图像形成装置以及调色剂消耗量计算方法

专利名称：：图像形成装置以及调色剂消耗量计算方法
技术领域：
：本发明涉及图像形成装置以及调色剂消耗量计算方法。
背景技术：
：打印机、复合机等电子照相方式的图像形成装置是从调色剂盒中取出调色剂来形成图像。在这类电子照相方式的图像形成装置中，具有对在图像形成中所消耗的调色剂的量即调色剂消耗量进行测量的部件。通常，调色剂消耗量是根据图像数据、从调色剂盒运送调色剂的装置的动作次数等，被间接地测量(即计算)。在某种图像形成装置中，根据运送调色剂的装置的动作次数以及动作时间来计算调色剂消耗量，直到调色剂消耗量达到规定值为止，当调色剂消耗量达到规定值后，使用根据图像内的点数和图像数据的数据值所计算出的调色剂消耗量，对根据运送调色剂的装置的动作次数以及动作时间所计算出的调色剂消耗量进行修正。在根据运送调色剂的装置的动作次数以及动作时间来计算调色剂消耗量时，当调色剂剩余量较多时，能够准确地计算出调色剂消耗量，但当调色剂剩余量减少时，变得易于产生误差。另外，在根据图像内的点数和图像数据的数据值来计算调色剂消耗量时，由于调色剂消耗量会根据与图像的内容和图像数据的值相对应的调色剂浓度的再现性的偏差及变化等而变动，因此难以准确地计算出调色剂消耗量。
发明内容有鉴于上述问题，本发明的目的在于得到一种无论调色剂剩余量有多少都能够准确地测量出调色剂消耗量的图像形成装置以及调色剂消耗量计算方法。本发明所涉及的图像形成装置是消耗调色剂来形成图像的图像形成装置，包括第一计算部、第二计算部以及第三计算部。第一计算部采用第一计算方法来计算调色剂消耗量。第二计算部在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量。第三计算部根据采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算所述第二计算方法的所述计算公式中的参数的值。本发明所涉及的调色剂消耗量计算方法是用于计算调色剂消耗量的调色剂消耗量计算方法，所述调色剂消耗量是在图像形成中所消耗的调色剂的量，所述调色剂消耗量计算方法包括第一调色剂计算步骤、第二调色剂计算步骤以及参数计算步骤。第一调色剂计算步骤采用第一计算方法来计算调色剂消耗量。第二调色剂计算步骤在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量。参数计算步骤根据采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算所述第二计算方法的所述计算公式中的参数的值。图I是示出本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的部分内部机械结构的侧视图。图2是示出本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的部分电气结构的框图。图3是对调色剂运送部的动作时间的累计值与调色剂运送部的每单位动作时间的调色剂供给量之间的关系进行说明的图。图4是对本实施方式所涉及的图像形成装置中调色剂消耗量的计算进行说明的流程图。图5是对本实施方式中参数值的计算方法进行说明的图。具体实施例方式下面，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。图I是示出本实施方式所涉及的图像形成装置的部分内部机械结构的侧视图。图像形成装置是打印机、传真装置、复印机、复合机等具有电子照相方式的打印功能的装置。本实施方式的图像形成装置具有串联式彩色显影装置。该彩色显影装置具有感光鼓IaId、曝光装置2以及显影单元3a3d。感光鼓IaId是青、品红、黄及黑这四种颜色的感光鼓。感光鼓IaId例如是由非晶硅制成的。曝光装置2是用于向感光鼓IaId扫描并照射激光以形成静电潜像的装置。按照与感光鼓IaId的旋转方向(副扫描方向)相垂直的方向(主扫描方向)扫描激光。曝光装置2具有激光扫描单元，所述激光扫描单元包含作为激光光源的激光二极管以及用于将该激光引导至感光鼓IaId的光学兀件(透镜、反射镜、多角镜等)。更进一步，在感光鼓IaId的周围配置有栅格(7-口卜口>)等的充电器、清扫装置、消电器等。清扫装置用于在一次转印后去除感光鼓IaId上残留的调色剂，消电器用于在一次转印后对感光鼓IaId进行消电。显影单元3a3d具有分别填充有青、品红、黄及黑这四种颜色的调色剂的调色剂盒，以及使从调色剂盒内的调色剂料斗运送来的调色剂向感光鼓IaId附着的显影器，用于使所述调色剂附着到感光鼓IaId上的静电潜像，以形成调色剂图像。调色剂由通过未图示的发动机等驱动装置而动作的调色剂运送部，从调色剂料斗向显影器运送。通过感光鼓Ia以及显影单元3a来进行品红色的显影，通过感光鼓Ib以及显影单元3b来进行青色的显影，通过感光鼓Ic以及显影单元3c来进行黄色的显影，通过感光鼓Id以及显影单元3d来进行黑色的显影。中间转印带4与感光鼓IaId相接触,是被进行感光鼓IaId上的调色剂图像的一次转印的环状的图像载体(中间转印体)。中间转印带4被架设在驱动辊5上，通过来自于驱动辊5的驱动力，向着从与感光鼓Id相接触的位置朝向与感光鼓Ia相接触的位置的方向转动。转印辊6使运送来的纸张与中间转印带4相接触，并将中间转印带4上的调色剂图像二次转印到纸张上。此外，被转印了调色剂图像的纸张被运送到定影器9，调色剂图像被定影到纸张上。辊7具有清扫刷，使清扫刷与中间转印带4相接触，去除调色剂图像被转印到纸张后残留在中间转印带4上的调色剂。传感器8向中间转印带4照射光线，对来自于中间转印带4的表面或者其表面上的调色剂斑纹的反射光进行检测。例如，在调整调色剂浓度时，传感器8向中间转印带4的规定领域照射光线，对光线的反射光进行检测，输出对应于其光量的电信号。图2是示出本实施方式所涉及的图像形成装置的部分电气结构的框图。如图2所示，该图像形成装置包括通信装置11、运算处理装置12以及打印装置13。通信装置11是能够经由网络或外部设备接口连接到主机装置，并采用规定的通信协议进行数据通信的装置。另外,运算处理装置12是具有中央处理器(CPU,CentralProcessingUnit)、只读存储器(ROM,ReadOnlyMemory)、随机存储器(RAM,RandomAccessMemory)等的计算机，通过从未图示的存储装置、ROM等向RAM加载程序，并利用CPU执行该程序，从而实现各种处理部。另外，打印装置13是采用如图I所示的机械结构来打印原稿图像的内部设备。在图像形成装置启动后，各种程序通过运算处理装置12被适当地执行。在本实施方式中，通过运算处理装置12，未图示的操作系统、通信处理部21、打印请求处理部22、图像处理部23、控制器24、调色剂消耗量计算部25等处理部得以实现。通信处理部21是控制通信装置11来与主机装置等进行数据通信的处理部。例如，通信处理部21从主机装置接收作为打印请求的原稿数据。另外，打印请求处理部22接受基于针对操作面板的用户操作的打印请求或者由主机装置提供的打印请求，使对应于该请求的打印作业被执行。例如，当页面描述语言(PDL,PageDescriptionLanguage)、可移植文档格式(PDF,PortableDocumentFormat)等规定的数据格式的原稿数据作为打印请求从主机装置被接收时，打印请求处理部22根据该原稿数据生成图像数据。该图像数据是位图数据，当位图格式的原稿数据从主机装置被接收时，打印请求处理部22将该原稿数据直接作为图像数据。另外，图像处理部23对该图像数据执行规定的图像处理，生成打印数据(例如，按每种颜色进行二值化后的打印图像数据)。图像处理部23具有像素属性判定部31和加网(7^'J—>)处理部32。像素属性判定部31根据该图像数据中各像素的属性数据等，确定各像素的像素属性，并确定图像数据中的文字区域、灰度区域(照片等的具有中间色调的领域)。加网处理部32以规定的加网方法来生成打印数据。加网处理部32也可以按照像素属性判定部31所确定的像素属性来变更加网方法。另外，控制器24是对打印装置13等内部设备进行监视和控制的处理部。控制器24是对驱动上述辊等的未图示的驱动源、施加显影偏压和一次转印偏压的偏压施加电路、以及曝光装置2进行控制，以使调色剂图像的显影、转印和定影以及供纸、打印和出纸得以执行的处理电路。显影偏压被分别施加在感光鼓IaId与显影单元3a3d之间，一次转印偏压被分别施加在感光鼓IaId与中间转印带4之间。特别是，控制器24控制使上述调色剂运送部执行动作的驱动装置，对显影单元3a3d中的调色剂的运送进行控制。另外，调色剂消耗量计算部25对伴随着打印装置13的打印而产生的调色剂消耗量进行计算。进一步地，调色剂消耗量计算部25根据该调色剂消耗量计算调色剂盒内的调色剂剩余量。更进一步地，调色剂消耗量计算部25使调色剂消耗量和调色剂剩余量显示在未图示的操作面板上，或者在调色剂剩余量减少时，使警告信息显示在未图示的操作面板上。调色剂消耗量计算部25具有第一计算部41、第二计算部42以及系数计算部43。第一计算部41采用第一计算方法来计算调色剂消耗量，直到规定的切换条件被满足为止。在本实施方式中，第一计算方法是根据从调色剂盒运送调色剂的调色剂运送部的动作次数或者动作时间(动作时间的累计值)来计算调色剂消耗量的方法。另外，在本实施方式中，切换条件为采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量的累计值达到规定的阈值(例如，调色剂盒的调色剂总量的90%)，该规定的阈值为调色剂供给时间与调色剂消耗量的累计值大致成比例的范围内的值，并预先通过试验等被确定。第二计算部42在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量。在本实施方式中，第二计算部42根据针对图像数据中多个像素属性的数据值(加网处理前的图像数据的像素值，或者加网处理后的点的有无)与针对多个像素属性中的每个像素属性的参数，来计算调色剂消耗量。更具体而言，在本实施方式中，第二计算部42根据针对图像数据中多个像素属性的覆盖率与针对多个像素属性中的每个像素属性的参数(也就是系数)这两者的乘积之和，来计算调色剂消耗量。此外，各像素的像素属性例如由像素属性判定部31根据图像数据所包含的属性数据来确定。图3是对调色剂运送部的动作时间的累计值与调色剂运送部的每单位动作时间的调色剂供给量之间的关系进行说明的图。在本实施方式中，多个像素属性的数量为两个，多个像素属性中的一个为文字属性，另一个为灰度属性。另外，在本实施方式中，如图3所示，当采用第一计算方法来计算调色剂消耗量时，在与多个像素属性的数量相同(也就是两个)数量的多个期间中，分别计算出调色剂消耗量(第一期间和第二期间)。此外，如图3所示，当采用第一计算方法来计算调色剂消耗量时，每单位时间的调色剂供给量周期性地发生变动，但是在本实施方式中，多个期间的各自的长度被设定为与上述每单位时间的调色剂供给量的变动周期相比足够长。此外，多个像素属性的数量也可以为三个以上。此外，多个期间的数量也可以多于多个像素属性的数量。系数计算部43根据采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，来计算第二计算方法的计算公式中的参数的值。在本实施方式中，参数是由第二计算部42所使用的针对各个像素属性的系数。在本实施方式中，系数计算部43在多个期间中计算针对多个像素属性的数据值，并根据在各期间中采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量与对应该期间所计算出的数据值，来计算参数的值。更具体而言，系数计算部43在多个期间中计算针对多个像素属性的覆盖率，并根据在各期间中采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量与对应该期间所计算出的覆盖率，来计算参数的值。接着，参照图3，对上述图像形成装置的动作进行说明。在显影单元3a3d中，从调色剂盒向显影器供给调色剂。调色剂运送部在一次动作中，按照规定的动作时间执行调色剂运送动作，以从调色剂盒向显影器供给调色剂。当调色剂剩余量较多时，在该一次动作中所供给的调色剂量虽然多少有些变动但大致一定，而当调色剂剩余量减少时，在该一次动作中所供给的调色剂量随着调色剂剩余量的减少而减少，并且变动也增大。另外，调色剂剩余量较多时在一次动作中所供给的一定的调色剂量预先通过试验等被测量并存储。例如，当调色剂含有磁性载体时，通过根据磁导率对磁性载体相对于调色剂的比率(T/C)进行测量，从而能够测量出上述一定的调色剂量。因此，当调色剂剩余量较多时，由第一计算部41从控制器24获取调色剂运送部的动作次数或者动作时间的信息，并采用第一计算方法来计算调色剂消耗量。更具体而言，根据预先测量并存储的上述一定的调色剂量与所获取的调色剂运送部的动作次数的乘积，来计算调色剂消耗量。在采用第一计算方法准确地计算调色剂消耗量期间，系数计算部43计算在第二计算方法中所使用的参数的值。另一方面，当调色剂剩余量较少时，由第二计算部42根据加网处理前或者加网处理后的图像数据，使用由系数计算部43所计算出的参数值，采用第二计算方法来计算调色剂消耗量。图4是对本实施方式所涉及的图像形成装置中调色剂消耗量的计算进行说明的流程图。图5是对本实施方式中参数值的计算方法进行说明的图。首先，在更换调色剂盒时等等调色剂盒的调色剂剩余量为100%时，由第一计算部41将调色剂消耗量的累计值重置为零，并开始进行采用第一计算方法的调色剂消耗量的计算(步骤SI)。此后，每当打印装置13执行打印动作或浓度修正等伴有调色剂消耗的动作时，由第一计算部41计算针对该动作的调色剂消耗量，并根据该调色剂消耗量，更新调色剂消耗量的累计值以及调色剂剩余量的值。之后，系数计算部43监视由第一计算部41所计算出的调色剂消耗量的累计值，当该调色剂消耗量的累计值达到规定值时，开始进行第一期间中的覆盖率计算(步骤S2)。系数计算部43预先存储第一期间中的覆盖率计算的开始时刻的调色剂消耗量的累计值，并持续进行第一期间中的覆盖率计算，直到调色剂消耗量的累计值的增加量达到规定的阈值To(例如50克)为止。此时，如图5所示，系数计算部43按照每个像素属性，根据加网处理后的图像数据(打印数据)中的点数等来计算各页的覆盖率(步骤S3)。也就是说，计算出文字属性区域的覆盖率Xli和灰度属性区域的覆盖率Yli。之后，系数计算部43在该调色剂消耗量的累计值的增加量达到规定的阈值To时，结束第一期间中的覆盖率计算(步骤S4)。系数计算部43计算第一期间中针对文字属性区域以及灰度属性区域的覆盖率的总和Xtl、Ytl0例如，如图5所示，当打印数据由第In页构成时，计算出针对文字属性区域的覆盖率的总和Xtl=Xll+...+Xln，针对灰度属性区域的覆盖率的总和Ytl=Yll+...+Yin。在第一期间结束后，如果调色剂消耗量的累计值达到规定值，则系数计算部43开始进行第二期间中的覆盖率计算(步骤S5)，计算针对各像素属性的覆盖率(步骤S6)，当从第二期间开始时算起的调色剂消耗量的累计值的增加量达到规定的阈值To(例如50克)时，结束第二期间中的覆盖率计算(步骤S7)。系数计算部43计算第二期间中针对文字属性区域以及灰度属性区域的覆盖率的总和Xt2、Yt2。例如，如图5所示，当打印数据由第Im页构成时，计算出针对文字属性区域的覆盖率的总和Xt2=X21+...+X2m，针对灰度属性区域的覆盖率的总和Yt2=Y21+.+Y2m。然后，如图5所示，系数计算部43在第二期间结束后，根据上述阈值To和第一期间中针对各像素属性的覆盖率的总和Xtl、Ytl以及第二期间中针对各像素属性的覆盖率的总和Xt2、Yt2，计算出第二计算方法中根据覆盖率来计算调色剂消耗量的计算公式中的参数(在此，为系数a、b)的值(步骤S8)。即，例如，如图5所示，计算出第一期间中的调色剂消耗量为aXXtl+bXYtl，第二期间中的调色剂消耗量为aXXt2+bXYt2，两者都等于上述阈值To。因此，计算出参数值a=(Yt2-Ytl)To/(Yt2Xtl-YtlXt2)，参数值b=(Xt2-Xtl)To/(Xt2Ytl-XtlYt2)。之后，在调色剂消耗量的累计值达到规定的标准值时，由第二计算部42开始进行调色剂消耗量的计算(步骤S9)。然后，第二计算部42直到调色剂盒的调色剂剩余量为零或者调色剂盒被更换为止，按照每个像素属性计算各页的覆盖率，根据该覆盖率以及由系数计算部43所计算出的参数值，按照下面的公式来计算各页的调色剂消耗量，并用该调色剂消耗量来更新调色剂消耗量的累计值(步骤S10)。T=aXX+bXY但是，T是一页的调色剂消耗量，X是文字属性区域的覆盖率，Y是灰度属性区域的覆盖率。如上所述，根据本实施方式，第一计算部41采用第一计算方法来计算调色剂消耗量，直到规定的切换条件被满足为止，第二计算部42在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法来计算调色剂消耗量。系数计算部43根据采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算在第二计算方法中所使用的参数的值。根据本实施方式，由于在调色剂剩余量较多时易于准确地计算出调色剂消耗量，因此在此时来计算针对多个像素属性中的每个像素属性的参数。然后，在调色剂剩余量较少时，使用这些参数来计算调色剂消耗量。据此，在调色剂剩余量减少时，能够考虑像素属性来计算调色剂消耗量。因此，与不考虑像素属性时相比，能够准确地计算出调色剂消耗量。在上述实施方式中，在调色剂消耗量计算部25中是根据加网处理后的图像数据(打印数据)来计算覆盖率，但是在其他的实施方式(另一个实施方式)所涉及的图像形成装置中，在调色剂消耗量计算部25中则是根据加网处理前的图像数据的像素值来计算覆盖率。此外，关于该实施方式所涉及的图像形成装置的结构以及其他动作，因与上述实施方式中的同样，故省略其说明。此外，上述实施方式是本发明的例子，但是本发明并不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内，能够进行各种变形、变更。例如，在上述实施方式中，是将本发明应用于彩色图像形成装置，但是当然也能够应用于黑白图像形成装置。另外，在上述实施方式中，像素属性为文字属性和灰度属性这两者，但也可以设为文字属性、矢量图形属性以及灰度属性这三者。此时，参数的数量变为三个，采用文字属性、矢量图形属性以及灰度属性的覆盖率的线性组合来计算出调色剂消耗量。由于参数的数量是三个，因此上述的期间被设定为三个以上。另外，在上述实施方式中，针对多个像素属性中的灰度属性的参数(上述的b)的值设为固定，第二计算部42根据针对其余的一个或多个像素属性(例如文字属性)的数据值与针对其余的一个或多个像素属性的参数，来计算调色剂消耗量，系数计算部43根据在一个或多个期间的每个期间中所计算出的针对其余的一个或多个像素属性的数据值与在一个或多个期间的每个期间中采用第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算针对其余的一个或多个像素属性的参数的值。据此，在针对调色剂浓度的灰度属性光学读取修正模式以进行浓度修正的图像形成装置中，对于灰度属性的像素，通过使用基于该浓度修正结果的参数值，从而更加准确地计算出调色剂消耗量。权利要求1.一种图像形成装置，消耗调色剂来形成图像，所述图像形成装置包括第一计算部，采用第一计算方法来计算调色剂消耗量；第二计算部，在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量；以及第三计算部，根据采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算所述第二计算方法的所述计算公式中的参数的值。2.根据权利要求I所述的图像形成装置，所述第二计算部根据针对图像数据中多个像素属性的数据值与针对所述多个像素属性中的每个像素属性的参数，来计算调色剂消耗量，所述第三计算部根据在多个期间的每个期间中所计算出的针对所述多个像素属性的所述数据值与在所述多个期间的每个期间中采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算针对所述多个像素属性中的每个像素属性的所述参数的值。3.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述第二计算部根据针对所述图像数据中所述多个像素属性的覆盖率与针对所述多个像素属性中的每个像素属性的参数这两者的乘积之和，来计算调色剂消耗量，所述第三计算部根据在所述多个期间的每个期间中所计算出的针对所述多个像素属性的所述覆盖率与在所述多个期间的每个期间中采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算针对所述多个像素属性中的每个像素属性的所述参数的值。4.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述多个像素属性中的一个为文字属性，所述多个像素属性中的另一个为灰度属性。5.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述多个期间的数量为所述多个像素属性的数量以上。6.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述多个期间的各自的长度长于采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量的变动周期。7.根据权利要求2所述的图像形成装置，所述多个像素属性中的一个为灰度属性，针对所述灰度属性的所述参数的值设为固定，所述第二计算部根据针对其余的一个或多个像素属性的数据值与针对所述其余的一个或多个像素属性的参数，来计算调色剂消耗量，所述第三计算部根据在一个或多个期间的每个期间中所计算出的针对所述其余的一个或多个像素属性的所述数据值与在所述一个或多个期间的每个期间中采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算针对所述其余的一个或多个像素属性的参数的值。8.根据权利要求I所述的图像形成装置，所述切换条件为采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量的累计值达到规定的阈值，所述规定的阈值为调色剂供给时间与调色剂消耗量的累计值大致成比例的范围内的值。9.根据权利要求I所述的图像形成装置，所述第一计算部根据从调色剂盒运送调色剂的调色剂运送部的动作次数或者动作时间，来计算调色剂消耗量。10.一种调色剂消耗量计算方法，用于计算调色剂消耗量，所述调色剂消耗量是在图像形成中所消耗的调色剂的量，所述调色剂消耗量计算方法包括第一调色剂计算步骤，采用第一计算方法来计算调色剂消耗量；第二调色剂计算步骤，在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量；参数计算步骤，根据采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算所述第二计算方法的所述计算公式中的参数的值。全文摘要本发明提供一种图像形成装置以及调色剂消耗量计算方法。本发明的图像形成装置是消耗调色剂来形成图像的图像形成装置，包括第一计算部、第二计算部以及第三计算部。第一计算部采用第一计算方法来计算调色剂消耗量。第二计算部在规定的切换条件被满足后，采用第二计算方法，按照规定的计算公式来计算调色剂消耗量。第三计算部根据采用所述第一计算方法所计算出的调色剂消耗量，计算所述第二计算方法的所述计算公式中的参数的值。根据本发明，无论调色剂剩余量有多少都能够准确地测量出调色剂消耗量。文档编号G03G15/08GK102540812SQ201110392850公开日2012年7月4日申请日期2011年12月1日优先权日2010年12月20日发明者彦阪有仪申请人:京瓷美达株式会社