(57)【要約】【課題】  同一色のトナーを貯留する複数の現像器を有する画像形成装置およびその画像形成方法において、画質の良好な画像を安定して、しかも効率よく形成する。【解決手段】  記録材の片面に画像を形成する片面印刷モード（ステップＳ２０４〜Ｓ２０９）では、使用可能な現像器のうち現像ユニットの回転方向において最も下流側に位置する現像器から順番に現像器を切り換えながら画像を形成する。一方、記録材の両面に画像を形成する両面印刷モード（ステップＳ２１１〜Ｓ２１６）では、先に使用されて以後の休止時間が最も長い現像器から使用開始するとともに、使用可能な全ての現像器について切り換え可能とする。【選択図】  図９
2006267553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの画像形成指令に応じて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成されるとともに、前記現像器を選択的に所定の現像位置に移動位置決めする位置決め手段と、
前記現像位置に位置決めされた現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する像形成手段と
を備え、
前記位置決め手段は、前記画像形成指令の内容に応じて、前記現像器を前記現像位置に移動位置決めする位置決め動作の態様を異ならせる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記画像形成指令により指定される、形成すべき画像の枚数に応じて前記位置決め動作の態様を異ならせる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
形成すべき画像の枚数が所定数を越え、しかも、使用可能な複数の現像器が前記位置決め手段上において隣り合うように装着されているときには、
前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、それらの現像器のうち前記位置決め手段の移動方向において最も下流側にある現像器を最初に前記現像位置に位置決めするとともに、画像形成枚数が前記所定数に達する度に、当該現像器を前記現像位置から退避させて当該現像器の上流側に隣接する使用可能な現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを行う請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
形成すべき画像の枚数が所定数を越え、しかも、使用可能な現像器が前記位置決め手段上において隣り合うように装着されていないときには、
前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、前記位置決め手段に装着された使用可能な現像器のうち先の画像形成動作における使用を終了してからの休止時間が最も長い現像器を前記現像位置に位置決めする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
形成すべき画像の枚数が所定数に満たないときには、
前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、前記位置決め手段に装着された使用可能な現像器のうち先の画像形成動作における使用を終了してからの休止時間が最も長い現像器を前記現像位置に位置決めする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成指令の内容が、前記像形成手段により複数枚の画像を形成すべきものであるときには、
前記位置決め手段は、前記画像形成指令の内容に基づき見積もられる、前記像形成手段において前記複数枚の画像のそれぞれを形成する間に設けられるインターバル時間の長さに応じた態様で、前記位置決め動作を行う請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録材の一方主面を所定の転写位置に搬送して、前記像形成手段により形成された画像を前記一方主面に転写させた後に、必要に応じて、前記記録材の他方主面を前記転写位置に搬送して前記像形成手段により形成された別の画像を前記他方主面に転写させる搬送手段をさらに備え、
前記位置決め手段は、前記複数枚の画像を前記記録材の片面に形成するのか、あるいは前記記録材の両面に形成するのかによって、前記位置決め動作の態様を異ならせる請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位置決め手段は、前記現像位置に位置する現像器を退避させるとともに当該現像器とは異なる現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを、前記インターバル時間中に必要に応じて実行し、しかも、
前記画像形成動作の内容が前記記録材の片面に画像を形成するものであるときには、その時点で前記現像位置にある現像器からその上流側隣接位置にある隣接現像器への切り換えのみを実行可能である請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成動作の内容が前記記録材の両面に画像を形成するものであるときには、前記位置決め手段は、前記隣接現像器以外の現像器への切り換えも実行可能である請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記位置決め手段は、前記画像形成指令により指定される前記記録材のサイズに応じて前記位置決め動作の態様を異ならせる請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記位置決め手段は、前記記録材のサイズが所定サイズに満たないものであるときには、前記現像位置に位置する現像器を退避させるとともに当該現像器とは異なる現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを必要に応じて行う一方、前記記録材のサイズが前記所定サイズを超えるものであるときには、前記切り換えを行わない請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記位置決め手段に装着された各現像器の使用履歴に関する情報に基づいて当該現像器を使用可能であるか否かを判定し、
前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、使用可能と判定された現像器のみを前記現像位置に位置決めする請求項１ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成された位置決め手段を有し、外部からの画像形成指令に応じて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記画像形成指令の内容に応じた態様で、前記位置決め手段に装着された現像器を選択的に所定の現像位置に移動位置決めする位置決め工程と、
前記現像位置に位置決めされた現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する像形成工程と
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を有する画像形成装置およびその画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など、トナーを使用して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においては、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着して使用することが提案されている。例えば、特許文献１に記載の画像記録装置（本願明細書における「画像形成装置」に相当）は、複数の現像器を装着可能な画像記録装置であって、互いに異なるトナー色の現像器を装着してカラープリンタとして使えるほか、同一トナー色の現像器を装着することで単色プリンタとして使用可能となっている。
【０００３】
この画像記録装置では、予め定められた所定位置に装着されている現像器が優先的に使用される。ただし、その現像器のトナー残量が所定値まで減少したときには他の現像器に切り替える。また、この画像記録装置の他の態様では、使用可能な現像器が複数ある場合には、そのうち装着時期が最も古いものが優先的に使用される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１６１０６号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来技術の画像形成装置では、装置への装着位置によって使用順序が自動的に定められる。このような使用の態様は、良好な画像品質で、かつ効率よく画像を形成するためには必ずしも適切なものでない。例えば、１つの現像器のトナー残量が所定値まで減少し現像器の切り換えを行うべきタイミングが来ても、次に使用すべき現像器の位置によっては、切り換えに長い時間を要し画像形成のスループットが低下してしまう場合がある。また、切り換え後の現像器の状態によっては、良好な画質を維持できない場合が生じうる。また、上記従来技術では、特定の現像器が優先的に使用されるため、一部の現像器は使用されずに長時間放置されることとなり、その結果、後にその現像器を使用して画像を形成したときに濃度ムラを生じてしまうことがある。
【０００６】
このように、この種の装置においては、各現像器をどのような態様で使用するべきかを十分に考慮する必要がある。しかしながら、このような画像形成装置において、画像形成動作に使用する現像器をどのような基準で選択し使用するのが好ましいかについてはこれまで十分検討されてこなかった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を有する画像形成装置およびその画像形成方法において、画質の良好な画像を安定して、しかも効率よく形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、外部からの画像形成指令に応じて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成されるとともに、前記現像器を選択的に所定の現像位置に移動位置決めする位置決め手段と、前記現像位置に位置決めされた現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する像形成手段とを備え、前記位置決め手段は、前記画像形成指令の内容に応じて、前記現像器を前記現像位置に移動位置決めする位置決め動作の態様を異ならせることを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる画像形成方法は、互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成された位置決め手段を有し、外部からの画像形成指令に応じて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記目的を達成するため、前記画像形成指令の内容に応じた態様で、前記位置決め手段に装着された現像器を選択的に所定の現像位置に移動位置決めする位置決め工程と、前記現像位置に位置決めされた現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する像形成工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、画像形成に使用する現像器を一律に決めるのではなく、与えられた画像形成指令の内容に応じた態様で現像器を現像位置に位置決めし、その現像器を使用して画像を形成する。そのため、良好な画質の維持および画像形成の効率の向上を図ることができる。
【００１１】
（１）例えば、前記画像形成指令により指定される、形成すべき画像の枚数に応じて前記位置決め動作の態様を異ならせることができる。画像形成指令に基づき形成される一連の画像においては、それらの間で画像品質のばらつきが少ないことが求められる。そこで、形成すべき画像の枚数が予めわかっていれば、その枚数に応じて現像器の使用の態様を変えることで、画質の安定した画像を形成することができる。
【００１２】
例えば、形成すべき画像の枚数が所定数を越えており、しかも、使用可能な複数の現像器が前記位置決め手段上において隣り合うように装着されているときには、前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、それらの現像器のうち前記位置決め手段の移動方向において最も下流側にある現像器を最初に前記現像位置に位置決めするとともに、画像形成枚数が前記所定数に達する度に、当該現像器を前記現像位置から退避させて当該現像器の上流側に隣接する使用可能な現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを行うようにすればよい。１つの現像器を継続して使用していると、次第に画像品質が低下してくる。これに対し、上記のように、使用可能な現像器を順次切り換えながら使用して画像を形成することで、多数枚の画像を安定した画像品質で形成することが可能である。また、最も下流側にある現像器から順番に使用することで、良好な品質で形成可能な画像の枚数を最大化することができる。また、隣接する現像器同士の間で切り換えを行うことで、切り換えに要する時間を短くすることができ、切り換えによる画像形成のスループットの低下を抑えることができる。
【００１３】
また、例えば、形成すべき画像の枚数が所定数を越えており、しかも、使用可能な現像器が前記位置決め手段上において隣り合うように装着されていないときには、前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、前記位置決め手段に装着された使用可能な現像器のうち先の画像形成動作における使用を終了してからの休止時間が最も長い現像器を前記現像位置に位置決めするようにすればよい。隣接する現像器の間での切り換えができない場合には、スループットの低下を抑えるため、同じ現像器を継続使用して画像を形成することが好ましい。この場合に使用する現像器は休止時間が最も長い現像器であるため、特定の現像器に偏って使用されることがない。そのため、一部の現像器が長時間放置されたことに起因する画質低下の発生を未然に防止することができ、長い期間にわたって装置を良好な画像を形成することのできる状態に維持することができる。
【００１４】
なお、形成すべき画像の枚数が所定数に満たないときにも、前記位置決め手段に装着された使用可能な現像器のうち先の画像形成動作における使用を終了してからの休止時間が最も長い現像器を前記現像位置に位置決めするようにするのがよい。形成する画像の枚数が少ない場合には、それらの画像を１つの現像器のみを使用して形成した場合でも画質が大きくばらつく可能性は低い。したがって、現像器の切り換えは必ずしも必要ない。しかしながら、このような場合に常に同じ現像器を使用するようにしたのでは、使用される現像器に偏りが生じうる。このような場合にも、休止時間の長い現像器を使用することで使用の偏りが防止される。
【００１５】
（２）また、例えば、前記画像形成指令の内容が、前記像形成手段により複数枚の画像を形成すべきものであるときには、前記位置決め手段は、前記画像形成指令の内容に基づき見積もられる、前記像形成手段において前記複数枚の画像のそれぞれを形成する間に設けられるインターバル時間の長さに応じた態様で、前記位置決め動作を行うことができる。インターバル時間の長い画像形成動作では、現像器の移動や切り換えに対する自由度が高い。これに対して、インターバル時間の短い画像形成動作では、その間に実行することのできる動作は限定される。したがって、インターバル時間の長さによって位置決め動作の態様を変えることにより、それぞれの画像形成動作の進行に応じた効率のよい現像器の使用が可能となる。
【００１６】
例えば、前記記録材の一方主面を所定の転写位置に搬送して、前記像形成手段により形成された画像を前記一方主面に転写させた後に、必要に応じて、前記記録材の他方主面を前記転写位置に搬送して前記像形成手段により形成された別の画像を前記他方主面に転写させる搬送手段をさらに備える装置においては、前記位置決め手段は、前記複数枚の画像を前記記録材の片面に形成するのか、あるいは前記記録材の両面に形成するのかによって、前記位置決め動作の態様を異ならせることができる。
【００１７】
この装置は、いわゆる両面印刷の可能な画像形成装置である。このような装置では、複数枚の画像をそれぞれ異なる記録材の一方面に形成する場合と、記録材の両面に形成する場合とで、画像形成のインターバルの長さが必然的に異なる。したがって、それぞれの場合で位置決め動作の態様を変えることにより、それぞれの画像形成動作の進行に応じた効率のよい現像器の使用が可能となる。
【００１８】
例えば、前記位置決め手段は、前記現像位置に位置する現像器を退避させるとともに当該現像器とは異なる現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを、前記インターバル時間中に必要に応じて実行し、しかも、前記画像形成動作の内容が前記記録材の片面に画像を形成するものであるときには、その時点で前記現像位置にある現像器からその上流側隣接位置にある隣接現像器への切り換えのみを実行可能とするようにしてもよい。複数の画像をそれぞれ異なる記録材の一方面に形成する（いわゆる片面印刷）場合には、各画像を分離するための僅かなインターバルのみで各画像を形成することができる。また、インターバルを小さくすることで画像形成のスループットを高めることができる。このような場合には、短時間で完了することのできる隣接現像器への切り換えのみを許可することで、より高いスループットを得ることができる。
【００１９】
また、前記画像形成動作の内容が前記記録材の両面に画像を形成するものであるときには、前記位置決め手段は、前記隣接現像器以外の現像器への切り換えも実行可能としてもよい。１枚の記録材の両面に画像を形成する場合、その一方面に画像を形成した後、記録材を反転させる必要があるため、各面に転写すべき画像を形成する間には、片面印刷の場合よりも必然的に長いインターバルを必要とする。したがって、この場合には、より時間のかかる切り換え動作を実行することができる場合がある。このような切り換えを許容することによって、各現像器をより効率よく使用することが可能である。
【００２０】
また、前記位置決め手段は、前記画像形成指令により指定される前記記録材のサイズに応じて前記位置決め動作の態様を異ならせるようにしてもよい。この種の画像形成装置では、種々のサイズの記録材が使用可能であることが求められるが、使用する記録材のサイズによって、複数枚の画像を形成する際のインターバルが異なることとなる。そこで、記録材のサイズに応じて位置決め動作を変えることにより、各現像器をより効率よく使用することが可能となる。
【００２１】
例えば、前記記録材のサイズが所定サイズに満たないものであるときには、前記現像位置に位置する現像器を退避させるとともに当該現像器とは異なる現像器を前記現像位置に位置決めする現像器の切り換えを必要に応じて行う一方、前記記録材のサイズが前記所定サイズを超えるものであるときには、前記切り換えを行わず同一の現像器を継続して使用することができる。
【００２２】
（３）位置決め手段には、常に装着可能な全ての現像器が装着されているとは限らず、また装着されている現像器がいずれも同様に使用可能であるとは限らない。例えば、一部の現像器が装着されていなかったりトナー切れ状態にある場合である。フルカラー画像形成装置ではフルカラー画像を構成する全てのトナー色が揃っていなければフルカラー画像を形成することができないが、各現像器が同一色のトナーを貯留している装置では、少なくとも１つ使用可能な現像器があればモノクロ画像を所期の品質で形成することが可能である。したがって、上記した各構成の画像形成装置のそれぞれにおいては、前記制御手段が前記位置決め手段に装着された各現像器の使用履歴に関する情報に基づいて当該現像器を使用可能であるか否かを判定し、前記位置決め手段は、前記画像形成動作が実行されるときに、使用可能と判定された現像器のみを前記現像位置に位置決めするようにするのが望ましい。
【００２３】
こうすることにより、少なくとも１つ使用可能な現像器が装着されていれば画質の良好な画像を形成することが可能となり、しかも、使用に適さない現像器が画像形成動作に使用されて画質の劣る画像が形成されてしまうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１はこの発明を適用可能な画像形成装置の構成の一例を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、後述するように、４個の現像器を装着して画像を形成する画像形成装置である。そして、互いに異なる色のトナーを貯留した現像器を装着された状態では、それらの現像器を使用したフルカラー画像およびそれらの現像器のうち１つを使用したモノクロ画像を形成することができる。さらに、同一色のトナーを貯留する現像器を装着した状態では、当該トナー色によるモノクロ画像専用の画像形成装置として機能する。以下では、いずれもブラックトナーを貯留した４個の現像器を装着されたモノクロ画像専用の画像形成装置に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。
【００２５】
この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、外部装置から与えられた画像信号に対応するモノクロ画像をシートＳに形成する。
【００２６】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２７】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２８】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてブラックトナーを内蔵する４個の現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋd、およびこれらを一体的に回転させるためのロータリー駆動部（図示省略）を備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が図１の方向Ｄ4に回転駆動されるとともにこれらの現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像カートリッジに設けられた現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が現像位置に位置決めされた現像カートリッジ内のトナーにより現像される。
【００２９】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。この転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部とを備えている。そして、転写ユニット７は、感光体２２上に形成されるブラックのトナー像を中間転写ベルト７１上に転写するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上に二次転写する。
【００３０】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３１】
また、こうしてモノクロ画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００３２】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００３３】
また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。
【００３４】
この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【００３５】
また、図２に示すように、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdには無線通信器４９Ｋa、４９Ｋb、４９Ｋc、４９Ｋdがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器１０９と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この装置では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。
【００３６】
図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１１７はＣＰＵ１１１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３７】
なお、各現像器は、ロータリー現像ユニット４の回転方向Ｄ4に沿って順番に使用され、必要に応じて、現在使用している現像器の１つ上流側に位置する現像器に順次切り換え使用するものとする。こうすることにより、画像形成動作における現像器の切り換えは、ロータリー現像ユニット４をその回転方向に９０度回転させるだけで行うことができる。ただし、どの現像器を最初に使用するかについては予め定めておくものとする。ここでは、現像器４Ｋａを最初に使用するものとしているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
図３はロータリー現像ユニットの停止位置を示す図である。このロータリー現像ユニット４は、図３に示すように、（ａ）ホームポジションおよび（ｂ）作像ポジションに位置決め停止することができる。なお、図３（ｂ）は、作像ポジションの一例を示すものであり、実際には、４個の現像器それぞれに対応して互いに９０度ずつ角度を異ならせた４つの作像ポジションが存在する。このうち、ホームポジションは、装置に画像信号が与えられていないときのロータリー現像ユニット４の待機位置である。このホームポジションでは、図３（ａ）に示すように、各現像器に設けられた現像ローラ４４ａ，４４ｂ，４４ｃおよび４４ｄはいずれも感光体２２から離間した状態にある。
【００３９】
また、ロータリー現像ユニット４が作像ポジションに停止した状態では、各現像器のうち１つの現像器（図３（ｂ）の例では現像器４Ｋａ）に設けられた現像ローラ４４ａが感光体２２と対向配置される。この状態では、感光体２２表面に形成された静電潜像を、現像器４Ｋａに貯留されたトナーにより顕像化することができる（画像形成動作）。すなわち、図３（ｂ）における現像器４Ｋａの位置が、本発明にいう「現像位置」に相当する。
【００４０】
一方、ロータリー現像ユニット４の回転方向において現像器４Ｋａよりも１つ下流側の位置（以下、「アクセス位置」という）にある現像器４Ｋｄでは、当該現像器４Ｋｄに設けられた無線通信器４９ｄが本体側無線通信器１０９と対向配置されることとなる。このため、当該現像器４Ｋｄに設けられたメモリに対するＣＰＵ１０１からの無線通信によるアクセスが可能となる。そして、この状態で、メモリに記憶された当該現像器の使用状況に関する情報が更新される（更新動作）。
【００４１】
このように、ロータリー現像ユニット４に装着された一の現像器が現像位置に位置決めされた状態で、他の一の現像器がアクセス位置に位置決めされるように、現像位置およびアクセス位置を配することによって、一方で画像形成動作を実行しながら、同時に他方でメモリの更新動作を実行することができ、処理時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
次に、この画像形成装置における現像器のランク分けについて詳しく説明する。この装置では、各現像器のトナー残量と、当該現像器に設けられた現像ローラ４４の通算回転時間とに基づいて現像器の寿命ランク判定を行い、各現像器の寿命ランクに応じて画像形成動作の態様を変更するようにしている。これは、現像器が使用されるにつれてその劣化が進み、当該現像器を使用して画像を形成したときの画像品質が次第に変化してゆくことに対応するためである。
【００４３】
図４は現像器のランク分けを示す図である。現像器寿命に起因する画質の劣化は、単にトナー残量が少なくなったときのみでなく、残存するトナーの特性の劣化によっても生じる。すなわち、トナー残量が僅かであれば良好な画質が得られないのはもちろん、たとえ十分な量のトナーが現像器内に残っていたとしても、そのトナーが劣化していれば良好な画質は得られない。現像ローラの通算回転時間はトナーの劣化の程度を指標する値であり、その値が所定値（例えば１０，０００秒）に達した場合には、たとえトナー残量が十分であったとしてもそのトナーは劣化したものである可能性が高く当該現像器は使用に適さないといえる。
【００４４】
この装置では、図４に示すように、トナー残量が初期量の５％以上あり、かつ現像ローラ回転時間が上記所定値の７０％未満にあるときには、当該現像器をランク１とする。ランク１の現像器を使用して画像形成を行った場合には、トナー残量が十分にあり、その劣化の程度も軽微であるので、濃度不足やかすれ等が発生せず必要十分な画像濃度を得られることが期待される。一方、トナー残量が初期量の１％未満または現像ローラ回転時間が上記所定値を超えている場合には、当該現像器をランク３とする。ランク３の現像器はもはや画像形成動作での使用に適さない。さらに、両ランクの中間、すなわちトナー残量が初期量の１％以上５％未満であり、かつ現像ローラ回転時間が上記所定値未満であるか、トナー残量が初期量の１％以上であって現像ローラ回転時間が上記所定値の７０％以上１００％未満であるときには、当該現像器をランク２とする。ランク２の現像器を使用して画像形成を行った場合には、画像形成は可能であるものの、濃度不足やかすれ等の画像欠陥が生じる可能性がある。つまり、ランク２は、画像の形成を行うことはできるが、画像品質については何らかの劣化を生じる可能性があるという状態である。なお、各現像器がどのランクに属しているかについては、図示を省略する表示ディスプレイに必要に応じて表示させユーザに報知することが望ましい。
【００４５】
このように、現像器の寿命ランクについて、所定の品質で画像を形成することのできるランク１、使用に適さないランク３およびそれらの中間に位置づけられるランク２の３つにランク分けすることで、装置の状態は次の３段階に分けられる：
（ｉ）ランク１の現像器が少なくとも１つ装着された状態。この状態では、ランク１の現像器を使用して、所期の画像品質で画像を形成することができる；
（ii）ランク１の現像器がなく、ランク２の現像器が少なくとも１つ装着された状態。この状態では、ランク２の現像器を使用して画像の形成は可能であるが、所期の画像品質を得られない可能性がある；
（iii）ランク３の現像器のみが装着された状態。この状態では、もはや所期の画像品質を期待することはできない。
【００４６】
また、ランク１または２の現像器であっても、使用されない状態が長時間継続されると、その後に行う画像形成の初期段階において画像に周期的な濃度ムラを生じるという現象（本明細書ではこの現象を「放置バンディング現象」と称する）が起きることがある。このような濃度ムラは、現像ローラ上にトナーが担持されたまま放置されたことに起因して生じるものであり、画像形成動作に使用するのに先立って当該現像器に設けられた現像ローラを所定量回転させることで解消可能である。そこで、この装置では、必要に応じて、各現像器に設けられた現像器を所定量回転させる動作（本明細書においては、この動作を「攪拌動作」と称する）を実行するようにしている。より具体的には、各現像器について、先の画像形成動作および準備動作のうち最後に実行された動作における使用が終了してから現在までの休止時間を計測しておき、その休止時間が所定値に達したときには、当該現像器について攪拌動作が必要であることを示すフラグがセットされる。休止時間については、例えば当該現像器に設けられた現像ローラ４４の回転駆動を停止してから現在までの経過時間として定義することができる。このフラグがセットされている現像器については、後述するタイミングで攪拌動作が実行され放置バンディング現象の発生が抑制される。攪拌動作が実行されるとフラグはリセットされる。
【００４７】
さらに、現像器が使用されるにつれてその劣化が進み画像濃度が変動するため、当該現像器を使用して画像形成動作を実行する際の装置各部の動作条件を変更しなければならない場合がある。そこで、この実施形態では、前記した現像器の寿命を表す情報、つまりトナー残量および現像ローラ回転時間のいずれかが所定の閾値に達したときには、当該現像器について、動作条件を再調整して画像濃度を所定濃度に制御するための動作（濃度制御動作）が必要であることを示すフラグがセットされる。このフラグがセットされている現像器については、後述するタイミングで濃度制御動作が実行される。これにより画像濃度の変動が抑制される。濃度制御動作が実行されるとフラグはリセットされる。
【００４８】
濃度制御動作の実行のきっかけとなる、上記したトナー残量や現像ローラ回転時間の閾値は１つだけというわけではない。すなわち、トナー残量および現像ローラ回転時間がある閾値に達して濃度制御動作が行われると、新たに次の閾値が設定される。そして、トナー残量または現像ローラ回転時間がその新たな閾値に達したときには再び濃度制御動作が実行されることになる。このように、１つの現像器が装置に装着され寿命が来て再び取り外されるまでの間に、複数回の濃度制御動作が繰り返し行われるようにすることで、現像器の経時的な特性変化に対応して、画質を安定に維持することが可能となる。
【００４９】
また、トナー残量や現像ローラ回転時間等、現像器の状態を表す情報については、当該現像器に設けられた記憶手段（例えば、現像器４Ｋａに設けられた不揮発性メモリ９１）に記憶させておき、必要に応じて、ＣＰＵ１０１がそれらの情報を読み出し／書き込みするように構成することができる。こうすることで、それぞれの現像器に関する情報は現像器自身に付帯することとなり、当該現像器がいったん取り外されて再び装着された場合や、他の装置で使用されていた現像器が装着された場合であっても、各現像器の状態を適切に管理することができる。
【００５０】
なお、本明細書においては、現像器を画像形成に使用可能な状態とするために、画像形成動作への使用に先立って当該現像器に対し施す処理動作を総称して「準備動作」ということとする。ここに説明した攪拌動作および濃度制御動作は、いずれも「準備動作」に含まれる。
【００５１】
次に、この画像形成装置における画像形成動作の３つの実施形態について説明する。これらの３つの実施形態における画像形成動作の基本的な構成は上記した通りのものであるが、使用する現像器および現像器の切り換えの態様が実施形態ごとに異なっている。以下、それぞれの実施形態を順番に説明する。
【００５２】
（第１実施形態）
本発明にかかる画像形成装置における画像形成動作の第１実施形態では、外部装置から与えられた画像形成指令の内容から形成すべき画像の枚数を読み取り、その枚数に応じて現像器の切り換え動作シーケンスを変更するようにしている。
【００５３】
図５は第１実施形態の画像形成動作を示すフローチャートである。この装置においては、外部装置から画像形成指令が与えられると画像形成動作がスタートする（ステップＳ１０１）。この画像形成動作では、まず、使用可能な現像器が現像ユニット４に装着されているかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、「使用可能」な現像器とは、寿命ランク１かつ画像形成動作の実行前に準備動作を必要としない現像器のことである。このような現像器が装着された状態では、画像形成指令に対応する画像を、所期の品質でかつ遅滞なく形成することができる。
【００５４】
使用可能な現像器が少なくとも１つある場合には、その現像器が現像ユニット４上のどの位置にあるかを確認する（ステップＳ１０３）。次に、画像形成指令により指定された形成すべき画像の枚数が所定枚数（例えば８枚）より多いか少ないかを判定し（ステップＳ１０４）、その判定結果によって以後の動作が異なってくる。
【００５５】
まず、形成すべき画像の枚数が所定枚数を越えるものであった場合について説明する。多数枚の画像を形成するのに同一の現像器を使用し続けた場合、現像器内のトナーの残量低下や現像器内部での偏りに起因して、次第に画像品質が低下してくる。また、他の現像器が使用されずに放置される時間が長くなり、それらの現像器において放置バンディング現象を生じる可能性が高まってしまう。このことから、形成する画像の枚数が多い場合には、できるだけ複数の現像器を切り換えながら使用することが望ましい。そこで、この実施形態では、形成すべき画像の枚数が所定枚数を超えている場合には、それらの画像の形成の途中で現像器の切り換えを行うようにしている。
【００５６】
具体的には、使用可能な現像器が２つ以上隣接配置されていれば、それらのうち現像ユニット４の回転方向Ｄ4において最も下流側に位置する現像器を前記した現像位置に移動位置決めする（ステップＳ１０５）。続いて、この現像器を使用して１ページ分の画像を形成する（ステップＳ１０６）。なお、使用可能な現像器が１つしかない場合にはその現像器を、また複数存在してもそれらが隣接していない場合には、それらのうち休止時間が最も長いものを使用して画像形成を行うものとする。放置バンディング現象を防止するためである。
【００５７】
形成すべき全ての画像の形成が終了していれば（ステップＳ１０７）、各現像器のメモリの情報更新を行った後、現像ユニット４をホームポジションに戻して画像形成動作を終了する（ステップＳ１１７）。ここでは、所定枚数を越える画像のうち１枚を形成しただけであるから、引き続きそれらの画像を形成するのであるが、それに先立って、現在使用している現像器により連続して形成した画像の枚数が前記した所定枚数に達したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。所定枚数に達していなければステップＳ１０６に戻り、次の画像を形成する。所定枚数に達していたときには、切り換えて使用することのできる次の現像器があるか否かを判定し（ステップＳ１０９）、次の現像器があればロータリー現像ユニット４を９０度回転させて現像器の切り換えを行い、次の現像器を現像位置に位置決めする一方（ステップＳ１１０）、次の現像器がなければ現像器の切り換えを行わず、形成すべき残りの画像は全て使用中の現像器により形成する（ステップＳ１１６）。
【００５８】
ステップＳ１０９における判定基準は以下の通りである。現像ユニット４の回転方向において現在使用中の現像器の上流側隣接位置にある現像器が使用可能なものであるときには、その現像器を次の現像器として使用することができる。この場合の判定結果は「ＹＥＳ」である。これ以外の場合は全て「ＮＯ」とする。例えば現在使用中の現像器が現像器４Ｋａであり、その上流側隣接位置にある現像器４Ｋｂが使用可能なものであれば、ステップＳ１０９における判定結果は「ＹＥＳ」である。一方、現在使用中の現像器４Ｋａの上流側隣接位置にある現像器４Ｋｂが使用可能なものでなければ、たとえ他の位置に使用可能な現像器があったとしても、ステップＳ１０９における判定結果は「ＮＯ」となる。
【００５９】
現在使用中の現像器の上流側隣接位置に使用可能な現像器があれば、現像ユニット４の９０度の回転のみで新たに使用可能な現像器を現像位置に移動させることができる。そのため、画像形成のスループットを低下させることなく、現像器の切り換えを行うことができる。また、次に使用される現像器が寿命ランク１かつ準備動作を行わずに使用することができるものであるので、形成される画像の品質を良好に維持することができる。
【００６０】
一連の画像形成動作の中で現像器の切り換えを行うことで、次のような作用効果が得られる。１つの現像器を使用し続けると、現像器内において現像ローラの周辺では古いトナーの比率が増大し、画像品質が次第に低下する。また、この間、他の現像器においては、現像ローラ４４の表面にトナーが担持されたまま放置されているので、放置バンディング現象が生じやすくなる。これに対し、現像器を切り換えるために現像ユニット４を回転させると、現像器内のトナーが攪拌されて均一化され、画像品質を維持することができる。また、使用する現像器を偏らせないことで、各現像器において放置バンディング現象が発生するのを抑制することが可能となる。
【００６１】
一方、現在使用中の現像器の上流側隣接位置にある現像器が使用可能なものでない場合には、その現像器を使用して画像形成を行うと、切り換えの前後で画像品質が大きく変動してしまう可能性がある。また、使用可能な現像器が現在使用中の現像器の上流側隣接位置以外の位置にあったとしても、その現像器に切り換えるには現像ユニット４を１８０度またはそれ以上回転させる必要があるため、切り換えに時間がかかりスループット低下の原因となる。したがって、これらの場合には、現像器の切り換えを行わず、現在使用している現像器を引き続いて使用する。
【００６２】
次に、ステップＳ１０４において、画像形成指令により指定される形成すべき画像の枚数が所定枚数以下であった場合について説明する。画像形成枚数が少ない場合には、同じ現像器を使用し続けることによる画質の低下はほとんどなく、またそれらの画像の形成を比較的短時間で完了させることができるので、使用されていない他の現像器への影響も少ない。そこで、この場合には現像器の切り換えを行わず、最初に選択した１つの現像器のみを使用する。ただし、使用する現像器が偏るのを防止するため、使用可能な現像器が複数ある場合には、その配置に関わらず使用可能な現像器のうち先に使用されて以後の休止時間が最も長い現像器を選択することとする。
【００６３】
こうして選択した現像器を現像位置に移動させて（ステップＳ１１５）、その現像器を使用して必要数の画像を形成し（ステップＳ１１６）、その終了後、現像ユニット４をホームポジションに移動させて画像形成動作を終了する。
【００６４】
なお、ステップＳ１０２において使用可能な現像器がなかった場合の動作は次のようになる。現像ユニット４に装着された現像器の中に直ちに使用可能なものがなかった場合には、代替の現像器を探す。すなわち、寿命ランク１であるが画像形成動作に先立って準備動作を要するものがあるか否かを判定し（Ｓ１１１）、あればその現像器に対し必要な準備動作を施した上で（ステップＳ１１４）、その現像器を現像位置に位置させて必要数の画像を形成する（ステップＳ１１５、Ｓ１１６）。
【００６５】
寿命ランク１のものがなかった場合には、寿命ランク２のものを探す。この実施形態では、寿命ランク２の現像器を使用した画像形成動作を許容するか禁止するかをユーザが予め設定しておくことができる。ランク２の現像器を使用した場合、形成される画像の品質が低下する可能性がある。この状態での画像形成を禁止すれば画質の低下を防止することができるが、現像器内のトナーを有効に使い切ることができなくなる。一方、若干の画質低下を許容して画像形成を行えるようにすれば、トナーを有効に使い切ることができる。いずれを重視するかはユーザによって異なるが、ランク２の現像器を使用するか否かをユーザが選べるようにしておけば、ユーザの好みに応じて装置を使い分けることができる。
【００６６】
ユーザがランク２の現像器の使用を許可する設定を行っている場合には（ステップＳ１１２）、ランク２の現像器があればそれを使用して画像形成動作を行う（ステップＳ１１３〜Ｓ１１６）。この場合、ある程度の画質低下はユーザが了承していると考えられるから、画像形成動作に先立って準備動作を行う必要は必ずしもない。一方、ユーザがランク２の現像器の使用を禁止する設定をしている場合およびランク２の現像器もない場合には、そのまま動作を終了する。つまり、この場合には画像は形成されない。このような場合には、当該装置に対し画像形成指令を与えた外部装置およびユーザに対し、画像を形成できない旨のエラーメッセージを何らかの方法で報知することが望ましい。
【００６７】
図６は隣接する２個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。ここでは、現像器４Ｋａ、４Ｋｄが使用可能であるとする。全ての現像器が使用可能であれば、現像器４Ｋａが最初に使用されるはずであるが、この例では、使用可能な２個の現像器のうち下流側にある現像器４Ｋｄが最初に使用されることとなる。こうして現像器４Ｋｄにより所定枚数の画像が形成された後、現像ユニット４は９０度回転される。これにより、上流側の現像器４Ｋａが新たに現像位置に移動してくる一方、現像器４Ｋｄはアクセス位置へ移動する。この状態で、現像器４Ｋａを使用して画像を形成しながら、現像器４Ｋｄに設けられたメモリ９４の情報内容が更新される。すなわち、メモリ９４に記憶されていたトナー残量から画像形成動作により消費されたトナーの量を差し引いた新たなトナー残量、および、メモリ９４に記憶されていた現像ローラ回転時間の積算値に当該画像形成動作における現像ローラ回転時間を加算した新たな積算値がそれぞれメモリ９４に書き込まれる。現像器４Ｋａにより残り全ての画像が形成されると、現像ユニット４がさらに９０度回転される。そして、現像器４Ｋａに設けられたメモリ９１の情報内容が更新された後、現像ユニット４はホームポジションに戻る。
【００６８】
図７は対称位置にある２個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。ここでは、現像器４Ｋｂおよび４Ｋｄが使用可能な状態であるとする。この場合、いずれの現像器から見ても、その上流側隣接位置に使用可能な現像器がない。したがって、この場合には現像器の切り換えを行わず、最初に選択した１つの現像器を使用して必要数の画像を形成する。最初に使用する現像器としては、先の画像形成動作で使用されていなかった方の現像器が選択されるが、図７の例では現像器４Ｋｂが使用される。
【００６９】
その後、新たな画像形成指令が与えられたときには、先に使用されなかった現像器４Ｋｂが使用されることとなる。このように、先の画像形成動作で使用されなかった現像器を使用することで、結果的に２つの現像器が交互に使用されることとなる。これにより、一方の現像器が長時間放置されることに起因する濃度ムラ（放置バンディング現象）の発生を回避することができ、装置が準備動作を必要とする事態に陥ることが未然に防止される。そのため、装置をより長期間にわたって良好な画質で画像を形成することのできる状態に維持することができる。その結果、この実施形態では、画像形成指令に対応して遅滞なく画像を形成することができ、しかも良好な画像品質を得ることができる。
【００７０】
また、形成すべき画像の枚数が所定未満であった場合には、使用可能な現像器の数や配置に関わらず、使用可能な現像器のうち休止時間の最も長いものを使用し途中での切り換えを行わないので、この場合にも現像ユニット４は図７のような動きをすることとなる。
【００７１】
また、使用可能な現像器が３個であった場合には、現像ユニット４に装着可能な個数が４個であるから、当然にそれら３個の現像器は隣り合った配置となる。したがって、この場合、形成すべき画像が所定枚数を超えるものであれば、３個の現像器が下流側のものから順番に切り換えながら使用される。また、形成すべき画像が所定枚数以下であれば、３個の現像器のうち最も休止時間の長いものが使用される。
【００７２】
このように、この実施形態では、形成すべき画像の枚数が所定枚数を超える場合には、現像器を切り換えながら使用する一方、所定枚数以下である場合には切り換えを行わず最も休止時間の長い現像器を１つ選択して使用する。そのため、現像器の使用が偏ることがなく、各現像器を有効に使いながら、画像品質が良好かつ安定した画像を形成することができる。また、現像器の切り換えは、現在使用中の現像器とその上流側隣接位置にある現像器との間で行うので、短時間で切り換えることができ、画像形成のスループットの低下を防止することができる。
【００７３】
（第２実施形態）
本発明にかかる画像形成装置における画像形成動作の第２実施形態では、外部装置から与えられた画像形成指令が、シートＳの両面に画像を形成するものであるか、あるいはシートＳの片面のみに画像を形成するものであるのかによって、現像ユニット４の動きが相違するように構成されている。複数枚の画像をそれぞれ異なるシート上に形成する場合には、各シートを次々に二次転写領域ＴＲ2に送り込むことができるので、それらの画像は、各画像を互いに分離するための僅かな時間的インターバルのみを空けて連続的に形成することができる。また、こうすることで画像形成のスループットを高めることができる。しかしながら、シートの両面に画像を形成する場合、二次転写領域ＴＲ2においてシートの一方面に画像を転写した後、シートを裏返して再び二次転写領域ＴＲ2まで搬送する必要がある。このため、１枚のシートの両面に転写すべき２枚の画像の間には、シートの片面のみに画像を形成する場合よりも長いインターバルを設ける必要がある。
【００７４】
図８はシート搬送の様子を模式的に示す図である。１枚のシートＳ１の両面に画像を形成する場合、図８（ａ）に示すように、まずシートＳ１の一方面Ｓ１ａが搬送経路ＦＦに沿って二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。次に、二次転写領域ＴＲ2を通過したシートＳ１は反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される（図８（ｂ））。その後、シートＳ１の他方面Ｓ１ｂが二次転写領域ＴＲ2に送り込まれて中間転写ベルト７１から画像を転写される（図８（ｃ））。
【００７５】
このように、シートＳ１の一方面Ｓ１ａが二次転写領域ＴＲ2を通過してからもう一方の面Ｓ１ｂが二次転写領域ＴＲ2に到達するまでの間に、一定の空き時間が発生する。この空き時間は、シートＳ１の搬送速度および反転搬送経路ＦＲの長さによって決まるシートＳ１を反転させるのに必要な時間であり、この時間を短縮することは装置の構成上容易でない。一方、シートＳ１に続けてシートＳ２に画像を転写する場合を考えてみると、図８（ｄ）に示すよりも、先のシートＳ１が二次転写領域ＴＲ2を通過してから、上記空き時間よりも短い時間間隔で次のシートＳ２を二次転写領域ＴＲ2に送り込むことができる。
【００７６】
つまり、このような構成の画像形成装置では、２枚のシートを順次二次転写領域ＴＲ2に送り込む場合よりも、１枚のシートの両面を順次二次転写領域ＴＲ2に送り込む場合の方が空き時間が多くなってしまう。そこで、この実施形態では、この空き時間を活用して現像器の切り換えを行うことによって、画像形成のスループットを低下させることなく、装置を効率よく使用するようにしている。すなわち、この実施形態では、シートの片面のみに画像を形成する片面印刷モードと、シートの両面にそれぞれ画像を形成する両面印刷モードとを動作モードとして実行可能となっており、動作モードに応じて現像ユニット４の切り換えシーケンスが異なっている。
【００７７】
図９は第２実施形態の画像形成動作を示すフローチャートである。この実施形態では、外部装置から与えられた画像形成指令に基づき実行すべき動作モードが片面印刷モードであるか、両面印刷モードであるかを判定しており（ステップＳ２０３）、その結果によって以後の処理が異なる。まず、片面印刷モードの場合の動作（ステップＳ２０１〜Ｓ２１０）は、動作モードの判定（ステップＳ２０３）を除けば、前記した第１実施形態における動作（図５のステップＳ１０１〜Ｓ１１０）と基本的に同じである。なお、図９では使用可能な現像器がなかった場合の動作（図５のステップＳ１０２およびステップＳ１１１〜Ｓ１１６）が省かれているが、第１実施形態と同様の処理を行うようにしてもよい。
【００７８】
動作モードが両面印刷モードであるときには、使用可能な現像器の中から、先に使用されて以後の休止時間が最も長い現像器を選択して現像位置に移動させる（ステップＳ２１１）。そして、第１実施形態の場合と同様に、この現像器を使用して１ページ分の画像を形成し（ステップＳ２１２）、形成すべき全ての画像の形成を終了していれば動作を終了する（ステップＳ２１３）。また、現在使用中の現像器により連続して形成した画像の枚数が所定枚数に達するまで（ステップＳ２１４）、同じ現像器を使用して画像を形成する。
【００７９】
当該現像器による画像形成枚数が所定枚数に達したときの動作が、上記した第１実施形態および片面印刷モードの場合と異なっている。すなわち、両面印刷モードでは、現在使用中の現像器の上流側隣接位置に限らず、現像ユニット４上のいずれかの位置に使用可能な現像器があれば、その現像器への切り換えを行うようにしている（ステップＳ２１５、Ｓ２１６）。前述したように、両面印刷モードでは１枚のシートの両面に転写すべき２枚の画像を形成する間に比較的大きなインターバルが設けられる。そのため、このインターバルの間に９０度を超える現像ユニット４の回転移動を行うことができるので、上流側隣接位置以外の位置にある現像器への切り換えを行っても画像形成のスループットが低下することはない。また、こうすることによって、各現像器をより効率よく使用することが可能となる。なお、この場合の現像器切り換えのタイミングは、１枚のシートの最初の面に転写すべき画像を形成したときに画像形成枚数が「所定枚数」に達するようにすることが望ましく、そのためには、例えば現像器を切り換える度に「所定枚数」を奇数と偶数との間で交互に入れ替えることができる。
【００８０】
図１０は片面印刷モードにおける各部の動作を示すタイミングチャートである。また、図１１は両面印刷モードにおける各部の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、現像器４Ｋａが最初に使用されるものとしている。また、ここでは、現像器を使用して画像形成動作を実行中であることを、現像器への現像バイアスの印加によって表している。片面印刷モードでは、図１０に示すように、互いに異なるシートそれぞれの一方面Ｓ１ａ，Ｓ２ａ，…，が一定のインターバルで二次転写領域ＴＲ2を通過してゆく。このインターバルは、シートが互いに重ならない程度であればよいので比較的短い。したがって、現像器が使用されていない期間も短く、現像器の切り換えを短時間で完了させる必要がある。
【００８１】
これに対して、両面印刷モードでは、図１１に示すように、各シートの一方面Ｓ１ａ、Ｓ２ａがそれぞれ二次転写領域ＴＲ2を通過してからその他方面Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂが二次転写領域ＴＲ2に到達するまでに比較的長いインターバルがある。このインターバルの間に現像ユニット４を回転させることにより、隣接位置以外の位置にある現像器への切り換えを行うことができる。
【００８２】
このように、この実施形態では、複数の画像を形成する間のインターバルが比較的短い片面印刷モードを実行するときには、現在使用中の現像器からその上流側隣接位置にある現像器への切り換えのみを許可する一方、両面印刷モードを実行するときには、１枚のシートの各面に転写すべき２枚の画像を形成する間の比較的長いインターバルを活用して、隣接位置以外の位置にある現像器への切り換えも許容するようにしている。こうすることにより、装置の動作の態様に応じて、スループットを低下させることなく各現像器を効率よく使用することができる。
【００８３】
なお、この実施形態の両面印刷モードにおいて現像器の切り換えを行う場合であって、現在使用中の現像器の上流側隣接位置に使用可能な現像器がある場合には、当然にその現像器への切り換えを行ってもよい。また、上流側隣接位置に使用可能な現像器がある場合には、一のシートの後の面に転写すべき画像を形成してから次のシートの最初の面に転写すべき画像を形成するまでの短い方のインターバルの間にその現像器への切り換えを行うことを許容してもよい。
【００８４】
（第３実施形態）
本発明にかかる画像形成装置における画像形成動作の第３実施形態では、外部装置から与えられた画像形成指令により指定されるシートのサイズによって現像ユニット４の動きが変化する。この種の画像形成装置では、様々なサイズのシートに対応することが求められる。サイズの異なるシートに対応して画像を形成する場合、スループットの点からはシートサイズごとにそれぞれ異なる画像形成動作シーケンスを適用することが理想的である。しかしながら、このようにするには各部の制御が複雑となってしまう。特に、シート搬送方向に沿ったシートの長さが１種類でない場合、動作シーケンスの繰り返し周期をシートサイズに合わせようとすると、例えば中間転写ベルト７１の回転速度をシートサイズごとに変えられるようにする必要があるなど、装置の構造上このような制御の実現が困難な場合もある。したがって、標準的なシートサイズに合わせた動作シーケンスを１種類または数種類用意しておき、それ以外のサイズのシートに対しては最も近いサイズに対応した動作シーケンスを適用するのがより現実的である。
【００８５】
この実施形態では、日本工業規格Ａ４版を標準サイズとして動作シーケンスを構成し、同一の動作シーケンスを用いて、これより少し短いＢ５版およびこれより少し長いリーガルサイズのシートにも対応できるようにしている。なお、サイズの異なるシートのカセット８への装填は、必要に応じユーザに行わせるようにしてもよいし、別途手挿しトレイを設けたり、それぞれに異なるサイズのシートを予め装填しておけるように、カセットを複数段にしてもよい。
【００８６】
図１２は第３実施形態の画像形成動作を示すフローチャートである。この実施形態では、画像形成指令が外部から与えられると（ステップＳ３０１）、現像ユニット４煮装着された各現像器の配置を確認し（ステップＳ３０２）、続いて画像形成指令により指定された用紙サイズを確認する（ステップＳ３０３）。ここで、用紙サイズが標準サイズであるＡ４サイズである場合における以後の動作（ステップＳ３０６〜Ｓ３１１）は、前記した第１実施形態における動作と同じである。
【００８７】
図１３は用紙が標準サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャートである。装置各部の動作は、標準サイズのシートに合わせて構成されているので、その繰り返し周期Ｔcycは、当該サイズのシートが互いに若干の間隔を空けて順次二次転写領域ＴＲ2を通過するのに必要十分な長さとなっている。この間隔に対応して、現像器が使用されていないインターバル時間ｔ1が存在し、この時間を利用して現像器の切り換えを行うことができる。この場合の切り換えは短時間で完了する必要があるので、切り換えの対象は上流側隣接位置の現像器に限られる。例えば、最初に現像器４Ｋａを使用し、かつその上流側隣接位置にある現像器４Ｋｂが使用可能である場合には、現像器４Ｋａによる画像形成枚数が所定枚数に達した時点で現像ユニット４が９０度回転駆動されて、現像器４Ｋｂへの切り換えが行われる。
【００８８】
図１２に戻って画像形成動作の説明を続ける。用紙サイズが標準サイズよりも短いＢ５サイズであった場合には、現像器の切り換え対象を上流側隣接位置の現像器とする制限を外し、これ以外の現像器への切り換えも許可するようにする（ステップＳ３０４）。また、最初に使用する現像器は、使用可能な現像器のうちで先の使用を終了してからの休止時間が最も長い現像器である。以後の動作は基本的に標準サイズの場合と同じであるが、上記した通り、切り換え対象の制限をなくしているので、第２実施形態における両面印刷モードの場合と同様に上流側隣接位置以外の位置にある現像器への切り換えが行われる場合もありうる。
【００８９】
図１４は短い用紙サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャートである。この場合、動作シーケンスの繰り返し周期Ｔcycは標準サイズの場合と同じである。しかし、シートサイズが短いため、標準サイズの場合よりも長いインターバル時間ｔ2が生じることとなる。したがって、この間に、９０度を超える現像ユニット４の回転を行うことができる。例えば、現像ユニット４を１８０度回転させて、現像器４Ｋａから現像器４Ｋｂへの切り換えを行うことができる。
【００９０】
再び図１２に戻り、用紙サイズがリーガルサイズであった場合の動作について説明する。この場合、シートが長いため、１枚の画像を形成してから次の画像を形成するまでのインターバルは標準サイズの場合よりも短くなる。その結果、現像器の切り換えを行うための時間的余裕がなくなってしまう。したがって、この場合には、現像器の切り換えを行わずに画像を形成する。すなわち、使用可能な現像器の中から休止時間の最も長いものを選択して現像位置に移動させ（ステップＳ３１２）、当該現像器を使用して必要数の画像を形成する（ステップＳ３１３）。画像形成が終了すると、使用した現像器のメモリの更新を行ってから現像ユニット４をホームポジションに戻す（ステップＳ３１４）。
【００９１】
図１５は長い用紙サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャートである。この場合においても、動作シーケンスの繰り返し周期Ｔcycは一定である。そして、シートサイズが長くなった結果、インターバル時間ｔ3は標準サイズの場合よりも短くなる。スループットの低下を抑えるため、この場合には現像器の切り換えを行わず、最初に選択した現像器（ここでは現像器４Ｋａ）を最後まで使用する。なお、１つの画像形成指令に対応する一連の画像を形成した後、新たに受信した画像形成指令に対応する画像を形成する際には、現像器４Ｋａ以外の現像器を使用することができる。
【００９２】
このように、この実施形態では、画像形成指令により指定されるシートサイズに応じて、現像ユニット４の切り換えの態様を変化させている。こうすることにより、異なるサイズのシートに対して同一の動作シーケンスを適用することができ、制御が複雑となるのを防止することができる。また、シートサイズの違いに対応して適宜現像器の選択、切り換えを行うことで、各現像器を効率よく使用して画像を形成することができる。
【００９３】
（まとめ）
以上のように、この画像形成装置における画像形成動作の第１実施形態では、画像形成指令に対応して形成すべき画像の枚数に応じて、現像器の選択および切り換えの態様が変化する。また、この画像形成装置における画像形成動作の第２実施形態では、シートの片面に画像を形成するのか、あるいはその両面に画像を形成するのかによって、現像器の選択および切り換えの態様が変化する。さらに、この画像形成装置における画像形成動作の第３実施形態では、画像形成指令により指定されるシートサイズに応じて、現像器の選択および切り換えの態様が変化する。これらの実施形態によれば、いずれも画質の良好な画像を安定して形成することができ、また各現像器を効率よく使用することができる。
【００９４】
以上説明したように、上記各実施形態においては、ロータリー現像ユニット４が本発明の「位置決め手段」として機能している。また、エンジン部ＥＧが本発明の「像形成手段」として機能している。また、搬送経路Ｆおよび反転搬送経路ＦＲを構成するローラ８１、８２等が一体として、本発明の「搬送手段」として機能している。また、本明細書施形態においては、シートＳが「記録材」に相当している。
【００９５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、実際の画像形成装置に与えられる画像形成指令では、形成すべき画像の枚数、両面／片面の別、シートサイズがそれぞれ指定される。したがって、上記各実施形態を個別に実施するのでなく、互いに組合わせて実施するようにすれば、種々の画像形成指令に対応することが可能となる。
【００９６】
また、上記実施形態では、各現像器について、トナー残量、現像ローラ回転時間および休止時間の各パラメータの組み合わせにより当該現像器が使用可能であるか否かを判定しているが、これに限定されるものではなく、これらのパラメータまたは現像器の使用履歴を表す他のパラメータを単独で、あるいは適宜に組み合わせて、現像器の使用可否を判定するようにしてもよい。
【００９７】
また、上記実施形態では、同形状をなす４個の現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdを使用したが、形状が異なる現像カートリッジを使用してもよい。また、上記実施形態では、１個の感光体２２に対してロータリー現像ユニット４を配置した、いわゆるロータリー方式の画像形成装置に本発明を適用したが、１個の感光体２２に対して複数の現像カートリッジが昇降して各現像カートリッジにより現像を行うエレベータ方式の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【００９８】
さらに、上記実施形態の構成に限定されず、例えば中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写シートなど）を備える装置、さらには複写機、ファクシミリ装置など他の画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１はこの発明を適用可能な画像形成装置の構成の一例を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】ロータリー現像ユニットの停止位置を示す図。
【図４】現像器のランク分けを示す図。
【図５】第１実施形態の画像形成動作を示すフローチャート。
【図６】隣接する現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図。
【図７】対称位置にある現像器が使用可能な場合の現像ユニットの遷移を示す図。
【図８】シート搬送の様子を模式的に示す図。
【図９】第２実施形態の画像形成動作を示すフローチャート。
【図１０】片面印刷モードにおける各部の動作を示すタイミングチャート。
【図１１】両面印刷モードにおける各部の動作を示すタイミングチャート。
【図１２】第３実施形態の画像形成動作を示すフローチャート。
【図１３】用紙が標準サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャート。
【図１４】短い用紙サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャート。
【図１５】長い用紙サイズの場合の各部の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１００】
４…ロータリー現像ユニット（位置決め手段）、  ４Ｋａ，４Ｋｂ，４Ｋｃ，４Ｋｄ…現像器、  ８１，８２，８３…ローラ（搬送手段）、  ＥＧ…エンジン部（像形成手段）、  Ｓ…シート（記録材）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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