(57)【要約】【課題】  各光源毎に書き込まれる画像データに応じて複数のＬＵＴから選択して画素数計数の加算値を取得することで、各光源毎に書き込まれる画像データの正確な加算値を得る。【解決手段】  ビットマップ状に展開された画像データの潜像を複数の光源により感光体上に複数ラインを同時に書き込み、トナーを用いて現像することにより画像出力を行う画像形成装置であって、書き込み画素数を計数する書き込み画素数カウンタを複数備え、計数の際、多値画像データの値に対応した予め決められた加算量を参照テーブルから取得してトナー消費量を求める画像形成装置において、各々の書き込み画素カウンタによる書き込み画素数の計数を各光源毎に書き込まれる画素を対象に計数するためのＬＵＴ１１１、加算器１１２，１１３、カウンタ１１４を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１色に対して複数用意された光源により感光体上に複数ラインを同時に書き込んでトナー現像し、画像を出力する際、書き込み画素数を計数する複数の計数手段と、
書き込むべき多値画像の画像データの値に対応して予め決められた加算量を記憶した参照テーブルと、
を備え、前記計数手段によって計数する際、前記参照テーブルから前記加算量を取得してトナー消費量を求める画像形成装置において、
前記計数手段は前記各光源毎に書き込み画素数を計数することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記計数手段は、前記各光源毎の書き込み画素数の計数結果の総和を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記１色は、モノクロ、単色、多色のうちの１色のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体が前記画像形成装置から着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに設けられ、当該プロセスカートリッジに前記計数手段による計数結果を記憶する記憶手段が搭載されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記憶手段は不揮発性メモリが搭載されたメモリタグであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段はＩＣチップを搭載したプリント基板であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体に書き込まれる画素数を計数することによりトナー消費量を求める画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ装置などのように画像データに応じてトナーを記録媒体に付着させて顕像化する画像形成装置においては、像担持体である感光体に書き込まれる黒画素のドット数を加算し、累積してトナー消費量を検出する。このような画素数計数を行うにあたり、１画素の書き込みに対してどれほどのトナーが消費されるかを参照テーブル（ルックアップテーブル、以下、ＬＵＴと称する）を用いて換算し、これまでの計数値に加算して求める方法が知られている。このような従来技術としては、例えば特許文献１に示された技術が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１においては、１画素あたりのトナー消費量は書き込み解像度、トナーの残量、各画素の隣接画素との位置関係によって変動することことが考慮されておらず、正確なトナー消費量を知ることができない。そこで、例えば特許文献２においては、書き込み解像度の大小またはトナー残量検出結果に応じて複数のＬＵＴから選択して画素数計数の加算値を取得することにより解像度にかかわらずより正確な加算値を得るようにした発明が提案されている。
【特許文献１】特開平７−１７５３６８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１および２においては、１画素あたりのトナー消費量について各種条件を鑑みて１ページ分の消費量として把握することについては考慮されているが、画像形成時の静電潜像の書き込み手段であるレーザダイオードなどの光源の構成を考慮しておらず、画像形成装置の各光源による正確なトナー消費量を知ることができなかった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、１つの色に対して複数の光源から光書き込みを行う画像形成装置において、各光源毎に書き込まれる画像データの正確な画素数の加算値を得ることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、第１の手段は、１色に対して複数用意された光源により感光体上に複数ラインを同時に書き込んでトナー現像し、画像を出力する際、書き込み画素数を計数する複数の計数手段と、書き込むべき多値画像の画像データの値に対応して予め決められた加算量を記憶した参照テーブルとを備え、前記計数手段によって計数する際、前記参照テーブルから前記加算量を取得してトナー消費量を求める画像形成装置において、前記計数手段は前記各光源毎に書き込み画素数を計数することを特徴とする。
【０００７】
第２の手段は、第１の手段において、前記計数手段は、前記各光源毎の書き込み画素数の計数結果の総和を算出することを特徴とする。
【０００８】
第３の手段は、第１の手段において、前記１色は、モノクロ、単色、多色のうちの１色のいずれかであることを特徴とする。
【０００９】
第４の手段は、第１の手段において、前記感光体が前記画像形成装置から着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに設けられ、当該プロセスカートリッジに前記計数手段による計数結果を記憶する記憶手段が搭載されていることを特徴とする。
【００１０】
第５の手段は、第３の手段において、前記記憶手段は不揮発性メモリが搭載されたメモリタグであることを特徴とする。
【００１１】
第６の手段は、第３の手段において、前記記憶手段はＩＣチップを搭載したプリント基板であることを特徴とする。  後述の実施の形態において、計数手段は加算器１１，１１３およびカウンタ１１４に、参照テーブルはＬＵＴ１１１に、プロセスカートリッジは符号２に、記憶手段はメモリタグ２２にそれぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各光源毎に書き込まれる画像データに応じて複数のＬＵＴから選択して画素数計数の加算値を取得することができる。その結果、各光源毎に書き込まれる画像データの正確な加算値を得ることが可能となり、光源の波長や光量の差異に伴って変化するトナー消費量を正確を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機のシステム構成を示すブロック図である。このデジタル複写機１００は、エンジン制御ユニット１０１、スキャナユニット１０２、画像処理ユニット１０３、書き込みユニット１０４、各種センサ類１０５、シーケンス機器群１０６、操作パネル１０７、アプリケーションユニット１０８、および画像出力部１０９から構成されている。書き込みユニット１０４は、像担持体である感光体上へ光書き込みを行うレーザ光源として、複数のラインを同時に書き込むように複数ビームを持つユニットである。複数ビームを持つユニットとしては、例えば、２ビームの場合には、単ビームのレーザ素子を２つ持つ場合と、１つの２ビームレーザアレイをレーザ素子として持つ場合とがある。なお、画像はスキャナユニット１０２からだけでなく、プリンタやファクシミリなどアプリケーションユニット１０８からの画像を出力することも可能となるように構成されている。
【００１４】
このような構成のデジタル複写機１００において、利用者により操作パネル１０７によって、コピー指示がなされると、エンジン制御ユニット１０１に伝えられ、エンジン制御ユニット１０１からの指示信号によりスキャナユニット１０２が原稿を読み取り、画像処理ユニット１０３に画像データを転送する。画像処理ユニット１０３では、画質調整、変倍などを行い、書き込みユニット１０４に処理後のデータを送る。書き込みユニット１０４は受け取ったデータに従ってレーザ素子を駆動し、感光体上に光書き込みを行う。
【００１５】
更にこれらの動作は各種センサ類１０５の入力に基づいてエンジン制御ユニット１０１によって制御され、感光体及び定着ユニットなどのシーケンス機器群１０６も同様にエンジン制御ユニット１０１に制御されて画像出力部１０９で記録紙に画像が形成される。
【００１６】
図２は、図１の画像処理ユニット１０３の最終段に設けられたトナー計測部を示すブロック図である。このトナー計測部は、ＬＵＴ部１１１、２つの加算器１１２，１１３、およびカウンタ１１４から構成され、各画素に対応した多値の画像データをＬＵＴ部１１１に与えて得られた換算値を加算器１１２，１１３、あるいは１１４カウンタに入力し、１色（白黒、単色、多色の場合もそれぞれ含む）についてのページ当たり、または累積の画素数計数値（トナー消費量）を得るものである。図２の例では、画像データをＬＵＴ部１１１のアドレス入力端子に入力することにより、予めＬＵＴ部１１１に記憶した、その画像データの換算値が出力され、その値が加算器１１２にセットされ、セットされたその値と加算器１１３に残っている下位ビットとが加算され、キャリー（上位ビット）に繰り上がると、そのキャリーがカウンタ１１４をカウントアップさせる。このカウンタ出力値が累積の画素数計数値（加算値）である。図５にＬＵＴの一例を示す。
【００１７】
なお、図２は、１つの光源のレーザ素子に関しての例であり、図示しないが、図２の構成を複数、各々の光源であるレーザビーム毎に配置することにより、個々のレーザ素子毎に累積の画素数計数値を求めることが可能となる。
【００１８】
図３は光源として２つのレーザ素子による光書き込みを行う場合の本実施形態における動作手順を示すフローチャートである。まず、利用者によってコピー動作が指示され、それにより、画像処理ユニット１０３が光書き込み光源であるレーザ素子のビーム別に対応した換算値を記憶装置から取得し（ステップＳ３０１）、取得した値をＬＵＴ部１１１に設定する（ステップＳ３０２）。次に、画素数計数値を出力ページ毎にクリアするため、ページ出力開始時にページカウンタであるカウンタ１１４の計数値をクリアする（ステップＳ３０３）。
【００１９】
その後、スキャナユニット１０２によって読み取られた画像データが画像処理ユニット１０３に送られる。あるいは、搭載アプリケーション出力によってプリンタ出力またはファクシミリ出力指示がなされると、該当アプリケーションユニット１０８から画像データが画像処理ユニット１０３に送られる。画像処理ユニット１０３では、濃度調整、変倍、画質補正などが行われ、書き込みユニット１０４に送られる画像データが生成される。そして、この画像データを光書き込みの光源であるレーザ素子のビーム別に各ＬＵＴ部１１１に与え、個々の画像データに対応したトナー消費量相当値に換算し、カウンタ１１４へ加算する（ステップＳ３０４）。そしてページの書き込みを終了する（ステップＳ３０５）。ページ出力終了時、又は動作中にこのカウンタ１１４の累積値を元にトナー補給制御、トナー残量表示、積算トナー消費表示などが必要に応じて行われる。書き込みユニット１０４では転送された画像データに従ってレーザダイオードを点灯させ、感光体上に光書き込みを行う。これに同期させてエンジン制御ユニット１０１は給紙ユニット、帯電ユニット、現像ユニット、転写ユニット、定着ユニットなど電子写真プロセスのシーケンス機器群１０６を駆動し、記録紙上に画像を形成する。
【００２０】
図４は２つのレーザ素子による光書き込みを行う他の動作手順を示すフローチャートである。この実施例ではＬＵＴの設定は変更せず、まず、カウンタ１１４をリセットし（ステップＳ４０１）、新規ページの書き込みを行う（ステップＳ４０２）。画像処理ユニット１０３にて生成された当該画像データの各光書き込みの光源であるレーザ素子のビーム別に前記特許文献１などに示された方法で、ＬＵＴの参照箇所に係わる画像データを補正し、画素数をカウントする（ステップＳ４０３）。次に各ビーム毎の書き込み画素数のカウント値をカウンタ１１４に入力し、１ページ内の画素数計数の総和を得る（ステップＳ４０４）。そしてページの書き込みを終了する（ステップＳ４０５）。これにより、各光源毎の計数結果の総和を求められるので、１ページ単位でのより正確なトナー消費量を得ることができる。
【００２１】
図６はプリンタの概略構成を示す図では、本発明を画像形成装置としてのプリンタに適用した例である。また、図７は図６のプリンタに装着されているプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【００２２】
プリンタ１は、レーザ光により光書き込みを行って感光体上に潜像を形成する光書き込みユニット１ａ、この光書き込みユニット１ａによって書き込まれた潜像をトナー現像し、記録紙３に画像を転写するプロセスカートリッジ２、記録紙３に転写された画像を定着するための定着ローラ１ｅを備えた定着装置、記録紙３を収納する給紙カセット１ｃ、この給紙カセット１ｃの記録紙３を転写ローラ１ｄに給送する給紙コロ１ｂ等で概略構成されている。光書き込みユニット１ａは、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオード、ミラー等で構成される公知のユニットであり、その詳細な構成の説明は省略する。プロセスカードリッジ２は、プリンタ１の用紙搬送方向に直交する方向の筐体前面（前側板とも称す）のドア（図示しない）を開け、引き出しあるいは押し込むことによりることによりスライド形式で着脱可能に装着されている。このプロセスカードリッジ２は、感光体ドラム２ｄと、この感光体ドラム２ｄの外周部に沿って配置された帯電ローラ２ａ、トナー収納部を含む現像ユニット２ｂ、クリーニングユニット及び廃トナー回収部２ｃなどから構成され、筐体２１内に一体的（All Ｉn One）的に収められている。
【００２３】
このように大略構成されたプリンタ１においては、給紙カセット１ｃに収納された記録紙３は、給紙コロ１ｂによって感光体２ｂと転写ローラ１ｄとのニップへ搬送される。感光体２ｂは、図示時計方向に回転駆動され、その際、帯電ローラ２ａによって帯電され、書込光学ユニット１ａからレーザ光が照射されて、感光体２ｄ上に、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット２ｂによってトナー現像され、可視画像となる。可視画像は転写ローラ１ｄにより感光体２ｂから記録紙３に転写され、後段の定着ローラ１ｅによって記録紙３上に定着され、プリンタ１の外部に排出される。
【００２４】
図７に示すように、プロセスカードリッジ２の筐体２１にはメモリタグ２２が実装されている。メモリタグ２２には不揮発性メモリが搭載されており、プロセスカートリッジ２の制御に必要な情報、カートリッジＩＤ，製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日等が記憶されている。メモリタグ２２の変わりに、ＩＣチップを搭載したプリント基板又は非接触型ＩＣチップを搭載したプリント基板を実装しても良い。
【００２５】
ここで、プロセスカートリッジ２と光書き込みユニット１ａは共に、画像形成装置１に対し、着脱可能であることから、前述したようにして計数された光書き込みの光源であるレーザ素子のビーム別の画素数計数や画素数計数の累積値と、１ページ内の画素数計数の総和や総和の累積値を書込光学ユニット１ａのデータとして、プロセスカートリッジ２のメモリタグ２２に記憶することにより、プロセスカートリッジ２自体の使用実績と書込光学ユニット１ａ自体の使用実績を鑑みた電子写真プロセス制御のための情報のフィードバック・継承が可能となる。これにより、プロセスカートリッジと共に光学系が一体になった構成のプロセスカートリッジや、一対の組み合わせにて画像形成装置に移動・搭載される場合に、メモリタグ２２に記憶した光学系に対応する情報を元に様々な制御への流用が可能となる。
【００２６】
なお、前述の実施形態では、単色のデジタル複写機１００あるいはプリンタ１を例にとっているが、多色の画像形成装置一般に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１の画像処理ユニットの最終段に設けられたトナー計測部を示すブロック図である。
【図３】画像形成装置の光源として２つのレーザ素子による光書き込みを行う場合の動作を示すフローチャートである。
【図４】２つのレーザ素子による光書き込みを行う別の場合の動作を示すフローチャートである。
【図５】ＬＵＴの一例を示す表である。
【図６】本発明が適用される画像形成装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】図６の画像形成装置に装着されているプロセスカートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  プリンタ
１ａ  書込光学ユニット
１ｂ  給紙コロ
１ｄ  転写ローラ
１ｅ  定着ローラ
２  プロセスカートリッジ
２ａ  帯電ローラ
２ｄ  感光体
２１  筐体
２２  メモリタグ
１００  デジタル複写機
１０１  エンジン制御ユニット
１０２  スキャナユニット
１０３  画像処理ユニット
１０４  書き込みユニット
１０６  シーケンス機器群
１０７  操作パネル
１０８  アプリケーションユニット
１０９  画像出力部
１１１  （ＬＵＴ）
１１２，１１３  加算器
１１４  カウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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