JP2007286286A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーモードの他にモノクロ専用モードを有し、モノクロ専用モードでのモノクロカートリッジの交換時の手間を簡素化し使い勝手の良い画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数のカートリッジ１５を装着可能なカートリッジ装着部４２を有し、現像位置と待機位置とカートリッジ交換位置との間を移動可能な１つの現像装置４と、１つの像担持体３と、カラーモードとモノクロ専用モードを設定可能な手段７１と、カラーモード設定の場合、現像装置の移動により、各カートリッジの現像ローラ１５１と像担持体３を現像位置で順番に向かい合わせてカラー画像を作像し、モノクロ専用モードでは、モノクロカートリッジの現像ローラと像担持体を現像位置で向かい合わせてモノクロ画像を作像し、印字する手段１００を備える。印字後、現像装置４を、カラーモードでは待機位置に、モノクロ専用モードではモノクロカートリッジの交換位置に移動させる。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、動作モードとしてカラーモードの他にモノクロ専用モードを設定可能な電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来より、カラー画像形成装置の一つとして、１つの像担持体と４色（シアン、マゼンタ、イエロー、モノクロ）のトナーカートリッジが装着された１つの現像装置を用い、現像装置を移動させながら像担持体に各色のトナー像を順番に形成しかつ中間転写体に一次転写して重ね合わせ、これを用紙に二次転写する、いわゆる４サイクルの画像形成装置が知られている。

このようなカラー画像形成装置は、各トナーカートリッジを装着された現像装置を移動させることにより前記現像装置の現像ローラと像担持体を向かい合わせながら各色の画像を作像するが、４色の作像が終了すると現像装置は所定の待機位置へと移動待機するものとなされていた。またトナーカートリッジの交換時には、操作パネルやパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）などの外部装置から、交換するカートリッジを指定して、そのカートリッジが交換位置に来るように、現像装置を移動させる必要があった。

しかも、従来の４サイクルのカラー画像形成装置においては、４色のトナーカートリッジがすべて正しい位置に装着されていないとカラー印字ができず、モノクロトナーカートリッジが正しい位置に装着されていないとモノクロ印字ができなかった。

なお、後者の点について、特許文献１には、４個のトナーカートリッジのうちモノクロトナーカートリッジのみが装着されている状態であればモノクロ印字を可能とし、かつ現像装置の待機位置とモノクロトナーカートリッジの交換位置との間で、モノクロトナーカートリッジに装着されたメモリ媒体にアクセスするようにした画像形成装置が開示されている。
特開２００４−３６１６６７号公報

しかし、上記特許文献に開示された画像形成装置は、モノクロトナーカートリッジの交換時には、操作パネルやパソコンなどの外部装置から交換するカートリッジを指定して、そのカートリッジが交換位置に来るように、現像装置を移動させる必要がある点では、従来のものと同じであり、使い勝手が良くないという問題があった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、カラーモードの他にモノクロ画像を印字可能とするモノクロ専用モードを有する画像形成装置であって、前記モノクロ専用モードでのモノクロトナーカートリッジの交換時の手間を簡素化して使い勝手を良くした画像形成装置の提供を課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。
（１）複数のトナーカートリッジを装着可能なカートリッジ装着部を有し、かつ現像位置と待機位置とトナーカートリッジ交換位置との間を移動可能な１つの現像装置と、１つの像担持体と、動作モードとしてカラーモードが設定された場合には、前記現像装置の移動により、現像装置の各カートリッジ装着部に装着された各トナーカートリッジの現像ローラと前記像担持体を、現像位置において順番に向かい合わせながらカラー画像を作像し、動作モードとしてモノクロ専用モードが設定された場合には、前記現像装置のカートリッジ装着部に装着されたモノクロトナーカートリッジの現像ローラと前記像担持体を、現像位置において向かい合わせてモノクロ画像を作像し、作像した画像を用紙に印字する印字手段と、印字完了後には、動作モードがカラーモードである場合には、前記現像装置を待機位置に移動させ、動作モードがモノクロ専用モードである場合には、現像装置をモノクロトナーカートリッジの交換位置に移動させる現像装置位置制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記動作モード設定手段は、カートリッジ装着部に装着されたカートリッジにより、カラー画像の作像が可能か否か及びモノクロ画像の作像が可能か否かを判断し、カラー画像の作像が可能であるときは動作モードをカラーモードに設定し、カラー画像の作像が不可能でかつモノクロ画像の作像が可能であるときは、動作モードをモノクロ専用モードに設定する前項１に記載の画像形成装置。
（３）前記動作モード設定手段は、ユーザの選択に基づいてモノクロ専用モードを設定する前項１に記載の画像形成装置。
（４）前記モノクロ専用モードにおいて、現像装置にモノクロトナーカートリッジが複数個装着されている場合には、モノクロトナーカートリッジの使用モードとして、前記複数のモノクロトナーカートリッジを均等使用するモードと、１つのモノクロトナーカートリッジを優先使用するモードとを設定可能である前項１に記載の画像形成装置。
（５）１つのモノクロトナーカートリッジを使用するモードにおいては、印字終了後に前記現像装置を移動させることなく現像位置に固定しておくモードを設定可能である前項１または４に記載の画像形成装置。
（６）前記モノクロトナーカートリッジの使用モードとして、複数のモノクロトナーカートリッジを均等使用するモードが設定された場合には、印字ページごとにまたは印字ジョブごとに前記現像装置を移動させることにより複数のモノクロトナーカートリッジを使用し、印字終了後には最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる前項４に記載の画像形成装置。
（７）前記モノクロ専用モードにおいて、モノクロトナーカートリッジが１つしか装着されていない場合、またはモノクロトナーカートリッジが複数装着されている時に１つのモノクロトナーカートリッジの優先使用モードが設定されている場合には、前記１つのモノクロカートリッジ以外のカートリッジは在庫カートリッジとして現像装置に保管可能である前項１または４に記載の画像形成装置。
（８）前記現像装置の固定モードが設定されている場合には、所定時間経過後に、最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる前項５に記載の画像形成装置。
（９）画像形成装置本体の仕向け情報とトナーカートリッジの仕向け情報を比較する比較手段を備え、前記画像形成装置本体の仕向け情報とトナーカートリッジの仕向け情報が異なる場合は、仕向けの異なるカートリッジの使用を禁止し、印字終了後には仕向け情報が異なるカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる前項１に記載の画像形成装置。
（１０）前記モノクロトナーカートリッジの使用モードは、画像形成装置本体の操作パネルまたは外部装置から設定可能である前項４または５に記載の画像形成装置。

前項（１）に係る発明によれば、カラーモードの他に、モノクロ画像を印字可能なモノクロ専用モードを設定できるうえ、このモノクロ専用モードにおいて印字が終了した時は、モノクロトナーカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる。このため、操作パネルや外部装置から交換対象のモノクロトナーカートリッジを指定して、そのカートリッジが交換位置に来るように現像装置を移動させるための操作は不要になり、ユーザは直ちにモノクロトナーカートリッジを交換することができ、使い勝手の良いものとなる。

前項（２）に係る発明によれば、カラー画像の作像が可能であるときは動作モードをカラーモードに設定でき、カラー画像の作像が不可能でかつモノクロ画像の作像が可能であるときは、動作モードをモノクロ専用モードに設定することができる。

前項（３）に係る発明によれば、ユーザの選択に基づいてモノクロ専用モードを設定することができる。

前項（４）に係る発明によれば、モノクロ専用モードにおいて、現像装置にモノクロトナーカートリッジが複数個装着されている場合には、モノクロトナーカートリッジの使用モードとして、前記複数のモノクロトナーカートリッジの均等使用モードと、１つのモノクロトナーカートリッジの優先使用モードとを設定可能であるから、ユーザは状況に応じていずれかのモードを任意に設定することができ、便利である。

前項（５）に係る発明によれば、１つのモノクロトナーカートリッジを使用するモードにおいては、印字完了時に前記現像装置を移動させることなく作像位置に固定しておくモードを設定可能であるから、このモードが設定された場合には、次の印字を行う場合、現像装置を移動させることなく印字を開始することができ、効率的であるとともに、現像装置の移動による騒音を抑制することができる。

前項（６）に係る発明によれば、複数のモノクロトナーカートリッジを均等使用するモードが設定された場合には、印字ページごとにまたは印字ジョブごとに前記現像装置を移動させるから、各モノクロトナーカートリッジのトナー消耗量を均一化できる。しかも、印字終了時には最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させるから、交換の必要があるときはユーザは直ちにトナーカートリッジを交換することができる。

前項（７）に係る発明によれば、モノクロトナーカートリッジが１つしか装着されていない場合、またはモノクロトナーカートリッジが複数装着されている時に１つのモノクロトナーカートリッジの優先使用モードが設定されている場合には、前記１つのモノクロカートリッジ以外のカートリッジは使用しないから、このカートリッジ装着部を新品のカートリッジ等のカートリッジの保管庫として有効利用することができる。

前項（８）に係る発明によれば、現像装置の固定モードが設定されている場合には、所定時間が経過すると、最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させるから、交換の必要があるときはユーザは直ちにトナーカートリッジを交換することができる。

前項（９）に係る発明によれば、前記画像形成装置本体の仕向け情報とトナーカートリッジの仕向け情報が異なる場合は、仕向け情報の異なるカートリッジの使用を禁止するから、印字品質の低下を未然に防止することができると共に、印字終了後には仕向けが異なるカートリッジの交換位置に現像装置を移動させるから、誤装着等された仕向けの異なるカートリッジを、ユーザは直ちに交換することができる。

前項（１０）に係る発明によれば、ユーザは、モノクロトナーカートリッジの使用モードを、画像形成装置本体の操作パネルまたは外部装置から設定することができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、１個の像担持体に４色のトナー画像を順番に形成する、いわゆる４サイクルの画像形成装置である。

画像形成装置１の内部には、印字部１００、記録用紙搬送部２００等が備えられている。また、画像形成装置１の前面には、図示しない開閉可能な本体カバーが設けられるとともに、画像形成装置１の上面部には、図示しない操作パネルが設けられている。

前記印字部１００は、１つの現像装置４と、像担持体としての１つの感光体３と、中間転写ベルト２と、転写ローラ１２と、中間転写ベルトクリーナ７と、定着ローラ１３等を備えている。

前記現像装置４は、図２に示すように、断面円形の現像ラック４１を備え、この現像ラック４１の内部には４等分に分割構成された４個のカートリッジ装着部４２が形成されるとともに、各カートリッジ装着部４２に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各カラートナーカートリッジ（以下、トナーカートリッジを単にカートリッジともいう）と、モノクロ（Ｋ）のカートリッジの合計４個のカートリッジ１５がそれぞれ装着可能となされている。図２に示す１５１は各カートリッジの現像ローラである。

また、前記現像ラック４１は、図示しない移動機構により中心軸を中心に回転可能となされるとともに、所定の位置で停止可能となされている。例えば、現像ラック４１を間欠的に回転させて、各カートリッジ１５を図２に示すように感光体３と対向する作像位置（現像位置）で停止させたり、あるいは所定の待機位置に停止させたり、さらにはカートリッジ交換位置に停止させることができるようになっている。

前記感光体３は、図示しない回転駆動手段により、例えば図１の時計方向へ回転駆動されるように構成されている。この感光体３の周囲には、感光体３を帯電する帯電部（図示せず）、画像パターンを露光する露光部９等が配置されている。そして、１色毎に順に、帯電部により帯電された状態で露光部９によりプリント画像が結像され、前記各カートリッジ１５に収容された各トナーにより現像されて、トナー像が形成される。

感光体３に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２に一次転写される。カラー印字であれば中間転写ベルト２に４色のトナー像が重ね合わされる。４色のトナー像が重ね合わされる間は、中間転写ベルトブレード７及び２次転写ローラ１２は中間転写ベルト２から離間しており、４色のトナー像が重ね合わされた後、トナー像の先端が二次転写ローラ１２に到達するまでに、２転写ローラ１２を中間転写ベルト２に圧接して、搬送する用紙８１にトナー像を転写するものとなされている。

また、４色のトナー像の後端が中間転写ブレード７を通過したところで中間転写ブレード７を中間転写ベルト２に圧接させ、残トナーを中間転写ベルト２から掻き取る。掻き取られた転写残トナーは、廃トナーボトル５に回収される
前記記録用紙搬送部２００は、用紙収納部８から用紙８１を給紙する給紙ローラ１０と、給紙された用紙８１を一旦停止させるタイミングローラ１１と、中間転写ベルト２に一次転写されたトナー像を用紙８１上に転写する前記二次転写ローラ１２と、用紙上に転写されたトナー像を定着する定着ローラ１３と、定着後の用紙８１を排紙部（図示せず）へ搬送する排紙ローラ１４等から構成されている。

そして、二次転写ローラ１２でトナー像を転写された用紙８１は、定着ローラ１３でトナー像を定着されたのち、排紙ローラ１４により排紙部へ排出される。

図３は、各カートリッジの現像時の位置示すものであり、太線で囲まれた位置が現像位置である。

例えばＫ色の現像を行う場合には、図３（ａ）のようにＫ色のカートリッジ（以下、カートリッジＫといい、図面では単に「Ｋ」で示す）が現像位置に来るように現像ラックを回転、停止させる。同様に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の各現像を行う場合には、図３（ｂ）〜（ｄ）のように、対応する各カートリッジ（以下、カートリッジＹ、カートリッジＭ、カートリッジＣといい、図面では単に「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」で示す）が現像位置に来るように現像ラック４１を回転移動させる。

図４は現像ラック４１が待機位置にあるときの状態を示すものである。太線で囲まれた位置は前述した現像位置である。印字動作が終了したときは、現像ラック４１を図４に示すように、現像位置から４５度回転移動させて停止させる。このように、印字終了後に現像ラック４１を待機位置に移動させるのは、現像ラック４１を現像位置に停止したままで、ユーザが本体カバーを開けて、取り外し可能な中間転写ベルト２や感光体３に触れると、振動が発生し、カートリッジ１５の現像ローラ１５１や感光体３を傷つける恐れがあるためである。

図５は、現像ラック４１がカートリッジ１５の交換位置にあるときの状態を示すものである。太線で囲まれた位置が交換位置である。例えば、Ｋ色のカートリッジＫを交換するときは、図５（ａ）に示すように、Ｋ色のカートリッジＫが交換位置に来るように現像ラック４１を回転移動させる。同様に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の各カートリッジＹ、Ｍ、Ｃの交換を行う場合には、図５（ｂ）〜（ｄ）のように、対応する各カートリッジが交換位置に来るように現像ラック４１を回転移動させる。

各カートリッジ１５がトナーエンプティとなったときには画像形成装置１の操作パネルまたは接続されるパソコンから、エンプティとなったカートリッジの交換操作を指示すると、図５のカートリッジ交換位置へと現像ラック４１が移動して停止する。これにより、移動完了後にユーザは本体カバーを開け、交換対象のカートリッジ１５を取り出して交換できるようになっている。

図６は、画像形成装置１の要部の電気的構成を示すものである。

図６において、この画像形成装置１は、ＣＰＵ７１が装着された制御基板７０と、前記各カートリッジ１５が装着されたカートリッジ装着基板５０とを備えている。このカートリッジ装着基板５０は、現像装置４内の各カートリッジ装着部４２毎に設けられている。

前記カートリッジ装着基板５０に装着された各カートリッジ１５には、不揮発性のメモリ媒体１５２が設けられている。このメモリ媒体１５２には、カートリッジ１５のトナー色を示す色コードや、カートリッジ１５が新品であることを示す新品情報や、仕向け情報が記憶されている。この仕向け情報については後述する。

前記ＣＰＵ７１は、現像ラック４１の移動制御をはじめ、画像形成装置１の各部を統括的に制御すると共に、各カートリッジ１５の前記メモリ媒体１５２との間の通信状況や、メモリ媒体１５２から読み取った情報に基づいて各種の判断や動作を行う。

また、画像形成装置内部の制御基板７０には、ＣＰＵ７１の他に不揮発性メモリ７２が装着されており、前記カートリッジのメモリ媒体から読み出された各種の情報や、後述する画像形成装置の仕向け情報やその他の情報が記憶されている。

現像ラック４１が図３の各色現像位置に停止すると、現像位置にあるカートリッジ１５の前記メモリ媒体１５２がメモリ通信端子１６（図２に示す）を介して、ＣＰＵ７１のシリアル通信ラインと接続される。ＣＰＵ７１と各カートリッジ１５のシリアル通信が成立すればカートリッジ１５が装着されていると判断する。シリアル通信が成立しなければカートリッジ１５が未装着と判断する。

各カートリッジ１５のメモリ媒体１５２に記憶された、前記カートリッジ１５のトナー色を示す色コードとカートリッジ１５が新品であることを示す新品情報に基づいて、ＣＰＵ７１は、各カートリッジ装着位置に何色のカートリッジ１５が装着されているかを判断することができるようになっている。また、新品情報が新品であった場合には、画像形成装置１内の不揮発性メモリ７２に記憶される各カートリッジ１５の寿命情報をリセットする。新品でない場合には画像形成装置１内の不揮発性メモリ７２に記憶される各カートリッジ１５の寿命情報に基づいて、トナー残量を検出する。

前記ＣＰＵ７１は、各カートリッジ１５のメモリ媒体１５２との間の通信状況や、メモリ媒体１５２から読み取った情報に基づいて、画像形成装置１の動作モードとして、カラー機として動作するカラーモードかモノクロ専用機として動作するモノクロ専用モードを設定する機能を有する。

動作モードの設定手法の一例として、この実施形態では、装着されているカートリッジによりカラー画像の作像が可能か否か、及びモノクロ画像の作像が可能か否かを判断し、カラー画像の作像が不可能でかつモノクロ画像の作像が可能であるときは、モノクロ専用モードを設定する。

この実施形態では、カラーカートリッジＹ、Ｍ、Ｃのうちの少なくとも一つが、カートリッジ装着基板５０への未装着か寿命切れ（トナーエンプティも含む）の少なくともいずれかに該当する場合には、カラー画像の作像が不可能と判断し、モノクロカートリッジＫが、カートリッジ装着基板５０への未装着か寿命切れ（トナーエンプティも含む）の少なくともいずれかに該当する場合には、モノクロ画像の作像が不可能と判断する。

また、作像可能なモノクロカートリッジＫが少なくとも１つカートリッジ装着基板５０に装着されている場合には、モノクロ画像の作像が可能であると判断する。

従って、例えばユーザが、画像形成装置１の図示しない本体カバーを開けて、図７（ａ）に示すように、カラーカートリッジＹ、Ｃ、Ｍの少なくとも１つを取り出したり、図７（ｂ）に示すように、カラーカートリッジＹ、Ｃ、Ｍの少なくとも１つを、モノクロカートリッジＫと交換して、複数のモノクロカートリッジＫを装着したような場合には、装着されているモノクロカートリッジＫが寿命切れ等でない限り、モノクロ専用モードが設定され、モノクロ専用機としての動作が可能となっている。

また、カラー画像の作像を不可能にしている上記原因が解消された場合には、カラー画像の作像が可能と判断して、動作モードとしてカラーモードを設定するものとなされている。

また、この実施形態では、ユーザがモノクロ専用モードを選択することができるようになっており、前記ＣＰＵ７１は、ユーザによりモノクロ専用モードの選択がなされるとこれを受け付けて、モノクロ専用モードを設定する機能を有している。この場合は、カラー印字が可能であっても、モノクロ専用機として動作させるものとなされている。

なお、ユーザによるモノクロ専用モードの選択は、図示しない操作パネルを介して行われても良いし、パソコン等の端末装置から通信回線を介して行われても良い。

図８は、画像形成装置１側の前記不揮発性メモリ７２に書き込まれている仕向け情報を示す。画像形成装置１側の仕向け情報は２桁の数値で構成され、下１桁目は販売地域（北米、欧州、アジア、日本など）を示している。下２桁目は機種を示すコードである。機種コードには低速仕向け、高速印刷が可能な高速仕向け、プリンタ言語を解釈するプリンタ言語対応高速仕向けなどがある。

図９は、カートリッジ１５の不揮発性メモリ１５２に書き込まれている仕向け情報である。カートリッジ１５の仕向け情報は３桁の数値で構成され、下１桁目は販売地域（北米、欧州、アジア、日本など）を示している。下２桁目はトナー容量を示すコードである。トナー容量は５０００枚印字可能なトナー容量、１００００枚印字可能なトナー容量などがある。下３桁目は機種を示すコードである。機種コードには低速仕向け、高速印刷が可能な高速仕向け、プリンタ言語を解釈するプリンタ言語対応高速仕向けなどがある。

図１０は、画像形成装置１が行う動作モード判定処理を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ７１が図示しないＲＯＭ等の記録媒体に書き込まれたプログラムに従って動作することにより実行される。

ステップＳ００１で、画像形成装置１の本体カバーが閉じられると（ステップＳ００１でＹＥＳ）、ステップＳ００２で、カートリッジの装着の有無、及び何色のカートリッジが装着されているかを判断する。具体的には、現像ラック４１を間欠的に回転させて各カートリッジ１５を順にメモリ通信端子１６に接続し、カートリッジ１５の不揮発性メモリ媒体１５２とのシリアル通信を行う。そして、ＣＰＵ７１からの通信データに対して、メモリ媒体１５２からの応答があれば、各カートリッジ１５が装着されていると判断するとともに、メモリ媒体１５２から何色のカートリッジ１５であるかを示す色コードを読み込むことにより、装着されているカートリッジ１５の色を判断する。

続いてステップＳ００３で、各カートリッジ１５の不揮発性メモリ媒体１５２から、新品情報を読み込む。新品情報が新品であるカートリッジ１５については、画像形成装置１の不揮発性メモリ７２に保存されているカートリッジ寿命情報を初期化することにより、新品リセット動作を行う。この新品リセット動作後、装着されているカートリッジ１５の寿命情報を確認し、寿命を越えているカートリッジ１５は印字不可能と判断する。

次に、ステップＳ００４で、各カートリッジ１５の不揮発性メモリ媒体１５２から、そのカートリッジの仕向け情報（図９）を読み込み、不揮発性メモリ７２に書き込まれている画像形成装置１側の仕向け情報（図８）と比較する。それぞれの仕向け情報に含まれる機種コードが異なる場合には、仕向け違いであり、高品質の画像を印字できない恐れがあるため、当該カートリッジは印字不可能と判断する。

次に、ステップＳ００５で、カートリッジ装着検出ステップ（ステップＳ００２）とカートリッジ寿命検出ステップ（Ｓ００３）と仕向け情報判断ステップ（ステップＳ００４）の実行結果に基づいて、カラー印字が可能かどうかを判断する。カラーカートリッジＹ、Ｍ、Ｃのうち、未装着または寿命に達して印字不可能または仕向け違いと判断されたカートリッジが１つでも存在している場合は、カラー印字不可能と判断する。

カラー印字が不可能であれば（ステップＳ００５でＮＯ）、ステップＳ００９に進み、モノクロ印字可能であるかどうかを判断する。この判断も、カートリッジ装着検出ステップ（ステップＳ００２）とカートリッジ寿命検出ステップ（Ｓ００３）と仕向け情報判断ステップ（ステップＳ００４）の実行結果に基づいて行われる。

４つのカートリッジ装着基板５０のうち、寿命が切れておらず仕向け違いでないモノクロカートリッジＫが少なくとも１つ装着されていれば、モノクロ印字可能と判断し（ステップＳ００９でＹＥＳ）、ステップＳ０１０で、動作モードとしてモノクロ専用モードを設定し、画像形成装置１をモノクロ専用機として動作させる。

モノクロ印字可能判断（ステップＳ００９）において、モノクロ印字も不可能と判断したときには（ステップＳ００９でＮＯ）、カラー、モノクロ共に印字不可能であるため、ステップＳ０１１で、画像形成装置１の操作パネルまたは画像形成装置１に接続された端末装置のディスプレイに、カートリッジの装着または交換を促すエラーメッセージを表示する。

ステップＳ００５のカラー印字可能判断の結果、カラー印字可能と判断した場合は（ステップＳ００５でＹＥＳ）、ステップＳ００６で、ユーザの操作に基づいてモノクロ専用モードが選択されているかを判断する。

モノクロ専用モードの選択がなされている場合は（ステップＳ００６でＹＥＳ）、ステップＳ００８で、カラー印字可能であっても動作モードとしてモノクロ専用モードを設定し、画像形成装置１をモノクロ専用機として動作させる。

モノクロ専用モードが選択されていない場合には（ステップＳ００６でＮＯ）、ステップＳ００７で、動作モードとしてカラーモードを設定し、画像形成装置１をカラー機として動作させる。

こうして、画像形成装置の動作モードとしてカラーモードまたはモノクロ専用モードを設定して、画像形成装置はそのモードに応じた動作を行う。

ところで、この実施形態では、図１０のステップＳ００８及びＳ０１０のモノクロ専用モードにおいて、図７（ｂ）に示すように複数のモノクロカートリッジＫが装着されている場合には、モノクロカートリッジの使用モードとして、前記複数のモノクロカートリッジＫを均等使用するモードと、１つのモノクロカートリッジＫを優先使用するモードとを設定可能となされている。

また、通常は、印字が完了すると現像装置４の現像ラック４１は、図４の待機位置に回転移動するが、この実施形態では、１つのモノクロカートリッジＫを使用するモードの場合には、印字が完了すると、前記現像ラック４１を待機位置に移動させることなく現像位置に固定するモードを設定可能となされている。

このようなモノクロカートリッジＫの使用モードの設定は、ユーザが操作パネルを介して行っても良いし、パソコン等の端末装置から通信回線を介して行っても良い。この場合、モノクロ専用モードであることを検出したＣＰＵ７１が、操作パネルや端末装置の表示部に使用モード選択画面を表示させ、ユーザがこの選択画面から使用モードを選択設定できるようにしても良い。また、ユーザの選択によることなく、予めいずれかの使用モードに固定的に設定されていても良い。

そして、モノクロ専用モードにおいて、このようなモノクロカートリッジＫの使用モードの設定が行われている場合には、ＣＰＵ７１は、設定された使用モードを判断して、画像形成装置１の動作を制御する。

図１１は、ＣＰＵ７１によって行われる、前記モノクロカートリッジＫの使用モード判定処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１で、モノクロ専用モードにおいて複数のモノクロカートリッジＫが装着されているかどうかを判断する。複数のモノクロカートリッジＫが装着されていると判断した場合は（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２で、均等使用モードが設定されているかどうかを判断する。

均等使用モードが設定されている場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０４で、モノクロカートリッジＫの使用モードを均等使用モードとする。

ステップＳ１０１において、モノクロカートリッジが１つだけ装着されていると判断した場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、あるいはステップＳ１０２で、優先使用モードが設定されている場合（ステップＳ１０２でＮＯ）は、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、現像ラック４１を回転移動させることなく、現像位置に固定して使用する現像ラック固定モードが設定されているか否かを判断する。

現像ラック固定モードが設定されている場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進み、モノクロカートリッジＫの使用モードを現像ラック固定モードとする。現像ラック固定モードが設定されていない場合は（ステップＳ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０５で、モノクロカートリッジＫの使用モードを優先使用モードとする。

図１２は、均等使用モード（図１１のステップＳ１０４）での印字動作を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、印字ページごとにまたは印字ジョブごとに前記現像ラック４１を移動させながら、印字可能な複数のモノクロカートリッジＫを切り替えて均等に使用し印字を行う。

印字が終了すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、ステップＳ２０３で、仕向け違いのカートリッジの有無を、図１０のステップＳ００４の結果に基づいて判断する。

仕向け違いのカートリッジがあれば（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４で、仕向け違いのカートリッジの交換位置に現像ラック４１を移動させる。これにより、ユーザは、従来のように交換すべきカートリッジを操作パネルなどから指定しなくても、本体カバーを開けて、誤装着された可能性の高い仕向け違いのカートリッジを、直ちに交換することが可能となる。

仕向け違いのカートリッジが無ければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０５で、モノクロカートリッジＫの中で最もトナー消費量の多いモノクロカートリッジＫの交換位置に現像ラック４１を移動させる。これにより、ユーザは、そのカートリッジＫが交換のタイミングに達していれば、直ちに交換することが可能となる。

図１３は、優先使用モード（図１１のステップＳ１０５）での印字動作を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１では、印字可能な複数のモノクロカートリッジＫのうち、最も消費量の多いカートリッジのみを使用して印字を行う。

印字が終了すると（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、ステップＳ３０３で、仕向け違いのカートリッジの有無を、図１０のステップＳ００４の結果に基づいて判断する。

仕向け違いのカートリッジがあれば（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、ステップＳ３０４で、仕向け違いのカートリッジの交換位置に現像ラック４１を移動させる。

仕向け違いのカートリッジが無ければ（ステップＳ３０３でＮＯ）、ステップＳ３０５で、最もトナー消費量の多いモノクロカートリッジＫの交換位置に現像ラック４１を移動させる。

図１４は、現像ラック固定使用モード（図１１のステップＳ１０６）での印字動作を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１では、印字可能なモノクロカートリッジＫのうち、最も消費量の多いカートリッジを現像位置に固定して印字を行う。

印字が終了すると（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、ステップＳ４０３では、次のジョブの印字要求がなされているかどうかを判断する。印字要求がなされていれば（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、現像位置に固定されているモノクロカートリッジＫをそのまま使用して、印字を継続する。このように、現像位置に固定することで、印字終了及び開始のたびに現像ラック４１を回転移動させる必要が無くなり、現像ラック４１の回転による騒音を抑制することができる。

ステップＳ４０３で、印字要求がなされていなければ（ステップＳ４０３でＮＯ）、ステップＳ４０４で、予め設定されている所定時間が経過したかどうかを調べ、所定時間が経過していなければ（ステップＳ４０４でＮＯ）、ステップＳ４０３に戻る。

所定時間が経過していれば（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、ステップＳ４０５では、仕向け違いのカートリッジの有無を、図１０のステップＳ００４の結果に基づいて判断する。

仕向け違いのカートリッジがあれば（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、ステップＳ４０６で、仕向け違いのカートリッジの交換位置に現像ラック４１を移動させる。

仕向け違いのカートリッジが無ければ（ステップＳ４０５でＮＯ）、ステップＳ４０７で、モノクロカートリッジＫの中で最もトナー消費量の多いモノクロカートリッジＫの交換位置に現像ラック４１を移動させる。

このように、モノクロ専用モードでは、複数のモノクロカートリッジＫあるいは１個のモノクロカートリッジＫが使用されるが、これら使用されるモノクロカートリッジＫが装着されたカートリッジ装着部４２以外の装着部４２に、カートリッジ１５が装着されていても、このカートリッジ１５は使用されないことになる。

このため、使用されるモノクロカートリッジＫが装着されたカートリッジ装着部４２以外のカートリッジ装着部４２を、予備カートリッジの在庫スペース（カートリッジ置き場）として利用できる。この場合、使用しないカートリッジ１５については、現像ローラ１５１を駆動しないのは勿論のこと、カートリッジ１５の不揮発性メモリ１５２にも書き込みを行わず、在庫カートリッジ１５を新品のまま保管することが可能となり、予備カートリッジの在庫スペースを画像形成装置外に確保する必要をなくすことができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 現像装置と感光体の位置関係を示す説明図である。 現像装置の現像位置を各色毎に示す説明図である。 現像装置の待機位置を示す説明図である。 現像装置の交換位置を各色毎に示す説明図である。 図１の画像形成装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）は現像装置の一部にカートリッジが装着されていない状態を、（ｂ）は現像装置に複数のモノクロカートリッジが装着された状態を、それぞれ示す説明図である。 画像形成装置本体側の仕向け情報の一例を示す表である。 カートリッジ側の仕向け情報の一例を示す表である。 図１の画像形成装置が行う動作モード判定処理を示すフローチャートである。 同じく、モノクロカートリッジの使用モード判定処理を示すフローチャートである。 均等使用モードでの印字動作を示すフローチャートである。 優先使用モードでの印字動作を示すフローチャートである。 現像ラック固定モードでの印字動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ 感光体（像担持体）
４ 現像装置
１５ カートリッジ
４１ 現像ラック
４２ カートリッジ装着部
７１ ＣＰＵ（モード設定手段、現像装置位置制御手段）
８１ 用紙
１００ 印字部
１５１ 現像ローラ
１５２ メモリ媒体

Claims (10)

1. 複数のトナーカートリッジを装着可能なカートリッジ装着部を有し、かつ現像位置と待機位置とトナーカートリッジ交換位置との間を移動可能な１つの現像装置と、
   １つの像担持体と、
   動作モードとしてカラーモードとモノクロ専用モードを設定可能な動作モード設定手段と、
   動作モードとしてカラーモードが設定された場合には、前記現像装置の移動により、現像装置の各カートリッジ装着部に装着された各トナーカートリッジの現像ローラと前記像担持体を、現像位置において順番に向かい合わせながらカラー画像を作像し、動作モードとしてモノクロ専用モードが設定された場合には、前記現像装置のカートリッジ装着部に装着されたモノクロトナーカートリッジの現像ローラと前記像担持体を、現像位置において向かい合わせてモノクロ画像を作像し、作像した画像を用紙に印字する印字手段と、
   印字完了後には、動作モードがカラーモードである場合には、前記現像装置を待機位置に移動させ、動作モードがモノクロ専用モードである場合には、現像装置をモノクロトナーカートリッジの交換位置に移動させる現像装置位置制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記動作モード設定手段は、カートリッジ装着部に装着されたカートリッジにより、カラー画像の作像が可能か否か及びモノクロ画像の作像が可能か否かを判断し、カラー画像の作像が可能であるときは動作モードをカラーモードに設定し、カラー画像の作像が不可能でかつモノクロ画像の作像が可能であるときは、動作モードをモノクロ専用モードに設定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記動作モード設定手段は、ユーザの選択に基づいてモノクロ専用モードを設定する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記モノクロ専用モードにおいて、現像装置にモノクロトナーカートリッジが複数個装着されている場合には、モノクロトナーカートリッジの使用モードとして、前記複数のモノクロトナーカートリッジを均等使用するモードと、１つのモノクロトナーカートリッジを優先使用するモードとを設定可能である請求項１に記載の画像形成装置。
5. １つのモノクロトナーカートリッジを使用するモードにおいては、印字終了後に前記現像装置を移動させることなく現像位置に固定しておくモードを設定可能である請求項１または４に記載の画像形成装置。
6. 前記モノクロトナーカートリッジの使用モードとして、複数のモノクロトナーカートリッジを均等使用するモードが設定された場合には、印字ページごとにまたは印字ジョブごとに前記現像装置を移動させることにより複数のモノクロトナーカートリッジを使用し、印字終了後には最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記モノクロ専用モードにおいて、モノクロトナーカートリッジが１つしか装着されていない場合、またはモノクロトナーカートリッジが複数装着されている時に１つのモノクロトナーカートリッジの優先使用モードが設定されている場合には、前記１つのモノクロカートリッジ以外のカートリッジは在庫カートリッジとして現像装置に保管可能である請求項１または４に記載の画像形成装置。
8. 前記現像装置の固定モードが設定されている場合には、所定時間経過後に、最もトナー残量が少ないカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる請求項５に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置本体の仕向け情報とトナーカートリッジの仕向け情報を比較する比較手段を備え、
   前記画像形成装置本体の仕向け情報とトナーカートリッジの仕向け情報が異なる場合は、仕向けの異なるカートリッジの使用を禁止し、印字終了後には仕向け情報が異なるカートリッジの交換位置に現像装置を移動させる請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記モノクロトナーカートリッジの使用モードは、画像形成装置本体の操作パネルまたは外部装置から設定可能である請求項４または５に記載の画像形成装置。

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