JP2011191433A - 画像形成装置 - Google Patents

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英樹 松本
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Abstract

【課題】トナーエンプティになったことをユーザの使用条件に応じて表示手段に的確に表示でき、トナーカートリッジをトナー残量ができるだけ少ない状態で交換できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kからのトナー補給量を算出する手段401と、前記トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kのトナーニアエンプティを検出する手段401と、トナーニアエンプティであることを表示する手段500と、前記プリントに関する履歴データを保持する手段700を備え、前記トナーニアエンプティ検出手段401は、トナーニアエンプティの検出タイミングを、前記トナー補給量とプリント履歴データとに応じて切り替える。
【選択図】 図8

Description

この発明は、トナーカートリッジのトナーニアエンプティを検出する機能を有する複写機、タンデム型のカラープリンタ、多機能デジタル画像形成装置であるMFP(Multi Function Peripherals) 等に適用される電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
一般に、この種の画像形成装置においては、トナーカートリッジ内のトナー残量が所定値を下回った場合、トナー切れが間近の状態(トナーニアエンプティ状態)であると判定し、これをユーザに知らせるためのメッセージを表示パネル部に表示するようになっている。ユーザはこの表示をきっかけに交換用のトナーカートリッジを用意したり、トナーカートリッジのストックがなければその発注を行う。
従来、トナーニアエンプティ状態を判定する手段として、トナー残量センサの値がしきい値を下回った以降の画像形成回数または画像形成時間によって、トナーニアエンプティ検出タイミングを変化させるようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−24767号公報
しかしながら、従来のように、単にトナーエンプティを検出して報知するだけでは、トナーニアエンプティの検出タイミングによっては、まだカートリッジにトナーが残っているにも関わらずユーザがトナーカートリッジを交換し、トナーが少し残ったままでトナーカートリッジが捨てられてしまう場合がある。
資源節約の点からもなるべくトナーカートリッジにトナーが残らない状態でカートリッジが交換されるのが望ましい。
また、前記特許文献1においては、トナー残量センサの値がしきい値を下回った以降の印刷回数や時間からトナーエンプティ検出タイミングを変化させているものの、カバレッジ(B/Wの平均値)やPV(単位時間当たりのプリントボリューム)が低いユーザの場合には、まだカートリッジにトナーが十分残っているにも関わらずトナーカートリッジが交換されてしまうおそれがある。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、トナーエンプティになったことをユーザの使用条件に応じて表示手段に的確に表示でき、トナーカートリッジをトナー残量ができるだけ少ない状態で交換できる画像形成装置を提供することを課題としている。
上記課題は、以下の手段によって解決される。
(1)トナーカートリッジからのトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、トナーカートリッジのトナーニアエンプティを検出するトナーニアエンプティ検出手段と、前記トナーニアエンプティ検出手段により検出されたトナーニアエンプティであることを表示可能なトナーニアエンプティ表示手段と、 プリントに関する履歴データを保持する履歴データ保持手段と、を備え、 前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナーニアエンプティの検出タイミングを、前記トナー補給量算出手段によって算出されたトナー補給量と前記履歴データ保持手段によって保持されたプリントに関する履歴データとに応じて切り替えることを特徴とする画像形成装置。
(2)前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データは、B/W比の平均値であるカバレッジ、単位期間当たりのプリントボリュームであるPV、カラー印字とモノクロ印字の比率であるカラー/モノクロ比、プリント枚数を用紙サイズ別にグループにまとめた時のカウント値であるサイズ別カウンタのうちの少なくとも1つである前項1に記載の画像形成装置。
(3)前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記カバレッジであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナー消費が多くB/W比が高い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、トナー消費が少なくB/W比が低い場合には、トナーニアエンプティであることの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える前項2に記載の画像形成装置。
(4)前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記PVであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、プリント数が多くPVが高い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、プリント数が少なくPVが低い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える前項2に記載の画像形成装置。
(5)前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記カラー/モノクロ比であり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、カラーとモノクロのうち比率が高い方のトナーのトナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、比率が低い方のトナーのトナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える前項2に記載の画像形成装置。
(6)前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記サイズ別カウンタであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、大サイズ用紙の印字でカウント値が大きい場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、小サイズ用紙の印字でカウント値が大きい場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える前項2に記載の画像形成装置。
(7)トナーニアエンプティの検出からトナーエンプティの間にトナーカートリッジが交換された履歴を記憶する交換履歴記憶手段を備えており、前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナーカートリッジが交換された履歴がある場合には、次回のトナーニアエンプティの検出タイミングを再度切り替える前項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
(8)トナーカートリッジからのトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、前記トナーカートリッジのトナーニアエンプティを検出するトナーニアエンプティ検出手段と、通信回線で接続された別の装置に対して通信可能な通信手段と、前記トナーニアエンプティ検出手段により検出されたトナーニアエンプティであることを表示可能なトナーニアエンプティ表示手段と、前記トナーニアエンプティ検出手段によりトナーニアエンプティが検出されたタイミングに応じて、トナーニアエンプティであることを前記トナーニアエンプティ表示手段に表示することなく、前記通信手段を介して別の装置への情報発信を行うモードと、トナーニアエンプティであることを前記トナーニアエンプティ表示手段に表示して別の装置への情報発信を行わないモードとを切り替えるモード切替手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前項(1)に記載の発明によれば、トナーニアエンプティ検出手段によるトナーニアエンプティの検出タイミングが、前記トナー補給量とプリント履歴データとに応じて切り替えられるので、ユーザの使用条件に合わせてトナーニアエンプティになったことが適正なタイミングで表示手段に表示される。従って、トナーカートリッジ内にトナーがほとんど残っていない状態でユーザにトナーカートリッジを交換してもらうことが可能となり、資源の節約に役立つ。
前項(2)に記載の発明によれば、プリントに関する履歴データとしてのカバレッジ、PV、カラー/モノクロ比、サイズ別カウンタの少なくともいずれかに応じてトナーニアエンプティの検出タイミングが切り替えられる。
前項(3)に記載の発明によれば、前記カバレッジであるB/W比の平均値から、トナー消費が多い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングは、基準しきい値に到達する前の時点に切り替えられる一方、トナー消費が少ない場合には、基準しきい値に到達した後の時点に切り替えられる。
前項(4)に記載の発明によれば、前記PVである単位期間当たりのプリントボリュームから、プリント数が多い場合には、トナーニアエンプティ検出タイミングは、基準しきい値に到達する前の時点に切り替えられる一方、プリント数が少ない場合には、基準しきい値に到達した後の時点に切り替えられる。
前項(5)に記載の発明によれば、カラー印字とモノクロ印字の比率であるカラー/モノクロ比において、どちらか一方の比率が高い場合には、一方のトナーのトナーニアエンプティの検出タイミングは、基準しきい値に到達する前の時点に切り替えられ、比率が低い方のトナーのニアエンプティの検出タイミングは、基準しきい値に到達した後の時点に切り替えられる。
前項(6)に記載の発明によれば、大サイズ用紙の印字が多い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングは、基準しきい値に到達する前の時点に切り替えられ、小サイズ用紙の印字が多い場合には、基準しきい値に到達した後の時点に切り替えられる。
前項(7)に記載の発明によれば、トナーニアエンプティ検出からトナーエンプティの間にトナーカートリッジが交換された履歴があれば、次回のトナーニアエンプティの検出タイミングが再度切り替えられる。
前項(8)に記載の発明によれば、トナーニアエンプティの検出タイミングに応じて、トナーニアエンプティであることを表示手段に表示することなく、通信手段を介して別の装置への情報発信を行うモードと、トナーニアエンプティであることを表示手段に表示して別の装置への情報発信を行わないモードとを切り替えるから、ユーザの使用条件に合わせて的確にトナーニアエンプティであることが発信され、ユーザ先でトナーカートリッジの在庫切れ等が発生するのが回避される。
この発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。 同じく画像形成装置におけるトナーカートリッジからサブホッパにトナーを補給する機構の説明図である。 同じくサブホッパから現像器にトナーを補給する機構の説明図である。 トナー濃度検出機構を示す概略構成図である。 図1の画像形成装置の制御部の構成を示すブロックである。 トナーエンプティを検出する制御処理を示すフローチャートである。 トナーの各エンプティ状態をまとめた表である。 トナーニアエンプティ検出の制御処理を示すフローチャートである。 カバレッジ検出処理とPV検出処理の判定結果を使った場合のトナーニアエンプティ検出タイミングをまとめた表である。 トナーニアエンプティ検出処理の他の例を示すフローチャートである。 カラー/モノクロ比検出処理とサイズ別カウンタ検出処理の判定結果を使った場合のトナーニアエンプティ検出タイミングをまとめた表である。 トナーカートリッジの交換履歴を考慮してトナーニアエンプティを検出する処理を示すフローチャートである。 画像形成装置を備えた管理システムの概略構成図である。 トナーニアエンプティ検出タイミングとトナーカートリッジ内のトナー残量の関係の説明図である。 パネル警告と管理装置への発信とを切り替える処理を示すフローチャートである。 トナーニアエンプティの検出タイミングと、パネル警告/管理装置へ発信との関係をまとめた表である。 画像形成装置の操作パネル部に警告を表示させた場合の表示例の説明図である。
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。この例では、画像形成装置51としてタンデム型のカラープリンタが用いられている。
図1において、この画像形成装置51は、装置本体51Aの下部に給紙部200が、中央部にカラー画像形成部100が、上部に排紙部600がそれぞれ配されて構成されている。給紙部200から排紙部600に渡っては給紙部200から繰り出されたシート(用紙)Sを上方へ搬送するシート搬送路206が設けられている。
前記カラー画像形成部100は、装置本体51Aの上下方向の略中央に配置された駆動ローラ40及び従動ローラ50と、これら駆動および従動ローラ40,50間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト30と、この走行方向へ沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の作像ユニット10Y,10M,10C,10Kとを備えている。
各作像ユニット10Y,10M,10C,10Kで作成されたトナー画像を重ね合わせて転写ベルト30上に転写し、シート搬送路206を搬送されてくるシートSに対して転写ベルト30の搬送端(図中右端)で2次転写を行い、シートSを定着部300に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。
各作像ユニット10Y,10M,10C,10Kは、静電複写方式により作像するもので、それらの周囲に配設された帯電器、4個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド21ならびに4つの反射ミラー22等を備えた露光部20と、現像器9Y,9M,9C,9Kと、感光体ドラムと、転写器等とを備えている。
また、各作像ユニット10Y,10M,10C,10Kの現像器9Y,9M,9C,9Kにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kおよびサブホッパ80Y,80M,80C,80Kが前記作像ユニット10Y,10M,10C,10Kの上方位置に配置されている。
前記トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kは、装置本体51Aに交換可能に装着されている。
なお、図中、400は外部装置との通信手段であり、また500はキー部や表示部を備えた操作パネル部である。
図2は、前記トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kからサブホッパ80Y,80M,80C,80Kにトナーを補給する機構の説明図である。
図2において、装置本体51Aにトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kを装着すると、サブホッパ80Y,80M,80C,80Kの上部のシャッターが開き、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kからのトナーの補給が可能な状態となる。
トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内には、スパイラルバネ71が搭載されており、このスパイラルバネ71がステッピングモータ(カートリッジモータともいう)72で回転駆動されることにより、サブホッパ80Y,80M,80C,80K内にトナーが補給される。
4色のスパイラルバネ71に対して2つのステッピングモータ72を使用し、それぞれY,M用とC,K用に割り当てる。Y(C)補給弁とK(M)補給弁の間は偶数個のギア73で連結されており、ステッピングモータ72を正転させた場合は、Y(C)スパイラルバネ71が回転してK(M)スパイラルバネ71が空転し、ステッピングモータ72を逆転させた場合は、Y(C)スパイラルバネ71が空転してK(M)スパイラルバネ71が回転するよう構成されている。ステッピングモータ72の正転と逆転を切り換えることによってY(C)補給とK(M)補給とが切り換られる。
図3は、前記サブホッパ80Y,80M,80C,80Kから現像器9Y,9M,9C,9Kにトナーを補給する機構の説明図である。
図3において、各色のサブホッパ80Y,80M,80C,80K毎にステッピングモータ(サブホッパモータともいう)81が割り当てられている。
前記サブホッパモータ81を駆動することにより、サブホッパ80Y,80M,80C,80K内の掻き揚げパドル82およびスパイラルローラ83が回転し、サブホッパ80Y,80M,80C,80Kから各色現像器9Y,9M,9C,9Kに各色トナーがそれぞれ補給される。サブホッパ80Y,80M,80C,80K内のトナー残量は、トナーエンプティセンサ(ピエゾセンサ)84により検知されるようになっている。
図4は、トナー濃度検出機構を示す概略構成図である。
図4において、現像器9Y,9M,9C,9K内には、現像剤(トナーとキャリア)が充填されており、現像モータ駆動の攪拌スクリュー91に装備されたマイラー92が回転することで現像器9Y,9M,9C,9K内の現像剤が攪拌される。さらに、マイラー92により底面に配備されたトナー濃度センサ93の周辺の現像剤が攪拌され、該トナー濃度センサ93の周辺には新たな現像剤が流れ込む。すなわち攪拌スクリュー91の1周(1リップル)おきに濃度センサ93周辺の現像剤を入れ替えることができる。
トナー濃度センサ93は、例えば磁気式TCRセンサからなる。トナー濃度の検出は、当該センサ93の周辺の単位体積当たりのキャリアに含まれる鉄分の透磁率を読み取ることにより検出される。従って、このトナー濃度センサ93で読み取ったアナログ信号のAD変換値(分解能10bit)が大きいほどトナー濃度は小さくなる。
図5は、この画像形成装置51の制御部の構成を示すブロックである。
図5において、この制御部は、主な構成要素として、CPU401と、通信インターフェース(I/F)部402と、画像処理部403と、画像メモリ404と、レーザーダイオード駆動部405と、操作パネル部500と、記憶部700と、ROM406と、RAM407と、エンジン制御部408とを備えている。
前記CPU401は、画像形成装置51の全体の動作を統括制御する他、ROM406から必要なプログラムを読み出して、画像処理部403での画像データの変換処理や、画像メモリ404における画像データの書き込み/読み出し等を行う。また、カラー画像形成部100や給紙部200などの動作を、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。さらに、エンジン制御部408から入力される各種の情報に基づいて、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内のトナーがニアエンプティであることやエンプティであることを検出したり、ニアエンプティであることを検出(判定)するタイミングを、トナー補給量のカウントとプリントに関する履歴データとに応じて切り替えたり、操作パネル500にトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換時期に関する所定のメッセージを表示させる。
前記通信I/F部402は、LANカード、LANボード等のLANに接続するためのインターフェースであり、外部からのプリントジョブのデータを受信し、それを画像処理部403に送出する。
また、通信I/F部402は、さらに、この画像形成装置51の管理装置50(図13参照)とインターネットNWを介してトナーエンプティの情報やその他警告、トラブル、各種プリント関連の情報を送信したり、管理装置50からのデータや命令を受信することができるようになっている。
前記画像処理部403は、通信I/F部402からのプリントジョブのデータをYMCKの再現色の画像データに変換して画像メモリ404に出力し、この画像データを再現色毎に格納させる。
前記レーザーダイオード駆動部405は、各色の画像データを画像メモリ404から読み出して、露光部20のレーザーダイオードを駆動する。
前記操作パネル部500は、ユーザが入力操作するために使用される他、各種メッセージを表示可能である。
前記記憶部700は、各種データやアプリケーションを記憶する他に、プリントに関する履歴データやトナーカートリッジ交換履歴を記憶する。
前記ROM406には、画像形成動作に関する制御プログラムの他、トナー補給制御、トナーエンプティ検出制御に用いられ、さらに制御に使用されるテーブル等のデータが格納されている。
前記RAM407は、CPU402のワークエリアとして用いられる。
前記エンジン制御部408は、トナーエンプティセンサ84、TCRセンサ93、トナーカートッリジセットセンサ(図示せず)、TC扉カバー(図示せず)、前カバー(図示せず)、カートリッジモータ72、サブホッパモータ(図示せず)等からの信号や状態を受けてプリントを制御する。
図6は、トナーエンプティを検出する制御処理を示すフローチャートである。
図6において、前記トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kからトナーが補給されていくと、カートリッジ内のトナー残量が少なくなり、やがてトナー切れ(トナーエンプティ)になる。
トナー関連のエンプティは、「通常状態」(ステップS1)、「トナーニアエンプティ(警告)」(ステップS2)、「トナーエンプティ(印字許可)」(ステップS3)、「トナーエンプティ(印字禁止)」(ステップS4)の4つの状態が存在する。
「通常状態」(ステップS1)は、「トナーニアエンプティ(警告)」(ステップS2)、「トナーエンプティ(印字許可)」(ステップS3)、「トナーエンプティ(印字禁止)」(ステップS4)以外の状態、つまり、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kおよびサブホッパー80Y,80M,80C,80Kに十分トナーが充填されている状態である。なお、「通常状態」(ステップS1)を含む各状態において、前記カートリッジモータ72の回転量をCOU401が積算し、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに補給されたトナー量を推定算出している。
「トナーニアエンプティ(警告)」(ステップS2)は、前記サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに補給された推定トナー量から、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内のトナー残量がニアエンプティ領域となっていると推定される場合に「ニアエンプティ」と判定されるものである。
「トナーエンプティ(印字許可)」(ステップS3)は、前記カートリッジモータ72の回転時にサブホッパ80Y,80M,80C,80K内のトナーエンプティセンサ84によるエンプティ情報が所定回数連続してエンプティになった場合に「トナーエンプティ(印字許可)」と判定する。トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内にトナーは残っていないが、サブホッパ内80Y,80M,80C,80K内には、100枚程度コピー可能なトナーが残っているのでプリントは許可する。
「トナーエンプティ(印字禁止)」(ステップS4)は、トナーニアエンプティ(印字許可)から所定枚のプリントを行い、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kのトナーがなくなった状態である。この時、プリント禁止とする。「トナーニアエンプティ(警告)」S2、「トナーエンプティ(印字許可)」S3の場合は、前記操作パネル500に「トナーがもうすぐエンプティになる」旨の警告が表示され、「トナーエンプティ(印字禁止)」S4の場合は、前記操作パネル500に「トナーが無くなった」旨の全面警告が表示され、プリント禁止となる。
これらトナー関連のニアエンプティ及びエンプティの各状態(S1〜S4)をまとめた表を図7に示してある。
図7の表からも明らかなように、「トナーエンプティ(印字許可)」S3に移行した場合、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内にトナーが残っていない(空の状態)ので、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換が行われても構わないが、「トナーニアエンプティ」(S2)では、トナーが残っているので、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kが交換されるのは好ましくない。
図8は、トナーニアエンプティ検出の制御処理を示すフローチャートであり、B/W比(白黒比)の平均値であるカバレッジと単位期間当たりのプリントボリュームであるPVに応じて、トナーニアエンプティであることを検出(判定)するタイミング(以下、トナーニアエンプティ検出タイミングともいう)を切り替える例を説明する。この処理は、CPU401がROM406等に記録された動作プログラムに従って動作することにより実行される。
ステップS11では、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに対するトナーの累積補給時間の積算処理を行い、「サブホッパへの累積補給時間」を算出する。ステップS12では、カバレッジ検出処理を行い、B/W比(白黒比)の平均値を算出し、ステップS13では、PV検出処理を行い、1日あたりのプリント枚数の積算値を算出する。
ステップS14では、閾値検出処理を行い、カラーモード別に「基準閾値」を算出する。例えば、カラープリントの場合は閾値を「100S」とする。
ステップS15では、上記情報からニアエンプティ閾値判定処理を行い、閾値検出処理(ステップS14)で算出した閾値に補正を加えた「補正閾値」を例えば以下のように設定する。
A:「基準閾値」−30S
B:「基準閾値」のまま
C:「基準閾値」+30S
ステップS16では、「サブホッパへの累積補給時間」と「補正閾値」を比較し、「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達した場合には(ステップS16でYES)、ステップS17でニアエンプティ警告処理を行う。「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達していない場合には(ステップS16でNO)、何もしない。
従って、「補正閾値」が「A」となった場合は、通常より早いタイミングでニアエンプティ検出を行い、「補正閾値」が「B」となった場合は、通常のタイミングでニアエンプティ検出を行い、「補正閾値」が「C」となった場合は、通常より遅いタイミングでニアエンプティ検出を行う。
ここで、前記カバレッジ検出処理(ステップS12)とPV検出処理(ステップS13)の判定基準を示す。
カバレッジ検出処理(ステップS12)では、B/W比の平均値を用いて、例えば以下のように判定する。判定結果は「高」、「中」、「低」とする。
高:75%以上
中:25〜74%
低:24%以下
「高」判定程、印字領域が多いので、トナー消費ペースが早いことが予測できる。
前記PV検出処理ステップS13では、プリント枚数の積算値を用いて、例えば以下のように判定する。判定結果は「高」、「中」、「低」とする。
高:500ページ以上/1日
中:100ページ〜499ページ/1日
低:0〜99ページ/1日
「高」判定程、プリント量が多いユーザなので、トナーの消費ペースが早いことが予測できる。
次に、カバレッジ検出処理(ステップS12)とPV検出処理(ステップS13)の判定結果を使った場合のトナーニアエンプティ検出タイミングについて、図9の表を参照して説明する。
カバレッジが「低」、PVも「低」と判定された場合は、トナーの消費ペースが遅いと予測して、遅めにニアエンプティを検出してトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換を遅らせるために、図9の表のように補正閾値をC:「基準閾値」+30Sとする。従って、この場合は、通常よりも遅くトナーニアエンプティであることが検出され、操作パネル部500に警告表示されることになる。
逆に、カバレッジが「高」、PVも「高」と判定された場合は、トナーの消費ペースが早いと予測して、早めにニアエンプティを検出してトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換を早めに促すために、図9の表のように補正閾値をA:「基準閾値」−30Sとする。従って、この場合は、通常よりも早くトナーニアエンプティであることが検出され、操作パネル部500に警告表示されることになる。
このように、判定されたカバレッジとPVに応じて、表9のように補正閾値が設定される。
図10は、トナーニアエンプティ検出処理の他の例を示すフローチャートであり、カラー/モノクロ比とサイズ別カウンタでトナーニアエンプティ検出タイミングを切り替える例を説明する。ここでは、カラートナーのニアエンプティ検出を例にしてある。
ステップS21では、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに対するトナーの累積補給時間の積算処理を行い、「サブホッパへの累積補給時間」を算出する。
ステップS22では、カラー/モノクロ比検出処理を行い、平均値を算出する。モノクロのニアエンプティ検出の場合は、モノクロ比率として判定する。
ステップS23では、サイズ別カウンタ検出処理を行い、用紙サイズ毎のプリント枚数を検出し、ステップS24では、閾値検出処理を行い、カラーモード別に「基準閾値」を算出する。例えば、カラープリントの場合は閾値を「100S」とする。
ステップS25では、上記情報からニアエンプティ閾値判定処理を行い、閾値検出処理(ステップS24)で算出した閾値に補正を加えた「補正閾値」を例えば以下のように設定する。
A:「基準閾値」−30S
B:「基準閾値」のまま
C:「基準閾値」+30S
ステップS26では、「サブホッパへの累積補給時間」と「補正閾値」を比較し、「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達した場合には(ステップS26でYES)、ステップS27でニアエンプティ警告処理を行う。「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達していない場合には(ステップS26でNO)、何もしない。
従って、「補正閾値」が「A」となった場合は、通常より早いタイミングでニアエンプティ検出を行い、「補正閾値」が「B」となった場合は、通常のタイミングでニアエンプティ検出を行い、「補正閾値」が「C」となった場合は、通常より遅いタイミングでニアエンプティ検出を行う。
ここで、前記カラ−/モノクロ比検出処理(ステップS22)とサイズ別カウンタ検出処理(ステップS23)の判定基準を示す。
前記カラー/モノクロ比検出処理(ステップS22)では、カラー比率を用いて、例えば以下にように判定する。判定結果は「高」、「中」、「低」と判定する。
高:75%以上がカラー印字
中:25〜74%がカラー印字
低:24%以下がカラー印字
「高」判定程、カラー印字が多いユーザなので、カラートナーの消費ペースが早いことが予測できる。
前記サイズ別カウンタ検出処理(ステップS23)では、サイズグループを用いて、例えば以下のように判定する。判定結果は「高」、「中」、「低」と判定する。
高:A3サイズ付近の印字が多い
中:A4サイズ付近の印字が多い
低:A5サイズ付近の印字が多い
「高」判定ほど、大サイズの用紙の印字を行うので、トナー消費ペースが早いことが予測できる。
次に、カラー/モノクロ比検出処理(ステップS22)とサイズ別カウンタ検出処理(ステップS23)の判定結果を使った場合のトナーニアエンプティ検出タイミングについて図11の表を参照して説明する。
カラー/モノクロ比が「低」、サイズ別カウンタも「低」と判定された場合は、モノクロプリントの使用でかつ小サイズプリントのユーザで、カラートナーの消費ペースが遅いと予測できるので、遅めにニアエンプティを検出してカラートナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換を遅らせるために、図11の表のように補正閾値をC:「基準閾値」+30Sとする。従って、この場合は、通常よりも遅くカラートナーカートリッジがトナーニアエンプティであることが検出され、操作パネル部500に警告表示されることになる。
逆に、カラー/モノクロ比が「高」、サイズ別カウンタも「高」と判定された場合は、カラープリントの使用頻度が多く大サイズプリントも多いユーザで、カラートナーの消費ペースが早いと予測できるので、早めにニアエンプティを検出してカラートナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換を早めに促すために、図11の表のように補正閾値をA:「基準閾値」−30Sとする。従って、この場合は、通常よりも早くトナーニアエンプティであることが検出され、操作パネル部500に警告表示されることになる。
このように、判定されたカラー/モノクロ比及びサイズ別カウンタに応じて、表11のように補正閾値が設定される。
このように、トナーニアエンプティであることの検出タイミングが、トナー補給量とプリント履歴データ、例えばカバレッジ、PV、カラー/モノクロ比、サイズ別カウンタに応じて切り替えられるので、ユーザの使用条件に合わせてトナーニアエンプティになったことが適正なタイミングで表示手段に表示される。従って、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内にトナーがほとんど残っていない状態でユーザにトナーカートリッジを交換してもらうことが可能となり、ユーザ側でのトナー切れのおそれを解消できるとともに、資源の節約に役立つ。
なお、図8及び図9に示した実施形態では、プリント履歴データがカバレッジ及びPVである場合を、図10及び図11に示した実施形態では、プリント履歴データがカラー/モノクロ比及びサイズ別カウンタである場合を、それぞれ示したが、プリント履歴データは、カバレッジ、PV、カラー/モノクロ比、サイズ別カウンタのうちの少なくともいずれかであれば良いし、またこれら以外のプリント履歴データであっても良い。
次に、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの「交換履歴」を考慮してトナーニアエンプティであることを検出する処理を、図12のフローチャートを参照して説明する。
図12において、ステップS31では、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに対するトナーの累積補給時間の積算処理を行い、「サブホッパへの累積補給時間」を算出する。
ステップS32では、カラー/モノクロ比検出処理を行い、平均値を算出する。ステップS33では、サイズ別カウンタ検出処理を行い、用紙サイズ毎のプリント枚数を検出する。
ステップS34では、トナーカートリッジの交換履歴の検出処理を行い、ステップS35では、閾値検出処理を行う。ステップS36では、上記情報からニアエンプティ閾値判定処理を行う。過去にトナーニアエンプティ〜トナーエンプティの間でトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換実績がある場合は、交換履歴として記憶部700に記憶されている。そして、交換実績がある場合は、ユーザ先にトナーカートリッジが存在している可能性が高いことを考慮して、トナーニアエンプティ検出タイミングをさらに遅らせるようにニアエンプティ閾値の補正を行う。
つまり、交換実績がある場合、ニアエンプティ閾値判定処理(ステップS36)では、カラー/モノクロ比検出処理(ステップS32)、サイズ別カウンタ検出処理(ステップS33)に基づいて設定された「補正閾値」にさらに補正を加える。換言すれば、「C」の条件を、さらに検出タイミングが遅れるように例えば次の通り補正する。
A:「基準閾値」−30S
B:「基準閾値」のまま
C:「基準閾値」+40S
ステップS37では、「サブホッパへの累積補給時間」と「補正閾値」を比較し、「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達すると、ステップS38では、ニアエンプティ警告処理を行う。
このように、トナーカートリッジの交換履歴を考慮してトナーニアエンプティであることの検出タイミングをさらに切り替えるので、より適切なタイミングでトナーニアエンプティであることの警告がなされることになる。
図13は、画像形成装置51を備えた管理システムを示す概略構成図である。
図13において、この管理システムは、基本的には、複数台の画像形成装置51・・・と、管理サーバ50とを備え、これら画像形成装置51・・・と、管理サーバ50ととは、通信回線、例えばインターネットNWを介して接続されている。また、前記管理サーバ50はさらにトナー発注システム52とインターネット等を介して接続されている。
前記管理サーバ50は、通常、画像形成装置51・・・のサービス拠点などに設置され、異なるユーザ毎の各画像形成装置51・・・の各情報を管理する他、画像形成装置51・・・から印刷枚数等の課金情報や、トラブル状態についての情報を取得し、課金管理やメンテナンス管理を行うことができるようになっている。
前記画像形成装置51は、ユーザ先で異なる種類のものであってもよい。例えば、プリンタである場合や複写機である場合、複写機であってもカラー複写機であったりモノクロ複写機等、様々な場合がある。
前記管理サーバ50は、ユーザ先での特有の使用形態や使用状況を把握することができるので、各画像形成装置51毎の設定等を記憶装置に格納し、各画像形成装置51毎に最適な動作を行えるよう遠隔管理することもできる。この各画像形成装置51毎の設定情報は、管理サーバ50で集中的に管理できるので、遠隔地の画像形成装置51の動作に関わる設定の変更等も管理サーバ50で簡単に行うことができる。
各画像形成装置51と管理サーバ50の情報の授受は、例えばインターネットNWを介した電子メール通信によって行われる。
また、前記管理サーバ50は、トナーの発注システム52にも接続されているので、画像形成装置51・・・からのトナーニアエンプティ情報を基に発注システム52にトナーカートリッジを発注し、発注システム52側からユーザ先にトナーカートリッジを送付することもできる。
つぎに、トナーニアエンプティの警告表示を操作パネル部500へ行うことなく管理サーバ50に通知するモードと、操作パネル部500への警告表示を行うが管理サーバ50へは通知しないモードの切り替え処理について説明する。
前記実施形態で説明したトナーニアエンプティ検出タイミング(A,B,C)時点でのトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kのトナーの残り具合に応じて、画像形成装置51は、操作パネル部500にトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70Kの交換時期に関する所定のメッセージを表示する/しないを切り替え、通信I/F部402を介して管理サーバ50にトナーニアエンプティの情報を送信する/しないを切り替える。このようなモードの切り替えは、CPU401で行われる。
前記管理サーバ50に発信を行うと、通信回線(FAX、電話回線、HTTP、電子メール等)を利用することによる通信コストが発生するため、管理サーバ50への発信は極力避けたい。
図14は、トナーニアエンプティ検出タイミングとトナーカートリッジ内のトナー残量の関係の説明図である。この例では、トナーニアエンプティ検出タイミングの判定要因がカバレッジとPVである場合を例に説明する。
図14に示すように、トナーニアエンプティ検出タイミングとトナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内のトナー残量の関係は、トナーニアエンプティ検出タイミングが「A」の場合は、PVが高いユーザ、カバレッジが高いユーザであることが予測できるので、トナーカートリッジ70Y,70M,70C70K内の残量が多いものとなる。
また、トナーニアエンプティ検出タイミングが「C」の場合は、PVが低いユーザ、カバレッジが低いユーザであることが予測できるので、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内の残量が少ないものとなる。
図15は、前記モード切り替え処理を示すフローチャートである。
図15において、ステップS41では、サブホッパー80Y,80M,80C,80Kに対するトナーの累積補給時間の積算処理を行い、「サブホッパへの累積補給時間」を算出する。ステップS42では、カバレッジ検出処理を行い、B/W比(白黒比)の平均値を算出し、ステップS43では、PV検出処理を行い、1日あたりのプリント枚数の積算値を算出する。
ステップS44では、閾値検出処理を行い、カラーモード別に「基準閾値」を算出する。例えば、カラープリントの場合は閾値を「100S」とする。
ステップS45では、上記情報からニアエンプティ閾値判定処理を行い、閾値検出処理(ステップS44)で算出した閾値に補正を加えた「補正閾値」を例えば以下のように設定する。
A:「基準閾値」−30S
B:「基準閾値」のまま
C:「基準閾値」+30S
ステップS46では、「サブホッパへの累積補給時間」と「補正閾値」を比較し、「サブホッパへの累積補給時間」が「補正閾値」に達した場合には、ステップS47に進む。
ステップS47では、ニアエンプティ閾値判定処理(ステップS45)によって判定したトナーニアエンプティ検出タイミングが「A」かどうかを判断し、トナーニアエンプティ検出タイミングが「A」の場合(ステップS47でYES)、早めにトナーニアエンプティを検出することから、PVが「高」、カバレッジが「高」のユーザであることが予想でき、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内の残トナーが多めに残っているので、ステップS48では、「パネルへ警告しない」「管理サーバ50へ発信を行う」処理を行う。
ステップS47で、トナーニアエンプティ検出タイミングが「A」でない場合(ステップS47でNO)、ステップS49で、トナーニアエンプティ検出タイミングが「B」かどうかを判断し、トナーニアエンプティ検出タイミングが「B」の場合(ステップS49でYES)、PVが「中」、カバレッジが「中」のユーザであることが予想でき、ステップS50では、「パネル警告しない」「管理サーバ50へ発信を行う」処理を行う。
ステップS49で、トナーニアエンプティ検出タイミングが「B」でなければ(ステップS49でNO)、検出タイミングが「C」であり、遅めにトナーニアエンプティを検出することから、PVが「低」、カバレッジが「低」のユーザであることが予想でき、トナーカートリッジ70Y,70M,70C,70K内の残トナーが少ないので、「パネル警告をする」「管理サーバ50へ発信を行わない」処理を行う。
一度ニアエンプティ警告を発信した場合は、再度同じ警告を発信することはない。
この場合、万が一その後カバレッジやPVが高くなってもニアエンプティをパネル表示しているため、トナー交換が行われる。従って、ジョブ途中でエンプティ停止になるおそれは少ない。
また、ニアエンプティ検出のタイミングがエンプティ検出のタイミングとほとんど同じになり、管理サーバ50への発信をトナーエンプティ発信と兼用できるので、通信回線(FAX,電話回線、HTTP、電子メール等)を利用することによる通信コストの低減につながる。
これらトナー関連のニアエンプティ検出タイミングと「パネル警告をする」/「管理サーバ50へ発信」の関係をまとめた表を図16に示してある。
図16の表からも明らかなように、ニアエンプティ検出タイミングによって「パネル警告」と「管理サーバへの発信」を制御することにより、トナーをぎりぎりまで消費してもらうことができ、ユーザ先でのトナー切れを避けることが可能となる。
図17は、画像形成装置51の操作パネル部500に警告を表示させる場合の表示例を示している。
警告は、ユーザに対して画像形成装置51が異常な状態になっていることを認識させるように、操作パネル部500上にメッセージとして表示させ留ことにより行われる。具体例を以下に示す。
(1)通常状態の時
何も表示されない。
(2)「トナーニアエンプティ」の時(プリント可能状態)
「まもなくトナーカートリジの交換時期です」(図17の表示状態)を表示する。
(3)「トナーニアエンプティ(印字許可)」の時(プリント可能状態)
「トナーがなくなりました。トナーカートリッジを交換してください。」を表示する。
(4)「トナーニアエンプティ(印字禁止)」の時(プリント禁止状態)
「トナーがなくなりました。トナーカートリッジを交換してください。」の全面警告を表示する。
50 管理サーバ
51 画像形成装置
52 トナー発注システム(別の装置)
70Y,70M,70C,70K トナーカートリッジ
400 通信手段
401 CPU
500 操作パネル部
700 記憶部
B/W比 カバレッジ
NW 通信回線(ネットワーク)
PV 単位当たりのプリントボリューム
S 用紙(シート)

Claims (8)

  1. トナーカートリッジからのトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、
    トナーカートリッジのトナーニアエンプティを検出するトナーニアエンプティ検出手段と、
    前記トナーニアエンプティ検出手段により検出されたトナーニアエンプティであることを表示可能なトナーニアエンプティ表示手段と、
    プリントに関する履歴データを保持する履歴データ保持手段と、
    を備え、
    前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナーニアエンプティの検出タイミングを、前記トナー補給量算出手段によって算出されたトナー補給量と前記履歴データ保持手段によって保持されたプリントに関する履歴データとに応じて切り替えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データは、B/W比の平均値であるカバレッジ、単位期間当たりのプリントボリュームであるPV、カラー印字とモノクロ印字の比率であるカラー/モノクロ比、プリント枚数を用紙サイズ別にグループにまとめた時のカウント値であるサイズ別カウンタのうちの少なくとも1つである請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記カバレッジであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナー消費が多くB/W比が高い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、トナー消費が少なくB/W比が低い場合には、トナーニアエンプティであることの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記PVであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、プリント数が多くPVが高い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、プリント数が少なくPVが低い場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記カラー/モノクロ比であり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、カラーとモノクロのうち比率が高い方のトナーのトナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、比率が低い方のトナーのトナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える請求項2に記載の画像形成装置。
  6. 前記履歴データ保持手段によって保持されるプリントに関する履歴データが前記サイズ別カウンタであり、前記トナーニアエンプティ検出手段は、大サイズ用紙の印字でカウント値が大きい場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達する前の時点に切り替え、小サイズ用紙の印字でカウント値が大きい場合には、トナーニアエンプティの検出タイミングを基準閾値に到達した後の時点に切り替える請求項2に記載の画像形成装置。
  7. トナーニアエンプティの検出からトナーエンプティの間にトナーカートリッジが交換された履歴を記憶する交換履歴記憶手段を備えており、
    前記トナーニアエンプティ検出手段は、トナーカートリッジが交換された履歴がある場合には、次回のトナーニアエンプティの検出タイミングを再度切り替える請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. トナーカートリッジからのトナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、
    前記トナーカートリッジのトナーニアエンプティを検出するトナーニアエンプティ検出手段と、
    通信回線で接続された別の装置に対して通信可能な通信手段と、
    前記トナーニアエンプティ検出手段により検出されたトナーニアエンプティであることを表示可能なトナーニアエンプティ表示手段と、
    前記トナーニアエンプティ検出手段によりトナーニアエンプティが検出されたタイミングに応じて、トナーニアエンプティであることを前記トナーニアエンプティ表示手段に表示することなく、前記通信手段を介して別の装置への情報発信を行うモードと、トナーニアエンプティであることを前記トナーニアエンプティ表示手段に表示して別の装置への情報発信を行わないモードとを切り替えるモード切替手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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