(57)【要約】【課題】単一色のトナーを貯留する現像器を使用して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法において、現像器の切り換えを適切に行いながら、複数ページの画像を連続的にかつ効率よく形成する。【解決手段】現像器を切り換えることなく、等間隔にトナー像を形成する印字モード（ａ）、現像器切り換え直後に形成するトナー像Ｉ45の位置を後方（右方）に変更して形成する印字モード（ｂ）、現像器切り換えの前後のトナー像Ｉ54、Ｉ55のそれぞれを、両者の間隔を広げる方向に形成位置を変更する印字モード（ｃ）および、各トナー像の間隔を少しずつ詰める印字モード（ｄ）の中から、ジャム発生の危険性の大小に応じて１つを選択し実行する。【選択図】図９
2007193075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持可能に構成され、所定の方向に周回移動する無端状の像担持体と、
前記像担持体の表面に、前記像担持体の移動方向に沿って複数のトナー像を並べて形成する連続画像形成動作を実行する制御手段と、
複数枚のシート状の記録材を順番に、所定の搬送経路に沿って前記像担持体からトナー像を転写される転写位置へ搬送する搬送手段と
を備え、
前記制御手段は、形成するトナー像のサイズが互いに同一で前記像担持体上へのトナー像の並べ方が互いに異なる複数の動作モードを有しており、前記連続画像形成動作として、前記複数の動作モードから１つを選択実行する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送経路上で発生するジャムを検出するジャム検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記ジャム検出手段による検出結果に基づいて、前記動作モードの選択を行う請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記搬送経路上に設けられた所定の検出位置で前記記録材の有無を検出する記録材検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記記録材検出手段による検出結果に基づいて、前記動作モードの選択を行う請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、予め設定された複数の搬送経路のうち１つを選択し、選択した搬送経路に沿って、複数枚のシート状の記録材を順番に前記像担持体からトナー像を転写される転写位置へ搬送するように構成され、
前記制御手段は、前記搬送経路の長さに基づいて前記動作モードの選択を行う請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材を貯留し、該記録材を搬送経路に送り出す貯留手段を複数備え、前記搬送経路は前記貯留手段のそれぞれに対応して設定されている請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の動作モードは、前記像担持体上に形成されるトナー像の間隔が互いに異なっている動作モードである請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
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、装着された現像器のうち１つ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をさらに備えるとともに、
前記位置決め手段により前記現像位置に位置する現像器を一の現像器から他の現像器に切り換えるのに要する切り換え時間が経過する間に、前記像担持体の表面が移動する距離を切り換え距離としたとき、
前記各動作モードは、前記位置決め手段により前記複数の現像器のうち１つの現像器を前記現像位置に位置決めして所定ページ数のトナー像を形成した後、前記位置決め手段により現像器を切り換えて次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を形成し、しかも、形成されるトナー像の前記像担持体の移動方向における間隔については、該切り換えの直前および直後にそれぞれ形成されるトナー像の間隔を前記切り換え距離以上とする一方、それ以外の間隔を前記切り換え距離未満とするように構成され、
前記各動作モードの間では、各トナー像の間隔の設定の態様が互いに異なる請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
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、装着された現像器のうち１つ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をさらに備えるとともに、
前記位置決め手段により前記現像位置に位置する現像器を一の現像器から他の現像器に切り換えるのに要する切り換え時間が経過する間に、前記像担持体の表面が移動する距離を切り換え距離としたとき、
前記各動作モードは、前記像担持体の周面上に、前記像担持体の移動方向に沿って前記切り換え距離よりも短い間隔を隔てて複数の像形成領域を予め設定し、１つの現像器を使用して所定ページ数のトナー像を前記像形成領域に順次形成した後、最後にトナー像を担持することとなった前記像形成領域に続く少なくとも１つの前記像形成領域をトナー像を担持させない空白領域としながら前記位置決め手段により現像器を切り換え、次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を前記空白領域の次の前記像形成領域以降に形成するように構成され、
前記各動作モードの間では、前記空白領域とする前記像形成領域の連続個数が互いに異なる請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
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、装着された現像器のうち１つ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をさらに備えるとともに、
前記位置決め手段により前記現像位置に位置する現像器を一の現像器から他の現像器に切り換えるのに要する切り換え時間が経過する間に、前記像担持体の表面が移動する距離を切り換え距離としたとき、
前記複数の動作モードとして、
前記位置決め手段により前記複数の現像器のうち１つの現像器を前記現像位置に位置決めして所定ページ数のトナー像を形成した後、前記位置決め手段により現像器を切り換えて次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を形成し、しかも、形成されるトナー像の前記像担持体の移動方向における間隔は、該切り換えの直前および直後にそれぞれ形成されるトナー像の間隔を前記切り換え距離以上とする一方、それ以外の間隔を前記切り換え距離未満とする第１の動作モードと、
前記像担持体の周面上に、前記像担持体の移動方向に沿って前記切り換え距離よりも短い間隔を隔てて複数の像形成領域を予め設定し、１つの現像器を使用して所定ページ数のトナー像を前記像形成領域に順次形成した後、最後にトナー像を担持することとなった前記像形成領域に続く少なくとも１つの前記像形成領域をトナー像を担持させない空白領域としながら前記位置決め手段により現像器を切り換え、次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を前記空白領域の次の前記像形成領域以降に形成する第２の動作モードと
を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記位置決め手段は、３個以上の前記現像器を装着可能に構成され、
前記制御手段は、前記切り換えの前後それぞれの現像器の前記位置決め手段における位置関係に基づいて、前記動作モードの選択を行う請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
所定の方向に周回移動する無端状の像担持体の表面に、前記像担持体の移動方向に沿って複数のトナー像を並べて形成する画像形成方法において、
形成するトナー像のサイズが互いに同一で前記像担持体上へのトナー像の並べ方が互いに異なる複数の動作モードの中から１つを選択する選択工程と、
前記選択工程で選択された動作モードを実行して複数のトナー像を前記像担持体上に形成する像形成工程と、
前記像形成工程で形成された複数のトナー像を、所定の搬送経路に沿って搬送されてくる複数枚のシート状の記録材上に順番に転写する転写工程と
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、単一色のトナーを貯留する現像器を使用して、複数ページの画像を連続的に形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の現像器を備える画像形成装置としては、互いに異なる色のトナーを貯留する複数の現像器を切り換えながら使用してフルカラー画像を形成したり、それらのうちの１つの現像器を使用してモノクロ画像を形成する装置が従来より知られている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを貯留する４個の現像器を現像ロータリーに装着し、これらを切り換えながら形成した各色のトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字モードと、使用する現像器をブラック色に固定してモノクロ画像を形成する単色印字モードを実行するように構成されている。
【０００３】
また、この画像形成装置では、カラー印字モードと単色印字モードとの間で、中間転写ベルト上への画像形成位置を異ならせている。すなわち、カラー印字モードでは、現像器を切り換えながら色重ねを行う必要があるため、中間転写ベルトの１周ごとに、画像の間隔を特に広くした領域を設けている。これに対し、単色印字モードでは、現像器を切り換える必要がないので画像の間隔を一定としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００３７５９号公報（図1、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、この種の画像形成装置の一般的な使用状況を考えてみるに、フルカラー画像を形成可能な装置といえども多くの場合はモノクロ画像の形成に使用されることが多い。そこで、この種の装置においては、同一色のトナーを貯留する現像器を複数個装着して、これらを切り換え使用しながらモノクロ画像を形成する装置として使用（以下、このような使用の態様を「モノクロ複数使い」という）できるようにすることが考えられるようになってきた。
【０００６】
しかしながら、モノクロ複数使いが可能な画像形成装置において複数の画像を連続的に形成する場合に、現像器の切り換えをどのようなタイミングで行うかについては、これまでほとんど考慮されていなかった。例えば、上記した特許文献１に記載の装置のカラー印字モードでは、中間転写ベルト１周ごとに現像器を切り換えることを前提とする一方、単色印字モードでは現像器を切り換えないことを前提として動作シーケンスが構成されているが、これらの前提はモノクロ複数使いの装置においては成立しないので、この従来技術をモノクロ複数使いの画像形成装置に適用することは、必ずしも最適な結果とならない。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、単一色のトナーを貯留する現像器を使用して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法において、現像器の切り換えを適切に行いながら、複数ページの画像を連続的にかつ効率よく形成することのできる技術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】
【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、表面にトナー像を担持可能に構成され、所定の方向に周回移動する無端状の像担持体と、前記像担持体の表面に、前記像担持体の移動方向に沿って複数のトナー像を並べて形成する連続画像形成動作を実行する制御手段と、複数枚のシート状の記録材を順番に、所定の搬送経路に沿って前記像担持体からトナー像を転写される転写位置へ搬送する搬送手段とを備え、前記制御手段は、形成するトナー像のサイズが互いに同一で前記像担持体上へのトナー像の並べ方が互いに異なる複数の動作モードを有しており、前記連続画像形成動作として、前記複数の動作モードから１つを選択実行す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、所定の方向に周回移動する無端状の像担持体の表面に、前記像担持体の移動方向に沿って複数のトナー像を並べて形成する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、形成するトナー像のサイズが互いに同一で前記像担持体上へのトナー像の並べ方が互いに異なる複数の動作モードの中から１つを選択する選択工程と、前記選択工程で選択された動作モードを実行して複数のトナー像を前記像担持体上に形成する像形成工程と、前記像形成工程で形成された複数のトナー像を、所定の搬送経路に沿って搬送されてくる複数枚のシート状の記録材上に順番に転写する転写工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
これらの発明では、複数の動作モードの間で前記像担持体上へのトナー像の並べ方を変えており、それらの動作モードから一を選択的に実行するので、装置や記録材の状態に応じて最適な動作モードを実行することができる。例えば、トナー像の間隔を広くすると搬送経路における記録材の搬送間隔も広くなりジャムの発生を抑制することができる。一方、トナー像の間隔を狭くすると、画像形成のスループットを向上させることができる。そして、このようにトナー像の並べ方の異なる動作モードを使い分けることで、効率よく画像形成を行うことができる。
【００１１】
ここで、例えば、前記搬送経路上で発生するジャムを検出するジャム検出手段をさらに備え、前記ジャム検出手段による検出結果に基づいて前記動作モードの選択を行うようにしてもよい。装置の経時劣化や周囲環境の変動、記録材の品質のばらつき等に起因して、ジャムの発生頻度は変化する。そこで、例えばジャムの発生頻度が高いときにはジャム抑制効果の高い動作モードを選択することでジャム発生を確実に防止する一方、ジャムの発生頻度が低いときにはスループットを優先した動作モードを選択するといった使い分けが可能である。
【００１２】
また、例えば、前記搬送経路上に設けられた所定の検出位置で前記記録材の有無を検出する記録材検出手段をさらに備え、前記記録材検出手段による検出結果に基づいて前記動作モードの選択を行うようにしてもよい。記録材検出手段によって、搬送経路上における記録材の搬送状況を把握することができる。例えば、記録材検出手段により記録材の存在が検出される期間が、当該記録材のサイズおよび搬送速度から求められる適正な期間の長さを超えていれば、記録材が搬送経路上でスリップしていることが考えられる。そこで、搬送状況に応じて動作モードを選択することができる。
【００１３】
なお、ここでいう「搬送経路」は、記録材が予めセットされている位置から転写位置を経て最終的に装置外部あるいは装置内部に設けられた排出位置へ排出されるまでの経路の全体を指しており、転写位置までの経路のみに限定されない。したがって、上記したジャム検出手段は、この搬送経路上のどの位置でのジャムを検出するものであってもよい。また、上記した記録材検出手段による検出位置については、この搬送経路上のどの位置に設けられてもよい。
【００１４】
また、例えば、前記搬送手段が予め設定された複数の搬送経路のうち１つを選択し、選択した搬送経路に沿って複数枚のシート状の記録材を順番に前記像担持体からトナー像を転写される転写位置へ搬送するように構成されている場合には、それぞれの搬送経路の長さの違いに起因して、搬送における異常やジャムの発生確率も異なる。そこで、前記搬送経路の長さに基づいて前記動作モードの選択を行うようにしてもよい。例えば、前記記録材を貯留し該記録材を搬送経路に送り出す貯留手段を複数備える場合には、前記搬送経路は前記貯留手段のそれぞれに対応して設定されるのが望ましい。
【００１５】
上記した複数の動作モードとしては、例えば、前記像担持体上に形成されるトナー像の間隔が互いに異なっている複数の動作モードを用いることができる。前記したように、トナー像の間隔を広くするとジャム抑制効果が高くなる一方、スループットは低下してしまう。そこで、トナー像の間隔が異なる複数の動作モードを状況に応じて使い分けることで、効率よく画像形成を行うことができる。
【００１６】
また、例えば、各動作モードは、互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器のうち１つの現像器を所定の現像位置に位置決めして所定ページ数のトナー像を形成した後、現像器を切り換えて次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を形成し、しかも、形成されるトナー像の前記像担持体の移動方向における間隔については、該切り換えの直前および直後にそれぞれ形成されるトナー像の間隔を所定の切り換え距離以上とする一方、それ以外の間隔を前記切り換え距離未満とするように構成され、前記各動作モードの間では、各トナー像の間隔の設定の態様が互いに異なるようにしてもよい。ここで、「切り換え距離」とは、前記現像位置に位置する現像器を一の現像器から他の現像器に切り換えるのに要する切り換え時間が経過する間に、前記像担持体の表面が移動する距離である。
【００１７】
より具体的に説明すると、各動作モードでは、複数の現像器を切り換えながらトナー像を形成する。各現像器は同一色のトナーを貯留しているので各トナー像の色も同じであるが、このように現像器を切り換えながら使用することで、大量のトナー像を連続的に形成することができる。そして、基本的には切り換え距離よりも短い間隔を設けながら各トナー像を形成し、切り換えを行うときのみトナー像の間隔を切り換え距離以上とする。そのためには、例えば切り換えの直前および直後のそれぞれに形成されるトナー像の少なくとも一方の形成位置を、それらのトナー像の間隔を広げる方向に移動させればよい。現像器の切り換えを行うためには、像担持体上のどこかに切り換え距離以上の間隔を設ける必要があるが、上記のようにトナー像の形成位置を調整することで、現像器の切り換え時のみ一時的に切り換え距離以上の間隔が出現することになる。そのため、トナー像間に常時切り換え距離以上の間隔を空けておく必要がなく、像担持体表面を有効に利用することができる。そして、各動作モード間では、トナー像の形成位置を互いに異ならせる。
【００１８】
また、例えば、各動作モードは、前記像担持体の周面上に、前記像担持体の移動方向に沿って前記切り換え距離よりも短い間隔を隔てて複数の像形成領域を予め設定し、１つの現像器を使用して所定ページ数のトナー像を前記像形成領域に順次形成した後、最後にトナー像を担持することとなった前記像形成領域に続く少なくとも１つの前記像形成領域をトナー像を担持させない空白領域としながら現像器を切り換え、次の現像器を使用して次ページ以降のトナー像を前記空白領域の次の前記像形成領域以降に形成するように構成され、前記各動作モードの間では、前記空白領域とする前記像形成領域の連続個数が互いに異なるようにしてもよい。
【００１９】
より具体的に説明すると、各動作モードでは、本来トナー像を形成すべき像形成領域でありながらトナー像を担持させない空白領域を設けることによってトナー像の間隔を一時的に広くし、この間に現像器の切り換えを行う。このように現像器を切り換えながら使用することで、大量のトナー像を連続的に形成することができる。また、トナー像の形成位置を移動させることによって広い間隔を作るのではなく、本来トナー像を形成すべき領域にトナー像を形成しないことによって広い間隔を作り出し、現像器を切り換える。こうすることで、もともと設定されているトナー像の間隔が狭くなることがないので、よりジャム抑制効果を高くすることができる。そして、各動作モード間では、連続するいくつの像形成領域を余白領域とするかが互いに相違する。
【００２０】
また、前記したトナー像の形成位置を変化させて現像器を切り換える動作モードと、空白領域を設けて現像器を切り換える動作モードとを、本発明の「複数の動作モード」としてもよい。前者の動作モードはスループットを優先した動作モードであり、後者の動作モードはジャム抑制効果を優先した動作モードと言える。したがって、これらを適宜使い分けることによって、装置の状況やユーザの要求に柔軟に対応することが可能となる。
【００２１】
また、互いに同一色のトナーを貯留する３個以上の前記現像器を切り換え使用するように構成された装置においては、使用中の１つの現像器に対し、切り換えの候補となる現像器が２つ以上あることになる。どの現像器に切り換えるかによって所要時間が異なることもあるので、切り換えの前後それぞれの現像器の位置関係に基づいて動作モードの選択を行うようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
図１はこの発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の外観斜視図である。さらに、図３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、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像（カラー印字モード）を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像（単色印字モード）を形成する画像形成装置である。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信号を含む印字指令信号がインターフェース１１２を介して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のＣＰＵ１１１はエンジン部ＥＧの動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジンコントローラ１０に送出する。一方、エンジンコントローラ１０はＣＰＵ１１１からのジョブデータに基づきエンジン部ＥＧ各部を制御してカラー印字モードおよびモノクロ印字モードを選択的に実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２３】
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は帯電制御部１０３からの帯電バイアスの印加を受けて感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。なお、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、図２に示すように、この感光体カートリッジ２が一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２４】
この画像形成装置１では、図２に示すように、装置本体１２０の側面部には開閉自在の外部カバー１２１が設けられており、ユーザやサービスエンジニアなどがこの外部カバー１２１を開くと装置本体１２０に設けられた感光体用開口部１２２を通して感光体カートリッジ２の側面部が露出する。そして、感光体カートリッジ２を固定するためのロックレバー１２３を矢印方向Ｄ4に回転させることでロックが解除され、図２の（＋Ｘ）方向に沿って感光体カートリッジ２を引き出すことが可能となる。また、感光体用開口部１２２を通して、感光体カートリッジ２を図２の（−Ｘ）方向に挿入することで、新たな感光体カートリッジ２を装置本体１２０に装着することができる。そして、ロックレバー１２３により感光体カートリッジ２を固定する。こうして感光体カートリッジ２が装着されると、感光体用開口部１２２は感光体カートリッジ２の側面部によりほぼ塞がれる。
【００２５】
上記のようにして装置本体１２０に装着された感光体カートリッジ２では、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、露光制御部１０２から与えられる制御指令に応じて光ビーム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。例えば、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（Ｉ／Ｆ）１１２を介してメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１に画像信号が与えられると、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１が露光制御部１０２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力し、これに応じて露光ユニット６から光ビームＬが感光体２２上に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体２２上に形成される。
【００２６】
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。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、図示を省略する回転駆動部、支持フレーム４０に対して着脱自在に構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの着脱を行うために、装置本体１２０は次のように構成されている。すなわち、装置本体１２０には、図２に示すように現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの着脱操作を行うための現像器用開口部１２４が設けられている。そして、この現像器用開口部１２４を覆うように、開閉自在の内部カバー１２５が設けられている。この内部カバー１２５は、外部カバー１２１の内側に設けられている。つまり、外部カバー１２１が現像器用開口部１２４をも覆うように形成されているため、外部カバー１２１が閉じられた状態では内部カバー１２５を開くことはできない。逆に、内部カバー１２５を閉じなければ外部カバー１２１を閉じることができない。そして、ユーザがこの内部カバー１２５を開いたとき、現像ユニット４が所定の着脱位置に停止していれば、装着されている現像器の１つを現像器用開口部１２４を通して取り出すことが可能となる。また、１つの現像器を現像器用開口部１２４を通して装着することが可能となる。さらに、回転駆動部を作動させることで各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを次のような位置に位置決め可能となっている。
【００２７】
図４は現像ユニット４の停止位置を示す模式図である。現像ユニット４は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に基づき矢印方向Ｄ５に回転駆動され、ＣＰＵ１０１および図示を省略するロータリーロック機構によって、図４に示す３種類の位置に位置決めされ固定される。その３種類の位置とは：（ａ）ホームポジション；（ｂ）現像位置；（ｃ）着脱位置である。このうち、（ａ）ホームポジションは、この画像形成装置が画像形成動作を行わない待機状態にあるときに位置決めされる位置であり、図４（ａ）に示すように、各現像器４Ｙ等に設けられた現像ローラ４１Ｙ等がいずれも感光体２２から離間した状態にあり、かつ、装置本体１２０に設けられた現像器用開口部１２４を通していずれの現像器４Ｙ，…をも取り出すことのできない位置である。
【００２８】
また、（ｂ）現像位置は、感光体２２上の静電潜像を選択トナー色で顕像化する際に位置決めされる位置である。図４（ｂ）に示すように、一の現像器に設けられた現像ローラ（同図の例ではイエロー用現像器４Ｙに設けられた現像ローラ４１Ｙ）が感光体２２と対向配置され、所定の現像バイアスを印加されることによって、静電潜像がトナーにより顕像化される。この現像位置においても、現像器用開口部１２４を通していずれかの現像器を取り出すことはできない。なお、画像形成動作中に外部カバー１２１が開かれた場合には、画像形成動作は直ちに中止され、現像ユニット４はホームポジションに移動した後停止する。
【００２９】
さらに、（ｃ）着脱位置は、現像器の着脱操作を行うときのみ取りうる位置である。現像ユニット４がこの着脱位置に位置決めされると、図４（ｃ）に示すように、一の現像器が現像器用開口部１２４に現れ、該開口部１２４を通して取り出すことができるようになる。図４（ｃ）は、ブラック用の現像器４Ｋが現像器用開口部１２４に現れた状態を示している。また、現像器を装着されていない支持フレーム４０に対しては、新たに現像器を装着することができるようになる。この着脱位置においては、いずれの現像器に設けられた現像ローラも感光体２２から離間した位置におかれる。このように、現像ユニット４が着脱位置に位置決めされたときに現像器用開口部１２４に現れた一の現像器のみを取り出し可能としている。そのため、ユーザが不用意に現像器の着脱を行って装置を損傷することがない。
【００３０】
なお、この画像形成装置では、４つの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのそれぞれに対して上記した現像位置および着脱位置が設定されているので、現像ユニット４の停止位置は１つのホームポジションを含めて都合９箇所である。
【００３１】
このように構成された現像ユニット４は、図３に示すように、現像器制御部１０４により制御されている。そして、この現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが選択的に感光体２２と当接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。さらに、現像位置に位置決めされた現像器の現像ローラ４１に対して現像器制御部１０４から現像バイアスを印加することで現像ローラ４１から感光体２２に該現像ローラ４１の表面に担持されたトナーを供給する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００３２】
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。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を所定の移動方向Ｄ２に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００３３】
図５は中間転写ベルトの構成を示す展開図である。この中間転写ベルト７１は、図５に示すように、ほぼ矩形のシート体が継ぎ目７１１で継ぎ合わされて形成された無端ベルトからなる。同図において、矢印７１３は回転軸方向を示している。この中間転写ベルト７１は、回転軸方向７１３の一端側（図５中、上側）に設けられた突起部７１４を有するとともに、転写禁止領域７１５および転写許可領域７１６を有している。転写禁止領域７１５は、継ぎ目７１１の両側のそれぞれ所定寸法の範囲に、回転軸方向７１３に一端から他端に亘って設定されている。一方、転写許可領域７１６は、中間転写ベルト７１の表面中央部に位置しており、回転軸方向７１３の一端部および他端部を除く矩形の領域に設定されており、この転写許可領域７１６にトナー像が１次転写される。
【００３４】
また、同図（ａ）に示すように、転写許可領域７１６には、回転駆動方向Ｄ2に長辺方向となるＡ３判サイズのトナー像ＴＩが転写可能になっている。また、同図（ｂ）に示すように、中間転写ベルト７１の一周で、回転駆動方向Ｄ2に短辺方向となるＡ４版サイズ以下、例えばＡ４版、Ａ５版、Ｂ５版サイズなどのトナー像が転写許可領域７１６に２個転写可能になっている。なお、図５（ｂ）ではＡ４版サイズのトナー像ＴＩを示している。また、この実施形態では、回転駆動方向Ｄ2において２個のＡ４版サイズ以下のトナー像ＴＩを転写許可領域７１６に並べて配置しているが、後述するように、印字モードごとに配置関係が異なるように中間転写ベルト７１上でのトナー像の位置が制御される。
【００３５】
垂直同期センサ７７は、例えば互いに対向配置された発光部（例えばＬＥＤ）および受光部（例えばフォトダイオード）を有するフォトインタラプタからなり、回転する中間転写ベルト７１の回転軸方向７１３の一端側に配置され、突起部７１４の通過を検出して検出信号を出力するものである。そして、この突起部７１４を検出するごとに垂直同期センサ７７から出力される検出信号がエンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１による画像形成動作の基準となる垂直同期信号として使用される。すなわち、垂直同期信号に同期してエンジン部ＥＧの各部が動作することにより画像形成動作が実行される。
【００３６】
フルカラー画像を形成する場合には、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを順番に現像位置に位置決めし、感光体２２上の静電潜像を現像して当該トナー色のトナー像を形成する。こうして現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを切り換えながら４色のトナー像を中間転写ベルト７１上で重ね合わせることでカラー画像が形成される（カラー印字モード）。そして、こうして形成されたカラー画像は、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上に二次転写される。
【００３７】
一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラック色のみについて画像形成動作を実行してモノクロ画像を形成し（モノクロ印字モード）、カラー画像の場合と同様にして二次転写領域ＴＲ2に搬送されてきたシートＳに転写してモノクロ画像を得る。
【００３８】
また、この実施形態では、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、図１に示すように、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が設けられている。また、搬送経路Ｆ上においてゲートローラ８１の手前側に、シート検出センサ８８が設けられている。シート検出センサ８８は例えばリードスイッチあるいはフォトインタラプタ等からなり、搬送経路Ｆ上の検出位置にシートＳが存在するか否かを検出する。ＣＰＵ１０１は、シート検出センサ８８の出力に基づき、シートＳが規定どおりのタイミングで検出位置に到達したかあるいは通過したかなどを把握することができる。そして、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を回転させることにより、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。
【００３９】
また、こうしてカラー画像または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１２０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。
【００４０】
なお、図３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。
【００４１】
また、この画像形成装置１は、いずれも同一色のトナーを貯留する４個の現像器を装着した状態で画像形成動作を行うことも可能に構成されている。すなわち、現像ユニット４に装着される現像器は略同一の形状を有しており、例えばマゼンタ現像器４Ｍに代えてもう１つのブラック現像器を装着することが可能である。他のトナー色についても同様であり、例えばブラック現像器のみ４本を現像ユニット４に装着することができる。装着された現像器がどのトナー色に対応するものであるかについては、例えば各現像器に設けられたメモリに記憶させたり、現像器の外形を色ごとに一部異ならせるなどの方法により識別可能にすることができる。
【００４２】
そして、同一トナー色の４個の現像器が装着された状態では、この画像形成装置１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動作する。このとき、４個の現像器を適宜切り換えながら画像を形成することにより、この装置では、大量のモノクロ画像を連続して形成することができる。すなわち、１つの現像器がトナー切れとなっても他の現像器を使用して画像の形成を継続することができる。また、現像器を切り換える際には現像ユニット４全体が回転するため現像器内のトナーが攪拌されることとなり、フレッシュなトナーを使って画像を形成することができるので画質の上でも有利である。また、長く放置された現像器を使用して画像を形成したとき、初期に形成される画像の品質が劣ったものとなる場合があることが知られているが、定期的に現像器を切り換えることでこのような問題も解消される。
【００４３】
図６はこの装置における画像形成動作を示すフローチャートである。画像形成動作は、外部装置から印字指令信号が与えられたときに実行される。この動作では、まず装置の使用モードが判断される（ステップＳ１０１）。この判断は現像ユニット４に装着されている現像器の種類に基づいてなされる。すなわち、現像ユニット４に装着された４個の現像器が全て異なるトナー色に対応したものであるときには、装置はカラー使用モードと判断する一方、４個の現像器が全て同一色に対応したものであるときにはモノクロ使用モードと判断する。
【００４４】
まずカラー使用モードの場合の動作について説明する。この場合には、印字指令信号の指示内容に基づいて、画像種、つまり形成すべき画像がカラー画像であるか、モノクロ画像であるかの判断を行う（ステップＳ１０２）。ここで、形成すべき画像がカラー画像であれば、エンジン部ＥＧをカラー印字モードで動作させることにより、必要なカラー画像を形成する（ステップＳ１０３）。カラー印字モードは、４個の現像器を順番に現像位置に位置決めしながら各色のトナー像を順次形成し、それらのトナー像を中間転写ベルト７１上で重ね合わせてゆく動作モードである。
【００４５】
一方、形成すべき画像がモノクロ画像であれば、４個の現像器のうちの１個（一般的にはブラック現像器４Ｋ）を現像位置に移動させ、その現像器を使用して必要な全ての画像を形成する。このように、４個の現像器のうちの１個だけを使用して画像を形成する動作を、本明細書では「モノクロ１本印字モード」と称する（ステップＳ１１１）。
【００４６】
なお、上記したカラー印字モードおよびモノクロ１本印字モードは、一般的な構成の画像形成装置において広く行われている公知の動作であるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４７】
次に、装置がモノクロ使用モードである、つまり４個の現像器に貯留されたトナーが全て同一色である場合の動作について説明する。この場合には、４個の現像器を適宜切り換えながらモノクロ画像を形成するモノクロ４本印字モードでエンジン部ＥＧを動作させる（ステップＳ１２１）。印字指令信号がカラー画像に対応したものであっても、メインコントローラ１１においてカラー画像信号をモノクロ画像信号に変換した上で、エンジン部ＥＧが当該画像信号に対応するモノクロ画像を形成する。モノクロ４本印字モードにおける具体的な動作について以下に説明する。
【００４８】
図７はモノクロ４本印字モードを示すフローチャートである。まず最初に、ジャム危険度の判定を行う（ステップＳ２０１）。この印字モードでは、ジャム発生の危険度に応じて現像器の切り換えの態様を異ならせる。その理由は以下の通りである。この印字モードでは、後述するように、現像器を切り換えながら複数ページのモノクロ画像を形成するが、現像器の切り換え時には中間転写ベルト７１上における画像の間隔が一時的に不規則となる。これに伴ってシートＳの搬送タイミングも一時的に不規則となりジャムが起きやすくなるので、その時点におけるジャム発生の危険度に応じて、現像器の切り換えの態様を変化させるのである。
【００４９】
ジャム発生の危険度は、例えば、直近における一定枚数（例えば１００枚）のシート搬送において何回のジャムが発生したかによって判断することができる。ジャム発生の有無については搬送経路Ｆ上に設けたシート検出センサ８８の出力から検知することができる。すなわち、シートＳが正しいタイミングで検出位置に到達しないときや、所定時間が経過したのにシートＳが通過し終えていないときなどにジャムが発生しているといえる。そして、過去のジャム発生頻度が高ければ、現在のジャム発生の危険度も高いと考えることができる。
【００５０】
また例えば、シート検出センサ８８の出力から検出位置におけるシートＳの通過時間を求め、その結果からジャム危険度を判断してもよい。すなわち、搬送経路Ｆ上のローラの磨耗や汚れ、温湿度などの周囲環境、およびシートＳの品質などによって、シートＳが本来の搬送速度から外れた状態で搬送されることがある。特に、シートＳが搬送経路Ｆ上で滑ることによって、検出位置を通過するのに本来より長い時間を要することがある。このような場合には、各シート間での搬送速度のばらつきに起因するジャムが起きやすくなる。したがって、シートの搬送遅れが大きければ、ジャム発生の危険度が高いといえる。
【００５１】
ジャム発生の危険度が高いと判断したときには、エンジン部ＥＧを前記したモノクロ１本印字モードで動作させて画像を形成する（ステップＳ２０２）。モノクロ１本印字モードでは現像器の切り換えを行わないので、画像の間隔を広くかつ一定に保つことができ、ジャムの発生確率を低く抑えることができるからである。
【００５２】
一方、ジャム発生の危険度が中ないし低程度であれば、続いてその危険度に応じて連続形成ページ数を設定する（ステップＳ２１１）。この連続形成ページ数とは、１つの現像器を使用して連続的に形成する画像の最大ページ数のことである。ここでは一例として、ジャム発生の危険度が中程度であるとき連続形成ページ数を８、ジャム発生の危険度が低いとき連続形成ページ数を１６とする。
【００５３】
続いて、現像ユニット４を回転させて、４個の現像器のうち１つを感光体２２と対向する現像位置へ移動位置決めし（ステップＳ２１２）、当該現像器を使用して１ページ分の画像を形成する（ステップＳ２１３）。このとき使用する現像器の選び方としては、例えば、（１）現像位置に最も早く移動させることができるものを選択する、（２）４個のうち使用されなかった期間が最も長いものを選択する、（３）トナー残量が最も少ないものを選択する、（４）トナー残量が最も多いものを選択する、などが考えられる。（１）の方法によれば、ファーストプリントタイムを最短にすることができる。また（２）の方法によれば、特定の現像器が長時間放置されることによる画質の劣化を未然に防止することができる。（３）の方法によれば、トナー残量の少ない現像器が優先的に使用されるので、複数の現像器が相次いでトナー切れになるのを防止することができる。さらに、（４）の方法によれば、各現像器のトナー残量の平準化を図ることができる。
【００５４】
１ページ分の画像を形成すると、形成すべき次ページ以降の画像があるか否かを判断する（ステップＳ２１４）。ここで、次ページの画像がなければ動作を終了する。一方、続いて形成すべき画像がある場合には、当該現像器を使用して連続的に形成した画像のページ数が、先に設定した連続形成ページ数に達したか否かを判断する（ステップＳ２１５）。連続形成ページ数に達していなければステップＳ２１３に戻り、次ページの画像を形成する一方、連続形成ページ数に達していれば現像器の切り換えを行う（ステップＳ２１６）。すなわち、現像ユニット４を９０度回転させ、それまで使用していた現像器を現像位置から退避させるとともに、その隣にあった現像器を新たに現像位置に位置決めする。そしてステップＳ２１３に戻り、新たに現像位置に位置決めされた現像器を使用して次ページの画像を形成する。
【００５５】
つまり、このモノクロ４本印字モードでは、１つの現像器を使用して形成した画像のページ数が連続形成ページ数に達するたびごとに、現像器の切り換えが行われる。こうすることにより各現像器が満遍なく使用されることとなり、現像器が放置されることに起因する画質の劣化を防止することができる。また、現像ユニット４の回転により現像器内のトナーが攪拌されて、長期間にわたり良好な画質で画像を形成することができる。また、結果的に、トナー攪拌のために現像器内に設けるべき攪拌機構を省略することができ、現像器の小型・大容量化を図ることができる。
【００５６】
現像器を切り換える間、画像の形成は一時的に停止されることとなるので、切り換えの頻度が高くなると画像形成のスループット低下が問題となる。そこで、この実施形態では、中間転写ベルト７１上への画像の形成位置を工夫することにより、スループットの低下を防止している。
【００５７】
図８は中間転写ベルト上における画像の配置を示す図である。この図では、中間転写ベルト７１の１周分の周面上にＡ４サイズの画像を２つずつ形成する動作を複数周回にわたって行う場合の画像の配置を、各印字モードごとに示している。なお、この図は中間転写ベルト７１を平面状に展開した模式図であり、それぞれの印字モードに対して、この図では中間転写ベルト７１の３周分の画像配置が示されている。
【００５８】
（ａ）カラー印字モードの場合（図８（ａ））
カラー印字モードでは、各色のトナー像を中間転写ベルト７１上で重ね合わせるので、中間転写ベルト７１が１周するたびごとに現像器の切り換えを行う必要がある。そのため、まず例えばブラックトナーによる２つのトナー像Ｉk1およびＩk2を、所定の間隔ｄ11を空けて中間転写ベルト７１に形成し、次いでシアントナーによる２つのトナー像Ｉc1およびＩc2をブラックトナー像Ｉk1およびＩk2と重なり合う位置に形成するのであるが、このとき第２のブラックトナー像Ｉk2と第１のシアントナー像との間には、上記間隔ｄ11よりも広い間隔ｄ12が設けられる。
【００５９】
この間隔ｄ12は、現像器の切り換えに必要な時間に応じて決まる長さである。すなわち、現像器の切り換えに要する時間、つまり切り換えのため先の現像器による画像形成が不可能になってから次の現像器による画像形成が可能となるまでの時間をｔex、中間転写ベルト７１表面の移動速度をｖとすると、
ｄ12≧ｄex＝ｖ・ｔex
の関係が成立しなければならない。ここで、ｄexは、現像器の切り換えの間に中間転写ベルト７１の表面が移動する距離であり、異なる色のトナー像相互の間隔として取り得る最小間隔である。
【００６０】
言い換えれば、第２のブラックトナー像Ｉk2と第１のシアントナー像Ｉc1との間、および第２のシアントナー像Ｉc2と第１のマゼンタトナー像Ｉm1との間については、その間隔ｄ12は上記距離ｄex以上でなければならない。一方、第１のブラックトナー像Ｉk1と第２のブラックトナー像Ｉk2との間、第１のシアントナー像Ｉc1と第２のシアントナー像Ｉc2との間、および第１のマゼンタトナー像Ｉm1と第２のマゼンタトナー像Ｉm2との間についてはそのような制約はないが、間隔を短くしすぎると、これらのトナー像を転写すべきシートＳの搬送経路Ｆにおける間隔も短くなってジャムが起きやすくなってしまう。また、中間転写ベルト７１の回転に同期させてシートＳを二次転写領域ＴＲ2に送り込むためには、シートＳを１枚送り出すごとにゲートローラ８１をいったん停止させてシートＳを二次転写領域ＴＲ2の手前で待機させ、中間転写ベルト７１の回転タイミングに合わせて再びゲートローラ８１を回転させる必要がある。したがって、間隔ｄ11については、ジャムに対する安全性およびゲートローラ８１の動作制御の観点から定められるべきである。そして、設計上は、これらの間隔および画像のサイズから中間転写ベルト７１の周長が決まる。
【００６１】
また、画像品質の点からは、中間転写ベルト７１の継ぎ目７１１上およびその近傍にはトナー像を担持させることは避けるべきであり、継ぎ目７１１をまたいでトナー色が切り換わるようにすることが望ましい。
【００６２】
（ｂ）モノクロ１本印字モードの場合（図８（ｂ））
モノクロ１本印字モードでは、現像器の切り換えを行わずに各トナー像Ｉ21〜Ｉ26が連続的に形成される。したがって、切り換えのためにトナー像間の間隔を広く取る必要はない。したがって、中間転写ベルト７１の第１の周回において形成される第１のトナー像Ｉ21と第２のトナー像Ｉ22との間隔ｄ21、および該トナー像Ｉ22と第２の周回において形成される第１のトナー像Ｉ23との間隔ｄ22、…については上記距離ｄexによる制約を受けることなく任意に決めることができるが、より望ましくはｄ21＝ｄ22とするのがよい。その理由は次の通りである。
【００６３】
カラー印字モードにおいては、４色のトナー像を中間転写ベルト７１上で重ね合わせてからシートＳに転写するので、搬送経路Ｆに送り込まれるシートＳの数は、中間転写ベルト７１の４周ごとに２枚である。したがって、図８（ａ）に示すようにトナー像の間隔を詰めてもジャムは起こりにくい。一方、モノクロ１本モードでは中間転写ベルト７１の１周につき２枚のシートＳが次々と搬送されるので、間隔を詰めた場合のジャム発生の危険性はカラー印字モードの場合より遥かに高い。したがって、ジャム防止のため各トナー像の間隔をできるだけ広くすることが望ましい。また、各トナー像の間隔を一定とすることで、シートの搬送周期も一定とすることができるので、装置の動作制御がより簡単になるという効果も得られる。
【００６４】
（ｃ）モノクロ４本印字モード（図８（ｃ））
現像器を切り換えながら画像を形成するモノクロ４本印字モードでは、上記したカラー印字モード、モノクロ１本印字モードのいずれとも異なる配慮が必要となる。というのは、これらの印字モードとは異なるタイミングで現像器の切り換えが行われるからである。ここで、上記したカラー印字モードと同様に画像を配置しておけば、中間転写ベルト７１の１周ごとに現像器の切り換えが可能なタイミングが設けられているので切り換え動作については問題ない。
【００６５】
しかしながら、このようにした場合にはジャム発生の危険性が高くなる。モノクロ１本印字モードの場合と同様に、中間転写ベルト７１の１周につき２枚のシートＳが搬送されるからである。したがって、ジャム抑制の観点からは、各トナー像の間隔をできるだけ広くしたい。一方、トナー像の間隔を均等に広げようとすると、現像器を切り換えるために必要な間隔を確保することができない。だからといって中間転写ベルト７１の周長を長くしたのでは、他の印字モードにおいてもスループットが低下してしまう上に、装置が大型・高コストになってしまう。
【００６６】
そこで、この実施形態のモノクロ４本印字モードでは、図８（ｃ）に示すように、現像器の切り換えを行わないときにはモノクロ１本印字モードの場合と同様にトナー像の間隔を広く取る一方、切り換えの直前の周回では、カラー印字モードの場合と同様に、当該周回における第１のトナー像Ｉ33および第２のトナー像Ｉ34の間隔Ｉ33を小さくする。つまり、切り換えがなければ本来形成されるべき領域（図８（ｃ）の点線で示した領域）よりも前方（同図において左方）にトナー像Ｉ34を形成することによって、次に形成されるトナー像Ｉ35との間隔ｄ34を広げている。こうすることで、トナー像Ｉ34とＩ35との間隔ｄ34を上記距離ｄexとすることができ、この間隔ｄ34を利用して、より厳密には、中間転写ベルト７１上に間隔ｄ34を設けるために感光体２２上にトナー像が形成されない期間を利用して現像器の切り換えを行うことが可能となる。その結果、モノクロ４本印字モードにおいては、ジャムの発生を抑制しながら、他の印字モードと同じスループットを得ることができる。
【００６７】
なお、図８（ｃ）では４番目のトナー像Ｉ34と５番目のトナー像Ｉ35との間で現像器の切り換えを行う場合を示しているが、実際の装置においては、８番目および９番目のトナー像の間（連続形成ページ数を８とした場合）または１６番目および１７番目のトナー像の間（連続形成ページ数を１６とした場合）に現像器の切り換えが行われる。
【００６８】
ここで、トナー像Ｉ33とＩ34との間隔ｄ33については、例えばカラー印字モードにおけるトナー像Ｉk1とＩk2との間隔ｄ11と同じ値とすることができる。また、トナー像Ｉ34とＩ35との間隔ｄ34については、例えばカラー印字モードにおけるトナー像Ｉk2とＩc1との間隔ｄ12と同じ値とすることができる。また、トナー像Ｉ31とＩ32との間およびトナー像Ｉ35とＩ36との間の間隔ｄ31については、例えばモノクロ１本印字モードにおけるトナー像Ｉ21とＩ22との間隔ｄ21と同じ値とすることができる。さらに、トナー像Ｉ32とＩ33との間隔ｄ32については、例えばモノクロ１本印字モードにおけるトナー像Ｉ22とＩ23との間隔ｄ22と同じ値とすることができる。これらを全て適用した場合には、モノクロ４本印字モードにおける中間転写ベルト７１上の画像の配置は、現像器の切り換え直前の周回においてカラー印字モードと同じ配置となり、その他の周回においてはモノクロ１本印字モードと同じ配置となる。つまりこのとき、モノクロ４本印字モードでは、カラー印字モードにおける画像配置とモノクロ１本印字モードにおける画像配置とが使い分けられることとなる。このようにすれば、中間転写ベルト７１における画像の配置およびシート搬送タイミングは２通りのみとなるので、中間転写ベルト７１の設計および搬送系の制御が容易になる。
【００６９】
なお、モノクロ４本印字モードにおいては、トナー像Ｉ33とＩ34との間隔を詰めたことにより、ジャム発生の危険性が高くなる。しかしながら、この場合の間隔はカラー印字モードにおける最小間隔と同程度であり、また現像器の切り換えは中間転写ベルト７１の４周（連続形成ページ数が８の場合）または８周（同１６の場合）ごとにしか行われないので、ジャム発生の危険性が他の印字モードに比べて極端に高くなるというわけではない。
【００７０】
ただし、切り換えの頻度が高いほどジャム発生の危険性が高くなることは事実である。このことを考慮して、この実施形態では、先に説明したように、装置がジャムを起こしやすい状態にあるときには切り換えの頻度を低くまたは切り換えないようにするという措置を取っている。
【００７１】
以上のように、この実施形態では、モノクロ画像を形成する動作モードとして、１つの現像器を使用して、中間転写ベルト７１上に等間隔にトナー像を形成してゆく動作モード（モノクロ１本印字モード）と、基本的には等間隔としながらも、定期的により広い間隔を取って現像器を切り換える動作モード（モノクロ４本印字モード）とを有している。さらに、モノクロ４本印字モードは、８ページ目のトナー像の形成位置を変化させる場合と、１６ページ目のトナー像の形成位置を変化させる場合とがある。そして、これらの動作モードを、ジャム発生の危険度に応じて使い分けている。すなわち、ジャムが起きやすいと想定される条件下ではジャム抑制効果の高い動作モードを選択する一方、ジャム発生の危険性の低い条件下では高スループットが得られる動作モードを選択する。そのため、この実施形態では、ジャム抑制効果とスループット維持効果とをバランスさせながら、効率よく画像を形成することができる。
【００７２】
なお、この発明は、あるサイズのトナー像を、所定の間隔を空けて同時に複数ページ分担持することを目的としてその寸法を決められた中間転写ベルトを有する画像形成装置において、特に優れた効果を奏する。また、上記実施形態において、２ページごとに現像器の切り換えを行った場合には、トナー像の配置はカラー印字モード（図８（ａ））の場合と同じとなるが、本発明の効果は特に、中間転写ベルトに同時に担持可能なページ数（本実施形態では２）以上のトナー像を、１つの現像器を用いて形成した後に現像器の切り換えを行うように構成された装置において顕著となる。上記実施形態では、１つの現像器を用いて形成するトナー像のページ数（連続形成ページ数）を８または１６としているので、本発明の効果が顕著に表れる。
【００７３】
以上説明したように、この実施形態においては、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、中間転写ベルト７１が本発明の「像担持体」および「中間転写体」として機能している。また、感光体２２およびエンジンコントローラ１０がそれぞれ本発明の「潜像担持体」および「制御手段」として機能している。また、搬送経路Ｆを構成するローラ８１〜８３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、シート検出センサ８８が本発明の「ジャム検出手段」および「記録材検出手段」として機能している。また、本発明の「記録材」たるシートＳが搬送される搬送経路Ｆおよび反転搬送経路ＦＲが、本発明の「搬送経路」に相当している。また、この実施形態においては、現像器の切り換えに要する時間ｔexと中間転写ベルト７１の移動速度ｖとの積として与えられる距離ｄexが本発明の「切り換え距離」に相当している。また、モノクロ１本印字モードにおいて各トナー像が形成される中間転写ベルト７１上の領域（図８（ｂ））が、本発明の「像形成領域」に相当している。
【００７４】
（第２実施形態）
次に、この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態について説明する。この第２実施形態において先に説明した第１実施形態と相違している点は、モノクロ４本印字モードにおける中間転写ベルト７１上のトナー像の配置である。すなわち、第２実施形態では、次に説明するようにジャム発生の危険性の大小やその他の条件によって中間転写ベルト７１上へのトナー像の形成位置を異ならせている。これ以外の点については上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７５】
図９は第２実施形態におけるトナー像の配置を示す図である。ただし、図９（ａ）は図８（ｂ）と同じものであり、各例におけるトナー像の配置の特徴を示すための比較例として、モノクロ１本印字モードの場合のトナー像の配置を示している。
【００７６】
図９（ｂ）に示す配置では、１ページ目から４ページ目までのトナー像Ｉ41〜Ｉ44は、図９（ａ）に示すモノクロ１本印字モードの場合と同じ位置に形成する。したがって、各トナー像の間隔ｄ41は、モノクロ1本印字モードにおける間隔ｄ21と同じである。そして、トナー像Ｉ44を形成した後、現像器の切り換えを行う。このとき、次のトナー像Ｉ45との間隔ｄ42は、他のトナー像の間隔ｄ41よりも大きくなければならない。そこで、この実施形態では、切り換え直後に形成するトナー像Ｉ45の位置を後方（図において右方）に移動させることによって、切り換えのために必要な間隔を作るようにしている。その結果として、６ページ目のトナー像Ｉ46との間隔ｄ43はやや小さくなる。
【００７７】
図９（ｃ）に示す配置では、１〜３，６ページ目のトナー像Ｉ51〜Ｉ53、Ｉ56についてはモノクロ１本印字モードと同じ位置に形成する。したがって、各トナー像の間隔ｄ51は、モノクロ1本印字モードにおける間隔ｄ21と同じである。一方、４ページ目のトナー像Ｉ54を前方（図において左方）に、５ページ目のトナー像Ｉ55を後方に移動させることにより、両者の間隔ｄ53を広くする。この間に現像器の切り換えを行う。これによりトナー像Ｉ53とＩ54との間隔ｄ52およびトナー像Ｉ55とＩ56との間隔ｄ54は少し狭くなるが、それぞれにおける間隔の減少量は、図９（ｂ）における間隔ｄ43の減少量よりも少なくて済む。
【００７８】
図９（ｄ）に示す配置では、４ページ目のトナー像Ｉ64と５ページ目のトナー像Ｉ65との間隔ｄ64を広く取ることによって現像器の切り換えを可能にしている。この間隔を確保するために、各トナー像Ｉ61〜Ｉ64、Ｉ65〜Ｉ66の間隔ｄ61、ｄ62、…を少しずつ小さくしている。より好ましくは、ｄ61＝ｄ62＝ｄ63＝ｄ65である。この配置によれば、各トナー像の間隔を均等に詰めているので、局所的にトナー像の間隔が少なくなってしまうことがない。
【００７９】
第２実施形態のモノクロ４本印字モードでは、装置の状態に応じて、これらの配置のうち１つを選択し、選択された配置でトナー像を形成する。まず、ジャム発生の危険性が低いと想定される場合には、図９（ｂ）の配置でトナー像を形成する。この配置では、現像器の切り換え直前までトナー像の配置が変わらない（モノクロ１本印字モードと同じ）ので、例えば使用中の現像器がトナー切れとなった場合でも、トナー切れがわかった時点で現像器の切り換えを行って、以降のトナー像を引き続き形成することができる。また、何ページ目で現像器を切り換えるかが予め決まっていない場合にも対応することができる。
【００８０】
これよりジャム発生の危険性がやや高いときには、図９（ｃ）の配置とする。この配置では、トナー像の最小間隔ｄ52、ｄ54が図９（ｂ）の配置における最小間隔ｄ43よりも大きいので、ジャム抑制効果が高い。さらにジャムの危険性が高くなると、現像器の切り換え時以外におけるトナー像の間隔が一定でありよりジャム抑制効果の高い図９（ｄ）の配置とする。
【００８１】
このように、第２実施形態の装置においては、中間転写ベルト７１上のトナー像の配置として予め複数のパターンが用意されており、状況に応じて、それらのパターンの中から１つを採用する。こうすることで、ジャムの発生を抑制しながら、効率よく多数枚のトナー像を形成することができる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、この発明にかかる画像形成装置の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、以下に説明するように、モノクロ４本印字モードにおける中間転写ベルト７１上へのトナー像の配置が、上記した第１実施形態および第２実施形態における配置とは異なっている。
【００８３】
図１０は第３実施形態におけるモノクロ４本印字モードを示すフローチャートである。この印字モードでは、まず連続形成周回数を設定する（ステップＳ４０１）。この「連続形成周回数」とは、中間転写ベルト７１を何周周回させたときに現像器の切り換えを行うかを示す数値である。ここでは、連続形成周回数を２、つまり中間転写ベルト７１が２周する度ごとに現像器の切り換えを行うこととするが、これに限定されるものではない。先の実施形態では「連続形成枚数」を設定していたが、後述するように、この実施形態では中間転写ベルト７１の周回数が同一であっても形成されるトナー像のページ数は動作モードによって異なるので、ページ数ではなく周回数で切り換えタイミングを制御するようにしているが、もちろんページ数で制御してもよい。
【００８４】
続いて、ロータリー現像ユニット４を回転させて４個の現像器のうち１つを現像位置に位置決めし（ステップＳ４０２）、中間転写ベルト７１上の通常位置に１ページ分のトナー像を形成する（ステップＳ４０３）。この「通常位置」とは、現像器の切り換えを行わないモノクロ１本印字モードにおいてトナー像を形成される位置と同じ位置である。次に形成すべきページがなければ動作を終了する（ステップＳ４０４）。
【００８５】
次ページ以降の画像がある場合には、現在の周回数が先に設定した連続形成周回数に達しているか否かを判断する（ステップＳ４０５）。周回数が連続形成周回数に達していなければ、ステップＳ４０３に戻って次ページのトナー像を形成する。周回数が連続形成周回数に達していれば、当該周回において現像器を切り換える必要がある。そこで、現像器の切り換えのために、ロータリー現像ユニット４をどれだけ回転させればよいかを判断する（ステップＳ４０６）。
【００８６】
モノクロ４本印字モードでは、１つの現像器から次の現像器への切り換えを行うとき、新たに現像位置に位置させる現像器を他の３個の中から選択することができる。この場合において最も簡単な方法は、現像ユニット４の回転方向において現在の現像器の上流側隣接位置に装着されている現像器を使用することである。この場合、現像ユニット４を９０度回転させることにより現像器を切り換えることができる。これに対して、上流側隣接位置以外に装着された現像器を使いたい場合がある。例えば、上流側隣接位置に装着されている現像器がトナー切れとなっていたり、特定の現像器のトナーを優先的に使い切ってしまいたい場合などである。このような場合には現像ユニット４を１８０度または２７０度回転させる必要がある。このように現像ユニット４の回転量が大きくなると、切り換えにかかる時間も長くなる。この実施形態では、現像器の切り換えに要する時間の長さに応じて、つまり切り換えにおける現像ユニット４の回転量の大小に応じて以後の動作を異ならせることで、このような回転量の大きな切り換えにも対応することができるようにしている。なお、この考え方は、少なくとも３個の現像器を切り換え使用する装置全般に対しても同様に適用することができる。
【００８７】
切り換えに要するロータリー現像ユニット４の回転量が９０度であるとき、つまり上流側隣接位置にある現像器に切り換えるときには、前記した第１実施形態におけるモノクロ４本印字モードと同じ動作とする。すなわち、図８（ｃ）に示したように、切り換え直前のトナー像の形成位置を通常位置よりも前方に変更することによって次に形成されるトナー像との間隔を広げ（ステップＳ４０７）、その間に現像器の切り換えを行った上で（ステップＳ４０８）、次ページ以降のトナー像を引き続き形成する。
【００８８】
一方、１８０度または２７０度の回転を要するときには、より長い切り換え時間が必要であるためトナー像の形成位置を調整するだけでは対応できない。そこで、この場合には、トナー像の形成位置を変えるのではなく、中間転写ベルト７１上におけるトナー像１ページ分の領域を、トナー像を担持させない空白領域とする。これにより、トナー像１ページ分およびその両側の像間部分を合わせた大きな間隔がトナー像間に生まれる。この間を利用して、現像器の切り換えを行う（ステップＳ４１１）。そして、引き続いて次ページ以降のトナー像を形成する。
【００８９】
図１１は第３実施形態におけるトナー像の配置を示す図である。現像器の切り換えに必要な現像ユニット４の回転量が９０度であるときには、図１１（ａ）に示すように、切り換え直前のトナー像が通常位置（破線で示す位置）よりも前方（図において左方）に変更して形成される。各トナー像Ｉ31〜Ｉ36の配置およびそれらの間隔ｄ31、ｄ32は第１実施形態におけるモノクロ４本印字モードの場合と同じである。この動作では、現像器の切り換えは隣接位置にあるものに限られるが、スループットは高い。
【００９０】
一方、現像ユニット４の回転量が１８０度または２７０度であるときには、図１１（ｂ）に示すように、各トナー像Ｉ71〜Ｉ75はそれぞれ通常位置に形成される一方、中間転写ベルト７１の２周目（連続形成周回数）の最後にトナー像を形成すべき位置には空白ページＩvが設けられ、ここにはトナー像が形成されない。各トナー像および空白ページ相互の間隔ｄ71、ｄ72についてはモノクロ１本印字モードにおける間隔ｄ31、ｄ32と同じとなるが、結果的にトナー像Ｉ73およびＩ74の間に大きな間隔ｄ70が生まれ、現像ユニット４の回転量の大きな切り換えを行うことができる。この動作では、スループットは低下するが、現像器の切り換えの自由度が高い。
【００９１】
以上のように、この実施形態では、中間転写ベルト７１上におけるトナー像の配置が互いに異なる動作のいずれかを、現像器の切り換えに必要な現像ユニット４の回転量の大小に応じて選択実行する。こうすることで、スループットの低下を最小限に抑えながら、現像器の切り換えの自由度を高くして各現像器を効率よく使用することができる。
【００９２】
（４）第４実施形態
次に、この発明にかかる画像形成装置の第４実施形態について説明する。この第４実施形態におけるモノクロ４本印字モードでは、トナー像の形成位置を変えず空白ページを設けることによって現像器の切り換えを行う点で、上記した第３実施形態における一部の動作と共通している。ただし、この第４実施形態では、空白ページを１ページ分とするか、２ページ分とするかを選択する。
【００９３】
図１２は第４実施形態におけるモノクロ４本印字モードを示すフローチャートである。このうち、ステップＳ５０１〜Ｓ５０６の各ステップにおける処理は、第３実施形態の動作（図１０）におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０６の処理と同じであるので説明を省略する。現像器を切り換えるために必要な現像ユニット４の回転量が９０度であるときには、第３実施形態におけるステップＳ４１１と同様に、１ページ分の空白ページを設け、この間に現像器を切り換える。一方、現像ユニット４の回転量が１８０度または２７０度であるときには、連続して２ページ分の空白ページを設けてこの間に現像ユニット４を切り換える（ステップＳ５１１）。このような動作は、もともとトナー像の間隔を狭く設定していたり、トナー像のサイズが小さい場合に特に有効である。
【００９４】
図１３は第４実施形態におけるトナー像の配置を示す図である。ここでは、中間転写ベルト７１上にＢ５版サイズに対応したトナー像を３ページ分形成する場合を考える。このような配置においては、各トナー像Ｉ81、Ｉ82、…の間隔ｄ81〜ｄ83は上記した各実施形態よりも小さくなる上に、トナー像Ｉ81、Ｉ82、…のサイズ自体も短くなる。しかしながら、現像器の切り換えに要する時間はトナー像のサイズや間隔とは関係なく決まるから、単にトナー像の形成位置を調整するだけでは現像器の切り換えを行うことができない可能性がある。また、１ページ分の空白ページを設けるだけでは回転量の大きな切り換えに対応できない可能性がある。そこで、この実施形態では、現像器の切り換えのための現像ユニット４の回転量が９０度であるときには、図１３（ａ）に示すように１ページ分の空白ページＩvを設け、切り換えのための間隔ｄ80を確保する。一方、現像器の切り換えのための現像ユニット４の回転量が１８０度または２７０度であるときには、図１３（ｂ）に示すように、各トナー像Ｉ91〜Ｉ97を図１３（ａ）の場合と同じ位置に形成するが（ｄ91＝ｄ81、ｄ92＝ｄ82、ｄ93＝ｄ83）、切り換え前後のトナー像Ｉ94、Ｉ95の間に２ページ分の空白ページＩv1、Ｉv2を設けているので、より大きな間隔ｄ90を空けることができる。
【００９５】
以上のように、この実施形態では、現像器の切り換えのために設ける空白ページの連続数が互いに異なる動作モードが設けられており、それらが選択的に実行される。こうすることで、第３実施形態の場合と同様に、スループットの低下を最小限に抑えながら、現像器の切り換えの自由度を高くして各現像器を効率よく使用することができる。
【００９６】
なお、本発明は上記した各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、動作モードの組み合わせは、上記各実施形態に示したものに限定されず。各実施形態において示した種々のトナー像配置を適宜組み合わせて選択実行するようにしてもよい。
【００９７】
また、上記各実施形態では、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2よりも手前のゲートローラ８１の近傍に設けたシート検出センサ８８によって、当該位置におけるシートの有無あるいはジャム発生の有無を検出している。しかしながら、これに限定されず、搬送経路上の他の位置、例えば、カセット８を出た直後、ゲートローラ８１と二次転写領域ＴＲ2との間、二次転写領域ＴＲ2よりも後方などの各位置に設けた１つのセンサの出力あるいは複数のセンサの出力の組み合わせに基づき、シートの有無やジャム発生の有無を検出するようにしてもよい。本発明によるジャム抑制効果は、搬送経路上のどの位置で生じるジャムに対しても有効である。
【００９８】
また、上記した第４実施形態（図１３）においては、中間転写ベルト７１の１周分に３ページのトナー像を形成するようにしており、２ページ分の余白ページを設けるときには同一周回に配置された２つの像形成領域を余白ページとしているが、２つの余白ページを、中間転写ベルト７１の継ぎ目７１１を挟む２つの像形成領域に設けるようにしてもよい。また、この実施形態において、ジャム発生の危険度が高いと判断したときには中間転写ベルト７１上に形成するトナー像の数を３から２に減らしてトナー像の間隔を広げ、ジャム抑制効果を高めるようにしてもよい。
【００９９】
また、上記各実施形態は単一のカセット８を備える装置であるが、この種の装置では、複数のカセットを装着可能なものや、手差しトレイからもシートＳを供給できるように構成されたものがあり、これらの装置に対しても本発明を適用することができる。ただし、このような装置では、それぞれの搬送経路の長さの差異に起因して、どこからシートを供給するかによってジャムの起きやすさが異なる。そこで、搬送経路の違いによって、中間転写ベルト７１上のトナー像の配置を異ならせるようにしてもよい。一般的には、搬送経路が長いほど搬送遅れによるジャムが発生しやすいと考えられるから、搬送経路が長いほどジャム抑制効果の高い動作モードを選択することが好ましい。
【０１００】
また、上記各実施形態は、像担持体としての中間転写ベルト７１を備える画像形成装置に本発明を適用したものであるが、このような中間転写体を備えず、感光体から記録材へ直接トナー像を転写するように構成された装置に対しても、本発明を適用することが可能である。この場合には感光体が本発明の「像担持体」として機能することになる。また、例えば、中間転写ベルト以外の中間転写体、例えば中間転写ドラムや中間転写シートを備える装置に対しても、本発明を適用することが可能である。
【０１０１】
また、上記各実施形態の画像形成装置は、モノクロ４本印字モードに加えて、カラー印字モードおよびモノクロ１本印字モードを実行可能に構成されているが、本発明の趣旨からは、カラー印字モードおよびモノクロ１本印字モードは必須のものではない。したがって、これらの印字モードを備えないものであっても、同一色の現像器を複数個備え、それらを切り換えながら複数ページのモノクロ画像を形成する装置全般に対して本発明を適用可能である。また、モノクロ画像のトナー色はブラックに限定されず、現像器の個数も４に限定されない。
【０１０２】
さらに、この発明は、上記各実施形態のような電子写真方式の画像形成装置に限らず、他の方式、例えば転写媒体に対しトナーを飛翔させて画像を形成する方式の装置に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の外観斜視図。
【図３】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】現像ユニット４の停止位置を示す模式図。
【図５】中間転写ベルトの構成を示す展開図。
【図６】この装置における画像形成動作を示すフローチャート。
【図７】モノクロ４本印字モードを示すフローチャート。
【図８】中間転写ベルト上における画像の配置を示す図。
【図９】第２実施形態におけるトナー像の配置を示す図。
【図１０】第３実施形態におけるモノクロ４本印字モードを示すフローチャート。
【図１１】第３実施形態におけるトナー像の配置を示す図。
【図１２】第４実施形態におけるモノクロ４本印字モードを示すフローチャート。
【図１３】第４実施形態におけるトナー像の配置を示す図。
【符号の説明】
【０１０４】
４…現像ユニット（位置決め手段）、  １０…エンジンコントローラ（制御手段）、  ２２…感光体（潜像担持体）、  ７１…中間転写ベルト（像担持体、中間転写体）、８１〜８３…ローラ（搬送手段）、  ８８…シート検出センサ（ジャム検出手段、記録材検出手段）
【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】
2007193075.tif 000009
【図８】
2007193075.tif 000010
【図９】
2007193075.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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