JP4325613B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Description
編者 電子写真学会 「続 電子写真技術の基礎と応用」 発行者 株式会社コロナ社 1996年11月15日 P.55
本発明は、上記した課題に鑑み、低コストでカラー画像を形成可能であると共に、必要に応じて高画質のカラー画像も形成可能である画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
このようにすれば、ユーザは、第1〜第3の作像ユニットをユニット単位で交換することができ、交換作業が簡易になる。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、第1〜第3の作像ユニットとは別の第4の作像ユニットが、第1〜第3の格納部とは別の第4の格納部に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、第4の作像ユニットがマゼンタ色用、シアン色用およびブラック色用のいずれかのものであり、第4の格納部に第4の作像ユニットが格納されている場合には、同じ色用の複数の作像ユニットについては、これらを切り換えて使用することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記同じ色用の複数の作像ユニットのうち、1つの作像ユニットを用いて当該色の現像を行い、当該1つの作像ユニットによる現像が不可能になると、別の作像ユニットに切り換えて当該色の現像を行うことを特徴とする。
このようにすれば、同じ色用の複数の作像ユニットが略同じ時期に現像不可能な状態に移行し易く、ユニットの交換等を一度にまとめてすることができるようになりメンテナンスの手間を軽減できる。
このようにすれば、1枚のシートに対し1つの作像ユニットが用いられるため、ユニットの切り換えによるズレ等で画像が乱れることがない。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記被転写体は、記録のためのシートであり、シート1枚に対する画像形成領域を複数の部分領域に分けたときに、各部分領域ごとに、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記カラー画像の形成は、ジョブ単位で実行され、1つのジョブごとに、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記同じ色用の複数の作像ユニットに対し、その使用方法の選択入力を受け付け、受け付けた使用方法に基づいて、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする。
このようにすれば、例えばユーザは、希望する使用方法を使い分けることができる。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、第1〜第3の格納部とは別の第4の格納部に、前記1つの像担持体上の残留トナーを回収する廃トナー回収ユニットが着脱可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記各格納部とは別の位置に、前記1つの像担持体上の残留トナーを回収するクリーナを備え、第4の格納部に前記廃トナー回収ユニットが格納されている場合には、前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットとを切り換えて使用することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記クリーナによる残留トナーの回収動作の間には、前記廃トナー回収ユニットによる残留トナーの回収を中止し、前記クリーナによる残留トナーの回収が不可能になると、前記廃トナー回収ユニットによる残留トナーの回収動作を開始することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットとを交互に切り換えて使用することを特徴とする。
このようにすれば、クリーナと廃トナー回収ユニットとが、略同じ時期に回収不可能な飽和状態になり易く、例えばユーザがクリーナと廃トナー回収ユニットにより回収されたトナーを除去する作業を行う構成の場合に、その作業をクリーナと廃トナー回収ユニットについて一度のまとめて行うことができ、メンテナンスの手間を軽減できる。
このようにすれば、ユーザが使用状況に合わせて使用方法を適宜切り換えることができるため、使い勝手が良くなる。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、カラー画像の形成前に、格納されている作像ユニットの中の、カラー画像を形成可能な作像ユニットの組み合わせごとに、その組み合わせに対応する画像形成モードを求め、求めた画像形成モードを示す情報を出力することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記出力された情報に示される画像形成モードの中からユーザが希望するものの指定を受け付けると、前記画像形成モードに代えて、指定された画像形成モードを実行することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記出力された情報に示される画像形成モードが複数ある場合には、前記指定の受付けを行い、1つの場合には、前記指定の受け付けを行わず、前記画像形成モードに代えて、当該1つの画像形成モードを実行することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置の特定の局面では、前記求めた画像形成モードが1つの場合には、前記出力を行わず、前記画像形成モードに代えて、当該1つの画像形成モードを実行することを特徴とする。
本発明に係る画像形成方法は、複数の作像ユニットを用いて1つの像担持体上に異なる色のトナー像を順次形成し、形成された各トナー像を被転写体上に多重転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、作像ユニットを格納するための4個以上の格納部のうち、第1の格納部にマゼンタ色用の第1の作像ユニットが格納され、第2の格納部にシアン色用の第2の作像ユニットが格納され、第3の格納部にブラック色用の第3の作像ユニットが格納され、かつ、第1〜第3格納部以外の格納部に作像ユニットが格納されていない場合に、前記複数の作像ユニットとして第1〜第3の作像ユニットのみを用いて、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いたフルカラーモードとは輝度/濃度変換処理が異なる、マゼンタ、シアン及びブラックを用いた擬似フルカラーモードでカラー画像を形成する画像形成モードを実行することを特徴とする。
<第1の実施形態>
(1)画像形成装置の構成
図1は、第1の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のフルカラータンデム型のカラーデジタルプリンタ1(以下、単に「プリンタ1」という。)であって、LAN等のネットワークに接続されており、外部の端末装置(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)色のトナーを用いてカラー画像を形成する。
図2に示すように、作像ユニット10は、像担持体としての感光ドラム11並びに、当該感光ドラム11の周囲に配置された帯電器12、像露光装置13、現像器14およびクリーナ15を備える。各作像ユニット10には、感光ドラム11の軸16によってプリンタ本体3に対し位置決めされている。
プリンタ1は制御部100を有する。制御部100は、外部の端末装置から送信されるプリントジョブのための画像信号を受信し、この信号に必要な処理を加えて画像データを生成し、この画像データを各作像ユニット10駆動用の駆動信号に変換する。
転写ベルト2の下方には、被転写体としてのシート(例えば記録紙)を収納したカセット21が配置されている。記録紙は、給紙ローラ22により取り出され、搬送ローラ23によりレジストローラー24まで搬送される。レジストローラー24は、搬送されてくる記録紙を一旦停止させ、斜行等を補正した後、所定のタイミングをとって転写ベルト2に送り出す。
フルカラーモードとは、色再現性を重視した画像形成モードであり、Y、M、C、Kの4色によるカラーの画像形成、またはY、M、Cの3色によるカラーの画像形成を実行する画像形成モードである。なお、Y、M、Cの3色カラーの場合には、Y、M、C色の混色によりK色が再現される。
なお、本実施の形態では画像形成モードをフルカラーモード、擬似フルカラーモードおよびモノクロモードの3種類設定しているが、それらに限定する必要はなく他の画像形成モードを設けてもよい。
プリンタ本体3には、格納部としてのスロット6が4箇所に設けられており、それらスロット6に各作像ユニット10が着脱可能に装着されている。ユーザは、例えばある作像ユニット10のトナーがなくなった場合など、必要に応じて、任意の装着済み作像ユニット10を取り出し新たな作像ユニット10を装着して、容易にユニット交換をすることができる。
各作像ユニット10は、出力端子17を有する。出力端子17からは、どの色対応のものであるのかを示す識別信号が、例えば3ビットの信号で、例えば作像ユニット10Yは「001」、10Mは「010」、10Cは「011」、10Kは「100」という具合に出力される。
制御部100の(図7参照)は、ユニット接続端子7を介して各作像ユニット10の識別信号を受信すると、その識別信号により示される3ビットの情報から、どのスロット6にどの作像ユニット10が装着されているのかを判断する。具体的には、例えばあるスロット6の識別信号が「001」であった場合には、そのスロット6に作像ユニット10Yが装着されていると判断する。
図3は、作像ユニット10Yに代えて作像ユニット10Kをスロット6に装着した例を示す図である。
同図の場合、作像ユニット10M,10C,10Kが装着されているので、擬似フルカラーモードとモノクロモードでの画像形成が可能である。なお、作像ユニット10Kが2個装着されているこのような状態の場合には、K色の画像形成の際に、いずれか一方または両方を用いる動作制御が実行される。この動作制御については後述する。
図4は、一部のスロット6に作像ユニット10が装着されていない例を示す図である。
同図の場合、作像ユニット10M,10C,10Kが装着されているので、図3の例と同様に、擬似フルカラーモードとモノクロモードでの画像形成が可能である。
トナー残量検出センサ8の検出信号は、制御部100に送られる。制御部100は、トナー残量検出センサ8からの検出信号により、作像ユニット10内にトナーが残っているか否かを検出することができる。
作像ユニット10M´には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック色の4色でカラー画像を形成する場合に用いられるフルカラー用マゼンタのトナーよりも、色度図上の色度点がイエローの色相に近づく方向にシフトした疑似フルカラー用マゼンタのトナーが収容されている。
(3)トナーの色度点について
図5は、L*a*b*表色系におけるM、C色のトナーの色度点を示す色度図である。ここで、M、C色について、白丸印のプロットが4色カラー(Y、M、C、K色によるカラー)の場合に用いられるトナーの色度点を示しており、白四角印が3色カラー(M、C、K色によるカラー)の場合に用いられるトナーの色度点を示している。
ここで、赤方向とは、M色とY色の混色によるR(赤)色の色相方向をいい、赤方向にシフトした位置に色度点を有するとは、M色の色相をR色の色相に近づけることをいう。
このようにM、C色のトナーとして、その色度点が4色カラーのものよりもR、G色の方向にシフトしたものを用いるので、Y色との減法混色で実現されるR色(R=M+Y)、G色(G=C+Y)の色再現性を、Y色のトナーがなくてもある程度確保でき、R色やG色といった使用頻度の高い色の再現性を向上できる。
例えば、ジャパンカラー(JapanColor)を基準とする場合に、2度視野D50の観察条件において、M色のトナーの色度点を、R色(a*:68.5,b*:48.0)の周辺または極めて近い位置に、C色のトナーの色度点を、G色(a*:−73.5,b*:25.0)の周辺または極めて近い位置にとる構成としても良い。
なお、本実施の形態に係る擬似フルカラーモードでは、作像ユニット10M´と作像ユニット10C´の両方を使用する構成としているが、トナーの色度点の調整次第では、作像ユニット10M´或いは作像ユニット10C´のいずれか一方のみを用いて、擬似フルカラーモードで再現性の高いカラー画像を形成することも考えられる。例えば、作像ユニット10M´と作像ユニット10Cとを用いて疑似フルカラーモードでカラー画像を形成したり、作像ユニット10Mと作像ユニット10C´とを用いて疑似フルカラーモードでカラー画像を形成したりすることが考えられる。
(4)作像ユニット10の組み合わせについて
上記のように作像ユニット10としては10Y、10M、10M´、10C、10C´、10Kが存在し、ユーザは、任意の作像ユニット10を任意のスロット6に装着できる構成になっている。ところが、装着される作像ユニット10の組み合わせによっては、フルカラーモード、擬似フルカラーモードおよびモノクロモードを全て実行可能な場合もあれば、どの画像形成モードも実行できない場合もあり得る。
図6は、作像ユニット10の組み合わせと実行可能な画像形成モードの関係を示す表である。
図7は、制御部100の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部100は、主な構成要素として、CPU101と、通信インターフェース(I/F)部102と、画像処理部103と、画像メモリ104と、LD駆動部105と、RAM106と、ROM107と、ユニット検知部108とを備え、バス110を介してデータをやりとりできるようになっている。
ユニット検知部108は、装着されている各作像ユニット10の識別信号を、ユニット接続端子7を介して受信して、どの作像ユニット10がどのスロット6に装着されているのかを検知する。
図8は、画像処理部103の構成を示すブロック図である。
輝度濃度変換部121は、切換部131と変換処理部132,133とを備え、輝度データを濃度データに変換する。
切換部131は、ユーザによりフルカラーモード、擬似フルカラーモードおよびモノクロモードのうち、どの画像形成モードが選択されたのかを示すモード情報、およびユニット検知部108によるユニット検知結果に応じて、輝度/濃度の変換を変換処理部132と変換処理部133のうちのいずれで行うのかを選択する。
変換処理部133は、予め決められた変換式を用いて輝度を示すR、G、Bから濃度を示すY、M、Cへの変換を実行する。この変換式としては、公知の輝度/濃度変換で用いられる式を基本に、フルカラーモードで色再現性が最適になるように、その係数を、使用されるトナーの色度点等を考慮した上で実験等から求めることにより生成される。
変換処理部132は、予め決められた、変換処理部133とは別の変換式を用いて、R、G、BからM、Cへの変換を実行する。別の変換式としては、擬似フルカラーモードで色再現性が最適になるように、変換処理部133における式に対し、その係数を実験等から求めることにより生成される。
切換部131は、選択された変換処理部に、R、G、B色のデータを送る。R、G、B色のデータを受け取った変換処理部は、自己の変換式を用いて濃度データへの変換を行い、変換後のデータを、色補正部122へ出力する。
補正処理部142は、予め決められた、UCR等の処理のための種々の変換式を用いて、UCR等の処理を実行する。この変換式は、UCR等で用いられる公知の式を基本に、フルカラーモードで色再現性が最適になるように、その係数を、使用されるトナーの色度点等を考慮した上で実験等から求めることにより生成される。
一方、補正処理部141は、予め決められた、補正処理部142とは別の変換式を用いて、UCR等の処理を実行する。この別の変換式は、擬似フルカラーモードで色再現性が最適になるように、その係数を実験等から求めることにより生成される。
この意味で、変換処理部132や補正処理部141は、再現色としてのY色成分を含むデータが入力された場合でも、Y色を除く他の再現色のデータを生成する手段としての機能を有するものであるといえる。
なお、変換処理部132では4つの変換式を用意するとしたが、色再現性への影響の程度に応じて、例えば変換式を2つにしたり、1つの式を共用したりする方法などを用いるとしても良い。これにより、変換等の処理の簡素化を図ることができる。このことは、変換処理部133、補正処理部141,142についても同様である。
ROM107は、作像動作、シート給送動作などに関するプログラムや、選択可能な画像形成モードをユーザに知らせると共にその選択入力を受け付けるモード表示処理(後述)に関するプログラムなどを格納している。
CPU101は、ROM107から必要なプログラムを読み出して、作像動作、シート給送動作などを、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。
また、CPU101は、装着されている作像ユニット10の組み合わせに応じて各色に対する露光から転写までのタイミングを調整する処理を実行する。すなわち、作像ユニット10が例えば転写ベルト2の上流側からK、C、M、Yの順に装着されている場合には、作像ユニット10Cが作像ユニット10Kに対して下流側に位置するが、Y、M、C、Kの順に装着されている場合には、作像ユニット10Cが作像ユニット10Kに対して上流側に位置することになり、どのスロット6にどの作像ユニット10が装着されているのかによって、露光等のタイミングを調整する必要があるからである。
図9は、制御部100で実行されるプリントジョブの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、制御部100は、プリントジョブを受け付けるとモード表示処理を実行する(ステップS1)。
同図に示すように、モード表示処理では、まず作像ユニット10の装着状態を検知する(ステップS21)。当該検知は、ユニット検知部108により行われる。
装着状態を検知後、Y、M、C色用の作像ユニット10がスロット6に装着されているか否かを判断する(ステップS22)。そして、これら作像ユニット10が全てスロット6に装着されていると判断した場合(ステップS22で「YES」)、さらにK色用の作像ユニット10がスロット6に装着されているか否かを判断する(ステップS23)。K色用の作像ユニット10が装着されていると判断した場合(ステップS23で「YES」)、フルカラーモード、擬似フルカラーモード、モノクロモードの3つの画像形成モードが選択可能であるとのメッセージを操作パネル5に表示し(ステップS24)、ユーザに画像形成モードの決定を促す。
同図に示すように、操作パネル5のメッセージ画面111には、フルカラーモード、擬似フルカラーモード、モノクロモードを示す3つのボタンが表示される。ユーザは、自己が希望する画像形成モードを示すボタンをタッチすることにより、画像形成モードを選択することができる。
ステップS22に戻って、Y、M、Cの3色のうち1色でもその作像ユニットが装着されていないと判断した場合(ステップS22で「NO」)、M、C色用の組合せ、または、M´、C´色用の組合せで作像ユニット10が装着されているか否かを判断する(ステップS26)。
ステップS26に戻って、いずれの組合せでも装着されていないと判断する(ステップS26で「NO」)、K色用の作像ユニット10が装着されているか否かを判断する(ステップS30)。K色用の作像ユニット10が装着されていると判断した場合(ステップS30で「YES」)、モノクロモードが選択可能であるとのメッセージを操作パネル5に表示する(ステップS31)。
上記では、ユーザが、メッセージ画面111に表示されている画像形成モードの中から希望する画像形成モードを選択するとしたが、メッセージ画面111に必要とする画像形成モードが表示されていない場合、ユーザは、作像ユニット10の差し替えを行うことが可能である。
また、メッセージ画面111が表示されている状態で、作像ユニット10の一部若しくは全部がユーザにより交換されると、ステップS21に戻り、ステップS22以降の処理を再度実行する構成をとることもできる。例えば、フルカラーモードでの印刷を希望しているが、メッセージ画面111にはモノクロモードだけが実行可能な旨が表示されており、フルカラーモードを選択できないような場合に便利である。
また、例えばユーザが作像ユニット10を誤って装着したと想定される場合に、その旨を示すメッセージ画面を、上記のメッセージ画面111とは別に操作パネル5に表示させ、ユーザに作像ユニット10の交換を促し、その後、ステップS22以降の処理を実行するとしても良い。装着を誤った例としては、作像ユニット10M´と10C、および10Mと10C´との組み合わせ、すなわち色度点をシフトさせたものとシフトさせていないものとの組み合わせ等が考えられる。
同じ色用の作像ユニット10が存在するケースとしては、作像ユニット10が、(a)4つとも同じ色用の場合、(b)3つが同じ色用で残り1つが別の色用の場合、(c)2つが同じ色用で残り2つがそれぞれ別の色用のある場合、(d)2つが同じ色用で、残り2つは別の色かつ同じ色用の場合の4パターンが考えられる。
具体的には、同じ色用の作像ユニット10が複数存在することを判断すると(ステップS3で「YES」)、同じ色用の作像ユニット10が1組だけ存在するか否かを判断する(ステップS4)。ここで、1組だけ存在することを判断すると(ステップS4で「YES」)、同じ色用の作像ユニット10の数が4つか否かを判断する(ステップS5)。4つではないことを判断すると(ステップS5で「YES」)、さらに同じ色用の作像ユニット10の数が3つか否かを判断する(ステップS6)。3つではない、すなわち2つであることを判断すると(ステップS6で「NO」)、ユニット決定処理1を実行する(ステップS7)。
同図に示すように、ユニット決定処理1では、まず2つの同じ色用の作像ユニット10に上流側から順に1番目、2番目と番号を付与する(ステップS41)。次に、1番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS42)、エンプティでない、つまりトナーが入っていれば(ステップS42で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を1番目の作像ユニット10に決定する(ステップS43)。
なお、上記では、使用すべき作像ユニット10を決める条件を、トナーエンプティか否かで決定したが、これに限定されることはない。例えば作像ユニット10の機械的、電気的な故障の有無等のような画像形成の可否で決定することもできる。
図13は、ユニット決定処理2の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、ユニット決定処理2では、まず3つの同じ色の作像ユニット10に上流側から順に1番目、2番目、3番目と番号を付与する(ステップS51)。次に、1番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS52)、エンプティでないつまりトナーが入っていると判断すれば(ステップS52で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を1番目の作像ユニット10に決定する(ステップS53)。
図14は、ユニット決定処理3の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、ユニット決定処理3では、まず4つの同じ色用の作像ユニット10に上流側から順に1番目、2番目、3番目、4番目と番号を付与する(ステップS61)。次に、1番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS62)、エンプティでない、つまりトナーが入っていると判断すれば(ステップS62で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を1番目の作像ユニット10に決定する(ステップS63)。
3番目の作像ユニット10もエンプティの場合(ステップS66で「YES」)、4番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS68)、4番目の作像ユニット10がエンプティでなければ(ステップS68で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を4番目の作像ユニット10に決定する(ステップS69)。なお、4番目の作像ユニット10もエンプティであると判断された場合(ステップS68で「YES」)、その色のトナーがエンプティであることを表示し(ステップS70)、ユーザに作像ユニット10の交換を促す。
図9に戻って、プリントに使用する作像ユニット10が決定すると(ステップS10)、作像ユニット10が複数存在する色に関してはユニット決定処理3(ステップS10)で決定した作像ユニット10が使用され、他の色に関してはそれぞれ1つしかないその色用の作像ユニット10が使用されて、プリント処理が行われる(ステップS8)。
図15は、ユニット決定処理4の内容を示すフローチャートである。同図に示すように、ユニット決定処理4では、まず、第1の色および第2の色それぞれの作像ユニット10について、上流側から順に1番目、2番目と番号を付与する(ステップS71)。
ステップS72に戻って、1番目の作像ユニット10がエンプティの場合(ステップS72で「YES」)、2番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS74)、2番目の作像ユニット10がエンプティでなければ(ステップS74で「NO」)、プリントに使用するユニットを2番目の作像ユニット10に決定する(ステップS75)。なお、2番目の作像ユニット10もエンプティであると判断した場合(ステップS74で「YES」)、その色のトナーがエンプティであることが操作パネル5に表示し(ステップS76)、作像ユニット10の交換を促す。
ステップS77に戻って、1番目の作像ユニット10がエンプティの場合(ステップS77で「YES」)、2番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS79)、2番目の作像ユニット10がエンプティでないと判断した場合(ステップS79で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を2番目の作像ユニット10に決定する(ステップS80)。なお、2番目の作像ユニット10もエンプティであると判断した場合(ステップS79で「YES」)、その色のトナーがエンプティであることが表示し(ステップS81)、作像ユニット10の交換を促す。
図9に戻って、プリントに使用する作像ユニット10が決定すると(ステップS11)、作像ユニット10が複数存在する色に関してはユニット決定処理4(ステップS11)で決定した作像ユニット10が使用され、他の色に関してはそれぞれ1つしかないその色の作像ユニット10が使用されて、プリント処理が行われる(ステップS8)。
この場合、例えばプリンタ1が自動的に画像形成モードを選択する構成をとることができる。具体例としては、複数の画像形成モードを実行可能な場合に、画質を優先させるべく、より多数の作像ユニット10を使用する画像形成モードを、実行すべき画像形成モードとして決める方法などが考えられる。また、ユーザ等が画像形成モードを予め指定できるように構成し、指定された画像形成モードを実行すべき画像形成モードとして実行するとしても良い。
図16は、変形例に係るユニット決定処理1の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、2つの同じ色用の作像ユニット10に上流側から順に1番目、2番目と番号を付与する(ステップS91)。次に、1番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS92)、エンプティでない、つまりトナーが入っていると判断すれば(ステップS92で「NO」)、さらに2番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断し(ステップS93)、2番目の作像ユニット10もエンプティでなければ(ステップS93で「NO」)、使用条件の選択入力を受け付ける(ステップS94)。
また、ステップS92に戻って、1番目の作像ユニット10がエンプティである場合は(ステップS92で「YES」)、2番目の作像ユニット10がエンプティであるか否かを判断する(ステップS99)。2番目の作像ユニット10がエンプティでない場合(ステップS99で「NO」)、プリントに使用する作像ユニット10を2番目の作像ユニット10に決定する(ステップS100)。一方、2番目の作像ユニット10がエンプティの場合(ステップS99で「YES」)、その色のトナーがエンプティであることを操作パネル5に表示し(ステップS101)、ユーザに作像ユニット10の交換を促す。
同図に示すように、まず、ユニット決定処理1において両方の作像ユニット10を使用することに決定したか否かが判断される(ステップS111)。ユニット決定処理1において1番目若しくは2番目の作像ユニット10のみを使用することが決定している場合は(ステップS111で「NO」)、その決定した作像ユニット10でプリントが行われる(ステップS112)。
次に、X=Z1−Z2を演算する(ステップS116)。そして、X>Aの関係が成立するか否かを判断し(ステップS117)、成立しない場合は(ステップS117で「NO」)、さらにX<Aの関係が成立するか否かを判断し(ステップS118)、これも成立しない場合は(ステップS118で「NO」)、1番目と2番目の両方の作像ユニット10を使用することを決定し(ステップS119)、2つの作像ユニット10のトナー消費量が均等にするための領域割り当て処理が許可される(ステップS120)。
領域割り当て処理が許可されると(ステップS120)、ドットカウンタから各作像ユニット10の画像形成領域が割り当てられ、2つの作像ユニット10のトナーを均等に使用してnページ目(ここでは1ページ目)のプリントが行われる(ステップS121)。
同図に示す例では、1番目と2番目の作像ユニット10に割り当てられた画像形成領域は、1枚の記録紙の略半分ずつになっている。副走査方向に記録紙先端から中央までの領域が1番目の作像ユニット10により形成された領域に相当し、記録紙中央から後端までの領域が2番目の作像ユニット10により形成された領域に相当することを示している。
画像形成後、n(=1)ページ目が最後のページであるか否かを判断し(ステップS122)、最後のページあれば(ステップS122で「YES」)、プリント処理を終了する。一方、1ページ目が最後のページでなければ(ステップS122で「NO」)、n=n+1として(ステップS123)、ステップS114に戻る。この意味で、制御部100は、ステップS113〜S126等の処理を実行するときに、作像ユニットを切り換える切換手段として機能するものといえる。
なお、トナーを均等に消費する方法は、上記に限定されない。例えば、複数枚、1ページまたは複数ページに対する画像形成が実行される毎や、1つまたは複数のジョブが終了する毎などに、上記の処理を実行するとしても良い。
第1の実施形態に係る画像形成装置は、転写ベルトにより搬送される被転写体としての記録紙に各色の画像を多重転写する構成であったが、第2の実施形態に係る画像形成装置は、被転写体としての中間転写ベルトに各色のトナー像を多重転写し、多重転写後の画像を一括してシート(例えば記録紙)上に転写する、いわゆる中間転写方式の構成である。
以下、説明の都合上、第1の実施形態に係る画像形成装置と共通の構成部分についてはその説明を省略するか簡略するにとどめ、上記相違点を中心に第2の実施形態に係る画像形成装置を説明する。
図19は、第2の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
同図に示すように、第2の実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ200は、M、C、Kの各色のそれぞれに対応する作像ユニット210M´,210C´,210Kと、矢印方向に回転する中間転写ベルト225を備える中間転写部220と、給送部230と、定着部240と、制御部300とを備える。プリンタ200は、LAN等のネットワークに接続されており、外部の端末装置(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいて画像形成を実行する。
中間転写部220は、駆動ローラ221と、従動ローラ222と、テンションローラ223と、感光体ドラム211と対向する一次転写ローラ224と、各ローラ221,222,223に張架される中間転写体としての中間転写ベルト225などを備えている。
制御部300は、外部の端末装置からプリント指示を受けると、送信されて来る画像信号を受信して、これをM、C、K色用のデジタル画像信号に変換し、露光部213を駆動させるための駆動信号を生成する。露光部213は、制御部300からの駆動信号を受けて画像形成のためのレーザ光を発し、感光体ドラム211上を主走査方向に露光走査させる。
各静電潜像は、それぞれ各色の現像器214により現像され、これにより感光体ドラム211表面にM、C、K色の現像剤像としてのトナー像が作像され、各一次転写位置において中間転写ベルト225の裏面側に配設された一次転写ローラ224に印加された電圧により生じる静電力により、回転する中間転写ベルト225上に一次転写される。
プリンタ1は、クリーナ250を備える。クリーナ250は、転写後の中間転写ベルト225上の残留トナーを掻き取るためのブレード251と、掻き取った廃トナーを収容するための収容部252を備える。
なお、回収トナー検出センサ255には、例えば公知の液面センサを用いることができる。また、収容部252を下側からコイルバネ(不図示)などの弾性体で支えておき、溜まった廃トナーの重みで下がった収容部252の高さ位置を、回収トナー検出センサ255としての光学センサで検知する構成でもよい。
図20は、廃トナー回収ユニット260の概略構成を示す図である。同図に示すように、廃トナー回収ユニット260は、中間転写ベルト225上の廃トナーを掻き落とすブレード261と、ブレード261が掻き落とした廃トナーを貯めておく収容部262とを備える。なお、収容部262は、ユーザによる交換が可能になっている。
また、廃トナー回収ユニット260には、回収されているトナーの量を検知するための回収トナー検出センサ264(図21参照)が設けられている。回収トナー検出センサ264は、基本的にクリーナ250の回収トナー検出センサ255と同機能を有するものであり、収容部252に回収されているトナーの量に応じた信号が出力されるようになっている。
なお、回収トナー検出センサ264としては、公知の液面センサや光電センサ、嵩センサ等を用いることができ、収容部252に収容されているトナーの量に応じた信号が出力されるようになっている。
同図に示すように、制御部300は、主な構成要素として、CPU301と、通信インターフェース(I/F)部302と、画像処理部303と、画像メモリ304と、LD駆動部305と、RAM306と、ROM307と、ユニット検知部308とを備え、バス310を介してデータをやりとりできるようになっている。
図22は、制御部300によるクリーニング処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、1枚の記録紙に対する印刷が行われる毎に実行される。
同図に示すように、クリーナ250が残留トナーを回収できない状態(以下、「飽和状態」という。)であるか否かを判断する(ステップS131)。この判断は、回収トナー検出センサ255からの検出信号に基づいて行われる。
一方、クリーナ250が飽和状態の場合は(ステップS131で「YES」)、廃トナー回収ユニット260が装着されているか否かを判断し(ステップS133)、装着されている場合は(ステップS133で「YES」)、廃トナー回収ユニット260が飽和状態か否かを判断する(ステップS134)。飽和状態でないと判断した場合(ステップS134で「NO」)、廃トナー回収ユニット260を使用してクリーニングを行う(ステップS135)。
また、ステップS134に戻って、廃トナー回収ユニット260が飽和状態の場合は(ステップS134で「YES」)、クリーナ250の交換または廃トナー回収ユニット260の交換を促すメッセージを操作パネル205に表示し(ステップS137)、ステップS131に戻る。この意味で、制御部300は、当該クリーニング処理を実行するときに、クリーナ250と廃トナー回収ユニット260とを切り換える切換手段として機能するものといえる。
(3)制御部300による別のクリーニング処理
上記クリーニング処理では、クリーナ250が飽和状態になると次に廃トナー回収ユニット260を使用するとしたが、使用順はこれに限定されない。例えば、クリーナ250と廃トナー回収ユニット260のトナー回収量が同じになるように双方を交互に使用する構成としても良い。
同図に示すように、クリーナ250が飽和状態であるか否かを判断し(ステップS141)、飽和状態でない場合は(ステップS141で「NO」)、さらに廃トナー回収ユニット260が装着されているか否かを判断し(ステップS142)、装着されている場合は(ステップS142で「YES」)、廃トナー回収ユニット260が飽和状態か否かを判断する(ステップS143)。飽和状態でないと判断した場合(ステップS143で「NO」)、クリーナ250および廃トナー回収ユニット260のいずれを用いるかを決め、決めた方を使用してクリーニングを行う(ステップS144)。
そして、クリーナ250の収容部252が飽和レベルに達したら、クリーナ250の廃トナーが飽和状態であることを操作パネル205に表示して、ユーザに収容部252の交換を促す。同様に、廃トナー回収ユニット260の収容部262が飽和レベルに達したら、廃トナー回収ユニット260の収容部262が飽和状態であることを操作パネル205に表示して、ユーザに収容部262の交換を促す。
ステップS143に戻って、廃トナー回収ユニット260が飽和状態であると判断した場合(ステップS143で「YES」)、廃トナー回収ユニット260の交換を促すメッセージを操作パネル205に表示されるとともに(ステップS146)、クリーナ250を使用してクリーニングが行われる(ステップS145)。
このように作像ユニット210に代えて廃トナー回収ユニット260を装着可能とすることにより、クリーナ250の収容部252が飽和状態になってもその時点で収容部252を交換する必要がなくなり、クリーナ250だけを備える構成に比べて、収容部252の交換作業の回数が減り、メンテナンス性が向上する。
さらに、図22に示すクリーニング処理と図23に示すクリーニング処理とを別々の装置に用いるとしたが、例えば1つの装置において各処理をユーザが操作パネル205または外部端末から任意に選択できる構成にするとしても良い。
同図に示すように、廃トナー回収ユニット270は、中間転写ベルト225上に残留した廃トナーを再帯電させるための帯電ローラ271と、中間転写ベルト225上の廃トナーが転写される回収ローラ272と、回収ローラ272を帯電させるための帯電器273と、回収ローラ272に転写された廃トナーを回収部274へ掻き落とすためのブレード275と、当該ブレード275を掻き落とし位置および非掻き落とし位置に切り換える切換モータ276と、出力端子277とを備える。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)各画像形成モードにおいて、どの作像ユニットがどのスロットに装着されるのが最適であるのかを予め決めておけば、装着されている作像ユニットの組み合わせにおいて、当該最適な状態になるように、ユーザに対し作像ユニットの入れ換えの指示、例えば「1番スロットと2番スロットに装着されている各作像ユニットを入れ換えてください」という旨のメッセージを操作パネルに表示させ、作像ユニットの入れ換えを促すようにすることもできる。
また、フルカラー用の作像ユニットと擬似フルカラー用の作像ユニットとを組み合わせて使用するのは画質を考慮すると好ましくないため、フルカラーモード用の作像ユニットと擬似フルカラーモード用の作像ユニットとが装着されている場合は、操作パネルに作像ユニットの交換を促すメッセージを表示することが考えられる。具体的には、Y、M、C´、Kの各色用の作像ユニットが装着されている場合などである。
(2)上記実施の形態では、実行可能な画像形成モードを示す情報を操作パネルにメッセージ表示させるとしたが、ユーザに知らせることができれば、当該情報の出力方法は、これに限られない。例えば、上記のように当該情報を音声出力する方法等をとることもできる。
(3)上記実施の形態では、作像ユニットを装着するためのスロット(格納部)を4個設けた構成例を説明したが、格納部の数はこれに限られない。例えば、5個以上とすることができる。この場合、例えばM´色用の作像ユニットを1つ、C´色用の作像ユニットを2つ、K色用の作像ユニットを2つ装着することができる。2つのC´色用の作像ユニットを上記のように切り換えて使用すれば,C´色用の作像ユニットの交換サイクルが伸び、それだけユーザにとって交換に要する手間が少なくなる。
(4)上記実施の形態では、本発明をプリンタに適用した場合の例を説明したが、画像形成装置としては、プリンタに限られず、複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。
<画像形成方法>
本発明は、画像形成装置に限られず、上記擬似フルカラーモード等における画像形成方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
6,206 格納部
10(10Y,10M,10C,10K),210 作像ユニット
225 被転写体
250 クリーナ
260,270 廃トナー回収ユニット
Claims (22)
- 複数の作像ユニットを備え、それぞれの作像ユニットで作像される各色のトナー像を被転写体上に多重転写することによりカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置であって、
作像ユニットを格納するための格納部を4個以上と、それら各格納部に格納された作像ユニットを検知するユニット検知部とを備え、
第1の格納部にマゼンタ色用の第1の作像ユニットが格納され、第2の格納部にシアン色用の第2の作像ユニットが格納され、第3の格納部にブラック色用の第3の作像ユニットが格納され、かつ、前記ユニット検知部によって第1〜第3格納部以外の格納部で作像ユニットが検知されない場合に、
前記複数の作像ユニットとして第1〜第3の作像ユニットのみを用いて、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いたフルカラーモードとは輝度/濃度変換処理が異なる、マゼンタ、シアン及びブラックを用いた擬似フルカラーモードでカラー画像を形成する画像形成モードを実行することを特徴とする画像形成装置。 - 第1〜第3の作像ユニットそれぞれが第1〜第3の格納部に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 第1〜第3の作像ユニットとは別の第4の作像ユニットが、第1〜第3の格納部とは別の第4の格納部に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 第4の作像ユニットがマゼンタ色用、シアン色用およびブラック色用のいずれかのものであり、
第4の格納部に第4の作像ユニットが格納されている場合には、
同じ色用の複数の作像ユニットについては、これらを切り換えて使用することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記同じ色用の複数の作像ユニットのうち、1つの作像ユニットを用いて当該色の現像を行い、当該1つの作像ユニットによる現像が不可能になると、別の作像ユニットに切り換えて当該色の現像を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記同じ色用の複数の作像ユニットを交互に切り換えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記被転写体は、記録のためのシートであり、
シート1枚ごとに、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記被転写体は、記録のためのシートであり、
シート1枚に対する画像形成領域を複数の部分領域に分けたときに、各部分領域ごとに、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記カラー画像の形成は、ジョブ単位で実行され、
1つのジョブごとに、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記同じ色用の複数の作像ユニットに対し、その使用方法の指定を受け付け、受け付けた使用方法に基づいて、使用する作像ユニットを切り換えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- イエロー色用の第4の作像ユニットが、第1〜第3の格納部とは別の第4の格納部に対し着脱可能に構成されており、
第4の格納部に第4の作像ユニットが格納されている場合には、
前記画像形成モードに代えて、第1〜第4の4つの作像ユニットを用い、カラー画像を形成する別の画像形成モードの実行することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 第1〜第3の格納部とは別の第4の格納部に、前記1つの像担持体上の残留トナーを回収する廃トナー回収ユニットが着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記各格納部とは別の位置に、前記1つの像担持体上の残留トナーを回収するクリーナを備え、
第4の格納部に前記廃トナー回収ユニットが格納されている場合には、
前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットとを切り換えて使用することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記クリーナによる残留トナーの回収動作の間には、前記廃トナー回収ユニットによる残留トナーの回収を中止し、前記クリーナによる残留トナーの回収が不可能になると、前記廃トナー回収ユニットによる残留トナーの回収動作を開始することを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットとを交互に切り換えて使用することを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットの使用方法の指定を受け付け、受け付けた使用方法に応じて、前記クリーナと前記廃トナー回収ユニットを切り換えることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記マゼンタ色用の作像ユニットには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック色の4色でカラー画像を形成する場合に用いられるフルカラー用マゼンタのトナーよりも、色度図上の色度点がイエローの色相に近づく方向にシフトした疑似フルカラー用マゼンタのトナーが収容され、かつ/または、
前記シアン色用の作像ユニットには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック色の4色でカラー画像を形成する場合に用いられるフルカラー用シアンのトナーよりも、色度図上の色度点がイエローの色相に近づく方向にシフトした疑似フルカラー用シアンのトナーが収容されていることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - カラー画像の形成前に、格納されている作像ユニットの中の、カラー画像を形成可能な作像ユニットの組み合わせごとに、その組み合わせに対応する画像形成モードを求め、求めた画像形成モードを示す情報を出力することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記出力された情報に示される画像形成モードの中からユーザが希望するものの指定を受け付けると、前記画像形成モードに代えて、指定された画像形成モードを実行することを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 前記出力された情報に示される画像形成モードが複数ある場合には、前記指定の受付けを行い、1つの場合には、前記指定の受け付けを行わず、前記画像形成モードに代えて、当該1つの画像形成モードを実行することを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
- 前記求めた画像形成モードが1つの場合には、前記出力を行わず、前記画像形成モードに代えて、当該1つの画像形成モードを実行することを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 複数の作像ユニットを用いて1つの像担持体上に異なる色のトナー像を順次形成し、形成された各トナー像を被転写体上に多重転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
作像ユニットを格納するための4個以上の格納部のうち、第1の格納部にマゼンタ色用の第1の作像ユニットが格納され、第2の格納部にシアン色用の第2の作像ユニットが格納され、第3の格納部にブラック色用の第3の作像ユニットが格納され、かつ、第1〜第3格納部以外の格納部に作像ユニットが格納されていない場合に、
前記複数の作像ユニットとして第1〜第3の作像ユニットのみを用いて、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いたフルカラーモードとは輝度/濃度変換処理が異なる、マゼンタ、シアン及びブラックを用いた擬似フルカラーモードでカラー画像を形成する画像形成モードを実行することを特徴とする画像形成方法。
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