JP2009008794A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリー式の現像装置を有する画像形成装置において、モノクロプリントジョブ実行時に現像室内のトナー残量が少なくなったときのトナー補給を安定して行う。
【解決手段】モノクロプリントジョブの処理中に、ブラックの現像ユニットの現像室トナー残量が所定量Ｍ以下になったか否かを判定し（ステップＳ４）、もし、所定量Ｍ以下になっていれば、当該モノクロプリントジョブを中断する（ステップＳ４：ＹＥＳ、ステップＳ５）。そして、回転ラックを回転させてブラックの現像ユニットをトナー補給位置で一旦停止させた後、再び現像位置まで移動させて（ステップＳ６）、モノクロプリントジョブを再開する（ステップＳ７）。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の現像ユニットを回転可能に保持してなるロータリー式現像装置を備えた画像形成装置に関する。

シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各トナーの現像ユニットを、回転可能に設けたラック（以下、「回転ラック」という。）に保持し、当該回転ラックを回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させる、いわゆるロータリー式現像装置を備えた画像形成装置において、装置全体のコンパクト化および製造コストの低減のため、ロータリー式現像装置にも小型かつ簡易化が求められている。

通常、各現像ユニットは、トナー貯蔵室と、このトナー貯蔵室からトナーの供給を受け、現像ローラにトナーを供給する現像室を備えているが、上記小型化・簡易化のため、トナー貯蔵室から現像室へトナーを供給するための攪拌羽根などのトナー供給機構を省略する傾向にある。
上記簡易化されたロータリー式現像装置においては、回転ラックの回転に連れて現像ユニットがある回転範囲に来ると、現像室に設けられた開口部を介して、トナー貯蔵室のトナーが当該現像室に自然落下し、所定量のトナーが供給されるように構成されている（例えば、特許文献１）。

このようなロータリー式現像装置を備えた画像形成装置にあって、フルカラーの画像を形成する際には、各色の1ページ分の画像を現像する毎に回転ラックが所定角度（９０度）ずつ回転して多重転写が実行されるので、各現像室内には少なくとも1ページ分を現像するだけの量のトナーがあれば、次のページのカラー画像を形成するまでに必ず回転ラックが1回転し、その途中の所定の回転範囲でトナー貯蔵室からトナーが現像室に供給され、画像形成中にトナーを強制補給するような必要はない。
特開2006-126554号公報 特開2004-333725号公報 特開2004-333726号公報 特開2005-24945号公報 特開2005-234010号公報

しかしながら、ブラックのモノクロ画像形成ジョブが連続して大量に実行されると、その間回転ラックは回転しないので、現像室内のブラックのトナーがエンプティ状態になる場合がある。このときの対策として、一旦モノクロ画像形成ジョブを中断して、回転ラックを所定の回転速度で1回転させて現像室にトナーを自然落下により供給してから、モノクロ画像形成ジョブを再開することが考えられる。

ところが、単純に回転ラックを1回転させるだけでは、その1回転の途中で自然落下によりトナー貯蔵室から現像室に供給されるトナー量はそれほど多くなく、また、トナー貯蔵室に残留するトナーの量が少なくなるにしたがって自然落下による現像室への供給量が低下する傾向にあり、現像室への安定したトナー供給が望めないという問題がある。
トナー供給量が少ないと、モノクロ画像形成ジョブを再開しても、すぐにトナーエンプティ状態になって再びジョブを中断して回転ラックを1回転させなければならなくなり、モノクロ画像形成ジョブの効率が悪くなる。また、現像室への安定したトナー供給量を前提としてトナーエンプティを判断するような場合には、モノクロ画像形成ジョブ再開後において、予測によりトナーエンプティと判断される以前に実際にトナーエンプティの状態になり、画像擦れなどの印字不良が発生するおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、所定の回転範囲内で自然落下により現像室へトナーを供給する構造を有するロータリー式現像装置を備えた画像形成装置において、モノクロ画像形成ジョブの実行中に現像室にトナーを補給する必要が生じた場合に、トナー貯蔵室に残留するトナー量の多寡にかかわらず現像室に比較的安定した量のトナーを供給することができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、トナーの色の異なる複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させるロータリー式現像装置を有し、各現像ユニットが、所定の回転範囲にあるときに、そのトナー貯蔵室のトナーが現像室に落下することにより当該現像室内にトナーが供給されるように構成された画像形成装置であって、単一色のトナーで画像を形成するモノクロ画像形成ジョブの実行時において、当該単一色の現像ユニットの現像室のトナー量が所定量以下になった場合に、そのモノクロ画像形成ジョブの実行を一旦中断し、前記回転ラックを回転させて当該現像ユニットを前記所定の回転範囲内で所定時間停止させた後、もしくは前記所定の回転範囲を他の回転範囲の通過速度よりも低い速度で通過させた後、再度現像位置まで移動させてモノクロ画像形成ジョブを再開させる制御手段を備えたことを特徴とする。

上記のように単一色のトナーで画像を現像するモノクロ画像形成ジョブの実行時に、当該単一色の現像ユニットの現像室のトナー量が所定の量以下になったときに、そのモノクロ画像形成ジョブの実行を一旦中断し、前記回転ラックを回転させて当該現像ユニットを前記所定の回転範囲内で所定時間停止させた後、もしくは速度を低下させて通過させた後、再度現像位置まで移動させるように制御しているので、トナーの補給のためより長い時間を確保でき、トナー貯蔵室のトナー残量が少なくなってもトナー貯蔵室から現像室へのトナー供給量を通常の一定の回転速度で回転する場合よりも安定して供給することが可能となる。

すなわち、トナー貯蔵室内のトナー残量が多い場合でも現像室に供給される量は、現像室の容量や、現像位置におけるトナー供給口の高さなどにより一定の上限があり、トナー貯蔵室内のトナー残量が少なくなってきてもその残量が上記上限値よりも多い限りは、上記所定の回転範囲における一旦停止もしくは回転速度の低下により同程度の補給が可能となる。

また、仮に全トナー残量が、安定して現像室に供給すべき量よりも少なくなったとしても、回転速度が一定の場合よりはトナー貯蔵室から現像室へのトナー供給量を多くできるので、当該トナー供給量の変動を抑制することができる。
また、本発明は、前記単一色の現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナー残量を検出する貯蔵室トナー残量検出手段を備え、前記制御手段は、前記トナー貯蔵室内のトナー残量が少なくなるに応じて、前記所定の回転範囲内での停止時間が長くなるように制御することを特徴とする。

さらに、また、本発明は、前記単一色の現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナー残量を検出する貯蔵室トナー残量検出手段を備え、前記制御手段は、前記トナー貯蔵室内のトナー残量に応じて、前記所定の回転範囲内での停止位置を変化させるように制御することを特徴とする。
このようにトナー貯蔵室内のトナー残量に応じて、所定の回転範囲内における停止時間を長くし、あるいはその停止位置を変化させることにより、現像室へのトナー供給量をより安定させることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、中間転写ベルトを利用した4サイクル方式のフルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして図面に基づき説明する。
（１）プリンタの全体構成
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の全体構成を示す概略図である。

同図に示すように、このプリンタ１は、感光体部１０、露光走査部２０、現像部３０、中間転写部４０、２次転写部５０、給紙部６０、定着部７０および制御部８０とからなる。
感光体部１０における感光体ドラム１１は、図の矢印方向に回転駆動されており、その周面は、クリーニングブレード１２で残留トナーが除去された後、帯電ローラ１３により一様な電位に帯電され、露光走査部２０から射出されたレーザ光により露光走査されることにより静電潜像が形成される。

現像部３０はロータリー式のものであって、本図では便宜上、回転ラック３２への現像ユニットの収納状態及び現像ユニット内部の構成が分かりやすいように断面で示している（他の図面においても同様。なお、各現像ユニット内のトナーも特に必要がある場合を除き、図示していない。）。
感光体ドラム１１の周面に形成された静電潜像は、対応する色のトナーの現像ユニットにより現像されてトナー像が形成される。

一方、中間転写部４０は、無端状の中間転写ベルト４３を駆動ローラ４１を含む複数のローラで張架してなり、中間転写ベルト４３の走行速度が感光体ドラム１１の周速と同じになるように駆動ローラ４１が駆動制御される。
上記感光体ドラム１１の周面に形成されたトナー像は、一時転写ローラ４２により中間転写ベルト４３上に一次転写される。

フルカラーの画像形成ジョブ（以下、「カラープリントジョブ」という。）を実行する場合には、この一時転写が、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について順次実行されて中間転写ベルト４３上に多重転写された後、二次転写部５０において、給紙部６０から中間転写ベルト４３の回転とタイミングを合わせて給紙されてきた記録シート（不図示）上に二次転写ローラ５１により二次転写され、さらに定着部７０において熱定着された後、排出ローラ７１を介して排出トレイ７２上に排出される。

また、ブラックによるモノクロの画像形成ジョブ（以下、「モノクロプリントジョブ」という。）の場合には、ブラックの現像ユニットのみ使用して現像が行われ、上記一次転写、二次転写を経て定着後出力される。
なお、以上の感光体部１０、露光走査部２０、現像部３０、中間転写部４０、２次転写部５０、給紙部６０、定着部７０をまとめて、以下、「画像形成部」と総称する。

制御部８０は、後述するようにＣＰＵを中心に構成され、受け付けたジョブに係る画像データに必要な処理を加えると共に、上記画像形成部における各部の動作を制御して、プリントジョブを実行する。
(２）現像部３０の構成
図２は、現像部３０の構成を示す拡大図である。

同図に示すように現像部３０は、回転軸３３を中心に回転する回転ラック３２に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを保持してなる。
回転ラック３２は、ほぼ円筒状であって、その内部は、互いに９０°の角度をなす４枚の仕切り部材３４により４つの部屋に分割され、各部屋に現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが収納される。

また、回転ラック３２の各部屋の外周面の部分は開閉可能なように構成されており（開閉機構は不図示）、内部の各現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの交換が可能なようになっている。
この回転ラック３２は、位置決め制御が容易なサーボモータやステッピングモータを駆動源とする回転ラック駆動部（不図示）により矢印方向に回転駆動される。

なお、図２は、ブラックの現像ユニット３１Ｋが待機位置にあるときの回転ラック３２の回転位置を示している。本実施の形態では、この待機位置をホームポジションとして、各現像ユニットの現像ローラと感光体ドラム１１が近接する現像位置への回転制御がなされる。
回転ラック３２の位置決め制御については公知の技術が採用される。例えば、回転ラック駆動部の駆動源としてサーボモータを使用する場合には、各現像ユニットの現像位置のホームポジションからのエンコーダのパルス数が予め求められてＲＯＭ８４（後述の図４参照）内のテーブルに格納されており、このパルスを計数しながらサーボモータの回転を制御することにより正確な位置決めをすることができる。

なお、回転ラック３２がホームポジションにあることは、例えば、回転ラック３２上の所定位置にマークを付すと共に、回転ラック３２がホームポジションにあるときにこのマークを検出する位置に光電センサを配設し、この光電センサからの出力によって検出することができる。
図３は、ブラックの現像ユニット３１Ｋの構成を示す断面図である。

同図に示すように現像ユニット３１Ｋは、トナー貯蔵室３１１と、トナー貯蔵室３１１に隣接して設けられた現像室３１２と、トナー貯蔵室３１１とトナー貯蔵室３１１間の隔壁３１３に設けられたトナー供給口３１４と、感光体ドラム１１表面にトナーを供給するための現像ローラ３１５と、現像ローラ３１５に現像室３１２内のトナーを付着させる供給ローラ３１６と、現像ローラ３１５表面に付着したトナー層を一様の厚みに規制するための規制ブレード３１７および、トナー貯蔵室３１１内の残留トナーが現像室３１２に流入しやすくするためのスロープ３１８を備える。

供給ローラ３１６の外周部はスポンジなど発泡性の弾力部材で形成されており、これにより供給ローラ３１６がトナーを多く保持できると共に、現像ローラ３１５との軸間距離をやや短くすることにより、現像ローラ３１５と供給ローラ３１６のニップ部における接触面積を大きくして、現像ローラ３１５へのトナー供給の効率がより増すように工夫されている。

また、現像ローラ３１５、供給ローラ３１６の軸は、現像室３１２の外部に突出され、不図示の駆動機構により所定の方向に回転駆動されるようになっている。この駆動機構自体は公知であり、例えば現像ローラ３１５、供給ローラ３１６の外部に突出した部分の端部に平歯車などが取着され、当該現像ユニット３１Ｋが現像位置に来たときに、別の駆動源に連結されたギャーと噛合して回転駆動される構成を挙げることができる。

なお、他の現像ユニット３１Ｙ〜３１Ｃも、収納しているトナーの色が異なるだけで構造自体は現像ユニット３１Ｋと全く同じである。
（３）制御部８０の構成
図４は、制御部８０の構成例を示す図である。
同図に示すように制御部８０は、主に、ＣＰＵ８１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８２、ＲＡＭ８３、ＲＯＭ８４、ドットカウンタ８５、トナー残量記憶部８６、操作パネル８７とからなる。

インターフェース部８２は、ＬＡＮなどを介して接続された外部の端末装置とＣＰＵ８１間で通信を行うためのものであり、ＬＡＮカードやＬＡＮボード等からなる。
ＲＡＭ８３は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ２１におけるプログラム実行時のワークエリアとなる。
ＲＯＭ８４には、画像形成部の各部の動作を制御するプログラムや、画像データ処理のプログラム等が格納されている。

ドットカウンタ８５は、画像形成時における各色の画像データのドット数をページ毎にカウントするものであり、トナー残量記憶部８６は、ドットカウンタ８５でのカウント値に基づきＣＰＵ８１で計算された各色の現像ユニットにおけるトナー残量を記憶するものである。詳しくは後述する。
操作パネル８７は、ユーザから必要な設定を受け付けるためのものである。

ＣＰＵ８１は、外部の端末からプリントジョブのＲ，Ｇ，Ｂの画像データを受信すると、これをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに変換すると共に、ＲＯＭ８４から画像形成に必要なプログラムを読み出して、タイミングを計りながら各部を統一的に制御して円滑な画像形成動作を実行させる。特に、モノクロプリントジョブ実行時において、画像形成部における回転ラック駆動部を次に説明するように制御して、現像室３１２への安定したトナー補給を実現する。

（４）モノクロプリントジョブ実行時の制御動作
以下、制御部８０で実行される制御のうち、本発明に関連するモノクロプリントジョブ処理時の制御動作について説明する。
図５は、当該モノクロプリントジョブ処理時の制御内容を示すフローチャートである。
外部端末からモノクロプリントジョブを受け付けると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、現像部３０の回転ラック３２を反時計回りに回転させ、ブラックの現像ユニット３１Ｋを待機位置（図２参照）から現像位置（図６参照）まで移動させる（ステップＳ２）。

通常のオフィスなどでは、カラープリントジョブよりもモノクロプリントジョブの方が発生頻度が高いので、本実施の形態においては、図２に示すように現像ユニット３１Ｋの現像ローラが現像位置よりも少し手前にある回転位置を待機位置とし、現像位置までの移動時間を少なくして、モノクロプリントジョブにおける１ページ目のプリント（ファーストプリント）開始までの時間が短くなるようにしている。

なお、一般に、外部の端末から受信したプリントジョブのデータは、印字データとヘッダ情報とからなり、当該ヘッダ情報にはプリント条件が含まれているので、このヘッダ情報に基づき、モノクロプリントジョブかカラープリントジョブかの判断を容易にできる。
現像ユニット３１Ｋが現像位置に移動されると、モノクロプリントジョブの実行を開始する（ステップＳ３）。すなわち、受信したプリントジョブのデータのうち印字データについてページ毎にビットマップ展開して、ＲＡＭ８３内に一旦格納し、これを順次読み出して画像形成部により記録シート上にモノクロ画像を形成して出力していく。

このモノクロプリントジョブの処理中に、現像ユニット３１Ｋの現像室３１２内のブラックトナーが所定量Ｍ以下になったか否かが判定される（ステップＳ４）。
現像室３１２内のトナー量が所定量以下になると、現像ローラ３１５に供給されるトナーが少なくなって、画像擦れなどの画質劣化が生じるので、所定量を超えるトナーが現像室３１２内にあることが望ましい。そのため、ステップＳ４における「所定量Ｍ」は、画質劣化が発生するときの現像室３１２内のトナー残量よりも少し多めの量が設定されており、その具体的な値は、設計段階や出荷前に実験などに予め求められて、例えばＲＯＭ８４（図４）内に格納されている。

現像室３１２内のトナー量を検出する手段として公知の手法が採用されるが、本実施の形態においては、プリントすべき印字データをビットマップ展開した後のドット数をカウントしてトナー残量を検出するようにしている。
すなわち、ドットカウンタ８５（図４）により、プリントしたページ毎に当該ビットマップデータにおいて印字されるべき画素（ドット）の数がカウントされ、その値がＣＰＵ８１に通知される。

トナー残量記憶部８６内には、各色の現像ユニット３１Ｙ〜３１Ｋ毎に、所定のトナー残量を記憶するテーブルが構成されている。
すなわち、現像ユニット３１Ｋについては、トナー貯蔵室３１１内と現像室３１２内のトナーを合わせた全トナー残量と、現像室３１２内の現像室トナー残量の２種類のトナー残量が記憶され、他の現像ユニット３１Ｙ〜３１Ｃについては、それぞれの全トナー残量が記憶されている。

全トナー残量は、対応する色の現像ユニットが交換されると初期値（以下、「第１の初期値」という。）にリセットされる。この第１の初期値として、新品の現像ユニットで印字可能なドット数が予め計算や実験により求められてＲＯＭ８４内に格納されており、それを読み出して設定される。
この際、ある現像ユニットが新品の現像ユニットに交換されたか否かの判断は公知の方法による。例えば、回転ラック３２内の各現像ユニットの設置位置にリミットスイッチが設けられており、このリミットスイッチを、現像ユニットが外されたときにＯＦＦになるように設定しておき、この出力がＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮと変化したときに、現像ユニットが交換されたと判断するようにしてもよいし、また、現像ユニット３１に製品番号などの情報を記憶したＩＣタグを取着すると共に、プリンタ１の回転ラック３２側方に当該ＩＣタグの情報を読み取るＩＣリーダーを設けておき、読み取った製品番号が変化したときに、現像ユニットが交換されたと判断してもよい。

さらには、ユーザもしくはサービスマンが現像ユニットの交換時に操作パネル８７からその旨を入力する簡易な方法であっても構わない。
また、現像ユニット３１Ｋにおける現像室トナー残量は、回転ラック３２が１回転する度にリセットされる。後述のように１回転すると所定の回転位置で停止して所定量のトナーがトナー貯蔵室３１１から現像室３１２に供給されるからである。

この場合のリセット時の初期値として、例えば、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量が十分あるときに、後述の回転位置Ｐ１で所定時間Ｔ１だけ停止したときにトナー貯蔵室３１１から現像室３１２へ供給される平均的なトナー量を予め求めておき、この平均的なトナー供給量によって画質劣化なく印字できるドット数を計算や実験により求めて、これを第２の初期値としてＲＯＭ８４内に格納しておけばよい。

ＣＰＵ８１は、所定の色の現像ユニットが交換されると、トナー残量記憶部８６内の当該全トナー残量を上記第１の初期値にリセットし、その後ドットカウンタ８５からカウント値が送信されてくるたびに、上記第１の初期値から減算して全トナー残量を更新する。この値が「０」に近くなると操作パネル８７の液晶パネルなどにその旨表示してトナー交換を喚起し、「０」になるとプリント動作を禁止する。

一方、回転ラック３２が１回転されるたびに、ＣＰＵ８１は、トナー残量記憶部８６の現像ユニット３１Ｋの現像室トナー残量を、第２の初期値にリセットし、その後ドットカウンタ８５からブラックの印字済みのページのカウント値が送信されてくるたびに、上記第２の初期値から減算して現像室トナー残量を更新する。
なお、回転ラック３２の回転動作はＣＰＵ８１自身が制御するので、上記現像室トナー残量をリセットする際における回転ラック３２の回転の有無は容易に判断できる。

図５のステップＳ４において、上記トナー残量記憶部８６の記憶内容を参照してブラックの現像ユニット３１Ｋにおける現像室トナー残量が、上記所定量Ｍ以下になっているか否かを判断し、もし、所定量Ｍ以下になっていれば、当該モノクロプリントジョブを中断する（ステップＳ４：ＹＥＳ、ステップＳ５）。
この際、現在プリント中のページのプリントが終了してからモノクロプリントジョブを中断するようにすれば、トナーと記録シートの無駄がなくなる。

そして、回転ラック３２を回転させてブラックの現像ユニット３１Ｋをトナー補給位置で一旦停止させた後、再び現像位置まで回転移動させる（ステップＳ６）。
図７は、現像ユニット３１Ｋがトナー補給位置Ｐ１で停止している状態を示す位置である。
同図に示すように、現像ユニット３１Ｋのトナー貯蔵室３１１が現像室３１２の上方に位置し、トナー貯蔵室３１１と現像室３１２を隔てる隔壁３１３がほぼ水平な状態となる補給位置Ｐ１において回転が停止され、トナー供給口３１４を介してトナー貯蔵室３１１からトナーが現像室３１２へ落下して流れ込むようになっている。

トナー補給のため一旦停止する時間Ｔ１は、トナー貯蔵室３１１の形状やトナー供給口３１４の大きさにもよるが、例えば、０．５秒ぐらいが適当であり、このような停止時間を設けることにより、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量が少なくなって補給速度が低下したとしても、必要量のトナーが安定して現像室３１２に供給される。
図５に戻り、上記トナー補給位置でトナーを強制的に補給した後、現像ユニット３１Ｋを現像位置まで回転させて、モノクロプリントジョブを再開し（ステップＳ７）、当該プリントジョブが終了していなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、モノクロプリントジョブを継続するが、プリントジョブが終了すれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９に移って、回転ラック３２を反時計回りに回転させてブラックの現像ユニット３１Ｋを図２に示す待機位置に移動させ（ステップＳ９）、プリンタ１全体の動作を制御するメインルーチン（不図示）にリターンする。

なお、このステップＳ９で回転ラック３２を待機位置に回転移動させる際にトナー補給位置Ｐ１で一定時間Ｔ１停止させることにより、現像室３１２内に安定したトナー量が供給され、次のモノクロプリントジョブを実行する際におけるステップＳ４における判断が容易になると共に、トナーの強制補給をするまでの時間を長くすることができ、処理効率の点からも望ましい。

図８は、モノクロプリントジョブ時に実行される回転ラック３２の回転動作と、カラープリントジョブ時に実行される回転ラック３２の回転動作における制御内容を示すタイムチャートである。
なお、モノクロプリントジョブの実行時には、連続して多数枚のブラックの印字が実行されるので、途中を省略して示してある。

このようにモノクロプリントジョブの開始時にブラックの現像ユニット３１Ｋを現像位置に移動させた後、印字を実行し、現像室トナー残量が所定量Ｍ以下になるとプリント動作を中止して、回転ラック３２を約２７０度回転させてトナー補給位置で停止してトナー補給し、その後、再び現像ユニット３１Ｋを現像位置まで回転させて印字を再開する。全てのページの印字が終了すれば、回転ラック３２を回転させて現像ユニット３１Ｋの待機位置で停止し、次のプリントジョブの実行を待つ。

また、カラープリントジョブの場合、その開始時にイエローの現像ユニット３１Ｙを現像位置に移動させて、まずイエローの印字を実行し、その後、回転ラック３２を９０度ずつ回転させながら、現像ユニット３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを順次現像位置に移動させ、それぞれマゼンタ、シアン、ブラックの各印字を実行した後、現像ユニット３１Ｋを現像位置から待機位置まで回転させて終了する。

なお、カラープリントが複数枚ある場合には、ブラックの印字を実行した後に待機位置に移動するのではなく、続けて９０度ずつ回転しながら各色の印字を繰り返し実行することになる。
＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。

（１）上記実施の形態では、現像室３１２内のトナー残量を検出する手段としてドットカウンタを用いたが、他の公知の手段が採用されてよい。例えば、現像室３１２の壁面の所定位置（この位置は、現像位置において現像室３１２内のトナーが上記「所定量Ｍ」のトナーになったときのトナー上面に相当する位置となる。）に透明な窓を形成し、外側から反射型の光電センサなどでトナー残量を検出するようにしてもよい。

また、モノクロプリントジョブの連続印字枚数やジョブ継続時間などによりトナー残量を簡易的に推測することもできる。
（２）上記実施の形態では、全トナー残量の多寡にかかわらず、トナー補給のため一旦停止するトナー補給位置は一定でかつ、その停止時間も一定にした。
トナー貯蔵室３１１のトナー残量が一定以上ある場合には、特に問題なく安定して所定のトナー量を現像室３１２内に補給することができるが、その残量が非常に少なくなるとトナーの補給効率も大きく低下すると考えられ、また、トナー貯蔵室３１１内に存在するトナーの位置も局所的になりやすいので、それに応じて停止時間やトナー補給位置（回転角度）を変化させるのがより望ましい。

以下、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量に応じてトナー補給位置（停止位置）を変化させる場合の制御部８０による制御内容について説明するが、図５のフローチャートとステップＳ６を除いて全く同じなので、当該ステップＳ６の代わりに挿入されるべきステップＳ６１〜Ｓ６４について図９に基づき詳しく説明する。
同図に示すように、ステップＳ５でモノクロプリントジョブが中断されると、ステップＳ６１で現像ユニット３１Ｋのトナー貯蔵室３１１内のトナー残量（貯蔵室トナー残量）が所定量Ｎ以下であるか否かを判断する。

トナー貯蔵室３１１内のトナー残量は、トナー残量記憶部８６に格納されている全トナー残量から現像室トナー残量を減算して求めることができる。また、所定量Ｎは、実験により経験的に求めることができる。例えば、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量を徐々に減らしていきながら、１回転して上記補給位置で一定時間停止させたときの現像室３１２への補給量を測量する実験を繰り返し、その補給量が比較的大きく変化するような場合に、その直前のトナー貯蔵室３１１内のトナー残量を所定量Ｎとすればよい。

そして、もしトナー貯蔵室３１１のトナー残量が所定量Ｎ以下でなければ、図１０（ａ）に示すようなトナー補給位置Ｐ１を停止位置として選択し（ステップＳ６１：ＮＯ、ステップＳ６２）、トナー貯蔵室３１１のトナー残量が所定量Ｎ以下であれば、図１０（ｂ）に示すようなトナー補給位置Ｐ２を停止位置として選択する（ステップＳ６１：ＹＥＳ、ステップＳ６３）。

このトナー補給位置Ｐ２は、上記トナー補給位置Ｐ１よりさらに反時計回りに所定角度回転させた位置となっている。トナー貯蔵室３１１内のトナー残量が少なくなると、回転ラック３２の回転につれて、少量のトナーが図１０（ｂ）に示すようにトナー貯蔵室３１１の内壁３１１ａ側に偏在することが多くなるので、スロープ３１８の斜面がやや垂直に近くなるようにすることにより、この部分に残留していたトナーがスムーズに現像室３１２内に流れ込みやすくなり、現像室３１２への安定したトナー補給が可能となる。

なお、図９の例では、トナー貯蔵室３１１のトナー残量に応じて、トナー補給位置を変更するようにしたが、これと共に、もしくはこれに代えて、トナー補給位置での停止時間を変化するようにしてもよい。この場合、ステップＳ６１でトナー貯蔵室３１１のトナー残量が所定量Ｎ以下の場合に、トナー残量が所定量Ｎ以下でない場合の停止時間Ｔ１より長いＴ２になるように制御される。この停止時間Ｔ２も実験により望ましい値が決定され得る。

また、本例ではトナー貯蔵室３１１のトナー残量を、所定量Ｎの一つの閾値で判断したが、２以上の閾値を設けて、当該貯蔵室トナー残量の減少に連れて多段階にトナー補給位置および／または停止時間を変えるようにすればさらに安定したトナー補給が可能である。
（３）上記実施の形態では、モノクロプリントジョブの実行時において現像室トナー残量が所定量Ｍ未満になったときに回転ラック３２を回転させて特定の補給位置で一定の時間だけ停止させる構成としたが、トナー貯蔵室３１１が現像室３１２に対して相対的に上方に位置し、かつ、トナー供給口３１４を水平方向へ投影したときの面積がある程度以上あれば、トナー貯蔵室３１１のトナーは現像室３１２内に供給される状態にあると言えるので、上記各現像ユニットについて現像室３１２にトナーが補給できる回転角度にはある程度の幅がある。そこで、このトナー補給が可能な回転角の範囲（以下、「トナー補給可能範囲」という。）内で回転速度を他の回転角における回転速度よりも低減させて、この間を通過する時間を長くすることにより、上記特定の補給位置で停止させるのと同等もしくはこれに近い効果を得ることができる。

なお、上記トナー補給可能範囲を含む全ての範囲で回転速度を遅くして回転させても安定的なトナー補給は達成され得るが、この場合には回転ラック３２が１回転するのに不必要に長い時間を要することになり、モノクロプリントジョブの効率的なジョブ処理の観点から望ましいとは言えない。したがって、トナー補給可能範囲以外はできるだけ速やかに回転し、トナー補給可能範囲でのみ回転速度を低減、あるいは停止させ、その後また速やかに現像位置まで回転させるのが望ましい。

また、この変形例においても、上記（２）の場合と同様、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量が少なくなるにつれて、トナー補給可能範囲における回転ラック３２の回転速度をさらに遅くするようにしても構わない。
（４）なお、上記実施の形態のようにドットカウントにより現像室トナー残量を予測する方式においては、全トナー残量が、上記安定して供給されるべきトナー供給量を下回ってしまうと、ドットカウンタに基づく予測より現像室トナー残量が前記所定量Ｍ以下であると判断される以前に、実際の現像室トナー残量が当該所定量Ｍよりも少なくなって画像擦れなどの現象が生じるおそれがある。

この場合には、リセット時の現像室トナー残量を上記第２の初期値ではなく、全トナー残量（トナー貯蔵室の形状によっては、全てのトナーが現像室３１２内に供給されず若干残存する場合（以下、この残存トナーを「供給不能トナー」という。）もあるので、全トナー残量から当該供給不能トナー量を控除した量）により印字できるドット数をリセット時の現像室トナー残量の初期値に設定すればよい。

（５）また、上記実施の形態では、ブラックによるモノクロプリントジョブを前提としたが、他のトナー色によるモノクロプリントジョブの実行が可能な場合にも、上記と同様な制御が実行される。この場合には、トナー残量記憶部８６には、当該モノクロプリントジョブに使用されるブラック以外の色の現像ユニットの現像室トナー残量についても記憶される。

（６）上記実施の形態では、画像形成装置の一例として、本発明をフルカラープリンタに適用した場合について説明したが、本発明に係る画像形成装置は、当該プリンタを含むコピー機や、カラーＦＡＸ装置であってもよく、それらの機能を全て含む複合機であってもよい。

本発明は、複数の現像ユニットを回転可能に保持してなるロータリー式現像装置を備えた画像形成装置として好適である。

本発明の実施の形態に係るプリンタの構成を示す図である。 上記プリンタ１におけるロータリー式の現像部の構成を示す図である。 上記現像部におけるブラックの現像ユニットの構成を示す断面図である。 上記プリンタの制御部の構成を示すブロック図である。 上記制御部で実行されるモノクロプリントジョブ処理の制御内容を示すフローチャートである。 ブラックの現像ユニットが現像位置にあるときの様子を示す図である。 ブラックの現像ユニットが現像位置からトナー補給位置に移動される様子を示す図である。 モノクロプリントジョブとフルカラープリントジョブにおける回転ラックの回転動作のタイムチャートを示す図である。 変形例に係るモノクロプリントジョブ処理の特徴的な制御内容を示す部分フローチャートである。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ図９の部分フローチャートにおけるブラックの現像ユニットのトナー補給位置Ｐ１、Ｐ２の例を示す。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 感光体部
２０ 露光走査部
３０ 現像部
３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ 現像ユニット
３２ 回転ラック３２
３３ 回転軸
３４ 仕切り
４０ 中間転写部
５０ ２次転写部
６０ 給紙部
７０ 定着部
８０ 制御部
３１１ トナー貯蔵室
３１２ 現像室
３１３ 隔壁
３１４ トナー供給口
３１５ 現像ローラ
３１６ 供給ローラ
３１７ 規制ブレード

Claims (3)

1. トナーの色の異なる複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させるロータリー式現像装置を有し、各現像ユニットが、所定の回転範囲にあるときに、そのトナー貯蔵室のトナーが現像室に落下することにより当該現像室内にトナーが供給されるように構成された画像形成装置であって、
   単一色のトナーで画像を形成するモノクロ画像形成ジョブの実行時において、当該単一色の現像ユニットの現像室のトナー量が所定量以下になった場合に、そのモノクロ画像形成ジョブの実行を一旦中断し、前記回転ラックを回転させて当該現像ユニットを前記所定の回転範囲内で所定時間停止させた後、もしくは前記所定の回転範囲を他の回転範囲の通過速度よりも低い速度で通過させた後、再度現像位置まで移動させてモノクロ画像形成ジョブを再開させる制御手段
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記単一色の現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナー残量を検出する貯蔵室トナー残量検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記トナー貯蔵室内のトナー残量が少なくなるに応じて、前記所定の回転範囲内での停止時間が長くなるように制御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. 前記単一色の現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナー残量を検出する貯蔵室トナー残量検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記トナー貯蔵室内のトナー残量に応じて、前記所定の回転範囲内での停止位置を変化させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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