特許 6180391 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180391

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20170807BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 384

   G03G21/00 396

   G03G15/08

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-197556(P2014-197556)

(22)【出願日】2014年9月26日

(65)【公開番号】特開2016-70995(P2016-70995A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2016年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114971

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修

(72)【発明者】

【氏名】彦阪 有儀

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２５８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３５２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２１９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１６０４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４７７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０９５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５３６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２１９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０７１２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリントモードを、通常プリントモードおよび前記通常プリントモードよりトナー使用量の少ないエコプリントモードのいずれかに設定するプリントモード設定部と、
所定印刷枚数における平均印字率または１枚あたりの平均トナー消費量を特定する平均印字量特定部と、
所定の基準値と特定された前記平均印字率または前記平均トナー消費量との比率に基づき前記エコプリントモードにおける印字率パラメーターの値を低くするパラメーター設定部と、
前記エコプリントモードにおいて前記印字率パラメーターを印刷画像の階調値に乗じて前記印刷画像の印字率を低下させる画像処理部と、
を備え、
前記プリントモード設定部は、前記平均印字量特定部により特定された平均印字率または前記平均トナー消費量が前記基準値より大きい場合、前記プリントモードを前記通常プリントモードから前記エコプリントモードに強制的に設定し、前記エコプリントモードを設定した後の印刷枚数が所定値以上となった場合に前記平均印字量特定部により特定された平均印字率または平均トナー消費量が前記基準値以下であるときには、前記プリントモードを前記エコプリントモードから前記通常プリントモードへ戻すこと、
を特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記パラメーター設定部は、前記基準値と前記平均印字率または前記平均トナー消費量との比率を前記印字率パラメーターの値にただちに変更する第１モード、および前記基準値と前記平均印字率または前記平均トナー消費量との比率を段階的に変更して前記印字率パラメーターの値にする第２モードのうちの１つを、設定データに基づいて選択可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プリンター、複合機などといった電子写真方式の画像形成装置は、トナーカートリッジからトナーを取り出して画像を形成する。

【0003】

ある画像形成装置は、トナーコンテナーの残量をトナー残量検知センサーで検知し、トナーのニアエンドを検知したらトナーコンテナー交換を促すメッセージを表示部に表示し、トナーコンテナーの交換が行われない場合はエコプリントモードに自動的に切り替えている（例えば特許文献１参照）。

【0004】

別の画像形成装置は、トナー残量が所定のレベルに達すると、エコプリントモードへの移行を行っている（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−３１９７８９号公報

【特許文献2】特開２００５−２０８３３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

通常、プリンターなどの画像形成装置では、トナーコンテナーあたりの印刷可能枚数が仕様で規定されている。そのため、ユーザーは、１つのトナーコンテナーで、その印刷可能枚数の印刷が可能であると認識しており、その印刷可能枚数より少ない印刷枚数でトナーコンテナーの交換が必要になると不満を持つことがある。

【0007】

しかしながら、上述の技術では、トナーコンテナーの使用末期に交換時期を多少引き延ばすことはできるものの、トナーコンテナーあたりの印刷可能枚数がバラついてしまい好ましくない。

【0008】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、トナーコンテナーあたりの印刷可能枚数のバラつきが少ない画像形成装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る画像形成装置は、プリントモードを、通常プリントモードおよび前記通常プリントモードよりトナー使用量の少ないエコプリントモードのいずれかに設定するプリントモード設定部と、所定印刷枚数における平均印字率または１枚あたりの平均トナー消費量を特定する平均印字量特定部と、所定の基準値と特定された前記平均印字率または前記平均トナー消費量との比率に基づき前記エコプリントモードにおける印字率パラメーターの値を低くするパラメーター設定部と、前記エコプリントモードにおいて前記印字率パラメーターを印刷画像の階調値に乗じて前記印刷画像の印字率を低下させる画像処理部とを備える。そして、前記プリントモード設定部は、前記平均印字量特定部により特定された平均印字率または前記平均トナー消費量が前記基準値より大きい場合、前記プリントモードを前記通常プリントモードから前記エコプリントモードに強制的に設定し、前記エコプリントモードを設定した後の印刷枚数が所定値以上となった場合に前記平均印字量特定部により特定された平均印字率または平均トナー消費量が前記基準値以下であるときには、前記プリントモードを前記エコプリントモードから前記通常プリントモードへ戻す。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、トナーコンテナーあたりの印刷可能枚数のバラつきが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。

【図3】図３は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

【0014】

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアモルファスシリコン製である。

【0015】

露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。

【0016】

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

【0017】

現像ユニット３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーカートリッジと、トナーカートリッジ内のトナーホッパーから搬送されてくるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ付着させる現像器とを有し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、図示せぬモーターなどの駆動装置によって動作するトナー搬送部によって、トナーホッパーから現像器へ搬送される。

【0018】

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

【0019】

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

【0020】

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

【0021】

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後やキャリブレーション後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

【0022】

センサー８は、中間転写ベルト４に光線を照射し、中間転写ベルト４の表面またはその表面上のトナーパターンからの反射光を検出する。例えば、センサー８は、トナー階調のキャリブレーションの際に、中間転写ベルト４の所定の領域（キャリブレーション用のトナーパッチが転写される領域）に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。なお、トナー階調のキャリブレーションとは、ゼロ濃度からベタ濃度までの複数レベルのトナー濃度に対応するトナーパッチを使用して、それぞれ基準濃度となるようにその複数レベルのトナー濃度を調整するキャリブレーションである。

【0023】

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図２に示すように、この画像形成装置は、通信装置１１と、演算処理装置１２と、印刷装置１３と、記憶装置１４とを備える。

【0024】

通信装置１１は、ネットワークや周辺機器インターフェースを介してホスト装置に接続可能であって、所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。

【0025】

また、演算処理装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するコンピューターであり、図示せぬ記憶装置、ＲＯＭなどからＲＡＭへプログラムをロードし、そのプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種処理部を実現する。

【0026】

また、印刷装置１３は、図１に示すような機械的構成で原稿画像を印刷する内部デバイスである。

【0027】

また、記憶装置１４は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であって、設定データなどを格納している。

【0028】

なお、この実施の形態では、この画像形成装置を使用する際にユーザーＩＤに基づくログインが要求され、図示せぬ操作パネルなどへのログイン操作（ユーザーＩＤの入力など）に基づきログインを許可されたユーザーがこの画像形成装置を利用可能となる。そして、この実施の形態では、そのようにログインしたユーザーごとに（つまり、登録ユーザーごとに）、以下のように、プリントモードの切り替えや印字率の調整が行われる。

【0029】

画像形成装置の起動後に、各種プログラムが演算処理装置１２により適宜実行される。この実施の形態では、演算処理装置１２により、図示せぬオペレーティングシステム、通信処理部２１、印刷要求処理部２２、画像処理部２３、コントローラー２４、平均印字率特定部２５、パラメーター設定部２６、プリントモード設定部２７などの処理部が実現される。

【0030】

通信処理部２１は、通信装置１１を制御してホスト装置などとデータ通信を実行する処理部である。例えば、通信処理部２１は、ホスト装置から印刷要求としての原稿データを受信する。

【0031】

また、印刷要求処理部２２は、操作パネルに対するユーザー操作に基づく印刷要求やホスト装置から供給される印刷要求を受け付け、その要求に応じたプリントジョブを実行させる。例えば、ホスト装置から、ＰＤＬ（Page Description Language）、ＰＤＦ（Portable Document Format）などの所定のデータ形式の原稿データが印刷要求として受信されると、印刷要求処理部２２は、その原稿データから画像データを生成する。この画像データは、ビットマップデータであり、ホスト装置からビットマップデータの原稿データが受信されると、印刷要求処理部２２は、その原稿データをそのまま画像データとする。

【0032】

また、画像処理部２３は、その画像データに対して所定の画像処理（色変換、スクリーン処理など）を実行し、印刷データ（例えば色ごとに２値化された印刷画像データ）を生成する。

【0033】

また、コントローラー２４は、印刷装置１３などの内部デバイスを監視および制御する処理部である。コントローラー２４は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび１次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置２ａ〜２ｄを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと現像ユニット３ａ〜３ｄとの間にそれぞれ印加され、１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。特に、コントローラー２４は、上述のトナー搬送部を動作させる駆動装置を制御し、現像ユニット３ａ〜３ｄにおけるトナー搬送を制御している。

【0034】

平均印字率特定部２５は、スクリーン処理前の画像データまたはスクリーン処理後の画像データに基づいて、所定印刷枚数（例えば１０００枚）における平均印字率を特定する。なお、この実施の形態では、モノクロ印刷の場合を想定しているが、カラー印刷の場合、ＣＭＹＫ全体について平均印字率を特定し、ＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）のそれぞれの平均印字率のうちの最大のものに基づいて後述のエコ率を特定し、特定したエコ率をＣＭＹＫに共通に適用すればよい。

【0035】

パラメーター設定部２６は、所定の基準値と特定された平均印字率との比率に基づきエコプリントモードにおける印字率パラメーター（以下、エコ率ともいう）の値を低くする。なお、画像処理部２３は、エコプリントモードにおいて、パラメーター設定部２６により設定された印字率パラメーターを印刷画像の階調値に乗じて、印刷画像の印字率を低下させる。

【0036】

例えば、上述の基準値は、平均印字率の場合、１つのトナーコンテナーあたりの標準印刷可能枚数の計算時に使用される値（例えば５％）とされる。

【0037】

例えば、基準値が５％であり、特定された平均印字率が６％である場合、エコ率は、８３．３％（＝５／６×１００％）となる。

【0038】

例えばエコ率が８３．３％である場合、エコプリントモードにおいて、画像処理部２３は、例えば２５６階調の印刷画像（スクリーン処理前の値）における画素値が２５５である画素については、その画素の値を、画素値２５５にエコ率８３．３％を乗じた値２１２へ変更する。

【0039】

プリントモード設定部２７は、プリントジョブ実行時のプリントモードを、通常プリントモード（つまり、トナー消費量を削減しないモード）、および通常プリントモードよりトナー使用量の少ないエコプリントモードのいずれかに設定する。

【0040】

また、この実施の形態では、パラメーター設定部２６は、上述の基準値と上述の平均印字率との比率を印字率パラメーターの値にただちに変更する第１モード、上述の基準値と上述の平均印字率との比率を段階的に変更して印字率パラメーターの値にする第２モード、および印字率パラメーターの変更を許可しない第３モードのうちの１つを、記憶装置１４に格納された設定データに基づいて選択可能である。なお、この設定データは、ユーザー操作などによって設定される。

【0041】

また、この実施の形態では、プリントモード設定部２７は、平均印字率特定部２５により特定された平均印字率が上述の基準値より大きい場合、プリントモードを通常プリントモードからエコプリントモードに強制的に設定し、エコプリントモードを設定した後の印刷枚数が所定値以上となった場合に平均印字率特定部２５により特定された平均印字率が上述の基準値以下であるときには、プリントモードをエコプリントモードから通常プリントモードへ戻す。

【0042】

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図３は、図１に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

【0043】

プリントジョブが完了するたびに（ステップＳ１）、平均印字率特定部２５は、直近の所定印刷枚数における平均印字率を特定し（ステップＳ２）、特定された平均印字率が所定の基準値より大きい場合（ステップＳ３）、パラメーター設定部２６は、所定の基準値と特定された平均印字率との比率に基づきエコ率の値を低くし（ステップＳ４）、プリントモード設定部２７は、プリントジョブ実行時のプリントモードを、エコプリントモードに強制的に設定する（ステップＳ５）。

【0044】

なお、ステップＳ５においてエコプリントモードが強制的に設定される前は、ユーザーは、手動にて、プリントモードを通常プリントモードにもエコプリントモードにも設定可能であるが、ステップＳ５においてエコプリントモードに強制的に設定された後は、後述のステップＳ８でプリントモードが通常プリントモードに戻されるか、トナーコンテナーが交換されるまで、ユーザーは、手動にて、プリントモードを通常プリントモードに戻すことは禁止される。

【0045】

また、ステップＳ５においてエコプリントモードが強制的に設定されたとき、エコプリントモードが強制的に設定された旨、および、このエコプリントモードにより得られる環境面や経済面での効果（設定されたエコ率での印刷枚数１０００枚あたりのＣＯ２削減量、印刷可能枚数の増加量など）が、ユーザーに通知される。なお、その通知は、当該画像形成装置の図示せぬ操作パネルに表示されるようにしてもよいし、印刷要求を当該画像形成装置へ送信したホスト装置（ドライバー）へ送信し、そのホスト装置（ドライバー）で表示されるようにしてもよいし、ユーザーへ電子メールで送信してもよい。

【0046】

強制的にエコプリントモードが設定される場合、パラメーター設定部２６は、設定データを参照し、設定データにおいて設定されているモード（エコ率を変更するモード）を特定し、第１モードまたは第２モードが設定されている場合、モードに応じてエコ率を計算する。第２モードの場合、１００％（つまり、通常プリントモードでのエコ率）から、基準値と平均印字率との比率まで、所定の段数で、所定の印刷枚数ごとに段階的にエコ率が減少される。例えば、第２モードの場合、基準値と平均印字率との比が８０％である場合、エコ率が最初に９０％とされ、その後、８０％とされる。なお、エコ率を減少させる段階数は、これに限定されず、例えば１％ずつ減少させるようにしてもよい。

【0047】

また、設定データに第３モードが設定されている場合、強制的なエコプリントモードの設定は行われず、エコプリントモードへの移行（つまり、ユーザーによる設定データの変更）を推奨する通知が、ユーザーに送信される。

【0048】

上述したように強制的にエコプリントモードが設定されると、次回以降のプリントジョブは、エコプリントモードで実行され、画像処理部２３は、パラメーター設定部２６により設定されたエコ率を印刷画像の階調値に乗じて印刷画像の印字率を低下させる。

【0049】

なお、エコ率の変更は、プリントジョブの完了後に行われる。つまり、実行中のプリントジョブについて、ジョブ完了前にエコ率の変更は行われない。

【0050】

一方、ステップＳ３において平均印字率が基準値より大きくない場合、プリントモード設定部２７は、強制的にエコプリントモードが設定されており、かつ、強制的にエコプリントモードが設定された後の印刷枚数が所定値以上となっているか否かを判定する（ステップＳ６，Ｓ７）。なお、印刷枚数は、コントローラー２４などによってカウントされる。

【0051】

強制的にエコプリントモードが設定されており、かつ、強制的にエコプリントモードが設定された後の印刷枚数が所定値以上となっている場合、プリントモード設定部２７は、強制的なエコプリントモードを解除し、プリントモードを通常プリントモードに戻す（ステップＳ８）。

【0052】

以上のように、上記実施の形態によれば、プリントモード設定部２７は、プリントモードを、通常プリントモードおよびエコプリントモードのいずれかに設定する。平均印字率特定部２５は、所定印刷枚数における平均印字率を特定する。パラメーター設定部２６は、所定の基準値と特定された平均印字率との比率に基づきエコプリントモードにおける印字率パラメーターの値を低くする。画像処理部２３は、エコプリントモードにおいて印字率パラメーターを印刷画像の階調値に乗じて印刷画像の印字率を低下させる。

【0053】

これにより、基準印字率に比べ平均印字率が高い場合ほど、エコ率が小さくなるため、トナーコンテナーあたりの印刷可能枚数のバラつきが少なくなる。

【0054】

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【0055】

例えば、上記実施の形態において、平均印字率特定部２５は、ユーザーグループごとに所定印刷枚数における平均印字率を特定し、パラメーター設定部２６は、ユーザーグループごとに、上述の基準値と上述の平均印字率との比率に基づきエコプリントモードにおける印字率パラメーターの値を低くするようにしてもよい。また、その場合、ユーザーグループに応じて、エコ率の減少幅を少なくしたり、エコ率の下限値を設けるようにしてもよい。なお、各登録ユーザーの属性情報（ユーザーＩＤ、パスワード、所属するユーザーグループのグループＩＤなど）がユーザーデータとして管理されており、その属性情報に基づいてユーザーグループごとの平均印字率が特定される。

【0056】

また、上記実施の形態において、平均印字率特定部２５は、所定の複数のユーザーグループについて一括して所定印刷枚数における平均印字率を特定し、パラメーター設定部２６は、その所定の複数のユーザーグループについて一括して、上述の基準値と上述の平均印字率との比率に基づきエコプリントモードにおける印字率パラメーターの値を低くするようにしてもよい。なお、一括して取り扱わられる複数のグループを示すグループデータが予め設けられ、そのグループデータに基づいて、一括して取り扱わられる複数のグループが特定される。

【0057】

また、上記実施の形態において、強制的にエコプリントモードが設定された後、所定の印刷枚数の時点で平均印字率が所定の範囲内に入っていない場合には、ユーザーに通知を行うようにしてもよい。

【0058】

また、上記実施の形態では、１枚あたりの平均印字量を示す量として平均印字率を使用しているが、平均印字率の代わりに、１枚あたりの平均トナー消費量を使用してもよい。なお、１枚あたりの平均トナー消費量は、平均印字率などに基づいて算出可能である。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明は、例えば、プリンター、複合機などの画像形成装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0060】

２３ 画像処理部
２５ 平均印字率特定部（平均印字量特定部の一例）
２６ パラメーター設定部
２７ プリントモード設定部

【図1】

【図2】

【図3】