(57)【要約】【課題】  トナーを接着剤とする綴じ装置を備えたカラーの画像形成装置の色ごとのトナー消費の偏りを防止する。【解決手段】  画像上に形成した綴じ用のパターンを後工程でヒータにより再度加熱して紙を接着する綴じ装置を備える多色の画像形成装置で、綴じパターンを以下のように形成する。１．綴じパターンに使う色を頁ごとに順次切り替える。２．露光のピクセルカウントの累積によって綴じパターンを形成する色を選択する。３．各色のトナー残量を比較し、残量の多いトナーで綴じパターンを形成する。４．残量の少ないトナーでは、綴じパターンの形成を行わない。５．各色トナーの消費率、残量から印字可能頁数を色ごとに推測し、綴じパターンを形成する色を選択する。【選択図】        図１
2005084308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成した潜像をトナーで顕像化し、そのトナー像を転写材上に転写した後、転写材とトナーを加熱することで、トナー像を転写材上に定着する画像形成装置で、潜像をトナー像で顕像化するための現像装置を複数備えており、かつ、画像形成後に転写材上に形成したトナー像を再度加熱することで、重ねた複数の転写材の接着を行う綴じ装置を有する画像形成装置に於いて、
転写材上に形成する綴じ用トナー画像を現像する現像装置を順次切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に帯電と露光を行って静電潜像を形成し、その潜像をトナーで顕像化した後、転写材上に転写し、転写材とトナーを加熱することで、トナー像を転写材上に定着する画像形成装置で、潜像をトナー像で顕像化するための現像装置を複数備えており、露光は、現像装置に対応して行う画像形成装置であって、かつ、画像形成後に転写材上に形成したトナー像を再度加熱することで、重ねた複数の転写材の接着を行う綴じ装置を有する画像形成装置に於いて、
露光装置の露光量の情報を元に、綴じ用の画像パターンを形成する現像装置を選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体上に形成した潜像をトナーで顕像化し、そのトナー像を転写材上に転写した後、転写材とトナーを加熱することで、トナー像を転写材上に定着する画像形成装置で、潜像をトナー像で顕像化するための現像装置を複数備えており、その現像装置は、現像装置内のトナー量を検出する手段を備えている画像形成装置であって、かつ、画像形成後に転写材上に形成したトナー像を再度加熱することで、重ねた複数の転写材の接着を行う綴じ装置を有する画像形成装置に於いて、
現像装置に設けたトナー量検出手段の情報を元に綴じ用パターンを形成する現像装置を選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
像担持体上に形成した潜像をトナーで顕像化し、そのトナー像を転写材上に転写した後、転写材とトナーを加熱することで、トナー像を転写材上に定着する画像形成装置で、潜像をトナー像で顕像化するための現像装置を複数備えており、その現像装置は、現像装置内のトナー量が少なくなった場合に動作する検出手段を備えている画像形成装置であって、かつ、画像形成後に転写材上に形成したトナー像を再度加熱することで、重ねた複数の転写材の接着を行う綴じ装置を有する画像形成装置に於いて、
トナー量が少なくなった現像装置以外で、綴じ用パターンの形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に形成した潜像をトナーで顕像化する現像装置を複数色備えており、トナーの残量や、印字履歴を記憶する記憶装置を備えている画像形成装置であって、かつ、転写材上に形成したトナー像を再度加熱することで、複数の転写材の接着を行う綴じ装置を有する画像形成装置に於いて、
記憶装置に記憶したトナー残量や、印字履歴の情報を元に、綴じ用パターンを形成する現像装置を選択することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は綴じ装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２に従来の綴じ装置付きの画像形成装置を示す。
【０００３】
図１２に示すところの１１８が画像形成装置で、６０が綴じ装置である。
【０００４】
まず、画像形成装置について説明する。
【０００５】
図１２に示すところの１０１は感光ドラム、１０２は帯電ローラ、１０３は露光装置、１０４は現像ローラ、１０５はトナー容器、１０６は現像装置、１０７はクリーナ、１０８は転写ローラ、１０９は給紙トレー、１１０は転写材であるところの紙、１１１は給紙ローラ、１１２、１１３は搬送ガイド、１１４は定着装置、１１５は定着ローラ、１１６は加圧ローラ、１１７は定着入り口ガイドである。
【０００６】
画像形成は、アルミシリンダー上に感光層を形成した感光ドラム１０１をバイアスを印加した帯電ローラ１０２で均一に帯電する。
【０００７】
次いで、露光装置１０３により露光を行い感光ドラム１０１上に静電潜像を形成する。
【０００８】
感光ドラム１０１上の静電潜像は、現像装置１０６で顕像化する。
【０００９】
現像装置１０６は、トナーを内包したトナー容器１０５と現像ドラム１０４で構成される。
【００１０】
トナー容器１０５上のトナーは、現像ローラ１０４との摺擦で帯電し感光ドラム１０１との対向部に運ばれる。
【００１１】
現像ローラ１０４には、バイアスが印加してあり、このバイアスの作用で感光ドラム１０１上の静電潜像を顕像化する。
【００１２】
感光ドラム１０１上の画像に合わせて給紙トレー１０９上の紙１１０が給紙ローラ１１１によって搬送される。
【００１３】
紙は、搬送ガイド１１２に沿って感光ドラム１０１と転写ローラ１０８の当接部に運ばれる。
【００１４】
転写ローラ１０８と感光ドラム１０１は、紙１１０を狭持しながら回転し、紙１１０を搬送する。
【００１５】
転写ローラ１０８には、トナーの帯電とは逆極性のバイアスが印加してあり、感光ドラム１０１上のトナー像を紙１１０上に転写する。
【００１６】
トナー像を載せた紙１１０は、搬送ガイド１１３に沿って定着装置１１４に搬送される。
【００１７】
定着装置１１４には、加熱された定着ローラ１１５とこれに圧接された加圧ローラ１１６が設けてある。
【００１８】
定着入り口ガイド１１７は、定着ローラ１１５と加圧ローラ１１６の当接ニップに紙１１０を導くためのガイド部材である。
【００１９】
トナー像を載せた紙は、定着ローラ１１５と加圧ローラ１１６に狭持され両ローラの回転により搬送される。
【００２０】
このとき紙１１０上のトナー像は、定着ローラ１１５の熱で溶かされるとともに、加圧ローラ１１６の加圧力で紙面に押し付けられ定着される。
【００２１】
次に綴じ装置６０について説明する。
【００２２】
綴じは、紙面上に設けた綴じパターンを印字後に綴じ装置に設けたヒータで再加熱し、トナーを軟化させると同時に綴じる紙を密着させ、その後、トナー像を自然冷却して重ねた紙をくっつけることで行う。
【００２３】
図１２に示すところの６０は、綴じ装置である。
【００２４】
６１、６４は、スタックトレー、６２、６３は搬送ローラ、６５、６６は加熱ヒータ、６７、６８は排紙ローラ、６９は排紙トレーである。
【００２５】
定着器１１４で定着された紙１１０は、スタックトレー６１、６４上に排出される。
【００２６】
指定された綴じ枚数がスタックトレー６１，６４上にたまったら、ヒータ６６が紙面上に下降してヒータ６５とともに挟み込み、上から２枚目以降の紙の綴じパターンを加熱加圧する。
【００２７】
その後、ヒータ６６は、紙面上から離れる。
【００２８】
その後、搬送ローラ６３、６８が紙面上に下降するとともに回転駆動して、綴じた紙を排紙トレー６９上に排出する。
【００２９】
綴じを行わない場合には、スタックトレー６１，６４上には紙を滞留させずにそのまま、排紙トレー６９上に排出する。
【００３０】
図１３は、綴じを行う場合の画像例である。
【００３１】
図１３に示すところの７０は、プリントを行った紙、７１は文字などの画像パターン、７２は綴じ用の画像パターンである。
【００３２】
尚、紙面上にトナー画像を形成した後に、重ね合わせた状態で紙面を加熱，加圧して紙を接着により綴じる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２２３３８７号公報（第５−８項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
しかしながら、上記従来例の綴じ装置は、単色の画像形成装置では、特に問題ないが、多色の画像形成装置では、綴じ画像に使う特定のトナーだけが早くなくなってしまうという問題があった。
【００３４】
特に、カラー写真等の画像を形成する画像形成装置ではトナーが一色でもなくなってしまうと正常な画像が形成できなくなってしまうので、頻繁にトナー補給を行わなくてはいけないことになる。
【００３５】
ドラム、帯電ローラ、現像器、クリーナを一体としたカートリッジ方式の場合には、カートリッジ交換回数が増えることになる。
【００３６】
また、全ての色のドラム、帯電ローラ、現像器、クリーナを一体に交換する方式の画像形成装置の場合には、一色のトナーがなくなっただけで、他の色のトナーが充分残っていても交換しないといけないことになる。
【００３７】
この問題は、低印字率の印字を繰り返し行ったときにより顕著になる。
【００３８】
その理由は、印字率が低くなると、印字率に占める綴じ用画像パターンの割合が大きくなるからである。
【００３９】
本発明に係る発明の目的は、複数の現像装置を有する画像形成装置に於いて、紙面上に綴じ用の画像パターンを印字して複数枚の紙を綴じる機構をもつ画像形成装置のトナー消費が、綴じ用の画像パターンを印字することにより偏ることを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
１．上記目的を達成するために本発明に係る第一の発明は、
複数色の現像装置を有する画像形成装置に於いて、綴じ用の画像パターンを形成するトナーの色を順次切り替えることを特徴とする。
【００４１】
上記構成において綴じ用のパターンを形成する色を変更することは、綴じ用パターンの形成にともない、トナーの消費が偏ることを防止するように作用する。
【００４２】
２．上記目的を達成するために本発明に係る第二の発明は、
複数色の現像装置を有しており、かつ、各現像装置で画像を形成する再に異なる露光を行う画像形成装置に於いて、露光量の少ない色で綴じ用のパターンを形成することを特徴とする。
【００４３】
上記構成において、露光量の少ない色で綴じパターンを形成することは、トナー消費の偏りを防止するように作用する。
【００４４】
３．上記目的を達成するために本発明に係る第三の発明は、
複数色の現像装置を有しており、各現像装置にトナー量を検出する手段を設けており、このトナー量検出手段の情報を元にトナー残量の多い色で、綴じ用パターンの形成を行うことを特徴とする。
【００４５】
上記構成において、トナー残量の多い色で綴じパターンを形成することは、トナー消費の偏りを防止するように作用する。
【００４６】
４．上記目的を達成するために本発明に係る第四の発明は、
複数色の現像装置を有しており、各現像装置にトナー量が少なくなったことを検出する手段を設けている画像形成装置で、このトナー量検出手段の情報を元にトナー残量が少ないトナー以外で綴じ用パターンの形成を行うことを特徴とする。
【００４７】
上記構成において、トナー残量の少ないトナー以外で綴じ用画像の印字を行うことは、残量が少ないトナーの頁あたりのトナー消費率を低減するように作用する。
【００４８】
５．上記目的を達成するために本発明に係る第五の発明は、
複数色の現像装置を有した画像形成装置で、各現像装置のトナー量を検出する手段と、各色トナー残量と印字頁数を記憶する記憶装置を設けており、記憶した印字頁数とトナー残量の情報を元に綴じ用パターンの色を選択することを特徴とする。
【００４９】
上記構成において、印字頁数とトナー残量の情報を元に綴じ用パターンの形成色を選択することは、トナー消費の偏りを防止するように作用する。
【発明の効果】
【００５０】
１．以上説明したように、本発明に係る第一の発明によれば、
綴じ用画像に使うトナー色を順次切り替えることで、綴じ用パターンによるトナー消費の不均衡を無くし、トナー補充、あるいは、カートリッジ交換の回数を削減できるという効果がある。
【００５１】
２．本発明に係る第二の発明によれば、
複数の現像装置とそれに対応した露光を行う画像形成装置で、露光の少ない色のトナーで綴じ用画像を形成することで、使用するトナー量の差を小さくし、トナー補充、あるいは、カートリッジ交換の回数を削減できるという効果がある。
【００５２】
３．本発明に係る第三の発明によれば
トナー量を検出する手段で検出したトナー量の情報を元に、トナー量の多い色のトナーで綴じ用のパターンを形成することで、トナー残量の偏りを小さくし、トナー補充、あるいは、カートリッジ交換の回数を削減できるという効果がある。
【００５３】
４．本発明に係る第四の発明によれば
現像装置内のトナーが所定量以下になったときに動作するトナー残量検出手段を備えており、この検出手段が動作したトナーでは、綴じ用パターンを印刷しないようにすることで、トナー残量が少なくなったときの綴じ用パターンによるトナー消費をなくし、トナー補充、あるいは、カートリッジ交換の回数を削減できるという効果がある。
【００５４】
５．本発明に係る第五の発明によれば
印字枚数とトナー残量の情報から綴じ用パターンを形成する色のトナーを選択することは、印字可能枚の差を小さくし、トナー補充、あるいは、カートリッジ交換の回数を削減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００５６】
本発明の第一の実施例の画像形成装置の構成を図１に示す。
【００５７】
図１に示すところの１、１１、２１、３１は感光ドラム、２、１２、２２、３２は帯電ローラ、３、１３、２３、３３は露光装置、４、１４、２４、３４は現像装置、５、１５、２５、３５は現像ローラ、６、１６、２６、３６は現像ブレード、７、１７、２７、３７はトナー容器、８、１８、２８、３８はクリーナ、９、１９、２９、３９はクリーニングブレード、１０、２０、３０、４０は廃トーナー容器である。
【００５８】
露光装置３では、黄色の潜像を形成するための露光を行い、露光装置１３では、マゼンタの潜像を、露光装置２３では、シアンの潜像を、露光装置３３では、黒の潜像を形成するための露光を行う。
【００５９】
現像装置４では、黄色のトナー（現像剤）で感光体上の潜像を現像し、現像装置１４では、マゼンタのトナーで、現像装置２４では、シアンのトナーで、現像装置３４では、黒のトナーで現像する。
【００６０】
４１は、中間転写ベルト、４２、４３は、中間転写ベルト４１を駆動するためのローラ、４４、４５、４６、４７は、一次転写ローラである。
【００６１】
４８は給紙トレー、４９は転写材であるところの紙、５０は給紙ローラ、５１は搬送ガイド、５２は二次転写ローラ、５３は定着入り口ガイド、５４は中間転写ベルトクリーナである。
【００６２】
５５は定着装置、５６は定着ローラ、５７は加圧ローラを示す。
【００６３】
６０は、綴じ装置である。
【００６４】
６１、６４は、スタックトレー、６２、６３は搬送ローラ、６５、６６は加熱ヒータ、６７、６８は排紙ローラ、６９は排紙トレーである。
【００６５】
７４は、装置内の光学系、モータ、高圧電源、紙搬送、ヒータ等を制御するためコントローラ、７５は装置に入力される画像信号を露光装置のオンオフ信号に展開する画像展開装置、７６は画像信号を画像形成装置に出力するコンピュータ等の演算装置である。
【００６６】
７７は、画像形成装置全体を示す。７８は、画像形成に関わる高圧電源や、商用電源をモータ等の装置構成備品を駆動する為のＤＣ低電圧に変換するための電源を含む電装部である。
【００６７】
次に、画像形成装置の動作を説明する。
【００６８】
感光ドラム１は、アルミシリンダー上に感光層を設けたものである。
【００６９】
感光ドラム１上には、帯電ローラ２が当接し、感光ドラム１の回転とともに従動回転する。
【００７０】
感光ドラム１を回転させるとともに帯電ローラ２にバイアスを印加することで、感光ドラム１の表面を均一に帯電する。
【００７１】
露光装置３により露光を行う。
【００７２】
露光は、走査レーザー光をオン／オフ駆動することにより行う。
【００７３】
露光装置３では、黄色の画像信号に合わせて、レーザーのオンオフを行う。
【００７４】
感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４により顕像化する。
【００７５】
トナー容器７には、黄色のトナーが入っており、そのトナーが現像ローラ５に付着する。
【００７６】
現像ローラ５は、回転することで現像ブレード６と摺擦する。
【００７７】
現像ローラ５上のトナーは、現像ローラ５と現像ブレード６が摺擦するときに摩擦帯電する。
【００７８】
現像ローラ５には、バイアスが印加してあり、現像ローラ５の電圧と感光ドラム１上の潜像の電位差によりトナーが転移して、潜像が顕像化される。
【００７９】
一次転写ローラ４４には、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスを印加して、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト４１に転写する。
【００８０】
露光装置１３では、マゼンタの像露光を行い、現像器１４では、マゼンタの現像を行う。一次転写ローラ４５では、マゼンタのトナー像の転写を行う。
【００８１】
露光装置２３では、シアンの像露光を行い、現像器２４では、シアンの現像を行う。一次転写ローラ４６では、シアンのトナー像の転写を行う。
【００８２】
露光装置３３では、黒の像露光を行い、現像器３４では、黒の現像を行う。一次転写ローラ４７では、黒のトナー像の転写を行う。
【００８３】
中間転写ベルト４１は、駆動ローラ４２、４３に架けられており回転駆動されている。
【００８４】
順次転写を行うことで、４色のトナー像を載せる。
【００８５】
中間転写ベルト４１上のトナー像に合わせて給紙ローラ５０により給紙トレー４８上の紙４９を装置内に送り込む。
【００８６】
紙４９は、搬送ガイド５１を経て、駆動ローラ４３、中間転写ベルト４１、二次転写ローラ５２で形成する二次転写ニップに搬送される。
【００８７】
二次転写ローラ５２には、トナーと逆極性のバイアスを印加しており、中間転写ベルト４１上のトナー像を紙４９上に転写する。
【００８８】
転写されずに中間転写ベルト４１上に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ５４で回収する。
【００８９】
トナー像を載せた紙４９は、定着入り口ガイド５３を経て定着装置５５に搬送される。
【００９０】
定着ローラ５６は、不図示のヒータにより内部より暖められている。
【００９１】
加圧ローラ５７は、定着ローラ５６に圧接しており、定着ローラ５６に従動回転する。
【００９２】
未定着トナー像を載せた紙４９は、定着ローラ５６と加圧ローラ５７で形成するニップを通過することで、トナー像を紙面上に定着する。
【００９３】
感光ドラム、帯電ローラ、クリーナは、使用とともに劣化していくため、ある程度使用したら交換する必要がある。
【００９４】
また、トナーは、印字とともに消費するので、供給する必要がる。
【００９５】
従来の画像形成装置では、これらを別々に交換、供給する補給系の画像形成装置のほかに、図１５に示すように感光ドラム、帯電ローラ、クリーナ、現像器をカートリッジ７３として一体にまとめ。一度に交換するカートリッジ方式がある。
【００９６】
カートリッジの交換は、感光ドラム、帯電ローラ、クリーナの寿命、もしくは、トナーがなくなったところで行う。
【００９７】
カートリッジは、単色ごとに構成する場合と、全ての色の感光ドラム、帯電ローラ、現像器、クリーナを一体のカートリッジとして構成する場合がある。
【００９８】
次に、綴じの動作について説明する。
【００９９】
図１３は、綴じを行う場合の画像例である。
【０１００】
図１３に示すところの７０は、プリントを行った紙、７１は文字などの画像パターン、７２は綴じ用の画像パターンである。
【０１０１】
綴じは、印字後に綴じパターン７２を再加熱し、トナーを軟化させて再度自然冷却して重ねた紙をくっつけることで行う。
【０１０２】
綴じは、図１に示すところの綴じ装置６０で行う。
【０１０３】
定着器５５で定着された紙は、スタックトレー６１、６４上に排出される。
【０１０４】
指定された綴じ枚数がスタックトレー６１，６４上にたまったら、ヒータ６６が紙面上に下降してヒータ６５とともに挟み込み、上から２枚目以降の紙の綴じパターンを加熱加圧する。
【０１０５】
その後、ヒータ６６は、紙面上から離れる。
【０１０６】
その後、搬送ローラ６３、６８が紙面上に下降するとともに回転駆動して、綴じた紙を排紙トレー６９上に排出する。
【０１０７】
綴じを行わない場合には、スタックトレー６１，６４上には紙を滞留させずにそのまま、排紙トレー６９上に排出する。
【０１０８】
次に、画像信号から画像を出力する工程について説明する。
【０１０９】
画像形成は、まず、画像形成装置に接続したコンピュータ等の演算装置７６から画像情報が送られてくる。その画像情報を画像展開装置７５で描画可能な露光装置の駆動用画像信号に変換する。
【０１１０】
カラー画像を印刷する場合、画像展開装置７５では、カラーの画像情報を受け取る。
【０１１１】
その情報を元に、四色の露光装置を駆動するための画像信号を形成する。
【０１１２】
コントローラ７４では、画像形成装置内のモータの駆動、高圧電源の駆動を制御するとともに、各色に対応した露光装置、３，１３，２３，３３の露光も制御する。
【０１１３】
綴じを行う場合には、コンピュータ７６から送られてきた画像信号のほかに綴じ用のパターンの印字を行う。
【０１１４】
綴じ用のパターンを印刷する場合は、コンピュータ等の演算装置７６からの綴じ実効の要求情報を画像展開装置７５が受けると、画像展開装置７５は綴じ用の画像信号を追加してコントローラ７４に画像信号を送る。その信号をもとに、コントローラ７４が露光装置を駆動して綴じ画像を印刷する。
【０１１５】
本実施例では、綴じ用の画像パターンは、各色を順次切り替えて行う。
【０１１６】
その例を図１４に示す。
【０１１７】
図１４に示すところの７０は紙で、綴じ用の画像パターンがわかるように模式的に斜めに重ねた図とした。下から一枚目、二枚目、三枚目の順で、６枚重ねた例を示した。
【０１１８】
７１は、文字、図形、写真などの情報としての画像パターンである。
【０１１９】
９４から９７は綴じ用の画像パターンである。９４は黄色、９５はマゼンタ、９６はシアン、９７は黒の綴じパターンである。
【０１２０】
本実施例では、綴じパターンは、黄色→マゼンタ→シアン→黒の順で切り替える。
【０１２１】
そのため、下から一枚目には、黄色の綴じパターン９４を形成する。この綴じパターンを再加熱することで、一枚目と２枚目の接着を行う。
【０１２２】
綴じパターン９４は、外部コンピュータ７６の綴じ指示によりフォーマッタ７５が綴じパターン用の画像信号を形成し、コントローラ７４がその信号を元に露光装置３に発光信号を伝達して、露光装置３が露光を行い現像器４が現像を行って黄色トナーで形成したものである。
【０１２３】
二枚目に印字する綴じパターン９５には、現像器１４のマゼンタトナーで印字を行う。
【０１２４】
三枚目の綴じパターン９６は、現像器２４のシアントナー、四枚目の綴じパターン９７は、現像器３４の黒トナーで印字を行う。五枚目の綴じパターンは、再び黄色トナーで形成する。
【０１２５】
綴じ用画像の描画が一巡せずに黄色、マゼンタ、シアンで終了した場合には、次の綴じ画像の描画は、描画を終了した次の色を最初の色としても良い。
【０１２６】
例えば、図１４の綴じパターンの形成は、マゼンタで終了しているが、この次に綴じを行う場合には、一枚目にシアンの綴じパターンを形成し、順次色を変えゆけばよい。
【０１２７】
以上のように綴じ用の画像パターンを順次色を変えて印字することで、綴じパターンの形成により特定の色のトナーだけが減ることを防止することができる。
【０１２８】
これにより、トナー補給の回数を減らし装置のメンテナンス回数を減らすことができる。
【０１２９】
感光ドラム周りのプロセスユニットをまとめたカートリッジ方式の場合には、カートリッジの交換回数を減らして、ランニングコストを抑えた画像形成装置を提供することができる。
【実施例２】
【０１３０】
図２に本発明の第二の実施例を示す。
【０１３１】
同図に示すところの７９は各色の露光量カウンターとメモリー、８０は画像形成装置を示す。
【０１３２】
本実施例は、感光ドラムへの像露光を走査レーザー光や、ＬＥＤアレーで行い、かつ、これらの露光装置の発光量をカウントする装置と、その累積を記憶するメモリーを有する画像形成装置について説明する。
【０１３３】
露光装置が走査レーザー光であるレーザースキャナの場合には、露光量は、レーザー点灯の累積時間である。
【０１３４】
露光装置がＬＥＤアレーの場合には、個別のＬＥＤの累積点灯時間を合計したものが露光量である。
【０１３５】
本実施例の画像形成装置の露光装置は、レーザー光を走査するレーザースキャナである。
【０１３６】
レーザー光の発光時間を累積することで、トナーの消費量を推測し、トナーの補給時期を目安としてコンピュータに通知する。
【０１３７】
発光時間の累積は、露光装置３，１３，２３，３３全てについて行う。
【０１３８】
綴じ用の画像パターンは、この露光量の情報を元にどの色のトナーで形成するか決定する。
【０１３９】
具体的には、四色のトナーのうち最も発光量の少ない画像形成部のトナーを使って綴じ用のパターンを印刷する。
【０１４０】
例えば、黒と黄色とマゼンタで画像を形成した場合には、シアンの露光量が少ない。
【０１４１】
この頁に閉じ画像を印刷する場合には、シアンのトナーで綴じ用の画像を印刷する。
【０１４２】
次の頁（２ページ目）に綴じ用の画像を印刷する場合には、１頁目と２頁目の露光量の累積を比較して最も露光量の少ない色で綴じ用の画像を印刷する。
【０１４３】
露光量の累積には、１頁目の綴じ用画像の露光量も含ませる。
【０１４４】
一方、単色での印字が続く場合を考慮して、綴じパターンを形成する色の順番に優先順位をつけておいても良い。
【０１４５】
例えば、黄色→マゼンタ→シアン→黒の準で優先順位をつけておけば、黒のみの印字の場合次のような動作となる。
【０１４６】
黒トナーで文字の印字を行った場合には、黒のみの露光量が多くなる。この頁に於いては、黄色、マゼンタ、シアンの露光装置の露光量は、同様にゼロである。だが、綴じ用の画像パターンに使う色に優先順位をつけているので、この頁の綴じ用画像には黄色のトナーを使用する。
【０１４７】
次の頁も黒一色の印字を行った場合、累積の露光量は、最も多いのが、黒、次が黄色となる。
【０１４８】
マゼンタとシアンは、ともにゼロである。
【０１４９】
この頁の綴じ用の画像には、マゼンタトナーを使用する。
【０１５０】
このように綴じパターンに優先順位をつけておくことで、単色の印刷を行った場合にも対応することが出来る。
【０１５１】
以上のように構成することで、使用量の少ないトナーで綴じ用画像を印字することが出来、トナーの補給回数、あるいは、カートリッジの交換回数を少なくすることができる。
【実施例３】
【０１５２】
本発明の第三の実施例を図３に示す。
【０１５３】
前出と同符号は、同部材を示す。
【０１５４】
図３に示すところの８３、８４、８５、８６は、現像機内のトナー量を検知するための残量検知回路（以降、残検回路）である。
【０１５５】
残検回路８３は現像器４に入っている黄色トナーの残量を、検知する。
【０１５６】
残検回路８４は現像器１４に入っているマゼンタトナーの残量を、検知する。
【０１５７】
残検回路８５は現像器２４に入っているシアントナーの残量を、検知する。
【０１５８】
残検回路８６は現像器３４に入っている黒トナーの残量を、検知する。
【０１５９】
残検回路８３、８４、８５、８６は、各現像器内のトナー量を電気信号としてコントローラ７４に伝達する。
【０１６０】
残量検知の方法を図４に示す。
【０１６１】
図４では、黄色の現像器の例を示す。
【０１６２】
同図に示すところの８０はアンテナ板、８１は給電板、８２は現像バイアス電源、８３は残検回路である。
【０１６３】
アンテナ板８０と給電板８１は、ステンレス製の板金で、紙面横方向の長さが５０ｍｍ奥行き方向の長さが２００ｍｍである。
【０１６４】
アンテナ板８０と給電板８１は、トナー容器７を挟んで平行に４０ｍｍの距離で取り付けてある。
【０１６５】
アンテナ板８０と電極板８１の間の静電容量は、現像器が空のときには、０．２ｐＦ、現像器にトナーが２００ｇ入っているときには、１．６ｐＦである。
【０１６６】
現像機内のトナー量とアンテナ板８０と電極板８１の間の静電容量の関係を図５に示す。
【０１６７】
アンテナ板８０と電極板８１の静電容量は、トナー量が多くなるほど大きくなる。
【０１６８】
これは、トナーの比誘電率が、約３．０と空気に較べて大きいため、トナー量によってアンテナ板８０と電極板８１の間の静電容量が変化するからである。
【０１６９】
電極板８１には、現像バイアス電源８２よりバイアスが供給される。
【０１７０】
現像バイアス電源８２は、図６に示すように−５００Ｖの直流と周波数２０００Ｈｚ、Ｖｐｐ１６００Ｖの矩形波の交流を重畳したバイアスである。
【０１７１】
電極板８１に交番電圧を印加することにより、アンテナ板８０には、交番電圧の微分波形の電圧が発生する。図４の配線Ａの位置で電圧を確認すると図７のような波形が観測できる。
【０１７２】
波形のピークの値は、アンテナ板８０と電極板８１の間の静電容量が大きくなると大きくなる。
【０１７３】
これを残検回路８３で平滑化することで現像機４内のトナー量に応じた電圧をコントローラ７４に伝達することができる。
【０１７４】
本実施例の構成では、現像機４内のトナー量と配線Ｂ部分でのコントローラ７４への出力は、図８のようになる。
【０１７５】
トナー量が少ない場合には、残検回路８３からの信号電圧が小さく、トナー量が多い場合には、信号電圧が大きい。
【０１７６】
この残検回路８３の出力電圧によりコントローラ７４は、トナー量を検知することができる。
【０１７７】
本実施例では、残検回路８３，８４，８５，８６の信号電圧を比較して、最も残量の多いトナーで綴じ用画像を形成する。
【０１７８】
これにより、綴じ用パターンを印字したことによるトナー消費量の偏りを無くして、トナー補給、あるいは、カートリッジ交換の回数を低減することができる。
【実施例４】
【０１７９】
図９に本発明の第四の実施例を示す。
【０１８０】
前出と同符号は、同部材を示す。
【０１８１】
図９に示すところの８８、８９、９０、９１は圧電素子である。
【０１８２】
圧電素子は、表面の圧力変化を電気信号に変える素子で、取り付け部のトナーの有無を識別する。
【０１８３】
本実施例の構成では、現像機内にトナーが少なくなったことを検知する。
【０１８４】
現像機内にトナーが少なくなった場合に、コンピュータに警告を送ったり、装置外に取り付けた警告ランプ（不図示）を点灯させたりして、使用者にトナーの補給を促す。
【０１８５】
本実施例では、綴じ用の画像パターンは、黄色→マゼンタ→シアン→黒の順で形成する。
【０１８６】
但し、トナー残量が少なくなったことを圧電素子が検出したら、そのトナーでの綴じバターン形成は行わない。
【０１８７】
例えば、マゼンタのトナーの残量検知が動作したら綴じパターンの形成は、黄色→シアン→黒で行うようにする。
【０１８８】
以上のように構成することで、綴じパターン形成によりトナー無しが促進されることを防ぎ、トナーの補給回数、カートリッジの交換回数を減らすことが出来る。
【実施例５】
【０１８９】
図１０に本発明の第５の実施例を示す。
【０１９０】
前出と同符号は、同部材を示す。
【０１９１】
同図に示すところの９２はコントローラ、９３はメモリーである。
【０１９２】
本実施例では、コントローラ９２で頁ごとの平均トナー消費量を算出し、メモリー９３には、印字頁数、トナー減少量、頁ごとのトナー消費率を記憶する。
【０１９３】
尚、メモリー９３は、各色のトナー消費の情報を本体で一括して記憶しても良いし、カートリッジ、あるいは、現像器に個々にメモリーを取り付けてそこに記憶させても良い。
【０１９４】
図１１に示すグラフは、印字頁とトナー消費量の関係を示すグラフである。
【０１９５】
このグラフでは、説明のために、仮に黄色と黒のトナー消費に関する情報だけを載せる。
【０１９６】
図１１のグラフの横軸は印字枚数、縦軸はトナー量である。
【０１９７】
同図に示すところの線分ＲＹは黄色トナーの残量推移、ＲＫは黒トナーの残量推移である。
【０１９８】
Ｙ２は、黄色トナーのある印字枚数時点のトナー残量で、ｘＹ２が枚数、ｙＹ２がトナー量である。
【０１９９】
Ｙ１は、Ｙ２より所定枚数前のトナー残量で、ｘＹ１が枚数、ｙＹ１がトナー量である。
【０２００】
Ｋ２は、黒トナーのある印字枚数時点のトナー残量で、ｘＫ２が枚数、ｙＫ２がトナー量である。
【０２０１】
Ｋ１は、所定枚数前のトナー残量で、ｘＫ１が枚数、ｙＫ１がトナー量である。
【０２０２】
ｅＹは、黄色トナーの印字可能枚数の推測値、ｅＫは、黒トナーの印字可能枚数の推測値である。
【０２０３】
本実施例では、綴じ用パターンを形成するトナーの選択を５００枚おきに行う例を示す。
【０２０４】
動作は、トナー残量を測定し、そのトナー残量を印字５００枚前のトナー残量と比較し、トナー残量とトナーの消費率からトナーごとの印字可能枚数を算出する。
【０２０５】
その印字可能枚数を比較して、最も印字可能枚数が多いトナーで、綴じパターンを形成する。
【０２０６】
図１１に沿って、１０００枚印字時の綴じパターン選択について説明する。
【０２０７】
黄色トナーの１０００枚時点のＹ２は、Ｙ２（１０００枚、１４０ｇ）、Ｙ１は、Ｙ１（５００枚、１７５ｇ）である。
【０２０８】
この値から推測すると、黄色トナーの印字可能枚数ｅＹは、約３４００枚である。
【０２０９】
一方、黒トナーの１０００枚時点のＫ２は、Ｋ２（１０００枚、１００ｇ）、Ｋ１は、Ｋ１（５００枚、１５０ｇ）である。
【０２１０】
この値から推測すると、黒トナーの印字可能枚数ｅＫは、約２０００枚である。
【０２１１】
このように各色の印字可能枚数を推測して、最も印字可能枚数が多いトナーで綴じパターンを印字するようにする。
【０２１２】
選択したトナーで５００枚の間、綴じパターンを形成したら、再度使用可能枚数を計算して、次の５００枚にどのトナーで綴じパターンを形成するか決定する。
【０２１３】
尚、本実施例では、５００枚おきに綴じパターンを形成するトナー選択を行ったが、綴じパターンを形成する際に随時行っても良い。
【０２１４】
また、消費率計算のために本実施例では、５００枚前のトナー残量を使用したが、実施に当たっては、枚数を規定するものではない。
【０２１５】
また、本実施例では、二点の値から推測したが、所定枚数間隔のトナー消費積分値をもとに、印字可能枚数を算出しても良い。
【０２１６】
また、本実施例では、トナー残量の情報を元に印字可能枚数を予測したが、露光装置の点灯時間の情報をもとに算出しても良い。
【０２１７】
その場合、ある時点でのトナー残量は、残量検知で検知するか、あらかじめ点灯時間とトナー消費量の関係をコントローラに覚えこませておき、露光量の累積から推測する。
【０２１８】
また、トナーの消費率を一ページあたりの平均点灯時間として算出し、トナ残量の情報と合わせて、各色トナーごとの印字可能枚数を算出しても良い。
【０２１９】
そこから算出した印字可能枚数を元に、綴じパターン形成に使用するトナーを選択する。
【０２２０】
以上のようにすることで、綴じパターンによるトナー消費の偏りを防止して、トナーの補給、カートリッジの交換回数を減らすことが出来る。
【０２２１】
尚、実施例１〜５に於いて、現像装置のトナー量は、同一でも良いし、違っても良い。
【０２２２】
トナー量を違える場合の構成としては、トナー容器の容量を違えるようにする。
【０２２３】
例えば、黄色のトナー容器を大きくしておいて、実施例１の場合には、黄色での綴じパターンの印字回数を他の色よりも多く設定しておく。
【０２２４】
実施例２では露光量を基準に綴じパターンの形成を行っているが、トナーの初期量で回数に重み付けをすると良い。例えば、黄色のトナー量が他の色の２倍とした場合には、同じ露光量なら黄色トナーでの綴じパターン形成が他の色の二倍になるように設定しておけばよい。
【０２２５】
実施例３から実施例５に於いては、トナー量を実測しているので、トナー容器の大きさが不ぞろいの場合でも対応できる。
【０２２６】
以上のようにすることで、綴じ用パターンによるトナー消費不均衡によるトナー交換回数を低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図
【図２】本発明の第二の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図
【図３】本発明の第三の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図
【図４】実施例三に於いてトナー残量検知の構成を説明する図
【図５】現像機内のトナー量と静電容量の関係を説明する図
【図６】現像バイアスの波形を示す図
【図７】残量検知回路の波形を示す図
【図８】トナー残量と残検出力の関係を示す図
【図９】本発明の第四の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図
【図１０】本発明の第五の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図
【図１１】印字枚数とトナー残量から使用可能枚数を予測する場合の説明図
【図１２】従来の画像形成装置の構成図
【図１３】画像パターンの説明図
【図１４】綴じパターンの順番を説明する図
【図１５】カートリッジを説明する図
【符号の説明】
【０２２８】
６０  綴じ装置
６５，６６  ヒータ
７２，９４，９５，９６，９７  綴じパターン
３，１３，２３，３３  露光装置
４，１４，２４，３４  現像装置
【図１】
2005084308.tif 000003
【図２】
2005084308.tif 000004
【図３】
2005084308.tif 000005
【図４】
2005084308.tif 000006
【図５】
2005084308.tif 000007
【図６】
2005084308.tif 000008
【図７】
2005084308.tif 000009
【図８】
2005084308.tif 000010
【図９】
2005084308.tif 000011
【図１０】
2005084308.tif 000012
【図１１】
2005084308.tif 000013
【図１２】
2005084308.tif 000014
【図１３】
2005084308.tif 000015
【図１４】
2005084308.tif 000016
【図１５】
2005084308.tif 000017