【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば複数のカラートナーやカラーインクを使いながら印刷する印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー印刷可能な電子写真印刷方式のページプリンタやインクジェットプリンタでは、トナーやインクが無くなるとその都度カートリッジを介してトナーやインクを補充・交換している。
【０００３】
たとえば、カラーページプリンタには、ＹＭＣＫ各色のトナーをそれぞれ色別のトナーカートリッジにより交換するタイプや、トナーホッパーや現像器などを一体としたプロセスカートリッジにより交換するタイプなどがある。また、カラーインクジェットプリンタにしても、ＹＭＣＫ各色のインクをそれぞれ色別のインクカートリッジにより交換するタイプや、ＹＭＣを一体としたカラーインク一体型カートリッジと黒インクカートリッジとに分けて交換するタイプなどがある。
【０００４】
いずれにしても、ＹＭＣＫ各色のトナーやインクには、印刷する頻度や色合いにもよるが減り具合の早い色と遅い色とが必ず存在するため、ユーザは、トナー残量やインク残量が少なくなった色ごとにカートリッジを交換しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナー残量やインク残量に応じて色ごとにカートリッジを交換するのでは、一時に複数のカートリッジを交換できないために自ずと交換する機会が増え、面倒で煩わしい交換作業をその都度行わなければならない。たとえば、ユーザは、ある色のカートリッジを交換して間もなく別の色が無くなると、またその別の色のカートリッジを交換しなければならず、面倒な交換作業を何度も強いられる。
【０００６】
もちろん、ユーザの立場からすれば複数のカートリッジを同時に交換しても良いが、カラーインク一体型カートリッジでは、１色無くなっただけでも必然的に全色が同時に交換される。ところが、各色の残量については、ある１色が残り少なくなっても他の色が相当量残っていることが多いので、そうした状況下で同時交換したのではいずれかのカラーインクを最後まで使い果たせないという問題が生じた。
【０００７】
【発明の開示】
そこで、本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、複数の印刷材を無駄なくほぼ同時期に使い果たすことができ、ひいては印刷材の同時交換を可能として交換作業の手間を軽減することができる印刷装置を提供することを課題としている。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明に係る印刷装置は、複数の印刷材を使って印刷する印刷装置であって、前記複数の印刷材の各残量を取得する残量取得手段と、前記残量取得手段で得られた前記複数の印刷材の各残量に応じて、少なくとも１つの印刷材の単位消費量を調整する印刷材調整手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態としては、前記複数の印刷材は、電子写真印刷方式により転写される各色のトナーであり、前記印刷材調整手段は、前記トナーの転写濃度に相当する単位消費量を、電子写真印刷方式により現像する際の現像バイアスまたは露光する際の露光量を制御することで調整する構成とすることができる。
【００１１】
前記各色のトナーは、ＹＭＣＫ各色からなり、前記印刷材調整手段は、前記ＹＭＣＫ各色のうちの少なくとも２色以上に関して残量のより少ない色の単位消費量を低減するように制御する。
【００１２】
また、他の好ましい実施の形態としては、前記複数の印刷材は、インクジェット印刷方式により噴射される各色のインクであり、前記印刷材調整手段は、前記インクの噴射サイズに相当する単位消費量を、インクジェット印刷方式により噴射する際の噴射圧を制御することで調整する構成とすることができる。
【００１３】
前記各色のインクは、ＹＭＣＫ各色からなり、前記印刷材調整手段は、前記ＹＭＣＫ各色のうちの少なくとも２色以上に関して残量のより少ない色の単位消費量を低減するように制御する。
【００１４】
本発明では、たとえば複数の印刷材がＹＭＣＫ各色のトナーあるいはインクからなる場合、ある色が他の色より残り少なくなると、その残り少なくなった色の単位消費量を低減するように制御する。たとえば、電子写真印刷方式では、現像バイアスあるいは露光量を制御することでトナーの転写濃度に相当する単位消費量を減らすことができ、インクジェット印刷方式では、たとえばピエゾ圧電素子や発熱素子を介してインクの噴射圧を制御することでインクの噴射サイズに相当する単位消費量を減らすことができる。その後、各色のトナーやインクが印刷に伴い目減りするが、最も残量の少ない色については、他の色より単位消費量が抑えられるので、各色の残量は、相対的には差が縮まる傾向となる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、少なくとも１つの印刷材の単位消費量を減らすなどして複数の印刷材の残量が均等となるように制御されるので、ほぼ同時期にほとんど残量が無い状態として複数の印刷材を使い果たすことができ、ひいては印刷材の同時交換を可能として交換作業の手間を軽減することができる。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る印刷装置の一例を示す概略図である。
【００１９】
図１に示す印刷装置は、電子写真印刷方式のカラーページプリンタであって、装置内部には、用紙Ｐに対してタンデム方式によりＹＭＣＫ（イエロー，マゼンタ，シアン，黒）各色のトナー（印刷材）を順に転写するためのトナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが設けられている。トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれは、感光ドラム１１、転写ローラ１２、帯電器１３、露光器１４、トナーホッパー１５、現像器１６、およびクリーナ１７などにより構成される。各トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおける感光ドラム１１と転写ローラ１２との間には、用紙Ｐを連続的に搬送するための循環ベルト１９が挟み込まれる。この循環ベルト１９を介して各トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを順に通過した用紙Ｐは、さらに定着ユニット２０を通過することでトナーが定着させられ、最終的には装置外部へと導かれる。
【００２０】
感光ドラム１１は、表面に光半導体層が形成され、トナーを用紙Ｐ上に転写させるために用いられる。転写ローラ１２は、感光ドラム１１との間に用紙Ｐを挟んだ状態で回転する。帯電器１３は、感光ドラム１１の表面に静電気を帯びさせる。露光器１４は、回転する感光ドラム１１の表面にたとえばＬＥＤの光で画像を走査する。光の当たった部分は導体となり、帯電していた電荷が消えるため、その結果として感光ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。このときの露光量は、後述するマイクロコンピュータにより可変制御され、この露光量により感光ドラム１１表面の電荷の消失度合いが変化する。トナーホッパー１５は、ＹＭＣＫ各色のトナーを収容し、現像器１６に対してトナーを供給する。現像器１６は、帯電させたトナーを感光ドラム１１の表面に吸着させる。このときの吸着度合い（帯電の強さ）を左右する現像バイアスは、後述するマイクロコンピュータにより可変制御される。感光ドラム１１の表面には、露光による電荷の消失部分にだけトナーが吸着し、このトナーが用紙Ｐ上に転写される。クリーナ１７は、感光ドラム１１の表面に残ったトナーを回収する。定着ユニット２０は、定着ローラ２０Ａ，２０Ａにより用紙Ｐに対して熱と圧力をかけ、トナーを用紙Ｐ上に定着させる。
【００２１】
ここで、各トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成要素のうち、帯電器１３、トナーホッパー１５、および現像器１６は、特に図示しないがプロセスカートリッジとして一体化した構造からなる。すなわち、帯電器１３、トナーホッパー１５、および現像器１６は、必要に応じてプロセスカートリッジごと一括交換される。
【００２２】
次に、図２は、図１の印刷装置に内蔵されたマイクロコンピュータのブロック図である。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、およびインターフェイス回路３４などからなる。インターフェイス回路３４には、各トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの帯電器１３、露光器１４、現像器１６が接続されている。また、インターフェイス回路３４には、図外のパーソナルコンピュータが接続されている。
【００２３】
ＣＰＵ３１は、印刷装置全体の動作を制御する。たとえば、ＣＰＵ３１は、パーソナルコンピュータから送られてきた印刷データに基づき、ＹＭＣＫ各色の転写必要量を求め、これらの転写必要量を印刷毎に積算することでＹＭＣＫ各色のトナー残量を算定する。トナー残量が極端に少なくなってエンプティレベル未満になると、ＣＰＵ３１は、その色のトナーを交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する。また、ＣＰＵ３１は、トナー転写部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＫごとにＹＭＣＫ各色のトナー残量に応じて現像器１６の現像バイアスを可変制御する。これにより、あくまでも色合いのバランスを崩さない範囲内でＹＭＣＫ各色別にトナーの転写濃度に相当する単位消費量が微調整される。なお、ここで言う「単位消費量」とは、たとえば所定画素数からなる単位領域当たりに転写されるトナー量を意味する。ＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３１に実行させるプログラムが格納されている。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１に対してデータ格納領域や作業領域を提供する。
【００２４】
次に、印刷装置の動作について説明する。
【００２５】
図３は、トナーの単位消費量を調整する手順を示すフローチャート、図４は、各色のトナーの残量が変化する様子を説明するための説明図である。なお、図３および図４においては、各色のトナー残量を「Ｒ＊」で示し、また、上記エンプティレベルを「Ｅｐ」で示す。
【００２６】
図３に示すように、ＣＰＵ３１は、印刷データから求めたＹＭＣＫ各色のトナー転写量に基づき、定期的にＹＭＣＫ各色のトナー残量Ｒ＊を算定している（Ｓ１）。トナー残量Ｒ＊は、プロセスカートリッジを交換してから現時点までのトナーの総転写量を、トナーホッパー１５の規定容量から差し引くことで求められる。なお、トナー残量Ｒ＊を算定するタイミングは、あらかじめ決められた周期的なタイミングとしても良いし、パーソナルコンピュータから印刷データが送られてくるごととしても良い。
【００２７】
その後、ＣＰＵ３１は、上記Ｓ１で求めたＹＭＣＫ各色のトナー残量Ｒ＊を比較する（Ｓ２）。このとき、トナー残量Ｒ＊は、図４の（ａ）に一例として示すように、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４の関係にある。また、ＹＭＣＫ各色のトナーの単位消費量は、当初のうちは現像バイアスを標準的な同一レベルとすることで全色均等とされている。
【００２８】
そして、上記トナー残量Ｒ＊の比較結果を得たＣＰＵ３１は、最低残量Ｒ１に該当する色のトナーにつき、現像バイアスを標準レベルより低減する（Ｓ３）。これにより、最低残量Ｒ１の色の単位消費量が他の色の単位消費量より若干少なくなる。
【００２９】
また、ＣＰＵ３１は、最低から２番目の残量Ｒ２に該当する色のトナーについても、現像バイアスを標準レベルより低減する（Ｓ４）。これにより、残量Ｒ２の色の単位消費量が残量Ｒ１を除く他の色の単位消費量より若干少なくなる。
【００３０】
たとえば、標準レベルの現像バイアスが４００Ｖの場合、最低残量Ｒ１に該当する色の現像バイアスは、４００−｛５００×（Ｒ４−Ｒ１）／Ｒ１｝とされ、最低から２番目の残量Ｒ２に該当する色の現像バイアスは、４００−｛５００×（Ｒ３−Ｒ２）／Ｒ２｝とされる。こうした場合、現像バイアスは、残量差に応じて変化（減少）させられる。そのため、単位消費量は、色ごとに異なるものの色合いのバランスを崩さないように一定の範囲内に制限される。そうした結果、印刷が行われるにつれてＹＭＣＫ各色のトナー残量Ｒ＊は、図４の（ｂ）に示すように、次第に差が縮まって同量に近づいてくる。
【００３１】
以上のようにして残量Ｒ１，Ｒ２の色の単位消費量を下げた後、さらに印刷を行うことにより、図４の（ｃ）に示すように、残量Ｒ２とＲ３の色のトナーがそろってエンプティレベルＥｐより少なくなると（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、残量Ｒ２とＲ３の色のトナーを同時交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する（Ｓ６）。これにより、パーソナルコンピュータ上では、たとえばプリンタドライバなどを通じて該当する２色のプロセスカートリッジの交換を促す画面が表示される。これを受けてユーザは、２つのプロセスカートリッジを同時交換することができる。カートリッジ交換後、ＣＰＵ３１は、新たにセットされた色の残量や現像バイアスをリセットし、再びＳ１に戻って一連の処理を繰り返す。
【００３２】
Ｓ５において、残量Ｒ２とＲ３の色のトナーがエンプティレベルＥｐ未満になく（Ｓ５：ＮＯ）、残量Ｒ１とＲ４の色のトナーがそろってエンプティレベルＥｐより少ない場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、このような場合もＣＰＵ３１は、残量Ｒ１とＲ４の色のトナーを同時交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する（Ｓ８）。パーソナルコンピュータ上では、上記と同様に２色のプロセスカートリッジの交換を促す画面が表示され、これを受けてユーザは、２つのプロセスカートリッジを同時交換することができる。カートリッジ交換後、ＣＰＵ３１は、新たにセットされたトナーの残量や現像バイアスをリセットし、再びＳ１に戻って一連の処理を繰り返す。
【００３３】
Ｓ７において、残量Ｒ１とＲ４の色のトナーもエンプティレベルＥｐ未満になく（Ｓ７：ＮＯ）、残量Ｒ＊の１色のトナーだけがエンプティレベルＥｐより少ない場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、その１色のトナーを交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する（Ｓ１０）。パーソナルコンピュータ上では、該当する１色のプロセスカートリッジの交換を促す画面が表示され、これを受けてユーザは、１つのプロセスカートリッジを交換することができる。カートリッジ交換後、ＣＰＵ３１は、新たにセットされた色の残量や現像バイアスをリセットし、再びＳ１に戻って一連の処理を繰り返す。
【００３４】
Ｓ９において、ＹＭＣＫ各色のどのトナーについてもエンプティレベルＥｐ未満でない場合（Ｓ９：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ２に戻って一連の処理を繰り返す。
【００３５】
なお、印刷する頻度や色合いなどによって２色のトナーがエンプティレベルＥｐ未満になる組み合わせとしては、残量Ｒ２とＲ３、Ｒ１とＲ４の組み合わせも含めて６通り考えられる。図３や図４には特に図示しないが、もちろん残量Ｒ２とＲ３、Ｒ１とＲ４の組み合わせ以外で２色のトナーがエンプティレベルＥｐ未満になったときも、ＣＰＵ３１は、該当する２色のトナーを同時交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する。
【００３６】
また、３色同時あるいは４色同時にエンプティレベルＥｐ未満になる組み合わせも考えられる。このような場合も、ＣＰＵ３１は、該当する３色あるいは４色のトナーを同時交換すべき旨をパーソナルコンピュータに通知する。これによりユーザは、３つあるいは４つすべてのプロセスカートリッジを同時交換することができる。
【００３７】
したがって、本実施形態に係る印刷装置によれば、残量Ｒ＊が少ない２色のトナーの単位消費量を標準より減らして印刷を行うことにより、２〜４色のトナー残量をほぼ均衡させつつエンプティレベルＥｐ未満に至らしめることができる。その結果、ほぼ同時期にほとんど残量が無い状態として２〜４色のトナーを使い果たすことができる。ひいては、各色のトナーを納めたカートリッジを同時に交換することができ、カートリッジ交換の手間を軽減することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
上記実施形態では、各色のトナーとともに帯電器１３や現像器１６を一括交換可能なプロセスカートリッジを備えるが、他の実施形態としては、ＹＭＣＫ各色別にトナーだけを収容したトナーカートリッジを備えた構成としても良い。
【００４０】
各色のトナーの単位消費量を減らすには、現像バイアスに代えて各色の露光量を標準レベルより低減するようにしても良い。
【００４１】
上記実施形態では、最低残量Ｒ１と最低から２番目Ｒ２の２色の単位消費量を低減させたが、単位消費量を低減させる色数は２色に限らず、最低残量Ｒ１の１色だけであっても良いし、あるいは最多残量Ｒ４を除く３色としても良い。また、残量の多い色の単位消費量を増加させるように制御しても良い。
【００４２】
上記実施形態では、一例として残量差に応じて現像バイアスを変化（減少）させることにより、単位消費量が色ごとに異なるように制御されるが、色合いのバランスを崩さない一定の範囲内で単位消費量をあらかじめ定めた分だけ減少させるように制御しても良い。
【００４３】
上記実施形態では、印刷データに基づくトナーの転写必要量からＹＭＣＫ各色のトナー残量を算定するようにしたが、たとえばトナーセンサにより直接残量を測定しても良く、あるいはトナーセンサによる測定残量と印刷データなどに基づく算定残量とを併用して総合的に残量を決定するとしても良い。
【００４４】
また、他の実施形態としては、上記した実施形態と同様の制御をカラーインクジェットプリンタに適用しても良い。たとえば、ＹＭＣＫ各色のインク（印刷材）をそれぞれ色別のインクカートリッジにより交換するタイプのカラーインクジェットプリンタでは、上記実施形態と同様の制御を行うことで各色のインクカートリッジをほぼ同時期に交換することができる。また、ＹＭＣを一体としたカラーインク一体型カートリッジと黒インクカートリッジとに分けて交換するタイプのカラーインクジェットプリンタでは、たとえばＹＭＣのカラーインクについてのみ上記実施形態と同様の制御を行うことでほぼ同時期に複数のカラーインクが無くなるので、カラーインク一体型カートリッジを交換する際に特定の色が多量に残存しているといったことがなく、インクやカートリッジの無駄を効果的に防ぐことができる。
【００４５】
ちなみに、インクジェットプリンタのプリントヘッドには、ピエゾ圧電素子を用いたピエゾ方式によりインクを噴射するタイプと、発熱素子を用いたサーマル方式によりインクを噴射するタイプとがある。いずれのタイプにしても、ＹＭＣＫ各色インクの単位消費量は、噴射粒子サイズに相当するインクの噴射圧を各色別に制御することで微調整することができる。
【００４６】
また、他の実施形態としては、周期的に各カートリッジ内のトナー残量を算出するとともに、前回の算出時から今回の算出時までのトナー消費量（消費速度）を算出し、これらの情報から現像バイアスを調整するなどして各色のトナーの単位消費量を適宜変更することで、ＹＭＣＫ全色のトナー消費量をほぼ均等にするようにしても良い。
【００４７】
（付記１） 複数の印刷材を使って印刷する印刷装置であって、
前記複数の印刷材の各残量を取得する残量取得手段と、
前記残量取得手段で得られた前記複数の印刷材の各残量に応じて、少なくとも１つの印刷材の単位消費量を調整する印刷材調整手段を備えたことを特徴とする、印刷装置。
【００４８】
（付記２） 前記複数の印刷材は、電子写真印刷方式により転写される各色のトナーであり、前記印刷材調整手段は、前記トナーの転写濃度に相当する単位消費量を、電子写真印刷方式により現像する際の現像バイアスまたは露光する際の露光量を制御することで調整する、付記１に記載の印刷装置。
【００４９】
（付記３） 前記各色のトナーは、ＹＭＣＫ各色からなり、前記印刷材調整手段は、前記ＹＭＣＫ各色のうちの少なくとも２色以上に関して残量のより少ない色の単位消費量を低減するように制御する、付記２に記載の印刷装置。
【００５０】
（付記４） 前記複数の印刷材は、インクジェット印刷方式により噴射される各色のインクであり、前記印刷材調整手段は、前記インクの噴射サイズに相当する単位消費量を、インクジェット印刷方式により噴射する際の噴射圧を制御することで調整する、付記１に記載の印刷装置。
【００５１】
（付記５） 前記各色のインクは、ＹＭＣＫ各色からなり、前記印刷材調整手段は、前記ＹＭＣＫ各色のうちの少なくとも２色以上に関して残量のより少ない色の単位消費量を低減するように制御する、付記４に記載の印刷装置。
【００５２】
（付記６） 前記印刷材調整手段は、インクジェット印刷方式により噴射する際の噴射圧を、ピエゾ圧電素子を用いたピエゾ方式により制御する、付記４または５に記載の印刷装置。
【００５３】
（付記７） 前記印刷材調整手段は、インクジェット印刷方式により噴射する際の噴射圧を、発熱素子を用いたサーマル方式により制御する、付記４にまたは５記載の印刷装置。
【００５４】
（付記８） 前記ＹＭＣＫ各色のインクは、カラーインク一体型カートリッジと黒インクカートリッジとに分けて収容されている、付記５に記載の印刷装置。
【００５５】
（付記９） 前記印刷材調整手段は、前記カラーインク一体型カートリッジ内における少なくとも２色以上のカラーインクに関して残量のより少ない色の単位消費量を低減する、付記８に記載の印刷装置。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも１つの印刷材の単位消費量を減らすなどして複数の印刷材の残量が均等となるように制御されるので、ほぼ同時期にほとんど残量が無い状態として複数の印刷材を使い果たすことができ、ひいては印刷材の同時交換を可能として交換作業の手間を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印刷装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１の印刷装置に内蔵されたマイクロコンピュータのブロック図である。
【図３】トナーの単位消費量を調整する手順を示すフローチャートである。
【図４】各色のトナーの残量が変化する様子を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０Ｃ Ｃ色のトナー転写部
１０Ｍ Ｍ色のトナー転写部
１０Ｙ Ｙ色のトナー転写部
１０Ｋ Ｋ色のトナー転写部
１１ 感光ドラム
１２ 転写ローラ
１３ 帯電器
１４ 露光器
１５ トナーホッパー
１６ 現像器
１７ クリーナ
１９ 循環ベルト
２０ 定着ユニット
３１ ＣＰＵ（残量取得手段，印刷材調整手段）
３２ ＲＯＭ
３３ ＲＡＭ
３４ インターフェイス回路
Ｐ 用紙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing apparatus that performs printing using, for example, a plurality of color toners and color inks.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a page printer or an ink jet printer of an electrophotographic printing system capable of color printing, whenever toner or ink runs out, toner and ink are replenished and replaced via a cartridge each time toner or ink runs out.
[0003]
For example, color page printers include a type in which the toner of each color of YMCK is replaced by a toner cartridge for each color, and a type in which a toner cartridge and a developing device are replaced by a process cartridge which is integrated. In the case of a color ink jet printer, there are a type in which ink of each color of YMCK is exchanged by an ink cartridge for each color, and a type in which color ink integrated type cartridge in which YMC is integrated and a black ink cartridge are exchanged separately. .
[0004]
In any case, since the YMCK toners and inks always have a fast decreasing color and a slow coloring depending on the printing frequency and color tone, the user needs to reduce the toner remaining amount and the ink remaining amount. You must replace the cartridge for each new color.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, replacing cartridges for each color in accordance with the remaining amount of toner and the remaining amount of ink cannot be performed at the same time because a plurality of cartridges cannot be replaced at one time. No. For example, if a user replaces a cartridge of a certain color and the other color is soon used up, the user must replace the cartridge of the other color again, and is forced to perform a troublesome replacement operation many times.
[0006]
Of course, from the user's point of view, a plurality of cartridges may be replaced at the same time. However, in the color ink integrated cartridge, all colors are necessarily replaced simultaneously even if one color is lost. However, as for the remaining amount of each color, even when one color is low, a considerable amount of other color remains in many cases. Therefore, if the color is replaced simultaneously in such a situation, one of the color inks can be completely used up. There was a problem that there was no.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
Then, the present invention was conceived under the circumstances described above, and it is possible to use up a plurality of printing materials almost at the same time without waste, thereby enabling simultaneous replacement of the printing materials, and It is an object of the present invention to provide a printing apparatus that can reduce labor.
[0008]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
[0009]
A printing device according to the present invention is a printing device that prints using a plurality of printing materials, wherein the remaining amount obtaining unit obtains the remaining amounts of the plurality of printing materials, and the remaining amount obtaining unit obtains the remaining amounts. A printing material adjusting unit is provided that adjusts a unit consumption of at least one printing material according to each remaining amount of the plurality of printing materials.
[0010]
As a preferred embodiment of the present invention, the plurality of printing materials are toners of respective colors transferred by an electrophotographic printing method, and the printing material adjustment unit reduces a unit consumption corresponding to a transfer density of the toner. Alternatively, the configuration may be such that the adjustment is made by controlling the developing bias when developing by the electrophotographic printing method or the exposure amount when performing the exposure.
[0011]
The toner of each color is composed of each of YMCK colors, and the printing material adjusting unit controls so as to reduce the unit consumption of the color having the smaller remaining amount for at least two or more of the YMCK colors.
[0012]
Further, as another preferred embodiment, the plurality of printing materials are inks of respective colors ejected by an inkjet printing method, and the printing material adjustment unit sets a unit consumption corresponding to the ejection size of the ink. It is possible to adopt a configuration in which the pressure is adjusted by controlling the injection pressure at the time of injection by the inkjet printing method.
[0013]
The inks of the respective colors are composed of the respective colors of YMCK, and the printing material adjusting unit controls so as to reduce the unit consumption of the color having the smaller remaining amount for at least two or more of the respective colors of the YMCK.
[0014]
In the present invention, for example, when a plurality of printing materials are made of toner or ink of each color of YMCK, when a certain color becomes less than other colors, control is performed so as to reduce the unit consumption of the remaining reduced color. For example, in the electrophotographic printing method, the unit consumption corresponding to the transfer density of the toner can be reduced by controlling the developing bias or the exposure amount, and in the ink jet printing method, for example, the ink is supplied via a piezoelectric element or a heating element. By controlling the ejection pressure, the unit consumption corresponding to the ink ejection size can be reduced. After that, the toner and ink of each color decrease with printing, but for the color with the least remaining amount, the unit consumption is suppressed compared to other colors, so the difference between the remaining amounts of each color tends to decrease relatively. It becomes.
[0015]
Therefore, according to the present invention, since the remaining amounts of the plurality of printing materials are controlled so as to be equal by reducing the unit consumption of at least one printing material, the remaining amount of the printing materials is almost the same. As a result, a plurality of printing materials can be used up, and furthermore, the printing materials can be simultaneously replaced, so that the labor of the replacement work can be reduced.
[0016]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a printing apparatus according to the present invention.
[0019]
The printing apparatus shown in FIG. 1 is a color page printer of an electrophotographic printing system. Inside the apparatus, toner (printing material) of each color of YMCK (yellow, magenta, cyan, black) is applied to paper P in a tandem system. Are provided with toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K for sequentially transferring. Each of the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K includes a photosensitive drum 11, a transfer roller 12, a charger 13, an exposure unit 14, a toner hopper 15, a developing unit 16, a cleaner 17, and the like. Between the photosensitive drum 11 and the transfer roller 12 in each of the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K, a circulation belt 19 for continuously transporting the paper P is sandwiched. The paper P, which has passed through the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K in this order via the circulation belt 19, further passes through the fixing unit 20, where the toner is fixed, and finally is guided to the outside of the apparatus. I will
[0020]
The photosensitive drum 11 has an optical semiconductor layer formed on its surface, and is used for transferring toner onto the paper P. The transfer roller 12 rotates with the paper P sandwiched between the transfer roller 12 and the photosensitive drum 11. The charger 13 charges the surface of the photosensitive drum 11 with static electricity. The exposure unit 14 scans an image on the surface of the rotating photosensitive drum 11 by, for example, light of an LED. The portion exposed to light becomes a conductor, and the charged charge disappears. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 11. The exposure amount at this time is variably controlled by a microcomputer described later, and the degree of disappearance of charges on the surface of the photosensitive drum 11 changes according to the exposure amount. The toner hopper 15 stores toner of each color of YMCK and supplies the toner to the developing device 16. The developing device 16 adsorbs the charged toner on the surface of the photosensitive drum 11. At this time, the developing bias which affects the degree of adsorption (the strength of charging) is variably controlled by a microcomputer described later. On the surface of the photosensitive drum 11, the toner is attracted only to the portion where the electric charge has been lost due to the exposure, and the toner is transferred onto the paper P. The cleaner 17 collects the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 11. The fixing unit 20 applies heat and pressure to the sheet P by the fixing rollers 20A, 20A to fix the toner on the sheet P.
[0021]
Here, among the components of each of the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K, the charger 13, the toner hopper 15, and the developing unit 16 have a structure integrated as a process cartridge (not shown). That is, the charging device 13, the toner hopper 15, and the developing device 16 are collectively replaced together with the process cartridge as needed.
[0022]
Next, FIG. 2 is a block diagram of a microcomputer built in the printing apparatus of FIG. The microcomputer includes a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, an interface circuit 34, and the like. The charger 13, the exposure unit 14, and the developing unit 16 of each of the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K are connected to the interface circuit 34. A personal computer (not shown) is connected to the interface circuit 34.
[0023]
The CPU 31 controls the operation of the entire printing apparatus. For example, the CPU 31 calculates the necessary transfer amount of each color of YMCK based on the print data sent from the personal computer, and calculates the remaining amount of toner of each color of YMCK by adding up the necessary transfer amount for each printing. When the remaining amount of toner becomes extremely small and becomes lower than the empty level, the CPU 31 notifies the personal computer that the toner of the color should be replaced. Further, the CPU 31 variably controls the developing bias of the developing device 16 for each of the toner transfer units 10Y, 10M, 10C, and 10K according to the remaining amount of the toner of each color of YMCK. As a result, the unit consumption corresponding to the transfer density of the toner is finely adjusted for each color of YMCK within a range where the color balance is not lost. Here, the “unit consumption amount” means, for example, an amount of toner transferred per unit area including a predetermined number of pixels. The program to be executed by the CPU 31 is stored in the ROM 32. The RAM 33 provides the CPU 31 with a data storage area and a work area.
[0024]
Next, the operation of the printing apparatus will be described.
[0025]
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for adjusting the unit consumption amount of toner, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining how the remaining amounts of toner of each color change. In FIGS. 3 and 4, the remaining toner amount of each color is indicated by “R *”, and the empty level is indicated by “Ep”.
[0026]
As shown in FIG. 3, the CPU 31 periodically calculates the remaining toner amount R * of each YMCK color based on the toner transfer amount of each YMCK color obtained from the print data (S1). The remaining toner amount R * is obtained by subtracting the total amount of transferred toner from the process cartridge replacement to the present time from the specified capacity of the toner hopper 15. The timing for calculating the remaining toner amount R * may be a predetermined periodic timing or may be each time print data is sent from a personal computer.
[0027]
Thereafter, the CPU 31 compares the remaining toner amounts R * of the respective colors YMCK obtained in S1 (S2). At this time, the remaining amount of toner R * has a relationship of R1 <R2 <R3 <R4, as shown as an example in FIG. In addition, the unit consumption of the toner of each color of YMCK is initially set to be uniform for all colors by setting the developing bias to the same standard level.
[0028]
Then, the CPU 31 that has obtained the comparison result of the toner remaining amount R * reduces the developing bias from the standard level for the toner of the color corresponding to the minimum remaining amount R1 (S3). As a result, the unit consumption of the color having the minimum remaining amount R1 is slightly smaller than the unit consumption of the other colors.
[0029]
The CPU 31 also reduces the developing bias from the standard level for the toner of the color corresponding to the second remaining amount R2 from the lowest (S4). As a result, the unit consumption of the remaining color R2 is slightly smaller than the unit consumption of the other colors excluding the remaining amount R1.
[0030]
For example, when the developing bias at the standard level is 400 V, the developing bias of the color corresponding to the minimum remaining amount R1 is 400− {500 × (R4−R1) / R1}. The developing bias of the corresponding color is 400- {500 × (R3-R2) / R2}. In such a case, the developing bias is changed (decreased) in accordance with the remaining amount difference. For this reason, the unit consumption is limited within a certain range so as not to lose the balance of the hue, although it differs for each color. As a result, as printing is performed, the remaining toner amount R * of each color of YMCK gradually decreases and approaches the same amount as shown in FIG. 4B.
[0031]
After the unit consumption of the remaining amounts R1 and R2 is reduced as described above, printing is further performed, so that the toners of the remaining amounts R2 and R3 are collected as shown in FIG. If it becomes lower than the empty level Ep (S5: YES), the CPU 31 notifies the personal computer that the toners of the remaining amounts R2 and R3 should be replaced simultaneously (S6). As a result, a screen is displayed on the personal computer that prompts the user to replace the corresponding two-color process cartridge through, for example, a printer driver. In response to this, the user can simultaneously replace the two process cartridges. After the replacement of the cartridge, the CPU 31 resets the remaining amount of the newly set color and the developing bias, returns to S1, and repeats a series of processing.
[0032]
In S5, when the toners of the remaining amounts R2 and R3 are not less than the empty level Ep (S5: NO) and the toners of the remaining amounts R1 and R4 are all together and less than the empty level Ep (S7: YES), Even in such a case, the CPU 31 notifies the personal computer that the toners of the remaining amounts R1 and R4 should be simultaneously replaced (S8). On the personal computer, a screen for prompting replacement of the two-color process cartridges is displayed in the same manner as described above, and in response to this, the user can simultaneously replace the two process cartridges. After the replacement of the cartridge, the CPU 31 resets the remaining amount of the newly set toner and the developing bias, returns to S1, and repeats a series of processes.
[0033]
In S7, when the toners of the remaining amounts R1 and R4 are not less than the empty level Ep (S7: NO) and only the toner of one color of the remaining amount R * is less than the empty level Ep (S9: YES), the CPU 31 Then, the personal computer is notified that the one color toner should be replaced (S10). On the personal computer, a screen for prompting replacement of the corresponding one-color process cartridge is displayed, and in response to this, the user can replace one process cartridge. After the replacement of the cartridge, the CPU 31 resets the remaining amount of the newly set color and the developing bias, returns to S1, and repeats a series of processing.
[0034]
In S9, if none of the toners of each color of YMCK is less than the empty level Ep (S9: NO), the CPU 31 returns to S2 and repeats a series of processes.
[0035]
It should be noted that there are six possible combinations in which the toners of the two colors are less than the empty level Ep depending on the printing frequency and color tone, including the combinations of the remaining amounts R2 and R3 and R1 and R4. Although not particularly shown in FIGS. 3 and 4, even when the two-color toner falls below the empty level Ep due to a combination other than the combination of the remaining amounts R2 and R3 and R1 and R4, the CPU 31 continues to operate the corresponding two-color toner. Are notified to the personal computer to be replaced at the same time.
[0036]
Further, a combination in which three or four colors are simultaneously less than the empty level Ep is also conceivable. Even in such a case, the CPU 31 notifies the personal computer that the corresponding three or four color toners should be replaced simultaneously. This allows the user to replace three or all four process cartridges simultaneously.
[0037]
Therefore, according to the printing apparatus of the present embodiment, by performing printing while reducing the unit consumption of the two-color toner having the small remaining amount R * from the standard, the remaining amounts of the toners of the two to four colors are substantially balanced. In addition, it is possible to reach the level lower than the empty level Ep. As a result, two to four colors of toner can be used up almost at the same time with almost no remaining amount. As a result, the cartridges containing the toners of the respective colors can be replaced at the same time, and the labor for replacing the cartridges can be reduced.
[0038]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment.
[0039]
In the above embodiment, the process cartridge is provided that can replace the charging device 13 and the developing device 16 together with the toner of each color. However, another embodiment may be configured to include a toner cartridge containing only the toner for each color of YMCK. good.
[0040]
In order to reduce the unit consumption of the toner of each color, the exposure amount of each color may be reduced from a standard level instead of the developing bias.
[0041]
In the above embodiment, the unit consumption of the two colors of the minimum remaining amount R1 and the second lowest R2 is reduced. However, the number of colors for reducing the unit consumption is not limited to two colors, and one color of the minimum remaining amount R1 is used. Or three colors excluding the largest remaining amount R4. Further, control may be performed so as to increase the unit consumption of the color having a large remaining amount.
[0042]
In the above-described embodiment, as an example, the unit consumption is controlled so as to be different for each color by changing (decreasing) the developing bias according to the remaining amount difference, but within a certain range where the color balance is not lost. Control may be performed such that the unit consumption is reduced by a predetermined amount.
[0043]
In the above embodiment, the remaining amount of toner of each color of YMCK is calculated from the required amount of toner transfer based on the print data. However, the remaining amount may be directly measured by a toner sensor, or the remaining amount of toner measured by the toner sensor may be used. The remaining amount may be determined comprehensively by using the calculated remaining amount based on the print data and the like.
[0044]
In another embodiment, the same control as in the above embodiment may be applied to a color inkjet printer. For example, in a color ink jet printer of a type in which ink (printing material) of each color of YMCK is replaced by an ink cartridge for each color, the same control as in the above embodiment is performed to replace the ink cartridges of each color almost at the same time. Can be. Further, in a color ink jet printer of a type in which a YMC-integrated color ink integrated cartridge and a black ink cartridge are separately exchanged, for example, by performing the same control as in the above embodiment only on the YMC color ink, the Since a plurality of color inks are eliminated, a large amount of a specific color does not remain when the color ink integrated cartridge is replaced, and waste of ink and cartridges can be effectively prevented.
[0045]
By the way, there are two types of print heads of an ink jet printer that eject ink by a piezo method using a piezoelectric element and a type that ejects ink by a thermal method using a heating element. Regardless of the type, the unit consumption of each color ink of YMCK can be finely adjusted by controlling the ejection pressure of the ink corresponding to the ejection particle size for each color.
[0046]
In another embodiment, the remaining amount of toner in each cartridge is periodically calculated, and the amount of toner consumption (consumption speed) from the previous calculation to the current calculation is calculated. By appropriately changing the unit consumption amount of the toner of each color by adjusting the developing bias or the like, the toner consumption amounts of all the YMCK colors may be made substantially equal.
[0047]
(Supplementary Note 1) A printing device that prints using a plurality of printing materials,
A remaining amount acquiring unit for acquiring each remaining amount of the plurality of printing materials,
A printing apparatus, comprising: a printing material adjusting unit that adjusts a unit consumption amount of at least one printing material according to each remaining amount of the plurality of printing materials obtained by the remaining amount obtaining unit.
[0048]
(Supplementary Note 2) The plurality of printing materials are toners of each color transferred by an electrophotographic printing method, and the printing material adjustment unit calculates a unit consumption corresponding to a transfer density of the toner by an electrophotographic printing method. 2. The printing apparatus according to claim 1, wherein the printing apparatus is adjusted by controlling a developing bias at the time of development or an exposure amount at the time of exposure.
[0049]
(Supplementary Note 3) The toner of each color is made of each of YMCK colors, and the printing material adjustment unit controls so as to reduce the unit consumption of the color having the smaller remaining amount for at least two or more of the YMCK colors. 3. The printing device according to claim 2, wherein
[0050]
(Supplementary Note 4) The plurality of printing materials are inks of respective colors ejected by an inkjet printing method, and the printing material adjustment unit ejects a unit consumption corresponding to the ejection size of the ink by an inkjet printing method. 2. The printing apparatus according to claim 1, wherein the printing pressure is adjusted by controlling the ejection pressure.
[0051]
(Supplementary Note 5) The inks of the respective colors are composed of the respective colors of YMCK, and the printing material adjustment unit controls so as to reduce the unit consumption of the color having the smaller remaining amount for at least two or more of the respective colors of the YMCK. 4. The printing device according to claim 4.
[0052]
(Supplementary Note 6) The printing apparatus according to Supplementary Note 4 or 5, wherein the printing material adjustment unit controls an ejection pressure when ejecting the ink by an inkjet printing method by a piezo method using a piezo piezoelectric element.
[0053]
(Supplementary Note 7) The printing apparatus according to Supplementary Note 4 or 5, wherein the printing material adjusting unit controls an ejection pressure when ejecting by an inkjet printing method by a thermal method using a heating element.
[0054]
(Supplementary Note 8) The printing apparatus according to supplementary note 5, wherein the inks of the respective colors of YMCK are separately stored in a color ink integrated cartridge and a black ink cartridge.
[0055]
(Supplementary note 9) The printing apparatus according to supplementary note 8, wherein the printing material adjusting unit reduces unit consumption of a color having a smaller remaining amount for at least two or more color inks in the color ink integrated cartridge.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the remaining amounts of a plurality of printing materials are controlled so as to be equal by reducing the unit consumption of at least one printing material. A plurality of printing materials can be used up in a state where there is no amount, and the printing materials can be replaced simultaneously, thereby reducing the labor of replacement work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a printing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a microcomputer built in the printing apparatus of FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure for adjusting a unit consumption amount of toner.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining how the remaining amounts of toners of respective colors change.
[Explanation of symbols]
10C C-color toner transfer unit 10M M-color toner transfer unit 10Y Y-color toner transfer unit 10K K-color toner transfer unit 11 Photosensitive drum 12 Transfer roller 13 Charger 14 Exposure device 15 Toner hopper 16 Developing device 17 Cleaner 19 Circulation Belt 20 Fixing unit 31 CPU (remaining amount acquisition means, printing material adjustment means)
32 ROM
33 RAM
34 Interface Circuit P Paper
