(57)【要約】【課題】単色での連続プリントを比較的に静かにかつ速やかに実行できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は４つの現像カートリッジ４０を保持するラック３０を有するロータリ型のものである。画像形成装置１は、現像位置にある現像カートリッジ４０をラック３０に対して回転させるカートリッジ回転機構５０を有する。現像カートリッジ４０の内部には、トナー貯蔵室と現像室とが設けられている。単色プリントの実行時において、画像形成装置１の制御部１０は、ラック３０を回転させずに、現像カートリッジ４０をラック３０に対し回転させることで、トナー貯蔵室から現像室にトナーを補給し、現像室のトナーを攪拌する。ラック３０に比べて小型の現像カートリッジ４０が回転するので、比較的短時間でトナーの補給などを行うことができる。【選択図】図３
2012002911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックを回転させて前記ラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置であって、
前記ラックに保持されている現像カートリッジを前記ラックに対し回転させるカートリッジ回転機構と、
前記現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から前記現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び前記現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定部と、
前記決定部の決定に基づいて前記カートリッジ回転機構を駆動し、前記現像カートリッジを前記ラックに対して回転させる回転制御部とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記現像カートリッジの前記ラックに対する位置を検知する位置検知部をさらに備え、
前記回転制御部は、
前記位置検知部の検知結果を取得する位置取得部を有し、
前記位置取得部により取得された検知結果に基づいて前記カートリッジ回転機構を駆動する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カートリッジ回転機構は、前記画像形成装置の本体側に配置されており、前記現像位置に配置されている現像カートリッジを前記ラックに対して回転させる、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
単色でプリントを行った枚数に関する枚数情報を記憶する枚数情報記憶部をさらに備え、
前記決定部は、単色でプリントが行われているとき、前記枚数情報記憶部に記憶された枚数情報に基づいて、所定枚数のプリントが行われる度に前記回転制御部が前記現像カートリッジを回転させるように前記決定を行う、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
プリント対象の画像のドットをカウントするドットカウント部と、
前記ドットカウント部でカウントされたカウント値を記憶するカウント値記憶部と、
前記カウント値記憶部に記憶されたカウント値に基づいて画像のプリント時のトナー消費量を検知する消費量検知部とをさらに備え、
前記決定部は、単色でプリントが行われるとき、前記消費量検知部で検知されたトナー消費量に応じて前記決定を行う、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記決定部は、単色でプリントが行われるとき、前記消費量検知部で検知されたトナー消費量に基づいて前記現像室内のトナーが不足するかどうかを判断し、前記現像室内のトナーが不足すると判断した場合に前記回転制御部が前記現像カートリッジを回転させるように前記決定を行う、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記消費量検知部は、前記カウント値記憶部に記憶されたカウント値に基づいて画像形成の対象となる１画像当たりのトナー消費量を検知し、
前記決定部は、単色でプリントが行われるとき、前記消費量検知部で検知された１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいか否かを判断し、前記１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいと判断した場合に前記回転制御部が前記現像カートリッジを回転させるように前記決定を行う、請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ラックは、前記ラックの回転位相にかかわらずそのラックに保持されている現像カートリッジの画像形成装置本体に対する姿勢を維持するように、前記ラックの回転位相に応じて前記現像カートリッジを前記ラックに対して回転させる姿勢維持機構を有する、請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
ラックに保持されている現像カートリッジを前記ラックに対し回転させるカートリッジ回転機構を備え、前記ラックを回転させて前記ラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置の制御方法であって、
前記現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から前記現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び前記現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定ステップと、
前記決定ステップの決定結果に基づいて、前記カートリッジ回転機構を駆動し、前記現像カートリッジを前記ラックに対して回転させる回転制御ステップとを備える、画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
ラックに保持されている現像カートリッジを前記ラックに対し回転させるカートリッジ回転機構を備え、前記ラックを回転させて前記ラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置の制御プログラムであって、
前記現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から前記現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び前記現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定ステップと、
前記決定ステップの決定結果に基づいて、前記カートリッジ回転機構を駆動し、前記現像カートリッジを前記ラックに対して回転させる回転制御ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関し、特に、電子写真方式により画像形成を行うロータリ型の画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置（スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）としては、ロータリ型のもの、例えば４色の現像カートリッジが配置されたラックを回転移動させて各色をプリントする４サイクル型のもの（４サイクルプリンタ）などがある。このような画像形成装置では、ラックの回転時にトナー補給が行われる。
【０００３】
従来、ロータリ型の画像形成装置では、単色での連続プリントが行われるとき、問題が生じることがあった。すなわち、例えばモノクロ（ｂｌａｃｋ−ａｎｄ−ｗｈｉｔｅ）の画像を連続でプリントするときなどには、モノクロの現像カートリッジだけが、トナーが補給されない状態で使用される。このとき、ラックを回転させずに連続プリントを行うと、モノクロのトナーについて、補給が行われないまま消費されるので、トナー不足が発生することがある。また、トナーの使用量が少なくなると、現像室内の同じトナーばかりが使用されるため、トナーの劣化が進み、画像異常が発生することがある。
【０００４】
このような問題に関連して、下記特許文献１には、ロータリ式現像器を用いた画像形成装置であって、ラックを回転させずに単色でのプリントを行っているとき、現像室内のトナー残量が所定量より少なくなると、ラックを回転させてトナーの補給を行うものが開示されている。
【０００５】
下記特許文献２には、４色のトナーカートリッジと現像器とを回転させて現像を行う回転現像装置が開示されている。
【０００６】
下記特許文献３には、トナーカートリッジと現像器とを回転させてトナーを補給する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置において、トナー補給時にトナー排出口が所定の回転位置にきたときに回転現像器の回転速度を遅くすることで、トナー供給不足の防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−８７９４号公報
【特許文献２】特開平７−１９９６３８号公報
【特許文献３】特開平８−３３９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の画像形成装置のように、トナーが少なくなったり所定枚数のプリントが行われたりする度にラックを回転させ、各現像カートリッジの現像室内のトナーの補給や攪拌を行う場合には、上述のトナーの劣化に関する問題とは別の問題が生じる。すなわち、このようにラック全体を回転させると、ラックの回転時間分がロス時間となって連続プリントが完了するまでの時間が長くなり、画像形成装置が単色での連続プリントを行う際の生産性が低下する。また、ラックが回転するとき、騒音が発生する。
【０００９】
なお、特許文献２又は３には、上述の問題の解決策として有効なものは何ら開示されていない。
【００１０】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、単色での連続プリントを比較的に静かにかつ速やかに実行できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、ラックを回転させてラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置は、ラックに保持されている現像カートリッジをラックに対し回転させるカートリッジ回転機構と、現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定部と、決定部の決定に基づいてカートリッジ回転機構を駆動し、現像カートリッジをラックに対して回転させる回転制御部とを備える。
【００１２】
好ましくは画像形成装置は、現像カートリッジのラックに対する位置を検知する位置検知部をさらに備え、回転制御部は、位置検知部の検知結果を取得する位置取得部を有し、位置取得部により取得された検知結果に基づいてカートリッジ回転機構を駆動する。
【００１３】
好ましくはカートリッジ回転機構は、画像形成装置の本体側に配置されており、現像位置に配置されている現像カートリッジをラックに対して回転させる。
【００１４】
好ましくは画像形成装置は、単色でプリントを行った枚数に関する枚数情報を記憶する枚数情報記憶部をさらに備え、決定部は、単色でプリントが行われているとき、枚数情報記憶部に記憶された枚数情報に基づいて、所定枚数のプリントが行われる度に回転制御部が現像カートリッジを回転させるように決定を行う。
【００１５】
好ましくは画像形成装置は、プリント対象の画像のドットをカウントするドットカウント部と、ドットカウント部でカウントされたカウント値を記憶するカウント値記憶部と、カウント値記憶部に記憶されたカウント値に基づいて画像のプリント時のトナー消費量を検知する消費量検知部とをさらに備え、決定部は、単色でプリントが行われるとき、消費量検知部で検知されたトナー消費量に応じて決定を行う。
【００１６】
好ましくは決定部は、単色でプリントが行われるとき、消費量検知部で検知されたトナー消費量に基づいて現像室内のトナーが不足するかどうかを判断し、現像室内のトナーが不足すると判断した場合に回転制御部が現像カートリッジを回転させるように決定を行う。
【００１７】
好ましくは消費量検知部は、カウント値記憶部に記憶されたカウント値に基づいて画像形成の対象となる１画像当たりのトナー消費量を検知し、決定部は、単色でプリントが行われるとき、消費量検知部で検知された１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいか否かを判断し、１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいと判断した場合に回転制御部が現像カートリッジを回転させるように決定を行う。
【００１８】
好ましくはラックは、ラックの回転位相にかかわらずそのラックに保持されている現像カートリッジの画像形成装置本体に対する姿勢を維持するように、ラックの回転位相に応じて現像カートリッジをラックに対して回転させる姿勢維持機構を有する。
【００１９】
この発明の他の局面に従うと、ラックに保持されている現像カートリッジをラックに対し回転させるカートリッジ回転機構を備え、ラックを回転させてラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置の制御方法は、現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定ステップと、決定ステップの決定結果に基づいて、カートリッジ回転機構を駆動し、現像カートリッジをラックに対して回転させる回転制御ステップとを備える。
【００２０】
この発明のさらに他の局面に従うと、ラックに保持されている現像カートリッジをラックに対し回転させるカートリッジ回転機構を備え、ラックを回転させてラックに保持されている複数の現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置し画像形成を行うロータリ型の画像形成装置の制御プログラムは、現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び現像室内のトナーの攪拌を行うか否かを決定する決定ステップと、決定ステップの決定結果に基づいて、カートリッジ回転機構を駆動し、現像カートリッジをラックに対して回転させる回転制御ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
これらの発明に従うと、現像カートリッジがラックに対して回転し、現像カートリッジの内部に設けられたトナー貯蔵室から現像カートリッジの内部に設けられた現像室へのトナー補給及び現像室内のトナーの攪拌が行われる。したがって、単色での連続プリントを比較的に静かにかつ速やかに実行できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置を示す側面図である。
【図２】ラックを示す側面図である。
【図３】ラック及び現像カートリッジの駆動機構を示す側面図である。
【図４】ブラック現像カートリッジが現像姿勢である状態のラックを示す側面図である。
【図５】ブラック現像カートリッジが現像姿勢から回転している状態のラックを示す側面図である。
【図６】ブラック現像カートリッジが現像姿勢から３６０°回転した後の状態のラックを示す側面図である。
【図７】画像形成装置のプリント時の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態における画像形成装置のラック回転機構を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。
【００２４】
画像形成装置は、用紙などをローラにより搬送しその用紙などに電子写真方式により印刷（プリント）を行うプリント機能や、文書データなどをＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などに保存するサーバ機能などを有している。画像形成装置は、４色の現像カートリッジを有しカラー画像を形成可能ないわゆるロータリ型の４サイクルプリンタである。すなわち、画像形成装置は、ラックを回転させてラックに保持されている４つの現像カートリッジのいずれかを現像位置に配置することで、画像形成を行う。各現像カートリッジは、それらの内部にトナー貯蔵室と現像室とを有するものである。ラックが回転して現像カートリッジの姿勢が画像形成装置本体に対して変わると、トナー貯蔵室から現像室にトナーが補給され、また現像室のトナーが攪拌される。
【００２５】
本実施の形態において、画像形成装置は、モノクロ（Ｂｌａｃｋ  ａｎｄ  Ｗｈｉｔｅ）画像など単色のトナーを用いた単色プリントを実行可能である。単色プリントが複数ページ又は複数ジョブにわたって連続して実行されるとき、現像に用いる現像カートリッジを現像位置に配置したままで、プリントが実行される。このとき、現像カートリッジがラックに対して回転することで、その現像カートリッジについてのみ、トナーの補給及び攪拌が行われる。これにより、単色プリントを、比較的に静かにかつ速やかに実行できる。
【００２６】
［第１の実施の形態］
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置を示す側面図である。
【００２８】
図を参照して画像形成装置１は、給紙カセット２と、給紙ローラ３と、搬送路４と、タイミングローラ５と、転写ローラ６と、定着部７と、排出ローラ８と、排紙トレイ９と、制御部１０と、プリント部２０とを有している。制御部１０は、画像形成装置１の各部の動作を制御する。
【００２９】
給紙カセット２は、画像形成装置１の下部に、画像形成装置１の筐体に抜き差し可能に配置されている。給紙カセット２の数は１つに限られず、それより多くてもよい。給紙カセット２に装てんされた用紙は、印字時に、給紙ローラ３により、１枚ずつ給紙カセット２から給紙される。用紙は、搬送路４を経由してタイミングローラ５まで搬送される。タイミングローラ５は、適切なタイミングで、用紙をプリント部２０に送る。
【００３０】
プリント部２０は、画像形成装置１の筐体の内部に配置されている。プリント部２０は、いわゆるロータリ方式でＣＭＹＫの４色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成可能に構成されている。
【００３１】
排紙トレイ９は、画像形成装置１の筐体の上方に配置されている。排紙トレイ９には、プリント部２０により画像が形成された用紙が、筐体の内部から排出ローラ８により排紙される。
【００３２】
プリント部２０は、転写ローラ６及び定着部７のほか、おおまかに、感光体２１、光学装置２３、中間転写ベルト２５、及びラック（トナーカートリッジラック）３０などを有している。
【００３３】
感光体２１の周囲には、光学装置２３、ラック３０、中間転写ベルト２５、クリーナ（図示せず）、及び帯電装置（図示せず）などが配置されている。光学装置２３は、レーザーダイオード、ポリゴンモーター、ＳＯＳ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｓｃａｎ）センサ、ミラー、及びレンズ類などで構成されている。光学装置２３は、帯電装置によりバイアス電位が印加された感光体２１の表面上にレーザー光を照射し、感光体２１上に静電潜像を形成する。
【００３４】
ラック３０は、大型のドラム状の部材である。ラック３０は、カラー画像の形成時などにおいて、制御部１０の制御により、その中心軸を中心に、図において反時計回り（矢印Ｒ方向）に画像形成装置１の本体に対して回転する。
【００３５】
ラック３０は、４色のトナー現像カートリッジ３１，３２，３３，３４（以下、これらを区別せず現像カートリッジ４０と呼ぶことがある）を保持している。ラック３０は、４色の現像カートリッジ４０を、ラック３０の外周に沿って略等間隔に並ぶように保持している。ラック３０は、ブラック現像カートリッジ３１、イエロー現像カートリッジ３２、マゼンタ現像カートリッジ３３、シアン現像カートリッジ３４を保持している。ブラック現像カートリッジ３１、イエロー現像カートリッジ３２、マゼンタ現像カートリッジ３３、シアン現像カートリッジ３４は、それぞれ、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）色の画像を形成するために用いられる。
【００３６】
４つの現像カートリッジ４０は、ラック３０に着脱可能に取り付けられている。ラック３０が回転することにより、現像カートリッジ４０は、感光体２１に対面する位置である現像位置に配置される。このとき、現像カートリッジ４０の現像器が現像位置に配置されることにより、その現像器により感光体２１の潜像が現像される。カラー画像の形成時において、４つの現像カートリッジ４０が順次現像位置に配置されるようにラック３０が回転される。各色の画像の現像は、現像位置に配置される現像カートリッジ４０が１色毎に変更されて行われる。このように現像を行う現像カートリッジ４０を感光体２１と対面関係となるようにラック３０が回転するとき、ラック３０の停止位置は、物理的なガイド（図示せず）などの機構を設けることで、高精度に位置決めされる。これにより、画像形成装置１は、高画質の画像を形成できる。
【００３７】
中間転写ベルト２５は、環状のベルトである。中間転写ベルト２５が設けられている部位には、一次転写ローラ、駆動ローラ、クリーニング機構、及びセンサ類などが配置されている。中間転写ベルト２５は、感光体２１に形成されたＹＭＣＫ各色の可視像を順にその表面に転写（一次転写）し、フルカラートナー画像を形成する。
【００３８】
転写ローラ６は、二次転写部であり、中間転写ベルト２５上に形成されたフルカラートナー画像を搬送される用紙に転写する。
【００３９】
定着部７は、加熱ローラ、加圧ローラ、ヒータランプ、サーミスタなどで構成されている。定着部７は、転写ローラ６によりトナー像が転写された用紙を加熱ローラ及び加圧ローラで挟みながら加熱し、トナー像を用紙に固着させる。
【００４０】
制御部１０は、例えばＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ部などを有している。制御部１０は、画像形成装置１の動作に用いられる各種の情報などを記憶する。例えば、制御部１０は、後述のような制御に利用する、現像トナーの消費量、現像トナーの劣化量、単色でプリントを行った枚数に関する枚数情報などを記憶する。制御部１０は、必要に応じて記憶している情報を読み出し、画像形成装置１の各部の動作を制御する。また、制御部１０は、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器と通信可能である。画像形成装置１は、例えば、外部機器から送信された情報を受信し、受信した情報に基づいて、画像形成を行うことができる。
【００４１】
制御部１０は、画像形成装置１の制御を行うための制御プログラム１１を記憶している。制御部１０は、制御プログラム１１を実行して画像形成装置１の制御を行うことで、画像形成装置１の種々の機能を実現させる。制御部１０は、例えば、プリントする画像の処理や、プリントのための動作の処理などを実行する。
【００４２】
印字動作（プリント動作）は、制御部１０の制御に基づいて実行される。制御部１０から印字開始要求が画像形成装置１に対し送信されると、給紙ローラ３により給紙カセット２から用紙が給紙される。用紙は、搬送路４に沿って搬送される。タイミングローラ５は、それに到達した用紙をその位置で待機させる。
【００４３】
制御部１０は、ラック３０を動作させて各色の現像カートリッジ４０を順番に回転させ、中間転写ベルト２５上にトナー画像を形成させる。タイミングローラ５と中間転写ベルト２５とは、用紙先端位置が転写ローラ６の位置に到達するタイミングで中間転写ベルト２５上に形成されたトナー画像の転写が開始されるように、同期して駆動される。すなわち、タイミングローラ５と中間転写ベルト２５とは、用紙先端位置と画像の形成開始位置とが一致するように、駆動される。
【００４４】
中間転写ベルト２５上に形成されたトナー画像は、例えばマイナスに帯電したトナーで構成されている。中間転写ベルト２５上のトナー画像は、転写ローラ６に転写電圧（例えば、＋２０００Ｖ程度）が印加されることにより、中間転写ベルト２５上から転写ローラ６を通過する用紙上に転写される。定着部７は、用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させる。これにより、排紙トレイ９上に、画像が形成された用紙が排紙される。
【００４５】
図２は、ラック３０を示す側面図である。
【００４６】
図を参照して、ラック３０のうち、図において０°（ラック３０の中心部を通る水平線からの角度をいう。以下同じ。）の位置にブラック現像カートリッジ３１があるとき、９０°の位置、１８０°の位置、２７０°の位置のそれぞれに、イエロー現像カートリッジ３２、マゼンタ現像カートリッジ３３、シアン現像カートリッジ３４が位置している。図に示す状態において、ブラック現像カートリッジ３１が、感光体２１に対面する現像位置にある。現像カートリッジ４０は、ラック本体３５の外周の４箇所に設けられた凹みに装着されている。
【００４７】
現像カートリッジ４０は、トナーを内蔵している。すなわち、現像カートリッジ４０は、トナーカートリッジと現像器とを一体にしたようなものである。４つの現像カートリッジ４０は、内蔵するトナーの色が異なるほか、それぞれ略同様の内部構成を有している。現像カートリッジ４０の内部には、分離壁４１と、現像ローラ４７と、補給ローラ４９とが設けられている。分離壁４１は、現像カートリッジ４０の内部を現像室４３とトナー貯蔵室４５とに分け隔てている。現像室４３には、現像トナー４３ａが収納されている。トナー貯蔵室４５には、貯蔵トナー４５ａが収納されている。
【００４８】
現像ローラ４７及び補給ローラ４９は、現像室４３に配置されている。現像ローラ４７は、図に示すように現像カートリッジ４０が現像位置にあるとき、感光体２１の表面に略接触するように配置されている。現像ローラ４７は、感光体２１の回転に伴って回転し、感光体２１に形成された潜像にトナーを付着させて現像する。補給ローラ４９は、現像ローラ４７よりも現像カートリッジ４０の中心に近い位置に配置されている。補給ローラ４９は、現像ローラ４７に接触しており、現像ローラ４７とともに回転する。補給ローラ４９により、現像トナー４３ａが現像ローラ４７の表面に均一に補給される。
【００４９】
図に示すように、通常時（後述する現像カートリッジ４０の回転時以外）において、各現像カートリッジ４０は、現像姿勢を保っている。ここで現像姿勢とはラック３０（ラック本体３５）に対する現像カートリッジ４０の姿勢をいい、現像カートリッジ４０が現像位置にあるときに、その現像ローラ４７が感光体２１の表面を現像可能である姿勢である。カラー画像のプリント時には、ラック３０が回転することにより、現像姿勢である各現像カートリッジ４０が現像位置に配置されるので、順次その現像カートリッジ４０による現像が行われる。
【００５０】
図に示すように、分離壁４１の上部（現像カートリッジ４０が現像姿勢であって現像位置にあるときの上部をいう。）には、現像室４３とトナー貯蔵室４５とが連通する連通部４１ａが設けられている。後述するように、連通部４１ａを通して、トナー貯蔵室４５から現像室４３へのトナー補給が行われる。
【００５１】
分離壁４１は、現像室４３の底面を構成する底部壁４１ｂを有している。底部壁４１ｂは、現像ローラ４７及び補給ローラ４９に近接する位置に配置されている。すなわち、現像室４３は、現像室４３内の現像トナー４３ａを効率良く現像に用いることができるように、かつ、トナー貯蔵室４５の容積を確保でき多くの貯蔵トナー４５ａを貯蔵できるように、形成されている。
【００５２】
ここで、本実施の形態においては、各現像カートリッジ４０は、ラック３０に対し、図に矢印Ｓで示す方向（反時計回り）に回転可能に設けられている。プリント時において、ラック３０が回転することにより、現像カートリッジ４０が、感光体２１の対面位置すなわち現像位置に回転移動する。この位置で、現像カートリッジ４０がラック３０に対して回転することで、その現像カートリッジ４０についてのみ、トナー貯蔵室４５から現像室４３へのトナー補給が行われる。
【００５３】
図３は、ラック３０及び現像カートリッジ４０の駆動機構を示す側面図である。
【００５４】
図を参照して、画像形成装置１は、カートリッジ回転機構５０と、ラック回転機構６０とをさらに備えている。カートリッジ回転機構５０は、現像ローラ４７を回転させる。また、カートリッジ回転機構５０は、現像位置にある現像カートリッジ４０をラック３０に対し回転させる。ラック回転機構６０は、ラック３０を画像形成装置１の本体に対して回転させる。
【００５５】
カートリッジ回転機構５０は、モータ５１と、現像駆動連結ギア５３と、現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４と、第１ベルト５５と、現像カートリッジ駆動連結ギア５７と、第２ベルト５８と、現像器位置検知センサ（位置検知部の一例）５９とを有している。カートリッジ回転機構５０は、画像形成装置１の本体側に配置されている。すなわち、カートリッジ回転機構５０は、ラック３０や現像カートリッジ４０が回転することなどによっては画像形成装置１の本体に対して変位せず、現像位置にある現像カートリッジ４０やその現像ローラ４７を回転可能である。
【００５６】
現像駆動連結ギア５３は、現像カートリッジ４０が現像位置にあり現像姿勢であるとき、その現像ローラ４７に設けられているギアに噛み合い、現像ローラ４７とともに回転する。現像駆動連結ギア５３、現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４、及びモータ５１には、環状の第１ベルト５５が掛けられている。制御部１０の制御によりモータ５１が駆動することで、その駆動力が現像駆動連結ギア５３に伝達され、現像ローラ４７が回転する。
【００５７】
現像カートリッジ駆動連結ギア５７は、現像位置にある現像カートリッジ４０に設けられているギアに噛み合い、その現像カートリッジ４０とともに回転する。現像カートリッジ駆動連結ギア５７と現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４とには、環状の第２ベルト５８が掛けられている。すなわち、現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４には、第１ベルト５５と第２ベルト５８とが掛けられている。
【００５８】
現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４は、制御部１０の制御により、第１ベルト５５と第２ベルト５８との間で駆動力の伝達をオン／オフする。制御部１０は、現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４を第１ベルト５５と第２ベルト５８との間で駆動力をオンとすることで、現像カートリッジ４０をラック３０に対して回転させる。すなわち、現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４がオンのとき、モータ５１が駆動されて第１ベルト５５が回転するのに伴い、第２ベルト５８が回転する。これにより、現像カートリッジ駆動連結ギア５７が回転し、現像位置の現像カートリッジ４０がラック３０に対して回転する。
【００５９】
現像器位置検知センサ５９は、現像位置にある現像カートリッジ４０に近接する位置に配置されている。現像器位置検知センサ５９は、現像位置にある現像カートリッジ４０のラック３０に対する位置すなわち現像カートリッジ４０の姿勢や画像形成装置１内での位置などを検知可能である。現像器位置検知センサ５９の検知結果は、制御部１０に送られ、制御部１０により取得される。制御部１０は、取得した現像器位置検知センサ５９の検知結果に基づいて、カートリッジ回転機構５０すなわちモータ５１や現像カートリッジ駆動連結クラッチ５４などの駆動を制御する。これにより、制御部１０は、現像カートリッジ４０をラック３０に対して回転させる際、現像カートリッジ４０の姿勢を制御できる。通常、制御部１０は、現像カートリッジ４０が現像姿勢で静止するように制御する。
【００６０】
ラック回転機構６０は、モータ６１と、ラック駆動ギア６３と、モータ６１とラック駆動ギア６３とに掛けられた環状の第３ベルト５５と、ラック位置検知センサ６９とを有している。現像色の切替えは、ラック回転機構６０がラック３０を回転させることにより行われる。
【００６１】
ラック駆動ギア６３は、ラック３０に設けられているギアに噛み合っている。モータ６１の駆動力が第３ベルト５５を介してラック駆動ギア６３に伝達され、ラック駆動ギア６３が回転すると、それに伴い、ラック３０が画像形成装置１の本体に対して回転する。これにより、それまで現像位置にあった現像カートリッジ４０とは別の現像カートリッジ４０が現像位置に配置され、現像色が切り替えられる。
【００６２】
ラック位置検知センサ６９は、ラック３０に近接する位置に配置されている。ラック位置検知センサ６９は、ラックの画像形成装置１の本体に対する回転角すなわち画像形成装置１の回転位相を検知可能である。ラック位置検知センサ６９の検知結果は、制御部１０に送られる。制御部１０は、ラック位置検知センサ６９の検知結果に基づいて、モータ６１の駆動を制御する。これにより、制御部１０は、ラック３０の回転位相を制御でき、現像に用いられる現像カートリッジ４０を正確に現像位置に配置することができる。
【００６３】
［トナー補給時の動作］
【００６４】
カラー画像を形成する際、上述のように、ラック３０が回転して現像位置に位置する現像カートリッジ４０が順次変更され、ＣＭＹＫの各色のトナー画像の現像が行われる。このとき、ラック３０は１回転する。各現像カートリッジ４０はラック３０に対して現像姿勢を保っているので、ラック３０が１回転する間に、各現像カートリッジ４０の姿勢が変化し、現像カートリッジ４０が画像形成装置１に対して１回転する。すなわち、１つの現像カートリッジ４０について、ラック３０が９０°，１８０°，２７０°，３６０°と回転したとき、現像カートリッジ４０の画像形成装置１に対する角度も、９０°，１８０°，２７０°，３６０°と変わる。現像カートリッジ４０が１回転する過程で、トナー貯蔵室４５の貯蔵トナー４５ａが連通部４１ａを介して現像室４３に流れ込むことで、現像トナー４３ａが補給される。また、現像室４３内の現像トナー４３ａが流動し、現像トナー４３ａが攪拌され、現像トナー４３ａの劣化が防止される。
【００６５】
ここで、画像形成装置１は、モノクロ画像を形成するときは、ラック３０を回転させずにプリントを行う。モノクロ画像を形成する際には、４つの現像カートリッジ４０のうち、ブラック現像カートリッジ３１のみが用いられるからである。すなわち、モノクロ画像の形成時には、ブラック現像カートリッジ３１が現像位置に配置されている状態で、継続してプリントが行われる。なお、このような方式で行われるプリントを、単色プリントと呼ぶことがある。単色プリントの実行時においては、１つの現像カートリッジ４０のみが現像に使用されるので、ラック３０の回転が行われず、プリントが行われる。
【００６６】
モノクロ画像は、単色プリントでプリントされる。モノクロ画像のプリント時には、ブラック（Ｋ）色のブラック現像カートリッジ３１が、感光体２１に対面する現像位置に配置される。これにより、ブラック現像カートリッジ３１を用いて現像工程が行われ、モノクロ画像が形成される。モノクロ画像などの単色プリントが連続して複数枚行われるとき（以下、これを単色連続プリントと呼ぶことがある。）、現像工程は、ラック３０を回転させないままで、連続して行われる。したがって、単色連続プリントを行うのに必要な時間を、カラープリントに必要な時間よりも短縮できる。
【００６７】
ここで、単色連続プリントの実行時には、現像工程で使用されることにより現像室４３内の現像トナー４３ａが減少する。そこで、本実施の形態では、例えば所定枚数だけ単色プリントが行われた場合にプリントが中断され、現像位置にあるブラック現像カートリッジ３１だけが回転され、そのトナー貯蔵室４５内の貯蔵トナー４５ａが現像室４３内に補給される。この動作は、制御部１０が、トナー貯蔵室４５から現像室４３へのトナー補給及び現像室４３内のトナーの攪拌を行うか否かを決定し、その決定に基づいてカートリッジ回転機構５０を制御することにより行われる。換言すると、制御部１０の決定（判断）に基づいてブラック現像カートリッジ３１が回転されることで、ブラック現像カートリッジ３１についてトナー貯蔵室４５から現像室４３へのトナー補給及び現像室４３内のトナーの攪拌が行われる。
【００６８】
図４は、ブラック現像カートリッジ３１が現像姿勢である状態のラック３０を示す側面図である。
【００６９】
図を参照して、ブラック現像カートリッジ３１が現像位置にある状態で、単色連続プリントが行われている場合を想定する。このとき、プリントする枚数が多くなると、現像室４３内の現像トナー４３ａが消費されるため、現像トナー４３ａの残量が少なくなる。
【００７０】
現像トナー４３ａの残量が適正量よりも少なくなり過ぎると、用紙に適正にトナー像が形成されなくなる可能性が生じる。そこで、本実施の形態では、単色連続プリントの実行時に、制御部１０の決定に基づき、ブラック現像カートリッジ３１がラック３０に対して回転し、現像トナー４３ａの補給が行われる。
【００７１】
図５は、ブラック現像カートリッジ３１が現像姿勢から回転している状態のラック３０を示す側面図である。
【００７２】
図において、ブラック現像カートリッジ３１は、ラック３０に対し、現像姿勢から１８０°程度回転している。この状態において、現像室４３内の現像トナー４３ａとトナー貯蔵室４５内の貯蔵トナー４５ａとが、ブラック現像カートリッジ３１の下方に溜まる。ここで、連通部４１ａが図において下方に位置しているので、さらにブラック現像カートリッジ３１が反時計方向に回転すると、連通部４１ａを通して、上述の溜まったトナー４３ａ，４５ａが現像室４３内に導入される。換言すると、ブラック現像カートリッジ３１が回転することに伴い、分離壁４１がトナー４３ａ，４５ａを掬い、現像室４３内にトナーが補給される。
【００７３】
図６は、ブラック現像カートリッジ３１が現像姿勢から３６０°回転した後の状態のラック３０を示す側面図である。
【００７４】
図において、ブラック現像カートリッジ３１がラック３０に対して３６０°回転すると、ブラック現像カートリッジ３１は再び現像姿勢に戻り、現像工程を行うことができる状態になる。ブラック現像カートリッジ３１が回転することで上述のように現像室４３内にトナー４３ａ，４５ａが導入されるので、現像トナー４３ａの量が増える。すなわち、これにより、トナー貯蔵室４５から現像室４３へのトナー補給及び現像室４３内の現像トナー４３ａの攪拌が行われる。
【００７５】
［単色プリント実行時の制御例］
【００７６】
ここで、本実施の形態において、制御部１０は、単色プリントの実行時において、以下のように現像カートリッジ４０を回転させる制御を行う。すなわち、制御部１０は、例えば、単色でプリントを行った枚数に関する枚数情報を記憶し、その枚数情報に基づいて、所定枚数のプリントが行われる度に現像カートリッジ４０を回転させる。これにより、定期的にトナー補給及び現像トナー４３ａの攪拌が行われるので、ラック３０を回転させなくても、トナー不足や現像トナー４３ａの劣化が生じにくく、適正に画像を形成可能になる。
【００７７】
また、本実施の形態において、制御部１０は、プリント対象の画像のドットをカウントしてそのカウント値を記憶し、そのカウント値に基づいて画像のプリント時のトナー消費量を検知する。制御部１０は、検知したトナー消費量に応じて、現像カートリッジ４０を回転させる。
【００７８】
例えば、制御部１０は、トナー消費量の積算値から現像トナー４３ａの使用量を算出し、現像トナー４３ａが不足するかどうかを判断する。この判断は、例えば、算出した使用量に基づいて、現像トナー４３ａの残量を算出し、その現像トナー４３ａの残量がプリントを行うために必要な量よりも多いか否かを確認することで行われる。算出された使用量が所定量を超えるか否かが確認されることで、現像トナー４３ａが不足するかどうかが判断されてもよい。この場合、判断基準となる所定量としては、現像室４３内のトナー補給後の現像トナー４３ａの基準量を鑑み、現像トナー４３ａがプリントを行うために必要なだけ残っていると考えられる現像トナー４３ａの使用量に対応する量が設定されればよい。制御部１０は、現像トナー４３ａが不足すると判断した場合に現像カートリッジ４０を回転させる。これにより、現像トナー４３ａが不足することが防止され、適正に画像を形成可能になる。
【００７９】
また、制御部１０は、ドットのカウント値から画像形成の対象となる１画像当たりのトナー消費量について検知し、１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいか否かを判断する。制御部１０は、トナー消費量が所定の閾値よりも小さいと判断した場合に現像カートリッジ４０を回転させる。トナー使用量が少ないプリント画像のプリント時には、現像カートリッジ４０を回転させなければ、同じトナーについて何度も現像工程がされてしまい、トナーがダメージを受け、トナーの帯電量が減少して画像異常が発生する可能性がある。すなわち、このとき判断基準となる所定の閾値としては、トナーの攪拌が行われなくてもトナーが劣化せずに適正に画像がプリントできるような値が設定される。このような所定の閾値は、例えば、実験的に求めることができる。本実施形態においては、制御部１０が、上述のように１画像当たりのトナー消費量が少ないか否かを判断し、現像トナー４３ａの劣化が発生する可能性がある場合には、現像カートリッジ４０を回転させる。これにより、現像トナー４３ａとの攪拌と補給とが行われ、現像トナー４３ａの劣化が防止される。
【００８０】
図７は、画像形成装置１のプリント時の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８１】
図を参照して、ステップＳ１０１において、制御部１０は、プリント指示が行われると、イニシャル動作を実行する。制御部１０は、ラック（トナー現像ラック）３０を回転させ、イニシャル位置にラック３０を移動させる。このとき、制御部１０は、記憶している各現像カートリッジ４０の現像トナー４３ａの使用量と現像トナー４３ａの劣化量とを０にリセットする。なお、このとき、プリントした枚数に関する枚数情報もリセットされるが、これに限られるものではない。現像トナー４３ａの使用量と劣化量については、後述する。
【００８２】
ステップＳ１０３において、制御部１０は、プリント指示により行われるプリントジョブのプリントモードが単色プリントであるかカラープリントであるかを判別する。
【００８３】
ステップＳ１０３においてカラープリントであれば、制御部１０は、カラープリントを開始する。ステップＳ１０５において、制御部１０は、現像カートリッジ（トナー現像カートリッジ）４０のうちブラック（Ｋ）色のもの（ブラック現像カートリッジ３１）を現像位置に移動させる。
【００８４】
ステップＳ１０７において、制御部１０は、Ｋ色について、現像転写プロセスを実行する。すなわち、制御部１０は、画像を感光体２１に現像し、中間転写ベルト２５に転写する。
【００８５】
ステップＳ１０９において、制御部１０は、現像カートリッジ４０のうちシアン（Ｃ）色のもの（シアン現像カートリッジ３４）を現像位置に移動させる。
【００８６】
ステップＳ１１１において、制御部１０は、Ｃ色について、画像を感光体２１に現像し、中間転写ベルト２５に転写する。
【００８７】
ステップＳ１１３，Ｓ１１５，Ｓ１１７，Ｓ１１９において、制御部１０は、ブラックやシアンと同様に、マゼンタ現像カートリッジ３３、イエロー現像カートリッジ３２をそれぞれ現像位置に移動させ、画像の現像及び中間転写ベルト２５への転写を実行し、マゼンタ（Ｍ）色、イエロー（Ｙ）色の処理を行う。ここまでの処理により、中間転写ベルト２５上にカラーのトナー画像が形成される。
【００８８】
ステップＳ１２１において、制御部１０は、中間転写ベルト２５上に形成されたカラーのトナー像を用紙に転写し、定着させることで、カラープリントを行う。これにより、１枚の用紙のカラープリントが終了する。
【００８９】
ステップＳ１２３において、制御部１０は、プリントジョブが終了したか否かを判断する。制御部１０は、プリントジョブが終了していれば（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、動作を終了させ、プリントジョブが終了していなければ（Ｓ１２３：ＮＯ）、ステップＳ１０５以降の動作を繰り返す。
【００９０】
他方、ステップＳ１０３において単色プリントであれば、制御部１０は、単色プリントを開始する。ステップＳ１２５において、制御部１０は、ラック３０を回転させ、単色プリントに用いられる現像カートリッジ４０を現像位置に移動させる。
【００９１】
ステップＳ１２７において、制御部１０は、プリントを行う色（例えば、ブラック色など）について、現像転写プロセスを実行する。すなわち、制御部１０は、画像を感光体２１に現像し、中間転写ベルト２５に転写する。
【００９２】
ステップＳ１２９において、制御部１０は、中間転写ベルト２５上に形成された単色のトナー像を用紙に転写し、定着させ、単色プリントを行う。これにより、１枚の用紙の単色プリントが終了する。
【００９３】
ステップＳ１３１において、制御部１０は、プリントした画像のドットカウントをカウントし、そのカウント値に基づいて、トナー消費量を算出する。制御部１０は、算出したトナー消費量に基づいて、現像室４３内の現像トナー４３ａの使用量を積算する。換言すると、現像トナー４３ａの使用量は、トナー消費量を積算することで求められる。
【００９４】
ステップＳ１３３において、制御部１０は、現像室４３内の現像トナー４３ａの量が不足しているかどうかを判断する。制御部１０は、例えば、現像トナー４３ａの使用量が所定量を超えるか否かを判断することで、その現像トナー４３ａの残量が別の単色プリントを行うために必要な量より多いか否かを確認する。
【００９５】
ステップＳ１３３において現像トナー４３ａの量が不足していなければ、ステップＳ１１５において、制御部１０は、現像室４３内の現像トナー４３ａが劣化しているか否かを判断する。制御部１０は、算出したトナー消費量に基づいて、現像トナー４３ａの劣化量を更新する。ここで、劣化量は、例えば、現像トナー４３ａの使用量とプリントした枚数とに対応するものであって、１画像当たりのトナー消費量として求められるものである。制御部１０は、１画像当たりのトナー消費量を、上記枚数情報と現像トナー４３ａの使用量とに基づいて算出する。制御部１０は、この１画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さいか否かを判断することで、現像トナー４３ａの劣化の有無を判断する。例えば、プリントした枚数が多いにもかかわらずトナーの使用量が少ない場合、すなわち位置画像当たりのトナー消費量が所定の閾値よりも小さい場合には、現像トナー４３ａが劣化していると判断される。
【００９６】
ステップＳ１３３において現像トナー４３ａの量が不足している場合、及びステップＳ１３５において現像トナー４３ａが劣化している場合、ステップＳ１３７において、制御部１０は、現像カートリッジ４０を回転させ、現像室４３へのトナーの補給及び攪拌を行う。このとき、制御部１０は、現像トナー４３ａの使用量及び劣化量を０にリセットする。なお、このとき、イニシャル動作時と同様に、プリントした枚数に関する枚数情報もリセットされるが、これに限られるものではない。
【００９７】
ステップＳ１３５において現像トナー４３ａが劣化していないとき、及びステップＳ１３７の処理が終了したとき、ステップＳ１３９において、制御部１０は、そのプリントジョブが終了したか否か、すなわちプリントすべき次の用紙があるか否かを判断する。制御部１０は、プリントジョブが終了していなければ、ステップＳ１２７〜Ｓ１３７の動作を繰り返して行う。プリントジョブが終了していれば、一連の動作が終了する。
【００９８】
なお、上述のステップＳ１２３，Ｓ１３９において、制御部１０は、実行すべきすべてのプリントジョブが行われたか否かを判断し、実行すべきジョブが残っている場合には、単色プリント時の処理やカラープリント時の処理を繰り返して行うようにしてもよい。この場合、単色プリント時の処理（Ｓ１２９〜Ｓ１３７）は、１つのジョブ全体について、すなわちプリントジョブ毎に行われるようにしてもよい。
【００９９】
上述のフローチャートにおいて、上記の所定枚数のプリントが行われる度に現像カートリッジ４０を回転させる動作は記載されていない。制御部１０は、例えば単色プリントが行われた後（Ｓ１２９）、枚数情報を確認し、その枚数情報に応じて、現像カートリッジ４０を回転させる制御（Ｓ１３７）や、その他の処理（Ｓ１３１〜Ｓ１３５）を行うようにしてもよい。この枚数情報に関する制御や、現像トナー４３ａの使用量に関する制御（Ｓ１３１〜Ｓ１３５）などは、任意の順番で実行することができる。また、枚数情報に基づいて現像カートリッジ４０を回転させる制御と、トナーの使用量に基づいて現像カートリッジ４０を回転させる制御と、トナーの劣化量に基づいて現像カートリッジ４０を回転させる制御とのうち、いずれか１つ又は２つが行われなくてもよい。
【０１００】
［第２の実施の形態］
【０１０１】
第２の実施の形態における画像形成装置の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、ラックを回転させるためのラック回転機構の構成が第１の実施の形態のそれとは異なる。
【０１０２】
図８は、第２の実施の形態における画像形成装置１のラック３０及びラック回転機構１６０を示す側面図である。
【０１０３】
図を参照して、ラック回転機構（姿勢維持機構の一例）１６０は、第１の実施の形態のラック回転機構６０と比較して、ラック駆動ギア６３とは形状の異なるラック駆動ギア１６３を有し、さらに、回転防止ギア部１６７と、環状の第４ベルト１６９とを備えている。これらラック駆動ギア１６３と、回転防止ギア部１６７と、第４ベルト１６９とは、現像カートリッジ４０の画像形成装置１の本体に対する姿勢を維持する姿勢維持機構として機能する。
【０１０４】
ラック駆動ギア１６３は、ラック本体３５に設けられたギアに噛み合いラック３０を回転させる部分と、第４ベルト１６９が掛けられる部分とを有している。第４ベルト１６９は、ラック駆動ギア１６３と回転防止ギア部１６７との間に掛けられている。
【０１０５】
回転防止ギア部１６７は、ラック３０の回転軸を中心に回転し、４つの現像カートリッジ４０にそれぞれに設けられているギアにともに噛み合う１つの駆動ギア（図示せず）を有する。回転防止ギア部１６７には、モータ６１が駆動されてラック駆動ギア１６３が時計回り（矢印Ｔ方向）に回転すると、第４ベルトを介して駆動力が伝達される。回転防止ギア部１６７は、ラック駆動ギア１６３が矢印Ｔ方向に回転し、ラック３０が矢印Ｒ方向（反時計回り）に回転するとき、駆動ギアを反時計回り（矢印Ｕ方向）に回転させるように構成されている。
【０１０６】
ラック回転機構１６０は、ラック３０の回転位相に応じて、４つの現像カートリッジ４０をラック３０に対して回転させる。これにより、ラック３０の回転位相にかかわらず、そのラック３０に保持されている現像カートリッジ４０の、画像形成装置１の本体に対する姿勢が維持される。換言すると、ラック回転機構１６０は、ラック３０の回転位相にかかわらず、そのラック３０に保持されている現像カートリッジ４０の画像形成装置１の本体に対する姿勢が維持されるように、現像カートリッジ４０をラック３０に対して回転させる。
【０１０７】
すなわち、ラック３０が回転するとき、それに伴いラック駆動ギア１６３及び回転防止ギア部１６７の駆動ギアが回転し、各現像カートリッジ４０はラック３０に対して時計回りに回転する。ラック駆動ギア１６３及び回転防止ギア部１６７は、ラック３０が反時計回りに回転したときの回転角と同じ回転角だけ、各現像カートリッジ４０をラック３０に対して時計回りに回転させるように構成されている。各現像カートリッジ４０は、その現像カートリッジ４０が現像位置にあるときに現像姿勢となるような姿勢のまま、維持される。
【０１０８】
第２の実施の形態において、単色プリントは、第１の実施の形態と同様にして行われる。他方、カラープリントが行われるときには、各現像カートリッジ４０の内部のトナーの補給及び攪拌が個別に行われる。すなわち、制御部１０は、現像位置にある現像カートリッジ４０を、カートリッジ回転機構５０によりラック３０に対し回転させることにより、その現像カートリッジ４０のみトナーの補給及び攪拌を行う。
【０１０９】
なお、現像カートリッジ４０がカートリッジ回転機構５０により回転するとき、その現像カートリッジ４０とラック回転機構１６０とは連動しないように構成されている。例えば、カートリッジ回転機構５０が駆動されるとき、現像カートリッジ４０の回転防止ギア部１６７のギアに噛み合うギアが、クラッチ機構などにより現像カートリッジ４０の姿勢に関係なく回転自在となる。そのため、他の現像カートリッジ４０は、このとき回転しない。この制御は例えば、制御部１０により行われる。
【０１１０】
このように、第２の実施の形態においては、ラック３０が回転してもその回転位相に応じて各現像カートリッジ４０が回転し、各現像カートリッジ４０の姿勢が維持される。したがって、ラック３０が回転することにより各現像カートリッジ４０の内部のトナーが不必要に攪拌されることがなく、ラック３０に伴うトナーの劣化が発生しない。したがって、画像形成装置１は、適正に画像を形成可能である。
【０１１１】
［実施の形態における効果］
【０１１２】
以上のように構成された画像形成装置では、ラック内の現像カートリッジをラックに対して回転させて、現像カートリッジ内でトナー貯蔵室から現像室へのトナーの補給と攪拌を行う。ラックに比べて小型の現像カートリッジが回転するので、比較的短時間でトナーの補給などを行うことができる。したがって、従来のように大型のラックを回転させる場合と比較して、トナー補給などを行うためのロス時間を削減でき、速やかに単色での連続プリントを行うことができる。現像カートリッジは、消耗品であるトナーカートリッジと現像器との機能を兼ね備えたものであり、その内部にはトナーの補給及び攪拌を行うための構成を設ける必要がない。したがって、現像カートリッジの小型化とコストダウンとを実現でき、画像形成装置の小型化とコストダウンとを実現できる。
【０１１３】
また、比較的に大型で重いラックを回転させるには、大きなトルクが必要であり、また部材間の摩擦も大きくなるため、騒音とも呼べる大きな音が発生することがある。これに対し、上述の画像形成装置では、単色でのプリント時に、比較的小型で軽量な現像カートリッジを回転させて、ラックを回転させることなく適正にプリントを行うことができる。したがって、単色でのプリント時に発生する音を小さくすることができ、画像形成装置を静音化できる。
【０１１４】
また、従来では、単色プリントを行うときにもラックを回転させているので、単色プリント時においてトナーを攪拌させることが不要である別の色の現像カートリッジについてもトナーの攪拌が行われ、トナーの劣化が早まっていた。これに対し、上述の画像形成装置では、単色プリント時において、消費される色の現像カートリッジについてのみトナーの攪拌が行われるので、単色プリント時に消費されないトナーが劣化することを防止できる。
【０１１５】
［その他］
【０１１６】
上述の動作は、単色プリントが、ブラック（Ｋ）色で行われる場合のものに限られない。すなわち、イエロー現像カートリッジ、マゼンタ現像カートリッジ、シアン現像カートリッジのうちいずれか１つの現像カートリッジを用いて単色プリントが行われるとき、上述のような動作及び制御を行うようにしてもよい。
【０１１７】
画像形成装置は、４サイクル式のものに限られない。すなわち、複数の現像カートリッジを用いてプリント可能なロータリ型の画像形成装置において、それらのうち１つの現像カートリッジを用いた単色プリントが行われるとき、上述のような動作及び制御を行うようにしてもよい。
【０１１８】
カートリッジ回転機構は、各現像カートリッジについて別個に設けられていてもよい。カートリッジ回転機構は、画像形成装置の本体側に設けられていなくてもよく、例えばラックに設けられていてもよい。このとき、制御部が、ラックの回転位相に合わせて各カートリッジ回転機構を駆動させて各現像カートリッジを回転させることにより、上述の第２の実施の形態と同様に、現像カートリッジの姿勢が維持されるようにしてもよい。
【０１１９】
制御部は、１つのプリントジョブあたりのトナー消費量を検知してもよい。この場合、制御部は、そのプリントジョブを実行する前に、トナー消費量が大きく現像トナーが不足しそうであるときなどには、現像カートリッジを回転させ、トナー補給を行うようにしてもよい。また、制御部は、複数ページ分の各画像のトナー消費量を求め、それらの平均値を１画像当たりのトナー消費量として検知してもよい。
【０１２０】
画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などいずれであってもよい。また、画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であってもよい。スキャナ機能では、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ等に蓄積する。複写機能では、さらにそれを用紙等に印刷（プリント）する。プリンタとしての機能では、ＰＣ等の外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う。ファクシミリ機能では、外部のファクシミリ装置等からファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤ等に蓄積する。データ通信機能では、接続された外部機器との間でデータを送受信する。サーバ機能では、複数のユーザでＨＤＤ等に記憶したデータなどを共有可能にする。
【０１２１】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【０１２２】
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【０１２３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２４】
１  画像形成装置
１０  制御部
１１  制御プログラム
３０  ラック
３１  ブラック現像カートリッジ
３２  イエロー現像カートリッジ
３３  マゼンタ現像カートリッジ
３４  シアン現像カートリッジ
４０  現像カートリッジ
４３  現像室
４３ａ  現像トナー
４５  トナー貯蔵室
４５ａ  貯蔵トナー
５０  カートリッジ回転機構
５９  現像器位置検知センサ（位置検知部の一例）
６０  ラック回転機構
１６０  ラック回転機構（姿勢維持機構の一例）
１６７  回転防止ギア部
【図７】
2012002911.tif 000003
【図１】
2012002911.tif 000004
【図２】
2012002911.tif 000005
【図３】
2012002911.tif 000006
【図４】
2012002911.tif 000007
【図５】
2012002911.tif 000008
【図６】
2012002911.tif 000009
【図８】
2012002911.tif 000010