JP5095965B2

JP5095965B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP5095965B2
Application number: JP2006194428A
Authority: JP
Inventors: 瑠美小西; 健一小野; 明博河▲崎▼; 嘉子小川; 栄治土田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: JP2008020826A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、トナーの消費量および廃棄されるトナーの量を予測するための構成に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a configuration for predicting a toner consumption amount and a discarded toner amount.

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体として用いられる感光体上に形成された静電潜像に対して現像装置から供給されるトナーにより可視像処理が行われ、可視像とされたトナー像を記録紙などの記録媒体に転写した後定着することで複写出力をあることができる。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, a visible image is formed by toner supplied from a developing device with respect to an electrostatic latent image formed on a photosensitive member used as a latent image carrier. By performing processing and transferring the toner image that has been made visible to a recording medium such as recording paper and fixing it, a copy output can be obtained.

可視像処理に用いられるトナーは、画像濃度安定のために一定した濃度を維持するようになっている。トナーは、モノクロ画像を対象とするものだけでなく、フルカラー画像を対象として複数種類のトナーもある。このため、各色において消費されるトナーの量も異なる場合があり、トナー補補給部の交換時期などを知る上でトナーの消費量あるいは残量を予め認識できるようにすることが望まれている。 The toner used for visible image processing maintains a constant density for image density stabilization. The toner includes not only a monochrome image but also a plurality of types of toner for a full color image. For this reason, the amount of toner consumed for each color may differ, and it is desired to be able to recognize in advance the amount of toner consumed or the remaining amount in order to know the replacement timing of the toner supplement supply unit.

近年の画像形成装置においては、デジタル処理により画像の解像度を画素密度変換を用いて得られるようになっており、低解像度から高解像度に至る入力情報に対応した画像を形成できるようになってきている。
そこで、トナーの消費量あるいは残量を、画素データを用いて予測する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。 In recent image forming apparatuses, the resolution of an image can be obtained using pixel density conversion by digital processing, and an image corresponding to input information from a low resolution to a high resolution can be formed. Yes.
Therefore, a method for predicting the toner consumption amount or remaining amount using pixel data has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献１には、ドットを形成する個々の印刷ドットの値をカウントし、そのカウント数がトナー消費量と比例するとしてトナー消費量を割り出す方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of counting the value of individual printing dots that form dots and calculating the toner consumption amount, assuming that the count number is proportional to the toner consumption amount.

また、特許文献２には、印刷ドットが連続する数に応じて、現像剤消費量を補正する係数を複数用意し、１画面の画素数と該補正係数を乗算して、該消費量を順次加算し、得られた消費量を装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジ側に備えられている記憶手段に記憶しておく方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, a plurality of coefficients for correcting the developer consumption amount are prepared according to the number of continuous printing dots, and the consumption amount is sequentially calculated by multiplying the number of pixels of one screen by the correction coefficient. A method of adding and storing the obtained consumption amount in a storage means provided on the side of the process cartridge that can be attached to and detached from the apparatus is disclosed.

一方、近年では、省エネルギー化の観点からトナーの消費量自体を抑えることも望まれてきており、単にトナーの消費量を割り出すことに限らず、消費量を抑えるための処理も提案されている（例えば、特許文献３，４）。 On the other hand, in recent years, it has been desired to reduce the toner consumption itself from the viewpoint of energy saving, and not only to determine the toner consumption but also a process for reducing the consumption has been proposed ( For example, Patent Documents 3 and 4).

特許文献３には、画像データの注目画素と周辺画素とのパターンにより注目画素と周辺側との間の関わり具合に基づき、印字するデータ量を削減できるかを判断し、トナーセーブモードが指定されている場合には、連続画素の一部を間引いて印刷することによりトナーの消費量を低減させる方法が開示されている。 In Patent Document 3, it is determined whether the amount of data to be printed can be reduced based on the relationship between the target pixel and the peripheral side based on the pattern of the target pixel and the peripheral pixel of the image data, and the toner save mode is designated. In such a case, a method for reducing toner consumption by printing out a part of continuous pixels is disclosed.

特許文献４には、不揮発性メモリを有するリサイクル可能なカートリッジに、１画素当りのトナー消費量と、トナーセーブモードでのトナー消費量補正値の場合を含め、演算して求めたトナー残量を表示する方法が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 describes the remaining amount of toner obtained by calculation including a toner consumption amount per pixel and a toner consumption amount correction value in a toner save mode in a recyclable cartridge having a nonvolatile memory. A method of displaying is disclosed.

一方、トナーの消費量あるいは残量を予測する手法が適用できる場合として、転写後感光体上に残留するトナーが回収されて廃棄されるトナーの量を予測する場合がある。 On the other hand, as a case where a method for predicting the toner consumption amount or remaining amount is applicable, there is a case where the amount of toner remaining on the photoreceptor after transfer is recovered and discarded.

つまり、転写後、感光体上に残留するトナーはクリーニング工程によって感光体上から除去され、除去された廃トナーが容器などの回収部に取り込まれる場合があるが、回収部に貯留される廃トナーの量を適正に判断できないと、回収部から溢れて画像形成装置内を汚染する虞がある。従来、回収部での配置ナーの満杯状態を検知する構成として、光学センサによる光透過を用いた検知手段が知られている。しかし、光透過部が汚損されているような場合には、適正な満杯状態の検出判断ができず、結果として、回収部が満杯でないにも拘わらず、満杯状態にあるとして誤検知したり、この現象を解消するためのクリーニング部材などを設けるために過剰な設備投資が必要となる。 In other words, the toner remaining on the photoconductor after the transfer is removed from the photoconductor by a cleaning process, and the removed waste toner may be taken into a collection unit such as a container. If the amount is not properly determined, it may overflow from the collection unit and contaminate the image forming apparatus. Conventionally, detection means using light transmission by an optical sensor is known as a configuration for detecting a full state of an arrangement container in a collection unit. However, if the light transmission part is soiled, it is not possible to make a proper full state detection judgment, and as a result, it is erroneously detected as being full, even though the recovery part is not full, Excessive capital investment is required to provide a cleaning member for eliminating this phenomenon.

そこで、検知手段を設けなくても回収部での満杯検知を消費されたトナーの量から判断することが望まれる。 Therefore, it is desirable to determine the fullness detection in the recovery unit from the amount of consumed toner without providing a detection means.

従来、廃トナーの満杯状態を割り出す方法として、印字画素を積算し、その積算値に基づき廃トナー収容量を判定する方法、つまり、感光体の現像に用いられるトナー量に相当するトナー消費量の情報を利用して廃トナー収容量を予測する方法（例えば、特許文献５）、あるいは、１ページ分の画像情報を複数の領域に分割し、領域毎の印刷画素に応じたトナー消費量を求め、各トナー消費量を加算することで１ページ分のトナー消費量を割り出して廃トナー量を予測する方法（例えば、特許文献６）、さらには、紙サイズ信号や印字率および転写効率に関するデータから廃トナー量を予測する方法や印刷枚数、感光体開店時間あるいは書込時間に基づくデータにより廃トナー量を予測する方法が提案されている（例えば、特許文献７，８）。 Conventionally, as a method of determining the full state of waste toner, a method of integrating print pixels and determining a waste toner storage amount based on the integrated value, that is, a toner consumption amount corresponding to a toner amount used for developing a photosensitive member. A method for predicting the amount of waste toner using information (for example, Patent Document 5), or dividing image information for one page into a plurality of areas, and obtaining a toner consumption amount corresponding to a print pixel in each area A method of predicting the waste toner amount by calculating the toner consumption amount for one page by adding the toner consumption amounts (for example, Patent Document 6), and further from the paper size signal, data on the printing rate and transfer efficiency A method for predicting the amount of waste toner and a method for predicting the amount of waste toner based on data based on the number of printed sheets, the opening time of the photosensitive member or the writing time have been proposed (for example, Patent Documents 7 and 8).

特開昭５８−２２４３６３号公報JP 58-224363 A 特開昭１０−２３９９７８号公報JP-A-10-239978 特開２００３−２７１０１６号公報JP 2003-271016 A 特開２００３−０９１２１８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-091218 特開２００３−２７０９６３号公報JP 2003-270963 A 特開２００３−３０２８７７号公報JP 2003-302877 A 特開２００１−７５４３９号公報JP 2001-75439 A 特開２００２−２８７５８４号公報JP 2002-287484 A

上述したように画素データに基づきトナーの消費量を予測する方法が知られているものの、このような方法においては次のような問題がある。
つまり、画素データのみを用いた場合には、画素データにより形成される画像パターンの種類によってトナー消費量が異なることを判断することができず、正確なトナー消費量を予測することができない虞がある。この理由は次の通りである。 As described above, a method for predicting toner consumption based on pixel data is known, but such a method has the following problems.
In other words, when only pixel data is used, it may not be possible to determine that the amount of toner consumption differs depending on the type of image pattern formed by the pixel data, and there is a possibility that accurate toner consumption cannot be predicted. is there. The reason is as follows.

記録紙に印刷される一つ一つのドット（以下、印刷ドットという）は、多階調、つまり、１印刷ドットが複数ビット構成となっており、印刷ドットの値と消費されるトナーの量との関係が図７において実線で示すように非線形であることが知られていることから、一貫した関連性が得にくい。 Each dot printed on the recording paper (hereinafter referred to as a printing dot) has multiple gradations, that is, one printing dot has a plurality of bits, and the value of the printing dot and the amount of toner consumed Is known to be non-linear as shown by the solid line in FIG. 7, and it is difficult to obtain a consistent relationship.

近年用いられている画像形成装置では、フルカラー画像が形成可能な装置も含めて、パルス変調方式として、印刷ドットの値に応じた幅を有するパルスを生成してレーザ光の発光時間を制御するパルス幅変調（ＰＷＭ）方式が採用されるのが一般的である。 In image forming apparatuses used in recent years, including a device capable of forming a full-color image, as a pulse modulation method, a pulse that generates a pulse having a width corresponding to the value of a print dot and controls the emission time of laser light Generally, a width modulation (PWM) system is adopted.

このため、１個の印刷ドットを印刷したとき、レーザ発光時間（パルス幅）と印刷されたドットが消費するトナー量との関係は、印刷ドットへのレーザ発光時間、つまり、複数ビットでの発光回数により印刷ドットの値とトナー消費量との関係が１：１の関係とはならずに図７において実線で示したような非線形の関係となる。 For this reason, when one printing dot is printed, the relationship between the laser emission time (pulse width) and the amount of toner consumed by the printed dot is the laser emission time to the printing dot, that is, light emission in multiple bits. Depending on the number of times, the relationship between the print dot value and the toner consumption amount does not become a 1: 1 relationship but a non-linear relationship as shown by a solid line in FIG.

しかし、図７の実線で示す関係は恒常的に成り立つものではない。これは、レーザがガウス強度分布を持つために、感光体上の静電潜像にもガウス分布が生じ、結果として、画像パターンによってトナー消費量が変化してしまうことがあるためである。
例えば、印刷ドットを１つだけ単独で印刷したときのトナー消費量がＸｍｇだとしても、当該ドットの前後の隣接する印刷ドットの値によっては、当該ドットを印刷するに要するトナー量はＸｍｇとは異なってくる。つまり、同じ値を持つ印刷ドット１個あたりのトナー消費量は、そのドットが構成する画像パターンによって各々異なることがある。 However, the relationship indicated by the solid line in FIG. 7 does not always hold. This is because since the laser has a Gaussian intensity distribution, a Gaussian distribution also occurs in the electrostatic latent image on the photosensitive member, and as a result, the toner consumption may vary depending on the image pattern.
For example, even if the toner consumption amount when printing only one printing dot is Xmg, depending on the values of adjacent printing dots before and after the dot, the toner amount required to print the dot is Xmg. Come different. That is, the amount of toner consumed per printed dot having the same value may differ depending on the image pattern that the dot forms.

以上のような理由から、現像が感光体上の潜像電位と、トナーの帯電電位との電位差を利用して行われる場合には、面積の大きい画像（ベタ画像）と、線で構成されている画像では、１ドットあたりのトナー消費量が異なるため、画像データがベタ画像なのか線画像なのか判別できないこの方法では正確なトナー消費量を算出できない場合がある。 For the above reasons, when development is performed using the potential difference between the latent image potential on the photoreceptor and the charged potential of the toner, the image is composed of a large area image (solid image) and lines. In this case, since the toner consumption amount per dot is different, it may not be possible to calculate an accurate toner consumption amount by this method in which it is impossible to determine whether the image data is a solid image or a line image.

一方、特許文献２に開示されているように、印刷ドットの疎密によるトナー消費量の違いを考慮した場合においては、総ドット数と連続するドットの数が同じでも、画像パターンが違えばトナー消費量が大きく異なることがある。例えば、１ドット幅の直線が平行して配置された画像パターンでは、両者が接近しているときと離れているときではトナー消費量は異なっており、このことから、ドットの疎密を用いるだけでは実際のトナー消費量と予測した消費量とに誤差が生じることになる。 On the other hand, as disclosed in Patent Document 2, when the difference in toner consumption due to the density of print dots is taken into account, even if the total number of dots and the number of consecutive dots are the same, if the image pattern is different, the toner consumption The amount can vary greatly. For example, in an image pattern in which 1-dot-width straight lines are arranged in parallel, the toner consumption differs when the two are approaching and away from each other. An error occurs between the actual toner consumption and the predicted consumption.

本発明の目的は、上記従来のトナー消費量あるいは廃トナー量に関する予測を行う場合の問題に鑑み、画像パターンに影響されることなくトナー消費量あるいは残量さらには廃トナー量を精度よく予測することが可能な構成を備えた画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to accurately predict a toner consumption amount or a remaining amount and a waste toner amount without being affected by an image pattern, in view of the above-described problem in making a prediction regarding the conventional toner consumption amount or waste toner amount. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having such a configuration.

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）入力された画像情報を発光制御信号に変換する手段と、発光制御信号に基づいて光を順次走査させて感光体上に照射する手段を有し、照射された光で感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段の現像剤により可視化した後、記録材に転写および定着を行う画像形成装置であって、
入力された画像に対応した値を持つ印刷ドットの配列で表される発光制御信号の走査ライン情報を記憶する記憶手段と、
注目ドットおよび注目ドットに近接する１つ以上のドットに１対１に対応する重み係数を演算用データとして記憶する記憶手段と、
前記演算用データと複数の走査ライン情報を用いて演算を行い、現像剤の消費量を算出する消費量算出手段とを備え、
前記消費量算出手段は、
（ａ）前記注目ドットおよび前記注目ドットに近接する１つ以上のドットについて、各々に対応する重み係数と印刷ドットの値の乗算値を求めること、
（ｂ）それらの乗算値を合算したものを注目ドットにおける現像剤の消費量として算出すること、
（ｃ）全ドットの消費量を積算することにより、画像形成による現像剤の累積消費量を求めること、
の各ステップを実行するに際して、
（ｄ）（ｃ）で求めた現像剤の累積消費量が規定値以上か否かを判定すること、
前記の（ａ）〜（ｂ）のステップを実行した後に、
（ａ−１）前記記憶手段に演算用データとして予め設定された上限値から、前記（ｂ）のステップで得られた値を減算すること、
（ｂ−１）（ａ−１）で得られた値が正ならば、（ａ−１）で得られた値を現像剤の消費量とすること、
（ｃ−１）（ａ−１）で得られた値が０あるいは負ならば、予め設定された上限値を現像剤の消費量とすること、
の各ステップを含み、
前記（ａ−１）〜（ｂ−１）のステップを実行した後に、
（ａ−２）前記（ｂ−１）のステップで得られた値から、前記記憶手段に演算用データとして予め設定された閾値を減算すること、
（ｂ−２）減算後の値が正ならば、減算後の値を注目ドットにおける現像剤の消費量とすること、
（ｃ−２）減算後の値が０あるいは負ならば、注目ドットにおける現像剤の消費量を０とすること、
の各ステップを含み、
前記（ａ−１）〜（ｃ−１）のステップおよび前記（ａ−２）〜（ｃ−２）のステップを実行後に前記（ｃ）、（ｄ）のステップを実行することを特徴とする画像形成装置。 In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.
(1) It has means for converting inputted image information into a light emission control signal and means for sequentially scanning light based on the light emission control signal and irradiating it on the photoconductor. An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image, visualizes the electrostatic latent image with a developer of a developing unit, and then transfers and fixes the image on a recording material.
Storage means for storing scan line information of a light emission control signal represented by an array of print dots having a value corresponding to an input image;
Storage means for storing, as calculation data, a weighting factor corresponding to the target dot and one or more dots adjacent to the target dot;
It performs calculation using the arithmetic data a plurality of scan line information, and a consumption amount calculating means for calculating a consumption amount of the developer,
The consumption calculation means
(A) obtaining a multiplication value of a weighting factor and a print dot value corresponding to each of the target dot and one or more dots close to the target dot;
(B) calculating the sum of those multiplication values as the developer consumption for the target dot;
(C) by accumulating the consumption of all dots to obtain the cumulative consumption of developer by image formation;
When performing each step of
(D) Determining whether the cumulative developer consumption obtained in (c) is equal to or greater than a specified value;
After executing the steps (a) to (b),
(A-1) subtracting the value obtained in the step (b) from an upper limit value preset as calculation data in the storage means;
(B-1) If the value obtained in (a-1) is positive, the value obtained in (a-1) should be the consumption amount of the developer.
(C-1) If the value obtained in (a-1) is 0 or negative, set the preset upper limit value as the consumption amount of the developer,
Each step of
After executing the steps (a-1) to (b-1),
(A-2) subtracting a threshold value preset as calculation data in the storage means from the value obtained in the step (b-1);
(B-2) If the value after subtraction is positive, the value after subtraction is set as the consumption amount of the developer in the target dot.
(C-2) If the value after subtraction is 0 or negative, the consumption amount of the developer at the target dot is set to 0;
Each step of
The steps (c) and (d) are executed after the steps (a-1) to (c-1) and the steps (a-2) to (c-2) are executed. Image forming apparatus.

（２）前記消費量算出手段には、使用環境ごとに複数の演算用データが用意されており、画像形成時の条件に合致する演算データを用いて消費量算出を行うことを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。 ( 2 ) The consumption calculation means is provided with a plurality of calculation data for each use environment, and the consumption calculation is performed using calculation data that matches the conditions at the time of image formation. The image forming apparatus according to 1 ) .

（３）前記消費量算出手段には使用状況ごとに異なる演算用データが用意されており、画像形成時の条件に合致する演算データを用いて消費量算出を行うことを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。 ( 3 ) The consumption amount calculation means is provided with different calculation data for each use situation, and the consumption amount is calculated using calculation data that matches the conditions at the time of image formation. Or the image forming apparatus as described in (2) .

（４）前記画像形成時に用いられる画像形成部としてプロセスカートリッジを備え、
該プロセスカートリッジには、前記現像剤の累積消費量を記憶するための記憶手段が設けられていることを特徴とする（３）記載の画像形成装置。 (4) A process cartridge is provided as an image forming unit used during the image formation,
The image forming apparatus according to (3), wherein the process cartridge is provided with storage means for storing the cumulative consumption of the developer .

（５）前記画像形成部は、複数色に対応した画像形成が行える構成とされ、各色の画像形成部には色毎の現像剤がそれぞれ充填されたプロセスカートリッジを備えられ、
該複数のプロセスカートリッジは、それぞれ前記演算用データが各色独立に設定されることを特徴とする（４）記載の画像形成装置。 (5) The image forming unit is configured to perform image formation corresponding to a plurality of colors, and the image forming unit of each color is provided with a process cartridge filled with a developer for each color,
The image forming apparatus according to (4), wherein each of the plurality of process cartridges has the calculation data set independently for each color .

（６）前記画像形成部には現像剤収容部が設けられ、該現像剤収容部には、収容されている現像剤の有無を検出するセンサが設けられていることを特徴とする（４）または（５）に記載の画像形成装置。 (6) The image forming unit is provided with a developer accommodating portion, and the developer accommodating portion is provided with a sensor for detecting the presence or absence of the accommodated developer (4). Or the image forming apparatus as described in (5) .

本発明によれば、注目ドットと近接する周辺ドットの値（パルス幅に相当）を参照することにより、静電潜像の電荷分布を加味したトナー消費量算出を行うようになっているので、複数の走査ライン情報を利用することにより、主走査方向だけでなく副走査方向の潜像電荷分布も演算に反映させることができる。特に現像電極を用いる場合には、静電潜像の各部は、感光体表面の電荷密度とほぼ比例して現像されるため、より正確にトナー消費量あるいは残量若しくは廃トナー量を算出することができる。画像データのみで画像パターンの違いに影響されることなく予測を行い、センサが不要であるため、コストダウンと省スペース化の実現が見込める。
また、本発明においては、一般に印字ドットの密度が高いほど、１ドットあたりのトナー消費量は増加していくが、密度がある程度高くなるとトナー消費量は飽和することを前提として、印刷ドット１個あたりのトナー消費量に上限値を設けることによって、トナー消費量が飽和することを加味したトナー消費量予測ができる。予測精度が向上するため、余剰トナーが削減でき、コストダウンにつながる。
さらに本発明においては、閾値が現像ポテンシャルの役割を果たし、ある印字ドットに注目したとき、注目ドットに近接するドットのうち印字ドットとしてカウントする範囲（印刷ドット１個の大きさに相当）をある程度自由に変えてトナー消費量を予測することができる。 According to the present invention, by referring to the value of the peripheral dot close to the target dot (corresponding to the pulse width), the toner consumption calculation is performed in consideration of the charge distribution of the electrostatic latent image. By using a plurality of scanning line information, the latent image charge distribution not only in the main scanning direction but also in the sub-scanning direction can be reflected in the calculation. In particular, when a developing electrode is used, each part of the electrostatic latent image is developed almost in proportion to the charge density on the surface of the photoreceptor, so that the toner consumption amount, remaining amount or waste toner amount can be calculated more accurately. Can do. Since prediction is performed with only image data without being affected by the difference in image pattern, and no sensor is required, cost reduction and space saving can be expected.
In the present invention, generally, the higher the density of printing dots, the more the toner consumption per dot increases. However, assuming that the toner consumption is saturated when the density increases to some extent, one printing dot. By setting an upper limit value for the toner consumption amount per toner, it is possible to predict the toner consumption amount considering that the toner consumption amount is saturated. Since prediction accuracy is improved, excess toner can be reduced, leading to cost reduction.
Furthermore, in the present invention, the threshold value plays a role of development potential, and when attention is paid to a certain print dot, a range (corresponding to the size of one print dot) counted as a print dot among dots close to the dot of interest is to some extent. The amount of toner consumption can be predicted by changing freely.

請求項２記載の発明においては、温湿度が変化するとトナーの帯電量が変わりトナー消費量も変化する。環境毎に重み係数や閾値等を変えることにより、環境によらず正確にトナー消費量を検出することができる。 According to the second aspect of the present invention, when the temperature and humidity change, the charge amount of the toner changes and the toner consumption amount also changes. By changing the weighting factor, threshold value, etc. for each environment, it is possible to accurately detect the toner consumption regardless of the environment.

請求項３記載の発明においては、装置の使用状況毎に重み係数や閾値等を変えることにより、環境によらず正確にトナー消費量を検出することができる。 According to the third aspect of the present invention, the toner consumption amount can be accurately detected regardless of the environment by changing the weighting coefficient, the threshold value, and the like for each use state of the apparatus.

請求項４記載の発明においては、プロセスカートリッジ自体にトナー消費量を記憶させることにより、カートリッジが本体から着脱されたり、別の個体（画像形成装置）でプロセスカートリッジが再使用されたりした場合にも、トナー消費量についての情報を失うことなく保持できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the toner consumption is stored in the process cartridge itself, so that the cartridge can be detached from the main body or the process cartridge can be reused by another individual (image forming apparatus). The information about the toner consumption can be retained without losing information.

請求項５記載の発明においては、一般に、色が違えばトナーの性質は異なるため、トナー消費量の傾向も異なっている場合でも、各色独立に演算用データを用意することにより、色によるトナー消費量の違いに対応できる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the properties of the toner generally differ depending on the color, even if the tendency of the toner consumption differs, the toner consumption by color can be obtained by preparing calculation data for each color independently. Can handle the difference in quantity.

請求項６記載の発明においては、トナー消費量算出手段に加え、トナー有無を検出するセンサを併設することにより、計算に誤差が生じた場合にも正確にトナーエンプティを検出することが可能である。 According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the toner consumption calculating means, a sensor for detecting the presence / absence of toner is also provided, so that it is possible to accurately detect toner empty even when an error occurs in the calculation. .

以下、実施例により本発明の実施のための最適な形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described by way of examples.

図１は、本実施例による画像形成装置に用いられる制御系の構成を説明するためのブロック図であり、同図において、ホストコンピュータ４からは、プリント出力する画像データが電気信号として画像形成回路３内の画像信号処理部５に送られてくる。
画像信号処理部でこのデータを１走査ラインごとのレーザ駆動信号に変換し、レーザ発光制御手段１３によってレーザ発光手段１４の発光消灯を制御して像担持体である感光体１５を照射する。発光には半導体レーザを用いる。発光されたレーザ光は、コリメータレンズやスキャニングミラー、ｆ−θレンズなどや反射ミラーを経て感光体１５上に照射する。 FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a control system used in the image forming apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, image data to be printed out from the host computer 4 is an image forming circuit as an electrical signal. 3 is sent to the image signal processing unit 5 in FIG.
The image signal processing unit converts this data into a laser drive signal for each scanning line, and the laser emission control unit 13 controls the light emission and extinction of the laser emission unit 14 to irradiate the photoconductor 15 as an image carrier. A semiconductor laser is used for light emission. The emitted laser light is irradiated onto the photoconductor 15 through a collimator lens, a scanning mirror, an f-θ lens, or a reflection mirror.

図２は、本実施例による画像形成装置の構成が示されており、同図に示す画像形成装置は、複数の色の画像形成を行う作像部として用いられるプロセスカートリッジを転写体として用いられる転写ベルトの展張面に沿って並置した、いわゆるタンデム方式のフルカラープリンタであるが、本発明にいう画像形成装置は、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはこれら機能を複合した装置を含む。 FIG. 2 shows the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. In the image forming apparatus shown in FIG. 2, a process cartridge used as an image forming unit for forming an image of a plurality of colors is used as a transfer member. Although it is a so-called tandem type full-color printer juxtaposed along the extended surface of the transfer belt, the image forming apparatus referred to in the present invention includes a copying machine, a facsimile machine, a printing machine, and a device that combines these functions.

フルカラープリンタ１は、各作像部で形成されたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを転写ベルトに対して１次転写して重畳し、重畳画像を給紙装置から繰り出される記録紙などに２次転写により一括転写するようになっている。また、フルカラーだけではなく、ブラック（Ｋ）のみの画像を対象とすることも可能である。 The full-color printer 1 primarily superimposes four-color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) formed in each image forming unit on the transfer belt. The superimposed images are transferred collectively to the recording paper fed out from the paper feeding device by secondary transfer. It is also possible to target not only full-color images but also black (K) images.

画像形成装置１では、作像部にプロセスカートリッジ１６が着脱可能に設けられており、プロセスカートリッジ１６には、いま、図２においてイエロー（Ｙ）を対象として説明すると、像担持体としての感光体１５およびこの周囲に配置されている帯電装置２２，現像装置２３および、図示しないが，クリーニング装置を備えている。 In the image forming apparatus 1, a process cartridge 16 is detachably provided in an image forming unit. The process cartridge 16 will now be described with yellow (Y) in FIG. 2 as an object. 15 and a charging device 22, a developing device 23, and a cleaning device (not shown).

感光体１５は、回転する過程において帯電装置２２による一様帯電の後、書込装置１７を用いたレーザ光による書き込み走査を介して画像情報に応じた静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置２３から供給されるトナーによって可視像処理されてトナー像が形成される。 The photosensitive member 15 is uniformly charged by the charging device 22 in the rotating process, and then an electrostatic latent image corresponding to image information is formed through writing scanning by laser light using the writing device 17, and electrostatic latent image is formed. The visible image is processed with the toner supplied from the developing device 23 to form a toner image.

トナー像は、転写装置１８に用いられている転写ベルト１８Ａに対して各作像部に対向して配置されている転写ローラ１８Ｂによって重畳転写されると、給紙装置１９からレジストローラ１９Ａによってレジストタイミングを設定されて繰り出される記録紙に対して２次転写装置２４によって一括転写され、定着装置２０によって定着されるようになっている。 When the toner image is superimposed and transferred to the transfer belt 18A used in the transfer device 18 by a transfer roller 18B disposed opposite to each image forming unit, the toner image is registered from the paper supply device 19 by the registration roller 19A. The recording paper fed out with the timing set is collectively transferred by the secondary transfer device 24 and fixed by the fixing device 20.

可視像処理に用いられる現像装置２３は、感光体１５に接触対向して配置され、トナーを感光体１５上に現像する現像ローラと、現像ローラに当接して設けられた供給ローラおよびトナー層規制部材と、未使用トナーを収容するトナー収容部から成る。 The developing device 23 used for visible image processing is disposed in contact with and opposed to the photoconductor 15, a developing roller for developing toner on the photoconductor 15, a supply roller and a toner layer provided in contact with the developing roller. It comprises a restricting member and a toner containing portion for containing unused toner.

上記構成を備えた画像形成装置１には、画像形成処理全般および本実施例の特徴であるトナーの消費量あるいは残量を予測するための構成に用いられる制御部が設けられている。
図１において、画像形成装置本体には、消費量演算回路２を含むコントローラ、表示手段１２としての表示用ディスプレイ、図示しないが、温湿度センサ、濃度センサが設けられている。
コントローラには、印刷データをトナー消費量に換算し、そのデータを１ドット相当ずつ加算する加算手段９が内蔵されている。 The image forming apparatus 1 having the above-described configuration is provided with a control unit used for a configuration for predicting the consumption or remaining amount of toner, which is a characteristic of the overall image forming process and this embodiment.
In FIG. 1, the image forming apparatus main body is provided with a controller including a consumption calculation circuit 2, a display for display as display means 12, a temperature / humidity sensor and a concentration sensor (not shown).
The controller has built-in adding means 9 that converts print data into toner consumption and adds the data one dot at a time.

印刷データをトナー消費量に換算するための演算用データは、ＲＯＭ等の不揮発性記憶デバイスに保存されている。 Calculation data for converting print data into toner consumption is stored in a nonvolatile storage device such as a ROM.

コントローラには、印刷データをトナー消費量に換算し、そのデータを１ドット相当ずつ加算する加算手段が内蔵されている。印刷データをトナー消費量に換算するための演算用データは、ＲＯＭ等の不揮発性記憶デバイスに保存されている。 The controller has built-in adding means for converting print data into toner consumption and adding the data one dot at a time. Calculation data for converting print data into toner consumption is stored in a nonvolatile storage device such as a ROM.

感光体１５上の潜像の現像には、潜像と現像部の電位差を用いている。潜像と現像部の間の電気力線は、潜像の境界（エッジ）部分に集まりやすい。これは、文字などの細線から形成される画像と大面積（ベタ）画像では、印刷ドットの数が同じでも消費量が異なってくることを意味している。画像によってトナー消費量は変化するので、単に印刷ドット数を数えたり、印刷ドットの値（パルス発光時間に比例）を積算したりするだけでは、画像パターンを判別することができないため正確なトナー消費量を算出できない。そこで本実施例では、印刷ドットの値の配列を参照して印刷ドット１個ずつのトナー消費量を算出し、全てのドットのトナー消費量を積算して１ページ分のトナー消費量を求める。 In developing the latent image on the photoconductor 15, a potential difference between the latent image and the developing unit is used. The electric lines of force between the latent image and the developing unit tend to gather at the boundary (edge) portion of the latent image. This means that an image formed from thin lines such as characters and a large area (solid) image have different consumption even if the number of printing dots is the same. Since the toner consumption varies depending on the image, it is not possible to determine the image pattern simply by counting the number of print dots or integrating the print dot value (proportional to the pulse emission time). The amount cannot be calculated. Therefore, in this embodiment, the toner consumption amount for each print dot is calculated with reference to the array of print dot values, and the toner consumption amount for all the dots is integrated to obtain the toner consumption amount for one page.

消費量演算回路２における走査ライン情報記憶手段６によって、印刷要求のあった画像データのうち、トナー消費量を算出したいドット（注目ドット）を含む走査ラインと、該走査ラインの前後１ラインずつの、計３ライン分の走査ライン情報を記憶する。 The scan line information storage means 6 in the consumption amount calculation circuit 2 includes a scan line including a dot (target dot) for which toner consumption is to be calculated, and one line before and after the scan line, out of image data requested to be printed. The scan line information for a total of three lines is stored.

本実施例におけるコントローラでは、図３に示すように、注目ドット（Ｅ）を中心とする、３ドット×３ドットのマトリクスを参照領域として、印刷ドット値配列検出手段７によって各ドット（Ａ〜Ｉ）の画像データの値（ｐａ〜ｐｉ）を読み込み、注目ドット消費量演算手段８によって、それらの値を各ドットに対応する重み係数（ｗａ〜ｗｉ）と掛け合わせて合算する。 In the controller according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, each dot (A to I) is printed by the print dot value array detection unit 7 using a 3 dot × 3 dot matrix centered on the target dot (E) as a reference area. ) Image data values (pa to pi) are read, and the target dot consumption calculation means 8 multiplies these values by the weighting coefficients (wa to wi) corresponding to the respective dots and adds them together.

このような処理は、コントローラにおいて、（ａ）注目ドットおよび前記注目ドットに近接する１つ以上のドットについて、各々に対応する重み係数と印刷ドットの値の乗算値を求めること、（ｂ）それらの乗算値を合算したものを注目ドットにおける現像剤の消費量として算出すること、（ｃ）全ドットの消費量を積算することにより、画像形成による現像剤の累積消費量を求めること、（ｄ）（ｃ）で求めた現像剤の累積消費量が規定値以上か否かを判定することの処理ステップに基づき実行される。 In such a process, in the controller, (a) for a target dot and one or more dots close to the target dot, a multiplication value of a weighting factor and a print dot value corresponding to each is obtained; (C) calculating the cumulative consumption of developer due to image formation by integrating the consumption of all dots, (d) ) It is executed based on the processing step of determining whether or not the cumulative consumption amount of the developer obtained in (c) is not less than a specified value.

以下に演算の流れを示す。
（ａ）、（ｂ）の処理として、注目ドット（Ｅ）におけるカウント値Ｍは、
Ｍ＝（ｗａ×ｐａ）＋（ｗｂ×ｐｂ）＋（ｗｃ×ｐｃ）＋（ｗｄ×ｐｄ）＋（ｗｅ×ｐｅ）＋（ｗｆ×ｐｆ）＋（ｗｇ×ｐｇ）＋（ｗｈ×ｐｈ）＋（ｗｉ×ｐｉ）
と算出される。 The calculation flow is shown below.
As the processing of (a) and (b), the count value M at the target dot (E) is
M = (wa × pa) + (wb × pb) + (wc × pc) + (wd × pd) + (we × pe) + (wf × pf) + (wg × pg) + (wh × ph) + (Wi x pi)
Is calculated.

次に、注目ドット（Ｅ）のカウント値Ｍが飽和値を超えていないか、および注目ドット（Ｅ）が現像されるドットか否かを判断するための演算を行う。まずカウント値の上限をＵと設定しておき、ＭとＵを比較する。 Next, a calculation is performed to determine whether the count value M of the target dot (E) does not exceed the saturation value and whether the target dot (E) is a developed dot. First, the upper limit of the count value is set to U, and M and U are compared.

（１）（Ｕ−Ｍ）≦０ならば、Ｍは上限値を超えているため、注目ドット（Ｅ）のカウント値はＵ
（２）（Ｕ−Ｍ）＞０ならば、Ｍは上限値に達していないので、注目ドット（Ｅ）のカウント値はＭ
次に、（ｃ）の処理として、現像の閾値Ｔと比較して、トナー消費量を求める。（１）の場合、
（１−１）（Ｕ−Ｔ）＞０ならば、注目ドット（Ｅ）のトナー消費量はＵ−Ｔ（現像される）
（１−２）（Ｕ−Ｔ）≦０ならば、注目ドット（Ｅ）のトナー消費量は０（現像されない）
同様に（２）の場合、
（２−１）（Ｍ−Ｔ）＞０ならば、注目ドット（Ｅ）のトナー消費量はＭ−Ｔ（現像される）
（２−２）（Ｍ−Ｔ）≦０ならば、注目ドット（Ｅ）のトナー消費量は０（現像されない）
このトナー消費量計算を１ライン中の全てのドットに対して同様に行い、各ドットのトナー消費量を加算手段９により順次加算して累積消費量記憶手段１０に記憶していくことにより、初期から現在までの累積トナー消費量が計算できる。 (1) If (UM) ≦ 0, since M exceeds the upper limit value, the count value of the target dot (E) is U
(2) If (UM)> 0, since M has not reached the upper limit value, the count value of the target dot (E) is M
Next, as a process of (c), the toner consumption amount is obtained by comparison with the development threshold value T. In case of (1)
(1-1) If (UT)> 0, the toner consumption of the target dot (E) is UT (development).
(1-2) If (UT) ≦ 0, the toner consumption of the target dot (E) is 0 (not developed)
Similarly, in the case of (2),
(2-1) If (MT)> 0, the toner consumption of the target dot (E) is MT (development).
(2-2) If (M−T) ≦ 0, the toner consumption of the target dot (E) is 0 (not developed).
This toner consumption calculation is similarly performed for all the dots in one line, and the toner consumption of each dot is sequentially added by the adding means 9 and stored in the accumulated consumption storage means 10. The cumulative toner consumption from the current to the present can be calculated.

この累積消費量記憶手段１０はプロセスカートリッジ１６に設けられており、記録された内容は随時読み込むことができ、画像形成装置１の表示手段１２やホストコンピュータ４で知ることが可能である。 The accumulated consumption storage means 10 is provided in the process cartridge 16, and the recorded contents can be read at any time and can be known by the display means 12 and the host computer 4 of the image forming apparatus 1.

次いで、（ｄ）の処理として、トナーエンプティ判定手段１１により、予め記憶された使用可能トナー消費量から累積消費量記憶手段１０に記憶された計算値を減算し、減算値が０または負となったときトナーエンプティと判断して、表示手段１２でユーザーにトナーエンプティを知らせる。 Next, as a process of (d), the toner empty determination unit 11 subtracts the calculated value stored in the cumulative consumption storage unit 10 from the usable toner consumption stored in advance, and the subtraction value becomes 0 or negative. When it is determined that the toner is empty, the display means 12 notifies the user of the toner empty.

ここで、トナー消費量計算の計算過程を実際の例に即して以下に説明する。
まず、図４（１）に示すように重み係数を設定する。
例えば１つのドットの状態が印字・非印字の２通りしかない２値モードを考えたとき、印刷ドットの値は印字部で１、非印字部で０となる。 Here, the calculation process of the toner consumption calculation will be described below based on an actual example.
First, a weighting coefficient is set as shown in FIG.
For example, when considering a binary mode in which one dot has only two states of printing and non-printing, the value of the printing dot is 1 in the printing portion and 0 in the non-printing portion.

図４（２）に示すようなベタ画像では、注目ドットでのカウント値は、
１×１＋５×１＋１×１＋５×１＋３０×１＋５×１＋１×１＋５×１＋１×１＝５４
となる。
同様に、図４（３）に示すような１ドット幅の直線では、注目ドットのカウント値は、
１×０＋５×０＋１×０＋５×１＋３０×１＋５×１＋１×０＋５×０＋１×０＝４０
となる。
このとき、カウント値上限が５０、現像閾値が２０とする。 In the solid image as shown in FIG. 4 (2), the count value at the target dot is
1 × 1 + 5 × 1 + 1 × 1 + 5 × 1 + 30 × 1 + 5 × 1 + 1 × 1 + 5 × 1 + 1 × 1 = 54
It becomes.
Similarly, in the 1-dot width straight line as shown in FIG. 4 (3), the count value of the target dot is
1 × 0 + 5 × 0 + 1 × 0 + 5 × 1 + 30 × 1 + 5 × 1 + 1 × 0 + 5 × 0 + 1 × 0 = 40
It becomes.
At this time, the upper limit of the count value is 50 and the development threshold is 20.

ベタ画像の場合、カウント値５４が上限値５０を超えているため、カウント値は５０となり、トナー消費量は５０−２０＝３０となる。
１ドット幅の直線の場合、カウント値４０は上限値を超えないので、カウント値は４０、よってトナー消費量は４０−２０＝２０となる。 In the case of a solid image, since the count value 54 exceeds the upper limit value 50, the count value is 50, and the toner consumption amount is 50−20 = 30.
In the case of a straight line with a width of 1 dot, the count value 40 does not exceed the upper limit value, so the count value is 40, and thus the toner consumption is 40-20 = 20.

上述の重み係数（ｗａ〜ｗｉ）、カウント上限値Ｕ、現像閾値Ｔの値を装置の使用環境、使用状況にあわせて適切に設定するようなテーブルを持っておけば、トナー消費量を正確に算出することが可能となる。この場合の使用環境の要素には、トナー付着の際の帯電量の変化に影響する温湿度等が相当し、また、使用状況の要素には、印刷枚数や補給回数などの現像剤の経時劣化に影響するものが相当している。 Having a table that sets the above-mentioned weighting factors (wa to wi), count upper limit value U, and development threshold value T appropriately according to the usage environment and usage status of the apparatus makes it possible to accurately determine the toner consumption. It is possible to calculate. The usage environment factors in this case correspond to the temperature and humidity that affect the change in the charge amount at the time of toner adhesion, and the usage status factors include the deterioration of the developer over time, such as the number of printed sheets and the number of replenishments. The thing that affects is equivalent.

また、本実施例では３ドット×３ドットの計９ドットに対して重み係数を設定すれば、４×４ドットなど参照範囲を大きくすることで精度向上が期待できる。 In this embodiment, if a weighting factor is set for a total of 9 dots of 3 dots × 3 dots, an improvement in accuracy can be expected by increasing the reference range such as 4 × 4 dots.

現在のレーザービームプリンタにおいては、一般に、印刷ドットは多階調、すなわち１印刷ドットは複数ビット構成となされており、印刷ドットは０、１以外の値を取り得る。１ドットに対して異なる分解能を持つ複数の印刷モードがある画像形成装置においては、画像信号処理部５において、各印刷モードの印刷データを共通のデータフォーマットに変換し、変換後のデータを入力画像データとする。また印刷モードのうち最も高い分解能のものに合わせて１個の印刷ドットをサブピクセルに分割し、サブピクセル単位で重み係数を割り付ける。以上のような作業によって、本発明のトナー消費量算出方法による演算が可能になる。 In current laser beam printers, generally, printing dots have multiple gradations, that is, one printing dot has a plurality of bits, and the printing dots can take values other than 0 and 1. In an image forming apparatus having a plurality of print modes having different resolutions for one dot, the image signal processing unit 5 converts print data of each print mode into a common data format, and converts the converted data into an input image. Data. Also, one print dot is divided into sub-pixels in accordance with the highest resolution among the print modes, and a weight coefficient is assigned in sub-pixel units. By the work as described above, the calculation by the toner consumption calculation method of the present invention becomes possible.

次に、本発明の別実施例について説明する。
本実施例は、上述した手順を基に、トナー消費量から廃トナー量を算出することにより廃トナーの回収部で発生する虞のある溢れを防止することを特徴としている。 Next, another embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment is characterized in that, based on the above-described procedure, the waste toner amount is calculated from the toner consumption amount to prevent overflow that may occur in the waste toner collecting unit.

図５は、本実施例の要部構成を説明するための図１相当のブロック図であり、同図において消費量演算手段２を含むコントローラには、消費量演算回路２の累積消費量記憶手段１０からの情報を入力される廃トナー回収量演算回路２５が備えられている。 FIG. 5 is a block diagram corresponding to FIG. 1 for explaining the configuration of the main part of the present embodiment. In the figure, the controller including the consumption calculation means 2 includes a cumulative consumption storage means of the consumption calculation circuit 2. A waste toner recovery amount calculation circuit 25 to which information from 10 is input is provided.

廃トナー回収量演算手段２５には、トナー消費量演算手段２において算出されたトナー消費量に基づき廃トナーの回収量を演算する手段２２，算出された廃トナー回収量の累積を記憶する手段２３，図６において符号３０で示すように、感光体１５のクリーニング装置に装備されている廃トナー回収部に設けてある満杯検知手段２４が備えられている。 The waste toner recovery amount calculation means 25 stores means 22 for calculating the waste toner recovery amount based on the toner consumption amount calculated by the toner consumption amount calculation means 2 and means 23 for storing the calculated accumulated waste toner recovery amount. 6, a full detection means 24 provided in a waste toner collecting section provided in the cleaning device for the photoconductor 15 is provided.

廃トナー回収量演算回路２５では、（Ａ）トナー消費量を求める段階、（Ｂ）トナー消費量に回収率を乗算して廃トナー量を求める段階、（Ｃ）廃トナー量を記憶する段階、（Ｄ）廃トナー容器が満杯か否かを判定する段階、の４つの段階からなる処理が実行されるようになっており、これら処理のうちで、（Ａ）に関するトナー消費量の算出に関しては、先に図３，４を用いて説明した手順が実行される。 In the waste toner collection amount calculation circuit 25, (A) a step of obtaining a toner consumption amount, (B) a step of obtaining a waste toner amount by multiplying the toner consumption amount by a collection rate, and (C) a step of storing the waste toner amount, (D) Processing for determining whether the waste toner container is full or not is performed in four stages, and among these processes, calculation of toner consumption related to (A) is performed. The procedure described above with reference to FIGS. 3 and 4 is executed.

（Ａ）の処理において算出されたトナー消費量に対して、（Ｂ）の処理として、算出されたトナー消費量に、予め設定された回収率を掛け合わせることで、廃トナー量を求める。 The amount of waste toner is obtained by multiplying the calculated toner consumption amount by a preset recovery rate as the processing of (B) with respect to the toner consumption amount calculated in the processing of (A).

廃トナー回収率は画像形成装置に設けられた不揮発性デバイスに予め記憶されている。次いで、（Ｃ）の処理として、廃トナー量が、プロセスカートリッジに設けられた記憶手段に記憶される。 The waste toner recovery rate is stored in advance in a nonvolatile device provided in the image forming apparatus. Next, as a process of (C), the amount of waste toner is stored in a storage unit provided in the process cartridge.

記憶手段に記憶された廃トナー量の累積値に対して（Ｄ）に挙げた処理が実行される。つまり、廃トナー量を算出するたびに、廃トナー回収部が満杯でないかどうか判断が行われる。
廃トナー回収量の上限値（つまり満杯を判断するための値）は、画像形成装置に設けられた不揮発性デバイス、あるいはプロセスカートリッジに設けられた記憶手段に予め記憶されている。 The processing shown in (D) is executed on the accumulated value of the waste toner amount stored in the storage means. That is, every time the amount of waste toner is calculated, it is determined whether the waste toner collection unit is not full.
The upper limit value of the amount of waste toner collected (that is, a value for determining whether the toner is full) is stored in advance in a non-volatile device provided in the image forming apparatus or a storage unit provided in the process cartridge.

廃トナー量を計算するタイミングは、トナー消費量を求めるごと、あるいは１ページ印刷するごとなど、任意のタイミングで行うとよい。ただし、廃トナー満杯を検出する前に廃トナー回収部が満杯になることがないような頻度を確保する必要がある。 The timing of calculating the waste toner amount may be set at an arbitrary timing such as every time the toner consumption amount is obtained or every page is printed. However, it is necessary to ensure that the waste toner collecting unit does not become full before detecting the waste toner full.

廃トナー回収率を装置の使用環境、使用状況にあわせて適切に設定するようなテーブルを持っておけば、廃トナー回収量を正確に算出することが可能である。 If a table that appropriately sets the waste toner recovery rate according to the usage environment and usage status of the apparatus is provided, the waste toner recovery amount can be accurately calculated.

同様に、適切な回収率を設定しておけば、２次転写後に中転ベルト上に残った廃トナーの量も、トナー消費量から算出することが可能である。 Similarly, if an appropriate recovery rate is set, the amount of waste toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer can be calculated from the toner consumption.

本発明の実施例による画像形成装置に用いられる制御構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control structure used for the image forming apparatus by the Example of this invention. 本発明実施例による画像形成装置の構成を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram for explaining a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示した制御部において実行される注目ドット消費量演算原理を説明するためのマトリックス図である。It is a matrix figure for demonstrating the attention dot consumption calculation principle performed in the control part shown in FIG. 図１に示した制御部において実行される画像パターンによる注目ドットでのトナー消費量を算出する原理を説明するためのマトリックス図である。FIG. 7 is a matrix diagram for explaining the principle of calculating the toner consumption amount at the target dot by the image pattern executed in the control unit shown in FIG. 1. 本発明の別実施例による画像形成装置に用いられる制御構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control structure used for the image forming apparatus by another Example of this invention. 本発明の別実施例による画像形成装置の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the image forming apparatus by another Example of this invention. パルス幅変調方式による印刷ドットの値とトナー消費量との関係を説明するための線図である。It is a diagram for explaining the relationship between the print dot value by the pulse width modulation method and the toner consumption.

符号の説明Explanation of symbols

１画像形成装置
２消費量算出手段
５画像信号処理部
６走査ライン情報記憶部
７印刷ドット値配列検出手段
１５感光体
１７書込装置
２３現像装置
２５廃トナー回収量算出手段
３０廃トナー回収部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Consumption calculation means 5 Image signal processing part 6 Scan line information memory | storage part 7 Print dot value arrangement | sequence detection means 15 Photoconductor 17 Writing device 23 Developing apparatus 25 Waste toner collection amount calculation means 30 Waste toner collection part

Claims

入力された画像情報を発光制御信号に変換する手段と、発光制御信号に基づいて光を順次走査させて感光体上に照射する手段を有し、照射された光で感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段の現像剤により可視化した後、記録材に転写および定着を行う画像形成装置であって、
入力された画像に対応した値を持つ印刷ドットの配列で表される発光制御信号の走査ライン情報を記憶する記憶手段と、
注目ドットおよび注目ドットに近接する１つ以上のドットに１対１に対応する重み係数を演算用データとして記憶する記憶手段と、
前記演算用データと複数の走査ライン情報を用いて演算を行い、現像剤の消費量を算出する消費量算出手段とを備え、
前記消費量算出手段は、
（ａ）前記注目ドットおよび前記注目ドットに近接する１つ以上のドットについて、各々に対応する重み係数と印刷ドットの値の乗算値を求めること、
（ｂ）それらの乗算値を合算したものを注目ドットにおける現像剤の消費量として算出すること、
（ｃ）全ドットの消費量を積算することにより、画像形成による現像剤の累積消費量を求めること、
の各ステップを実行するに際して、
（ｄ）（ｃ）で求めた現像剤の累積消費量が規定値以上か否かを判定すること、
前記の（ａ）〜（ｂ）のステップを実行した後に、
（ａ−１）前記記憶手段に演算用データとして予め設定された上限値から、前記（ｂ）のステップで得られた値を減算すること、
（ｂ−１）（ａ−１）で得られた値が正ならば、（ａ−１）で得られた値を現像剤の消費量とすること、
（ｃ−１）（ａ−１）で得られた値が０あるいは負ならば、予め設定された上限値を現像剤の消費量とすること、
の各ステップを含み、
前記（ａ−１）〜（ｂ−１）のステップを実行した後に、
（ａ−２）前記（ｂ−１）のステップで得られた値から、前記記憶手段に演算用データとして予め設定された閾値を減算すること、
（ｂ−２）減算後の値が正ならば、減算後の値を注目ドットにおける現像剤の消費量とすること、
（ｃ−２）減算後の値が０あるいは負ならば、注目ドットにおける現像剤の消費量を０とすること、
の各ステップを含み、
前記（ａ−１）〜（ｃ−１）のステップおよび前記（ａ−２）〜（ｃ−２）のステップを実行後に前記（ｃ）、（ｄ）のステップを実行することを特徴とする画像形成装置。 There are means for converting the input image information into a light emission control signal, and means for sequentially scanning light based on the light emission control signal and irradiating it on the photoconductor. An image forming apparatus that forms an image, visualizes the electrostatic latent image with a developer of a developing unit, and then transfers and fixes the image to a recording material,
Storage means for storing scan line information of a light emission control signal represented by an array of print dots having a value corresponding to an input image;
Storage means for storing, as calculation data, a weighting factor corresponding to the target dot and one or more dots adjacent to the target dot;
It performs calculation using the arithmetic data a plurality of scan line information, and a consumption amount calculating means for calculating a consumption amount of the developer,
The consumption calculation means
(A) obtaining a multiplication value of a weighting factor and a print dot value corresponding to each of the target dot and one or more dots close to the target dot;
(B) calculating the sum of those multiplication values as the developer consumption for the target dot;
(C) by accumulating the consumption of all dots to obtain the cumulative consumption of developer by image formation;
When performing each step of
(D) Determining whether the cumulative developer consumption obtained in (c) is equal to or greater than a specified value;
After executing the steps (a) to (b),
(A-1) subtracting the value obtained in the step (b) from an upper limit value preset as calculation data in the storage means;
(B-1) If the value obtained in (a-1) is positive, the value obtained in (a-1) should be the consumption amount of the developer.
(C-1) If the value obtained in (a-1) is 0 or negative, set the preset upper limit value as the consumption amount of the developer,
Each step of
After executing the steps (a-1) to (b-1),
(A-2) subtracting a threshold value preset as calculation data in the storage means from the value obtained in the step (b-1);
(B-2) If the value after subtraction is positive, the value after subtraction is set as the consumption amount of the developer in the target dot.
(C-2) If the value after subtraction is 0 or negative, the consumption amount of the developer at the target dot is set to 0;
Each step of
The steps (c) and (d) are executed after the steps (a-1) to (c-1) and the steps (a-2) to (c-2) are executed. Image forming apparatus.

前記消費量算出手段には、使用環境ごとに複数の演算用データが用意されており、画像形成時の条件に合致する演算データを用いて消費量算出を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 2. The consumption amount calculating means is provided with a plurality of calculation data for each use environment, and the consumption amount is calculated using calculation data that matches a condition at the time of image formation. The image forming apparatus described.

前記消費量算出手段には使用状況ごとに異なる演算用データが用意されており、画像形成時の条件に合致する演算データを用いて消費量算出を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。 3. The consumption amount calculation means is provided with different calculation data for each use situation, and the consumption amount is calculated using calculation data that matches the conditions at the time of image formation. The image forming apparatus described.

前記画像形成時に用いられる画像形成部としてプロセスカートリッジを備え、
該プロセスカートリッジには、前記現像剤の累積消費量を記憶するための記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。 A process cartridge is provided as an image forming unit used during the image formation,
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the process cartridge is provided with storage means for storing the cumulative consumption amount of the developer .

前記画像形成部は、複数色に対応した画像形成が行える構成とされ、各色の画像形成部には色毎の現像剤がそれぞれ充填されたプロセスカートリッジを備えられ、
該複数のプロセスカートリッジは、それぞれ前記演算用データが各色独立に設定されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。 The image forming unit is configured to perform image formation corresponding to a plurality of colors, and each color image forming unit includes a process cartridge filled with a developer for each color,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein each of the plurality of process cartridges has the calculation data set independently for each color .

前記画像形成部には現像剤収容部が設けられ、該現像剤収容部には、収容されている現像剤の有無を検出するセンサが設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。 6. The developer forming unit according to claim 4, wherein the image forming unit is provided with a developer containing unit, and the developer containing unit is provided with a sensor for detecting the presence or absence of the contained developer. The image forming apparatus described.