JP4672306B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真装置、ファクシミリ、及びプリンタ等の画像形成装置に関し、特にカラー画像及びモノクロ画像を形成可能な装置において、トナー不足を生じた場合に対処する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

カラートナーを用いて画像形成を行う電子写真装置、ファクシミリ、及びレーザプリンタが知られている。このようなカラー画像形成可能な装置では、従来、所望の色のトナーやインクが無い場合の対処を施す装置がある。（例えば特許文献１、特許文献２参照。）
（特許文献１）は電子写真プリンタにおいて、ブラックトナーと共にカラートナーを備えモノクロとカラーの画像が形成可能であってカラートナーの少なくとも１つが不足した場合に、モノクロか、あるいは単色カラーで画像形成を行うことが可能とされる。又（特許文献２）はモノクロカートリッジ、一般カラーカートリッジあるいは特殊インクカラーカートリッジのいずれかを選択して使用することが可能なファクシミリにおいて、任意の画像が必要とするカートリッジが選択されていない場合には、任意の画像を画像メモリに記憶可能とされる。
米国特許第６０２９０１８号公報 特開２００１−１６３７５号公報（第８〜１０頁、図８、１０）

しかしながら（特許文献１）の電子写真プリンタは、不足のトナーを生じた場合に、他のトナーを代用して画像形成することによりプリント操作の中断を防止出来るものの、得られた画像はユーザが指定する画像では無い。このため、不足のトナーを生じた場合において、ユーザが指定した以外のトナーを代用して画像を出力するのではなく、ユーザが指定する通りの画像をより効率的に得ることが出来ない。即ち、不足のトナーを生じた場合で有って、ユーザが指定する通りの画像を得ようとすると、不足していたトナーが補給されるまでは、後続のジョブは、必要とするトナーが十分ある場合であっても、先行するジョブの終了を待機しなければならなくなり、装置はダウンした状態となりその有効活用がそこなわれる。

又（特許文献２）のファクシミリは、ユーザが指定する通りの画像を得るための所定のカートリッジが装着されていない場合には、複数のカートリッジから必要とするカートリッジをその都度選択してキャリッジに装着し直さなければならず、操作性が著しく損なわれる。

そこで本発明は上記課題を解決するものであり、ブラックトナー及びカラートナーを備えモノクロとカラーの画像が形成可能な画像形成装置にて、トナーの少なくとも１つが不足した場合であっても、極力装置のダウン時間を短縮してユーザが指定する通りの画像を得ることにより、装置の効率的な使用を図る、画像形成装置及び画像形成方法を提供する事を目的とする。

本発明は上記課題を解決するための手段として、カラージョブあるいはモノクロジョブを受け付け順に実行し、記録媒体にカラー画像あるいはモノクロ画像を画像形成する画像形成装置において、ブラックトナーを有するブラック現像ユニットと、夫々色の異なるカラートナーを有する複数個のカラー現像ユニットと、前記カラートナー夫々の不足を検知するセンサと、前記センサが前記複数個のカラー現像ユニットの少なくとも１つのトナーの不足を検知した状態において受け付けたカラージョブを、前記カラージョブあるいは前記モノクロジョブの管理を蓄積するメモリ内で待機させる管理を行い、前記カラージョブを待機させた状態でモノクロジョブを受け付けた場合には、前記モノクロジョブの画像を形成させ、前記センサが不足していると検知したトナーの不足が解消されたと判断した場合に、前記メモリ内で前記カラージョブを復帰させる管理を行うプロセッサとを有している。

本発明によれば、待ち行列において先行していたジョブに使用するトナーの少なくとも１つが不足していたとしても、不足のトナーの補給を待つことなく、待ち行列において先行していたジョブよりも先に、必要とするトナーが十分あるジョブを優先して実施する事が可能である。従って、不足のカラートナーが補給されるまで画像形成装置をダウンした状態で放置することが無く、その間に別のトナーを使用する画像を形成出来、画像形成装置の効率的な使用を得られる。

本発明は、少なくともいずれか１つのカラートナーが不足して先行するカラージョブが不能となった場合に、不足するカラートナーの補給を待つ間に後続のモノクロジョブを優先するよう待ち行列を並べ替えてモノクロ画像を先に形成する。これにより不足したカラートナーの補給を待つ間に、装置をダウンすることなく画像形成操作を継続して、装置を有効に使用するものである。

以下、本発明の実施例１について図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置１００を示すブロック図である。スキャナやプリンタ等の異なる機能を一体的に組み込んでなる多機能の画像形成装置１００は、モノクロ画像あるいはフルカラー画像を形成可能であり、ネットワーク回線からも画像データが入力可能とされる。

画像形成装置１００は、例えばレーザプリンタあるいはインクジェットプリンタ等の結像ユニット１４０を有し、結像ユニット１４０にトナーを供給するイエロー、マゼンタ、シアンのカラートナーの現像ユニット１２０、１２２、１２４及びブラックトナーの現像ユニット１２６を有する。画像形成装置１００のプロセッサ１３０は、結像ユニット１４０に電気的に接続され、結像ユニット１４０の画像形成操作の制御を行うと共に、ＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）等の外部メモリを持っていて、結像ユニット１４０で画像形成を実施するためのジョブの管理を行う。

プロセッサ１３０の外部メモリは、ジョブの管理として、画像形成装置１００に入力されるジョブを入力順に配列する待ち行列の配列管理、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が十分かを判別する管理、あるいは現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量に応じて待ち行列を並べ替えるジョブ並べフルカラーのためのイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナーの現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６に限定されず、画像形成装置の用途に応じて、更に特殊なトナーの現像ユニットを設けたり、あるいはより少ない現像ユニットを用いる等任意である。イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６は、夫々イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーを静電潜像に供給して現像を行う現像器及び、トナーカートリッジを有し、更にトナーカートリッジ内の各トナーを夫々イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの現像器に供給するための供給系を有する。

画像形成装置１００は、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６のトナー量を検出する光学的あるいは磁気的なセンサ１１０、１１２、１１４、１１６を有する。画像形成装置１００は、センサ１１０、１１２、１１４、１１６の検出結果から、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が、画像形成に十分かどうかを判断する。センサ１１０、１１２、１１４、１１６は、例えばトナー及びキャリアからなる二成分トナーの場合には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの現像器内の現像剤中のトナーの含有量が、所定のしきい値（例えば現像剤中のトナーの含有量が１０％、２０％、あるいは３０％等）を切っていれば、トナーエンプティを検知することとなる。

但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの現像器内のトナーが、トナーエンプティになる原因としては、トナーを消費してトナーカートリッジ内にトナーが無くなった場合と、供給系に異常を生じて、各トナーカートリッジにはトナーがあるものの、現像器へのトナーの供給がストップした場合とがある。センサ１１０、１１２、１１４、１１６は、トナーエンプティの原因をプロセッサ１３０に通知する。

次に画像形成操作について述べる。画像形成装置１００は、スキャナを用いて読み取り、あるいはデータ回線を介してパソコン等から入力され、更には電話回線を介してファクシミリ等から入力される、各種カラージョブ及びモノクロジョブをプロセッサ１３０にて入力順に配列して、例えば図３に示すような待ち行列を形成する。カラージョブはカラー画像形成を行うためのジョブであり、モノクロジョブはモノクロ画像形成を行うためのジョブである。又、カラージョブであるかあるいはモノクロジョブであるかの判別は、画像形成装置１００へのデータ入力時に、画像データに付加されるタグビットを読み取って行う。

図３の待ち行列は、先行するカラージョブ１に続く、カラージョブ２〜モノクロジョブ２迄の点線Ａで囲む５つの待ち行列ジョブデータからなる。待ち行列ジョブデータＡは、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）を介して入力され、図示しない外部メモリのバッファ内に順次蓄積されている。尚図３の、待ち行列ジョブデータＡに続くカラージョブ５及びモノクロジョブ３は、まだ画像形成装置１００に受け付けられていない受付待ちのジョブデータである。

画像形成装置１００の現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が画像形成のために十分である間は、プロセッサ１３０に制御される結像ユニット１４０は、図３の待ち行列に沿ってカラージョブ１、カラージョブ２、カラージョブ３、モノクロジョブ１というように順次ジョブの画像形成操作を実施して、記録媒体であるシート紙上にユーザにより指定される画像を形成する。

次にこのようにして待ち行列に沿って画像形成を行う間に、トナーの消費が進み、センサ１１０、１１２、１１４、１１６が、いずれかの現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内でトナーがエンプティになったことを検知した場合に待ち行列を並べ替える画像形成操作について図２に示すフローチャートを参照して詳述する。

画像形成開始により、画像形成装置１００は、ステップ２１０において任意の画像ジョブを受け付け、ステップ２１５にて、図３に示すように受け付け順に画像ジョブの待ち行列を配列する。

ステップ２２０で、待ち行列中にて、次に画像形成する画像ジョブに要求されるトナーの色（例えば黒、シアン、マゼンタ、イエロー）を決定する。次いでステップ２３０にて、所定の現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６のトナー量が画像ジョブのために十分であるか否かを比較する。センサ１１０、１１２、１１４、１１６は、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナーレベルの表示信号あるいは、トナーレベルが予め設定されたしきい値を下回ったという異常信号をプロセッサ１３０に送信する等してプロセッサにトナー量を通知する。

センサ１１０、１１２、１１４、１１６からの現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナーレベルの表示信号から、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が画像ジョブのために十分であれば、ステップ２５０に進みユーザが指定した通りに画像形成を行う。一方、ステップ２３０で、センサ１１０、１１２、１１４、１１６からの異常信号により、現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が画像ジョブのために十分で無いことが判明したら、ステップ２４０に進む。

ステップ２４０にて、プロセッサ１３０は、使用するトナーが十分ある画像ジョブを優先して、不十分なトナーを要求する画像ジョブの先頭に移動するよう画像ジョブの待ち行列を並べ替える。例えば少なくとも１つのカラーの現像ユニット１２０、１２２、１２４にて、カラー画像を形成するのに十分なトナーを有していなければ、図３の待ち行列ジョブデータＡの中のモノクロジョブ１、モノクロジョブ２を優先して、図４の矢印ｘに示すようにカラージョブ１をモノクロジョブ２の後ろになるように待ち行列を並べ替える。この後ステップ２４５にて、先頭に来たモノクロジョブ１及びモノクロジョブ２の画像形成を行ない、ステップ２２０に戻る。

ステップ２４０での待ち行列の並べ替え操作は、１操作毎に１ジョブずつ並べ替えるようにして、並べ替え後の待ち行列の先頭の画像ジョブの画像形成を終了する毎に現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６のトナー量をチェックして待ち行列を並べ替えるようにしても良い。あるいは、例えばブラック現像ユニット１２６内のトナー量が、待ち行列に配列された最後のモノクロジョブを完了するまで十分供給可能であれば、全ての待ち行列中の複数のモノクロジョブを先行のカラージョブより優先するように待ち行列を並べ替えても良い。

このように構成される本実施例にあっては、入力順に形成される待ち行列の先行する画像ジョブの画像形成時に、画像ジョブに要求される現像ユニット１２０、１２２、１２４、１２６内のトナー量が不足した場合には、不足したカラートナーのカートリッジの交換を待つことなく、要求するトナーが十分にある画像ジョブを先行する画像ジョブより優先して先頭に来るように待ち行列を並べ替えて画像形成出来る。従って、画像形成装置１００は、例えばトナーカートリッジがエンプティであったり、あるいは供給系の異常等によりトナーカートリッジが利用不能であったりする事を原因に、トナー量が不十分なレベルにあるトナーの補給を待つことなく画像形成操作を継続出来るので、画像形成装置１００のダウン時間を低減して効率的な使用を得られる。

尚、本実施例にて画像形成装置１００に入力される各種画像ジョブの形態は任意であり、単色カラージョブや２色ずりジョブ等でも良く、先行する画像ジョブのトナーが不足している場合に、後続の単色カラージョブ等に用いるトナーが十分であれば、単色カラー等を優先して、先行する画像ジョブの先頭に並べ替える等しても良い。

次に本発明の実施例２を図５を参照して説明する。この実施例２は、実施例１と待ち行列を並べ替える操作が異なるものの他は実施例１と同じであることから実施例１で説明した構成と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。図５は、画像形成時の待ち行列の並べ替えを示すフローチャートである。画像形成開始後、ステップ３１０では、実施例１のステップ２１０及びステップ２１５と同様に任意の画像ジョブを受け付け、受け付け順に画像ジョブの待ち行列を配列する。

次いでステップ３２０でブラックの現像ユニット１２６のトナーレベルをチェックする。ステップ３２０にて、現像ユニット１２６内のブラックトナーが、任意の画像形成のために十分で無いことが判明したら、ステップ３３０にて全ての画像ジョブを保留して、ユーザにブラックのトナーが不十分であることを表示して、ブラックのトナーカートリッジの交換あるいは、ブラックの現像ユニット１２６の補給系の点検を促す。トナーカートリッジの交換等により現像ユニット１２６内のブラックトナーが十分な量に復帰するのを待ってステップ３２０に戻る。

ステップ３２０にて、現像ユニット１２６内のブラックトナーが、待ち行列中の次の画像の画像形成に十分であればステップ３４０に進む。ステップ３４０は、待ち行列中の次の画像ジョブがカラージョブであるかモノクロジョブであるかをチェックする。ステップ３４０で待ち行列中の次の画像ジョブがモノクロジョブであることを判断すると、ステップ３６０にてモノクロの画像形成を行ない、ステップ３９０にて画像形成操作を終了して次の画像ジョブを待機するか、あるいは待ち行列中に付加のジョブがあればステップ３１０に戻る。

ステップ３４０で、待ち行列中の次の画像ジョブがカラージョブであることを判断すると、ステップ３５０にて現像ユニット１２０、１２２、１２４内の各カラートナーのレベルをチェックする。ステップ３５０で、現像ユニット１２０、１２２、１２４内の各カラートナー量が、待ち行列中の次の画像ジョブの画像形成に十分であれば、ステップ３６０にてカラーの画像形成を行ない、ステップ３９０にて画像形成操作を終了して次の画像ジョブを待機するか、あるいは待ち行列中に付加のジョブがあればステップ３１０に戻る。

ステップ３５０で現像ユニット１２０、１２２、１２４の少なくとも１つのカラートナーが、待ち行列中の次の画像ジョブの画像形成には不足する場合には、ステップ３７０にて待ち行列中の次の画像ジョブであるカラージョブを保留して、待ち行列中の各ユーザには、カラージョブについては画像形成保留中であり、トナーカートリッジの交換あるいは補給系の点検を促す旨を通知する。次いでステップ３８０にて、待ち行列を並べ替える。ステップ３８０では、例えば、待ち行列中の全てのカラージョブを保留して、モノクロジョブのみ画像形成するために、モノクロジョブをカラージョブに優先して先頭にするよう、待ち行列を並べ替える。この後ステップ３２０に戻り、並べ替えた待ち行列に従い画像形成操作を行うこととなる。

又、トナーカートリッジの交換等により不足していたトナーのトナー量が復帰した場合は、実行中の優先したモノクロジョブの画像形成が終了するのを待って、保留したカラージョブの画像形成を行っても良いし、あるいは、並べ替えた待ち行列に従い順次画像形成操作を行っても良い。又、並べ替えた待ち行列に従い優先したモノクロジョブの全ての画像形成を終了した後でも、不足していたトナーのトナー量が復帰しない場合には、まだ画像形成装置１００に受け付けられていない受付待ちのジョブデータである図４に示すモノクロジョブ３を受け付けて、図４の点線ｙに示すようにカラージョブに優先して画像形成操作を実行するようにしても良い。

更に、図３あるいは図４に示す受け付け待ちのカラージョブ５も、トナーが復帰するのを待たなければならない旨をユーザに通知した上で受け付ける等しても良い。尚待ち行列を並べ替えて画像形成操作を行う間に、所定時間を経過しても不足していたトナーのトナー量が復帰しない場合には、保留されたカラージョブを待ち行列から削除するようにしても良い。

このように構成される本実施例にあっては、実施例１と同様に、現像ユニット１２０、１２２、１２４の少なくとも１つ以上のカラートナーが、カラージョブの画像形成を実施するには不足していたとしても、待ち行列を並べ替えて、モノクロジョブを優先して先頭に配列する事により、モノクロジョブの画像形成を継続出来る。従って画像形成装置１０のダウン時間を低減して効率的な使用を得られる。

尚本実施例は、画像ジョブの画像形成中においてもステップ３２０のブラックトナーのチェック、あるいはステップ３５０のカラートナーのチェック可能であり、画像形成中にブラックトナーあるいはカラートナーの不足を生じた場合は、画像形成実施中の画像ジョブは、画像形成の途中で保留する事となる。画像形成の途中で保留された画像ジョブは、バッファに一旦蓄積して、不足していたトナーのトナー量が復帰するのを待って、途中で保留した頁から画像形成を再開する事となる。

更に本実施例の画像形成装置１００は、カラージョブ実施時においても、墨入れのためにブラックトナーを用いるものであるが、画像形成装置は、カラージョブ実施の時にはブラックトナーを用いないような装置であっても良い。そのような画像形成装置の場合には、ブラックトナーが不足していたとしても、カラートナーのトナー量が十分であれば、カラージョブを実行処理可能である。

次に本発明の実施例３を図６を参照して説明する。この実施例３は、実施例２にて先行するジョブデータのユーザに、待ち行列の並び替えを許可する選択権を持たせるものであり、実施例２で説明した構成と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。図６は、画像形成時の待ち行列の並び替えを示すフローチャートである。画像形成開始後、実施例２と同様にしてステップ３７０まで進む。本実施例ではステップ３７０にてカラージョブの画像形成操作を保留したら、ステップ４１０に進む。

ステップ４１０では、ユーザは、トナーが十分で画像形成可能な画像ジョブを優先するかどうかを尋ねられる。ユーザがノーを入力した場合は、待ち行列を並べ替えることなく、ステップ３２０に戻る。この後ユーザは不足していたトナーを補充して、トナー量が復帰するのを待って入力順に配列される待ち行列に従いジョブを実施する事となる。一方ステップ４１０でユーザがイエスを入力し、あるいは、決められた所定時間内に何も入力しない場合には、ステップ３８０に進み待ち行列を並べ替える。

尚、先行するジョブの優先順位が高いことから、ステップ４１０にてユーザがノーを入力した場合であっても、交換のトナーカートリッジの準備が無い場合のために、例えばユーザにカラージョブをモノクロで画像形成するための選択権を与えても良い。このようにすれば、画像形成装置１００のダウンを回避すると共に、ユーザが要求する優先性も損なわれることが無い。

このように構成される本実施例にあっては、実施例１と同様に、現像ユニット１２０、１２２、１２４の少なくとも１つ以上のカラートナーが、カラージョブの画像形成を実施するには不足していたとしても、待ち行列を並べ替えて、モノクロジョブを優先して先頭に配列する事により、モノクロジョブの画像形成を継続出来、画像形成装置１０のダウン時間を低減して効率的な使用を得られる。更に本実施例にあっては、待ち行列を並べ替える際に、先行するジョブのユーザに並べ替えを許可する権限を持たせることにより、先行するユーザの優先性を確保出来る。

尚本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能であり、例えば画像形成に使用するトナー等限定されない。またプロセッサの機能も限定されず、例えばいずれも特定の色のトナー（例えばシアン）を要求する第１の画像ジョブと第２の画像ジョブに必要とされる夫々のトナー量を予測して、センサによる現像ユニット中のトナー量の検知結果と比較して、第１の画像ジョブの実施にはトナーが不足するものの、第２の画像ジョブの実施にはトナー量が十分である場合に、後続の第２の画像ジョブを先行する第１の画像ジョブより優先するように待ち行列を並べ替えるよう処理可能としても良い。

本発明の実施例１の画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の実施例１の待ち行列の並べ替えを示すフローチャートである。 本発明の実施例１の入力順の待ち行列を示す説明図である。 本発明の実施例１の並べ替え後の待ち行列を示す説明図である。 本発明の実施例２の待ち行列の並べ替えを示すフローチャートである。 本発明の実施例３の待ち行列の並べ替えを示すフローチャートである。

符号の説明

１００…画像形成装置
１１０、１１２、１１４、１１６…センサ
１２０、１２２、１２４、１２６…現像ユニット
１３０…プロセッサ
１４０…結像ユニット

Claims (6)

1. カラージョブあるいはモノクロジョブを受け付け順に実行し、記録媒体にカラー画像あるいはモノクロ画像を画像形成する画像形成装置において、
   ブラックトナーを有するブラック現像ユニットと、
   夫々色の異なるカラートナーを有する複数個のカラー現像ユニットと、
   前記カラートナー夫々の不足を検知するセンサと、
   前記センサが前記複数個のカラー現像ユニットの少なくとも１つのトナーの不足を検知した状態において受け付けたカラージョブを、前記カラージョブあるいは前記モノクロジョブの管理を蓄積するメモリ内で待機させる管理を行い、前記カラージョブを待機させた状態でモノクロジョブを受け付けた場合には、前記モノクロジョブの画像を形成させ、前記センサが不足していると検知したトナーの不足が解消されたと判断した場合に、前記メモリ内で前記カラージョブを復帰させる管理を行うプロセッサとを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記プロセッサは、前記センサが前記トナーの不足を検知した場合に、ユーザにカートリッジの交換を促す通知をすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記プロセッサは、前記センサが前記トナーの不足を検知した場合に、ユーザの指示により前記メモリ内に待機させた前記カラージョブをモノクロで画像形成させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記プロセッサは、前記カラージョブを待機させた状態で前記モノクロジョブを受け付けると、ジョブの待ち行列において前記カラージョブの後に入れられた前記モノクロジョブを前記カラージョブの前に並び替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. カラージョブあるいはモノクロジョブを受け付け順に実行し、記録媒体にカラー画像あるいはモノクロ画像を画像形成する画像形成装置の画像形成方法において、
   前記モノクロジョブに用いるモノクロトナーを有するモノクロ現像ユニットおよび前記カラージョブに用いるカラートナーを有するカラー現像ユニットのトナーの不足を検知し、
   前記カラー現像ユニットの少なくとも１つのトナーの不足を検知した状態において、前記カラージョブあるいはモノクロジョブを受け付け、前記カラージョブを受け付けた場合には、メモリ内で前記カラージョブを待機させる管理を行い、前記カラージョブを受け付けた場合には、メモリ内で前記カラージョブを待機させる管理を行い、前記カラージョブを待機させた状態で前記モノクロジョブを受け付けた場合には前記モノクロジョブの画像を形成させ、前記トナーが不足した状態が解消した場合に前記メモリ内で前記カラージョブを復帰させる管理を行うことを特徴とする画像形成方法。
6. トナーが不足した前記カラー現像ユニットの前記トナーの不足が解消されると、結像ユニットは、前記カラージョブの画像を形成することを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。

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