(57)【要約】【課題】カートリッジの使用状況に基づいて、画像間において現像剤担持体と像担持体との間の当接及び離間の実行タイミングを最適化することで、カートリッジの寿命の低減が生産性の低下を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像ローラ６４と感光体ドラム６１との当接及び離間を切り替える接離機構２００と、カートリッジＰの寿命を検知するカートリッジ寿命検知部１７と、先行画像と後続画像の画像間隔を決定する画像間隔決定部１８０と、画像間隔が閾値よりも大きいときに現像離間制御を行う接離機構２００と、カートリッジ寿命検知部１７が検知するカートリッジＰの利用状況に基づいて、閾値を変更する閾値決定部１８１と、を備える画像形成装置１を構成した。【選択図】  図１１
2015206942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、
前記カートリッジの利用状況を検知する状況検知手段と、
先行する記録材に形成される先行画像、及び、後続の記録材に形成される後続画像の画像間隔を決定する決定手段と、
前記決定手段が決定する画像間隔が閾値よりも大きくなる場合に、前記先行画像が前記像担持体に形成された後、前記後続画像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、
前記状況検知手段が検知する前記カートリッジの利用状況に基づいて、前記閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記状況検知手段は、前記現像剤担持体の使用量および前記カートリッジに収容されているトナー残量を検知し、
前記トナー残量に対して前記現像剤担持体の使用量が多くなるほど前記閾値を短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３】
前記状況検知手段は、
初期の現像剤量に対する現像剤の残量比率を検知する残量検知手段と、
初期の現像剤担持体の耐久回転数に対する現像剤担持体の残回転数比率を検知する回転数検知手段と、
を有し、
前記閾値変更手段は、前記残量検知手段及び前記回転数検知手段の検知結果に基づいて、前記閾値を変更す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】
前記閾値変更手段は、
前記接離機構が前記現像剤担持体と前記像担持体とを前記転写手段の移動方向に順に離間させるのに要する離間所要時間、及び、前記接離機構が前記現像剤担持体と前記像担持体とを前記転写手段の移動方向に順に当接させるのに要する当接所要時間を合計した合計時間と、前記残量検知手段が検知する現像剤の残量比率及び前記回転数検知手段が検知する前記現像剤担持体の残回転数比率の関係と、に基づいて、前記閾値を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
装置本体に対して複数の前記カートリッジが組み込まれた場合には、前記閾値変更手段は、前記トナー残量に対して前記現像剤担持体の使用量が最も多い前記カートリッジに基づいて、前記閾値を決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記決定手段は、記録材の種類に基づいて画像形成の間隔を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
先行する記録材に形成する先行画像と後続する記録材に形成する後続画像の画像間隔の予測時間を予測する予測手段を有し、
前記決定手段は、前記予測手段から受信した前記予測時間に基づいて画像形成の間隔を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、
前記カートリッジに収容される現像剤の残量と前記現像手段の使用量を検知する状況検知手段と、
前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、
現像剤像が前記像担持体に形成された後、次の現像剤像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、
を備え、
前記実行手段は、前記現像剤の残量に対して前記現像手段の使用量が増えるほど、前記現像離間制御を行う頻度を増やすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、
現像剤像が前記像担持体に形成された後、次の現像剤像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、
を備え、
前記実行手段は、画像形成装置によって形成される画像の印字率が小さくなるほど前記現像離間制御を行う頻度を増やす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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像形成中には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの順に現像ローラが感光体ドラムに当接し、画像形成後には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの順に現像ローラが感光体ドラムから離間する画像形成装置が開示される。
【０００３】
特許文献２には、画像展開等に時間がかかって１枚目の画像と２枚目の画像との間のいわゆる紙間にて、現像ローラが感光体ドラムから離間する画像形成装置が開示される。特に、ここでは、２枚目の画像を画像展開するために時間を要して２枚目の画像の画像形成を遅延させる時間が、現像ローラが感光体ドラムから離間と当接するのに要する時間よりも、長いという場合に、現像ローラが感光体ドラムから離間する。
【０００４】
これらの構成によれば、画像形成中に、現像ローラが感光体ドラムに当接する時間が短縮化され、現像ローラや感光体ドラムの消耗が減少する。こうした現像ローラや感光体ドラムの消耗を抑制することは、現像ローラの残寿命を延ばし、現像ローラを含めたカートリッジの残寿命を延ばすことを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２８６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際には、カートリッジの残寿命の判断には、現像ローラの残寿命とトナーの残量とに基づいて決定されるべきである。そして、ユーザの使用状況に基づいて、現像ローラが感光体ドラムから離間するように制御することが望ましい。
【０００７】
例えば、トナーの消費量が少ないユーザが使用するカートリッジでは、現像ローラの回転時間に応じて決定する現像ローラの残寿命が残り僅かである反面で、トナーの残量がまだ認識される可能性が高い。こうした場合には、現像ローラの残寿命が残り僅かであることから、現像ローラが感光体ドラムから離間する動作を積極的に実行して、現像ローラと感光体ドラムが当接した無駄な回転を抑制することが望ましい。
【０００８】
また、トナーの消費量が多いユーザが使用するカートリッジでは、現像ローラの回転時間に応じて決定する現像ローラの残寿命が十分残っている反面で、トナーの残量が残り僅かと認識される可能性が高い。こうした場合には、現像ローラの残寿命が十分残っていることから、現像ローラが感光体ドラムから離間する動作を実行せずに、最大の生産性を引き出すことが望ましい。
【０００９】
本発明は、カートリッジの利用状況に基づいて、画像間において現像剤担持体と像担持体との間の当接及び離間の実行タイミングを最適化することで、カートリッジの寿命の低減と生産性の低下を抑制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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の代表的な構成は、静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、前記カートリッジの利用状況を検知する状況検知手段と、先行する記録材に形成される先行画像、及び、後続の記録材に形成される後続画像の画像間隔を決定する決定手段と、前記決定手段が決定する画像間隔が閾値よりも大きくなる場合に、前記先行画像が前記像担持体に形成された後、前記後続画像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、前記状況検知手段が検知する前記カートリッジの利用状況に基づいて、前記閾値を変更する閾値変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の構成は、静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、前記カートリッジに収容される現像剤の残量と前記現像手段の使用量を検知する状況検知手段と、前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、現像剤像が前記像担持体に形成された後、次の現像剤像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、を備え、前記実行手段は、前記現像剤の残量に対して前記現像手段の使用量が増えるほど、前記現像離間制御を行う頻度を増やすことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の構成は、静電像を担持する像担持体、及び、現像剤を担持する現像剤担持体及び現像剤が収納される現像容器を有して前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像手段を有する現像手段を有するカートリッジと、前記像担持体の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材に転写する転写手段と、を備え、前記カートリッジを前記転写手段の移動方向に複数備える画像形成装置であって、前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接及び離間する動作を切り替える接離機構と、現像剤像が前記像担持体に形成された後、次の現像剤像が前記像担持体に形成されるまでの間に、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させて再度当接させる現像離間制御を行う実行手段と、を備え、前記実行手段は、画像形成装置によって形成される画像の印字率が小さくなるほど前記現像離間制御を行う頻度を増やすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カートリッジの利用状況に基づいて、画像間において現像剤担持体と像担持体との間の当接及び離間の実行タイミングが最適化されることで、カートリッジの寿命の低減と生産性の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の断面図である。
【図２】制御系のブロック図である。
【図３】制御系のブロック図である。
【図４】４つの画像形成部の動作を示す断面図である。
【図５】４つの画像形成部の全離間状態を示す断面図である。
【図６】４つの画像形成部の全当接状態を示す断面図である。
【図７】４つの画像形成部のうちの一部が離間して、その他が当接する状態を示す断面図である。
【図８】カムの位相変化と選択可能な３つの状態の関係を示すカム線図である。
【図９】２枚連続して印刷したときに、画像間で現像ローラと感光体ドラムとを離間するように制御したときのタイミングチャートである。
【図１０】画像形成制御部と情報伝達する制御部位との関係を示すブロック図である。
【図１１】画像形成制御部が、ローラ残寿命及びトナー残寿命に基づいて、画像間で現像ローラと感光体ドラムとを離間する制御工程を示すフローチャートである。
【図１２】実施例２に係る、２枚連続して印刷したときに、画像間で現像ローラと感光体ドラムとを離間するように制御したときのタイミングチャートである。
【図１３】画像形成制御部が、ローラ残寿命及びトナー残寿命に基づいて、画像間で現像ローラと感光体ドラムとを離間する制御工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１６】
［画像形成装置の構成の説明：図１］
図１は、画像形成装置１の断面図である。ここでは、画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した画像形成装置のうち中間転写ベルトを用いた４ドラム式のフルカラー画像形成装置を例示している。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体（以下、「装置本体２」という）に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）（プロセスカートリッジ）が着脱自在に構成されている。感光体ドラム６１及び現像装置６６を有するカートリッジＰは、中間ユニット５の移動方向Ｌに複数備える。また、装置本体２には、中間転写体（回転体）である中間転写ベルト５１を有する中間ユニット５や、定着器７が設けられている。
【００１８】
また、各カートリッジＰは、それぞれ静電像を担持する『像担持体』としての感光体ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）を有しており、被転写体である中間転写ベルト５１の移動方向に沿って順次配置されている。さらに各カートリッジＰは、それぞれ感光体ドラム６１の周囲に、帯電手段としての一次帯電ローラ６２、現像手段としての現像装置６６、及びクリーニング手段としての感光体クリーナ６５を一体に有している。各カートリッジＰは、中間転写ベルト５１に沿って並列配置されている。
【００１９】
各々のカートリッジＰにおいて、各々の一次帯電ローラ６２（６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋ）は、感光体ドラム６１の外周の表面上に配置され、感光体ドラム６１の表面を一様に帯電する。また、各々のレーザ露光器（露光手段）２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ）は、感光体ドラム６１の表面上に露光により静電像を形成する。
【００２０】
『現像手段』としての現像装置６６は、現像剤を担持する『現像剤担持体』としての現像ローラ６４及び現像剤が収容（収納）される現像容器６７を有して感光体ドラム６１の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する。各々の現像装置６６（６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６Ｋ）は、各々の静電像を、対応する色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを用いて現像する。
【００２１】
なお、各々の現像装置６６（６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６Ｋ）内の現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）は、現像装置６６ごと感光体ドラム６１から離間して回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。即ち、現像ローラ６４は現像装置６６ごと感光体ドラム６１に対して当接又は離間可能に構成されている。感光体クリーナ６５は、トナー画像が順次転写された後、感光体ドラム６１の表面に付着している転写残りトナーを除去する。
【００２２】
また、感光体ドラム６１と共に中間転写ベルト５１を挟持する位置には、感光体ドラム６１と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ）が対向している。
【００２３】
一方、『転写手段』としての中間ユニット５は、感光体ドラム６１の表面の現像剤像を中間転写体又は記録材Ｑに転写するユニットである。中間ユニット５は、中間転写ベルト５１と、中間転写ベルト５１を張架する駆動ローラ５３、テンションローラ５４、二次転写対向ローラ５５の３本のローラを備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ５３を回転駆動させることで中間転写ベルト５１を回転搬送している。テンションローラ５４は、中間転写ベルト５１の長さに応じて図１の水平方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
さらに、駆動ローラ５３の近傍には、中間転写ベルト５１上のトナーパッチを検出するためのレジ検知センサ５６がローラ長手方向の両端に２個設置される。テンションローラ５４の近傍には、中間転写ベルト５１上の残トナーを回収するためのベルトクリーナ５８が設置されている。なお、長手方向とは、ローラの軸線方向であり、中間転写ベルト５１の搬送方向と直交する幅方向である。
【００２５】
また、二次転写対向ローラ５５の中間転写ベルト５１を挟んだ位置には、二次転写対向ローラ５５と共に二次転写部を形成する二次転写ローラ８１が対向配置されている。この二次転写ローラ８１は、転写搬送ユニット８によって保持されている。
【００２６】
また、装置本体２の下部には、二次転写部に記録材Ｑを給送する給送部３が配置されている。この給送部３は、複数枚の記録材Ｑを収納したカセット３１、給送ローラ３２、重送防止のリタードローラ対３３、搬送ローラ対３４、３５、レジストローラ対３６等を備えている。定着器７の下流側搬送路には、排出ローラ対３７、３８、３９が設けられている。
【００２７】
［画像形成装置ブロック図の説明：図２、図３］
図２は、制御系のブロック図である。コントローラ１０には、ビデオインターフェイス１１が接続される。このビデオインターフェイス１１には、画像形成制御部１２が接続される。画像形成制御部１２は、ビデオインターフェイス１１を介してコントローラ１０からの命令に応じて画像形成を行う。
【００２８】
画像形成制御部１２には、ＡＳＩＣ１２０、ＣＰＵ１２１、不揮発性メモリ１２４が設けられる。ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３を有する。ＡＳＩＣ１２０は、レーザ露光器２１等を制御する。ＣＰＵ１２１は、この画像形成制御部１２による処理を制御する。ＲＯＭ１２２は、このＣＰＵ１２１により実行されるプログラムなどを記憶している。ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２１による制御処理時に各種データを記憶する。前述の画像形成制御部１２に、露光制御部１３、高圧制御部１４、駆動制御部１５、定着制御部１６、カートリッジ寿命検知部１７が接続される。
【００２９】
装置本体２は、装置本体２に対して通信可能に接続されたホストコンピュータからの指示に基づきコントローラ１０からジョブを受信する。また、装置本体２が別途備える原稿読み取り部（不図示）からのＲＧＢ画像信号を受信する。なお、露光制御部１３は、レーザ露光器２１の駆動を行うほか、スキャナモータ（不図示）の駆動や、レーザ光量の補正等を行っている。
【００３０】
高圧制御部１４は、画像形成に必要な感光体ドラム６１への帯電や、現像バイアス、中間転写ベルト５１への一次転写バイアス、記録材Ｑへの二次転写バイアス、ベルトクリーナ用のベルトクリーニングバイアス等の印加を行っている。駆動制御部１５は、感光体ドラム６１や現像ローラ６４、中間転写ベルト５１の作像系モータ（不図示）の駆動、及び記録材Ｑを搬送する搬送モータ（不図示）の駆動を行っている。定着制御部１６は、定着器７の温度調整を行っている。
【００３１】
カートリッジ寿命検知部１７では、トナー残量を検知するトナー残寿命検知と、現像ローラ６４の寿命を検知するローラ残寿命検知と、をすることが可能である。カートリッジの寿命は、トナー残寿命とローラ残寿命のいずれかの要因で寿命に到達したと判断した場合に、コントローラ１０へ寿命到達を報知する。本実施例のトナー残寿命の検知では、感光体ドラム６１の表面に作像された画像ドット数を計数することでトナー量を検出する画像ドット式検出方式を採用している。
【００３２】
図３は、制御系のブロック図である。図３では、図２とは異なり、ビデオインターフェイス１１と画像形成制御部１２に設けられたＣＰＵ１２１との間の情報伝達の回路に関して特に詳細に示している。画像形成制御部１２には、レーザ点灯カウント回路８００とＣＰＵ１２１とが設けられる。レーザ点灯カウント回路８００の回路は、同期式のデジタル回路で構成されている。ただし、システムクロックは図示していない。レーザ点灯カウント回路８００には、フリップフロップ８０１、ゲート８０２、カウンタ８０３、サンプルタイミング生成部８０４が設けられる。以下、情報伝達の様子に関して説明する。
【００３３】
ホストコンピュータからの指示によって画像データがコントローラ１０に送られる。このコントローラ１０では、画像データがレーザの点灯量と点灯タイミングの制御信号に変換される。ビデオインターフェイス１１は、その信号を画像形成制御部１２に対してビデオ信号として送信する。すなわち、ビデオインターフェイス１１は、コントローラ１０からの情報を画像形成制御部１２へ伝達する部位である。
【００３４】
フリップフロップ８０１は、コントローラ１０から入力されたビデオ信号Ｓ１を受けて同期信号にする。ゲート８０２は、サンプルタイミング生成部８０４により決められたタイミングでビデオ信号Ｓ１を同期化した信号がオンである場合にハイ（ＨＩＧＨ）となる。
【００３５】
サンプルタイミング生成部８０４には、レーザビームの走査方向の画像領域を示す水平イネーブル信号Ｓ２と、レーザビームの走査方向と垂直方向の画像印字領域を示す垂直イネーブル信号Ｓ３と、が入力されている。水平イネーブル信号Ｓ２は、図示しない水平同期信号に基づいてプリンタエンジン内部の制御ロジック回路（不図示）で生成することができる。垂直イネーブル信号Ｓ３は、シート搬送のタイミングに応じてプリンタエンジン内部の制御ロジック回路（不図示）で生成することができる。
【００３６】
カウンタ８０３は、所定の画像領域内でゲート８０２がハイ（ＨＩＧＨ）となった回数つまりビデオ信号がオンとなった回数をカウントする。上記カウント値は画像形成制御部１２がコントローラ１０から、そのページに対するビデオ信号を全て受信した時点で、ＣＰＵ１２１の印字画素数カウント部８０５に送られる。ＣＰＵ１２１の印字画素数カウント部８０５で得られた印字画素数カウントの累積値は、随時、不揮発性メモリ１２４（図２参照）に記憶される。
【００３７】
こうした部位を有するレーザ点灯カウント回路８００は、コントローラ１０から送信された１ページ分のビデオ信号のうち、レーザの点灯量を検出して、トナーを付着すべき画素である印字画素のカウントを行う。
【００３８】
前述の印字画素数カウント部８０５は、レーザ点灯カウント回路８００がカウントした印字画素数を取得し記憶する。従って、印字画素数カウント部８０５は、印字画像数のカウントの累積値が、寿命に設定された印字画像数のカウントの総数に対して占める割合を算出して１から差し引くことで、トナーの残量を算出することができる。これに関しては、図１０を参照しつつ再度後述する。
【００３９】
なお、トナーの残量を算出するにあたって、以下の構成に代替しても良い。例えば、現像容器の内部に光学式検出部を設け、この光学式検出部が、現像容器の内部でトナーを撹拌する撹拌部材の動作光路にレーザ光を照射して通過光量を測定することでトナー量を検出する構成であっても良い。また、現像容器の内部にアンテナ検出部（金属アンテナ）を設け、この金属アンテナが、静電容量を測定することでトナー量を検出する構成であっても良い。
【００４０】
ローラ残寿命の検知では、感光体ドラム６１と現像ローラ６４が当接状態で回転している際に、回転数（回転時間）の累積値をそれぞれ不揮発性メモリ１２４に記憶している。そして、寿命相当の総回転数（総回転時間）に対する回転数累積値（回転時間累積値）の割合を求めて１から差し引くことで、ローラ残寿命を検知する。なお、このように回転数を基準しても、回転時間を基準としても良く、これに関しては、図１０を参照しつつ後述する。
【００４１】
ここで、図２に戻って説明する。ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ１２３を作業領域に用いて画像形成制御部１２の各部を制御しながら、具体的な画像形成制御を実行する。なお、上の例では、ＣＰＵ１２１の処理に基づき、各種処理が行なわれるよう説明してきたが、当然、ＣＰＵ１２１が行なう処理の一部或いは全てを集積回路であるＡＳＩＣに行なわせても良い。
【００４２】
［現像ローラによる感光体ドラムに対する当接と離間の切替動作に関する説明：図４〜８］
図４は、４つの画像形成部の動作を示す断面図である。以下に、この図４を参照しつつ、現像ローラ６４による感光体ドラム６１に対する当接と離間を切り替える機構について説明する。ステッピングモータ９１は、現像ローラ６４が感光体ドラム６１に対して当接と離間をするのを切り替えるための駆動源である。ステッピングモータ９１の軸には、ウォームギア９９ｘが取付けられる。また、シャフト９２には、ウォームホイール９９ｙが取付けられる。
【００４３】
これらのウォームギア９９ｘとウォームホイール９９ｙとは噛み合わせられている。また、シャフト９２には、ウォームギア９３（９３Ｙ〜９３Ｋ）が取り付けられる。このウォームギア９３には、各色用のカム９５（９５Ｙ〜９５Ｋ）を回転させるためのカムギア９４（９４Ｙ〜９４Ｋ）と噛み合わせられる。
【００４４】
シャフト９２が回転すると、カムギア９４のカム９５の位相が変化し、カム９５がカートリッジＰの側面に対して加圧や減圧することで、感光体ドラム６１と現像ローラ６４との間では、当接と離間が切り替えられる。
【００４５】
また、現像ローラ６４は、カムギア９４のカム９５の位相が所定の位相に達するとクラッチ（不図）が繋がり、回転駆動を開始する。なお、図４では、イエローとマゼンタのカートリッジ（ＰＹ、ＰＭ）の現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ）が離間状態、シアンとブラックのカートリッジ（ＰＣ、ＰＫ）の現像ローラ６４（６４Ｃ、６４Ｋ）が当接状態となっている。
【００４６】
接離機構２００は、現像ローラ６４と感光体ドラム６１とが当接及び離間する動作を切り替える機構である。接離機構２００といった場合には、前述のステッピングモータ９１とウォームギア９９ｘ、ウォームホイール９９ｙ、ウォームギア９３、カムギア９４、カム９５等を有することになる。
【００４７】
図５は、４つの画像形成部の全離間状態を示す断面図である。図５では、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）が最大半径でカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面を加圧している。そのために、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）と全ての感光体ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）とが離間する待機状態（全離間状態）となっている。
【００４８】
図６は、４つの画像形成部の全当接状態を示す断面図である。図６では、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）がカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面を減圧している。そのために、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）と全ての感光体ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）とが当接するフルカラー当接状態となっている。
【００４９】
図７は、４つの画像形成部のうちの一部が離間して、その他が当接する状態を示す断面図である。図７では、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ）が最大半径でイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカートリッジＰの（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ）の側面を加圧している。同時に、ブラック（Ｋ）のカム９５ＫのみカートリッジＰＫの側面を減圧している。したがって、ブラックの現像ローラ６４Ｋのみが感光体ドラム６１Ｋと当接するモノカラー状態となっている。画像形成部は、前述の図５、図６、図７の３つの状態が選択可能となっている。
【００５０】
図８は、カムギア９４の位相変化と選択可能な３つの状態の関係を示すカム線図である。図８のカム線図に示すように、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）にそれぞれプロフィールを持たせ、且つ、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）の位相をずらすことで次のようなモード切り替えが可能となる。以下の説明で、現像ローラ６４の当接離間状態とは、現像ローラ６４が感光体ドラム６１に対して当接したり離間したりする状態をいう。図８中で、現像当接とは、現像ローラ６４が感光体ドラム６１に対して当接する状態をいい、現像離間とは、現像ローラ６４が感光体ドラム６１に対して離間する状態をいう。
【００５１】
現像ローラ６４の当接離間状態は、通常の印字動作を行う場合、画像形成を開始するタイミングに合わせて待機状態からフルカラー当接状態へ、又は、待機状態からモノカラー当接状態へ、と切り替えられる。
【００５２】
まず、フルカラー印刷を行う場合の当接離間状態の切り替えについて説明する。フルカラー印刷を行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせてステッピングモータ９１を所定ステップだけ正回転駆動する。
【００５３】
ステッピングモータ９１の正回転駆動を開始すると、まず、ステッピングモータ９１のプリホールドを所定時間行う。ステーション１はイエローであり、ステーション２はマゼンダであり、ステーション３はシアンであり、ステーション４はブラックである。前述のプリホールドの後に、各ステーションの現像ローラ６４と感光体ドラム６１は、不定状態を経由してステーション１、ステーション２、ステーション３、ステーション４の順に当接し、当接が完了したステーションから画像形成を開始する。ステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、全てのステーションの当接が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。
【００５４】
画像形成が終了すると、再びステッピングモータ９１を所定ステップだけ正回転駆動する。ステッピングモータ９１の正回転駆動を開始すると、まず、ステッピングモータ９１のプリホールドを所定時間行う。その後、現像ローラ６４と感光体ドラム６１は、不定状態を経由してステーション１、ステーション２、ステーション３、ステーション４の順に離間し、印字を終了する。ステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、全てのステーションの離間が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。
【００５５】
なお、前述した現像ローラ６４と感光体ドラム６１が不定状態というのは、現像ローラ６４と感光体ドラム６１とが当接又は離間している状態は、実際には定かではない状態のことであるが、これは、実際にはタイミング信号で制御される。
【００５６】
［コントローラ１０からの予約情報に基づいた画像間の現像離間制御に関する説明：図９］
図９は、２枚連続して印刷したときに、画像間で現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間するように制御したときのタイミングチャートである。ここでは、画像形成制御部１２は、コントローラ１０からの予約情報に基づいて画像間隔を決定し、この画像間隔が広い場合に、画像間で現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間するように制御する場合に関して説明する。
【００５７】
画像形成制御部１２は、印字開始コマンド１（Ｓ１２０３）を受信すると印刷準備動作を開始する。この印刷準備動作では、各アクチュエータや高圧デバイスを起動し、それらの起動が完了すると現像ローラ６４と感光体ドラム６１の当接動作を開始する。
【００５８】
画像形成制御部１２は、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］経過後に、１枚目の画像形成を開始するために垂直同期信号（以後、ＴＯＰ信号１と呼ぶ）を出力する。コントローラ１０は、画像形成制御部１２がＴＯＰ信号１（１２０４）を出力すると印字開始コマンド２（Ｓ１２０６）を送信する。
【００５９】
画像間隔決定部１８０は、ＴＯＰ信号１の出力から１枚目のシートサイズやシート種類などの予約情報に基づいて、次のＴＯＰ信号２を出力するまでのＴＯＰ間隔時間Ｄ［ｍｓｅｃ］を算出する。このように、画像間隔決定部１８０は、記録材Ｑの種類に基づいて画像形成の間隔を決定する。
【００６０】
駆動制御部１５は、シート搬送方向のシートサイズによって決定する画像形成時間Ｃ［ｍｓｅｃ］ が経過すると、画像間離間制御を実行するか否かを判断する。画像間現像離間を実行する場合は、ＴＯＰ信号１の出力からシート搬送方向のシートサイズによって決定する画像形成時間Ｃ［ｍｓｅｃ］ が経過すると、離間動作を開始する。離間動作は、第１ステーションの離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］経過後に完了する。
【００６１】
画像形成制御部１２は、離間動作を開始から画像間隔時間Ｅ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］と、の差分の時間経過後に当接動作を再び開始する。そして、画像形成制御部１２は、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］経過後に、２枚目の画像形成を開始するためにＴＯＰ信号２を出力する。
【００６２】
このように、駆動制御部１５は、ＴＯＰ間隔時間Ｄ［ｍｓｅｃ］と画像形成時間Ｃ［ｍｓｅｃ］の差分である画像間隔時間Ｅ［ｍｓｅｃ］が、第１ステーション離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］の合計時間よりも、大きい場合に実行する。
【００６３】
まとめると本実施例では、先行する画像（トナー像）が感光体ドラム６１に形成された後、次の画像（トナー像）が感光体ドラム６１に形成されるまでの間に、現像離間制御が実行される場合がある。この場合、先行する画像が感光体ドラム６１に形成された後、一端、現像ローラ６４を感光体ドラム６１から離間される。その後、感光体ドラム６１と現像ローラ６４が再度当接される。感光体ドラム６１と現像ローラ６４が当接した後、後続の画像が感光体ドラム６１に形成される。
【００６４】
先行する画像が形成された後、後続の画像が形成される前の間、現像ローラ６４は感光体ドラム６１と接していない時間がある。そのため現像ローラ６４が感光体ドラム６１との摩擦などで受ける負荷が低減し、より長期にわたって現像ローラ６４を使用できるようになる。つまり現像ローラ６４の残り寿命が減るのが抑制され、カートリッジＰを長く使えるようになる。
【００６５】
［離間制御系及びそのフローチャートの説明：図１０、１１］
図１０は、画像形成制御部１２と情報伝達する制御部位との関係を示すブロック図である。ここでは、画像形成制御部１２に関しては図２を参照しつつ前述したので、説明は省略する。画像形成制御部１２には、画像間隔決定部１８０、閾値決定部１８１、駆動制御部１５、カートリッジ寿命検知部１７が接続される。駆動制御部１５には、画像間離間実行部１９０が接続され、画像間離間実行部１９０は、ステッピングモータ９１の回転制御を実行する。カートリッジ寿命検知部１７には、ローラ残寿命検知部１９１とトナー残量検知部１９２が接続される。
【００６６】
カートリッジ寿命検知部１７は、カートリッジの利用状況を検知する『状況検知手段』である。カートリッジ寿命検知部１７は、カートリッジＰの寿命（カートリッジＰが残りどれだけつかえるか示す情報）をカートリッジの利用状況として検知する。
【００６７】
『決定手段』としての画像間隔決定部１８０は、先行する記録材Ｑに形成される先行画像、及び、後続の記録材Ｑに形成される後続画像の画像間隔（画像を形成する間隔）を決定する部位である。画像間隔決定部１８０は、コントローラ１０から得たシートのサイズや種類の予約情報に基づいて、先行シートと後続シートの画像間隔を決定する。
【００６８】
『予測手段』としてのＣＰＵ１２１は、先行する記録材Ｑに形成する先行画像と後続する記録材Ｑに形成する後続画像の画像間隔の時間を予測する。前述の画像間隔決定部１８０は、ＣＰＵ１２１から受信した予測時間に基づいて画像形成の間隔を決定する。
【００６９】
次に、前述したカートリッジ寿命検知部１７のローラ残寿命検知部１９１、及び、トナー残量検知部１９２について説明する。『回転数検知手段（ローラ使用量検知手段）』としてのローラ残寿命検知部１９１は、初期の現像ローラ６４の耐久回転数（使用可能な回転数の上限値）に対する現像ローラ６４の残回転数比率を検知する。これにより現像ローラの残りの使用可能量（すなわち寿命）を求める。
【００７０】
なお、現像ローラ６４の残りの使用可能量（寿命）を決めるのに用いる情報（データ）は、現像ローラ６４の回転数に限らず、回転時間などであってもよい。この場合には、ローラ残寿命検知部１９１は、不揮発メモリに記憶した寿命相当の総回転時間から現像ローラ６４の回転時間の累積値を差し引いた差分が寿命相当の総回転時間に対して占める割合を求めることにより、ローラ残寿命を決定する。
【００７１】
あるいは画像形成装置がその現像ローラ６４を用いて画像を形成した紙の枚数や面積の累計であったり、その現像ローラ６４によって潜像が現像された感光体ドラム６１の累計の回転数（回転時間）であったりしてもよい。すなわち現像ローラ６４のこれまでの使用量に関する情報であればよく、現像ローラ６４の使用量を間接的に示す情報であってもよい。
【００７２】
『残量検知手段』としてのトナー残量検知部１９２は、初期の現像剤量に対する現像剤の残量比率を検知する。ローラ残寿命検知部１９１は、現像ローラ６４を使い続けられる使用量の上限値と、現在までの現像ローラ６４の使用量とを比較すること（比率や差分を求めること）によって現像ローラ６４の残りの使用可能量（残寿命）を検出する。
【００７３】
つまりローラ残寿命検知部１９１は、現像ローラ６４の残寿命を、残りＦＳ％（０≦ＦＳ≦１００）であるなどと求める。あるいは現像ローラ６４は残りＭ回、回転可能であるとか、残りＮ時間回転可能であるなどというように、残寿命をパーセント（比率）ではなく回転回数や回転時間などの別の情報（数値）として扱うものであってもよい。
【００７４】
トナー残量検知部１９２は、トナー残量を求め、それによりトナー残寿命（トナーを残りどれだけ使えるか）を判断する検知部である。例えば、トナー残量検知部１９２は不揮発性メモリに記憶した寿命相当の印字画素カウントから印字画素カウントの累積値を差し引いた差分（これがトナー残量を示す値となる）を求める。この差分を寿命相当の印字画素カウントに対して占める割合を求めることにより、トナー残寿命を決定すればよい。つまりトナー残量検知部１９２は、トナー残量を残りＧＳ％（０≦ＧＳ≦１００）であるなどと求めるものである。
【００７５】
あるいはトナー残量は残りＹグラムであるとか、トナー残量は、印字率５パーセントの画像を残りＺ枚分形成できる量であるとかというように、トナー残量をパーセント（比率）ではなく重量や紙の枚数など別の情報（数値）で扱うものであってもよい。
【００７６】
『判断手段』としての駆動制御部１５は、画像間隔決定部１８０が決定する画像間隔と所定の閾値を比較して、接離機構２００が切替動作を実行するか否か（現像離間制御を行うか否か）を判断する。つなり画像間隔が閾値より大きいときに駆動制御部１５は、現像離間制御を行う。
【００７７】
閾値が小さければ（短ければ）、現像離間制御を行う頻度が増えて現像ローラ６４に加わる負荷が減るので、現像ローラ６４を長く使えるようになる。その一方で、閾値を小さくして現像離間制御を行う頻度が増えると、画像形成により長い時間が必要になる場合が生じる。画像形成に必要な時間を短くするうえでは閾値は大きい方が望ましい。
【００７８】
以上の観点から、現像離間制御を行うか否か判断する閾値は、現像ローラ６４を長く使うこと（寿命の減りを抑えること）及び、画像形成に加わる時間を短くすることの両方のバランスを取って決めることが要請される。そこで本実施例では、カートリッジの使用状況、すなわち現像ローラ６４の使用状況（残り寿命）とトナーの使用状況（トナーの残量）に基づき閾値を変更している。
【００７９】
次に、感光体ドラム６１と現像ローラ６４の当接と離間を切り替える機構を制御する画像間離間実行部１９０について説明する。『実行手段』としての画像間離間実行部１９０は、駆動制御部１５の判断により現像ローラ６４と感光体ドラム６１とが当接及び離間する動作の切り替えを実行する。画像間離間実行部１９０は、図４〜図８に示す現像ローラ６４と感光体ドラム６１との間で当接と離間とを行うためにステッピングモータ９１を制御する。
【００８０】
閾値決定部１８１は、画像間離間制御を実行するか否かを判断するための閾値を決定する部位である。『閾値変更手段』としての閾値決定部１８１は、カートリッジ寿命検知部１７が検知するカートリッジＰの寿命に基づいて、現像離間制御を行うか否かを判断する閾値を変更する部位である。閾値決定部１８１は、トナー残量検知部１９２及びローラ残寿命検知部１９１の検知結果に基づいて、カートリッジＰの残寿命を変更する。
【００８１】
閾値決定部１８１は、第１ステーションの離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］と、の合計時間を用いる。閾値決定部１８１は、ローラ残寿命検知部１９１により取得したローラ残寿命ＦＳ［％］とトナー残量検知部１９２により取得したトナー残寿命ＧＳ［％］と、を用いる。
【００８２】
閾値決定部１８１は、前述の時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と時間Ａ［ｍｓｅｃ］との合計時間、ローラ残寿命ＦＳ［％］とトナー残寿命ＧＳ［％］とを用いて、閾値ＴＨを以下の算出式により計算する。
【００８３】
［数１］  ＴＨ ＝ （Ａ＋Ｂ）×（ＦＳ／ＧＳ）［ｍｓｅｃ］・・・（１）
【００８４】
特に、閾値ＴＨを算出する際に使用するローラ残寿命ＦＳとトナー残寿命ＧＳには、複数のカートリッジを有する場合、ローラ残寿命ＦＳに対するトナー残寿命ＧＳの比率が最小となるステーションのローラ残寿命Ｆｍａｘとトナー残寿命Ｇｍａｘを用いる。
【００８５】
［数２］  ＴＨ ＝ （Ａ＋Ｂ）×（Ｆｍａｘ／Ｇｍａｘ）［ｍｓｅｃ］・・・（２）
【００８６】
つまり、装置本体２に対して、現像ローラ６４及び感光体ドラム６１が設けられるカートリッジＰが複数あって複数のカートリッジＰが組み込まれた場合には、閾値決定部１８１は、以下のように制御する。すなわち、閾値決定部１８１は、トナー残量検知部１９２が検知するトナー残量（トナー残寿命ＧＳ）に対してローラ残寿命検知部１９１が検知する現像ローラ６４の使用量が最も多い（ローラ残寿命ＦＳの比率が小さい）カートリッジＰに基づいて、寿命の閾値ＴＨを決定する。
【００８７】
画像間隔決定部１８０が決定する画像間隔（先行の画像と後続の画像の間隔）が、閾値ＴＨより大きければ、現像ローラ６４を一端、感光体ドラム６１から離す現像離間制御を行うものである。閾値ＴＨが短くなるほど、画像を形成する合間に、現像離間制御を行う頻度が増え、逆に閾値ＴＨが長くなるほど現像離間制御を行う頻度が減ることになる。
【００８８】
前述の式から分かるように、閾値決定部１８１は、接離機構２００が現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを中間ユニット５の移動方向Ｌに順に離間させるのに要する『離間所要時間』としての時間Ｂ、及び、接離機構２００が現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを中間ユニット５の移動方向Ｌに順に当接させるのに要する『当接所要時間』としての時間Ａを合計した合計時間（Ｂ＋Ａ）と、トナー残量検知部１９２が検知する現像剤の残量比率及びローラ残寿命検知部１９１が検知する現像ローラ６４の残回転数比率の関係と、に基づいて、閾値ＴＨを決定する（算出する）。
【００８９】
ローラ残寿命Ｆｍａｘよりトナー残寿命Ｇｍａｘの方が大きい場合は、ローラ残寿命に対してトナー残寿命に余裕があるため、画像間離間制御の頻度を増やし、ローラ残寿命の到達を延ばすことができる。つまりこの場合は、離間制御を判断する際の閾値ＴＨを小さくして画像間隔が短くても現像離間制御を行うようにし、現像ローラ６４が感光体ドラム６１との接触によって受ける負荷をできるだけ小さくする。
【００９０】
また、トナー残寿命Ｇｍａｘよりローラ残寿命Ｆｍａｘの方が大きい場合は、トナー残寿命に対してローラ残寿命に余裕があるため、画像間離間制御の実行頻度を減らし、最大の生産性を出すことできる。つまりこの場合は、現像離間をする際の閾値ＴＨを大きくし、画像間隔が長くても離間制御を行わないようにし、画像形成の中断をできるだけ少なくする。
【００９１】
まとめると、トナー残寿命Ｇｍａｘに対してローラ残寿命Ｆｍａｘが小さくなるほど、現像ローラ６４の寿命がトナーの寿命よりも先に尽きる可能性が高い。カートリッジＰにトナーが残っているのに、現像ローラ６４の寿命が尽きる（使用に適さない状態になる）可能性が高い。
【００９２】
したがってトナー残寿命Ｇｍａｘに対してローラ残寿命Ｆｍａｘが小さくなるほど、現像離間制御をする際の閾値を小さくして、離間制御を行う頻度を増やし、ローラ残寿命Ｆｍａｘが減るのをできるだけ抑制する。つまりトナー残量に対して現像ローラ６４の使用量が多いほど、閾値ＴＨは小さくなる。逆に、トナー残量に対して現像ローラ６４の使用量が少ないほど、閾値ＴＨは大きくなる。
【００９３】
なお、本実施例では、ローラ残寿命Ｆｍａｘとトナー残寿命Ｇｍａｘの比に基づいて、閾値を連続的に変えている（式（２）参照）。しかしこのような制御に限るものではない。例えば、ローラ残寿命Ｆｍａｘがトナー残寿命Ｇｍａｘの１００パーセント以下になった場合に、小さい閾値ＴＨ１を選択し、ローラ残寿命Ｆｍａｘがトナー残寿命Ｇｍａｘの１００パーセントを超えている場合に大きい閾値ＴＨ２（ＴＨ１＜ＴＨ２）を選択するなどの制御であってもよい。
【００９４】
あるいは、ローラ残寿命Ｆｍａｘがトナー残寿命Ｇｍａｘの１２５％より小さくなったとき、１００％より小さくなったとき、８５パーセントより小さくなったときにそれぞれ段階的に小さい閾値を選択するなどしてもよい。つまり、ローラ残寿命Ｆｍａｘがトナー残寿命Ｇｍａｘに対して小さくなるほど閾値を小さくすれば、その閾値を変更するタイミングや頻度は適宜変更可能である。
【００９５】
本発明では、画像間離間制御を実行するか否かを判断する際に、カートリッジ寿命要因であるローラ残寿命とトナー残寿命の関係を考慮することにより、ユーザのカートリッジの利用状況に対して最適に画像間の現像離間制御を実行する。
【００９６】
図１１は、画像形成制御部１２が、ローラ残寿命及びトナー残寿命に基づいて、画像間で現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間する制御工程を示すフローチャートである。ここでは、２枚連続印刷を行う際のフローについて説明する。
【００９７】
画像形成制御部１２は、印字予約コマンドを受信すると、印字開始コマンドを受信しているか否かを判断する（Ｓ１０１１）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０１の結果ＹＥＳの場合には、印刷の準備処理を開始する（Ｓ１１０２）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０１の結果ＮＯの場合には、Ｓ１０１１の工程に戻る。
【００９８】
画像形成制御部１２は、ＴＯＰ信号を出力して、１枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件にしたがって、画像形成を開始する（Ｓ１１０３）。画像形成制御部１２は、画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ１１０４）。
【００９９】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１０４の結果ＹＥＳの場合には、画像形成が終了するまでに、次の印字予約コマンドを受信しているか否かを判断する（Ｓ１１０５）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０４の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１０４の工程に戻る。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０５の結果ＹＥＳの場合には、予約情報に基づいて、次の画像形成開始までの時間Ｈ［ｍｓｅｃ］を決定する（Ｓ１１０６）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０５の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１１４の工程に移行する。
【０１００】
画像形成制御部１２は、画像形成終了時に、予約情報に基づき算出した画像間隔時間Ｅ ［ｍｓｅｃ］と、ローラ残寿命とトナー残寿命の比率に基づき算出した閾値ＴＨと、を比較して、画像間離間制御を実行するか否かを判断する（Ｓ１１０７）。
【０１０１】
（画像間離間制御を実行する場合）
駆動制御部１５は、画像間隔決定部１８０が決定した画像間隔が閾値よりも大きいと判断した場合には、先行する記録材Ｑへの画像形成の終了後から後続する記録材Ｑへの画像形成の終了後までの間に、現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間させる。以下詳述する。
【０１０２】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１０７の結果ＹＥＳの場合には、現像ローラ６４と感光体ドラム６１の離間動作を開始する（Ｓ１１０８）。なお、画像形成制御部１２は、Ｓ１１０７の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１１２の工程に移行する（後述する）。
【０１０３】
画像形成制御部１２は、次の画像形成に向けた当接動作が開始されたか否かを判断する（Ｓ１１０９）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０９の判断の結果ＹＥＳの場合には、次の画像形成に向けた当接動作開始時間Ｅ−Ａ［ｍｓｅｃ］まで経過すると、現像ローラ６４と感光体ドラム６１の当接動作を開始する（Ｓ１１１０）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０９の判断の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１０９の工程に戻る。
【０１０４】
画像形成制御部１２は、当接動作を開始すると第１ステーションの当接動作を完了したか否かを判断する（Ｓ１１１１）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１１１の判断の結果ＹＥＳの場合には、次の画像形成開始までの時間Ｈが経過済みか否かを判断する（Ｓ１１１２）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１１１の判断の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１１１の工程に戻る。
【０１０５】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１１２の判断の結果ＹＥＳの場合には、次の印字開始コマンドが未受信か否かを判断する（Ｓ１１１３）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１１２の判断の結果ＮＯの場合には、Ｓ１１１２の工程に戻る。
【０１０６】
画像間離間制御を実行する場合、次の画像形成までの時間Ｈは、次のようになる。画像間隔時間Ｅが第１ステーション離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］の合計時間以上の場合、以下のようになる。すなわち、次の画像形成開始までの時間Ｈは、画像間隔時間Ｅとなる。
【０１０７】
画像間隔時間Ｅが第１ステーション離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］と、の合計時間未満の場合、以下のようになる。すなわち、次の画像形成開始までの時間Ｈは、Ａ＋Ｂの合計時間となる。
【０１０８】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１１３の結果ＮＯの場合には、ＴＯＰ信号を出力して、２枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件に従って、画像形成を開始する（Ｓ１１０３）。次に、画像形成制御部１２は、画像形成が終了するまで待つ（Ｓ１１０４）。画像形成制御部１２は、画像形成が終了するまでに、次の印字予約コマンドを受信していない場合（Ｓ１１０５）は、印刷終了処理を開始し、印刷動作を終了する（Ｓ１１１４）。
【０１０９】
（画像間離間制御を実行しない場合）
駆動制御部１５は、画像間隔決定部１８０が決定した画像間隔が閾値よりも小さいと判断した場合には、先行する記録材Ｑへの画像形成の終了後から後続する記録材Ｑへの画像形成の終了後までの間に、現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを当接させておく。以下詳述する。
【０１１０】
画像形成制御部１２は、次の画像形成開始までの時間Ｈ［ｍｓｅｃ］が経過済みか否かを判断する（Ｓ１１１２）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１１２の結果ＹＥＳの場合には、次の印字開始コマンドが未受信か否かを判断する（Ｓ１１１３）。画像間離間制御を実行しない場合、次の画像形成開始までの時間Ｈは、画像間隔時間Ｅ［ｍｓｅｃ］となる。
【０１１１】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１１３の結果ＮＯの場合には、ＴＯＰ信号を出力して、２枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件にしたがって、画像形成を開始する（Ｓ１１０３）。画像形成制御部１２は、画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ１１０４）。
【０１１２】
画像形成制御部１２は、Ｓ１１０４の結果ＹＥＳの場合には、それまでに次の印字予約コマンドを受信しているか否かを判断する（Ｓ１１０５）。画像形成制御部１２は、Ｓ１１０５の結果ＮＯの場合には、印刷終了処理を開始し、印刷動作を終了する（Ｓ１１１４）。
【０１１３】
以上述べた制御により、連続印刷中に画像間離間制御を実行する際に、カートリッジＰの寿命要因であるローラ残寿命とトナー残寿命の比率を考慮することにより、ユーザのカートリッジＰの利用状況に対して最適に画像間現像離間を実行する。
【０１１４】
なお、上述の実施形態は本発明の趣旨に基づいて種々変更することが可能であり、これらを発明の範囲から排除するものではない。例えば、本実施例では、カートリッジＰの利用状況を示すローラ残寿命とトナー残寿命の比率に応じて閾値ＴＨを可変にする構成について説明した。カートリッジの利用状況を示すものは、ローラ残寿命とトナー残残量の比率に限定するものでなく、１ページあたりのトナー平均印字率といった情報でもよい。
【０１１５】
例えば形成される画像のトナー平均印字率が大きい場合には離間処理をせず、トナー平均印字率が小さい場合には離間処理をするといった制御でも良い。つまり、平均印字率が小さい場合には、カートリッジは、トナーの消費が少なく、現像ローラ６４の残り寿命の方がトナー残量よりも減りやすい状況（利用状況）にある。したがって閾値決定部１８は、画像形成時に平均印字率が小さくなるほど閾値ＴＨを小さく（短く）することで、現像離間制御の頻度を増やし現像ローラ６４の残り寿命の減りを抑制する制御を行う。
【０１１６】
逆に、平均印字率が大きくなるほどトナー残量は減りやすくなる。つまり現像ローラ６４の残り寿命よりもトナー残量が減りやすい。現像ローラ６４の寿命が尽きるよりも先にカートリッジＰからトナーがなくなる可能性が高くなる。そのためこの場合は、現像離間制御の必要性が小さいので、閾値決定部１８は閾値ＴＨを大きくすることで現像離間制御の頻度を減らし、画像形成に必要な時間を短くする。
【０１１７】
なお複数の画像の印字率の平均をとった平均印字率を用いて閾値ＴＨを決定したが、それ以外の構成も考えられる。たとえば、閾値決定部１８は複数の画像の印字率のうち、最大の印字率や、最小の印字率などに基づいて閾値ＴＨを決定してもよい。あるいは１つの画像（１枚の記録媒体（紙）に形成される画像）ごとに印字率を計算して、１つの画像ごとに毎回、閾値ＴＨを毎回決定するような制御でもよい。
【実施例２】
【０１１８】
実施例２の画像形成装置では、コントローラ１０から画像形成の開始の延長時間を指定するコマンドを受信した場合に、画像間での現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間する制御を実施する点で、実施例１と異なる。なお、実施例２の構成のうち実施例１と同一の構成に関しては、同一符号を付して、実施例１の説明が援用されるものとする。
【０１１９】
［本発明の実施例２における画像間離間制御とその課題に関する説明：図１２、１３］
図１２は、コントローラからの画像形成の開始の延長時間の指定コマンドに基づいて決定する予測画像間隔が広い場合に、画像間離間制御を実行するケースについて説明する。図１２は、２枚連続印刷時に画像間離間制御を実行する際のビデオインターフェイス１１を介して行われるコントローラ１０と画像形成制御部１２のやりとりと画像間離間制御を示す。
【０１２０】
まず、画像形成開始延長コマンドについて説明する。コントローラ１０は、プロセッサを核として構成されており、一定の手順のプログラムを実現させることでこのような予測処理を行わせることも容易である。例えば、バンディング処理（帯状の濃度ムラの処理）を行って印刷する際に、印刷すべき画像に含まれるオブジェクトが大量でレンダリング処理（コントローラ１０からの信号を画像にする処理）に非常に時間を要するような場合、データアンダーラン（データのスピードに処理が追いつかない）を防止するため、ページ単位でレンダリングが行われることがある。
【０１２１】
このような場合には、１ページ分の画像データが生成されて初めて印字指示が発行されるために、ページ間があいてしまうことがあり得る。そこで、コントローラ１０は、１ページのレンダリングに要する時間をオブジェクトの種類や量などをもとに見積もる。
【０１２２】
そして、コントローラ１０は、ページ単位でラスタライズ（ドットを画像に出す）する注目ページの直前のページが終了してから注目ページのラスタライズの終了予測時刻までの時間を次の印字開始コマンドを送信するまでに要する時間（以後、遅延時間と呼ぶ）として決定する。そのため、コントローラ１０は、その遅延時間を画像形成の開始の延長時間の指定コマンドとして、画像形成制御部１２に通知する。
【０１２３】
コントローラ１０は、画像形成制御部１２に対して、２枚分の印字予約コマンド１（１２０１）、印字予約コマンド２（１２０２）および１枚目の印字開始コマンド１（１２０３）を送信する。コントローラ１０は、予約コマンド送信時に予約コマンドに対する画像展開時間を予測する。画像形成制御部１２は、印字開始コマンド１を受信すると印刷準備動作を開始する。
【０１２４】
この印刷準備動作では、各アクチュエータや高圧デバイスを起動し、それらの起動が完了すると現像ローラ６４と感光体ドラム６１の当接動作を開始する。画像形成制御部１２は、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］経過後に、１枚目の画像形成を開始するためにＴＯＰ信号１（１２０４）を出力する。
【０１２５】
コントローラ１０は、予測される２枚目の画像展開処理により印字予約コマンド２の送信から最速のスループットを実現するタイミングで印字開始コマンドを送信できないと判断した場合に、以下のようにする。すなわち、コントローラ１０は、次の印字開始コマンドを送信するまでの延長時間を画像形成の開始の延長時間の指定コマンドとして送出する（１２０５）。その後、コントローラ１０は、延長した画像形成開始タイミングまでに、２枚目の印字開始コマンドを送出する（１２０６）。
【０１２６】
画像形成制御部１２は、ＴＯＰ信号１の出力後からシート搬送方向のシートサイズによって決定する画像形成時間Ｃ［ｍｓｅｃ］ が経過すると、画像間離間制御を実行するか否かを判断する。画像間離間制御は、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドによって指定された印字開始までの時間Ｉ［ｍｓｅｃ］に基づき決定する予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］が閾値ＴＨより大きい場合に実行する。
【０１２７】
画像形成制御部１２は、離間動作を開始してから予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］の差分の時間経過後に当接動作を再び開始する。コントローラ１０は、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドにおいて指定した時間に合わせて、印字開始コマンド２を送信する（１２０６）。画像形成制御部１２は、第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］経過後に、２枚目の画像形成を開始するためにＴＯＰ信号２（１２０７）を出力する。
【０１２８】
画像形成の開始の延長時間の指定コマンドにより指定された時間に基づいて画像間離間制御を実行する場合に、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドにより遅延させた印字開始コマンドを受信するタイミングによっては、生産性が低下するケースがある。
【０１２９】
この生産性が低下するケースについて、図１２を用いて説明する。図１２では、画像形成の開始の延長時間の指定コマンド受信時に印字開始予定時間がＩ［ｍｓｅｃ］と指定されたが、実際には、画像展開に時間がかからず、画像間離間制御を実行している際に、印字開始コマンド２を受信する場合もある。
【０１３０】
画像形成制御部１２は、画像間離間制御実行中に、印字開始コマンド２を受信した場合、すぐに当接動作を開始できないため、第４ステーションの離間動作が完了後に、当接動作を開始して第１ステーションの当接完了までの予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］の遅延が発生する。この遅延は、生産性の低下を招く要因となる。
【０１３１】
［本発明の実施例２におけるカートリッジ寿命を考慮した画像間離間制御のフローに関する説明：図１３］
【０１３２】
図１３は、画像形成制御部１２が、ローラ残寿命及びトナー残寿命に基づいて、画像間で現像ローラ６４と感光体ドラム６１とを離間する制御工程を示すフローチャートである。ここでは、２枚連続印刷を行う際のフローについて説明する。
【０１３３】
画像形成制御部１２は、印字予約コマンドを受信すると、印字開始コマンドの受信を受信しているか否かを判断する（Ｓ１４０１）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４０１の結果ＹＥＳの場合には、印刷の準備処理を開始する（Ｓ１４０２）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４０１の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４０１の工程に戻る。画像形成制御部１２は、ＴＯＰ信号を出力して、１枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件に従って、画像形成を開始する（Ｓ１４０３）。
【０１３４】
画像形成制御部１２は、画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ１４０４）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４０４の結果ＹＥＳの場合には、画像形成が終了するまでに、次の印字予約コマンドを受信しているか否かを判断する（Ｓ１４０５）。なお、画像形成制御部１２は、Ｓ１４０４の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４０４の工程に戻る（後述する）。
【０１３５】
画像形成制御部１２は、Ｓ１４０５の結果ＹＥＳの場合には、予約情報に基づいて、次の画像形成開始までの時間Ｈ［ｍｓｅｃ］（タイミング）を決定して（Ｓ１４０６）、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドが受信済みか否かを判断する（Ｓ１４０７）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４０５の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４１７の工程へと移行して、印刷終了処理を開始する（Ｓ１４１７）。
【０１３６】
画像形成制御部１２は、Ｓ１４０７の結果ＹＥＳの場合には、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドによって指定された印字開始までの時間Ｉ［ｍｓｅｃ］に基づき決定する予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］とローラ残寿命とトナー残寿命の比率に基づき算出した閾値ＴＨを比較し、画像間離間制御を実行するか否かを判断する（Ｓ１４０８）。
【０１３７】
（画像間離間制御を実行する場合）
画像形成制御部１２は、Ｓ１４０８の結果ＹＥＳの場合には、現像ローラ６４と感光体ドラム６１の離間動作を開始し（Ｓ１４０９）、離間動作が完了するまで待つ（Ｓ１４１０）。
【０１３８】
画像形成制御部１２は、Ｓ１４１０の結果ＹＥＳの場合には、印字開始コマンドが未受信か否かを判断する（Ｓ１４１１）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１１の結果ＹＥＳの場合には、次の画像形成に向けた当接動作を開始するタイミングまで待つ（Ｓ１４１２）。
【０１３９】
画像形成制御部１２は、次の画像形成に向けた当接動作が開始されたか否かを判断する（Ｓ１４１２）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１２の結果ＹＥＳの場合には、次の当接動作開始タイミングまで経過すると、現像ローラ６４と感光体ドラム６１の当接動作を開始する（Ｓ１４１３）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１２の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４１１の工程に戻る。
【０１４０】
次に、画像形成制御部１２は、当接動作を開始すると第１ステーションの当接動作を完了したか否かを判断する（Ｓ１４１４）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１４の結果ＹＥＳの場合には、次の画像形成開始までの時間Ｈが経過済みか否かを判断する（Ｓ１４１５）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１４の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４１４の工程に戻る。
【０１４１】
画像形成制御部１２は、Ｓ１４１５の結果ＹＥＳの場合には、次の印字開始コマンドが未受信か否かを判断する（Ｓ１４１６）。画像形成制御部１２は、Ｓ１４１５の結果ＮＯの場合には、Ｓ１４１５の工程に戻る。
【０１４２】
画像間離間制御を実行する場合、次の画像形成までの時間Ｈは、次のようになる。予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］が第１ステーション離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］の合計時間以上の場合、次の画像形成開始までの時間Ｈは、予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］となる。
【０１４３】
一方、予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］が第１ステーション離間開始から第４ステーションの離間完了までの時間Ｂ［ｍｓｅｃ］と第１ステーションにおける当接開始から当接完了までの時間Ａ［ｍｓｅｃ］の合計時間未満や画像間現像離間動作中に印字開始コマンドを受信した場合、次の画像形成開始までの時間Ｈは、Ａ＋Ｂの合計時間となる。
【０１４４】
画像形成制御部１２は、次の印字開始コマンドを受信すると、ＴＯＰ信号を出力して、２枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件にしたがって、画像形成を開始する（Ｓ１４０３）。次に、画像形成制御部１２は、画像形成が終了するまで待つ（Ｓ１４０４）。画像形成が終了するまでに、次の印字予約コマンドを受信していない場合（Ｓ１４０５）は、印刷終了処理を開始し、印刷動作を終了する（Ｓ１４１４）。
【０１４５】
（画像間離間制御を実行しない場合）
画像形成制御部１２は、画像形成の開始の延長時間の指定コマンドを受信していない場合（Ｓ１４０７）、且つ、画像間離間制御実行条件を満たしていない場合（Ｓ１４０８）に、次の画像形成までの時間Ｈ経過済み（Ｓ１４１５）や次の印字開始コマンドを受信するまで待つ（Ｓ１４１６）。
【０１４６】
画像間離間制御を実行しない場合、次の画像形成までの時間Ｈは、次のようになる。画像形成開始時間延長コマンド受信済みの場合、次の画像形成開始までの時間Ｈは、予定画像間隔時間Ｊ［ｍｓｅｃ］となる。
【０１４７】
一方、画像形成開始時間延長コマンド未受信の場合、次の画像形成開始までの時間Ｈは、予約情報に基づき決定した画像間隔時間Ｅ［ｍｓｅｃ］となる。画像形成制御部１２は、次の印字開始コマンドを受信すると、ＴＯＰ信号を出力して、２枚目の印字予約コマンドによって指定された印字動作条件にしたがって、画像形成を開始する（Ｓ１４０３）。次に、画像形成制御部１２は、画像形成が終了するまで待つ（Ｓ１４０４）。画像形成が終了するまでに、次の印字予約コマンドを受信していない場合（Ｓ１４０５）は、印刷終了処理を開始し、印刷動作を終了する（Ｓ１４１７）。
【０１４８】
以上述べた制御により、連続印刷中の画像間離間制御を実行する際に、カートリッジの寿命要因であるローラ残寿命とトナー残寿命の比率を考慮することにより、トナー残寿命に対してローラ残寿命に余裕がある場合は、以下のようにする。すなわち、画像間離間制御の実行頻度を減らし、画像形成開始時間延長コマンドに対する印字開始コマンドのタイミングによる生産性の低下を防止する。
【０１４９】
実施例１又は実施例２の構成によれば、カートリッジＰの寿命に基づいて、画像間において現像ローラ６４と感光体ドラム６１との間の当接及び離間の実行タイミングを最適化することで、カートリッジＰの寿命の低減が生産性の低下が抑制される。
【０１５０】
なお、実施例１や実施例２の構成は、装置本体２に対して前述のカートリッジＰを装着する構成の場合でも、装置本体２に対して前述のカートリッジＰの内部の構成がカートリッジ方式ではなく組み込まれる構成の場合でも適用可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１      画像形成装置
５      中間ユニット（転写手段）
１５    駆動制御部（判断手段）
１７    カートリッジ寿命検知部（状況検知手段）
６１    感光体ドラム（像担持体）
６４    現像ローラ（現像剤担持体）
６６    現像装置
６７    現像容器
１８０  画像間隔決定部（決定手段）
１８１  閾値決定部（閾値変更手段）
１９０  画像間離間実行部（実行手段）
２００  接離機構
Ｐ      カートリッジ
Ｑ      記録材
【図１】
2015206942.tif 000003
【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】
2015206942.tif 000009
【図８】
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【図１０】
2015206942.tif 000011
【図１１】
2015206942.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図９】
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