JP2000075628A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー残量に応じた画像形成動作制御を行う
ことで無駄な制御動作をなくして効率化を図った画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 トナーが所定量分だけあるか否かを判断
し（１２）、いずれかのトナーの残量が濃度制御を必要
としない量まで減っている場合には、トナー無しの警告
を表示（１５）してスタンバイ状態へと遷移し（１
４）、この際トナーが無いため濃度制御は行わない。一
方、トナーが十分ある場合には濃度制御を行い（１
３）、スタンバイ状態へと遷移する（１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、プリンタ
や複写機などの画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像形成装置、特にフルカラ
ープリンタ等においては、経時変化のない安定した画質
を維持するために、画像濃度制御手段を用いる。

【０００３】例えば、中間転写体に実際にパッチを形成
し、その濃度を測定することにより画像形成条件にフィ
ードバックする。

【０００４】フィードバックの対象は、高圧バイアスや
光学的レベル、ハーフトーンパターンなどさまざまであ
る。

【０００５】また、現像材（トナー）の不足や、本体セ
ンサの異常などで、これらのフィードバックが収束しな
い場合には、現像部品交換や本体の修理を促すユーザイ
ンタフェースを用いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【０００７】フルカラープリンタの場合であっても、安
定画質を維持できないレベルでありながら印字を続ける
ことが多い。

【０００８】これは、利用者にとって現像部品交換にコ
ストがかかる他、環境保全の問題もあるからである。

【０００９】また、メンテナンスフリーのプリンタにお
いては特に、画質を重視する印字の際には専用に新しい
現像カートリッジを用い、印字テストや画質を重視しな
い内容の印字の場合には古い現像カートリッジを用いる
等の工夫もある。

【００１０】しかし、現状においては、これらの利用者
の意図に関わらず、常に画質重視の制御を行っている。

【００１１】これでは、上記のような利用者の利便を損
なうばかりでなく、無意味に現像材を浪費する結果とな
っていた。

【００１２】また、濃度制御の時間も余計かかるためト
ータルのレスポンスも低下していた。

【００１３】さらに、濃度制御が必要ない、または無意
味な状態であっても、現像材を消費し、印字終了までに
濃度制御の分だけ余計な時間がかかってしまっていた。

【００１４】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、トナ
ー残量に応じた画像形成動作制御を行うことで無駄な制
御動作をなくして効率化を図った画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、トナー画像を形成する画像形成手
段と、トナー残量を検出するトナー残量検出手段と、形
成する画像のトナー量を調整して画像濃度を制御する濃
度制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記ト
ナー残量検出手段による検出結果に基づいて、前記濃度
制御手段により画像濃度を制御するか否かを判断する判
断手段を設けたことを特徴とする。

【００１６】したがって、トナー残量に応じて、画像濃
度を制御するか否かを判断できるので、無駄な画像濃度
制御をなくすことができる。

【００１７】前記トナー残量検出手段が、前記濃度制御
手段による画像濃度の制御が有効に働かないレベルの残
量を検出した場合には、濃度制御を行わせないとよい。

【００１８】前記トナー残量検出手段による検出結果に
基づいて、前記濃度制御手段により画像濃度を制御する
か否かを利用者に選択させる選択手段を設けるとよい。

【００１９】前記トナー残量検出手段によるトナー残量
の検出結果が、前記濃度制御手段による画像濃度の制御
が有効に働く保証範囲にはなく、かつ該制御を有効に働
かせる可能性を有する範囲にある場合には、前記選択手
段により利用者に選択させるとよい。

【００２０】前記濃度制御手段は、試験用画像の反射濃
度に基づいて、少なくとも露光量および現像バイアスを
含んだ画像形成条件にフィードバックする制御を行うと
よい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。

【００２２】（第１の実施の形態）図１〜図３を参照し
て、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置につ
いて説明する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施の形態における
カラーレーザビームプリンタ（以後ＬＢＰと略）の濃度
制御およびトナー残量検知周りのブロック構成図であ
る。

【００２４】図１において、１はＬＢＰを制御するＣＰ
Ｕ、２は露光部、３はトナー残量検出部、４は現像バイ
アスや帯電、転写バイアスといった高圧制御部、５はド
ラム駆動部、６は定着器等その他の駆動部、７は濃度制
御のための濃度センサ、８は外部とのインタフェースで
ある。

【００２５】本実施形態において用いるＬＢＰの画像形
成プロセス（画像形成手段）については公知の技術であ
るので詳細な説明は省略し、濃度制御およびトナー残量
検知について詳しく説明する。

【００２６】本実施形態における濃度制御は、画像形成
と同じプロセスによって、濃度センサ７によって反射濃
度を読み取ることのできる面積分のベタ画像（試験用画
像）を形成して、その反射濃度を濃度センサ７によって
読み取ることで行われる。

【００２７】濃度センサ７によって読み込まれた濃度は
ＣＰＵ１によって画像形成プロセス条件（露光量や現像
バイアス等）にフィードバックされ、高圧制御部４およ
び露光部２の制御に反映される。

【００２８】ベタ画像が形成される場所は、本実施形態
においては中間転写体を用いるものとする。

【００２９】本実施形態におけるトナー残量検知は、ト
ナーの収納されている箱に、透過光を通すための窓を設
け、残トナーによって透過光が遮断される量を残量検出
部３において検出する光学的な検知方法である。

【００３０】本実施形態で用いている濃度制御（濃度制
御手段）およびトナー残量検知方法（トナー残量検出手
段）についても、画像形成プロセス同様、公知の技術で
あるので詳細は省略するが、そのぢちらもＣＰＵ１によ
って制御され、また、濃度制御とトナー残量検知は独立
に制御可能な構成となっている。

【００３１】次に、画像濃度を制御するか否かを判断す
る判断手段について説明する。

【００３２】図２は本実施形態におけるＬＢＰのイニシ
ャル処理の流れ図を示したものである。

【００３３】イニシャル処理は、ＬＢＰを外部インタフ
ェース８からの指示で画像形成を行うことのできる状態
（スタンバイ状態）にする。

【００３４】イニシャル処理は、ＬＢＰの電源オン時、
カートリッジ交換またはジャム処理後のドアクローズ
時、および、スリープ状態から復帰するウェイクアップ
時に行われる。

【００３５】イニシャル処理を開始（１０）するとま
ず、各色のトナー残量を検知する（１１）。

【００３６】そして、トナーが所定量（濃度制御を必要
としない量（あるいは、濃度制御ができない量））分だ
けあるか否かを判断する（１２）。

【００３７】いずれかのトナーの残量が濃度制御を必要
としない量まで減っている場合には、トナー無しの警告
を表示（１５）してスタンバイ状態へと遷移する（１
４）。

【００３８】この際トナーが無いため濃度制御は行わな
い。

【００３９】トナーが十分ある場合には濃度制御を行い
（１３）、スタンバイ状態へと遷移する（１４）。

【００４０】図３はトナー残量検出部４における検出結
果と、実際のトナーの残量の間の誤差を示したグラフで
ある。

【００４１】濃度制御によって画質を維持（保証）する
ことのできる限界の量が２１の示すところである。

【００４２】図のように残量検出結果と実残量の間には
誤差があるため、前述の１１における残量検出の結果が
２２のレベルよりも少ないと判断された場合には１５へ
制御を移し濃度制御は行わない。

【００４３】以上説明したとおり、濃度制御によって画
質を維持することのできる限界よりもトナー残量が少な
くなったと判断された場合には、濃度制御を行わないこ
とによって、イニシャル処理を迅速に終了させることが
可能となった。

【００４４】これにより、印字におけるスループットの
向上を実現した。

【００４５】更に、トナー残量が少ない場合に濃度制御
による余分なトナー消費を押さえることができ、より多
くの印字を行うことが可能となった。

【００４６】このように、トナー残量に応じた画像形成
動作制御を行うことで無駄な制御動作をなくして効率化
を図ることができた。

【００４７】なお、本実施形態においては、トナー残量
検出方法として光学的検知を行ったが、濃度制御とトナ
ー残量検知がＣＰＵ１によって独立に制御可能な方法で
あれば、他の検出方法であっても同様に有効である。

【００４８】濃度制御についても、本実施形態のように
中間転写体上にパッチを形成する方法以外でも、濃度制
御によって実際にトナーを消費する場合には本実施の形
態によって同じく効果がある。

【００４９】また、本実施形態においては、濃度制御の
実行基準がパワーオン、ドアクローズ、ウェイクアップ
のいずれでも行うようになっているが、例えば、ジャム
処理後は行わないなどの条件をつけた場合でも、トナー
無しによって濃度制御を行わないようにすれば同様な効
果が得られる。

【００５０】（第２の実施の形態）図４には、本発明の
第２の実施の形態が示されている。本実施の形態では、
残量トナーが所定範囲にあることを検出した場合には、
利用者に濃度制御をおこなわせるか否かを選択可能に構
成した場合を示している。

【００５１】本実施の形態の構成は、上述した第１の実
施の形態と基本的な構成が同じため、第１の実施の形態
との違いを中心に説明する。

【００５２】本実施形態においては、図１の外部インタ
フェース８を経由して利用者より、トナーがない場合に
濃度制御を行うかどうかの指示が入力される。

【００５３】すなわち、図３における２３と２２で示さ
れるレベルの間は基本的に、濃度制御を行っても画質を
保証しないが、濃度制御によって安定した画像が出力さ
れる可能性が残されている。

【００５４】そこで、本実施形態においては、利用者の
指示により、この範囲で濃度制御を行うかどうかを選択
できる構成（選択手段）となっている。

【００５５】図４は第２の実施の形態におけるイニシャ
ル処理の流れ図を示したものである。

【００５６】残量検知（３１）までは第１の実施形態と
同様である。

【００５７】この次に、図３における２２のレベルより
もトナー残量が少ない色があった場合には画質保証がで
きないとして、警告表示を行う（３５）へ処理を移す。

【００５８】そして、トナー残量が図３の２３のレベル
よりも多いかを調べる（３６）。

【００５９】トナー残量がさらにそれよりも少ない場合
には許容できないレベルであるとして、そのままスタン
バイ状態へ遷移する（３４）。

【００６０】ここでトナー残量が２２と２３の間の場合
には、安定した画質の可能性も残されているので、（３
７）へ処理を移す。

【００６１】なお、複数の色についてトナー無し状態と
なっている場合には一色でも２３のレベルよりトナーが
少なくなっているものが有る場合には許容できないレベ
ルであるとする。

【００６２】（３７）では、利用者より外部インタフェ
ース８を通じて、濃度制御を行う指示があるかどうかを
調べる。

【００６３】利用者が（許容できるトナー無しの状態
で）濃度制御を行うという指示をしている場合には（３
３）へ処理を移し、濃度制御を行う。

【００６４】そうでない場合にはスタンバイ状態とす
る。

【００６５】以上説明したとおり、利用者の指示によっ
て許容できる範囲で濃度制御を行うかどうかを選択でき
るようにすることで、さらに、安定した画像を出力でき
る可能性を増やした。

【００６６】これにより、安定した画質を要求する利用
者と、長いトナー寿命を要求する利用者の混在した中で
のユーザビリティを向上させることができた。

【００６７】なお、本実施形態においては許容範囲とし
て図３に示す範囲を設定したが、図３で２３の示すレベ
ルで制限せずに０％まで許容することにすれば、（完全
ではないが）できる限り安定した画像を最後まで維持す
ることも可能である。

【００６８】（第３の実施の形態）図５には、本発明の
第３の実施の形態が示されている。本実施の形態では、
第１の実施の形態で説明した濃度制御及びトナー残量検
知の基本的な構成が異なる場合について適用する場合の
構成を示している。

【００６９】本実施の形態の構成は、上述した第１の実
施の形態と基本的な構成が同じため、第１の実施の形態
との違いを中心に説明する。

【００７０】本実施形態においては、濃度制御に先立っ
て独立にトナー残量検知を行える構成となっておらず、
画像形成、つまり、濃度制御または印字動作を行わなく
てはトナー残量検知を行うことができない。

【００７１】これは、画像形成を行うことでトナーの収
容されている箱の内部を撹拌する構成となっているから
である。

【００７２】本実施の形態では、このような構成に本発
明を適用する場合の形態を示す。

【００７３】なお、本実施形態におけるトナー残量検知
手段は公知の技術であるので詳細な説明は省略するが、
このトナー残量検知手段の特徴は、濃度制御と独立に行
うことができないことである。

【００７４】図５は第３の実施の形態における濃度制御
とトナー残量検知に関する処理の流れを示す流れ図であ
る。

【００７５】ＬＢＰの電源を入れると、処理は（４０）
から始まる。

【００７６】なお、図５においてはＩ／Ｏの初期化など
濃度制御とトナー残量検知の関係に関係ない処理は省略
してある。

【００７７】そして、トナー残量に関する状態を記憶す
るフラグＦをfalse に設定（４１）し、（４５）へ処理
を移す。

【００７８】ＬＢＰのドアが閉じられたときやウェイク
アップの場合には処理は（４２）から始まる。

【００７９】そして、まず（４２）から始まる処理の前
にトナーカートリッジ交換の作業が行われた（トナー補
充された）形跡があるかをチェックする（４３）。

【００８０】トナーカートリッジ交換の形跡検出手段は
公知の技術を用いるものとし、本実施形態における詳細
な説明は省略する。

【００８１】トナーが補充された可能性がある場合には
（４４）でフラグＦをリセットする。

【００８２】トナー補充の可能性がない場合にはフラグ
Ｆはそのままにしておく（（４５）へ移る）。

【００８３】（４５）からの処理は電源オン時、ドアク
ローズ時、ウェイクアップ時とも共通である。

【００８４】フラグＦをチェックし、Ｆがtrueならば、
濃度制御を行ってはいけないレベルのトナー無しを検出
したものとして、トナー無し警告を出して（４６）、濃
度制御（４７）をスキップして、スタンバイ状態（５
０）に移る。

【００８５】Ｆがfalse の場合には濃度制御を行い、同
時にトナー無しも検査する（４７）。

【００８６】ここでトナー無しを検出した場合にはフラ
グＦをtrueに設定する（４９）。

【００８７】スタンバイ状態（５０）で、画像形成を開
始すると（５１）、同時にトナー残量検知も行い、トナ
ー無しを検出した場合にはフラグＦをtrueに設定する
（５３）。

【００８８】なお、図５においては画像形成中のトナー
無し検出におけるトナー無し警告出力は省略している。

【００８９】以上説明したように、画像形成に伴ってト
ナー無しを検出する場合でも、トナー無し情報を記憶
し、濃度制御を行わないようにすることで画像形成の速
度向上と余分なトナー消費を押さえることが可能となっ
た。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、トナー
残量に応じて、画像濃度を制御するか否かを判断できる
ので、無駄な画像濃度制御をなくすことができ、余分な
トナーの消費を抑制し、かつ、処理速度を向上させるこ
とができ、効率化を図ることができる。

【００９１】トナー残量検出手段が、濃度制御手段によ
る画像濃度の制御が有効に働かないレベルの残量を検出
した場合には、濃度制御を行わせないようにすること
で、無駄な画像濃度制御をなくすことができる。

【００９２】選択手段を設ければ、利用者の意向に沿っ
た対応が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の濃度
制御およびトナー残量検知周りのブロック構成図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るイニシャル処
理の流れ図である。

【図３】トナー残量検出部における検出結果と、実際の
トナーの残量の関係を示したグラフ図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るイニシャル処
理の流れ図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るイニシャル処
理の流れ図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 露光部 ３ トナー残量検出部 ４ 高圧制御部 ５ ドラム駆動部 ６ その他の駆動部 ７ 濃度センサ ８ インタフェース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー画像を形成する画像形成手段と、 トナー残量を検出するトナー残量検出手段と、 形成する画像のトナー量を調整して画像濃度を制御する
   濃度制御手段と、を備えた画像形成装置において、 前記トナー残量検出手段による検出結果に基づいて、前
   記濃度制御手段により画像濃度を制御するか否かを判断
   する判断手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記トナー残量検出手段が、前記濃度制御
   手段による画像濃度の制御が有効に働かないレベルの残
   量を検出した場合には、濃度制御を行わせないことを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記トナー残量検出手段による検出結果に
   基づいて、前記濃度制御手段により画像濃度を制御する
   か否かを利用者に選択させる選択手段を設けたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記トナー残量検出手段によるトナー残量
   の検出結果が、前記濃度制御手段による画像濃度の制御
   が有効に働く保証範囲にはなく、かつ該制御を有効に働
   かせる可能性を有する範囲にある場合には、前記選択手
   段により利用者に選択させることを特徴とする請求項３
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】前記濃度制御手段は、試験用画像の反射濃
   度に基づいて、少なくとも露光量および現像バイアスを
   含んだ画像形成条件にフィードバックする制御を行うこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画
   像形成装置。