JP4662004B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機能、ファクシミリ機能、およびプリンタ機能などの複数のアプリケーション機能、原稿読みとり装置、画像処理装置、および給紙カセットなどから構成されるデジタル複写機などの画像形成装置に関するものであって、特にトナー消費量を枚数換算で表示できる機能を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来機において、ＯＡ機器やネットワークの普及、さらに複写機等のデジタル化により印刷装置を複数のセクションで共有し使用するケースが多くなってきている。このような場合では、用紙やトナーなどの消耗資材、メンテナンスフィ−などの費用をその使用実態に応じて各セクションごとに公平に分担する必要がある。そのためにも使用実態を正確に把握する必要が生じている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の技術では、用紙の使用枚数や印刷装置の使用時間を使用実態の判断材料とするものがほとんどであった。そのためトナーの使用量がどんなに大きく異なっても、同じ一枚、または時間として換算するしかなく、トナー消費量を考慮していない不公平な把握が発生するといった不具合が生じていた。またトナーの使用量は、トナー耐久性にも大きく影響するものであり、メンテナンス上の不具合も生じていた。
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、本発明においては、印刷される画素数を計測し、その計測画素数とある紙サイズの面積比率から求められる所定画素値との比較を行い、所定画素値より大きかった場合に所定のカウンタをアップしていく際のカウンタをユーザの使用する用紙に合わせた形に設定して実使用に合わせてトナー消費量を管理することをその目的とする。
【０００５】
また、本発明においては、印刷される画素数を計測し、その計測画素数とある紙サイズの面積比率から求められる所定画素値との比較を行い、所定画素値より大きかった場合に所定のカウンタをアップしていく際のカウンタをユーザの使用する出力内容に合わせた形に設定して実使用に合わせてトナー消費量を管理することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による画像形成装置においては、画像信号を処理して用紙にトナー印刷する印刷手段と、画像信号に基づいて印刷される画素数を計測する計測手段と、計測された画素数が設定された用紙サイズの面積比率から求められる所定の画素数を越えたとき所定のカウンタ値をアップさせることにより、トナー消費量を用紙枚数換算で算出できる演算手段と、を有する画像形成装置において、カウントアップ条件に使用する用紙サイズの設定を任意に変えられる用紙サイズ変更手段を設け、演算手段は、計測手段によって計測された画素数を、所定の面積比率に基づいた用紙サイズに対応する１枚当たりの画素数で割った商を用紙枚数カウント値に加算することにより用紙枚数を算出し、かつ、計測された画素数を１枚あたりの画素数で割ったときの余りを保持し、その余りを、計測手段による計測結果の画素数に足しあわせることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。
まず、以下の説明で共通に使用される用語の説明、定義を行う。
「画像読みとり装置」
デジタル複写機で用いられる「画像読みとり装置」は、光源を原稿に照射し、その反射光を「固体作像素子＝ＣＣＤ」で電気信号に変換し、必要な画像処理を行う機能を持った装置が使用されている。
【０００８】
「画像形成装置」
デジタル複写機で用いられる「画像形成装置」は、電気信号で送られた画像イメージを電子写真、感熱、熱転写、およびインクジェット等の手段により普通紙、感熱紙等に形成する装置である。
【０００９】
「拡張機能」または「アプリケーション（アプリと略す）」
デジタル複写機の大きな特徴は、画像を電気信号に変換して読み込み、電気信号を画像形成装置で復元することである。この時読みとった電気信号を様々に変化、伝達する手段を持つことにより複写機以外の分野に応用可能となる。前述のＦＡＸ、プリンタ以外にスキャナ、ファイルシステム等応用範囲は非常に広い。
これらの拡張機能を「アプリケーション」と表現する。
【００１０】
「ビデオ信号」
前述の「画像読みとり装置」で変換された画像の電気信号、「画像形成装置」へ入力される画像の電気信号、および画像の電気信号と同期をとるための信号をまとめて「ビデオ信号」と表現する。
【００１１】
「制御信号」または「コマンド」
「ビデオ信号」を「画像読みとり装置」、「画像形成装置」、および「アプリケーション」間でやりとりするためには、装置間で情報を伝達しあう必要がある。この手段を「制御信号」または「コマンド」発行と表現する。
【００１２】
「システム」、「システム制御」、および「システムコントローラ」
最近のデジタル複写機では、アプリを１つ登載するのみでなく複数アプリを同時登載するようになってきた。この様に一つの資源を共有するデジタル複写機を「システム」と表現し、このシステムを制御するコントローラを「システム制御」、または「システムコントローラ」と表現する。
【００１３】
「資源」または「リソース」
複数アプリから共有される機能ユニット単位を「資源」または「リソース」と表現する。前述のシステムコントローラは、このリソース単位でシステム制御を行っている。後述により説明する本発明の実施形態によるデジタル複写機で管理している資源は、「画像読みとり装置」、「画像形成装置」、「操作部」、「メモリ」、および「周辺機（ＤＦ＝原稿仕送り装置、ソータ等）」がある。
【００１４】
「差し込み出力」または「インタリーブ」
主に画像出力時の動作説明で用いられる。通常画像出力は、目的を同じくする一連の動作（＝１ジョブ）を完了するまで他の動作は実行しない。例えば最近のデジタル複写機では機能が複合され、複写機＋ＦＡＸまたはプリンタあるいはそれ以上の組み合わせを１台に集約している。しかし、そのほとんどが例えば複写機能が終了してからプリンタ出力に切り替えるように機能単位（＝ジョブ単位）の出力を行っている。
これに対して、１ジョブの出力に他のジョブ出力を差し込んで出力することを「インタリーブ」と表現する。例えば複写機の出力中に、プリンタ出力を機械動作を止めることなく実現する。
【００１５】
「初期設定」
よく使用する条件に合わせて、各機能の初期設定値を変更したり、操作の条件を設定すること。初期設定には複写機システム全般の機能の設定を行う「システム初期設定」とコピーモードの機能の設定に限定した「コピー初期設定」とファクシミリモードの機能の設定に限定した「ファックス初期設定」等とがある。例えば「システム初期設定」にはキー操作後、一定時間なにも操作を行わなかったときに電源を入れたときの状態に戻す「オートクリア時間の設定」等があり、「コピー初期設定」にはセットできるコピー枚数の上限を変更する「コピーセット枚数制限の設定」や、「片面→両面」コピーで、裏面の左とじ代幅の設定が可能な「両面コピー左とじ幅の設定」等がある。
「ファックス初期設定」には受信した時間を印字する機能を選択する「受信時刻印字の設定」や、よく使用する相手の電話番号を登録する「宛先登録」等がある。
【００１６】
次に、本発明の実施形態によるデジタル複写機システム制御について説明を行う。図１にデジタル複写機の外観図、図２に操作部（操作パネル）の概略図、図３にシステム・ソフト構成例を、図４にシステム・ハード構成例を示す。
【００１７】
まず、本発明を実現するための操作部の主だったキーの各名称を図２を用いて説明する。
２０１はプログラムモードの登録や呼び出しに用いられる「プログラム登録／呼び出しキー」、２０３は初期設定を行うときに使用される「初期設定キー」、２０４の［０１］から［２８］までのキーはファクシミリモードのプログラムの割り当てに使用される「ＦＡＸ用短縮キー群」、２０５の［０］から［９］間でのキーは種々の設定を行う他、コピーモードのプログラムの割り当てに使用される「テンキー」である。また、２０６の「アプリケーション切り替えキー」はコピー、ファックス、およびプリンタの各アプリケーションへの切り替えキーで、押下されたキーに相当するアプリケーションへ操作部表示権を譲渡する。
【００１８】
マルチタスク型のシステムを構成するためには、機能単位をリソースとして扱い、一つのリソースを複数アプリで共有するための管理を行う必要がある。この管理を行うのが図３に示すシステム制御層である。
図３におけるデバイス制御層は、システム制御層からのコマンド、制御信号等の論理的指示から、実際に装置を動かすためにクラッチ、センサ、およびモータ等の機械的入出力を駆動、入力する変換を行っている。
また図３におけるアプリケーション層は、拡張機能としてコピー、プリンタ、ＦＡＸ等の複数アプリがシステム制御層から提供される機能により共存可能となる層である。
【００１９】
図４のハード構成例では、アプリ毎にＣＰＵを持たせ、システム制御層、デバイス制御層を１ＣＰＵで制御しているが、各アプリ、システム制御、各リソースにＣＰＵをもたせシステム制御コントローラから各コントローラへのコマンドを制御信号線で伝達するハードウェアも考えられる。一方、キーカード機器は本体と制御信号線を介して接続され、本発明においてはシリアル通信を用いている。また、同図には、操作部の制御を行うための操作部制御バスがあるが、前述の制御信号線を用いたコマンドのやりとりで行うことも当然考えられる。このようにシステム・ハード構成は自由に構成されるため、図３の説明は特に限定しない。
【００２０】
システム制御層では、図５に示すようにアプリケーション層から見た場合、全てのアプリ個別に仮想リソースが存在するような機能を提供する。この機能によってアプリケーション層では特にシステム状態を管理する必要がなく、システム制御層では全てのアプリを同一条件で管理することが可能となる。すなわちアプリは使用したいリソースが発生した時点で、システム制御に使用要求を送る。システム制御ではその時点でのリソース使用状況から判断して要求元アプリに結果を送る。要求元アプリでは結果により実行可能判断し、可能であれば実行する。
基本的には同等の手順で実行権管理を行う。
【００２１】
図３のシステムでは、リソースは１つづつしかない。このためシステム制御ではアプリ毎の仮想リソース使用要求が競合した場合、実際のリソース使用権を渡すために排他制御または時分割割付を行う必要がある。排他制御を行うか時分割割付を行うかはリソースの種類、ユーザー設定により異なってくる。
【００２２】
図６、図７で補足説明をするが、普通幅の線で囲まれたリソースは仮想リソースであり、実行（操作部の場合は表示）権をとっていない状態で、太線で囲まれたリソースは実行権をとった状態を示す。
【００２３】
図６ではコピーアプリとプリンタアプリとでのインタリーブ動作を示している。コピーアプリは、「操作部」、「画像形成装置」、および「画像読みとり装置」のリソース全ての実行権をとって実行中である。この時プリンタアプリから「画像形成装置」リソースの使用要求のみがくると、ユーザ設定でインタリーブモード可能に設定されていると、システム制御は「画像形成装置」リソースを時分割割付制御する。時分割割付制御はリソースの実行権を複数アプリ間で動的に変更する。この結果「画像形成装置」からの出力は、コピーアプリ出力とプリンタアプリ出力が混在されて出力される。この間「画像形成装置」を停止することなく変更可能とすることにより両者の待ち時間を最小限に抑えられる。
【００２４】
図７ではファックスアプリが操作部の表示権を有し、プリンタアプリとファックスアプリの印刷動作の並列動作を示している。ファックスアプリは例えば、ファクシミリの送信モード等で、「操作部」と「画像読みとり装置」とのリソースのみを使用する場合で、一方プリンタアプリはプリンタ出力などの「画像形成装置」リソースのみが必要な場合である。このためファックスアプリとプリンタアプリとが同時にリソース要求してきても、リソースの競合が発生しないため、排他または時分割割り付けする必要なく両アプリの要求を受け入れることが可能である。したがって、プリンタアプリとファックスアプリとの動作は全く同時に行うことができる。
【００２５】
次に、図８で転写紙上に画像が形成され搬送される仕組みを説明する。
指定された給紙段から転写紙は給紙され、レジストセンサを経て、レジストローラにて画像の先端のタイミングを合わせるため、一時停止される。
一方、ＬＤユニットにて生成されるレーザ光はポリゴンミラーにより、画像の幅に広げられ、感光体上に潜像を形成し、現像器にて潜像の部分にトナーを付着させることにより画像を形成し、転写部へと送られる。レジスト部にて一時停止された用紙は感光体上の画像の先端が転写部に到達するタイミングを計ってレジスト部から搬送され、転写部にて転写紙上に画像を転写し、定着ユニットを通過する際に熱と圧力により定着され、排紙部から排紙される。
【００２６】
次に、図９で画素カウントを行う方法について説明する。例としてスキャナによる読みとり画像を転写紙に出力するコピー出力の場合を説明する。
スキャナ部にて読みとられたスキャナ画像はスキャナ制御ブロックを経て画像処理部に送られる。ここで必要な画像処理（γ変換や誤差拡散処理など）を施され、その後その画像は書き込み制御ブロックに送られる。書き込み制御ブロックでは後段のＬＤを光らせるためのデータづくりを行う。
【００２７】
書き込み制御ブロックは書き込みデータを扱っているため、ここで１画素を書き込み制御する毎に画素カウンタをひとつずつアップさせていく。ここではハードウエアを用いてカウントアップすることとする。制御ソフトでは１枚分の書き込み制御が終わったタイミングを見計らって画素カウンタ値を読み出すことにより１枚分に使用した画素の数を数えることができる。
【００２８】
次に、画素カウントから枚数単位のカウンタへのカウントアップ方法について図１０を用いて説明する。
まず、１枚当たりの標準的な用紙サイズおよび面積比率から１枚当たりの画素数をあらかじめ決めておく。本実施形態の説明では、仮に標準的な用紙サイズをＡ４、標準的な面積比率を全画像領域の６％、標準的な解像度を６００ＤＰＩに設定する。その際の１枚当たりの標準的な画素数は以下で計算できる。

【００２９】
紙を搬送させ、画像を出力させるプリント部の制御においては用紙の搬送状態、画像の出力状態は常に把握できる。そこで、１枚のプリント出力（ここではどのアプリからの出力かは問わない）がある度にその１枚出力の画像書き込みが終わった頃のタイミングを見計らい、出力された画素カウントを読みに行く。
【００３０】
ここで、出力された画素カウント値を上述の標準的な画素数で割って標準的な画素数の用紙何枚分の出力が今回あったのか計算し、その値をトナー消費量カウンタに追加する。その際、画素数に余りが出ることもあるが、その値は保持しておき、次回の画素カウント時に足しあわせて計算するようにする（累積の画素数に対してトナー消費量カウンタをアップさせるようにする）。
【００３１】
こうしてカウントされていくトナー消費量カウンタは、標準的な画素数の出力をずっと行っていると仮定したときに何枚の用紙が搬送されたのかという枚数管理のカウンタ値となる。
画像制御装置のトナー量はこのように標準チャート何枚分という規定がされている場合が多く、トナー消費量のカウンタ値として枚数管理のカウンタ値は使い勝手がよい。
【００３２】
本実施形態の構成例１は、画素カウント値によりトナー消費量のカウンタをアップさせる際に使用しているパラメータのうち用紙サイズに関する部分を任意に変更できるようにしたものである。こうすることにより、ユーザの実使用に合わせて、例えばＡ４を主に使用しているのであればＡ４サイズ換算のトナー消費量カウンタ、Ｂ５サイズを主に使用しているのであればＢ５サイズ換算のトナー消費量カウンタとすることができる。
【００３３】
この方式による１枚当たりの画素カウント数は以下のような計算方法になる。

【００３４】
本実施形態の構成例２は、画素カウント値によりトナー消費量のカウンタをアップさせる際に使用しているパラメータのうち面積比率に関する部分を任意に変更できるようにしたものである。こうすることにより、文字だけのデータを出力しているようなユーザには面積比率を小さく、画像を含むトナー消費量の多いデータを多く出力しているようなユーザには面積比率を大きく設定することでユーザの実使用に合わせることが可能となる。
【００３５】
この方式による１枚当たりの画素カウント数は以下のような計算方法になる。

【００３６】
【発明の効果】
本実施形態の構成例１によれば、ユーザのよく使用する用紙サイズで換算された実使用に近い画素カウンタによる枚数換算のトナー消費量カウンタを設定することができる。本実施形態の構成例２によれば、ユーザのよく出力するデータ量に合わせて換算された実使用に近い画素カウンタによる枚数換算のトナー消費量カウンタを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による画像形成装置であるデジタル複写機の外観図である。
【図２】操作部（操作パネル）の概略を示す構成図である。
【図３】システム・ソフト構成例を示すブロック図である。
【図４】システム・ハード構成例を示すブロック図である。
【図５】アプリケーション層とシステム制御層との関係を示すブロック図である。
【図６】コピーアプリとプリンタアプリとのインタリーブ動作を示すブロック図である。
【図７】ＦＡＸアプリとプリンタアプリとの並列動作を示すブロック図である。
【図８】デジタル複写機を示す構成図である。
【図９】画像データの流れを示すフローチャートである。
【図１０】画素カウンタから枚数単位のカウンタへのカウントアップ方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０１ プログラム登録／呼び出しキー
２０２ 割り込みキー
２０３ 初期設定キー
２０４ ＦＡＸ用短縮キー
２０５ テンキー
２０６ アプリケーション切り替えキー

Claims (2)

1. 画像信号を処理して用紙にトナー印刷する印刷手段と、前記画像信号に基づいて印刷される画素数を計測する計測手段と、計測された前記画素数が設定された用紙サイズの面積比率から求められる所定の前記画素数を越えたとき所定のカウンタ値をアップさせることにより、トナー消費量を用紙枚数換算で算出できる演算手段と、を有する画像形成装置において、
   カウントアップ条件に使用する前記用紙サイズの設定を任意に変えられる用紙サイズ変更手段を設け、
   前記演算手段は、
   前記計測手段によって計測された画素数を、所定の面積比率に基づいた用紙サイズに対応する１枚当たりの画素数で割った商を用紙枚数カウント値に加算することにより用紙枚数を算出し、
   かつ、前記計測された画素数を前記１枚あたりの画素数で割ったときの余りを保持し、当該余りを、前記計測手段による計測結果の画素数に足しあわせることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カウントアップ条件に使用する前記面積比率を任意に変えられる面積比率変更手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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