图像形成装置、色粉消耗量计算方法

专利名称：图像形成装置、色粉消耗量计算方法
技术领域：
本发明涉及对图像信息进行数字式图像处理和校正处理、采用电子照相方式的复印机、激光束打印机、传真装置等的图像形成装置。
背景技术：
一般，在数字复印机那样的电子照相装置的图像处理中，对从扫描仪等图像输入装置输入的数字图像信号，进行输入信号处理、区域分离处理、颜色校正处理、黑生成处理、变焦缩放处理等数字信号处理，然后由空间滤波器进行滤波处理，再进行半色调校正处理，并作为输出图像信号输出。
图20表示现有的数字复印机的图像处理的控制框图。该数字复印机的图像处理部由输入信号处理部210、区域分离处理部220、颜色校正/黑生成处理部230、变焦缩放处理部240、空间滤波处理部250、半色调校正处理部260、像素计数部270、色粉消耗量计算部280构成。
参照图21说明这种数字复印机的图像处理。
首先，通过扫描仪等读入的原稿的数字输入图像信号，被输入到输入信号处理部210值，进行针对此后的图像处理的前处理、图像调整中的输入γ校正、转换等(步骤S201、S202)。
然后，该图像信号被输入区域分离处理部220，在区域分离处理部220中，进行判定文字区域、网点照相区域等的区域判定，生成按照每个区域对其进行显示的识别信号(区域分离识别信号)(步骤S203)。该区域分离识别信号在作为以后的处理的空间滤波处理部250和半色调校正处理部260中，对各个区域进行不同的处理，例如，如果是网点区域，则对该区域进行平滑滤波处理，如果是文字区域，则进行边缘增强滤波处理，把半色调的γ特性变更为浓淡差异更加显著的特性。
在后面的颜色校正/黑生成处理部230进行的颜色校正/黑生成处理(步骤S204)，是装置为彩色图像形成装置时需要的处理，是把从区域分离处理部220发送过来的RGB图像信号转换为最终输出方式的CMYK(青、品红、黄、黑)图像信号的处理。
被转换为CMYK的图像信号在变焦缩放处理部240进行了缩放处理后(步骤S205)，被输入到空间滤波处理部250。在空间滤波处理部250中，从空间滤波器表中选择与上述的区域分离识别信号和图像模式的设定状态等对应的空间滤波器，对被转换为CMYK的图像信号进行空间滤波处理(步骤S206)。另外，空间滤波器表是进行空间滤波处理时参照的滤波系数的表的组，可以根据情况选择任意的表的组。
在后面的半色调校正处理部260中，为了校正边缘部的输出特性，进行半色调γ特性的校正(步骤S207)。
另外，半色调校正处理后的图像信号，被输入像素计数部270，以像素单位对每个CMYK信号进行加权并利用计数器累计(步骤S208)。并且，向LSU和LED的边缘输出侧发送输出图像信号(步骤S210)。在色粉消耗量计算部280中，根据由像素计数部270累计的像素计数的累计值计算各种颜色的色粉消耗量(步骤S209)。所算出的色粉消耗量被用于色粉将要用尽判定和色粉消耗量数据的累积等。
并且，作为数字复印机的引擎侧的控制，为了抑制感光体和显影剂等随时间产生的变化，通过对曝光量、色粉浓度的校正量、显影偏压值的控制等工艺条件的设定进行控制，从初期到寿命到期获得固定的色粉浓度和图像输出。
图22是简单表示引擎侧的控制即色粉浓度控制处理的流程图。在该色粉浓度控制处理中，利用寿命计数器和环境传感器等的数值确定色粉浓度传感器的控制值(步骤S211、S212)，根据该值控制色粉补给的ON/OFF(起动/停止)。即，在色粉浓度较低时(在步骤S213判定为是时)，起动色粉补给，并进行色粉补给(步骤S214)。由此，控制色粉浓度总是保持固定。
另外，图23是简单表示基于色粉斑点的半色调γ校正处理的流程图。在该半色调γ校正处理中，按照基于预先设定的固定输入值的半色调图形(色调)，使色粉斑点形成于感光体或转印带上等(步骤S221～步骤S223)，利用光学传感器等读取装置读取来自色粉斑点的反射光量(步骤S224)。然后，比较根据该读取的反射光量得到的传感器输出值和成为基准的目标值，计算校正量(步骤S225)。根据所算出的校正量，修正当前的半色调γ校正表(步骤S226)，由此进行控制使总是获得固定的半色调γ特性。
下面，详细说明上述的色粉消耗量的计算。另外，以下叙述的处理分别按照CMYK各种颜色(按照所输入的每种CMYK信号)进行。
像素计数部270对所输入的多值图像进行后述的像素计数。像素计数部270如图20所示，具有计数单元271、加权计算单元272、加权系数表273和累计单元274。
计数单元271按照每个像素对所输入的多值图像(例如16灰度级、256灰度级等多灰度级图像)进行计数。即，对构成多值图像的每个像素的输入值(灰度级)进行计数，例如对0～15(输入信号值取0～15的值的16灰度级时)的输入信号值进行计数。
加权计算单元272，在计数单元271计数图像时按照每个像素进行加权。具体讲，加权计算单元272，从加权系数表273获取对应每个像素的输入信号值的加权系数，并向输入信号值乘以所获取的加权系数。在加权系数表273中存储着利用加权计算单元272进行加权时与每个像素输入值对应的加权系数。这样，在像素计数部270中，利用计数单元271、加权计算单元272、加权系数表273进行每个像素的像素计数。
并且，利用累计单元274进行按照每个像素所计数的值的累计。即，累计单元274对所输入的多值图像的所有像素，累计向加权计算单元272的输入信号值乘以加权系数后的每个像素的计算值。这样，根据在像素计数部计算的像素计数的累计值，色粉消耗量计算部280算出输出图像的色粉消耗量。
存储在上述加权系数表273中的加权系数成为预先设定的固定值。下面的表1表示的加权系数表273是输入信号值取0～15的值的16值的输入信号值时的一例。
表1加权系数表(固定)

表1的情况下，根据色粉消耗量，把各个输入信号值划分为4个区域(区域1～区域4)，对每个区域确定加权系数。在像素计数时，被划分为4个区域的加权系数与取0～15的值的各个输入信号值相对应确定，并进行加权。
图24表示表1所示被划分为4个区域的加权系数表的信号输入值和与其对应的加权系数的关系。如图24所示，矩形部分的面积的总和与表示色粉消耗量特性的曲线的面积大致一致，所以能够根据加权后的像素计数的累计值预测计算色粉消耗量。
另外，日本公开专利公报“特开2002-287499(2002年10月3日公开)”中提出一种图像形成装置，在连续打印色粉消耗量极小的图像时，有效防止色粉薄层不均。具体讲，公开了一种图像形成装置，具有像素数计数器、记录张数计数器和色粉消耗单元，在对预定的记录张数进行计数的期间内计数了预定值或其以下的像素数的情况下，强制执行生成色粉斑点。
但是，现有的数字复印机那样的电子照相方式的图像形成装置存在以下问题。
如上所述，在进行像素计数并计算输出图像的色粉消耗量时，作为加权系数表，使用存储预先设定的固定的加权系数的表。可是，在使用了这种加权系数表的情况下，如图24所示，针对某个输入信号值，根据加权系数表确定的加权系数有时与表示相对该输入信号值的色粉消耗量特性的曲线上的值大不相同。因此，存在不能根据加权后的像素计数的累计值正确计算色粉消耗量的问题。
该情况下提出下述方法，例如图25所示，使用只对能够获取输入信号值的值的数量、即输入信号的灰度级数分配加权系数的加权系数表，由此减小实际的色粉消耗量特性和通过像素计数算出的色粉消耗量之差。
但是，如图25中实线表示的曲线D和虚线表示的曲线E所示，由于机械误差，色粉消耗量特性有时不同，并且，色粉消耗量特性有时也因寿命等变化。因此，仅仅使用只对输入信号的灰度级数分配加权系数的加权系数表，不能跟踪与机械误差对应的色粉消耗量特性的差异和因寿命影响造成的色粉消耗量特性的变化，不能缩小实际的色粉消耗量特性和通过像素计数算出的色粉消耗量的误差，存在不能正确算出色粉消耗量的问题。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种图像形成装置、色粉消耗量计算方法，能够不受因机械误差造成的色粉消耗量特性的差异和因寿命造成的色粉消耗量特性的变化的影响，尽可能正确地计算色粉消耗量。
本发明的图像形成装置，利用补给到显影槽中的色粉形成与输入信号对应的图像，其特征在于，具有色粉补给量检测单元，检测向所述显影槽补给的色粉补给量；检测单元，检测所述图像中的每个像素的信号值；校正单元，根据由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉补给量，校正由所述检测单元检测到的信号值；和色粉消耗量计算单元，根据由所述校正单元校正的信号值，推算所述图像形成装置的色粉消耗量。
本发明的色粉消耗量计算方法，是一种图像形成装置中的色粉消耗量计算方法，该图像形成装置利用补给到显影槽中的色粉形成与输入信号对应的图像，该方法的特征在于，包括以下步骤检测向所述显影槽补给的色粉补给量的步骤；检测所述图像中的每个像素的信号值的步骤；根据所检测到的色粉补给量，校正所检测到的信号值的步骤；和根据所校正的信号值，推算所述图像形成装置中的色粉消耗量的步骤。
在使用每个像素的信号值推算色粉消耗量时，色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响而变化，实际的色粉消耗量和推算的色粉消耗量之间产生误差。该误差具有图像形成装置的图像形成次数越多误差越大的趋势。
因此，由于供给显影槽的色粉补给量和在显影槽消耗的色粉消耗量大致相同，所以在本发明的结构中，根据该色粉补给量校正所述信号值，根据所校正的信号值推算色粉消耗量。由此，与不根据色粉补给量校正所述信号值来计算色粉消耗量的结构相比，本发明的结构能够使推算的色粉消耗量接近实际的色粉消耗量。
因此，即使色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响而变化时，也能够推算大致正确的色粉消耗量。
本发明的进一步其他目的、特征和优点，根据下述记载将更加明确。并且，本发明的效果根据参照附图所做的以下说明将更加明白。


图1是表示本发明实施方式涉及的图像形成装置的主要部分构成的框图。
图2是图1所示图像形成装置所执行的处理步骤、是表示计算1个像素的色粉消耗量的处理步骤的流程图。
图3是表示图1所示加权系数表中的信号输入值和传感器输出值的关系的曲线图。
图4是表示重写图3所示加权系数表的处理流程的流程图。
图5是表示图4所示处理中的S26的子程序的流程图。
图6是表示仅只像素计数的情况、和补给色粉时校正了像素计数的情况下累计像素计数值与色粉消耗量的关系的曲线图。
图7(a)是设在本发明实施方式涉及的图像形成装置中的色粉补给容器的侧视图，图7(b)是该色粉补给容器的第3容器部的剖视图。
图8是用于对在设在本发明实施方式涉及的图像形成装置中的通信装置、和安装在色粉补给容器上的IC标签之间进行的通信进行说明的框图。
图9是设在本发明实施方式涉及的图像形成装置中的色粉补给容器的透视图。
图10(a)是图8所示IC标签的俯视图，图10(b)是该IC标签的剖视图，图10(c)是表示该IC标签的通信的指向性的说明图。
图11是表示图8所示的色粉补给容器的旋转角度和通信装置的接收强度的关系的曲线图。
图12是用于对在图8所示通信装置和多个IC标签之间进行的通信进行说明的框图。
图13是本发明的实施方式涉及的图像形成装置的简要主视图。
图14是图13所示的图像形成装置的主要部分的剖视图。
图15是图9所示色粉补给容器和图像形成装置的主体侧连接部的俯视图。
图16是图15所示主体侧连接部的主要部分的透视图。
图17(a)是表示图9所示色粉补给容器的第3容器部的透视图，图17(b)是表示设在该第3容器部的第1凹部的刮板的剖视图。
图18(a)是表示色粉流入图17(b)所示的第3容器部的第1凹部的状态的图，图18(b)是表示在该第1凹部保持色粉的状态的图，图18(c)是表示从该第1凹部排出色粉的状态的图。
图19是表示本发明的其他实施方式的色粉补给容器的透视图。
图20是表示现有的图像形成装置的主要部分构成的框图。
图21是表示图20所示的图像形成装置中的图像处理流程的流程图。
图22是表示色粉浓度控制处理流程的流程图。
图23是表示使用了色粉斑点(patch)的半色调γ校正处理流程的流程图。
图24是表示针对以往使用的加权系数表的、信号输入值和与其对应的加权系数的关系的曲线图。
图25是表示针对以往使用的加权系数表的、信号输入值和与其对应的加权系数的关系的曲线图。
具体实施例方式
以下，参照

本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是具体实施本发明的一例，并不限定本发明的技术范围。
图1是表示本实施方式的图像形成装置(数字电子照相装置)101中的图像处理部的框图。如图1所示，在图像形成装置101中设有输入信号处理部10、区域分离处理部20、颜色校正/黑生成处理部30、变焦缩放处理部40、空间滤波处理部50、半色调校正处理部60、像素计数部(像素值计算单元)70、色粉消耗量计算部(色粉消耗量计算单元)80、色粉补给量计算部(色粉补给量计算单元)90。并且，在图像形成装置101中，表示由未图示的扫描仪等读入的图像的数字输入图像信号，经过输入信号处理部10、区域分离处理部20、颜色校正/黑生成处理部30、变焦缩放处理部40、空间滤波处理部50、半色调校正处理部60，作为输出图像信号输出。
以下，说明这样构成的图像形成装置101的图像处理。
在输入信号处理部10中，对通过未图示的扫描仪等读入的原稿的数字输入图像信号，进行与后级的各部执行的图像处理相对的前处理、输入γ校正、转换等图像调整。
在区域分离处理部20，进行文字区域、网点照相区域等的区域判定，输出按照区域对其进行表示的识别信号(区域分离识别信号)。该区域分离识别信号，用于在后级的空间滤波处理部50和半色调校正处理部60中，对各个区域进行不同的处理，例如，如果是网点区域，则对该区域进行平滑滤波处理，如果是文字区域，则进行边缘增强滤波处理，或者用于把半色调的γ特性变更为浓淡差更加显著的特性。
在颜色校正/黑生成处理部30中，把从区域分离处理部20发送过来的RGB图像信号转换为最终输出方式的CMYK(黄、品红、青、黑)的图像信号。在变焦缩放处理部40中，对由颜色校正/黑生成处理部30转换的CMYK图像信号进行缩放处理。
在空间滤波处理部50中，从空间滤波器表中选择与上述的区域分离识别信号、图像模式的设定状态等对应的空间滤波器，对被转换为CMYK的图像信号进行空间滤波处理。在半色调校正处理部60中，对进行了空间滤波处理的图像信号，进行半色调γ特性的校正。并且，将由半色调校正处理部60进行了半色调校正处理的图像信号作为输出图像信号输出。
在像素计数部70中，根据在半色调校正处理部60进行了半色调校正处理的图像信号，按照像素单位向CMYK信号的信号值乘以加权系数，从而进行像素计数。有关该像素计数部70将在后面详细说明。
在色粉消耗量计算部80中，根据像素计数的累计值计算各种颜色(CMYK)的色粉消耗量。
在色粉补给量计算部90中，例如图14所示，根据在中间漏斗131内旋转的搅拌器140的转数，计算补给到显影器132中的色粉的补给量。有关该色粉补给量计算部90将在后面详细说明。
以下，详细说明计算图像形成装置101的色粉消耗量的处理。另外，以下叙述的处理分别对CMYK各种颜色(按照输入的CYMK信号)进行。
像素计数部70根据所输入的多值图像进行后述的像素计数。像素计数部70，如图1所示，具有计数单元71、加权计算单元72、加权系数表73、累计单元74和重写单元75(像素值校正单元)。
计数单元(检测单元)71，按照每个像素对所输入的多值图像(例如16灰度级、256灰度级等的多灰度级图像)的输入信号值进行计数(检测)。即，对构成多值图像的每个像素的输入值(灰度级)、例如0～15(输入信号值取0～15的值的16灰度级时)的输入信号值进行计数。
加权计算单元72在由计数单元71进行计数时按照每个像素进行加权。具体讲，加权计算单元72，从加权系数表73获取与每个像素的输入信号值对应的加权系数，向输入信号值乘以所获取的加权系数。在加权系数表73中存储由加权计算单元72进行加权时与每个像素输入值对应的加权系数。这样，在像素计数部70中，利用计数单元71、加权计算单元72、加权系数表73进行每个像素的像素计数。
并且，利用累计单元74进行按照每个像素实施的像素计数的累计。即，累计单元74，对所输入的多值图像的所有像素，累计由加权计算单元72向输入信号值乘以了加权系数的每个像素的计算值。另外在后面将会叙述，累计单元74根据来自色粉补给量计算部90的色粉补给量，累计色粉的补给次数。
重写单元(校正单元)75，如后面所述，根据来自色粉补给量计算部90的色粉补给量，重写加权系数表73。
色粉消耗量计算部(色粉消耗量计算单元)80，根据在像素计数部70计算的(通过累计单元74累计的)像素计数的累计值，算出打印输出图像时的色粉消耗量。
使用图2对1个像素的色粉消耗量的计算进行说明。如图2所示，构成多值图像的1个像素的信号被输入到像素计数部70(步骤S11)时，通过计数单元71对输入信号值进行计数。然后，通过加权计算单元72从加权系数表73获取与输入信号值对应的加权系数(步骤S12)，并向输入信号值乘以所获取的加权系数(步骤S13)。根据这样求出的1个像素的像素计数的值，利用色粉消耗量计算部80算出1个像素的色粉消耗量。另外，在步骤S13中，由累计单元74依次累计所求出的1个像素的像素计数值，并作为像素计数累计值保存(步骤S14)。像素计数累计值是所输入的所有像素的像素计数值，根据该像素计数累计值，由色粉消耗量计算部80算出打印输出图像时的色粉消耗量。
使用图3、图4说明加权系数表73的重写。加权系数表73，被存储在设于图像形成装置101的存储装置(存储部，未图示)中，加权系数表73所示出的加权系数与以往不同是可变的，可以通过重写单元75重写。下面的表2表示输入信号值为取0～15的值的16值输入信号值时的加权系数表73的一例。
表2加权系数表(可变)

在表2中，与0～15各个输入信号值对应的加权系数(X0～X15)分别可变。并且，X0～X15各个加权系数可由重写单元75如下进行重写。
首先，进行全面(ベタ)浓度校正(色粉浓度的校正)后(步骤S21)，在感光体或转印带上等形成图3的点A～C所示的色调互不相同的多个色粉斑点(步骤S22)。即，在感光体或转印带上等形成预先设定的多个输入点的半色调色粉斑点。并且，利用光学传感器等读取单元读取来自色粉斑点的反射光量(步骤S23)。
图3中纵轴表示光学传感器等读取单元的传感器输出值，横轴表示信号输入值(灰度级)。输入点的数量没有特别限定，但优选为3点或3点以上。另外，以上的步骤S21～S23的顺序，与在上述背景技术部分叙述的、图23所示的半色调γ校正处理的步骤S222～步骤S224的顺序相同，所以也可以利用该半色调γ校正处理的结果执行以下顺序。
然后，根据多个输入点的色粉斑点的传感器输出，计算图3中虚线所示的半色调γ特性(步骤S24)。根据所计算的半色调γ特性，计算图3中实线所示的相对信号输入值的色粉消耗量特性(步骤S25)。根据这样计算的色粉消耗量特性，进行加权系数表重写处理(步骤S26)。
此处，在步骤S26中，按照下面所述进行确定存储在加权系数表73中的加权系数的处理。即，根据在步骤S25计算的色粉消耗量特性，进行把存储在加权系数表73中的加权系数重写为所确定的加权系数的处理。表2所示加权表的情况下，与0～15的各个输入信号值对应的X0～X15的各个加权系数，按照色粉消耗量特性被重写。
这样，使用通过重写单元75重写后的加权系数，在像素计数部70进行所输入的多值图像的像素计数，在色粉消耗量计算部80计算输出图像的色粉消耗量。
由此，在实际的色粉消耗量特性因机械误差和寿命等变化时，可以随着该色粉消耗量特性的变化进行加权系数表73的重写，能够使色粉消耗量特性的计算最优化。结果，可以与机械误差和寿命等无关地正确计算色粉消耗量。即，可以把使用通过重写单元75重写的加权系数表73计算的色粉消耗量、和实际的色粉消耗量的误差抑制得比较小。
即，根据这样构成的图像形成装置101，即使在实际的色粉消耗量特性因机械误差和寿命等变化时，也能够随着该色粉消耗量特性的变化重写加权系数表的加权系数，能够使色粉消耗量特性的计算最优化。结果，可以与机械误差和寿命等无关地正确计算色粉消耗量。
但是，即使计算的色粉消耗量正确，但由于每个装置的个体差异、环境变化的影响等会多少产生误差，如果直接进行累计，将产生较大的误差。因此，通过进行多个像素计数处理，误差也将增大，累计的像素计数值有可能产生较大的误差。
因此，在本申请的发明中，为了使像素计数值不产生较大的误差，检测从色粉补给装置(色粉补给容器收纳部103、色粉补给部，参照图14)补给到显影器132(显影槽，参照图14)的实际色粉补给量，并以此为基础重写加权系数，从而可以使基于像素计数的计算值接近实际的色粉补给量。例如，在数字打印机根据像素计数的累计值计算色粉消耗量的系统中，图6所示曲线图的虚线表示实际的色粉消耗量，在只利用像素计数计算色粉消耗量时，如图6所示曲线图的实线①那样，与实际的色粉消耗量的差逐渐变大。因此，在补给色粉时根据色粉补给量校正加权系数(即，校正像素计数)，从而校正计数单元71计数的信号值，可以进行如图6所示曲线图的实线②那样的、对应实际的色粉消耗量的像素计数。由此，可以解决像素计数值的误差增大的问题。
例如，在图6的实线②中，在每当色粉补给动作进行了预定次数(100次)时校正像素计数值。此处，把一次的色粉补给量设为5g，通过100次的色粉补给动作补给500g的色粉。即，可以认为如果进行100次的色粉补给动作，则色粉消耗量为500g。与之相对，在只利用像素计数来计算色粉消耗量时，例如从开始补给色粉时起到累计100次时的色粉消耗量小于实际值(例如为400g)。
因此，在色粉补给次数为第100次时，只利用像素计数计算的色粉消耗量小于实际的色粉消耗量，所以通过向表2所示加权系数α乘以500/400＝1.25，校正像素计数值，由此可以使其接近实际的色粉消耗量。
如上所述，根据色粉补给量调整求出像素计数值时的加权系数表，从而可以正确求出色粉消耗量。
因此，在本实施方式中，关于如何通过活用色粉补给量来正确求出色粉消耗量，按照使图4所示流程图的步骤S26中加权系数表的重写处理具体化的图5所示子程序进行。
此处，说明在进行加权系数表的重写处理之前、如何通过色粉补给量计算部90计算色粉补给量。
上述色粉补给量计算部90，如图1所示，具有色粉补给量检测部91和转数检测部92，利用这些部件构成色粉补给量检测单元。该转数检测部92是检测旋转部件(图14所示搅拌器140)的转数的单元，该旋转部件通过旋转动作从后述的色粉漏斗(中间漏斗)向显影槽供给色粉。将通过该转数检测部92检测的转数信息发送给色粉补给量检测部91。
在色粉补给量检测部(色粉补给量检测单元)91中，根据所发送的转数信息检测供给到显影槽(显影器132)的色粉的补给量。
具体讲，图14所示搅拌器140旋转一周时的色粉补给量大致固定，所以在搅拌器140旋转一周时，如果得知从中间漏斗130供给到显影器132的色粉量，则作为搅拌器140的转数的积，可以求出色粉补给量。
色粉补给量计算部90，把所检测的色粉补给量信息(色粉补给量、色粉补给次数等信息)发送给重写加权系数表73的重写单元75，并且发送给累计单元74。
以下，参照图5所示流程图说明使用了上述结构的色粉补给量计算部90的加权系数表的重写处理。此处，表示在图4所示步骤S26进行的处理。
首先，重写单元75判断色粉补给装置(图14所示色粉补给容器收纳部103、色粉补给部)的色粉余量是否为预定量T或其以下(步骤S31)。
另外，在本实施方式的图像形成装置101中设有余量检测装置(色粉余量检测单元，未图示)，用于检测色粉补给容器收纳部103的色粉余量，并且把表示该余量的余量信息发送给重写单元75。重写单元75，根据从该余量检测装置发送的余量信息，进行S31的判断。
并且，作为上述余量检测装置有各种结构，例如，可以考虑以下结构(a)结构，其包含在色粉补给容器收纳部103中，通过检测收容色粉的色粉补给容器102(参照图14)的重量，计算色粉余量；以及后面所述的(b)结构，通过检测IC标签120和通信装置110的通信状态来检测色粉余量。
另外，预定量T是指在色粉补给装置中色粉接近用尽时的量。色粉接近用尽，表示图14所示中间漏斗131内的色粉余量，变为不能向显影器132供给固定量的状态时的色粉余量。
即，在色粉补给装置中，如果中间漏斗131内的色粉余量接近用尽时(剩余极少)，色粉补给量将变得不定，所以产生不能正确计算色粉消耗量的问题。并且，不能正确得知能够打印几页。因此，上述的预定量T是为了消除上述问题而设定的值。
在步骤S31中，如果中间漏斗131内的色粉余量为T或T以下，则重写单元75结束处理。该情况下，为后述的中间漏斗131内即色粉补给装置内几乎没有色粉的状态，即色粉接近用尽的状态，所以不能正确计算色粉消耗量。
另一方面，在步骤S31中，如果色粉余量大于T，则重写单元75转入步骤S32，根据从色粉补给量计算部90发送的信息，判断色粉补给用旋转部件(搅拌器140)的转数是否达到预定次数。此处，预定次数指100次、500次、1000次等，被设定为可以吸收每补给一次色粉的补给量误差的次数。
在上述步骤S32中，如果色粉补给用旋转部件(搅拌器140)的转数不是预定次数，重写单元75结束处理，如果转数是预定次数，则转入步骤S33，执行加权系数表重写处理。
此处，把加权系数设为α时，α＝(搅拌器140旋转上述预定次数期间的色粉补给量)/(在搅拌器140旋转上述预定次数期间，根据像素计数值求出的色粉消耗量的累计值)。
使用该α进行重写加权系数表的校正时，可以使使用像素计数值计算的色粉消耗量更加接近实际的色粉消耗量。
另外，在上述实施例中，利用向像素输入值乘以加权系数的每个像素的计算值的累计求出色粉消耗量，但也可以把色粉消耗量作为加权系数，直接累计每个像素的加权系数来求出色粉消耗量。
根据上述结构，色粉补给量检测部91检测供给到显影器132的色粉补给量，计数单元71检测输入图像中的每个像素的信号值，加权计算单元72对该消耗值加权加权系数，进而累计单元74累计加权后的信号值，最后，色粉消耗量计算部80根据累计值计算色粉消耗量。
即，色粉消耗量计算部80，根据由计数单元71计数的信号值推算色粉消耗量。
另外，根据上述结构，重写单元75，根据由色粉补给量检测部91检测出的色粉补给量，重写上述加权系数表，所以对由计数单元71检测的信号值，在进行上述加权时根据上述色粉的补给量进行校正。即，重写单元75根据由色粉补给量检测部91检测的色粉补给量，校正由计数单元71检测的信号值。
因此，色粉消耗量计算部80，根据该校正的信号值推算色粉消耗量。
根据这种结构，供给到显影槽的色粉补给量和在显影槽消耗的色粉消耗量大致相同，利用这一点，根据该色粉补给量校正上述信号值，根据所校正的信号值推算色粉消耗量，所以能够使推算的色粉消耗量接近实际的色粉消耗量。因此，即使色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响变化时，也能够推算大致准确的色粉消耗量。
另外，如上所述，色粉补给量检测部91根据搅拌器140的转数检测色粉的补给量，但不限于转数。例如，也可以设置对搅拌器140的累计旋转时间进行计数的单元，色粉补给量检测部91根据该累计旋转时间检测色粉的补给量。这是因为搅拌器140的旋转时间和色粉补给量是相关的，所以根据该累计旋转时间也能够检测色粉的补给量。
并且，根据以上所示的结构，重写单元75，在每当色粉补给用的旋转部件(搅拌器140)的转数达到预定次数时，进行加权系数表的重写。此处，搅拌器140旋转一周时的色粉补给量大致固定。即，重写单元75，在每当色粉补给量达到预定量时，进行加权系数表的重写。这样设计是为了吸收每次的色粉补给量的误差。即，使一次的色粉补给量保持正确固定是非常困难的。但是，根据使色粉的补给为100次、或500次等某种程度的转数而获得的色粉补给量，可以获取大致固定的值，所以如果在达到该色粉补给量时校正上述像素值，可以更加正确地计算色粉消耗量。
另外，根据以上所示的结构，重写单元75，在判断由上述余量检测装置检测的色粉余量为预定值或其以下时，不进行上述加权系数表的重写。
由此，在容易产生误差的色粉接近用尽之后不进行上述重写，能够一贯地进行误差较小的色粉消耗计算。
下面，参照图7～图19，说明适用于本实施方式的图像形成装置101的显影槽和色粉补给装置的一例。
以下，根据图7～图19说明显影槽和色粉补给装置。
本实施方式的图像形成装置101，例如是采用电子照相方式的打印机和复印机、传真机、或者具有这些功能的数字复合机等，利用以一定比率补给到显影槽132的色粉进行图像形成。并且，图像形成装置101，与在该图像形成装置主体内被驱动而旋转的旋转装置(后述的色粉补给容器102)以无线方式进行信息通信，由此检测旋转装置的旋转角度。该旋转装置只要是被驱动而旋转的部件就没有特别限定，以下，作为上述旋转装置，以在内部收容供给到显影槽的色粉(收容物、显影剂)的色粉补给容器(显影剂补给容器)为例进行说明。
图8表示用于对在上述图像形成装置101主体和色粉补给容器102之间进行的通信进行说明的框图。图9、图7(a)、图7(b)分别表示上述色粉补给容器102的透视图、侧视图、剖视图。
上述图像形成装置101，如图7(a)所示，具有作为旋转装置的、在圆周面(外表面)上安装了IC标签(通信元件)120(图8)的色粉补给容器102；与上述IC标签120不接触地进行通信的通信装置110；和控制图像形成装置101的各部分的动作的CPU等主控制装置(旋转角度检测部、色粉余量检测部)104(图8)。上述通信装置110如图7(a)所示，配置在与色粉补给容器102的外周面不接触地相向的位置上。
更具体地讲，上述通信装置110，如图7(a)、图7(b)所示，在将色粉补给容器102安装在图像形成装置101上的情况下，被配置在成为最下部的与色粉补给容器102的外周面相向的位置上。由此，IC标签120，伴随色粉补给容器102的旋转，其在图像形成装置101内的位置变化，但在色粉补给容器102旋转一周的期间，一定有一次与通信装置110相向。
图10(a)、图10(b)分别表示IC标签120的俯视图和剖视图。图10(c)表示IC标签120的通信的指向性。
上述IC标签120如图10(b)所示，具有彼此电连接的IC芯片122和天线部123。上述IC标签120，如图10(a)、图10(b)所示，在基膜121上设有具有后述的各种电路的IC芯片122；和由以环状卷绕多次以包围该IC芯片122周围的金属薄膜等的布线构成的天线部123。并且，如图10(b)所示，IC芯片122和天线部123由保护膜124覆盖。
上述天线部123，在与通信装置110(图7(a)、(b))之间进行信息通信时，进行通信波即电磁波的收发。上述天线部123，可以分别独立地设为发送用和接收用，或者可以使用收发均能够进行的天线。该天线部123的可以收发信息的通信指向性，如图10(c)所示，为与包围IC芯片122的天线部123相向的方向(图中利用Z方向的圆表示的区域)。
另一方面，设在图像形成装置101的通信装置110，如图8所示，具有通信侧天线部(通信部)111、和具有后述的各种电路的IC部119。利用上述通信侧天线部111，以无线方式从设在色粉补给容器102的上述IC标签120读取信息，或者为了向IC标签120写入信息而设置，可以进行信息的收发。该通信侧天线部111虽然没有图示，但与上述天线部123相同，也具有可以进行信息收发的通信指向性。
这样，IC标签120和通信装置110均具有通信指向性。此处，在上述IC标签120和通信装置110之间进行的信息通信，在IC标签120的天线部123的指向性与上述通信侧天线部111的指向性一致或平行的情况下最好。另外，上述所说一致和平行分别包括实质上一致和实质上平行的情况。
因此，为了在上述IC标签120和通信装置110之间实现良好的信息通信，优选把通信装置110的通信侧天线部111和IC标签120的天线部123配置成在色粉补给容器102沿图7(b)所示R方向旋转一周的期间，上述天线部123的指向性和通信侧天线部111的指向性至少有一次一致或平行。
并且，如上所述，IC标签120和通信装置110存在通信的指向性。因此，上述IC标签120和通信装置110之间的通信状态，根据IC标签120的天线部123和通信装置110的通信侧天线部111的相对配置位置而变化。另外，IC标签120和通信装置110之间的通信通过电磁波进行，所以通信状态也因天线部123和通信侧天线部111之间的相对距离、介于天线部123和通信侧天线部111之间的电介质层、具有半导体性和磁性等的层等中间物的影响而变化。
在本实施方式的图像形成装置101中，如上所述，在色粉补给容器102设置IC标签120，把通信侧天线部111固定配置在图像形成装置101的预定位置。因此，在色粉补给容102旋转时，通信侧天线部111和天线部123的相对位置变化。所以，伴随该相对位置的变化，上述IC标签120和通信装置110之间的通信状态也变化。
上述IC标签120和通信装置110之间的通信状态，伴随色粉补给容器102的旋转，例如按图11所示变化。图11是相对色粉补给容器102的旋转角度、绘制通信装置110接收的IC标签120的输出(通信波)的接收强度的曲线图。
在IC标签120的天线部123的指向性和通信装置110的通信侧天线部111的指向性一致或平行，而且天线部123和通信侧天线部111最接近地相向的情况下，上述IC标签120和通信装置110之间的通信状态达到最佳状态。因此，在本实施方式的图像形成装置101中，认为在接收强度最大的情况下，IC标签120和通信装置110相向。此时，天线部123和通信侧天线部111的指向性一致或平行而且最接近。在图11中，把接收强度最大时的色粉补给容器102的旋转角度设定为0°。
另一方面，以上述旋转角度0°为基准、色粉补给容器102的旋转角度成为90°或270°时，如图11所示，接收强度最小。此时，色粉补给容器102的IC标签120和通信装置110不相向，而且上述天线部123的指向性和通信侧天线部111的指向性相互垂直。
并且，在以上述旋转角度0°为基准、色粉补给容器102的旋转角度成为180°时，如图11所示，接收强度变成旋转角度为0°时和为90°或270°时之间的值。在旋转角度为180°时，隔着色粉补给容器102，IC标签120和通信装置110相向。因此，上述天线部123的指向性和通信侧天线部111的指向性一致或平行。但是，在天线部123和通信侧天线部111之间存在色粉补给容器102或色粉等中间物。因此，可以在上述天线部123和通信侧天线部111之间通信，但通信中使用的电磁波因中间物而衰减。所以，旋转角度180°时的接收强度为旋转角度0°的接收强度和旋转角度90°或270°的接收强度之间的值。
另外，上述接收强度根据色粉补给容器102内的色粉量而变化。即，色粉补给容器102内的色粉作为电介质层起作用，减弱从天线部123和通信侧天线部111输出的电磁波。因此，如图11所示，接收强度也因色粉补给容器102内的色粉量而变化。
具体讲，如图11所示，在通信装置110检测的上述接收强度，按照以下情况依次变弱如已用尽的色粉补给容器102那样在色粉补给容器102内没有色粉(图中的粗实线)的情况；如使用中的色粉补给容器102那样内部的色粉已部分消耗(图中的细实线)的情况；如新的色粉补给容器102充分填充了色粉(图中的虚线)的情况。
因此，在上述图像形成装101中，由主控制装置104(图8)检测在通信装置110接收的接收强度、接收强度的变化，从而可以检测色粉补给容器102的旋转角度和色粉余量。由此，可以适当地控制色粉补给容器102的旋转停止位置、和在IC标签120和通信装置110之间进行通信的时序等。
这样，通过检测在IC标签120和通信装置110之间进行的通信的接收强度，可以控制色粉补给容器102的旋转角度。具体讲，利用了在IC标签120和通信装置110之间进行的通信的、色粉补给容器102的旋转角度的控制，在设于图像形成装置101的主控制装置104(图8)中进行。
即，例如，主控制装置104首先把以下情况下的色粉补给容器102的旋转停止位置设定为旋转角度0°天线部123和通信侧天线部111相向、且各自的指向性一致或平行的情况下。或者，主控制装置104，使色粉补给容器102旋转一周并检测接收强度，把接收强度最大时的色粉补给容102的旋转停止位置设定为旋转角度0°，色粉补给容器102的旋转角度和接收强度的关系呈现图11所示曲线。因此，通过比较所检测的接收强度和图11所示曲线，确定色粉补给容器102的旋转角度。
或者，也可以预先把图11的曲线所示接收强度存储为表，通过比较该曲线和进行通信时的接收强度，确定色粉补给容器102的旋转角度。
下面，说明具有色粉补给容器102的图像形成装置101。图13表示图像形成装置101的主视图，图14表示该图像形成装置101的主要部分的主视图。
上述图像形成装置101如图13所示，除了上述色粉补给容器102外，具有用于可装卸地安装该色粉补给容102的色粉补给容器收纳部103、中间漏斗131、显影器132、感光鼓133、带电器134、激光曝光装置135、转印器136、定影部137、排纸部138、送纸部139。
上述色粉补给容器收纳部103是为了把上述色粉补给容器102安装在图像形成装置101上而设置的。上述色粉补给容器收纳部103，将图7(a)(b)所示的色粉补给容器102收容为覆盖其整体，并把色粉补给容器102固定在图像形成装置101内。
上述色粉补给容器收纳部103，如图14所示，在该色粉补给容器收纳部103的内部中、与色粉补给容器102不接触地相向的位置的图像形成装置101主体侧，具有设有通信侧天线部111的通信装置110。在上述色粉补给容器102与该色粉补给容器收纳部103一体地设有电磁屏蔽部件107。该电磁屏蔽部件107被设置成在色粉补给容器102安装在上述色粉补给容器收纳部103上时、至少覆盖通信侧天线部111和IC标签120，以不妨碍在通信侧天线部111和IC标签120之间进行的信息通信。
由此，可以防止在通信装置110和设在色粉补给容器102的IC标签120之间进行的信息通信受到外部电磁波等的影响。因此，在通信装置110和IC标签120之间能够确保稳定的无线通信。
上述中间漏斗131具有搅拌器140，用于进行从色粉补给容器102供给的色粉的搅拌以及向后级的色粉供给。上述显影器132进行使用了从上述中间漏斗131供给的色粉的显影处理。上述感光鼓133是承载静电潜影和该静电潜影被显影后的色粉图像的图像载体。图13所示的带电器134使感光鼓133的表面带电。上述激光曝光装置135在带电的感光鼓133上进行激光照射，在感光鼓133上形成静电潜影。上述转印器136把上述感光鼓133上的色粉图像转印在记录纸张上。上述定影部137通过加热加压使转印在记录纸张上的色粉图像定影。已经打印(形成图像)的记录纸张被排出到上述排纸部138上，在上述送纸部139收纳记录纸张。
在上述结构的图像形成装置101中，按照下面所述进行图像形成。即，首先，利用图13所示的带电器134使感光鼓133的表面带电。然后，激光曝光装置135根据图像信息，在感光鼓133的表面形成静电潜影。另一方面，从色粉补给容器102供给到中间漏斗131的色粉，由图14所示的搅拌器140搅拌，并借助色粉补给辊141的旋转送出到显影器132上。在显影器132中，使用从中间漏斗131供给的色粉，使感光鼓133上的静电潜影显影并形成色粉图像。形成于感光鼓133上的色粉图像，由转印器136转印在从送纸部139输送的记录纸张上。转印在该记录纸张上的色粉图像通过定影部137的加热加压被定影，并被排出到排纸部138上。
下面，详细说明安装在上述图像形成装置101上的色粉补给容器102。图15表示色粉补给容器102和图像形成装置101的主体侧连接部180的俯视图，图16表示上述主体侧连接部180的主要部分的透视图。
上述色粉补给容器102，如图9所示为圆筒形状，由支撑部件105支撑为可使该色粉补给容器102以轴线为旋转轴L旋转。因此，上述色粉补给容器102可以与支撑部件105一起可装卸地安装在上述图像形成装置101的色粉补给容器收纳部103(图14)上。所以，在上述色粉补给容器102内的色粉被消耗时，在图像形成装置101上安装新的色粉补给容器102，以补给色粉。
安装在图像形成装置101上的色粉补给容器102，如图15所示，从箭头A方向被插入到图像形成装置101上，与设在该图像形成装置101的主体侧连接部180连接。上述主体侧连接部180，连接色粉补给容器102，把来自图像形成装置101的电机等驱动源185的驱动力传递给色粉补给容器102，使色粉补给容102旋转。因此，上述主体侧连接部180如图15和图16所示，具有连接上述色粉补给容器102的接头承受部181；压缩螺旋弹簧等弹簧部件183；接受来自图像形成装置101的电机等驱动源185的驱动力的驱动承受部187；贯通图像形成装置101的筐体188、并连接上述接头承受部181和驱动承受部187的旋转轴184。
上述接头承受部181为圆盘形状，借助来自驱动源185的驱动力而旋转，以色粉补给容器102的旋转轴L(图9)为中心使色粉补给容器102旋转。因此，上述接头承受部181在旋转轴184上被安装成使其旋转中心与贯通图像形成装置101的筐体188的旋转轴184的旋转中心一致。并且，在上述接头承受部181连接着色粉补给容器102，使上述旋转轴184的旋转中心与色粉补给容器102的旋转轴L一致。
并且，在上述接头承受部181上形成有用于连接色粉补给容器102的接头侧凸部181、182和接头侧承受部189。
在上述旋转轴184安装着压缩螺旋弹簧等弹簧部件183。该弹簧部件183对接头承受部181向使其从筐体188离开的方向施力。因此，在色粉补给容器102被安装在图像形成装置101上时，利用未图示的限制部件限制色粉补给容器102沿着安装方向的移动，以变为色粉补给容器102按压上述接头承受部181的状态。
另外，经由齿轮等减速装置186向上述驱动承受部187传递来自驱动源185的驱动力。驱动承受部187经由旋转轴184把该驱动力传递给上述接头承受部181。
因此，在色粉补给容器102被安装在图像形成装置101上时，来自图像形成装置101的驱动源185的驱动力，经由减速装置186和旋转轴184传递给上述接头承受部181。由此，接头承受部181旋转，色粉补给容器102以旋转轴L为中心旋转。
上述色粉补给容器102如图7(a)、(b)所示，由以下部分构成包含该色粉补给容器102的底面的第1容器部151和第2容器部152；和设在这些第1容器部151和第2容器部152之间、由支撑部件105支撑的第3容器部153。上述第1容器部151、第2容器部152、第3容器部153是通过聚乙烯等合成树脂的吹塑成型等一体成型制造的。
上述第1容器部151，为圆筒状的色粉补给容器102中连接上述图像形成装置101的主体侧连接部180(图15)的一侧，从图像形成装置101的驱动源185接受驱动。因此，在第1容器部151的成为色粉补给容器102的底部的端部，如图7(a)所示，设有作为连接图像形成装置101的后述主体侧连接部180的、从底部突出的连接部的凸部154、154；和可装卸地安装在用于向色粉补给容器102内补给色粉的色粉补给口上的补给盖155。
因此，上述主体侧连接部180的接头承受部181和色粉补给容器102例如图15所示，通过设在色粉补给容器102的第1容器部151上的凸部154、154和补给盖155、与设在接头承受部181上的接头侧凸部181、182和接头侧承受部189的扣合而连接。
另一方面，第2容器部152如图7(a)所示，被设置在圆筒状色粉补给容器102中与图像形成装置101连接一侧的相反侧端部。
上述第1容器部15I和第2容器部152均在内周面设有输送部156a、156b，用于伴随色粉补给容器102的旋转，从色粉补给容器102的端部(底部)侧向位于该色粉补给容器102的中央侧的第3容器部153输送色粉。上述第1容器部151的输送部156a与第2容器部152的输送部156b，相对与色粉补给容器102的旋转轴L垂直的方向以预定角度倾斜，以使其以第3容器部153(支撑部件105)为边界相互对称。
图17(a)表示上述第3容器部153的透视图，图17(b)表示第3容器部153的主要部分的剖视图。并且，图18(a)～图18(c)表示第3容器部153的剖视图。
上述第3容器部153，被配置在第1容器部151和第2容器部152之间，如图7(a)所示，由支撑部件105支撑着。详细情况将在后面叙述，在支撑部件105设有用于把收容在色粉补给容器102中的色粉供给后级单元的导通路径106。因此，为了从色粉补给容器102向上述导通路径106供给色粉，在上述第3容器部153的外周面设置图17(a)、图18(a)所示的色粉供给口160。
并且，上述第3容器部153如图17(a)、图18(a)～图18(c)所示，在外周面具有形成为凹状的第1凹部161和第2凹部162。该第1凹部161和第2凹部162，在相对旋转轴相互对称的位置上隔开预定间隔形成。
上述结构的色粉补给容器102如上面所述，在第3容器部153的位置，由支撑部件105支撑为可以旋转(图9)。上述第1凹部161和第2凹部162，在第3容器部153的外周面上被设置为凹状，所以能够降低色粉补给容器102旋转时第3容器部153和支撑部件105的接触面积。由此，在色粉补给容器102旋转时，可以降低支撑部件105和色粉补给容器102之间的摩擦，实现色粉补给容器102的顺畅的旋转动作。
并且，如图7(b)所示，由于第3容器部153由支撑部件105支撑着，所以第1凹部161和第2凹部162的凹部上表面(开口部分)由支撑部件105覆盖。即，在色粉补给容器102的第1凹部161和第2凹部162的形成位置，如图7(b)所示，形成有由第3容器部153的外周面和支撑部件105包围的空间。
此处，由上述第1凹部161和支撑部件105形成的空间，用于保持从色粉补给容器102排出的色粉，并向上述支撑部件105的导通路径106(参照图18(a))输送色粉。即，上述第1凹部161如图17(a)所示，在相对于色粉补给容器102的旋转方向R的下游侧端部的壁部161a具有色粉供给160。因此，如图18(a)所示，伴随色粉补给容器102向旋转方向R的旋转，色粉供给口160到达色粉补给容器102内的色粉表面(图中阴影部分)时，收容在色粉补给容器102内的色粉从色粉供给口160流入到第1凹部161。第1凹部161伴随色粉补给容器102的旋转，其位置移动。因此，如图18(b)、图18(c)所示，在第1凹部161内保持着所排出的色粉的状态下，色粉补给容器102旋转，从而将色粉输送到支撑部件105的导通路径106。
另外，如图17(a)所示，在上述第1凹部161上设有刮板163。上述刮板163如图17(a)所示，在上述第1凹部161的设有色粉供给口160的端部的相反侧端部、即第1凹部161中相对于色粉补给容器102的旋转方向R的上游侧，被设置成使其前端部分163a从第3容器部153的外周面突出。因此，如图17(b)所示，该前端部分163a与支撑部件105的内周面接触。
并且，上述刮板163利用由聚酯等构成的基膜形成，如图17(b)所示，在除了上述前端部分163a之外的位置，利用粘接剂164安装在第1凹部161上。因此，上述前端部分163a可以根据色粉补给容器102和支撑部件105的位置关系而挠曲，所以能够在上述刮板163的前端部分163a总是滑动接触支撑部件105的内周面的状态下使色粉补给容器102旋转。
因此，在色粉补给容器102旋转的情况下，上述刮板163在支撑部件105的内周面滑动，从而可以把色粉送入到第1凹部161内。由此，即使第1凹部161的位置因色粉补给容器102的旋转而移动时，如图18(a)～图18(c)所示，也能够在第1凹部161保持色粉的状态下使色粉补给容器102旋转。
并且，色粉一般是具有约数μm～数十μm的粒径的微小物质。所以，伴随色粉补给容器102的旋转，色粉有可能进入位于第1凹部161和第2凹部162间的第3容器部153的外周面、与支撑部件105的内周面之间。但是，通过设置上述刮板163，即使第1凹部161的位置因色粉补给容器102的旋转而移动时，刮板163也能够向第1凹部161侧送出色粉，以使色粉保持第1凹部161内。由此，可以防止色粉进入位于第1凹部161和第2凹部162间的第3容器部153的外周面、与支撑部件105的内周面之间。
另外，上述第2凹部162如图17(a)所示，与上述第1凹部161不同，不具有排出色粉的色粉供给口，所以色粉不排出到第2凹部162。
并且，在本实施方式中，如图17(a)所示，在第3容器部153设有IC标签120，通信装置110被配置在与第3容器部153相向的位置。更具体地讲，通常，色粉补给容器102如图7(b)所示，优选使旋转动作停止，以使色粉供给口160位于最顶部。其理由如下，如根据图18(a)～图18(c)说明的那样，像上述的色粉补给容器102那样，在第3容器部153的第1凹部161保持色粉，并向支撑部件105的导通路径106供给色粉。
即，在上述色粉补给容器102中，与该色粉补给容器102的旋转一起，稳定地向支撑部件105的导通路径106供给色粉，非常重要。为了实现稳定的色粉供给，需要控制色粉补给容器102停止旋转时的旋转停止位置。
具体讲，色粉补给容器102，在色粉从上述第1凹部161的色粉供给口160流入的位置停止旋转，如果长时间放置在该位置，由于色粉的重量和因该色粉的重量产生的压力，色粉在第1凹部161内固化。这样，在色粉于第1凹部161内固化的状态下，即使再次使色粉补给容器102旋转并进行色粉的供给动作，色粉也滞留在第1凹部161内，不能进行稳定的色粉供给。因此，需要在色粉补给容器102的旋转动作停止时，控制色粉补给容器102的旋转停止位置，以使色粉不从色粉供给口160流入。所以，色粉补给容器102通常如图7(b)所示，被安装在图像形成装置101上并且停止旋转动作，以使色粉供给160位于最顶部。
如上所述，上述色粉补给容器102被安装在图像形成装置101上时，如图7(b)所示，色粉供给口160位于最顶部。并且，在色粉补给容器102被安装在图像形成装置101上后，优选马上在IC标签120和通信装置110之间进行与色粉补给容器102的管理信息相关的信息通信，把该管理信息存储在IC标签122的存储器125中。因此，如图17(a)所示，在色粉供给160配置于最顶部时，优选的是，上述IC标签120被设在最接近通信装置110并且相向的位置，即被设在隔着旋转轴L与色粉供给口160相向的位置。
下面，说明支撑上述色粉补给容器102的支撑部件105。如图7(b)所示，在支撑部件105设有向中间漏斗131供给从色粉补给容器102排出的色粉的导通路径106。该导通路径106被设置成与中间漏斗131相向，而且如图7(b)所示，在安装于图像形成装置101时位于色粉补给容器102的旋转轴位置的上方。
并且，如图9和图15所示，在上述支撑部件105设有用于开闭导通路径106的闸门109。上述闸门109，在色粉补给容器102被安装于图像形成装置101时处于打开状态，在未被安装时处于关闭状态。更具体地讲，色粉补给容器102与支撑部件105一起沿图15中的箭头A方向插入到图像形成装101内的色粉补给容器收纳部103中时，闸门109沿着与插入方向平行的方向滑动，在色粉补给容器102被完全安装的时刻，闸门109处于打开状态。在闸门109处于打开状态时，可以从导通路径106向中间漏斗131供给色粉。另一方面，在使色粉补给容器102脱离图像形成装置101时，闸门109滑动而处于关闭状态，以覆盖导通路径106。这样，通过利用闸门109覆盖导通路径106，可以防止色粉从色粉补给容器102散落。
另外，在本实施方式中，如图7(b)所示，以第3容器部153具有色粉供给口160的色粉补给容器102为例进行了说明，但不限于此。即，如图19所示，也可以使用容器端部具有色粉供给口170的色粉补给容器171，并在该色粉补给容器171安装IC标签。
并且，IC标签在色粉补给容器171上的安装位置，只要是IC标签的位置根据色粉补给容器的旋转动作而变化的位置即可。因此，如图17(a)所示，不限于色粉补给容器102的第3容器部153的外周面，也可以设在第1容器部151和第2容器部152。
但是，为了高精度地检测色粉补给容器内的色粉量，优选把IC标签安装在排出色粉的色粉供给口附近。换言之，优选的是，设置天线部和通信侧天线部，以便可以通过色粉供给口和滞留在该色粉供给口附近的色粉，使IC标签和通信装置进行通信。
更具体地讲，如图17(a)所示，也可以在设有色粉供给口160的第3容器部153的外周面设置IC标签120。并且，图19所示的色粉补给容器171的情况下，优选在色粉供给170附近安装IC标签。由此，色粉被输送到色粉供给口，因此即使色粉补给容器内的色粉量减少时，也能够高精度地检测色粉量。
另外，作为旋转装置举例说明了色粉补给容器，但只要能够在图像形成装置101内进行旋转动作即可，不限于此。即，可以把图14所示的感光鼓133、设在中间漏斗131的搅拌器140或色粉补给辊141、显影器132内的显影辊等作为上述旋转装置。把IC标签安装在上述搅拌器140、色粉补给辊141、显影辊等搅拌部件上时，可以检测中间漏斗131和显影器132内的色粉量。
如上所述，主控制装置104(图8)，通过检测由通信装置110接收的接收强度、接收强度的变化，可以检测色粉补给容器102的色粉余量、即检测色粉补给容器收纳部103。因此，作为检测色粉补给容器收纳部103的色粉余量的余量检测装置，也可以使用该主控制装置104。
另外，作为上述色粉，可以是单组分显影或双组分显影用的非磁性色粉、磁性色粉、由色粉和载体构成的双组分显影剂中的任一种。
并且，不限于色粉量，也可以检测收容在喷墨打印机的墨盒中的油墨等的收容量。
根据上述结构，如图14所示，从导通路径106向中间漏斗131供给固定量的色粉，并对色粉收纳容器的累计旋转次数进行计数，由此可以正确检测色粉的供给量。
为了解决即使一次像素计数中的色粉消耗量的计算误差较小、但成为累计值时误差变大的问题，使用实际的色粉补给量进行校正。这种方法在色粉消耗、色粉浓度减少时进行色粉补给，只要该补给量固定，根据补给动作的次数判明实际的色粉消耗量，以此为基础校正像素计数值。例如，在打印1000张并对此进行像素计数时，误差随着累计的进行而增加。因此，通过在色粉补给动作时利用由色粉补给量检测部91检测到色粉补给量，可以得知色粉消耗量，所以利用实际的色粉消耗量S和通过像素计数计算的值S’进行比较。在S＝15、S’＝12时，求出其比值α＝S/S’＝1.25。向加权系数表乘以该系数α并再次计算，校正累计像素计数值，由此可以算出与实际色粉消耗量的偏差较小的累计像素计数值。
本实施方式涉及的图像形成装置，对图像信息进行数字图像处理和校正处理，并且利用以一定比率补给到显影槽中的色粉进行图像形成，其特征在于，具有色粉补给量检测单元，检测向所述显影槽补给的色粉补给量；像素值计算单元，检测所输入的多值图像的每个像素的像素值(信号值)；色粉消耗量计算单元，根据所计算的像素值计算色粉消耗量；像素值校正单元，根据由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉的补给量，校正由所述像素值计算单元计算出的像素值。
如上所述，在为了计算色粉消耗量而使用像素值时，色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等变化，在实际的色粉消耗量和计算的色粉消耗量之间产生误差。该误差具有图像形成装置的图像形成次数越多误差越大的趋势。
因此，由于供给显影槽的色粉补给量和在显影槽消耗的色粉消耗量大致相同，所以如果根据色粉补给量校正所述像素值，与不校正像素值而计算色粉消耗量时相比，可以使所计算的色粉消耗量接近实际的色粉消耗量。
因此，即使色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响而变化时，也能够经常算出大致准确的色粉消耗量。
作为上述像素值计算单元的具体结构可以考虑下述结构，具有加权系数表，存储与输入信号值对应的加权系数；计数单元，按照每个像素对所输入的多值图像的输入信号值进行计数；和加权计算单元，在通过所述计数单元对输入信号值进行计数时，从所述加权系数表获取与输入信号值对应的加权系数，对每个像素进行加权，该像素值计算单元，把通过所述加权计算单元加权后的像素值输出给所述色粉消耗量计算单元。该情况下，所述像素值校正单元，根据由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉补给量，校正所述加权系数表即可。
例如，在根据色粉补给次数求出色粉补给量时，把色粉补给量设为N，把每次的补给量设为a，把累计色粉补给量设为S，则S＝a·N。把基于像素计数的色粉消耗量设为S’，在S/S’＝α时，通过向所述加权系数表乘以α，可以使其接近实际的色粉消耗量。
由此，即使色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响而变化时，也能够总是算出大致准确的色粉消耗量。
并且，作为求出色粉补给量的方法有以下方法。
也可包括色粉补给部，其具有通过旋转动作向所述显影槽补给色粉的旋转部件，所述色粉补给量检测单元根据所述旋转部件的转数检测色粉的补给量。
并且，也可包括色粉补给部，其具有通过旋转动作向所述显影槽补给色粉的旋转部件，所述色粉补给量检测单元根据所述旋转部件的累计旋转时间检测色粉的补给量。
根据这种结构，可以利用简单的结构高精度地检测色粉补给量。
所述像素值校正单元，也可以在每当由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉补给量达到预定量时，进行像素值的校正。
这是为了吸收每次的色粉补给量的误差。即，使每次的色粉补给量准确保持固定是非常困难的。但是，根据时色粉的补给为100次、或500次等某种程度的转数而获得的色粉补给量，可以获取大致固定的值，所以如果在达到该色粉补给量时校正上述像素值，就可以更加正确地计算色粉消耗量。
并且，也可包括检测所述色粉补给部内的色粉余量的色粉余量检测单元，所述像素值校正单元，在判断由所述色粉余量检测单元检测到的色粉余量为预定值或其以下时，不进行上述像素值的校正。
即，在色粉接近用尽(色粉余量减少时)以后，不进行像素值的校正。
这样，在色粉接近用尽以后，色粉补给自身变得不稳定，如果进行基于色粉补给的校正，反倒增大误差，所以如果在色粉接近用尽以后不进行基于色粉补给的校正，则在色粉接近用尽之前正确校正像素值，在色粉接近用尽后不校正像素值，来计算色粉消耗量。由此，可以一贯地进行误差较小的色粉消耗量计算。
并且，作为具有优选方式的显影槽和色粉补给装置的图像形成装置，也可以是以下结构。
所述图像形成装置还可以包括旋转装置，通过旋转动作向所述显影槽供给色粉，并且安装有通信元件；通信装置，与所述通信元件不接触地进行信息通信；和旋转角度检测部，检测在所述通信元件和通信装置之间进行的信息通信的通信状态，并检测所述旋转装置的旋转角度。
此处，所述旋转角度检测部也可以根据在所述信息通信中使用的通信波的接收强度的变化，检测所述旋转装置的旋转角度。
根据上述结构，通信元件被安装在旋转装置上。因此，伴随旋转装置的旋转，所述通信元件和通信装置的相对位置变化。由此，在所述通信元件和通信装置之间进行的信息通信的通信状态变化。更具体地讲，在信息通信中使用的通信波的接收强度变化。
因此，在所述图像形成装置中，旋转角度检测部，检测在通信元件和通信装置之间进行的信息通信的通信状态的变化，例如通过检测通信波的接收强度的变化，获得与旋转装置的旋转角度相关的信息。即，根据上述结构，使用不接触地进行信息通信的通信元件和通信装置，检测这两者之间的通信状态的变化，从而可以检测旋转装置的旋转角度。
因此，根据上述结构，使用通信元件和通信装置，不仅可以进行信息通信，也可以进行旋转装置的旋转角度的检测，所以能够实现图像形成装置的结构简化。由此，可以削减部件数量，能够实现图像形成装置的成本降低。
所述旋转角度检测部还可以检测所述旋转装置的旋转量。
此处，所述旋转量，例如是旋转装置被驱动着旋转的时间、用于驱动旋转装置的驱动量。
根据上述结构，所述旋转角度检测部检测旋转装置的旋转量。因此，可以从旋转装置开始旋转动作的时刻起检测所述旋转量，从而可以检测旋转装置的旋转角度。由此，即使不能进行设在旋转装置上的通信元件和通信装置间的信息通信时，也能够正确检测旋转装置的旋转角度。
并且，在所述图像形成装置中，优选的是，所述通信元件具有存储所述安装部件的管理信息的存储部、及天线部。
根据上述结构，所述通信元件具有存储管理信息的存储部。因此，所述图像形成装置能够根据在所述通信装置和通信元件之间进行的通信，读出存储在所述存储部中的管理信息，或者向所述存储部写入信息。
并且，在所述图像形成装置中，优选的是，所述通信装置具有与所述通信元件的天线部进行信息通信的通信部，所述通信部被配置于在所述旋转装置旋转一周期间内至少有一次与所述天线部相向的位置。
根据上述结构，通过旋转装置的旋转，天线部和通信部至少有一次相向。因此，在天线部和通信部相向时，可以在这两者之间实现良好的通信。因此，在旋转装置设有通信元件时，可以使用通信元件和通信装置良好地进行存储在通信元件的存储部中的管理信息的读出和写入这种信息通信。
并且，在所述图像形成装置中，优选的是，所述天线部和通信部被设置成在该天线部和通信部相向时，所述天线部的通信的指向性与所述通信部的通信的指向性一致或平行。
根据上述结构，所述天线部和通信部被设置成使天线部和通信部的通信的指向性一致或平行。在所述通信的指向性一致或平行时，可以在天线部和通信部之间实现良好的信息通信。因此，在所述天线部和通信部相向时，通过把所述天线部和通信部被设置成使通信的指向性一致或平行，可以进行高可靠性的信息通信。因此，通过在所述通信装置的通信部和通信元件之间进行的通信，在读出存储在所述存储部的管理信息或者向所述存储部写入信息的情况下，可以实现S/N比良好的信息通信。
并且，在所述图像形成装置中，所述旋转装置也可以在内部收容预定的收容物。
上述情况下，优选的是，所述天线部和通信部被设置成在所述旋转装置旋转一周的期间内，至少有一次隔着所述旋转装置内部的收容物相向。
根据上述结构，在天线部和通信部之间进行的信息通信的通信状态根据旋转装置内部的收容物的量而变化。因此，通过隔着所述收容物在天线部和通信部之间进行信息通信，可以进行旋转装置内部的收容物的量。
并且，在所述图像形成装置中，优选的是，所述收容物是色粉，所述旋转装置是向该图像形成装置供给色粉的显影剂补给容器。
根据上述结构，显影剂补给容器通过在图像形成装置内旋转来进行色粉供给。为了防止色粉在显影剂补给容器内固化和滞留、及色粉从显影剂补给容器泄漏，有时需要控制显影剂补给容器的旋转停止位置和旋转角度。因此，如上所述，在显影剂补给容器设置通信元件，检测显影剂补给容器的旋转角度，控制显影剂补给容器的旋转停止位置和旋转角度。
并且，色粉伴随图像形成装置的动作而被消耗，所以通过使用所述通信元件和通信装置，能够检测显影剂补给容器内部的色粉余量。
并且，在所述图像形成装置中，优选的是，所述显影剂补给容器具有用于供给所述色粉的显影剂供给口，所述显影剂补给容器停止旋转动作以使所述显影剂供给口配置在预定位置，在所述显影剂供给口被配置在预定位置的情况下，所述天线部和通信部相向。
根据上述结构，在将显影剂补给容器安装在图像形成装置上时等，显影剂供给口被配置在预定位置。在安装所述显影剂补给容器时，为了获取通信元件的管理信息，在通信元件和通信装置之间进行信息通信。该情况下，为了能够在安装显影剂补给容器时迅速获取管理信息，在上述结构中，在显影剂供给口被配置在预定位置时，所述天线部和通信部相向。由此，能够在通信元件和通信装置之间实现迅速且高可靠性的信息通信。
可是，以上实施方式中示出的图像处理装置中的像素计数部70包含的各个单元、色粉消耗量计算部80、色粉补给量计算部90发挥的作用，通过控制各种周边电路等使处理器等的计算电路执行存储在ROM和RAM等存储单元中的程序，也能够实现。因此，具有以上的计算电路、周边电路等的计算机，只读取存储了所述程序的记录介质并执行该程序，即可实现本实施方式的像素计数部70包含的各个单元、色粉消耗量计算部80、色粉补给量计算部90的各种功能和各种处理。并且，通过把上述程序记录在可移动的记录介质上，可以在任意计算机上实现上述的各种功能和各种处理。
作为上述记录介质，例如可以使用磁带和盒式磁带等带类、フロツピ一(注册商标)盘(软盘)/硬盘等磁盘和包括CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光盘的盘类、IC卡(包括存储卡)/光卡等的卡类、或者掩模ROM/EPROM/EEPROM/闪存ROM等的半导体存储器类等。
并且，也可以将本实施方式的图像处理装置构成为可以连接通信网络，通过通信网络向图像处理装置供给上述程序。作为这种通信网络没有特别限定，例如可以利用因特网、内部网、扩展网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(virtual private network)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。并且，作为构成通信网络的传输介质没有特别限定，例如可以利用IEEE1394、USB、电力线传输、有线电视线路、电话线、ADSL线路等的有线方式；IrDA和遥控器那样的红外线、Bluetooth(注册商标)、802.11无线、HDR、携带电话网、卫星线路、地面波数字网等无线方式。另外，本发明可以利用通过电子产生上述程序而具体化的、嵌入载波中的计算机数据信号的方式实现。
本发明不限于上述实施方式，可以在权利要求示出的范围内进行各种变更。即，组合在权利要求示出的范围内适当变更后的技术手段得到的实施方式也包括在本发明的技术范围中。
在发明内容部分记载的具体实施方式
或实施例只是用来明确本发明的技术内容的，不能仅利用这种具体示例进行限定性的狭义解释，可以在本发明的精神和权利要求书的范围内进行各种变更。
权利要求
1.一种图像形成装置，利用补给到显影槽中的色粉形成与输入信号对应的图像，其特征在于，具有色粉补给量检测单元，检测向所述显影槽补给的色粉补给量；检测单元，检测所述图像中的每个像素的信号值；校正单元，根据由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉补给量，校正由所述检测单元检测到的信号值；和色粉消耗量计算单元，根据由所述校正单元校正的信号值，推算所述图像形成装置的色粉消耗量。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，具有存储部，存储有示出了与所述信号值对应的加权系数的加权系数表；和加权计算单元，从所述加权系数表获取与由所述检测单元检测到的信号值对应的加权系数，使用所获取的加权系数，对所述检测到的信号值进行加权，所述色粉消耗量计算单元，根据进行了该加权的信号值推算色粉消耗量，所述校正单元，根据由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉的补给量，重写所述加权系数表，从而校正由所述检测单元检测到的信号值。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，还具有色粉补给部，其具有通过旋转动作向所述显影槽供给色粉的旋转部件，所述色粉补给量检测单元，根据所述旋转部件的旋转次数检测色粉的补给量。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，还具有色粉补给部，其具有通过旋转动作向所述显影槽供给色粉的旋转部件，所述色粉补给量检测单元根据所述旋转部件的累计旋转时间检测色粉的补给量。
5.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述校正单元，每当由所述色粉补给量检测单元检测到的色粉补给量达到预定量时，进行所述加权系数表的重写。
6.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，具有色粉补给部，具有通过旋转动作向所述显影槽供给色粉的旋转部件；色粉余量检测单元，检测所述色粉补给部内的色粉余量，所述校正单元，在判断由所述色粉余量检测单元检测到的色粉余量为预定值或其以下时，不进行所述加权系数表的重写。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，还具有旋转装置，通过旋转动作向所述显影槽供给色粉，并且安装有通信元件；通信装置，与所述通信元件不接触地进行信息通信；旋转角度检测部，检测在所述通信元件和通信装置之间进行的信息通信的通信状态，检测所述旋转装置的旋转角度。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述旋转角度检测部，根据在所述信息通信中所使用的通信波的接收强度的变化，检测所述旋转装置的旋转角度。
9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述旋转角度检测部还检测所述旋转装置的旋转量。
10.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述通信元件，具有存储所述旋转装置的管理信息的存储部、及天线部。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于，所述通信装置具有用于和所述通信元件的天线部进行信息通信的通信部，所述通信部被配置于在所述旋转装置旋转一周期间内至少有一次与所述天线部相向的位置。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，所述天线部和通信部被设置成在该天线部和通信部相向的情况下，所述天线部的通信的指向性和所述通信部的通信的指向性一致或平行。
13.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述旋转装置在内部收容预定的收容物。
14.根据权利要求12所述的图像形成装置，其特征在于，所述旋转装置在内部收容预定的收容物，所述天线部和通信部被设置成在所述旋转装置旋转一周的期间内，至少有一次隔着所述旋转装置内部的收容物相向。
15.根据权利要求13所述的图像形成装置，其特征在于，所述收容物是色粉，所述旋转装置是向该图像形成装置供给色粉的显影剂补给容器。
16.根据权利要求15所述的图像形成装置，其特征在于，所述显影剂补给容器具有用于供给所述色粉的显影剂供给口，所述显影剂补给容器，使旋转动作停止，以将所述显影剂供给口配置在预定位置，在将所述显影剂供给口配置在预定位置的情况下，所述天线部和通信部相向。
17.一种图像形成装置中的色粉消耗量计算方法，该图像形成装置利用补给到显影槽中的色粉形成与输入信号对应的图像，该方法的特征在于，包括以下步骤检测向所述显影槽补给的色粉补给量的步骤；检测所述图像中的每个像素的信号值的步骤；根据所检测到的色粉补给量，校正所检测到的信号值的步骤；和根据所校正的信号值，推算所述图像形成装置中的色粉消耗量的步骤。
全文摘要
一种图像形成装置，具有检测向显影槽补给的色粉补给量的色粉补给量检测单元；检测所输入的多值图像的每个像素的信号值的检测单元；和根据所述信号值推算色粉消耗量的色粉消耗量计算单元。根据所述色粉补给量检测单元检测到的色粉的补给量，校正由检测单元检测到的信号值，根据所校正的信号值推算所述色粉消耗量，由此即使色粉消耗特性因机械误差、寿命、使用环境等的影响变化时，也能够总是推算正确的色粉消耗量。
文档编号G03G15/00GK1790182SQ200510129660
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者奥山真宽, 今川真司, 河野浩史 申请人:夏普株式会社