JP2005121993A - 多色画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 トナー消費量の管理を可能とし、真にカラー出力が必要とされる場合に備えて、トナー消費の節減が可能な画像記録装置を提供する。
【解決手段】 出力画像データに基づいて記録紙上に複数色のトナーによる出力画像を形成する多色画像記録装置であって、単位ジョブ当たりのトナー消費許容量を色毎に設定するトナー消費許容量設定手段と、出力画像データに基づいて所定ジョブの色毎のトナー消費量を求めるトナー消費量演算手段とを備え、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力する画像出力手段を備える。
【選択図】 図3
【解決手段】 出力画像データに基づいて記録紙上に複数色のトナーによる出力画像を形成する多色画像記録装置であって、単位ジョブ当たりのトナー消費許容量を色毎に設定するトナー消費許容量設定手段と、出力画像データに基づいて所定ジョブの色毎のトナー消費量を求めるトナー消費量演算手段とを備え、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力する画像出力手段を備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、デジタル方式の複写機やプリンタ等、出力画像データに基づいて記録紙上に複数色のトナーによる出力画像を形成する多色画像記録装置に関する。
従来、出力画像データに含まれる各画素の濃度データを全画素にわたり加算することでトナー消費量を推定演算し、トナーカートリッジに初期に充填されたトナー量から累積トナー消費量を減算処理することによりトナーカートリッジのトナーの残量を推定してトナー残量が少なくなったときに操作部に警告表示する技術が提案されていた。
特開2002−278249号公報
しかし、上述の従来技術では、トナー残量が僅かになり警告表示されたときに、どの程度使用すればトナーの残量が無くなるのか不明で、トナー補充の準備が間に合わない場合が生じるという問題があった。特に多色画像記録装置においては一色でもトナーが無くなると最早多色印刷が不可能となり、必要なときに必要な処理ができないという事態が生じると業務に支障をきたすこととなる。
また、使用者にとって、出力しようとする画像がどの程度のトナー消費量となるのかが不明なために、トナー消費量に関しては無関心となり、真にカラー出力が必要な場合に備えて不要な出力を減少させるべくトナー消費量に注意を向けさせるとともに、トナー消費量を管理できる多色画像記録装置が望まれていた。
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、トナー消費量の管理を可能とし、真にカラー出力が必要とされる場合に備えて、トナー消費の節減が可能な画像記録装置を提供する点にある。
上述の目的を達成するため、本発明による多色画像記録装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、出力画像データに基づいて記録紙上に複数色のトナーによる出力画像を形成する多色画像記録装置であって、単位ジョブのトナー消費許容量を色毎に設定するトナー消費許容量設定手段と、出力画像データに基づいて所定ジョブの色毎のトナー消費量を求めるトナー消費量演算手段とを備え、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力する画像出力手段を備えた点にある。
トナー消費許容量設定手段により、一枚の記録紙の出力を単位ジョブとして、トナー消費許容量を色毎に設定することで、トナーが消費されてしまうまでに可能な出力枚数を設定して管理することができる。さらにトナー消費量演算手段により求められた所定ジョブの色毎のトナー消費量が、前記トナー消費許容量よりも少ない時には管理された出力枚数が確保され、前記トナー消費許容量よりも多い時には当該色のトナー消費が回避されるので、真にカラー出力が必要とされる場合に備えて、トナー消費の節減が可能となるのである。
同第二の特徴構成は、請求項2に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記画像出力手段は、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、前記出力画像を当該トナー以外の他の色のトナーによるモノカラーに置換して出力する点にある。例えば、トナー充填量の多い黒色のモノトーンやトナー残量の多い色のモノトーン等で出力することにより、真にカラー出力が必要とされる場合に備えて、トナー消費の節減が可能となる。
同第三の特徴構成は、請求項3に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記画像出力手段は、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像のエッジ領域以外を他の色のトナーに置換して出力する点にある。エッジ領域のみ当該色のトナーで出力されるので、出力された記録紙を見てオリジナル画像の色を判別可能としながらも、特定の色のトナーの消費量を節減することができるのである。
同第四の特徴構成は、請求項4に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段を設け、前記画像出力手段は、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量許容量より少ないと判断されたときに、他の色のトナーに置換して出力する点にある。特にトナーカートリッジのトナー残量が少なくなったときに、このように処理することで、少なくとも当該色のトナーによる残りの出力枚数が把握できるので、当該色のトナーの補充の準備期間が凡そ把握できるのであり、また、そのような残量が少なくなったときに、完全に消費されるまでの間に真にカラー出力が必要とされる場合に備えることができるのである。
同第五の特徴構成は、請求項5に記載した通り、上述の第四の特徴構成に加えて、トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段を設け、前記画像出力手段は、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量許容量より少ないと判断されたときに、トナー残量の最も多いトナーに置換して出力する点にある。つまり、残量トナー量が均等になるように消費されるので、真にカラー出力が必要とされる場合に備えることができるのである。
同第六の特徴構成は、請求項6に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記画像出力手段による作動の許否を確認する確認入力手段を備え、前記確認入力手段により許容が確認されたときに前記画像出力手段が作動するように構成してある点にある。
上述したトナー消費節減のための処理に対して、確認入力手段を備えることにより、オリジナルの画像データに対応したカラー出力が必要な場合に対応可能となり、さらには、そのような確認入力手段の存在により使用者の意識の向上を図ることができるのである。
以上説明した通り、本発明によれば、トナー消費量の管理を可能とし、真にカラー出力が必要とされる場合に備えて、トナー消費の節減が可能な画像記録装置を提供することができるようになった。
以下に本発明による多色画像記録装置の実施の形態を説明する。図1に示すように、多色画像記録装置の一例であるカラー複写機1は、スキャナ部2、画像処理部3、LSU4、画像形成部5、給紙搬送手段6、定着手段7、DF部8、及び、操作部(図示せず)を備えて構成される。
前記操作部は、当該カラー複写機1の各種ジョブの動作モードを設定するモード設定キーや設定されたジョブを起動するプリントキー等が配置され、前記モード設定キーによる設定情報等が表示される表示部を備えた操作部(図示せず)を備えて構成される。
前記画像処理部3、LSU4、画像形成部5、給紙搬送手段6、定着手段7及びそれらの制御部により、所要の出力画像データに対応するトナー画像を記録紙に形成して出力する画像出力手段が構成される。
前記DF部8は、原稿トレイ81に載置された複数枚の原稿80を1枚ずつスキャナ部2による原稿読取位置に搬送し、読取が終了した原稿を排紙トレイ82に排出する。
前記スキャナ部2は、原稿に光を照射して反射した光をRGBのフィルタを介してCCDイメージセンサ21に送り画像情報を電子データに変換する。前記画像処理部3は前記CCDイメージセンサ21からの信号を、A/D変換、シェーディング補正、色調補正、その他画像処理を施した出力画像データに加工する部分で、後述のトナー色変換処理も実行する。前記LSU4は前記画像処理3からの出力画像データをレーザー光に変換し、感光体ドラム51に照射する。
前記画像形成部5は、感光体ドラム51、主帯電部52、現像部53、転写ベルト54、クリーニング部55、リサイクルトナー補給手段56、除電ランプ57とからなり、特に現像部53はシアン現像器531、マゼンタ現像器532、イエロー現像器533、ブラック現像器534、リサイクル現像器535の5つの現像器を有している。各現像器には、対応する色のトナーが充填されたトナーカートリッジが着脱自在に取り付けられ、トナーカートリッジから現像器に対してトナーが供給されるように構成される。
前記主帯電器52は感光体ドラム51に向かって開口したシールドケース内に50〜100μmの細いタングステン線を感光体ドラム51の長手方向に張り、これに+5KV程度の高圧を印加することにより前記感光体ドラム51を正帯電させる。帯電した前記感光体ドラム51の表面にLSU4が画像データに応じたレーザー光線を照射することにより感光体ドラム51の表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラム51のレーザーが照射された部分に前記現像手段53内で撹拌されてプラス帯電したトナーに現像ローラのバイアス電圧と感光体ドラム表面の電位が作用することによりトナー像が形成され、これを前記転写ベルト54の表面に転写する。前記感光体ドラム51上の転写されなかったトナーは次のプロセスであるクリーニング手段55のゴムブレード551により掻き落とされて、表面の残留電位を落して均一にすべく除電ランプ57により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。
カラー画像出力モードの場合は、上述した帯電、露光、現像、クリーニング、除電の各動作をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応して行い、それぞれのトナー像が前記転写ベルト54上で重ねられ、このトナー像が2次転写部(541a,541b)で記録紙に転写される。
モノクロ画像出力モードの場合は前記シアン現像器531、マゼンタ現像器532、イエロー現像器533は作動せず、ブラック現像器534のみで行い、要求のあった場合にはリサイクル現像器のみで出力を行う。
前記給紙搬送手段6は給紙カセット611,612、給紙ローラ621,622、垂直搬送路63、レジストローラ対64a,64b、搬送ベルト65からなっている。前記給紙カセット611,612には複数の記録紙が積載される用紙積載板が設けられ、この用紙積載板がバネ、又はリフトモータなどでリフトアップされることで記録紙の一番上の紙が前記給紙ローラ621,622に接するように付勢される。前記レジストローラ対64a,64bは搬送されてきた用紙に対する前記転写ベルト54上のトナー像の転写のタイミングを合わせるためと、用紙先端を整えるために一端用紙を止めてから前記画像形成手段5へ用紙を搬送する役割をもつ。前記搬送ベルト65は未定着トナーが転写された用紙を前記定着手段7に搬送する。またそれぞれの搬送路にある搬送ローラは適宜必要な本数がレイアウトされている。
前記定着手段7は、第1の熱ローラ71とその内部の第1のヒータ711と、第2の熱ローラ72その内部の第2のヒータ721、定着排出ローラ対73a,73bなどから構成される。前記熱ローラ対71,72は熱伝導性のよいアルミ等にフッ素コートを施したものを用い前記2つのヒータ711,721を内蔵することにより定着に必要な所定の温度に制御されている。前記第1の熱ローラ71は前記第2の熱ローラ72に対向し適当な圧力で接触し、駆動手段(図示していない)により駆動されている。この前記熱ローラ対71,72は基材が熱伝導性の良いアルミのローラからなり定着のニップ幅を確保するために周辺は弾性層で覆われている。また図示していないが各ローラに対しては用紙を剥がすための爪部材やクリーニングするローラやウェブを設けてある。
図2に示すように、前記カラー複写機1の制御部20は、スキャナ部4により読取られた画像データや図示していない通信ラインから入力された画像データに対する入出力変換処理を実行するメインCPU21を有する第一制御部20aと、操作部に対するキー入力処理や表示出力処理、及び、画像出力手段による画像形成プロセス動作を制御するシステムCPU25を有する第二制御部20bとを備えて構成される。
詳述すると、第一制御部20aは、前記画像処理部3を構成するもので、メインCPU21の実行プログラムが格納されたROM22と、画像処理のための画像データを格納するRAM23と、画像読取装置4により読取られた原稿画像データなどを入力するとともに、メインCPU21で処理された出力画像データを前記プロセス処理部のLSU4等に出力する画像入出力バッファ24などが内部バス21aで接続されて構成される。
第二制御部20bは、システムCPU25の実行プログラムが格納されたROM26と、各種のプロセス制御データが格納されるRAM27と、第一入出力バッファ28と第二入出力バッファ29などが内部バス25aで接続されて構成されている。第一入出力バッファ28は、操作部に設けられたモード設定キー等からのキー入力データを入力し、表示部に表示情報等を出力したり、DF部8に対する制御信号を出力する入出力ポートとして機能する。第二入出力バッファ29には、上述の画像形成部5、給紙搬送手段6等画像形成のためのプロセス処理部に設けられたモータやヒータ等の各種のエレメントに対する駆動信号が出力される出力ポートと、各エレメントからのプロセスデータなどが入力される入力ポートとして機能する。
上述のカラー複写機1には、トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段が設けられ、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量許容量より少ないと判断されたときに、後述のトナーセーブモードに移行するように構成される。詳述すると、前記RAM27にはトナー色毎にトナー残量記憶領域が設けられており、トナーカートリッジが交換される度にフル充填量にリセットされるとともに、記録紙の出力の度に後述のトナー消費量演算手段により出力画像データに基づいて推定演算されたトナー消費量が減算され、以って現在のトナー残量が得られるように構成される。ここで、前記トナーセーブモードに移行するトナー残量許容量はRAM27に初期設定されるものであってもよいし、前記操作部を介してRAM27に設定入力可能に構成されるものでもよい。また、トナー残量が残量許容量よりも少なくなった時点で操作部に当該色のトナーの残量が僅かになった旨の表示をピクトグラフ等により表示し、追加トナーの手配を促すように構成される。
以下、上述のトナーセーブモードについて説明する。上述のカラー複写機1には、単位ジョブ当たりのトナー消費許容量を色毎に設定するトナー消費許容量設定手段と、出力画像データに基づいて所定ジョブの色毎のトナー消費量を求めるトナー消費量演算手段とを備えてあり、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、前記画像出力手段は、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力するように構成される。
前記トナー消費許容量設定手段は、操作部から入力された単位ジョブの色毎のトナー消費許容量をRAM27のトナー消費許容量記憶領域に記憶するものでシステムCPU25及びROM26及び周辺回路で構成される。単位ジョブとは、記録紙のサイズで規定される1枚の出力処理をいい、ここでは、A4サイズ1枚あたりのトナー消費許容量として入力され、他のサイズに対しては面積比により換算される。
前記トナー消費量演算手段は、出力画像データの各画素の濃度データを色毎に加算して得られる合計濃度データに所定の相関係数を乗ずることにより当該出力画像で消費されるトナー量を推定演算するもので、合計濃度データがメインCPU21により演算されてシステムCPU25に引き渡され、システムCPUで推定演算される。ここで、前記相関係数は実験等により各色毎に求められるものである。
システムCPU25は、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換するようメインCPU21に指示し、メインCPU21は、当該トナーに対応する画像データを他の色のトナーに対応する画像データに変換処理してLSU4に出力するように構成される。
図3に示すように、スキャナ2から原稿に対応する画像データが読み込まれると(S1)、画像処理部3は操作部で設定されたモードに基づいて変倍処理等の所定の画像処理を実行し(S2)、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応した出力画像データを生成する(S3)。前記トナー消費量演算手段は、各出力画像データの各画素の濃度データを加算して各色のトナー消費量の推定値を演算導出し、色毎にトナー消費許容量と比較して全ての色で推定消費量が消費許容量よりも少なければ(S5)、当該出力画像データに基づいて記録紙に画像を出力する(S8)。一方、推定消費量が消費許容量よりも多くなるトナー色が存在した場合には、当該トナー色の残量がトナー残量許容量よりも多ければ(S6)、当該出力画像データに基づいて記録紙に画像を出力し(S8)、当該トナー色の残量がトナー残量許容量よりも少なければ(S6)、当該トナーにより形成される画像領域を、トナー残量がトナー残量許容量よりも多い他の色のトナーに置換すべく画像データを変換処理して(S7)出力する(S8)。
上述のステップS7における変換処理の態様を詳述すると、当該出力画像のうち、当該トナーにより形成される画像領域のみをトナー残量がトナー残量許容量よりも多い他の色のトナーに置換するように出力画像データを変換処理するもののみならず、当該出力画像を当該トナー以外の他の色のトナーによるモノカラーに置換するように出力画像データを変換処理して出力するものであってもよく、当該トナーにより形成される画像のエッジ領域以外を他の色のトナーに置換するように出力画像データを変換処理して出力するものであってもよい。また、それら何れかの態様において、トナー残量の最も多いトナーに置換して出力するように構成することで、残量トナー量が均等になるようにトナーを消費するように構成することも可能である。
また、ステップS7の実行前に、画像出力手段によるトナー色置換処理の作動の許否を確認する確認入力手段を備え、前記確認入力手段により許容が確認されたときにステップS7を実行するように構成することができる。
上述した実施形態では、トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段を設け、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、他の色のトナーに置換して出力するものを説明したが、トナーカートリッジの残量にかかわらず、トナー消費量がトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力するように構成することも可能である。
前記トナー残量検出手段の具体的構成は、上述したものに限定されず、トナーカートリッジの重量を検出して残量を求めるものや、フォトセンサによりカートリッジ内のトナーレベルを検出するものであってもよい。
上述の実施形態では、所定ジョブとしてA4サイズ1枚の出力ジョブについて、トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量がトナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力するものを説明したが、所定ジョブとしては、同一原稿に対する複数枚の出力処理であってもよく、この場合には出力される記録紙毎にトナー残量の最も多いトナーに置換して出力するように構成することで特定のトナーが集中的に消費されるのを回避することが可能である。また、所定ジョブとしては、異種原稿に対する複数枚の出力処理であってもよく、この場合には全ての出力画像データに基づいてトナー消費量演算手段により得られるトナー消費量の平均値がトナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力するように構成すればよい。図4に示すように、スキャナ2からセットされた全原稿に対応する画像データが読み込まれると(S11)、画像処理部3は操作部で設定されたモードに基づいて変倍処理等の所定の画像処理を実行し(S12)、各原稿に対するシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応した出力画像データをそれぞれ生成する(S13)。前記トナー消費量演算手段は、各出力画像データの各画素の濃度データを全原稿分加算して原稿枚数で除し各色のトナー平均消費量の推定値を演算導出し、色毎にトナー消費許容量と比較して全ての色で平均推定消費量が消費許容量よりも少なければ(S15)、当該出力画像データに基づいて記録紙に画像を出力する(S18)。一方、平均推定消費量が消費許容量よりも多くなるトナー色が存在した場合には、当該トナー色の残量がトナー残量許容量よりも多ければ(S16)、当該出力画像データに基づいて記録紙に画像を出力し(S18)、当該トナー色の残量がトナー残量許容量よりも少なければ(S16)、当該トナーにより形成される画像領域を、トナー残量がトナー残量許容量よりも多い他の色のトナーに置換すべく画像データを変換処理して(S17)出力する(S18)。
上述のステップS17における変換処理の態様を詳述すると、当該出力画像のうち、当該トナーにより形成される画像領域のみをトナー残量がトナー残量許容量よりも多い他の色のトナーに置換するように出力画像データを変換処理するもののみならず、当該出力画像を当該トナー以外の他の色のトナーによるモノカラーに置換するように出力画像データを変換処理して出力するものであってもよく、当該トナーにより形成される画像のエッジ領域以外を他の色のトナーに置換するように出力画像データを変換処理して出力するものであってもよい。また、それら何れかの態様において、トナー残量の最も多いトナーに置換して出力するように構成することで、残量トナー量が均等になるようにトナーを消費するように構成することも可能である。
また、ステップS17の実行前に、画像出力手段によるトナー色置換処理の作動の許否を確認する確認入力手段を備え、前記確認入力手段により許容が確認されたときにステップS7を実行するように構成することができる。
このように、所定ジョブとして、異種原稿に対する複数枚の出力処理とすると、たとえ一枚の記録紙で消費許容量以上のトナー消費量となっても全体としては消費許容量に収まる場合もあり、原稿の正確な再現が可能になる場合があるという利点がある。
上述の実施形態では、多色画像記録装置の一例として電子写真方式によるカラー複写機について説明したが、プリンタやファクシミリ等に適用できることはいうまでもなく、静電記録式のプリンタ等にも適用可能である。
1:カラー複写機
2:スキャナ部
3:画像処理部
4:LSU4
5:画像形成部
6:給紙搬送手段
7:定着手段
8:DF部
2:スキャナ部
3:画像処理部
4:LSU4
5:画像形成部
6:給紙搬送手段
7:定着手段
8:DF部
Claims (6)
- 出力画像データに基づいて記録紙上に複数色のトナーによる出力画像を形成する多色画像記録装置であって、
単位ジョブ当たりのトナー消費許容量を色毎に設定するトナー消費許容量設定手段と、出力画像データに基づいて所定ジョブの色毎のトナー消費量を求めるトナー消費量演算手段とを備え、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像領域を他の色のトナーに置換して出力する画像出力手段を備えた多色画像記録装置。 - 前記画像出力手段は、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、前記出力画像を当該トナー以外の他の色のトナーによるモノカラーに置換して出力する請求項1記載の多色画像記録装置。
- 前記画像出力手段は、前記トナー消費量演算手段により得られたトナー消費量が前記トナー消費許容量設定手段により設定されたトナー消費許容量より多いと判断されたときに、当該トナーにより形成される画像のエッジ領域以外を他の色のトナーに置換して出力する請求項1記載の多色画像記録装置。
- トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段を設け、前記画像出力手段は、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量許容量より少ないと判断されたときに、他の色のトナーに置換して出力する請求項1から3の何れかに記載の多色画像記録装置。
- トナーカートリッジに充填されているトナー残量を検出するトナー残量検出手段を設け、前記画像出力手段は、前記トナー残量検出手段により検出されたトナー残量が所定の残量許容量より少ないと判断されたときに、トナー残量の最も多いトナーに置換して出力する請求項4記載の多色画像記録装置。
- 前記画像出力手段による作動の許否を確認する確認入力手段を備え、前記確認入力手段により許容が確認されたときに前記画像出力手段が作動するように構成してある請求項1から5の何れかに記載の多色画像記録装置。
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