JP2005242039A - 画像記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 有効にトナー節約モードを作動さながらも、無駄な出力動作を事前に回避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形成された静電潜像にトナーを付着させて可視化する現像器と、現像器にトナーを供給するトナーカートリッジと、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と、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、現像器により消費されるトナー量を低減させるトナー節約モードを備え、一連の出力ジョブの実行中に、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、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行う出力モード設定手段を設けてある。
【選択図】 図4

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形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視化する現像器と、前記現像器に現像剤を供給する現像剤容器と、前記現像剤容器に充填されている現像剤残量を検出する現像剤残量検出手段と、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、前記現像器により消費される現像剤量を低減させる現像剤節約モードを備えた画像記録装置に関する。
従来、ドットデータに応じて、現像剤としてのトナーを使用して印字出力する記録装置において、印字出力に際し、トナーの節約処理を指定するトナー節約処理指定手段と、該トナー節約処理指定手段からのトナー節約処理指定により、前記ドットデータを間引き処理し、トナー使用量を節約調整するトナー節約処理手段と、前記ドットデータの幅を規定するクロックのパルス幅を調整するパルス幅調整手段と、トナー残量を検出し、該トナー残量が所定の基準値以下を検出したときにニアエンド信号を発生するトナーニアエンド検出手段と、該トナーニアエンド検出手段から出力されるニアエンド信号に基づいて、前記トナー節約処理手段の入出力と前記パルス幅調整手段の出力を切り換えて記録部に出力する出力切り換え手段とを具備する画像記録装置が提案されていた。
特開平9−160445号公報
しかし、上述した従来技術は、現像剤節約モードに設定されている状態においてもトナーの残量が少なくなると、印字ドットパルス幅を縮小して印字濃度を薄くすることにより、オペレータにトナーカートリッジの交換を促すことを目的とするものであるが、ファイルデータをプリント出力したり、複数原稿を複写出力したり、さらには単一原稿を複数枚複写する等の一連の出力ジョブが実行されている間に途中で印字濃度が薄くなると、用途によってはそのような出力物の価値が低下または無くなり、トナー補給後に、または他の画像記録装置により再度出力しなければならない場合が生じ、却って無駄な印刷、つまり、トナーや用紙の無駄遣いとなるという問題があった。
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、有効に現像剤節約モードを作動させながらも、無駄な出力動作を事前に回避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、本発明による画像記録装置の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、出力画像データに基づいて形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視化する現像器と、前記現像器に現像剤を供給する現像剤容器と、前記現像剤容器に充填されている現像剤残量を検出する現像剤残量検出手段を備え、一連の出力ジョブの実行中に、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行う出力モード設定手段を設けてある画像記録装置であって、一連の出力ジョブの実行中に、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行う出力モード設定手段を設けてある点にある。
予め出力モード設定手段により、一連の出力ジョブの実行中に現像剤節約モードに移行する条件、つまり現像剤残量が所定の残量より少なくなったときに、そのまま出力ジョブを継続するか中断するかの出力モードを設定することができるので、重要な出力ジョブの場合には出力モード設定手段により出力ジョブを中断するように設定しておけば、無駄な出力動作が行なわれることがなくなるのである。
また、請求項2に記載の通り、上述の特徴構成に加えて、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、前記現像器により消費される現像剤量を低減させる現像剤節約モードを備え、前記出力モード設定手段による前記設定が前記出力ジョブを継続する設定であるとき、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されると、現像剤節約モードに移行することが好ましい。
出力ジョブによっては印字濃度が薄くなっても構わない場合もある。このような場合、出力ジョブがその時点で中断することになると、残りの出力ジョブを確認して再度設定入力しなければならず却って煩雑な処理となるために、処理が継続されることが好ましいのである。
また、請求項3に記載の通り、上述の特徴構成に加えて、一連の出力ジョブの開始時に、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されると、現像剤節約モードに移行することが好ましい。
すなわち、出力ジョブの開始前であれば、印字濃度が薄くなってはいけない場合は現像剤を補給して対処できるし、印字濃度が薄くなっても良い場合はそのまま出力ジョブを実行すれば、出力ジョブの用途に応じた出力結果が得られるのである。
また、請求項4に記載の通り、上述の特徴構成に加えて、前記出力モード設定手段による設定に基づいて当該出力ジョブが中断されたときに、当該出力ジョブの中断を報知する報知手段を設けてあることが好ましい。
装置が停止しているとオペレータは出力ジョブが完了したのか否か容易に把握できない場合もある。そのような場合でも報知手段による報知内容によりオペレータは出力ジョブの未完了を認知して、現像剤を現像剤容器へ補給後、または他の画像記録装置により残りの出力ジョブを完了させることができるようになる。
以上説明した通り、本発明によれば、有効に現像剤節約モードを作動さながらも、無駄な出力動作を事前に回避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画像記録装置がプリンタや複写機としての機能を備えたカラー複合機により実現される場合の実施の形態を説明する。図1に示すように、カラー複合機1は、スキャナ部2、画像処理部3、LSU4、画像形成部5、給紙搬送部6、定着部段7、DF部8などの複数のプロセス処理部を備えて構成されている。
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、原稿に光をあて反射する光をCCDイメージセンサ21に送りここで電気信号に変換される。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て最終の出力画像データに加工し、またはコンピュータから出力された出力ファイルデータを出力画像データに加工する部分である。前記LSU4は前記画像処理3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、除電ランプ57とからなり、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おり、それぞれの現像器には現像剤容器が備えられトナーが収容されている。各現像器には、現像剤としての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剤容器へトナーが補給され、さらに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。この帯電した前記感光体ドラム51の表面にLSU4が画像情報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器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のクリーニング手段55のゴムブレード551により掻き落とされて、表面の残留電位をおと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。
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たトナーは、リサイクル現像器535に回収される。
カラー画像出力モードの場合は上述の動作をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色で行い前記転写ベルト54上で重ねられ、このトナー像を2次転写部(541a,541b)で用紙上に転写する。
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535のみで出力を行う。
前記給紙搬送部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には用紙積載板がありこの上に複数の用紙が積載されており用紙積載板がバネ、又はリフトモータなどで積載された用紙の一番上の用紙が前記給紙ローラ621,622に接するように付勢する。前記レジストローラ対64a,64bは搬送されてきた用紙と前記画像形成部5の前記感光体ドラム51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は未定着トナーを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。
前記定着部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。
前記複合機1の表示部9は、前記スキャナ部2の手前側に配置され、図2に示すように、中央部に表示画面上に複数の操作キーが文字または図形とともに区画配列されたタッチパネル式のカラー液晶表示部90を備え、その右側にコピー枚数などを設定する数値入力キー91、スタートキー92、クリア/ストップキー93などの複写動作の基本制御キー群が配置され、液晶表示部90の左側に原稿から読取った画像を用紙に出力するコピーモード、ネットワークに接続されたコンピュータ等からの出力データを用紙に印字出力するプリンタモード、原稿情報を読込むスキャナモードといった動作モードの切替スイッチ及び選択されたモードをLED表示するモード切替部94が配置され、液晶表示部90の上部に特殊モード設定キー95が夫々配置されている。
カラー液晶表示部90の画面上部が例えば「コピーできます」といったメッセージ表示領域901として構成され、それより下方がモード設定キー領域902として構成され、モード設定キー領域902には、倍率、用紙サイズ、露光レベルなどの複写動作の基本的な条件を設定する基本条件設定タブ903と、使用者が個別に設定登録可能なユーザー機能タブ904と、当該カラー複合機1の動作モードが表示され、設定可能な機能リストタブ905と、カラーモードを設定するカラー機能タブ906と、プログラムタブ907の各種設定タブ領域と、各種の設定モードを個別に登録可能な機能登録キー908などが表示されるとともに、画面表面に設けられた透明電極シートを押圧することにより押圧された部位が検出可能に構成されている。従って、例えば基本モード設定タブ903上に表示されている用紙サイズ選択部とそれに対応する透明電極シートとで、用紙サイズ選択キーが構成される。
さらに、前記基本条件設定タブ903には、一連の出力ジョブの実行中に、後述の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、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行なう出力モード設定手段としてのECOキー909が配置されている。
図3に示すように、前記複合機1の制御部20は、スキャナ部2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9に対するキー入力処理や表示出力処理、及び、プロセス処理部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としての機能を実現し、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、スキャナ部2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9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したりする。第二入出力バッファ29には、上述の画像形成部5、給紙搬送部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。
上述の複合機1には、現像剤容器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、後述のトナー節約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、前記トナー節約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9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、上述のトナー節約モードについて説明する。上述の複合機1には、単位ジョブ当たりのシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各トナー消費許容量を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各色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、何れかのトナー色において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、前記画像処理部3は、前記トナー消費量が前記トナー消費許容量に収まるように前記出力画像データの各画素濃度を調整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加算して得られる各色の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求められるものである。
システムCPU25は、何れかのトナー色において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、前記トナー消費量が前記トナー消費許容量に収まるように画像領域の各濃度データを一定比率で低下させるようメインCPU21に指示し、メインCPU21は、当該画像データの画素濃度を低下させた新たな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。
前記操作部9のECOキー909がオン操作されると、一連の出力ジョブの実行中にトナー節約モードでの出力動作に移行するときに、当該出力ジョブを中断するか継続するかのいずれかを選択するための中断キーと継続キーが選択操作可能な出力モード設定画面に切り替わる。当該出力モード設定画面で中断キーがオン操作されると、一連の出力ジョブの実行中に、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、トナー節約モードでの出力動作に移行するときに当該出力ジョブが中断され、継続キーがオン操作されると当該出力ジョブが継続される。
以下、トナー節約モードに関連する動作手順を説明する。図4に示すように、前記複合機1が現在複写動作中であるか否かを複写動作中フラグに基づいて判断する(S1)。当該フラグが0であれば現在は待機中であると判断して操作部9のスタートキー92のオン操作を待ち(S2)、スタートキー92がオン操作されると複写動作の開始に先立って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か否かを判断する(S3)。
スタートキー92がオン操作された時点で既にトナー残量が残量許容量より少ない場合はトナー節約モードで複写動作を開始し(S4)、スタートキー92がオン操作された時点で未だ残量許容量以上ある場合は通常モードで複写動作を開始して(S5)、複写動作中フラグをセットする(S6)。
このようにして複写動作が開始されると、一連の出力ジョブが終了したか否か、つまり、全原稿に対して設定枚数の複写動作が終了したか否かを判断し(S10)、終了していないときにはステップS1に戻り、終了したときには複写動作中フラグをリセットして複写動作を終了する(S11)。
ステップS1で複写動作中フラグがセットされているときには、複写動作中にトナー残量が所定の残量許容量より少なくなったか否かを判断し(S7)、残量許容量より少なくなったタイミングでは出力モードが「中断」か「継続」か何れに設定されているかを判断する(S8)。「継続」モードに設定されているときにはトナー節約モードに移行して複写動作を継続し(S9)、一連の出力ジョブが終了したか否かを判断し(S10)、終了していないときにはステップS1に戻り、終了したときには複写動作中フラグをリセットして複写動作を終了する(S11)。尚、ステップS7でトナー残量が残量許容量以上ある場合は通常モードで複写動作を続行し、ステップS10以下の処理が実行される(S14)。
ステップS8で出力モードが「中断」モードに設定されているときには、新たな複写動作を中断して(S12)、オペレータに報知すべく操作部9のメッセージ表示領域901に「トナーが少なくなりましたのでコピーを中断しました」等の中断理由を示すメッセージを表示し(S13)、複写動作中フラグをリセットして複写動作を中断する(S11)。即ち、ステップS13の処理を実行する部位により出力ジョブの中断を報知する報知手段が構成される。
上述した実施形態におけるトナー節約モードは、何れかのトナー色にお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、トナー消費量がトナー消費許容量に収まるように画像領域の各濃度データを一定比率で低下させるものを説明したが、トナー節約モードにおける具体的なトナーの節約方法はこれに限定するものではなく、公知の各種の方法を適宜実施すればよく、例えば、上述したリサイクル現像器535のみを使用して現像処理し、新たなトナーを一切使用しないように構成するものであってもよい。この場合には、出力画像データがカラーデータであればモノクロ変換処理する必要がある。
上述の実施形態では、複合機1を複写機として使用する場合について説明したが、プリンタとして使用する場合も同様である。この場合には、当該複合機1に設けられたLANのネットワークインターフェース部を介してコンピュータ側にインストールされたプリンタドライバとの間で遣り取りする通信データに基づいて出力モード設定が行なわれる。上述した操作部9のECOキーや出力モード設定画面がプリンタドライバによりコンピュータの画面上に表示されるプリントモード設定画面に構築され、当該プリントモード設定画面を通じて入力された値がネットワークインターフェース部を介して複合機1に入力されることになり、ネットワークインターフェース部を介して報知データがプリンタドライバに出力され、画面上にそのデータに対応した表示がなされる。つまり、出力モード設定手段及び報知手段は、プリンタドライバ、当該ネットワークインターフェース部、当該ネットワークインターフェース部から入力されたデータを処理するメインCPU21及びその周辺回路で構成される。
例えば、アプリケーションプログラムにより生成されたファイルを出力する場合には、アプリケーションプログラム中で起動されるプリンタドライバの設定画面に、一連の出力ジョブの実行中にトナー節約モードとなったときに、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行う設定画面を表示させることが可能であり、ジョブが中断されたときには、同様に出力ジョブの中断を報知するモニタ画面を表示させることが可能である。
上述した実施形態では、画像記録装置の一例として電子写真方式によるカラー出力可能な複合機について説明したが、複写機、プリンタ等の単一の機能を有するものや、モノクロのみ出力できるものであっても同様である。同様にファクシミリ装置についても適用可能であるが、この場合には中断後の出力に備えて受信した画像データをハードディスク等のストレージデバイスに格納しておく必要がある。
上述した実施形態では、現像剤をトナーとしたが、これをインクとしてインクジェット方式の画像形成装置にも適用できる。また、トナーの補給はトナーカートリッジを交換することにより行うものとしたが、トナーを直接、現像剤容器に補給しても良いし、トナーカートリッジ自体を現像剤容器としても良い。このことは、現像剤がインクであっても同様である。
画像記録装置を説明する断面図 操作部の説明図 画像記録装置の制御ブロック構成図 トナー節約モードの動作を説明するフローチャート
符号の説明
1:複合機
2:スキャナ部
3:画像処理部
4:LSU
5:画像形成部
6:給紙搬送部
7:定着部
8:DF部

Claims (4)

  1. 出力画像データに基づいて形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視化する現像器と、前記現像器に現像剤を供給する現像剤容器と、前記現像剤容器に充填されている現像剤残量を検出する現像剤残量検出手段とを備え、
    一連の出力ジョブの実行中に、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、当該出力ジョブを中断するか継続するかの設定を行う出力モード設定手段を設けてある画像記録装置。
  2. 前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されたときに、前記現像器により消費される現像剤量を低減させる現像剤節約モードを備え、
    前記出力モード設定手段による前記設定が前記出力ジョブを継続する設定であるとき、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されると、現像剤節約モードに移行する請求項1記載の画像記録装置。
  3. 一連の出力ジョブの開始時に、前記現像剤残量検出手段により検出された現像剤残量が所定の残量より少ないと判断されると、現像剤節約モードに移行する請求項1または2記載の画像記録装置。
  4. 前記出力モード設定手段による設定に基づいて当該出力ジョブが中断されたときに、当該出力ジョブの中断を報知する報知手段を設けてある請求項1〜3の何れかに記載の画像記録装置。
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