(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体カートリッジの２つの異なる印刷媒体容量を識別する方法であって、
前記印刷媒体カートリッジの印刷媒体容量を想定するステップと、
印刷された要素のカウントと前記想定した印刷媒体容量とに基づいて、印刷媒体レベルを推定するステップと、
前記印刷媒体カートリッジ内の印刷媒体が既知のレベルにあるときを示すセンサからの印刷媒体レベル信号を受信するステップと、
前記印刷された要素のカウントに基づいた推定印刷媒体レベルを、前記印刷媒体の既知のレベルと比較することによって、前記印刷媒体容量を決定するステップと、
前記印刷媒体カートリッジの実際の印刷媒体容量を付与するステップであって、前記印刷媒体レベル信号を受信したときに、前記推定印刷媒体レベルが前記印刷媒体の既知のレベルと異なる場合には、前記実際の印刷媒体容量は前記想定印刷媒体容量とは異なる他方の印刷媒体容量であり、前記推定印刷媒体レベルが前記印刷媒体の既知のレベルとほぼ同じである場合には、前記実際の印刷媒体容量は前記想定印刷媒体容量である、ステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記印刷媒体はトナーであり、前記印刷された要素は画素である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記印刷媒体はインクであり、前記印刷された要素はインクドットである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記印刷媒体容量の決定が、前記印刷媒体レベル信号が受信される前に行われ、前記推定印刷媒体レベルが前記印刷媒体の既知のレベルよりも低く、かつ前記印刷媒体レベル信号が受信されない場合には、前記実際の印刷媒体容量は前記想定印刷媒体容量とは異なる他方の印刷媒体容量である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記実際の印刷媒体容量を付与する前記ステップが、
前記印刷媒体レベル信号を受信したときに、前記推定印刷媒体レベルが前記印刷媒体の既知のレベルよりも高い場合には、前記実際の印刷媒体容量として前記想定印刷媒体容量よりも小さな容量を付与するステップと、
前記印刷媒体レベル信号を受信する前に、前記推定印刷媒体レベルが前記印刷媒体の既知のレベルよりも低い場合には、前記実際の印刷媒体容量として前記想定印刷媒体容量よりも大きな容量を付与するステップと、
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記印刷された要素のカウントと前記実際の印刷媒体容量とに基づいて、前記印刷媒体レベルを推定し続けるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
画素カウントに基づいた前記印刷媒体レベルの推定値を、前記実際の印刷媒体容量を用いて再較正するステップをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記印刷媒体の既知のレベルが、前記印刷媒体カートリッジにおける前記印刷媒体の約２０パーセントから４０パーセントの範囲の残量レベルである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
画像形成装置において、印刷媒体カートリッジを該画像形成装置内に装填するときには未知である、前記印刷媒体カートリッジの２つの異なる印刷媒体容量を識別するシステムであって、
前記印刷媒体カートリッジ内の印刷媒体が単一の既知のレベルよりも低下するときを検出するように配置された印刷媒体検知要素を有する、印刷媒体センサと、
前記画像形成装置が画像を形成するときに、印刷された要素をカウントするように構成された、印刷された要素のカウンタと、
前記印刷媒体センサおよび前記印刷された要素のカウンタからの信号を受信するように結合され、前記装填された印刷媒体容量を想定し、該想定印刷媒体容量と、前記印刷された要素のカウンタからの信号とに基づいて前記印刷媒体カートリッジ内の残存印刷媒体を推定するように構成され、該推定残存印刷媒体と前記既知のレベルとの比較に基づいて、前記印刷媒体カートリッジの前記印刷媒体容量を識別するように構成された、プロセッサと、
を含み、
前記印刷媒体センサからの信号を受信したときに、前記推定残存印刷媒体が前記印刷媒体の既知のレベルと異なる場合には、実際の印刷媒体容量は前記想定印刷媒体容量とは異なる他方の印刷媒体容量であり、前記推定残存印刷媒体が前記印刷媒体の既知のレベルとほぼ同じである場合には、前記実際の印刷媒体容量は前記想定印刷媒体容量であると識別される、システム。
【請求項１０】
前記印刷媒体センサが、光学センサおよびヒューズセンサのうちの少なくとも１つである、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記印刷された要素のカウンタが、２進データストリームにおける画素をカウントするように構成されている、請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
前記印刷された要素のカウンタが、レーザパルス変調ストリームにおける画素をカウントするように構成されている、請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
前記画像形成装置が電子写真式印刷装置であり、前記印刷媒体がトナーであり、前記印刷された要素のカウンタは画素カウンタである、請求項９記載のシステム。
【請求項１４】
前記画像形成装置がインクジェット印刷装置であり、前記印刷媒体がインクであり、前記印刷された要素のカウンタは液滴カウンタである、請求項９記載のシステム。
【請求項１５】
ルックアップテ−ブルをさらに含み、前記プロセッサは、前記識別された印刷媒体容量と前記ルックアップテ−ブルとを用いて、前記印刷された要素のカウンタからの信号に基づいて、前記印刷媒体カートリッジ内の残存印刷媒体の推定値を再較正するように構成されている、請求項９記載のシステム。
【請求項１６】
印刷媒体カートリッジの２つの異なる印刷媒体容量を決定する方法であって、
画像形成装置内に装填された前記印刷媒体カートリッジの前記印刷媒体容量を想定するステップと、
画像を形成している間に印刷された要素をカウントするステップと、
前記想定した印刷媒体容量と前記印刷された要素のカウントとに基づいて、前記印刷媒体カートリッジ内の残存印刷媒体を推定するステップと、
前記印刷媒体カートリッジ内の前記残存印刷媒体が既知のレベルに到達したときを示すセンサからの印刷媒体レベル信号を受信するステップと、
カウントされた要素に基づいた推定残存印刷媒体を、前記既知のレベルと比較するステップと、
前記推定残存印刷媒体が、残存印刷媒体の前記既知のレベルと異なる場合に、前記想定印刷媒体容量を他方の印刷媒体容量に変更するステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
カウントされた要素に基づいて前記推定残存印刷媒体を前記既知のレベルと比較する前記ステップが、前記印刷媒体レベル信号が受信された後に行われる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
カウントされた要素に基づいて前記推定残存印刷媒体を前記既知のレベルと比較する前記ステップが、前記推定残存印刷媒体が前記既知のレベルより低く、前記印刷媒体レベル信号がまだ受信されていないときに行われる、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記推定残存印刷媒体が前記既知のレベルとほぼ同じである場合に、前記想定印刷媒体容量を変更しないステップをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
カウントされた要素に基づいた前記推定残存印刷媒体と前記既知のレベルとの差に基づいて、残存印刷媒体の前記推定値に対し、重み係数を提供するステップと、
前記印刷された要素のカウントと前記重み係数とに基づいて、前記印刷媒体カートリッジ内の残存印刷媒体を推定するステップと、
をさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記印刷媒体はトナーであり、前記カウントされた要素は画素である、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記印刷媒体はインクであり、前記カウントされた要素はインク滴である、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に画像形成装置に関し、特に、印刷媒体カートリッジ、例えばレーザプリンタ用のトナーカートリッジやインクジェットプリンタ用のインクカートリッジ等の消耗品の状態を監視してその消耗品の容量を識別することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタ、複写機、およびファクシミリ機等の画像形成装置には、周知の電子写真方式印刷プロセスを利用するものが多い。このような画像形成装置は、画像形成プロセスのトナーまたは「インク」を用いて、所望の画像または語を１枚の紙または媒体上に印刷または複写する。
【０００３】
レーザプリンタ等の画像形成システムにおいては、使い捨て式トナーカートリッジを用いることが多く、このようなトナーカートリッジは、「寿命」が限られているので(すなわち、トナーがいつかは枯渇するか、または何か他の構成要素がいつかは摩耗する)、従来「消耗品」とされている。トナーカートリッジは、トナー槽、シールアセンブリ、装着部材、現像ローラアセンブリ、光導電性ドラムアセンブリ、および帯電コロナまたはローラアセンブリを含むことができる。このような品目およびその他同様の構成要素もまた、寿命が限られているので、通常消耗品とされている。トナーはトナー槽内に収容されており、ある一定の数の印刷プロセスの後、いつかは枯渇する。トナー容量の異なるトナーカートリッジが利用できる。例えば、トナーは約２０００ページの印刷後に枯渇するかもしれないし、約４０００ページの印刷後に枯渇するかもしれない。
【０００４】
画像形成システム（例えば、レーザプリンタ）には、トナーレベルが枯渇に近づいた時を検出するようになっており「トナーが少ない（toner low）」等の状態メッセージをディスプレイパネル上に表示することができるものがある。しかし、低コストのレーザプリンタでは、継続的なトナーレベルセンサの費用をかける余裕がない。したがって、プリンタは画素カウントを用いて、トナーカートリッジ内に残存するトナーの量を推定する。しかし、画素カウントが提供する、残存トナーの推定値が意味をなすためには、まずトナーカートリッジの初期容量を知らなければならない。不都合なことに、容量の異なるトナーカートリッジが利用できるのに、プリンタは、プリンタ内に装填するトナーカートリッジの初期容量を必ずしも認識するわけではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
トナーカートリッジの初期容量が未知であることによるこの問題に対する一つの解決策として可能性があるものとして、ユーザが装填中にトナーカートリッジの容量を識別する必要があるようにする、というものがある。しかし、ユーザがトナーカートリッジの容量を識別できなかったり、識別が不正確である場合には、トナーレベルの画素カウントが不正確になってしまう。別の解決策は、プリンタにトナーカートリッジの容量を知らせることができる電子ラベルを、トナーカートリッジにおいて用いる、というものである。しかし、電子ラベルを用いると、製品にかかる費用が増大してしまう。
【０００６】
したがって、トナーカートリッジ内に残存するトナーの量を正確に推定するために、トナーカートリッジの容量を低コストかつ高い信頼性で識別するプリンタが必要とされている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、例えば画素カウントや液滴カウント等の印刷された要素のカウントと、単一レベルの印刷媒体センサとを用いて、トナーカートリッジやインクカートリッジ等の印刷媒体カートリッジの容量を識別することができる。例えば、印刷装置内に新しいトナーカートリッジを装填すると、印刷装置は、そのトナーカートリッジのトナー容量に関する想定を行う。画素カウントを用いて、カートリッジの想定初期容量に基づいて、トナーカートリッジ内に残存するトナーを推定する。トナーセンサが、トナーが所定のまたは既知のトナーレベル、例えば３０パーセントの残存トナー、に達する時を示す信号を供給する。画素カウントに基づく推定残存トナーが、既知のトナーレベルと比較されて、想定初期容量が正確であったかどうかが決定される。この比較は、トナーセンサ信号が供給されるときに行ってもよく、推定残存トナーが既知のレベル、例えば３０パーセント、よりも下になり、かつトナーセンサ信号が供給されずトナーカートリッジ内に３０パーセントよりも多いトナーが残存しているということを示す場合に行ってもよい。想定初期容量が正確である、すなわち、トナーレベル信号が供給される時に推定残存トナーが既知のトナーレベルとほぼ一致する、場合には、プリンタは、画素カウントに基づいて残存トナーを推定し続ける。
【０００８】
しかし、想定初期容量が不正確である場合には、推定トナーレベルと既知のレベルとの差を用いて、トナーカートリッジの実際のトナー容量を識別する。次に、ルックアップテ−ブルを用いて画素カウントを再較正して、実際のトナー容量に基づいてトナーカートリッジの寿命の残りについて残存トナーの正確な推定を行うようにすることができる。
【０００９】
本発明を用いて、例えば、電子写真式印刷装置とともに用いるトナーカートリッジの容量を決定したり、インクジェットプリンタとともに用いるインクカートリッジの容量を決定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を用いて、例えば電子写真式印刷やインクジェット印刷において用いる、カートリッジ内の、トナーやインク等の印刷媒体の容量を決定することができる。参照しやすいように、トナーカートリッジのトナー容量に関して本発明を説明するが、同様に本発明を用いてインクカートリッジのインク容量を決定することができる、ということが理解されるべきである。
【００１１】
図１は、コンピュータ１２に結合した電子写真式印刷装置、すなわちプリンタ、１０の形の画像形成装置のブロック図を示す。一実施形態において、プリンタ１０は、レーザが生成した画像を紙上に配置するためのものである。他の構成において、画像形成装置は、普通紙複写機またはファクシミリ機である。本明細書において説明するように、プリンタ１０の一般的動作は、本願の出願人に譲渡されその参照によって本発明に組み込まれる米国特許第５，７９４，０９４号において説明されているプリンタと同様であってもよい。本発明の一実施形態によれば、単一レベルのトナーセンサ３０を画素カウンタ４４とともに用いて、トナーカートリッジの容量を識別し、低コストであるが信頼性の高い方法で画素カウントの重み係数を補正する。
【００１２】
図１に示すように、コンピュータ１２は、ディスプレイ２２、中央演算処理装置（ＣＰＵ）とメモリとを有するマザーボードを含むホストコンピュータ２４、および入出力（Ｉ／Ｏ）ポート２６を含む。コンピュータ１２は、直接、またはプリンタ１０の別個のＩ／Ｏポート（図示せず）およびバス３２を介してのどちらかで、プリンタ１０に接続している。好ましくは、ヒューレット・パッカード社から入手可能なBiTronics（商標）ケーブル等、双方向パラレル通信ができるケーブルで、Ｉ／Ｏ接続が行われる。プリンタ１０のバス３２は、プリンタ１０の各デバイス同士の間で情報をやりとりする内部制御経路を形成する。例えば、制御パネルディスプレイ２８、トナーセンサ３０、フォーマッタボード３４、およびＲＯＭ４２が、バス３２を通して情報をやりとりする。バス３２は、データバス、アドレスバス、制御バス、および電源（図示せず）からの供給電圧を含む。
【００１３】
プリンタ１０は、印刷媒体カートリッジ、例えばトナーカートリッジ３１、を含む。トナーカートリッジ３１は、粉末トナーの補給物が保管されている槽３１Ａを含む。プリンタ１０はまた、印刷媒体レベルセンサ、例えばトナーセンサ３０、も含む。トナーセンサ３０は、特定の既知のレベルのトナーが槽３１Ａ内にある時、例えばトナーの３０パーセントが残存している時を示す。トナーカートリッジ３１は、例えば交換式のトナー／現像剤カートリッジであって、カートリッジが空になると、ユーザは素早く容易にトナーを交換することができる。トナーカートリッジ３１は、多数のトナー容量のうちのいずれを有していてもよい。例えば、トナーカートリッジ３１は、２０００ページまたは４０００ページの容量を有していてもよい。
【００１４】
フォーマッタボード３４は、プリンタ１０に、コンピュータ１２とデータを通信する準備をさせる。ボード３４は、プロセッサ３６、ＲＡＭ３８、ＡＳＩＣコンピュータチップ４０、ＲＯＭ４２、および画素カウンタ４４を含む。
【００１５】
印刷された要素のカウンタ、例えば画素カウンタ４４、は、プリンタ１０上でそれぞれのページまたはそれぞれの紙のシートを印刷するのに用いられた、印刷された要素、例えば画素、をカウントするため、プロセッサ３６を介して実行される。画素カウンタ４４は、印刷中のそれぞれのページを形成しているバイナリーデータストリームを印刷するのに必要な画素をカウントする。または、画素カウンタ４４は、トナーパルス変調で印刷しているマッピングしたページを印刷するのに必要な画素をカウントする。１／４、１／２、３／４、または全パルス変調が用いられているかどうかにより、ある特徴を印刷するのに必要な画素数が変化する。典型的なトナーパルス変調方式では、画素使用には８つの異なる程度がある。ブラック、ホワイト、グレーのレベル、および個々のカラーがそれぞれ特定のトナー色調を形成し、その特定の色調に関連する画素値を画素カウンタがカウントすることができる、ということを理解しなければならない。
【００１６】
画素カウンタ４４からの結果をプロセッサ３６が用いて、トナーカートリッジ３１内に残存するトナーの量を推定する。しかし、これを行うためには、プロセッサ３６がトナーカートリッジ３１の容量に関する初期想定を行わなければならない。そうすれば、プロセッサ３６は、画素カウンタ４４による画素カウントに基づいて、残存トナー量を推定することができる。例えば、印刷した画素数を推定トナー量に変換し、そのトナーの量を、トナーカートリッジ３１の想定初期容量から差し引く。
【００１７】
ＲＯＭ４２を用いて、トナーカートリッジの容量が想定初期容量と異なる場合に用いる画素カウント重み係数に関する情報を含むルックアップテ−ブル４６を記憶する。したがって、ルックアップテ−ブル４６によって、プロセッサ３６は、画素当たり用いるトナーの量を再推定することができ、重み係数に基づいて全残存トナー推定値を補正することができる。望むならば、ＲＯＭ４２は、コンピュータ１２の印刷ジョブから受け取る特定の印刷特性を規定するデータストリームについての画素情報を含む、他のルックアップテ−ブルを含んでもよい。オプション（随意選択）として、ＲＯＭ４２は、特定の印刷特性を達成するためのレーザ変調についての情報を含むルックアップテ−ブルを含んでもよく、それぞれのプリンタは、トナー使用についての自らの較正を有する。例えば、ルックアップテ−ブルは、１／２変調、１／４変調等の、トナー使用を規定するレーザ変調情報を含むことができる。これに加えて、またはこれに代えて、ルックアップテ−ブル４６および他の所望のルックアップテ−ブルは、ＡＳＩＣ４０上に設けることができる。
【００１８】
動作において、フォーマッタボード３４はプリンタ制御言語（ＰＣＬ）コードを獲得し異なるデータストリームに分割して、翻訳する。典型的には、プリンタメモリの大部分は、フォーマッタボード３４上に配置されている。ＰＣＬコードは、バイナリーデータストリームモードによって、またはオプションとして、レーザパルス変調モードによって、レーザプリンタ用のグレースケールレベルをフォーマットする。同様にＰＣＬコードは、カラープリンタ用のカラー分布をフォーマットする。
【００１９】
図１に示すように、プリンタ１０は、主な作業アセンブリを形成する印刷エンジン（図示せず）を含む。コンピュータ１２がＩ／Ｏ２６を経由してプリンタ１０に印刷ジョブを送る。印刷ジョブはコンピュータ１２からプリンタ１０に、データストリームの形で送られる。このデータストリームは、印刷すべきドキュメントのそれぞれのページ内での画素数および画素位置を規定する。したがって、この画素数および位置情報は、印刷すべきそれぞれのページにマッピングした画素アレイの形で提供される。上述のように、画素カウンタ４４は印刷した画素の数をカウントする。
【００２０】
プリンタ１０のトナーカートリッジ３１とともに用いて、トナー槽３１Ａ内に存在する単一のトナーレベルを概略で検出するトナーセンサ３０が、設けられる。好ましくは、トナーセンサ３０は、トナーが特定の既知のレベル、例えば約３０パーセントの残存トナー、に達する時に、単一のトナーレベルインジケータ信号、すなわち「トナーロー（toner low）」信号を供給する、光学センサである。もちろん、トナーセンサは、他の特定の残存トナーレベル、例えば２０から４０パーセント、において信号を供給してもよい。
【００２１】
例えばトナーセンサ３０は、発光器と、トナー槽３１Ａ内に存在するトナーの単一のレベルを測定する検出器とによって形成される。一構成によれば、トナー槽３１Ａ内に、観察窓に隣接して、反射要素が支持される。トナーカートリッジ３１の外側で、トナーカートリッジ３１を収容するプリンタ１０の凹み内に、カートリッジ観察窓に沿って、光源すなわち発光器が設けられる。さらに、発光器に隣接して検出器が設けられる。光は、発光器から、窓を通り、トナー槽３１Ａ内の反射要素から反射される。次に反射光は、窓から出て関連する検出器に検出される。ここで反射が検出されないということは、トナーが反射要素を遮っているので、その特定のレベルにおいてトナー槽３１Ａ内にトナーが存在しているということを示す。このようにして、トナー槽３１Ａ内の所望の高さ位置においてトナーを検出することができる。発光器からの光が検出されると、トナー槽内のトナーレベルがわかる。オプションとして、トナーカートリッジ内のそれぞれの端に１つずつ、１対の窓を設けて、一方の端においてカートリッジの外側に発光器をその高さに配置して支持し、他方の端においてカートリッジの外側に関連する検出器をその高さに配置できる。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、トナーセンサ３０は、完全にトナー槽３１Ａ内に設けてもよい。例えば、トナーセンサ３０は、トナー槽３１Ａ内の所望の高さ位置においてワイヤセンサで形成して、そのレベルにおけるトナーの存在を検知してもよい。トナーセンサ３０は、プリンタが用いるのに利用できる残存トナーレベルを概略で検出するのに用いることができる容量性センサであってもよく、またはその参照によって本明細書に援用される米国特許第５，８１５，７６８号において説明されているもの等のヒューズセンサであってもよい。
【００２３】
図２は、本発明の動作を示すフローチャートである。図２に示すように、プリンタ１０に新しいトナーカートリッジ３１が装填される（ステップ１０２）。プリンタ１０は、トナーカートリッジ３１の容量が、ユーザに提案された推奨交換モデルの容量であると想定する。ユーザは、推奨交換モデルとは容量が異なる他のトナーカートリッジを選択しているかもしれないので、この初期容量想定は不正確かもしれない。したがって、例えば、推奨交換モデルの容量は２０００ページであるかもしれないが、ユーザは容量が４０００ページである他のトナーカートリッジを選択するかもしれない。
【００２４】
一実施形態において、プリンタ１０は、プリンタ内に装填されているトナーカートリッジまたはトナーカートリッジの容量を識別するようユーザに指示してもよい。それでもなお、ユーザが提供する情報が正確であるということを保証するために、またはユーザがそのような指示に応答しない場合に、本発明をなお有利に用いることができる。
【００２５】
プリンタ１０は通常の印刷を開始し（ステップ１０４）、印刷した画素を画素カウンタ４４によってカウントする（ステップ１０６）。プリンタ１０は、プロセッサ３６によって、画素カウントに基づいてトナーカートリッジ内の残存トナー量を推定する。例えば、印刷した画素数を推定トナー量に変換し、そのトナーの量を、トナーカートリッジ３１の想定初期容量から差し引く。プリンタ１０は、画素カウントに基づいたこの推定残存トナーを、ユーザに報告してもよい。
【００２６】
プリンタ１０は、トナーセンサ３０からトナーロー信号を受け取るまで、または、画素カウントに基づいたトナー推定値が、初期容量想定に基づいた予測トナーロー信号レベルよりも低くなったが、トナーロー信号を受け取っていない状態の時（ステップ１０８）まで、通常の印刷を継続する（ステップ１０４）。
【００２７】
いくらか後の時点において、トナーロー信号を受け取ると、または、画素カウントに基づいたトナー推定値が予測トナーロー信号レベルよりも低くなると、プロセッサ３６は、画素カウントに基づいた推定残存トナーを、予測トナーロー信号レベルと比較して、一致するかどうかを決定する（ステップ１１０）。一致する場合には、トナーカートリッジ３１の想定初期容量は正確である。しかし、一致しない場合には、トナーカートリッジ３１の想定初期容量は不正確であり、トナーカートリッジ３１に正確な容量を付与しなければならない（ステップ１１２）。
【００２８】
プリンタ１０は、画素カウントに基づいた推定残存トナーと予測トナーロー信号レベルとの差に基づいて、実際のトナー容量を決定することができる。したがって、例えば、トナーレベル信号が供給される時、画素カウントに基づいた推定残存トナーのほうが実際のトナーレベルよりも大きい場合には、実際のトナー容量は想定初期容量よりも小さい。この差に基づいて、プロセッサ３６はトナーカートリッジの実際の容量を決定することができる。他方、画素カウントに基づいた推定残存トナーのほうが予測トナーロー信号レベル、すなわち、トナーレベル信号が供給されるべきであったレベル、よりも少ないのに、トナーレベル信号が供給されていない場合には、実際のトナー容量は想定初期容量よりも大きい。したがって、プリンタ１０は、画素カウントおよび単一レベルのトナーセンサ信号に基づいて、トナー容量を識別することができる。
【００２９】
プリンタ１０は、ルックアップテ−ブル４６を用いて、トナー使用の画素推定値についての補正係数、すなわち重み係数、を提供して（ステップ１１４）、トナーカートリッジの寿命の残りについて全残存トナーの正確な推定値を提供することができるようになっている。したがって、例えば、初期想定カートリッジ容量が４０００ページであり、画素カウントに基づくと２５００ページのトナー容量が残存している、すなわち、１５００ページ印刷したと推定されるが、トナーレベル信号はトナーの３０パーセントが残存しているということを示している場合には、ステップ１１２において、想定カートリッジ容量が２０００ページという他の容量に変更される。しかし、カートリッジ容量が２０００ページであると想定してもなお、画素カウントに基づいた推定残存トナーは不正確である。言い換えれば、１５００ページ印刷したと推定しているので、５００ページのトナー容量が残存しているはずである。しかしトナーレベル信号は、６００ページ、すなわち２０００ページの３０パーセント、が残存しているということを示している。したがって、ステップ１１４においてルックアップテ−ブル４６を用いて重み係数を提供し、トナー使用の画素推定値を補正する。推定残存トナーに対するこの補正は、ある期間にわたって行い、推定トナーレベルの劇的な変化がユーザに分からないようにすることが可能である。
【００３０】
初期想定トナー容量が低すぎる場合には、ステップ１１２において、トナーレベル信号を受け取らずにトナー容量をより大きい容量に変更する。したがって、ステップ１１４において、実際の残存トナーレベルはまだ未知であるため、重み係数を提供することができない。したがって、想定トナー容量が増えると（ステップ１１５）、プロセスはステップ１０４に戻る。ステップ１０８およびステップ１１０においてトナーレベル信号が発生するまで、プロセスはこの新しい想定トナー容量を用い続ける。
【００３１】
ステップ１１５において想定トナー容量が増えない場合、または、ステップ１１０において画素カウントに基づいたカートリッジ容量が想定容量と一致する場合には、プリンタ１０は、トナーカートリッジ３１の寿命の終わりまでトナーレベルを報告し続ける（ステップ１１６）。画素カウントの再較正がステップ１１４において起こっていない場合には、ステップ１１６において起こる。したがって、例えば、画素カウントはトナーの２８パーセントが残存しているということを示しているが、トナーレベル信号はトナーの３０パーセントが実際に残存しているということを示す場合、すなわち、画素カウンタがトナーレベルを実際よりも低く推定している場合には、ルックアップテ−ブル４６が重み係数を提供して、この実際よりも低い推定を補正する。トナーカートリッジの寿命の終わりまたはそれよりも前において、ユーザは警告を受け、トナーカートリッジ３１を取り替えるように指示される（ステップ１１８）。
【００３２】
図３は、本発明の動作を示すグラフ１５０である。図３において、Ｘ軸は、印刷したページ数に換算したカートリッジ容量を表し、Ｙ軸は、トナーカートリッジ内に残存しているトナーが何パーセントと示されているかを表す。簡素化にするために、グラフ１５０は、２０００ページと４０００ページという２つのトナーカートリッジ容量のみを示す。しかし、本発明は、望むならば、さらなるトナーカートリッジ容量で用いてもよい、ということが理解されるべきである。
【００３３】
トナーカートリッジ容量が２つである場合、筋書きとしては４つ可能性がある。１つの筋書きにおいて、２０００ページのトナーカートリッジがプリンタ１０内に装填され、プリンタ１０は、２０００ページのトナーカートリッジが取り付けられたと想定する。これをグラフ１５０において、円をつないだ線１５２で表す。プリンタ１０内の画素カウンタ４４は、印刷される画素をカウントする。印刷中のある時点において、例えば点１５４で示すトナーの３０パーセントが残存している時に、トナーセンサ３０がトナーロー信号を供給する。画素カウントに基づいた推定トナーレベルが、トナーセンサ３０に基づいた実際のトナーレベルと比較されて、取り付けたトナーカートリッジのタイプを決定する。この筋書きにおいては、推定トナーレベルが実際のトナーレベル、すなわち３０パーセント、とほぼ一致しているので、プリンタ１０は、トナー容量が２０００ページであると想定し続ける。次にプリンタ１０は、ルックアップテ−ブル４６によって、トナーレベル信号に基づいたトナーレベルと画素カウントとの間の相違に基づいて、残存トナー量の画素カウント推定値に最低限の補正を行い、プリンタ１０は、トナーカートリッジの容量が２０００ページであるとの想定に基づいて、トナーレベルを報告し続ける。
【００３４】
同様の筋書きにおいて、４０００ページのトナーカートリッジがプリンタ１０内に装填され、プリンタ１０は、４０００ページのトナーカートリッジが取り付けられたと想定する。これを、ひし形をつないだ線１６２で表す。上の場合と同様に、例えば点１６４においてトナーの３０パーセントが残存している時に、トナーセンサ３０がトナーロー信号を供給する。画素カウントに基づいた推定トナーレベルが、トナーセンサ３０に基づいた実際のトナーレベルとほぼ一致しているので、プリンタ１０は、トナー容量が４０００ページであると想定し続ける。次にプリンタ１０は、ルックアップテ−ブル４６によって、トナーレベル信号に基づいたトナーレベルと画素カウントとの間の相違に基づいて、残存トナー量の画素カウント推定値に最低限の補正を行い、プリンタ１０は、トナーカートリッジの容量が４０００ページであるとの想定に基づいて、トナーレベルを報告し続ける。
【００３５】
他の筋書きにおいて、２０００ページのトナーカートリッジがプリンタ１０内に装填されるが、プリンタ１０は、４０００ページのトナーカートリッジが取り付けられたと想定する。これを、×印をつないだ線１７２で表す。図３に示すように、プリンタ１０は最初、想定初期容量、すなわち４０００ページ、に基づいて残存トナーを推定する。推定トナー使用は、４０００ページのモデルにしたがって直線状になる、すなわち、線１７２は線１６２の上に重なる。これは、点１７４においてトナーセンサ３０がトナーロー信号を発生するまで続く。トナーの約３０パーセントが残存している時、すなわち、約１４００ページを印刷した時に、トナーセンサ３０がトナーロー信号を供給する。プリンタ１０は、画素カウントに基づいた推定トナーレベルを、トナーロー信号に基づいた既知のトナーレベルと比較する。約６５パーセントである、画素カウントに基づいた推定トナーレベルと、約３０パーセントである実際のトナーレベルとにかなり差があるので、プリンタ１０は、トナーカートリッジの容量が２０００ページであると正確に識別できるようになる。したがって、トナーカートリッジの想定容量は２０００ページに変更される。さらに、画素カウントのいかなる誤差も、ルックアップテ−ブル４６からの重み係数で補正して、トナーカートリッジの寿命の残りについて画素カウントが信頼性の高いトナーレベル推定値を提供するようにすることができる。これを、点１７４の後で勾配が増大する線１７２で示す。したがって、例えば、トナーレベル信号はトナーの３０パーセントが残存しているということを示すが、２０００ページであるという新しい想定に基づいた画素カウントは、例えばトナーの３２パーセントが残存しているということを示す場合、ルックアップテ−ブル４６は、この２パーセントの相違を補正する重み係数を提供する。
【００３６】
最後の筋書きにおいて、４０００ページのトナーカートリッジがプリンタ１０内に装填されるが、プリンタ１０は、２０００ページのトナーカートリッジが取り付けられたと想定する。これを、正方形をつないだ線１８２で表す。図３に示すように、推定トナー使用は、想定した２０００ページのモデルにしたがって直線状になり、したがって、線１８２は線１５２の上に重なる。これは、点１５４において、画素カウントに基づいた推定残存トナーが、トナーの３０パーセントが残存しているということを示すまで続く。トナーセンサ３０がトナーロー信号を発生することなく、画素カウントに基づいた推定残存トナーが予測トナーロー信号レベル、すなわち、想定した２０００ページのトナーカートリッジの３０パーセント、よりも低くなる場合には、プリンタ１０は、想定印刷カートリッジ容量を４０００ページに変更することができる。もちろん、例えば５パーセントの安全余裕（margin）を用いて、想定カートリッジ容量の調整が時機尚早にならないことを保証してもよい。したがって、プリンタ１０は、他の容量、すなわち４０００ページ、を選択し、この新しい想定を用いてルックアップテ−ブル４６から重み係数を捜し、トナーカートリッジの寿命の残りについて画素カウントが信頼性の高いトナーレベル推定値を提供する。これを、点１５４の後で勾配が減少する線１８２で示す。
【００３７】
望むならば、点１８４において、トナーセンサ３０がトナーロー信号を供給して、４０００ページの容量の３０パーセントが残存しているということを示す場合には、プリンタ１０は画素カウンタをもう一度再較正して、トナーレベルを報告し続けてもよい。または、いったんプリンタ１０がトナーカートリッジの容量は４０００ページであると識別すると、プリンタ１０はトナー容量は既に識別しているため、トナーロー信号を無視してもよい。
【００３８】
本発明を用いて、インクカートリッジ、例えばカートリッジ３１、のインク容量を決定する場合、推定残存インクは、カウンタ４４が、印刷された要素、すなわちインク滴、をカウントすることによって、決定される。実際のインクレベルは、インクレベルセンサ、例えばセンサ３０、によって決定される。インクカートリッジのインク容量を決定するプロセスは、図２および図３に示すものとほぼ同様である。
【００３９】
前述の説明は、本発明を例示するものに過ぎない、ということが理解されるべきである。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、様々な他にとり得るものおよび変形を考案することができる。例えば、本発明を２つの択一のトナー容量、すなわち２０００ページと４０００ページ、に基づいて説明した。しかし、本発明を用いて、２つよりも多い択一のトナー容量を有するトナーカートリッジを識別してもよい、ということが理解されるべきである。本発明は、いかなるレベルの、２０から４０パーセントに限定されないトナーレベル信号を供給することによって実施してもよい。しかし、トナーレベル信号の供給が早すぎる、例えばトナーの９０パーセントが残存している時に供給される場合には、画素カウントに基づいた推定残存トナーと、トナーレベル信号に基づいた既知のトナーレベルとの差が、トナー容量を正確に識別するには不十分であるかもしれない。さらに、本発明は、いかなる適切な電子写真式画像形成装置において用いてもよい、ということが理解されるべきである。このような電子写真式画像形成装置には、レーザプリンタ、電子写真式複写機、およびファクシミリ機が含まれるが、これらに限定するものではない。さらに、トナーセンサのタイプおよび画素カウントの方法を変えてもよい。推定残存トナーへの補正は、図３に示す重み係数を用いて直線状であってもよく、非直線状であってもよい。したがって、本発明は、併記の特許請求の範囲内にあるすべてのこのような他にとり得るもの、変形、および変化を包含するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による画像形成装置のブロック図である。
【図２】  本発明による画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】  本発明の動作を示す図である。
【符号の説明】
１０：画像形成装置
３０：印刷媒体センサ
３１：印刷媒体カートリッジ
３６：プロセッサ
４４：印刷要素カウンタ
４６：ルックアップテ−ブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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