(57)【要約】【課題】  複数の光源を有する画像形成装置の光源毎の正確なトナー消費量を知ることができるようにする。【解決手段】  複数の光源を有する画像形成装置において、複数の光源についてそれぞれ設けられ画像出力中の各光源の書き込み画素数を計数する複数の書き込み画素数計数手段１１２、１１３、１１４と、画素数計数を行う際、色別で且つ画像データの値に対応して予め決められた各光源の加算量が設定登録された加算量登録手段１１１、１１５とを備えた。【選択図】  図２
2006313292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有する画像形成装置において、前記光源ごとに設けられ、画像出力中の各光源の書き込み画素数を計数する書き込み画素数計数手段と、前記画像数係数手段により画素数計数を行う際に、色別で且つ画像データの値に対応して予め決められた各光源の加算量が設定登録された加算量登録手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書き込み画素数計数手段の各計数結果の総和を画像の色別に算出する計数加算手段を備えた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】
前記加算量登録手段には、複数の光源のうち、画像形成に使用しない光源に関する加算量として加算量が無いことを表す値が設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記書き込み画素数計数手段の各計数結果、及び前記計数加算手段により算出された各計数結果の総和を、画像の色別に記憶した不揮発性メモリをプロセスカートリッジに設け、該プロセスカートリッジを着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジであって、前記書き込み画素数計数手段の各計数結果、及び前記計数加算手段により算出された各計数結果の総和を画像の色別に記憶した不揮発性メモリを有すること特徴とするプロセスカートリッジ。
【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に用いる電子写真方式の画像形成装置とその画像形成装置に着脱自在に構成されたプロセスカートリッジに係わり、特に複数の光源を有する画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタやデジタル複写機、普通紙ファクシミリ装置などの画像データに応じてトナーを用紙に付着させて記録を行う電子写真方式の画像形成装置においては、感光体に書き込まれる黒画素のドット数を加算・累積してトナー消費量を検出している。
このような画素数計数を行うに当たり、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）を用いて換算し、これまでの計数値に加算して求める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、出力ページの書き込み解像度に対応した換算値またはトナー残量に対応した換算値を取得してＬＵＴに設定するようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１７５３６８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４４９５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１、２に示された技術を含めた従来技術においては、１画素当たりのトナー消費量を、各種条件を鑑み１ページ分の消費量として把握すること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光源（レーザダイオードなど）の構成は考慮していなかった。
即ち、複数の光源を用いる画像形成装置の場合、各光源には波長や光量の差異があるが、従来はこのような差異は考慮してなく、ＬＵＴの換算値を全ての光源で同じ値にしているため、正確なトナー消費量を知ることができないという問題があった。
また、画像形成モードとして、使用する光源数が異なる複数のモードを有する画像形成装置があるが、この場合、従来の技術では、モードに応じた正確なトナー消費量を知ることができなかった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、複数の光源を有する画像形成装置の光源毎の正確なトナー消費量を知ることができる画像形成装、及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の光源を有する画像形成装置において、前記光源ごとに設けられ、画像出力中の各光源の書き込み画素数を計数する書き込み画素数計数手段と、前記画像数係数手段により画素数計数を行う際に、色別で且つ画像データの値に対応して予め決められた各光源の加算量が設定登録された加算量登録手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記書き込み画素数計数手段の各計数結果の総和を画像の色別に算出する計数加算手段を備えた請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記加算量登録手段には、複数の光源のうち、画像形成に使用しない光源に関する加算量として加算量が無いことを表す値が設定されている請求項１または請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記書き込み画素数計数手段の各計数結果、及び前記計数加算手段により算出された各計数結果の総和を、画像の色別に記憶した不揮発性メモリをプロセスカートリッジに設け、該プロセスカートリッジを着脱自在に構成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジであって、前記書き込み画素数計数手段の各計数結果、及び前記計数加算手段により算出された各計数結果の総和を画像の色別に記憶した不揮発性メモリを有すること特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明によれば、光源毎に書き込まれる色別の画像データに応じて画素数計数の加算値を取得することで、光源毎に書き込まれる色別の画像データの正確な加算値を知ることができる。
請求項２の発明によれば、書き込みを行う光源毎の画素数計数結果を加算することで、１ページ内の画素数計数の総和を色別に正確に得ることができる。
請求項３の発明によれば、画像形成を実際に行う光源に関してのみ画素数計数結果を加算することで、１ページ内の画素数計数の総和を正確に得ることができる。
請求項４、５の発明によれば、上記各情報を画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに搭載の不揮発性メモリに記憶することにより、上記各情報をプロセスカートリッジとの組み合わせにより使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の第１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。
この図１に示すデジタル複写機は、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を備える。また、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である。尚、本実施の形態においては、複数の光源としてレーザビームを出力する複数のレーザ素子を用いるものとする。
このような構成のデジタル複写機において、利用者により操作パネル１０７からコピー指示がなされると、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にビットマップ状に展開された多値の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、感光体上に光書込みを行う。ここで、書き込みユニット１０４は、感光体上へ光書込を行うレーザ光源として、複数ビームを持つユニットであり、例えば、２ビームの場合には、２つの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。
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に制御されて記録紙に画像を形成する。前述したように利用者の指示は操作パネル１０７によってなされ、エンジン制御ユニット１０１に伝えられる。
【０００７】
図２は図１に示す画像処理ユニット１０３の最終段の要部構成を示すブロック図である。本実施形態は、１つの色の画像に対する光源として２つのレーザ素子を用いる場合であり、このため図２には光源毎に同一のブロック構成が２系統設けられている。即ち、ＬＵＴ１１１、加算器１１２、１１３、カウンタ１１４が２系統設けられている。また、１つの色の画像に対する３つ以上のレーザ素子を用いる場合は、同一のブロック構成が３系統以上設けられる。
各系統においては、各画素に対応した多値の画像データをＬＵＴ１１１に与えて得られた換算値を加算器、あるいはカウンタに入力することにより、ページ当たり、または累積の画素数計数値（トナー消費量）を得るようにしている。
図２において、画像データをＬＵＴ１１１のアドレス入力端子に入力することにより、予めＬＵＴ１１１に記憶したその画像データの換算値が出力され、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である。
図３（ａ）、（ｂ）にＬＵＴの一例を示す。尚、（ｂ）は後述する実施例２で用いられるものである。また、記憶部１１５は色別で且つレーザ素子別に対応する換算値が登録（記憶）される。計数加算部１１６は各レーザ素子毎のカウンタ１１４の計数値を加算して１ページ内の画素数計数の総和を得る。ＬＵＴ１１１と記憶部１１５により加算量登録手段を構成する。
【０００８】
［実施例１］
以下、実施例１の動作を図４に基づいて説明する。図４は図１に示す画像形成装置の動作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が画像の色別で且つ、光書込の光源であるレーザ素子別に対応した換算値を記憶部１１５から取得し（Ｓ２０１）、取得した値をＬＵＴ１１１に設定する（Ｓ２０２）。
また、画素数計数値を出力ページ毎にクリアする場合は、ページ出力開始時にカウンタ１１４の計数値をクリアする（Ｓ２０３）。この後、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、色別に濃度調整、変倍、画質補正などが行われ、書き込みユニット１０４に送られる色別の画像データが生成される。そして、この色別の画像データをレーザ素子別の各ＬＵＴ１１１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へ加算していく（Ｓ２０４）。
また、色別にレーザ素子毎の各カウンタ１１４の画素数計数を計数加算部１１６に入力し、１ページ内における色別の画素数計数の総和を得る（Ｓ２０５）。ページ出力終了時（Ｓ２０６）、または動作中にこのカウンタ１１４における色別の累積値または画素数計数の総和に基づいて、色別にトナー補給制御、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素子を点灯させ、感光体上に光書込みを行う。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。
実施例１によれば、電子写真方式の画像形成装置において、色別の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書き込み画素数を計数するに際して、前記参照テーブルの値が色別で且つ光源毎に変更されるので、画像色別、光源の波長や光量の差異によらず、より正確な色別のトナー消費量を得ることができる。これにより、色別の光源毎における計数結果の総和を求めることができるので、１ページ単位でのより正確な色別のトナー消費量を得ることができる。
【０００９】
［実施例２］
次に、実施例２を説明する。実施例２では、実施例１の動作に加え、画像形成装置の光源として１つのレーザ素子でのみ光書込を行う場合を、異なる光源数での画像形成モードとして説明する。
この場合には、図４におけるＬＵＴ１１１の設定（Ｓ２０２）において、使用されない側のレーザ素子に対応するＬＵＴ１１１には、図３（ｂ）に示すように、出力が全て“０”（カウンタ１１４の計数結果が必ず“０”となる値）を設定する。この設定により、使用されるレーザ素子についてのみ１ページ内の画素数計数の総和を得る（Ｓ２０５）ことができる。
実施例２によれば、複数色に対応し、且つ、光源毎の計数結果の総和を、異なる画像形成モードでも常時、同様の回路動作にて計数し、複数の光源のうち画像形成に用いない光源に関する参照テーブルに設定の加算量設定値を変更するだけで、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可能であり、ソフトウエア等の制御上の設定を容易にすることができる。
図５は本発明の第２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構成図である。プロセスカートリッジ２は、画像形成装置１に対し、光学系３と共に着脱可能な形式で装着されている。画像形成装置１は、光学系３、給紙コロ４、記録紙Ｐを収納する給紙カセット５、転写ローラ６、定着ローラ７等で構成される。
一方、プロセスカートリッジ２は、帯電ローラ１１、現像装置１２、クリーニング装置１３、感光体１４等で構成されている。光学系３は、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザ素子、ミラー等で構成される。
次に、上記構成による動作の概略を説明する。給紙コロ４により、給紙カセット５に収納された記録紙Ｐは、感光体１４へ搬送される。感光体１４は時計方向に回転駆動され、その際、帯電ローラ１１によって帯電され、光学系３からレーザ光が照射されて感光体１４上に静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像装置１２を通る際にトナーによって可視像化される。可視像は転写ローラ６により感光体１４へ搬送された記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐはその後定着ローラ７に搬送され、記録紙Ｐ上の可視像は定着され、記録紙Ｐはその後画像形成装置１の外部に排出される。
【００１０】
図６は本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの斜視図である。本プロセスカートリッジ２は、前記帯電ローラ１１、現像装置１２、クリーニング装置１３、感光体１４を一体にしたものである。このプロセスカートリッジ２にはメモリタグ１５が実装されている。
メモリタグ１５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１５の代わりに、ＩＣチップを搭載したプリント基板または非接触型ＩＣチップを搭載したプリント基板を実装しても良い。
ここで、プロセスカートリッジ２と光学系３は共に、画像形成装置１に対し着脱可能であることから、前記実施例１において計数された色別で且つ、光源であるレーザ素子別の画素数計数や画素数計数の累積値と、前記実施例２において加算された色別の１ページ内における画素数計数の総和や総和の累積値を、光学系３のデータとして、プロセスカートリッジ２のメモリタグ１５に記憶することにより、プロセスカートリッジ２自体の使用実績と光学系３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。
図６に示すプロセスカートリッジ２を搭載した図５に示す第２の実施形態の画像形成装置によれば、プロセスカートリッジ２に搭載の不揮発性メモリに、第１または第２の計数加算部１１６による各書き込みカウンタ１１４の計数結果の総和が色別に記憶可能となるので、プロセスカートリッジと共に光学系が一対の組み合わせにて画像形成装置に搭載される場合に、不揮発性メモリに記憶した光学系に対応する情報を元に様々な制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１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。
【図２】図１に示す画像処理ユニットの最終段の要部構成を示すブロック図である。
【図３】ＬＵＴの一例を示す図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の動作フローチャートである。
【図５】本発明の第２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機械的な構成図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの斜視図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…画像形成装置、２…プロセスカートリッジ、３…光学系、１４…感光体、１５…メモリタグ(不揮発性メモリ)、１０３…画像処理ユニット、１１１…ＬＵＴ（ルックアップテーブル）(加算量登録手段構成要素)、１１２、１１３…加算器(書き込み画素数計数手段構成要素)、１１４…カウンタ(書き込み画素数計数手段構成要素)、１１５…記憶部(加算量登録手段構成要素)、１１６…計数加算部(計数加算手段)
【図１】
2006313292.tif 000003
【図２】
2006313292.tif 000004
【図３】
2006313292.tif 000005
【図４】
2006313292.tif 000006
【図５】
2006313292.tif 000007
【図６】
2006313292.tif 000008