JP2008152079A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一色トナー用の画像形成ユニットが複数装着された画像形成装置において、プリント動作中に用紙切れが発生しても、余分なトナー消費を抑え、経済的で画像形成ユニットの交換の手間を省いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】同一色の複数の画像形成手段を装着した画像形成装置において、単色の画像形成装置として動作する場合、各画像形成手段での画像形成を開始するタイミングと、前記給紙手段が前記二次転写する位置に向けて前記記録媒体の給紙を開始するタイミングとの関係から、画像形成を行う画像形成手段を選択する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に同一色の複数の画像形成ユニットを装着できる画像形成装置に関する。

近年、カラープリンタやカラー複写機、これらの複合機等が使用されることが多くなってきている。カラー用プリンタとしてはさまざまな方式が提案されているが、中でも各色毎に静電潜像を形成し顕像化するイメージングカートリッジ（画像形成ユニット）を複数用いて、中間転写体上に順次各色の画像を重ねて転写し、最終的に転写媒体に一括転写してカラー画像を得る、タンデム方式の画像形成装置が、速度の面で有利であると言われている。

従来のタンデム方式の画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）全てのイメージングカートリッジが正しい位置に装着されて初めて動作可能な状態となるため、例えば、モノクロ画像の出力など、ＹＭＣＫ全てのイメージングカートリッジを使用する必要がない場合においても、ＹＭＣＫ全てのイメージングカートリッジを装着しておかなければならず、使い勝手が悪いという問題があった。

そこで、ＹＭＣＫ全てのイメージングカートリッジが装着されていなくても画像形成を行うことが可能であり、また、同一色のイメージングカートリッジを複数装着することが可能な画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

このような画像形成装置では、ＹＭＣＫ全てのイメージングカートリッジが装着されていない場合でも画像形成が可能であるため、ユーザは使用しないイメージングカートリッジを用意する必要がなく、また、同一色のイメージングカートリッジを複数装着することができるので、よく使用するイメージングカートリッジの交換周期を長くすることが可能となり、交換の手間が省けるという効果がある。
特開２００１−２１５７６８号公報

タンデム方式の画像形成装置は、中間転写体の回転方向に沿って上流側から下流側へと所定の間隔をもってイメージングカートリッジ（画像形成ユニット）が配置されているため、上流側のイメージングカートリッジは、所定の間隔に起因するタイミングだけ下流側のイメージングカートリッジよりも先行してトナー画像の形成を開始しなければならない。

上記特許文献１に記載されたような同一色のイメージングカートリッジを複数装着することが可能なタンデム方式の画像形成装置においては、同一色であっても使用するイメージングカートリッジの装着位置によっては画像形成開始のタイミングが異なる。

また、画像形成装置の小型化に伴い、用紙が給紙されてから排出されるまでの用紙の搬送距離も短くなってきている。そのため、使用するイメージングカートリッジの装着位置、用紙へのトナー像の転写位置、給紙トレイからの用紙の搬送経路の長さの関係によっては、用紙を給紙トレイから給紙する前に、イメージングカートリッジにおいてトナー画像の形成を開始しておかなければならない場合がある。

このような給紙よりも先行して、トナー画像形成を開始しなければならない構成において、プリント途中に用紙切れが発生した場合にも、用紙切れが検知されるまでの間、イメージングカートリッジにおいて画像形成は続けられるが、形成されたトナー画像は除去しなければならず、使用されたトナーは廃棄されることとなり、不必要なトナーの消費を招くこととなる。

本発明の目的は、同一色の複数のイメージングカートリッジ（画像形成手段）を装着することが可能な画像形成装置において、プリント動作中に用紙切れが発生しても、余分なトナー消費を抑え、経済的でイメージングカートリッジの交換の手間を省いた画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１． 像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段から前記トナー画像を一次転写する中間転写体と、前記中間転写体から記録媒体に前記トナー画像を二次転写する二次転写手段と、前記記録媒体を前記二次転写する位置に向けて給紙する給紙手段と、を有する画像形成装置であって、前記画像形成手段として、同一色の複数の画像形成手段を装着して、単色の画像形成を行わせることが可能である画像形成装置において、
前記単色の画像形成を行わせる場合、前記同一色の複数の画像形成手段のうちから、それぞれの画像形成手段で画像形成を開始するタイミングと、前記給紙手段が前記二次転写する位置に向けて前記記録媒体の給紙を開始するタイミングとの関係に基づき、画像形成に使用する画像形成手段を選択するよう制御する制御手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。

２． 前記制御手段は、前記同一色の複数の画像形成手段のうちから、画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くなる装着位置に装着されている画像形成手段を、画像形成に使用する画像形成手段として選択することを特徴とする１に記載の画像形成装置。

３． 前記制御手段は、前記画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くなる装着位置に装着されている画像形成手段が複数ある場合、該複数の画像形成手段を切り替えて、画像形成に使用する画像形成手段として選択することを特徴とする２に記載の画像形成装置。

４． 前記制御手段は、前記同一色の複数の画像形成手段の何れの装着位置においても、画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くならないときは、前記中間転写体の移動方向に対して、最も下流側に装着されている画像形成手段を、画像形成に使用する画像形成手段として選択することを特徴とする１に記載の画像形成装置。

５． 前記制御手段は、前記画像形成手段の装着可能な位置のうち、前記中間転写体の移動方向に対して最下流の位置に前記画像形成手段が装着されていないことを検知したときは、前記最下流の位置への画像形成手段装着を促すメッセージを表示手段に表示させることを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

６． 前記制御手段は、前記中間転写体の移動方向に対して最下流の位置に装着されている前記画像形成手段が交換時期であることを検出したときは、前記最下流の位置の画像形成手段交換を促すメッセージを表示手段に表示させることを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。

７． 連続して画像形成を行う場合には、前記制御手段は、第２枚目以降の画像データについての画像形成に使用する画像形成手段を選択し、第１枚目の画像データについての画像形成に使用する画像形成手段としては、前記第２枚目以降の画像データについて選択された前記画像形成手段とは異なる画像形成手段を選択することを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。

８． 前記同一色の複数の画像形成手段に加え、該画像形成手段とは異なる色の画像形成手段が装着されていることを特徴とする１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

９． 前記画像形成手段として、それぞれ異なる色の複数の画像形成手段を装着して、カラーの画像形成を行わせることが可能であり、前記単色の画像形成を行わせるか、前記カラーの画像形成を行わせるかを切り替える切り替え手段を有することを特徴とする１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

本発明によれば、各画像形成手段での画像形成を開始するタイミングと、前記給紙手段が前記二次転写する位置に向けて前記記録媒体の給紙を開始するタイミングとの関係から、使用する画像形成手段を選択することにより、画像形成途中に用紙切れが発生しても、すぐに画像形成手段の画像形成動作を停止することで、余分なトナーの消費を抑制することができ、画像形成手段の交換周期を長くすることができ、ランニングコストが安く、交換手間の少ない使い勝手の良い画像形成装置を提供できる。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品及び構成要素には同一の符号を付してある。

以下の実施形態においては、本発明にかかる画像形成装置をタンデム方式のデジタルカラープリンタ（以下、プリンタという）に適用する場合について説明するが、本発明にかかる画像形成装置はプリンタに限定されず、タンデム方式のファクシミリ装置やＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）などであってもよい。

（プリンタ１の装置構成）
図１は、本発明の実施形態にかかるプリンタ１の装置構成の概略を示す模式的断面図である。図１を参照して、プリンタ１の装置構成の概略を説明する。

プリンタ１の装置構成は、概して作像部と搬送部と定着部とに大分される。プリンタ１の作像部は、複数のイメージングカートリッジ（画像形成手段）１８ａ〜１８ｄを含んで構成される。

尚、イメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄは、いずれも同一の構成であるため、以下では、イメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄを、イメージングカートリッジ１８と称し、その構成について説明する。また煩雑になる場合には、個々のイメージングカートリッジを単にカートリッジと称することもある。

イメージングカートリッジ１８は、感光体（像担持体）３と、感光体３の表面を均一に帯電させる帯電部５と、画像データを構成する各色データに基づいて感光体３にレーザビームを照射して、均一に帯電された感光体３の表面に、画像データに応じた露光を行なって静電潜像を形成する露光部６と、感光体３の表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する現像部４と、一次転写後に感光体３の表面に残留するトナーを感光体３から分離する感光体クリーナ７とで構成される。

さらに、プリンタ１の作像部は、感光体３上に形成されたトナー像が一次転写され、画像が形成される中間転写ベルト（中間転写体）２と、中間転写ベルト２上に一次転写されたトナー像を用紙（記録媒体）上に二次転写する転写ローラ（二次転写手段）１３と、二次転写後に中間転写ベルト２上に残留するトナーを中間転写ベルト２から分離する中間転写ベルトクリーナ８とを含んで構成される。

中間転写ベルト２は、複数のローラ（図１においては２つのローラ）により弛まないように懸架された無端ベルトである。上記複数のローラが、図１において反時計回りに回転することで、中間転写ベルト２は所定速度で反時計回りに回転する。転写ローラ１３は、上記複数のローラのうちの、中間転写ベルト２の回転方向の下流側に位置するローラと中間転写ベルト２を介して対をなす。

イメージングカートリッジ１８は、図１において、中間転写ベルト２の回転方向の上流側から下流側に向かって、イメージングカートリッジ１８ｄ、１８ｃ、１８ｂ、１８ａの順に、所定間隔で配置される。

プリンタ１の搬送部は、用紙を収納する記録媒体収納部９と、記録媒体収納部９から搬送路に用紙を給紙する給紙ローラ１０（給紙手段）と、給紙ローラ１０の近傍に設けられ、記録媒体収納部９に収納される用紙の有無を検知する給紙センサ（図示せず）と、給紙された用紙を中間転写ベルト２上のトナー像との同期をとって転写ローラ１３に搬送するタイミングローラ１１と、タイミングローラ１１により搬送された用紙を検出する通紙センサ１２と、トナー像定着後の用紙を排出または両面搬送路１６へ搬送する排紙ローラ１５と、トナー像定着後の用紙を両面印刷のために再度搬送路に戻す両面搬送路１６と、両面搬送路１６へ搬送された用紙をタイミングローラ１１に給紙する両面経路搬送ローラ１７ａ、１７ｂとを含んで構成される。

プリンタ１の定着部は、内部にハロゲンヒータ２１を備えた加熱ローラ１４ａ、及び加熱ローラ１４ａと用紙を介して対をなし、用紙を加熱ローラ１４ａに対して加圧する加圧ローラ１４ｂと、加熱ローラ１４ａの表面温度を検出するサーミスタ２０とを含んで構成される。

加熱ローラ１４ａは、ハロゲンヒータ２１が点灯されることでその表面温度が上昇し、加熱ローラ１４ａの回転に伴い加圧ローラ１４ｂを従動して回転させることで、加圧ローラ１４ｂの表面温度を上昇させる。このようにして定着温度に達した加熱ローラ１４ａ及び加圧ローラ１４ｂが互いに接触して用紙を搬送することにより、トナーを溶融して用紙上に定着させる。

尚、プリンタ１が、カラー画像を印刷するカラーモードで動作する場合には、加熱ローラ１４ａの表面温度がカラー画像定着温度になるよう、溶融温度がカラートナーよりも低いモノクロトナーだけで作像されるモノクロ画像を印刷するモノクロモードで動作する場合には、加熱ローラ１４ａの表面温度がカラー画像定着温度よりも低いモノクロ画像定着温度になるよう制御される。

（電気的構成）
図２は、プリンタ１の要部の電気的構成の具体例を模式的に示すブロック図である。

図２において、プリンタ１は、プリンタ１全体の制御を行う制御基板４０と、カートリッジ装着基板５０とを含んで構成される。

制御基板４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１と不揮発性メモリ４２とを含み、ＣＰＵ４１と不揮発性メモリ４２との間では通信が行なわれる。不揮発性メモリ４２は、上記カラー画像定着温度、上記モノクロ画像定着温度、定着開始前の予備温度の設定値及び、ＣＰＵ４１で実行されるプログラムなどを予め記憶する。

イメージングカートリッジ装着基板５０には、複数のイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄが装着される（図２ではこれらをまとめて、イメージングカートリッジ１８と示している）。さらにイメージングカートリッジ１８は不揮発性のメモリ６０を含み、不揮発性のメモリ６０は、トナー色情報、トナーの寿命情報などを記憶する。イメージングカートリッジ装着基板５０にイメージングカートリッジ１８が装着されると、ＣＰＵ４１とメモリ６０とはシリアル通信ラインで接続される。

ＣＰＵ（制御手段）４１は、定着部の温度制御等、プリンタ１の各部を制御する。また、ＣＰＵ４１は、シリアル通信ラインを介したＣＰＵ４１とメモリ６０との通信が確立することで、イメージングカートリッジ装着基板５０の該当する位置へのイメージングカートリッジ１８の装着の有無を検知する。また、各装着位置に装着されたイメージングカートリッジ１８のトナー色情報や寿命情報などを読取り、その交換時期を検出する。

またＣＰＵ４１は、取得した上記情報に基づいて、ユーザに知らせるために表示パネル（表示手段）７０に必要な情報を表示させる。

ＣＰＵ４１は、メモリ６０との間の通信状況（すなわちイメージングカートリッジ１８の装着状況）や、メモリ６０から読取った情報に基づいて、プリンタ１の動作モードをカラーモードまたはモノクロモードに切り替える切り替え手段としても機能する。

（動作モードとその切り替え）
本実施形態にかかるプリンタ１は、イメージングカートリッジ１８ｄ、１８ｃ、１８ｂ、１８ａの順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のイメージングカートリッジが装着された場合に、カラーモードとして動作するほか、複数のイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄのうち、最下流のイメージングカートリッジ１８ａを除く他のイメージングカートリッジ１８ｂ〜１８ｄのいずれかの位置に、Ｋのイメージングカートリッジが装着されている場合には、ＣＰＵ４１において動作モードがモノクロモードとされ、最下流のイメージングカートリッジ１８ａに示す位置にのみＫのイメージングカートリッジが装着されている場合には、動作モードがカラーモードとされる。

動作モードがモノクロモードである場合には、イメージングカートリッジ装着基板５０に装着されたすべてのＫのイメージングカートリッジが交換時期に到達するまでモノクロモードが継続する。

尚、ＣＰＵ４１が、カラー画像を形成するための基本色であるＹＭＣのイメージングカートリッジが画像形成可能であるか否か、Ｋのイメージングカートリッジが画像形成可能であるか否かを判断し、動作モードをカラーモードとモノクロモードで切り替えることとしても良い。

カラー画像の形成が不可能で、かつモノクロ画像の形成が可能な場合、すなわち、上記ＹＭＣのイメージングカートリッジのうちの少なくとも１つが、カートリッジ装着基板５０に装着されていない場合や寿命切れ（トナーエンプティも含む）である場合等には、カラー画像の形成が不可能であると判断し、動作モードをモノクロモードに切り替えることとしても良い。

したがって、たとえばユーザがＹＭＣのイメージングカートリッジの１つを取出した場合や、ＹＭＣのイメージングカートリッジの少なくとも１つをＫのイメージングカートリッジと交換した場合には、装着されているＫのイメージングカートリッジが寿命切れ等でない限り、ＣＰＵ４１においてモノクロ画像の形成が可能と判断され、動作モードをモノクロモードに切り替える。

尚、動作モードの切り替えは、図示しない操作部や他の装置からの信号を受信する受信部等においてユーザ操作を受付けることでなされてもよい。

（画像形成と給紙のタイミング）
図３は、各イメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄにおける一次転写位置と二次転写位置との距離関係及び給紙開始位置と二次転写位置との距離関係を模式的に示す図である。

図３において、位置Ｐ１は二次転写位置、位置Ｐ２は最下流のイメージングカートリッジ１８ａにおける一次転写位置、及び位置Ｐ３は最上流のイメージングカートリッジ１８ｄにおける一次転写位置、Ｐ４〜Ｐ７は各イメージングカートリッジにおける画像形成位置（現像ローラが感光体を現像する位置）を示し、画像形成位置から一次転写位置までの距離を距離Ｘ４、位置Ｐ１から位置Ｐ２までの距離を距離Ｘ２、隣合うイメージングカートリッジにおける一次転写位置の間の距離を距離Ｘ１とする。また、記録媒体収納部９からの給紙開始位置より位置Ｐ１までの距離をＸ３とする。

各イメージングカートリッジの間隔（距離Ｘ１）は一定であり、プリンタ１に４つのイメージングカートリッジが装着されていることより、位置Ｐ２から位置Ｐ３までの距離は距離（３×Ｘ１）となる。

尚、ここでは、一次転写位置及び二次転写位置は、転写開始位置とし、具体的には、一次転写位置Ｐ２、Ｐ３はイメージングカートリッジ１８ａ及びイメージングカートリッジ１８ｄにおける感光体３が中間転写ベルト２と接する位置、二次転写位置Ｐ１は搬送された記録媒体が転写ローラ１３と接する位置であるものとする。また、給紙開始位置は記録媒体収納部９から用紙が給紙ローラ１０と接する位置であるものとする。

後で詳細に述べるが、各イメージングカートリッジ毎の画像形成位置（Ｐ４〜Ｐ７）から二次転写位置Ｐ１までの距離の違いにより、各イメージングカートリッジ毎の画像形成開始タイミングが給紙開始のタイミングと前後することが生じる。その前後関係により、次に述べる給紙先行カートリッジであるか、画像先行カートリッジであるかが分かれてくることになる。

また後述するように、複数の同一色のイメージングカートリッジから画像形成に使用するイメージングカートリッジを選択する処理も、この給紙先行カートリッジであるか、画像先行カートリッジであるかの判定に基づいて行われる。

（給紙先行か画像先行かの判定処理）
図４は、イメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄが、プリントジョブの実行開始時に、イメージングカートリッジによる画像形成の開始よりも記録媒体収納部９からの用紙の給紙を先行して行わなければならない給紙先行のイメージングカートリッジ（以後、給紙先行カートリッジと呼ぶ）であるか、記録媒体収納部９からの用紙の給紙よりもイメージングカートリッジによる画像形成の開始を先行して行わなければならない画像先行のイメージングカートリッジ（以後、画像先行カートリッジと呼ぶ）であるかを判定する処理の流れを示すフローチャートである。

尚、本実施形態のプリンタ１では、中間転写ベルト２の回転速度、用紙の搬送速度、及び、感光体３の回転速度はすべて等しいものとする。すなわち、移動距離を比較することで給紙と画像形成の開始のタイミング（時間間隔）の比較を代表させることにする。

まず、イメージングカートリッジ１８ａの画像形成位置Ｐ４から二次転写位置Ｐ１までの距離（Ｘ４＋Ｘ２）が、記録媒体収納部９に収納された用紙が、給紙ローラ１０により給紙され、二次転写位置Ｐ１に至るまでの搬送距離（Ｘ３）よりも短いか否かを判定し（ステップＳ１０１）、距離（Ｘ４＋Ｘ２）の方が短い場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、イメージングカートリッジ１８ａは給紙先行カートリッジであると判断する（ステップＳ１０２）。また、距離（Ｘ４＋Ｘ２）の方が短くない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）は、イメージングカートリッジ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄはすべて画像先行カートリッジであると判断する（ステップＳ１０３）。

イメージングカートリッジ１８ａが給紙先行カートリッジであると判断した（ステップＳ１０２）後、イメージングカートリッジ１８ｂの画像形成位置Ｐ５から二次転写位置Ｐ１に達するまでの距離（Ｘ４＋Ｘ１＋Ｘ２）が、用紙の搬送距離（Ｘ３）よりも短いか否かを判定し（ステップＳ１０４）、距離（Ｘ４＋Ｘ１＋Ｘ２）の方が短い場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、イメージングカートリッジ１８ｂは給紙先行カートリッジであると判断する（ステップＳ１０５）。

また、距離（Ｘ４＋Ｘ１＋Ｘ２）の方が短くない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）は、イメージングカートリッジ１８ｂ、１８ｃ、１８ｄはすべて画像先行カートリッジであると判断する（ステップＳ１０６）。

以下、同様の手順で、イメージングカートリッジ１８ｃ、１８ｄが給紙先行カートリッジであるか画像先行カートリッジであるかを判断する（ステップＳ１０７〜Ｓ１１２）。

以上のように、本実施形態では、各イメージングカートリッジにおいて、画像形成位置から二次転写位置に至るまでの距離と給紙位置から二次転写位置に至るまでの距離とを比較して、画像形成位置から二次転写位置までの距離の方が短い場合には、給紙先行カートリッジと判断し、長い場合には、画像先行カートリッジと判断する。

このようにイメージングカートリッジの位置と給紙開始の位置関係から各イメージングカートリッジが画像先行カートリッジであるか給紙先行カートリッジであるかを判断するが、この各イメージングカートリッジの位置に関する判断データ（すなわち、給紙先行か画像先行かのタイミング判断データ）はあらかじめプリンタ１の不揮発性メモリに記憶させておくのが良い。

記憶された各イメージングカートリッジの位置に関する判断データは、以下に説明する画像形成に使用するイメージングカートリッジの選択処理で、ＣＰＵ４１（制御手段）により参照され、画像先行カートリッジであるか給紙先行カートリッジであるかに基づいてＣＰＵ４１による選択処理が行われる。

（第１の実施形態）
図５のフローチャートを参照して、動作モードがモノクロモードの場合に、実際に画像形成に使用するイメージングカートリッジを選択する処理の流れを説明する。尚、第１の実施形態におけるプリンタ１では、イメージングカートリッジ１８ａのみが給紙先行カートリッジであり、それ以外は、画像先行カートリッジであるとする。

まず初めに、印刷ジョブが投入されると、ＣＰＵ４１において、処理対象の画像データが最初の画像データ（以下、１枚目の画像データという）であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

ここで、画像データが印刷ジョブの１枚目の画像データであるか否かを判定する理由について説明する。１枚目の画像データについては、ジョブ投入時に、給紙センサにより予め記録媒体収納部９に用紙が収納されているか否かが確認されてから画像形成が開始される。そのため、イメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄのいずれを使用しても、給紙よりも先行して画像形成を開始したが、記録媒体収納部９に用紙が収納されていないために、画像形成を途中で中止しなければならないといった事態は起こらず、トナーが無駄に消費されることがない。

ここで、記録媒体収納部９に収納された用紙の有無を検知する給紙センサは、給紙ローラ１０の近傍、つまり、給紙口付近に取り付けられており、給紙途中の用紙の後端が給紙センサ位置を通過し終えるまで、次の用紙が給紙トレイに収納されているか否かを検知することができない。

そのため、２枚目以降の画像データについては、記録媒体収納部９に用紙が収納されているか否かが予め確認することができず、１枚目の用紙が給紙センサ位置を通過した後にしか用紙の有無を検知することができない。そこで、以下のすべての実施形態では、用紙切れにより画像形成を途中で中止しなければならないために生じる無駄なトナー消費をなくすため、可能な限り給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａを使用することとしている。

＜１枚目の画像データの場合＞
図５のフローチャートに戻って、画像データが１枚目の画像データである場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、最上流に装着されたイメージングカートリッジ１８ｄでモノクロ画像の形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。

最上流のイメージングカートリッジ１８ｄにおいて画像形成が可能である場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、イメージングカートリッジ１８ｄが画像形成を行うイメージングカートリッジとして選択され、イメージングカートリッジ１８ｄにおいて１枚目の画像データの画像形成が開始される（ステップＳ２０３）。

第１の実施形態では、第１枚目の画像データについては、上記したような用紙切れに起因するトナーの無駄な消費がないため、できるだけ上流側のイメージングカートリッジを使用して下流側のイメージングカートリッジのトナーの消費を抑える。そのため、以下手順では、イメージングカートリッジ１８ｃから順に下流側に向かって使用可能なイメージングカートリッジを確認し（ステップＳ２０４、ステップＳ２０６）、可能な限り上流側のイメージングカートリッジを使用して画像形成を開始する（ステップＳ２０５、ステップＳ２０７、ステップＳ２０８）。

このように１枚目の画像データを印字するのに使用するイメージングカートリッジを利用可能な最上流のイメージングカートリッジとすることにより、２枚目以降の画像データを印字するのに、できるだけ下流側のイメージングカートリッジを長期に利用することが可能となる。

＜２枚目以降の画像データの場合＞
処理対象の画像データが１枚目の画像データでなく、２枚目以降の画像データである場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａが画像形成可能であるか否かを判定し（ステップＳ２０９）、イメージングカートリッジ１８ａにおいて画像形成が可能である場合には（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、画像形成を行うイメージングカートリッジとしてイメージングカートリッジ１８ａが選択され、画像形成が開始される（ステップＳ２１０）。

給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａにおいて、画像形成が不可能である場合には（ステップＳ２０９：ＮＯ）、イメージングカートリッジ１８ａを除いて最下流側に装着されたイメージングカートリッジ１８ｂでモノクロ画像の画像形成が可能であるか否かが判定され（ステップＳ２１１）、可能な場合には（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、そのイメージングカートリッジ１８ｂが画像形成を行うイメージングカートリッジとして選択され、画像形成が開始される（ステップＳ２１２）。

イメージングカートリッジ１８ｂにおいてモノクロ画像の画像形成が不可能な場合には（ステップＳ２１１：ＮＯ）、イメージングカートリッジ１８ａとイメージングカートリッジ１８ｂを除いて最下流側のイメージングカートリッジ１８ｃで画像形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ２１３）。

イメージングカートリッジ１８ｃで画像形成が可能な場合には（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、画像形成を行うイメージングカートリッジとしてイメージングカートリッジ１８ｃが選択されて、画像形成が開始される（ステップＳ２１４）。イメージングカートリッジ１８ｃで画像形成が不可能な場合には（ステップＳ２１３：ＮＯ）、イメージングカートリッジ１８ｄで画像形成を開始することになる（ステップＳ２１５）。

プリンタ１において上記処理が実行されることで、１枚目の画像データの画像形成を行うイメージングカートリッジとして、その時点で画像形成可能なモノクロイメージングカートリッジのうち、最上流のイメージングカートリッジが選択され、２枚目以降の画像データの画像形成を行うイメージングカートリッジとして、給紙先行カートリッジが選択される。

また、給紙先行カートリッジが画像形成不可能な場合には、その時点で画像形成可能なモノクロイメージングカートリッジのうち、最下流のイメージングカートリッジが選択される。

このように２枚目以降の画像データについては、給紙先行カートリッジが画像形成不可能な場合にも、より下流にあるイメージングカートリッジを選択することで、用紙のエンプティが検出された場合には、すぐに画像形成を中止することができ、余分なトナー消費を抑えることができる。

＜タイミング制御＞
次に、第１の実施形態にかかるプリンタ１において、動作モードがモノクロモードであって、画像データを受信すると実行される、イメージングカートリッジ１８での画像形成及び給紙のタイミング制御を図６に示すフローチャートを用いて説明する。

図６のフローチャートに示される制御もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。

ここでは、複数のイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄのすべてが、同一色のモノクロイメージングカートリッジであるものとする。また上記処理の結果、イメージングカートリッジ１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは画像先行カートリッジと判断され、１枚目の画像データは最上流のカートリッジ１８ｄで画像形成されるものとする。２枚目以降の画像データは最下流の給紙先行カートリッジと判断されたカートリッジ１８ａで画像形成されるものとする。

ここで、各時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を以下のように定義する。以下の定義において、中間転写ベルト２及び用紙搬送の速度をＶ、用紙の長さをＬ、及び複数の用紙が連続して搬送される場合の所定の用紙間隔をｄとする。

時間Ｔ１：最上流のカートリッジ１８ｄが画像形成を開始してから二次転写を開始する（形成された画像の先端が位置Ｐ１に達する）までの時間（Ｔ１＝（Ｘ４＋３Ｘ１＋Ｘ２）／Ｖ）
時間Ｔ２：最下流のカートリッジ１８ａが画像形成を開始してから二次転写を開始する（形成された画像の先端が位置Ｐ１に達する）までの時間（Ｔ２＝（Ｘ４＋Ｘ２）／Ｖ）
時間Ｔ３：給紙を開始してから用紙先端が位置Ｐ１に達するまでの時間（Ｔ３＝Ｘ３／Ｖ）
時間Ｔ４：Ｔ１−Ｔ３
時間Ｔ５：用紙長さ＋用紙間隔の距離の用紙搬送に要する時間（Ｔ５＝（Ｌ＋ｄ）／Ｖ）
時間Ｔ６：Ｔ３ーＴ２
図６（ａ）を参照して、始めに印刷ジョブが開始すると、図５のフローチャートを用いて説明したように１枚目のデータが処理されて、イメージングカートリッジ１８ｄで画像形成が開始される（ステップＳ３０１）。その後、二次転写位置において用紙の到達に合わせてトナー画像が転写されるタイミングを合わせるため、時間Ｔ４の経過を判定し（ステップＳ３０２）、時間Ｔ４が経過した後（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、給紙を開始する（ステップＳ３０３）。

給紙を開始した後、次の画像データがあるか判定し（ステップＳ３０４）、次の画像データがある場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、前の用紙との用紙間隔を考慮して、前回の給紙開始から時間Ｔ５が経過したか判定し（ステップＳ３０５）、時間Ｔ５が経過した時（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）に給紙を開始する（ステップＳ３０６）。

さらに、二次転写位置において次の用紙の到達に合わせてトナー画像が転写されるタイミングを合わせるため、給紙開始から時間Ｔ６が経過したか判定し（ステップＳ３０７）、時間Ｔ６が経過した時（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）に給紙先行カートリッジであるカートリッジ１８ａで画像形成を開始する（ステップＳ３０８）。

以上のステップＳ３０５〜Ｓ３０８の処理は、当該ジョブに含まれるすべての画像データの印刷が終了するまで繰返され（ステップＳ３０９）、すべての画像データの印刷が終了すると（ステップＳ３０９：ＮＯ）、または当該ジョブに含まれる画像データが１枚目のみである場合（ステップＳ３０４でＮＯ）に、本処理を終了する。

以上の処理については、２枚目以降の画像データについて、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａを選択して用いているため、給紙動作の開始時に用紙収納部９での用紙エンプティが検出された場合にも、イメージングカートリッジ１８ａで画像形成が開始される前にジョブの実行を中止することで、余分なトナーを消費することはなくなる。

図６（ａ）のフローチャートを参照すると、ステップＳ３０５で前回の給紙開始からＴ５を経過したかどうかを判別している最中に、前回給紙された用紙の後端が給紙ローラ１０を抜けており、もし用紙収納部９に用紙がなくなっていれば、給紙ローラ１０近傍に設置された給紙センサ（不図示）が用紙エンプティを検知し、その時点（図ではＥで示す）で画像形成の中止処理が行われる。この時には、まだステップＳ３０８のイメージングカートリッジ１８ａでの画像形成は開始されておらず、トナーも消費されていない。

例えば画像先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ｄを選択して用いる場合と比較する。イメージングカートリッジ１８ｄを２枚目以降の画像形成にも使用するような場合を想定すると、図６（ａ）のステップＳ３０５からステップＳ３０８が、図６（ｂ）のステップＳ３０５’からステップＳ３０８’のように置き換わる。

給紙開始のタイミングより、画像形成開始のタイミングがＴ４だけ早いことになるので、前回の給紙開始からＴ５−Ｔ４経過（ステップＳ３０５’で判別）後にイメージングカートリッジ１８ｄによる画像形成が開始される（ステップＳ３０６’）。さらにその後、Ｔ４が経過（ステップＳ３０７’で判別）して給紙が開始される（ステップＳ３０８’）。

このように、選択したイメージングカートリッジ１８ｄが画像先行カートリッジである場合には、給紙動作の開始前に用紙収納部９での用紙エンプティが検出された時点では、既にイメージングカートリッジ１８ｄによる画像形成が開始されており、その時点でジョブを中止しても余分なトナーが消費されてしまう。

図６（ｂ）のフローチャートを参照すると、前回給紙により用紙収納部９に用紙がなくなっていても、給紙ローラ１０近傍に設置された給紙センサ（不図示）が用紙エンプティを検知できるのは、前回の用紙の後端が給紙ローラ１０を抜けてからであり、ステップＳ３０７’の直前Ｔ５以内である。用紙エンプティを検知し、画像形成を中止処理できる時点（図ではＥ’で示す）では、既にステップＳ３０６’のイメージングカートリッジ１８ｄでの画像形成が開始されており、トナーも消費されている。

このように、第１の実施形態にかかるプリンタ１では、複数のモノクロイメージングカートリッジが装着され、モノクロモードで複数ページの画像データを含むジョブを処理する場合において、第２枚目以降の画像形成には、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａを使用し、上記のような処理を実行する。

これにより、給紙動作の開始時に用紙収納部９で用紙エンプティが検出された場合にも、イメージングカートリッジ１８ａで画像形成が開始される前にジョブの実行を中止することができ、余分なトナーを消費することはなくなる。よって、ランニングコストが低く、イメージングカートリッジ交換の手間を省いた画像形成装置を提供することができる。

また、１枚目の画像形成に最上流のイメージングカートリッジを利用することで、２枚目以降の画像形成により長く給紙先行カートリッジを利用することができ、上記効果をさらに上げることができる。

尚、上記の実施形態では、給紙センサを備えたプリンタ１に本発明を適用した場合について説明した（この後の、第２の実施形態以降についても、プリンタ１は給紙センサを備えたものとする）。しかしながら、さらに安価な給紙センサを持たないプリンタに本発明を適用することも可能である。

この場合、プリンタが給紙センサを持たないため、１枚目の画像データについても、予め用紙の有無を検知することができない。そのため、１枚目の画像データについても、最上流のイメージングカートリッジではなく、可能な限り給紙先行カートリッジを使用するものとする。

また、用紙のニアエンプティを検出することが可能なプリンタにおいては、用紙のニアエンプティを検出した後、本発明を適用することとしてもよい。この場合、用紙ニアエンプティを検出した後の画像データについてのみ、給紙先行カートリッジを使用することとすればよく、より効果的に本件発明の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態におけるプリンタ１において、画像形成に使用するイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。

第２の実施形態におけるプリンタ１では、イメージングカートリッジ１８ａと１８ｂのみが給紙先行カートリッジであり、それ以外のイメージングカートリッジ１８ｃと１８ｄが、画像先行カートリッジであるとする。

複数のモノクロカートリッジが装着され、モノクロモードで動作する上記プリンタ１は、複数の画像データを含むジョブを処理する場合に、第２枚目以降の画像形成には、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａと１８ｂを交互に切り替えて使用する。但し、給紙先行カートリッジが複数あるので、どちらを優先して選択するかはトナーの均等消費の観点から選択する。

給紙先行カートリッジであるか画像先行カートリッジであるかは、第１の実施形態の場合と同様に図４のフローチャートに従って判定した結果を参照するものとする。

図７のフローチャートに示される処理もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。

＜１枚目の画像データの場合＞
尚、図７のフローチャートにおけるステップＳ４０１〜Ｓ４０８の（１枚目の画像データを画像形成するイメージングカートリッジを選択する）処理は、イメージングカートリッジ１８ｂが給紙先行カートリッジである以外は、図５に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理、すなわち第１の実施形態にかかるプリンタ１で１枚目の画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理と同様なカートリッジ選択を行うものである。そこで、以下、ステップＳ４０９以降の処理について説明する。

＜２枚目以降の画像データの場合＞
処理対象の画像データが１枚目の画像データでなく、２枚目以降の画像データである場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）もまた、ＣＰＵ４１において、モノクロカートリッジのうちの最下流に装着される給紙先行カートリッジ１８ａでモノクロ画像の形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ４０９Ａ）。

カートリッジ１８ａにおいて画像形成が可能である場合には（ステップＳ４０９Ａ：ＹＥＳ）、カートリッジ１８ｂでモノクロ画像形成が可能であるか否かが判定され（ステップＳ４０９Ｂ）、画像形成が可能である場合には（ステップＳ４０９Ｂ：ＹＥＳ）、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａか１８ｂの何れかで画像形成が開始される（ステップＳ４１０）。イメージングカートリッジ１８ａにおいて画像形成が不可能である場合には（ステップＳ４０９Ａ：ＮＯ）、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ｂで画像形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ４１１）。

イメージングカートリッジ１８ｂにおいて画像形成が可能である場合には（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ｂで画像形成が開始される（ステップＳ４１２）。イメージングカートリッジ１８ｂにおいて画像形成が不可能である場合には（ステップＳ４１１：ＮＯ）、イメージングカートリッジ１８ｃで画像形成が可能かどうかを判断する（ステップＳ４１３）。

イメージングカートリッジ１８ｃで画像形成が可能であれば、イメージングカートリッジ１８ｃで画像形成する（ステップＳ４１４）。不可能であれば、イメージングカートリッジ１８ｄで画像形成を開始する（ステップＳ４１５）。

このように２枚目以降の画像形成をできるだけ給紙先行カートリッジを用いて行い、給紙先行カートリッジを用いることができずに画像先行カートリッジを用いる場合でも、より下流側のイメージングカートリッジを用いることにより、用紙エンプティが発生したときの余分なトナー消費を抑制することができる。

＜複数の給紙先行カートリッジの切り替え選択＞
図８は、上記ステップＳ４１０で実行される処理、すなわち複数の給紙先行カートリッジで画像形成可能と考えられる場合に、２枚目以降の画像データを画像形成するためのイメージングカートリッジとしてどれを選択するかを決定する処理を示すフローチャートである。

図８を参照して、最下流の給紙先行カートリッジ１８ａにおいてモノクロ画像の形成が可能であることが確認されると、メモリ６０からトナー残量を取得して、不揮発性メモリ４２の所定領域に記憶する（ステップＳ５０１）。次に給紙先行カートリッジ１８ｂで画像形成可能であるか否かが判定される（ステップＳ５０２）。

イメージングカートリッジ１８ｂで画像形成が可能であると判定された場合には（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、メモリ６０からトナーの残量を取得して、不揮発性メモリ４２の所定領域に記憶する（ステップＳ５０３）。また、画像形成が不可能であると判断された場合には（ステップＳ５０２：ＮＯ）、不揮発性メモリ４２の所定領域にイメージングカートリッジ１８ｂのトナー残量を０と記憶する（ステップＳ５０４）。

このようにイメージングカートリッジ１８ａと１８ｂのトナー残量が不揮発性メモリ４２に記憶された後、トナー残量が比較されて、トナー残量の多い方のイメージングカートリッジが当該画像データの画像形成を行うカートリッジとして選択される（ステップＳ５０５）。

このように給紙先行カートリッジが複数ある場合、２枚目以降の画像データを画像形成するイメージングカートリッジとしてトナー残量の多い方のイメージングカートリッジを選択することで、それぞれのイメージングカートリッジにおけるトナーの消費量をできるだけ均一にすることができる。

また、給紙動作の開始時に用紙収納部９での用紙エンプティが検出された場合には、給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａ又は１８ｂでは、画像が形成される前に直ちに画像形成動作を中止することができ、余分なトナーを消費することはない。よって、ランニングコストが低く、カートリッジ交換の手間を省いた画像形成装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態におけるプリンタ１において、画像形成に使用するカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。

第３の実施形態におけるプリンタ１では、イメージングカートリッジ１８ａから１８ｄは、すべて画像先行カートリッジである。

複数のモノクロカートリッジが装着され、モノクロモードで動作する上記プリンタ１は、複数の画像データを含むジョブを処理する場合に、第２枚目以降の画像形成には、最下流側に位置するイメージングカートリッジ１８ａを使用する。

給紙先行カートリッジがなくて、すべてのイメージングカートリッジが画像先行カートリッジなので、どれを選択するかは、用紙エンプティ時のトナー消費を最も少なくする観点から、より下流側に位置するイメージングカートリッジを優先して選択する。

図９のフローチャートに示される処理もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。

＜１枚目の画像データの場合＞
尚、図９のフローチャートにおけるステップＳ６０１〜Ｓ６０８の（１枚目の画像データを画像形成するイメージングカートリッジを選択する）処理は、図５に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理、すなわち第１の実施形態にかかるプリンタ１で１枚目の画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理と同様なカートリッジ選択を行うものである。

＜２枚目以降の画像データの場合＞
また、ステップＳ６０９〜Ｓ６１５の（２枚目以降の画像データを画像形成するイメージングカートリッジを選択する）処理も、イメージングカートリッジ１８ａが画像先行カートリッジであること以外は、図５に示されたステップＳ２０９〜Ｓ２１５の処理、すなわち第１の実施形態にかかるプリンタ１で２枚目以降の画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理と同様の処理である。

その結果として、第３の実施形態にかかるプリンタ１において、２枚目以降の画像形成を行うイメージングカートリッジとして選択されるのは、第１の実施形態にかかるプリンタ１の場合に選択されるのと同じイメージングカートリッジ１８ａになる。

しかしながら、本実施形態にかかるプリンタ１においては、最下流側に位置するイメージングカートリッジ１８ａもまた、画像先行カートリッジであり、給紙動作の開始時に用紙収納部９で用紙エンプティが検出され、すぐに画像形成が中止されても既にトナーの消費は発生してしまっている。但し、その場合にも、より下流側に位置するイメージングカートリッジを選択して使用していることで、トナーの消費は最小ですむ。

＜タイミング制御＞
次に、第３の実施形態にかかるプリンタ１において、動作モードがモノクロモードであって、画像データを受信すると実行される、カートリッジ１８での画像形成及び給紙のタイミング制御を図１０のフローチャートを用いて説明する。

図１０のフローチャートに示される制御もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。

ここでは、複数のイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄのすべてが、同一色のモノクロカートリッジであるものとする。またイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄはすべて画像先行カートリッジと判断され、１枚目の画像データは最上流のイメージングカートリッジ１８ｄで画像形成され、２枚目以降の画像データは最下流のイメージングカートリッジ１８ａで画像形成されるものとする。

ここで、各時間Ｔ１〜Ｔ５は、第１の実施形態の説明において定義した値である。また、時間Ｔ７は次のように定義する。

Ｔ７：Ｔ５＋Ｔ６（但し、Ｔ６は負の値となる）
図１０を参照して、始めに印刷ジョブが開始すると、図９のフローチャートのように１枚目のデータが処理されて、イメージングカートリッジ１８ｄで画像形成が開始される（ステップＳ７０１）。その後、二次転写位置において用紙の到達に合わせてトナー画像が転写されるタイミングを合わせるため、時間Ｔ４の経過を判定し（ステップＳ７０２）、時間Ｔ４が経過した後（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、給紙を開始する（ステップＳ７０３）。

給紙を開始した後、次の画像データがあるか判定し（ステップＳ７０４）、次の画像データがある場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、二次転写位置において次の用紙の到達に合わせてトナー画像が転写されるタイミングを合わせるため、前回の給紙開始から時間Ｔ７が経過したか判定し（ステップＳ７０５）、時間Ｔ７が経過した時（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）にイメージングカートリッジ１８ａで画像形成を開始する（ステップＳ７０６）。

次に前の用紙と一定の間隔を開けるために、前回の給紙開始から時間Ｔ５が経過したか判定し（ステップＳ７０７）、時間Ｔ５が経過した時（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）に給紙を開始する（ステップＳ７０８）。

以上のステップＳ７０５〜Ｓ７０８の処理は、当該ジョブに含まれるすべての画像データの印刷が終了するまで繰返され（ステップＳ７０９）、すべての画像データの印刷が終了すると（ステップＳ７０９：ＮＯ）、または当該ジョブに含まれる画像データが１枚目のみである場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）に、本処理を終了する。

このように、第３の実施形態では、複数のモノクロカートリッジが装着され、モノクロモードで動作するプリンタ１が、複数の画像データを含むジョブを処理する場合においては、第２枚目以降の画像形成には、可能な限り最下流のイメージングカートリッジ１８ａを使用する。

ここではどのイメージングカートリッジも、それにより形成された画像が中間転写ベルト２と転写ローラ１３との接点Ｐ１に到達するまでの時間は、用紙収納部９に収納されている用紙がＰ１に到達するまでの時間よりも長いものとしている。このため、最下流側のイメージングカートリッジ１８ａを画像形成に用いた場合も、給紙動作の開始時に用紙収納部９で用紙エンプティが検出され、画像形成動作を直ちに停止したときには、既に画像が形成された後である（図ではＥ’で示す）。

しかし、イメージングカートリッジ１８ａはＰ１に最も近いカートリッジであるため、画像形成を始めてから給紙動作を開始するまでの時間は他のイメージングカートリッジを使用する場合よりも短い。よって、その間の画像形成により発生する消費トナー量は最も少なくできる。このため、ランニングコストが低く、カートリッジ交換の手間を省いた画像形成装置を提供することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態におけるプリンタ１においては、第１の実施形態におけるプリンタ１と同様の画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理に加えて、メッセージ表示が実行される。図１１は、このメッセージ表示を行うための表示制御の流れを示すフローチャートである。

メッセージ表示は、未装着のイメージングカートリッジを装着するように、あるいはトナー寿命の尽きているイメージングカートリッジを交換するように、ユーザを促すための表示である。このメッセージ表示を行う目的は以下の通りである。

２枚目以降の画像データの画像形成については、用紙エンプティ時のトナー消費が少なくてすむように、より下流側のイメージングカートリッジを選択して使用するが、選択した下流側のイメージングカートリッジが装着されていなかったり、またトナーを使い果たして寿命（交換時期）が来ていたりして、画像形成可能でない場合もある。

そのように画像形成可能でない場合は、他の画像形成可能なイメージングカートリッジの中から、最も下流側のイメージングカートリッジを選択して使用することになる。

そのような場合、トナー消費の点からより有利である最下流側の装着位置にイメージングカートリッジを装着する、あるいは交換するように表示パネル７０にメッセージを表示し、ユーザに実行してもらうことで、さらにトナー消費を抑制できるようなイメージングカートリッジ選択が可能となる。

図１１のフローチャートに示される処理もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。尚、本実施形態においては、プリンタ１は図示されない表示パネルを備えており、制御手段であるＣＰＵ４１は、表示パネル７０に各種メッセージを表示するための制御も行うものとする。

＜メッセージ表示制御＞
図１１を参照して、選択しようとしたイメージングカートリッジが画像形成不可能な場合にメッセージ表示を行うための表示制御の流れを説明する。

モノクロカートリッジが複数装着されているプリンタ１が、モノクロモードで動作していて（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、図５のステップＳ２０９において、最下流に位置するイメージングカートリッジ１８ａが装着されているにも関わらずモノクロ画像の形成不可能と判定された場合（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、メモリ６０に記憶されているイメージングカートリッジ１８ａの寿命情報を参照して、交換時期であるか否かが判定される（ステップＳ８０３）。

カートリッジ１８ａの寿命がまだあって交換時期ではないと判定された場合には（ステップＳ８０３：ＮＯ）、メッセージ表示を行うことなく、本処理を終了する。イメージングカートリッジ１８ａの寿命がきており、交換時期であると判定された場合には（ステップＳ８０３：ＹＥＳ）、「右端のカートリッジを交換するとトナー消費が抑えられます」などの、イメージングカートリッジ１８ａの交換を促すメッセージを表示パネル７０に表示するための制御を実行する（ステップＳ８０４）。

モノクロモードで動作していて（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、図５のステップＳ２０９において、最下流に位置するイメージングカートリッジ１８ａが装着されておらずにモノクロ画像の形成不可能と判定された場合には（ステップＳ８０２：ＮＯ）、「カートリッジを右端に装着するとトナー消費が抑えられます」などの、イメージングカートリッジ１８ａの装着を促すメッセージを表示パネル７０に表示するための制御が実行される（ステップＳ８０５）。以上の説明において、「右端」を用いたが、「右端」とは最下流の位置を表しており、不慣れなユーザにもカートリッジの交換及び装着を容易に行えるようにするため、「右端」と表示している。尚、プリンタの構成によって、最下流の位置が「右端」に限らないのは言うまでもない。

本実施形態にかかるプリンタ１での表示制御処理は、第１の実施形態または第３の実施形態にかかるプリンタ１での処理とも組合わせて実行させることが可能である。第１の実施形態または第３の実施形態にかかるプリンタ１での処理に組合わされて、本実施形態にかかる上記表示制御処理が実行されることで、モノクロカートリッジが複数装着されてモノクロモードで動作するときに、２枚目以降の画像が複数のモノクロカートリッジのうちの最下流のイメージングカートリッジで画像形成されない場合、最下流のイメージングカートリッジで画像形成されるようにユーザに促すことができる。

尚、上記表示制御例では、図５のステップＳ２０９で最下流のイメージングカートリッジ１８ａで２枚目以降の画像データの画像形成が不可能であると判定された場合に上記表示制御が実行されるとしているが、実行のタイミングはステップＳ２０９の処理に関わらず、所定間隔、電源が投入されたタイミング、低消費電力状態から通常電力状態に移行したタイミング等、その他のタイミングであってもよい。

（第５の実施形態）
上記第１〜第４の実施形態においては、プリンタ１がモノクロモードで動作する場合におけるイメージングカートリッジ選択処理について述べた。しかし、第５の実施形態におけるプリンタ１では、イメージングカートリッジ選択処理が実行される動作モードはモノクロモードに限定されない。

同一色のイメージングカートリッジが複数装着された本実施形態に係るプリンタ１においては、単色カラーモードで上述の画像形成を行うイメージングカートリッジの選択処理や画像形成及び給紙のタイミング制御が実行されてもよい。ここで単色カラーモードとは、フルカラーではなく、例えば２色刷、３色刷といった単色のカラーを重ね刷りするような動作モードを指していうものとする。

図１２は、第５の実施形態にかかるプリンタ１において、動作モードが上記単色カラーモードである場合に、画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。

ここでは、複数のイメージングカートリッジ１８ａ〜１８ｄについて、イメージングカートリッジ１８ａ、１８ｃがブラック（Ｋ）用のカートリッジであり、イメージングカートリッジ１８ｂ、１８ｄがマゼンタ（Ｍ）用のカートリッジであって、単色カラーモードで２色刷り印刷を行うものとする。

また、イメージングカートリッジ１８ａと１８ｂは給紙先行カートリッジであるとする。

本実施形態では、２色のイメージングカートリッジが関わってくるが、それぞれの色毎に、１枚目の画像データの画像形成、２枚目以降の画像データの画像形成、それぞれについて既述してきたイメージングカートリッジを選択する処理を適用する。すなわち、２枚目以降の場合でいえば、ブラック（Ｋ）用のカートリッジについては給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ａを、マゼンタ（Ｍ）用のカートリッジについてはやはり給紙先行カートリッジであるイメージングカートリッジ１８ｂを選択するものである。これにより、用紙エンプティ時のトナー消費の発生をより少なくすることができる。

図１２のフローチャートに示される処理もまた、ＣＰＵ４１が不揮発性メモリ４２に記憶されるプログラムを読出して実行し、図１に示される各装置を制御することで実現される。

図１２を参照して、単色カラーモードで２色刷り印刷を行う場合の、各色毎の画像形成に用いるイメージングカートリッジ選択処理の流れについて説明する。

画像データを受信して処理が開始すると、始めに、ＣＰＵ４１において、処理対象の画像データが１枚目の画像データであるか否かが判定され（ステップＳ９０１）、１枚目の画像データである場合（ステップＳ９０１：ＹＥＳ）、複数装着されている同一色のイメージングカートリッジのうちの上流側に装着されるカートリッジ、すなわち、ブラック（Ｋ）用のカートリッジ１８ａ、１８ｃのうちのカートリッジ１８ｃと、マゼンタ（Ｍ）用のカートリッジ１８ｂ、１８ｄのうちのカートリッジ１８ｄとで画像形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ９０３）。

上流側のイメージングカートリッジ１８ｃ、１８ｄにおいて画像形成が可能である場合には（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、これらが画像形成を行うイメージングカートリッジとして選択され、１枚目の画像データの画像形成が開始される（ステップＳ９０５）。

上流側のイメージングカートリッジ１８ｃ、１８ｄにおいて画像形成が不可能である場合には（ステップＳ９０３：ＮＯ）、残るカートリッジ１８ａ、１８ｂで画像形成が可能であるか否かが判定され（ステップＳ９０７）、可能な場合には（ステップＳ９０７：ＹＥＳ）、それらのイメージングカートリッジ１８ａ、１８ｂが画像形成を行うカートリッジとして選択され、１枚目の画像データの画像形成が開始される（ステップＳ９０９）。

また、２枚目以降の画像データについては（ステップＳ９０１：ＮＯ）、下流側に装着されるイメージングカートリッジ、すなわち、ブラック（Ｋ）用のカートリッジ１８ａ、１８ｃのうちのカートリッジ１８ａと、マゼンタ（Ｍ）用のカートリッジ１８ｂ、１８ｄのうちのカートリッジ１８ｂとで画像形成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ９０７）。

下流側のイメージングカートリッジ１８ａ、１８ｂにおいて画像形成が可能な場合には（ステップＳ９０７：ＹＥＳ）、それらが画像形成を行うイメージングカートリッジとして選択されて、当該画像データの画像形成が開始される（ステップＳ９０９）。不可能な場合には（ステップ９０７：ＮＯ）、残るイメージングカートリッジ１８ｃ、１８ｄが画像形成を行うカートリッジとして選択されて、当該画像データの画像形成が開始される（ステップＳ９０５）。

このように実施することで、第１の実施形態で説明したように、給紙動作の開始時に用紙収納部９で用紙エンプティが検出された場合にも、イメージングカートリッジ１８ａ又は１８ｂで画像が形成される前に画像形成動作を中止することができ、余分なトナーを消費することはなくなる。よって、ランニングコストが低く、カートリッジ交換の手間を省いた画像形成装置を提供することができる。

また、１枚目の画像形成に上流側のイメージングカートリッジを利用することで、２枚目以降の画像形成により長く下流側の給紙先行カートリッジを利用することができ、上記効果をさらに上げることができる。

尚、上記選択処理例においては、処理を容易にするため、プリンタ１に装着されたブラック（Ｋ）用のカートリッジ１８ａ、１８ｃ及びマゼンタ（Ｍ）用のカートリッジ１８ｂ、１８ｄについて、上流側に装着されているカートリッジ１８ｃ、１８ｄと、下流側に装着されているカートリッジ１８ａ、１８ｂとにグループ分けして、上流側の組または下流側の組で画像形成可能か否かが判定されるものとしている。

上記グループ分けを行なわず、同一色のカートリッジについて、それぞれ、上流側のカートリッジまたは下流側のカートリッジで画像形成可能か否かが判定されてもよい。すなわち、上記選択処理例のように、複数の色（第１色及び第２色）についてそれぞれ同一色のカートリッジが複数装着されている場合、次のような処理が行われてもよい。

例えば、ステップＳ９０３において、第１色について上流側のカートリッジで画像形成可能が不可能と判定されても、第２色について上流側のカートリッジで画像形成可能が可能と判定された場合、第１色については下流側のカートリッジが画像形成を行うカートリッジとして選択され、第２色について上流側のカートリッジが画像形成を行うカートリッジとして選択されてもよい。

さらに、本実施形態においては、プリンタ１にブラック（Ｋ）用のカートリッジ１８ａ、１８ｃ及びマゼンタ（Ｍ）用のカートリッジ１８ｂ、１８ｄが装着されているものとされたが、カートリッジの装着位置が上記選択処理例と異なる位置であっても、同様に、上流側（Ｓ９０３）及び下流側（Ｓ９０７）で画像形成可能か否かが判定される。

また、例えばプリンタ１に４つ以上のイメージングカートリッジが装着可能な場合であって、２色以上について複数のカートリッジが装着されている場合、または同一色について３つ以上のイメージングカートリッジが装着されている場合であっても、同様の処理を行なって画像形成を行うカートリッジを選択することができる。

さらに、上述の第１〜第５の実施形態にかかるプリンタ１でそれぞれ実行される画像形成を行うカートリッジの選択方法、画像形成及び給紙のタイミングの制御方法、及びメッセージ表示を行うための表示制御方法をプログラムとして提供することもできる。

このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記憶媒体に記憶させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記憶媒体に記憶させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。尚、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記憶媒体とを含む。

今回開示された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。

本発明の実施形態にかかるプリンタ１の装置構成の概略を示す模式的断面図である。 プリンタ１の要部の電気的構成の例を模式的に示すブロック図である。 プリンタ１の要部の位置関係を模式的に示す断面図である。 カートリッジが画像先行型か給紙先行型かを判定する処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態において、画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態において、イメージングカートリッジでの画像形成及び給紙のタイミング制御を示すフローチャートである。 第２の実施形態において、画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。 図７のステップＳ４１０で実行される、２枚目以降の画像データを画像形成するイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態において、画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態において、イメージングカートリッジでの画像形成及び給紙のタイミング制御を示すフローチャートである。 第４の実施形態において、メッセージ表示を行うための表示制御処理を示すフローチャートである。 第５の実施形態において、画像形成を行うイメージングカートリッジを選択する処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ プリンタ
２ 中間転写ベルト
３ 感光体
４ 現像部
５ 帯電部
６ 露光部
７ 感光体クリーナ
８ 中間転写ベルトクリーナ
９ 記録媒体収納部
１０ 給紙ローラ
１１ タイミングローラ
１２ 通紙センサ
１３ 転写ローラ
１４ａ 加熱ローラ
１４ｂ 加圧ローラ
１５ 排紙ローラ
１６ 両面搬送路
１７ａ、１７ｂ 両面経路搬送ローラ
１８、１８ａ〜１８ｄ イメージングカートリッジ
１９ 画像安定化センサ
２０ サーミスタ
２１ ハロゲンヒータ
４０ 制御基板
４１ ＣＰＵ
４２ 不揮発性メモリ
５０ カートリッジ装着基板
６０ メモリ
７０ 表示パネル
Ｐ１ 中間転写ベルト２と転写ローラ１３との接点
Ｐ２ 中間転写ベルト２とカートリッジ１８ａとの接点
Ｐ３ 中間転写ベルト２とカートリッジ１８ｄとの接点
Ｐ４〜Ｐ７ 各カートリッジにおける画像形成位置（現像ローラと感光体が接する位置）
Ｘ１ イメージングカートリッジの間隔
Ｘ２ Ｐ２からＰ１までの距離
Ｘ３ 用紙の先端が記録媒体収納部９からＰ１に到達するまでの距離
Ｘ４ 画像形成位置から感光体が中間転写ベルト２と接するまでの距離

Claims (9)

1. 像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段から前記トナー画像を一次転写する中間転写体と、前記中間転写体から記録媒体に前記トナー画像を二次転写する二次転写手段と、前記記録媒体を前記二次転写する位置に向けて給紙する給紙手段と、を有する画像形成装置であって、
   前記画像形成手段として、同一色の複数の画像形成手段を装着して、単色の画像形成を行わせることが可能である画像形成装置において、
   前記単色の画像形成を行わせる場合、前記同一色の複数の画像形成手段のうちから、それぞれの画像形成手段で画像形成を開始するタイミングと、前記給紙手段が前記二次転写する位置に向けて前記記録媒体の給紙を開始するタイミングとの関係に基づき、画像形成に使用する画像形成手段を選択するよう制御する制御手段を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   前記同一色の複数の画像形成手段のうちから、
   画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くなる装着位置に装着されている画像形成手段を、画像形成に使用する画像形成手段として選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、
   前記画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くなる装着位置に装着されている画像形成手段が複数ある場合、該複数の画像形成手段を切り替えて、画像形成に使用する画像形成手段として選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、
   前記同一色の複数の画像形成手段の何れの装着位置においても、画像形成を開始するタイミングが、前記給紙手段が給紙を開始するタイミングより遅くならないときは、前記中間転写体の移動方向に対して、最も下流側に装着されている画像形成手段を、画像形成に使用する画像形成手段として選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   前記画像形成手段の装着可能な位置のうち、前記中間転写体の移動方向に対して最下流の位置に前記画像形成手段が装着されていないことを検知したときは、前記最下流の位置への画像形成手段装着を促すメッセージを表示手段に表示させる
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、
   前記中間転写体の移動方向に対して最下流の位置に装着されている前記画像形成手段が交換時期であることを検出したときは、前記最下流の位置の画像形成手段交換を促すメッセージを表示手段に表示させる
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 連続して画像形成を行う場合には、
   前記制御手段は、第２枚目以降の画像データについての画像形成に使用する画像形成手段を選択し、
   第１枚目の画像データについての画像形成に使用する画像形成手段としては、前記第２枚目以降の画像データについて選択された前記画像形成手段とは異なる画像形成手段を選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記同一色の複数の画像形成手段に加え、該画像形成手段とは異なる色の画像形成手段が装着されている
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成手段として、それぞれ異なる色の複数の画像形成手段を装着して、カラーの画像形成を行わせることが可能であり、
   前記単色の画像形成を行わせるか、前記カラーの画像形成を行わせるかを切り替える切り替え手段を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

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