(57)【要約】【課題】カラーの感光体の残寿命がトナーの残量に対して十分に余裕がある場合、生産性優先モードへ切り替える。【解決手段】画像形成装置１００は、第一のカートリッジ１２０Ｋと、第二のカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃと、制御手段３０１と、を備え、制御手段は、第二のカートリッジのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、第二のカートリッジの感光体残枚数が第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、第二のカートリッジを駆動させた状態で第一のカートリッジのみにより画像を形成する第一の色モードから第二のカートリッジを駆動せずに第一のカートリッジのみにより画像を形成する第二の色モードへ切り替える第一の閾値を有する第一の動作モードを、第一の閾値より大きい第二の閾値を有する第二の動作モードへ切り替える。【選択図】図１６
2019174762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
第一の感光体と、前記第一の感光体へ供給される第一のトナーを収容する第一のトナー収容容器と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の本体に着脱可能な第一のカートリッジと、
第二の感光体と、前記第二の感光体へ供給される第二のトナーを収容する第二のトナー収容容器と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の前記本体に着脱可能な第二のカートリッジと、
前記記録媒体に前記画像を形成するときの色モード及び動作モードを切り替えて前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記色モードは、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第一の色モードと、
前記第二のカートリッジを駆動させず、前記第一のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第二の色モードと、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジによりカラー画像を形成する第三の色モードと、
を含み、
前記動作モードは、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が第一の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第一の動作モードと、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第二の動作モードと、
を含み、
前記制御手段は、前記第二のトナー収容容器の中の前記第二のトナーの残量により形成可能な画像のページ数としてのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、前記第二の感光体の残寿命により形成可能な画像のページ数としての感光体残枚数が前記第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ユーザにより前記動作モードを前記第一の動作モード又は前記第二の動作モードに設定する動作モード設定手段を備え、
前記制御手段は、前記トナー残枚数が前記第一の所定値以下である場合であって、前記感光体残枚数が前記第二の所定値より大きい場合に、前記ユーザが前記動作モード設定手段により設定した前記色モードにかかわらず前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替え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】
前記第二のカートリッジは、それぞれ異なる色の画像を形成する複数のカラーカートリッジを含み、
前記制御手段は、前記複数のカラーカートリッジのそれぞれの前記トナー残枚数が前記第一の所定値以下である場合であって、前記複数のカラーカートリッジのそれぞれの前記感光体残枚数が前記第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
表示部を備え、
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記動作モードが前記第二の動作モードへ切り替えられたことを前記表示部に表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第一の感光体の表面上に形成されるトナー像及び前記第二の感光体の表面上に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体が前記第二の感光体へ接触している接触状態と前記中間転写体が前記第二の感光体から離間している離間状態とを切り替える離接機構と、
を備え、
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記中間転写体と前記第二の感光体とが前記離間状態になるよう前記離接機構を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一の感光体の表面上に形成されるトナー像を前記中間転写体へ転写する第一の転写部と、
前記第二の感光体の表面上に形成されるトナー像を前記中間転写体へ転写する第二の転写部と、
を備え、
前記離接機構は、前記第二の転写部を前記第二の感光体の側へ近づく方向へ移動させることにより前記中間転写体と前記第二の感光体とを前記接触状態にし、前記第二の転写部を前記第二の感光体の側から離れる方向へ移動させることにより前記中間転写体と前記第二の感光体とを前記離間状態にすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第一のカートリッジは、前記第一の感光体の前記表面上を帯電する第一の帯電部材と、前記第一の感光体の前記表面上に形成された静電潜像を前記第一のトナーで現像する第一の現像部材と、が更に一体的に設けられ、
前記第二のカートリッジは、前記第二の感光体の前記表面上を帯電する第二の帯電部材と、前記第二の感光体の前記表面上に形成された静電潜像を前記第二のトナーで現像する第二の現像部材と、が更に一体的に設けられ、
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記第二の感光体、前記第二の帯電部材及び前記第二の現像部材の駆動を停止させ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】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
第一の感光体と、
第二の感光体と、
第一のトナーを収容する第一のトナー収容容器と、前記第一の感光体の表面上に形成された静電潜像を前記第一のトナーで現像する第一の現像部材と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の本体に着脱可能な第一のカートリッジと、
第二のトナーを収容する第二のトナー収容容器と、前記第二の感光体の表面上に形成された静電潜像を前記第二のトナーで現像する第二の現像部材と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の前記本体に着脱可能な第二のカートリッジと、
前記記録媒体に前記画像を形成するときの色モード及び動作モードを切り替えて前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記色モードは、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第一の色モードと、
前記第二のカートリッジを駆動させずに前記第一のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第二の色モードと、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジによりカラー画像を形成する第三の色モードと、
を含み、
前記動作モードは、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が第一の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第一の動作モードと、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第二の動作モードと、
を含み、
前記制御手段は、前記第二のトナー収容容器の中の前記第二のトナーの残量により形成可能な画像のページ数としてのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、前記第二の現像部材の残寿命により形成可能な画像のページ数としての現像部材残枚数が前記第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
ユーザにより前記動作モードを前記第一の動作モード又は前記第二の動作モードに設定する動作モード設定手段を備え、
前記制御手段は、前記トナー残枚数が前記第一の所定値以下である場合であって、前記現像部材残枚数が前記第二の所定値より大きい場合に、前記ユーザが前記動作モード設定手段により設定した前記色モードにかかわらず前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第二のカートリッジは、それぞれ異なる色の画像を形成する複数のカラーカートリッジを含み、
前記制御手段は、前記複数のカラーカートリッジのそれぞれの前記トナー残枚数が前記第一の所定値以下である場合であって、前記複数のカラーカートリッジのそれぞれの前記現像部材残枚数が前記第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
表示部を備え、
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記動作モードが前記第二の動作モードへ切り替えられたことを前記表示部に表示することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第一の感光体の表面上に形成されるトナー像及び前記第二の感光体の表面上に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体が前記第二の感光体へ接触している接触状態と前記中間転写体が前記第二の感光体から離間している離間状態とを切り替える離接機構と、
を備え、
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記中間転写体と前記第二の感光体とが前記離間状態になるよう前記離接機構を制御することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記制御手段が前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えたときに前記第二の現像部材への負荷を停止させることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第一の感光体の表面上に形成されるトナー像を前記中間転写体へ転写する第一の転写部と、
前記第二の感光体の表面上に形成されるトナー像を前記中間転写体へ転写する第二の転写部と、
を備え、
前記離接機構は、前記第二の転写部を前記第二の感光体の側へ近づく方向へ移動させることにより前記中間転写体と前記第二の感光体とを前記接触状態にし、前記第二の転写部を前記第二の感光体の側から離れる方向へ移動させることにより前記中間転写体と前記第二の感光体とを前記離間状態にすることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第一の感光体と、前記第一の感光体の前記表面上を帯電する第一の帯電部材と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の前記本体に着脱可能な第三のカートリッジと、
前記第二の感光体と、前記第二の感光体の前記表面上を帯電する第二の帯電部材と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の前記本体に着脱可能な第四のカートリッジと、
を更に備えることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
第一の感光体と前記第一の感光体へ供給される第一のトナーを収容する第一のトナー収容容器とが一体的に設けられた第一のカートリッジと、第二の感光体と前記第二の感光体へ供給される第二のトナーを収容する第二のトナー収容容器とが一体的に設けられた第二のカートリッジとが着脱可能に取り付けられ、前記第一のカートリッジと前記第二のカートリッジを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録媒体に前記画像を形成するときの色モード及び動作モードを切り替えて前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記色モードは、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第一の色モードと、
前記第二のカートリッジを駆動させず、前記第一のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第二の色モードと、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジによりカラー画像を形成する第三の色モードと、
を含み、
前記動作モードは、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が第一の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第一の動作モードと、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第二の動作モードと、
を含み、
前記制御手段は、前記第二のトナー収容容器の中の前記第二のトナーの残量により形成可能な画像のページ数としてのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、前記第二の感光体の残寿命により形成可能な画像のページ数としての感光体残枚数が前記第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
第一のトナーを収容する第一のトナー収容容器と静電潜像を前記第一のトナーで現像する第一の現像部材と、が一体的に設けられた第一のカートリッジと、第二のトナーを収容する第二のトナー収容容器と静電潜像を前記第二のトナーで現像する第二の現像部材とが一体的に設けられた第二のカートリッジとが着脱可能に取り付けられ、前記第一のカートリッジと前記第二のカートリッジを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
第一の感光体と、
第二の感光体と、
前記記録媒体に前記画像を形成するときの色モード及び動作モードを切り替えて前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記第一の現像部材は前記第一の感光体の表面上に形成された静電潜像を前記第一のトナーで現像し、
前記第二の現像部材は前記第二の感光体の表面上に形成された静電潜像を前記第二のトナーで現像し、
前記色モードは、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第一の色モードと、
前記第二のカートリッジを駆動させずに前記第一のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第二の色モードと、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジによりカラー画像を形成する第三の色モードと、
を含み、
前記動作モードは、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が第一の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第一の動作モードと、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードからを前記第二の色モードへ切り替える第二の動作モードと、
を含み、
前記制御手段は、前記第二のトナー収容容器の中の前記第二のトナーの残量により形成可能な画像のページ数としてのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、前記第二の現像部材の残寿命により形成可能な画像のページ数としての現像部材残枚数が前記第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替え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、第一の動作モードと第二の動作モードで動作可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザービーム（光ビーム）を感光体に照射し、感光体上に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、白黒用感光体に加えてカラー用感光体を搭載する構成が増えている。この種の画像形成装置では、印字する画像によってカラー用の感光体を使用せずに白黒の感光体を使用するモノクロモードと、全ての感光体を使用するフルカラーモードとを切り替える制御手段を備えている。複数ページの白黒画像とカラー画像が入れ替わるような混在データの印字において、制御手段によりモノクロモードへ切り替えることより、カラー用感光体の残寿命の低減を抑制している。
【０００３】
しかし、モノクロモードとフルカラーモードとの切り替えには時間がかかり、例えば、１枚ごとに切り替えると、生産性がダウンするという問題がある。そこで、フルカラーモードからモノクロモードへ切り替えられて白黒用感光体により白黒画像が形成されている間もカラー用感光体の帯電手段を停止させず、所定枚数以上の白黒画像が連続して形成された後でカラー用感光体の帯電手段を停止させる制御方法がある。白黒画像の連続形成枚数が所定数未満である場合、カラー用感光体への負荷を停止させないことにより、カラー用感光体の停止と再立ち上げの時間を省略して生産性を向上させることができる（以下、第一のモノクロモードという）。白黒画像の連続形成枚数が所定枚数以上である場合、カラー用感光体への負荷を停止させることにより、カラー用感光体の残寿命の低減を抑制している（以下、第二のモノクロモードという）。
【０００４】
特許文献１は、第一の白黒モードから第二の白黒モードへの切り替えタイミングをユーザが設定できる画像形成装置を開示している。ユーザは、第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへの切り替えタイミングを早めにするか遅らせるかを選択できる。切り替えタイミングを早めにした場合、カラー用感光体の残寿命の低減を抑制することができる（以下、寿命優先モードという）。切り替えタイミングを遅らせる場合、生産性を向上させることができる（以下、生産性優先モードという）。このように、特許文献１は、生産性の向上とカラー用感光体の残寿命の低減の抑制の選択についてユーザビリティを向上させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７２０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナー収容容器カートリッジと感光体カートリッジが独立して交換可能な画像形成装置においては、トナーがなくなったときにトナー収容容器カートリッジを交換し、感光体が寿命に達したときに感光体カートリッジを交換することができる。一方、トナー収容容器と感光体が一体的に設けられたカートリッジが交換可能な画像形成装置もある。トナー収容容器と感光体が一体的に設けられたカートリッジは、トナーがなくなった時又は感光体が寿命に達した時（走行時間が所定以上になった時）に寿命に達する。感光体の寿命が残っていてもトナーがない場合、カートリッジとしての寿命は終了しているため、カートリッジを交換する必要がある。
【０００７】
画像形成装置を寿命優先モードで動作させることにより感光体の寿命を延命することができるが、トナーがない状態では、カートリッジ自体の寿命を延命するこができない。従って、トナー残量が少ない場合、ユーザが設定した寿命優先モードに従って生産性の向上と引き換えに感光体の寿命の延命を図っても、カートリッジ自体の寿命を延命することができずユーザへのメリットが低いという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、第二の感光体（カラーの感光体）の残寿命がトナーの残量に対して十分に余裕がある場合、動作モードを第一の動作モード（寿命優先モード）へ切り替えないようにすることができる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】
【０００９】
本発明の一実施例による、記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、
第一の感光体と、前記第一の感光体へ供給される第一のトナーを収容する第一のトナー収容容器と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の本体に着脱可能な第一のカートリッジと、
第二の感光体と、前記第二の感光体へ供給される第二のトナーを収容する第二のトナー収容容器と、が一体的に設けられ、前記画像形成装置の前記本体に着脱可能な第二のカートリッジと、
前記記録媒体に前記画像を形成するときの色モード及び動作モードを切り替えて前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記色モードは、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第一の色モードと、
前記第二のカートリッジを駆動させず、前記第一のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジのうち前記第一のカートリッジのみによりモノクロ画像を形成する第二の色モードと、
前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジを駆動させた状態で、前記第一のカートリッジ及び前記第二のカートリッジによりカラー画像を形成する第三の色モードと、
を含み、
前記動作モードは、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が第一の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第一の動作モードと、
前記第一の色モードで連続して形成されたモノクロ画像のページ数が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値より大きくなった場合に前記第一の色モードから前記第二の色モードへ切り替える第二の動作モードと、
を含み、
前記制御手段は、前記第二のトナー収容容器の中の前記第二のトナーの残量により形成可能な画像のページ数としてのトナー残枚数が第一の所定値以下である場合であって、前記第二の感光体の残寿命により形成可能な画像のページ数としての感光体残枚数が前記第一の所定値よりも大きい第二の所定値より大きい場合に、前記動作モードを前記第二の動作モードへ切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第二の感光体（カラーの感光体）の残寿命がトナーの残量に対して十分に余裕がある場合、動作モードを第一の動作モード（寿命優先モード）へ切り替えないようにし、無駄に生産性を犠牲にすることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】画像形成装置の制御システムのブロック図。
【図３】カートリッジの断面図。
【図４】一次転写部とカラーの感光体の接触・離間動作を示す説明図。
【図５】レーザスキャナ及び現像ローラの制御を示すタイミング図。
【図６】一次転写部の離間動作の制御を示すタイミング図。
【図７】一次転写部の接触動作の制御を示すタイミング図。
【図８】生産性優先モードと寿命優先モードの説明図。
【図９】ＵＩの表示部に表示されるモード選択画面を示す図。
【図１０】ＣＰＵにより実行されるトナー残枚数の算出を示す流れ図。
【図１１】ＣＰＵにより実行される感光体残枚数の算出を示す流れ図。
【図１２】ＣＰＵにより実行される感光体の必要残枚数の算出を示す流れ図。
【図１３】色モード、画像形成枚数及びカラーの感光体の使用率を示す図。
【図１４】感光体残枚数、トナー残枚数及びモード切り替え判断を示す図。
【図１５】ＣＰＵにより実行されるモード切り替え動作を示す流れ図。
【図１６】ＣＰＵにより実行されるトナー残量と感光体残寿命の判断動作を示す流れ図。
【図１７】ＵＩの表示部に表示されるモード変更報知画面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（画像形成装置）
図１は、画像形成装置１００の断面図である。図２は、画像形成装置１００の制御システム１１０のブロック図である。図１及び図２を用いて、画像形成装置１００の構成を説明する。図２に示すように、制御部（コントローラ）３００は、制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）３０１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３０２及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３０３から構成される。ＣＰＵ３０１は、ユーザがデータや指示を入力する操作部としての指示／表示手段（以下、ＵＩという）３３０に電気的に接続されている。ＣＰＵ３０１は、外部機器Ｉ／Ｆ３４０を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部機器（不図示）に電気的に接続されている。印刷ジョブは、ＵＩ３３０から又は外部機器Ｉ／Ｆ３４０を介して外部機器からＣＰＵ３０１へ入力される。ＣＰＵ３０１は、入出力装置（以下、Ｉ／Ｏという）３１０を介して離接機構４０、センサ３１１及びモータなどの複数の負荷３１２に電気的に接続されている。センサ３１１は、用紙センサ１５２、位置センサ１５８、レジストレーションセンサ１６０、トナーセンサ１６９、搬送センサ１７１及び排出センサ１９５を含む。ＣＰＵ３０１は、印刷ジョブを受信すると、Ｉ／Ｏ ３１０を介して接続された離接機構４０及び負荷３１２を制御する。また、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３１０を介して接続されたセンサ３１１の検出信号を受信する。また、ＣＰＵ３０１は、原稿の画像を読み取る画像読取部１０２と接続されている。
【００１３】
ＣＰＵ３０１は、画像形成部３２０を制御する。画像形成部３２０は、図１に示すカートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋ、中間転写ベルト（像担持体）１３０、一次転写部（一次転写ローラ）１２３Ｙ〜１２３Ｋ、二次転写部１４０及びレーザスキャナ（露光装置）１２２Ｙ〜１２２Ｋを含む。ＣＰＵ３０１は、画像形成部３２０の一次転写部（転写部）１２３Ｙ〜１２３Ｋ及び二次転写部１４０への高電圧の供給を制御する。ＣＰＵ３０１は、カートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋの現像装置３３Ｙ〜３３Ｋ（図３）及び離接機構４０を制御する。離接機構４０は、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃに接触させたり、離間させたりする。ＲＯＭ３０２には、画像形成動作を実行するためのプログラムが保存されている。
【００１４】
操作部としてのＵＩ３３０は、ユーザが情報を入力する際に使用される入力キー群３３１、画像形成動作を開始する際に押されるスタートキー３３２を有している。また、ＵＩ３３０は、画像形成動作を中断する際に押されるストップキー３３３及び表示手段としての表示部３３４を有している。ユーザは、ＵＩ３３０を介して画像形成の色モード（モノクロ／フルカラー）及び寿命優先モード（第一の動作モード）又は生産性優先モード（第二の動作モード）を設定することができる。
【００１５】
（カートリッジ）
図３は、カートリッジ１２０の断面図である。カートリッジ１２０は、画像形成装置１００の本体１０１に着脱可能に構成されている。図３を参照して、イエロー（Ｙ）のカートリッジ１２０Ｙの構成を説明する。マゼンタ（Ｍ）のカートリッジ１２０Ｍ、シアン（Ｃ）のカートリッジ１２０Ｃ及びブラック（Ｋ）のカートリッジ１２０Ｋは、イエロー（Ｙ）のカートリッジ１２０Ｙと同様の構成を有するので説明を省略する。カートリッジ１２０Ｙは、感光体（感光ドラム）１２４Ｙ、帯電ローラ（帯電部材）３２Ｙ、現像装置３３Ｙ及び感光体クリーナー３４Ｙが一体的に設けられた一体型カートリッジである。現像装置３３Ｙは、イエロートナーＴＹを収容するトナー収容容器２３Ｙと現像ローラ（現像部材）４３Ｙとを有する。感光体クリーナー３４Ｙは、感光体１２４Ｙ上に残ったトナーを掻き落とすクリーニングブレード３５Ｙを有する。なお、本発明のカートリッジ１２０は、上記構成に限定されるものではなく、少なくとも感光体１２４とトナー収容容器２３が一体的に設けられていてもよい。あるいは、本発明のカートリッジ１２０は、少なくとも現像装置３３とトナー収容容器２３が一体的に設けられていてもよい。感光体１２４Ｙと帯電ローラ３２Ｙは、同一の駆動源により駆動される。現像ローラ４３Ｙは、感光体１２４Ｙの駆動源とは別の駆動源により駆動され、感光体１２４Ｙとは独立して停止されることができる。
【００１６】
なお、カラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃは、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃと、カラーの帯電ローラ（第二の帯電部材）３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃと、カラーの現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃを有する。カラーの現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃは、カラーのトナー収容容器（第二のトナー収容容器）２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃとカラーの現像ローラ（第二の現像部材）４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃを有する。ブラックのカートリッジ１２０Ｋは、ブラックの感光体１２４Ｋと、ブラックの帯電ローラ（第一の帯電部材）３２Ｋと、ブラックの現像装置３３Ｋを有する。ブラックの現像装置３３Ｋは、ブラックトナーＴＫを収容するブラックのトナー収容容器（第一のトナー収容容器）２３Ｋとブラックの現像ローラ（第一の現像部材）４３Ｋとを有する。
【００１７】
（画像形成動作）
次に、図１及び図２を用いて、画像形成装置１００における基本的な画像形成動作を説明する。ＣＰＵ３０１は、外部機器などから印刷ジョブを受け付けると、受け付けたジョブに従って画像形成動作を開始する。ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３１０を介して、負荷３１２としての給送ピックアップローラ１５１を回転させる駆動源となる定着搬送モータを駆動し、給送ピックアップローラ１５１により給送カセット１５０内の用紙を１枚ずつ給送する。このとき、ＣＰＵ３０１は、用紙の給送動作が正常に行えたか否か判断するために用紙センサ１５２の検出結果を監視する。
【００１８】
ＣＰＵ３０１は、二次転写部１４０へ用紙が到着するタイミングに間に合うように、カートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋにより画像形成動作を開始する。カートリッジ１２０Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。カートリッジ１２０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。カートリッジ１２０Ｃは、シアン（Ｃ）のトナー像を形成する。カートリッジ１２０Ｋは、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。カートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋは、ユーザにより画像形成装置１００の本体１０１に取り付け（装着）及び取り外しできるように構成されている。なお、参照符号に付される添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを表す。以下の説明において、特に必要でない場合、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを省略することがある。
【００１９】
感光体１２４Ｙの表面が帯電ローラ３２Ｙにより帯電された後、レーザスキャナ１２２Ｙから照射されるレーザ光（光ビーム）により、感光体１２４Ｙの表面上に静電潜像が形成される。そして、感光体１２４上に形成された静電潜像は、現像装置３３Ｙ内の現像ローラ４３Ｙによりイエロートナーで現像され、感光体１２４上にイエロートナー像が形成される。その後、感光体１２４Ｙ上に現像されたイエロートナー像は、一次転写部１２３Ｙにおいて一次転写電圧を印加され、中間転写ベルト（中間転写体）１３０へ転写される。同様に、カートリッジ１２０Ｍ、１２０Ｃ及び１２０Ｋによりマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像が形成され、一次転写部１２３Ｍ、１２３Ｃ及び１２３Ｋにより中間転写ベルト１３０へ転写される。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の回転により、二次転写部１４０へ搬送される。
【００２０】
ＣＰＵ３０１は、搬送ローラ１５３、搬送ローラ１５４及び搬送ローラ１５５により搬送された用紙の位置を、レジストレーションセンサ１６０の検出結果を監視することにより検出する。ＣＰＵ３０１は、レジストレーションセンサ１６０に用紙の先端が到達したタイミングに基づいて、用紙の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、ＣＰＵ３０１は、トナー像に対応する用紙がレジストレーションセンサ１６０へ所定のタイミングより早く到着した場合、レジストレーションローラ１６１で用紙を停止させる。その後、ＣＰＵ３０１は、所定のタイミングでレジストレーションローラ１６１により用紙の搬送を再開させる。ＣＰＵ３０１は、二次転写部１４０へ二次転写電圧を印加し、二次転写部１４０でトナー像を用紙へ転写させる。
【００２１】
二次転写後の用紙は、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０では、用紙に転写されたトナー像が用紙に加熱定着される。その後、用紙は、更に用紙の搬送方向における定着器１７０の下流へ搬送される。定着後の用紙の先端が、搬送センサ１７１に到達すると、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０から予め指定されたジョブの内容に従ってフラッパ１７２及びフラッパ１９０を切り替えて、用紙の搬送先を切り替える。具体的には、入力された印刷ジョブにおいて両面印刷が指定されている場合、ＣＰＵ３０１は、用紙を搬送路２３０へ搬送するために、フラッパ１７２の位置を切り替える。片面印刷ジョブにおいて排出トレイ２００へ印刷面を下向きに排出する場合、ＣＰＵ３０１は、用紙を一旦搬送路２３０へ搬送するためにフラッパ１７２の位置を切り替える。その後、用紙を反転して、搬送路２３１へ搬送し、フラッパ１９０の位置を切り替えて用紙を搬送路１８０から排出トレイ２００へ排出する。片面印刷又は両面印刷において排出トレイ１９６へ用紙を排紙する場合、ＣＰＵ３０１は、フラッパ１７２の位置を切り替えて、用紙を搬送路２３１へ搬送する。入力された印刷ジョブにおいて排出トレイ２００へ用紙を排出することが設定されている場合、ＣＰＵ３０１は、フラッパ１７２の位置とフラッパ１８２の位置を切り替えて、用紙を搬送路１８０へ搬送する。
【００２２】
搬送路２３１へ搬送された用紙は、搬送ローラ２３２により、更に用紙の搬送方向の下流側へ搬送される。ジョブの内容に従って、フラッパ１９０の位置が切り替えられ、用紙は、搬送路１８０又は搬送路１８１へ搬送される。印刷ジョブにおいて指定された排出先が排出トレイ２００である場合、用紙は、搬送路１８０へ搬送され、排出トレイ２００へ排出される。ユーザにより指定された排出先が排出トレイ１９６である場合、用紙は、搬送路１８１へ搬送され、排出トレイ１９６へ排出される。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、これに限定されるものではない。
【００２３】
（離接機構）
次に、一次転写部（第二の転写部）１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃに接触させたり、離間させたりする離接機構４０を説明する。離接機構４０は、規制ローラ５８と規制ローラ５８を移動させる移動装置（不図示）を有する。図４は、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃとカラーの感光体（第二の感光体）１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃの接触・離間動作を示す説明図である。図４を参照して、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃに対する一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃの接触・離間動作を説明する。中間転写ベルト１３０は、二次転写部１４０に対向して配置された二次転写対向ローラ５１、駆動ローラ５２及び従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト１３０の内面に接触するように、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３Ｋ、規制ローラ５８及び規制ローラ９０が配置されている。規制ローラ５８は、従動ローラ５３と一次転写部１２３Ｙの間に配置されている。規制ローラ９０は、一次転写部１２３Ｃと一次転写部（第一の転写部）１２３Ｋの間に配置されている。
【００２４】
規制ローラ５８は、中間転写ベルト１３０をカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃに接触させる接触位置Ｐ１と、中間転写ベルト１３０をカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間させる離間位置Ｐ２とへ移動可能である。位置センサ１５８は、規制ローラ５８が接触位置Ｐ１にあるか離間位置Ｐ２にあるかを検出する。感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋは、接触位置Ｐ１にある規制ローラ５８と駆動ローラ５２との間で中間転写ベルト１３０の直線部（破線）に沿って配置されている。規制ローラ５８が接触位置Ｐ１にあるとき、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ及び１２３Ｋは、中間転写ベルト１３０を介して感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋに接触する。規制ローラ５８が離間位置Ｐ２にあるとき、一次転写部１２３Ｋは、中間転写ベルト１３０を介して白黒の感光体１２４Ｋに接触しているが、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃは、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間する。離接機構４０は、規制ローラ５８を昇降させて、中間転写ベルト１３０を感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃに接触／離間させる。
【００２５】
（色モード）
画像形成装置１００は、色モードとして、記録媒体（像担持体）としての用紙にフルカラー画像を形成するフルカラーモード（第三の色モード）と、用紙に白黒画像を形成するモノクロモード（第一の色モード及び第二の色モード）と、において動作可能である。フルカラーモードにおいて、ＣＰＵ３０１は、離接機構４０を制御して、破線で示すように中間転写ベルト１３０を感光体１２４Ｙ〜１２４Ｋに圧接させた状態で、画像形成部３２０にブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのトナー像を形成させる。画像形成装置１００は、フルカラーモードにおいて、白黒カートリッジ（第一のカートリッジ）１２０Ｋ及びカラーカートリッジ（第二のカートリッジ）１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃを動作させることによりフルカラー画像を形成する。
【００２６】
一方、モノクロモードは、第一のモノクロモード（第一の色モード）及び第二のモノクロモード（第二の色モード）を含む。本実施例の画像形成装置１００は、離接機構４０により中間転写ベルト１３０を感光体１２４Ｙ〜１２４Ｋに圧接させた状態で、カートリッジ１２０Ｋにブラックのみのトナー像を形成させる第一のモノクロモード（第一の色モード）で動作可能である。第一のモノクロモードにおいては、カラーのカートリッジ（第二のカートリッジ）１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃの負荷動作を停止しない。第一のモノクロモードにおいて、白黒のカートリッジ（第一のカートリッジ）１２０Ｋ及びカラーのカートリッジ（第二のカートリッジ）１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃに負荷をかけた状態で、カートリッジ１２０Ｋのみにより白黒画像（モノクロ画像）を形成する。負荷は、感光体１２４の回転、帯電ローラ３２への帯電電圧（高電圧）の印加及び回転、一次転写部１２３への転写電圧（高電圧）の印加及び回転及び現像ローラ４３への現像電圧（高電圧）の印加及び回転を含む。なお、カラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃへかける負荷は、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの回転のみであってもよい。
【００２７】
第二のモノクロモード（第二の色モード）において、ＣＰＵ３０１は、離接機構４０を制御して、実線で示すように中間転写ベルト１３０をカラーの感光体１２４Ｙ〜１２４Ｃから離間させた状態で、カートリッジ１２０Ｋによりブラックのトナー像を形成させる。第二のモノクロモードにおいては、カラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃの負荷動作を停止する。第二のモノクロモードにおいて、カラーのカートリッジ（第二のカートリッジ）１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃに負荷をかけずに白黒のカートリッジ（第一のカートリッジ）１２０Ｋに負荷をかけた状態で、カートリッジ１２０Ｋにより白黒画像を形成する。
【００２８】
（カートリッジの寿命）
次に、カートリッジ１２０の寿命を説明する。カートリッジ１２０は、交換可能な一体部品である。カートリッジ１２０の寿命に影響を与える原因は、現像装置３３内のトナーの消費量、現像装置３３内の現像ローラ４３の劣化（摩耗量）及び感光体１２４の表面の削れ量である。カートリッジ１２０は、現像装置３３内のトナー残量が所定量より少なくなった時に、又は感光体１２４の回転時間が所定時間以上になった時に、寿命に達するものとする。
【００２９】
（（トナー残量））
現像装置３３内のトナー残量は、現像装置３３に設けられたトナーセンサ１６９（図３）の検出結果から算出されてもよいし、印刷画像に使用されたトナー量の算出結果から算出されてもよい。本実施例では、印刷画像に使用されたトナー量に対応する画素数をページ毎に積算して積算値を求める。未使用のカートリッジ１２０のトータルトナー量（トナー容量）から積算値を減算することで、トナー残量を算出する。
【００３０】
（（現像ローラの劣化））
図３で説明したように、感光体１２４上の静電潜像は、現像装置３３内の現像ローラ４３によりトナーで現像され、トナー像にされる。現像ローラ４３は、現像装置３３内のトナーを撹拌する。また、現像ローラ４３は、現像装置３３内の部材と摺擦する。更に、現像ローラ４３は、現像電圧が印加される。現像ローラ４３の回転時間に比例して現像ローラ４３の現像性能は、劣化する。現像ローラ４３が劣化すると、感光体１２４上の静電潜像へトナーが十分転写されない又は転写されすぎるという問題が発生する。現像ローラ４３の劣化すなわち摩耗量が所定量を超えると、カートリッジ１２０が寿命に至る。現像ローラ４３の摩耗量は、例えば、現像ローラ４３の回転時間の積算量に基づいて判断される。
【００３１】
現像ローラ４３の劣化の進行は、現像ローラ４３の回転を停止し、現像ローラ４３への現像電圧の印加を停止することにより、低減される。図５は、レーザスキャナ１２２及び現像ローラ４３の制御を示すタイミング図である。図５を用いて、現像ローラ４３の回転及び現像電圧の印加を停止するタイミングを説明する。図５は、最初にカラー画像を形成し、次に白黒画像を形成する場合のタイミング図である。
【００３２】
カラー画像を形成するために、ＣＰＵ３０１は、現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ及び４３Ｋの回転及び現像電圧の印加を開始するためにタイミング４０３Ｙ、４０３Ｍ、４０３Ｃ及び４０３Ｋで現像駆動信号の出力を開始する。現像駆動信号が出力されてから現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ及び４３Ｋが所定の回転速度で回転し、所定の現像電圧が印加されるまでに、所定の時間（３００ミリ秒）がかかる。ＣＰＵ３０１は、それぞれの色の画像データ（レーザ駆動信号）をレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋへそれぞれのタイミング４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋで順次出力する。画像データに従ってレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋから出射されるレーザ光により、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋ上に静電潜像が形成される。現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ及び４３Ｋが、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋ上の静電潜像をトナーで現像することにより、それぞれの色のトナー像が形成される。
【００３３】
白黒画像を次に形成するので、ＣＰＵ３０１は、現像装置３３Ｙ、３３Ｍ及び３３Ｃの駆動を停止させる。具体的には、イエローのトナー像の形成が完了すると、ＣＰＵ３０１は、タイミング４０２Ｙでイエローの現像装置３３Ｙへの現像駆動信号の出力を終了する。マゼンタのトナー像の形成が完了すると、ＣＰＵ３０１は、タイミング４０２Ｍでマゼンタの現像装置３３Ｍへの現像駆動信号の出力を終了する。シアンのトナー像の形成が完了すると、ＣＰＵ３０１は、タイミング４０２Ｃでシアンの現像装置３３Ｃへの現像駆動信号の出力を終了する。現像駆動信号の出力が終了してから、現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ及び４３Ｃの回転及び現像電圧の印加が停止されるまでに、所定の時間（３００ミリ秒）がかかる。白黒画像を次に形成するので、ＣＰＵ３０１は、現像装置３３Ｋへの現像駆動信号の出力を継続する。ＣＰＵ３０１は、タイミング４０１Ｋでブラックの画像データをレーザスキャナ１２２Ｋへ出力する。画像データに従ってレーザスキャナ１２２Ｋから出射されるレーザ光により、感光体１２４Ｋ上に静電潜像が形成される。現像ローラ４３Ｋが、ブラックの感光体（第一の感光体）１２４Ｋ上の静電潜像をトナーで現像することにより、ブラックのトナー像が形成される。
【００３４】
また、カラー画像を次に形成する場合、ＣＰＵ３０１は、現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ及び４３Ｃの回転及び現像電圧の印加を開始するために現像駆動信号の出力を開始する。現像駆動信号が出力されてから現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ及び４３Ｃが所定の回転速度で回転し、所定の現像電圧が印加されるまでに、所定の時間（３００ミリ秒）がかかる。
【００３５】
（（感光体の寿命））
次に、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋの寿命を説明する。感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋは、クリーニングブレード３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ及び中間転写ベルト１３０との摺擦により、感光体１２４の表面が削れ、寿命に至る。特に、トナーが感光体１２４上に転写されていない状態で感光体１２４がクリーニングブレード３５及び中間転写ベルト１３０に摺擦すると、感光体１２４の表面の削れ量が大きくなる。感光体１２４の表面の削れ量が大きくなると、トナーが感光体１２４の表面へ転写されずに色抜け又はかすれなどの画像不良が発生する。感光体１２４の表面の削れ量が所定量を超えると、カートリッジ１２０が寿命に至る。感光体１２４の表面の削れ量は、例えば、感光体１２４の回転時間の積算量に基づいて判断される。
【００３６】
カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃの表面の削れ量は、図４に示したように、カラーの一次転写部（転写部）１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間することにより低減される。カラーの一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃの離間動作に伴って、カラーの一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃへの一次転写電圧の印加を停止し、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃの回転を停止させる。
【００３７】
（離接機構の離間動作）
図６は、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃの離間動作の制御を示すタイミング図である。図６を用いて、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃ及び中間転写ベルト１３０の感光体１２４からの離間と、感光体１２４の停止のタイミングを説明する。図６は、レーザスキャナ１２２、現像ローラ４３及びカートリッジ１２０の制御タイミングを示している。図６において、カートリッジ１２０内の各部の制御タイミングとして、感光体１２４の回転、一次転写部１２３への一次転写電圧の印加及び帯電ローラ３２への帯電電圧の印加の制御タイミングが示されている。図６は、フルカラーモードでカラー画像が形成された後、モノクロモードで白黒画像を形成するために離接機構４０により一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間させる場合のタイミング図である。
【００３８】
カラー画像を形成するために、ＣＰＵ３０１は、それぞれの色の画像データをレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋへそれぞれのタイミング４０５Ｙ、４０５Ｍ、４０５Ｃ及び４０５Ｋで順次出力する。画像データに従ってレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋから出射されるレーザ光により、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋ上に静電潜像が形成される。現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ及び４３Ｋが、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋ上の静電潜像をトナーで現像することにより、それぞれの色のトナー像が形成される。
【００３９】
カラー画像の後に白黒画像を形成するので、ＣＰＵ３０１は、カラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃとカラーの現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ及び４３Ｃの駆動を停止させる。感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃは、一次転写後、２秒程度回転し続ける。感光体１２４をすぐに停止させると、感光体１２４の表面に電位が残り、後々の画像形成において画像不良を生じるおそれがある。そこで、感光体１２４の表面の電位を除去するために、感光体１２４は、一次転写後２秒間空回転される。即ち、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃは、表面の電位を除去するために、一次転写が完了するタイミング４０７Ｙ、４０７Ｍ及び４０７Ｃから２秒間空回転するように、それぞれのタイミング４０６Ｙ、４０６Ｍ及び４０６Ｃで駆動信号が停止される。感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの駆動信号の停止と伴に、現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ及び帯電ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃも駆動信号が停止される。これにより、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの回転、現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃの回転及び現像電圧の印加、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃへの一次転写電圧の印加及び帯電ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃへの帯電電圧の印加が停止される。白黒画像を次に形成するので、ＣＰＵ３０１は、カートリッジ１２０Ｋの現像ローラ４３Ｋ、感光体１２４Ｋ及び帯電ローラ３２Ｋは、停止せず、駆動信号の出力を継続する。
【００４０】
カラーのカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ及び１２０Ｃへの高電圧の印加及び回転駆動が順次停止された後、ＣＰＵ３０１は、タイミング４０８で離接機構４０のソレノイド（不図示）により規制ローラ５８を接触位置Ｐ１から離間位置Ｐ２へ移動させる。タイミング４０８からソレノイド（不図示）による規制ローラ５８の離間移動が完了するまで、５００ミリ秒程度要する。規制ローラ５８の接触位置Ｐ１から離間位置Ｐ２への移動により、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃは、感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間する。このように、一次転写部１２３が感光体１２４から離間するために、２．５秒以上の時間を要する。
【００４１】
（離接機構の接触動作）
図７は、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃの接触動作の制御を示すタイミング図である。図７を用いて、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃ及び中間転写ベルト１３０の感光体１２４への接触と、感光体１２４の駆動のタイミングを説明する。図７は、レーザスキャナ１２２、現像ローラ４３及びカートリッジ１２０の制御タイミングを示している。図７において、カートリッジ１２０内の各部の制御タイミングとして、感光体１２４の回転、一次転写部１２３への一次転写電圧の印加及び帯電ローラ３２への帯電電圧の印加の制御タイミングが示されている。図７は、モノクロモードで白黒画像が形成された後、フルカラーモードでカラー画像を形成するために離接機構４０により一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃへ接触させる場合のタイミング図である。
【００４２】
モノクロモードで白黒画像を形成するために、ＣＰＵ３０１は、ブラックの画像データをレーザスキャナ１２２Ｋへ出力する。ＣＰＵ３０１は、感光体１２４Ｋの回転、カートリッジ１２０Ｋの現像ローラ４３Ｋ、一次転写部１２３Ｋ及び帯電ローラ３２Ｋへの電圧の印加を継続して、ブラックトナー像を形成し中間転写ベルト１３０へブラックトナー像を転写させる。タイミング４１０で感光体１２４Ｋから中間転写ベルト１３０へのブラックトナー像の転写が完了すると、ＣＰＵ３０１は、カラー画像を形成するために、タイミング４１１で離接機構４０へ駆動信号を出力する。離接機構４０が規制ローラ５８を離間位置Ｐ２から接触位置Ｐ１へ移動して一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃへ接触完了させるには、５００ミリ秒の時間がかかる。
【００４３】
一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃの接触動作が完了すると、ＣＰＵ３０１は、タイミング４１２でカラーの現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ及び感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの駆動及び電圧印加を開始する。この時、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの表面電位が安定するのに２秒の回転時間が必要である。２秒の空回転が完了し、カラーの感光体１２４Ｙ〜１２４Ｃの表面電位が安定すると、ＣＰＵ３０１は、タイミング４１３Ｙ、４１３Ｍ、４１３Ｃ及び４１３Ｋで画像データをレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋへ順次出力する。このように、一次転写部１２３を感光体１２４へ接触させてカラー画像の形成を開始させるために、離間動作と同様に２．５秒以上の時間を要する。
【００４４】
図５に示すように現像ローラ４３の駆動・停止によりフルカラーモードとモノクロモードの切り替えを行う場合、現像ローラ４３の停止動作に３００ミリ秒かかり現像ローラ４３の開始動作に３００ミリ秒かかる。合計６００ミリ秒程度の切り替え動作時間が必要である。一方、図６及び図７に示すように一次転写部１２３の接触・離間によりフルカラーモードとモノクロモードの切り替えを行う場合、一次転写部１２３の接触動作に２．５秒かかり離間動作に２．５秒かかり、合計５秒程度の切り替え動作時間が必要である。フルカラーモードとモノクロモードの切り替えをより簡易に行うためには、図５に示すように現像ローラ４３の駆動・停止方式を用いるとよい。しかし、カートリッジ１２０の寿命決定要因のうち、感光体１２４の削れ量が支配的な要因である画像形成装置においては、図６及び図７に示す一次転写部１２３の接触・離間方式を用いるとよい。一方、カートリッジ１２０の寿命決定要因のうち、現像ローラ４３の摩耗量が支配的な要因である画像形成装置においては、図５に示す現像ローラ４３の駆動・停止方式を用いるとよい。本実施例の画像形成装置１００においては、カートリッジ１２０の寿命決定要因のうち、感光体１２４の削れ量が支配的な要因であるので、図６及び図７に示す一次転写部１２３の接触・離間方式を用いる。しかし、本発明の画像形成装置は、現像ローラ４３の摩耗量が支配的な要因である画像形成装置であってもよく、図５に示す現像ローラ４３の駆動・停止方式を用いた画像形成装置であってもよい。
【００４５】
（生産性優先モードと寿命優先モード）
次に、生産性優先モードと寿命優先モードを説明する。図８は、生産性優先モードと寿命優先モードの説明図である。図８（ａ）を参照して、生産性優先モードと寿命優先モードとで色モードを第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへ切り替えるタイミングの違いを説明する。例えば、入力画像６１０は、先頭にカラー画像を１枚有し、それに続いて白黒画像が７枚連続している。
【００４６】
寿命優先モード６１１において、先頭のカラー画像は、フルカラーモードで形成され、それに続く３枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。フルカラーモードと第一のモノクロモードは、離接機構４０により中間転写ベルト１３０を感光体１２４Ｙ〜１２４Ｋに当接させた状態で画像が形成される。フルカラーモードから第一のモノクロモードへの色モードの切り替えは、離接機構４０による中間転写ベルト１３０の感光体１２４への離接動作を含まないので、切り替え時間は小さい。フルカラーモードでは、レーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ及び１２２Ｋにより感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ及び１２４Ｋ上にそれぞれの色の静電潜像が形成される。第一のモノクロモードでは、カートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋの負荷動作が継続されるが、カラーのレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃを動作させずにブラックのレーザスキャナ１２２Ｋにより感光体１２４Ｋ上にブラックの静電潜像が形成される。
【００４７】
寿命優先モード６１１において、３枚目の白黒画像と４枚目の白黒画像６１３の間で第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへの色モードの切り替え動作が行われる。４枚目から７枚目の白黒画像は、第二のモノクロモードで形成される。第二のモノクロモードでは、離接機構４０により中間転写ベルト１３０をカラーの感光体１２４Ｙ〜１２４Ｃから離間させた状態で且つカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃを駆動しない状態で、カートリッジ１２０Ｋによりブラックのトナー像が形成される。第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへの色モードの切り替えは、離接機構４０による中間転写ベルト１３０の感光体１２４からの離間動作を含むので、切り替え時間が大きい。
【００４８】
一方、生産性優先モード６１２において、先頭のカラー画像は、フルカラーモードで形成され、それに続く６枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。６枚目の白黒画像と７枚目の白黒画像６１４の間で第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへ色モードの切り替え動作が行われる。７枚目の白黒画像は、第二のモノクロモードで形成される。寿命優先モード６１１においては、白黒画像の連続枚数の閾値（第一の閾値）が３に設定されている。生産性優先モード６１２においては、白黒画像の連続枚数の閾値（第二の閾値）が６に設定されている。白黒画像の連続枚数が閾値より大きくなると、色モードが第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへ切り替えられる。生産性優先モード６１２における白黒画像の連続枚数の閾値（第二の閾値）は、寿命優先モード６１１における白黒画像の連続枚数の閾値（第一の閾値）より大きい。
【００４９】
次に、図８（ｂ）を参照して、生産性優先モードの生産性と寿命優先モードの生産性の差を説明する。例えば、入力画像５１０は、先頭にカラー画像を１枚有し、それに続いて４枚の白黒画像を有し、それに続いて１枚のカラー画像を有し、それに続いて２枚の白黒画像を有するものとする。寿命優先モード５１１において、先頭のカラー画像は、フルカラーモードで形成され、それに続く３枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。３枚目の白黒画像と４枚目の白黒画像５１５の間で色モードが第一のモノクロモードから第二のモノクロモードへ切り替えられる。４枚目の白黒画像５１５は、第二のモノクロモードで形成される。４枚目の白黒画像５１５の次に形成される画像は、カラー画像５１６であるので、４枚目の白黒画像５１５とカラー画像５１６の間で色モードが第二のモノクロモードからフルカラーモードへ切り替えられる。第二のモノクロモードからフルカラーモードへの色モードの切り替えは、離接機構４０による中間転写ベルト１３０の感光体１２４への接触動作を含むので、切り替え時間が大きい。カラー画像５１６は、フルカラーモードで形成される。それに続く２枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。図８（ｂ）に示す寿命優先モード５１１では、一つのジョブにおいて、中間転写ベルト１３０の感光体１２４への離接動作を含む色モードの切り替えが２回行われる。これは、図８（ｂ）に示す入力画像５１０において、白黒画像の連続枚数が、寿命優先モードの閾値である３を超えているからである。
【００５０】
これに対して、生産性優先モード５１２において、先頭のカラー画像は、フルカラーモードで形成され、それに続く４枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。それに続く１枚のカラー画像は、フルカラーモードで形成され、それに続く２枚の白黒画像は、第一のモノクロモードで形成される。フルカラーモードと第一のモノクロモードとの間の切り替え時間は、小さい。図８（ｂ）に示す生産性優先モード５１２では、一つのジョブにおいて、中間転写ベルト１３０の感光体１２４への離接動作を含む色モードの切り替えが行われない。これは、図８（ｂ）に示す入力画像５１０において、白黒画像の連続枚数が、生産性優先モードの閾値である６を超えていないからである。
【００５１】
生産性優先モードと寿命優先モードの切り替えは、ＵＩ３３０により設定される。図９は、ＵＩ３３０の表示部３３４に表示されるモード選択画面６４０を示す図である。ユーザは、モード選択手段（動作モード設定手段）としてのモード選択画面６４０に表示されるＯＮボタンをタッチすることにより、寿命優先モードを選択でき、ＯＦＦボタンをタッチすることにより生産性優先モードを選択できる。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１２０に付属されたメモリ（不図示）からシリアルＩＤを検出する。検出結果に基づきカートリッジ１２０が交換されたと判断される場合、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０の表示部３３４にモード選択画面６４０を表示する。
【００５２】
（トナー残枚数）
次に、トナーの残量と感光体１２４の残寿命を説明する。本実施例においては、トナーの残量と感光体１２４の残寿命を比較するために、トナーの残量を残枚数（換算値）へ換算し、感光体１２４の残寿命も残枚数（換算値）へ換算する。まず、トナーの残量により形成可能な画像のページ数としての残枚数（以下、トナー残枚数という）を説明する。ＲＯＭ３０２は、トナーの初期寿命として、カートリッジ１２０の未使用時の初期値を予め保存している。画像を形成するページごとにトナーが消費されるピクセル量を初期値から減算することにより、残量％を算出する。トナー消費量は、ページごとに異なるので、残量％を残枚数へ換算するために、本実施例では、ページあたりの平均ピクセル量を求める。平均ピクセル量に基づいて残量％を残枚数へ換算する。
【００５３】
図１０は、ＣＰＵ３０１により実行されるトナー残枚数の算出を示す流れ図である。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保存されたプログラムに従って、画像形成の１ページごとにトナー残枚数の算出を実行する。トナー残枚数の算出が開始されると、ＣＰＵ３０１は、画像が形成される各ページのトナーが消費されたピクセル量（以下、使用ピクセルカウントＰＣ３という）を算出する。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に予め保存された初期値（以下、初期ピクセルカウントＰＣ２という）から使用ピクセルカウントＰＣ３を減算して、残ピクセルカウントＰＣ１を求める（Ｓ６７６）。ＣＰＵ３０１は、使用ピクセルカウントＰＣ３をＡ４サイズに換算して積算した積算ピクセルカウントＰＣ４を求める（Ｓ６７７）。ＣＰＵ３０１は、最新の５００枚の使用ピクセルカウントＰＣ３から積算ピクセルカウントＰＣ４を求めたか否かを判断する（Ｓ６７８）。最新の５００枚の積算ピクセルカウントＰＣ４を求めていない場合（Ｓ６７８でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、トナー残枚数の算出を終了する。一方、最新の５００枚の積算ピクセルカウントＰＣ４を求めた場合（Ｓ６７８でＹＥＳ）、１枚当たりの平均値としての平均ピクセルカウントＰＣ５を以下の式により算出する（Ｓ６７９）。
平均ピクセルカウントＰＣ５＝積算ピクセルカウントＰＣ４÷５００
ＣＰＵ３０１は、Ａ４サイズに換算されたトナー残枚数ＰＧ０を以下の式により算出する（Ｓ６８０）。
トナー残枚数ＰＧ０＝残ピクセルカウントＰＣ１÷平均ピクセルカウントＰＣ５
このようにして、トナー残量に対応するＡ４サイズに換算された残枚数ＰＧＯが算出される。ＣＰＵ３０１は、トナー残枚数の算出を終了する。
【００５４】
（感光体残枚数）
次に、感光体１２４の残寿命により形成可能な画像のページ数としての残枚数（以下、感光体残枚数という）を説明する。感光体１２４の残寿命は、感光体１２４の表面の削れ量に依存する。感光体１２４の表面の削れ量は、感光体１２４の表面の走行距離（移動距離）に依存する。ＲＯＭ３０２は、感光体１２４の初期寿命として、感光体１２４の未使用時の初期値を予め保存している。画像を形成するページごとに感光体１２４の走行距離を初期値から減算することにより、残距離を算出する。Ａ４サイズの用紙の走行距離に基づいて、残距離をＡ４サイズの用紙の残枚数へ換算する。
【００５５】
図１１は、ＣＰＵ３０１により実行される感光体残枚数の算出を示す流れ図である。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保存されたプログラムに従って、画像形成の１ページごとに感光体残枚数の算出を実行する。感光体残枚数の算出が開始されると、ＣＰＵ３０１は、画像が形成された用紙のサイズの走行距離Ｌ３を、ＲＯＭ３０２に予め保存された初期値（以下、初期距離という）Ｌ２から減算して、残距離Ｌ１を求める（Ｓ６８６）。ＣＰＵ３０１は、残距離Ｌ１をＡ４サイズの用紙の走行距離Ｌ４で除算して、感光体１２４の残寿命に対応するＡ４サイズに換算された感光体残枚数ＰＧ１を求める（Ｓ６８７）。ＣＰＵ３０１は、感光体残枚数の算出を終了する。
【００５６】
本実施例では、トナーの残量に対応するＡ４サイズに換算されたトナー残枚数ＰＧ０と感光体１２４の残寿命に対応するＡ４サイズに換算された感光体残枚数ＰＧ１を比較する。比較結果に基づいて、寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替える。本実施例では、寿命優先モードから生産性優先モードへ自動的に切り替えるか否かの判断は、トナーの残量が５％以下になったときに実行する。過去履歴に基づくトナーの残量の判断の精度を鑑みると、トナーの残量が５％より大きい場合、不定要素が大きくなる。また、ユーザにより設定されたモードを可能な限り適用することも重要である。そこで、トナーの残量が５％以下になったときに、寿命優先モードから生産性優先モードへ自動的に切り替えるか否かの判断を実行する。カートリッジ１２０には、サンプル画像で印字可能な枚数の公称値（公称枚数）が一般的に存在する。例えば、カートリッジ１２０の公称枚数が１００００枚の場合、トナーの残量５％は、５００枚に相当する。本実施例では、一例として、トナー残枚数ＰＧ０が５００枚以下（第一の所定値以下）であるか否かに基づいて、寿命優先モードから生産性優先モードへ自動的に切り替えるか否かの判断を開始するものとする。なお、感光体１２４の表面の走行距離の代わりに、感光体１２４の回転回数を用いて感光体残枚数が算出されてもよい。
【００５７】
（モードの切り替え）
次に、寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えるか否かの判断を説明する。トナー残枚数ＰＧ０が５００枚であり、残りのジョブの全てが白黒画像とカラー画像を含むと仮定する。図８（ａ）に示した生産性優先モードにおいて白黒画像の連続枚数の閾値が６に設定されている場合、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの摩耗量を最も大きくする印刷ジョブは、カラー画像が１枚、それに続いて白黒画像が６枚形成される場合である。１枚のカラー画像とそれに続く６枚の白黒画像を形成する印刷ジョブが繰り返される場合、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの寿命が最も短縮される。カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃを中間転写ベルト１３０から離間しない状態で、１枚のカラー画像とそれに続く６枚の白黒画像を形成する印刷ジョブを実行すると、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃは、７枚分の寿命を消費する。ここで、トナー残枚数ＰＧ０が５００枚であるので、１枚のカラー画像とそれに続く６枚の白黒画像を形成する印刷ジョブで５００枚のカラー画像を形成するとする。カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃを中間転写ベルト１３０から離間しない状態でジョブを繰り返して５００枚のカラー画像を形成するには、５００枚×７（カラー１枚、白黒６枚）の３５００枚の感光体残枚数ＰＧ１が必要となる。
【００５８】
従って、トナー残枚数ＰＧ０が５００枚である時に感光体残枚数ＰＧ１が３５００枚より大きい場合、寿命優先モードから生産性優先モードへモードを切り替えるとよい。残りの印刷ジョブの全てが感光体１２４の摩耗量が最も多くなる１枚のカラー画像と６枚の白黒画像を含む場合であっても、生産性優先モードでジョブを処理することにより感光体１２４が寿命に達することはない。しかし、３５００枚を寿命優先モードから生産性優先モードへモードを切り替えるための判断基準値（以下、必要残枚数という）とすると、実際には、５００枚のカラー画像を形成できるトナーの残量に対する感光体１２４の残寿命が大きすぎる場合がある。そのような場合、感光体１２４の残寿命が十分あるにもかかわらず寿命優先モードで画像形成することになり、画像形成効率が低下する。そこで、感光体１２４の残寿命を効率的に判断するために、過去のジョブ履歴に基づいてより正確に感光体１２４の必要残枚数を求める方法を、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００５９】
（感光体の必要残枚数）
図１２は、ＣＰＵ３０１により実行される感光体１２４の必要残枚数の算出を示す流れ図である。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保存されたプログラムに従って、画像形成の１ページごとに感光体１２４の必要残枚数の算出を実行する。感光体１２４の必要残枚数の算出が開始されると、ＣＰＵ３０１は、色モードを判断する（Ｓ６９１）。具体的には、ＣＰＵ３０１は、色モードが、フルカラーモード、第一のモノクロモード及び第二のモノクロモードのいずれであるかを判断する。ＣＰＵ３０１は、所定枚数のジョブ履歴を取得したか否かを判断する（Ｓ６９２）。本実施例において、所定枚数を、例えば、３５００枚とする。所定枚数のジョブ履歴を取得していない場合（Ｓ６９２でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、感光体１２４の必要残枚数の算出を終了する。所定枚数のジョブ履歴を取得した場合（Ｓ６９２でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、色モードのうちのフルカラーモード及び第一のモノクロモードにおいてカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃが使用されるカラー感光体使用率を計算する（Ｓ６９３）。ここで、カラー感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃを使用することは、フルカラーモードでそれぞれの色のトナー像を形成するために使用される場合と、第一のモノクロモードでトナー像を形成せずに中間転写ベルト１３０に接触して回転させられる場合とを含む。
【００６０】
例えば、直近に画像が形成された３５００枚（過去のジョブ履歴）におけるカラー感光体使用率を説明する。図１３は、色モード、画像形成枚数及びカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの使用率を示す図である。例えば、図１３に示すように、直近に画像が形成された３５００枚のうち、フルカラーモードで１５００枚にカラー画像が形成され、第一のモノクロモードで５００枚に白黒画像が形成され、第二のモノクロモードで１５００枚に白黒画像が形成される。第二のモノクロモードでは、中間転写ベルト１３０がカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃから離間しており、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃは、使用されていない。フルカラーモード及び第一のモノクロモードにおいてカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃが使用される。フルカラーモード及び第一のモノクロモードの合計で２０００枚に画像が形成される。２０００枚のうちフルカラーモードで形成された画像は１５００枚であるので、フルカラーモードのカラー感光体使用率は、７５％である。２０００枚のうち第一のモノクロモードで形成された画像は５００枚であるので、第一のモノクロモードのカラー感光体使用率は、２５％である。
【００６１】
次に、ＣＰＵ３０１は、トナー残枚数ＰＧ０のカラー画像を形成するために必要とされる感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２を算出する（Ｓ６９４）。ＣＰＵ３０１は、感光体１２４の必要残枚数の算出を終了する。以下に、感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２の算出例を説明する。
【００６２】
トナー残枚数ＰＧ０の第一の所定値を５００枚とすると、前述したカラー感光体使用率を用いて、以下の式が成り立つ。
５００枚：Ｘ枚＝７５％：２５％
∴  Ｘ＝１６７
即ち、第一の所定値が５００枚である場合、感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２は、カラー画像と白黒画像を含む印刷ジョブ（混在ジョブ）を処理するために第一のモードで形成される白黒画像の１６７枚をカラー画像の５００枚に足した６６７枚である。必要残枚数（第二の所定値）ＰＧ２は、第一の所定値以上である。以上から、本実施例においては、トナー残枚数ＰＧ０が所定値の５００枚に到達した時に感光体残枚数ＰＧ１が必要残枚数ＰＧ２である６６７枚より大きい場合、寿命優先モードから生産性優先モードへモードが切り替えられる。
【００６３】
（モード切り替え判断）
本実施例では、図５乃至図７に示すようにモードの切り替えは、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃが一体として行われる。例えば、イエローの感光体１２４Ｙに生産性優先モードを設定し、マゼンタの感光体１２４Ｍ及びシアンの感光体１２４Ｃに寿命優先モードを設定することはしない。以下、図１４を参照して、感光体残枚数ＰＧ１及びトナー残枚数ＰＧ０に基づくモード切り替え判断を説明する。図１４は、感光体残枚数ＰＧ１、トナー残枚数ＰＧ０及びモード切り替え判断を示す図である。
【００６４】
図１４（ａ）に示す例では、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー収容容器（第二のトナー収容容器）２３Ｙ、２３Ｍ及び２３Ｃのトナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃがすべて５００枚を下回っている。従って、モードを寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えるか否かの判断を実行する。しかし、イエロー、マゼンタ及びシアンの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃの感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ及びＰＧ１Ｃはすべて８００枚以上であり、感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２である６６７枚より大きい。従って、ユーザにより設定されたモードにかかわらず、モードを寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替える判断を実行する。
【００６５】
図１４（ｂ）に示す例では、イエローのトナー収容容器２３Ｙのトナー残枚数ＰＧ０Ｙは５００枚であり、マゼンタ及びシアンのトナー収容容器２３Ｍ及び２３Ｃのトナー残枚数ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃは５００枚より大きい。すべてのトナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃが５００枚より大きいので、モードを寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えるか否かの判断を実行しない。即ち、マゼンタ及びシアンの感光体１２４Ｍ及び１２４Ｃについては、寿命優先モードによる寿命優先効果が得られるので、ユーザにより設定されたモードを維持する。
【００６６】
図１４（ｃ）に示す例では、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー収容容器２３Ｙ、２３Ｍ及び２３Ｃのトナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃがすべて５００枚を下回っている。従って、モードを寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えるか否かの判断を実行する。しかし、マゼンタ及びシアンの感光体１２４Ｍ及び１２４Ｃの感光体残枚数ＰＧ１Ｍ及びＰＧ１Ｃが必要残枚数ＰＧ２の６６７枚より小さいので、マゼンタ及びシアンの感光体１２４Ｍ及び１２４Ｃについては、寿命優先モードによる寿命優先効果が得られる。従って、ユーザにより設定されたモードを維持する。
【００６７】
（モード切り替え動作）
次に、図１５を参照して、モード切り替え動作を説明する。図１５は、ＣＰＵ３０１により実行されるモード切り替え動作を示す流れ図である。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保存されたプログラムに従って、モード切り替え動作を実行する。ＣＰＵ３０１は、画像形成装置１００の電源が起動されるとモード切り替え動作を開始する。モード切り替え動作が開始されると、ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０から又は外部機器Ｉ／Ｆ３４０に接続されたＰＣ（不図示）から印刷ジョブが投入されたことを検出したか否かを判断する（Ｓ７０１）。ＣＰＵ３０１は、印刷ジョブが投入されたことを検出しない場合（Ｓ７０１でＮＯ）、ジョブスタートの検出を待機する。印刷ジョブが投入されたことを検出した場合（Ｓ７０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３上の白黒枚数カウンタ３２１（図２）を初期化する（Ｓ７０２）。次に、ＣＰＵ３０１は、ブラックのカートリッジ１２０Ｋに関わる高電圧が駆動済みか否か判断する（Ｓ７０３）。ブラックのカートリッジ１２０Ｋに関わる高電圧が駆動済みでない場合（Ｓ７０３でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、ブラックのカートリッジ１２０Ｋに関わる高電圧及び駆動を開始する（Ｓ７０６）。ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０４へ進める。ブラックのカートリッジ１２０Ｋに関わる高電圧が駆動済みである場合（Ｓ７０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０４へ進める。
【００６８】
次に、ＣＰＵ３０１は、画像を形成すべきページの画像データが白黒画像データであるか否かを判断する（Ｓ７０４）。即ち、ＣＰＵ３０１は、画像を形成すべきページの画像データがカラー画像データを含むか否かを判断するカラー判断手段として機能する。画像データが白黒画像データである場合（Ｓ７０４でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７１０へ進める。一方、画像データが白黒画像データではない場合（Ｓ７０４でＮＯ）、即ち、画像データがカラー画像データを含む場合、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０８へ進める。ＣＰＵ３０１は、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃに接触しているか否かを判断する（Ｓ７０８）。ＣＰＵ３０１は、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃに接触している接触状態か、一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃから離間している離間状態かを判断する。接触状態か離間状態かの判断は、規制ローラ５８の位置を検出する位置センサ１５８（図４）の検出結果に基づいて行われる。離間状態である場合（Ｓ７０８でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、離接機構４０により規制ローラ５８を移動して、中間転写ベルト１３０を介して一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃを感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃに接触させる（Ｓ７０９）。ＣＰＵ３０１は、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの回転、帯電ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ及び現像ローラ４３Ｙ、４３Ｍ，４３Ｃへの高電圧の印加及び回転を開始する（Ｓ７０９）。ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７１０へ進める。一方、接触状態である場合（Ｓ７０８でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７１０へ進める。
【００６９】
ＣＰＵ３０１は、色モードに従って画像を形成する（Ｓ７１０）。色モードがフルカラーモードである場合、ＣＰＵ３０１は、レーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋを駆動する。色モードが第一のモノクロモード又は第二のモノクロモードである場合、ＣＰＵ３０１は、カラーのレーザスキャナ１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋを駆動せずに、ブラックのレーザスキャナ１２２Ｋを駆動する。画像形成が完了すると、ＣＰＵ３０１は、ジョブが終了したか否かを判断する（Ｓ７１１）。ジョブが終了した場合（Ｓ７１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０１へ戻し、次のジョブスタートを待機する（Ｓ７０１）。ジョブが終了していない場合（Ｓ７１１でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、次の画像データを受信する（Ｓ７１３）。ＣＰＵ３０１は、次に画像を形成すべきページの画像データが白黒画像データであるか否かを判断する（Ｓ７１４）。
【００７０】
次の画像データがカラー画像データを含む場合（Ｓ７１４でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３上の白黒枚数カウンタ３２１を初期化する（Ｓ７２０）。ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０３へ進める。この場合、カラー画像を形成するので、フルカラーモードですべてのカートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋを動作させカラー画像を形成する（Ｓ７１０）。
【００７１】
一方、次の画像データがカラー画像データを含まずに白黒画像データである場合（Ｓ７１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが接触状態であるか否かを判断する（Ｓ７１５）。カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが接触状態でない場合（Ｓ７１５でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、白黒枚数カウンタ３２１を初期化する（Ｓ７２０）。ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０３へ進める。この場合、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが離間状態であるので、第二のモノクロモードでブラックのカートリッジ１２０Ｋのみを動作させ白黒画像を形成する（Ｓ７１０）。一方、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃが接触状態である場合（Ｓ７１５でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、トナー残量及び感光体残寿命の判断を行う（Ｓ７１６）。
【００７２】
（（トナー残量と感光体残寿命の判断動作））
以下、図１６を参照して、Ｓ７１６で実行されるトナー残量と感光体残寿命の判断動作を説明する。図１６は、ＣＰＵ３０１により実行されるトナー残量と感光体残寿命の判断動作を示す流れ図である。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保存されたプログラムに従って、トナー残量と感光体残寿命の判断動作を実行する。トナー残量と感光体残寿命の判断動作が開始されると、ＣＰＵ３０１は、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー収容容器２３Ｙ、２３Ｍ及び２３Ｃ内のトナー残量を判断するために、トナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃを算出する（Ｓ７３０）。Ｓ７３０におけるトナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃの算出は、図１０を用いて既に説明した。
【００７３】
ＣＰＵ３０１は、トナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃがすべて所定値ＮＳ１以下であるか否かを判断する（Ｓ７３１、Ｓ７３２、Ｓ７３３）。なお、本実施例において、所定値ＮＳ１は、カートリッジ１２０の公称枚数が１００００枚の場合のトナーの残量５％に相当する５００枚に設定されている。しかし、所定値ＮＳ１は、５００枚に限定されるものではなく、カートリッジ１２０に従って４００枚、６００枚などの他の値に設定されてもよい。トナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃのいずれかが所定値ＮＳ１以下でない場合（Ｓ７３１でＮＯ、Ｓ７３２でＮＯ又はＳ７３３でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、トナー残量と感光体残寿命の判断動作を終了する。一方、トナー残枚数ＰＧ０Ｙ、ＰＧ０Ｍ及びＰＧ０Ｃのすべてが所定値ＮＳ１以下の場合（Ｓ７３３でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、カラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ、ＰＧ１Ｃを算出する（Ｓ７３４）。Ｓ７３４におけるカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃの感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ、ＰＧ１Ｃの算出は、図１１を用いて既に説明した。ＣＰＵ３０１は、感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２を算出する（Ｓ７３５）。Ｓ７３５における感光体１２４の必要残枚数ＰＧ２の算出は、図１２を用いて既に説明した。
【００７４】
ＣＰＵ３０１は、感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ、ＰＧ１Ｃのすべてが必要残枚数ＰＧ２より大きいか否かを判断する（Ｓ７３６、Ｓ７３７、Ｓ７３８）。感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ、ＰＧ１Ｃのいずれかが必要残枚数ＰＧ２よりも小さい場合（Ｓ７３６でＮＯ、Ｓ７３７でＮＯ又はＳ７３８でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、トナー残量と感光体残寿命の判断動作を終了する。一方、感光体残枚数ＰＧ１Ｙ、ＰＧ１Ｍ、ＰＧ１Ｃのすべてが必要残枚数ＰＧ２より大きい場合（Ｓ７３８でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、ユーザにより設定されたモードが寿命優先モードであるか否かを判断する（Ｓ７３９）。ユーザにより設定されたモードが寿命優先モードでない場合（Ｓ７３９でＮＯ）、即ちユーザにより生産性優先モードが設定されている場合、ＣＰＵ３０１は、トナー残量と感光体残寿命の判断動作を終了する。
【００７５】
ユーザにより設定されたモードが寿命優先モードである場合（Ｓ７３９でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、モードを寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えるためにＲＡＭ３０３に保存された閾値を変更する（Ｓ７４０）。本実施例において、白黒画像の連続枚数の閾値は、前述の図８（ａ）で説明したように、寿命優先モード６１１では３、生産性優先モード６１２では６である。なお、寿命優先モード６１１における白黒画像の連続枚数の閾値は、３に限定されるものではなく、２、４など他の数値であってもよい。生産性優先モード６１２における白黒画像の連続枚数の閾値は、６に限定されるものではなく、５、７など他の数値であってもよい。ＣＰＵ３０１は、モードが切り替えられたことをＵＩ３３０に表示する（Ｓ７４１）。図１７に、モード変更をユーザへ知らせる画面の一例を示す。図１７は、ＵＩ３３０の表示部３３４に表示されるモード変更報知画面６３５を示す図である。ＣＰＵ３０１は、トナー残量と感光体残寿命の判断動作を終了する。
【００７６】
ＣＰＵ３０１は、処理を図１５のＳ７１７へ進める。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３の白黒枚数カウンタ３２１のカウント値をインクリメントする（Ｓ７１７）。ＣＰＵ３０１は、白黒枚数カウンタ３２１のカウント値が閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ７１８）。本実施例において、寿命優先モード６１１の閾値は３、生産性優先モード６１２の閾値は６である。白黒枚数カウンタ３２１のカウント値が閾値より大きい場合（Ｓ７１８でＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、離接機構４０を制御してカラーの一次転写部１２３Ｙ、１２３Ｍ及び１２３Ｃをカラーの感光体１２４Ｙ、１２４Ｍ及び１２４Ｃから離間させる（Ｓ７１９）。ＣＰＵ３０１は、白黒枚数カウンタ３２１を初期化する（Ｓ７２０）。一方、白黒枚数カウンタ３２１のカウント値が閾値以下である場合（Ｓ７１８でＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、処理をＳ７０３へ戻す。この場合、ＣＰＵ３０１は、Ｓ７１０で、第一のモノクロモードで白黒画像を形成する。
【００７７】
なお、図１６のＳ７４１で動作モードが寿命優先モードから生産性優先モードへ切り替えられた場合は、カートリッジ１２０の交換時に図９に示すモード選択画面６４０が表示部３３４に表示されユーザにモードの選択を促すことにより、再設定される。
【００７８】
以上の動作によって、白黒画像のページとカラー画像のページが混在する印刷ジョブにおいて寿命優先効果が低い場合、ユーザにより寿命優先モードに設定されている場合であっても、動作モードを生産性優先モードへ切り替えることができる。ユーザにより設定された動作モードの効果が最適に発揮されるように制御を行うことで、白黒画像とカラー画像の混在印字における生産性とユーザビリティを向上させることができる。
【００７９】
本実施例によれば、カラーの感光体（第二の感光体）の残寿命がトナーの残量に対して十分に余裕がある場合、動作モードを寿命優先モード（第一の動作モード）へ切り替えないようにすることができる。
【００８０】
なお、本実施例は、カラーの感光体の寿命がカラーの現像部材の寿命よりカートリッジの寿命を支配するという前提で説明した。しかし、カラーの現像部材の寿命がカートリッジの寿命を支配する場合がある。そのような場合、感光体残枚数に代えて、第二の現像部材の残寿命により形成可能な画像のページ数としての現像部材残枚数に基づいて、動作モードを第二の動作モードへ切り替えるか否かを判断するようにしてもよい。この場合、画像形成装置の本体に着脱可能な第一カートリッジ、第二のカートリッジ、第三のカートリッジ及び第四のカートリッジを設けるとよい。第一のカートリッジは、ブラックのトナーを収容する第一のトナー収容容器と、第一の現像部材と、が一体的に設けられている。第二のカートリッジは、カラーのトナーを収容する第二のトナー収容容器と、第二の現像部材と、が一体的に設けられている。第三のカートリッジは、ブラックの静電潜像が形成される第一の感光体と、第一の帯電部材と、が一体的に設けられている。第四のカートリッジは、カラーの静電潜像が形成される第二の感光体と、第二の帯電部材と、が一体的に設けられている。
【符号の説明】
【００８１】
１００・・・画像形成装置
１２４Ｋ・・・ブラックの感光体（第一の感光体）
１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ・・・カラーの感光体（第二の感光体）
２３Ｋ・・・ブラックのトナー収容容器（第一のトナー収容容器）
１２０Ｋ・・・白黒のカートリッジ（第一のカートリッジ）
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ・・・カラーのトナー収容容器（第二のトナー収容容器）
１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ・・・カラーのカートリッジ（第二のカートリッジ）
３０１・・・ＣＰＵ（制御手段）
【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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【図１６】
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【図１７】
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