JP5569727B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーカートリッジから供給されたトナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

画像形成装置は、例えば、現像器内のトナー残量を検出する機能を備えている。トナー残量を検出する方法は、例えば、特許文献１に示すように、トナーの透磁率を検出してトナー残量を求める磁気センサ方式がある。また、特許文献１では、トナー残量を推定する方法として、トナーディスペンスモーターの作動時間の積算値からトナー消費量を推定する方法、静電潜像の画像ピクセル数の積算値からトナー消費量を推定する方法を開示している。また、特許文献２には、画像のビデオカウント数からトナー残量を求める方法が記載されている。画像のビデオカウント数は、特許文献１の静電潜像の画像ピクセル数の積算値からトナー消費量を推定する方法と同じである。静電潜像の画像ピクセル数の積算値を求めるには、専用ハードウエアを必要とする。安価な画像形成装置にそのような専用ハードウエアを備えさせることは製品コストを押し上げるため難しい。

また、画像形成装置のトナー残量を検出し表示する機能として、「Ｆｕｌｌ」、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」、「Ｅｍｐｔｙ」の３段階を検出し表示する方法がある。「Ｆｕｌｌ」は、カートリッジを新たに装填した際に表示され、「Ｅｍｐｔｙ」は、トナー無しあるいは印字不可の場合に表示される。「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」は、トナー残量が初期量の例えば１０％になった際に表示される。一般的に、トナーカートリッジ１個当たりの想定印字可能枚数が予め設定されている。例えば、Ａ４サイズ、印字率６％の場合に、想定印字可能枚数は約１６６０枚が例示される。トナーメーカーは想定印字可能枚数をユーザに保証していないが、ユーザはある程度、想定印字可能枚数を信用し運用している。しかしながら、ユーザによって、あるいはユーザの実運用によって、１日当りの実印字枚数が大きく異なっており、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」の表示から「Ｅｍｐｔｙ」の表示に切り換わるまでの時期を予測することが困難であった。そこで、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」の表示から「Ｅｍｐｔｙ」の表示に切り換わるまでのトナー残量をリアルタイムに検出し表示したいとの要望があるが、そのためのハードウエアが新たに必要になるため製品コストを押し上げるという問題がある。

また、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」のトナー残量レベルは、特許文献３で示すように光電センサまたは磁気センサを用いて検出できるが、トナー残量をリニアに正確に検出するためには、センサ等のハードウエアをさらに追加する必要があり、製品コストを押し上げるという問題がある。

特開２００７−５７６３２号公報 特開２００２−４０８７７号公報 特開２００５−１８１４４４号公報

そこで、本発明は、トナー残量をリニアに検出するためのセンサシステム、または画像ピクセル数の積算値を求めるためのハードウエア構成を新たに追加することなく、演算によっておおよそのトナー残量を算出する構成と、従来の例えば「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」のトナー残量レベルを検出する構成とを併用して、従来よりも、トナーがなくなることを正確に予測可能とする画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の画像形成装置は、
トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数ｐと、予め想定される想定印字率ｃｒ_０と、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数ｎｐとを記憶している第1記憶部と、
実運用に応じた実運用印字率ＣＲを設定する実運用印字率設定部と、
実運用印字率設定部で設定された実運用印字率ＣＲを記憶する第２記憶部と、
１ページ印字する毎に、前記実運用印字率ＣＲを前記想定印字率ｃｒ_０で除算した値を累積加算して累積印字枚数ｌｐを算出する累積印字枚数算出部と、
前記想定印刷可能枚数ｐから前記累積印字枚数算出部で算出された累積印字枚数ｌｐを減算した値を前記想定印刷可能枚数ｐで除算してトナー残量率ＴＲを算出するトナー残量率算出部と、
前記トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、前記トナー残量率ＴＲが、前記印字枚数ｎｐを前記想定印刷可能枚数ｐで除算した印字枚数比率ｎｐＲ以下の場合に、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されるまで該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更し、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、該トナー残量率ＴＲが該印字枚数比率ｎｐＲを越える場合に、該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更するトナー残量率変更部と、
前記トナー残量率ＴＲを表示部に表示する表示制御部とを有する。

本構成の作用効果を以下に示す。第1記憶部は、トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数ｐの情報と、予め想定される想定印字率ｃｒ_０の情報と、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数ｎｐの情報とを記憶している。想定印刷可能枚数ｐ、想定印字率ｃｒ_０、印字枚数ｎｐは、夫々トナーカートリッジの識別情報を検索キーとして抽出可能に構成される。

「想定印刷可能枚数ｐ」は、例えば、初期トナー量、想定印字率ｃｒ_０に基づくトナー使用量によって予め算出される値である。「想定印字率ｃｒ_０」は、想定用紙サイズ、例えばＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）における印字率であり、例えば、複数のユーザにおけるトナーカートリッジ１個当たりの総印字枚数の実績値平均から求められる値である。「印字枚数ｎｐ」は、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数であり、例えば１５０枚等のように予め設定される。印字枚数ｎｐ分を印字した後は、印字できず、例えば、トナーカートリッジ交換サインが表示部に表示される。「印字率」は、トナーがブラックの場合に印字黒率を意味している。トナーがＹ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）の夫々の場合でも同様に印字率の設定をすることができる。

実運用印字率設定部は、実運用に応じた実運用印字率ＣＲを設定する。実運用印字率設定部は、例えば、入力手段（例えばタッチパネル）を用いて手入力された実運用印字率ＣＲを第２記憶部に記憶させる構成が可能であり、また、外部装置から通信手段で実運用印字率ＣＲを受信し、第２記憶部に記憶させる構成が可能である。実運用印字率設定部は、トナーカートリッジの交換の際に、実運用印字率ＣＲを設定することができ、またトナーカートリッジ交換後から次回の交換タイミングの期間の任意のタイミングで設定することができる。実運用印字率設定部の機能によって、ユーザの実運用に適した実運用印字率ＣＲを設定することができ、想定印字率ｃｒ_０との誤差を小さくでき、トナー残量の予測精度を高めることができる。

「実運用」は、実際にユーザが画像形成装置を使用している状態、または使用した実績を意味している。「実運用印字率ＣＲ」は、ユーザ毎の使用実績または画像形成装置の使用実績毎に設定でき、例えば、過去に消費したトナーカートリッジの個数とその総印字枚数から算出した平均印字率を用いることができる。

累積印字枚数算出部は、１ページ印字する毎に、実運用印字率ＣＲを想定印字率ｃｒ_０で除算した値を累積加算して累積印字枚数ｌｐを算出する。下記に累積印字枚数ｌｐの算出式を示す。ｌｐ₀の初期値は零である。

トナー残量率算出部は、想定印刷可能枚数ｐから累積印字枚数算出部で算出された累積印字枚数ｌｐを減算した値を想定印刷可能枚数ｐで除算してトナー残量率ＴＲ（％）を算出する。トナー残量率算出部は１ページ印字する毎に算出処理をする。下記にトナー残量率ＴＲ（％）の算出式を示す。

トナー残量率変更部は、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、トナー残量率ＴＲが、印字枚数ｎｐを想定印刷可能枚数ｐで除算した印字枚数比率ｎｐＲ（＝ｎｐ÷ｐ（％））以下の場合に、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されるまでトナー残量率ＴＲの値を印字枚数比率ｎｐＲに変更する（以下、「第１変更処理」という。）

トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前に、算出された「トナー残量率ＴＲ（％）が印字枚数比率ｎｐＲ以下の場合」とは、実運用印字率ＣＲの設定値が、実際に印刷された印刷物の印字率より高く設定されていたことを意味している。このような場合においても、本発明によれば、演算で求められた論理的なトナー残量の予測と従来のトナー残量検出部によるトナー残量検出とを併用することで、お互いのズレを修正し、トナー残量およびトナーカートリッジ交換までの時期を好適に予測することができる。

また、トナー残量率変更部は、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲを越える場合に、トナー残量率ＴＲの値を印字枚数比率ｎｐＲに変更する（以下、「第２変更処理」という。）。

「トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲを越える場合」は、実運用印字率ＣＲの設定値が、実際に印刷された印刷物の印字率より低く設定されていたことを意味している。このような場合においても、本発明によれば、演算で求められた論理的なトナー残量の予測と従来のトナー残量検出部によるトナー残量検出とを併用することで、お互いのズレを修正し、トナー残量およびトナーカートリッジ交換までの時期を好適に予測することができる。

トナー残量検出部は、光電センサ、磁気センサ、重量センサ等で現像器内、またはトナーカートリッジ内のトナー量を検知し、所定値以下であるか否かを判断する構成である。「所定値」は、閾値であって任意に設定することができ、例えば、初期トナー量の１０％量を設定できる。この「所定値」は、上述の印字枚数ｎｐと関連して設定される。

表示制御部は、表示部に、算出されたトナー残量率ＴＲ（％）をリアルタイムに表示することができる。また、表示制御部は、表示部にトナー残量率ＴＲ（％）をグラフの態様で表示することができる。グラフは、特に制限されないが、例えば、円グラフ、棒グラフ、折れ線グラフ、３Ｄの各種グラフ等が挙げられる。また、表示制御部は、表示部にトナー残量率ＴＲ（％）を数値で表示することができる。また、表示制御部は、表示部にトナー残量率ＴＲ（％）をグラフおよび数値で表示することができる。また、表示制御部は、トナー残量率ＴＲ（％）と共にまたは単独で累積印字枚数ｌｐを表示部に表示することができる。また、表示制御部は、トナー残量率ＴＲ（％）と共にまたは単独で想定印字枚数ｐと累積印字枚数ｌｐとの差分値（ｐ−ｌｐ）を表示部に表示することができる。

また、表示制御部は、表示部にトナー残量率変更部で変更された変更前後のトナー残量率ＴＲ（％）を表示可能に構成できる。表示制御部は、変更前後のトナー残量率ＴＲ（％）を同一画面で同時に表示させる構成ができ、あるいは、画面を切り替えて変更前後のトナー残量率ＴＲ（％）を表示させる構成ができる。また、表示制御部は、表示部にトナー残量率変更部でトナー残量率ＴＲ（％）が変更されたことを示す情報を表示する構成ができる。以上の表示制御部の機能によって、演算で求められた論理的なトナー残量に関する情報を表示部で確認でき、さらに、トナー残量検出部で実際に検出された際におけるトナー残量に関する情報の表示変化を容易に確認することができる。

以上の通り、本発明によれば、トナー残量をリニアに検出するためのセンサシステム、または画像ピクセル数の積算値を求めるためのハードウエア構成を新たに追加することなく、演算によっておおよそのトナー残量を算出する構成と、従来のトナー残量レベルを検出する構成とを併用することで、従来よりもトナーがなくなることを正確に予測することができる。

上記構成の一実施形態として、前記実運用印字率設定部が、前記実運用印字率ＣＲを変更可能に構成することが好ましい。この構成によって、トナーカートリッジ交換のタイミングに限らず、交換後の自由なタイミングで実運用印字率ＣＲを変更できる。よって、ユーザ毎の実運用に応じた信頼性の高い実運用印字率ＣＲの設定を可能にした。

また、上記発明は、前記実運用印字率設定部が、トナーカートリッジの交換に際し、前記実運用印字率ＣＲを、前記想定印字可能枚数ｐを前記想定印字率ｃｒ０で乗算し、および交換前のトナーカートリッジで印字された総印字枚数ＴＰで除算した値ＣＲ１（以下、「実績印字率」と称する）に変更する構成である。下記に実績印字率ＣＲ１の算出式を示す。

この構成によって、次のトナーカートリッジにおける実運用印字率ＣＲの設定を、直近の総印字枚数の実績に基づく値に自動で変更できる。直近の実績に基づくためトナー残量の予測精度を高めることができる。

また、上記構成の一実施形態として、前記想定印字率ｃｒ_０および前記実運用印字率ＣＲは、予め設定された想定用紙サイズに基づいた値であり、
前記累積印字枚数算出部は、前記想定用紙サイズと異なる用紙サイズの印字が実行された場合に、当該想定用紙サイズに対する面積比倍の枚数を印字枚数として算出することが好ましい。この構成によって、想定印字可能枚数ｐおよび想定印字率ｃｒ_０を１種類に設定しておくことができ、用紙サイズごとの想定印字可能枚数ｐおよび想定印字率ｃｒ_０を設定し記憶させておく必要はなく、ハードウエア資源および各種処理を簡単にできる。

また、他の本発明は、画像形成装置内のトナー残量率を算出し表示するためのプログラムであって、
画像形成装置は、
トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数ｐと、予め想定される想定印字率ｃｒ０と、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数ｎｐとを記憶している第1記憶部と、
実運用に応じた実運用印字率ＣＲを設定する実運用印字率設定部と、
実運用印字率設定部で設定された実運用印字率ＣＲを記憶する第２記憶部と、を有し、
前記実運用印字率設定部が、トナーカートリッジの交換に際し、前記実運用印字率ＣＲを、前記想定印字可能枚数ｐを前記想定印字率ｃｒ０で乗算し、および交換前のトナーカートリッジで印字された総印字枚数で除算した値に変更する構成であり、
画像形成装置に具備されるコンピュータに、
１ページ印字後に、前記第２記憶部から読み出された実運用印字率ＣＲを前記第１記憶部から読み出された想定印字率ｃｒ０で除算した値を累積加算して累積印字枚数ｌｐを算出する累積印字枚数算出ステップと、
前記第１記憶部から読み出された想定印刷可能枚数ｐから前記累積印字枚数算出ステップで算出された累積印字枚数ｌｐを減算した値を該想定印刷可能枚数ｐで除算してトナー残量率ＴＲを算出するトナー残量率算出ステップと、
前記トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、前記トナー残量率ＴＲが、前記印字枚数ｎｐを前記想定印刷可能枚数ｐで除算した印字枚数比率ｎｐＲ以下の場合に、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されるまで該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更する第１トナー残量率変更ステップと、
該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、該トナー残量率ＴＲが該印字枚数比率ｎｐＲを越える場合に、該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更する第２トナー残量率変更ステップと、
前記トナー残量率ＴＲを表示部に表示する表示制御ステップと、
印字可能か否かを判断し、印字可能の場合に累積印字枚数算出ステップ、トナー残量率算出ステップ、第１トナー残量率変更ステップ、第２トナー残量率変更ステップおよび表示制御ステップを順に繰り返すループステップと、を実行させるためのプログラムである。

本プログラムによれば、演算によっておおよそのトナー残量を算出する構成と、従来のトナー残量レベルを検出する構成とを併用して、従来よりも、トナーがなくなることを正確に予測することが可能となる。

画像形成装置の一例を示す図 トナー残量検出機能を説明するための図 画像形成装置の機能要素を説明するための図 トナー残量率を算出する動作フローを示すフローチャート 実運用印字率を更新する動作フローを示すフローチャート トナー残量率の時間推移の一例を示す図 トナー残量率の時間推移の一例を示す図 トナー残量率の時間推移の一例を示す図 トナー残量率の表示態様の一例を示す図 トナー残量率の表示態様の一例を示す図 トナー残量率の表示態様の一例を示す図 トナー残量率の表示態様の一例を示す図 トナー残量率の表示態様の一例を示す図

本発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成できる機能を有していれば特に制限されず、例えば、ファクシミリ装置、複写機或いはプリンター、それらの複合機等が挙げられる。以下において、画像形成装置は、公知の画像形成装置を制限することなく適用できる。印刷態様として、片面印字、両面印字のいずれでもよい。また、トナーカートリッジは、感光体ドラムと一体のセットとして構成されていてもよい。

（実施形態１）
図１は画像形成装置１の記録部の構成例を簡略化して示している。以下に簡単に説明する。ピックアップローラ１９の回転駆動により、一点鎖線の経路で用紙が１枚ずつ給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ２０及びプレスローラ２１により記録部に搬送される。記録部は、現像器２２、紙粉除去ローラ２３、コロナ帯電器２４、感光体ドラム２５、転写ローラ２６、露光ヘッド２７及び定着ローラ（不図示）を有している。トナーカートリッジ（不図示）のトナーはトナー供給手段によって現像器２２へ供給される。また、トナーカートリッジが現像器２２に組み込まれて一体に構成されていてもよい。

現像器２２は、容器本体３０の上部に蓋体３１を固定して構成される。容器本体３０の内部は、３つのトナー室３２、３３、３４が形成され、感光体ドラム２５側には現像ローラ３５及び供給ローラ３６を備えた供給室３７が形成されている。トナー室３２、３３、３４のほぼ中央部分に、撹拌手段としてパドル４０、４１、４２がそれぞれ設けられている。パドル４０の先端部には可撓性の樹脂フィルムからなるブレード４３が回転方向に沿うように取り付けられている。パドル４１にはブレード４４が取り付けられており、パドル４２にはブレード４５が取り付けられている。容器本体３０の底面は、各パドルに取り付けられたブレードの回転動作の軌跡に沿うように断面円弧状に外側に湾曲した底面部４６、４７、４８が形成されている。

トナーカートリッジから各トナー室３２〜３４に補給されたトナーは、底面部４６、４７、４８に貯蔵される。そして、パドル４０、４１、４２の回転により、ブレード４３、４４、４５がそれぞれ底面部４６、４７、４８に沿って回転する。ブレード４３、４４、４５が反時計回りに回転することで、トナーが第３トナー室３４から第２トナー室３３へ、さらに第１トナー室３２へと移送される。そして、第１トナー室３２のトナーは、供給室３７に補給される。供給室３７に補給されたトナーは、供給ローラ３６が回転しながら現像ローラ３５に摺接することによって摩擦されて帯電され、現像ローラ３５の表面に担持される。現像ローラ３５と感光体ドラム２５とが回転しながら互いに摺接することで、トナー層が感光体ドラム２５の表面に形成された静電潜像に付着して現像される。

現像器２２は、画像形成装置１前面に対し前後方向に着脱されるようになっている。現像器２２は、挿入された後、画像形成装置１の本体フレーム５０に設けられた押圧機構５１により下方から容器本体３０が押し上げられて現像ローラ３５を感光体ドラム２５に当接した状態にセットされる。また、押圧機構５１の押圧動作に連動してトナー残量検知センサ５２が上昇し、底面部４７に設けられた透明部材からなる窓部５３の中にセットされる。同様にトナー残量検知センサ５４が現像器２２の装着動作に連動して上昇し、底面部４８に設けられた透明部材からなる窓部５５の中にセットされる。

パドル４１に取り付けられたクリーニング部材６３は、パドル４１の回転により窓部５３内を通りトナーを掻き取る。パドル４２のクリーニング部材６４も同様の機能である。

次に、トナー残量検出の機能について図２を参照して説明する。図２は、トナー残量検知センサ５２が上昇して窓部５３にセットされた状態を示している。窓部５３は、外側からみて凹溝内のほぼ中央部に下方に突出した残量検知部６８が形成されている。トナー残量検知センサ５２は、突出部７０、７２を有し、突出部７０に発光器７１が固定され、突出部７２に受光器７３が固定されている。残量検知部６８内をクリーニング部材６３が通る毎に、発光器７１の光は残量検知部６８を透過して受光器７３に受光されて検知信号が出力される。トナー室内にトナーが十分な量貯留されている場合には、クリーニング部材６３の通過後、残量検知部６８内が再びトナーで埋められるため、受光器７３は発光器７１の光を検知しなくなる。一方、トナー室内のトナーの残量が少なくなると、残量検知部６８内を埋めるトナーが少なくなり、残量検知部６８内がトナーで埋まるまでに時間がかかり、受光器７３は光を検知する時間が長くなる。こうした検知信号の変化に基づいてトナー残量検知センサ５２は、トナーの残量を示す検知信号をトナー残量検出部４に送信する。トナー残量検知センサ５４もトナー残量検知センサ５２と同様に機能し、検知信号をトナー残量検出部４に送信する。トナーカートリッジからのトナー供給は、トナー残量検知センサ５２、５４の検知信号に基づいて供給される構成でもよく、パドルの回転に連動して供給される構成でもよい。

トナー残量検出部４は、受信したそれぞれの検知信号に基づいて、トナー残量がトナー初期量の１０％以下か否かを判断し、１０％以下であると判断した場合に、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」を検出したことを各構成要素に送信する。これによって、表示制御部１６は、表示部１７に「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」を示す情報を表示することができる。以下において、表示部１７をタッチパネルモニタ１７として説明するが、表示部１７は、これに制限されない。

次に、画像形成装置１の機能要素を図３を参照しながら説明する。第1記憶部１１は、トナーカートリッジの識別情報で識別される想定印刷可能枚数ｐ、想定印字率ｃｒ_０、トナー残量検出部４が「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」を検出してから印字可能な印字枚数ｎｐの情報を記憶している。

実運用印字率設定部１０は、実運用印字率ＣＲを設定する機能である。実運用印字率設定部１０は、タッチパネルモニタ１７を用いて手入力された実運用印字率ＣＲを第２記憶部１２に記憶する。実運用印字率設定部１０は、トナーカートリッジの交換の際に、実運用印字率ＣＲを設定することができ、またトナーカートリッジ交換後から次回の交換タイミングの期間の任意のタイミングで設定できる。例えば、画像形成装置１のメーカの担当者が、ユーザの実運用に応じた実運用印字率ＣＲを設定できる。

第１記憶部１１は、第２記憶部１２と同じ記憶媒体で構成してもよく、異なる記憶媒体で構成してもよい。記憶媒体の種類は制限されない。

累積印字枚数算出部１３は、１ページ印字する毎に、実運用印字率ＣＲを想定印字率ｃｒ_０で除算した値を累積加算して累積印字枚数ｌｐを算出する。１ページ印字したか否かの判断は、カウント部２がカウントしたか否かで判断できる。カウント部２は、トナーカートリッジを画像形成装置１に装填してから次のトナーカートリッジ交換時点までにおいて、１ページ印字ごとにカウントする構成である。実運用印字率ＣＲ、想定印字率ｃｒ_０は、第１記憶部１１から読み出されてテンポラリーメモリあるいはメインメモリに格納され、ここから累積印字枚数算出部１３が実運用印字率ＣＲ、想定印字率ｃｒ_０を読み出してもよく、第１記憶部１１から算出処理のたびに読み出すこともできる。

また、想定印字可能枚数ｐ、想定印字率ｃｒ_０および実運用印字率ＣＲが予め設定されたＡ４サイズにおける値として設定されている。この場合に、累積印字枚数算出部１３は、Ａ４サイズと異なる用紙サイズの印字が実行された場合に、Ａ４サイズに対する面積比倍のページ数を印字ページ数として算出する。

トナー残量率算出部１４は、想定印刷可能枚数ｐから累積印字枚数算出部１３で算出された累積印字枚数ｌｐを減算した値を想定印刷可能枚数ｐで除算してトナー残量率ＴＲ（％）を算出する。トナー残量率算出部１４は、累積印字枚数算出部１３の算出処理の後に実行される。

トナー残量率ＴＲの情報は、表示制御部１６の機能によって、タッチパネルモニタ１７にリアルタイムに表示される。図７Ａの表示例において、トナー残量率ＴＲの情報は、「Ｔｏｎｅｒ Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ８０％」およびトナー残量率８０％を示す棒グラフで表示される。

また、図７Ｂに示すように、表示制御部１６は、トナーカートリッジが画像形成装置１に装填された際に、「Ｆｕｌｌ」あるいは１００％の表示をし、これを意味する棒グラフを表示する。１ページ印字される毎に、上述の累積印字枚数算出部１３およびトナー残量率算出部１４の算出処理が実行され、それに連動して、タッチパネルモニタ１７にトナー残量率ＴＲの情報がリアルタイムに表示される。例えば、図７Ｂに示すように、トナー残量率ＴＲの情報が、例えば、「１００％」、「５０％」、「１０％」、「５％」、「Ｅｍｐｔｙ」へと表示される。なお、表示制御部１６は、１％刻みに表示するように制御でき、任意の間隔例えば２％間隔、５％間隔で表示するように制御できる。

次に、トナー残量率算出部１４で算出されたトナー残量率ＴＲのズレを修正する処理について説明する。演算によって論理的に求められたトナー残量率ＴＲが、トナーカートリッジの現実のトナー残量率と異なっていることがあるため、トナー残量検出部４で検出される「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出のタイミングで、このズレを修正する。「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」は、トナー残量検出部４が、トナー残量率が例えば１０％以下であると判断した場合である。具体的には以下の処理内容である。

（第１変更処理）
実運用印字率ＣＲの設定値が、実際に印刷された印刷物の印字率より高く設定されている場合について説明する。図６Ａに示すように、トナー残量率ＴＲは、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出のタイミングよりも早く、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出レベル例えば１０％に達する。このズレを修正する必要がある。トナー残量率変更部１５は、１ページ印字する毎に算出されたトナー残量率ＴＲ（％）が印字枚数比率ｎｐＲ以下であるか否かを判断し、トナー残量率ＴＲ（％）が印字枚数比率ｎｐＲ以下の場合に、トナー残量率ＴＲ（％）を印字枚数比率ｎｐＲに置き換える。そして、トナー残量検出部４による「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出のタイミングまで、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲのまま固定される。そして、トナー残量検出部４で「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出された次の累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出において、ｌｐ_ｎ-1を印字枚数ｎｐに置き換えて累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出を行い、トナー残量率ＴＲ（％）を算出する。トナー残量率ＴＲ（％）を算出するためのパラメータは同一である。よって、図６Ａに示すように、トナー残量検出部４で「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出されたタイミングの前後のそれぞれにおいて、トナー残量率ＴＲ（％）の値を結んだラインの傾きは同じになる。

（第２変更処理）
次に、実運用印字率ＣＲの設定値が、実際に印刷された印刷物の印字率より低く設定されていた場合について説明する。図６Ｂに示すように、トナー残量率ＴＲは、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出のタイミングにおいて、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出レベル例えば１０％よりも、高い数値を示している。このズレを修正する必要がある。トナー残量率変更部１５は、トナー残量検出部４で「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出されたか否かを判断する。そして、トナー残量率変更部１５は、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出タイミングで、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲを越える場合に、この時点のトナー残量率ＴＲの値を印字枚数比率ｎｐＲに置き換える。そして、次の累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出において、ｌｐ_ｎ-1に印字枚数ｎｐに置き換えて累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出を行い、トナー残量率ＴＲ（％）を算出する。トナー残量率ＴＲ（％）を算出するためのパラメータは同一である。よって、図６Ｂに示すように、トナー残量検出部４で「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出されたタイミングの前後のそれぞれにおいて、トナー残量率ＴＲ（％）の値を結んだラインの傾きは同じになる。

実運用印字率設定部１０が実運用印字率ＣＲの設定値を印字処理の途中で変更した場合における、算出されたトナー残量ＴＲ（％）の値の変化を図６Ｃに示す。

表示制御部１６は、タッチパネルモニタ１７に、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃのような折れ線グラフを表示するように構成できる。これによって、トナー残量率変更部１５で変更された変更前後のトナー残量率ＴＲを簡単に確認できる。また、表示制御部１６は、図６Ｂにおける「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出されたタイミングの前後の棒グラフの表示を、図７Ｃまたは図７Ｄのように表示できる。また、表示制御部１６は、図６Ａにおける「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」が検出されたタイミングの前後の棒グラフの表示を、図７Ｅのように表示できる。

（動作フロー）
トナー残量率ＴＲを算出する動作フローを図４を参照しながら説明する。まず、トナーカートリッジを交換する（ステップＳ１）。新しいトナーカートリッジからトナーが現像器２２に供給され、トナーが残量検知センサ７２、７４で検知可能になる。また、カウント部２が総印字枚数ＴＰを初期化する。また、表示制御部１６はトナー残量率が「ＦＵＬＬ」である旨をタッチパネルモニタ１７に表示可能に制御する。また、トナーカートリッジに備えられている識別情報部（不図示）から、トナーカートリッジの識別番号が読取手段（不図示）で読み取られる。識別情報部は、例えば、識別情報を記憶するメモリ、バーコード、ＱＲコード等であり、それに応じて、読取手段は、例えば、メモリからデータを読み取る手段、リーダー等である。トナー残量率算出部１４は、読み取られた識別情報をキーに第１記憶部１１から想定印字可能枚数ｐを読み取り、トナー残量率ＴＲの算出処理のために設定する（ステップＳ２）。ステップＳ２の処理は、トナー残量率算出部１４ではなく、画像形成装置１の制御部（不図示）が実行してもよい。また、制御部によって、想定印字率ｃｐ_０、印字枚数ｎｐが第１記憶部１１から読み出され、実運用印字率ＣＲが第２記憶部１２から読み出され、予め、ＣＲ／ｃｒ_０、ｎｐ／ｐの値を算出しておいてもよい。

次に、印字処理が開始され、トナー残量率ＴＲが算出される。１ページ印字したことを検出する（ステップＳ３）。カウント部４が１ページ印字したことを検出した場合にカウントし、カウントした信号を累積印字枚数算出部１３へ送信する。累積印字枚数算出部１３が累積印字枚数ｌｐを算出する（ステップＳ４）。次に、トナー残量率算出部１４がトナー残量率ＴＲを算出する（ステップＳ５）。算出されたトナー残量率ＴＲは、タッチパネルモニタ１７に表示可能に制御される。これにより、１ページ印字する毎に、累積印字枚数ｌｐ、トナー残量率ＴＲが算出され表示可能になる。

次に、トナー残量検出部４が、トナー残量が所定量以下であると検出（以下、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出という。）される以前に、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲ（印字枚数ｎｐ÷想定印字可能枚数ｐ）以下であるか否かが判断される（ステップＳ６）。トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲ以下（ＴＲ≦ｎｐＲ）である場合、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出までトナー残量率ＴＲを印字枚数比率ｎｐＲに置き換える（ステップＳ７）。この第１変更処理に連動して、表示制御部１６は、トナー残量率ＴＲ（＝ｎｐＲ）の表示を行なう。ただし、表示制御部１６は、トナー残量検出部４がトナー残量が所定量以下であると検出（「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出）した時に、初めて「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」を示す表示を開始する。図６ＡによりステップＳ６、Ｓ７の処理が容易に理解できる。ステップＳ７の次はステップＳ１０に移行する。また、トナー残量検出部４が「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出した次の累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出に際して、ｌｐ_ｎ−１を印字枚数ｎｐに変更する。

トナー残量率ＴＲが値ｎｐＲ以下（ＴＲ≦ｎｐＲ）でない場合、トナー残量検出部４が「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出した際に、トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲを超えているか否かを判断する（ステップＳ８）。トナー残量率ＴＲが印字枚数比率ｎｐＲを超える（ＴＲ＞ｎｐＲ）場合、トナー残量率ＴＲを印字枚数比率ｎｐＲに置き換える（ステップＳ９）。また、次の累積印字枚数ｌｐ_ｎの算出に際して、ｌｐ_ｎ−１を印字枚数ｎｐに変更する。表示制御部１６は、トナー残量検出部４がトナー残量が所定量以下であると検出（「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出）した時に、「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」を示す表示を開始する。図６ＢによりステップＳ８、Ｓ９の処理が容易に理解できる。トナー残量率ＴＲが値ｎｐＲを超えていない場合、ステップＳ１０に移行する。

次に、さらに印字可能か否かが判断される（ステップＳ１０）。印字可能か否かの判断は、トナー残量検出部４が「Ｎｅａｒ Ｅｍｐｔｙ」検出後に、印字枚数ｎｐ分を印字したか否かで判断できる。印字可能な場合、ステップＳ３に戻り各ステップを繰り返す。印字不可能な場合、トナーカートリッジの交換をする必要があるため、ステップＳ１に戻る。また、印字不可能な場合、表示制御部１６は、トナー残量率ＴＲの表示を、「Ｅｍｐｔｙ」を示す表示にする。

以上の動作フローにおいては、一定の実運用印字率ＣＲを用いていたが、これに制限されず、実運用印字率ＣＲは、既に述べたようにいつでも変更して累積印字枚数算出に用いることができる。

また、トナーカートリッジの識別情報を読み取り、読み取った識別情報に応じた想定印字可能枚数ｐを設定したが、これに制限されず、タッチパネルモニタ１７を用いて想定印字可能枚数ｐを入力し、設定するように構成できる。また、想定印字率ｃｒ_０、印字枚数ｎｐも同様にタッチパネルモニタ１７を用いて入力し、設定するように構成できる。

また、ステップＳ１０の印字可能か否かの判断の別実施形態として、トナー残量検出部４が、予め設定された印字不可能を示す量以下であることを検出したか否かで判断するように構成できる。

次に、実運用印字率ＣＲを直近の印字実績に基づいて更新するための動作フローを図５を参照しながら説明する。まず、トナー「Ｅｍｐｔｙ」を検出する（ステップＳ１１）。図４のステップＳ１０における印字不可能の判断結果によって、トナー「Ｅｍｐｔｙ」を検出できる。次いで、実運用印字率設定部１０は、想定印字可能枚数ｐ、想定印字率ｃｒ_０を第１記憶部１１あるいはそれらが記憶されているメモリから読み出す（ステップＳ１２）。次いで、実運用印字率設定部１０は、現トナーカートリッジの総印字枚数ＴＰを、それが記憶されているメモリまたはカウント部２から読み出す（ステップＳ１３）。

次いで、実運用印字率設定部１０は、実績印字率ＣＲ１を算出する（ステップＳ１４）。算出式は、ＣＲ１＝（ｐ×ｃｒ_０）/ＴＰである。次いで、実運用印字率設定部１０は、算出された実績印字率ＣＲ１を、次の実運用印字率ＣＲの初期値に設定して第２記憶部１２に記憶する（ステップＳ１５）。

（実施形態２）
図３に示すように、画像形成装置１と情報処理装置１０１またはサーバ１０２がネットワーク接続されている構成例について説明する。画像形成装置１は、例えば、トナーカートリッジの識別情報、１ページ毎に算出された累積印字枚数ｌｐ、トナー残量率ＴＲ、総印字枚数ＴＰ等のトナー残量に関する情報を通信部３によって、情報処理装置１０１またはサーバ１０２に送信する。情報処理装置１０１またはサーバ１０２は、トナー残量に関する情報を受信し、トナー残量に関する情報を画面に表示させることができる。また、情報処理装置１０１は、画像形成装置１にアクセスでき、実運用印字率ＣＲの設定を遠隔操作で実行することができる。また、サーバ１０２は、複数の画像形成装置からトナー残量に関する情報を受信して、トナー残量に関する情報を各種統計処理に用いることができる。

（実施形態３）
画像形成装置１の上記機能要素は、ソフトウェアとハードウェア（ＣＰＵ（ＭＰＵを含む概念）、メモリ等）の協働作用によって実現でき、また、専用回路あるいはファームウエア等で、またはそれらの組み合わせで実現することもできる。

ソフトウェアで実現する場合、そのプログラムは以下のようになる。このプログラムは、記憶媒体に記録され、記憶媒体に保存された形態として提供可能であり、また、通信回線を介して提供（ダウンロード提供）されてもよい。通信回線を介して提供される場合、その一部の機能のみが提供されてもよく、他の一部がサーバに残っていてもよく、全体の機能として本発明の機能が発揮されていれば本発明の技術的範囲に含まれる。

画像形成装置１内のトナー残量率を算出し表示するためのプログラムであって、
画像形成装置１は、
トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数ｐと、予め想定される想定印字率ｃｒ０と、トナー残量検出部４でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数ｎｐとを記憶している第1記憶部１１と、
実運用に応じた実運用印字率ＣＲを設定する実運用印字率設定部１０と、
実運用印字率設定部で設定された実運用印字率ＣＲを記憶する第２記憶部１２と、を有し、
実運用印字率設定部１０が、トナーカートリッジの交換に際し、実運用印字率ＣＲを、想定印字可能枚数ｐを想定印字率ｃｒ０で乗算し、および交換前のトナーカートリッジで印字された総印字枚数で除算した値に変更する構成であり、
画像形成装置１が備えるコンピュータに、
１ページ印字後に、前記第２記憶部１２から読み出された実運用印字率ＣＲを前記第１記憶部１１から読み出された想定印字率ｃｒ０で除算した値を累積加算して累積印字枚数ｌｐを算出する累積印字枚数算出ステップと、
前記第１記憶部１１から読み出された想定印刷可能枚数ｐから前記累積印字枚数算出ステップで算出された累積印字枚数ｌｐを減算した値を該想定印刷可能枚数ｐで除算してトナー残量率ＴＲを算出するトナー残量率算出ステップと、
前記トナー残量検出部４でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、前記トナー残量率ＴＲが、前記印字枚数ｎｐを前記想定印刷可能枚数ｐで除算した印字枚数比率ｎｐＲ以下の場合に、該トナー残量検出部４でトナー残量が所定量以下であると検出されるまで該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更する第１トナー残量率変更ステップと、
該トナー残量検出部４でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、該トナー残量率ＴＲが該印字枚数比率ｎｐＲを越える場合に、該トナー残量率ＴＲの値を該印字枚数比率ｎｐＲに変更する第２トナー残量率変更ステップと、
前記トナー残量率ＴＲを表示部１７に表示する表示制御ステップと、
印字可能か否かを判断し、印字可能の場合に累積印字枚数算出ステップ、トナー残量率算出ステップ、第１トナー残量率変更ステップ、第２トナー残量率変更ステップおよび表示制御ステップを順に繰り返すループステップと、を実行させるためのプログラムである。

１ 画像形成装置
２ カウント部
３ 通信部
４ トナー残量検出部
１０ 実運用印字率設定部
１１ 第１記憶部
１２ 第２記憶部
１３ 累積印字枚数算出部
１４ トナー残量率算出部
１５ トナー残量率変更部
１６ 表示制御部
１７ 表示部（タッチパネルモニタ）

Claims (7)

1. トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数と、予め想定される想定印字率と、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数とを記憶している第1記憶部と、
   実運用に応じた実運用印字率を設定する実運用印字率設定部と、
   実運用印字率設定部で設定された実運用印字率を記憶する第２記憶部と、
   １ページ印字する毎に、前記実運用印字率を前記想定印字率で除算した値を累積加算して累積印字枚数を算出する累積印字枚数算出部と、
   前記想定印刷可能枚数から前記累積印字枚数算出部で算出された累積印字枚数を減算した値を前記想定印刷可能枚数で除算してトナー残量率を算出するトナー残量率算出部と、
   前記トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、前記トナー残量率が、前記印字枚数を前記想定印刷可能枚数で除算した印字枚数比率以下の場合に、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されるまで該トナー残量率の値を該印字枚数比率に変更し、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、該トナー残量率が該印字枚数比率を越える場合に、該トナー残量率の値を該印字枚数比率に変更するトナー残量率変更部と、
   前記トナー残量率を表示部に表示する表示制御部と、を有し、
   前記実運用印字率設定部が、トナーカートリッジの交換に際し、前記実運用印字率を、前記想定印字可能枚数を前記想定印字率で乗算し、および交換前のトナーカートリッジで印字された総印字枚数で除算した値に変更する画像形成装置。
2. 前記実運用印字率設定部が、前記実運用印字率を変更可能に構成する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記想定印字率および前記実運用印字率は、予め設定された想定用紙サイズに基づいた値であり、
   前記累積印字枚数算出部は、前記想定用紙サイズと異なる用紙サイズの印字が実行された場合に、当該想定用紙サイズに対する面積比倍の枚数を印字枚数として算出する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記表示制御部は、表示部にトナー残量率をグラフで表示する請求項１から３のいずれか1項に記載の画像形成装置。
5. 前記表示制御部は、表示部にトナー残量率を数値で表示する請求項１から４のいずれか1項に記載の画像形成装置。
6. 前記表示制御部は、表示部にトナー残量率変更部で変更された変更前後のトナー残量率を表示可能にする請求項１から５のいずれか1項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置内のトナー残量率を算出し表示するためのプログラムであって、
   画像形成装置は、
   トナーカートリッジの種類に応じて想定される想定印刷可能枚数と、予め想定される想定印字率と、トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されてから印字可能な印字枚数とを記憶している第1記憶部と、
   実運用に応じた実運用印字率を設定する実運用印字率設定部と、
   実運用印字率設定部で設定された実運用印字率を記憶する第２記憶部と、を有し、
   前記実運用印字率設定部が、トナーカートリッジの交換に際し、前記実運用印字率を、前記想定印字可能枚数を前記想定印字率で乗算し、および交換前のトナーカートリッジで印字された総印字枚数で除算した値に変更する構成であり、
   画像形成装置に具備されるコンピュータに、
   １ページ印字後に、前記第２記憶部から読み出された実運用印字率を前記第１記憶部から読み出された想定印字率で除算した値を累積加算して累積印字枚数を算出する累積印字枚数算出ステップと、
   前記第１記憶部から読み出された想定印刷可能枚数から前記累積印字枚数算出ステップで算出された累積印字枚数を減算した値を該想定印刷可能枚数で除算してトナー残量率を算出するトナー残量率算出ステップと、
   前記トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出される以前であって、前記トナー残量率が、前記印字枚数を前記想定印刷可能枚数で除算した印字枚数比率以下の場合に、該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出されるまで該トナー残量率の値を該印字枚数比率に変更する第１トナー残量率変更ステップと、
   該トナー残量検出部でトナー残量が所定量以下であると検出された際に、該トナー残量率が該印字枚数比率を越える場合に、該トナー残量率の値を該印字枚数比率に変更する第２トナー残量率変更ステップと、
   前記トナー残量率を表示部に表示する表示制御ステップと、
   印字可能か否かを判断し、印字可能の場合に累積印字枚数算出ステップ、トナー残量率算出ステップ、第１トナー残量率変更ステップ、第２トナー残量率変更ステップおよび表示制御ステップを順に繰り返すループステップと、を実行させるためのプログラム。
   

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