(57)【要約】【課題】現像剤消費量を低減する動作モードにおいても、より適正なトナー残量の把握を行う。【解決手段】現像剤残量検知手段により現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、画像形成枚数を計数する。節約モードにおける現像剤の節約の程度は利用者が設定できる（５２）。この際、節約モードの程度に応じて、カウンタにより計数する画像形成枚数に重み付けを行う。カウンタによる計数の結果、現像剤の残量がゼロとなったと判断されたとき、画像形成動作を停止させる。残り出力枚数は、節約の程度を変えるたびに、その節約の程度と現在の現像剤残量とに応じて算出され、利用者に提示される（５１）。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置において、
現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことを検知する現像剤残量検知手段と、
現像剤の使用量を節約する節約モードに移行する現像剤使用量低減手段と、
前記現像剤残量検知手段により前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、画像形成枚数を計数する計数手段と、
前記節約モードの低減割合に応じて、前記計数手段により計数する画像形成枚数に重み付けする手段と、
前記計数手段による計数の結果、現像剤の残量がゼロとなったと判断されたとき、画像形成動作を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、現在選択されている低減割合を考慮して、現在の現像剤の残量で出力可能な残り出力枚数を算出する手段と、
この残り出力枚数を利用者に知らしめる手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置を制御するドライバプログラムであって、
現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことの通知を受けるステップと、
現在の現像剤の使用量を節約する低減割合を確認するステップと、
前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、規定の使用状態での残り出力枚数を確認するステップと、
現在選択されている低減割合を考慮して、現在の現像剤の残量で出力可能な残り出力枚数を算出するステップと、
この残り出力枚数を利用者に知らしめるステップと、
を備えたことを特徴とするドライバプログラム。
【請求項４】
前記現像剤の低減割合を印刷設定画面上で利用者に選択させるステップと、表示部の印刷設定画面に当該低減割合に応じた残り出力枚数を表示するステップとを備えたことを特徴とする請求項３記載のドライバプログラム。
【請求項５】
前記印刷設定画面に画質重視の場合における残り出力枚数と、枚数重視の場合における残り出力枚数、および選択された現像剤の低減割合における残り出力枚数を表示するステップを備えたことを特徴とする請求項４記載のドライバプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置またはプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、および電子写真ワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものであるか、更には、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体および前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに利用者自身で行なうことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
このようなカートリッジ方式の電子写真画像形成装置では、上述のように、利用者自身がカートリッジを交換することができ、そのため、現像装置内のトナー残量を検知し、トナー量が少なくなった場合にそれを表示し、警告する手段が設けられており、画像濃度低下等が発生する前に利用者にカートリッジ交換を促すようになっているものがある。
【０００６】
また、このようなトナーの消費量の検出方法として、カートリッジ内のトナーの残量を直接検出する方法も提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、トナーの残量を検出し、現像剤の残量または残りの出力可能枚数を算出し、これを利用者に知らしめる技術を開示している。また、記録紙のサイズや面積に応じて、使用量のカウント値を補正する技術を開示している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１２０２０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の画像形成装置には、トナーの消費量を低減する動作モードが備えられているものがある。この場合、上記従来の技術の消費量のカウント値は実際の消費量よりも大きくなり、最終的に相当のトナーが残っているにも拘わらず、トナー残量なしとして本体が停止してしまうことになる。
【００１０】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は現像剤消費量を低減する動作モードにおいても、より適正なトナー残量の把握を行うことができる画像形成装置およびドライバプログラムを提供することにある。
【００１１】
また本発明の他の目的は、現像剤消費量低減モードの低減割合に応じて出力可能枚数の数値の利用者への報知を行なうことで、利用者に画質重視、出力枚数重視等を選択できる画像形成装置およびドライバプログラムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像形成装置は、現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置において、現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことを検知する現像剤残量検知手段と、現像剤の使用量を節約する節約モードに移行する現像剤使用量低減手段と、前記現像剤残量検知手段により前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、画像形成枚数を計数する計数手段と、前記節約モードの低減割合に応じて、前記計数手段により計数する画像形成枚数に重み付けする手段と、前記計数手段による計数の結果、現像剤の残量がゼロとなったと判断されたとき、画像形成動作を停止させる手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことを現像剤残量検知手段が検出したあと、画像形成枚数を計数する計数手段に対して、前記節約モードの低減割合に応じて、計数する画像形成枚数に重み付けする。これによって、節約モードで出力１枚あたりの現像剤使用量が低減されているにも拘わらず画一的に出力枚数を１枚としてカウントすることの弊害、すなわち、残り出力枚数が０に達したときに生じうる現像剤の無駄を低減することができる。
【００１４】
この画像形成装置において、前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、現在選択されている低減割合を考慮して、現在の現像剤の残量で出力可能な残り出力枚数を算出する手段と、この残り出力枚数を利用者に知らしめる手段とを備えることが好ましい。これにより、ユーザは選択した節約モードの程度に応じて、あと何枚出力が可能であるかを認識することができる。
【００１５】
本発明によるドライバプログラムは、現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置を制御するドライバプログラムであって、現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことの通知を受けるステップと、現在の現像剤の使用量を節約する低減割合を確認するステップと、前記現像剤の残量が予め定めた量にまで低下したことが検出された後、規定の使用状態での残り出力枚数を確認するステップと、現在選択されている低減割合を考慮して、現在の現像剤の残量で出力可能な残り出力枚数を算出するステップと、この残り出力枚数を利用者に知らしめるステップとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
このドライバプログラムにおいて、好ましくは、前記現像剤の低減割合を印刷設定画面上で利用者に選択させるステップと、表示部の印刷設定画面に当該低減割合に応じた残り出力枚数を表示するステップとを備える。
【００１７】
さらに、前記印刷設定画面に画質重視の場合における残り出力枚数と、枚数重視の場合における残り出力枚数、および選択された現像剤の低減割合における残り出力枚数を表示するステップを備えてもよい。これにより、利用者は画質重視の場合における残り出力枚数と、枚数重視の場合における残り出力枚数を認識するとともに、画質と残り出力枚数との関係を認識して、所望の画質または残り出力枚数を選定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真方式の画像形成装置の実施の形態を図面に則して詳細に説明する。
【００１９】
先ず、図１を参照して、本発明に従って構成されるプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の一実施の形態について説明する。
【００２０】
図１に示すように、電子写真画像形成装置は、レーザ発生器およびポリゴンミラー補正系レンズを含むスキャナユニット３から画像信号に応じて変調されたレーザ光が出力される。そして、このレーザ光は折り返しミラー１３で反射して電子写真感光体である感光ドラム１に照射される。感光ドラム１は帯電手段である帯電ローラ２により予め均一に帯電されており、レーザ光の照射に応じて表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
一方、現像ユニット４の現像剤収容容器に貯蔵されている現像剤（トナー）１４は、現像手段としての現像スリーブ１５の周面を帯電しながら搬送され、現像スリーブ１５上に現像可能なトナー層が形成される。上記感光ドラム１の表面の静電潜像はトナー層によって現像され、トナー像として可視化される。
【００２２】
他方、用紙カセット８内に収容された記録媒体である用紙（記録材）１６は、給紙ローラ９によって感光ドラム１上の潜像形成と同期して給紙される。この用紙１６は、感光ドラム１上のトナー像の先端と同期して搬送手段を介してローラ形状の転写手段５に搬送され、転写手段５によって前記トナー像が用紙１６上に転写される。トナー像を転写された用紙１６は、定着器２０まで適当な搬送手段を介して搬送され、そこでトナー像を定着して永久像とされ、排紙部１０に排出される。定着器２０は、加熱ローラ６および加圧ローラ７からなる。
【００２３】
感光ドラム１上に残留したトナーはクリーニング部１７により除去される。なお、装置本体にはプロセスカートリッジを取外し可能に装着する装着手段（図示せず）が設けられている。
【００２４】
図２にプロセスカートリッジの概略構成を示す。このプロセスカートリッジは、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット４、弾性クリーニングブレード（クリーニング部１７を構成）、およびこれらを覆うプラスチック製枠体であるハウジング１１を一括してユニット化している。これら感光ドラム１等はプロセスカートリッジ内で所定の相互配置関係をもって組み付けられており、プロセスカートリッジは電子写真画像形成装置本体内の所定部に対して所定の要領で挿入装着され、また反対に装置本体から抜き外しできるように構成されている。
【００２５】
尚、現像ユニット４には現像スリーブ１５上のトナー層厚を規制する現像ブレード１８および現像剤収容容器内のトナー１４の残留量を検知する現像剤（トナー）残量検知のための電極１２が設けられ、現像スリーブ１５の内部にはマグネット（図示せず）が固定されている。
【００２６】
前述のプロセスカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」という。）は、現像剤収容容器に貯蔵されているトナー１４が消費された場合や、感光ドラム１が寿命となった場合などにおいて、利用者によって交換される。
【００２７】
図７に、本実施の形態の画像形成装置の制御系の構成を示す。制御部９０は、装置全体の制御を行う部位である。通信部９１は、パーソナルコンピュータなどの外部装置と通信を行い、印刷対象の画像データ等を受信する。記録部９３は、感光ドラムおよび現像手段を含み、電子写真方式による画像記録を行う部位である。本実施の形態では記録部９３にトナー残量検知回路３０を含んでいる。定着部９５は、記録部９３で現像されたトナー像を記録紙に熱定着させる部位である。給紙搬送部９６は、用紙カセット８から記録紙を給紙搬送する部位である。カウンタ部９７は、図４で説明するカウンタ４１に対応する部位である。入力／表示部９８は、ユーザインタフェースのためのキー入力部ＬＥＤ表示部などである。各種センサ９９は、給紙から排紙までの各部で記録紙を検知するセンサや温度センサなどである。
【００２８】
次に、図３を参照して、本発明のトナー残量検知手段について説明する。
【００２９】
図３に、本実施の形態に使用されるトナー残量検知手段の一例を示す。この実施の形態でトナー残量検知手段は、現像装置４内に設けられたアンテナ状の電極１２とされ、現像剤担持体である現像スリーブ１５との間に電源３６よりＡＣ電圧が印加される。トナー残量検知手段、即ち、トナー残量検知回路３０が装置本体に設けられており、この検知回路３０の静電容量検出回路３２にて求められた電極１２と現像スリーブ１５の間の静電容量と、静電容量検出回路３３にて求められた基準コンデンサ３１の静電容量とがコンパレータ３４にて比較される。コンパレータ３４にて検出された両静電容量の差分がマイナスとなった場合には、トナー残量が所定値以下となったと判断し、処理回路３５にて所定の処理を行なう。従って、基準コンデンサ３１の容量を調整することにより、検知するトナー残量を任意に設定することができる。本実施の形態では、標準的な印刷パターンにおいて残り約１００枚の印刷ができる量にまで減少した場合に前記差分がマイナスとなるように、基準コンデンサ３１の容量を調整している。
【００３０】
なお、本発明で使用されるトナー残量検知手段としては、基本的に現像剤（トナー）の残量が所定値以下となったことを検出できるものであるならば、特に制限を受けずに任意の公知の構成を使用することができる。具体的には容量検知方式のもの、磁気センサを使用する方式のもの、トナーの重量を検出する構成のもの、光透過式のもの等を使用することができる。
【００３１】
次に本実施の形態におけるトナー残量が低下して、トナー残量検知回路３０がトナー無しを検知した場合について説明する。
【００３２】
前述のように、トナー残量検知回路３０は、本実施の形態では標準的な印刷パターンにおいて残り約１００枚の印刷ができる量となった場合にトナー無しを検知するよう調整されている。本実施の形態に係る画像形成装置は、トナー無しを検知すると標準的な印刷パターンにおいて残り何枚出力できるかをコントローラに返し、画像形成装置にある表示部、もしくは画像形成装置に直接、もしくはネットワークを通じて間接的に接続されているＰＣの画面にて残り出力枚数（残り出力可能枚数）を表示する。
【００３３】
次に、本発明のトナーセーブモード（節約モード）について説明する。
【００３４】
本発明に使用されるトナーセーブモードとしては、基本的に現像剤（トナー）の使用量を低減させるものであるならば、特に制限を受けずに任意の公知の構成を使用することができる。具体的には転写バイアスを低下させる、濃度値（Ｆ値）を変更して濃度を薄くする、ドットを間引く、等を使用することができる。
【００３５】
次に、図４のフローチャートにより本実施の形態における残り出力枚数に関連したプリンタ処理を説明する。印刷対象の画像データおよび印刷指示を送信する外部装置であるホスト４０からの指示に従って印刷出力を開始するとき、トナー残量検知回路３０によりトナーの有無を確認する（Ｓ１）。トナー無しを確認したら、プリンタは、ホスト４０に「トナー無し」を通知する。ここで確認し、通知する「トナー無し」とは、トナー残量検知回路３０にて所定量（本実施の形態では標準的な印刷パターンで約１００枚）の印刷ができる量にまでにトナー量が減少した状態に対応している。プリンタはトナーセーブモードの節約の程度（トナーセーブの度合いまたは現像剤の低減割合）を確認し（Ｓ２）、現在使用されているトナーセーブモードをカウンタ（計数手段）４１に通知する。カウンタ４１では一枚出力ごとにカウントアップしていく。このカウントアップ処理においては、トナーセーブモードでの、標準的な印刷パターンに比べての使用量を確認する。たとえばトナーセーブモードを間引きと転写出力ダウンを用いることにより、トナー使用量が標準的な印刷パターンに比べ７０％であったとする。この時カウントアップされる数値は０．７枚であり、０．７枚カウントアップして残り出力枚数を１００−０．７＝９９．３枚として記憶する。ホスト４０は画像データをプリンタに転送し、受け取ったプリンタは印刷データを生成する（Ｓ３）。そして出力を行い、カウンタ４１のカウント値が停止カウント（本実施の形態では１００枚）を超えていないかを確認する（Ｓ４）。もし超えていた場合はホスト４０に停止カウントに達したと報知し（Ｓ５）、本体停止処理を行う（Ｓ６）。なお、カウンタ４１のカウント値はプリンタの電源がオフされている間も不揮発的に記憶されているものとする。
【００３６】
図５に、ホスト４０の表示装置に表示される本実施の形態における印刷ウィンドウの一例を示す。この印刷ウィンドウは、プリンタドライバ（プログラム）により管理される。プリンタから「トナー無し」の通知を受けたとき後、図５の印刷ウィンドウの”状態”ステータス５１に、「トナー無し残り出力枚数ＸＸ枚」と表示する。このＸＸ枚の数値は、前記トナー無し検知後の現在時点で、現在のトナーセーブの度合いに応じて算出された印刷可能な残り出力枚数である。この枚数は、出力回数およびその各出力のトナーセーブの度合いに応じて減少していく。「トナー無し」が検知された直後には、この残り出力枚数は、標準的な印刷パターンを用いる画質重視（節約の程度０％）の場合１００枚となる。
【００３７】
この印刷ウィンドウ内の”状態”ステータス５１の下には、現在選択されているトナーセーブの度合いを示したインジケータ５２を表示し、画質重視と枚数重視のモードでの出力可能枚数を示す。この時、画質重視モードは通常の印刷モードであり、インジケータ５２のレバーが枚数重視モード側に移動するにしたがって、間引きの量、Ｆ値、転写バイアスを、トナーを使用しない方向に変化していく。インジケータ５２のレバーは利用者が入力部（図示せず）により段階的に（または連続的に）操作することができる。状態ステータス５１に表示される残り出力枚数は、このインジケータ５２のレバーの位置に応じて変化する。すなわち、このレバーを画質重視側に変化させれば、残り出力枚数は減少する方向に変化し、逆にレバーを枚数重視側に変化させれば、残り出力枚数は増加する方向に変化する。図示の例では、レバーをその全範囲にわたって移動させると、残り出力枚数は６５枚から９２枚にまで変化する。この出力可能枚数の算出は、プリンタ側で格納されている標準的な印刷パターンにおける残り出力枚数をホストが獲得し、その残り出力枚数に、選択されたトナーセーブモードのレベルのトナー使用量を反映させることで得られる。例えば標準的な印刷パターン（画質重視モード）における残り出力枚数が６５枚であったとき、枚数重視モードである最大レベルのトナーセーブ時に、１枚あたりのトナー使用量が標準のものに比べて７０％であった場合、残り出力枚数は９２枚となる。図示の例のレバー位置は約８３％のトナーセーブレベルに相当し、これに対応する残り出力枚数は「約７８枚」となっている。利用者はこのレバーを移動させてみることにより、「残り出力枚数」が変化するのを確認できる。したがって、所望の出力枚数が得られるようにトナーセーブレベルを調整するような操作が可能である。
【００３８】
図６に、図５の印刷ウィンドウの表示に関連するホスト４０のプリンタドライバの処理を表すフローチャートを示す。
【００３９】
ホストは、印刷ウインドウが開いたら（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、プリンタからトナー無しの通知を受領済みであれば（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、以下の処理を行う。受領していなければ、ステップＳ２０に移行する。印刷ウィンドウが開いている間は、各種パラメータ、利用者のプレビュー指示、印刷指示等を受け付けるが、本発明に直接関係しない部分の説明は省略する。
【００４０】
まず、現在のトナー残量をプリンタに確認する（Ｓ１３）。このトナー残量は画質重視時の出力枚数の値として確認することができる。ついで、現在のトナーセーブレベルを確認する（Ｓ１４）。そこで、このトナーセーブレベルと現在のトナー残量とに基づいて、残り出力枚数を算出する（Ｓ１５）。前述のように、この残り出力枚数は画質重視時の出力枚数を現在のトナーセーブレベル（０．７から１．０の間の値）で除算して得られる。さらに、前述のように枚数重視時の残り出力枚数を算出する（Ｓ１６）。この残り出力枚数も画質重視時の出力枚数をそのトナーセーブレベル（０．７）で除算して得られる。
【００４１】
これらの算出の後、各残り出力枚数を印刷ウィンドウの表示に反映させる（Ｓ１７）。その後、トナーセーブレベルの変化があれば（Ｓ１８，Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に戻ってそれ移行の処理を再度実行する。印刷出力があった場合には（Ｓ１９，Ｙｅｓ）、現在のトナー残量が変わるので、ステップＳ１３に戻ってそれ移行の処理を再度実行する。印刷ウィンドウを閉じる指示があれば（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に戻り、再度印刷ウィンドウが開くまで待つ。
【００４２】
なお、トナー無し警告後に、プリンタから図４のステップＳ５の報知を受けたときには、図示しない表示メッセージ等により、トナー無しに起因してプリンタ本体の動作が停止した旨が利用者に知らされる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上記の説明ではホスト側においてトナーセーブレベルの選択操作および残り出力枚数の表示を行ったが、プリンタ側でこれらの処理を行うようにすることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、現像剤節約モードを用いた場合の節約レベルに応じた現像剤使用量を残り出力枚数に反映させることにより、現像剤節約モードで使用量が低減される現像剤をほぼ最後まで使用することができるようになる。また現像剤節約モードの低減の程度を利用者が設定できるので、出力枚数を優先するか、それとも画像を優先するかを選択できるようになり、利用者の意向に沿うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されるプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の画像形成装置内のプロセスカートリッジの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に使用されるトナー残量検知手段の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における残り出力枚数の表示方法を示すフローチャートである。
【図５】ホストの表示装置に表示される本実施の形態における印刷ウィンドウの一例を示す図である。
【図６】図５の印刷ウィンドウの表示に関連するホストのプリンタドライバの処理を表すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の画像形成装置の制御系の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…感光ドラム（電子写真感光体）
２…帯電ローラ
３…スキャナユニット
４…現像ユニット
５…転写手段
６…加熱ローラ
７…加圧ローラ
８…用紙カセット
９…給紙ローラ
１０…排紙部
１１…ハウジング
１２…電極
１４…トナー（現像剤）
１５…現像スリーブ
１６…用紙
１７…クリーニング部
１８…現像ブレード
２０…定着器
３０…トナー残量検知回路
４０…ホスト
４１…カウンタ
５１…状態ステータス
５２…インジケータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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