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公開番号2025125199
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024021106
出願日2024-02-15
発明の名称画像形成装置、情報処理装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類G03G 21/00 20060101AFI20250820BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】高高精度に現像剤の残量を予測する
【解決手段】画像形成装置は、現像剤を用いて画像データに基づく画像を転写材に形成する画像形成部(20)と、画像データに基づいて現像剤の消費量を算出するデータ処理部406と、新品の画像形成部(20)が収容する現像剤の量を示す総ソフトカウント値Xと消費量を積算した総ソフトカウント値Yとにより1ドット当たりのトナー消費量の補正値αを算出するトナー量管理部405と、を備える。トナー量管理部405は、総ソフトカウント値X、総ソフトカウント値Y、及び補正値αにより、現像剤の使用量の予測値を算出し、予測値により現像剤の残量を算出する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
現像剤を用いて画像データに基づく画像を転写材に形成する画像形成手段と、
前記画像データに基づいて前記現像剤の消費量を算出するデータ処理手段と、
新品の前記画像形成手段が収容する前記現像剤の量を示すカウント値と前記消費量の積算値とにより１ドット当たりのトナー消費量の補正値を算出し、前記カウント値、前記積算値、及び前記補正値により、前記現像剤の使用量の予測値を算出し、前記予測値により前記現像剤の残量を算出する管理手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記管理手段は、前記画像形成手段が交換されると、交換前の画像形成手段の前記カウント値と交換時の前記積算値とから前記補正値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】
前記管理手段は、前記カウント値を前記積算値で除算することで前記補正値を算出することを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記管理手段は、算出した前記補正値が上限値以上であれば、前記上限値を用いて前記予測値を算出することを特徴とする、
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記管理手段は、算出した前記補正値が下限値以下であれば、前記下限値を用いて前記予測値を算出することを特徴とする、
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記管理手段は、算出した前記補正値が上限値以上であれば前記上限値を用いて前記予測値を算出し、算出した前記補正値が下限値以下であれば前記下限値を用いて前記予測値を算出し、算出した前記補正値が上限値と下限値との間の値であれば、算出した前記補正値を用いて前記予測値を算出することを特徴とする、
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成手段は、前記現像剤を収容する現像手段を含む構成部品を有しており、
前記管理手段は、前記現像手段に収容された前記現像剤の残量が所定量以下になって前記画像形成手段が交換された場合に、前記補正値を算出することを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記データ処理手段は、
前記画像データに中間調補正処理を行い、前記画像形成手段へ送信する画像濃度補正手段と、
前記画像濃度補正手段により前記中間調補正処理が行われる前の前記画像データに基づいて、前記現像剤の前記消費量を算出する計算手段と、を備え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９】
前記データ処理手段は、
前記画像データに中間調補正処理を行い、前記画像形成手段へ送信する画像濃度補正手段と、
前記画像濃度補正手段により前記中間調補正処理が行われた後の前記画像データに基づいて、前記現像剤の前記消費量を算出する計算手段と、を備え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１０】
前記データ処理手段は、
前記画像データに中間調補正処理を行い、前記画像形成手段へ送信する画像濃度補正手段と、
前記画像濃度補正手段により前記中間調補正処理が行われる前の前記画像データに基づいて、前記現像剤の第１消費量を算出する第１計算手段と、
前記第１消費量に基づいて、１ページの印字率を算出する印字率計算手段と、
前記画像濃度補正手段により前記中間調補正処理が行われた後の前記画像データに基づいて、前記現像剤の第２消費量を算出する第２計算手段と、を有し、
前記管理手段は、前記印字率が閾値以下である場合に該ページの現像剤の消費量を前記第１消費量とし、前記印字率が前記閾値より大きい場合に該ページの現像剤の消費量を前記第２消費量として、前記積算値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１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、画像形成のたびに現像剤の消費量を算出して、現像剤の残量を表示部に表示するものがある。現像剤の残量の検知方法には、センサを用いる方法がある。センサを用いる場合、画像形成装置の小型化や省スペース化による機構上の制約が生じる。また、部品の追加や設計変更によるコスト増が見込まれる。そのために、形成する画像を表す画像データから現像剤の消費量を推定する方法が提案されている。特許文献１、２は、このような推定方法を例示する。
【０００３】
特許文献１には、中間調補正処理前の画像データから各画素の濃度値を算出し、算出した濃度値から画素毎にトナー消費量を算出するトナー消費量の算出方法が開示される。このトナー消費量の算出方法は、画素毎のトナー消費量を１ページ毎に積算して、１ページ毎にトナー消費量を算出する。中間調補正処理は、階調部の入力信号値と画像濃度の関係とが理想とする一定の状態になるように入力信号値を補正する処理である。このようなトナー消費量の算出方法では、中間調補正処理前の画像データを用いてトナー消費量を算出することで、階調部のトナー消費量を精度よく算出することができる。
【０００４】
特許文献２には、画像のエッジ部に配置される印字ドットで、いわゆるベタ部の印字ドットよりも多くのトナーが消費される現象（エッジ効果）を考慮したトナー消費量の算出方法が開示される。このトナー消費量の算出方法は、印字画素の連続性に応じて画素毎に重み係数を予め準備する。画素毎に対応する重み係数を乗じて１画素当たりのトナー消費量を算出し、これを画像に含まれるすべての画素について積算することによって１ページの画像のトナー消費量が算出される。このようなトナー消費量の算出方法は、エッジ効果の影響を強く受ける文字部のトナー消費量を精度よく算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１１４５９３号公報
特開２００９－９８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のトナー消費量の算出方法は、階調部のトナー消費量を高精度に算出できるが、エッジ効果の影響を強く受ける部分（例えば文字部）のトナー消費量の算出精度は高くない。逆に、特許文献２のトナー消費量の算出方法は、文字部のトナー消費量を高精度に算出できるが、画像のオン、オフパターンが高密度に繰り返され、複雑なドットパターンが多く存在する階調部のトナー消費量の算出精度は高くない。また、実際の現像によるトナー消費量は、環境や装置特性のばらつきにより必ずしも一定量になるとは限らない。そのために推定されたトナー消費量と実際のトナー消費量とには誤差が生じる。通常、トナーは、現像器から感光体に付着される。推定したトナー消費量に誤差が生じると、現像器内の正確なトナー残量の予測精度が低下する。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑み、高精度に現像剤の残量を予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、現像剤を用いて画像データに基づく画像を転写材に形成する画像形成手段と、前記画像データに基づいて前記現像剤の消費量を算出するデータ処理手段と、新品の前記画像形成手段が収容する前記現像剤の量を示すカウント値と前記消費量の積算値とにより１ドット当たりのトナー消費量の補正値を算出し、前記カウント値、前記積算値、及び前記補正値により、前記現像剤の使用量の予測値を算出し、前記予測値により前記現像剤の残量を算出する管理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高精度に現像剤の残量を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
画像形成装置の構成図。
プリンタエンジンの構成図。
制御ユニットの説明図。
ビデオコントローラの説明図。
データ処理部の説明図。
画像濃度補正処理部の説明図。
第１トナー量計算部の説明図。
第１トナー消費量の説明図。
重み係数テーブルの例示図。
第２トナー量計算部の説明図。
印字ドットの連続数と補正係数の関係の例示図。
トナー残量算出処理を表すフローチャート。
トナー残量の更新処理を表すフローチャート。
総ソフトカウント値Ｘの取得処理を表すフローチャート。
総ソフトカウント値Ｙの取得処理を表すフローチャート。
トナー消費係数の補正値αの更新処理を表すフローチャート。
トナー使用量の予測値Ｚの算出処理を表すフローチャート。
効果の説明図。
トナー消費係数の補正値αの更新処理を表すフローチャート。
トナー消費係数の補正値αの更新処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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