JP2014092618A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
Image forming apparatus and image forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014092618A JP2014092618A JP2012241842A JP2012241842A JP2014092618A JP 2014092618 A JP2014092618 A JP 2014092618A JP 2012241842 A JP2012241842 A JP 2012241842A JP 2012241842 A JP2012241842 A JP 2012241842A JP 2014092618 A JP2014092618 A JP 2014092618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- amount
- toner
- consumption
- remaining 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、本発明は、現像剤により感光体に形成された画像を記録媒体に転写して定着させる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring and fixing an image formed on a photoreceptor with a developer onto a recording medium.
電子写真方式の画像形成装置は、トナーを用紙に定着させて画像を形成するのでトナーは消耗品となる。トナーがなくなると、ユーザはトナーが収納されたトナー容器(トナーカートリッジ)ごと交換することが一般的である。トナーが完全になくなってからトナー容器を準備するのでは印刷できない期間が生じうるので、画像形成装置はトナー容器のトナー残量を検出して表示するなどの機能を備えている。これによりユーザはトナー容器の交換タイミングをある程度予測可能になる。 An electrophotographic image forming apparatus forms an image by fixing toner onto a sheet, so that the toner becomes a consumable item. When the toner runs out, the user generally replaces the toner container (toner cartridge) containing the toner. Since a period during which printing cannot be performed by preparing the toner container after the toner has completely disappeared may occur, the image forming apparatus has a function of detecting and displaying the remaining amount of toner in the toner container. As a result, the user can predict the replacement timing of the toner container to some extent.
トナー容器のトナー残量は、従来、トナー容器に配置されたセンサにより検知されていたが、コスト削減のため、トナー容器にトナー残量を検知するセンサを配置せず、トナー容器のトナー残量を算出することが行われている。この場合、最後に測定されたトナー残量はトナー容器の不揮発メモリに記憶されている。例えば、印字画像の画像データからトナー消費量を算出する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、トナー容器からトナーが補給される補給時間の積算値に基づいて、トナーの使用量の予測値を算出する第1予測部と、トナーを用いて形成される画像のピクセル数の積算値に基づいて、トナーの使用量の予測値を算出する第2予測部とを有し、第1予測部により算出される予測値が第1の基準値に達するまでは、第1予測部により算出される予測値を適用し、予測値が第1の基準値に達した後は、第2予測部により算出される予測値を適用して、トナーの残量を算出する画像形成装置が開示されている。
Conventionally, the remaining amount of toner in the toner container has been detected by a sensor disposed in the toner container. However, in order to reduce costs, a sensor for detecting the remaining amount of toner is not disposed in the toner container. Has been calculated. In this case, the toner remaining amount measured last is stored in the nonvolatile memory of the toner container. For example, there is a method of calculating toner consumption from image data of a print image (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1のように印字画像の画像データからトナー消費量を算出する方法では、トナー容器にトナーそのものが再充填された場合やトナーが抜き取られた場合にトナー残量が不正確になるという問題がある。すなわち、トナー容器へのトナーの再充填や抜き取りなどによって不揮発メモリに記録されたトナー残量と実際のトナー残量に誤差が生じ、トナー残量の正確な把握が困難になってしまう。
However, in the method of calculating the toner consumption from the image data of the printed image as in
本発明は、上記課題に鑑み、トナー容器にセンサを配置しない場合でも、トナー容器の不揮発メモリに記録されたトナー残量とトナー容器の実際のトナー残量(又は、累積トナー消費量と実際の累積トナー消費量)の誤差を低減する画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides the remaining amount of toner recorded in the non-volatile memory of the toner container and the actual remaining amount of toner in the toner container (or the accumulated toner consumption and actual An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing an error in cumulative toner consumption.
本発明は、画像データに基づき感光体を露光する露光手段と、前記感光体を現像剤にて現像する現像ユニットと、現像剤により前記感光体に形成された画像を記録媒体に転写して定着させる画像形成手段と、を有する画像形成装置であって、現像剤を収容した現像剤容器と、前記現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給する現像剤補給手段と、現像ユニット内の現像剤量を検知する現像ユニット内現像剤量検知手段と、現像による現像剤消費量を画像データから算出し、前記現像財消費量を累積した累積現像剤消費量又は前記現像剤容器の現像剤残量の初期値から前記現像剤消費量を減じて現像剤残量を算出する消費量算出手段と、前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を記憶する記憶手段と、前記現像剤補給手段による現像剤の補給速度から前記現像剤容器の推定現像剤残量を推定する現像剤残量推定手段と、前記初期値から前記推定現像剤残量を減じて得られる推定現像剤累積消費量と前記記憶手段の前記累積現像剤消費量の差、又は、前記推定現像剤残量と前記記憶手段の前記現像剤残量の差に応じて、前記記憶手段の前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を補正する消費量補正手段と、を有することを特徴とする。 The present invention relates to an exposure unit that exposes a photoconductor based on image data, a developing unit that develops the photoconductor with a developer, and an image formed on the photoconductor with a developer is transferred to a recording medium and fixed. An image forming apparatus, a developer container containing a developer, a developer supplying means for supplying the developer from the developer container to the developing unit, and a developer in the developing unit Developer amount detection means in the developing unit for detecting the amount, developer consumption amount due to development is calculated from image data, and cumulative developer consumption amount obtained by accumulating the developer consumption amount or remaining developer amount in the developer container A consumption amount calculating means for calculating the remaining amount of the developer by subtracting the developer consumption amount from the initial value, a storage means for storing the accumulated developer consumption amount or the remaining developer amount, and the developer supply means. Developer supplement A developer remaining amount estimating means for estimating an estimated developer remaining amount of the developer container from the speed; an estimated developer cumulative consumption amount obtained by subtracting the estimated developer remaining amount from the initial value; and the storage means The accumulated developer consumption amount or the remaining developer amount in the storage unit is corrected according to a difference in accumulated developer consumption amount or a difference between the estimated remaining developer amount and the remaining developer amount in the storage unit. Consumption amount correcting means.
トナー容器にセンサを配置しない場合でも、トナー容器の不揮発メモリに記録されたトナー残量とトナー容器の実際のトナー残量(又は、累積トナー消費量と実際の累積トナー消費量)の誤差を低減する画像形成装置を提供することができる。 Even when no sensor is installed in the toner container, the error between the remaining amount of toner recorded in the non-volatile memory of the toner container and the actual remaining amount of toner in the toner container (or accumulated toner consumption and actual accumulated toner consumption) is reduced. An image forming apparatus can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、本実施形態の概略的な特徴を説明する図の一例である。トナー容器の下部には現像ユニットがあり、トナー容器のトナーは適量ずつ現像ユニットに補給され、トナーは現像ユニットから感光体に付着させられることで画像が現像される。 FIG. 1 is an example of a diagram illustrating schematic features of the present embodiment. A developing unit is provided below the toner container. The toner in the toner container is replenished to the developing unit by an appropriate amount, and the toner is attached to the photosensitive member from the developing unit to develop the image.
1.トナーを現像ユニットに補給する際、画像形成装置は現像ユニット内のセンサが検出した検出信号を利用して、補給の前と後の現像ユニット内のトナー量を検出する。
2.補給の前後のトナー量から補給量と、その補給にかかった時間を測定する。これにより、補給速度を算出できる。
3.補給速度がトナー容器のトナー残量に影響されるという知見(テーブル)を利用してトナー残量を推定する。
4.以上から、推定累積トナー消費量を求めることができる。
推定累積トナー消費量=トナー容器の満杯時トナー量−推定したトナー残量
5.トナー容器には、画像データから算出・累積された累積トナー消費量を記憶するNVRAM(不揮発メモリ)が配置されている。画像形成装置は、推定累積トナー消費量とNVRAMの累積トナー消費量を比較して、誤差が大きければ、NVRAMの累積トナー消費量を推定累積トナー消費量で置き換える。
1. When replenishing toner to the developing unit, the image forming apparatus detects the amount of toner in the developing unit before and after replenishment using a detection signal detected by a sensor in the developing unit.
2. From the toner amount before and after the replenishment, the replenishment amount and the time taken for the replenishment are measured. Thereby, the replenishment speed can be calculated.
3. The remaining amount of toner is estimated using knowledge (table) that the replenishment speed is affected by the remaining amount of toner in the toner container.
4). From the above, the estimated cumulative toner consumption can be obtained.
4. Estimated cumulative toner consumption = toner toner full toner amount−estimated toner remaining amount The toner container is provided with an NVRAM (nonvolatile memory) that stores the accumulated toner consumption calculated and accumulated from the image data. The image forming apparatus compares the estimated accumulated toner consumption amount with the NVRAM accumulated toner consumption amount, and if the error is large, replaces the NVRAM accumulated toner consumption amount with the estimated accumulated toner consumption amount.
したがって、実際にトナー容器から消費された累積トナー消費量(画像データから算出されている)とNVRAMに記憶される累積トナー消費量の誤差を小さくし、トナー容器のトナー残量の検知精度を上げることができる。例えば、トナー容器にトナーが補充されたり抜き取られたりした場合にも、トナー容器のトナー残量の検知精度を向上させることができる。 Therefore, the error between the cumulative toner consumption actually consumed from the toner container (calculated from the image data) and the cumulative toner consumption stored in NVRAM is reduced, and the detection accuracy of the toner remaining amount in the toner container is increased. be able to. For example, even when the toner container is replenished or withdrawn, the detection accuracy of the remaining amount of toner in the toner container can be improved.
〔構成例〕
図2は画像形成装置の概略構成図の一例を示す。画像形成装置100は、主な構成部材として、露光器7、トナー容器22A〜22D、現像ユニット2A〜2D、転写ベルト12、廃トナーボックス23、給紙トレイ14、用紙搬送機構24、定着器18、及び、排紙トレイ25を有する。
[Configuration example]
FIG. 2 shows an example of a schematic configuration diagram of the image forming apparatus. The
露光器7は、光を感光体5A〜5Dに照射して静電潜像を感光体上に形成する。露光器7は主にレーザ光源とポリコンミラーを組み合わせた方式とLEDアレイを用いた方式があるが、露光方式はどのようなものでもよい。また、図はカラー画像の形成が可能なように、露光器7は4本のレーザ光が照射可能であるが、単色の画像のみが形成可能な露光器7でもよい。
The
露光器7は、例えばシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色の画像データに基づき決定された照射位置にレーザ光を照射して感光体5A〜5Dの帯電を除去し、トナーの付着位置を決定する。
The
トナー容器22A〜22Dは、紙面の奥向きに長手方向を有し、現像ユニット2A〜2Dに供給されるトナーを収容している。トナー容器22A〜22Dは画像形成装置100に着脱可能に取り付けられている。トナー容器22A〜22Dは、アジテータ28A〜28D、スクリュー29A〜29D及びトナー供給クラッチ42A〜42Dを有している。アジテータ28A〜28Dは紙面の奥行き方向を軸にして回転する攪拌部材又はほぐし部材である。スクリュー29A〜29Dはトナー供給クラッチ42で閉口されたトナーの補給口に向けてトナーを輸送する。トナー供給クラッチ42は現像ユニット2A〜2Dとトナー容器22A〜22Dの補給口を開閉して、連通状態と離隔状態を切り替える。連通状態の場合に、スクリュー29A〜29Dが回転することでトナーが現像ユニット2A〜2Dに補給される。
The
現像ユニット2A〜2Dは、トナーを貯留すると共に感光体5A〜5Dにトナーを付着させる現像器である。現像ユニット2A〜2Dは、3つの供給ローラ15A〜15Cを有している。現像ローラ8A〜8Dと供給ローラ15A〜15Cの表面間隔が2、3ミリ程度空いているため、現像ユニット2A〜2Dに貯留しているトナーは供給ローラ15A〜15Cより現像ローラ8A〜8Dまで運ばれる。なお、供給ローラ15A〜15Cは1個又は2個でもよく、供給ローラの代わりに攪拌部材を有していてもよい。現像ローラ8A〜8Dの表面は、例えば導電性ウレタンゴムやシリコーンゴムで構成され、供給ローラ15A〜15Cの表面は発泡ポリウレタンなどのスポンジローラで構成される。
The developing
なお、現像ローラ8A〜8Dの軸方向に沿って、表面から所定間隔に現像ブレードが配置されている。現像ブレードは、供給ローラ15A〜15Cから現像ローラ8A〜8Dの表面上に搬送されたトナーの層厚を所定量に規制する。
A developing blade is disposed at a predetermined interval from the surface along the axial direction of the developing
感光体5A〜5Dの周囲には、帯電ローラ6A〜6D、現像ローラ8A〜8D、及び、クリーニング装置9A〜9D、及び、転写器11A〜11Dが配置されている。帯電ローラ6A〜6Dは感光体5A〜5Dを一様な高電位に帯電させ、帯電された感光体5A〜5Dに露光器7からレーザ光が照射される。レーザ光が照射された部位は低電位部の静電潜像となり、現像ローラ8A〜8Dからトナーが付着される。感光体5A〜5Dのトナーは転写ベルト12に転写される。転写ベルト12に転写された残りのトナーは、クリーニング装置9A〜9Dにより除去される。クリーニング装置9A〜9Dは、ブレード、トナー回収部、及び、搬送スクリューを有し、ブレードは感光体5A〜5Dに残ったトナーを書き取りトナー回収部に回収する。搬送スクリューはトナー回収部のトナーを廃トナーボックス23に搬送する。
Around the
転写ベルト12は、回転駆動される二次転写駆動ローラ3と転写ベルトテンションローラ4とに巻回されたエンドレスのベルトである。各感光体5A〜5Dには、転写ベルト12を介して転写器11A〜11Dが対にそれぞれ対向配置されている。各転写機11A〜11Dは、それぞれ転写ベルト12の内周面に当接され転写ベルト12を各感光体5A〜5Dの表面に接触させる。転写機11A〜11Dに電圧が印加されると、電界が発生し、感光体5A〜5Dのトナーが転写ベルト12に転写される。
The
転写ベルト12上のトナー像は二次転写ローラ13により用紙P(特許請求の範囲の記録媒体に相当する)に転写される。転写ベルト12の紙面右側にはクリーニング装置121が配置されており、転写ベルト12に残ったトナーは回収され廃トナーボックス23に搬送される。
The toner image on the
給紙トレイ14は、二次転写ローラ13と二次転写駆動ローラ3が形成する二次転写部に供給される用紙Pが積載される給紙手段であり、給紙トレイ14に装備されている給紙ローラ16が用紙Pを繰り出して、摩擦パッドにより1枚ずつに分離する。用紙Pは用紙搬送機構24により二次転写ローラ13、定着器18、及び、排紙トレイ25まで搬送される。給紙ローラ16で搬送された用紙Pはレジストセンサ27で検知され、トナー像が二次転写部に到達するタイミングまでレジストローラ17で保持される。
The
レジストローラ17は、挟み込んだ用紙Pを所定のタイミングで二次転写部に送り込む。二次転写ローラ13は、二次転写駆動ローラ3と対向配置される。二次転写ローラ13は、印刷時以外は二次転写駆動ローラ3と離間されており(又は常に接触していていもよい)、印刷時に二次転写ローラ13を転写ベルト12に当接させると共に二次転写電界を発生させる。これにより、用紙Pには二次転写部でフルカラー画像が一括転写される。
The
定着器18は用紙Pに形成されたフルカラー画像を熱と圧力作用により用紙Pに定着させる。片面印刷の場合は、そのまま排紙トレイ25に排紙される。両面印刷の場合は、排紙センサ21により用紙Pの終端が通紙したことが検知されると、排紙ローラ19が逆回転して、用紙Pは先頭を逆にして両面印刷給紙路241に搬送される。用紙Pは両面センサ26により検知されると、両面ローラ20により両面印刷給紙路241を搬送され、再度、二次転写部に搬送され、今度は用紙Pの反対面にフルカラー画像が転写される。
The fixing
なお、各現像ユニット2A,2B,2C,2D内にトナーを検知するセンサ(後述する)が設けられており、このセンサにより現像ユニット内のトナーが一定量以下になったか否かが検知される。一定量以下になると、トナー容器22A,22B、22C、22Dから現像ユニット2A,2B,2C,2Dにほぼ一定量のトナーが補給される。
Each developing
なお、図2の画像形成装置は、いわゆるタンデム型であるが、4サイクル方式(中間転写体に順次4色のトナー画像を重ねて転写した後,中間転写体上の4色トナー画像を1回で用紙に転写する方式)の画像形成装置でもよい。また、転写ベルト12にフルカラー画像を転写することなく、用紙Pに直接、トナー画像を形成する画像形成装置でもよい。
The image forming apparatus shown in FIG. 2 is a so-called tandem type. However, the four-cycle method (after transferring the four color toner images sequentially on the intermediate transfer member and transferring the four color toner images on the intermediate transfer member once. In other words, the image forming apparatus may be an image forming apparatus that transfers to paper. Further, an image forming apparatus that forms a toner image directly on the paper P without transferring a full-color image onto the
図3は、画像形成装置100のハードウェア構成図の一例を示す。なお、図3において本実施形態に特徴的でない構成は図示を省略している。画像形成装置100は、システムバス30に接続された外部I/F31、CPU32、ROM33、RAM34、操作パネルI/F35、NVRAM37、I/O38、及び、画像処理IC39、を有している。
FIG. 3 shows an example of a hardware configuration diagram of the
CPU32は、ROM33に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス30に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御する。すなわち、I/O38を介して接続されるトナー供給モータ41、現像ユニットトナー検知センサ43、及び、トナー供給クラッチ42、などの電装品の入出力を制御する。すなわち、ROM33には、後述するフローチャートで示されるような処理を画像形成装置100が実現するためのプログラムなどが記憶されている。プログラムはROM33でなく不図示のHDD(Hard Disk Drive)に記憶されていてもよい。
The
CPU32はROM33に記憶されているプログラムを実行するほか、外部I/F31を介してホストコンピュータなどの外部装置(図示せず)との通信処理が可能となっている。
In addition to executing the program stored in the
RAM34はCPU32の主メモリ、ワークエリア等として機能するランダムアクセスメモリであり、記録データの展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。
The
NVRAM37は各色毎に用意されており、NVRAM(K)37はブラックのトナー容器22Aに搭載される。同様に、NVRAM(C)37はシアンのトナー容器22Bに、NVRAM(M)はマゼンダのトナー容器22Cに、NVRAM(Y)37はイエローのトナー容器22Dに、それぞれ搭載されている。NVRAM37には各色のトナーの累積トナー消費量及びトナー残量の少なくとも一方が記憶される。
The
操作パネルI/F35は、操作パネル36とCPU32とのインタフェースである。操作パネル36にソフトキーや設定条件を表示し、ユーザによる操作パネル36への入力を受け付け、表示内容を更新する。また、設定条件をCPU32に通知する。
The operation panel I /
I/O38は、入出力インタフェースであり、各種の周辺機器を接続することができる。I/O38は複数あるが図示を省略している、又は、I/O38にマルチプレクサを介して周辺機器が接続されている。I/O38には、トナー供給モータ41、各色のトナー供給クラッチ42、及び、各色の現像ユニット2A〜2Dの現像ユニットトナー検知センサ43が接続されている。
The I /
CPU32がトナー供給モータ41を駆動させると、上記のアジテータ28A〜28D及びスクリュー29A〜29Dが回転する。また、CPU32は各トナー供給クラッチ42をONにすることで、トナー容器22A〜22Dと現像ユニット2A〜2Dを選択的に連通状態にする。また、CPU32は現像ユニットトナー検知センサ43に現像ユニット内のトナー量を検知させ監視する。
When the
画像処理IC39は、コントローラ40から画像データを受け取り、露光器7に画像データを送信する。コントローラ40は、ネットワークカードなどを介してPC(Personal Computer)と接続されており、PCからPDL(Page Description Language)データを受け取り、一般的な画像処理を行ってページ単位のラスタデータに変換する。すなわち、PDLで記述された文字、グラフィック、イメージ(写真)を分離し、色変換(RGB→CMYK)を行い、それぞれに適した色変換、スクリーン(文字とグラフィックは解像度、イメージは高階調)でラスタデータに変換する。また、コントローラ40は不図示のスキャナから画像データを取得し編集などの処理を行った後、画像処理IC39に送出する。
The
画像処理IC39は、コントローラ40から受け取った画像データから1ページあたりのトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量を、システムバス30を介してCPU32に通知する。これにより、CPU32はNVRAMの累積トナー消費量又はトナー残量を更新できる。
The
〔機能ブロック図〕
図4は、画像形成装置100の機能ブロック図の一例を示す。CPU32はROM33に記憶されたプログラムを実行して図示する機能を実現する。図示する機能はトナー容器22A〜22Dのトナー残量の検知に関する機能であり、その他の機能は省略されている。画像形成装置100は、トナー補給部51、現像ユニット内トナー検知部52、累積消費量算出部53、トナー残量算出部54、トナー消費量補正部55、及び、記憶部56を有している。記憶部56は、例えばNVRAM37を実体としている。
[Function block diagram]
FIG. 4 shows an example of a functional block diagram of the
累積消費量算出部53は、画像処理IC39から1ページ分のトナー消費量を受け取り、トナー容器22A〜22Dの累積トナー消費量を更新する。すなわち算出されたトナー消費量は、記憶部56の累積トナー消費量と加算され、すでに記憶されている累積トナー消費量と置き換えられる。トナー消費量の算出については、図5にて説明する。
The cumulative consumption
また、交換直後のトナー容器22A〜22Dのトナー量(満杯時トナー量=初期値)は予め決まっているので、トナー残量算出部54は、累積トナー消費量からトナー残量を求めることができる。
Further, since the toner amount (toner toner amount at full time = initial value) of the
トナー消費量補正部55は、記憶部56に記録されている累積トナー消費量と、トナー容器から実際に消費された累積トナー消費量との間に誤差が生じているか否かを判定し、誤差がある場合は補正を行う。トナー消費量の誤差判定と補正については、図7〜9にて詳細を記載する。
The toner
現像ユニット内トナー検知部52は、現像ユニットトナー検知センサ43を用いて現像ユニット内のトナーが一定値未満か否かを検知する。例えば1つのジョブが終わる毎、一定時間毎、又は、一定ページ数の印刷毎、などの定められたタイミングで現像ユニットトナー検知センサ43に、現像ユニット内のトナー量を検知させる。
The development unit
現像ユニットトナー検知センサ43が現像ユニットトナー検知センサOFFを検知した場合、現像ユニット内トナー検知部52はそれをトナー補給部51に通知する。
When the development unit
トナー補給部51は、トナー容器22A〜22Dから現像ユニット2A〜2Dにトナーを供給するために、トナー供給モータ41、及び、各トナー供給クラッチ42を制御し、トナー容器22A〜22Dから現像ユニット2A〜2Dにトナーを補給する。トナーの補給量は、主に、連通状態におけるスクリュー29A〜29Dの回転の持続時間により制御される。1回の補給においてスクリュー29A〜29Dの回転速度はほぼ一定である(加減速時を除けば)が、回転速度自体はトナー供給モータ41の回転速度を変えることで変更可能である。
The
また、トナー消費量補正部55は、トナー容器のトナー残量を推定するトナー残量推定部551を有している。トナー残量推定部は現像ユニット内トナー検知部52の検出信号からトナー容器のトナー残量を推定する。
In addition, the toner
〔トナー消費量の求め方〕
図5は、画像処理IC39によるトナー消費量の求め方を説明する図の一例である。画像処理IC39は、自身が持つラインメモリから画像データを読み出して、画素毎にトナー消費量を算出する。
[How to determine toner consumption]
FIG. 5 is an example of a diagram for explaining how to obtain the toner consumption amount by the
図示するように、注目画素Aを中心に5×5のマトリクスデータを生成する。つまり、ラインメモリから読み出した画像データから、主走査方向に5画素、副走査方向に5画素の濃度を抽出し、その中心の画素Aに注目する。なお、濃度データのγ変換は露光手段(レーザ又はLEDアレイ等)の特性に応じて予め行っておく。 As shown in the figure, 5 × 5 matrix data is generated around the pixel of interest A. That is, the density of 5 pixels in the main scanning direction and 5 pixels in the sub-scanning direction is extracted from the image data read from the line memory, and attention is paid to the center pixel A. It should be noted that the γ conversion of the density data is performed in advance according to the characteristics of the exposure means (laser or LED array).
また、注目画素A、注目画素Aに隣接した参照画素B〜I、及び、1画素を置いて隣接した参照画素J〜Yそれぞれに重み付け係数を設定しておき、注目画素Aの合計光量を算出する。この光量は露光時のレーザ光の大きさである。トナーの視覚的な濃淡は光量に影響されるのでトナーの濃度と同等の意味としてよい。濃度と重みは[a:b]で表されている。例えば[3:0]は全体で0bit〜3bitの4bitの数値であることを意味している。したがって、左側の数字が大きい方が重み付けが大きい。 In addition, the weighting coefficient is set for each of the target pixel A, the reference pixels B to I adjacent to the target pixel A, and the reference pixels J to Y adjacent to each other, and the total light amount of the target pixel A is calculated. To do. This amount of light is the size of the laser beam at the time of exposure. The visual density of the toner is affected by the amount of light, and therefore may have the same meaning as the density of the toner. Density and weight are expressed in [a: b]. For example, [3: 0] means a 4-bit numerical value from 0 to 3 bits as a whole. Therefore, the larger the number on the left, the greater the weight.
重み付け係数は、注目画素Aを挟んで点対称な関係にある参照画素同士(例えば、BとF、CとG、DとH、EとI、JとR、KとS、LとT、MとU、NとVなど)では共通の値を用いる。注目画素Aの重み付け係数はmainで表し、参照画素の重み付け係数はref1_n又はref2_nで表す(nは識別番号)。ref1_n>ref2_nである。また、画素を識別するアルファベットは、そのままその画素の濃度を表している。
注目画素Aの光量 = A*main + (C+G)*ref1_1 + (E+I)*ref1_2 + (B+D+F+H)*ref1_3 + (L+T)*ref2_1 + (P+X)*ref2_2 + (K+M+S+U)*ref2_3 + (O+Q+W+Y)*ref2_4 + (J+N+R+V)*ref2_5 …(1)
注目画素Aの濃度だけでなく参照画素の濃度を考慮に入れるのは、注目画素に対する露光が周囲の画素にも影響するためである。また、影響は注目画素Aに近いほど大きく、点対称な位置では同程度になるので、上式(1)のように算出できる。したがって、このように注目画素Aだけでなく参照画素の光量を考慮することで、正確なトナー消費量を算出できる。なお、5×5の画素を参照画素とするのは一例であって、露光が影響する画素の範囲と計算負荷を考慮して決定すればよい。
The weighting factors are reference pixels having point symmetry with respect to the target pixel A (for example, B and F, C and G, D and H, E and I, J and R, K and S, L and T, M and U, N and V, etc.) use a common value. The weighting coefficient of the target pixel A is represented by main, and the weighting coefficient of the reference pixel is represented by ref1_n or ref2_n (n is an identification number). ref1_n> ref2_n. Further, the alphabet for identifying a pixel represents the density of the pixel as it is.
Light intensity of target pixel A = A * main + (C + G) * ref1_1 + (E + I) * ref1_2 + (B + D + F + H) * ref1_3 + (L + T) * ref2_1 + (P + X ) * ref2_2 + (K + M + S + U) * ref2_3 + (O + Q + W + Y) * ref2_4 + (J + N + R + V) * ref2_5… (1)
The reason why the density of the reference pixel as well as the density of the target pixel A is taken into account is that exposure to the target pixel affects surrounding pixels. Further, since the influence is larger as it is closer to the pixel of interest A, and is the same at a point-symmetrical position, it can be calculated as in the above equation (1). Therefore, the toner consumption amount can be accurately calculated by considering the light amount of the reference pixel as well as the target pixel A in this way. Note that the 5 × 5 pixel is used as a reference pixel, and is determined in consideration of the range of pixels affected by exposure and the calculation load.
画像処理IC39は、光量からトナー消費量を求める換算式f(Aの光量)を有している。換算式fはAの光量に対する一次式である。
トナー消費量の換算値 =f(Aの光量)
ところで、トナーが現像される量(用紙に付着する量)は感光体5A〜5Dを露光するレーザやLEDの光量に比例するが、ある光量レベル(上限値)で飽和し、それ以上は光量を大きくしても現像量は変化しない。そこで、算出したAの光量に対し飽和処理を行う。
Aの光量 ≦ 上限値 の場合 → トナー消費量の換算値 =f(Aの光量)
Aの光量 > 上限値 の場合 → トナー消費量の換算値 =f(上限値)
さらに、注目画素Aの光量から算出されるトナー消費量の換算値から、注目画素Aの光量の一定量のオフセット値に相当する分だけ減算する。これは、注目画素Aの光量とトナーの現像量の関係を考慮したもので、オフセットにより実際にトナーが現像される現像量に近づけることができる。なお、減算結果がマイナスの場合には結果をゼロとする。
The
Toner consumption conversion value = f (light quantity of A)
By the way, the amount of toner developed (the amount attached to the paper) is proportional to the amount of light of the laser or LED that exposes the
If the amount of A light ≤ the upper limit value → Conversion value of toner consumption = f (light amount of A)
If the light quantity of A> upper limit value → converted value of toner consumption = f (upper limit value)
Further, the toner consumption amount calculated from the light amount of the target pixel A is subtracted by an amount corresponding to a certain amount of offset value of the light amount of the target pixel A. This is in consideration of the relationship between the light amount of the target pixel A and the developing amount of the toner, and can be brought close to the developing amount at which the toner is actually developed by the offset. If the subtraction result is negative, the result is zero.
以上から、トナー消費量の換算値は以下のように求められる。
(i) 式(1)を用いてAの光量を算出する
(ii) 飽和処理を行うと共に、換算式fを使って1画素あたりのトナー消費量の換算値を求める
(iii) 「トナー量の換算値 − オフセット値」を算出する
画像処理IC39は、1ページの全画素に以上の計算を行う。例えば、注目画素Aの後、右に隣接したEに対して行い、その次にPに対して行う。また、1ページはCMYKに分解されているので、CMYK毎に1ページ内の全画素に対して行う。CMYK毎にトナー消費量の換算値を合計することで、1ページ分のトナー消費量換算値の合計が、CMYK毎に得られる。なお、周辺画素が画像領域外になった場合、周辺画素を光量ゼロの画素として扱う。
From the above, the converted value of the toner consumption is obtained as follows.
(i) The amount of A is calculated using equation (1).
(ii) Perform saturation processing and obtain a conversion value of toner consumption per pixel using the conversion formula f.
(iii) Calculate “Conversion value of toner amount−offset value” The
<スキュー補正の考慮の必要性について>
上記の計算方法は露光手段に応じて適正化されているので、露光手段に応じて変更することで精度の高いトナー消費量を算出することができる。
<Necessity for consideration of skew correction>
Since the above calculation method is optimized according to the exposure means, it is possible to calculate the toner consumption with high accuracy by changing according to the exposure means.
露光器7がレーザと回転体(ポリゴンミラー)による走査型の場合は、濃度を用いて消費量を計算することで、精度の高い消費量を算出できる。これに対し、露光器7がLEDを採用したライン型の露光手段(ラインヘッド)の場合、ライン上に配置された発光素子47がうねっている。このため、ライン型の露光手段の場合、スキュー補正されることが多い。
When the
図6(a)はラインヘッド71の概略斜視図の一例を示している。ラインヘッド71A〜71Dでは、主走査方向にLEDがライン状に配置されている。図6(b)は印字対象の画像データを模式的に示す図の一例である。図の水平方向が主走査方向を、垂直方向が副走査方向である。仮にスキュー補正せずに図6(b)の画像データを印字した場合、ラインヘッドがスキューしているため、画像はスキューする。図6(c)はスキュー補正せずに印字された画像である。 FIG. 6A shows an example of a schematic perspective view of the line head 71. In the line heads 71A to 71D, LEDs are arranged in a line in the main scanning direction. FIG. 6B is an example of a diagram schematically showing image data to be printed. In the figure, the horizontal direction is the main scanning direction, and the vertical direction is the sub-scanning direction. If the image data in FIG. 6B is printed without skew correction, the image is skewed because the line head is skewed. FIG. 6C shows an image printed without skew correction.
このような画像のスキューを補正するために、スキュー補正では、図6(d)に示すように、ラインメモリから読み出される画像データの順番が、主走査方向1画素に対し副走査方向に1画素シフトされる(画素1の次に2を読み出すのでなく、1の次に6、その次に2、その次に11という順番になる)。何画素毎に副走査方向に1画素シフトするかはラインヘッドのスキューの程度により変わってくる。
In order to correct such image skew, in the skew correction, as shown in FIG. 6D, the order of image data read from the line memory is one pixel in the sub-scanning direction with respect to one pixel in the main scanning direction. Shifted (instead of reading 1 next to
スキュー補正することで、図6(d)の画像データが印刷されると画像は、スキューしない画像となる。図6(e)はスキュー補正後に印字された画像である。 By performing the skew correction, when the image data of FIG. 6D is printed, the image becomes an image that is not skewed. FIG. 6E shows an image printed after skew correction.
ここで、図6(d)のスキュー補正した画像データの画素13に注目した場合、トナー消費量の算出には図6(f)に示す枠内の画素の濃度が用いられる。しかし、実際に印刷される画像は図6(e)の画像なので、画素13に隣接する画素が図6(f)と図6(e)で変わってしまう。例えば、図6(f)では注目画素13に隣接した参照画素が画素12,8,4,9,14,18,22,17なのに対し、図6(e)では参照画素は7,8,9,14,19,18,17,12である。
Here, when attention is paid to the
このように、実際に印刷される画素の配置は、図6(e)のスキュー補正前の画像データと同じであるため、画像形成装置がライン型の露光手段の場合、スキュー補正する前の画像データに対し、トナー消費量を算出することが好適である。これにより、露光器7がLEDアレイの場合でも、トナー消費量の精度が低下することを抑制できる。
As described above, since the arrangement of pixels to be actually printed is the same as the image data before skew correction in FIG. 6E, when the image forming apparatus is a line-type exposure unit, the image before skew correction is performed. It is preferable to calculate the toner consumption for the data. Thereby, even when the
〔現像ユニット内のトナー残量〕
図7〜9は、光学式の現像ユニットトナー検知センサ43を用いた現像ユニット内のトナー量の検出について説明する図の一例である。図7は図2のトナー容器22と現像ユニット2を取り出して示した図であり、同一の符号を付した構成要素は、主要な構成要素についてのみ説明する。
[Remaining amount of toner in development unit]
7 to 9 are examples of diagrams for explaining detection of the toner amount in the developing unit using the optical developing unit
現像ユニット2A,2B,2C,2D内部には、それぞれ発光素子47と受光素子48が取り付けられており、発光素子47から照射した光は現像ユニット内部を通り、受光素子48が受け取る構成になっている。この構成により、光路上にトナーがない場合は光が透過し、光路上にトナーがある場合は光が遮断されるため、トナーのある/なしが判別できる。
Inside the developing
また、現像ユニット内のトナーは劣化したトナー(古いトナー:下の方に蓄積しやすい)と新しいトナー(トナー容器から補給されてからの経過時間が短い)の、感光体5の付近の濃度を均一にする目的から、常時撹拌されている。このため、発光素子47と受光素子48の間のトナーが移動を繰り返し、現像ユニットトナー検知センサによる検出信号(電圧)は、図8(a)(b)に示すように周期的な波形を示す。
In addition, the toner in the developing unit has a density near the
図8(a)は現像ユニット内のトナー量が少ない状態の検出信号を、図8(b)は現像ユニット内のトナー量が多い状態の検出信号をそれぞれ示す。トナー量が多い場合、検出信号が大きくなる時間帯が長くなる。現像ユニット内トナー検知部52はこの検出信号に対して閾値を設け、トナーなし検出回数とトナーあり検出回数の割合から現像ユニット内のトナー量を検知する。この割合のことをセンサdutyと称する。
FIG. 8A shows a detection signal when the toner amount in the developing unit is small, and FIG. 8B shows a detection signal when the toner amount in the developing unit is large. When the amount of toner is large, the time period during which the detection signal is large becomes long. The
図9は、現像ユニット内のトナー量とセンサdutyの関係を示すセンサduty/トナー量変換テーブル552の一例を示す。現像ユニット内のトナー量が少ない領域では現像ユニット内のトナー量とセンサdutyにほぼ比例関係がある。現像ユニット内のトナー量が大きくなるにつれて現像ユニット内のトナー量が増加してもセンサdutyの増加が緩やかになり、現像ユニット内のトナー量が十分に大きいとセンサdutyにあまり影響しなくなる。このため、画像形成装置のメーカなどが現像ユニット内のトナー量とセンサdutyを調べておけば、センサdutyから現像ユニット内のトナー量を推定できる。 FIG. 9 shows an example of a sensor duty / toner amount conversion table 552 showing the relationship between the toner amount in the developing unit and the sensor duty. In a region where the toner amount in the developing unit is small, the toner amount in the developing unit and the sensor duty are substantially proportional. As the amount of toner in the developing unit increases, even if the amount of toner in the developing unit increases, the increase in sensor duty becomes moderate. If the amount of toner in the developing unit is sufficiently large, the sensor duty is less affected. For this reason, if the manufacturer of the image forming apparatus checks the toner amount in the developing unit and the sensor duty, the toner amount in the developing unit can be estimated from the sensor duty.
トナー残量推定部551はセンサduty/トナー量変換テーブル552を利用して、現像ユニット内トナー検知部52が検知するセンサdutyから現像ユニット内のトナー量を推定する。
The toner remaining
なお、図7では光透過型の現像ユニットトナー検知センサ43を説明したが、センサの形態は現像ユニット内のトナー量を検知可能なものであればよい。例えば、光反射型、圧電型のセンサなどがあるが、検出原理には関係なくデータの加工方法を含めて現像ユニット内のトナー量を検知可能であれば本実施例に適用できる。
Although the light transmission type development unit
〔累積トナー消費量の誤差判定〕
図10は、累積トナー消費量の誤差判定について説明する図の一例である。トナー消費量補正部55は、一定量のトナーを補給するのに要する時間からトナー容器内のトナー消費量を推定し、NVRAMに記録されたトナー消費量と比較することで誤差判定を行う。図10(a)(b)に示すようにトナー容器から現像ユニットへの補給速度は、トナー容器のトナー残量によって異なるため、トナー残量推定部551が補給速度を計測することでトナー残量を推定可能となる。以下、詳細に説明する。
[Error judgment of accumulated toner consumption]
FIG. 10 is an example of a diagram illustrating the error determination of the cumulative toner consumption amount. The toner consumption
補給量X(g)を補給するのに要する時間を補給時間T(s)とすると、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する補給速度S(g/s)は以下の式で算出できる。
補給速度S(g/s) = X÷T
この補給速度Sは、トナー容器の残量R(g)によって異なる。図10(a)は補給速度Sとトナー容器の残量R(g)の関係をグラフにした図であり、図10(b)は同様の関係を数値で示した図である。図10(b)が補給速度/トナー残量テーブル553である。このようなグラフ又はテーブル(特許請求の範囲の現像剤残量推定テーブルに相当する)を実験的に求めておくことで、トナー残量推定部551は補給速度Sからトナー容器の残量Rを算出できる。実際には、図10(b)に示す補給速度/トナー残量テーブル553をROM33に記録しておき、補給速度/トナー残量テーブル553から直接得られない補給速度Sに対しては、線形補完でトナー容器残量Rを算出する。
Assuming that the time required to replenish the replenishment amount X (g) is the replenishment time T (s), the replenishment speed S (g / s) for replenishing toner from the toner container to the developing unit can be calculated by the following equation.
Supply speed S (g / s) = X ÷ T
The replenishment speed S varies depending on the remaining amount R (g) of the toner container. FIG. 10A is a graph showing the relationship between the replenishment speed S and the remaining amount R (g) of the toner container, and FIG. 10B is a diagram showing the same relationship numerically. FIG. 10B is a supply speed / toner remaining amount table 553. By experimentally obtaining such a graph or table (corresponding to the developer remaining amount estimation table in the claims), the toner remaining
推定累積トナー消費量C(g)は、予め知られている満杯時トナー量M(g)と、補給速度/トナー残量テーブル553から求めたトナー容器残量R(g)から、以下の式で算出される。
推定累積トナー消費量C(g) = M−R
トナー消費量補正部55は、算出した推定累積トナー消費量CとNVRAMに記録している累積トナー消費量を比較し、閾値より大きい差がある場合は、誤差があると判断する。
The estimated cumulative toner consumption C (g) is calculated from the following formula using the toner amount M (g) when full and the toner container remaining amount R (g) obtained from the replenishment speed / toner remaining amount table 553. Is calculated by
Estimated cumulative toner consumption C (g) = M−R
The toner
トナー消費量補正部55は、トナー消費量の誤差判定で誤差があると判断した場合、トナー補給時間から算出した推定累積トナー消費量の方が確かであると判断して、推定累積トナー消費量をNVRAMの累積トナー消費量とする。誤差がないと判断した場合は、NVRAMに記録している累積トナー消費量をそのまま累積トナー消費量とする(つまり、補正しない)。
When the toner consumption
具体例を用いて説明する。例えば、補給量X=7.5(g)、満杯時トナー量M=100(g)とした場合の累積トナー消費量の算出について説明する。 This will be described using a specific example. For example, the calculation of the cumulative toner consumption when the supply amount X = 7.5 (g) and the full toner amount M = 100 (g) will be described.
7.5(g)のトナーをトナー容器から現像ユニットに補給する際に、現像ユニット内で7.5gのトナーが増加したことは、トナー残量推定部551が図9のセンサduty/トナー量変換テーブル552から求めることができる。すなわち、トナー補給開始時点のセンサdutyが、トナーが7.5(g)増加したトナー量に対応するセンサdutyとなることで判定できる。また、7.5(g)増加するまでの時間が補給時間Tである。
When the toner of 7.5 (g) is supplied from the toner container to the developing unit, the amount of 7.5 g of toner has increased in the developing unit. This is because the toner remaining
なお、補給時間が一定時間以上たっても7.5g増加しない場合は、トナー残量推定部551は、推定累積トナー消費量は100g(つまりエンプティ)であると判断する。
If the replenishment time does not increase by 7.5 g even after a certain time, the remaining toner
例えば、補給時間が33秒であった場合、補給速度Sは7.5/33=0.227となる。
補給速度0.227は、図10(b)の補給速度/トナー残量テーブル553では0.2259と0.2318の間にあるので、トナー残量推定部551は線形補完を行ってトナー残量Rを以下により求める。
R = 40 + (0.227-0.2259)×(50-40)÷(0.2318-0.2259) = 41.9(g)
つまり、推定累積トナー消費量Cは以下となる。
C = 100 - 41.9 = 58.1(g)
なお、トナー補給部51は画像形成中にトナー補給する場合がある。この場合、補給量Xは、現像ユニット内のトナー量の変化量と一致しない(画像形成により現像ユニット内のトナーが消費されるため)。そのため、補給量X(g)は、トナー補給開始時点の現像ユニット内のトナー量R0(g)、トナー補給終了時点の現像ユニット内のトナー量R1(g)、及び、補給中のトナー消費量Cs(g)、から以下の式で算出する。
X(g) = R1 - R0 + Cs
図10(b)の補給速度/トナー残量テーブル553は、トナー色毎にROM33に記憶されているので、色の違いによる補給速度の違いがあっても、消費量の算出精度を向上できる。
For example, when the replenishment time is 33 seconds, the replenishment speed S is 7.5 / 33 = 0.227.
Since the replenishment rate 0.227 is between 0.2259 and 0.2318 in the replenishment rate / toner remaining amount table 553 in FIG. 10B, the toner remaining
R = 40 + (0.227-0.2259) x (50-40) ÷ (0.2318-0.2259) = 41.9 (g)
That is, the estimated cumulative toner consumption amount C is as follows.
C = 100-41.9 = 58.1 (g)
The
X (g) = R1-R0 + Cs
Since the replenishment speed / toner remaining amount table 553 of FIG. 10B is stored in the
さらに、トナー供給モータ41の回転速度によって、補給速度/トナー残量テーブル553が変わることが知られている。このため、トナー供給モータ41の回転速度毎に補給速度/トナー残量テーブル553を用意し回転速度に応じて切り替えることで、回転速度が変わっても(特に低速回転時において)累積トナー消費量の算出精度を向上できる。
Further, it is known that the replenishment speed / toner remaining amount table 553 changes depending on the rotation speed of the
以上により、NVRAM37に記録されたトナー容器内の累積トナー消費量と実際のトナー容器のトナー消費量の誤差を小さくすることができる。
As described above, the error between the accumulated toner consumption amount stored in the
〔トナー消費量の補正手順〕
図11は、累積トナー消費量の誤差判定を行う手順を示すフローチャート図の一例を示す。この手順は、例えばトナーの補給開始前に行われる。画像形成は行われていてもいなくてよい。
S101:トナー残量推定部551は、図9のセンサduty/トナー量変換テーブル552を利用して、現在の現像ユニット内のトナー量R0を特定する。
S102:トナー残量推定部551は、補給を終了する時の現像ユニットのトナー量R1をROM33から読み出す。R1は固定値とする。または、補給量を固定値としてR1を算出してもよい。
S103:トナー補給部51がトナー補給を開始する。
S104:トナー補給中、トナー補給部51は、現像ユニット内トナー検知部52が検知するセンサdutyから図9のセンサduty/トナー量変換テーブル552を利用して現像ユニットのトナー量Rを検知する。
S105:トナー補給部51は、S104で検知したトナー量Rが補給を終了する現像ユニット内のトナー量R1以上か判断する。R1以上(Y)の場合は、処理はS108へ進み、R1未満の場合(N)は処理はS106へ進む。
S106:検知したトナー量Rが補給を終了する現像ユニット内のトナー量R1以上になるまで、トナー補給部51は補給時間Tが閾値Teを超えているか否かを判定する。超えている場合(S106のY)は、処理はS1061へ進む。超えていない場合(S106のN)は、処理はS107へ進む。この判定は、一定時間経過しても補給が完了しない場合、つまり、トナー容器にトナーがないことを検知している(エンプティ)。
S1061:トナー量Rが現像ユニット内のトナー量R1以上とならないのに補給時間Tが閾値Teを超えたので、トナー補給部51はエンプティであることを記憶するためエンプティフラグをONにする。
S107:補給時間Tが閾値Teを超えていない場合、トナー補給部51は用紙のジャムやカバー開などの事象によりトナー補給を中断する必要があるか否かを判断する。中断する場合(S107のY)は、処理はS108へ進み、中断しない(S107のN)場合は、処理はS104へ戻る。
S108:S105〜S107のいずれかでYと判定されると、トナー補給部51はトナー補給を停止する。
S1081:トナー残量推定部551は、エンプティフラグがONか否かを判定する。ONの場合(S1081のY)、処理はステップS114に進み、ONでない場合(S1181のN)、処理はステップS109に進む。
S109:トナー残量推定部551は、補給時間Tが閾値Tjを超えているか否かを判定する。超えている場合(S109のY)は、処理はS110へ進み、超えていない場合(S109のN)は、図11の処理は終了する。この判定は、トナー補給時間が短い場合、誤差が大きくなり補給量の正確な算出が困難なため、処理を中断するためである。この場合、トナー消費量の補正は、次回のトナー補給時に行う。
S110:トナー残量推定部551は、補給量Xを算出する。すなわち、トナー補給開始時点の現像ユニット内のトナー量R0(g)、トナー補給終了時点の現像ユニット内のトナー量R(g)、及び、補給中のトナー消費量Cs(g)から以下の式で算出する。なお、トナー補給終了時点の現像ユニット内のトナー量R(g)は、補給終了トナー残量R1でもよい
X(g) = R - R0 + Cs
S111:トナー消費量補正部55は、補給量Xと補給時間Tから推定累積トナー消費量Cを算出する。まず、トナー残量推定部551は、補給速度S(=X/T)を算出し、図10(b)の補給速度/トナー残量テーブル553からトナー残量を算出する。ついで、トナー消費量補正部55は、満杯時トナー量Mからトナー残量を減じて推定累積トナー消費量Cを算出する。
S112:トナー消費量補正部55は、ステップS111で算出した推定累積トナー消費量CとNVRAMに記録されている累積トナー消費量Cmとの差の絶対値が閾値Ctより大きいか判断する。大きい場合(S112のY)は、処理はS113へ進む。小さい場合(S112のN)は、図11の処理は終了する。
S113:差の絶対値が閾値Ctより大きい場合、トナー消費量補正部55はNVRAMの累積トナー消費量CmをステップS111で算出した推定累積トナー消費量Cにて書き換える。NVRAMの累積トナー消費量は、推定累積トナー消費量で置き換わる。こうすることで、より確からしいトナー消費量をNVRAMに保持できる。
S114:エンプティフラグがONの場合、トナー消費量補正部55はNVRAMの累積トナー消費量Cmを"100%"にて書き換える。つまり、トナー容器のトナー残量はゼロであることが記録される。
以上のようにしてNVRAMの累積トナー消費量を補正することができる。
[Toner consumption correction procedure]
FIG. 11 shows an example of a flowchart showing a procedure for determining an error of the accumulated toner consumption. This procedure is performed, for example, before the start of toner supply. Image formation may or may not be performed.
S101: The remaining toner
S102: The toner remaining
S103: The
S104: During toner replenishment, the
S105: The
S106: Until the detected toner amount R becomes equal to or greater than the toner amount R1 in the developing unit for which replenishment is completed, the
S1061: Since the replenishment time T has exceeded the threshold Te even though the toner amount R does not exceed the toner amount R1 in the developing unit, the
S107: When the replenishment time T does not exceed the threshold Te, the
S108: If it is determined as Y in any one of S105 to S107, the
S1081: The toner remaining
S109: The toner remaining
S110: The toner remaining
X (g) = R-R0 + Cs
S111: The toner
S112: The toner
S113: When the absolute value of the difference is larger than the threshold value Ct, the toner
S114: When the empty flag is ON, the toner
As described above, the cumulative toner consumption amount of NVRAM can be corrected.
<トナー残量を使用する場合>
上記では、累積トナー消費量を用いてNVRAMの累積トナー消費量を補正したが、NVRAMにトナー残量が記憶されている場合も同様に補正できる。この場合、NVRAMには、トナー残量算出部54が画像処理IC39から受け取ったトナー消費量を、満杯時のトナー消費量から減じることで算出したトナー残量が記憶されている。トナー残量は、画像形成される毎に更新される。
<When using the remaining amount of toner>
In the above, the cumulative toner consumption amount of NVRAM is corrected using the cumulative toner consumption amount, but the same can be corrected when the remaining amount of toner is stored in NVRAM. In this case, the remaining amount of toner calculated by subtracting the toner consumption amount received from the
トナー残量推定部551は、同様に補給量Xを算出し、補給量Xと補給時間Tから補給速度S(=X/T)を算出し、図10(b)の補給速度/トナー残量テーブル553からトナー残量を算出する。このトナー残量が推定値となるので、トナー消費量補正部55は推定されたトナー残量とNVRAMに記録されているトナー残量との差の絶対値が閾値より大きいか判定すればよい。判定後の処理は同様である。
Similarly, the toner remaining
このように、累積トナー消費量とトナー残量はどちらを使用してもNVRAMの累積トナー消費量(トナー残量)を補正することができる。 In this manner, the NVRAM cumulative toner consumption (toner remaining amount) can be corrected by using either the cumulative toner consumption or the toner remaining amount.
以上説明したように、本実施例の画像形成装置は、NVRAMに記録されたトナー容器の累積トナー消費量と実際のトナー容器の累積トナー消費量に誤差が生じても、誤差を補正することができる。例えば、トナー容器にトナーが補充されたりトナー容器からトナーが抜き取られても、誤差を補正できる。 As described above, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment can correct an error even if there is an error between the cumulative toner consumption of the toner container recorded in the NVRAM and the actual cumulative toner consumption of the toner container. it can. For example, the error can be corrected even when the toner container is replenished with toner or the toner container is extracted.
また、図2では画像形成装置はプリンターとして説明したが、プリンターを備えた複写機、FAX装置、又は、MFP(Multi Function Printer)など画像形成機能を備えた装置に本実施例の誤差の補正方法を好適に適用できる。 Although the image forming apparatus is described as a printer in FIG. 2, the error correction method according to the present exemplary embodiment is applied to an apparatus having an image forming function such as a copier, a FAX apparatus, or an MFP (Multi Function Printer) provided with the printer. Can be suitably applied.
2A〜2D 現像ユニット
5A〜5D 感光体
6A〜6D 帯電器
7 露光器
8A〜8D 現像ローラ
9A〜9D クリーニング装置
12 搬送ベルト
18 定着器
22A〜22D トナー容器
39 画像処理IC
42 トナー供給クラッチ
43 現像ユニットトナー検知センサ
51 トナー補給部
52 現像ユニットトナー検知部
53 累積消費量算出部
54 トナー残量算出部
55 トナー消費量補正部
100 画像形成装置
2A to
42
Claims (10)
前記感光体を現像剤にて現像する現像ユニットと、
現像剤により前記感光体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、
記録媒体に画像を定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、
現像剤を収容した現像剤容器と、
前記現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給する現像剤補給手段と、
現像ユニット内の現像剤量を検知する現像ユニット内現像剤量検知手段と、
現像による現像剤消費量を画像データから算出し、前記現像財消費量を累積した累積現像剤消費量又は前記現像剤容器の現像剤残量の初期値から前記現像剤消費量を減じて現像剤残量を算出する消費量算出手段と、
前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を記憶する記憶手段と、
前記現像剤補給手段による現像剤の補給速度から前記現像剤容器の推定現像剤残量を推定する現像剤残量推定手段と、
前記初期値から前記推定現像剤残量を減じて得られる推定現像剤累積消費量と前記記憶手段の前記累積現像剤消費量の差、又は、前記推定現像剤残量と前記記憶手段の前記現像剤残量の差に応じて、前記記憶手段の前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を補正する消費量補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Exposure means for exposing the photoreceptor based on the image data;
A developing unit for developing the photoreceptor with a developer;
Transfer means for transferring an image formed on the photoreceptor by a developer to a recording medium;
An image forming apparatus having fixing means for fixing an image on a recording medium,
A developer container containing a developer;
Developer supplying means for supplying developer from the developer container to the developing unit;
A developer amount detecting means in the developing unit for detecting the developer amount in the developing unit;
The developer consumption by development is calculated from the image data, and the developer consumption is subtracted from the accumulated developer consumption by accumulating the developer goods consumption or the initial value of the developer remaining amount in the developer container. Consumption calculation means for calculating the remaining amount;
Storage means for storing the cumulative developer consumption or the developer remaining amount;
A developer remaining amount estimating means for estimating an estimated developer remaining amount in the developer container from a developer replenishing speed by the developer replenishing means;
The difference between the estimated developer accumulated consumption obtained by subtracting the estimated developer remaining amount from the initial value and the accumulated developer consumption amount of the storage unit, or the estimated developer remaining amount and the development of the storage unit An image forming apparatus comprising: the accumulated developer consumption amount of the storage unit or a consumption amount correcting unit that corrects the remaining developer amount according to a difference in the remaining amount of the developer.
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The developer remaining amount estimating means obtains the replenishment amount to be replenished by the developer replenishing means from the developer amount detected by the developer amount detecting means in the developing unit, and replenishes the replenishment time for the replenishment amount. Calculate the replenishment speed by dividing the amount,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記差が所定値より大きくない場合、前記消費量補正手段は、前記記憶手段の前記累積現像剤消費量、又は、前記現像剤残量を補正しない、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 When the difference is larger than a predetermined value, the consumption amount correcting unit replaces the accumulated developer consumption amount in the storage unit with the estimated developer accumulated consumption amount, or the remaining developer amount in the storage unit is Replaced with estimated developer remaining,
When the difference is not greater than a predetermined value, the consumption amount correcting unit does not correct the accumulated developer consumption amount or the developer remaining amount of the storage unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus includes:
前記現像剤残量推定手段は、前記現像剤残量推定テーブルを用いて前記補給速度を前記推定現像剤残量に変換する、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の画像形成装置。 A developer remaining amount estimation table associating the replenishment speed with the estimated developer remaining amount of the developer container;
The developer remaining amount estimation means converts the replenishment speed into the estimated developer remaining amount using the developer remaining amount estimation table.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記現像剤残量推定手段は、現像剤の色毎に、前記補給速度を前記推定現像剤残量に変換する、
ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The developer remaining amount estimation table is provided for each developer color,
The developer remaining amount estimating means converts the replenishment speed into the estimated developer remaining amount for each color of the developer.
The image forming apparatus according to claim 4.
前記現像剤残量推定テーブルを前記電気モータの回転速度毎に有し、
前記現像剤残量推定手段は、電気モータの回転速度に基づき選択した前記現像剤残量推定テーブルを用いて前記補給速度を前記推定現像剤残量に変換する、
ことを特徴とする請求項4又は5記載の画像形成装置。 The developer replenishing means is configured to replenish the developer from the developer container to the developing unit by rotationally driving an electric motor,
The developer remaining amount estimation table is provided for each rotation speed of the electric motor,
The developer remaining amount estimating means converts the replenishment speed into the estimated developer remaining amount using the developer remaining amount estimation table selected based on the rotation speed of an electric motor.
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の画像形成装置。 When the replenishment time during which the developer replenishing means replenishes the developer is less than or equal to a threshold value, the consumption amount correcting means does not correct the accumulated developer consumption amount or the remaining developer amount in the storage unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。 When the replenishment time exceeds a certain time while the developer replenishing means replenishes the developer, the consumption amount correcting means sets the accumulated developer consumption amount of the storage means to the initial value, or , Correct the remaining amount of developer in the storage means to zero,
The image forming apparatus according to claim 7.
前記現像剤補給手段が現像剤の補給を中断するまでの前記補給時間が前記閾値以下でない場合、前記消費量補正手段は前記記憶手段の前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を補正する、
ことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。 Even if the developer replenishing means detects an event that should stop developer replenishment,
If the replenishment time until the developer replenishing means interrupts developer replenishment is not less than or equal to the threshold, the consumption correction means corrects the accumulated developer consumption or the developer remaining amount in the storage means. ,
The image forming apparatus according to claim 7.
現像ユニットが、前記感光体を現像剤にて現像するステップと、
転写手段が、現像剤により前記感光体に形成された画像を記録媒体に転写するステップと、
定着手段が、記録媒体に画像を定着させるステップと、を有する画像形成方法であって、
現像剤補給手段が、現像剤を収容した現像剤容器から現像ユニットへ現像剤を補給するステップと、
現像ユニット内現像剤量検知手段が、現像ユニット内の現像剤量を検知するステップと、
消費量算出手段が、現像による現像剤消費量を画像データから算出し、前記現像財消費量を累積した累積現像剤消費量又は前記現像剤容器の現像剤残量の初期値から前記現像剤消費量を減じて現像剤残量を算出するステップと、
前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を記憶手段に記憶するステップと、
現像剤残量推定手段が、前記現像剤補給手段による現像剤の補給速度から前記現像剤容器の推定現像剤残量を推定するステップと、
消費量補正手段が、前記初期値から前記推定現像剤残量を減じて得られる推定現像剤累積消費量と前記記憶手段の前記累積現像剤消費量の差、又は、前記推定現像剤残量と前記記憶手段の前記現像剤残量の差に応じて、前記記憶手段の前記累積現像剤消費量又は前記現像剤残量を補正するステップと、
を有することを特徴とする画像形成方法。 An exposure means for exposing the photoreceptor based on the image data;
A developing unit developing the photoreceptor with a developer;
A transfer means for transferring an image formed on the photosensitive member by a developer to a recording medium;
A fixing unit fixing the image on the recording medium, and an image forming method comprising:
A step of supplying a developer from a developer container containing the developer to the developing unit;
A step of detecting a developer amount in the developing unit by a developer amount detecting means in the developing unit;
A consumption calculating means calculates a developer consumption amount due to development from image data, and calculates the developer consumption from an accumulated developer consumption amount obtained by accumulating the developer goods consumption amount or an initial value of a developer remaining amount in the developer container. Calculating the remaining amount of developer by reducing the amount;
Storing the accumulated developer consumption amount or the developer remaining amount in a storage unit;
A developer remaining amount estimating unit estimating an estimated developer remaining amount in the developer container from a developer replenishment speed by the developer replenishing unit;
A consumption amount correcting unit subtracts the estimated developer remaining amount from the initial value, and the difference between the estimated developer accumulated consumption amount and the accumulated developer consumption amount of the storage unit, or the estimated developer remaining amount Correcting the accumulated developer consumption amount or the developer remaining amount in the storage unit according to the difference in the developer remaining amount in the storage unit;
An image forming method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012241842A JP2014092618A (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Image forming apparatus and image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012241842A JP2014092618A (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Image forming apparatus and image forming method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014092618A true JP2014092618A (en) | 2014-05-19 |
Family
ID=50936742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012241842A Pending JP2014092618A (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Image forming apparatus and image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014092618A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005309322A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Sharp Corp | Toner residual quantity detection method and image forming apparatus detecting toner residual quantity by that method |
JP2006106136A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
JP2009258604A (en) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus, expendable supplies storage device and information storage equipment |
-
2012
- 2012-11-01 JP JP2012241842A patent/JP2014092618A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005309322A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Sharp Corp | Toner residual quantity detection method and image forming apparatus detecting toner residual quantity by that method |
JP2006106136A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Canon Inc | Image forming apparatus |
JP2009258604A (en) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus, expendable supplies storage device and information storage equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4640972B2 (en) | Image forming apparatus, toner remaining amount detection program, and recording medium | |
US8233811B2 (en) | Image stabilizing apparatus and image forming apparatus | |
JP4671824B2 (en) | Image forming apparatus | |
US8391749B2 (en) | Image forming apparatus, image forming unit, and erase light control method | |
JP5705811B2 (en) | Image forming apparatus and toner remaining amount management method | |
JP2008076819A (en) | Toner consumption calculating device, image forming apparatus and toner consumption calculation method | |
JP4724464B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6019980B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP6135164B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006145903A (en) | Image forming apparatus and process cartridge | |
JP2006227325A (en) | Image forming apparatus | |
JP4948100B2 (en) | Toner consumption prediction amount calculation method, toner consumption prediction amount calculation device, and image forming apparatus | |
JP2006098952A (en) | Image forming apparatus, toner counter, and toner consumption calculation method | |
JP2010230966A (en) | Apparatus for detecting the amount of remaining toner and image forming apparatus using the same | |
JP2008090087A (en) | Image forming apparatus | |
JP6056405B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2014092618A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP5173169B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6136395B2 (en) | Image forming apparatus, abnormality notification program, and abnormality notification method | |
JP5523384B2 (en) | Image forming apparatus and toner density control method | |
JP4776979B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2014174281A (en) | Developer supply apparatus, image forming apparatus, developer supply method, and developer supply program | |
JP2017111281A (en) | Toner supply device, image forming apparatus, toner supply control device, and toner supply method | |
JP2020173357A (en) | Image forming apparatus | |
JP5082573B2 (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151022 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170214 |