle size distribution of the toner is gradually changed. When the properties of the toner change over time in this way, it goes without saying that the quality of the formed toner image is affected, but the above-described offset value also changes according to the change over time.
[0006]
It is conventionally known that in this type of image forming apparatus, image quality such as image density can be controlled by changing image forming conditions including various elements such as a bias potential applied to each section of the apparatus. Further, the image density of the toner image may be different due to individual differences of the apparatuses, aging, and changes in the surrounding environment such as temperature and humidity. Therefore, the image density is controlled by adjusting the image forming conditions which affect the image density among the above elements, and the fog amount is changed by the change setting of the image forming conditions. Will change according to the change setting of.
[0007]
When the offset value changes in this manner, in the conventional image forming apparatus in which the offset value is fixedly set, a discrepancy occurs between the calculated toner consumption amount and the actual value, and an accurate timing May make it difficult to supply toner. Therefore, there is a need to establish a technology capable of obtaining the toner consumption amount with higher accuracy regardless of the temporal change of the offset value.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and provides an image forming apparatus and a method of calculating a toner consumption amount, which can accurately determine a toner amount in a predetermined unit consumed by forming a toner image. The purpose is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit and calculates a toner consumption amount consumed when the toner image is formed, and a method of calculating a toner consumption amount, and forms a toner image. The toner consumption is obtained by adding, as an offset value, the amount of toner consumed separately from the image forming toner when forming the toner image to the total amount of the image forming toner. In order to achieve the above object, according to the present invention, the offset value is appropriately changed and set in accordance with the change over time in the properties of the toner used and the image forming conditions. Specifically, (1) the offset value is changed and set in accordance with the operation status of the apparatus, (2) the offset value is changed and set in accordance with the usage history of the toner, and (3) the offset value is set in the toner image. The setting is changed according to image forming conditions for forming.
[0010]
Although the properties of the used toner change with time as described above, it can be obtained by examining the operation status of the apparatus and the usage history of the toner. Therefore, in the present invention, the offset value is appropriately changed and set by associating the time-dependent change in the properties of the toner with the operation state of the apparatus and the usage history of the toner. Therefore, even if the properties of the toner change, the offset value is set in accordance with the change, so that the toner consumption can be accurately obtained.
[0011]
Here, the values directly or indirectly indicating the operation status of the apparatus and the usage history of the toner include, for example, the cumulative value of the number of printed sheets (total number of printed sheets), the cumulative number of rotations of the image bearing member carrying the toner image, and the developing speed. The cumulative number of rotations of a toner carrier that rotates while carrying toner in a developing unit such as a container or a developing cartridge, the cumulative number of rotations of an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer drum or an intermediate transfer belt on which a toner image is temporarily transferred, It includes an integrated value obtained by integrating the toner consumption obtained in a predetermined unit (that is, the total amount of toner consumption), the remaining amount of toner remaining in the developing device, and the like. The offset value may be changed and set based on one of these values (accumulated value, accumulated rotation speed, etc.), or the offset value may be changed and set based on a plurality of values. As the latter example, for example, the cumulative number of rotations of the image carrier and the cumulative number of rotations of the toner carrier can be combined, or the integrated value of toner consumption and the remaining amount of toner can be combined.
[0012]
Also, when the image forming conditions are changed, the amount of toner consumed separately from the image forming toner when forming the toner image as described above changes. Since the setting is changed according to the forming condition, the offset value corresponding to the image forming condition is always set, and the toner consumption can be accurately obtained.
[0013]
The "predetermined unit" in the present invention means a unit for calculating the toner consumption, and includes, for example, a unit of one page of a toner image or a unit of a job.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus forms a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or a monochrome image using only black (K) toner. This is an image forming apparatus for forming an image. In this image forming apparatus, when a print command is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer, the CPU 111 of the main controller 11 converts the job data into job data in a format suitable for an operation instruction of the engine EG. Then, the engine controller 12 controls each unit of the engine unit EG according to the job data from the main controller 11, and responds to a print command on a sheet (recording medium) S such as a transfer sheet, a copy sheet or an OHP sheet in a job unit. Form an image.
[0015]
In this engine EG, the photoconductor 2 is provided rotatably in the arrow direction D1 in FIG. A charging unit 3, a rotary developing unit 4, and a cleaning unit 5 for charging the surface of the photoconductor 2 to a predetermined surface potential are arranged around the photoconductor 2 along the rotation direction D1. The charging unit 3 is applied with a charging bias from the charging bias generation unit 121 and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 2.
[0016]
Then, the light beam L is emitted from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photoconductor 2 charged by the charging unit 3. As shown in FIG. 2, the exposure unit 6 is electrically connected to an exposure power control unit 123, and based on a modulation signal corresponding to an image signal given via an image signal switching unit 122, the exposure power control unit Reference numeral 123 controls each part of the exposure unit 6, and exposes the photoconductor 2 with the light beam L to form an electrostatic latent image on the photoconductor 2 corresponding to an image signal.
[0017]
For example, based on a command from the CPU 124 of the engine controller 12, when the image signal switching unit 122 is electrically connected to the pattern creation module 125 (an image forming condition adjustment operation described later), the image output from the pattern creation module 125. A modulation signal corresponding to the pattern is provided to the exposure power control unit 123, and an electrostatic latent image is formed. On the other hand, when the image signal switching unit 122 is electrically connected to the CPU 111 of the main controller 11 (a normal image forming operation to be described later), the image signal switching unit 122 includes a print command provided from an external device such as a host computer via the interface 112. The modulation signal generated by the modulation signal generator 210 based on the image data to be output is provided to the exposure power controller 123. Then, the photoconductor 2 is exposed by the light beam L based on the modulation signal, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photoconductor 2. As a modulation method, various pulse modulation methods such as pulse width modulation (PWM) and pulse amplitude modulation (PAM) can be adopted.
[0018]
The electrostatic latent image thus formed is visualized by the rotary developing unit 4. That is, in this embodiment, as the developing unit 4, a developing unit 4K for black, a developing unit 4C for cyan, a developing unit 4M for magenta, and a developing unit 4Y for yellow are provided rotatably about the axis. . The developing units 4K, 4C, 4M, and 4Y are rotationally positioned, and the developing rollers 40K, 40C, 40M, and 40Y of the developing units 4K, 4C, 4M, and 4Y are selectively provided with respect to the photosensitive member 2. The toner of the selected color is supplied to the surface of the photoreceptor 2 from the developing roller by the developing roller 126 being applied with a developing bias by the developing bias generating unit 126. Thus, the electrostatic latent image on the photoconductor 2 is visualized in the selected toner color. Thus, in this embodiment, the photoconductor 2 functions as the “image carrier” of the present invention.
[0019]
The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt (intermediate transfer medium) 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer area TR1. Further, a cleaning unit 5 is disposed at a position in the circumferential direction (rotational direction D1 in FIG. 1) from the primary transfer area TR1, and the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 2 after the primary transfer. Is scraped off by the cleaning blade 51. Further, the surface potential of the photoconductor 2 is reset by a charge removing unit (not shown) as necessary.
[0020]
The transfer unit 7 corresponds to a “transfer unit” of the present invention, and includes an intermediate transfer belt 71 wrapped around a plurality of rollers, and a driving unit (not shown) for driving the intermediate transfer belt 71 to rotate. ing. When the color image is transferred to the sheet S, the color image is formed by superimposing the toner images of each color formed on the photoreceptor 2 on the intermediate transfer belt 71, and a predetermined secondary transfer area TR2 is formed. , The color image is secondarily transferred onto the sheet S taken out of the cassette 8. Further, the sheet S on which the color image is formed is conveyed via the fixing unit 9 to a discharge tray provided on the upper surface of the apparatus main body. After the secondary transfer, the toner remaining on the intermediate transfer belt 71 is removed from the intermediate transfer belt 71 by a cleaning unit (not shown).
[0021]
Further, a patch sensor PS is disposed to face the surface of the intermediate transfer belt 71, and when performing an image forming condition adjusting operation described later, the optical density of the patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 is determined. Measure. In addition to the patch sensor PS, a vertical synchronization sensor 72 is provided. The vertical synchronization sensor 72 is a sensor for detecting the reference position of the intermediate transfer belt 71, and outputs a synchronization signal output in association with the rotation of the intermediate transfer belt 71, that is, a vertical synchronization signal Vsync. Functions as a synchronous sensor. In this apparatus, the operation of each section of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync so that the operation timing of each section is aligned and the toner images formed in each color are accurately overlapped. Further, by counting the vertical synchronization signal Vsync, the cumulative number of rotations of the intermediate transfer belt 71 can be obtained.
[0022]
Further, as shown in FIG. 2, the developing units 4K, 4C, 4M, and 4Y are provided with unit-side communication units 41K, 41C, 41M, and 41Y, respectively, and the unit-side communication units 41K, 41C, 41M, and 41Y are provided. Are electrically connected to the memories 42K, 42C, 42M, and 42Y, respectively. The memories 42K, 42C, 42M, and 42Y store various data relating to the production lots, use histories, characteristics of the built-in toner, the remaining amount of the toner, and the like of each of the developing devices 4K, 4C, 4M, and 4Y. Further, the apparatus main body is provided with a main body side communication unit 128 electrically connected to the CPU 124.
[0023]
When the developing rollers 40K, 40C, 40M, and 40Y of the developing devices 4K, 4C, 4M, and 4Y are selectively positioned opposite to the photoconductor 2, the unit-side communication unit of the selected developing device is It is configured to face the main body side communication unit 128 within a predetermined distance, for example, within 10 mm, and can transmit and receive data in a non-contact state with each other by wireless communication such as infrared rays. As a result, the CPU 124 manages various types of information such as detection of mounting of the developing device, detection of a new product, and management of life.
[0024]
In this embodiment, data is transmitted and received in a non-contact manner using electromagnetic means such as wireless communication. However, for example, connectors are provided on the apparatus main body and each of the developing devices 4K, 4C, 4M, and 4Y. When each of the developing devices 4K, 4C, 4M, and 4Y is selectively positioned to face the photoconductor 2, the connector of the apparatus main body is mechanically fitted with the connector of the developing device to transmit and receive data mutually. It may be performed. The memories 42K, 42C, 42M, and 42Y are preferably non-volatile memories that can store data even when the power is off or the developing units 4K, 4C, 4M, and 4Y are removed from the apparatus main body. As the nonvolatile memory, for example, an EEPROM such as a flash memory, a ferroelectric memory (Ferroelectric RAM), or the like can be used.
[0025]
In FIG. 2, an image memory 113 provided in the main controller 11 is for storing image data given via an interface 112 from an external device such as a host computer. Further, the memory 127 provided in the engine controller 12 includes a ROM for storing a control program executed by the CPU 124 and a RAM for temporarily storing a calculation result in the CPU 124, control data for controlling the engine EG, and the like. Become. Further, a dot counter 200 is provided in the main controller 11 of the image forming apparatus.
[0026]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the dot counter. FIG. 4 is a diagram for explaining a counting procedure by the dot counter, and shows an example of a tone value of a printing dot. The dot counter 200 determines the type of print dots formed on the photoconductor 2 based on an image signal output from the main controller 11 to the engine controller 12 and counts the number of the print dots. More specifically, the dot counter 200 includes a comparison circuit 201, a determination circuit 202, and three counters 203 to 205.
[0027]
As shown in FIG. 3, an image signal given to the engine controller 12 from the CPU 111 of the main controller 11 is input to the comparison circuit 201. Then, the comparison circuit 201 compares the gradation level of the image signal corresponding to each print dot with predetermined thresholds L1 and L2. The threshold value L1 is set to a value close to the gradation 0 (that is, 1/63 of the maximum gradation MAX), and the threshold value L2 is set to a value close to the maximum gradation MAX (that is, 48 / MAX of the solid image). 63). Then, the comparison circuit 201 outputs the value “11” to the determination circuit 202 when the gradation level is equal to or larger than the threshold L2, and outputs the value “00” when the gradation level is smaller than the threshold L1. In response to this, the determination circuit 202 determines the continuous state of each print dot, that is, whether or not there is a dot adjacent to the target print dot, and outputs a signal corresponding to the result to the subsequent counters 203 to 205. Output to
[0028]
The operation of the determination circuit 202 will be described in more detail. The discriminating circuit 202 outputs a signal “1” to the counter 203 every time an output signal “11” indicating that a print dot having a gradation level equal to or larger than the threshold value L2 is output from the comparing circuit 201. Therefore, the counter 203 accumulates the number C1 of print dots having gradation levels equal to or greater than the threshold L2. In FIG. 4, print dots 1, 2, 3, 6, and 13 correspond, and C1 = 5.
[0029]
In addition, the determination circuit 202 outputs a signal “1” to the counter 204 when three or more print dots having a gradation level equal to or greater than the threshold L2 continue. Therefore, the counter 204 accumulates the number C2 of three or more continuous dots. In FIG. 4, print dots 1 to 3 correspond, and C2 = 1.
[0030]
Further, a signal “1” is output to the counter 205 when there are no dots equal to or larger than the threshold value L1 on the left and right of the target print dot, that is, when the print dot is an isolated dot. Therefore, the number C3 of the isolated dots is accumulated in the counter 205. In FIG. 4, print dots 6 and 13 correspond to isolated dots, and C3 = 2.
[0031]
In this way, each of the counters 203 to 205 accumulates the number C1 of high tone print dots, the number C2 of three or more continuous dots and the number C3 of isolated dots among them, and for example, one color toner These values are stored in the memory 211 each time one image is formed. These values are transmitted from the memory 211 to the CPU 124 of the engine controller 12 at a predetermined timing (for example, when the formation of toner images of four colors is completed or when data is requested from the CPU 124), and stored in the memory 127 as necessary. Then, it is used for calculating the remaining amount of toner described later.
[0032]
In the image forming apparatus configured as described above, when a print command is given from an external device such as a host computer, a normal image forming operation for forming an image corresponding to the print command is executed. Specifically, a print command, which is an image formation request from an external device, and image data corresponding to the content of an image to be formed are input to the main controller 11 via the interface 112. The CPU 111 of the main controller 11 separates the received image data for each toner color, develops the image data into image signals having multiple gradation levels, and converts the image signals through the modulation signal generation unit 210 to the engine controller 12. Output to In response to this, the CPU 124 of the engine controller 12 controls each part of the engine EG to execute the above-described series of image forming operations, whereby a desired image is formed on the sheet S. At this time, the image signal switching unit 122 is connected so that an image signal from the main controller 11 is sent to the exposure power control unit 123 in response to a command from the CPU 124.
[0033]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the toner counting operation when the image forming operation is performed. In this image forming apparatus, the CPU 124 of the engine controller 12 executes the toner counting operation shown in FIG. 5 each time an image for one sheet is formed in order to facilitate the management of consumables. Is calculated. That is, in this embodiment, one page is set as the “predetermined unit” of the present invention, and the CPU 124 functions as the “consumption amount calculating unit” and the “toner remaining amount calculating unit” of the present invention. Here, a method for obtaining the toner consumption amount and a method for obtaining the remaining toner amount in the developing device 4Y will be described using the yellow color as an example, but the operation is the same for other toner colors.
[0034]
In the toner counting operation of FIG. 5, first, the count values C1, C2, and C3 of the print dots by the dot counter 200 are obtained (step S1). Then, a value Ts is obtained by multiplying each of these values by a predetermined coefficient (step S2). That is,
Ts = Kx · (K1 · C1 + K2 · C2 + K3 · C3)
It is. Here, Kx, K1, K2, and K3 are weighting coefficients set in advance for each toner color. In this way, the print dots are grouped for each continuous dot number and counted, and each number is multiplied by a weighting coefficient and integrated, thereby forming a toner image by being attached to the photoreceptor 2 as an image carrier. That is, the total amount of the toner to be used, that is, the “image forming toner” of the present invention can be accurately obtained. The method of calculating the amount of toner is described in detail in Patent Document 1 mentioned above, and thus the description thereof is omitted here.
[0035]
Next, the remaining toner amount Tr of the developing device 4Y stored in the memory 127 of the engine controller 12 is read (step S3). Then, a value obtained by subtracting the value Ts obtained above from this value Tr is set as a new toner remaining amount Tr (step S4).
[0036]
Further, it is known that in this type of image forming apparatus, a small amount of toner is consumed even when an image forming operation in which a white image, that is, no print dot is formed, is executed. This is because a part of the incompletely charged toner or the oppositely charged toner moves from the developing device 4Y onto the photoreceptor 2 during the image forming operation, or a part of the toner scatters inside the apparatus. When attached to an image, it is visually recognized as fog.
[0037]
In consideration of the fact that toner is lost separately from the toner constituting the image due to such a phenomenon, the offset value Tod corresponding to the drive time of the developing device is set (step S5). As for the offset value Tod, if the sheet size is constant, the developing device driving time per sheet is generally substantially constant. Therefore, the offset value Tod is predetermined for each sheet size and stored in the memory 127. In this embodiment, the offset value Tod is appropriately changed and set in consideration of the operation state of the apparatus and the usage history of the toner (offset value change setting operation described later in detail).
[0038]
By subtracting the offset value Tod thus obtained from the remaining toner amount Tr obtained in step S4 (step S6), a new remaining toner amount Tr after forming one image is obtained. This value Tr is updated and stored in the memory 127 (step S7).
[0039]
As described above, the sum (Ts + Tod) of the product sum Ts of each dot count value C1 and the like and the weighting coefficient K1 and the like and the offset value Tod (Ts + Tod) is the amount of toner consumed when one sheet of image is formed. Become. Then, the amount of toner consumed every time one image is formed is calculated, and subtracted from the amount of toner remaining immediately before, so that the remaining amount of toner Tr in the developing device 4Y at the current time (at the end of image formation) is calculated. Can be requested.
[0040]
In this embodiment, the remaining toner amount in the developing device at each time is obtained by subtracting the toner consumption amount for each image from the initial toner storage amount of each developing device. Needless to say, this is in principle equivalent to calculating the total amount of consumed toner by integrating the toner consumption for each image. As described above, in this embodiment, the amount of toner consumed when one sheet of image is formed corresponds to the “toner consumption amount” of the present invention, and the value obtained by integrating this toner amount is the value of the present invention. It corresponds to "integrated value".
[0041]
Here, in the developing device 4Y or the like which is configured to be detachable from the apparatus main body, before each developing device is detached from the apparatus main body, the toner remaining amount Tr in the developing device determined above is stored in the memory 42Y. It is preferable that the information is stored in the storage device. Then, when the developing device is mounted on the apparatus main body, the remaining amount of toner in the developing device stored in the memory 42Y or the like is read and used as an initial value of the remaining toner amount Tr in the toner counting operation. The life of the developing device can be easily managed. Of course, in a new developing device, the loaded amount of toner at the time of shipment of the developing device may be stored.
[0042]
Further, in this embodiment, the toner end of the developing device 4Y is determined based on the remaining toner amount Tr after image formation. That is, the remaining toner amount Tr obtained as described above is compared with the minimum toner amount Tmin preset for the developing device 4Y (step S8), and the remaining toner amount Tr falls below the minimum toner amount Tmin. If so, it is determined that the toner has run out, and the fact is notified to the main controller 11 (step S9). On the other hand, if the remaining toner amount Tr is equal to or greater than the minimum toner amount Tmin, the toner counting operation is terminated.
[0043]
The minimum toner amount Tmin is the minimum amount of toner required for the developing device 4Y in order to form a good image using the developing device 4Y. That is, if image formation is performed while the toner amount in the developing device is lower than the value Tmin, there is a high possibility that serious image quality deterioration such as insufficient image density or blurring of the image occurs. Thus, as described above, when the toner remaining amount Tr falls below the minimum toner amount Tmin, it is determined that the toner is exhausted, so that it is possible to accurately grasp the replacement time of the developing device 4Y.
[0044]
The operation of the main controller 11 when receiving the notification of the toner end from the engine controller 12 is optional. For example, a message notifying the user of the toner end may be displayed on a display (not shown) to prompt the user to replace the developing device. At this time, the image forming operation may be further continued, or the image forming operation may be prohibited. Further, for example, when the developing device determined to be out of toner is other than the black developing device 4K, only the formation of a monochrome image using black toner may be permitted.
[0045]
Next, the reason for appropriately changing and setting the offset value Tod and the operation thereof (offset value change setting operation) will be described in detail with reference to FIGS.
[0046]
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the particle size distribution of the toner. In a toner used in this type of image forming apparatus, toner particles having various particle diameters are mixed, so that the particle diameter distribution has a certain spread. On the other hand, when an image is formed using a toner having such a particle size distribution, there is known a phenomenon called so-called selective development in which the probability of consumption is different due to the difference in the particle size of the toner.
[0047]
This phenomenon has been experimentally confirmed. FIG. 6A shows how the proportion (volume%) of the small particle size toner having a particle size of 5 μm or less in the total toner in the developing unit changes when image formation is repeatedly performed. It shows an example of the result of actual measurement. FIG. 6B shows the change in the volume average particle size of the toner remaining in the developing device at that time. As shown in FIG. 6A, as the image formation is performed over a long period of time and the amount of toner consumption increases, the ratio of the small particle size toner gradually decreases. The volume average particle size shown gradually increases. From this, it can be understood that toner having various particle diameters is not consumed uniformly by performing image formation, but toner having a small particle diameter is preferentially consumed initially. As described above, as the image formation is repeated and the toner consumption increases, the degree of variation in the particle size of the toner in the developing device, that is, the particle size distribution of the toner also gradually changes.
[0048]
Therefore, when looking at the relationship between the fog amount and the actual toner consumption, a simple linear relationship is not established between the two, and the relationship between the two generally has nonlinearity. This is because, as described above, since the particle size distribution of the toner changes, the toner consumption due to fog, that is, the offset value Tod also changes correspondingly. Therefore, if the offset value Tod is fixed, it is difficult to accurately calculate the toner consumption.
[0049]
As described above, if a deviation occurs between the calculated toner consumption amount and the actual value, the following problem occurs. For example, when the toner end is determined based on the calculated toner consumption, if such a deviation occurs, the timing of replacement of the developing device will be erroneous. That is, even though a sufficient amount of toner still remains, the user discards the developing device, or delays in arranging a new developing device without noticing that the toner is low. . Further, as described later, when adjusting the image forming conditions in accordance with the toner consumption, it is not possible to perform the adjustment at an accurate timing, which causes a problem that the fluctuation of the image density becomes large. Therefore, in this embodiment, the offset value Tod is appropriately changed and set in consideration of the operation state of the apparatus and the usage history of the toner.
[0050]
FIG. 7 is a flowchart showing an offset value change setting operation. In the image forming apparatus according to this embodiment, every time the toner count operation shown in FIG. 5 is executed, the CPU 124 executes the arithmetic processing described below according to a change setting program stored in the memory 127 in advance. The offset value Tod is changed according to the operation state of the image forming apparatus and the usage history of the toner by executing the function, and functions as the “offset value setting unit” of the present invention.
[0051]
First, the total number of printed sheets Cp is read from the memory 127 in order to obtain the operation status of the image forming apparatus and the usage history of the toner (step S11). Then, steps S12 and S13 are executed to determine in which section the total number of printed sheets Cp falls. Here, three divisions based on two criteria Cp1 and Cp2 (however, Cp1 <Cp2),
・ 0 ≦ Cp ≦ Cp1
Cp1 <Cp ≦ Cp2
・ Cp2 <Cp
Is set.
[0052]
When it is determined that the total number of printed sheets Cp falls in the first section (0 ≦ Cp ≦ Cp1) (“NO” in step S12), the offset value Tod is set to a value Tod1 corresponding to the first section. (Step S14). When it is determined that the total number of printed sheets Cp is in the second section (Cp1 <Cp ≦ Cp2) (“NO” in step S13), the offset value Tod is changed to the value Tod2 corresponding to the second section. (Step S15). Further, when it is determined that the total number of printed sheets Cp falls in the third section (Cp2 <Cp) (“YES” in step S13), the offset value Tod is set to the value Tod3 corresponding to the third section. (Step S16). Note that these three types of offset value candidate values Tod1 to Tod3 may be obtained in advance based on experiments or simulations and stored in the memory 127. Further, the relationship between the total number of printed sheets Cp and the offset value Tod may be converted into a function, the function may be stored in the memory 127, and the offset value Tod corresponding to the total number of printed sheets Cp may be obtained from the function.
[0053]
As described above, according to the embodiment, the offset value Tod is appropriately changed and set by associating the temporal change of the property of the toner with the operation state of the apparatus and the usage history of the toner, and thus the property of the toner is changed. , The offset value Tod can be set accordingly. As a result, the toner consumption can be accurately determined.
[0054]
In the above embodiment, the total number of printed sheets Cp is used as a value indicating directly or indirectly the operation status of the apparatus and the usage history of the toner. , The number of rotations of the developing rollers 40K, 40C, 40M, and 40Y of the developing units 4K, 4C, 4M, and 4Y, the number of rotations of the intermediate transfer belt 71 (the count value of the vertical synchronization signal Vsync), and a predetermined unit. And the total amount of toner consumption (that is, the total amount of toner consumption), and the remaining toner amount Tr remaining in the developing devices 4K, 4C, 4M, and 4Y.
[0055]
In the above embodiment, the offset value Tod is changed and set based only on the total number of printed sheets Cp. In addition to this, the offset value Tod is changed and set in combination with the above-described cumulative value or cumulative number of revolutions. Is also good. In short, values such as the total number of printed sheets Cp and the cumulative number of rotations of the photoconductor 2, that is, two or more values among a plurality of values indicating the operation status of the apparatus and the usage history of the toner are appropriately combined, and the offset value Tod is changed based on them. May be set. For example, the cumulative number of rotations of the photoconductor 2 and the cumulative number of rotations of the developing roller can be combined, or the integrated value of the toner consumption and the remaining amount of toner can be combined. By combining a plurality of values in this manner, the offset value Tod that further reflects the operation status of the apparatus and the usage history of the toner can be obtained, and the toner consumption can be obtained with higher accuracy.
[0056]
FIG. 8 is a flowchart showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. This embodiment is greatly different from the previous embodiment in that the offset value Tod is changed and set according to the optimum value of the image forming condition when the image forming condition is adjusted. This is basically the same as the previous embodiment. Therefore, this difference will be described in detail below with reference to FIG.
[0057]
The image forming condition adjusting operation is for adjusting the image forming conditions and controlling the image density to the target density at a predetermined timing such as immediately after the power of the apparatus is turned on or when the number of image forming sheets reaches the predetermined number. . In this embodiment, a patch image of a predetermined pattern is formed while changing and setting the developing bias as a density control factor affecting the image density in multiple stages (step S21). Next, at the timing when each patch image transferred onto the intermediate transfer belt 71 is conveyed to a position facing the patch sensor PS, the respective image densities are detected by the patch sensor PS (Step S22), and the image densities are determined. The correlation with the developing bias is determined. Then, based on the correlation thus obtained, a value of the developing bias is calculated so that the image density matches the target density, and the calculated value is set as the optimum value of the developing bias (step S23).
[0058]
When the optimum value of the developing bias is determined in this way, the image forming is executed while setting the developing bias to the optimum value, so that the image can be formed at the target image density. It should be noted that a number of such concentration control techniques have been proposed in the related art, and any known techniques, including these known techniques, can be applied to the present invention. I do.
[0059]
By the way, when the image forming conditions are changed and set by the image forming condition adjusting operation, the fog amount may change. Therefore, in this embodiment, after the optimization of the developing bias is performed, the optimum value of the developing bias is changed. Is set as the offset value Tod (step S24). Here, offset values corresponding to various developing biases may be obtained in advance based on experiments, simulations, and the like, and stored in the memory 127. Further, the relationship between the developing bias and the offset value Tod may be formed into a function, and the function may be stored in the memory 127, and the offset value Tod corresponding to the optimum value of the developing bias may be obtained from the function.
[0060]
As described above, according to this embodiment, the offset value is changed and set to a value corresponding to the image forming condition every time the image forming condition is optimized. Also, the offset value corresponding to the image forming condition is always set, and the toner consumption can be obtained with high accuracy.
[0061]
In this embodiment, a developing bias is used as an image forming condition. However, the application of the present invention is not limited to this. For example, the image forming condition such as a charging bias and an exposure energy is optimized. The present invention can be applied to an image forming apparatus. In particular, the fog amount is greatly influenced by the difference between the surface potential of the photosensitive member 2 charged by the charging unit 3 and the developing bias, that is, the so-called reverse contrast potential. It is most preferable to apply the present invention to a device for developing, a device for optimizing a charging bias as an image forming condition, or a device for optimizing both a developing bias and a charging bias as an image forming condition.
[0062]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the dot counter 200 is configured as an independent functional block. However, for example, the dot counter may be configured as software executed by a CPU provided in either the main controller 11 or the engine controller 12. The above may be realized.
[0063]
Further, for example, in the above-described embodiment, the toner consumption is calculated every time one image is formed in the normal image forming operation. However, the “predetermined unit” of the present invention is not limited to this. It is not a thing but arbitrary. For example, when there is an image forming request corresponding to a plurality of images, the toner consumption may be obtained after forming all the images or every time a predetermined number of images are formed.
[0064]
Further, for example, in the above-described embodiment, the toner remaining amount is determined to be the toner end when the remaining toner amount Tr becomes smaller than the minimum toner amount Tmin. However, based on the calculated toner consumption amount or the remaining toner amount, Thus, other controls can be performed. For example, the timing at which the above-described image forming condition adjustment operation is performed may be determined based on the remaining amount of toner. That is, the image forming condition adjusting operation may be executed when the remaining amount of toner reaches a predetermined value. Since the toner characteristics in the developing device gradually change, and the image density may fluctuate accordingly, determining the execution timing of the image forming condition adjustment operation based on the remaining amount of the toner depends on the image density. This is effective in achieving stability. Further, for example, the amount of toner removed from the photoconductor 2 by the cleaning blade 51 of the cleaning unit 5 and collected in a waste toner tank (not shown) of the cleaning unit 5 is estimated from the total amount of consumed toner. The empty capacity of the waste toner tank may be estimated based on the value.
[0065]
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus provided with the intermediate transfer belt 71 as the intermediate transfer medium. However, the image forming apparatus provided with the intermediate transfer drum or the intermediate transfer sheet as the intermediate transfer medium is used. The present invention can also be applied to this. In the above-described embodiment, the image forming apparatus is configured to be able to form a full-color image using four color toners of yellow, cyan, magenta, and black. The present invention is not limited to this, and is arbitrary. For example, the present invention can be applied to an apparatus that forms a monochrome image using only black toner.
[0066]
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a printer that receives image data from outside the apparatus and executes an image forming operation based on an image signal corresponding to the image data. An image signal is created inside the apparatus in response to the pressing of the copy button, and a copier that performs an image forming operation based on the image signal or receives image data given via a communication line to execute the image forming operation. It goes without saying that the present invention is also applicable to a facsimile machine to be executed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a dot counter.
FIG. 4 is a diagram for explaining a counting procedure by a dot counter.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a toner counting operation when an image forming operation is performed.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the particle size distribution of the toner.
FIG. 7 is a flowchart showing an offset value change setting operation in one embodiment according to the present invention;
FIG. 8 is a flowchart illustrating another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 photoreceptor (image carrier), 4 developing unit (developing unit), 4C, 4K, 4M, 4Y developing unit (developing unit), 7 transfer unit (transfer unit), 12 engine controller (consumption amount) Calculating means, offset value setting means, remaining toner calculating means), 40C, 40K, 40M, 40Y developing roller (toner carrier), 71 intermediate transfer belt (intermediate transfer medium), 124 CPU (consumption calculating means) , Offset value setting means, toner remaining amount calculating means) 127: memory, Cp: total number of printed sheets, Tr: toner remaining amount

Claims (10)

所定の単位でトナー像を形成するとともに該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求める画像形成装置において、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量に対し、前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として加算することによりトナー消費量を求める消費量算出手段と、
前記オフセット値を、装置の動作状況に応じて変更設定するオフセット値設定手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit and calculates a toner consumption amount consumed when the toner image is formed,
A consumption amount calculation for obtaining a toner consumption amount by adding, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image to the total amount of the image forming toner constituting the toner image. Means,
An image forming apparatus comprising: an offset value setting unit configured to change and set the offset value according to an operation state of the apparatus.
所定の単位でトナー像を形成するとともに該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求める画像形成装置において、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量に対し、前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として加算することによりトナー消費量を求める消費量算出手段と、
前記オフセット値を、トナーの使用履歴に応じて変更設定するオフセット値設定手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit and calculates a toner consumption amount consumed when the toner image is formed,
A consumption amount calculation for obtaining a toner consumption amount by adding, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image to the total amount of the image forming toner constituting the toner image. Means,
An image forming apparatus comprising: an offset value setting unit configured to change and set the offset value according to a toner use history.
前記オフセット値設定手段は、印字枚数の累積値に応じて前記オフセット値を変更設定する請求項1または2記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the offset value setting unit changes and sets the offset value according to a cumulative value of the number of printed sheets. 回転移動しながら前記トナー像に対応する静電潜像を担持可能な像担持体と、回転移動するトナー担持体上に担持されたトナーを前記像担持体上の静電潜像に付着させて前記静電潜像を顕像化して前記トナー像を形成する現像手段とを備えた請求項1または2記載の画像形成装置であって、
前記オフセット値設定手段は、前記像担持体および前記トナー担持体のうちの少なくとも一方の累積回転数に応じて前記オフセット値を変更設定する画像形成装置。
An image carrier capable of carrying an electrostatic latent image corresponding to the toner image while rotating, and attaching the toner carried on the rotating toner carrier to the electrostatic latent image on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a developing unit configured to visualize the electrostatic latent image to form the toner image.
The image forming apparatus, wherein the offset value setting means changes and sets the offset value according to a cumulative rotation speed of at least one of the image carrier and the toner carrier.
前記トナー像に対応する静電潜像を担持可能な像担持体と、トナーを前記像担持体上の静電潜像に付着させて前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、回転移動する中間転写媒体上に前記トナー像を転写した後に該転写トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた請求項1または2記載の画像形成装置であって、
前記オフセット値設定手段は、前記中間転写媒体の累積回転数に応じて前記オフセット値を変更設定する画像形成装置。
An image carrier capable of carrying an electrostatic latent image corresponding to the toner image; and forming a toner image by visualizing the electrostatic latent image by attaching toner to the electrostatic latent image on the image carrier. 3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a developing unit; and a transfer unit configured to transfer the transferred toner image onto a recording medium after transferring the toner image onto a rotating intermediate transfer medium. 4.
The image forming apparatus, wherein the offset value setting means changes and sets the offset value according to the cumulative number of rotations of the intermediate transfer medium.
トナーを貯留する現像手段と、前記所定の単位で求められるトナー消費量を積算して得られる積算値に基づき前記現像器に残留するトナー残量を求めるトナー残量算出手段とをさらに備えた請求項1または2記載の画像形成装置であって、
前記オフセット値設定手段は、前記積算値および前記トナー残量のうちの少なくとも一方の値に応じて前記オフセット値を変更設定する画像形成装置。
The image forming apparatus further includes a developing unit that stores toner, and a toner remaining amount calculating unit that determines a remaining amount of toner remaining in the developing device based on an integrated value obtained by integrating the toner consumption amount obtained in the predetermined unit. Item 3. The image forming apparatus according to Item 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the offset value setting means changes and sets the offset value according to at least one of the integrated value and the remaining amount of toner.
所定の単位でトナー像を形成するとともに該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求める画像形成装置において、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量に対し、前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として加算することによりトナー消費量を求める消費量算出手段と、
前記オフセット値を、前記トナー像を形成するための画像形成条件に応じて変更設定するオフセット値設定手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit and calculates a toner consumption amount consumed when the toner image is formed,
A consumption amount calculation for obtaining a toner consumption amount by adding, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image to the total amount of the image forming toner constituting the toner image. Means,
An image forming apparatus comprising: an offset value setting unit configured to change and set the offset value according to image forming conditions for forming the toner image.
所定の単位でトナー像を形成する画像形成装置において該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求めるトナー消費量の算出方法であって、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量を求める工程と、
前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として求める工程と、
前記総量と前記オフセット値とを加算することによりトナー消費量を求める工程と、
前記オフセット値を、前記画像形成装置の動作状況に応じて変更設定する工程と
を備えたことを特徴とするトナー消費量の算出方法。
A method of calculating a toner consumption amount for obtaining a toner consumption amount consumed when forming a toner image in an image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit,
Obtaining a total amount of toner constituting the toner constituting the toner image;
A step of obtaining, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image;
Obtaining a toner consumption amount by adding the total amount and the offset value;
Changing the offset value in accordance with the operation state of the image forming apparatus.
所定の単位でトナー像を形成する画像形成装置において該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求めるトナー消費量の算出方法であって、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量を求める工程と、
前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として求める工程と、
前記総量と前記オフセット値とを加算することによりトナー消費量を求める工程と、
前記オフセット値を、トナーの使用履歴に応じて変更設定する工程と
を備えたことを特徴とするトナー消費量の算出方法。
A method of calculating a toner consumption amount for obtaining a toner consumption amount consumed when forming a toner image in an image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit,
Obtaining a total amount of toner constituting the toner constituting the toner image;
A step of obtaining, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image;
Obtaining a toner consumption amount by adding the total amount and the offset value;
Changing and setting the offset value in accordance with the toner usage history.
所定の単位でトナー像を形成する画像形成装置において該トナー像を形成した際に消費されるトナー消費量を求めるトナー消費量の算出方法であって、
前記トナー像を構成する像構成トナーの総量を求める工程と、
前記トナー像を形成する際に前記像構成トナーとは別に消費されるトナー量をオフセット値として求める工程と、
前記総量と前記オフセット値とを加算することによりトナー消費量を求める工程と、
前記オフセット値を、前記トナー像を形成するための画像形成条件に応じて変更設定する工程と
を備えたことを特徴とするトナー消費量の算出方法。
A method of calculating a toner consumption amount for obtaining a toner consumption amount consumed when forming a toner image in an image forming apparatus that forms a toner image in a predetermined unit,
Obtaining a total amount of toner constituting the toner constituting the toner image;
A step of obtaining, as an offset value, a toner amount consumed separately from the image forming toner when forming the toner image;
Obtaining a toner consumption amount by adding the total amount and the offset value;
Changing and setting the offset value in accordance with image forming conditions for forming the toner image.
JP2002354530A 2002-12-06 2002-12-06 Image forming apparatus and toner consumption calculation method Expired - Lifetime JP4380148B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002354530A JP4380148B2 (en) 2002-12-06 2002-12-06 Image forming apparatus and toner consumption calculation method
US10/722,128 US7013093B2 (en) 2002-12-06 2003-11-26 Image forming apparatus and method of calculating toner consumption amount

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002354530A JP4380148B2 (en) 2002-12-06 2002-12-06 Image forming apparatus and toner consumption calculation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004184891A true JP2004184891A (en) 2004-07-02
JP4380148B2 JP4380148B2 (en) 2009-12-09

Family

ID=32755488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002354530A Expired - Lifetime JP4380148B2 (en) 2002-12-06 2002-12-06 Image forming apparatus and toner consumption calculation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4380148B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026844A (en) * 2006-06-23 2008-02-07 Ricoh Co Ltd Toner consumption prediction quantity calculation method and apparatus, and image forming apparatus
JP2009175265A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus and developer residual amount recognition program

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611969A (en) * 1992-06-26 1994-01-21 Canon Inc Image forming device
JPH06175500A (en) * 1992-06-29 1994-06-24 Canon Inc Image forming device
JPH1055107A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JPH10239978A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Canon Inc Residual developer detecting method, image forming device and process cartridge
JPH10239979A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Canon Inc Image forming device and process cartridge
JP2002162800A (en) * 2000-11-29 2002-06-07 Seiko Epson Corp Toner consumption detection method and device therefor
JP2002189385A (en) * 1992-09-09 2002-07-05 Seiko Epson Corp Laser printer
JP2002258695A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus, and method for measuring consumption of developer
JP2002318508A (en) * 2001-04-24 2002-10-31 Seiko Epson Corp Image forming device and remaining toner quantity alarming method for the image forming device
JP2003011472A (en) * 2001-07-03 2003-01-15 Canon Inc Print controller and its data processing method and storage medium storing computer readable program
JP2003270880A (en) * 2002-03-19 2003-09-25 Canon Inc Image forming apparatus and method for setting image formation condition for the same
JP2004163553A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Seiko Epson Corp Method for calculating consumption amount of toner , toner counter, and image forming apparatus

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611969A (en) * 1992-06-26 1994-01-21 Canon Inc Image forming device
JPH06175500A (en) * 1992-06-29 1994-06-24 Canon Inc Image forming device
JP2002189385A (en) * 1992-09-09 2002-07-05 Seiko Epson Corp Laser printer
JPH1055107A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JPH10239978A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Canon Inc Residual developer detecting method, image forming device and process cartridge
JPH10239979A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Canon Inc Image forming device and process cartridge
JP2002162800A (en) * 2000-11-29 2002-06-07 Seiko Epson Corp Toner consumption detection method and device therefor
JP2002258695A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus, and method for measuring consumption of developer
JP2002318508A (en) * 2001-04-24 2002-10-31 Seiko Epson Corp Image forming device and remaining toner quantity alarming method for the image forming device
JP2003011472A (en) * 2001-07-03 2003-01-15 Canon Inc Print controller and its data processing method and storage medium storing computer readable program
JP2003270880A (en) * 2002-03-19 2003-09-25 Canon Inc Image forming apparatus and method for setting image formation condition for the same
JP2004163553A (en) * 2002-11-12 2004-06-10 Seiko Epson Corp Method for calculating consumption amount of toner , toner counter, and image forming apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026844A (en) * 2006-06-23 2008-02-07 Ricoh Co Ltd Toner consumption prediction quantity calculation method and apparatus, and image forming apparatus
JP2009175265A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus and developer residual amount recognition program

Also Published As

Publication number Publication date
JP4380148B2 (en) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8391749B2 (en) Image forming apparatus, image forming unit, and erase light control method
EP1659453B1 (en) Exposure control method according to photoconductor usage in image forming apparatus
JP3912026B2 (en) Image forming apparatus
US6510292B1 (en) System and methods for reporting toner level in a partially sensed environment
CN102289165B (en) Image forming apparatus and method for controlling same
EP1538488B1 (en) Method and apparatus for estimation of toner usage
JP2004347935A (en) Device and method for managing life of toner cartridge and image forming apparatus
JP2004163553A (en) Method for calculating consumption amount of toner , toner counter, and image forming apparatus
JP2008158246A (en) Image forming apparatus
JP2004294761A (en) Toner consumption quantity calculation device and method, and image forming apparatus
JP2007114594A (en) Image forming apparatus and method for calculating quantity of toner consumed
JP2013083695A (en) Management system, management device, and controlling method of the same, and program
JP4380148B2 (en) Image forming apparatus and toner consumption calculation method
JP2006098952A (en) Image forming apparatus, toner counter, and toner consumption calculation method
JP2008070796A (en) Toner consumption quantity arithmetic operation device, image forming apparatus, and toner consumption quantity arithmetic operation method
JP4337338B2 (en) Image forming apparatus and toner consumption calculation method
JP2008026844A (en) Toner consumption prediction quantity calculation method and apparatus, and image forming apparatus
JP4419380B2 (en) Image forming apparatus and toner consumption calculation method
JP2004347931A (en) Device and method for managing life of toner cartridge and image forming apparatus
JP5523384B2 (en) Image forming apparatus and toner density control method
US7102770B2 (en) System and methods for smoothing sensed toner levels
JP2004219460A (en) Image forming apparatus and method for calculating toner consumption
JP2005208585A (en) Image forming apparatus, toner counter, and calculating method of toner consumption
US7324768B2 (en) Method and device for determining one or more operating points in an image forming device
JP2004157179A (en) Image forming apparatus and image forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090401

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090901

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150