JP2019203950A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー消費量をより正確に算出すること。【解決手段】ギャップ実測値設定部８ｅは、操作装置に対する入力操作に従って、感光体の表面とトナー担持体の表面との距離である現像ギャップの実測値ＧＰ１を設定する。係数導出部８ｆは、前記現像ギャップとトナー消費係数との対応関係を表すデータを含む予め定められた係数データＤ０に基づいて、前記実測値ＧＰ１に対応する前記トナー消費係数である対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０を導出する。トナー消費量算出部８ｃは、画像データにおける描画対象画素の数と前記対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０とを用いてトナー消費量を算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、トナー消費量を算出する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、トナーは、トナー補給ユニットから現像装置へ補給される。前記現像装置は、トナー担持体を通じて感光体の表面にトナーを供給することにより、前記感光体上の静電潜像をトナー像へ現像する。

一般に、前記画像形成装置は、前記トナー補給ユニットにおけるトナー残量を通知する機能を備える。例えば、前記画像形成装置は、プリント対象の画像データにおける描画対象画素の数からトナー消費量を算出し、前記トナー消費量を用いて前記トナー残量を算出する。

しかしながら、前記描画対象画素の数に基づいて算出されるトナー消費量が、実際のトナー消費量に対して比較的大きな誤差を含む場合がある。例えば、前記誤差は、前記画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に起因して生じる。

そこで、前記画像形成装置が、前記画像データにおける前記描画対象画素の数を、孤立ドット、２連続ドットおよび中間値ドットの３パターンに分けて計数し、３つの計数値に基づいてトナー消費量を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７４９２９号公報

ところで、実験によれば、前記感光体の表面と前記トナー担持体の表面との距離である現像ギャップが、前記描画対象画素の数に基づいて算出されるトナー消費量の誤差の大きな原因であることがわかった。

本発明の目的は、トナー消費量をより正確に算出できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、感光体と、現像装置と、ギャップ実測値設定部と、係数導出部と、トナー消費量算出部と、を備える。前記感光体は、プリント対象の画像データに基づく静電潜像が表面に形成される。前記現像装置は、前記感光体に対向配置されたトナー担持体を有し、前記トナー担持体を通じて前記感光体の表面にトナーを供給することによって前記静電潜像をトナー像へ現像する。前記ギャップ実測値設定部は、操作装置に対する入力操作に従って、前記感光体の表面と前記トナー担持体の表面との距離である現像ギャップの実測値を設定する。前記係数導出部は、前記現像ギャップとトナー消費係数との対応関係を表すデータを含む予め定められた係数データに基づいて、前記現像ギャップの実測値に対応する前記トナー消費係数である対象消費係数を導出する。前記トナー消費量算出部は、前記画像データにおける描画対象画素の数と前記対象消費係数とを用いてトナー消費量を算出する。

本発明によれば、トナー消費量をより正確に算出できる画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る画像形成装置における制御装置のブロック図である。 図３は、実施形態に係る画像形成装置における現像ギャップ管理処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態に係る画像形成装置におけるトナー残量管理処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、現像ギャップと標準画素密度領域のトナー消費係数との対応関係の一例を示す図である。 図６は、現像ギャップと高画素密度領域のトナー消費係数との対応関係の一例を示す図である。 図７は、現像バイアス電圧とトナー消費補正係数との対応関係の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０の構成］
実施形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式でプリント処理を実行するプリント処理装置４を備える。前記プリント処理は、シート９に画像を形成する処理である。シート９は、用紙または樹脂フィルムなどのシート状の画像形成媒体である。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、シート搬送機構３、プリント処理装置４、制御装置８、操作装置８Ｘおよび表示装置８Ｙなどを備える。

シート搬送機構３は、シート収容部１０１に収容されたシート９を、シート搬送路３００へ送り出し、さらに、シート９をシート搬送路３００に沿って搬送する。

プリント処理装置４は、光走査ユニット４０、感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、トナー補給ユニット４４、転写装置４５、クリーニング装置４６および定着装置４７などを備える。

ドラム状の感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を帯電させる。光走査ユニット４０が、帯電した感光体４１の表面にビーム光を走査することにより、感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。

帯電装置４２および光走査ユニット４０の作用により、プリント対象の画像データに基づく前記静電潜像が、感光体４１の表面に形成される。以下の説明において、前記プリント対象の画像データのことを対象画像データと称する。

現像装置４３は、感光体４１に対向して配置された現像ローラー４３０と、現像電圧供給装置４３Ｐとを備える。現像電圧供給装置４３Ｐは、現像ローラー４３０に現像バイアス電圧を印加する。前記現像バイアス電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧である。現像ローラー４３０は、トナー９０を担持して回転するトナー担持体の一例である。

前記現像バイアス電圧の作用により、現像装置４３は、現像ローラー４３０を通じてトナー９０を感光体４１の表面に供給する。これにより、現像装置４３は、感光体４１の表面の前記静電潜像をトナー像へ現像する。

前記静電潜像が現像されることにより、感光体４１は、前記トナー像を担持して回転する。なお、感光体４１は像担持体の一例である。

転写装置４５は、転写体４５０と、転写電圧供給装置４５Ｐとを備える。図１に示される転写体４５０は転写ローラーである。なお、転写体４５０が転写ベルトであることも考えられる。

転写体４５０は、感光体４１と接触しつつ回転する。転写体４５０は、感光体４１と接するニップ部を形成する。

転写電圧供給装置４５Ｐは、転写体４５０に転写バイアス電圧を印加する。前記転写バイアス電圧は、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧である。

定着装置４７は、シート９に転写された前記トナー像を加熱しつつ、前記トナー像をシート９へ押しつける。これにより、前記トナー像がシート９に定着する。

クリーニング装置４６は、感光体４１の表面に残存するトナー９０を除去する。トナー補給ユニット４４は、現像装置４３に補給されるトナー９０を収容する。

さらに、トナー補給ユニット４４は、不図示のモーターによって回転駆動される補給スクリュー４４０を備える。補給スクリュー４４０は、回転駆動されることにより、トナー補給ユニット４４内のトナー９０を、現像装置４３へ連通するトナー補給路へ送り出す。

操作装置８Ｘは、ユーザーの操作を受け付ける情報入力装置である。例えば、操作装置８Ｘが、タッチパネルおよび操作ボタンの一方または両方を含むことが考えられる。表示装置８Ｙは、画像を含む各種の情報を表示する。

図２に示されるように、制御装置８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０、ＲＡＭ（Random Access Memory）８１、二次記憶装置８２および通信装置８３を備える。なお、ＣＰＵ８０の代わりに、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの他のプロセッサーが採用されることも考えられる。

ＲＡＭ８１は、コンピューター読み取り可能な揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ８１は、ＣＰＵ８０が実行するプログラムおよびＣＰＵ８０が前記プログラムを実行する過程で出力および参照するデータを一次記憶する、ＲＡＭ８１は、二次記憶装置８２よりも高速なデータアクセスが可能な記憶装置である。

二次記憶装置８２は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。例えば、二次記憶装置８２がフラッシュメモリーまたはハードディスクドライブの一方または両方を含むことが考えられる。

ＣＰＵ８０は、前記プログラムを実行することにより、主制御部８ａ、プリント制御部８ｂ、トナー消費量算出部８ｃおよびトナー残量算出部８ｄなどとして動作する。

主制御部８ａは、表示装置８Ｙを制御するとともに、操作装置８Ｘに対する操作内容に応じた処理を開始させる。さらに、主制御部８ａは、通信装置８３を制御することにより、前記他装置からデータを受信する処理、および、前記他装置へデータを送信する処理を実行する。

プリント制御部８ｂは、光走査ユニット４０を制御することにより、感光体４１の表面への前記静電潜像の書き込みを制御する。さらに、プリント制御部８ｂは、現像電圧供給装置４３Ｐおよび転写電圧供給装置４５Ｐを制御することにより、前記現像バイアス電圧および前記転写バイアス電圧を制御する。

さらに、プリント制御部８ｂは、各種のモーターを制御することにより、感光体４１および現像ローラー４３０を含む複数の回転体の動作を制御する。

トナー消費量算出部８ｃは、前記対象画像データにおける描画対象画素の数からトナー消費量を算出する。トナー残量算出部８ｄは、前記トナー消費量を用いてトナー補給ユニット４４におけるトナー残量を算出する。

なお、前記描画対象画素は、前記プリント処理において感光体４１およびシート９においてトナー９０が形成される画素である。

しかしながら、従来の装置においては、前記描画対象画素の数に基づいて算出されるトナー消費量が、実際のトナー消費量に対して比較的大きな誤差を含む場合がある。例えば、前記誤差は、前記対象画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に起因して生じる。

そこで、ＣＰＵ８０が、前記対象画像データにおける前記描画対象画素の数を、前記描画対象画素の連続状況に応じて判別される領域の種別ごとにカウントし、前記領域の種別ごとの前記描画対象画素のカウント数に基づいて前記トナー消費量を算出することが考えられる。

ところで、実験によれば、感光体４１の表面と現像ローラー４３０の表面との距離である現像ギャップＧＰ０が、前記描画対象画素の数に基づいて算出されるトナー消費量の誤差の大きな原因であることがわかった。

現像ギャップＧＰ０は、画像形成装置１０が製造されるときに調整される。現像ギャップＧＰ０は、画像形成装置１０におけるプリント画像の品質などの様々な事象に影響を及ぼす。

そこで、画像形成装置１０のＣＰＵ８０は、図３に示される現像ギャップ管理処理および図４に示されるトナー残量管理処理を実行する。これにより、ＣＰＵ８０は、前記描画対象画素のカウント数と現像ギャップＧＰ０とに基づいて前記トナー消費量をより正確に算出する。

図１に示されるように、電子タグ４４ａが、トナー補給ユニット４４に取り付けられている。電子タグ４４ａは、例えばＲＦ（Radio frequency）タグである。電子タグ４４ａは、近距離無線通信を行う無線通信装置と、データを記憶する不揮発性の記憶装置とを備える。

画像形成装置１０は、トナー補給ユニット４４に設けられた電子タグ４４ａと近距離無線通信を行うタグ通信装置８Ｚをさらに備える。タグ通信装置８Ｚは、いわゆるタグリーダー・ライターである。

ＣＰＵ８０は、タグ通信装置８Ｚを通じて電子タグ４４ａからデータを読み出す処理、および、タグ通信装置８Ｚを通じて電子タグ４４ａにデータを記録する処理を実行可能である。

ＣＰＵ８０は、前記プログラムを実行することにより、さらにギャップ実測値設定部８ｅ、係数導出部８ｆ、タグデータ処理部８ｇ、認証部８ｈ、警報処理部８ｉおよび発注処理部８ｊとしても動作する。ギャップ実測値設定部８ｅ、係数導出部８ｆ、タグデータ処理部８ｇ、認証部８ｈおよび警報処理部８ｉは、トナー消費量算出部８ｃおよびトナー残量算出部８ｄとともに、前記現像ギャップ管理処理または前記トナー残量管理処理を実行する。

［現像ギャップ管理処理］
以下、図３に示されるフローチャートを参照しつつ、前記現像ギャップ管理処理の手順の一例について説明する。

主制御部８ａは、操作装置８Ｘに対する予め定められた現像ギャップ設定操作を検出したときに、ギャップ実測値設定部８ｅに前記現像ギャップ管理処理を開始させる。例えば、画像形成装置１０の製造工程における調整工程において、作業者が操作装置８Ｘに対して前記現像ギャップ設定操作を行う。

以下の説明において、Ｓ１０１およびＳ１０２は、前記現像ギャップ管理処理における工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１０１＞
前記現像ギャップ管理処理において、まず、ギャップ実測値設定部８ｅが、前記作業者による操作装置８Ｘに対する入力操作に従って、現像ギャップＧＰ０の実測値を設定する。

以下の説明において、現像ギャップＧＰ０の実測値のことをギャップ実測値ＧＰ１と称する。ギャップ実測値設定部８ｅは、ギャップ実測値ＧＰ１を表すギャップ実測データＤ１を二次記憶装置８２に記録する。

＜工程Ｓ１０２＞
さらに、係数導出部８ｆが、予め定められた係数データＤ０に基づいて、ギャップ実測値ＧＰ１に対応する対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０を導出する。

さらに、係数導出部８ｆは、対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０を表す対象消費係数データＤ２を二次記憶装置８２に記録する。その後、係数導出部８ｆは、前記現像ギャップ管理処理を終了させる。

係数データＤ０は、例えば図５，６に示されるように、現像ギャップＧＰ０とトナー消費係数Ｋ１，Ｋ２との対応関係を表すデータを含む。トナー消費係数Ｋ１，Ｋ２は、前記プリント処理において１つの前記描画画素あたりに消費されるトナー９０の量を特定する情報である。

例えば、トナー消費係数Ｋ１，Ｋ２が、１つの前記描画画素あたりに消費されるトナー９０の重量を表す数値、または、１つの前記描画画素あたりに消費されるトナー９０の重量の基準値に対する補正係数である。

本実施形態において、トナー消費係数Ｋ１，Ｋ２は、前記対象画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に応じた第１単位係数Ｋ１および第２単位係数Ｋ２を含む。第１単位係数Ｋ１は、前記対象画像データにおける標準画素密度領域のトナー消費係数であり、第２単位係数Ｋ２は、前記対象画像データにおける高画素密度領域のトナー消費係数である。

前記標準画素密度領域は、例えば文字画像の領域ように前記描画画素の連続数が予め定められた上限個数を下回る画像領域である。一方、前記高画素密度領域は、例えばベタ塗り画像の領域のように前記描画画素の連続数が前記上限個数を上まわる画像領域である。

従って、係数データＤ０は、現像ギャップＧＰ０と第１単位係数Ｋ１との対応関係を表す第１係数データと、現像ギャップＧＰ０と第２単位係数Ｋ２との対応関係を表す第２係数データとを含む。

一般に、前記高画素密度領域における前記描画画素あたりのトナー９０の消費量は、その他の領域における前記描画画素あたりのトナー９０の消費量よりも少ない。

例えば、前記第１係数データが、図５に示されるような現像ギャップＧＰ０と第１単位係数Ｋ１との対応関係を表すルックアップテーブルのデータ、または、現像ギャップＧＰ０から第１単位係数Ｋ１を算出する数式のデータであることが考えられる。

同様に、前記第２係数データが、図６に示されるような現像ギャップＧＰ０と第２単位係数Ｋ２との対応関係を表すルックアップテーブルのデータ、または、現像ギャップＧＰ０から第２単位係数Ｋ２を算出する数式のデータであることが考えられる。

そして、係数導出部８ｆは、係数データＤ０に基づいて、ギャップ実測値ＧＰ１に対応するトナー消費係数Ｋ１，Ｋ２である対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０を導出する。

本実施形態において、係数導出部８ｆは、係数データＤ０に基づいて、ギャップ実測値ＧＰ１に対応する２つの前記単位係数である第１対象単位係数Ｋ１０および第２対象単位係数Ｋ２０を導出する。

より具体的には、係数導出部８ｆは、前記第１係数データに基づいてギャップ実測値ＧＰ１に対応する第１対象単位係数Ｋ１０を導出する。さらに、係数導出部８ｆは、前記第２係数データに基づいてギャップ実測値ＧＰ１に対応する第２対象単位係数Ｋ２０を導出する。

二次記憶装置８２に記録される対象消費係数データＤ２は、第１対象単位係数Ｋ１０のデータおよび第２対象単位係数Ｋ２０のデータを含む。

また、図５，６に示されるように、現像ギャップＧＰ０が大きいほど、前記描画画素あたりのトナー９０の消費量が少ない。

なお、前記トナー消費係数が、前記対象画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に応じた３つ以上の前記単位係数を含むことも考えられる。この場合、係数導出部８ｆは、係数データＤ０に基づいて、ギャップ実測値ＧＰ１に対応する３つ以上の前記単位係数を導出する。

［トナー残量管理処理］
次に、図４に示されるフローチャートを参照しつつ、前記トナー残量管理処理の手順の一例について説明する。

プリント制御部８ｂは、前記プリント処理をプリント処理装置４に実行させるごとに、トナー消費量算出部８ｃに前記トナー残量管理処理を開始させる。例えば、トナー消費量算出部８ｃは、１ページ分の前記プリント処理が行われるごとに、前記トナー残量管理処理を開始する。

以下の説明において、Ｓ２０１、Ｓ２０２、…は、前記トナー残量管理処理における複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ２０１＞
前記トナー残量管理処理において、トナー消費量算出部８ｃは、前記対象画像データの画像領域における複数の部分領域それぞれについて、前記描画対象画素の連続状況に応じて画像の領域種別を判定する。

本実施形態において、前記領域種別は、前記標準画素密度または前記高画素密度である。即ち、トナー消費量算出部８ｃは、前記対象画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に応じて、画像領域を前記標準画素密度の部分領域と前記高画素密度の部分領域とに区分する。

＜工程Ｓ２０２＞
さらに、トナー消費量算出部８ｃは、前記対象画像データにおける前記描画画素の数を前記領域種別ごとにカウントする。

＜工程Ｓ２０３＞
さらに、トナー消費量算出部８ｃは、前記領域種別ごとの前記描画画素の数と、第１対象単位係数Ｋ１０および第２対象単位係数Ｋ２０とを予め定められた数式に適用することにより、トナー消費量を算出する。

工程Ｓ２０３において、トナー消費量算出部８ｃは、前記対象画像データの画像領域における前記描画対象画素の連続状況に応じた領域ごとに、２つの対象単位係数Ｋ１０，Ｋ２０の１つを選択し、選択した対象単位係数Ｋ１０またはＫ２０を用いて前記トナー消費量を算出する。

即ち、トナー消費量算出部８ｃは、前記標準画素密度の領域についての前記描画画素のカウント数と第１対象単位係数Ｋ１０とを用いて前記標準画素密度の領域についての前記トナー消費量を算出する。

さらに、トナー消費量算出部８ｃは、前記高画素密度の領域についての前記描画画素のカウント数と第２対象単位係数Ｋ２０とを用いて前記高画素密度の領域についての前記トナー消費量を算出する。

そして、トナー消費量算出部８ｃは、前記標準画素密度の領域についての前記トナー消費量と、前記高画素密度の領域についての前記トナー消費量とを加算することにより、前記プリント処理による前記トナー消費量を算出する。

＜工程Ｓ２０４＞
一方、タグデータ処理部８ｇが、タグ通信装置８Ｚを通じて、電子タグ４４ａに記録されている記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４を取得する。

記録トナー残量データＤ３は、トナー補給ユニット４４内のトナー残量を表すデータである。未使用のトナー補給ユニット４４の電子タグ４４ａは、トナー残量の初期値を表す記録トナー残量データＤ３を予め記憶している。以下、記録トナー残量データＤ３が表すトナー量のことを記録トナー残量と称する。

使用中のトナー補給ユニット４４の電子タグ４４ａにおける記録トナー残量データＤ３は、後述する工程Ｓ２０８の処理によって更新される。

記録認証データＤ４は、記録トナー残量データＤ３がＣＰＵ８０による前記トナー残量管理処理によって記録された正規のデータであることを認証するデータである。正規の記録認証データＤ４は、記録トナー残量データＤ３との関係において予め定められた認証条件を満たす。

未使用のトナー補給ユニット４４の電子タグ４４ａは、トナー残量の初期値を表す記録トナー残量データＤ３との間で前記認証条件を満たす記録認証データＤ４を予め記憶している。

使用中のトナー補給ユニット４４の電子タグ４４ａにおける記録認証データＤ４は、記録トナー残量データＤ３の更新に伴い、後述する工程Ｓ２０８の処理によって更新される。

なお、工程Ｓ２０４の処理を実行するタグデータ処理部８ｇは記録データ取得部の一例である。

＜工程Ｓ２０５＞
そして、認証部８ｈが、工程Ｓ２０４で取得された記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４の組合せが予め定められた前記認証条件を満たすか否かを判定する。

なお、工程Ｓ２０５の処理を実行する認証部８ｈが、条件判定部の一例である。

認証部８ｈは、記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４の組合せが予め定められた前記認証条件を満たすと判定する場合に処理を工程Ｓ２０６へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ２１１へ移行させる。

＜工程Ｓ２０６＞
工程Ｓ２０６において、トナー残量算出部８ｄが、工程Ｓ２０４で取得された記録トナー残量データＤ３が表す量から工程Ｓ２０３で算出された前記トナー消費量を減算することにより、前記新トナー残量を算出する。その後、トナー残量算出部８ｄは処理を工程Ｓ２０７へ移行させる。なお、記録トナー残量データＤ３が表す量は前記記録トナー残量である。

＜工程Ｓ２０７＞
工程Ｓ２０７において、認証部８ｈが、前記新トナー残量との組合せが前記認証条件を満たす前記新認証データを生成する。その後、認証部８ｈは処理を工程Ｓ２０８へ移行させる。

例えば、認証部８ｈは、前記新トナー残量を予め定められた条件式に適用することによって算出される値を表すデータを前記新認証データとして生成する。

上記の場合、工程Ｓ２０５において、認証部８ｈは、前記記録トナー残量データＤ３が表す残量を前記条件式に適用することによって算出される値が前記記録認証データの値と一致する場合に、前記認証条件が成立すると判定する。

なお、工程Ｓ２０７の処理を実行する認証部８ｈが、認証データ生成部の一例である。

＜工程Ｓ２０８＞
工程Ｓ２０８において、タグデータ処理部８ｇが、タグ通信装置８Ｚを通じて、電子タグ４４ａにおける記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４を、前記新トナー残量データおよび前記新認証データへ更新する。

その後、タグデータ処理部８ｇは、処理を工程Ｓ２０９へ移行させる。なお、工程Ｓ２０８の処理を実行するタグデータ処理部８ｇは記録データ更新部の一例である。

＜工程Ｓ２０９＞
工程Ｓ２０９において、主制御部８ａが、工程Ｓ２０６で算出された前記新トナー残量を通知する処理を実行する。

例えば、主制御部８ａは、前記新トナー残量を表す数値または画像を表示装置８Ｙに表示させる。その後、主制御部８ａは、処理を工程Ｓ２１０へ移行させる。

＜工程Ｓ２１０＞
工程Ｓ２１０において、発注処理部８ｊがトナー補給ユニット自動発注処理を実行する。前記トナー補給ユニット自動発注処理は、予め定められた発注条件が成立する場合に、トナー補給ユニット４４の発注を指示するコマンドを、通信装置８３を通じて管理装置へ送信する処理である。

工程Ｓ２１０において、発注処理部８ｊは、前記発注条件が成立しない場合、何も行わずに前記トナー残量管理処理を終了させる。

発注処理部８ｊは、工程Ｓ２０５において前記記録トナー残量データおよび前記記録認証データの組合せが前記認証条件を満たすと判定されることを条件に、前記トナー補給ユニット自動発注処理を実行する。

前記管理装置は、前記コマンドを受信した場合に、トナー補給ユニット４４の発注処理を実行する情報処理装置である。通信装置８３は、ネットワーク１００を通じて前記管理装置と通信可能である。

前記発注条件は、前記新トナー残量が予め定め設定されたしきい残量を下回るというトナーエンプティ条件を含む。また、前記発注条件が、前記トナーエンプティ条件と、トナー補給ユニット４４の在庫数が予め定められた下限在庫数を下回るという在庫不足条件とを含むことも考えられる。

発注処理部８ｊは、二次記憶装置８２または通信装置８３がネットワーク１００を通じて通信可能な外部装置から前記在庫数のデータを取得する。

発注処理部８ｊは、前記トナー補給ユニット自動発注処理を実行した後、前記トナー残量管理処理を終了させる。工程Ｓ２０６〜Ｓ２１０の処理は、記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４の組合せが予め定められた前記認証条件を満たすと判定される場合にのみ実行される。

＜工程Ｓ２１１＞
一方、工程Ｓ２１１において、警報処理部８ｉが、トナー補給ユニット４４が正規品ではない旨をユーザーへ通知する警報処理を実行する。例えば、警報処理部８ｉは、予め定められたアラームメッセージを表示装置８Ｙに表示させる。

その後、警報処理部８ｉは、前記トナー残量管理処理を終了させる。

画像形成装置１０が採用されることにより、前記プリント処理によるトナー消費量およびトナー補給ユニット４４のトナー残量が従来よりも正確に算出される。

従って、前記トナー補給ユニット自動発注処理が実行される場合において、トナー補給ユニット４４が過剰に自動発注される、または、トナー補給ユニット４４の発注が遅れる、などのトラブルの発生が回避される。

ここで、現像ギャップＧＰ０に基づく前記トナー消費量の計算精度を評価するために行われた評価実験の結果について説明する。

前記評価実験は、印字率が異なる前記対象画像データである２つのサンプルデータを用いて、現像ギャップＧＰ０のみが異なる３つの実験条件の下で行われた。

前記２つのサンプルデータは、印字率が３．９％の前記対象画像データである第１サンプルデータ、および、印字率が２３．３％の前記対象画像データである第２サンプルデータである。

前記３つの実験条件は、現像ギャップＧＰ０が予め定められた目標値である第１実験条件、現像ギャップＧＰ０が前記目標値よりも８マイクロメートル小さい第２実験条件、および現像ギャップＧＰ０が前記目標値よりも８マイクロメートル大きい第３実験条件である。

以下の説明において、誤差とは、実際のトナー消費量から前記トナー消費量の計算結果を差し引いた差を前記実際のトナー消費量で除算した値である。

また、現像ギャップＧＰ０に基づくトナー消費係数Ｋ１，Ｋ２を用いて算出された前記トナー消費量の計算結果のことを対象計算値と称する。現像ギャップＧＰ０が前記目標値であるときのトナー消費補正係数Ｋ１，Ｋ２である定数をトナー消費係数として用いて算出された前記トナー消費量の計算結果のことを参考計算値と称する。

前記第１サンプルデータを用いた前記第１実験条件、および、前記第２サンプルデータを用いた前記第１実験条件において、前記対象計算値の前記誤差は、前記参考計算値の前記誤差と等しい。これは、前記対象計算値の算出および前記参考計算値の算出に用いられる係数が同じであるので当然である。

一方、前記第１サンプルデータを用いた前記第２実験条件において、前記対象計算値の前記誤差は、前記参考計算値の前記誤差の約２５％に抑えられた。同様に、前記第１サンプルデータを用いた前記第３実験条件において、前記対象計算値の前記誤差は、前記参考計算値の前記誤差の約２９％に抑えられた。

また、前記第２サンプルデータを用いた前記第２実験条件において、前記対象計算値の前記誤差は、前記参考計算値の前記誤差の約３３％に抑えられた。同様に、前記第２サンプルデータを用いた前記第３実験条件においても、前記対象計算値の前記誤差は、前記参考計算値の前記誤差の約３３％に抑えられた。

前記評価実験の結果は、現像ギャップＧＰ０に基づく前記トナー消費量の計算精度が高いことを示す。

また、警報処理部８ｉは、記録トナー残量データＤ３および記録認証データＤ４の組合せが前記認証条件を満たさないと判定される場合に前記警報処理を実行する（Ｓ２１１）。これにより、ユーザーに正確な前記トナー消費量および前記新トナー残量が算出されていないことが通知される。

また、前記トナー補給ユニット自動発注処理は、工程Ｓ２０５において前記記録トナー残量データおよび前記記録認証データの組合せが前記認証条件を満たすと判定されることを条件に実行される（Ｓ２１０）。

従って、現像ギャップＧＰ０の実測値が考慮されずに不正確な前記新トナー残量が算出され、そのような不正確な前記新トナー残量に基づいてトナー補給ユニット４４の自動発注が行われてしまうことが回避される。

[応用例]
以下、画像形成装置１０の応用例について説明する。本応用例において、トナー消費量算出部８ｃが、現像ギャップＧＰ０に加え、現像ローラー４３０に印加される前記現像バイアス電圧をさらに考慮して前記トナー消費量を算出する。

本応用例において、第１単位係数Ｋ１、第２単位係数Ｋ２およびトナー消費補正係数Ｋ３からなるトナー消費係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が、前記トナー消費量の計算に用いられる。

本応用例において、係数データＤ０は、前記第１係数データ（図５参照）および前記第２係数データ（図６参照）に加え、第３係数データも含む（図７参照）。

前記第３係数データは、現像ローラー４３０に印加される現像バイアス電圧ＶＤ０とトナー消費補正係数Ｋ３との対応関係を表す。例えば、トナー消費補正係数Ｋ３と対応付けられる現像バイアス電圧ＶＤ０は、現像ローラー４３０に印加されるバイアス電圧のうちの直流成分の電圧である。

一般に、現像バイアス電圧ＶＤ０が大きいほど、前記描画画素あたりのトナー９０の消費量が多い。以下の説明において、ＣＰＵ８０から現像電圧供給装置４３Ｐへ出力される現像バイアス電圧ＶＤ０の制御値、もしくは、現像電圧供給装置４３Ｐの電圧検出回路によって検出される現像バイアス電圧ＶＤ０の実測値のことを現像バイアス実用値ＶＤ１と称する。

本応用例における係数導出部８ｆは、図３の工程Ｓ１０２において、係数データＤ０からギャップ実測値ＧＰ１と前記現像バイアス実用値ＶＤ１とに対応する対象消費係数Ｋ１０，Ｋ２０，Ｋ３０を導出する。

即ち、係数導出部８ｆは、前記第１係数データに基づいてギャップ実測値ＧＰ１に対応する第１対象単位係数Ｋ１０を導出する。さらに、係数導出部８ｆは、前記第２係数データに基づいてギャップ実測値ＧＰ１に対応する第２対象単位係数Ｋ２０を導出する。

さらに、係数導出部８ｆは、前記第３係数データに基づいて現像バイアス実用値ＶＤ１に対応する第３対象単位係数Ｋ３０を導出する。第３対象単位係数Ｋ３０は、前記第３係数データにおける現像バイアス実用値ＶＤ１に対応するトナー消費補正係数Ｋ３である。

また、本応用例におけるトナー消費量算出部８ｃは、図４の工程Ｓ２０３において、前記領域種別ごとの前記描画画素の数と、第１対象単位係数Ｋ１０および第２対象単位係数Ｋ２０とを予め定められた数式に適用することにより、基準トナー消費量を算出する。

さらに、トナー消費量算出部８ｃは、前記基準トナー消費量を第３対象単位係数Ｋ３０を用いて補正することにより、前記トナー消費量を算出する。本応用例が採用されれば、より正確な前記トナー消費量および前記新トナー残量が算出される。

３ ：シート搬送機構
４ ：プリント処理装置
８ ：制御装置
８Ｘ ：操作装置
８Ｙ ：表示装置
８Ｚ ：タグ通信装置
８ａ ：主制御部
８ｂ ：プリント制御部
８ｃ ：トナー消費量算出部
８ｄ ：トナー残量算出部
８ｅ ：ギャップ実測値設定部
８ｆ ：係数導出部
８ｇ ：タグデータ処理部
８ｈ ：認証部
８ｉ ：警報処理部
８ｊ ：発注処理部
９ ：シート
１０ ：画像形成装置
４０ ：光走査ユニット
４１ ：感光体
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４３Ｐ ：現像電圧供給装置
４４ ：トナー補給ユニット
４４ａ ：電子タグ
４５ ：転写装置
４５Ｐ ：転写電圧供給装置
４６ ：クリーニング装置
４７ ：定着装置
８０ ：ＣＰＵ
８１ ：ＲＡＭ
８２ ：二次記憶装置
８３ ：通信装置
９０ ：トナー
１００ ：ネットワーク
１０１ ：シート収容部
３００ ：シート搬送路
４３０ ：現像ローラー
４４０ ：補給スクリュー
４５０ ：転写体
Ｄ０ ：係数データ
Ｄ１ ：ギャップ実測データ
Ｄ２ ：対象消費係数データ
Ｄ３ ：記録トナー残量データ
Ｄ４ ：記録認証データ
ＧＰ０ ：現像ギャップ
ＧＰ１ ：ギャップ実測値
Ｋ１ ：第１単位係数（トナー消費係数）
Ｋ１０ ：
Ｋ１０ ：第１対象単位係数（対象消費係数）
Ｋ２ ：第２単位係数（トナー消費係数）
Ｋ２０ ：第２対象単位係数（対象消費係数）
Ｋ３ ：トナー消費補正係数（トナー消費係数）
Ｋ３０ ：第３対象単位係数（対象消費係数）
ＶＤ０ ：現像バイアス電圧
ＶＤ１ ：現像バイアス実用値（現像バイアス電圧の実測値）

Claims (5)

1. プリント対象の画像データに基づく静電潜像が表面に形成される感光体と、
   前記感光体に対向配置されたトナー担持体を有し、前記トナー担持体を通じて前記感光体の表面にトナーを供給することによって前記静電潜像をトナー像へ現像する現像装置と、
   操作装置に対する入力操作に従って、前記感光体の表面と前記トナー担持体の表面との距離である現像ギャップの実測値を設定するギャップ実測値設定部と、
   前記現像ギャップとトナー消費係数との対応関係を表すデータを含む予め定められた係数データに基づいて、前記現像ギャップの実測値に対応する前記トナー消費係数である対象消費係数を導出する係数導出部と、
   前記画像データにおける描画対象画素の数と前記対象消費係数とを用いてトナー消費量を算出するトナー消費量算出部と、を備える画像形成装置。
2. 前記トナー消費係数は、前記画像データにおける前記描画対象画素の連続状況に応じた複数の単位係数を含み、
   前記係数導出部は、前記係数データに基づいて、前記現像ギャップの実測値に対応する前記複数の単位係数である複数の対象単位係数を導出し、
   前記トナー消費量算出部は、前記画像データの画像領域における前記描画対象画素の連続状況に応じた領域ごとに前記複数の対象単位係数の１つを選択し、選択した前記対象単位係数を用いて前記トナー消費量を算出する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像装置に補給される前記トナーを収容するトナー補給ユニットに設けられた電子タグと無線通信を行うタグ通信装置と、
   前記タグ通信装置を通じて、前記電子タグに記録されている記録トナー残量のデータおよび記録認証データを取得する記録データ取得部と、
   前記記録トナー残量および前記トナー消費量に応じて新トナー残量を算出するトナー残量算出部と、
   前記記録トナー残量のデータおよび前記記録認証データの組合せが予め定められた認証条件を満たすか否かを判定する条件判定部と、
   前記新トナー残量との組合せが前記認証条件を満たす新認証データを生成する認証データ生成部と、
   前記記録トナー残量のデータおよび前記記録認証データの組合せが前記認証条件を満たすと判定される場合に、前記タグ通信装置を通じて、前記電子タグにおける前記記録トナー残量のデータおよび前記記録認証データを、前記新トナー残量のデータおよび前記新認証データへ更新する記録データ更新部と、
   前記記録トナー残量のデータおよび前記記録認証データの組合せが前記認証条件を満たさないと判定される場合に警報処理を実行する警報処理部と、をさらに備える請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. ネットワークを通じて管理装置と通信する通信装置と、
   前記新トナー残量が予め定め設定されたしきい残量を下回るという条件を含む予め定められた発注条件が成立する場合に、前記記録トナー残量のデータおよび前記記録認証データの組合せが前記認証条件を満たすと判定されることを条件に、前記トナー補給ユニットの発注を指示するコマンドを、前記通信装置を通じて前記管理装置へ送信する発注処理部と、をさらに備える、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記係数データは、前記トナー担持体に印加される現像バイアス電圧と前記トナー消費係数との対応関係を表すデータをさらに含み、
   前記係数導出部は、前記係数データから前記現像ギャップの実測値と前記現像バイアス電圧の制御値もしくは実測値とに対応する前記対象消費係数を導出する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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