JP2005331741A - 印刷時間を短縮した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像ユニットを切り換えながら印刷するものの、印刷時間を短縮させた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置は、潜像が形成される像担持体(20)と、同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置(50)と、印刷要求に応答して現像位置にある現像ユニットの現像剤を像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段(100)とを有する。そして、制御手段は、印刷ジョブに対応して第１の現像ユニットを使用して印刷動作を終了した後、または、電源起動時や所定の初期化時に、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする。次の印刷ジョブへの待機状態で、当該次の印刷ジョブで使用予定の第２の現像ユニットが特定の位置に移動しているので、次の印刷ジョブに対応する印刷要求に応答して、第２の現像ユニットの位置を大きく移動させることなく現像位置に移動させて印刷動作を開始することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子印刷技術等を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットを有し、印刷動作終了後に、次の印刷要求で使用する予定の現像ユニットを特定の待機位置に移動させ、次の印刷要求に対する印刷時間を短縮することができる画像形成装置に関する。

電子写真技術などを用いて画像を形成する画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などに設けられ、画像データに応じて静電潜像が形成される像担持体（感光体ドラム）と、像担持体の外周面を帯電させる帯電ユニットと、帯電された像担持体の外周面を画像データに応じて露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、像担持体に現像剤であるトナーを供給して像担持体の静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、トナー像を転写対象の媒体に転写させる転写ユニットとを有する。現像装置は、複数のカラートナーまたは同色トナーを収容する現像ユニットを着脱可能に保持し、現像タイミングに対応して適切な現像ユニットを像担持体に近接させる。そのために現像装置は、回転制御される現像ロータリーを有する。カラー印刷を行うときは、複数色のカラートナー、例えば４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の現像ユニットが現像ロータリーに装着され、それらの現像ユニットが順次像担持体に近接するよう回転移動され、各色の現像が行われる。

一方、現像装置の現像ロータリーに、同じ色、例えばブラック、の現像ユニットを複数同時に装着し、モノクロ印刷専用の画像形成装置とすることが提案されている。例えば、特許文献１、２に示される通りである。このモノクロ専用の画像形成装置は、複数のブラックの現像ユニットが装着可能であるため、大量のモノクロ印刷を行う場合でも、複数の現像ユニットを順番に使用することで、現像ユニットの交換頻度を少なくすることができる。つまり、一つのブラック現像ユニットを使用して印刷を繰り返し、その現像剤残量がなくなると、別の現像ユニットに切り換えて印刷を繰り返し、やがて全ての現像ユニットの残量がなくなった時点で、現像ユニットの交換を行うようにする。
特開２００２−３５１１９０号公報（２００２年１２月４日公開） 特開２００３−３１６１０６号公報（２００３年１１月６日公開）

複数の同色の現像ユニットを順次切り換えて使用する場合、印刷ジョブに対していずれかの現像ユニットを選択して印刷動作を実行することが望まれる場合がある。例えば、複数の現像ユニットを最適な状態に保つために順次切り換えて使用したり、それ以外の理由で順次切り換えて使用したりするなどである。その場合、印刷要求に応答して使用対象の現像ユニットを現像位置に回転移動させると、印刷要求後に現像ロータリーの回転時間が必要になり、印刷時間が長くなるという問題を招く。特に、現像ロータリーの待機位置を固定的にしておくと、現像ユニットを切り換えて使用する場合に、選択された現像ユニットの位置によっては現像ロータリーの回転量が大きくなり、印刷時間が非常に長くなるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、現像ユニットを切り換えながら印刷するものの、印刷時間を短縮することができる画像形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面によれば、画像形成装置は、潜像が形成される像担持体と、同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置と、印刷要求に応答して現像位置にある現像ユニットの現像剤を像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段とを有する。そして、制御手段は、印刷ジョブに対応して第１の現像ユニットを使用して印刷動作を終了した後、または、電源起動時や所定の初期化時に、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする。次の印刷ジョブへの待機状態で、当該次の印刷ジョブで使用予定の第２の現像ユニットが特定の位置に移動しているので、次の印刷ジョブに対応する印刷要求に応答して、第２の現像ユニットの位置を大きく移動させることなく現像位置に移動させて印刷動作を開始することができる。

上記の第１の側面において、より好ましい実施例では、特定の待機位置は、現像位置または現像位置に最も近い待機位置であることを特徴とする。次の印刷ジョブで使用される第２の現像ユニットが現像位置に最も近い位置で待機しているので、印刷要求に応答して最短時間で第２の現像ユニットを現像位置に移動させることができ、印刷時間を短くすることができる。

上記の第１の側面において、より好ましい実施例では、特定の待機位置は、第２の現像ユニットに収納された現像剤が撹拌される位置であることを特徴とする。次の印刷ジョブで使用される第２の現像ユニットが内部の現像剤が撹拌される位置で待機しているので、次の印刷ジョブに対応する印刷要求に応答して、第２の現像ユニットの位置を大きく移動させることなく、最適の現像剤の状態で現像位置に移動することができる。

上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面は、潜像が形成される像担持体と、同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され前記現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置と、印刷要求に応答して、現像位置にある前記現像ユニットの現像剤を前記像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、印刷ジョブに対応して第１の現像ユニットを使用して前記印刷動作を終了した後、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする画像形成装置である。

上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面は、潜像が形成される像担持体と、同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され前記現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置と、印刷要求に応答して、現像位置にある前記現像ユニットの現像剤を前記像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、電源投入時または所定の初期化時の初期動作において、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする画像形成装置である。

所定の初期化時とは、例えば、感光体ドラムを取り替えた時に行われる各現像ユニットに対する露光強度や帯電バイアス電圧を最適化するためのパッチパターンを使用したキャリブレーションや、いずれかの現像ユニットが取り替えられた時または新たに装着された時のキャリブレーションなどを含む。このキャリブレーション処理により、現像装置が回転されるので、そのキャリブレーション処理終了後に、次の印刷ジョブで使用予定の現像ユニットを特定の待機位置に移動させる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は、本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。本実施の形態では、画像形成装置としてレーザービームプリンタ１０を例にして説明する。図１のプリンタ１０は、モノクロ印刷モード時の構成を示す。

プリンタ１０は、潜像を担持する像担持体である感光体ドラム２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０と、露光ユニット４０と、現像装置５０と、一次転写ユニット６０と、中間転写体７０と、クリーニングユニット７５とを有する。さらに、プリンタ１０は、二次転写ユニット８０と、定着ユニット９０と、ユーザへの種々の情報を出力する表示ユニット９５と、これらのユニットを制御する制御ユニット１００とを有する。

感光体ドラム２０は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸に対して回転可能であり、矢印で示されるように時計方向に回転する。帯電ユニット３０は、感光体ドラム２０の外周面を一様に帯電し、露光ユニット４０は、内蔵するレーザやＬＥＤアレイなどの光源のビームを帯電した感光体ドラム２０に照射して、静電気による潜像を形成する。露光ユニット４０のビーム照射は、ホストコンピュータから入力される画像情報に基づいて変調された駆動信号により制御される。

現像装置５０は、中心軸５０ｅに対して回転可能な現像ロータリーであり、その装着部５０ａ〜５０ｄに現像剤であるトナーを収容する現像ユニット５１〜５４が着脱可能に装着される。現像装置５０を回転させて必要な現像ユニット５１〜５４を感光体ドラム２０に近接する現像位置に移動させ、現像ユニット内の帯電した現像剤を感光体ドラム２０に現像ユニットと感光体ドラム間のバイアス電圧によって供給することで、潜像が現像剤による像に現像される。

図１の例では、現像装置５０の装着部５０ａ〜５０ｄには、全てブラックＫの現像剤を収容する現像ユニット５１〜５４が装着され、モノクロ印刷モードにされている。モノクロ印刷プロセスでは、４つの現像ユニットのうちいずれかの現像ユニットの現像剤を使用して現像が行われる。また、現像装置５０の装着部５０ａ〜５０ｄに、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹの現像剤をそれぞれ収容する現像ユニットが装着されると、カラー印刷モードにされる。カラー印刷プロセスでは、ＣＭＹＫの順番で感光体ドラム２０への潜像の形成とそれぞれの現像剤による現像とが行われる。したがって、現像装置５０は、各色の潜像形成と現像プロセス毎に、時計方向に回転して適切な色の現像ユニットを感光体ドラム２０に近接する現像位置に回転移動させ、順次現像を行わせる。

一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成されたトナー像を中間転写体７０に転写する。中間転写体７０は、例えばＰＥＴフィルムの表面にアルミ蒸着層を形成しその表面に半導電塗料を形成したエンドレスのベルトであり、感光体ドラム２０と同じ周速度で回転駆動される。カラー印刷モードでは、中間転写体７０にＣＭＹＫそれぞれの画像が重ねて転写され、モノクロ印刷モードでは、中間転写体７０に単色の画像が転写される。そして、二次転写ユニット８０が、中間転写体７０に形成されたトナー像を紙などの印刷媒体に転写し、定着ユニット９０が、印刷媒体上に転写されたトナー像を媒体に溶着させて永久像とし、その印刷媒体はプリンタの外に排出される。

クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間に設けられ、感光体ドラム２０の表面に常時当接されるクリーニングブレード７６を有し、一次転写された後に感光体ドラム２０上に残存する現像剤（トナー）がクリーニングブレード７６により除去される。クリーニングブレード７６を有するクリーニングユニット７５には、除去された現像剤が蓄積される。

各現像ユニット５１〜５４は、現像装置５０に着脱可能であり、装着された現像ユニットの状態をプリンタが認識できるように、現像ユニットには、現像剤の色情報、残量情報、過去の印刷枚数などの属性情報を記憶する記憶媒体、例えば非接触型不揮発性メモリが設けられている。そして、電源が立ち上がった後や、現像ユニットが現像装置に装着された後に、その現像ユニットの不揮発性メモリの情報が読み出される。また、現像後に現像ユニットの不揮発性メモリに現像剤の残量情報や印刷枚数などの情報が更新される。

図１に示されるように、現像装置５０の全ての装着位置にブラック用の現像ユニット５１〜５４が装着されると、４つの現像ユニットの不揮発性メモリから色情報が読み出され、制御ユニット１００によりモノクロ印刷モードと判定される。また、現像装置５０の装着位置にＣＭＹＫの現像ユニットが装着されると、同様に４つの現像ユニットの不揮発性メモリから色情報が読み出され、制御ユニット１００によりカラー印刷モードと判定される。そして、いずれの印刷モードでも、印刷が実行されるとその時に使用した現像剤量が求められ、その使用した現像剤量に基づいて、それぞれの現像ユニットのトナー残量情報が更新され各不揮発性メモリに記憶される。また、印刷枚数が求められ、それぞれの現像ユニットの過去の印刷枚数情報が更新され各不揮発性メモリに記憶される。

図２は、現像装置５０の詳細な構造を示す断面図である。図２（Ａ）は現像位置、図２（Ｂ）は待機位置での構造図である。図２（Ａ）に基づいて説明すると、現像装置５０は、複数の現像ユニット５１〜５４を、ハウジング５０ｆと中心軸５０ｅを中心に回転する装着部５０ａとの間のスペースに、それぞれ着脱可能に装着する。複数の現像ユニットは全て同じ構造を有し、例えば現像ユニット５１は、容器５１ａと、現像ローラ５１ｂと、供給ローラ５１ｃと、仕切り板５１ｄとを備える。現像ローラ５１ｂと供給ローラ５１ｃとは、容器５１ａに対して回転可能に取り付けられ、現像ユニットが感光体ドラム２０の近接した時に、図示しないモータによりそれぞれ回転する。供給ローラ５１ｃが現像ローラｂに圧接して回転することで、その周囲のトナーが摩耗帯電され、帯電したトナーが現像ローラｂを介して感光体ドラム２０に供給される。仕切り板５１ｄは、供給ローラ５１ｃを囲むように設けられ、容器５１ｃ内のトナー収容空間を左右に仕切っている。この仕切り板５１ｄを設けることで、供給ローラ５１ｃ側の空間内のトナーが当該供給ローラ５１ｃと現像ローラ５１ｂとの圧接回転により現像ローラ５１ｂ側に供給される。また、現像装置５０が矢印で示されるように反時計回り方向に９０度ずつ回転して１８０度回転すると、図２（Ａ）に示される現像ユニット５３の位置になり、供給ローラ５１ｃ側の収納空間内のトナーが仕切り板５１ｃの上部で供給ローラ５１ｃとは反対側の収納空間のトナーと混合され、更に９０度回転することで混合したトナーが撹拌されてリフレッシュされる。更に９０度回転すると、その撹拌されてリフレッシュされたトナーの一部が、供給ローラ５１ｃ側の収納空間内に取り込まれる。このように、仕切り板５１を設けてトナー収納空間を分割し、その一方のトナー収納空間内に供給ローラを設けているので、現像装置５０の回転により、摩擦帯電されたトナーがトナー収納空間内で撹拌されリフレッシュされる。そのため、現像ユニットにトナーの撹拌手段を設ける必要がなくなり、現像ユニットを小型化することができる。

図２（Ａ）は現像ユニット５１が現像位置にある状態を示す。つまり、後述するとおり、現像時には、現像に使用される現像ユニット５１の現像ローラ５１ｂが図示しない感光体ドラムに近接する。一方、図２（Ｂ）は現像ユニット５１が特定の待機位置にある状態を示し、あるいは、図２（Ｂ）は現像ユニット５２が特定の待機位置にある状態をも示し、図２（Ａ）とは４５°時計回りにずれている。図２（Ｂ）の待機状態では、現像ユニット５１が現像位置に最も近い位置にあり、現像装置５０が反時計方向に回転するとき、４つの現像ユニット５１〜５４のうち最も先に現像位置（図２（Ａ）の現像ユニット５１の位置）に達することができる。また、図２（Ｂ）の待機状態では、現像ユニット５２が内部のトナーが最も良く撹拌された状態になっており、現像装置５０が反時計方向に回転すると、４つの現像ユニット５１〜５４のうち現像ユニット５２が最も良好なトナー状態で且つ最短移動距離で現像位置に達することができる。現像ユニット５１は現像位置に近いが、トナーが撹拌された状態にはなっておらず、トナーの状態が最適ではない。トナーの状態を良くするためには、現像ユニット５１は、１回転して現像ユニット５２の位置を経由してから現像位置に達する必要があり、かかる現像ユニットの移動距離は非常に長くなる。

図３は、本実施の形態における制御ユニット１００の構成図である。制御手段としての制御ユニット１００は、ホストコンピュータから印刷ジョブデータを供給され所定の画像処理を行い、エンジンへの制御信号と画像信号を生成すると共に、表示パネル９５に対する表示制御を行うメインコントローラ１０１と、印刷エンジンの各ユニットを制御するエンジンコントローラ１０２とを有する。メインコントローラ１０１は、ホストコンピュータからの印刷ジョブデータを受信するインターフェース１１２と、印刷ジョブデータ内の画像データを格納する画像メモリ１１３と、ハーフトーン処理などの画像処理と表示モードの設定、自動判別、表示パネルの表示制御などを行うＣＰＵ１１１と、不揮発性メモリ１１４ａとＲＡＭ、ＲＯＭ１１４ｂとを有するメモリユニット１１４とを有する。不揮発性メモリ１１４ａには、プリンタがカラー印刷モードかモノクロ印刷モードかを示す印刷モード情報が格納される。印刷モードは、電源オン時に現像装置に装着された現像ユニットのメモリからの色情報に応じてメインコントローラ１０１により判定され、判定された印刷モード情報が不揮発性メモリ１１４ａに書き込まれる。

また、エンジンコントローラ１０２は、ＣＰＵ１２０に加えて、メモリユニット１１６と、シリアルインターフェース１２１と、入出力ポート１２３と、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像装置５０をそれぞれ駆動する駆動制御回路１２４，１２５，１２６と、一次転写ユニット６０、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５、クリーニングユニット７５をそれぞれ駆動する駆動制御回路群１２８とを有する。また、現像装置５０のホームポジションを検出する検出部３１が設けられる。エンジンコントローラ１０２は、メインコントローラ１０１から印刷プロセスを制御する制御信号と露光ビームの照射を制御する画像信号とを供給され、各ユニットの制御を行う。

また、現像装置５０に装着される現像ユニット５１〜５４は、それぞれ現像ユニット側メモリ５１ａ〜５４ａを有する。これらのメモリは、例えばＦｅＲＡＭやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、現像剤の色情報、現像剤の残量情報、現像ユニットのＩＤ情報、現像ユニットによる過去の印刷枚数などの属性情報を格納する。電源オン時や現像ユニットを交換または追加装着した時に、エンジンコントローラ１０２がこれらの現像ユニット側メモリ５１ａ〜５４ａにアクセスし、現像ユニットの装着の有無情報、現像剤の色情報、ＩＤ情報、現像剤の残量情報、過去の印刷枚数などの属性情報を読み取る。また、現像プロセス時に、現像プロセスを終えた現像ユニットのメモリに現像剤の残量情報や過去の印刷枚数情報の更新を行う。

メモリユニット１１６内の不揮発性メモリ１１６ａには、現像装置の４つの装着位置に現像ユニットが装着されているか否かの情報と、装着された現像ユニットの色情報、ＩＤ情報、現像剤の残量情報、過去の印刷枚数などの属性情報が格納される。更に、不揮発性メモリ１１６ａには、エンジン制御のための制御パラメータ、各現像ユニットに対応する制御パラメータ（露光強度や帯電電圧値など）、カラーまたはモノクロ印刷モード情報などが格納される。メモリユニット１１６には、プログラムＲＯＭとＲＡＭが設けられ、プログラムＲＯＭには、エンジン制御プログラム、現像ユニット管理プログラムなどが格納されている。ＣＰＵ１２０が、不揮発性メモリ１１６ａの制御パラメータを参照して、エンジン制御プログラムを実行することにより、通常の印刷動作を実行する。また、ＣＰＵ１２０は、現像ユニット管理プログラムを実行して、印刷ジョブに対して使用する現像ユニットをどれにするかの管理を実行する。

本実施の形態において、制御ユニット１００、好ましくはエンジンコントローラ１０２が、現像ユニット管理プログラムを実行して、印刷ジョブに対応して出される印刷要求に応答して、複数の現像ユニットのうちどの現像ユニットで現像を実行すべきかを決定する。この現像ユニットの選択は、様々なアルゴリズムにより行われる。第１のアルゴリズムでは、最も古く装着された現像ユニットから優先して使用する。このアルゴリズムによれば、最も古く装着された現像ユニットの現像剤が消費されると、その次に古く装着された現像ユニットが使用される。従って、ある印刷ジョブに対する印刷動作（主に現像プロセス）が終了した時点で最も古く装着された現像ユニットの現像剤が空になるとまたは空に近づくと、次の印刷ジョブに備えて、現像ロータリー５０は、その次に古い現像ユニットを待機位置に回転移動させる。

第２のアルゴリズムによれば、一つの現像ユニットを所定の時間または所定の印刷枚数使用すると、別の現像ユニットに切り換える。このように、周期的に現像ユニットを切り換えることで長期間使用されない現像ユニットをなくし、長期間使用されない現像ユニットの供給ローラ５１ｃと現像ローラ５１ｂとの間の圧接箇所による現像画像へのバンディングの発生を防止することができる。この点については、同じ出願人による特願２００４−６６１５０号に詳述されている。このアルゴリズムによれば、ある印刷ジョブに対する印刷動作（主に現像プロセス）が終了した時点で現在使用中の現像ユニットが所定期間または所定枚数現像動作を完了していると、現像ロータリー５０は、次の印刷ジョブに備えて、別の現像ユニットを待機位置に回転移動させる。

第３のアルゴリズムによれば、最も現像剤残量の多い現像ユニットから優先して現像に使用される。このアルゴリズムによれば、ある印刷ジョブの印刷動作が終了した時点で、使用中の現像ユニットの残量が他のいずれかの現像ユニットの残量よりも少なくなると、次の印刷ジョブに備えて、最も残量が多くなった現像ユニットが待機位置に回転移動される。

上記以外にも種々のアルゴリズムが考えられる。いずれにしても、エンジンコントローラ１０２は、複数装着されている同色の現像ユニットを、所定のアルゴリズムに従って適宜切り換えて使用する。

図４は、現像装置（現像ロータリー）５０の現像位置を示す図である。図４では、現像ユニット５１が現像位置にある。即ち、現像ユニット５１の現像ローラ５１ｂが感光体ドラム２０に近接し、現像剤５１Kが現像ローラ５１ｂから感光体ドラム２０の表面に供給される。

図５は、現像装置（現像ロータリー）５０の第１の待機位置を示す図である。図５では、現像ユニット５１が待機位置にある。この待機位置は、現像ローラ５１ｂ〜５４ｂが感光体ドラム２０から離間した状態にあり、反時計回りに回転する場合に現像ユニット５１が現像位置に最も近い位置にある。従って、現像ユニット５１を図５のような特定の待機位置に移動させて次の印刷ジョブに待機させることで、次の印刷ジョブに対応して印刷要求が出されると、現像ユニット５１を他の現像ユニットよりも速く最短時間で現像位置に移動させることができる。

図６は、現像装置（現像ロータリー）５０の第２の待機位置を示す図である。図６では、現像ユニット５１が待機位置にある。この待機位置は、現像ローラ５１ｂ〜５４ｂが感光体ドラム２０から離間した状態にあり、図２（Ｂ）に示したように、現像ユニット５１内の現像剤が最も良く撹拌された状態にある。従って、次の印刷ジョブに対して現像剤を最も適した状態に保つことができる。現像ユニット内の現像剤を適した状態にするためには、現像ユニット内の仕切り板の供給ローラ側にある帯電された現像剤と反対側の帯電されていない現像剤とを混在させ撹拌させることが必要であるが、現像剤を撹拌するためには、図２で説明したとおり、現像装置５０を回転して、図６の現像ユニット５１の位置に移動させることが必要である。このように現像剤が撹拌された状態で待機すれば、次の印刷ジョブに対応する印刷要求に応答して、最適な現像剤の状態の現像ユニット５１を、現像位置に移動させることができる。もし、現像ユニット５２、５３、５４の位置で待機した場合は、現像剤が撹拌されていないので、現像ユニット５１の位置まで移動させて現像剤の撹拌を行い、更に現像位置まで回転移動させる必要がある。

更に、図４の現像位置を特定の待機位置にすることもできる。現像位置で待機させることで、次の印刷ジョブに対する印刷要求に応答して、現像ローラーを回転することなく即印刷動作を開始することができる。

図４の位置か、図５の特定の待機位置か、図６の特定の待機位置かは、現像位置に最も近い位置にして回転移動距離を最短にするか、現像剤を最適な状態にしつつ現像位置への移動距離を短くするかによって、適宜選択される。

図７は、本実施の形態における画像形成装置の制御プロセスを示すフローチャート図である。本実施の形態の画像形成装置は、電源が投入されると（Ｓ１０）、エンジンコントローラ１０２は、初期化動作として、装着された現像ユニットの不揮発性メモリにアクセスして、格納された情報を読み出し、コントローラ内の不揮発性メモリ１１６ａに格納する。図８は、不揮発性メモリに格納された情報を示す。図８に示されるように、現像ロータリーの装着位置に対応して、現像ユニットのＩＤ情報、色情報、現像剤残量情報、そして、装着時や現像使用時間または現像枚数などの属性情報が記憶される。

更に、初期化動作として、エンジンコントローラ１０２のＣＰＵは、現像ユニット管理プログラムを実行して、次の印刷ジョブに使用する現像ユニットを決定する（Ｓ１２）。この決定アルゴリズムは、前述した通りであり、上記読み出した残量情報やその他の属性情報に基づいて次の現像ユニットが決定される。そして、エンジンコントローラ１０２は、現像ロータリー５０を回転して決定した現像ユニットを待機位置に移動させる（Ｓ１４）。これにより、次の印刷ジョブに備えて使用予定の現像ユニットが特定の待機位置で待機することになる。特定の待機位置は、図５、６にて説明した通りである。このように、初期化動作で、次の印刷ジョブに使用する現像ユニットを特定の待機位置に移動させ、待機させる。

次に、印刷ジョブに対応して印刷要求がメインコントローラ１０１から出されると（Ｓ１６）、それに応答して、エンジンコントローラ１０２は、エンジン制御プログラムを実行して印刷動作の制御を行う（Ｓ１８）。印刷動作制御では、現像ロータリー５０を回転制御して、特定の待機位置で待機していた現像ユニットを現像位置に回転移動させる。但し、現像位置で待機している場合は回転移動不要である。そして、感光体ドラム２０に露光プロセスにより潜像を形成し、現像ユニットから現像剤を供給して現像し、現像されたトナー像を印刷媒体に転写する。この印刷動作Ｓ１８は、メインコントローラか１０１から印刷要求がある限り（Ｓ２０）、連続して実行される。

印刷ジョブに対応する一連の印刷要求がなくなると（Ｓ２０のＮＯ）、エンジンコントローラ１０２のＣＰＵは、現像ユニット管理プログラムを実行して、次の印刷ジョブに使用予定の現像ユニットを所定の決定アルゴリズムに基づいて決定する（Ｓ１２）。そして、エンジンコントローラ１０２は、現像ロータリー５０を回転して決定した現像ユニットが特定の待機位置まで移動させ、待機させる（Ｓ１４）。このように、印刷ジョブに対する印刷動作が終了した時に、次の印刷ジョブで使用する予定の現像ユニットを特定の待機位置まで移動させて、待機するようにする。これにより、次の印刷ジョブに対応して印刷要求が出されると、特定の待機位置で待機中の現像ユニットを現像位置まで移動させて直ちに印刷プロセスを実行することができ、印刷時間を短くすることができる。あるいは、最適の現像剤を使用して短い時間で印刷プロセスを開始することができる。

次の印刷ジョブに対する印刷要求（Ｓ１６）に対して待機している状態で、感光体ドラムが取り替えられると、その感光体ドラムに最適な制御パラメータを決定するために、パッチパターンを利用したキャリブレーションが実行される。つまり、現像ユニットを現像位置に移動させ、感光体ドラム表面に特定のパッチパターンを現像し、その光学濃度を検出し、最適な露光強度や帯電バイアス電圧などの制御パラメータが決定される。従って、このキャリブレーションにより現像ユニットが回転移動される。そこで、本実施の形態では、このキャリブレーションを伴う初期化動作で、工程Ｓ１２とＳ１４を実行して、次の印刷ジョブに使用する現像ユニットを特定の待機位置に移動させる。

また、次の印刷ジョブに対する印刷要求（Ｓ１６）に対して待機している状態で、現像ユニットが取り替えられたり新たに装着されたりすると、上記と同様の理由によりその現像ユニットに対するキャリブレーションが実行される。このキャリブレーションのために、装着された現像ユニットが現像位置に移動され、現像プロセスが行われる。そこで、本実施の形態では、このようなキャリブレーションを伴う初期化動作で、工程Ｓ１２とＳ１４を実行して、次の印刷ジョブに使用する現像ユニットを特定の待機位置に移動させる。

それ以外に、現像ユニットの位置が移動した時や移動させる必要が生じたときは、次に使用予定の現像ユニットを特定の待機位置に移動させて、次の印刷ジョブに対して待機させることが好ましい。

以上のように、複数の同色の現像ユニットが装着されたモノクロ印刷モードにおいては、印刷ジョブが終了した時点で、あるいは、電源投入時やその他の初期化動作の時点で、次の印刷ジョブで使用予定の現像ユニットを特定の待機位置に移動させて待機させる。これにより、次の印刷ジョブに対して短い時間で印刷プロセスを開始することができる。または、最適の現像剤の状態の現像ユニットを印刷プロセスに利用することができる。

本実施の形態において、現像装置５０にＣＭＹＫの複数色の現像ユニットが装着されるカラー印刷モードでは、カラー印刷プロセスの最初の現像色の現像ユニットが上記の特定の待機位置に移動されて次の印刷ジョブに対して待機することが望ましい。例えば、印刷プロセスがＫＭＣＹの順に実行される場合は、初期化動作で、または印刷ジョブが終了した時点で、ブラックＫの現像ユニットを図６の特定の待機位置に移動させて待機させる。この位置で待機させることで、次のカラー印刷ジョブに応答して、最適の状態のブラックの現像ユニットを短時間で現像位置に移動させて、直ちにブラックの印刷プロセスを開始させることができる。

上記の実施の形態では、特定の待機位置として、現像位置に最も近い位置と、現像剤が最適な状態にされる位置のいずれかが含まれることを説明した。しかしながら、感光体ドラムと現像装置との位置関係を変更することで、現像位置に最も近く現像剤が最も良い状態になる特定の待機位置を実現することができる。その場合は、むろん、その特定の待機位置に次の印刷ジョブで使用予定の現像ユニットを移動させて、次の印刷ジョブに待機させることが望ましい。

本実施の形態における画像形成装置の主要構成図である。 現像装置５０の詳細な構造を示す断面図である。 本実施の形態における制御ユニット１００の構成図である。 現像装置（現像ロータリー）５０の現像位置を示す図である。 現像装置（現像ロータリー）５０の第１の待機位置を示す図である。 現像装置（現像ロータリー）５０の第２の待機位置を示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御プロセスを示すフローチャート図である。 不揮発性メモリに格納された情報を示す図である。

符号の説明

１０：画像形成装置（プリンタ）、２０：像担持体（感光体ドラム）、４０：露光ユニット
５０：現像装置、５１〜５４：現像ユニット、１００：制御ユニット、
１０１：メインコントローラ、１０２：エンジンコントローラ

Claims (7)

1. 潜像が形成される像担持体と、
   同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され前記現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置と、
   印刷要求に応答して、現像位置にある前記現像ユニットの現像剤を前記像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、印刷ジョブに対応して第１の現像ユニットを使用して前記印刷動作を終了した後、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記制御手段は、電源投入時または所定の初期化時の初期動作において、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする画像形成装置。
3. 潜像が形成される像担持体と、
   同色の現像剤を収納する複数の現像ユニットが着脱自在に装着され前記現像ユニットを複数の位置に移動可能な現像装置と、
   印刷要求に応答して、現像位置にある前記現像ユニットの現像剤を前記像担持体の潜像に付着させて現像を行う印刷動作を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、電源投入時または所定の初期化時の初期動作において、次の印刷ジョブで使用する第２の現像ユニットを前記複数の位置のうち特定の待機位置に移動させて待機させることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記特定の待機位置は、前記第２の現像ユニットが前記現像位置または現像位置に最も近い待機位置であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   特定の待機位置は、前記第２の現像ユニットに収納された現像剤が撹拌される位置であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記制御手段は、所定のアルゴリズムに基づいて前記第２の現像ユニットを決定し、複数の現像ユニットを順次切り換えながら使用することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項２または３において、
   前記所定の初期化時には、感光体ドラムを取り替えた後のキャリブレーション時、現像ユニットを取り替えまたは新たに装着した後のキャリブレーション時を含むことを特徴とする画像形成装置。

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