JP2005201990A - モノクロ印刷モードでの現像剤残量表示を切り替え可能にした画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ユニットの交換管理に有効なトナー残量表示形態を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】潜像が形成される像担持体と、現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱可能に装着される現像装置50とを備える画像形成装置において、現像ユニットは、収納されている現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶手段を有し、画像形成装置は、現像装置の複数の装着位置に同色の現像ユニットが装着されたときに、モノクロ印刷モードで動作する。複数のブラック現像ユニットを装着してモノクロ印刷モードとして動作させる場合に、使用目的に応じて個別残量表示モードと全体残量表示モードとを選択可能にすることでユーザの利便性を高めることができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するカラープリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関し、特に、モノクロ印刷モードでの現像剤の残量表示を切り替え可能にして、モノクロ印刷モードでの現像ユニットの管理の柔軟性を高めた画像形成装置に関する。

カラープリンタなどに設けられる電子写真技術を用いて画像を形成する画像形成装置は、画像データに応じて静電潜像が形成される像担持体と、像担持体の外周面を帯電させる帯電ユニットと、帯電された像担持体の外周面を画像データに応じて露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、静電潜像に現像剤であるトナーを供給してトナー像に現像する現像装置と、トナー像を転写対象の媒体に転写させる転写ユニットとを有する。現像装置は、複数のカラートナーを収容する現像ユニットを着脱可能に保持し、現像タイミングに対応して適切な現像ユニットを像担持体に近接させる現像ユニット保持体を有する。この現像ユニット保持体は、通常、回転制御される現像ロータリーである。画像形成装置がカラー印刷モードであるときは、複数色のカラートナー、例えば４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の現像ユニットが現像ロータリーに装着される。また、画像形成装置がモノクロ印刷モード例えば白黒印刷モードであるときは、ブラックの現像ユニットが現像ロータリーに装着される。

かかる画像形成装置として、４色の現像ユニットを装着してカラー印刷モードにしたり、ブラックの現像ユニットのみを装着してモノクロ印刷モードにしたりすることができ、両モードをユーザにより適宜切り替え可能にすることが提案されている。例えば、特許文献１、２、３などである。

特許文献１、３には、現像ロータリーに４色の現像ユニットを装着した場合にカラー印刷モードに設定され、現像ロータリーのブラックの現像ユニットの装着位置にのみブラックの現像ユニットを装着しそれ以外のＣＭＹの装着位置に現像ユニットを装着しない場合にモノクロ印刷モードに設定される画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、ブラックの現像ユニットは、現像ロータリーの任意の現像ユニット装着位置に装着可能にした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、現像ユニットに設けられたメモリから現像剤の色の情報を読み取ることで、現像ロータリーのどの位置にどの色の現像ユニットが装着されているかを検出する。具体的には、特許文献２には、ＣＭＹＫの４色の現像ユニットが装着された場合は、カラープリンタとして動作し、ブラックの現像ユニットのみが装着された場合は、ブラックのモノクロプリンタとして動作することが記載されている。ブラックの現像ユニットは、１〜４個の任意の数を装着することができ、複数装着する場合は、現像ユニットの交換頻度を抑えることができることが記載されている。

さらに、現像ロータリーの４つの装着位置に全てブラックの現像ユニットを装着して、モノクロ印刷モードにし、現像ユニットの取り替え回数を減らすことができる画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献４である。この画像形成装置によれば、カラー印刷用現像ロータリの４つの装着位置全てにブラックの現像ユニットを装着し、現像ユニットに設けられたメモリを読み出して、装着位置と色情報とトナー残量を検出し、ブラック現像ユニットを順番に使用することで、小型化された現像装置であってもモノクロ印刷モードでの現像ユニットの交換頻度を抑えることができる。
特開２００３−４３７７３号公報（２００３年２月１４日公開） 特開２００２−３５１１９０号公報（２００２年１２月４日公開） 特許願２００３−１６００５９号公報 特開２００３−３１６１０６号公報（２００３年１１月６日公開）

上記の特許文献１，３の画像形成装置は、現像ロータリーに４色（ＣＭＹＫ）の現像ユニットを装着した場合にカラー印刷モードとして動作し、現像ロータリーのブラックの位置にブラックの現像ユニットを装着した場合にのみモノクロ印刷モードとして動作する。したがって、モノクロ印刷モードにするためには、ブラックの位置にしかブラックの現像ユニットを装着できなくなり、別の位置にブラックの現像ユニットを装着することが許可されず、ブラックの現像ユニットの装着位置に柔軟性または自由度がなく、ユーザの利便性を低下させてしまうという課題を有する。

一方、特許文献２の画像形成装置は、モノクロ印刷モードにおいて、４箇所の現像ユニット装着位置のうち任意の位置にブラックまたはそれ以外の単色の現像ユニットを装着することを許可している。しかしながら、複数の同色の現像ユニットを装着した場合のトナー残量の表示方法についての記載はなく、どのように表示することでユーザの利便性を高めることができるかについての記載はない。

さらに、特許文献４の画像形成装置も、４箇所の装着位置に４個のブラックの現像ユニットを装着することは許可されているが、その場合にトナー残量をどのようにユーザに知らせるかについての表示方法は記載されていない。

画像形成装置がモノクロ印刷モードの場合、現像ユニットの装着の自由度を高めることに伴い、装着されている現像ユニットのトナー残量表示をユーザにどのように行うかは、ユーザの利便性を高めるうえで重要である。

そこで、本発明は、任意の数の同色の現像ユニットを装着してモノクロ印刷モードで動すると共に、ユーザの現像ユニットの追加、交換などの現像ユニット管理の利便性を高めた現像剤残量表示を可能にする画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の側面によれば、潜像が形成される像担持体と、現像剤を収納する複数の現像ユニットが、着脱可能に装着される現像装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
前記現像装置の複数の装着位置に同色の現像ユニットが装着されたときに、モノクロ印刷モードで動作し、
さらに、前記現像ユニット内の現像剤の残量を表示する表示手段と、
前記複数の装着位置に対応し且つ装着された複数の現像ユニットそれぞれの現像剤の残量情報を個別に前記表示手段に表示する個別残量表示モードと、前記装着された複数の同色現像ユニット全体の現像剤の残量情報を前記表示手段に表示する全体残量表示モードとを、切り替え可能に制御する制御手段とを有することを特徴とする。

上記第１の側面において、好ましい実施例では、前記現像ユニットは、収納されている現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段は、前記現像装置の複数の装着位置に装着された現像ユニットの前記記憶手段に記憶されている色情報と残量情報を取得することを特徴とする。

上記第１の側面において、好ましい実施例では、画像形成装置は、さらに、前記残量表示モードを設定する入力手段を有し、当該入力手段を介して前記個別残量表示モードまたは全体残量表示モードが設定されたことに応答して、前記制御手段は、設定された残量表示モードで前記表示手段に残量情報を表示することを特徴とする。

上記第１の側面において、別の好ましい実施例では、前記制御手段は、前記取得した色情報に基づいて、個別残量表示モードか全体残量表示モードかを自動判別することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の第２の側面によれば、潜像が形成される像担持体と、現像剤を収納する複数の現像ユニットが、着脱可能に装着される現像装置とを備え、ホストコンピュータと通信可能な画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
前記現像装置の複数の装着位置に同色の現像ユニットが装着されたときに、モノクロ印刷モードで動作し、
さらに、前記複数の装着位置に対応し且つ装着された複数の現像ユニットそれぞれの現像剤の残量情報を個別に表示する個別残量表示モードと、前記装着された複数の同色現像ユニット全体の現像剤の残量情報を表示する全体残量表示モードとを、切り替え可能に制御する制御手段とを有し、
当該制御手段は、前記個別残量表示モードまたは全体残量表示モードのいずれのモードに設定されたかのデータと、それぞれの残量表示モードで表示させるためのデータとを、前記ホストコンピュータに適宜出力し、前記設定されたモードで当該ホストコンピュータに表示させることを特徴とする。

上記第２の側面において、好ましい実施例では、前記現像ユニットは、収納されている現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段は、前記現像装置の複数の装着位置に装着された現像ユニットの前記記憶手段に記憶されている色情報と残量情報を取得することを特徴とする。

上記第１及び第２の側面によれば、画像形成装置がモノクロ印刷モードの場合、複数の現像ユニットの現像剤の残量を個別に表示するモードと、複数の現像ユニットの現像剤の全体の残量を表示するモードとを選択することができ、モノクロ印刷モードにおける現像ユニットの管理に対して利便性を高めることができる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は、本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。本実施の形態では、画像形成装置としてレーザービームプリンタ１０を例にして説明する。図１のプリンタ１０は、カラー印刷モード時の構成を示す。

プリンタ１０は、潜像を担持する像担持体である感光体ドラム２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０と、露光ユニット４０と、現像装置５０と、一次転写ユニット６０と、中間転写体７０と、クリーニングユニット７５とを有する。さらに、プリンタ１０は、二次転写ユニット８０と、定着ユニット９０と、ユーザへの種々の情報を出力する表示ユニット９５と、これらのユニットを制御する制御ユニット１００とを有する。 感光体ドラム２０は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸に対して回転可能であり、矢印で示されるように時計方向に回転する。帯電ユニット３０は、感光体ドラム２０を帯電し、露光ユニット４０は内蔵するレーザやＬＥＤアレイなどの光源からのビームを帯電された感光体ドラム２０に照射して静電気による潜像を形成する。露光ユニット４０のビーム照射は、ホストコンピュータから入力される画像情報に基づいて変調された駆動信号により制御される。

現像装置５０は、現像剤であるトナーを収容する現像ユニット５１〜５４が着脱可能に装着される装着部５０ａ〜５０ｄを有し、中心軸５０ｅに対して回転可能な現像ロータリーである。現像装置５０を回転させて必要な現像ユニット５１〜５４を感光体ドラム２０に近接させ、現像剤を潜像が形成された感光体ドラム２０に供給することで、潜像が現像剤による像に現像される。図１の例では、現像装置５０の装着部５０ａ〜５０ｄには、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの現像剤をそれぞれ収容する現像ユニット５１〜５４が装着され、カラー印刷モードとなり、印刷プロセスでは、ＣＭＹＫの順番で感光体ドラム２０への潜像の形成とそれぞれの現像剤による現像とが行われる。したがって、各色の潜像形成と現像のプロセス毎に、現像装置５０は、時計方向に回転して適切な色の現像ユニットを感光体ドラム２０に近接させ、順次現像を行う。

一次転写ユニット６０は、感光体ドラム２０に形成されたトナー像を中間転写体７０に転写する。中間転写体７０は、例えばＰＥＴフィルムの表面にアルミ蒸着層を形成しその表面に半導電塗料を形成したエンドレスのベルトであり、感光体ドラム２０と同じ周速度で回転駆動される。カラー印刷ジョブでは、中間転写体７０にＣＭＹＫそれぞれの画像が重ねて転写され、モノクロ印刷ジョブでは、中間転写体７０に単色の画像が転写される。そして、二次転写ユニット８０が、中間転写体７０に形成されたトナー像を紙などの印刷媒体に転写し、定着ユニット９０が、印刷媒体上に転写されたトナー像を媒体に溶着させて永久像とし、その印刷媒体はプリンタ外に排出される。

クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間に設けられ、感光体ドラム２０の表面に当接されるクリーニングブレード７６を有し、一次転写された後に感光体ドラム２０上に残存する現像剤（トナー）がクリーニングブレード７６により除去される。

各現像ユニット５１〜５４は、現像装置５０に着脱可能であり、装着された現像ユニットの状態をプリンタが認識できるように、現像ユニットには、現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶媒体、例えば非接触型不揮発性メモリが設けられている。そして、電源が立ち上がった後や、現像ユニットが現像装置に装着された後に、その現像ユニットの不揮発性メモリの情報が読み出される。また、現像後に現像ユニットの不揮発性メモリに現像剤の残量情報が更新される。

現像装置５０にＣＭＹＫの現像ユニット５１〜５４がそれぞれ予め決められた位置に装着されると、その装着状態が上記の不揮発性メモリの情報読み出しにより認識され、プリンタ１０は、カラー印刷モードとして動作する。カラー印刷モードでは、ホストコンピュータからカラー印刷用の言語で記述された印刷ジョブデータを供給され、ＣＭＹＫの順に、感光体ドラム２０への静電潜像の形成、対応する色の現像ユニットによる現像、一次転写ユニット６０による中間転写体７０へのトナー像の転写が繰り返される。そして、ＣＭＹＫのトナー像が中間転写体７０に転写された後に、二次転写ユニット８０により中間転写体上のカラー画像が紙などの印刷媒体に転写され、定着ユニット９０により定着され、プリンタ外に排出される。

また、図１のようにＣＭＹＫの現像ユニットが装着されている場合でも、ホストコンピュータからモノクロ印刷を指示する印刷ジョブデータが供給されると、モノクロとして指示された、例えばブラックの現像ユニットによる現像が行われ、モノクロ画像が印刷媒体に形成される。

図２〜図４は、本実施の形態における画像形成装置の主要構成図であり、こららの図では、ブラックのモノクロ印刷モード（単色印刷モード）での構成を示す。図２〜図４において、図１と同じ構成部分には同じ引用番号が与えられている。図２の例では、現像装置５０において、ブラック用の装着位置５０ａにのみブラックの現像ユニット５１が装着されている例である。この場合、後述する現像ユニット５１に設けられている不揮発性メモリから、ブラックの色情報が読み出されて、ブラックの現像ユニット５１が装着位置５０ａに装着されていることと、他の装着位置には現像ユニットが装着されていないこととが、制御ユニット１００により検出され、モノクロ印刷モードであることが検出される。ブラック用の装着位置５０ａ以外の装着位置に、１個のブラック用現像ユニットが装着されている場合も、同様にして、制御ユニット１００は、その装着状態を検出し、ブラックのモノクロ印刷モードであることが検出される。ブラック以外の色の現像ユニットが装着されている場合も同様であり、その場合は、装着された現像剤の色のモノクロ印刷モードであることが検出される。モノクロ印刷モードであることが検出されると、そのモード情報がホストコンピュータのプリンタドライバに通知され、それに伴って、ホストコンピュータからは、モノクロ印刷用の言語で印刷ジョブデータが供給される。

図３の例では、現像装置５０において、ブラック用の装着位置５０ａに加えて、マゼンタ用の装着位置５０ｃにもブラック用の現像ユニット５１，５３が装着されている例である。後述する物理的な係合手段により、カラー用のＣＭＹの３色の現像ユニットは、それぞれあらかじめ決められた装着位置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにしか装着することができない。一方、ブラック用の現像ユニットは、４つのいずれの装着位置５０ａ〜５０ｄにも装着可能である。そして、図３に示されるように、ブラック用の装着位置５０ａとマゼンタ用の装着位置５０ｃにブラックの現像ユニット５１、５３が装着されると、現像ユニットに設けられた不揮発性メモリの色情報が読み出され、制御ユニットにその装着状態が検出され、ブラックのモノクロ印刷モードであることが検出される。

２つのブラック用の現像ユニット５１，５３が装着されているので、モノクロ印刷においては、いずれかの現像ユニットが感光体ドラム２０の位置に回転制御されて、現像プロセスが実行される。また、それぞれの現像ユニット５１，５３の不揮発性メモリのトナー残量情報が維持され、その残量情報が読み出され、表示手段兼入力手段である表示パネル兼操作パネル（表示ユニット）９５に、各装着位置５０ａ〜５０ｄでの現像ユニットの装着の有無とトナー残量とが表示される個別残量表示モードか、または、２つのブラック現像ユニットの合計残量が表示される全体残量表示モードかのいずれかのモードで、表示パネル兼操作パネル９５に残量表示される。

２つのブラック用現像ユニットの装着位置は、任意の２箇所に装着することができ、いずれの場合でも、モノクロ印刷モードとして動作する。

図４の例では、現像装置５０の全ての装着位置にブラック用の現像ユニット５１〜５４が装着されている例である。この場合も、４つの現像ユニットの不揮発性メモリの色情報が読み出され、制御ユニット１００によりモノクロ印刷モードと判定される。そして、それぞれの現像ユニットの不揮発性メモリのトナー残量情報が書き込みにより維持され、また、読み出されて表示パネル９５に、４つの現像ユニットが装着されていることとそれぞれの残量が表示される個別残量表示モードか、または、４つのブラック現像ユニットの合計残量が表示され全体残量表示モードかのいずれかのモードで残量表示される。

表示パネル兼操作パネル９５は、例えばタッチパネルで構成され、ユーザは、表示パネル兼操作パネル９５を入力手段として使用し、モノクロ印刷モードにおいて、個別残量表示モードか全体残量表示モードかのいずれかを選択して設定することができる。

上記の例では、現像ユニットの不揮発性メモリの色情報に基づいて、カラー印刷モードとモノクロ印刷モードとを認識しているが、不揮発性メモリに色情報が格納されていなくても、表示パネル兼操作パネル９５から、ユーザがいずれかのモードであることを設定するようにしてもよい。その場合、モノクロ印刷モードの場合は、どの装着位置にブラック現像ユニットを装着したかの情報も操作パネル９５から設定される。

図５は、本実施の形態における制御ユニット１００の構成図である。制御ユニット１００は、ホストコンピュータから印刷ジョブデータを供給され所定の画像処理を行い、エンジンへの制御信号と画像信号を生成すると共に表示パネル兼操作パネル９５に対する表示制御を行うメインコントローラ１０１と、印刷エンジンの各ユニットを制御するエンジンコントローラ１０２とを有する。メインコントローラ１０１は、ホストコンピュータからの印刷ジョブデータを受信するインターフェース１１２と、印刷ジョブデータ内の画像データを格納する画像メモリ１１３と、ハーフトーン処理などの画像処理と表示モードの設定、自動判別、表示パネルの表示制御などを行うＣＰＵ１１１と、不揮発性メモリ１１４ａとＲＡＭ，ＲＯＭ１１４ｂとを有するメモリユニット１１４とを有する。

不揮発性メモリ１１４ａには、プリンタがカラー印刷モードか、モノクロ印刷モードかを示す印刷モード情報と、モノクロ印刷モード時の現像剤の残量表示についての個別残量表示モードか全体残量表示モードかを示す残量表示モード情報とが格納される。印刷モードは、電源オン時に現像装置に装着された現像ユニットのメモリからの情報に応じてメインコントローラ１０１により判定され、判定された印刷モード情報が不揮発性メモリ１１４ａに書き込まれる。また、残量表示モードは、表示パネル兼操作パネル９５によるユーザからの入力設定により設定されて、設定された残量表示モード情報が不揮発性メモリ１１４ａに書き込まれる。あるいは、自動判別モードに設定されているときは、装着された現像ユニットの不揮発性メモリから読み出した色情報や識別情報に基づいて、メインコントローラ１０１は、４つの装着位置全てに同色の現像ユニットが装着されている場合は全体残量モードと判定し、それ以外の後述する所定の場合には個別残量表示モードと判定し、判定した残量表示モード情報が不揮発性メモリ１１４ａに書き込まれる。

また、エンジンコントローラ１０２は、ＣＰＵ１２０に加えて、メモリユニット１１６と、シリアルインターフェース１２１と、本体側メモリ１２２と、入出力ポート１２３と、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像装置５０を駆動する駆動制御回路１２４，１２５，１２６と、一次転写ユニット６０、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５、クリーニングユニット７５を駆動する駆動制御回路群１２８とを有する。また、現像装置５０のホームポジションを検出する検出部３１が設けられる。

エンジンコントローラ１０２は、メインコントローラ１０１から印刷プロセスを制御する制御信号と露光ビームの照射を制御する画像信号とを供給され、各ユニットの制御を行う。また、現像装置５０に装着される現像ユニット５１〜５４は、それぞれ現像ユニット側メモリ５１ａ〜５４ａを有する。これらのメモリは、例えばＦｅＲＡＭやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、現像剤の色情報、現像剤の残量情報、現像ユニットのＩＤ（識別情報）などの情報を格納する。これらのメモリがＦｅＲＡＭで構成される場合は、シリアルインターフェース１２１を介して非接触でアクセスすることができ、ＥＥＰＲＯＭで構成される場合は、シリアルインターフェース１２１を物理的に接続してアクセスすることができる。電源オン時や現像ユニットを交換または追加装着した時に、エンジンコントローラ１０２がこれらの現像ユニット側メモリ５１ａ〜５４ａにアクセスし、現像ユニットの装着の有無、色情報、識別情報などを読み取る。また、現像プロセス時に、現像プロセスを終えた現像ユニットのメモリに現像剤の残量情報の更新を行う。

本体側メモリ１２２は、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、エンジン制御のためのパラメータ値などが格納される。メモリユニット１１６内の不揮発性メモリ１１６ａには、現像装置の４つの装着位置に現像ユニットが装着されているか否かの情報と、装着された現像ユニットの色情報や識別情報が格納される。そして、これらの情報がエンジンコントローラ１０２内のＣＰＵ１２０からメインコントローラ１０１内のＣＰＵ１１１に伝えられ、それらの情報に基づき、ＣＰＵ１１１が印刷モードの判定、残量表示モードの判定などを行う。

現像ユニット内の現像剤残量情報は、現像ユニットの不揮発性メモリから読み出す以外に、現像時の印刷データを元に制御ユニット１００がその都度残量を更新、維持するようにしてもよい。ただし、その場合は、現像ユニットを交換するごとに、ユーザは表示パネル兼操作パネル９５から交換した現像ユニットの残量をリセットする必要がある。

図６は、現像装置の回転動作を示す図である。図６には、４つの現像ユニット５１〜５４が装着された現像装置５０と感光体ドラム２０との３つの位置関係が示されている。図６Ａはホームポジションを、図６Ｂは現像及びメモリアクセスポジションを、図６Ｃは現像ユニットの着脱ポジションをそれぞれ示す。現像ロータリーである現像装置５０は、回転軸５０ｅを中心に図示しないパルスモータにより回転し、また、回転軸５０ｅには現像ユニットを保持するための支持フレーム５５が固定されている。

図６Ａのホームポジションは、ホームポジション検出部３１（図５のHP検出部）により検出される位置であり、現像ロータリーの回転制御のためのリセット位置である。この位置では、現像ユニットが着脱孔３７（図６Ｃ）と整合する位置にないので、たとえ現像ユニット交換パネルが開かれても現像ユニットが交換されることが防止される。

図６Ｂの現像ポジションでは、現像ユニット５４の現像ローラーが感光体ドラム２０に近接され、現像ユニット５４の現像剤が感光体ドラム２０に供給される。また、この位置では、現像プロセスを終了した現像ユニット５３のメモリ５３ａがシリアルインターフェース１２１により非接触でアクセスされ、メモリ５３ａ内の情報が読み出され、現像剤の残量情報の更新が行われる。非接触アクセスであれば、現像プロセス中にアクセスしても現像装置に物理的力をかける必要がないので、かかるアクセスにより現像プロセスに影響を与えることはない。

図６Ｃの着脱ポジションは、現像ユニットの交換パネルを開いて交換ボタンが押された時に回転制御される位置であり、この位置で、現像ユニット５１が交換孔３７から交換可能になる。例えば、交換ボタンが押されるたびに、現像装置５０が９０°ずつ回転制御され、順次現像ユニットが着脱位置に回転制御される。または、トナーエンドが検出された時に現像ユニット交換が選択された時は、交換ボタンに応答して、トナーエンドになった現像ユニットの位置までまたは未装着の位置まで現像装置５０が回転制御される。上記交換ボタンの代わりに、４つの装着位置に対応する４つの装着位置ボタンが設けられていても良い。その場合は、交換対象の装着位置に対応する装着位置ボタンが押されると、その装着位置が着脱位置に回転制御される。

図７は、現像装置と現像ユニットの係合手段を示す図である。図７（Ａ）は、シアン用現像ユニット５２とその装着位置５０ｂにおける支持フレーム５５の係合構造を示し、現像ユニット５２の凸部５２ｂと支持フレーム５５の凹部５２ｃとが互いに係合するように形成されている。図７（Ｂ）は、マゼンタ用現像ユニット５３とその装着位置５０ｃにおける支持フレーム５５の係合構造を、図７（Ｃ）は、イエロー用現像ユニット５４とその装着位置５０ｄにおける支持フレーム５５の係合構造をそれぞれ示す。これらにおいても同様に、現像ユニット側に凸部５３ｂ、５４ｂが、支持フレーム５５側に凹部５３ｃ、５４ｃが設けられ、互いに係合する。また、図７（Ｄ）は、ブラック用現像ユニット５１とその装着位置５０ａにおける支持フレーム５５の構造を示す。ブラック用現像ユニット５１には、凸部が形成されておらず、それに伴い支持フレーム５５には凹部が形成されていない。そして、各現像ユニットは、紙面に垂直方向に挿入または引き出されて、装着または抜き取りされる。

図７に示された係合手段から理解されるとおり、ＣＭＹの現像ユニット５２，５３，５４にはそれぞれ異なる位置に凸部５２ｂ、５３ｂ、５４ｂが設けられ、それらが装着される装着位置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄには対応する位置に凹部５２ｃ、５３ｃ、５４ｃが設けられ、これらの係合手段により、ＣＭＹの現像ユニットはあらかじめ決められた位置にしか装着できないようになっている。決められた位置以外には装着不可能である。このような物理的な係合手段を利用して、カラー印刷モードでは、ＣＭＹＫの現像ユニットが決められた位置に決められた順番で装着されることを保証し、カラー印刷の高速印刷と高画質を担保している。それに対して、ブラック用の現像ユニット５１には凸部が形成されていないので、ブラック用装着位置５０ａに加えて、どの装着位置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにも装着可能である。

図８は、本実施の形態における印刷モード判定動作を示すフローチャート図である。図９は、印刷モード判定における判定表を示す図である。プリンタ１０の制御手段である制御ユニット１００は、電源オンされると（S10）、現像装置５０をメモリアクセス位置に回転し、現像装置に装着された現像ユニットの不揮発性メモリにアクセスし、現像ユニットの識別情報と、現像剤の色情報及び残量情報とを読み出す(S12)。現像装置の４つの装着位置（ブラック用、マゼンタ用、シアン用、イエロー用装着位置）にブラックＫ、マゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹの現像ユニットが装着されていることが認識された場合は（S14）、制御ユニット１００のメインコントローラ１０１はカラー印刷モードと判定し、そのデータを不揮発性メモリ１１４ａに書き込む(S16)。また、制御ユニットのメインコントローラ１０１は、カラー用の４つの現像ユニットは装着されていないが、４つの装着位置のいずれかにブラックの現像ユニットが装着されていることが認識された場合は(S18)、ブラックのモノクロ印刷モードと判定し、そのデータを不揮発性メモリ１１４ａに書き込む(S20)。

ここまでの判定は、図９の判定表に示されるとおりである。つまり、４つの装着位置にはあらかじめ決められた色のＣＭＹの現像ユニットしか装着できないので、カラー印刷モード（図９のケースＲ）と判定されたときは、ＣＭＹＫの現像ユニットはあらかじめ決められた回転方向の順番で装着されることになる。従って、カラー印刷モードでの４回の現像プロセスでは、現像装置５０の４つの現像ユニットを順番に回転させて感光体ドラム２０に近接させればよく、高画質で高速印刷が可能である。ＣＭＹＫの現像ユニットが任意の位置に装着可能にすると、高画質のためにＣＭＹＫの順番で現像させるためには、現像装置を回転方向に前後させながらＣＭＹＫの現像ユニットを感光体ドラムに近接させる必要があり、複雑な回転制御にともなって現像速度が低下するおそれがある。

一方、ブラックのモノクロ印刷モード（図９のケースＡ〜Ｑ）は、ブラックの現像ユニットがどの装着位置に何個装着されていても判定される。つまり、ブラックの現像ユニットの装着位置については制約がなく、従って、ユーザは、任意の個数のブラック用現像ユニットを任意の位置に装着することが許されるので、利便性を高めることができる。

また、ＣＭＹのいずれかの色の現像ユニットのみが装着されていることが認識された場合は（S22）、その装着された現像ユニットの現像剤の色のモノクロ印刷モードと判定される(S24)。この場合は、ＣＭＹの現像ユニットはあらかじめ決められた装着位置にのみ装着可能であるので、１個の現像ユニットしか装着されていないことが条件である。

ユーザが、トナーエンド表示などに応じてまたは所望のタイミングで、現像ユニット交換パネルを開き、現像ユニット交換ボタンを押してユニット交換を指示し、現像ユニットの交換後に交換パネルを閉じると(S26)、制御ユニット１００は、上記のステップS12〜S24の判定動作を実行する。

図１０は、トナー残量表示制御の動作を示すフローチャート図である。また、図１１は、ブラックのモノクロ印刷モードにおける現像ユニットの装着状態と表示パネルの表示例を示す図である。ブラックのモノクロ印刷モードでは、４つの装着位置に任意の数の現像ユニットを装着することを許可する。更に、モノクロ印刷モードでは、装着された複数の現像ユニットを順番に使用して全現像ユニットの現像剤の残量がゼロになった時に現像ユニットの交換を行う一体使用と、装着された複数の現像ユニットの属性に応じて、指定された属性を有する現像ユニットを使用し、現像ユニットの交換も個別に行う個別使用とが選択可能になっている。

そこで、ユーザは、その使用形態に応じて、または希望により、複数の現像ユニット全体の残量を表示パネルに表示する全体残量表示モードと、複数の現像ユニットそれぞれの残量を個別に表示パネルに表示する個別残量表示モードとを選択することができる。個別残量表示モードでは、装着位置に対応して現像ユニットの装着の有無と現像剤の残量が表示されるので、現像ユニットを個別に交換、追加する場合に好都合である。一方、全体残量表示モードでは、複数の現像ユニットを利用したモノクロ印刷モードにおけるトータルの残量を表示することができるので、そのモノクロ印刷モードでの現像ユニットの管理に好都合である。

図１１（Ａ），（Ｂ）は、４個のブラック現像ユニットが装着されているモノクロ印刷モードでの、個別残量表示モードと全体残量表示モードの一例を示している。図１１（Ａ）の個別表示モードでは、表示パネル９５に、モノクロ印刷モードである表示２００と、ＣＭＹＫの装着位置表示２０２に対応してそれぞれの現像ユニットの残量情報表示２０１とが行われる。装着位置表示２０２は、必ずしも表示パネル９５内に表示されなくても、表示パネルに隣接して貼り付けられるシールに表示しても良い。表示９５Ａ−１には、全ての現像ユニットに１００％の現像剤が残っていることが示され、表示９５Ａ−２には、シアンの装着位置には残量ゼロの表示（２０１Ｃ）が、イエローの装着位置には残量約５０％の表示（２０１Ｙ）がそれぞれ示されている。シアンの装着位置には残量ゼロであるが現像ユニットが装着されていることが示されている。図１１（Ｂ）の全体残量表示モードでは、ブラックの装着位置に全体の残量情報表示２０１Ｋが行われる。表示９５Ｂ−１では、全体で１００％の残量があることが、表示９５Ｂ−２では約６０％の残量があることがそれぞれ示されている。全体残量表示モードでは、装着位置に対応した残量表示は行われない。つまり、表示９５Ａ−２と９５Ｂ−２とを対比させると、同じ現像剤の残量状態でも、表示９５Ａ−２の個別残量表示モードでは、４つの現像ユニットの残量が個別に表示され、表示９５Ｂ−２の全体残量表示モードでは、４つの現像ユニットの全体の残量％が表示される。

図１１（Ｃ），（Ｄ）は、２個のブラック現像ユニットが装着されているモノクロ印刷モードでの個別残量表示モードと全体残量表示モードの一例を示している。図１１（Ｃ）の個別表示モードでは、表示パネル９５に、モノクロ印刷モードである表示２００と、ＣＭＹＫの装着位置表示２０２に対応して、ＣＹの装着位置での未装着の表示と、ＭＫの装着位置の現像ユニットの個別の残量情報表示２０１Ｍ、２０１Ｋとが行われる。表示９５Ｃ−１には、Ｍの現像ユニットに１００％の現像剤が残っていてＫの現像ユニットの約３０％の現像剤が残っていることが示され、表示９５Ｃ−２には、Ｋの装着位置には残量ゼロの表示２０１Ｋが、Ｍの装着位置には残量１００％の表示２０１Ｍがそれぞれ示されている。図１１（Ｄ）の全体残量表示モードでは、ブラックの装着位置に全体の残量情報表示２０１Ｋが行われる。表示９５Ｄ−１では、全体で約７０％の残量があることが、表示９５Ｄ−２では５０％の残量があることがそれぞれ示されている。

本実施の形態では、トナーの個別残量表示モードと全体残量表示モードのいずれかをユーザがプリンタに設けられた操作パネルやホストコンピュータにインストールされているプリンタドライバなどから設定することを許可する。また、ユーザが自動判別モードに設定すると、装着された現像ユニットの色情報、識別情報などに基づいていずれかの残量表示モードが自動的に判別され設定される。

図１０に戻り、ユーザにより表示パネル兼操作パネル９５から残量表示設定モードの変更操作が行われると（S30）、メインコントローラ１０１は、残量表示モードを指定されたモードに変更し、その変更された残量表示モードにしたがって、個別残量表示モードまたは全体残量表示モードで表示パネル兼操作パネル９５に残量表示をする（S36,S38,S40）。ユーザは、複数のブラックの現像ユニットを装着し、それぞれの現像ユニットの識別情報に対応付けられた属性、例えばユーザ名、トナー品質など、に応じて、使用する現像ユニットを使い分ける場合は、例えば、個別残量表示モードを選択する。個別残量表示モードでは、装着位置に対応する現像ユニットの残量を個別に表示するので、それぞれの現像ユニットの交換などの管理を行うのに適した表示を行うことができる。一方、ユーザは、複数のブラックの現像ユニットを装着し、全ての現像ユニットを区別することなく使用し、全ての現像ユニットが残量ゼロになった時にそれらを交換するような場合は、例えば、全体残量表示モードを選択する。複数の現像ユニットを一体に管理する場合に、全体残量表示モードが適している。

現像ユニット交換用パネルが開かれ、交換ボタンを押すなど現像ユニットの交換指示があると（S32）、エンジンコントローラ１０２は現像ロータリ５０を現像ユニットの装着位置または交換位置まで回転制御する（S44）。そして、現像ユニットの交換または追加装着が行われ交換用パネルが閉じられると（S46）、エンジンコントローラ１０２は、交換または追加装着された現像ユニットの不揮発性メモリにアクセスし、装着位置に対応して現像ユニットの色情報、残量情報、識別情報を読み取り取得する（S46）。この情報がメインコントローラ１０１に通知される。

メインコントローラ１０１は、取得した色情報や残量情報により、現在の残量表示モードが維持可能かどうかを判定する（S48）。例えば、現在のモードが全体残量表示モードの場合に、装着位置のいずれかが未装着になると、メインコントローラ１０１は、現在の表示モードを維持できないと判定し、個別残量表示モードに変更する（S50）。あるいは、装着位置のいずれかの現像ユニットが残量ゼロになったり所定の残量以下になった場合も、メインコントローラ１０１は、現在の残対残量表示モードを維持できないと判定し、個別残量表示モードに変更する。そして、変更したまたは変更されない残量表示モードでの残量表示が、残量表示情報にもとづき行われる（S52）。

メインコントローラ１０１は、ユーザが操作パネル９５から現像ユニットの識別情報に対応して所定の属性を設定し、その属性に応じて現像ユニットを使用するように設定した場合は、全体残量表示モードを個別残量表示モードに自動的に変更する。この動作フローチャートは示していない。このように、メインコントローラ１０１は、装着された現像ユニットのメモリから取得した色情報に対応して自動変更する以外に、別の状況に対応しても、残量表示モードを自動的に変更設定することがある。

更に、メインコントローラ１０１は、４つの装着位置の少なくとも一部に異なる色の現像ユニットが装着されたことを検出すると、個別残量表示モードに自動的に設定する。

図１２は、カラー印刷モードとブラックのモノクロ印刷モードにおける現像ユニットの装着状態と表示パネルの表示例を示す図である。図１２（Ｅ）は、ＣＭＹＫの４つの装着位置にＣＭＹＫの現像ユニットが装着されたカラー印刷モードの状態を示す。この場合は、表示パネル９５には、カラー印刷モードであることの表示２００と、ＣＭＹＫの装着位置に対応してそれぞれの色の現像ユニットの個別の残量表示２０１が行われる。表示例９５Ｅ−１では、全ての現像ユニットの残量が１００％であることが示され、表示例９５Ｅ−２では、それぞれの現像ユニットの残量が１００％ではないことが示されている。

図１２（Ｆ）は、ブラックの装着位置５０ｋにのみブラックの現像ユニットが装着されたモノクロ印刷モードの状態を示す。この場合は、表示パネル９５には、モノクロ印刷モードであることの表示２００と、ブラックの装着位置に対応して現像ユニットの残量表示２０１Ｋがおこなわれる。表示例９５Ｆ−１では、残量１００％が示され、表示例９５Ｆ−２では残量ゼロが示されている。表示例９５Ｆ―２では、残量ゼロであるが現像ユニットが装着されていることが示されている。

本実施の形態によれば、ユーザが４つのブラック現像ユニットを装着して全体残量表示モードに設定していても、その後、いずれかの現像ユニットが抜き取られたり、残量がゼロまたは所定量以下になった場合は、自動的に個別残量表示モードに変更される。ただし、この自動変更機能はユーザにより設定変更可能である。そして、個別残量表示モードに変更されると、ユーザは、ＣＭＹＫの装着位置に対応して装着の有無と残量とを個別に認識することができ、その後の現像ユニットの交換や追加などの管理工程において利便性の高い表示を提供することができる。現像装置の装着位置に異なる色の現像ユニットが装着された場合も同様である。また、現像ユニットの識別情報に対応する属性で現像ユニットを使用するように設定された場合も同様である。

図１３は、ホストコンピュータのプリンタドライバによる現像ユニットの装着位置とトナー残量の表示例を示す図である。プリンタ１０には、ホストコンピュータ１が直接又はネットワークを介して有線または無線で通信可能に接続され、そのホストコンピュータ１にインストールされているプリンタドライバ２により、ディスプレイ３に、現像ユニットの残量が個別残量表示モード４Ａまたは全体残量表示モード４Ｂのいずれかで表示可能になっている。

メインコントローラ１０１は、電源オン時などに、エンジンコントローラ１０２を介してエンジン１０３内の現像ユニット５１〜５４の装着位置や色情報、トナー残量情報を取得し、プリンタドライバ２に通知する。同時に、メインコントローラ１０１のメモリ内に格納されている設定済みの残量表示モードもプリンタドライバ２に通知する。また、その後、現像ユニットの装着状態が変化した時や、トナー残量情報が更新された場合も、それらの情報がプリンタドライバに通知される。また、メインコントローラ１０１は、ユーザが残量表示モードを変更した場合や、自動判別により残量表示モードを変更した時も、プリンタドライバ２にそのモード変更を通知する。

プリンタドライバ２は、個別残量表示モードの場合は、画像４Ａのように、印刷モード表示２００と、装着位置表示２０２と、装着位置に対応する現像ユニットの残量情報表示２０１とを行う。また、プリンタドライバ２は、全体残量表示モードの場合は、画像４Ｂのように、印刷モード表示２００と、ブラックの装着位置表示２０２と、その現像ユニットの残量情報表示２０１とを行う。

ユーザは、ホストコンピュータ１のモニタ画面３において、図示された画像４Ａ、４Ｂのように、設定された残量表示モードで、現像剤の残量を確認することができ、現像ユニットの交換や追加などの管理の利便性を高くすることができる。

また、カラー印刷モードにおける表示は、図１２に説明した表示パネルでの表示と同様である。

上記実施の形態では、ブラックのモノクロ印刷モードを説明したが、本実施の形態は、ブラック以外のＣＭＹのいずれかによるモノクロ（単色）印刷モードにも適用可能である。但し、その場合は、係合手段により１個の現像ユニットしか装着できない。

本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。（カラー印刷モード時） 本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。（モノクロ印刷モード時） 本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。（モノクロ印刷モード時） 本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。（モノクロ印刷モード時） 本実施の形態における制御ユニット１００の構成図である。 現像装置の回転動作を示す図である。 現像装置と現像ユニットの係合手段を示す図である。 本実施の形態における印刷モード判定動作を示すフローチャート図である。 印刷モード判定における判定表を示す図である。 トナー残量表示制御の動作を示すフローチャート図である。 ブラックのモノクロ印刷モードにおける現像ユニットの装着状態と表示パネルの表示例を示す図である。 カラー印刷モードとブラックのモノクロ印刷モードにおける現像ユニットの装着状態と表示パネルの表示例を示す図である。 ホストコンピュータのプリンタドライバによる現像ユニットの装着位置とトナー残量の表示例を示す図である。

符号の説明

１０：プリンタ、２０：像担持体、５０：現像装置、５０ａ〜５０ｄ：装着位置
５１〜５４：現像ユニット、５１ａ〜５４ａ：現像ユニットのメモリ
９５：表示パネル、１００：制御ユニット

Claims (11)

1. 潜像が形成される像担持体と、現像剤を収納する複数の現像ユニットが、着脱可能に装着される現像装置とを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、
   前記現像装置の複数の装着位置に同色の現像ユニットが装着されたときに、モノクロ印刷モードで動作し、
   さらに、前記現像ユニット内の現像剤の残量を表示する表示手段と、
   前記複数の装着位置に対応し且つ装着された複数の現像ユニットそれぞれの現像剤の残量情報を個別に前記表示手段に表示する個別残量表示モードと、前記装着された複数の同色現像ユニット全体の現像剤の残量情報を前記表示手段に表示する全体残量表示モードとを、切り替え可能に制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記現像ユニットは、収納されている現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記現像装置の複数の装着位置に装着された現像ユニットの前記記憶手段に記憶されている色情報と残量情報を取得することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２において、
   さらに、前記残量表示モードを設定する入力手段を有し、
   当該入力手段を介して前記個別残量表示モードまたは全体残量表示モードが設定されたことに応答して、前記制御手段は、設定された残量表示モードで前記表示手段に残量情報を表示することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２において、
   前記制御手段は、全ての装着位置に同色の現像ユニットが装着されている場合は、前記全体残量表示モードに設定することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１または２において、
   前記制御手段は、いずれかの装着位置が未装着、又はいずれかの装着位置の現像ユニットの現像剤残量がなし若しくは所定量以下の場合は、前記個別残量表示モードに設定することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１または２において
   前記制御手段は、前記複数の装着位置に装着された同色の現像ユニットの識別情報が、それぞれ異なる属性に対応する場合は、前記個別残量表示モードに設定することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６において、
   前記現像ユニットの識別情報に対応する属性は、使用ユーザと、現像剤の品質とを含むことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１または２において、
   前記現像装置の装着位置にカラー用の複数色の現像ユニットが装着されている場合は、カラー印刷モードで動作し、
   前記制御手段は、前記取得した色情報に基づき、前記表示手段に、前記カラー印刷モードとモノクロ印刷モードとを区別可能に表示させることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１において、
   前記制御手段は、前記個別残量表示モードまたは全体残量表示モードのいずれのモードに設定されたかのデータと、それぞれの残量表示モードで表示させるためのデータとを、画像形成装置に通信可能に設けられるホストコンピュータに適宜出力し、前記設定されたモードで当該ホストコンピュータに表示させることを特徴とする画像形成装置。
10. 潜像が形成される像担持体と、現像剤を収納する複数の現像ユニットが、着脱可能に装着される現像装置とを備え、ホストコンピュータと通信可能な画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、
    前記現像装置の複数の装着位置に同色の現像ユニットが装着されたときに、モノクロ印刷モードで動作し、
    さらに、前記複数の装着位置に対応し且つ装着された複数の現像ユニットそれぞれの現像剤の残量情報を個別に表示する個別残量表示モードと、前記装着された複数の同色現像ユニット全体の現像剤の残量情報を表示する全体残量表示モードとを、切り替え可能に制御する制御手段とを有し、
    当該制御手段は、前記個別残量表示モードまたは全体残量表示モードのいずれのモードに設定されたかのデータと、それぞれの残量表示モードで表示させるためのデータとを、前記ホストコンピュータに適宜出力し、前記設定されたモードで当該ホストコンピュータに表示させることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０において、
    前記現像ユニットは、収納されている現像剤の色情報と残量情報とを記憶する記憶手段を有し、
    前記制御手段は、前記現像装置の複数の装着位置に装着された現像ユニットの前記記憶手段に記憶されている色情報と残量情報を取得することを特徴とする画像形成装置。

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