JP4997918B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、良好な画質を有するトナー画像の得られる電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、これまで複写機やプリンタ等が役所や企業等、文書作成を比較的多く行うオフィス向けに普及してきたが、最近ではＳＯＨＯに代表される様に業務形態も多様化し、これらに対応可能なコンパクトで低価格な装置も普及してきた。

ところで、トナー画像の画質維持等、安定した画像形成を行うためには、トナーや感光体等の消耗品の更新や部品交換等のメンテナンス作業を定期的に行う必要がある。たとえば、トナーはその粒子表面に外添剤と呼ばれる無機微粒子を固着した構造を有しており、現像装置内での撹拌や現像ローラ上への供給を長期間繰り返すと、無機微粒子がトナー粒子表面からの脱離したり、あるいは、粒子内部に埋没してしまう。この様なトナーを用いると、現像特性の劣化により解像度が低くカブリのあるトナー画像が形成され、また、転写性の低下によりきめ細かな画質が求められるハーフトーン画像を再現することができなくなる。この様な理由からトナーの定期更新は必要なのである。

トナーの現像装置内での長期滞留を防ぐために、ダミー現像やクリーニングを間欠的に行い、古くなったトナーを積極的に現像装置外に排出できる様にして、現像装置内のトナー更新を行える様にした技術が登場した（たとえば、特許文献１参照）。また、トナーや感光体等の消耗品は、トナーカートリッジやプロセスカートリッジと呼ばれるこれらの消耗品を内蔵したユニット構造の装置で提供される様になり、これを定期的に購入、交換することにより、消耗品の更新も容易に行える様になった。この様に、画像形成装置における消耗品の更新を簡素化することにより、メンテナンスを容易に行える様にする対応が採られている。

これらのメンテナンスは、ユーザがトナーカートリッジを購入し自分で交換作業を行うケースもあるが、一般にメンテナンス会社等の業者により行われることが多く、ユーザは消耗品の更新や部品交換等の保守サービスに対して料金を支払っている。これらのサービスは、種々のユーザニーズに応えられる様、いくつか用意されており、ユーザはプリント枚数等の状況に応じてサービスを選択することができる様になっている。しかしながら、いずれのサービスにせよ、ユーザはメンテナンスのために業者に料金を負担しなくてはならなかった。

ユーザの中には、料金負担を少しでも軽減しようと、メーカ保証のない資材を安価に購入、使用するケースが出て、ときには、画像形成装置に汚染や損傷を与えることが起き、場合によっては装置の寿命にも影響を与えてしまう。この様に、メーカ保証のない資材の使用は、ユーザに不都合な結果を招くことが懸念される。
特開２００５−８５０４４号公報

ところで、画像形成装置に供給されたトナーは、あまり長期間装置内に滞留させずに、なるべく早く消費することが望ましいとされる。すなわち、供給されたトナーは現像装置内で循環、撹拌を経て画像形成に供せられるので、使用までの時間が長いとそれだけトナーに多く負荷が加わることになり、トナー本来の性能が発現しにくくなるためである。したがって、トナーカートリッジ装填後、ある程度の時期までに供給されたトナーを使い切ることが好ましく、そのため、トナーカートリッジを装填後、ある段階でトナーの消費を促進させて、装置内での滞留の影響を抑えることが可能な画像形成装置が望まれる。

トナーの消費促進という視点から考えると、前述の特許文献に開示された画像形成装置はプリント上の余白部分に広告を出力する機能を有していることから、広告分に相当するトナーを消費するので好ましいものと考えられる。しかしながら、前述の特許文献には、広告を付けたプリント物と広告の付いていないプリント物に対して異なる料金請求ができる課金手段に関する記載はあるものの、使用するトナーの品質やプリントの画質に言及する記載は見られなかった。したがって、長期滞留により性能が劣化したトナーを用いた場合には、本来のトナー画質を有するプリントが得られにくいことに加え、広告主からのメッセージもユーザに的確に伝えにくいのではないかと懸念される。

すなわち、プリント上に広告掲載する場合には、トナー本来の品質が確実に発現可能な画像形成環境が確保されていることが求められるものとも考えられる。言い換えれば、広告も伝えたい内容がプリント上に所定品質で出力されて初めて広告としての役目を果たすものである。

本発明は、上記課題を鑑み、装置内に供給したトナーが長期滞留の影響を受けずに画像形成に供せられる画像形成装置を提供することを目的とするものである。具体的には、トナーカートリッジ装填後、ある段階でトナーの消費を促進させて、劣化したトナーの使用を抑制させる手段を有する画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明の課題は、以下に記載の構成により実現される。

先ず、請求項１に記載の発明は、以下の構成よりなるものである。
『現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段と、トナーの状態に関する情報が予め記録されている記録手段と、
前記情報入力手段により入力されたトナーの情報と前記記録手段に予め記録されているトナーの情報とを比較し、前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの状態を判断する判定手段と、
前記判定手段の結果に基づき、転写シート上への広告情報の出力を制御する制御手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記判定手段が前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーが劣化していると判断した時、転写シート上に広告情報を出力する様に制御するものである、ことを特徴とする画像形成装置。』
請求項２に記載の発明は、『前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段が、前記トナーの状態を検知する検知手段を有するものであり、前記検知手段により得られた情報を入力するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。』である。

請求項３に記載の発明は、『前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段が、前記トナーの状態を予測する予測手段を有するものであり、前記予測手段により得られた情報を入力するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。』である。

また、請求項４に記載の発明は、以下の構成よりなるものである。
『使用中のトナーにより作成されたプリント物の画質を検知する画質検知手段と、プリント物の画質に関する情報を予め記録してなる記録手段と、
前記画質検知手段により得られたプリント物の画質と前記記録手段に予め記録されているプリント物の画質に関する情報とを比較し、プリント物の画質を評価する画質評価手段と、前記画質評価手段の結果に基づき、転写シート上への広告情報の出力を制御する制御手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記画質評価手段が画質が低下していると判断した時に、前記転写シート上に広告情報を出力する様に制御するものである、ことを特徴とする画像形成装置。』

本発明に係る画像形成装置では、使用中のトナーの状態を検知、予測、あるいは比較できる様にし、その結果よりトナーが劣化傾向にあると判断した時には、プリント上に広告情報等の情報が出力される様にした。すなわち、広告情報等の情報をプリント上に出力することにより、使用中のトナーの消費を促進させ、画像形成装置内のトナーを迅速かつ確実に更新できる様にした。その結果、現像装置内でのトナーの長期滞留がなくなり、新しいトナーが常時供給され、トナー劣化による画質低下や汚染のない良好な画像形成を安定して行える様になった。

また、本発明によれば、プリント上に形成される広告情報も所定品質を有するトナーにより作成されるので、分かり易く鮮明な広告情報が提供され、十分な広告効果がユーザにもたらされる様になった。さらに、広告等の情報をプリント上に出力することにより、トナー更新に要する負担を情報提供者に対応してもらえる様になり、トナー更新に伴うユーザへの負担を軽減させることが可能になった。

本発明は、画像形成装置で使用中のトナー状態を検知、予測し、あるいは、出力されるプリントの画質からトナー品質を判断し、その判断結果から使用中のトナーの消費を制御して、プリント画質を維持できる様にした発明である。すなわち、本発明では使用中のトナーの品質が悪化気味の傾向にあると判断した時、プリント上に広告等の情報（広告情報ともいう）を掲示し、使用中のトナーの消費を促進させ、画像形成装置内のトナーを迅速かつ無駄なく更新させることを可能にする。その結果、装置内に滞留して劣化したトナーを画像形成に使用することが抑制され、所定品質を有するトナーによる画像形成が安定して行える。

フルカラーの画像形成装置等では、ユーザの使用形態により、たとえば、モノクロ用トナーに比べカラートナーの消費がなかなか進展しない様なケースが発生することがある。この様な状態では、画像形成装置に一度供給されたトナーは、長期間、現像装置内で撹拌、搬送を繰り返すことになり、この時のストレスで性能が劣化するおそれがある。具体的には、トナー表面の外添剤が剥離、あるいは、埋没したり、さらには、トナー自体が破砕するおそれが挙げられる。そして、劣化したトナーで画像形成を行うと、所定の画質が得られず、また、破砕により発生した微粉で画像汚染や装置内の汚染を起こすおそれがあり、画像品質と装置の性能に大きな影響を与えることが懸念される。

本発明では、現像装置内のトナー状態を検知し、その検知結果と予め記録しておいたトナー状態に関する情報とを比較して、トナーの劣化状態を判定する。そして、トナーが劣化していると判断した時に、当該トナーの消費を促進させる方向で転写シート上への画像形成が行える様に制御して、装置内のトナーの更新を迅速かつ確実に行える様にしたものである。

また、本発明は、現像ロール上や現像装置内でのトナー状態を予測し、その予測結果と予め記録しておいた経時のトナーの状態変化に関する情報とを比較して、トナーの劣化状態を判定する。そして、トナーが劣化していると判断した時に、当該トナーの消費を促進させる方向で転写シート上への画像形成が行える様に制御して、装置内のトナーの更新を迅速かつ確実に行える様にしている。

さらに、本発明は、プリント物の画質情報を予め記録しておき、転写シート上に作成されるプリント物の画質と予め記録しておいた画質情報とを比較する。そして、プリント物の画質と予め記録しておいた画質情報とを比較した結果、トナーが劣化していると判断した時、当該トナーの消費を促進させる方向で転写シート上への画像形成が行える様に制御される。その結果、装置内のトナーの更新を迅速かつ確実に行える様にしている。

この様に、本発明では、画像形成装置内に収納されているトナーの状態を検知、予想、比較する手段を設け、これらの手段からの結果からトナーの状態を判断し、判断結果に基づいてトナーの使用量を制御しながら画像形成を行える様にしたものである。そして、使用中のトナーに劣化の傾向が見られると判断した時、プリント上に広告等の情報（広告情報）を出力することにより、トナーの消費量を増大させてトナーの更新を促進させる様にしている。

また、本発明によれば、プリント上に広告等の情報を出力することにより、広告等の情報を提供する者にトナー更新を行うための負担を転嫁でき、プリント作成を行うユーザの負担を軽減させることも可能である。

さらに、本発明によれば、プリント作成を行うユーザに効果的な情報提供を行えるので、広告等の情報提供者にとって、プリント物が無駄のない宣伝媒体になり得る可能性を有するものである。

なお、本発明でいう「広告情報」は、ユーザの視覚に訴えて宣伝効果をねらう情報で、記事やロゴをプリント上にトナー画像として出力し宣伝を行うものである。この「広告情報」には、通常の民間人による宣伝の他に、官公庁や各種団体等が行うスローガンやキャッチフレーズの様な事業内容や活動状況を広く理解させるための情報も含むものである。なお、本明細書中には「広告情報」を「広告等の情報」と表現している個所があるが、双方は同じ意味合いのものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

最初に、本発明に係る画像形成装置について説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置の代表的な実施形態の一つであるフルカラーの画像形成装置の全体構成を示す概要図である。

この画像形成装置は、４組の画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが中間転写体である中間ベルト１４ａに沿って設けられた構成からなるいわゆるタンデム方式と呼ばれるカラー画像形成装置である。

各画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、有機感光体（ＯＰＣ）に代表される感光体１０等、以下（１）〜（４）に示す装置より構成されるものである。
（１）感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ
円筒状の基体の外周面上に導電層及び光導電体層が形成されてなり、図示しない駆動源より供給される動力や中間ベルト１４ａとの従動により回転して、下記に記載の装置により表面に静電潜像が形成される。
（２）帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ
スコロトロン帯電器よりなり、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの移動方向に対し直交方向に配設され、トナーと同極性のコロナ放電により、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ表面に一様な電位を与える。
（３）露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ
たとえば、ポリゴンミラー等により感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの回転軸と平行方向に走査を行い、帯電装置１１により一様帯電された感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ表面に、画像データに基づく像露光を行って潜像形成する。
（４）現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ
感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ表面にトナーを供給して、トナー画像を形成する。

さらに、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋは、回転可能な構造を有し、トナーを搬送、保持し、保持されたトナーを感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂｋ表面に供給する現像ローラ１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂｋを有する。

画像形成ユニットＹでは、イエロー（黄色）のトナー画像を形成し、画像形成ユニットＭでは、マゼンタ色のトナー画像を形成し、画像形成ユニットＣではシアン色のトナー画像を形成し、さらに、画像形成ユニットＢｋでは、黒色のトナー画像を形成する。

図１の画像形成装置では、各画像形成ユニットＹ〜Ｂｋの感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂｋ上に形成された各色トナー画像が、タイミングを合わせて搬送される中間転写ベルト１４ａ上に転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋを介して順次転写される。この様にして、中間転写ベルト１４ａ上に各カラートナーを重ね合わせてなる、カラーのトナー画像が形成される。そして、２次転写装置１４ｂにおいてトナー画像が転写シートＰ上に一括転写され、分離装置１６により中間ベルト１４ａより分離された後、定着装置１７で定着が行われ、排出口１８よりトナー画像の出力されたプリント物が機外に排出される。

次に、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋは、たとえば、トナーとキャリアより構成される二成分系現像剤やトナーのみから構成される一成分系現像剤を用い、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ表面にトナーを供給して現像を行うものである。現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋは、たとえば、図２（ａ）に示す様な形状を有し、これは、通常、トナーカートリッジとも呼ばれ、現像ローラ等の部品が配置された内部に所定量のトナーも収納されているものである。トナーカートリッジの形態で供給される現像装置は、画像形成装置内の所定位置に装填後、収納されている現像剤を感光体ドラムに供給して現像を行い、所定枚数の画像形成を行って現像剤がなくなると、装置より取り外し、新しいトナーカートリッジを装填する。

また、図２（ｂ）は、現像装置１３の断面構成の一例に示す概略図である。以下、現像装置１３をトナーカートリッジ１３ともいう。トナーカートリッジ１３は、前述の現像ローラ１３１に隣接してバッファ室１３２を、バッファ室１３２に隣接してホッパ１３３等を有する。

現像ローラ１３１は、導電性の円柱基体と、基体の外周にシリコーンゴム等の硬度の高い物質を用いて形成した弾性層を有する。

図中、現像ローラ１３１の直上には、本発明でいうトナーに関する情報を検知する検知手段に該当するトナー状態検知部２４１が配置されている。トナー状態検知部２４１は、たとえば、光センサやＣＣＤ等が用いられ、現像ローラ１３１上に形成されたトナー層を構成するトナーを検知して、検知信号を画像形成装置の制御装置２０に送信する。

バッファ室１３２にはトナー規制部材であるブレード１３４が現像ローラ１３１に圧接させた状態で配置されている。ブレード１３４は、現像ローラ１３１上のトナーの帯電量及び付着量を規制するものである。また、現像ローラ１３１の回転方向に対してブレード１３１の下流側に、現像ローラ１３１上のトナー帯電量・付着量の規制を補助するための補助ブレード１３５をさらに設けることも可能である。

現像ローラ１３１には供給ローラ１３６が押圧されている。供給ローラ１３６は、図示しないモータにより現像ローラ１３１と同一方向（図中反時計回り方向）に回転駆動する。供給ローラ１３６は、導電性の円柱基体と基体の外周にウレタンフォームなどで形成された発泡層を有する。

ホッパ１３３には一成分現像剤であるトナーＴが収容されている。また、ホッパ１３３にはトナーを攪拌する回転体１３７が設けられている。回転体１３７には、フィルム状の搬送羽根が取付けられており、回転体１３７の矢印方向への回転によりトナーを搬送する。搬送羽根により搬送されたトナーは、ホッパ１３３とバッファ室１３２を隔てる隔壁に設けられた通路１３４を介してバッファ室１３２に供給される。なお、搬送羽根の形状は、回転体１３７の回転に伴い羽根の回転方向前方でトナーを搬送しながら撓むとともに、通路１３８の左側端部に到達すると真っ直ぐの状態に戻るようになっている。このように羽根はその形状を湾曲状態を経て真っ直ぐに戻るようにすることでトナーを通路１３８に供給している。

また、通路１３８には通路１３８を閉鎖する弁３２１が設けられている。この弁はフィルム状の部材で、一端が隔壁の通路３２右側面上側に固定され、トナーがホッパ１３３から通路１３８に供給されると、トナーからの押圧力により右側に押されて通路１３８を開けるようになっている。その結果、バッファ室１３２内にトナーが供給される。

また、弁３２１の他端には規制部材３２２が取り付けられている。規制部材３２２と供給ローラ１３６は、弁３２１が通路１３８を閉鎖した状態でも僅かな隙間を形成する様に配置される。規制部材３２２は、バッファ室１３２の底部に溜まるトナー量が過度にならないように調整するもので、現像ローラ１３１から供給ローラ１３６に回収されたトナーがバッファ室１３２の底部に多量に落下しないように調整される。

トナーカートリッジ１３では、画像形成時に現像ローラ１３１が矢印方向に回転駆動するとともに供給ローラ１３６の回転によりバッファ室１３２のトナーが現像ローラ１３１上に供給される。現像ローラ１３１上に供給されたトナーは、ブレード１３４、補助ブレード１３５により帯電、薄層化された後、像担持体との対向領域に搬送され、像担持体上の静電潜像の現像に供される。現像に使用されなかったトナーは、現像ローラ１３１の回転に伴ってバッファ室１３２に戻り、供給ローラ１３６により現像ローラ１３１から掻き取られ回収される。

次に、本発明に係る画像形成装置の作動を制御する制御系についての説明を、図３のブロック図を用いて行う。前述した様に、本発明に係る画像形成装置は、収納されているトナーの状態を検知、予測、あるいは、比較し、その結果からトナーの劣化状態を判断し、画像形成時のトナー使用量を制御することが可能なものである。

図３中、制御装置２０は画像形成装置の作動を制御するもので、本発明における制御手段に該当する。制御装置２０は、ＣＰＵ２１、メモリ２２や図示していない画像処理用ＩＣ、入出力ポート、通信用インターフェイス、駆動回路より構成されるコンピュータシステムである。また、制御装置２０は、収納されているトナー状態に対する検知結果や予測結果と装置内に予め記録しておいた情報から、トナーの状態を判断する判定手段としても作用するものである。さらに、制御装置２０は、出力プリントの画質を評価する画質評価手段としても作用するものである。

制御装置２０によるトナー使用量の制御は、以下の手順で行われるものである。先ず、トナー状態に関する検知結果や予想情報、あるいは、トナー画像に関する情報がオペレータにより制御手段２０に入力される。次に、制御装置２０は、メモリ２２に予め格納されている所定のプログラムを実行させ、前述の入力情報とメモリ２２に予め記録されている各種情報とを比較し、その比較結果から使用中のトナー状態を判断する。さらに、制御装置２０はこの判断結果に基づいてトナー使用量をはじめとする各種の出力制御を行う。具体的には、プリント上への情報表示の実施の有無や表示情報の内容、さらには、トナー使用量等を決める。

メモリ２２は、本発明でいうトナーの状態に関する情報が予め記録されている記録手段に該当するもので、情報入力部２４から送られてきた使用中のトナー状態に関する情報と比較するための情報を予め記録しているものである。制御装置２０は、メモリ２２に記録されている情報と情報入力部２４からの情報とを比較し、前述した様に使用中のトナーの状態を判断する。そして、得られた判断結果に基づき、画像形成時のトナー使用量やプリント上への情報出力の実施の決定等の操作が所定のプログラムにより実行される。メモリ２２には、これらの一連の操作を行うための入力情報比較部２２１、トナー劣化状態判定部２２２、トナー画像評価部２２３、トナー使用量選択部２２４、広告情報選択部２２５等が設けられ、これらはコンピュータプログラムの形態で保管されている。

そして、制御装置２０は、メモリ２２に記録されているプログラムに基づく一連の操作により得られた結果に基づいて、プリント上に出力すべき画像信号を決め、これを出力画像処理部２３で形成する。さらに、制御装置２０は、出力画像処理部２３で形成された画像信号に基づくトナー画像形成を行う様に画像形成ユニット（現像装置１３）Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ等の各種画像出力手段の作動を制御する。このとき、出力画像処理部２３で形成された画像信号に基づいて、各現像装置１３でのトナー供給量が設定され、所定量のトナーが現像装置１３内の現像ローラ１３１上に供給される様に制御される。具体的には、現像装置１３を構成する現像ローラ１３１やホッパ１３３内の回転体１３７、供給ローラ１３６等の回転を制御することにより、現像ローラ１３１上へのトナー供給量を制御することが可能である。

次に、画像形成装置で使用されているトナーの状態を上記制御装置２０に入力する入力装置に関する説明を行う。図３に示す様に、本発明に係る画像形成装置には使用中のトナーの状態を制御装置２０に入力する情報入力部２４を有するものである。情報入力部２４の具体例としては、たとえば、以下の様なものが挙げられる。

たとえば、ＣＣＤ素子等の様に、現像ロール上、あるいは、現像装置内のトナーを直接検知することにより、トナー状態を検知する、本発明でいう検知手段に該当するトナー状態検知部２４１が挙げられる。また、タイマー等の様に、画像形成装置にトナーボトル３０を装填後の経過時間からトナーの状態を予測する、本発明でいう予測手段に該当するトナー状態予測部２４２が挙げられる。

また、形成されたトナー画像の画像濃度や色調等を本発明でいう画質検知手段に該当するトナー画像読取部２４３が挙げられる。トナー画像読取部２４３の具体例としては、たとえば、トナー画像上の予め決めておいた部位の濃度や色調を測定することが可能な、トナー濃度測定装置や色彩色差計等が挙げられる。

この様に、これらの情報入力手段は、画像形成に使用されているトナーの状態を検知、予測、あるいは、トナー画像を読み取り、その結果が制御装置２０に供給される様になっている。

さらに、情報入力部２４には、プリント物を作成するユーザの性別や年齢、職業等の情報を入力するユーザ情報入力部２４４を設けることも可能である。制御装置２０は、ユーザ情報入力部２４４からの入力情報に基づき、複数種類用意してある情報の中からユーザに最もメリットがあると考えられる情報を選択し、これをプリント上に出力する様に制御することが可能である。

次に、制御装置２０で行われるトナー状態に関する情報に基づく、プログラムを図４に示すフローチャートに基づいて説明する。

先ず、画像形成装置では、ユーザにより電源スイッチがＯＮされ（ステップＳ０１）、画像形成可能な状態になった時（ステップＳ０２）、トナー状態検知部２４１の作動により使用中のトナー状態に関する情報が制御装置２０に入力される（ステップＳ０３）。なお、図４では、制御装置２０にトナー状態検知部２４１で検知されたトナー状態に関する情報が入力されているが、制御装置２０に入力される使用中のトナーに関する情報は、必ずしもこれに限定されるものではない。たとえば、トナー状態検知部２４１からの検知情報の代わりに、図３に示すトナー状態予測部２４２からの予測情報やトナー画像読取部２４３からの画像情報を入力することも可能である。また、これらの情報の併用して入力することも可能である。

前記ステップＳ０３により、制御装置２０は使用中のトナーの劣化状態を判定し（ステップＳ０４）、トナーが劣化していると判断した場合（ステップＳ０４のＹｅｓ）は、プリント上に広告情報を出力する様に画像形成装置を制御する（ステップＳ０５）。一方、トナー劣化があまり進行していないと判断した場合（ステップＳ０４のＮｏ）は、従来と同じ条件でプリント作成を行う様に制御し（ステップＳ０６）、後述する出力用画像信号形成のステップで広告情報のない画像信号を形成してプリント作成する。

使用中のトナーが劣化していると判断した場合、制御装置２０はユーザ情報入力部２４４より入力されたユーザ情報（ステップＳ０７）に基づき、メモリ２２の中からユーザに最もメリットがあるとされる広告情報を選択する。そして、選択した情報をプリント上に出力する様に制御する（ステップＳ０８）。

その後、制御装置２０は画像形成時のトナー使用量を設定し（ステップＳ０９）、出力画像処理部２３でプリント作成用の画像信号を作成する（ステップＳ１０）。そして、制御装置２０は、出力画像処理部２３で作成された情報に基づいて、露光装置１２乃至定着装置１７の一連の画像形成に用いられる装置の作動を制御し、プリント画像とともに情報を出力する（ステップＳ１１）。この様にして、本発明に係る画像形成装置では、広告情報に代表される情報を有するプリント物が作成される。

ステップＳ１１でのプリント物作成後、さらに、同一条件でのプリント作成を継続する場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ステップＳ１１のトナー画像形成に戻り、プリント作成を継続する。また、同一のプリント作成条件下で新しいプリント画像を形成する場合、ステップＳ１０の出力用画像信号形成に戻り、プリント作成用の画像信号形成を経てプリント作成を行うことが可能である。さらに、プリント作成を行わない場合（ステップＳ１１のＮｏ）は画像形成を終了することになる。

また、本発明では、プリント上に情報出力するモードでプリント出力を連続で行う場合等では、出力したプリントの画質から、さらなるトナー使用量の変更を行うことも可能である。すなわち、図４のステップＳ１１の後に、たとえば、図６に示す様なプログラムを追加することにより、出力プリントの画質に基づいてトナー消費量をさらに変更することが可能である。

たとえば、図６では情報出力モードでのトナー画像形成を実施（ステップＳ１１）後、制御装置２０はトナー画像読取部２４３から入力されたトナー画像情報からプリント画像の評価を行う（ステップＳ１１１）。そして、プリントの画質に劣化の傾向が認められないと判断した場合（ステップＳ１１２のＮｏ）は引き続き同じトナー消費量で情報を出力する様に画像形成を行う（ステップＳ１１）。

一方、プリントの画質に劣化傾向が認められると判断した場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）は、トナー使用量を増やす方向に設定変更を行い（ステップＳ１１３）、トナー使用量を増やした状態でのプリント作成を行う（ステップＳ１１）。トナー使用量を増加する方向に設定を変更して画像形成を行う場合、たとえば、プリント上に出力する情報に対して、白抜きの文字画像を作成したり、背景部の塗りつぶしを行う操作によりトナー消費を促進させる。

また、本発明に係る画像形成装置は、図７に示す様に、トナー劣化が認められた時に画像形成装置の表示部にユーザにトナー使用量の変更を提案する旨の表示を行い、ユーザにトナー使用量の変更の実施を決定させる仕様にすることも可能である。具体的には、ステップＳ０４でトナー劣化が認められると判定されると（ステップＳ０４のＹｅｓ）、画像形成装置上のモニタ部に広告モード（広告情報出力モード）でのプリント作成を勧める旨のメッセージを表示する（ステップＳ０４１）。モニタ２６の表示を見たユーザよりユーザ情報入力部を介してプリント出力モードに対する回答が送られ、広告情報出力モードが選択された場合（Ｓ０４２のＹｅｓ）は広告情報出力モードでのプリント出力が行われることになる（ステップＳ０５）。一方、広告情報出力モードが選択されなかった場合は通常のプリント出力が行われることになる（ステップＳ０６）。

前述した現像ロール上や現像装置内に収納されたトナーの状態を検知、あるいは、予測する方法についてさらに説明する。本発明に係る画像形成装置でトナー状態の検知、予測を行う具体的な方法としては、たとえば、以下のものが代表的な例であるが、これらに限定されるものではない。
（１）光学センサ等のセンサを用い、像担持体上などに存在しているトナー量を直接測定することによりトナー状態を検知する方法
（２）像担持体あるいは転写シート上に形成されたトナー画像を検知し、形成されたトナー画像の画質よりトナー状態を検知する方法
（３）プリント画像の画質からトナー状態を判定する「トナー状態テーブル」を予め用意しておき、実際に出力したプリント画像の画質を「トナー状態テーブル」と照合することにより、トナー状態を予測する方法
「トナー状態テーブル」は、当該画像形成装置の開発時等に行われる実験結果に基づいて作成され、たとえば、「画素率ｘ％の画像がｙ枚続いて作成された場合は、トナー劣化ランクＡとする」といった判定を行うものである。「トナー状態テーブル」は、前述した様に実際に出力したプリント物の画質に基づいて判定を行うフィードバック法によるものがその代表的なものとして挙げられる。また、たとえば、トナーボトルを画像形成装置に装填してからの経過時間から収納トナーの状態を予測し、その予測に基づいてトナー状態を判定するフィードフォワード法によるものも挙げられる。さらに、これらの方法を併用するものも挙げられる。

本発明では、使用しているトナーの劣化が進行していると判断したとき、プリント上に広告等の情報を表示することにより、使用中のトナーの消費を促進させるものである。プリント上への情報表示は、用紙上の所定画像を出力する領域から外れた領域に出力することが好ましく、具体的には、用紙上のヘッダやフッタと呼ばれる端部余白部分への出力が好ましい。

プリント上に出力する情報は、前述したメモリ２２内の広告情報選択部２２４に収納されたものが選択され、プリント上に出力されることになる。メモリ２２に収納され、プリント上への出力に使用される情報は、たとえば、以下の様な方法で画像形成装置に供給することが可能である。

たとえば、図５に示す様なサーバを介して各画像形成装置に情報提供者からの情報を受ける方法が挙げられる。図５に示す方法では、情報提供者Ａ〜Ｃのパソコン端末４１、及び、画像形成装置ａ〜ｃを、それぞれ通信回線４２を介してサーバ４０に接続しておく。

図５中で実線の矢印は提供情報が供給される流れを示し、破線の矢印は画像形成装置ａ〜ｃでの提供情報のプリント上への出力結果に関する情報の流れを示す。図５では、情報提供者が通信回線４２を介してサーバ４０に図中に示す広告情報Ａ、Ｂや広報Ｃといった提供情報を供給する。一方、各画像形成装置ａ〜ｃは、通信回線４２を介してサーバ４０にアクセスすることにより、サーバ４０に登録されている各種提供情報を選択することが可能である。各画像形成装置ａ〜ｃではサーバ４０より希望する提供情報を選択し、選択した情報を画像形成装置に設けられている記憶媒体入出力部２５を介して画像形成装置内に設けられた制御装置２０のメモリ２２に登録する。

この様にして、メモリ２２にプリント上に出力する広告等の情報を予め記録し、たとえば、ユーザ情報入力部２４４からのプリント作成中のユーザに関する情報に基づき、ユーザにとって最もメリットがあるとされる情報を選択して出力することが可能である。

また、メモリ２２に記録しておいた情報がどの位プリントに出力されたか、そのプリント枚数等に関する情報を記録しておき、前述のサーバ４０を介して、情報提供者Ａ〜Ｃにその情報をフィードバックすることも可能である。

この場合、サーバ２２にプリント枚数に関する情報を記録しておき、前述の記憶媒体入出力部２５より通信回線４２を介してサーバに情報が送信される。そして、情報提供者はサーバ４０にアクセスすることにより、自分の提供した広告情報がどの程度プリント出力されたかを確認することができる。

また、このシステムを運営するメンテナンス会社は、サーバ４０にフィードバックされたプリント枚数の情報に基づいて情報提供者Ａ〜Ｃに請求する広告料金を算出し、これを各者に請求することが可能になる。

この様に、本発明に係る画像形成装置は、メモリ２２に提供情報毎の出力プリント枚数を記録しておき、記憶媒体入出力部２５と通信回線４２より構成される送信手段を介してサーバ４０にプリント枚数に関する情報を提供することが可能である。

また、トナーカートリッジ１３にＩＣチップやフラッシュメモリに代表される記録媒体を設け、これらの記録媒体を介して画像形成装置に広告情報を供給することも可能である。すなわち、トナーカートリッジ１３の出荷前の段階で、情報提供者（広告主）からの広告情報を記録媒体に登録しておく。出荷後、トナーカートリッジ１３を画像形成装置に装填した時に、記憶媒体入出力部２５を介して出力用の広告情報をメモリ２２の広告情報選択部に収納する。

トナーカートリッジ１３にＩＣチップやフラッシュメモリ等の記録媒体を設けて情報提供を行える様にする形態も、上記プリント枚数の情報提供者へのフィードバックが可能である。たとえば、本発明に係る画像形成装置の保守、点検を行うメンテナンス会社が、トナーカートリッジ１３の記録媒体に提供者からの広告情報を入力する時、記録媒体に各々の情報に対応するプリント枚数を記録することができる様にしておく。そして、各画像形成装置で使用済みになったトナーカートリッジ１３を回収後、回収したトナーカートリッジ１３の記録媒体よりプリント枚数を読み出し、それを集計することにより、情報提供者に出力枚数のフィードバックを行うことが可能である。

次に、本発明に係る画像形成装置で転写シート上に出力するプリントの例を図８に示す。図８（ａ）は、トナーが劣化しているという判断結果に基づいて転写シート上に出力されたプリント物の模式図で、余白部分に広告等の情報が出力されたものである。一方、図８（ｂ）は、トナー劣化があまり進行していないという判断結果に基づいて転写シート上に出力されたプリント物の模式図で、広告等の情報は出力されていないものである。また、本発明に係る画像形成装置では、定期的に転写シート上に広告を出力してトナーの消費を促進させることも可能であり、図８（ｃ）は、広告の例で、背景部にトナーを使用し、文字を白抜きにしたものである。さらに、本発明に係る画像形成装置は、転写シート上に広告情報を出力することに加え、画像形成装置に設けられたモニタ２６にも広告情報を表示することも可能である。モニタ２６に広告情報を表示することにより、プリント物をとるために画像形成装置の前で待機しているユーザに広告情報が提示され、一層の広告効果が期待される。

この様に、本発明によれば、使用しているトナーの状態に基づいて、画像形成に使用されるトナーの消費量を変更させることが可能な画像形成装置の提供を可能にする。具体的には、使用中のトナーの劣化が進行していると判断した時、プリント上の余白部分に広告等の情報表示を行うことにより、トナーの消費量を増加させる。この様に、プリント上に広告等の情報表示を行うことで、トナーの消費を促進させ、古くなったトナーの更新を早めることが可能になる。

その結果、良好な画質を有するトナー画像からなるプリント物を安定して作成することが可能になるとともに、プリント作成を行うユーザにメリットをもたらす様な情報提供が行える。さらに、プリント上に広告等の情報表示を行える様にすることで、情報提供者からトナーの更新に伴う費用を捻出することができる様になり、プリント作成を行うユーザにトナー更新に伴う負担を課することがなくなる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図である。 本発明に使用可能なトナーカートリッジの一例を示す概略図である。 本発明に係る画像形成装置の制御系を説明するブロック図である。 本発明に係る画像形成装置でのプリント作成を説明するフロー図である。 サーバを介して画像形成装置に情報提供を行う方法を示す模式図である。 画像形成時にさらなるトナー使用量変更を行うフローの抜粋図である。 ユーザの判断に基づいてトナー使用量変更を行うフローの抜粋図である。 本発明に係る画像形成装置で出力可能なプリント物の模式図である。

符号の説明

１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ 感光体ドラム
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ 帯電装置
１２、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ 露光装置
１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ 現像装置（トナーカートリッジ）
１３１ 現像ローラ
２０ 制御装置
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２２１ 入力情報比較部
２２２ トナー劣化状態判定部
２２３ トナー画像評価部
２２４ トナー使用量選択部
２２５ 広告情報選択部
２３ 出力画像処理部
２４ 情報入力部
２４１ トナー状態検知部
２４２ トナー状態予測部
２４３ トナー画像読取部
２４４ ユーザ情報入力部
２５ 記憶媒体入出力部
２６ 情報表示部（モニタ）

Claims (4)

1. 現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段と、
   トナーの状態に関する情報が予め記録されている記録手段と、
   前記情報入力手段により入力されたトナーの情報と前記記録手段に予め記録されているトナーの情報とを比較し、前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの状態を判断する判定手段と、
   前記判定手段の結果に基づき、転写シート上への広告情報の出力を制御する制御手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記判定手段が前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーが劣化していると判断した時、転写シート上に広告情報を出力する様に制御するものである、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段が、前記トナーの状態を検知する検知手段を有するものであり、
   前記検知手段により得られた情報を入力するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像ロール上、または、現像装置内に存在するトナーの情報を入力する情報入力手段が、前記トナーの状態を予測する予測手段を有するものであり、
   前記予測手段により得られた情報を入力するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 使用中のトナーにより作成されたプリント物の画質を検知する画質検知手段と、
   プリント物の画質に関する情報を予め記録してなる記録手段と、
   前記画質検知手段により得られたプリント物の画質と前記記録手段に予め記録されているプリント物の画質に関する情報とを比較し、プリント物の画質を評価する画質評価手段と、
   前記画質評価手段の結果に基づき、転写シート上への広告情報の出力を制御する制御手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記画質評価手段が画質が低下していると判断した時に、前記転写シート上に広告情報を出力する様に制御するものである、ことを特徴とする画像形成装置。

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