JPH10319797A - 印刷装置及びトナー消費統計を決定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 トナー或はインクのカートリッジが空となる
前に、何ページ印刷可能かを予測すると共に何時間残さ
れているかを予測する改善されたプリンタを提供する。 【解決手段】 予測は、トナー・カートリッジ９０に残
されたトナー量を測定後、本発明のプリンタ１０は、該
プリンタに直に接続されるか或はネットワークを介して
接続されているホストコンピュータの画面上にカートリ
ッジ内に残存するトナーの近似量を表示する。ホストコ
ンピュータの画面上には、上記プリンタの先行消費履歴
に基づいて、残存する予測ページ数をも表示され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、全般的には、印刷
装置に関し、特にトナー使用についての情報を提供する
タイプのプリンタに向けられている。本発明は、ホスト
コンピュータに接続されたプリンタとして特に開示され
ており、そこでは、ホストコンピュータのユーザがプリ
ンタに対して尋問することで、該プリンタ内にはどの程
度のトナーが残存しているのかを見るため、そして、現
存のトナー・カートリッジから何ページが印刷可能であ
るのか或いはあと何日印刷が利用可能であるのかについ
ての予測を見る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式プリンタは、様々な電圧レベ
ルで帯電された光導電性部材を使用して、「トナー」と
して知られる特殊なインクを吸引或いは反発するかし
て、幾年にもわたって有用なものであり続けてきてい
る。ひとたび、トナーが光導電性部材（典型的には光導
電性ドラム）の特定の区域に吸着されると、ペーパ等の
印刷媒体のシートに接触できる点までそのドラム又は部
材は回転させられる。この時点で、トナーはペーパ上に
付着され、次いで典型的には定着器（ヒューザ又は溶融
器）によって印刷媒体に堅固に接着される。

【０００３】勿論、そうしたプリンタ内のトナー・レベ
ルは重要であり、ユーザはどの程度のトナーが印刷装置
内で利用可能であるかを知りたいとの認識をもつ。この
ことは、ユーザが遠隔プリンタに対する何等かのタイプ
のネットワークを介して接続されたホストコンピュータ
で作業しているような「遠隔」プリンタの場合に特に当
てはまる。こうした状況において、ユーザはその遠隔プ
リンタを理解することができず、そして、実際上、その
プリンタから数百フィート隔てられていることがあり得
る。もしも、ユーザが大きな印刷ジョブをネットワーク
を介してこの遠隔プリンタへ伝送すると、プリンタがこ
の大きな印刷ジョブの最中にインク又はトナーが使い果
たされるかをユーザは何時見るべきかに悩まされる可能
性がある。この悩みの種に対する主な理由は、ユーザが
ホストコンピュータに着座している状態で、トナー・レ
ベルはプリンタでいつ満了しようとしているかを決定で
きないからであり、ユーザがプリンタまでの数百フィー
ドを歩くまでこれが判明できなかったことである。もし
もユーザがトナー・レベルは比較的に低位であることを
予め決定できるならば、ユーザは幾つかの段階を踏ん
で、プリンタに現行据えられているトナー・カートリッ
ジ内に残存しているトナー量を用いて全印刷ジョブを印
刷できる可能性をより正確に見積もるか、或いは、先ず
はプリンタまで行って新しいカートリッジを据え付ける
か、或いは、ネットワーク管理レベルでの誰かにそのト
ナー・カートリッジを交換するよう求めるかの内の何れ
かを為すことができる。

【０００４】カートリッジ内のトナー残量で何ページを
印刷できるかを予測することは、必ずしも容易な仕事で
はない。多くのプリンタ製造業者は、少なくともテキス
ト・タイプの書類（例えば、ワープロ書類等）に対し
て、印刷ページ上のトナーのパーセント被覆範囲が約５
％となり、８‐1/2×１１インチのページに場合にこの
５％統計で印刷可能な基本ページ数を見積もっている。
勿論、この５％見積は完全には正確でなく、実際上の使
用量においてこの百分率は、特定のプリンタで実際に印
刷される書類タイプに依存して、５％から多少変動し得
るであろう。例えば、黒色線図を作成するための書類は
非常に大量の黒色間隔を有する可能性があり、ワープロ
によるテキスト書類よりもトナー消費がより少ないこと
すらある。勿論、図面線の太さや特定図面上の細部量は
この見積における決定的な要因となろう。他方、スプレ
ッドシート或いは原簿書類等の会計書類は、８-1/2×１
４インチのサイズであるページ等の大きな一片のペーパ
上に印刷され得る。トナー使用量がリーガルサイズ書類
において実際に５％であったとしても、単一の印刷ペー
ジに対する真のトナー量は、典型的な８‐1/2×１１イ
ンチの書類に対する５％見積よりも大きくなるであろ
う。

【０００５】グラフィックアート作業或いはコンピュー
タ生成画像を作成するユーザは、そうした５％見積では
彼等の書類タイプに対しては非常に低過ぎるとかなりの
確率で見るであろう。これは、連続的色調（「コントー
ン(contone)」としても知られる）を用いる写真或いは
他の画像等の内の任意のタイプに特に当てはまる。

【０００６】先行する発明は、特定の書類に付与される
ことになるトナー量を少なくとも決定すべく開示され
た。例えば、米国特許第５，２０４，６９９号は、画像
濃度信号の関数である個々別々のトナー質量信号を合計
することによって、印刷媒体であるシートを印刷するた
めに使用されるトナー質量を測定するプリンタを開示し
ている。米国特許第５，３４９，３７７号は、ピクセル
に対する１及び０の周波数率を分析し、異なるタイプの
画像に対する重量係数を計算することによって、ディジ
タル複写機に対するトナー消費の見積を為している。こ
のピクセル周波数はページ毎に追跡され、追加の重量係
数が現像システムの電圧バイアス・レベルに関係させら
れ、該バイアス・レベルは濃淡コピー調整用のオペレー
タ制御によって設定される。

【０００７】米国特許第５，４５９，５５６号は、印刷
毎のトナー使用量も測定できるプリンタ或いは複写機を
開示している。オペレータの実際の設定値はトナー使用
量に影響し得て、これが考慮される。これらオペレータ
の実際の設定値は、コントラスト及び濃淡制御を含む。
これら設定値に基づき、トナー消費率がより正確に見積
もられて、現行のトナー・カートリッジから作成され得
る残りのコピー数を計算する。しかしながら、このトナ
ー消費率は、ユーザの実際の設定値に対する変更を伴う
最初に見積もられたパーセント使用率に基づくものであ
って、実際のトナー使用量の測定値に基づくものではな
い。

【０００８】現行の従来技術の係るプリンタ及び複写機
は、ページ毎に使用されるトナー量を測定する能力を有
し得ると共に、現行のカートリッジ内における残存トナ
ーからまだ印刷可能なページ数を見積もることもできる
が、これらの特性は、印刷された書類毎に使用されたト
ナーの特定パーセントの最初の見積に関係させられてい
る。これは、実際の先行する印刷履歴に基づく現行トナ
ー・カートリッジから印刷可能な将来にわたるコピー数
を予測する試みとは同一でない。また、従来技術に係る
プリンタ及び複写機も、トナー・カートリッジ自体内の
実際のトナー・レベル変化に基づいて、それらの残存使
用量予測を更新する能力を開示していない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】こうして、本発明の主
要目的は、プリンタのトナー・カートリッジ内或いはイ
ンクジェット・カートリッジ内の実際のトナー或いはイ
ンクのレベルを測定することができ、そのカートリッジ
を用いてまだ印刷可能なページ数を予測、或いは、先行
する実際の印刷履歴に基づき、カートリッジが空となる
前に経過することになる時間的量を予測するプリンタを
提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、所定の段階的変化
（又は「グラデーション」）内に、プリンタのトナー・
カートリッジ内に残存しているトナー量の追跡を保ち、
実際に印刷されたページ数に対するトナー使用量の最近
の履歴に基づいて、トナー・カートリッジが空となる前
に印刷されるべき残存するページ数に関してのその予測
を微細化（リファイン）するプリンタを提供することで
ある。

【００１１】本発明の更なる目的は、トナー・カートリ
ッジ内に残存するトナーを用いて印刷され得るページ数
を予測するプリンタか、或いは、トナー・カートリッジ
が空となる前に経過する時間を予測できるプリンタであ
り、印刷媒体に付与されるペルの印刷解像度に依存する
スケーリング係数又は倍率が印刷される各ページに対し
て用いられることから成るプリンタかを提供することで
ある。

【００１２】本発明の更なる目的、長所、並びに他の新
規特徴等は、以下に続く記載で部分的に説明され、且
つ、部分的には、以下の発明を試験することで当業者に
は明かとなるであろうし、或いはその発明の実施から学
び得るであろう。

【００１３】上述した目的及びその他の目的を達成する
ために、且つ、本発明の一局面に従えば、改善されたプ
リンタが提供され、それがトナー・カートリッジ或いは
インク・カートリッジが空となる前に印刷可能なページ
数を予測すると共に、そのトナー・カートリッジ或いは
インク・カートリッジが空となる前の残り時間を予測す
るものである。この予測は、この特定のトナー・カート
リッジを使用している間にそのプリンタの先行する印刷
履歴に基づくものである。また、この先行する履歴は、
そのプリンタに先行して据え付けられたより以前のトナ
ー・カートリッジまで遡って保全させることもでき、プ
リンタに据え付けられている新しいトナー・カートリッ
ジの初期使用量率をより精密に予測するものである。

【００１４】トナー・カートリッジ内に残されたトナー
量を測定する好適な装置を用いて、本発明に係るプリン
タはそのカートリッジ内に残存するトナーの近似的な量
を該プリンタと直接接続された或いはネットワークを介
して接続されたホストコンピュータのスクリーン上又は
画面上に表示することとなる。ホストコンピュータのモ
ニターは、上述したようなプリンタの先行する使用量履
歴に基づき、残存ページ又は存続ページ数の予測も表示
できる。トナー測定装置は、好ましくは、残存トナーが
所定グラデーション閾値を通過した際、トナー・カート
リッジのサイズに依存すると共にそのレベル変化が検出
された時間及び日付に依存して、「レベル変化」出力信
号を提供し、予測された残存ページ数及び残存する実際
のトナー量がそれら所定グラデーション閾値の内の１つ
に到達することでより精密に更新される。各グラデーシ
ョン・レベルが生ずると、プリンタは「グラデーション
毎のページ数」変数に対する新しい値を計算すると共
に、最後のカートリッジがプリンタ内に据え付けられた
以後に印刷されたページ数、最後のレベル又はグラデー
ション変化以後に印刷されされたページ数、並びに、最
後の２つレベル変化の間に印刷されたページ数又はシー
ト数をも計算する。

【００１５】また、本発明に係るプリンタは特定タイプ
の印刷媒体ページの印刷において使用されるトナー量を
良好精度で見積もることができる能力をも有する。ま
た、本発明に係るプリンタは、特定ペル或いは１ペルの
スライスに印刷するために使用されるトナー量に影響す
るような特定ページを印刷するに使用される解像度（ド
ット／インチ単位）をも考慮する。

【００１６】本発明の更なる他の目的は、本発明を実行
するために意図された最善モードの内の１つである本発
明の好適実施例が説明され且つ図示されている以下の記
載及び図面から当業者に明かであろう。理解して頂ける
ように、本発明は他の異なる実施例で行うことができ、
その幾つかの詳細が、全てが本発明から逸脱することな
く様々な自明的局面で変更することができる。従って、
図面及び記載は事実上例示的であると見做され、限定的
に見做されるべきではない。

【００１７】本明細書に取入れられ且つ本明細書の一部
を形成する添付図面が、本発明の原理を説明する役割を
果たす記載及び特許請求の範囲を伴って、本発明の幾つ
かの局面を例示している。

【００１８】

【実施例】本発明の好適実施例が、以下に詳細に参照さ
れ、その内の一例が同様符号が同一要素を幾つかの図面
を通じて示している添付図面に図示されている。

【００１９】ここで添付図面に言及すれば、図１が参照
番号１０で全般的に指示されたレーザプリンタのハード
ウェアのブロック概略図を示している。レーザプリンタ
１０は、好ましくは、異なる電圧レベルの多数の出力を
有し得るＤＣ電源１２、複数のアドレス線を有するマイ
クロプロセッサ、複数のデータ線、複数の制御及び／或
は割込み（インターラプト）線、リード・オンリー・メ
モリ（ＲＯＭ）１６、幾つかの異なる機能を実行するた
めの幾つかの部分に分割されたランダム・アクセス・メ
モリ（ＲＡＭ）等のある種の比較的標準的な構成要素を
含むことになる。

【００２０】またレーザプリンタ１０は、典型的には、
少なくとも１つの直列入力或は並列入力ポート、或は、
多くの場合、直列ポートには参照番号１８で、並列ポー
トには参照番号２０で、それぞれ指示された両タイプの
入力ポートをも含む（幾つかのプリンタにおいては他の
タイプのポートと共に）。これらポート１８及び２０の
各々は、図１で参照番号２２によって全般的に指示され
た対応する入力バッファに接続されることになる。直列
ポート１８は、典型的には、ワードプロセッサ、グラフ
ィック・パッケージ、或は、コンピュータ補助図形パッ
ケージ等のソフトウェア・プログラムを含むであろうパ
ーソナル・コンピュータ或はワークステーションの直列
出力ポートに接続されることなる。同様にして、並列ポ
ート２０も、多くの直列ケーブルを作り上げる一対のみ
のワイヤの代りにデータ・ケーブルが幾つかの並列線を
有することを除いて、同様タイプのプログラムを含む同
様タイプのパーソナル・コンピュータ或はワークステー
ションの並列出力ポートに接続されることになる。そう
した入力装置は、図１での参照番号２４及び２６でそれ
ぞれ指示されている。

【００２１】ひとたび、テキスト或はグラフィック・デ
ータが入力バッファ２２によって受信されると、それ
は、通常、参照番号２８によって指示される１つ以上の
インタープリタに通信される。通常のインタープリタは
ポストスクリプト（PostScript：商標）であり、それは
殆どのレーザプリンタによって使用されている業界標準
である。解釈（インタープリタ）された後、その入力デ
ータは通常のグラフィック・エンジンへ送られてラスタ
ー化されるが、それは典型的には図１での参照番号３０
によって指示されたＲＡＭの一部内で生ずる。ラスター
化の処理を速めるため、フォント・プール及びこれも可
能であるフォント・キャッシュが殆どのレーザプリンタ
内のＲＯＭ或はＲＡＭ内にそれぞれ記憶されており、こ
れらフォント・メモリが図１の参照番号３２で指示され
ている。そうしたフォント・プール及びフォント・キャ
ッシュは、通常の英数字キャラクター用のビットマップ
・パターンを供給して、通常グラフィック・エンジン３
０はそうしたキャラクタ各々を最少の経過時間を費やし
て容易に翻訳できる。

【００２２】ひとたびデータがラスター化されたなら
ば、それは参照番号３４によって指示されたＲＡＭの一
部であるキュー・マネージャー又はページ・バッファへ
向けられる。典型的なレーザプリンタにおいて、ラスタ
ー化されたデータの全ページは、そのページのためのハ
ード・コピーの物理的な印刷に費やす時間中にキュー・
マネージャー内に記憶される。キュー・マネージャー３
４内のデータはデータ・バス３８を介して実時間（リア
ルタイム）で参照番号３６で指示された印刷エンジンへ
通信される。印刷エンジン３６は印刷ヘッド内のレーザ
光源を含み、その出力は、レーザプリンタ１０からの最
終印刷出力であるペーパ片上への物理的なインク書きで
ある。

【００２３】理解して頂けるように、アドレス線、デー
タ線、並びに、制御線は、それぞれバスにグループ化さ
れ、レーザプリンタ１０内の種々の電子構成要素回りの
並列の（しばしば多重化される）電気的な伝導通路で物
理的に通信されている。例えば、アドレス・バス及びデ
ータ・バスは、典型的には、全てのＲＯＭ及びＲＡＭ集
積回路へ送られ、制御線或は割込み線は、典型的には、
バッファとして動作する全ての入力或は出力集積回路へ
向けられる。

【００２４】印刷エンジン３６はＡＳＩＣ（特定用途向
け集積回路）４０を含み、これが印刷エンジン内の種々
のハードウェア構成要素に対するコントローラ及びデー
タ操作デバイスとして動作する。キュー・マネージャー
３４から到達したビットマップ印刷データはこのＡＳＩ
Ｃ４０によって受信され、適宜、データ線のバス４６を
介して参照番号４８によって指示されたレーザ光源へ送
られる。

【００２５】ＡＳＩＣ４０は印刷エンジン３６内の種々
のモータ・ドライブを制御すると共に、該印刷エンジン
の種々のハードウェア構成要素からステータス信号をも
受信する。ＡＳＩＣ４０によって受信される他の重要な
信号は「ＨＳＹＮＣ」信号として知られ、これは参照番
号５２によって指示され且つ所謂ＨＳＹＮＣセンサであ
る光学センサから受信される。レーザ光源４８は、光導
電性ドラム（不図示）上の「書込み線」に亙って掃引又
は「スキャン」する光の移動ビームを発生し、それによ
って、黒或は白の印刷要素（「ペル」としても知られ
る）の何れかから成るラスター線を作り出す。レーザ光
がスキャンしてこのラスター線を作り出すと、レーザ光
は、各掃引又は各スキャンの始めにＨＳＹＮＣセンサ５
２を瞬時に横切るように掃引する。このレーザ光は、図
１での参照番号５０によって概略的に指示される光路に
沿ってレーザ４８からＨＳＹＮＣセンサ５２まで移動す
る。これでＨＳＹＮＣセンサ５２から電気パルス出力信
号を作り出し、それが信号線５４によってＡＳＩＣ４０
へ通信されている。

【００２６】ＨＳＹＮＣ信号５４は印刷エンジン内にお
けるマイクロプロセッサ７０に直に向かわせることがで
きるが、ＡＳＩＣ４０内の「ｎで分割」カウンタ（不図
示）を用いることが好ましく、マイクロプロセッサ７０
に到達前に、制御線５６に沿ってＡＳＩＣ４０から出る
パルスの周波数を低減する。このｎで分割カウンタにお
いて値「ｎ」に対して８を設定することが好ましく、そ
れによって、ＨＳＹＮＣセンサ出力信号周波数を該信号
が制御線５６上で割込み信号に変換される前に８で割っ
て、それが用いられてマイクロプロセッサの動作に相当
少ない周波数時間間隔で割込むことになる。

【００２７】ビットマップ形態での印刷データが印刷エ
ンジン３６に到達すると、それは並列データ・バスを介
してＡＳＩＣ４０へ転送され、そして、ひとたびＡＳＩ
Ｃ４０内部で並列データ線４２のセットによって参照番
号６０で指示されたシフトレジスタ／カウンタ回路と更
に通信される。シフトレジスタ／カウンタ６０の詳細は
図２で提供されている。

【００２８】シフトレジスタ／カウンタ６０からの１つ
の出力は、レーザ光源４８へ印刷データを転送する直列
データ信号線４４である。シフトレジスタ／カウンタ６
０からの他の出力は、カウンタのデータ線７２での最上
位ビット（ＭＳＢ）と、カウンタからの一連の並列デー
タ線６２での実際のカウント値とを含む。シフトレジス
タ／カウンタ６０に対する他の入力はマイクロプロセッ
サ７０からの「クリア・ＭＳＢ」信号７４である。更な
る他の入力は「クリア・カウント」信号７５である。

【００２９】ＡＳＩＣ４０内への並列データ線４２はビ
ットマップ印刷データを参照番号８０で指示されたビデ
オ・シフト・レジスタに運ぶ（図２参照）。並列データ
線４２は少なくとも８本の線幅であることが好ましく、
それでこの「バス」はビットマップ印刷データの少なく
とも１つの全データ・バイトを保持できる。ビデオ・シ
フト・レジスタ８０は参照番号７６で指示された「サブ
・ペル・クロック」によって駆動される。ビットマップ
・データは、ビットマップの各ペル毎にレーザを制御す
べく使用されるデータのスライス・マップを生成するエ
ッジ増強論理回路へ進められる。好適なモードの動作
中、ビットマップ印刷データの各ペルは少なくとも８つ
の「スライス」に分割されて、各ペルの濃度（濃さ又は
暗さ）又は「グレイ（中間調）」レベルが純粋な白ペル
（論理０の値を有する）か或は完全な黒（全てのスライ
スに対して論理１の値を有する）かの何れとも異なる値
となることができる。もし各ペルに対して８つのスライ
スがあれば、データ・バス４２内に８本の線だけでそこ
に充分であろう。

【００３０】ペル当たり８スライスがあると仮定する
と、線７６でのサブ・ペル・クロック周波数は、印刷デ
ータの単一ペルを印刷するに必要とされるデータ速度周
波数より８倍の周波数となるであろう。各サブ・ペル・
クロック遷移に及んで、単一ペルに対する並列ビットマ
ップ印刷データは直列データ・フォーマットに変換又は
翻訳され、この直列データがビデオ・シフト・レジスタ
８０からサブ・ペル・クロック７６の周波数速度でデー
タ線４４に沿ってレーザ４８へ向かってクロックアウト
（clock out）される。

【００３１】またビデオ・シフト・レジスタ８０は図２
のデータ線８２で並列出力をも作り出し、これら並列デ
ータ線は参照番号８４で指示される多重入力ＯＲゲート
に向かわせられる。線８４上の並列出力は、全ペルがビ
デオ・シフト・レジスタ８０を介して処理されるまで充
分な時間間隔の間ラッチされる。もしビデオ・シフト・
レジスタ８０を介して現行転送されている全ペルがゼロ
又は「ブランク（空白）」データを有すれば、このＯＲ
ゲート８４の出力はデータ線８６上で論理０となる。他
方、もしビデオ・シフト・レジスタ８０を介して転送さ
れている現行のペルに対するスライスの１つ或はそれ以
上が論理１に設定されれば、ＯＲゲート８４の出力は、
現行下、論理１となる。

【００３２】ＯＲゲート８４からのこの出力線８６は参
照番号８８で指示されたｎ-ビット・カウンタに「カウ
ント・イネーブル」入力として向かわされる。ｎ-ビッ
ト・カウンタ８８に対する他の入力は「ペル・クロッ
ク」７８であり、これがレーザ４８を介して１つのペル
全体の印刷に必要な期間に同等な周波数で動作する。こ
の現行ペルに対するスライスの全グループがビデオ・シ
フト・レジスタ８０を介して転送された後、ペル・クロ
ック７８は遷移を為して、カウント・イネーブル入力が
ｎ-ビット・カウント８８を増分させるか、或は、その
現行カウント値を維持するかの何れかを為す。これは、
データ線８６上の論理信号によるカウント・イネーブル
入力での論理状態に依存する。もし現行ペルのスライス
の内の少なくとも１つが論理１状態を有すれば、カウン
ト値はｎ-ビット・カウント８８の出力で増分又はイン
クリメントされ、これら出力が参照番号６２で指示され
るデータ線の並列セットへ通信される。

【００３３】好適実施例において、ｎ-ビット・カウン
タ８８は２０個の並列出力ビットを有するように準備さ
れ、これらは充分な数のペルをカウントするに充分な大
きさであって、２つのソフトウェア・サンプリング期間
において、該カウンタはオーバーフローすることがな
い。ページが印刷される前、カウンタ８８全体はマイク
ロプロセッサ７０による「クリア・カウント」信号７５
でのパルス出力によってクリアされ、マイクロプロセッ
サ７０は内部カウンタをクリアする。ページが印刷され
ている間、システムのオペレーティング・ソフトウェア
はｎ-ビット・カウンタ８８の信号線７２で最上位ビッ
ト（ＭＳＢ）のサンプリングを為す。もしこのＭＳＢデ
ータ線７２が論理１に設定されていれば、マイクロプロ
セッサにおけるそのオペレーティング・ソフトウェアは
この信号を検出してデータ線７４に沿って「クリア・Ｍ
ＳＢ」信号を送り出す。更に、マイクロプロセッサ７０
内の内部カウンタが増分される一方で、そのクリア・Ｍ
ＳＢ信号７４はｎ-ビット・カウンタ８８に入力され、
それでその最上位ビット出力の値を論理０にリセットす
る。

【００３４】もし線７２でのｎ-ビット・カウンタ８８
のＭＳＢが論理０のままであれば、マイクロプロセッサ
７０はデータ線７４に沿ってクリア・ＭＳＢ信号を送出
しない。データ線７２及び７４の状態にかかわらず、ｎ
-ビット・カウンタ８８における他の出力ビット全ては
不変のままとされる。もしデータ線７４でのクリア・Ｍ
ＳＢ信号が論理１に対して起動されると、ｎ-ビット・
カウンタ８８でのカウント値は２nだけ減ぜられる。ひ
とたび印刷ページの終了に到達すれば、オペレーティン
グ・ソフトウェアはこのＭＳＢを通常通りに、その蓄積
カウントを２nで倍化するように扱い、出力ビット６２
にその値を加算して、このページで少なくとも１つのア
クティブ・スライスを有するペルの総数を表わす値を作
り出す。

【００３５】この方式を用いるに重要なことは、カウン
タ８８が、マイクロプロセッサ７０がカウントを蓄積し
ＭＳＢをリセットして（即ち、出力ビット７２）、カウ
ンタの二度目のオーバーフローを防止する機会を有する
前に、一度以上のラップアラウンド（折り返し）を許容
させないことである。好適な２０-ビット・カウンタ８
８は、インチ当たり１２００ドット（１２００ｄｐｉ）
で１１-インチ書込み線用に充分なカウント容量を提供
する。こうして判明されるように、本発明用のカウンタ
は部分的にはハードウェアによってそして部分的にはソ
フトウェアによって増分され、カウンタ８８からの最上
位出力ビットは、必要に応じて、マイクロプロセッサ７
０によって繰返しリセットされる一方で、より下位の出
力ビットはハードウェアとして単独で動作するものであ
り、それ故にこの方式はさもなければ相当より大きなハ
ードウェアのカウンタが必要となるコストを低減してい
る。理解して頂けるように、様々なハードウェア・カウ
ンタの入出力を操作する他の方法は、本発明の原理から
逸脱することなく、マイクロプロセッサ７０によって制
御可能である。

【００３６】図１において、参照番号６６は印刷エンジ
ン３６内のデータ・バスを言及するものであり、これは
マイクロプロセッサ７０とＡＳＩＣ４０との間のインタ
フェースとなっており、そしてこれは適切時にカウンタ
８８からのカウント情報を担う。また図１においてのト
ナー・カートリッジが参照番号９０で指示され、それが
任意のタイプのインクジェットプリンタ或はレーザプリ
ンタ用のインク或はトナーを保持する包括的なカートリ
ッジを表わしている。信号線９２が用いられて、更新さ
れたトナー・レベル値を要求し、次いでそれが信号線９
４によって印刷エンジン３６へ転送されることとなる。
現在米国特許第５，６３４，１６９号として発行されて
いる米国特許出願連番第０８／６０２，６４８号に開示
されているトナー・レベル検出装置は、本発明と組合わ
せられて成功したことを実証している。この記載や特許
請求の範囲において用いられているように、用語「トナ
ー」は印刷媒体上に黒色或はカラーのドットを形成する
タイプのインク付け物質を表わし、液体インク、乾式イ
ンク、熱的ワックス、染料昇華物質、及びそうした類い
を含む。

【００３７】図２に示された回路は、１つのペル内にお
ける複数スライスのオン-オフ信号合図を制御する直列
出力信号を有する印刷装置の各種機能を「追跡」してい
る。印刷エンジン制御ソフトウェアはこの情報を蓄積し
て、データに印刷解像度スケーリング係数（倍率）を付
与し、次いでこの情報はホストコンピュータで利用可能
となる。この情報の適切な用途は、ページ当たりのトナ
ー使用（使用量）及びトナー・カートリッジの空予測の
精度を増大できる。

【００３８】図示された実施例において、印刷システム
はページ当たりベースでのトナー使用量を追跡し、それ
でユーザの印刷ジョブの「有効範囲又は被覆範囲」の等
級分けを可能として、より正確な寿命対コストの見積を
為すものである。先行する従来システムにおいて、ユー
ザ達は彼等の見積又は予測をプリンタ製造業者が宣伝す
る５％被覆範囲統計にのみ基づかせている。本発明で
は、ユーザ等のプリンタに関して、彼等のトナー使用量
をペーパ使用量にだけではなく、特定ページの印刷に関
連される解像度にも関連付けさせることを可能としてい
る。

【００３９】好適なＡＳＩＣ４０は、含有される任意量
の論理１の「黒」データを有する任意のペルをカウント
する能力を有すると共に、所与の印刷ページに対する
「オン-ペル」の総数を蓄積する能力を有する。この情
報はホストコンピュータへ送り出され得て、統計データ
・ファイル内に取り込められ、次いでそれがシステム管
理者にこのプリンタのトナー使用量を数の形態で追跡す
る能力を与え、それは、所与の印刷トナー・カートリッ
ジを用いて、所与のプリンタにおけるユーザ毎の相対的
使用量比較を可能する。印刷エンジンは、「トナー割り
符（タリー：tally）」としても指示される、各ページ
の終わりに「オン-ペル」カウントを蓄積すると、生
（未処理）トナー割り符データを更なる処理のためにＲ
ＩＰ（即ち、プリンタのラスター画像処理システム）へ
送り出す。このトナー割り符情報は４バイト値によって
表現され、各増分は所与の解像度での１つのペルを表わ
す。ＲＩＰには、この特定印刷ページに対する解像度を
も知らされ、生トナー割り符を全体数マルチプライヤと
しての解像度倍率（スケーラ）によって変倍する。ひと
たび変倍されると、その結果の３２ビット数は１２２８
８で割られ、このカウントがジョブ用に蓄積されると３
２ビットからオーバーフローしなくなる。更に、この倍
率（スケール係数）は標準メートル法の測定を表わし、
特に１２００ｄｐｉでレター・サイズのページ上に１２
２，８８０，０００ペルがある。この４バイト変数を数
１２，２８８で割ることによって、結果としての増分的
な数値量はレター・サイズのページに対しての０．０１
％被覆範囲と同等となる（通常印刷区域モード）。

【００４０】ＲＩＰが印刷ジョブ中にページ・タリーを
蓄積した後、結果としての３４ビットの累積値が、その
印刷ジョブの終わりでＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮ（米国登録
商標）を作動させているホストコンピュータへ送られ
る。これらの計算は、図３のフローチャートに示される
論理動作を用いて実行される。機能ブロック２００でス
タートして、ハードウェアが初期化され、「高カウン
ト」がゼロに設定され、そして印刷ジョブが印刷を始め
る。変数「高カウント」は、印刷エンジン３６のマイク
ロプロセッサ７０と相互接続又はインタフェースされて
いるプリンタのＲＡＭのバイトに記憶される。

【００４１】次ぎに、機能ブロック２０２では信号線５
４でのＨＳＹＮＣ信号に基づく割込みを待機し、論理フ
ローは決定ブロック２０４へ指向される。決定ブロック
２０４では、カウンタ８８の上方ビット（即ち、その出
力信号７２）が検査されてそれが論理１に設定されてい
るかを判断する。もし答えがイェスであれば、論理フロ
ーは機能ブロック２０６へ向けられ、「高カウント」を
増分する。それが行われた後、機能ブロック２０８は入
力信号７４を介して「低カウント」の高ビットをクリア
すべく変数「ＨＩＢＩＴＲＳＴ」を設定する。

【００４２】決定ブロック２０４での結果がノーであれ
ば、論理フローは決定ブロック２１０へ向けられて、シ
ステムがこの特定ページの印刷を終了したか否かを決定
する。もし答えがノーであれば、論理フローは機能ブロ
ック２０２へ戻されて次のＨＳＹＮＣ割込みが生ずるの
を待機する。もし答えがイェスであれば、論理フローが
機能ブロック２１２へ向けられる。

【００４３】機能ブロック２１２では、「トータル・カ
ウント」と名付けられた変数が計算されて、それは「高
カウント」とハードウェア・カウンタ８８のカウント値
との双方に基づかせる。もしＡＳＩＣ４０内の「ＴＮＲ
ＣＮＴ」変数の高ビットが論理１に設定されていれば、
システム・ソフトウェアが機能ブロック２０６でのＲＡ
Ｍ内のカウント値を増分し、機能ブロック２０８でのこ
のカウントの高ビットをゼロにする。機能ブロック２１
２で、「高カウント」の値が２20で乗算又は倍化され
る。この値はカウンタ８８のハードウェア・カウント・
レジスタの値に加算され、これが１２００ｄｐｉ解像度
での「生（未処理）」トナー割り符を提供する。

【００４４】次に論理フローは一連の決定ブロックへ向
かわせられ、どの解像度がこの特定の印刷ページに対し
て使用されたかを決定する。もし解像度が３００ｄｐｉ
であったならば、決定ブロック２１４は論理フローを機
能ブロック２１６へ向かわせて、解像度倍率を８に設定
する。もしこのページに対する解像度が６００ｄｐｉで
あったならば、決定ブロック２１８は論理フローを機能
ブロック２２０へ向かわせて、解像度倍率を４に設定す
る。もしこのページに対する解像度が「アルゴリズミッ
ク１２００ｄｐｉ」であったならば、決定ブロック２２
２は論理フローを機能ブロック２２４へ向かわせること
となり、そこで解像度倍率２を設定する。最後に、もし
解像度が真の１２００ｄｐｉであったならば、決定ブロ
ック２２６は論理フローを機能ブロック２２８へ向かわ
せることとなり、解像度倍率を１に設定する。もし解像
度が上記の何れでもなければ、論理フローは決定ブロッ
ク２２６からの無出力として向かわされて、解像度倍率
はデフォルト値１となる。

【００４５】次に論理フローは決定ブロック２３０へ向
かわせられ、「トナー・セイバー（節約）」機能がター
ン・オンとなったかを判別すべくテストする。もし答え
がノーであれば、論理フローは機能ブロック２３２へ向
かわせられ、トナー使用量に対するパーセント倍率が
「印刷濃度」変数に基づいているかを決定する。印刷濃
度倍率は、もし印刷濃度が「普通」に設定されていれば
１００％に設定されることが好ましい。他方、もし印刷
濃度値が「最高濃度」に設定されていれば倍率は好まし
くは１１９％であり、もし「濃い」に設定されていれば
倍率は好ましくは１０６％であり、もし「薄い」に設定
されていれば倍率は好ましくは９４％であり、そして、
もし「最も薄い」に設定されていれば倍率は好ましくは
７９％に設定される。

【００４６】もし「トナー・セイバー」特徴がターン・
オンされていれば、論理フローは決定ブロック２３０か
ら機能ブロック２３４へ流れ、パーセント倍率を既知の
「トナー・セイバー倍率」値に設定する。もしトナー・
セイバー機能がターン・オンされていたならば、この倍
率を６１％に設定することが好ましい。

【００４７】次に論理フローは機能ブロック２３６へ向
かわせて、トータル・カウント、パーセント倍率、並び
に解像度倍率をプリンタのＲＩＰ画像処理部へ送る。そ
れが行われた後、ＲＩＰは機能ブロック２３８でページ
・トナー割り符の計算を実行する。このページ・トナー
割り符は次の等式と同等である。

【００４８】｛［トータル・カウント＊（％倍率／１０
０）＊解像度倍率］／１２，２２８｝

【００４９】理解頂けるであろうことは、機能ブロック
２１６，２２０，２２４，２２８での解像度倍率は、本
トナー割り符発明を用いている特定プリンタの実際の解
像度に関連されていることである。機能ブロック２１６
で、典型的な解像度倍率は真の３００ｄｐｉモードに対
して１６になるが、本発明の好適モードでは、ＡＳＩＣ
が、実際上、３００ｄｐｉを３００×６００解像度へ変
換して、それ故に倍率はほんの８となる。機能ブロック
２２４での解像度倍率は、その「アルゴリズミック」１
２００ｄｐｉモードが、実際上、解像度６００×１２０
０であるので２と同等となっている。判別して頂けるよ
うに、任意の解像度が本発明で使用可能であり、その倍
率はそれに応じて調整されることになる。同じことが、
印刷濃度倍率に対する各種の値に云える。

【００５０】「トナー・セイバー」特徴は、好ましく
は、印刷ジョブで用いられるトナー量を削減すべく、好
ましくは、内部黒区域のディザリングと非内部黒ペル上
のデューティサイクル低減との組合わせを用いる。低レ
ベル計算から生じて、解像度倍率及び印刷濃度調整の付
加を伴ったトナー割り符に対する数値は更に調整され
て、トナー節約の効力を現す。印刷されたページのタイ
プはカートリッジ・レベルでトナー節約の真の量に影響
を与えるが、一般的に云えば、重大な誤りなしに、全て
の印刷用途に対して一律にトータル・カウントのパーセ
ント減少を用いることは充分に正確である。

【００５１】理解して頂けるように、トナー使用量のよ
り精密な計算は、各ペル毎の少なくとも１つの非ゼロ・
スライスを有するペル数をカウントする代りに、印刷さ
れている複数スライスの正確な量を単に合計することに
よって可能であろう。この計算を実行するためには、図
２で参照されるように、レーザへ向かう信号線４４上の
直列出力をカウンタ８８等のｎ-ビット・カウンタの入
力へ付加的に通信することで可能であろう。これはＯＲ
-ゲート８４及び並列信号線８２の双方を削減すること
となる。勿論、理解して頂けるように、ｎ-ビット・カ
ウンタはデータの全てを保持するためにサイズにおいて
より大きな数ビットでなければいけなくなり、それは特
定ページ上に印刷されているスライス数はその同一ペー
ジに対して印刷されているペル数よりも多くなるからで
ある。このより正確なトナー割り符回路を実施するため
に図２の線図における１つの他の変更としては、図２に
示されるペル・クロック信号７８ではなく「サブ・ペル
・クロック」７６もｎ-ビット・カウンタのクロック入
力に向かわせられることであり、この信号の高速度は最
少ダイ・サイズのＡＳＩＣに負担をかける可能性があ
る。

【００５２】本発明の他の局面において、カートリッジ
内のトナー量（或はインク・レベル）は、このカートリ
ッジに対する先行印刷履歴に基づいて測定され、該カー
トリッジを用いて或は該カートリッジが空となる前に経
過する時間量を用いて、依然として印刷され得るページ
数が計算されてホストコンピュータで表示される。印刷
エンジン・レベルで、ひとたび電源が確立されると（即
ち、パワーオン・リセット）、印刷エンジンは検出され
た最後のトナー・レベルをＲＩＰに問い合せる。次いで
プリンタは、そのトナー・レベルがホストコンピュータ
への送信が為された否かを、或は、「未知」データ値が
ＲＩＰへ送信された否かを決定する。この「未知」状態
はＲＩＰに任意の新情報を記憶させず、印刷エンジンが
現在そのレベルを確保していない状態のフラグを立て、
ホストはこの状態を適切に処理する。

【００５３】プリンタはカートリッジ構成をも読取らな
くてならず、それはそのトナー・カートリッジの容量或
はサイズを含む。ひとたびカートリッジが検査されたな
らば、印刷エンジンはＲＩＰに対して、この特定カート
リッジに関して報告可能なレベル或は「グラデーショ
ン」がどの程度であるかを知らせる。この情報はＲＩＰ
によってＥＥＰＲＯＭ内に記憶される。

【００５４】図４及び図５のフローチャートは、トナー
・カートリッジを検査する論理的段階を示す。機能ブロ
ック１００で始まって、プリンタは始動したか、或はカ
バーが最近オープンされたかの何れかである。論理フロ
ーは決定ブロック１０２へ移動して、カートリッジ検出
センサは開口スロット（不図示）を示すかを決定する。
もし答えがイェスであれば、決定ブロック１０４は、ス
ロットが「ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ＿ＤＥＴＥＣＴ（カート
リッジ検出）」と名付けられた変数によって設定された
時間間隔よりも長い間開口されていたか否かを決定す
る。もし答えがイェスであれば、機能ブロック１０６は
ＲＩＰに対して、今プリンタ内に据え付けられている
「カートリッジなし」を報告する。もし答えがノーであ
ったならば、機能ブロック１０８がセンサを一旦阻止し
て次のスロットを捜す。

【００５５】もし決定ブロック１０２での答えがノーで
あったならば、論理フローは決定ブロック１１０へ向か
わせられ、カートリッジ・コードが読取られるまでカウ
ンティング（計数）段階を始動する。このコードの数値
は「ＥＮＣＯＤＩＮＧ＿ＤＥＴＥＣＴ」と名付けられた
変数と比較され、もしそのコードがその変数「ＥＮＣＯ
ＤＩＮＧ＿ＤＥＴＥＣＴ」以上であれば、機能ブロック
１１２は不正トナー・カートリッジが見出されたとして
決定することになる。他方、もしその数値が変数「ＥＮ
ＣＯＤＩＮＧ＿ＤＥＴＥＣＴ」以下であれば、機能ブロ
ック１１４は各スロットの幅を測定する。

【００５６】機能ブロック１１４はサブルーチン、或は
一連の機能を開始し、正しいトナー・カートリッジがプ
リンタ内に据え付けられたとの決定を終了し、そしてそ
のカートリッジのコードが不揮発性メモリに記憶され
る。決定ブロック１１６で始まり、幅が検査されてそれ
が「ＭＩＮ＿ＨＯＭＥ」と「ＭＡＸ＿ＨＯＭＥ」との値
間の２つの閾値の境界内にあるかを判別する。もし答え
がノーであれば、論理フローが機能ブロック１１４へ向
かわせられ、次のスロット幅を測定する。もし答えがイ
ェスであれば、論理フローは機能ブロック１１８へ向か
わせられて、「ホームポジション」が判明されたことを
意味する。

【００５７】次の段階は機能ブロック１２０であり、各
遷移に対する段階が測定され、スロットが測定され、並
びに、スロットの追従エッジに対する段階が記録され
る。機能ブロック１２２で、好適なトナー測定装置のホ
ィール内における光学的に重要なスロット数に対応する
７ビット以上が検出されたかを決定する。もし答えがイ
ェスであれば、論理フローは決定ブロック１１４へ戻さ
れる。もし答えがノーであれば、論理フローは他の決定
ブロック１２４へ向かわせられて、冗長ウィンドウが検
出されたか否かを決定する。もし答えがイェスであれ
ば、論理フローは機能ブロック１１４へ戻される。もし
答えがノーであれば、論理フローは決定ブロック１２６
へ向かわせられる。

【００５８】決定ブロック１２６で、カウント（計数）
された段階数が、「ＭＡＸ＿ＨＯＭＥ＿ＴＯ＿ＳＴＯ
Ｐ」と名付けられた変数を有する所定変数値未満かを決
定する。もし答えがノーであれば、論理フローは機能ブ
ロック１１４へ戻される。もし答えがイェスであれば、
論理フローは決定ブロック１２８へ向かわせられ、「Ｍ
ＩＮ＿ＳＴＯＰ」がスロット幅未満かを決定する。もし
答えがノーであれば、論理フローは機能ブロック１２０
へ戻される。もし答えがイェスであれば、論理フローは
文字「Ｂ」へ向かわせられ、論理フローを図５へ流す。

【００５９】図５では、論理フローが文字「Ｂ」から流
れてきて、決定ブロック１３０へ向かわせられ、センサ
が閉じられたか否か（即ち、ウィンドウが何等検出され
ないため）を決定する。もしストップ・ビットが検出さ
れたならば、論理フローは機能ブロック１３２へ移動す
る。もしそうでなければ、論理フローは文字「Ａ」へ移
動し、論理フローを図４の機能ブロック１２０へ戻す。

【００６０】機能ブロック１３２から、論理フローは機
能ブロック１３４へ向かわせられ、先行するコード登録
から最終コードを生成する。次に論理フローは機能ブロ
ック１３８へ移動して、テーブルから登録済み最終コー
ドを調べる。機能ブロック１３８で、このコードはプリ
ンタのＲＩＰへ報告される。

【００６１】次に論理フローは決定ブロック１４０へ向
かわせられ、コードが不揮発性メモリ内、好ましくは不
揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）内に
先行して記憶されたものと同一か否かを決定する。もし
答えがイェスであれば、論理フローは機能ブロック１４
６へ移動し、このサブルーチンを終了する。もし答えが
ノーであれば、論理フローは他の決定ブロック１４２へ
向かわせられ、この同一のコードが先行して以前に一度
読取られたか否かを決定する。もし答えがイェスであれ
ば、機能ブロック１４４は将来の比較のために２度読取
られたコードをＮＶＲＡＭ内に記憶し、論理フローは
「終了」機能ブロック１４６へ向かわせられる。もし、
決定ブロック１４２での答えがノーであれば、論理フロ
ーは文字「Ｃ」へ向かわせられ、該論理フローを図４で
の機能ブロック１１４へ戻す。

【００６２】また印刷エンジンはページ印刷処理中のト
ナー・グラデーション・レベルを決定すべく複数の動作
段階を実行しもする。種々の決定における１つの決定
中、もし結果としてのレベルが、検出された先行レベル
から２グラデーション以上異なれば、印刷エンジンは新
レベルをＲＩＰに知らせる。また、印刷された各ページ
に対する４バイトの「トナー割り符」及び倍率もＲＩＰ
に報告し、該ＲＩＰはその３２ビット数学的能力を用い
て最終トナー割り符計算を実行できる。

【００６３】図６は、ＲＩＰに報告すべくトナー・レベ
ルを決定するための印刷エンジンが被る複数の動作段階
を示すフローチャートである。「電源オン」機能ブロッ
ク３００で始まり、機能ブロック３０２では印刷エンジ
ンがＲＩＰから報告された最後のレベルを受信する。こ
れは「旧レベル」と名付けられる変数として蓄えられ
る。動作の代替モードにおいて、プリンタは既にターン
・オンされているかもしれないが、そのカバーは開けら
れている。機能ブロック３１０では、論理動作段階が、
カバーが閉じられた時に始動され、そして機能ブロック
３１２でレベルが指定「未知」を有するＲＩＰへ送られ
る。

【００６４】決定ブロック３２０での次の論理動作は、
カートリッジ構成が読取られたか否かを決定する。もし
答えがノーであれば、論理フローは答えがイェスとなる
までこの決定ブロック３２０に残存する。ひとたびそれ
が生ずれば、論理フローは機能ブロック３２２へ向かわ
せられ、カートリッジ構成情報をＲＩＰへ送る。理解し
て頂けるように、プリンタ及び印刷エンジンの処理シス
テムは必然的にマルチタスク方式を採っており、決定ブ
ロック３２０での上記「ループ実行」は、カートリッジ
構成を読取る待機をしている一方でプリンタの動作を文
字通りにロックアップせず、この特定フローチャートに
対する論理動作段階の順番に関しての指示として単に用
いられている。

【００６５】次に論理フローはページが印刷されるまで
「待機」し、それは決定ブロック３３０で決定される。
再度、理解して頂けるように、プリンタはマルチタスク
方式の機械であるので、プリンタの全動作はこの決定ブ
ロック動作中に停止しされない。ひとたび印刷されるべ
きページがあれば、論理フローは機能ブロック３２２へ
向かわせられ、そのページを印刷してそのページの「ト
ナー割り符」をＲＩＰへ送る。次の論理段階は決定ブロ
ック３３４であり、トナー・レベルが利用可能であるか
否かを決定する。一般に、トナー・カートリッジの実際
レベルは、任意のトナー割り符或はページ残存予測を為
す前に、その満杯状態から少なくとも１つのグラデーシ
ョン・レベルを降下しなければならない。もしトナー・
レベルが利用可能でなければ、論理フローは出力なしか
ら出て決定ブロック３３０へ戻る。もしトナー・レベル
が利用可能であれば、論理フローは決定ブロック３３６
へ向かわせられ、もし読取られたトナー・レベルが「ト
ナー低」点以下か或はそれと同等かを決定する。もし答
えがイェスであれば、機能ブロック３３８は「トナー
低」状態をＲＩＰへ報告する。

【００６６】もし、決定ブロック３３６での答えがノー
であったならば、論理フローは決定ブロック３４０へ向
かわせられ、読取られた最も最近のトナー・レベルは、
先行するレベル（即ち、「旧レベル」と名付けられた変
数）未満か、或は、量｛旧レベル＋２｝より大きいかの
何れであるかを決定する。もし決定ブロック３４０での
答えがイェスであれば、論理フローは機能ブロック３４
２へ向かわせられ、変数「旧レベル」の現行値であるレ
ベル値をＲＩＰへ送信する。もし決定ブロック３４０で
の答えがノーであれば、論理フローは機能ブロック３４
４へ向かわせられ、今読取られた現行レベルをＲＩＰへ
送信する。それが行われた後、機能ブロック３４６は変
数「旧レベル」を読取られた最も最近のレベルと同等に
設定する。

【００６７】好適実施例において、印刷エンジン３６は
トナー・カートリッジ９０とデータ信号線９２及び９４
を介してトナー・カートリッジ９０とインタフェース又
は相互接続させられている（図１参照）。信号線９４上
に到着しているトナー・カートリッジからの出力信号
は、前述したように、該カートリッジ内に残存するトナ
ー量について指示する。この情報は、好ましくは、カー
トリッジ９０内に残存するトナーのグラム量に対して比
例或は略比例している（即ち、ある種の線形関係にあ
る）。印刷エンジンはこのトナー残量を計算して、どの
「バケット(bucket)」がそのトナー残量に対応している
かを決定する。ここでの用語「バケット」は、グラムで
計算されたトナー残量に殆ど対応するこのカートリッジ
に対する残量トナーのグラデーションの内の１つを云
う。どのバケット或はどのグラデーションがトナー・カ
ートリッジの実際の物理的状態に対応しているのかを適
切に決定するために、印刷エンジンは、図４及び図５の
各フローチャート毎のようにこのカートリッジの構成を
先ず知る必要がある。レックスマーク・インターナショ
ナル・インコーポレーテッド社（Lexmark Internationa
l Incorporated）によって製造された１つのレーザプリ
ンタ・システムにおいて、３つの異なるトナー・カート
リッジのサイズが単一のプリンタ種族に対して利用可能
である。これら３つのトナー・カートリッジのサイズ
は、印刷可能な計算されたページ数に対応しており、こ
れら３つのカテゴリーにおいて、これらカートリッジ・
サイズは４Ｋ（４，０００ページに対応）、７．５Ｋ
（７，５００ページに対応）、並びに１７．６Ｋ（１
７，６００ページに対応）であり、全て５％被覆範囲に
おいてである。

【００６８】参照番号５０４での残留トナーを図式形態
で表示するモニター画面５００を表現している図１２の
例示例において、トナーのグラデーション又はバケット
が、自動車のガソリン計器又はガス・ゲージと非常に似
た１／８間隔に分割されている。例えば、７．５Ｋトナ
ー・カートリッジの場合、各１／８間隔は印刷可能な約
１，０００ページを表わす（５％被覆範囲）。図１２に
示された「ガス・ゲージ」５０４において、参照番号５
１０での「１／２」グラデーション印以上のトナー量は
１７．６Ｋトナー・カートリッジでの半分空の点を表わ
す。両カートリッジ（即ち、７．５Ｋ及び１７．６Ｋ）
でのグラデーション・レベルは値ゼロ（０）から値９の
間を動く。トナー・カートリッジが新しければ、印刷エ
ンジンによって報告されるグラデーション・レベルは
「９／８」と同等であり、これは図１２での針５１２が
「満杯」グラデーション印５０８、即ちこのゲージ上で
の第９番目の印を指示することを示す。

【００６９】７．５Ｋカートリッジの場合、トナー消費
は表示５０４上でのゲージ針５１２の降下開始に伴って
略線形となる。しかしながら、１７．６Ｋカートリッジ
の場合、参照番号５１０での半分空の印には、この大き
なトナー・カートリッジから印刷される（５％被覆範
囲）約７５００ページが残された時に生ずる半分空を越
えるまで到達しない。それが生じた時、印刷エンジンに
よって報告されるグラデーション・レベルは「８／８」
と同等となる。一見したところ、印刷エンジンは値が８
／８であるので完全に満杯カートリッジを報告している
ように見える一方で、これが実際表わしているは可能な
０から９のグラデーション範囲の内の第８番目のレベル
であり、好適実施例のこの大きな１７．６Ｋトナー・カ
ートリッジの場合、それは半分空の点を表わす。

【００７０】４Ｋ定格を有する最も小さいトナー・カー
トリッジの場合、報告されるべき可能なレベルは０から
５の範囲内である。カートリッジが新しければ、報告さ
れるレベルは「５／４」となり、それ以下の各グラデー
ション・レベルはこの４Ｋカートリッジ容量の約１／５
を表わすことになる。理解して頂けるように、もし、各
トナー・カートリッジ・サイズのトナー消耗のアクティ
ブレンジであれば、グラデーション又はバケットの各レ
ベルは、このカートリッジによって５％被覆範囲で印刷
される残留の約１，０００ページを表わす。

【００７１】カートリッジがその報告レベルが「９／
８」或は「５／４」であるようにトナー満杯である際、
予測はこのトナー・カートリッジの実際の印刷履歴に基
づいて何等提供され得ない。プリンタは、任意の予測を
為す前に、２つのグラデーションが去ったレベルに到達
するまで待機しなければならない。だからだといって、
残留ページに対する数値が図１２に示されたモニター画
面上に表示されないわけではなく、もし残留ページが表
示されていれば、トナー・カートリッジが依然略満杯で
ある間の残留ページ数は５％ページ被覆範囲見積か、或
は先行するカートリッジの印刷履歴かの何れかに基づく
ものとなるであろう。もしこのプリンタが先行するトナ
ー・カートリッジで既に使用されていれば、トナー使用
量の幾つかの履歴があり、それに基づき予測が潜在的に
可能となり、その同一の予測使用量は新品のカートリッ
ジにでさえ使用することができ、その後、その計算は残
留トナーの次のより低位のグラデーション・レベル又は
バケット・レベルに到達するに及んで微細化されること
になる。これは、プリンタ使用の各種状況に依存する選
択的な特徴であり、実際の据付けでは望まれない可能性
がある。

【００７２】トナー・レベルが減少し続け、そしてより
多くのグラデーション・レベルが過ぎ去って印刷エンジ
ンによって報告されると、実際の印刷履歴でページ当た
りの平均トナー使用量が、このトナー・カートリッジで
の残留ページの予測数と共により精度を増して決定され
ることになる。こうした計算は、トナー・カートリッジ
がトナー或はインクを使い切る前の日数を予測し得る追
加的な計算と共に、プリンタ或はホストコンピュータか
の何れかで実行されることができる。この最後の予測値
を計算するには、その計算装置が少なくとも２つのグラ
デーションでトナー・レベルが経過する実時間を知らな
ければならない。もしプリンタが実時間クロックを有す
れば、この計算はプリンタで実行され得る。他方、殆ど
のプリンタは実時間クロックを含まないので、ホストコ
ンピュータがこの計算を為すことが好ましい。これを適
切に行うために、ホストコンピュータはプリンタから各
種メッセージを受信して了承できるようにコンピュータ
・プログラムを操作していかなければならず、特にプリ
ンタがホストコンピュータに知らせる特定のメッセージ
は１つの新グラデーション・レベルが達成された旨であ
る。好適実施例において、ホストコンピュータはレック
スマーク・インターナショナル・インコーポレーテッド
社から入手可能な「ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮ（米国商
標）」と名付けられたコンピュータ・プログラムを操作
するが、プリンタとしてはレックスマークの「ＯＰＴＲ
Ａ（米国商標）」である。マイクロソフト・コーポレー
ション社（Mirosoft Corporation）製の「Ｗｉｎｄｏｗ
ｓ（米国商標）」を操作している殆どパーソナルコンピ
ュータにおいて、「ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮ（米国商
標）」ソフトウェアは「バックグランド」で作動してお
り、言換えれば、「最少化された」アイコン・ウィンド
ウで作動している。

【００７３】理解して頂けるように、プリンタ及び所与
のトナー・カートリッジによって支持されているトナー
・レベル数又はグラデーション数は、先に議論した０か
ら９或は０から５よりも０から１５等の任意の所望数値
で動作するように設計可能である。トナー・レベル測定
装置の有効な精度は、各グラデーション遷移（或はトナ
ー・レベル識別変化）が著しい物理的量を表わすように
為すには幾つのグラデーションとすべきかの決定に主要
な影響を有する。また理解して頂けるように、より大き
なトナー・カートリッジはその増大されたグラデーショ
ン数を有するようになるばかりではなく、カートリッジ
のボリュームの上方半部をカバーする複数のグラデーシ
ョンを追加しもすることになる。先に関連された１７．
６Ｋトナー・カートリッジにおいて、トナー・レベル
は、該トナー・レベルがその半分空の点に到達するまで
は、常に９／８を指示している。その到達が生じた時、
報告されるグラデーションは８／８となる。好適なトナ
ー・レベル報告システムは、トナー遷移発生のより高位
のレベルを報告することになるが、トナー・カートリッ
ジ内に残留するトナーのより低位量が常にユーザにとっ
てより重要であることを留意すべきであり、それはユー
ザが、一般に、そのトナー・カートリッジ寿命の略初期
よりも該カートリッジ寿命の略終わりを最も正確に知り
たがっているからである。

【００７４】先に関連するように、ある特定の状況下に
おいて、トナー・レベルが「未知」として印刷エンジン
がＲＩＰに報告する。これが生ずると、この「未知」ス
テータスがホストコンピュータに警報として渡される。
ひとたび印刷エンジンが有効トナー・レベルの読みを獲
得すると、その情報はＲＩＰへ渡され、それで該ＲＩＰ
はホストコンピュータにステータスのその変化について
警報する。印刷エンジンは最初の２つのグラデーション
・レベル変化の間に印刷された印刷媒体シートは何枚で
あるかを正確に知るので、プリンタは、ひとたび２つの
グラデーション・レベルが実際に生ずればグラデーショ
ン当たりのページ数の数値又は量を完全に提供できる。

【００７５】印刷エンジンがＲＩＰにレベル変化の新グ
ラデーション遷移を通知する際、もしこれがトナー・カ
ートリッジの最初の遷移でなければ、ＲＩＰは最後に記
憶された「グラデーション当たりのページ数」（即ち、
「ＰＰＧ」）を用いて、次の予測にその数を平均する。
その平均化の結果は、パワーオン・リセットのシーケン
スに亙って記憶される。もし理想よりも早期にレベル遷
移を言明させるようなカートリッジに相違があれば、次
に生ずる遷移は理想よりも大きくなり、よってこれら２
つの平均化は残存ページの予測数が作られる精度を増大
することになる。

【００７６】一般にＲＩＰは、カートリッジにおける正
に最初のグラデーションが決してグラデーション当たり
の予測ページ数の計算に使用されないことを保証する。
それ自体によるこの最初の遷移はこの予測を為すには有
効ではなく、これは全てのカートリッジ・サイズに当て
はまる。ある特定の誤差状態下において、グラデーショ
ン当たりの予測ページ数はゼロ（０）と同等に設定さ
れ、これら誤差状態は印刷エンジンによって報告される
レベルが先行するレベルよりも大きい状況、印刷エンジ
ンによって報告されるレベルが先行して報告されたレベ
ルよりも２レベル以上小さい状況、或は、印刷エンジン
によって報告されるレベルが｛カートリッジ内のレベル
数−１｝に同等となる状況を含む。他の全ての状況にお
いて、レベル遷移に及んでのグラデーション当たりの予
測ページ数は量：｛（「先行レベルで印刷されたシート
数」＋「最後の遷移以降に印刷されたシート数」）／
２｝と同等に設定される。更に、先行レベルで印刷され
たシート数は最後の遷移以降に印刷されたシート数と同
等に設定され、この値はプリンタのＲＡＭ内に蓄えられ
て、ホストコンピュータがこの値にアクセスすることが
できるように為す。次いで、最後の遷移以降に印刷され
たシート数の値はプリンタのＥＥＰＲＯＭ内でゼロと為
される。

【００７７】特定の重要な情報はプリンタ内のＲＩＰレ
ベルでのＥＥＰＲＯＭ内に記憶されることが好ましい。
これは以下の機能又は変数を含む。（１）最後の遷移以
降に印刷されたシート数（ＳＰＬＴ）、これはトナー・
レベルの最後の遷移以降に印刷されたページ数を表わし
ているカウント（計数）である（ＲＩＰは、プリンタの
ページ・カウントが更新されるとこのカウントを更新す
る）。（２）グラデーション当たりの予測ページ数（Ｐ
ＰＧ）、これは、もしホストコンピュータが上記ＭＡＲ
ＫＶＩＳＩＯＮユーティリティプログラムを操作して装
着されていればトナー・レベル変化が報告された時にＲ
ＩＰによって計算され、この情報はホストコンピュータ
に書込まれ、より正確な予測情報を含むことができる。
（３）最後に報告されたカートリッジ容量、これは、印
刷エンジンがカートリッジを読取ったとの報告を為した
時にＲＩＰによって書込まれた情報である。（４）最後
に報告されたレベル、これは、印刷エンジンがトナー・
レベル変化を報告した時にＲＩＰによって書込まれた情
報である。（５）最後の遷移の日付（ＤＬＴ）、これ
は、ＲＩＰがこの値をレベル変化が生じた時にゼロと
し、そして、上記ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮが、もし接続さ
れていれば、プリンタに現行日付を書き戻すことになる
ような、最後にトナー・レベル遷移が生じた日付であ
る。（６）ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮ年齢指示器、これは、
プリンタのＲＩＰがホストコンピュータのＭＡＲＫＶＩ
ＳＩＯＮプログラムに供給する情報であり、この情報は
ホストコンピュータによって用いられて、識別子コード
及び年齢を他のホストコンピュータに通信して、「経験
の浅い」ホストコンピュータが予測ページ・カウントを
駄目にすることを回避している。（７）トナー・カート
リッジ・シート・カウンタ、これは各印刷ジョブの完了
に及んでプリンタのＲＩＰによって書込まれる真のペー
ジ・カウンタであり、この値はカートリッジが交換され
るたびにリセットされるべきであり、ＭＡＲＫＶＩＳＩ
ＯＮを作動させているホストコンピュータによって読取
られるべきであり、それでカートリッジの実際のページ
・カウントを示す。（８）先行遷移の日付（ＤＰＴ）、
これはトナー・レベルの新しい遷移に及んでリセットさ
れず、この情報はＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮを作動させてい
るホストコンピュータが、遷移が生じた際、動作してい
ない場合に必要とされ、残された予測日数をＭＡＲＫＶ
ＩＳＩＯＮを作動させているホストコンピュータの新し
い要求によって直ちに見積もらせることができ、そし
て、有効遷移が生じた時に、プリンタＲＩＰ「最後の遷
移の日付」をこのメモリ箇所に移動する。（９）先行レ
ベルで印刷されたシート数（ＳＰＰＬ）、これは先行す
るレベル遷移以降に印刷されたシート数を記録する。

【００７８】本発明の重要な機能の多くがプリンタで生
ずる一方で、レックスマーク・インターナショナル・イ
ンコーポレーテッド社製のＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮ等のプ
リンタ・ユーティリティ・プログラムを作動するホスト
コンピュータもまた印刷ネットワーク或はプリンタに直
に接続された人であるユーザに情報を転送している限り
非常に重要であることが、上記の説明から理解できる。
図７には、トナー予測特徴に関するＭＡＲＫＶＩＳＩＯ
Ｎコンピュータ・プログラムに用いられる初期化ルーチ
ンを示すフローチャートが図示されている。機能ブロッ
ク４００で始まり、初期化は論理フローを機能ブロック
４０２へ向かわせることによって開始しており、そこで
は、ホストコンピュータが「トナー予測警報」に登録す
る。それが行われた後、機能ブロック４０４は「ジョブ
・アカウンティング警報」に登録する。

【００７９】機能ブロック４０６では、ホストコンピュ
ータがここでプリンタからトナー値を受信し、機能ブロ
ック４０８では、トナー値が処理される。それが行われ
た後、初期化手続きの終了に機能ブロック４１０で到達
する。機能ブロック４０８は幾つかの重要な論理的操作
を実際に表示し、それが図９においてより詳細に説明さ
れると共に以下に議論される。

【００８０】図８は、ジョブ・アカウンティング警報及
びトナー予測警報を処理するフローチャートを示してい
る。機能ブロック４２０で始まり、ジョブ・アカウンテ
ィング警報が機能ブロック４２２で適切なプリンタから
現行値を受信することによって開始する。機能ブロック
４２４では、トナー値が処理されており、この機能ブロ
ックは、実際上、図９に関連されてより完全に議論され
る論理的操作の一連である。ジョブ・アカウンティング
警報の終了は機能ブロック４２６で生ずる。

【００８１】機能ブロック４３０では、トナー予測警報
に対する処理の開始で論理フローを機能ブロック４３２
へ向かわせて、トナー値を処理させる。これら操作上の
段階は図９においてより詳細に説明される。トナー予測
警報に対する処理の終了は機能ブロック４３４で生ず
る。

【００８２】図９では、トナー値を処理する詳細な段階
が示されており、初期の機能ブロック４３８で始まる。
決定ブロック４４０でグラデーション当たりの予測ペー
ジ（ＰＰＧ）がゼロに設定されたか否かを、或は現行レ
ベル（ＣＬ）は未知かを決定する。もし答えがイェスで
あれば、機能ブロック４４２で現行レベルを「未知」ス
テータスと同等に設定する。もし答えがノーであれば、
機能ブロック４４４は「空となる前の日数」（ＤＢＥ）
と「残された予測ページ数」（ＰＰＬ）との変数を計算
する。グラフィック・ユーザ・インタフェース（ＧＵ
Ｉ）はここで機能ブロック４４６によって更新され、ホ
ストコンピュータでの人としてのユーザは最も最近の日
付を見ることができる。それが行われた後、このサブル
ーチンは機能ブロック４４８で終了となる。

【００８３】図１０は、プリンタでのトナー・レベルの
遷移に及んで、プリンタのＲＩＰによって実行される論
理的操作段階のフローチャートを示している。機能ブロ
ック４５０で始まり、新しいトナー・レベル遷移がここ
で行われた。決定ブロック４５２で、レベル遷移が有効
な新しいレベルであったか否かが決定される。もし答え
がイェスであれば、論理的処理は通常状況下で続行す
る。もし答えがノーであれば、機能ブロック４５４はシ
ステム内の変数の多くを特定の所定値に設定する。例え
ば、「カートリッジ据付け時のページ・カウント」変数
（ＰＣＩ）は「現行ページ・カウント」（ＣＰＣ）に設
定される。更に２つの他の変数は現行ページ・カウント
に設定され、これら変数は「現行レベルでの開始時のペ
ージ・カウント」（ＰＣＣＬ）及び「先行レベルでの開
始時のページ・カウント」（ＰＣＰＬ）である。

【００８４】機能ブロック４５４でも幾つかの変数をゼ
ロ（０）に設定するものであり、変数「グラデーション
当たりの予測ページ数」（ＰＰＧ）、「最後の遷移の日
付」（ＤＬＴ）、並びに、「最後の遷移に次ぐ日付」
（Ｄ２ＬＴ）を含む。

【００８５】もし決定ブロック４５４での結果がイェス
であれば、機能ブロック４５６はＤ２ＬＴの値をＤＬＴ
（最後の遷移の日付）の値と同等に設定する。それが行
われた後、機能ブロック４５６はＤＬＴの値をゼロにす
る。機能ブロック４５８はここでグラデーション当たり
の予想ページ数（ＰＰＧ）の更新値を計算し、それは、
実際上、図１１でより詳細に説明される一連の論理的操
作である。

【００８６】機能ブロック４６０はここで変数ＰＣＬＰ
（即ち、先行レベルの開始時のページ・カウント）を変
数ＰＣＣＬ（即ち、現行レベルの開始時のページ・カウ
ント）と同等に設定し、その後、ＰＣＣＬの値を変数Ｃ
ＰＣ（即ち、現行ページ・カウント）に設定する。機能
ブロック４６２はここでトナー警報を発し、それはホス
トコンピュータにその「ガス・ゲージ」レベルをそれに
応じて変更することを告げる。機能ブロック４６４にこ
れで到達され、トナー・レベル遷移サブルーチンの終了
である。

【００８７】図１１はグラデーション当たりの予測ペー
ジ（ＰＰＧ）を計算する論理的段階の詳細を示してお
り、機能ブロック４６８で始まる。決定ブロック４７０
で、現行レベルのページ・カウント（ＰＣＣＬ）がテス
トされ、それが先行レベルの開始時のページ・カウント
（ＰＣＰＬ）と同等であるかを見る。もし答えがイェス
であれば、論理フローは機能ブロック４７２へ向かわせ
られ、グラデーション当たりの予測ページ（ＰＰＧ）変
数をゼロ（０）に設定する。

【００８８】もし決定ブロック４７０での結果がノーで
あったならば、決定ブロック４７４でテストを行い、グ
ラデーション当たりの予測ページ数（ＰＰＧ）変数が既
にゼロ（０）に設定されているかを見る。もし答えがイ
ェスであれば、機能ブロック４７６はグラデーション当
たりの予測ページ数（ＰＰＧ）の値を値｛ＣＰＣ−ＰＣ
ＣＬ｝と同等に設定する。もし決定ブロック４７４での
答えがノーであれば、機能ブロック４７８はグラデーシ
ョン当たりの予測ページ数（ＰＰＧ）の値を｛［（ＰＣ
ＣＬ−ＰＣＰＬ）＋（ＣＰＣ−ＰＣＣＬ）］／２｝の量
と同等に設定する。これら計算が行われた後、ＰＰＧを
計算するサブルーチンの終了に機能ブロック４８０で到
達する。

【００８９】ホストコンピュータの操作的な段階を示し
ているフローチャートについての上記関連情報から判明
されることは、本発明でのホストコンピュータがトナー
警報に対して「武装」することによってプリンタからト
ナー・グラデーション変更を受入れて追跡していること
が理解できることである。またホストコンピュータは特
定のカートリッジのために印刷された合計ページ数を受
入れて追跡し、そのプリンタでの各トナー・グラデーシ
ョン変化の日付を記録して蓄え、ジョブ当たりに使用さ
れたトナー量を受入れて追跡し（もし「ジョブ・アカウ
ンティング」警報がイネーブルに為されたならば）、そ
の情報をユーザによる後の処理のためにジョブ統計ファ
イル内に蓄える。またホストコンピュータは、現行据え
付けられているトナー・カートリッジで残存するページ
数の見積を計算し、ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮを作動してい
る他のホストコンピュータにプリンタのＮＶＲＡＭを介
して通信して、一方のホストコンピュータで作動してい
る「より経験の浅い」ＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮでの予測変
数は、同一のネットワークに常駐するＭＡＲＫＶＩＳＩ
ＯＮを作動させている最も経験あるホストコンピュータ
によって蓄えられた情報を反映するようにしている。こ
の情報は、ホストコンピュータでのユーザに対して該ユ
ーザのディスプレイ・モニター上に明瞭且つ簡潔に表示
させるべきである。

【００９０】図１２には例示的な表示が設けられてお
り、参照番号５００で全般的に示されたモニター画面を
示し、プリンタのトナー消費に関する重要な情報が示さ
れている。モニター画面５００は、カートリッジ内に残
存するトナー量を指示する「ガス・ゲージ」と、トナー
或はインクに関するプリンタでの実際消費の履歴に基づ
いて、残留シート又はページの見積を指示する棒グラフ
とを示している。これらの見積はジョブ毎の割合で更新
され、印刷エンジンがグラデーション「ｎ」からグラデ
ーション「ｎ−１」までの遷移を検出すると再校正され
る。そうしたことが行われると、ホストコンピュータは
プリンタによって計算されたグラデーション当たりのペ
ージ数（ＰＰＧ）値を用い、この数に残留グラデーショ
ンを乗算し、プリンタのレベル測定装置によって測定可
能な最終レベル後に残されたページ数を加算して、カー
トリッジに残された予測ページ数（ＰＰＬ）に到達す
る。

【００９１】ホストコンピュータは印刷ジョブ中に到達
するレベル変化を取扱うこと、そしてその新しいレベル
を瞬時に示すことがそれぞれできなければならない。こ
れは「トナー・レベル警告」を介して行われる。「ガス
・ゲージ」は全般的には参照番号５０４で示され、棒グ
ラフは全般的には参照番号５２０で示されている。これ
らの表示は、「トナー」タブが選択されると、参照番号
５０２で示されるように持出される。

【００９２】トナーのガス・ゲージ５０４において、グ
ラデーション表示は「空」印５０６から「満杯」印５０
８までの範囲である。現行レベルは針５１２によって指
示され、「１／２」レベルは番号５１０で指示されてい
る。図１２において、トナーのガス・ゲージ５０４は１
７．６Ｋカートリッジ用として表示されており、上述し
たように、満杯印５０８と「１／２」印１２０との間
に、任意のより精密なページ残留或はトナー残留ステー
タスについての情報を何等提供することがない。

【００９３】カートリッジのタイプは参照番号５１４で
の小さな表示内に示され、これはカートリッジのサイズ
と同等であり、この場合、１７，６００ページ（５％被
覆範囲）である。他の値が参照番号５１６で表示され、
これはこのトナー・カートリッジでこの時点までに印刷
された実際のページ数である。「リセット」ボタンが参
照番号５１８で提供されており、これは新しいトナー・
カートリッジが対象となるプリンタ内に据え付けられた
際に手動でオン操作される（マウス或はカーソルの「ク
リック」による）。

【００９４】棒グラフ５２０において、残存するページ
数が予測量として示されており、この大きな１７．６Ｋ
カートリッジに対する最少値及び最大値が、それぞれ参
照番号５２２で「１５００以下」及び参照番号５２４で
「７５００以上」として示されている。カートリッジ内
のトナー・レベルを測定する実際の装置に応じて、非常
に容易には測定され得ないトナーの最少量が疑いなく存
在しており、それで、モニター画面５００上の「１５０
０以下」としての残存ページ数の表示は、カートリッジ
内で利用可能なトナーの最終グラムを測定することが難
しいという事実を反映している。参照番号５２４での
「７５００以上」の最大値は、レベル変化でより正確な
ページ残存予測が再校正される前にこの大きなプリンタ
・カートリッジが１／２点に到達するという好適実施例
を反映している。棒グラフ５２０において、実ページ数
残存予測は参照番号５２６で示され、これは約２２００
ページが残存している数値を表示する。参照番号５１４
及び５１６で表わされた数値から判明され得るように、
表示５００上に示された特定のプリンタでの印刷履歴
は、ページ当たりのトナーのむしろ重い消費を示してい
る。さもなければ、５％被覆範囲が正確であれば、もし
７２６５ページだけが既に１７，６００ページの合計容
量を有するカートリッジで印刷されていれば１０，００
０ページ以上残存しているとすべきである。

【００９５】トナー・レベルが予想外の方向に変化する
場合、例えば、トナー・カートリッジがプリンタから一
時的に取り出されて、その内容を幾分か攪拌すべく揺さ
ぶられる時のような場合がある。そうしたことが生ずれ
ば、測定されたトナー・レベルはグラデーション・レベ
ルで実際に増大し得て、これがホストコンピュータで作
動しているＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮユーティリティ・プロ
グラムを一時的に混乱させ得る。もしこうした状況が生
ずれば、表示５００はガス・ゲージ５０４上の針５１２
を一時的に消去して、カートリッジが変更されてしまっ
た等で、印刷エンジンからのレベル変化が何等かの不確
定性を示しているので、予測が実行不可能である旨をユ
ーザに対して知らせる。この状況において、プリンタ内
のＲＩＰは、印刷エンジンが先行して送られてきた値か
ら１レベルよりも大きなレベルで増大或は減少するレベ
ル変化を送信した際、グラデーション当たりの予測ペー
ジ数（ＰＰＧ）変数をゼロとする。この未知の状態はト
ナー・カートリッジが揺さぶられた後、当分の間、例え
ば、おおよそ次の２０ページがこのプリンタによって印
刷される間、存続する。２０ページが印刷された後、も
しトナーの攪拌或は揺さぶりでレベルが増大したなら
ば、レベルが安定してその前者の実際のレベルとして読
取られる。他方、もし新しいカートリッジが据え付けら
れたならば、レベルは依然としてその最大、即ち９／８
グラデーション・レベルを維持する。

【００９６】予測値の幾つかの詳細は、グラデーション
当たりのページ数（ＰＰＧ）の計算で開始して、ここで
提供された。印刷エンジンがレベル変化をＲＩＰに報告
すると、ＲＩＰはグラデーション当たりの予測ページ数
を計算する試みを為す。もし新しく報告されたトナー・
レベルが最後に報告されたレベルよりも１つのグラデー
ション低ければ、その新しいグラデーション当たりのペ
ージ数（ＰＰＧ）は、最後の遷移以降に印刷されたシー
ト数（ＳＰＬＴ）と先行するレベル中に印刷されたシー
ト数（ＳＰＰＬ）との単なる平均である。もし先行する
レベル中に印刷されたシート数が知られていなければ、
最後の遷移以降に印刷されたシート数が使用される。し
かしながら、もし印刷エンジンが１グラデーションより
大きくレベルが上昇したり、或は降下したりするレベル
を報告すると、ＰＰＧは０に設定される。これらの計算
を実行する包括的なコンピュータ・プログラムは以下の
通りである。

【００９７】 上記変数に対する定義は以下の通りである。 ＰＰＧ＝グラデーション当たりのページ数 ＳＰＬＴ＝最後の遷移以降に印刷されたシート数 ＳＰＰＬ＝先行レベルで印刷されたシート数

【００９８】実行される他の計算は「最後のレベル後の
基準化されたページ数」である。最後のレベルがエンジ
ンによって検出された後にカートリッジ内に残されたシ
ート数は１ページ上のトナー被覆範囲に応じて変動し得
るので、ホストコンピュータはＰＰＧ値の倍率を用いて
「ＳＰＡＬＬ」の値を作り出さなければならない。この
最後レベルでの基準化されたページ数（ＳＰＡＬＬ）の
決定に対する計算は以下の包括的なコンピュータ・プロ
グラムによって示される。

【００９９】 If PPG>PPG_light Then SPALL = PALL_light Else If PPG<PPG_dark Then SPALL = PALL_dark Else SPALL = {PALL_light - [(PPG_light - PPG)*(PAL_light - PALL_d ark)]/ (PPG_light - PPG_dark)]} End If End If 上記変数に対する定義は以下の通りである。 ＳＰＡＬＬ＝最後のレベル後の基準化されたページ数 ＰＡＬＬ＿ｌｉｇｈｔ＝低被覆範囲ページでの最後のレ
ベル後のページ数 ＰＡＬＬ＿ｄａｒｋ＝高被覆範囲ページでの最後のレベ
ル後のページ数 ＰＰＧ＿ｌｉｇｈｔ＝低被覆範囲ページでのグラデーシ
ョン当たりの平均ページ数 ＰＰＧ＿ｄａｒｋ＝高被覆範囲ページでのグラデーショ
ン当たりの返金ページ数 ＰＰＧ＝グラデーション値当たりの現行ページ数

【０１００】他の重要な操作は残された予測ページ数
（ＰＰＬ）の計算である。残された予測ページ数の計算
は３つのコンポーネントの合計である。第１コンポーネ
ントはグラデーション当たりのページ数（ＰＰＧ）と現
行レベル（ＣＬ）との単なる積である。この値から、最
後の遷移以降に印刷されたシート数（ＳＰＬＴ）を減算
する。最後に、カートリッジがレベル・ゼロ点に達して
いるが完全には空となっていないので、加算器を含ませ
て、先行する２つのコンポーネントに含まれていない余
剰シート数を見積もる。このコンポーネントは、最後の
レベル後の基準化されたページ数（ＳＰＡＬＬ）と名付
けられて、上式を用いて計算され、全体的な計算は以下
に表わせる。 ＰＰＬ＝｛（ＰＰＧ＊ＣＬ）−ＳＰＬＴ＋ＳＰＡＬＬ｝ 上記変数の定義は以下の通りである。 ＰＰＬ＝残された予測ページ数 ＰＰＧ＝グラデーション当たりのページ数 ＣＬ＝現行レベル（エンジンによって報告されたもの） ＳＰＬＴ＝最後の遷移以降に印刷されたシート数 ＳＰＡＬＬ＝最後のレベル後の基準化されたページ数 この予測は、カートリッジが空となる前に印刷可能なペ
ージ数の見積を提供するものである。

【０１０１】他の重要な操作は空となる前の日数（ＤＢ
Ｅ）の計算であり、これはプリンタの過去の使用履歴を
用い、上記予測計算から予測されたページ数をプリンタ
が印刷するのにどのくらいの期間を要したのかを単純に
決定する。これらページ数を印刷するのにそれが要した
期間に基づいて、システムがトナーがいつ低となるかを
予測する。

【０１０２】最後のレベル変更のページ数を記憶する同
様の理由から、最後の遷移の日付も記憶され得る。この
ようにして、もしプリンタがターン・オフされたなら
ば、或はプリンタがそれに繋がれた際の割込みによりＭ
ＡＲＫＶＩＳＩＯＮによってトラック（追跡）されなけ
れば、「空となるまでの時間」計算を与えるには充分な
情報がある。 ＤＢＥ＝ＰＰＬ＊｛[（ＤＬＴ−ＤＰＴ）／ＳＰＰＬ]＋
（[現行日付−ＤＬＴ）／ＳＰＬＴ]｝／２ 上記変数の定義は次の通りである。 ＤＢＥ＝空となる前の日数 ＰＰＬ＝残された予測ページ数 ＤＬＴ＝最後の遷移の日付 ＤＰＴ＝先行する遷移の日付 ＳＰＰＬ＝先行レベルで印刷されたシート数 ＳＰＬＴ＝最後の遷移で印刷されたシート数 ＤＬＴ＝最後の遷移の日付

【０１０４】この式は、空となる前の日数が最後のレベ
ルに対する「シート当たりの日数」及び先行レベルに対
する「シート当たりの日数」の平均に残された予測ペー
ジ数を乗算したものと同等であることを述べている。

【０１０３】以下の各種の表は、プリンタと、本発明の
トナー予測システム情報に関連してＭＡＲＫＶＩＳＩＯ
Ｎを作動させているホストコンピュータとの間を往来す
る情報の詳細なリストを示す。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】

【表２】

【０１０６】

【表３】

【０１０７】

【表４】

【０１０８】本発明の好適実施例の以上の記載は、例示
及び説明の目的のために提示された。それで包括的にし
たり、或は本発明を開示された精密な形態に限定する意
図はない。自明的な変更或は変形は上記の教示を考慮し
て可能である。本発明の原理及びその実務適用例を最良
の形で説明することによって、当業者が本発明を種々の
適用例で、且つ、特定の意図された用途に適した様々な
変更を伴って最良の形で利用できるように為すために、
上記実施例は選択されて説明された。よって、本発明の
保護範囲は添付の特許請求の範囲によって定義されるこ
とを意図している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の原理に従って構成されたレー
ザプリンタに用いられる主要構成要素のハードウェアの
ブロック線図である。

【図２】図２は、図１のレーザプリンタにおける印刷エ
ンジンに用いられるＡＳＩＣ装置の一部のハードウェア
のブロック線図である。

【図３】図３は、図１のレーザプリンタによって印刷さ
れる特定の印刷ジョブの「ページ・トナー割り符」を決
定するために採られる論理的段階を示すフローチャート
である。

【図４】図４は、図１のレーザプリンタに据え付けられ
た印刷カートリッジのタイプを決定するために採られる
論理的段階を示すフローチャートである。

【図５】図５は、図４のフローチャートにＡ，Ｂ，Ｃの
接続点で接続されて引き続き、上記印刷カートリッジの
タイプを決定するために採られる論理的段階を示すフロ
ーチャートである。

【図６】図６は、図１のレーザプリンタの画像形成シス
テムに対して、印刷エンジンによって報告されるトナー
・レベルを決定するために採られる論理的段階を示すフ
ローチャートである。

【図７】図７は、図１のレーザプリンタと通信している
ホストコンピュータによって採られる論理的段階を示す
フローチャートであり、プリンタからデータを受信し
て、トナー・レベル及びトナー予測情報をホストコンピ
ュータのモニター上に表示させることができる。図７に
は、トナー予測特徴に関するＭＡＲＫＶＩＳＩＯＮコン
ピュータ・プログラムに用いられる初期化ルーチンを示
すフローチャートが図示されている。

【図８】図８は、ジョブ・アカウンティング警報及びト
ナー予測警報を処理するフローチャートが示されてい
る。

【図９】図９は、図７及び図８でのトナー値を処理する
詳細な段階が示されたフローチャートである。

【図１０】図１０は、個別のレベル毎に残存トナー量が
変化する際、図１のレーザプリンタにおけるラスター化
部によって実行される論理的段階を示すフローチャート
が示されている。

【図１１】図１１は、図１のレーザプリンタにおけるラ
スター化部によって実行される論理的段階を示すフロー
チャートであり、グラデーション当たりの予測ページ
（ＰＰＧ）を計算する論理的段階の詳細が示されてい
る。

【図１２】図１２は、図１のレーザプリンタに関する現
行トナー・レベルを、トナー予測情報と共に表示するホ
ストコンピュータでのモニター画面を示す。

【符号の説明】

１０ レーザプリンタ １２ 電源 １４ マイクロプロセッサ ２８ インタプリタ ３０ 共通グラフィック・エンジン（ラスター化）（Ｒ
ＡＭ） ３６ 印刷エンジン ４０ ＡＳＩＣ ４８ レーザ ５２ ＨＳＹＮＣセンサ ６０ シフト・レジスタ／カウンタ ７０ マイクロプロセッサ ９０ トナー・カートリッジ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ４１Ｊ 29/38 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ Ｇ０３Ｇ 15/08 １１４ 3/04 １０２Ｚ (72)発明者 ネイサン・カール・クレンペラー アメリカ合衆国 40517 ケンタッキー、 レキシントン、クロスビー・ドライブ 3645 (72)発明者 パトリシア・アン・ヴァレンティ アメリカ合衆国 40515 ケンタッキー、 レキシントン、ブリッジモント・レーン 4080 (72)発明者 アール・ドーソン・ワード・セカンド アメリカ合衆国 40575 ケンタッキー、 リッチモンド、リバー・ヒル・ドライブ 777 (72)発明者 ジェームズ・フランシス・ウェブ アメリカ合衆国 40514 ケンタッキー、 レキシントン、ハイムバウ・レーン 3808 (72)発明者 フィリップ・バイロン・ライト アメリカ合衆国 40509 ケンタッキー、 レキシントン、ミント・ヒル・レーン 670

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体上に印刷表示を作り出すために
   使用されるトナー物質を含むカートリッジと、前記カー
   トリッジ内の前記トナーの物理的な量を測定するインタ
   フェース回路と、情報を記憶するメモリ回路と、処理回
   路とを備える印刷装置であって、 前記インタフェース回路が、トナー・レベル信号を前記
   処理回路へ転送するように構成され、前記トナー・レベ
   ル信号が前記カートリッジ内に残存する前記物理的なト
   ナー・レベルに関連していることから成ることと、 前記処理回路が、前記印刷装置によって印刷された先行
   ページ数に基づく印刷ページ統計に準拠したトナー消費
   を、前記カートリッジの前記物理的なトナー・レベルに
   対して決定すべく構成されており、前記印刷ページ統計
   に準拠したトナー消費が前記処理回路によって用いられ
   て、前記カートリッジ内に残存する前記トナーの物理的
   な量を用いて印刷可能なページ数を予測することと、を
   含むことから成る印刷装置。
2. 【請求項２】 前記処理回路が、過去の少なくと１つの
   時間からの実時間を用いて、前記印刷装置によって印刷
   された、前記カートリッジの前記物理的なトナー・レベ
   ルに対する先行するページ数と、前記カートリッジの前
   記物理的なトナー・レベルの少なくとも１つの先行する
   測定が採用された際の前記実時間とに基づく日数統計に
   準拠してトナー消費を決定し、該日数統計に準拠しての
   トナー消費が前記処理回路によって用いられて、前記カ
   ートリッジがトナー物質を実効的に使い切る前に残存す
   る日数を予測することを更に含む、請求項１に記載の印
   刷装置。
3. 【請求項３】 前記実時間が、前記印刷装置と通信して
   いるホストコンピュータから入手され、時間及び日付の
   双方を含む、請求項２に記載の印刷装置。
4. 【請求項４】 前記インタフェース回路が、前記トナー
   ・レベル信号を前記処理回路にグラデーション・レベル
   で報告するように構成されており、１つのグラデーショ
   ン・レベルから他のグラデーション・レベルへの遷移に
   及んで、その実時間及び「新」グラデーション・レベル
   が前記メモリ回路内に記憶され、印刷ページ統計に準拠
   しての再校正トナー消費が決定され、前記統計の双方が
   前記メモリ回路内に記憶されることを更に含む、請求項
   ２に記載の印刷装置。
5. 【請求項５】 前記実時間が、前記印刷装置と通信して
   いるホストコンピュータから入手され、時間及び日付の
   双方を含む、請求項４に記載の印刷装置。
6. 【請求項６】 前記印刷装置がレーザプリンタを含む、
   請求項１に記載の印刷装置。
7. 【請求項７】 前記印刷装置がインクジェット・プリン
   タを含み、前記トナー物質がインクを含む、請求項１に
   記載の印刷装置。
8. 【請求項８】 ホストコンピュータであり、前記印刷装
   置と該印刷装置での第１通信ポート、当該ホストコンピ
   ュータでの第２通信ポート、並びに、それらポート間の
   通信リンクを介して通信しているホストコンピュータ
   と、当該ホストコンピュータに接続された視覚的モニタ
   ーとを更に含み、 前記モニターが、前記カートリッジ内における残存トナ
   ーの「ガス・ゲージ」、新しくされた際の前記カートリ
   ッジの容量に関する数値量、並びに、その特定カートリ
   ッジを用いて印刷されたページ数に関する数値量を表示
   すべく構成されおり、 前記モニターが、前記カートリッジを用いて前記印刷装
   置によって印刷されたページの実数に対してのトナー消
   費に関する先行履歴に基づき、前記カートリッジ内に残
   存するトナー量によって印刷される「残存する予測ペー
   ジ数」に関する「棒グラフ」を更に表示すべく構成され
   ていることから成る、請求項１に記載の印刷装置。
9. 【請求項９】 前記モニターが、また、前記カートリッ
   ジがトナー物質を実効的に使い切る前に残存する予測日
   数に関する数値量を表示すべく更に構成されていること
   から成る、請求項１に記載の印刷装置。
10. 【請求項１０】 印刷媒体上に印刷指標を作り出すため
    に使用されるトナー物質を含むカートリッジと、前記カ
    ートリッジ内の前記トナーの物理的な量を測定するイン
    タフェース回路と、情報を記憶するメモリ回路と、処理
    回路とを備える印刷システムにおいて、トナー消費統計
    を決定する方法であって、 （ａ）前記カートリッジ内に残存する実トナー・レベル
    を測定し、対応するトナー・レベル信号を前記インタフ
    ェース回路から前記処理回路へ転送する段階と、 （ｂ）前記カートリッジの前記物理的なトナー・レベル
    に対する前記カートリッジから印刷された先行するペー
    ジ数に基づいた印刷ページ統計に準拠して、トナー消費
    を決定する段階と、 （ｃ）前記印刷ページ数統計と前記カートリッジの前記
    残存トナーとに準拠した前記トナー消費に基づいて、前
    記カートリッジ内に残存するトナーの前記物理的な量を
    用いて印刷可能なページ数の統計を予測する段階と、の
    諸段階を含むトナー消費統計を決定する方法。
11. 【請求項１１】 （ｄ）前記カートリッジの前記物理的
    なトナー・レベルに関する日数統計に準拠してのトナー
    消費と、前記カートリッジの前記物理的なトナー・レベ
    ルの少なくとも１つの測定が採用された実時間とに基づ
    いて、前記カートリッジがトナー物質を実効的に使い切
    る前に残存する日数の統計を予測する段階を更に含む、
    請求項１０に記載のトナー消費統計を決定する方法。
12. 【請求項１２】 前記カートリッジの前記物理的なトナ
    ー・レベルを前記処理回路へグラデーション・レベルで
    報告し、１つのグラデーション・レベルから他のグラデ
    ーション・レベルへの遷移に及んで、その実時間及び
    「新」グラデーション・レベルを前記メモリ回路内に記
    憶しており、印刷ページ統計に準拠してトナー消費を再
    校正する段階と、日数統計に準拠して前記トナー消費を
    再校正する段階と、前記統計の双方を前記メモリ回路内
    に記憶する段階とを更に含む、請求項１１に記載のトナ
    ー消費統計を決定する方法。
13. 【請求項１３】 前記実時間を前記印刷システムへ通信
    リンクを介して転送するホストコンピュータを提供する
    段階を更に含み、前記実時間が時間及び日付の双方を含
    むことから成る、請求項１１に記載のトナー消費統計を
    決定する方法。
14. 【請求項１４】 前記ホストコンピュータに表示モニタ
    ーを提供する段階を更に含み、前記モニターが、前記カ
    ートリッジ内の残留トナーの「ガス・ゲージ」、新しく
    された際の前記カートリッジ容量に関する数値量、並び
    に、その特定カートリッジを用いて印刷されたページ数
    に関する数値量を表示すると共に、前記カートリッジを
    用いて前記印刷装置によって印刷されたページの実数に
    対してのトナー消費の先行する履歴に基づいて、前記カ
    ートリッジ内に残存するトナー量によって印刷される
    「残存する予測ページ数」の「棒グラフ」を表示するこ
    とから成る、請求項１１に記載のトナー消費統計を決定
    する方法。
15. 【請求項１５】 前記カートリッジがトナー物質を実効
    的に使い切る前に残存する予測日数に関する数値量を表
    示する段階を更に含む、請求項１１に記載のトナー消費
    統計を決定する方法。
16. 【請求項１６】 前記ホストコンピュータのパワーオン
    の初期化に及んで、前記印刷装置が、前記カートリッジ
    内に残存するトナー、印刷された前記ページ数、並び
    に、前記残存する予測ページ数を前記ホストコンピュー
    タに知らせるメッセージを通信する、請求項８に記載の
    印刷装置。
17. 【請求項１７】 第２ホストコンピュータであり、前記
    印刷装置と、当該第２ホストコンピュータの第３通信ポ
    ートを介して通信する第２ホストコンピュータと、当該
    第２ホストコンピュータに接続された第２視覚的モニタ
    ーとを更に備え、前記第２ホストコンピュータが、初期
    的には、前記印刷装置の先行履歴を何等含まず、他のホ
    ストコンピュータが前記印刷装置の先行履歴を含んでお
    り、前記第２ホストコンピュータが、前記他のホストコ
    ンピュータから、全てが前記印刷装置に関している、前
    記カートリッジ内の前記残存トナー、印刷された前記ペ
    ージ数、並びに、前記残存する予測ページ数を、「瞬
    時」に学びとるように構成されていることから成る、請
    求項８に記載の印刷装置。
18. 【請求項１８】 前記ホストコンピュータのパワーオン
    初期化に及んで、前記印刷装置が、前記カートリッジ内
    の前記残存トナー、印刷された前記ページ数、並びに、
    前記残存する予測ページ数を前記ホストコンピュータに
    知らせるメッセージを通信する段階を更に含む、請求項
    １４に記載のトナー消費統計を決定する方法。
19. 【請求項１９】 前記印刷システムが、前記他のホスト
    コンピュータから引出された情報を含むメッセージを第
    ２ホストコンピュータへ通信する段階を更に含み、前記
    第２ホストコンピュータが、初期的に、前記印刷システ
    ムの先行履歴を何等含まず、前記他のホストコンピュー
    タが前記印刷システムの先行履歴を含んでおり、それに
    よって、全てが前記印刷システムに関する、前記カート
    リッジ内の前記残存トナー、印刷された前記ページ数、
    並びに、前記残存する予測ページ数を前記第２ホストコ
    ンピュータに「瞬時」に知らせることから成る、請求項
    １４に記載のトナー消費統計を決定する方法。