JP2012123053A - 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 画像印刷時に常にCMYKの4つの感光ドラムが一様に回転するプリンタエンジンにおいて、感光ドラムの回転数から各色のトナー残量検知を行う場合、トナーが使用されない場合における感光ドラムの回転の影響を受け、トナー残量検知精度が低下してしまう。
【解決手段】 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定し、前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持し、前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記保持された各色の累積値のうち、カラー色成分に対応する累積値を補正し、補正されたカラー色成分の累積値と前記保持されたブラックの累積値とに基づき、各色のトナー残量を判定する。
【選択図】 図7
【解決手段】 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定し、前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持し、前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記保持された各色の累積値のうち、カラー色成分に対応する累積値を補正し、補正されたカラー色成分の累積値と前記保持されたブラックの累積値とに基づき、各色のトナー残量を判定する。
【選択図】 図7
Description
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。
従来、デジタル複合機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置において、感光ドラム上の静電潜像に対して現像装置からトナーを付着させることにより可視像化し、この可視像を記録紙上に転写、定着させることにより画像形成を行っている。ここで用いられるトナーは現像装置のトナー貯蔵部に収容されており、トナーの残量を様々なトナー残量検知方法によって検知されている。
トナー残量検知方法の1つに、感光ドラムの回転数を利用して、現像装置のトナー残量を検知する方法がある。画像を1枚印刷する際のトナーの使用量は、文字数に応じて変化するものの、トナーの使用量の平均値は経験的にわかっている。また、画像を1枚印刷する際の感光ドラムの回転数は、感光ドラムの直径と印刷サイズに応じて決まる。したがって、感光ドラムの回転数の累積値からトナーの残量の概算値を計算することが可能である。(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、感光ドラムの制御を司るプリンタエンジンの仕様によっては、印刷画像に応じて感光ドラムの回転、非回転の制御まで行わない場合もある。言い換えると、画像を印刷する際に使用されるトナー成分に依らず、常に画像印刷時にはC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4つの感光ドラムが一様に回転するプリンタエンジンもある。例えば、モノクロ画像を印刷する際には、CMYのトナーは使用されないが、Kの感光ドラムと同様にCMYの3つの感光ドラムも回転してしまう。このようなプリンタエンジンを備える画像形成装置において、トナー残量検知のために感光ドラムの回転数の累積値からトナー残量の概算値を計算すると、トナー残量値の検出精度の低下を引き起こすことになってしまう。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、どのような種類の画像データに対しても、感光ドラムの回転数の累積値を高精度に求め、感光ドラムの回転数の累積値からトナー残量検出を行う際に、高い精度でトナー残量判定を行うことを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定する判定手段と、前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持手段と、前記判定手段によって前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記保持手段によって保持された各色の累積値のうち、カラー色成分に対応する累積値を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正されたカラー色成分の累積値と前記保持手段によって保持されたブラックの累積値とに基づき、各色のトナー残量を判定するトナー残量判定手段とを有する。
本発明によれば、画像データの内容に応じて回転数の累積値を補正することで、どのような種類の画像データに対しても回転数の累積値を高精度に求めることができ、これにより、高精度にトナー残量を判定することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態のトナー残量検知方法を備える画像形成装置として、スキャン、プリンタ、コピーなどの複数の機能を有するデジタル複合機(MFP)を例に説明する。
(実施形態1)
図1は、本実施形態に係る画像処理システムの全体構成を示すブロック図である。図1において、画像形成装置100では、画像入力デバイスであるスキャナ101や画像出力デバイスであるプリンタエンジン102がプリンタ画像処理部119を介して内部で接続されている。プリンタ画像処理部119は、受信したデータにプリンタ側の画像処理を行う。画像形成装置100は、画像データの読み取りやプリントのための制御を行う。また、画像形成装置100は、LAN10や公衆回線104と接続することで、画像情報やデバイス情報をLAN10経由で入出力するための制御を行う。
図1は、本実施形態に係る画像処理システムの全体構成を示すブロック図である。図1において、画像形成装置100では、画像入力デバイスであるスキャナ101や画像出力デバイスであるプリンタエンジン102がプリンタ画像処理部119を介して内部で接続されている。プリンタ画像処理部119は、受信したデータにプリンタ側の画像処理を行う。画像形成装置100は、画像データの読み取りやプリントのための制御を行う。また、画像形成装置100は、LAN10や公衆回線104と接続することで、画像情報やデバイス情報をLAN10経由で入出力するための制御を行う。
CPU105は画像形成装置100を制御するための中央処理装置である。RAM106は、CPU105が動作するためのシステムワークメモリであり、入力された画像データを一時記憶するための画像メモリでもある。さらに、ROM107はブートROMであり、システムのブートプログラムが格納されている。HDD108はハードディスクドライブであり、各種処理のためのシステムソフトウェア及び入力された画像データ等を格納する。操作部I/F109は、画像データ等を表示可能な表示画面を有する操作部110に対するインタフェース部であり、操作部110に対して操作画面データを出力する。また、操作部I/F109は、操作部110から操作者が入力した情報をCPU105に伝える役割をする。ネットワークI/F111は、例えばLANカード等で実現され、LAN10に接続して外部装置との間で情報の入出力を行う。さらにまた、モデム112は公衆回線104に接続し、外部装置との間で情報の入出力を行う。以上のユニットがシステムバス113上に配置されている。
イメージバスI/F114は、システムバス113と画像データを高速で転送する画像バス115とを接続するためのインタフェースであり、データ構造を変換するバスブリッジである。そして、画像バス115上には、以下で詳述するラスタイメージプロセッサ(RIP)部116、デバイスI/F117、スキャナ画像処理部118、画像編集用画像処理部120、画像圧縮部103、画像伸張部121、画像成分判定部130が接続される。
ラスタイメージプロセッサ(RIP)部116は、ページ記述言語(PDL)コードをイメージデータに展開する。デバイスI/F117は、スキャナ画像処理部118とプリンタ画像処理部119を介してスキャナ101やプリンタエンジン102とを接続し、画像データの同期系/非同期系の変換を行う。
また、スキャナ画像処理部118は、スキャナ101から入力した画像データに対して、補正、加工、編集等の各種処理を行う。画像編集用画像処理部120は、画像データの回転や、変倍、色処理、トリミング・マスキング、2値変換、多値変換、白紙判定等の各種画像処理を行う。画像圧縮部103は、RIP部116やスキャナ画像処理部118、画像編集用画像処理部120で処理された画像データをHDD108で一度格納する際に所定の圧縮方式で符号化するものである。また、HDD108で圧縮されている画像データを、必要に応じて画像編集用画像処理部120で処理を行い、あるいはプリンタ画像処理部119で画像処理しプリンタエンジン102で出力する場合がある。そのような場合において、画像伸張部121は一度圧縮され符号化されているデータを、復号化し伸張するものである。プリンタ画像処理部119は、プリント出力する画像データに対して、プリンタエンジンに応じた画像処理補正等を行う。このプリンタ画像処理部119は、更に後述する。CMM130は、画像データに対して、プロファイルやキャリブレーションデータに基づいた、色変換処理(色空間変換処理ともいう)を施す専用ハードウェアモジュールである。プロファイルとは、機器に依存した色空間で表現したカラー画像データを機器に依存しない色空間(例えばLabなど)に変換するための関数のような情報である。キャリブレーションデータは、スキャナ101やプリンタエンジン102の色再現特性を修正するためのデータである。
図2は、本実施形態の画像形成装置に備えるプリンタ画像処理部119の内部構成を示すブロック図である。色空間変換部201は、画像データの色情報を輝度値(本実施形態ではRGBデータ)から濃度値(本実施形態ではCMYKデータ)に変換する。濃度調整部202は、印刷物に出力される濃度補正のために、画像データのCMYK値の調整を行う。フィルタ処理部203は、スムージング処理やスクリーン処理等のフィルタ処理を行う。画像成分判定部204は、画像データにK成分のみで構成されているか否かを判定する。ハーフトーン変換部205は、画像データの各画素のコントーン値をハーフトーン値に変換する。
図3は本実施形態の画像形成装置に備えるプリンタエンジン102の内部構成の一部を示すブロック図である。プリンタI/F部301は、プリンタ画像処理部119からの順次送信されてくる色成分データを受信し、パルス幅変調回路302へ出力する。パルス幅変調回路302では、入力された色成分データに基づいて、後段の各色の*レーザー駆動部(*はY/M/C/Kのいずれか)303〜306を駆動させるためのパルス信号を生成し、各レーザー駆動部303〜306へ送信する。各色の*レーザー駆動部(*はY/M/C/Kのいずれか)303〜306では、パルス幅変調回路302より受信したパルス信号に基づいて各色に対応するレーザー露光装置を駆動し、各色の*カートリッジ(*はY/M/C/Kのいずれか)313〜316に備えられる感光ドラムに静電潜像の形成を行う。
*ドラム駆動部(*はY/M/C/Kのいずれか)307〜310は、I/Oコントロール部312を介してCPU311からのドラム回転要求に応じて各色の*カートリッジ(*はY/M/C/Kのいずれか)313〜316に備えられる感光ドラムをそれぞれ駆動する。
CPU311はI/Oコントロール部312を介して、上述した各制御部及び駆動部の制御を行う。感光ドラム回転数保持部317は、各色のカートリッジの回転検知信号に従って、各色の感光ドラム回転数の累積値のカウントアップと保持を行う。
*ドラム駆動部(*はY/M/C/Kのいずれか)307〜310は、I/Oコントロール部312を介してCPU311からのドラム回転要求に応じて各色の*カートリッジ(*はY/M/C/Kのいずれか)313〜316に備えられる感光ドラムをそれぞれ駆動する。
CPU311はI/Oコントロール部312を介して、上述した各制御部及び駆動部の制御を行う。感光ドラム回転数保持部317は、各色のカートリッジの回転検知信号に従って、各色の感光ドラム回転数の累積値のカウントアップと保持を行う。
図4は、本実施形態に備える感光ドラム回転数保持部317の内部構成について示したブロック図である。感光ドラム回転数保持部317は、不揮発性メモリ401、アドレスデコード部402、感光ドラム回転数カウント部403により構成される。不揮発性メモリ401は、例えば2ポートを備えたFeRAMなどである。この不揮発性メモリ401には、後述する感光ドラム回転数カウント部403にてカウントされた各色の感光ドラムの回転数の累積値が格納される。画像形成装置100の起動時に不揮発性メモリ401から後述するアドレスデコード部402により読み出される。また、印刷終了後に、後述する感光ドラム回転数カウント部403の各色の感光ドラム回転数累積値を表すカウンタ値が不揮発性メモリ401に書き込まれる。アドレスデコード部402は、後述する感光ドラム回転数カウント部403によりカウントされた各色の感光ドラム回転数の累積値を不揮発性メモリ401の所定領域に書き込みを行う。また、画像形成装置100の起動時には、不揮発性メモリ401の所定メモリ領域に格納された各色の感光ドラム回転数の累積値を読み出し、感光ドラム回転数カウント部403にロードする。感光ドラム回転数カウント部403は、各色のカートリッジから出力される回転検知を表す回転検出信号を検出し、対応した色の感光ドラムの回転数の累積値のカウントアップを行う。
図5は、本実施形態に備える各色のカートリッジ313〜316の内部構成の一部を示すブロック図である。各色でカートリッジの構成等は同一であるため、Yカートリッジ313を例にあげて説明する。Y感光ドラム501はYドラム駆動部307により駆動される。画像印刷時には図示しない帯電制御部によりY感光ドラムの帯電、Yレーザー駆動部303によりY感光ドラムへの静電画像の形成、図示しないY現像機により現像が行われ、Y感光ドラムに付着したトナーを記録紙に転写し、記録紙への定着を行う。回転検出部505はY感光ドラムの回転の検知を行う。回転が検知された場合、感光ドラム回転数保持部317へ回転検出信号にて通知を行う。
以上のような構成で、画像形成装置100がLAN10より印刷ジョブを受けて、プリントするまでの一連の動作について説明する。
まず始めに、LAN10を介して送信されてきたPDL(ページ記述原語)は、ネットワークI/F111により受信され、イメージパスI/F114よりRIP部116へ入力される。RIP部116は送信されたPDL解釈(インタプリット)を行い、RIP部116にて処理できるコードデータへ変換し、それに基づいてレンダリングを実行する。RIP部116でレンダリングされたページデータは後段の画像圧縮部103にて圧縮され、HDD108に順次格納される。
次にHDD108に格納された圧縮データは、ジョブコントロール処理201からのプリント動作の読出しにより、画像伸長部121にてデータの伸長を行う。
画像伸長部121で伸長された画像データは、必要であれば画像編集用画像処理部120へ入力され、画像編集用処理を行い、デバイスI/F117を介してプリンタ画像処理119へ入力する。
画像伸長部121で伸長された画像データは、必要であれば画像編集用画像処理部120へ入力され、画像編集用処理を行い、デバイスI/F117を介してプリンタ画像処理119へ入力する。
プリンタ画像処理部119へ入力された画像データは色空間変換部201で輝度値(本実施の形態ではRGBデータ)から濃度値(本実施の形態ではCMYKデータ)に変換される。CMYKデータとなった画像データは、印刷物に出力される濃度補正のために、濃度調整部202でCMYK値の調整が行われる。次に、画像データはフィルタ処理部203でスムージング処理やスクリーン処理等のフィルタ処理が行われる。フィルタ処理まで完了した画像データは、画像成分判定部204で画像データにK成分のみで構成されているか否かを判定される。この画像成分判定部204の処理について、以下で詳述する。画像成分判定部204から出力された画像データは、ハーフトーン変換部205で画像データの各画素のコントーン値をハーフトーン値に変換され、プリンタエンジン102へ出力される。
画像成分判定部204で行われる上記判定の一例について、図6を用いて以下に詳細に説明する。図6は画像成分判定部204の内部構成を示すブロック図である。画像成分判定部204は、C成分判定部601、M成分判定部602、Y成分判定部603及びK成分判定部604から構成される。各色の成分判定部の内部構成は同一であるため、本実施形態の説明では、C成分判定部601を例にあげて説明することにする。C成分判定部601は、C成分閾値比較部605、C成分画素数カウント値606、C成分画素数閾値比較部607及びC成分判定結果保持部608から構成される。C成分閾値比較部605は、各画素のCデータが順次入力され、入力されたCデータが予めCPU105により設定されたCデータ閾値以上であるか否かの判定を行う。入力されたCデータがCデータ閾値以上であると判定された場合、C成分閾値比較部605はC成分画素数カウント部606へ印刷画像中においてC成分が存在する画素数を表すカウンタのインクリメントを行うように通知する。入力されたCデータがCデータ閾値より小さいと判定された場合、C成分閾値比較部605はC成分画素数カウント部606へのインクリメント通知は行わない。C成分画素数カウント部606は、カウンタのインクリメントの通知がある毎に内部のカウンタのインクリメントを行っていく。但し、内部カウンタは1ページ毎にクリアされるものとする。また、C成分画素数カウント部606が内部保持しているカウント値は常時、後段のC成分画素数閾値比較部607へ出力される。C成分画素数閾値比較部607は予めCPU105により設定されたC成分画素数閾値以上であるか否かの判定を行う。入力されたカウント値がC成分画素数閾値以上であると判定された場合のみ、C成分判定結果保持部608に該印刷画像データにC成分が存在することを表すC成分有フラグをセットする。但し、このC成分有フラグは1ページ毎にクリアされるものとする。なお、閾値比較部605で判定処理が終了したCデータは、C成分判定部601から出力され、ハーフトーン変換部205に順次入力されていくことになる。
なお、画像成分判定部204では、上述した方法以外の判定方法でもよい。例えば、画像データに対してカラー/モノクロ判定を行い、画像成分判定部204で入力された画像データはカラー画像データであるか、モノクロ画像データであるかを判定してもよい。カラー/モノクロ判定については、公知のカラー/モノクロ判定であればいずれの方法でもよく、例えば特開平04−090675に記載のカラー/モノクロ判定方法を用いてもよい。
また、S701において、画像成分の判定を行わずに、操作部110から入力されたカラー印刷の指示、モノクロ印刷の指示を取得してもよい。この場合、カラー印刷が指示された場合は、C成分、M成分、Y成分、K成分は有りと判定され、S703,S705,S707,S709においてNoと判定される。また、モノクロ印刷が指示された場合は、C成分、M成分、Y成分は無しを示しS703,S705,S707はYesと判定され、K成分は有りを示しS709はNoと判定される。また、単色印刷が指示された場合、例えば、C(シアン)のみを使った印刷が指示された場合、C成分有りと判定され、S703ではNoと判定され、S705,707、709はYesと判定される。
また、画像成分の判定を行わずに、画像に付加されたカラーデータであるかモノクロデータであるかの属性情報に基づいて、カラーデータであるかモノクロデータであるかを判定してもよい。
次にプリンタ画像処理部119より出力された画像データがプリンタエンジン102に入力されたときの動作について説明する。
プリンタ画像処理部119から出力された画像データは、プリンタI/F部301で受信され、パルス幅変調回路302に渡される。パルス幅変調回路302では、上述したように、入力された画像データ(色成分データ)に基づいてパルス信号を生成し、各レーザー駆動部303〜306へ送信する。各レーザー駆動部では受信したパルス信号に基づいて各色に対応する図示しないレーザー露光装置を駆動し、各色のカートリッジ313〜316に備えられる各色の感光ドラムに静電潜像の形成を行う。なお、各色のドラム駆動部307〜310は、プリンタエンジン102への画像データの入力に連動して、各色の感光ドラムの駆動を行うこととなる。本実施形態で説明する画像形成装置100の各色の感光ドラム駆動部は、印刷画像の色成分に依らず、画像印刷時にはCMYK全ての感光ドラムを回転させるように制御するものとする。また、感光ドラムに形成された静電潜像は、トナーによる現像、記録紙への転写及び定着が行われ、画像データの印刷が完了するが、本実施形態の特徴とするところではないため、説明は省略する。
以上のような動作により、本実施形態の画像形成装置100はLAN10から受信したPDLデータの印刷を行う。
次に、本実施形態の画像形成装置におけるトナー残量検知方法について、図7のフローチャートを用いて説明する。本トナー残量検知方法は、上述した一連の画像印刷動作が終了した後に行われるものとする。
まず、S701において、CPU105は画像成分判定部204の各色の成分判定結果保持部608、612、616、620から各々の成分判定結果の情報を取得する。S702において、CPU105は感光ドラム回転数保持部317から各々の感光ドラムの回転数の累積値を取得する。S703において、CPU105はS701にて取得したC成分判定結果から上述したC成分有フラグがセットされているか否かを判定する。C成分有フラグがセットされていない(C成分が無い)と判定された場合、S704に遷移する。S704では、CPU105はS702にて取得したC感光ドラムの回転数の累積値から予めCPUに設定された値を減算し、感光ドラム回転数保持部317に減算された累積値を書き込み、累積値の更新を行う。この減算の意味するところは、Cトナーが使用されない画像データの印刷時に回転してしまう感光ドラムの回転数を差し引くことである。
なお、S701では画像成分判定部204から、画像データがカラー画像データであるかモノクロ画像データであるかの判定結果を取得してもよい。取得したデータがカラーデータの場合、S703,S705,S707,S709においてNoと判定される。取得したデータがモノクロデータの場合、S703,S705,S707においてYesと判定され、S709ではNoと判定される。
図8を用いて、具体的に説明する。図8は、例えばモノクロ画像である画像Aを印刷する際の感光ドラム回転数保持部317に格納されている各色の感光ドラムの回転数累積値の遷移を表したものである。画像Aを印刷する前の各色の感光ドラムの回転数累積値は、図8に示されるように、シアン(C)は「CntC」、イエロー(Y)は「CntY」、マゼンタ(M)は「CntM」、ブラック(K)は「CntK」であるものとする。(CntC,CntY,CntM,CntKは0以上の整数を意味する。)本実施形態の画像形成装置100に備えられるプリンタエンジン102は上述したように印刷画像の成分に依らず、画像印刷時には常にCMYKの感光ドラムが所定数回転する。したがって、画像Aを印刷すると、所定数A(Aは感光ドラムと画像サイズによって決定するものである)だけ各感光ドラムが回転するため、感光ドラムの回転数累積値はAだけカウントアップされる。次に、CPU105によって感光ドラムの回転数の累積値の減算処理が行われる。ここでは、画像Aはモノクロ画像(トナーはK成分のみ使用される画像)としたので、CMYのトナーは使用されていないことになる。したがって、画像Aを印刷したことによりカウントアップされたCMYの感光ドラム回転数累積値「CntC+A」、「CntM+A」、「CntY+A」から、それぞれAだけ減算する。つまり、CPU105による減算後は、CMYの感光ドラムの回転数累積値は「CntC」、「CntM」、「CntY」となり、画像Aで使用されなかったトナーの感光ドラム回転数の累積値の増加がない状態になる。なお、以下で図7のフローチャートの続きでMYK成分の判定処理と判定結果に応じた感光ドラムの回転数の累積値の減算が行われるがC成分と同様であるため、処理フローのみの説明を行い、詳細な説明は省略する。ここで、C(シアン)成分、M(マゼンタ)成分、Y(イエロー)成分をカラー色成分とする。
S703において、C成分有フラグがセットされている(C成分が有る)と判定された場合、感光ドラム回転数保持部317に格納されている累積値の更新は行われず、S705に遷移する。次に、S705において、CPU105はS701にて取得したM成分判定結果から上述したM成分有フラグがセットされているか否かを判定する。M成分有フラグがセットされていない(M成分が無い)と判定された場合、S706に遷移する。S706では、CPU105はS702にて取得したM感光ドラムの回転数の累積値から予めCPUに設定された値を減算し、感光ドラム回転数保持部317に減算された累積値を書き込み、累積値の更新を行う。S705において、M成分有フラグがセットされている(M成分が有る)と判定された場合、感光ドラム回転数保持部317に格納されている累積値の更新は行われず、S707に遷移する。次に、S707において、CPU105はS701にて取得したY成分判定結果から上述したY成分有フラグがセットされているか否かを判定する。Y成分有フラグがセットされていない(Y成分が無い)と判定された場合、S708に遷移する。S708では、CPU105はS702にて取得したY感光ドラムの回転数の累積値から予めCPUに設定された値を減算し、感光ドラム回転数保持部317に減算された累積値を書き込み、累積値の更新を行う。S707において、Y成分有フラグがセットされている(Y成分が有る)と判定された場合、感光ドラム回転数保持部317に格納されている累積値の更新は行われず、S709に遷移する。次に、S709において、CPU105はS701にて取得したK成分判定結果から上述したK成分有フラグがセットされているか否かを判定する。K成分有フラグがセットされていない(K成分が無い)と判定された場合、S710に遷移する。S710では、CPU105はS702にて取得したK感光ドラムの回転数の累積値から予めCPUに設定された値を減算し、感光ドラム回転数保持部317に減算された累積値を書き込み、累積値の更新を行う。S709において、K成分有フラグがセットされている(K成分が有る)と判定された場合、感光ドラム回転数保持部317に格納されている累積値の更新は行われず、S711に遷移する。
S711において、C感光ドラム回転数の累積値からCトナーの残量が無くなったか否かを判定する。この判定では、例えば、所定の閾値を予め設けておき、C感光ドラム回転数の累積値が閾値以上となったか否かの判定を行うこととなる。以下、後述するS713、S715、S717における判定も同様な判定を行うものとする。S711において、Cトナー残量が無いと判定された場合、S712に遷移し、CPU105は操作部110へCカートリッジの交換を表すメッセージ等の表示を行う。S711において、Cトナー残量が有ると判定された場合、S713に遷移する。次に、S713において、M感光ドラム回転数の累積値からMトナーの残量が無くなったが否かを判定する。Mトナー残量が無いと判定された場合、S714に遷移し、CPU105は操作部110へMカートリッジの交換を表すメッセージ等の表示を行う。Mトナー残量が有ると判定された場合、S715に遷移する。次に、S715において、Y感光ドラム回転数の累積値からYトナーの残量が無くなったが否かを判定する。Yトナー残量が無いと判定された場合、S716に遷移し、CPU105は操作部110へYカートリッジの交換を表すメッセージ等の表示を行う。Yトナー残量が有ると判定された場合、S717に遷移する。次に、S717において、K感光ドラム回転数の累積値からKトナーの残量が無くなったが否かを判定する。Kトナー残量が無いと判定された場合、S718に遷移し、CPU105は操作部110へKカートリッジの交換を表すメッセージ等の表示を行う。Kトナー残量が有ると判定された場合、ENDに遷移する。
以上のような処理により、本実施形態の画像形成装置では各色の感光ドラムの回転数累積値からトナー残量の検知を行う。本実施形態では、画像印刷毎に印刷画像の色成分に応じて、各色の感光ドラムの回転数の累積値の減算処理を行った。このため、本実施形態に備えるプリンタエンジンのように印刷画像に依らず全ての感光ドラムが回転するプリンタエンジンの場合、トナーが使用されない場合の感光ドラムの回転の影響を受けずにトナー残量を検出でき、トナー残量検出精度の向上が可能となる。
(実施形態2)
実施形態1では、画像成分判定部204での判定結果に基づいて、CPU105が感光ドラム回転数保持部317で保持している各色の感光ドラムの回転数累積値に対して減算処理を行った。また、実施形態1では画像を印刷する毎に、CPU105による各色の感光ドラムの回転数累積値の減算処理を必要とするためにCPU105への負荷がかかることになる。実施形態2では、この減算処理をCPU105で行うのではなく、HWが自動的に減算処理と等価の処理を行うようにした。以下、実施形態2で特有の構成及び処理について説明する。
実施形態1では、画像成分判定部204での判定結果に基づいて、CPU105が感光ドラム回転数保持部317で保持している各色の感光ドラムの回転数累積値に対して減算処理を行った。また、実施形態1では画像を印刷する毎に、CPU105による各色の感光ドラムの回転数累積値の減算処理を必要とするためにCPU105への負荷がかかることになる。実施形態2では、この減算処理をCPU105で行うのではなく、HWが自動的に減算処理と等価の処理を行うようにした。以下、実施形態2で特有の構成及び処理について説明する。
実施形態2では、感光ドラム回転数保持部317及び画像成分判定部204のみ、実施形態1と異なる。図9は、感光ドラム回転数保持部317の内部構成を示したブロック図である。感光ドラム回転数保持部317は、不揮発性メモリ901、アドレスデコード部902、感光ドラム回転数カウント部903及び回転検出マスク部904から構成される。不揮発性メモリ901、アドレスデコード部902及び感光ドラム回転数カウント部903は、実施形態1と同様であるため説明を省略する。回転検出マスク部904は、実施形態2特有の構成要素である。回転検出マスク部904は、各色の成分判定結果保持部(1008、1012、1016、1020)から各色の判定結果を受け取り、各判定結果に従って、各色のカートリッジから入力される回転検出を表す回転検出信号のマスク処理を行う。この処理については、以下で詳細に説明する。
図10は、画像成分判定部204の内部構成を示したブロック図である。画像成分判定部204は、C成分判定部1001、M成分判定部1002、Y成分判定部1003及びK成分判定部1004から構成される。各色の成分判定部の内部構成は同一であるため、本実施形態の説明では、C成分判定部1001を例にあげて説明することにする。C成分判定部1001は、C成分閾値比較部1005、C成分画素数カウント値1006、C成分画素数閾値比較部1007及びC成分判定結果保持部1008から構成される。C成分閾値比較部1005、C成分画素数カウント部1006及びC成分画素数閾値比較部1007は、実施形態1と同様であるため説明を省略する。C成分判定結果保持部1008は、実施形態1と同様にC成分有フラグを保持する。但し、実施形態2では、C成分有フラグがセットされない場合、C成分判定結果保持部1008は、回転検出マスク部904にマスク通知信号を常に出力する。また、C成分有フラグがセットされた場合、回転検出マスク部904には、マスク通知信号のクリア(解除)を行う。但し、このC成分有フラグは次ページの入力前にはクリアされ、回転検出マスク部904へのマスク通知信号もクリアされるものとする。
なお、画像成分判定部204では、上述した方法以外の判定方法でもよい。例えば、画像データに対してカラー/モノクロ判定を行い、画像成分判定部204で入力された画像データはカラー画像データであるか、モノクロ画像データであるかを判定してもよい。カラー/モノクロ判定については、公知のカラー/モノクロ判定であればいずれの方法でもよく、例えば特開平04−090675に記載のカラー/モノクロ判定方法を用いてもよい。
また、画像成分の判定を行わずに、操作部110から入力されたカラー印刷の指示、モノクロ印刷の指示を取得してもよい。
また、画像成分の判定を行わずに、画像に付加されたカラーデータであるかモノクロデータであるかの属性情報に基づいて、カラー/モノクロ判定を行ってもよい。
次に、実施形態2における感光ドラム回転数保持部317で保持される各色の感光ドラム回転数の累積値の遷移について、図11を用いて説明する。実施形態1と同様に画像Aが印刷される場合の各色の感光ドラム回転数の累積値について説明する。以下では画像成分判定部204及び感光ドラム回転数保持部317にのみ注目して説明する。
本実施形態の画像形成装置100では、印刷画像は画像成分判定部204の処理の終了後に、プリンタエンジン102に入力され、感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラム回転数の累積値のカウントアップが行われる。
画像成分判定部204では、画像A(印刷画像)が入力されると、実施形態1と同様にC成分は無い(C成分有フラグをセットしない)と判定される。C成分判定部1001でC成分が無いと判定されると、C成分判定結果保持部1008からはマスク通知信号が回転検出マスク部904へ通知されることになる。回転検出マスク部904は、C成分判定結果保持部1008からマスク通知信号が通知されているので、Cカートリッジ313からの回転検出信号をマスクするようにする。このマスク処理により、感光ドラム回転数カウント部903では、回転検出信号が入力されないことになるため、感光ドラムの回転数累積値のカウントアップが行われなくなる。このため、図11に示されるように、画像Aの印刷した直後であっても、実施形態1では行われていたC感光ドラムの回転数の累積値のカウントアップは行われなくなる。また、M及びYの感光ドラムの回転数の累積値も同様である。
これ以降の各色の感光ドラムの回転数累積値を利用して各色のトナー残量の検出を行う処理については実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
実施形態2では以上のように各色の感光ドラムの回転数の累積値のカウントアップの制御を行うので、CPU105の負荷を軽減した上で、トナー残量検出精度の向上が可能となる。
(実施形態3)
実施形態1及び2では、プリンタエンジン102に備える感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラムの回転数累積値の補正を行うことで、トナー残量の検知精度の向上を行った。実施形態3では、感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラムの回転数累積値には減算等の処理は行わない。代わりに、実施形態3では、画像成分判定部204の判定結果に応じて、各色の感光ドラム回転数の累積値の補正値のみを印刷毎に、更新するようにした。実施形態3では、この補正値と各色の感光ドラム回転数の累積値からトナー残量検出を行う。
実施形態1及び2では、プリンタエンジン102に備える感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラムの回転数累積値の補正を行うことで、トナー残量の検知精度の向上を行った。実施形態3では、感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラムの回転数累積値には減算等の処理は行わない。代わりに、実施形態3では、画像成分判定部204の判定結果に応じて、各色の感光ドラム回転数の累積値の補正値のみを印刷毎に、更新するようにした。実施形態3では、この補正値と各色の感光ドラム回転数の累積値からトナー残量検出を行う。
実施形態3における画像形成装置100は、実施形態1の構成と同様であるので、説明は省略する。以下、実施形態3におけるトナー残量検知の処理フローについて説明していく。図12は、実施形態3におけるトナー残量検知の処理フローについて示したフローチャートである。
まず、S1201において、CPU105は画像成分判定部204から各色の成分判定結果を取得する。S1202において、CPU105はRAM106からトナー残量の検知を行う際に用いる各色の感光ドラム回転数累積値の補正用となる各色の累積補正値を取得する。この累積補正値は、トナー残量検知の際に使用する各色の感光ドラムの回転数累積値(以下、実施形態3ではトナー検出用累積値と呼ぶ)の生成を行うための補正値である。実施形態3においては、感光ドラム回転数保持部317に格納されている各色の感光ドラム回転数累積値は、トナーの使用・非使用に関わらず、実際に回転した感光ドラムの回転数の累積値を表したものである。トナー検出用累積値は、実際に回転した感光ドラムの回転数累積値から累積補正値を減算したものである。累積補正値は、トナーが使用されなかった場合の感光ドラムの回転数の累積値を表したものである。図13に示されるように、実施形態3では、各色の累積補正値は、シアン「IntC」、イエロー「IntY」、マゼンタ「IntM」、ブラック「IntK」とした(IntC、IntY、IntM、IntKは0以上の整数)。また、CPU105は、画像印刷が終了する毎に、RAM106に格納される各色の累積補正値を、バックアップ用のHDD108の所定領域に反映させる。画像形成装置100の起動時には、HDD108の所定領域に格納されている各色の累積補正値をRAM106にロードするものとする。
次に、S1203において、CPU105はS1201にて取得したC成分判定結果にC成分有フラグがセットされているか否かを判定する。C成分有フラグがセットされていない(C成分が無い)と判定された場合、S1204に遷移し、S1202にて取得したC累積補正値に所定の値を加算しRAM106のC累積補正値の更新を行う。C累積補正値への加算とは、図13に示されるように、該印刷により回転する感光ドラムの回転数の値「A」と同じ値を累積補正値に加算することを意味している。S1203において、C成分有フラグがセットされている(C成分が有る)と判定された場合、S1205に遷移する。S1205において、CPU105はS1201にて取得したM成分判定結果にM成分有フラグがセットされているか否かを判定する。M成分有フラグがセットされていない(M成分が無い)と判定された場合、S1206に遷移し、S1202にて取得したM累積補正値に所定の値を加算しRAM106のC累積補正値の更新を行う。S1205において、M成分有フラグがセットされている(M成分が有る)と判定された場合、S1207に遷移する。S1207において、CPU105はS1201にて取得したY成分判定結果にY成分有フラグがセットされているか否かを判定する。Y成分有フラグがセットされていない(Y成分が無い)と判定された場合、S1208に遷移し、S1202にて取得したY累積補正値に所定の値を加算しRAM106のY累積補正値の更新を行う。S1207において、Y成分有フラグがセットされている(Y成分が有る)と判定された場合、S1209に遷移する。S1209において、CPU105はS1201にて取得したK成分判定結果にK成分有フラグがセットされているか否かを判定する。K成分有フラグがセットされていない(K成分が無い)と判定された場合、S1210に遷移し、S1202にて取得したK累積補正値に所定の値を加算しRAM106のK累積補正値の更新を行う。S1209において、K成分有フラグがセットされている(K成分が有る)と判定された場合、S1211に遷移する。S1211において、CPU105は感光ドラム回転数保持部317から各色の感光ドラム回転数累積値を取得する。S1212において、CPU105はS1211にて取得した各色の感光ドラム回転数累積値とS1202〜S1210にて取得及び生成した各色の累積補正値から各色のトナー検出用累積値の生成を行う。このトナー検出用累積値について、図13を用いて説明する。トナー検出用累積値とは、上述したように、各色のトナー残量検知のために使用するものであり、感光ドラムの回転数の累積値からトナーが使用されていない場合の感光ドラムの回転数の累積値を減算したものである。シアン(C)を例にあげて説明すると、図13では画像Aを印刷する前は、C感光ドラムの回転数の累積値は「CntC」であり、C累積補正値は「IntC」であるので、Cトナー検出用累積値は、「CntC−IntC」となる。画像Aの印刷した後には、C感光ドラムの回転数の累積値は「CntC+A」となり、C累積補正値はS1203,1204にて「IntC+A」となる。したがって、画像Aの印刷後のCトナー検出用累積値は「CntC+A」−「IntC+A」=「CntC−IntC」となる。画像Aの印刷前後でCトナー検出用累積値が変化しないのは、画像Aがモノクロ画像であり、Cトナーが使用されないことに起因する。なお、MYKもCと同様な処理が行われる。
次に、S1213において、CPU105はS1212にて生成したCトナー検出用累積値がCトナー残量が無いことを表しているか否かを判定する。この判定処理は、例えば、実施形態1で上述したように所定閾値との比較を行うことにより判定する。S1213において、Cトナー残量が無いと判定された場合、S1214に遷移し、CPU105は操作部110にCカートリッジの交換を表すメッセージを表示される。S1213において、Cトナー残量が有ると判定された場合、S1215に遷移する。なお、以降の処理については、S1213及びS1214の処理と同様であるため説明を省略する。
以上のような処理により、本実施形態の画像形成装置では各色のトナー残量の検出を行う。本実施形態では、感光ドラム回転数保持部317に格納されている各色の感光ドラム回転数累積値に対して直接的な補正は行わなかった。代わりに、各色の補正用の累積補正値を持ち、この累積補正値を印刷画像毎に更新した。トナー残量検出時には、各色の感光ドラム回転数累積値から各色の累積補正値を減算することで、実施形態1及び2と同様にトナー残量検出の精度向上を可能とした。また、実施形態3では、感光ドラム回転数保持部317の各色の感光ドラム回転数累積値を直接補正しなかったことで、各色の感光ドラムの実回転数累積値の情報も保持することが可能となった。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
119 プリンタ画像処理部
204 画像成分判定部
317 感光ドラム回転数保持部
204 画像成分判定部
317 感光ドラム回転数保持部
Claims (13)
- 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定する判定手段と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持手段と、
前記判定手段によって前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記保持手段によって保持された各色の累積値のうち、カラー色成分に対応する累積値を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正されたカラー色成分の累積値と前記保持手段によって保持されたブラックの累積値とに基づき、各色のトナー残量を判定するトナー残量判定手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記判定手段によって前記画像データがカラー画像で形成されると判定された場合、前記補正手段によるカラー色成分に対応する累積値の補正を行わずに、前記保持手段によって保持された各色の累積値に基づき、各色のトナー残量を判定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記保持手段によって保持されたカラー色成分に対応する累積値から前記モノクロ画像の印刷に要した感光ドラムの回転数を減算することで、前記カラー色成分に対応する累積値を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 画像データが所定の色成分をもつ画像で形成されるか否かを判定する判定手段と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持手段と、
前記判定手段によって前記画像データが前記所定の色成分をもつ画像で形成されないと判定された場合、前記保持手段によって保持された各色の累積値のうち、前記所定の色成分に対応する累積値を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された所定の色成分に対応する累積値に基づき、前記所定の色成分のトナー残量を判定するトナー残量判定手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記保持手段によって保持された所定の色成分に対応する累積値から前記画像データの印刷に要した感光ドラムの回転数を減算することで、前記所定の色成分に対応する累積値を補正することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記所定の色成分は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。
- 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定する判定手段と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得する取得手段と、
前記判定手段によって前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記取得手段によって取得されたカラー色成分に対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持せず、前記取得手段によって取得されたブラックに対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持手段と、
前記保持手段によって保持されたブラックの累積値に基づき、トナー残量を判定するトナー残量判定手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 画像データが所定の色成分をもつ画像で形成されるか否かを判定する判定手段と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得する取得手段と、
前記判定手段によって前記画像データが前記所定の色成分をもつ画像で形成されないと判定された場合、前記取得手段によって取得された前記所定の色成分に対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持せず、前記取得手段によって取得された前記所定の色成分以外の色成分に対応する累積値を保持する保持手段と、
前記保持手段によって保持された前記所定の色成分以外の色成分の累積値に基づき、トナー残量を判定するトナー残量判定手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定する判定工程と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持工程と、
前記判定工程によって前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記保持工程によって保持された各色の累積値のうち、カラー色成分に対応する累積値を補正する補正工程と、
前記補正工程によって補正されたカラー色成分の累積値と前記保持工程によって保持されたブラックの累積値とに基づき、各色のトナー残量を判定するトナー残量判定工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 - 画像データが所定の色成分をもつ画像で形成されるか否かを判定する判定工程と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得し、前記取得された各色の感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持工程と、
前記判定工程によって前記画像データが前記所定の色成分をもつ画像で形成されないと判定された場合、前記保持工程によって保持された各色の累積値のうち、前記所定の色成分に対応する累積値を補正する補正工程と、
前記補正工程によって補正された所定の色成分に対応する累積値に基づき、前記所定の色成分のトナー残量を判定するトナー残量判定工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 - 画像データがモノクロ画像で形成されるか、またはカラー画像で形成されるかを判定する判定工程と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得する取得工程と、
前記判定工程によって前記画像データがモノクロ画像で形成されると判定された場合、前記取得工程によって取得されたカラー色成分に対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持せず、前記取得工程によって取得されたブラックに対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持する保持工程と、
前記保持工程によって保持されたブラックの累積値に基づき、トナー残量を判定するトナー残量判定工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 - 画像データが所定の色成分をもつ画像で形成されるか否かを判定する判定工程と、
前記画像データを潜像する各色の感光ドラムの回転数を取得する取得工程と、
前記判定工程によって前記画像データが前記所定の色成分をもつ画像で形成されないと判定された場合、前記取得工程によって取得された前記所定の色成分に対応する感光ドラムの回転数の累積値を保持せず、前記取得工程によって取得された前記所定の色成分以外の色成分に対応する累積値を保持する保持工程と、
前記保持工程によって保持された前記所定の色成分以外の色成分の累積値に基づき、トナー残量を判定するトナー残量判定工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1乃至8の何れか一項に記載の各手段として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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