JP2011191525A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、印刷データの印刷に必要となるトナー使用量を、トナー残量に合わせるようにトナーのセーブ率を変更することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る、画像形成装置は、印刷可能ドット数と、印刷データを印刷するのに必要な有色記録ドット画像データ数と、に基づいて算出された、トナーセーブ率で前記印刷データの印刷を行なうことで、上記課題の解決を図る。
【選択図】図５

Description

本発明の一実施形態は、印刷装置、ファクシミリ、及び複合機等の印刷を実行する画像形成装置において、トナーの残量を管理しながら画像形成処理を実行する画像形成装置及び画像形成方法、並びに、その方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した記憶媒体に関する。

近年、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）がオフィスや一般家庭等に普及し、それに伴い、様々な用途に応じた様々な種類のＰＣ周辺機器が普及している。その中でも、プリンタ（画像形成装置）は最も利用されているＰＣ周辺機器の１つである。プリンタは、ＰＣから印刷要求のあったデータを出力する装置であり、トナーを印刷用紙に定着させることで、そのデータを印刷用紙上に表現している。

さて、このトナーは印刷される毎に消耗していくものなので、消耗し切ったら印刷できなくなる。トナーの入った交換ユニットである現像器は、トナーが消耗しきったら、又はその前にトナーを補充するか、又は交換しなければならない。

そのため、トナーの交換時期を把握するために、現像器にはトナーセンサなどが備えられており、それを用いてトナー残量が検出されている。そして、トナー残量が少ないことを検出した場合に、トナー使用量を節約するトナーセーブモードを備えた電子写真式画像形成装置が報告されている（特許文献１）。また、トナー残量が所定の残量以下になると、データを受信した通信回線の使用用途に応じて、印刷のモードを変更するファクシミリ装置も報告されている（特許文献２）。

特開平１０−３０４１２２号 特開平１０−３１９７８９号

しかしながら、従来のトナー残量検知では、上記のトナーセーブモードを用いたとしても、印刷データを印刷している途中でトナーが無くなることがあった。このトナー無しの状態に達してしまうと、印刷を続行するためにはトナーを交換しなければならないが、交換用のトナーがストックされていない場合、手立てが無く、急ぎの印刷の際には、非常に困った状況を生んでいた。

上記の課題に鑑み、本発明の一実施形態では、印刷データの印刷に必要となるトナー使用量を、トナー残量に合わせるようにトナーのセーブ率を変更することのできる画像形成装置を提供する。

上記課題は第１の発明によれば、現像装置に残留するトナー残量を検知する検知手段と、該検知手段が予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定する設定手段と、ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数する計数手段と、前記印刷可能ドット数記憶手段の設定値から前記記録すべき有色ドット画像数を減算する減算手段と、該減算手段の減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうことを特徴とする画像形成装置を提供することによって達成できる。

上記課題は第２の発明によれば、前記設定手段は、前記記録処理の実行後前記減算結果を印刷可能ドット数記憶手段に上書きし、前記減算手段は、前記印刷可能ドット数記憶手段に上書きされた値から新たに入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を減算することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置を提供することによって達成できる。

上記課題は第３の発明によれば、記録すべき前記有色ドット画像数が前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値より少ない場合には、トナーセーブ処理を無効とし、記録すべき前記有色ドット画像数が前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値より多い場合には、前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値を記録すべき前記有色ドット画像数で除算した値をトナーセーブ率として前記印刷データの記録処理を行なうことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置を提供することによって達成できる。

上記課題は第４の発明によれば、前記画像形成装置は、前記トナーセーブ率に応じて、前記ホスト機器から入力する画像データに含まれる有色ドット画像データを間引いて画像形成処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置を提供することによって達成できる。

上記課題は第５の発明によれば、前記画像形成装置は、前記トナーセーブ率に応じて、画像形成処理における記録濃度を減らして記録処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置を提供することによって達成できる。

上記課題は第６の発明によれば、現像装置に残留するトナー残量を検知するステップと、該検知するステップにおいて予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定するステップと、ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数するステップと、前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値から前記記録すべき有色ドット画像数を減算するステップと、該減算ステップの減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうステップとからなることを特徴とする画像形成方法を提供することによって達成できる。

上記課題は第７の発明によれば、コンピュータにトナーセーブを実行させるプログラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムは、現像装置に残留するトナー残量を検知するステップと、該検知するステップにおいて予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定するステップと、ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数するステップと、前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値から前記記録すべき有色ドット画像数を減算するステップと、該減算ステップの減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうステップとを含む、記憶媒体を提供することによって達成できる。

本発明の一実施形態によれば、印刷データの印刷中にトナーが無くなることを防止できる。

本発明の一実施形態に係るプリンタ装置の概観を示す図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタ装置の内部構成と外部接続とを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタ装置とホスト機器を含む、コンピュータシステムを表すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタ装置のＰＲＣＯＮＴを表すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、ホスト機器のプリンタドライバによるトナーセーブの動作フローを示す。 本発明の一実施形態に係る、プリンタ装置のＣＰＵによって実行されるトナーセーブの動作フローを示す。 本発明の別な実施形態に係る、ホスト機器のプリンタドライバによるトナーセーブの動作フローを示す。 本発明の一実施形態に係る、プリンタ装置のＣＰＵによって実行されるトナーセーブの動作フローを示す。 本発明の一実施形態に係る、パッチチェックを用いた仕様範囲の判定の動作フローを示す。

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置（以下、単にプリンタ装置で示す）の外観を説明する図である。

図１に示される、本発明の一実施形態に係るプリンタ装置１には、プリンタ装置１の稼動状態を示すＬＥＤランプ２、プリンタ装置１を操作するための操作ボタン３、プリンタ装置１の状態を表示するディスプレー４、印刷物を排紙する排紙（フェイスダウン）５、及びプリンタ装置１の電源のオン及びオフを制御するメインスイッチ６が示されている。

図２は、本発明の一実施形態に係るプリンタ装置１の典型的な内部構成と、外部接続とを表すブロック図である。プリンタ装置１は、電源（例えば、ここではＡＣ１００Ｖ電源）と接続された主電源ユニット（MPS: Main Power Source）７を含み、主電源ユニットは電源からの電力を、プリンタ装置１に備えられた、例えば、ＩＦＣＯＮＴ（インターフェース制御部）８、ＰＲＣＯＮＴ（エンジン制御部）９やＭＤＣＯＮＴ（モータ制御部）１０などの各部へと供給する。

ＩＦＣＯＮＴ８は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、及びＵＳＢ接続などを介して、例えば、インターネット及びホスト機器１１などと接続される。ＩＦＣＯＮＴ８は、ホスト機器（例えば、パーソナルコンピュータ）１１から送られてくる印刷データを受信し、この受信した印刷データに基づいて、現像器１２の印刷色毎に対応する画像データ（ビットマップデータ／ドット画像データ）をメモリに展開する。また、印刷データに含まれるコマンドをＰＲＣＯＮＴ９に送信する。ＩＦＣＯＮＴ８はまた、オペレーションパネル部（操作部）１３から入力されるコマンドも受信し、コマンドをＰＲＣＯＮＴ９に出力する。

ＰＲＣＯＮＴ９は、ＭＤＣＯＮＴ１０やＩＦＣＯＮＴ８と接続されている。ＰＲＣＯＮＴ９は、ＩＦＣＯＮＴ８などから供給されるコマンドと、メモリに展開した画像データに基づいて、色（例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）ブラック（Ｋ））毎に、印刷指令をヘッド１４へと出力する。また、ＰＲＣＯＮＴ９は、ＨＶＵ１５や給紙ユニット１６へも制御信号を出力する。

ＭＤＣＯＮＴ１０は、例えば、駆動ユニット１７やベルトユニット１８等に備えられたモータなどの駆動部を制御する。オペレーションパネル１３には操作画面や、プリンタ装置１のステータス情報などが表示される。ヘッド１４は、例えば、ＥＬやＬＥＤなどの発光素子をアレイ状に並べたものを含み、印刷指令に基付いて感光体を露光する露光ユニットとして機能する。ベルトユニット１８は記録色毎に設けられた複数の感光体上に形成されたトナー像が転写され画像合成される中間転写ベルトを備え、中間転写ベルトを駆動ユニット１７が循環移動させる。

プリンタ装置１はまた、現像器（ＴＳ）１２、ドラムセット（ＤＳ）１９、ＨＶＵ（high voltage unit：高圧部）１５、及び定着ユニット２０を含む。ＨＶＵ１５は、高電圧を供給する。現像器１２は印刷色に対応した色のトナーを所定量（例えば、Ａ４サイズの用紙に５％記録濃度で印刷した場合、約６０００枚の印刷処理が可能なだけの量のトナー）封入している。現像器１２には内部のトナー貯留室に保持されるトナーの残量を検出するためのトナーセンサ２１が備えられている。トナー残量の検知は、例えば、特許公開２００４−３６１７５２に示されるような手法を用いて行なうことができる。中間転写ベルト上で複数色のトナー像が重ね合わされた後、中間転写ベルトの二次転写部において、トナー像は用紙に転写され、このトナー像が付着した用紙は定着ユニット２０に送られ、定着ユニット２０は、熱や圧力を加えることで用紙にトナーを定着させる。

プリンタ装置１は、また、排紙ユニット２２と、両面ユニット２３とを含む。排紙ユニット２２は、定着後の用紙を排紙トレーに排紙する。両面ユニット２３は、両面印刷の際の用紙の再給紙などを制御する。

図３は、本発明の一実施形態に係るプリンタ装置とホスト機器を含む、コンピュータシステムを表すブロック図である。図３において、ホスト機器１１は、ＬＡＮ等のネットワークを介してプリンタ装置１と接続されている。

ホスト機器１１には主記憶装置２４が構築され、主記憶装置２４はプリンタドライバ２５、入力装置２６で構成されている。入力装置２６はキーボードやマウス等で構成され、ホスト機器１１は入力装置２６からの操作信号に基づいてアプリケーションプログラムに従って印刷データを生成し、プリンタドライバ２５に送信する。ホスト機器はまた、情報を表示するための表示部２７を備える。

プリンタドライバ２５は、印刷ジョブごとに印刷データをプリンタ装置１に対応した中間コードに変換し、変換したデータをプリンタ装置１のＩＦＣＯＮＴ８に送信する。

図４は、本発明の一実施形態に係る、ＰＲＣＯＮＴ９を表すブロック図である。ＰＲＣＯＮＴ９とＩＦＣＯＮＴ８は、ＣＰＵ２８と接続されており、ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ２９に格納されているシステムプログラムに従って、ＰＲＣＯＮＴ９とＩＦＣＯＮＴ８を制御する。ＩＦＣＯＮＴ８は、例えば、パーソナルコンピュータ等のホスト機器１１から供給される印刷データをビットマップデータに変換し、画像データとしてＳＤＲＡＭ３０に展開する。ＳＤＲＡＭ３０には、各色（例えば、ＣＭＹＫ）ごとに記憶エリアが設定されており、画像データは各色に対応するエリアに展開される。

ＳＤＲＡＭ３０に展開された各色ごとの画像データは、ＰＲＣＯＮＴ９に出力され、ＰＲＣＯＮＴ９からヘッド１４等を含む画像形成部３１へと出力される。画像形成部３１において、受信された画像データに基づいて、ヘッド１４はドラムセット（ＤＳ）１９に含まれる感光体ドラムを露光する。また、ＰＲＣＯＮＴ９には、変数等の書き込み／読み出しに使用されるＥＥＰＲＯＭ３２も備えられている。

ＣＰＵ２８はまた、ヘッド１４、ＨＶＵ１５、及びＭＤＣＯＮＴ１０とも接続されており、各部の制御を行なっている。ＭＤＣＯＮＴ１０はドラムセット（ＤＳ）に含まれるＤＳモータ３４を駆動する。ＣＰＵ２８は、トナーセンサ２１などの各種センサ３３とも接続されており、各センサからの情報を受信し、プリンタ装置１の状態を管理している。例えば、ＣＰＵ２８は、トナーセンサ２１からの情報に基づいて、現像器に残るトナーの残量がわずかであり、所定のトナー残量を下まわっている状態を検出した場合に、「トナー無し予告」をオペレーションパネル１３に表示するように指示する。

ＣＰＵ２８にはまた、オペレーションパネル１３を介して、外部からの各種操作信号が入力される。ＣＰＵ２８はまた、後述するトナー使用後の残りの印刷可能ドット数の算出（印刷可能ドット数の更新）なども行なう。

本発明の一実施形態におけるトナー残量の管理について以下に説明する。

本願明細書において使用される用語「印刷可能ドット数」とは、初期値としては、現像器に残ったトナー剤の残量（重量もしくは体積）を用いてプリンタ装置が印刷することが可能な基準ドット画像の数のことである。本発明の一実施形態に係るトナー管理を行なうプリンタ装置１において、トナー残量は、トナーセンサ２１が所定の残量を検知するまでは（従来式の）トナー残量検出方法で残量検知が行われる。所定残量以下になったことが検知されると、「トナー無し予告」アラームが表示されるとともに、トナーセンサ２１により検知されたその残量（例えば５ｇ）において、印刷することが可能なドット数が見積もられる。一実施形態においては、この見積もられた値が印刷可能ドット数の初期値としてＥＥＰＲＯＭなどのメモリ（印刷可能ドット数記憶手段）に保持され使用される。その後は、印刷データをホスト機器から受信した際に、印刷データを印刷するためにビットマップデータ化された実際の有色記録ドット画像のデータ数を、印刷可能ドット数から差し引くことで、印刷可能ドット数は更新されていく。印刷可能ドット数は、初期値においてはトナーセンサによる残量の実測値に基づいて算出されたものであるが、その後は、印刷処理される画像データに含まれる有色記録ドット画像のデータ数を減算することで更新されていく。なお、印刷可能ドット数の初期値は、所定残量に対応したドット数として予めＥＥＰＲＯＭなどのメモリに格納されていてもよい。

本願明細書において使用される用語「有色記録ドット画像データ数」とは、外部から入力する印刷データに基づいてＩＦＣＯＮＴ８が生成したビットマップデータに含まれる有色記録すべきドット画像のデータ数をカウントしたもので、印刷データを印刷するために必要となる記録すべき有色記録ドット画像のデータ数を各色の現像器毎に算出した値のことである。
例えば、解像度が例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）（主走査及び副走査方向とも）のプリンタの場合、解像度をｄｏｔ／ｍｍで表記すると、２３．６ｄｏｔ／ｍｍになる。Ａ４サイズの用紙を考えると用紙サイズは、２１０×２９７ｍｍだから、
主走査方向１ラインには、２１０×２３．６＝４９５６≒５０００ｄｏｔ
副走査方向１ラインには、２９７×２３．６＝７００９．２≒７０００ｄｏｔ
のドットが存在する。よって、Ａ４サイズ用紙１面には、約３５００万ドット存在することになる。
このＡ４サイズ用紙に印刷データを印刷する場合、Ａ４サイズ用紙を所定の解像度を有する記録ヘッドにより記録できるドット数に合わせて、印刷データが色別にラスタライズされビットマップデータが生成される。このラスタライズされたビットマップデータに含まれる有色記録ドット画像のデータ数を、現像器１２として備えられた各色（例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ））ごとにカウントすることで、印刷データを印刷するために必要な有色記録ドット画像データ数を各現像器１２のトナー色毎に算出することができる。この算出された各色ごとの数値が有色記録ドット画像データ数である。
有色記録ドット画像データ数とは、一実施形態においては、印刷ジョブ１件分に含まれる印刷データを印刷するために必要となる有色記録ドット画像データ数を各現像器１２のトナー色毎にカウントした数のことである。別な実施形態においては、有色記録ドット画像データ数とは、複数の印刷ジョブに含まれる印刷データを全て印刷するために必要となる有色記録ドット画像データ数を、各現像器１２のトナー色毎にカウントした数のことである。また、印刷データを印刷するために必要となる有色記録ドット画像データ数をカウントすることを、ドットカウントと呼称する。

本発明の一本実施形態に係るプリンタ装置１は、トナーセンサ２１と印刷可能ドット数とにより、トナー残量管理を行う。概要としては、トナーセンサ２１が所定の残量を検知するまでは（従来式の）トナー残量検出方法で残量検知を行う。トナーセンサ２１が、現像器のトナー残量が所定残量以下になったことを検知すると、所定残量以下になった際の残量において印刷することが可能なドット数を、印刷可能ドット数の初期値としてＥＥＰＲＯＭ３２などのメモリに保持する。その後は、印刷データをホスト機器１１から受信すると、印刷データのドットカウントを行い、これにより得られた結果の有色記録ドット画像データ数を、印刷可能ドット数と比較する。印刷データの有色記録ドット画像データ数が、印刷可能ドット数よりも小さい場合は、トナーを節約する処理を行わず印刷データはそのまま印刷される。一方、印刷データの有色記録ドット画像データ数が、印刷可能ドット数よりも大きい場合は、トナーを節約するモード（以後、トナーセーブモードと呼称する）での印刷が行なわれる。印刷後、実際に印刷で記録した有色記録ドット画像データ数を、印刷可能ドット数から差し引くことで算出された、新しい印刷可能ドット数がＥＥＰＲＯＭ３２に書き込まれることで印刷可能ドット数が更新される。

図６は、本発明の一本実施形態に係るプリンタ装置１のＣＰＵ２８によって行なわれる動作フローを説明している。

本実施形態においては、例えば、モノクロ印刷のような単色の現像器１２を備えるプリンタ装置を例にとり説明を進める。しかしながら、本発明に係る実施形態が、複数の色に対応した複数の現像器１２を備えるカラーのプリンタ装置にも適用可能であることは当業者には明らかだろう（第二の実施形態を参照）。

図６において、本実施形態に係るプリンタ装置１は、起動されると、ステップＳ６−１において、現像器１２のトナーの残量がチェックされる。ステップＳ６−２において、トナー残量が所定残量以下であるかどうかが判定される。

トナー残量が所定残量以下で無い場合は、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ６−３へと進む。ステップＳ６−３において、プリンタ装置１は印刷データを受信するまで待機する。ステップＳ６−３において、印刷データを受信すると、フローはステップＳ６−４に進み、受信した印刷データを印刷する。

印刷データの印刷が終わると、ステップＳ６−５へと進み、印刷後の現像器に残るトナー残量をトナーセンサ２１がチェックして、トナー残量が所定残量以下であるかどうかが判定される。ステップＳ６−５において、トナー残量が所定残量以下で無いと判定された場合、Ｎｏと判定され、フローはＳ６−３へと戻り、次の印刷データを受信するまで待機する。

ステップＳ６−５において、トナー残量が所定残量以下であると判定された場合は、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ６−６へと進む。

ステップＳ６−６において、トナー残量が無いかどうかが判定される。ステップＳ６−６において、トナーを使い切っており、トナー残量が無い場合には、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ６−１４へと進み、「トナー無し」及び／若しくは「トナー交換」警告をＩＦＣＯＮＴ８に通知し、本フローは終了する。

一方、ステップＳ６−６において、トナーがまだ残っている場合は、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ６−７へと進む。

ステップＳ６−７において、プリンタ装置１は、トナー残量が所定残量以下になったことを示す、「トナー無し予告」をＩＦＣＯＮＴ８へと通知する。また、トナーセンサ２１により検出された残りのトナー残量で印刷が可能なドット数（印刷可能ドット数）を算出し、これもＩＦＣＯＮＴ８へと通知する。このステップから、フローは印刷可能ドット数によりトナーを管理するモードへと移行する。

なお、ＩＦＣＯＮＴ８は「トナー無し予告」を通知されると、本発明の一実施形態に係るプリンタドライバ２５を備えたホスト機器１１から印刷データを受信した際に、ホスト機器１１にプリンタ装置１が「トナー無し予告」中であることを通知する。

ステップＳ６−７において、「トナー無し予告」と、印刷可能ドット数をＩＦＣＯＮＴ８に通知すると、フローはステップＳ６−１０へと進み、プリンタ装置１はそこで印刷データを受信するまで待機する。なお、ＩＦＣＯＮＴ８に通知された印刷可能ドット数は、プリンタ装置１に備えられた、例えば、ＥＥＰＲＯＭ３２などのメモリに格納され、いつでも参照できるように保持される。

ステップＳ６−１０において、印刷データを受信すると、フローはステップＳ６−１１へと進み、印刷を実行する。印刷を実行すると、ステップＳ６−１２へと進み、メモリを参照して印刷可能ドット数を取得する。取得した印刷可能ドット数から、印刷で記録した有色記録ドット画像データ数を差し引くことで、印刷可能ドット数を更新する。

更新された新たな印刷可能ドット数はＩＦＣＯＮＴ８に通知され、ステップＳ６−９で述べたのと同様に、メモリに格納されていつでも参照できるように保持される。再計算された印刷可能ドット数は、例えば、先にメモリに格納されている印刷可能ドット数を上書きする形でメモリに格納される方式でも、メモリの別な場所に保存される方式でもよい。

ステップＳ６−１２において、更新された印刷可能ドット数が再計算されると、フローはステップＳ６−１３へと進む。ステップＳ６−１３において、トナー残量が無いかどうかが判定される。

ステップＳ６−１３において、トナーを使い切っており、トナー残量が無い場合には、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ６−１４へと進み、「トナー無し」及び／若しくは「トナー交換」警告をＩＦＣＯＮＴ８に通知し、本フローは終了する。

一方、ステップＳ６−１３において、トナーがまだ残っている場合は、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ６−１０へと戻る。

また、ステップＳ６−２において、トナー残量が所定の残量以下である場合は、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ６−８へと進む。ステップＳ６−８において、トナー残量が無いかどうかが判定される。

ステップＳ６−８において、トナーを使い切っており、トナー残量が無い場合には、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ６−１４へと進み、「トナー無し」及び／若しくは「トナー交換」警告をＩＦＣＯＮＴ８に通知し、本フローは終了する。

一方、ステップＳ６−８において、トナーがまだ残っている場合は、Ｎｏと判定され、フローは、ステップＳ６−９へと進む。ステップＳ６−９において、プリンタ装置１は、トナー残量が所定残量以下になったことを示す、「トナー無し予告」をＩＦＣＯＮＴ８へと通知する。また、残りのトナー残量で印刷することが可能なドット数（印刷可能ドット数）は、既にメモリに格納されているはずなので、メモリから印刷可能ドット数を読み出し、これもＩＦＣＯＮＴ８へと通知する。このステップから、フローは印刷可能ドット数によりトナーを管理するモードへと移行する。

以上で述べたように、また、図６からも分るように、ステップＳ６−７において、トナーセンサ２１により検出されたトナー残量の実測値を用いて見積もられた、初期値の印刷可能ドット数は、ステップＳ６−１１で印刷が実行されるたびに、ステップＳ６−１２において印刷で記録された有色記録ドット画像データ数だけ減算されていく。ステップＳ６−１０〜ステップＳ６−１３までのループフローは、ステップＳ６−１３において、トナー残量が無く、Ｙｅｓと判定されるまで繰り返される。

次に、図５を参照して、本実施形態に係るホスト機器１１のプリンタドライバによって実行される動作フローを説明する。図５において、ホスト機器１１が、印刷データの印刷を開始すると、フローはステップＳ５−１へと進む。

ステップＳ５−１において、ホスト機器１１のプリンタドライバ２５は、プリンタ装置１に「トナー無し予告」中であるか否かを問い合わせる。問い合わせの結果、プリンタ装置１から「トナー無し予告」中では無いと通知された場合、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ５−２へと進み、通常の印刷処理が行なわれ、ステップＳ５−１３において印刷データがプリンタ装置１へと送信される。

ステップＳ５−１において、問い合わせの結果、プリンタ装置１から「トナー無し予告」中であると通知された場合、Ｙｅｓと判定され、フローはステップＳ５−３へと進む。ステップＳ５−３において、送信する印刷ジョブ１件分の印刷データのラスタライズを行ない、ビットマップデータが取得される。

ステップＳ５−４において、取得したビットマップデータを用いて、印刷ジョブ１件分の印刷データを全ページにわたって印刷するのに必要となる有色記録ドット画像のデータ数をカウントし、有色記録ドット画像データ数を得る。次ぎに、ステップＳ５−５において、プリンタ装置１に印刷可能ドット数を問い合わせて、プリンタ装置１から印刷可能ドット数を受信する。

ステップＳ５−６において、受信した印刷可能ドット数を、算出した有色記録ドット画像データ数と比較し、トナーセーブが必要かどうかが判定される。印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数の方が少なければ、トナーセーブは必要無くＮｏと判定され、フローはステップＳ５−２へと進む。

一方、印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数の方が多ければ、トナーセーブが必要でありＹｅｓと判定され、フローはステップＳ５−７へと進む。

ステップＳ５−７において、トナーセーブ率の算出が行なわれる。トナーセーブ率の算出は、例えば、印刷可能ドット数を、有色記録ドット画像データ数で割って得た、１００分率として算出されてもよい。その場合には、（［印刷可能ドット数］／［有色記録ドット画像データ数］）×１００を計算することでトナーセーブ率がパーセントで求められる。さらに、トナーセーブ率には万が一にもトナーを使い切ってしまわないように、マージンが設定されていてもよい。

マージンとしては例えば、算出されたトナーセーブ率のパーセンテージから、２％低いトナーセーブ率を用いることや、トナーセーブ率の算出の際に、有色記録ドット画像データ数に、例えば、１０００万ドット加えてから計算を行なうことなどが考えられる。

ステップＳ５−８において、トナーセーブ率が仕様範囲内であるか否かが判定される。ここで言う仕様範囲とは、予め設計段階で製品の特性に合わせてトナーセーブ率の最小値（許容値）を定めたものである。印刷を実行する上でトナーセーブ率を過剰に低めてしまうと、印刷した印刷物が読むことが困難なほど薄くなってしまったり、正式な文書資料として用いるのに適さない品質になったりする可能性がある。そのため、本実施形態においては、トナーセーブ率に最小値が定められている。

トナーセーブ率の最小値は、例えば、３０％、４２％、及び５０％などであってよいが、その他のさまざまな値を取り得ることが当業者には理解されるであろう。トナーセーブ率の最小値は、例えば、プリンタ装置１に予め設定されているものであってもよいし、あるいはユーザーが好みに応じて設定したものであってもよい。

ステップＳ５−８において、トナーセーブ率が仕様範囲内に無い場合、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ５−９へと進む。ステップＳ５−９において、プリンタドライバ２５は、例えば、ホスト機器１１に備えられた表示部２７上に「完全な印刷ができません」や、「トナーを交換して下さい」などの警告を表示するなどして、ユーザーに印刷ができないことを通知する。

ステップＳ５−１０において、印刷を続行するか否かの判定が行なわれる。ユーザーより、入力装置２６を介して印刷を続行するとの入力を受けた場合は、ステップＳ５−１１へと進み、印刷データの作成が行なわれる。ここでの印刷データの作成は、完全な印刷は既にできないと判定されているため、トナーセーブ率などはユーザーの好みに合わせて様々な値が使用され得る。

例えば、トナーセーブ率としては、ステップＳ５−７において算出したトナーセーブ率を用いてもよいし、又はステップＳ５−８において用いられる、トナーセーブ率の最小値であってもよいし、或いはトナーセーブせず通常の印刷処理を行なってもよい。作成された印刷データは、ステップＳ５−１３において、プリンタ装置１へと送信される。

また、ステップＳ５−８において、トナーセーブ率が仕様範囲内であると判定された場合は、フローはステップＳ５−１２へと進む。

ステップＳ５−１２において、ステップＳ５−７で算出したトナーセーブ率を用いて、印刷データを作成する。作成された印刷データは、ステップＳ５−１３において、プリンタ装置１へと送信される。

以上で述べたように、本実施形態に係るプリンタ装置１では、プリンタ装置１が「トナー無し予告」中である場合、印刷可能ドット数と、有色記録ドット画像データ数とを比較し、比較の結果、印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数の方が大きい場合は、プリンタの印刷可能ドット数の範囲内に入るように、印刷される有色記録ドット画像データ数をトナーセーブにより減らして印刷を行なうため、印刷ジョブ１件分の印刷データの印刷が終了する前にトナー切れとなることが防止される。

また、トナーセーブ率に下限値が設定されているため、トナーセーブをしても印刷品質が保たれる。

また、本実施形態においては、図５に示される処理（例えば、印刷ジョブ１件分の印刷データを印刷するのに必要な有色記録ドット画像データ数の算出、印刷可能ドット数と有色記録ドット画像データ数との比較、トナーセーブ率の算出、及び算出したトナーセーブ率での印刷データの生成）がホスト機器１１によって行なわれる例を説明したが、これらの処理はプリンタ装置１で行なわれてもよいことが当業者には理解されるだろう。

以下は、本発明の第二の実施形態に係る複数色のトナーを備えたカラープリンタ装置１を説明する。

図８は本実施形態におけるカラープリンタ装置１のＣＰＵ２８によって行なわれる動作フローを表す。図８は、大まかには図６に示される動作フローと対応しているが、図８においては、それぞれの処理が各色の現像器１２毎に行なわれる点で異なる。例えば、図８のステップＳ８−１では、プリンタ装置に備えられた複数の現像器それぞれに対して、トナー残量のチェックが行なわれる。

また、図８に示されるように、本実施形態においては、プリンタ装置１に備えられた現像器のいずれかの色の現像器１２が、所定残量以下になったときに、印刷可能ドット数によりトナーを管理するモードへと移行する（ステップＳ８−２，Ｓ８−６）。

ステップＳ８−２，Ｓ８−６において、同時に複数の色の現像器１２が所定残量以下になる場合も考えられるが、その場合はそれぞれの所定残量以下になった色に対して、「トナー無し予告」がＩＦＣＯＮＴ８に送信され、トナーが所定残量以下になった色毎にそれぞれ、印刷可能ドット数が計算されて、メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ３２など）に保持される（ステップＳ８−７，Ｓ８−９）。また、ステップＳ８−１２における、有色記録ドット画像データ数の取得は、トナーが所定残量以下になっている色それぞれに対して行なわれ、そのそれぞれの色ごとに、印刷可能ドット数から有色記録ドット画像データ数を差し引くことで、印刷可能ドット数が更新されＩＦＣＯＮＴ８に送信される。

本実施形態においては、ステップＳ８−１３がＮｏであった場合に、ステップＳ８−１５へと進むフローが追加されている。これは、本実施形態に係るプリンタ装置１は、現像器１２を複数含むため、ステップＳ８−２若しくはステップＳ８−６において、いずれかの色（複数でもよい）のトナーが所定残量以下になり印刷可能ドット数によりトナーを管理するモードに移行した後で、ステップＳ８−１３において、それらの色の現像器１２がトナーを使い切る前に、別な色の現像器１２が新たに所定残量以下になる可能性があるためである。

そのため、ステップＳ８−１５において、新たにトナー残量が所定残量以下となった現像器１２があるか否かが判定される。新たにトナー残量が所定残量以下となったものが無い場合は、Ｎｏと判定され、フローはステップＳ８−１０へと戻る。

一方、新たにトナー残量が所定残量以下となった色の現像器１２がある場合には、ステップＳ８―１５において、Ｙｅｓと判定される。ステップＳ８−１６において、新たに所定残量以下となった色の現像器１２の印刷可能ドット数が算出され、算出された印刷可能ドット数が「トナー無し予告」と共に、ＩＦＣＯＮＴ８へと送信される。

送信された印刷可能ドット数と「トナー無し予告」は、ＩＦＣＯＮＴ８において各色の現像器１２毎に管理され、メモリに保存される。ステップＳ８−１６の処理が終わると、フローは、ステップＳ８−１０へと戻り、プリンタ装置１が次の印刷データを受信するまで待機する。

図７は、本実施形態係る、ホスト機器におけるプリンタドライバ２５の動作フローを説明する。

図７は、大まかには図５に示される動作フローと対応しているが、図７においては、いくつかの処理が各色の現像器１２毎に行なわれる点で異なる。

図７においては、プリンタドライバ２５は、印刷を開始すると、ステップＳ７−１において、プリンタ装置１のいずれかの色の現像器１２が「トナー無し予告」中であるか否かを問い合わせる。そして、ステップＳ７―３〜Ｓ７−５までの処理は、「トナー無し予告」中の色の現像器１２それぞれに対して行なわれる。ステップＳ７−６において、「トナー無し予告」中の色の現像器１２それぞれに対して、印刷可能ドット数と、有色記録ドット画像データ数との比較が行なわれ、トナーセーブが必要であるか否かが判定される。

「トナー無し予告」中のすべての色の現像器１２について、印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数のほうが小さく、トナーセーブが不要であると判定された場合は、フローはステップＳ７−２へと進み、通常の印刷処理が行なわれる。

「トナー無し予告」中のいずれかの色の現像器１２において、印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数のほうが大きいものがあり、トナーセーブが必要だと判定された場合は、ステップＳ７−７へと進む。ステップＳ７−７において、印刷可能ドット数よりも有色記録ドット画像データ数のほうが大きく、トナーセーブが必要であると判定された色の現像器１２それぞれに対して、トナーセーブ率が計算される。

ステップＳ７−１４において、トナーセーブが必要であると判定された色の現像器ごとに算出されたトナーセーブ率を比較し、もっとも低いトナーセーブ率（即ち、最も濃度を低くしてトナー消費率を少なくする設定値）が選択される。ステップＳ７−８において、選択されたトナーセーブ率が仕様範囲内にあるか否かが判定される。

仕様範囲内にある場合は、ステップＳ７−１２へと進み、選択されたトナーセーブ率を用いて、印刷データの作成が行なわれる。なお、印刷データの作成の際に、選択されたトナーセーブ率は、色バランスを保つために全ての色に対して共通に適用される。

以上で述べたように、本実施形態に係るプリンタ装置１では、印刷可能ドット数と、有色記録ドット画像データ数とが、プリンタ装置１に備えられた現像器１２毎（色毎）に管理されてトナーセーブ率が決定されており、本発明に係る実施形態は、カラープリンタ装置１においても有効に適用され得ることが理解されただろう。トナーセーブ率が各色の現像器１２毎に計算されるため、複数の現像器１２を備えるプリンタ装置においても、印刷ジョブ１件分の印刷データを印刷している最中に、トナー切れを起こすことが防止される。また、トナーセーブ率が各色の現像器１２毎に計算されるため、色の使用頻度に偏りがある環境においても、また、使用された色に偏りがある印刷データを受信した際にも、適切にトナーセーブ率を定めることができる。

本実施形態によれば、複数の色を出力することが可能なカラープリンタ装置１において、それぞれの色の現像器１２毎に、有色記録ドット画像データ数がプリンタの印刷可能ドット数の範囲内に入るように、トナーセーブ率を変更して、印刷される有色記録ドット画像データ数を減らして印刷を行なうため、印刷ジョブ１件分の印刷が終了する前にトナー切れとなることが防止される。

また、トナーセーブ率に下限値が設定されているため、トナーセーブをしても印刷品質が保たれる。

図９は、本発明の第三の実施形態に係る、仕様範囲の判定の動作フローを説明する図である。

図９に示される、トナーセーブ率を、濃度を測定して決定する動作フローは、例えば、図５のステップＳ５−８や、図７におけるステップＳ７−８に代替して使用することができる。

図９に示されるように、本実施形態においては、トナーセーブ率の下限はパッチチェックによって、実際に濃度測定を行なうことで定められる。パッチチェックとは、例えば、特開２００１−２７２８３２に示されるもののことであり、搬送ベルト上に、トナーを濃度の異なるパッチ状の画像を記録し、記録されたパッチ画像のトナー濃度をトナー濃度センサにより検出する。記録されたパッチのトナー量と、トナー濃度センサが検出した濃度とを対応付けることで、印刷物の濃度を推定するための基準濃度が設定される。

図５のステップＳ５−７や、図７のステップＳ７−１４において、トナーセーブ率が決定されると、本フローは開始する。ステップＳ９−１において、トナーセーブ率が必要だと判定された色の現像器についてのパッチチェックが行なわれる。

ステップＳ９−２において、例えば、ステップＳ５−７で決定された、又はステップＳ７−１４で選択されたトナーセーブ率において印刷を行なった場合に、印刷物のトナーの濃度が最低濃度レベル以上であるか否かが、パッチチェックの結果に基づいて判定される。最低濃度レベル未満である場合は、トナーセーブ率が大きすぎて印刷品質に問題があることを表し、ステップＳ９−３において、選択されたトナーセーブ率が仕様範囲外であると判定され、フローは「Ｎｏ」で終了し、この後フローは、例えば、図５のステップＳ５−９や、図７のステップＳ７−９へと続く。

一方、最低濃度レベル以上である場合には、ステップＳ９−４において、選択されたトナーセーブ率が仕様範囲内であると判定され、フローは「Ｙｅｓ」で終了し、この後フローは、例えば、図５のステップＳ５−１２や、図７のステップＳ７−１２へと続く。

本実施形態においては、仕様範囲内にあるか否かの判定が実際に測定した濃度に基づいて行なわれるため、トナーセーブが必要であると判定された際の印刷物の品質をより適切に維持できるようになる。

本発明に係る第四の実施形態を説明する。本発明の第四の実施形態においては、ホスト機器１１のプリンタドライバ２５は、プリンタ装置１においていずれかの色が「トナー無し予告」中であると通知された場合に、ホスト機器１１に備えられた表示部２７上に、例えば、「印刷ジョブをスタックするか否か」を表示する。

ユーザーが入力装置２６を介してスタックしないと選択した場合には、先で述べたのと同様に図７に示されるステップＳ７−３以降の処理が実行される。

一方、ユーザーが入力装置２６を介してスタックすると選択した場合には、プリンタドライバ２５は処理を一時停止し、ユーザーが更に印刷ジョブを入力するのを待機する。

ユーザーは印刷が必要な複数の印刷ジョブを全て入力したのちに、プリンタドライバ２５に処理の再開を指示する。すると、プリンタドライバ２５は、スタックされている全ての印刷ジョブをラスタライズして、「トナー無し予告」中の各色の現像器１２ごとに、全ての印刷ジョブを印刷するのに必要となるドット数をカウントする（即ち、スタックされた各印刷ジョブの有色記録ドット画像データ数を合計した値を算出する）。

この全て印刷ジョブの合計の有色記録ドット画像データ数を用いて、図７に示されるステップＳ７−５以降に示される処理が行なわれ、トナーセーブ率が決定される。

本発明に係る第四の実施形態においては、複数の印刷ジョブの有色記録ドット画像データ数を合計した有色記録ドット画像データ数を用いて処理が行なわれる。この様に構成することで、ユーザーが連続して複数のドキュメントの印刷ジョブを流したい場合に、途中の印刷ジョブが終了した時点でトナーを使い果たし、印刷できなくなってしまうことが防止される。

上述のいくつかの例においては、トナーセーブとして、印刷するドット数を変更する（トナーセーブ率に応じて有色記録ドット画像のデータ数を間引く）例を述べたが、本発明に係る実施形態はこれに限定されるものではなく、トナーセーブは、ヘッド１４の光量やヘッド１４による感光体ドラムの露光時間、及び感光体の帯電電圧を調節することでも行なわれ得ることは、当業者には明らかであろう。この場合、トナーセーブ率と、露光時間等を対応付けたテーブルがメモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ等）に記録されていてもよい。

また、上述の例においては、印刷データを印刷するのに必要な有色記録ドット画像データ数の算出、印刷可能ドット数と有色記録ドット画像データ数との比較、トナーセーブ率の算出、及び算出したトナーセーブ率での印刷データの生成などが、ホスト機器１１によって行なわれる例を説明したが、これらの処理はプリンタ装置１で行なわれてもよいことが当業者には理解されるだろう。

本発明の一実施形態によれば、「トナー無し予告」が発生した後も、トナーを交換せずに継続して使用した場合に、印刷ジョブの印刷途中でトナー切れを起こすことが無くなる。

本発明の一実施形態によれば、印刷する前に、トナーが無くなることが前もって予測できるようになる。

本発明の一実施形態によれば、「トナー無し予告」が発生した後も、トナー残量が正確に管理される。また、印刷を行なう前に、トナーセーブが必要か否かを判断することができる。また、同時に、「トナー無し予告」中においても無理にトナーセーブを行なわなくてもよくなる。

本発明の一実施形態によれば、トナーセーブ率には下限が設けられているため、印刷可能ドット数と、有色記録ドット画像データ数とからトナーセーブ率を可変に定めたとしても、一定以上の印刷品質が保たれる。

本発明の一実施形態によれば、トナー残量に合わせて、印刷データの印刷に使用するトナー量を最適にトナーセーブして印刷することが可能となる。

本発明に係るいくつかの実施形態について、説明してきた。しかしながら、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、例示的なものとして提供されており、本発明に係る実施形態のほんの一部であり、本発明の範囲を逸脱すること無く、上述の実施形態に対してあらゆる変更、追加及び代替が成され得ることが当業者には理解されるであろう。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲とその均等物によってのみ画定されることが意図される。

１・・・プリンタ装置
２・・・ＬＥＤランプ
３・・・操作ボタン
４・・・ディスプレー
５・・・排紙
６・・・メインスイッチ
７・・・主電源ユニット
８・・・ＩＦＣＯＮＴ
９・・・ＰＲＣＯＮＴ
１０・・・ＭＤＣＯＮＴ
１１・・・ホスト機器
１２・・・現像器
１３・・・オペレーションパネル
１４・・・ヘッド
１５・・・ＨＶＵ
１６・・・給紙ユニット
１７・・・駆動ユニット
１８・・・ベルトユニット
１９・・・ドラムセット
２０・・・定着ユニット
２１・・・トナーセンサ
２２・・・排紙ユニット
２３・・・両面ユニット
２４・・・主記憶装置
２５・・・プリンタドライバ
２６・・・入力装置
２７・・・表示部
２８・・・ＣＰＵ
２９・・・ＲＯＭ
３０・・・ＳＤＲＡＭ
３１・・・画像形成部
３２・・・ＥＥＰＲＯＭ
３３・・・各種センサ

Claims (7)

1. 現像装置に残留するトナー残量を検知する検知手段と、
   該検知手段が予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定する設定手段と、
   ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数する計数手段と、
   前記印刷可能ドット数記憶手段から前記記録すべき有色ドット画像数を減算する減算手段と、
   該減算手段の減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記設定手段は、前記記録処理の実行後前記減算結果を印刷可能ドット数記憶手段に上書きし、前記減算手段は、前記印刷可能ドット数記憶手段に上書きされた値から新たに入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を減算することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 記録すべき前記有色ドット画像数が前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値より少ない場合には、トナーセーブ処理を無効とし、記録すべき前記有色ドット画像数が前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値より多い場合には、
   前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値を記録すべき前記有色ドット画像数で除算した値をトナーセーブ率として前記印刷データの記録処理を行なうことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、前記トナーセーブ率に応じて、前記ホスト機器から入力する画像データに含まれる有色ドット画像データを間引いて画像形成処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、前記トナーセーブ率に応じて、画像形成処理における記録濃度を減らして記録処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. 現像装置に残留するトナー残量を検知するステップと、
   該検知するステップにおいて予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定するステップと、
   ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数するステップと、
   前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値から前記記録すべき有色ドット画像数を減算するステップと、
   該減算ステップの減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうステップとからなることを特徴とする画像形成方法。
7. コンピュータにトナーセーブを実行させるプログラムを格納した記憶媒体であって、
   前記プログラムは、
   現像装置に残留するトナー残量を検知するステップと、
   該検知するステップにおいて予め決められた所定のトナー残量になったことを検知すると前記所定のトナー残量に対応して記録可能なドット画像数を印刷可能ドット数記憶手段に設定するステップと、
   ホスト機器から入力する印刷データに基づいて生成される記録すべき有色ドット画像数を計数するステップと、
   前記印刷可能ドット数記憶手段に記憶された値から前記記録すべき有色ドット画像数を減算するステップと、
   該減算ステップの減算結果に基づくトナーセーブ率で前記印刷データの記録処理を行なうステップとを含む、記憶媒体。