(57)【要約】【課題】  カラー感光体の寿命を優先させる寿命優先モードを有しているフルカラーの画像形成装置において、画像形成装置本体の残寿命がカラー感光体を含むカートリッジの残寿命よりも短く、寿命優先モードによる効果が得られないような場合に、生産性が低下する事を抑制することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】  フルカラーの画像形成装置において、白黒画像を形成する白黒モードを実行する場合に、カラーの画像形成部を動作させたままの状態でブラックの画像形成部で白黒の画像形成を行う生産性優先モードと、カラーの画像形成部の動作を停止させた状態でブラックの画像形成部で白黒の画像形成を行う寿命優先モードのうち、選択されたモードを実行可能であり、カートリッジの残寿命が画像形成装置本体の残寿命よりも長い場合には、寿命優先モードから生産性優先モードに切り替えて画像形成を実行する。【選択図】  図１５
2020190695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の感光体と、前記第１の感光体を含み画像形成装置本体から一体で着脱することで交換可能な着脱ユニットを備え、第１の色の画像形成を行う第１の画像形成部と、
第２の感光体を備え、第２の色の画像形成を行う第２の画像形成部と、
前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を動作させて前記第１の色および前記第２の色の画像形成を行う複数色画像形成モードと、前記第１の画像形成部による前記第１の色の画像形成を行わずに、前記第２の画像形成部によって前記第２の色の画像形成を行う単色画像形成モードとを実行するよう、前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記単色画像形成モードでは、前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を動作させた状態で、前記第１の画像形成部による前記第１の色の画像形成を行わずに前記第２の色の画像形成を行う第１の単色画像形成モードと、前記第１の画像形成部の動作を停止させ、且つ、前記第２の画像形成部を動作させて前記第２の色の画像形成を行う第２の単色画像形成モードとのうち、選択されたモードを実行し、
前記画像形成装置本体の残寿命と前記着脱ユニットの残寿命を判定する残寿命判定部を更に備え、
前記制御部は、前記単色画像形成モードで、且つ、前記第２の単色画像形成モードが選択されている場合で、且つ、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命よりも長い場合には、前記第２の単色画像形成モードから前記第１の単色画像形成モードに切り替えて画像形成を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の画像形成部は、前記第１の感光体を帯電する帯電部を備え、
前記制御部は、前記第２の単色画像形成モードを実行する時に、前記帯電部による前記第１の感光体への帯電を停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の感光体および前記第２の感光体と接触して移動し、前記第１の感光体の表面に形成された前記第１の色の画像と、前記第２の感光体の表面に形成された前記第２の色の画像が転写される中間転写体を備え、
前記制御部は、前記第２の単色画像形成モードを実行する時に、前記第１の感光体と前記中間転写体とが離間した状態にさせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、印刷ジョブが入力されるごとにその印刷ジョブを実行する前に、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命よりも長いか否か判断を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２の単色画像形成モードが選択されており、かつ、連続して所定の閾値の枚数以上、前記単色画像形成モードによる画像形成を実行する場合に、前記第２の単色画像形成モードを実行し、
前記制御部は、前記第２の単色画像形成モードが選択されている場合に、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命よりも長いと判断した場合には、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命以下と判断した場合よりも前記所定の閾値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記残寿命判定部は、前記画像形成装置本体の使用量に関する情報と、前記着脱ユニットの使用量に関する情報から、前記画像形成装置本体の残寿命と前記着脱ユニットの残寿命を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の使用量に関する情報とは、前記画像形成装置による画像形成の累積枚数であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記着脱ユニットの使用量に関する情報とは、前記着脱ユニットによる画像形成の累積枚数であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
ジョブを実行する前の待機状態の時に前記第１の感光体と前記転写部とが離間している場合には、
前記単色画像形成モードで、且つ、前記第２の単色画像形成モードが選択されており、且つ、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命よりも長いと判断されても、前記第２の単色画像形成モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに複数色の画像を形成する電子写真方式等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体の表面に、帯電、露光、現像のプロセスによって、感光体上に画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置において、黒色の画像形成を行うための感光体（黒色用感光体）に加えて、カラーの画像形成を行うための感光体（カラー用感光体）を搭載するフルカラーの画像形成装置が知られている。
【０００３】
このようなフルカラーの画像形成装置では、印字する画像によってカラーの感光体を中間転写ベルト（中間転写体）から離間させて黒色用感光体のみを回転させることで黒色の画像形成を行う白黒モードと、全ての感光体を中間転写ベルトに当接させた状態で回転させてフルカラーの画像形成を行うカラーモードとを切り替える制御を行っている。
【０００４】
このようなフルカラーの画像形成装置において、白黒画像とカラー画像が複数ページで入れ替わるような混在データの画像形成を行う場合がある。このような混在データの画像形成装置においては、前記の制御によって、白黒画像を形成するときには白黒モードに切り替えることで、カラー用感光体の寿命への影響を減少させている。
【０００５】
その一方で、白黒モードとカラーモードとの切替えを行うときには、カラーの感光体に中間転写ベルトを当接・離間させるための時間がかかり、例えば１枚ごとに切り替えると、生産性がダウンしてしまう、という問題がある。
【０００６】
対策として、白黒画像形成に切り替わっても即座にはカラー用感光体の回転を停止させず、所定枚数以上、白黒画像の形成が継続した後にはじめてカラー用感光体を中間転写ベルトから離間させて回転を停止する制御が一般的である。
【０００７】
白黒画像の連続が所定枚数未満では白黒モードへの切替え動作を実行しないことで、カラー用感光体の停止と再立ち上げの時間を省略し、生産性を確保するカラーＢＫモードを実行する。一方で、白黒画像が所定枚数以上続いた場合には、カラー用感光体の回転を停止することで、カラー用感光体の寿命を確保するようにするＢＫモードを実行する。
【０００８】
さらに、特許文献１において、カラーＢＫモードからＢＫモードへの切り替えタイミングをユーザが選択できるユーザモードが提案されている。ユーザによって、ＢＫモードへの切り替えタイミングを早めにするか、遅めにするかを選択できる。早めにした場合には、カラー用感光体の寿命優先（以下、寿命優先モードと記述）であり、遅めにする場合には、生産性優先（以下、生産性優先モードと記述）である。
【０００９】
以上のように、生産性とカラー用感光体の寿命について、ユーザビリティを向上させる工夫が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−０６５２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般的に、画像形成装置において、感光体は交換部品であり、着脱可能なカートリッジ（着脱ユニット）を構成している。また、一般的に、画像形成装置本体の搬送システムや画像形成システムにおけるカートリッジ以外の交換対象以外の部品の寿命が尽きるまで、感光体を含むカートリッジの交換が可能である。
【００１２】
ハイエンド機種においては、画像形成装置本体の部品についても、交換部品が用意されている。このような機種においては、カートリッジの寿命を延命させるとともに、本体の消耗に応じて本体の部品を交換することでシステム全体の延命が可能である。
【００１３】
一方、ローエンド機種においては、カートリッジ以外の本体の交換部品が用意されていない若しくは種類が少ない場合が多い。
【００１４】
また、ハイエンド機種と比較して、本体のメンテナンス保証期間が短期間である場合が多い。
【００１５】
このような機種において、本体側の設定寿命が着脱ユニットの寿命よりも先に尽きると、本体の交換部品がない場合には、本体を延命して使用することができない。
【００１６】
また、ローエンド機種では、ローコスト、小型化を実現するために比較的短期間でモデルチェンジが行われることが多い。その為、画像形成装置本体の買い替えが必要になった時には既にモデルチェンジ後である場合が多い。その場合、寿命が残っているカートリッジをモデルチェンジ後の機種で継続して使用できない場合が多かった。
【００１７】
さらに、一般的に、画像形成装置本体の初期寿命に対して、２〜５回程度のカートリッジ交換と想定されているケースが多く、カートリッジ一本当たりの価格は本体価格に対して比較的高い割合である。
【００１８】
以上の事情から、ローエンド機において、カートリッジの寿命が大きく残った状態で画像形成装置本体の寿命が尽きると、ユーザメリットが低い。
【００１９】
フルカラーの画像形成装置において、所定枚数以上、白黒画像の形成が継続した後にカラーＢＫモードからＢＫモードへの切り替えタイミングを早めに設定することで、寿命優先モードを実行してカラー用感光体の劣化を抑制することができる。しかし、寿命優先モードを行っても、画像形成装置本体の残寿命がカラー感光体を含むカートリッジの残寿命よりも短い場合には、生産性を犠牲にするだけで寿命優先モードの効果を得られない。
【００２０】
そこで、本発明は、上記のような、カラー感光体の寿命を優先させる寿命優先モードを有しており、画像形成装置本体の残寿命がカラー感光体を含むカートリッジの残寿命よりも短く、寿命優先モードによる効果が得られないような場合に、生産性が低下する事を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
そこで、本発明に関る画像形成装置は、「第１の感光体と、前記第１の感光体を含み画像形成装置本体から一体で着脱することで交換可能な着脱ユニットを備え、第１の色の画像形成を行う第１の画像形成部と、
第２の感光体を備え、第２の色の画像形成を行う第２の画像形成部と、
前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を動作させて前記第１の色および前記第２の色の画像形成を行う複数色画像形成モードと、前記第１の画像形成部による前記第１の色の画像形成を行わずに、前記第２の画像形成部によって前記第２の色の画像形成を行う単色画像形成モードとを実行するよう、前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記単色画像形成モードでは、前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を動作させた状態で、前記第１の画像形成部による前記第１の色の画像形成を行わずに前記第２の色の画像形成を行う第１の単色画像形成モードと、前記第１の画像形成部の動作を停止させ、且つ、前記第２の画像形成部を動作させて前記第２の色の画像形成を行う第２の単色画像形成モードとのうち、選択されたモードを実行し、
前記画像形成装置本体の残寿命と前記着脱ユニットの残寿命を判定する残寿命判定部を更に備え、
前記制御部は、前記単色画像形成モードで、且つ、前記第２の単色画像形成モードが選択されている場合で、且つ、前記残寿命判定部によって判定された前記着脱ユニットの残寿命が前記画像形成装置本体の残寿命よりも長い場合には、前記第２の単色画像形成モードから前記第１の単色画像形成モードに切り替えて画像形成を実行する」ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、カラー感光体の寿命を優先させる寿命優先モードを有しているフルカラーの画像形成装置において、画像形成装置本体の残寿命がカラー感光体を含む着脱ユニットの残寿命よりも短い場合に、生産性が低下する事を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置の断面図
【図２】制御ブロック図
【図３】画像形成部の断面図
【図４】感光体と転写部の離間の説明図
【図５】高圧印加タイミングチャート
【図６】感光体と転写部の離間のタイミングチャート
【図７】感光体と転写部の着のタイミングチャート
【図８】切り替えタイミングの説明図１
【図９】切り替えタイミングの説明図２
【図１０】モード選択画面の説明図
【図１１】感光体残枚数判断のフローチャート
【図１２】画像形成装置本体の残枚数判断のフローチャート
【図１３】感光体必要残枚数判断の説明図
【図１４】印刷ジョブ実行のフローチャート
【図１５】画像形成本体残寿命と感光体残寿命判断のフローチャート
【図１６】モードを切り替え時の画面説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。なお、構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この技術思想の適応範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
（実施例）
図１は、本発明の実施例における画像形成装置の断面図、図２は、本発明の実施例における画像形成装置の制御ブロック図である。図１、図２を用いて、基本的な構成を説明する。
【００２６】
図２の制御部３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３から構成される。操作部（以下ＵＩと記す）３３０、あるいはＰＣなど外部機器Ｉ／Ｆ３４０から、プリント動作開始の指示がＣＰＵ３０１に入力される。動作開始指示に従い、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３１０を介して接続された、複数のモータ等の負荷３１２を駆動制御する。また、ＣＰＵ３０１は、同じくＩ／Ｏ３１０を介して、複数の用紙検知センサなどのセンサ３１１の入力信号を検知することが可能である。
【００２７】
また、ＣＰＵ３０１は、各色の画像形成部３２０を制御することが可能な構成である。各色の画像形成部３２０は、少なくとも、図１のカートリッジ（着脱ユニット）１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄを含む。ＣＰＵ３０１は、そのほかに、中間転写ベルト（中間転写体）１３０、一次転写部１２３ａ〜１２３ｄ、二次転写部１４０などの高圧、駆動の制御、及び、レーザスキャナ（露光部）１２２ａ〜１２２ｄの制御が可能である。また、ＣＰＵ３０１は前記カートリッジ１２０ａ〜１２０ｄの現像装置（現像部。図３にて後述）および、カラーのカートリッジに含まれるカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃと一次転写部１２３ａ〜１２３ｃとの離間機構４０を制御する。ＲＯＭ３０２には、画像形成の手順及び後述の説明で使用されるフローチャートの手順が記憶されている。
【００２８】
次に図１および、図２を用いて、基本的な画像形成動作について説明する。ＵＩ３３０などから、プリント動作開始の指示が入ると、制御部３００は、給紙カセット１５０などから用紙（シート）の給紙動作を開始する。給紙ピックアップローラ１５１の駆動源となる定着前搬送モータを駆動させて、給紙ピックアップローラ１５１が回転駆動し、給紙カセット１５０内の用紙が１枚ずつ給紙搬送される。このとき、用紙の給紙動作が正常に行えたかを給紙ピックアップセンサ１５２を用いて監視する。
【００２９】
一方で、制御部３００は、カートリッジ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄを含む各色の画像形成部によって画像形成動作を開始する。１２０ａはイエロー（以下Ｙと記す場合がある）、１２０ｂはマゼンタ（以下Ｍと記す場合がある）、１２０ｃはシアン（以下Ｃと記す場合がある）、１２０ｄはブラック（以下Ｋと記す場合がある）の画像を形成するためのカートリッジである。ユーザがカートリッジを一体で装着、取り外し可能（着脱可能）な構成となっている。
【００３０】
図３は、Ｙのカートリッジ１２０ａを含むＹの画像形成部の構成を示す図である。Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部も同様の構成である。１２４ａは感光体、３２ａは帯電ローラ（帯電部）、３３ａは現像ローラ４３ａを有する現像装置（現像部）、３４ａは感光体クリーナー（清掃部）である（なお、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部の各部では、それぞれ１２４ｂ〜１２４ｄ、３２ｂ〜３２ｄ、３３ｂ〜３３ｄ、４３ｂ〜４３ｄ、３４ｂ〜３４ｄ、に対応するものとして以降説明する。）。
【００３１】
本実施例では、感光体１２４ａと帯電ローラ３２ａは同一駆動である。また、現像ローラ４３ａは感光体１２４ａとは別駆動となっており、感光体１２４ａとは個別に、現像ローラ４３ａのみを停止することも可能な構成となっている。
【００３２】
感光体１２４ａの表面が帯電ローラ３２ａによって帯電された後、レーザスキャナ（露光部）１２２ａから照射されるレーザにより、感光体上に潜像が形成される。そして、形成された潜像は、現像装置３３ａ内のトナー（現像剤）により現像ローラ４３ａを介して感光体１２４ａ上に現像され、感光体１２４ａ上にトナー像が形成される。その後、感光体１２４ａ上に形成されたトナー像は、図１の一次転写部１２３ａ〜１２３ｄにおいて一次転写電圧を印加されて、図１の中間転写ベルト（中間転写体）１３０へ転写される。中間転写ベルト１３０にトナー像を転写した後、感光体１２４ａに接触して感光体上の転写残トナーを除去する感光体クリーナー３４ａによって感光体１２４ａの表面が清掃される。中間転写ベルト１３０へ転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０の回転によって、二次転写部１４０へと至り、用紙（シート）に転写される。上記の一次転写部１２３及び二次転写部１４０を含む、感光体に形成されたトナー像を用紙に転写する機構を転写部と称呼する。
【００３３】
Ｙカートリッジ１２０ａは一体の交換可能部品である。本実施例では、Ｙカートリッジ１２０ａの寿命は、現像装置３３ａ内部のトナーがなくなるか、または感光体１２４ａの回転時間が所定値に到達するかのいずれか、である。トナーの残量はセンサを用いるか、印字画像から使用量を計算する方法もある。本実施例では、印字画像ごとの使用トナー量を画素数によって積算し、未使用カートリッジのトータルトナー量から積算値を減算することで、使用量測定を行う。
【００３４】
再び、図１に戻り、説明を行う。制御部３００は、搬送ローラ１５５により搬送された用紙の位置を、レジストセンサ１６０を監視することで検知する。そして、レジ前搬送センサ１６０に用紙先端が到達したタイミングを考慮し、用紙先端と、中間転写ベルト１３０上のトナー像の先端が、二次転写部１４０で一致するように、用紙の搬送を制御する。例えば、トナー像に対して用紙が早く到着している場合には、レジ前搬送ローラ１６１で用紙を所定時間停止させた後に、再度搬送を再開させる。
【００３５】
以上のようにして二次転写部１４０に到達した用紙とトナー像に対し、二次転写電圧を印加することにより、トナー像が用紙に転写される。
【００３６】
二次転写後の用紙は、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０で、用紙上のトナー像が用紙に加熱定着される。その後、さらに装置下流部へ搬送される。
【００３７】
定着後の用紙先端が、用紙搬送センサ１７１に到達すると、制御部３００は、あらかじめＵＩ３３０から選択されている指示に従って、用紙搬送路２３０あるいは用紙搬送路２３１のどちらに搬送するのかを判断する。判断に従い、搬送フラッパ１７２を切り替えることで、用紙の搬送先を切り替える。具体的には、両面プリント指示の場合には、用紙搬送路２３０へ搬送し、片面プリントあるいは両面プリントの裏面の場合には、用紙搬送路２３１へ搬送する。
【００３８】
以下、用紙搬送路２３１へ用紙搬送した場合を記述する。用紙搬送路２３１へ搬送された用紙は、搬送ローラ２３２により、さらに下流へ搬送される。ここでも、先の切り替えと同様に、あらかじめＵＩ３３０から選択されている指示に従い、用紙搬送フラッパ１９０を切り替えることにより、用紙が用紙搬送路１８０側へ搬送されるか、用紙搬送路１８１側へ搬送されるかを切り替え可能な構成となっている。ユーザの排紙指定先が排紙トレイ２００の場合には、用紙搬送路１８０へ搬送され、排紙指定先が排紙トレイ１９６の場合には、用紙搬送路１８１側へ搬送される。
【００３９】
なお、上記の基本的な画像形成動作は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。
【００４０】
次に、図４によって、感光体１２４ａ〜１２４ｄと中間転写ベルト（中間転写体）１３０との当接／離間の制御について説明する。
【００４１】
図４は図１の感光体１２４ａ〜１２４ｄおよび一次転写部１２３ａ〜１２３ｄの周辺を拡大したものである。規制ローラ５８と駆動ローラ５２との間に、中間転写ベルト１３０をかけ渡した直線部（破線）に沿って感光体１２４ａ〜１２４ｄを配置する。感光体１２４ｃと１２４ｄの間に規制ローラ９０を設けて中間転写ベルト１３０の内側面を支持させている。規制ローラ５８を昇降させて、感光体１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃに対して、中間転写ベルト１３０を介して一次転写部１２３ａ〜１２３ｃを当接／離間するように制御できる。
【００４２】
制御部３００は、カラーモード（複数色画像形成モード）では、破線で示すように感光体１２４ａ〜１２４ｄに中間転写ベルト１３０を当接させた状態で、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナー像を形成するように制御する。一方、白黒モード（単色画像形成モード）のうち、後述する寿命優先モード（第２の単色画像形成モード）では、中間転写ベルト１３０を感光体１２４ａ〜１２４ｃから離間させて且つ、カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃを含むカラーの画像形成部の動作を停止させて画像形成は行わずに、感光体１２４ｄを用いたブラックの画像形成を行う。
【００４３】
次に、カートリッジ（着脱ユニット）１２０ａ〜１２０ｄの寿命について説明を行う。
【００４４】
カートリッジ１２０ａ〜１２０ｄの寿命に影響を与える原因には、現像装置内のトナー残量、現像装置３３ａ〜３３ｄの内の現像ローラ４３の摩耗、感光体１２４ａ〜１２４ｄの表面の削れが挙げられる。
【００４５】
図３で説明したように、トナー像は、現像装置３３内のトナーにより現像ローラ４３を介して感光体１２４ａ上に現像される。現像ローラ４３は現像装置３３内のトナーを撹拌し、部材と摺擦している。また、現像自体に高圧が印加されている。回転時間に比例して現像ローラ４３の現像性能は劣化し、現像時にトナーが十分付着されない、あるいは、付着されすぎる、といった問題が発生する。また、帯電ローラ３２によって感光体１２４ａの表面を帯電することによって、感光体１２４ａの表面が劣化して削れやすくなる。
【００４６】
上記のような現象は、現像ローラ４３の回転及び高圧印加を停止、および帯電ローラへの高圧印加を停止することにより、回避することが可能である。図５を用いて、現像ローラ４３および帯電ローラ３２への高圧印加を停止するタイミングチャートを説明する。
【００４７】
制御部３００は、カラー画像の作像では、レーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄを順次点灯させ、各色に相当する画像を形成する（４００ａ〜４００ｄ）。図３で説明したように、高圧が印加された帯電ローラ３２ａ〜３２ｃによって帯電された感光体１２４ａ〜１２４ｄの表面に潜像を形成し、現像装置によって、潜像をトナーで現像する
カラー画像の次の画像が白黒画像であると判断すると、現像が終わった色順にカラーの帯電ローラ３２ａ〜３２ｃおよび現像ローラ４３ａ〜４３ｃへの高圧の印加を停止する。白黒画像の画像形成に使用する画像形成部に関しては、帯電ローラ３２ａ〜３２ｃおよび現像ローラ４３ｄへの高圧の印加を停止せず、次の白黒画像の形成での現像時に使用する。
【００４８】
帯電および現像への高圧印加の停止（４０２ａ〜４０２ｃ）は、各色、３００ｍｓｅｃ程度の時間がかかる。また、次の画像がカラーで、再び、カラーの画像形成部１２０ａ〜１２０ｃの帯電ローラ３２ａ〜３２ｃおよび現像ローラ４３ａ〜４３ｃを使用する必要があると判断すると、高圧の印加を再度開始する（４０３ａ〜４０３ｃ）。帯電および現像の高圧印加開始に関しても、停止と同様、３００ｍｓｅｃ程度で完了する。また、帯電ローラ３２ａ〜３２ｃへの高圧印加を停止することで、帯電時の感光体への放電による感光体表面の劣化を抑制することができる。
【００４９】
次に、感光体１２４ａ〜１２４ｄの寿命について説明を行う。感光体の寿命は感光体クリーナーとしてのクリーニングブレード（清掃部）３４ａ〜３４ｄ、および中間転写ベルト１３０との摺擦による感光体表面けずれに影響を受ける。特に、トナーが感光体上に現像されていない状態では、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力が大きくなり、感光体の表面が削れやすくなる。感光体の表面が削れることによって、トナーが感光体に転写されず、色抜けやかすれといった現象が発生する。
【００５０】
このような現象は、図４で説明したように、感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０を離間して、感光体１２４ａ〜１２４ｃの回転を停止することで回避可能である。図６を用いて感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０の離間および感光体１２４ａ〜１２４ｃの駆動停止のタイミングチャートを説明する。
【００５１】
制御部３００は、レーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄによって、各色の画像に対応する潜像を形成する（４０５ａ〜４０５ｄ）。図１で説明したように、帯電ローラ３２ａ〜３２ｄによって帯電された感光体１２４ａ〜１２４ｄを露光することで感光体１２４ａ〜１２４ｄ上に潜像を作像し、現像装置によって、感光体１２４ａ〜１２４ｄ上に形成された潜像を現像することでトナー像を形成する。
【００５２】
カラー画像の後に白黒画像が連続して形成され、所定枚数目の白黒画像を形成する前に、西予部は以下の制御を実行する。即ち、制御部３００は、カラーの画像形成部１２０ａ〜１２０ｃの帯電ローラ３２ａ〜３２ｃおよび現像ローラ４３ａ〜４３ｃの高圧印加及び現像ローラの回転駆動を停止する（４０６ａ〜４０６ｃ）。また、制御部３００は、現像装置に加えて、色順に感光体１２４ａ〜１２４ｄの駆動、一次転写部１２３ａ〜１２３ｃの高圧印加を停止する（４０７ａ〜４０７ｃ）。
【００５３】
白黒画像に使用する画像形成部１２０ｄの現像ローラ４３ｄおよび、感光体１２４ｄ、帯電ローラ３２ｄに関しては回転駆動や高圧印加などの画像形成のための動作を停止せず、次の白黒画像の画像形成で使用する。
【００５４】
感光体１２４ａ〜１２４ｃは、一次転写後、２ｓｅｃ程度回転し続ける。感光体がすぐに停止すると、感光体表面に電位が残り、後々の画像に影響が出る。そのため、感光体を空回転しながら、放電し、感光体の電位を下げた後に停止する（４０７ａ〜４０７ｃ）。
【００５５】
そして、カラーの画像形成部１２０ａ〜１２０ｃへの高圧印加及び駆動を順次停止した後、規制ローラ５８をソレノイドなどの、不図示の駆動機構によって駆動させ（４０８）、一次転写ローラを離間する。一次転写ローラを離間させることによって、感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０が離間する。本実施例では、ソレノイド駆動による離間が完了するまで、５００ｍｓｅｃ程度要する。以上のように、感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０との離間には、２．５ｓｅｃ以上の時間を要する。
【００５６】
図７では、カラーの画像形成部における感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０との当接動作について説明を行う。
【００５７】
白黒画像用のレーザスキャナ１２２ｄが、感光体１２４ｄ上に潜像を形成し、感光体１２４ｄ上にトナー像を形成し、感光体１２４ｄから中間転写ベルト１３０にトナー像の一次転写完了（４１０）すると、制御部３００は、次のカラー画像の為に、カラー画像形成部における感光体１２４ｄと中間転写ベルト１３０との当接動作を行う。
【００５８】
制御部３００は、規制ローラ５８を着側に移動させる。当接動作完了には、５００ｍｓｅｃ程度の時間がかかる。当接動作が完了すると、制御部３００は、カラーの画像形成部におけるカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃの駆動及び、帯電ローラ３２ａ〜３２ｃおよび現像ローラ４３ａ〜４３ｃの駆動および高圧印加を開始する。この時、感光体の表面電位の安定に２ｓｅｃの回転時間が必要である。感光体１２４ａ〜１２４ｃの空回転が完了し、感光体の表面電位が安定したところで、制御部３００はレーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄを駆動させ、順次画像を形成する。以上のように、感光体１２４ａ〜１２４ｃと中間転写ベルト１３０との当接動作には離間と同じく、２．５ｓｅｃ以上の時間を要する。
【００５９】
以上、図５〜図７の説明によって、帯電および現像の停止〜再開にはそれぞれ３００ｍｓｅｃの合計６００ｍｓｅｃ程度で完了するのに対して、感光体と中間転写ベルトとの離間／当接にはそれぞれ２．５ｓｅｃの合計５ｓｅｃ程度要することが明らかになった。より簡易的なのは図５の方式であるが、カートリッジ寿命の短縮要因として、感光体の削れが支配的な要因となりうる機種については、図６，７の方式を採用する必要がある、と言える。
【００６０】
一方で、現像の劣化が支配的要因であれば、図５の方式をとればよい。本実施例では、感光体寿命が支配的であるとして、図６，７の方式を採用する。しかし、現像や帯電の高圧印加／非印加で対策する図５の方式の採用であっても、本実施例の本質が損なわれるものではない。
【００６１】
次に、生産性優先モード（第１の単色画像形成モード）と寿命優先モード（第２の単色画像形成モード）について説明を行う。
【００６２】
図８に生産性優先モードと寿命優先モードとの違いを示す。入力画像６１０は先頭にカラー画像、以降白黒画像が７枚連続しているとする。寿命優先モード６１１では、白黒画像の３枚目と４枚目６１３の前に前述の図５〜７のような切り替え動作が入る。一方、生産性優先モード６１２では、白黒画像の６枚目と７枚目６１４の間に切り替え動作が入る。寿命優先モード６１１においては、白黒画像の連続枚数しきい値が白黒連続３枚と設定されており、生産性優先モード６１２においては、同様にしきい値が６枚と設定されている。
【００６３】
次に図９で生産性優先モードと寿命優先モードとの生産性の差について説明を行う。入力画像６１０’は先頭にカラー、以降白黒が４枚連続、カラー、白黒２枚連続となっている。寿命優先モード６１１’では、二か所（６１５と６１６）に、切り替え動作が入るのに対して、生産性優先モード６１２’では切り替え動作が入らない。しきい値である６以上に白黒画像が連続していない為である。
【００６４】
生産性優先モードと寿命優先モードの切り替えは図１０（６４０）のように、指示／表示手段としてのＵＩ３３０より設定する。ＯＮが押されると、寿命優先モードとなり、ＯＦＦが押されると生産性優先モードで実行される。デフォルトでは、寿命優先モードに設定されている。ＣＰＵ３０１は、カートリッジに付属する不図示のメモリからシリアルＩＤなどの変化を検知し、交換された場合に、ＵＩ３３０に前記の選択画面を表示する。
【００６５】
次に、感光体の残寿命と画像形成装置本体１００の残寿命について説明を行う。
【００６６】
本実施例の制御においては、感光体の残寿命と画像形成装置本体１００の残寿命を比較するため、それぞれの残ページ換算値を使用する。
【００６７】
まず、図１１を用いて感光体の残寿命について説明する。感光体の残寿命は前述したとおり、感光体表面の削れ要因があることから、走行距離に依存する。残寿命判定部としてのＣＰＵ３０１は、１ページごとの作像ごとに、ＲＯＭ３０２に格納されている図１１の処理を実行する。用紙サイズごとの走行距離（着脱ユニットの使用量に関する情報）（Ｌ３）を、予めＲＯＭ３０２に保存している初期カートリッジの初期距離（Ｌ２）から減算することで、残距離（Ｌ１）を求める（Ｓ６８６）。残枚数（残寿命）としてのＡ４枚数（Ｐ０）は、残距離（Ｌ１）をＡ４サイズでの走行距離（Ｌ４）で除算する（Ｓ６８７）ことで、求める（判定する）ことが可能である。また、この場合、用紙サイズごとの走行距離（Ｌ３）に替えてＡ４換算の累積枚数を用い、初期距離（Ｌ２）に替えてＡ４換算の枚数にしても良い。
【００６８】
次に、画像形成装置本体１００の残寿命について図１２を用いて説明を行う。残寿命判定部としてのＣＰＵ３０１は、１ページごとの作像ごとに、ＲＯＭ３０２に格納されている図１２の処理を実行する。１ページごとに、Ａ４サイズ換算値（Ｎ）を求める（Ｓ６７６）。残枚数（残寿命）としてのＡ４枚数（Ｐ１）は、残枚数（Ｐ１）からＡ４サイズ換算値（画像形成装置本体の使用量に関する情報、累積枚数）（Ｎ）を減算する（Ｓ６７７）ことで求める（判定する）ことが可能である。
【００６９】
本実施例では、寿命優先モードが選択されている場合に、感光体の残枚数（残寿命）（Ｐ０）と画像形成装置本体１００の残枚数（残寿命）（Ｐ１）を比較し、比較した結果に基づいて寿命優先モードから生産性モードに切り替える。
【００７０】
本実施例では、適切な切り替えタイミング判断を、感光体の寿命の５％とする。過去履歴に基づく残量判断の精度を鑑みると、あまりに早い切り替えは不定要素が大きい為である。また、ユーザモード設定を可能な限り適用する、という意図の為である。
【００７１】
カートリッジには、サンプル画像での印字可能枚数の公称値が一般的に存在する。カートリッジの印字可能枚数の公称枚数が１００００枚とすると、前述の５％は５００枚である。したがって、画像形成装置本体１００の残りの印字可能枚数が５００枚というところを基準として判断を開始するものとする。
【００７２】
次に、寿命優先モードから生産性優先モード切替えへの判断について説明する。残りの印字可能枚数が５００枚となってから実行される印刷ジョブがすべて白黒画像とカラー画像の混載であると仮定する。画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）が５００枚の時に、寿命優先モードから生産性優先モードに切り替えてよいのは、残りがすべてカラー画像の印刷ジョブであると仮定して、感光体の残枚数（Ｐ０）が５００枚を上回るときである。感光体の残寿命が５００枚以上であれば、生産性優先モードにしたとしても、もっとも厳しい５００枚すべてがフルカラーモードであった場合でも、感光体の寿命が画像形成装置本体の残寿命よりも先に尽きることは無い。
【００７３】
本実施例では、図５〜７の切り替えがＹＭＣ一体として行われる為、制限事項がある。たとえば、Ｙだけ生産性優先モードでＭＣは寿命優先モードということは本実施例ではできない。この制限から、図１３のような判断となる。
【００７４】
図１３の表６２０では、画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）が５００枚である。一方で、感光体の残枚数（Ｐ０）はＹ：８００枚、Ｍ：１２００枚、Ｃ：１０００枚であり、前述の必要な残枚数５００枚を超えて残っている。したがって、寿命優先モードではなく、生産性優先モードに切り替える動作を行ってよい（６２２）。
【００７５】
６２１では、画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）は５００枚であり、切り替え判断を行うタイミングである。しかし、ＭおよびＣの感光体の残枚数（Ｐ０）がＭ：３００枚、Ｃ：４００枚と、必要な感光体の残枚数５００枚を下回っている。その為、生産性優先モードに切り替える動作は行わない（６２３）。
【００７６】
次に、図１４のフローチャートを用いて説明を行う。制御部としてのＣＰＵ３０１は電源起動から制御を開始すると図２のＵＩ３３０からのユーザの入力や、外部機器Ｉ／Ｆ（３４０）に接続された不図示のＰＣなどからの、印刷ジョブのスタートをウェイトする（Ｓ７０１）。
【００７７】
ＣＰＵ３０１は、印刷ジョブのスタートを検知すると、ＲＡＭ３０３上の白黒枚数カウンタを初期化する（Ｓ７０２）。次に、白黒のカートリッジ１２０ｄに関わる高圧が印加開始済みか判断する（Ｓ７０３）。印加開始済みでなければ、白黒のカートリッジ１２０ｄに関わる高圧の印加、及び駆動を開始する（Ｓ７０６）。
【００７８】
次に、ＣＰＵ３０１は、画像が白黒画像かどうかを判断する（Ｓ７０４）。白黒画像でなく、カラー画像の場合、ＣＰＵ３０１はカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが中間転写ベルト１３０を介して一次転写部１２３ａ〜１２３ｃと着状態であるかどうかを判断する（Ｓ７０８）。当接状態か、離間状態かは、規制ローラ５８の位置を検出する不図示のセンサによって検知する。カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが当接状態ではない場合には、規制ローラ５８を動作させ、カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃを当接状態にして、カラー用のカートリッジ１２０ａ〜１２０ｃの感光体１２４ａ〜１２４ｃ、帯電ローラ３２ａ〜３２ｃ、現像ローラ４３ａ〜４３ｃの駆動及び、帯電ローラ３２ａ〜３２ｃと現像ローラ４３ａ〜４３ｃへの高圧印加を開始する（Ｓ７０９）。
【００７９】
続いて、ＣＰＵ３０１はレーザスキャナ１２２ａ〜１２２ｄを駆動させ、帯電された感光体１２４ａ〜１２４ｄに対して露光による潜像形成、および感光体に形成した潜像を現像装置３３によって現像する画像形成動作を行う（Ｓ７１０）。露光が完了すると、ＣＰＵ３０１は、外部機器Ｉ／Ｆ（３４０）の印刷ジョブが終了したかどうかを判断する（Ｓ７１１）。印刷ジョブが終了していれば、次の印刷ジョブのスタートをウェイトする（Ｓ７０１）。
【００８０】
次の画像データを受信している場合（Ｓ７１３）、ＣＰＵ３０１は次の画像が白黒画像かどうかを判別する（Ｓ７１４）。白黒画像でなく、カラー画像の場合、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３上の白黒枚数カウンタを初期化（Ｓ７２０）し、ＢＫの画像形成部への高圧が印加中かどうかを確認（Ｓ７０３）〜カラー感光体の当接（Ｓ７０９）へと制御を進め、次の画像の印字待ち状態となる。即ち、全てのカートリッジ１２０ａ〜１２０ｄを含む全ての画像形成部を動作させるフルカラーモード（複数色画像形成モード）を実行する。
【００８１】
ＣＰＵ３０１は、次の画像が白黒データ（Ｓ７１４）と判断すると、次に、カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃは当接状態かどうかを判断する（Ｓ７１５）。カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが当接状態でなければ、ＲＡＭ３０３上の白黒枚数カウンタを初期化する（Ｓ７０２）。ＢＫの画像形成部に対して高圧が印加中かどうかを確認（Ｓ７０３）し、ＢＫの画像形成装置に高圧が印加されていない場合には高圧の印加を開始する。続いて、画像形成動作（Ｓ７１０）へと制御を進める。
【００８２】
カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが当接状態であれば、ＣＰＵ３０１は、画像形成装置本体１００の残寿命と感光体の残寿命の判断（Ｓ７１６）を行う（残寿命判定部）。図１５に画像形成装置本体１００の残寿命と感光体の残寿命の判断（Ｓ７１６）の詳細なフローチャートを示す。
【００８３】
残寿命判定部としてのＣＰＵ３０１は、画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）を算出する（Ｓ６７５〜Ｓ６７８  図１２処理）。次に、ＣＰＵ３０１は、本体残枚数（Ｐ１）が所定値（たとえば５００枚）以下かどうか判断を行う（Ｓ７３１）。所定値以下でなければ、判断処理を抜ける（７４２）。画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）が所定値以下の場合、ＣＰＵ３０１はＹＭＣの感光体残枚数（Ｐ０）を算出する（６８５〜６８８  図１１処理）。
【００８４】
続いて、ＣＰＵ３０１は算出したＹＭＣの感光体の残枚数（Ｐ０）が画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）よりも大きいかどうかの判断を行う（Ｓ７３６）。ＹＭＣの感光体の残枚数（Ｐ０）のいずれかが画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）以下、すなわち、感光体の残寿命が画像形成装置本体の残寿命以下であれば、判断処理を抜ける。ＹＭＣの感光体残枚数（Ｐ０）がすべて画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）よりも大きい場合には、ＣＰＵ３０１はユーザ設定を判断する（Ｓ７３９）。
【００８５】
ユーザ設定が寿命優先モードであれば、ＣＰＵ３０１は判断処理を抜ける。寿命優先モードでなければ、寿命優先モードから生産性優先モードに切り替えるために、ＣＰＵ３０１はＲＡＭ３０３上のしきい値を変更（Ｓ７４０）する。ここでは、具体的には閾値を上げる処理を行う。ここで、しきい値は前述の図８での説明より、寿命優先モード６１１では３、生産性優先モードでは６である。図１６は、モードを切り替え時の画面説明図である。しきい値を変更した時、ＣＰＵ３０１は図１６（６３５）のように、モードが切り替わったことをＵＩ３３０に表示する（Ｓ７４１）。
【００８６】
図１４に戻り、説明を続ける。判断処理Ｓ７１６を終了すると、ＣＰＵ３０１はＲＡＭ３０３の白黒連続枚数カウンタに１カウント加算する。続いて、ＣＰＵ３０１は、白黒枚数カウンタが所定のしきい値（例えば３枚）を超えたかどうかを判断（Ｓ７１８）する。
【００８７】
白黒枚数カウンタのカウント値が所定値を超えた場合、今後も白黒画像が継続する可能性が高いという判断のもとに、カラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃの離間を行う（Ｓ７１９）とともに、白黒枚数カウンタを初期化する（Ｓ７２０）。
【００８８】
一方、白黒枚数カウンタが所定枚数に満たない場合、ＣＰＵ３０１は、ＢＫの画像形成部への高圧が印加中かどうかを確認（Ｓ７０３）〜画像形成動作（Ｓ７１０）へと制御を進める。また、ユーザ設定による寿命優先モードから生産性優先モードに切り替わった設定は、図１０で説明した通り、カートリッジの交換時に再設定を促すことで、再設定される。
【００８９】
以上の動作によって、白黒とカラー画像の混在印刷において、寿命優先効果が低い、とＣＰＵ３０１が判断した場合には、ユーザモードでの選択によって寿命優先モードに設定されている場合であっても、生産性優先モードに切り替えて画像形成を実行する。
【００９０】
カラー感光体の寿命を優先させる寿命優先モードを有しているフルカラーの画像形成装置において、画像形成装置本体１００の残寿命がカラー感光体を含む着脱ユニットの残寿命よりも短い場合に、生産性が低下する事を抑制することができる。
【００９１】
上記実施例では、１つの印刷ジョブにカラー画像と白黒画像とが混在している場合を説明した。しかし、本体の残枚数が５００枚を切っていない場合で、且つ、始めから終わりまで白黒画像のみが連続する印刷ジョブの場合で、且つ、寿命優先モードが選択されている場合には、最初の１枚目の画像形成前にカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃを離間させるようにしてもよい。そうすることによって、感光体の劣化をより抑制することができる。また、その場合に、最初の１枚目の前のスタンバイ状態（待機状態）の時に既にカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが離間状態である場合には、離間状態のまま１枚目の画像形成に入るようにしても良い。そうすることで、生産性が下がることを抑制することができる。
【００９２】
また、本実施例の寿命優先モードでは、白黒の画像形成を１枚行う度に白黒枚数カウンタに１を加算し、白黒画像形成枚数が閾値を超えた時点で、カラー感光体１２４ａ〜１２４ｃの離間動作を実行する。しかし、これに限られず、印刷ジョブの中の連続する白黒画像の形成が開始される前や、ジョブを実行する前に、白黒画像が連続する枚数が閾値を超えると判断できた場合には、連続する白黒画像の１枚目の画像形成前にカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃを離間させるようにしてもよい。そうすることによって、感光体の劣化をより抑制することができる。
【００９３】
また、前回のジョブの最後の画像形成が白黒画像で、スタンバイ時に既にカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが離間している場合に、生産性優先モードを実行すると、離間しているカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃを当接させる動作が必要となり、却って生産性が下がってしまう。そこで、このような場合で、且つ、次のジョブの白黒画像が前記所定のしきい値以上連続する場合には、ＹＭＣの感光体残枚数（Ｐ０）がすべて画像形成装置本体１００の残枚数（Ｐ１）よりも大きい場合であってもカラーの感光体１２４ａ〜１２４ｃが離間した状態のままで白黒画像形成を行うようにしても良い。そうすることによって、生産性が下がることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００  画像形成装置本体
１２０  画像形成部（カートリッジを含む）
１２２  レーザスキャナ（露光部）
１２３  一次転写部
１２４  感光体
１３０  中間転写ベルト
３２  帯電ローラ（帯電部）
３３  現像装置（現像部）
３４  感光体クリーナー（清掃部）
４３  現像ローラ
５８  規制ローラ
【図１】
2020190695.tif 000003
【図２】
2020190695.tif 000004
【図３】
2020190695.tif 000005
【図４】
2020190695.tif 000006
【図５】
2020190695.tif 000007
【図６】
2020190695.tif 000008
【図７】
2020190695.tif 000009
【図８】
2020190695.tif 000010
【図９】
2020190695.tif 000011
【図１０】
2020190695.tif 000012
【図１１】
2020190695.tif 000013
【図１２】
2020190695.tif 000014
【図１３】
2020190695.tif 000015
【図１４】
2020190695.tif 000016
【図１５】
2020190695.tif 000017
【図１６】
2020190695.tif 000018