JP2006301328A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナーの残量を検知する残量検知手段と、トナーの残量を記憶するメモリータブ１２と、トナーの残量に応じて本来のカラー画像を形成するために出力指定された色のトナーを他の色のトナーで代替又は他の色のトナーと混合して画像を形成する制御手段とを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、カラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置に関し、特に特定色のトナーが無くなっても印刷動作を継続できる画像形成装置に関する。

色のついたトナーによってカラー画像を形成する従来の画像形成装置では、印刷するものによっては特定色のトナーが他の色のトナーに比べて短期間で無くなってしまうことがあり、たとえ他の色のトナーが十分に残っていても、次のトナーが届くまで作業を中断しなくてはならなかった。この問題に対して、可変した墨成分の度合いに従いつつ墨成分を含む複数の色成分からなる新たなカラー画像信号を生成して画像形成の継続動作を可能とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２０１９０３公報

しかしながら、上述の従来技術では、墨成分を実現するためのトナーがなくなってしまうと、やはり、次のトナーが届くまでの作業の中断を避けることはできない。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、出力指定された色でトナーによってカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記トナーの残量を色別に検知する残量検知手段と、該残量検知手段により検知された各トナーの残量に応じて、本来のカラー画像を形成するために出力指定された色のトナーを他の色のトナーで代替し、又は他の色のトナーと混合して画像を形成する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項２は、請求項１記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記残量検知手段により検知したいずれかのトナーの残量が所定量以下になったときは、他のトナーの残量を参照してトナーの代替又は混合を行うことを特徴とする。
また、請求項３は、請求項２記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記出力指定された各色のトナーの予想使用量を比較すると共に各色のトナーの残量を比較し、使用するトナーの量が多くかつ残量が少ないトナーと、使用するトナーの量が少なくかつ残量が多いトナーがあるときは、前記残量が少ないトナーと、前記残量が多いトナーとの代替又は混合を行うことを特徴とする。
また、請求項４は、請求項２記載の画像形成装置において、前記制御手段は、トナーの残量が所定量以下になったときは、予め設定しておいた色を形成するようにトナーの代替又は混合を行うことを特徴とする。
また、請求項５は、請求項１記載の画像形成装置において、トナーの残量の変化を記録する記憶手段を設け、前記残量検知手段がいずれかのトナーを使い切ったことを検知したときは、全ての色のトナーの残量を前記記憶手段へ記録し、前記制御手段は前記記憶手段へ記録した情報に基づいて以降のトナー使用量を予測し、使用量が多いと予測された色のトナーの使用量を抑えるように代替又は混合を行うことを特徴とする。
また、請求項６は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、制御開始トリガーとなる前記トナーの残量や前記代替又は混合による制御の入／切を設定するための残量指定手段を設けたことを特徴とする。
また、請求項７は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記代替又は前記混合による制御の方法を設定するための制御方式指定手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、トナーの使用量を制御することにより、使用量が多いトナーの交換サイクルを長くすることができるので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる。
また、現在のトナー使用状況を確認しながらトナー残量制御を行うことで、ユーザが始めてトナーを使用するような、過去の使用履歴が使えない場合などに有効な制御方法を実現することができる。また、現在のトナー残量を随時参照することにより、過去の使用履歴を用いて予測した残トナーの使用状況に補正をかけることができ、細かな残トナー制御を行うことができる。
また、過去のトナー使用履歴を用いた場合は、ユーザの各色に対するトナー使用状況及びその傾向を把握でき、トナー制御を行う為の指針とすることができる。
また、トナー制御のトリガーとなるトナー残量やトナー残量制御の入／切をユーザに任意に設定させることにより、ユーザがトナー制御を行いたいタイミングや方法を任意に設定することができるので、制御方法の選択肢が広がる。
また、トナー制御の方法やタイミングをユーザが設定できるようにすることで、用途に合った残トナー制御を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１にプロセスカートリッジ１０の例として４連ドラムのタンデム作像方式を採用した感光体周りとそのユニットを示す。各感光体ユニット１、２、３、４は、後述の感光体、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段を一体に結合した構成になっている。
各感光体ユニット１、２、３、４は各々のストッパーを解除することにより交換できる構成にもなっている。用紙搬送順に右下から、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の順に配置されている。なお、各感光体ユニット１、２、３、４は各色により非互換となっており色間の入れ替えは出来ない構成になっている。
転写ユニット５は、各感光体ユニット１、２、３、４のすべての感光体に当接可能なようにレイアウトされており、用紙を右下から搬送しながら、感光体上の画像を用紙に転写する。また、転写ユニット５は解除レバー（図示せず）を倒すことにより、手前に引き出すことができる構成になっている。転写ユニット５の脱着は交換時などに行う。
図２は感光体６、帯電手段７、現像手段９、及びクリーニング手段１１を一体に結合した感光体ユニット１〜４の詳細図である。これが本画像形成装置本体に対して着脱可能な構成になっている。トナーカートリッジ２７０はトナー残量を測定できる残量検知手段を内蔵している。残量検知手段によって検知されたトナー残量は、トナー残量を記憶する記憶手段としてのメモリータブ１２に保存され、トナー残量制御時にその情報が呼び出され使用される。
このように構成された本画像形成装置では、本来のカラー画像を形成するために出力指定された色のトナーを他の色のトナーで代替し、又は他の色のトナーと混合して画像を形成する制御手段を設けることで各色のトナーの消費量を制御している。具体的には、出力画像データを感光体へ書き込む際に、色成分の変更（例えばMをYにする）、あるいは画素値の変更（例えば１２２を５０にする）等を行うことで各色のトナーの消費量を制御する。
この制御の詳細について以下に説明する。

本発明の第１の実施形態では、いずれかのトナーの残量が一定量以下になったとき、他のトナーの残量を参照して随時代替又は混合を行うものであり、具体的には、本来のカラー画像を形成するために出力指定されたトナーの各色の使用量を比較すると共に、トナーの各色の残量を比較し、使用量が多く、かつ残量が少ないトナーと、使用量が少なく、かつ残量が多いトナーがあるときは、残量が少ないトナーの使用量と残量が多いトナーの使用量を入れ替えて上述の代替又は混合による制御を行う。
トナー残量割合が例えば図３で示された量であり、この時の色変換方法を図４のトナー残量制御フローで行うとする。図４において、まず、ステップＳ１でトナー残量の多いカラーから順にカラー１〜カラー３の番号を振る。図３の場合では、Ｃ：カラー１、Ｍ：カラー３、Ｙ：カラー２となる（この例では、Ｋは考えないものとする）。次に、ステップＳ２で出力指定されたＣＭＹＫの使用量のカラー割合を割合の多い順にそれぞれ割合１〜割合３まで順番をふる。
ＣＭＹＫの使用量を示す値としてＣＭＹＫ（１２８、５０、２０、０）が指定されたとすると、割合１：C（１２８）、割合２：M（５０）、割合３：Y（２０）となる。こうして決定したカラー番号と割合番号を対応させると図５のようになり（ステップＳ３）、ＭとＹのＣＭＹＫ値を変換したＣＭＹＫ（１２８、２０、５０、０）を用いて出力することになる（ステップＳ４）。
したがって、使用量が多いトナーの交換サイクルを長くすることができるので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる。実施例１では、出力するまで変換後の色がどのようになるか分からないが、指定された色の割合自体は変化させないため、色の諧調をそのまま保持することができる。

本発明の第２の実施形態では、いずれかのトナーの残量が一定量以下になったとき、他のトナーの残量を参照して随時代替又は混合を行う。具体的には、トナーの残量が少なくなったときに、予め設定しておいた色を形成するようにトナーを用いて代替又は混合を行う。図６のようにトナー残量制御後の色とそのＣＭＹＫの使用量を示す値を予め設定しておく。ユーザはこの色を変更できるものとする。まず、ユーザはこのトナー残量制御後の色を設定する。このとき、図６のトナー残量に対する不等式、等式を守るようにする。すなわち、各式に当てはまる場合に、設定されている各色を形成することになる。
次に、トナー残量からトナー残量制御後の色としてどれを使うかに対して使用するカラーの優先順位をつける。優先順位付けの条件としてトナー残量の少ないトナーは使用しない、トナー残量の多いトナーから使用するという条件で番号をつけることとする。例としてトナー残量が図３のとき、図６に対して優先順位をつけたのが図７である。出力指定されたＣＭＹＫの使用量を示す値を色ごとに優先順位の高いものから順に変換する。色には幅をもたせることにより、似た色に対して別の色を当てないように注意する。
したがって、使用量が多いトナーの交換サイクルを長くすることができるので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる。実施例２では、諧調に対応できないが、予め設定した色に変換するため、変換後の色におかしな色を当てるということがない。

本発明の第３の実施形態では、トナーを使い切った後も同じような傾向でトナーが使用されると考え、本発明の第１の実施形態のカラー番号や本発明の第２の実施形態の優先順位を今までの履歴を参考に設定するという残量制御方法である。この例も、本来のカラー画像を形成するために出力指定された色のトナーを他の色のトナーで代替し、又は他の色のトナーと混合して画像を形成することで各色のトナーの消費量を制御することで、使用量が多いトナーの交換サイクルを長くすることができるので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる。
また、過去のトナー使用履歴を用いることによりユーザの各色に対するトナー使用状況及びその傾向を把握でき、トナー制御を行う為の指針とすることができる。
ここで、本発明の第１〜３の実施形態におけるトナー残量の設定、制御の入／切の設定、制御のタイミングと方法について説明する。ユーザはトナー残量がどれくらいになった時に本画像形成装置のトナー残量制御を行うかを設定する。この残量指定手段としては画面を見ながらタッチパネルやボタンなどによって設定することが望ましい。また、残トナーの割合を図３のように視覚的に表示できる方が望ましい。ユーザは例えば一つのトナー残量が２０％以下になったときトナー制御を行うというように決めることができる。また、本画像形成装置では、トナー残量割合を見てユーザはトナー残量制御を行うかどうかを決定できるようになっている。
このように、トナー制御のトリガーとなるトナー残量やトナー残量制御の入／切をユーザに任意に設定させることにより、ユーザがトナー制御を行いたいタイミングや方法を任意に設定することができるので、制御方法の選択肢が広がる。
また、本発明の第１〜３の実施形態では、代替又は混合による制御のタイミングと方法は任意に設定できる。この場合、ユーザがトナー制御方式（本発明の第１〜３の実施形態）を入力する。この制御方式指定手段は、タッチパネルやボタンでの入力が好ましく、トナー制御の方法も予め決められた範囲から選択するようなインタフェースにするのが望ましい。これにより、トナー制御の方法やタイミングをユーザが設定できるようにすることで、用途に合った残トナー制御を行うことが可能となる。
以上の通り、本発明によればトナーの使用量を制御することにより、使用量が多いトナーの交換サイクルを長くすることができるので、カラー画像形成動作において特定色のトナーが無くなっても画像形成動作を継続することができる。

また、現在のトナー使用状況を確認しながらトナー残量制御を行うことで、ユーザが始めてトナーを使用するような、過去の使用履歴が使えない場合などに有効な制御方法を実現することができる。また、現在のトナー残量を随時参照することにより、過去の使用履歴を用いて予測した残トナーの使用状況に補正をかけることができ、細かな残トナー制御を行うことができる。
また、過去のトナー使用履歴を用いた場合は、ユーザの各色に対するトナー使用状況及びその傾向を把握でき、トナー制御を行う為の指針とすることができる。
また、トナー制御のトリガーとなるトナー残量やトナー残量制御の入／切をユーザに任意に設定させることにより、ユーザがトナー制御を行いたいタイミングや方法を任意に設定することができるので、制御方法の選択肢が広がる。
また、トナー制御の方法やタイミングをユーザが設定できるようにすることで、用途に合った残トナー制御を行うことが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態である画像形成装置の感光体周りとそのユニットを示す断面図である。 感光体ユニット１〜４の詳細断面図である。 トナー残量割合の例を示す説明図である。 画像形成装置のトナー残量制御における動作を示すフローチャートである。 図４のトナー残量制御実施結果を表で示す図である。 トナー残量とそれに対するトナー残量制御後の色を表で示す図である。 トナー残量の割合が図３の場合の優先順位を表で示す図である。

符号の説明

１、２、３、４ 感光体ユニット、５ 転写ユニット、６ 感光体、７ 帯電手段、９ 現像手段、１０ プロセスカートリッジ、１１ クリーニング手段、１２ メモリータブ、２７０ トナーカートリッジ

Claims (7)

1. 出力指定された色でトナーによってカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記トナーの残量を色別に検知する残量検知手段と、
   該残量検知手段により検知された各トナーの残量に応じて、本来のカラー画像を形成するために出力指定された色のトナーを他の色のトナーで代替し、又は他の色のトナーと混合して画像を形成する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記残量検知手段により検知したいずれかのトナーの残量が所定量以下になったときは、他のトナーの残量を参照してトナーの代替又は混合を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記出力指定された各色のトナーの予想使用量を比較すると共に各色のトナーの残量を比較し、使用するトナーの量が多くかつ残量が少ないトナーと、使用するトナーの量が少なくかつ残量が多いトナーがあるときは、前記残量が少ないトナーと、前記残量が多いトナーとの代替又は混合を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、トナーの残量が所定量以下になったときは、予め設定しておいた色を形成するようにトナーの代替又は混合を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 請求項１記載の画像形成装置において、トナーの残量の変化を記録する記憶手段を設け、前記残量検知手段がいずれかのトナーを使い切ったことを検知したときは、全ての色のトナーの残量を前記記憶手段へ記録し、前記制御手段は前記記憶手段へ記録した情報に基づいて以降のトナー使用量を予測し、使用量が多いと予測された色のトナーの使用量を抑えるように代替又は混合を行うことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、制御開始トリガーとなる前記トナーの残量や前記代替又は混合による制御の入／切を設定するための残量指定手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記代替又は前記混合による制御の方法を設定するための制御方式指定手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

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