JP6057873B2 - Image forming apparatus and toner amount calculation method - Google Patents
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本発明は、画像形成装置およびトナー量算出方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and a toner amount calculation method.
プリンター、複合機などといった電子写真方式の画像形成装置は、トナーカートリッジからトナーを取り出して画像を形成する。このような電子写真方式の画像形成装置には、トナー消費量を測定するものがある。通常、トナー消費量は、画像データや、トナーをトナーカートリッジから搬送する装置の動作回数などから、間接的に測定される(例えば特許文献1参照)。 An electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a multifunction peripheral forms an image by taking out toner from a toner cartridge. Some of such electrophotographic image forming apparatuses measure toner consumption. Usually, the toner consumption amount is indirectly measured from image data, the number of operations of a device that transports toner from a toner cartridge, and the like (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の装置では、トナー消費量が所定の値に達するまでの期間(第1期間)においては、トナーを搬送する装置の動作回数および動作時間に基づいてトナー消費量が計算され、トナー消費量が所定の値に達した後の期間(第2期間)においては、トナーを搬送する装置の動作回数および動作時間に基づき計算されるトナー消費量を、画像内のドット数や画像データのデータ値に基づき計算されるトナー消費量で補正する。
In the apparatus described in
また、別の装置では、第1期間において得られたトナー消費量に基づいて、第2期間でのトナー消費量を算出する計算式における係数を補正している(例えば特許文献2参照)。 In another apparatus, the coefficient in the calculation formula for calculating the toner consumption amount in the second period is corrected based on the toner consumption amount obtained in the first period (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、トナーを搬送する装置の動作回数および動作時間に基づいて計算したトナー消費量に基づいて、トナー消費量を算出する計算式における係数を決定する場合、トナーのブロッキングなどに起因してトナー消費量がばらつくため、係数が誤って決定されてしまい、継続的にトナー消費量が誤って測定されてしまう可能性がある。 However, when determining the coefficient in the calculation formula for calculating the toner consumption based on the toner consumption calculated based on the number of operations and the operation time of the apparatus that transports the toner, the toner consumption is caused by toner blocking or the like. Since the amount varies, the coefficient is erroneously determined, and there is a possibility that the toner consumption is continuously measured erroneously.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、トナーを搬送する装置の動作回数および動作時間に基づいて計算したトナー消費量に基づいて、トナー消費量を算出する計算式におけるパラメーター値を決定する場合において、継続的にトナー消費量が誤って測定されてしまう可能性を低くする画像形成装置およびトナー量算出方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and parameter values in a calculation formula for calculating a toner consumption amount based on a toner consumption amount calculated based on the number of operations and an operation time of an apparatus that transports toner. In the case of determining the toner amount, the object is to obtain an image forming apparatus and a toner amount calculation method that reduce the possibility that the toner consumption amount will be erroneously measured continuously.
本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部の動作回数または動作時間に基づいてトナー消費量を計算する第1計算方法でトナー消費量を計算する第1計算部と、所定の切換条件が満足された後、画像データにおける複数の画素属性についてのデータ値と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとに基づく所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第2計算方法でトナー消費量を計算する第2計算部と、前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第2計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を繰り返し計算する第3計算部とを備える。そして、前記第3計算部は、前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れた場合、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて前記計算式におけるパラメーターの値を計算し、キャリブレーション後に計算した前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れたときには、前記切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、前記第1計算部による前記第1計算方法から前記第2計算部による前記第2計算方法へ早期に切り替える。 An image forming apparatus according to the present invention includes: a first calculation unit that calculates a toner consumption amount by a first calculation method that calculates a toner consumption amount based on the number of operations or operation time of a toner conveyance unit that conveys toner from a toner cartridge ; After the predetermined switching condition is satisfied, the second calculation for calculating the toner consumption according to a predetermined calculation formula based on the data values for the plurality of pixel attributes in the image data and the parameters for each of the plurality of pixel attributes. a second calculator for calculating a preparative toner consumption in the process, the first based on the toner consumption amount calculated by the calculation method, a third repeatedly calculating the values of parameters in the equation of the second calculation method And a calculation unit. The third calculation unit causes the calculation to be performed when the parameter value is out of a predetermined allowable range, and the calculation formula is calculated based on the toner consumption calculated by the first calculation method after the calibration. When the parameter value calculated after calibration deviates from a predetermined allowable range, the toner consumption is calculated even before the switching condition is satisfied. An early switch is made from the first calculation method by the calculation unit to the second calculation method by the second calculation unit.
本発明に係るトナー量算出方法は、トナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部の動作回数または動作時間に基づいてトナー消費量を計算する第1計算方法でトナー消費量を計算する第1計算ステップと、所定の切換条件が満足された後、画像データにおける複数の画素属性についてのデータ値と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとに基づく所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第2計算方法でトナー消費量を計算する第2計算ステップと、前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第2計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第3計算ステップとを備える。そして、前記第3計算ステップにおいて、前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れた場合、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて前記計算式におけるパラメーターの値を計算し、キャリブレーション後に計算した前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れたときには、前記切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、前記第1計算ステップによる前記第1計算方法から前記第2計算ステップによる前記第2計算方法へ早期に切り替える。 A toner amount calculation method according to the present invention includes a first calculation step of calculating a toner consumption amount by a first calculation method for calculating a toner consumption amount based on the number of operations or operation time of a toner conveyance unit that conveys toner from a toner cartridge. And after a predetermined switching condition is satisfied, a second calculation unit calculates toner consumption according to a predetermined calculation formula based on data values for a plurality of pixel attributes in the image data and parameters for each of the plurality of pixel attributes . a second calculation step of calculating a preparative toner consumption calculation method, based on the toner consumption amount calculated by the first calculation method, a third for calculating the value of a parameter in the formula for the second calculation method A calculation step. In the third calculation step, when the parameter value is out of a predetermined allowable range, calibration is executed, and the calculation formula is calculated based on the toner consumption calculated by the first calculation method after calibration. When the parameter value calculated after calibration deviates from a predetermined allowable range, the toner consumption is calculated even before the switching condition is satisfied. Switching from the first calculation method according to the calculation step to the second calculation method according to the second calculation step at an early stage.
本発明によれば、パラメーター値のばらつきが検出された時点で、トナー消費量の計算方法を第1計算方法から第2計算方法へ早期に切り替えるため、切換条件が満足されるまで継続して第1計算方法でトナー消費量を計算した場合に比べ、トナー消費量が正確に測定される。 According to the present invention, when the variation of the parameter value is detected, the toner consumption calculation method is switched from the first calculation method to the second calculation method at an early stage. Compared to the case where the toner consumption amount is calculated by one calculation method, the toner consumption amount is accurately measured.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。 FIG. 1 is a side view showing a part of a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is an apparatus having an electrophotographic printing function, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine.
この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム1a〜1d、露光装置2および現像ユニット3a〜3dを有する。感光体ドラム1a〜1dは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の感光体である。感光体ドラム1a〜1dは、例えばアモルファスシリコン製である。
The image forming apparatus of this embodiment has a tandem color developing device. The color developing device includes photosensitive drums 1a to 1d, an
露光装置2は、感光体ドラム1a〜1dへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム1a〜1dの回転方向(副走査方向)に垂直な方向(主走査方向)に走査される。露光装置2は、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム1a〜1dへ導く光学素子(レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど)を含むレーザースキャニングユニットを有する。
The
さらに、感光体ドラム1a〜1dの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、1次転写後に、感光体ドラム1a〜1d上の残留トナーを除去し、除電器は、1次転写後に、感光体ドラム1a〜1dを除電する。 Further, around the photosensitive drums 1a to 1d, a charger such as a scorotron, a cleaning device, a static eliminator and the like are arranged. The cleaning device removes residual toner on the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer, and the static eliminator neutralizes the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer.
現像ユニット3a〜3dは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム1a〜1dへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム1a〜1d上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、図示せぬモーターなどの駆動装置によって動作するトナー搬送部によって、トナーホッパーから現像器へ搬送される。 The developing units 3a to 3d attach the toner cartridge filled with toners of four colors of cyan, magenta, yellow and black, and the toner conveyed from the toner hopper in the toner cartridge to the photosensitive drums 1a to 1d. A developing unit, and the toner is attached to the electrostatic latent images on the photosensitive drums 1a to 1d to form a toner image. The toner is transported from the toner hopper to the developing device by a toner transport unit that is operated by a driving device such as a motor (not shown).
感光体ドラム1aおよび現像ユニット3aにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム1bおよび現像ユニット3bにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム1cおよび現像ユニット3cにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム1dおよび現像ユニット3dにより、ブラックの現像が行われる。
The photosensitive drum 1a and the developing unit 3a develop magenta, the photosensitive drum 1b and the developing unit 3b develop cyan, and the photosensitive drum 1c and the developing unit 3c develop yellow. Then, black development is performed by the photosensitive drum 1d and the developing
中間転写ベルト4は、感光体ドラム1a〜1dに接触し、感光体ドラム1a〜1d上のトナー画像を1次転写される環状の像担持体(中間転写体)である。中間転写ベルト4は、駆動ローラー5に張架され、駆動ローラー5からの駆動力によって、感光体ドラム1dとの接触位置から感光体ドラム1aとの接触位置への方向へ周回していく。
The
転写ローラー6は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト4に接触させ、中間転写ベルト4上のトナー画像を用紙に2次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器9へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
The
ローラー7は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト4に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト4に残ったトナーを除去する。
The roller 7 has a cleaning brush, and the cleaning brush is brought into contact with the
センサー8は、中間転写ベルト4に光線を照射し、中間転写ベルト4の表面またはその表面上のトナーパターンからの反射光を検出する。例えば、センサー8は、階調および最大トナー濃度のキャリブレーションの際に、中間転写ベルト4の所定の領域に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図2に示すように、この画像形成装置は、通信装置11と、演算処理装置12と、印刷装置13とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the image forming apparatus includes a
通信装置11は、ネットワークや周辺機器インターフェースを介してホスト装置に接続可能であって、所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。
The
また、演算処理装置12は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを有するコンピューターであり、図示せぬ記憶装置、ROMなどからRAMへプログラムをロードし、そのプログラムをCPUで実行することにより、各種処理部を実現する。
The
また、印刷装置13は、図1に示すような機械的構成で原稿画像を印刷する内部デバイスである。
The
画像形成装置の起動後に、各種プログラムが演算処理装置12により適宜実行される。この実施の形態では、演算処理装置12により、図示せぬオペレーティングシステム、通信処理部21、印刷要求処理部22、画像処理部23、コントローラー24、トナー消費量計算部25などの処理部が実現される。
After the image forming apparatus is activated, various programs are appropriately executed by the
通信処理部21は、通信装置11を制御してホスト装置などとデータ通信を実行する処理部である。例えば、通信処理部21は、ホスト装置から印刷要求としての原稿データを受信する。
The
また、印刷要求処理部22は、操作パネルに対するユーザー操作に基づく印刷要求やホスト装置から供給される印刷要求を受け付け、その要求に応じた印刷ジョブを実行させる。例えば、ホスト装置から、PDL(Page Description Language)、PDF(Portable Document Format)などの所定のデータ形式の原稿データが印刷要求として受信されると、印刷要求処理部22は、その原稿データから画像データを生成する。この画像データは、ビットマップデータであり、ホスト装置からビットマップデータの原稿データが受信されると、印刷要求処理部22は、その原稿データをそのまま画像データとする。
The print
また、画像処理部23は、その画像データに対して所定の画像処理を実行し、印刷データ(例えば色ごとに2値化された印刷画像データ)を生成する。画像処理部23は、画素属性判定部31と、スクリーン処理部32とを有する。
The
画素属性判定部31は、その画像データにおける各画素の属性データなどから各画素の画素属性を特定し、画像データにおける文字領域、階調領域(写真などの中間調を有する領域)などを特定する。
The pixel
スクリーン処理部32は、所定のスクリーン方法で印刷データを生成する。スクリーン処理部32は、画素属性判定部31に特定される画素属性に応じてスクリーン方法を変更するようにしてもよい。
The
また、コントローラー24は、印刷装置13などの内部デバイスを監視および制御する処理部である。コントローラー24は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび1次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置2を制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム1a〜1dと現像ユニット3a〜3dとの間にそれぞれ印加され、1次転写バイアスは、感光体ドラム1a〜1dと中間転写ベルト4との間にそれぞれ印加される。特に、コントローラー24は、上述のトナー搬送部を動作させる駆動装置を制御し、現像ユニット3a〜3dにおけるトナー搬送を制御している。
The
また、トナー消費量計算部25は、印刷装置13による印刷に伴うトナー消費量を計算する。さらに、トナー消費量計算部25は、そのトナー消費量からトナーカートリッジ内のトナー残量を計算する。さらに、トナー消費量計算部25は、トナー消費量やトナー残量を、図示せぬ操作パネルに表示させたり、トナー残量が少なくなったときに警告メッセージを図示せぬ操作パネルに表示させたりする。
Further, the toner
トナー消費量計算部25は、第1計算部41、第2計算部42、および係数計算部43を有する。
The toner consumption
第1計算部41は、所定の切換条件が満足されるまで、第1計算方法でトナー消費量を繰り返し計算する。この実施の形態1では、第1計算方法は、トナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部の動作回数または動作時間(動作時間の積算値)に基づいてトナー消費量を計算する方法である。また、この実施の形態1では、切換条件は、第1計算方法で計算されたトナー消費量の積算値が所定の閾値(例えばトナーカートリッジのトナー総量の90%)に達することであって、その所定の閾値は、トナー供給時間とトナー消費量の積算値とが略比例する範囲内の値であり、予め実験などにより決定される。
The
第2計算部42は、所定の切換条件が満足された後、第2計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する。実施の形態1では、第2計算部42は、画像データにおける複数の画素属性についてのデータ値(スクリーン処理前の画像データの画素値、またはスクリーン処理後のドットの有無)と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとに基づいてトナー消費量を計算する。より具体的には、実施の形態1では、第2計算部42は、画像データにおける複数の画素属性についての印字率と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーター(つまり、係数)との積の和に基づいてトナー消費量を計算する。なお、各画素の画素属性は、例えば、画像データに含まれる属性データに基づき画素属性特定部31により特定される。
The
実施の形態1では、複数の画素属性の数は2であり、複数の画素属性のうちの1つは、文字属性であり、他の1つは、階調属性である。また、実施の形態1では、複数の測定期間の数は、複数の画素属性の数と同一(つまり、2)とされる。また、実施の形態1では、複数の測定期間のそれぞれの長さは、第1計算方法で計算されたトナー消費量の変動周期より十分長くなるように設定される。なお、複数の画素属性の数は、3以上でもよい。また、複数の測定期間の数は、複数の画素属性の数より多くてもよい。
In the first embodiment, the number of the plurality of pixel attributes is 2, one of the plurality of pixel attributes is a character attribute, and the other is a gradation attribute. In the first embodiment, the number of measurement periods is the same as the number of pixel attributes (that is, 2). In
係数計算部43は、第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、第2計算方法の計算式におけるパラメーターの値を繰り返し計算する。実施の形態1では、パラメーターは、第2計算部42により使用される各画素属性についての係数である。実施の形態1では、係数計算部43は、複数の測定期間において複数の画素属性についてのデータ値を計算し、測定期間において第1計算方法で計算されたトナー消費量と複数の測定期間に対応して計算されたデータ値とから、パラメーターの値を計算する。より具体的には、係数計算部43は、複数の測定期間において複数の画素属性についての印字率を計算し、測定期間において第1計算方法で計算されたトナー消費量と複数の測定期間に対応して計算された印字率とから、パラメーターの値を計算する。
The
また、係数計算部43は、パラメーターの値が所定の許容範囲から外れた場合、コントローラー24などに階調および最大トナー濃度のキャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて計算式におけるパラメーターの値を計算し、キャリブレーション後に計算したパラメーターの値が所定の許容範囲から外れたときには、上述の切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、第1計算部41による第1計算方法から第2計算部42による第2計算方法へ早期に切り替える。
Further, when the parameter value is out of a predetermined allowable range, the
なお、トナー消費量の計算が、第1計算部による第1計算方法から第2計算部による第2計算方法へ早期に切り替えられた場合、第2計算部42は、過去に計算されたパラメーターの値の平均値を計算式におけるパラメーターの値として使用して第2計算方法でトナー消費量を計算する。また、パラメーターの値が所定の許容範囲内に入らなかった場合、第2計算部42は、実験で得られたパラメーターの値を計算式におけるパラメーターの値として使用して第2計算方法でトナー消費量を計算する。
In addition, when the calculation of the toner consumption is switched from the first calculation method by the first calculation unit to the second calculation method by the second calculation unit at an early stage, the
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus will be described.
図3は、トナー搬送部の動作時間の積算値と、単位動作時間あたりのトナー搬送部によるトナー供給量との関係を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the integrated value of the operation time of the toner conveyance unit and the amount of toner supplied by the toner conveyance unit per unit operation time.
現像ユニット3a〜3dでは、トナーカートリッジから現像器へトナーが供給される。トナー搬送部は、1回の動作で、所定の動作時間だけトナー搬送動作を行い、トナーをトナーカートリッジから現像器へ供給する。この1回の動作で供給されるトナー量は、トナー残量が多いときには、多少の変動はあるもののほぼ一定であるが、トナー残量が少なくなると、トナー残量が少なくなるにつれて少なくなっていくとともに、変動が大きくなる。 In the developing units 3a to 3d, toner is supplied from the toner cartridge to the developing device. The toner transport unit performs the toner transport operation for a predetermined operation time in one operation, and supplies the toner from the toner cartridge to the developing device. The amount of toner supplied in one operation is almost constant when there is a large amount of remaining toner, but it is almost constant, but as the remaining amount of toner decreases, it decreases as the remaining amount of toner decreases. At the same time, the fluctuation increases.
このため、トナー残量が多いときには、第1計算部41が、トナー搬送部の動作回数または動作時間の情報をコントローラー24から取得して、第1計算方法でトナー消費量を計算する。第1計算方法で正確にトナー消費量を計算している間に、係数計算部43は、第2計算方法で使用するパラメーターの値を計算する。一方、トナー残量が少ないときには、第2計算部42が、スクリーン処理前またはスクリーン処理後の画像データに基づいて、係数計算部43により計算されたパラメーター値を使用して第2計算方法でトナー消費量を計算する。
For this reason, when the remaining amount of toner is large, the
図4は、実施の形態1に係る画像形成装置によるトナー消費量の計算について説明するフローチャートである。図5は、実施の形態1におけるパラメーターの値の計算方法を説明する図である。 FIG. 4 is a flowchart illustrating toner consumption calculation performed by the image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining a parameter value calculation method according to the first embodiment.
まず、トナーカートリッジの交換時など、トナーカートリッジのトナー残量が100%のときに、第1計算部41が、トナー消費量の積算値をゼロにリセットし、第1計算方法によるトナー消費量の計算を開始する(ステップS1)。これ以降、印刷装置13が印刷動作や濃度補正などのトナー消費を伴う動作を行うたびに、第1計算部41が、その動作についてのトナー消費量を計算し、そのトナー消費量に基づいて、トナー消費量の積算値およびトナー残量の値を更新する。
その後、係数計算部43は、第1計算部41により計算されるトナー消費量の積算値を監視し、そのトナー消費量の積算値が所定の値になると、第1測定期間における印字率測定を開始する(ステップS2)。
First, when the toner remaining amount of the toner cartridge is 100%, such as when the toner cartridge is replaced, the
Thereafter, the
係数計算部43は、第1測定期間における印字率測定の開始時点のトナー消費量の積算値を記憶しておき、トナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値To(例えば50グラム)に達するまで、第1測定期間における印字率測定を継続する。このとき、図5に示すように、係数計算部43は、画素属性ごとに、スクリーン処理後の画像データ(印刷データ)におけるドット数などから各ページの印字率を計算する(ステップS3)。つまり、文字属性領域の印字率X1iと、階調属性領域の印字率Y1iとが計算される。
The
そして、係数計算部43は、そのトナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値Toに達すると、第1測定期間における印字率測定を終了する(ステップS4)。係数計算部43は、第1測定期間における文字属性領域および階調属性領域についての印字率の総和Xt1,Yt1を計算する。
Then, when the increase amount of the integrated value of the toner consumption reaches a predetermined threshold value To, the
第1測定期間の終了後、トナー消費量の積算値が所定の値になると、係数計算部43は、第2測定期間における印字率測定を開始し(ステップS5)、各画素属性についての印字率を測定していき(ステップS6)、第2測定期間開始時からのトナー消費量の積算値の増加量が所定の閾値To(例えば50グラム)に達すると、第2測定期間における印字率測定を終了する(ステップS7)。係数計算部43は、第2測定期間における文字属性領域および階調属性領域についての印字率の総和Xt2,Yt2を計算する。
When the integrated value of the toner consumption reaches a predetermined value after the end of the first measurement period, the
そして、係数計算部43は、第2測定期間の終了後、上述の閾値Toと、第1測定期間における各画素属性についての印字率の総和Xt1,Yt1と、第2測定期間における各画素属性についての印字率の総和Xt2,Yt2とに基づいて、図5に示すように、第2計算方法における印字率からトナー消費量を計算するための計算式におけるパラメーター(ここでは係数a,b)の値を計算する(ステップS8)。
Then, after the end of the second measurement period, the
ここで、係数計算部43は、係数a,bの値が所定の許容範囲外か否かを判定する(ステップS9)。
Here, the
例えば、実験により得られた係数a,bの基準値がa=0.03,b=0.07である場合、係数aの許容範囲は、0.02〜0.05とされ、係数bの許容範囲は、0.06〜0.10とされる。 For example, when the reference values of the coefficients a and b obtained by experiments are a = 0.03 and b = 0.07, the allowable range of the coefficient a is 0.02 to 0.05, and the coefficient b The allowable range is 0.06 to 0.10.
係数a,bの値がいずれも許容範囲内である場合、係数計算部43は、トナー消費量の積算値が所定の基準値に到達したか否かを判定する(ステップS10)。トナー消費量の積算値が所定の基準値に到達していない場合、ステップS2に戻る。
When the values of the coefficients a and b are both within the allowable range, the
一方、係数a,bの値の少なくとも一方が所定の許容範囲外である場合、係数計算部43は、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に、ステップS2〜S8の処理と同様の処理が実行される(ステップS12)。そして、係数計算部43は、キャリブレーション後に計算された係数a,bの値が所定の許容範囲外か否かを判定する(ステップS13)。
On the other hand, when at least one of the values of the coefficients a and b is outside the predetermined allowable range, the
キャリブレーション後に計算された係数a,bの値が所定の許容範囲外である場合、係数計算部43は、係数値のばらつきが大きいと判定し、トナー消費量の計算を、第1計算部41による第1計算方法から第2計算部42による第2計算方法へ早期に切り替える(ステップS14)。
When the values of the coefficients a and b calculated after the calibration are out of the predetermined allowable range, the
キャリブレーション後に計算された係数a,bの値が所定の許容範囲内である場合、係数計算部43は、ここでは係数値のばらつきが大きいとは判定せず、ステップS10に移行する。
When the values of the coefficients a and b calculated after the calibration are within a predetermined allowable range, the
その後、ステップS10において、係数計算部43は、トナー消費量の積算値が所定の基準値に到達したと判断すると、トナー消費量の計算を、第1計算部41による第1計算方法から第2計算部42による第2計算方法へ切り替える(ステップS14)。この場合、第2計算方法における係数a,bとしては、最後に測定されたもの、または上述と同様の平均値が使用される。
Thereafter, in step S10, when the
トナー消費量の計算が、第1計算部41による第1計算方法から第2計算部42による第2計算方法へ切り替えられると、第2計算部42が、トナー消費量の計算を開始する。第2計算部42は、トナーカートリッジのトナー残量がゼロになるかトナーカートリッジが交換されるまで、画素属性ごとに各ページの印字率を次式に従って計算し、その印字率、および係数計算部43により計算されたパラメーター値に基づいて、各ページのトナー消費量を計算し、そのトナー消費量でトナー消費量の積算値を更新していく(ステップS15)。
When the calculation of the toner consumption amount is switched from the first calculation method by the
T=a×X+b×Y T = a × X + b × Y
ただし、Tは1ページのトナー消費量であり、Xは文字属性領域の印字率であり、Yは階調属性領域の印字率である。 However, T is the toner consumption amount of one page, X is the printing rate of the character attribute area, and Y is the printing rate of the gradation attribute area.
以上のように、上記実施の形態1によれば、第1計算部41は、所定の切換条件が満足されるまで、第1計算方法でトナー消費量を繰り返し計算し、第2計算部42は、その切換条件が満足された後、第2計算方法で所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する。係数計算部43は、第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、第2計算方法におけるパラメーターの値を繰り返し計算する。そして、係数計算部43は、パラメーターの値が許容範囲から外れた場合、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて計算式におけるパラメーターの値を計算し、そのパラメーターの値がその許容範囲から外れたときには、上述の切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、第1計算部41による第1計算方法から第2計算部42による第2計算方法へ早期に切り替える。
As described above, according to the first embodiment, the
これにより、パラメーター値のばらつきが検出された時点で、トナー消費量の計算方法を第1計算方法から第2計算方法へ早期に切り替えるため、切換条件が満足されるまで継続して第1計算方法でトナー消費量を計算した場合に比べ、トナー消費量が正確に測定される。
Thus, when the parameter value variation is detected, the toner consumption calculation method is switched from the first calculation method to the second calculation method at an early stage. Therefore, the first calculation method is continued until the switching condition is satisfied. Compared with the case where the toner consumption amount is calculated in
実施の形態2.
実施の形態1では、トナー消費量計算部25においてスクリーン処理後の画像データ(印刷データ)から印字率が計算されるが、実施の形態2に係る画像形成装置では、トナー消費量計算部25においてスクリーン処理前の画像データの画素値から印字率が計算される。なお、実施の形態2に係る画像形成装置の構成およびその他の動作については実施の形態1のものと同様であるので、その説明を省略する。
In the first embodiment, the toner
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。 Each embodiment described above is a preferred example of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
例えば、上記の各実施の形態では、本発明をカラー画像形成装置に適用しているが、モノクロ画像形成装置に適用することも勿論可能である。 For example, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a color image forming apparatus. However, it is of course possible to apply the present invention to a monochrome image forming apparatus.
また、上記の各実施の形態では、画素属性は、文字属性と階調属性の2つであるが、文字属性とベクター図形属性と階調属性の3つとしてもよい。その場合、パラメーターの数が3つとなり、文字属性、ベクター図形属性、および階調属性の印字率の一次結合でトナー消費量が計算される。パラメーター数が3であるので、上述の測定期間は、3以上設定される。 Further, in each of the above embodiments, the pixel attributes are two of the character attribute and the gradation attribute, but may be three of the character attribute, the vector graphic attribute, and the gradation attribute. In this case, the number of parameters is three, and the toner consumption amount is calculated by linear combination of the printing rates of the character attribute, the vector graphic attribute, and the gradation attribute. Since the number of parameters is 3, the above-described measurement period is set to 3 or more.
また、上記の各実施の形態において、複数の画素属性における階調属性についてのパラメーター(上述のb)の値は固定とし、第2計算部42は、残りの1または複数の画素属性(例えば文字属性)についてのデータ値と残りの1または複数の画素属性についてのパラメーターとに基づいてトナー消費量を計算し、係数計算部43は、1または複数の測定期間のそれぞれにおいて計算された残りの1または複数の画素属性についてのデータ値と、1または複数の測定期間のそれぞれにおいて第1計算方法で計算されたトナー消費量とから、残りの1または複数の画素属性についてのパラメーターの値を計算する。これにより、トナー濃度の階調特性について濃度補正を行う画像形成装置において、階調属性の画素については、その濃度補正の結果に基づくパラメーター値を使用することで、より正確にトナー消費量が測定される。
In each of the above embodiments, the value of the parameter (b) described above for the gradation attribute in a plurality of pixel attributes is fixed, and the
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, an electrophotographic image forming apparatus.
41 第1計算部
42 第2計算部
43 係数計算部(第3計算部の一例)
41
Claims (3)
トナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部の動作回数または動作時間に基づいてトナー消費量を計算する第1計算方法でトナー消費量を繰り返し計算する第1計算部と、
所定の切換条件が満足された後、画像データにおける複数の画素属性についてのデータ値と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとに基づく所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第2計算方法でトナー消費量を計算する第2計算部と、
前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第2計算方法の前記計算式における前記パラメーターの値を繰り返し計算する第3計算部とを備え、
前記第3計算部は、前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れた場合、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて前記計算式におけるパラメーターの値を計算し、キャリブレーション後に計算した前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れたときには、前記切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、前記第1計算部による前記第1計算方法から前記第2計算部による前記第2計算方法へ早期に切り替えること、
を特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that performs printing using toner,
A first calculation unit that repeatedly calculates toner consumption by a first calculation method that calculates toner consumption based on the number of operations or operation time of a toner conveyance unit that conveys toner from a toner cartridge ;
A second calculation method for calculating toner consumption according to a predetermined calculation formula based on data values for a plurality of pixel attributes in the image data and parameters for each of the plurality of pixel attributes after a predetermined switching condition is satisfied. a second calculator for calculating a preparative toner consumption in,
The first, based on the toner consumption amount calculated by the calculation method, and a third calculation unit for calculating repeatedly a value of the parameters in the equation of the second calculation method,
The third calculation unit performs calibration when the value of the parameter is out of a predetermined allowable range, and sets the parameter in the calculation formula based on the toner consumption calculated by the first calculation method after calibration. When the parameter value calculated after the calibration is out of a predetermined allowable range, the toner consumption amount is calculated even before the switching condition is satisfied. Early switching from the first calculation method according to the second calculation method by the second calculation unit;
An image forming apparatus.
所定の切換条件が満足された後、画像データにおける複数の画素属性についてのデータ値と複数の画素属性のそれぞれのついてのパラメーターとに基づく所定の計算式に従ってトナー消費量を計算する第2計算方法でトナー消費量を計算する第2計算ステップと、
前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて、前記第2計算方法の前記計算式におけるパラメーターの値を計算する第3計算ステップと、
を備え、
前記第3計算ステップにおいて、前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れた場合、キャリブレーションを実行させ、キャリブレーション後に前記第1計算方法で計算されるトナー消費量に基づいて前記計算式におけるパラメーターの値を計算し、キャリブレーション後に計算した前記パラメーターの値が所定の許容範囲から外れたときには、前記切換条件が満足される前であっても、トナー消費量の計算を、前記第1計算ステップによる前記第1計算方法から前記第2計算ステップによる前記第2計算方法へ早期に切り替えること、
を特徴とするトナー量算出方法。 A first calculation step of calculating a toner consumption amount by a first calculation method for calculating a toner consumption amount based on the number of operations or the operation time of a toner conveying unit that conveys toner from a toner cartridge ;
A second calculation method for calculating toner consumption according to a predetermined calculation formula based on data values for a plurality of pixel attributes in the image data and parameters for each of the plurality of pixel attributes after a predetermined switching condition is satisfied. a second calculation step of calculating a preparative toner consumption in,
A third calculation step of calculating a parameter value in the calculation formula of the second calculation method based on the toner consumption calculated by the first calculation method;
With
In the third calculation step, when the value of the parameter is out of a predetermined allowable range, calibration is executed, and the parameter in the calculation formula is calculated based on the toner consumption calculated by the first calculation method after calibration. When the parameter value calculated after the calibration is out of a predetermined allowable range, the toner consumption is calculated even before the switching condition is satisfied. Early switching from the first calculation method according to the second calculation method according to the second calculation step;
A toner amount calculation method characterized by the above.
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