JP3797135B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するカラープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置（カラープリンタ）は、感光体と、その感光体の外周面を帯電させる帯電手段と、感光体の外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像をトナー像に現像する現像ユニットとを備えている。また、画像形成装置は前記トナー像を転写対象に転写させる転写ユニットを備えている。
【０００３】
感光体の隣接位置には略円筒状をなし回転可能に支持された現像ロータリーが設置され、その現像ロータリーは４色（イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の現像ユニットを着脱可能に形成されている。上記各現像ユニットは、それぞれトナーが収容されるケースと、ケースに回転可能に支持された現像ローラと、ケースに回転可能に支持されるとともに、前記トナーを現像ローラの表面に供給する供給ローラとより主に構成されている。
【０００４】
そして、現像ロータリーの回転駆動が制御されることにより、各現像ユニットのうちいずれか１体の現像ローラが感光体に摺接される位置（現像位置）に配置される。この現像位置において、ケース内では供給ローラの回転により摩擦帯電されたトナー（帯電トナー）が現像ローラ側へ供給され、そのトナーが現像ローラの表面に担持された状態で感光体の感光層へ移送される。すると、感光体上の静電潜像がトナーにより現像（顕像化）されてトナー像が形成される。現像後、現像ローラの表面に担持された未使用の帯電トナーは現像ローラの回転によりケース内に回収される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来構成の画像形成装置においては、１体の現像ユニットに収容されたトナーのみを使用する連続的な現像動作中においては、現像中に回収された帯電トナーはケースの供給ローラの近傍位置に貯蔵されている未使用のトナー上に堆積される。従って、そのまま現像動作が続けられると、使用済みの帯電トナーと未使用のトナーとが均一に混合されていないトナーが感光体上へ供給されてしまう。その結果、帯電トナーが大量に点在するトナーにより静電潜像が現像され、得られる画像品質が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、現像動作中には供給ローラ側のトナーは徐々に減少していくため、１体の現像ユニットを使用した連続的な現像を続けるために現像ユニット内にトナー補給機構を設け、そのトナー補給機構により供給ローラ側へトナーを補給可能に構成されたものがある。ところが、現像ユニットにトナー補給機構を設けると現像ユニットの部品点数が増え、構成が複雑になり現像ユニットの製造コストが嵩むという問題があった。さらに、ケース内へのトナー補給機構の設置によりケース内が狭くなり、現像ユニット内に収容可能なトナー量が少なくなってしまうという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、単色のトナーによる連続的な現像中に帯電トナーの偏りを防止して、得られる画像の品質の低下を防止することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。その他の目的とするところは、現像ユニットに別体のトナー補給機構を設けることなく、その現像ユニット内の現像側にトナーを補給することができるとともに、トナーの収容量の低下をなくすことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置の発明は、周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、トナーを収容し、前記静電潜像を現像する現像ユニットと、前記現像ユニットを複数保持可能な現像ユニット支持体と、前記現像ユニット支持体の回転駆動を制御して、現像に使用される現像ユニットを複数の現像ユニットのなかから選択的に切り替える現像ユニット支持体の制御手段とを備える画像形成装置において、１体の現像ユニットによる単色の現像が連続する際は、前記制御手段により所定のタイミングで現像ユニット支持体を回転駆動させ、現像ユニット内に収容されたトナーを混合、攪拌するとともに、現像ユニットの現像側に補給させる一方、前記現像ユニットにトナー残量を検知するトナー残量検知手段を設け、トナー残量の減少に伴い現像ユニット支持体を回転駆動させる間隔が短くなるように前記タイミングを設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の画像形成装置の発明は、請求項１に記載の発明において、前記所定のタイミングを、記録媒体の印字頁数が所定値に達したときに設定し、所定頁印字する毎に現像ユニット支持体を回転駆動させることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置の発明は、請求項１に記載の発明において、前記所定のタイミングを、トナーの消費量が所定値に達したときに設定し、トナーが所定量消費される毎に現像ユニット支持体を回転駆動させることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の画像形成方法の発明は、現像ユニットを複数保持した現像ユニット支持体の動作を制御手段により制御して、現像に使用される現像ユニットを複数の現像ユニットのなかから選択的に切り替え、選択された現像ユニットのトナーにより静電潜像担持体に担持された静電潜像の現像を行う画像形成装置による画像形成方法おいて、１体の現像ユニットによる単色の現像が連続する際に、現像ユニット支持体を回転駆動させるタイミングを検出する工程と、検出されたタイミングに基づいて制御手段により現像ユニット支持体を回転駆動させて現像ユニット内に収容されたトナーを混合、攪拌するとともに、現像ユニットの現像側に補給させる工程と、前記現像ユニットのトナー残量を検知し、そのトナー残量の減少に伴い現像ユニット支持体を回転駆動させる間隔が短くなるように前記タイミングを設定する工程とよりなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を画像形成装置（カラープリンタ）に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。なお、図１は画像形成装置１０内を模式的に示す概略図である。なお、この第１実施形態では単色、即ちブラックのトナーによる連続的な現像動作に具体化して説明する。
【００１４】
まず、画像形成装置１０内の概要について説明する。図１に示すように、画像形成装置１０内には、周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体としての感光体１７と、トナーを収容し、前記静電潜像を現像する第１〜第４現像ユニット２３１，２３２，２３３，２３４と、前記第１〜第４現像ユニット２３１〜２３４を複数保持可能な現像ユニット支持体としての現像ロータリー２２が設けられている。また、中間転写ユニット１２、定着ユニット１３、給紙装置１６及び図３に示す画像形成装置１０全体の制御を行う制御ユニット１４が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、前記感光体１７はドラム状をなし、その感光体１７の隣接位置には感光体１７の外周面に摺接して外周面を一様に帯電させる帯電器１９が設置されている。そして、感光体１７の外周面が帯電器１９により帯電された後、前記露光ユニット２１によって所望の画像情報に応じた選択的な露光が感光体１７の感光層（図示せず）になされると、その感光層には前記画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体１７の隣接位置には、略円筒状をなす前記現像ロータリー２２が回転可能に設けられている。
【００１６】
次いで、前記第１〜第４現像ユニット２３１〜２３４について説明する。図２に示すように、第１〜第４現像ユニット２３１〜２３４はそれぞれトナーが収容されたケース２３ａを備えている。また、ケース２３ａには、同ケース２３ａに回転可能に支持された現像ローラ２３ｂと、ケース２３ａに回転可能に支持されるとともに、前記現像ローラ２３ｂに圧接することにより、前記トナーを現像ローラ２３ｂの表面に供給する供給ローラ２３ｃとが設けられている。さらに、ケース２３ａ内には仕切板２３ｄが設けられている。そして、第１現像ユニット２３１にはイエローのトナーが収容され、第２現像ユニット２３２にはマゼンダのトナーが収容されている。第３現像ユニット２３３にはシアンのトナーが収容され、第４現像ユニット２３４にはブラックのトナーが収容されている。
【００１７】
また、図３に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれＲＯＭよりなる不揮発性メモリ２３ｅ（図３ではメモリと示す）がトナー残量検知手段及び記憶手段として設けられ、各不揮発性メモリ２３ｅにはそれぞれケース２３ａ内に収容されたトナーの色情報、トナー残量情報、製造年月日等の各現像ユニット２３１〜２３４をそれぞれ個別に識別可能とする識別情報が記憶されている。加えて、図１に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれ現像側コネクタ２４が設けられ、それら現像側コネクタ２４にはそれぞれ前記不揮発性メモリ２３ｅが接続されている。一方、現像ロータリー２２の近傍位置には前記現像側コネクタ２４と接続可能に構成された制御側コネクタ２５が設けられている。
【００１８】
第１〜第４現像ユニット２３１〜２３４がそれぞれ現像ロータリー２２に保持された状態、具体的には装着された状態において、各現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれか１体の現像側コネクタ２４と前記制御側コネクタ２５とが接続可能な位置となるように現像ロータリー２２が回転駆動される。そして、両コネクタ２４，２５が接続されて不揮発性メモリ２３ｅの識別情報が読み込まれて、４体の現像ユニット２３１〜２３４の識別情報が制御ユニット１４に記憶される。
【００１９】
また、前記装着状態において、現像ロータリー２２が回転制御されることにより、各現像ユニット２３１〜２３４のうちいずれか１体の現像ローラ２３ｂが感光体１７に対向する位置（現像位置）に配置される。この現像位置で現像ユニット２３１〜２３４の現像側、即ち供給ローラ２３ｃ側にあるトナーが供給ローラ２３ｃの回転により摩擦帯電されて現像ローラ２３ｂ側へ供給され、そのトナーが現像ローラ２３ｂの表面に担持された状態で感光体１７の感光層へ移送される。すると、感光体１７上の静電潜像がトナーにより現像（トナー像）され顕像化される。そして、４体の現像ユニット２３１〜２３４による現像がそれぞれ行われて感光体１７上に４色のトナーが重ねられたトナー像が形成される。
【００２０】
さらに、現像の際に使用された後、現像ローラ２３ｂの表面に残存する帯電トナーはケース２３ａ内の供給ローラ２３ｃの近傍位置に回収される。その後、現像位置にある現像ロータリー２２の回転制御により、その回転中にケース２３ａ内の帯電トナーと未使用トナーは混合攪拌されて、両トナーが均一に分散されてリフレッシュされる。そして、現像位置に再度位置したとき、仕切板２３ｄより供給ローラ２３ｃ側、即ち現像ユニット２３１〜２３４の現像側へリフレッシュされたトナーが補給されるように構成されている。
【００２１】
なお、本明細書において、現像側へリフレッシュされたトナーが補給されるとは、現像ユニット２３１〜２３４内において、仕切板２３ｄより内奥側から仕切板２３ｄより供給ローラ２３ｃ側へトナーが補給されることを示し、ケース２３ａ側の部屋と供給ローラ２３ｃ側の部屋とが分離区画され、供給ローラ２３ｃ側の部屋へ外部のケース２３ａ側の部屋からトナーが補給されることではない。
【００２２】
次いで、前記トナー像が転写される中間転写ユニット１２について説明すると、図１に示すように、感光体１７の上方位置に配置された前記中間転写ユニット１２は駆動ローラ２９と、一次転写サポートローラ２７と、テンションローラ２８と、クリーナバックアップローラ２６と、それら各ローラ２６〜２９間に張架された無端状の中間転写ベルト３０と、クリーニング手段（図示せず）とから構成されている。前記一次転写サポートローラ２７の中間転写ベルト３０を介した対向位置には前記感光体１７が配置され、駆動ローラ２９の中間転写ベルト３０を挟んだ対向位置には二次転写ローラ３１が配置されている。
【００２３】
前記駆動ローラ２９は、その端部に固定された歯車（図示せず）が、前記感光体１７の駆動モータの駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることにより、感光体１７と略同一の周速で回転駆動可能に構成されている。即ち、中間転写ベルト３０が感光体１７と略同一の周速で循環駆動される。
【００２４】
そして、中間転写ベルト３０が循環駆動される過程で、前記一次転写サポートローラ２７と感光体１７との間において、感光体１７上に形成されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写される。さらに、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像は、二次転写ローラ３１と駆動ローラ２９との圧接部において、前記給紙装置１６から供給された用紙等の記録媒体３２に転写される。中間転写ユニット１２に隣接する位置に設置された前記定着ユニット１３は熱源を有する定着ローラ３３と、この定着ローラ３３に圧接されている加圧ローラ３４とより構成されている。そして、記録媒体３２に転写されたトナー像が、定着ユニット１３により記録媒体３２上に定着された後、画像が印字された記録媒体３２はカラープリンタ外へ排出される。
【００２５】
感光体１７に隣接する位置には、クリーニング器２０が設置されている。そして、トナー像の中間転写ベルト３０への転写後、感光体１７の外周面に残存する帯電トナーは前記クリーニング器２０により回収される。
【００２６】
次いで、上記画像形成装置１０を制御する制御ユニット１４について説明すると、図３に示すように、制御ユニット１４はコントローラ部３８とエンジン制御部３５とから構成され、両者はインターフェイス線を通じて接続されている。前記コントローラ部３８はホストコンピュータ３６との通信を行い、パソコン（図示せず）のアプリケーションソフトウェア等により作製された画像情報等の各種情報がホストコンピュータ３６からコントローラ部３８へ送られるようになっている。前記コントローラ部３８はホストコンピュータ３６から送られてきた画像情報としてのレッド、グリーン、ブルーのＲＧＢデータをイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの画像データへと変換する機能を有する。さらに、画像データをコントローラ部３８のメモリ（図示せず）に保存する機能を有する。
【００２７】
前記エンジン制御部３５は、制御手段としてのＣＰＵ４０を備え、その他にＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２、Ｉ／Ｏ制御部４３、Ａ／Ｄコンバータ４４、Ｄ／Ａコンバータ４５、本体メモリ４６等を備えている。前記ＣＰＵ４０は画像形成装置１０を構成する各部を制御する。また、各現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれかの現像側コネクタ２４と前記制御側コネクタ２５とが接続されたとき、ＣＰＵ４０は不揮発性メモリ２３ｅと通信可能となり、各現像ユニット２３１〜２３４におけるトナーの色情報、トナー残量情報を判別する。
【００２８】
さらに、ＣＰＵ４０は画像形成装置１０により印字された記録媒体３２の頁数を判別する。そして、ＣＰＵ４０は前記トナー残量情報、印字頁数等に基づいて所定のタイミングで現像ロータリー２２の回転駆動を制御する。前記ＲＡＭ４１は画像形成装置１０に関する各種情報を一時的に記憶する。また、前記ＲＯＭ４２は画像形成装置１０を制御するための各種プログラムを記憶し、Ｉ／Ｏ制御部４３は入出力データを制御する。
【００２９】
前記Ａ／Ｄコンバータ４４は画像形成装置１０におけるアナログ信号をデジタル信号に変換し、Ｄ／Ａコンバータ４５はデジタル信号をアナログ信号に変換する。前記本体メモリ４６は、前記現像ロータリー２２における現像ユニット２３１〜２３４の有無情報、不揮発性メモリ２３ｅに書き込まれたトナー色情報、トナー残量情報等の各種識別情報を格納する。
【００３０】
次いで、上記構成の画像形成装置１０によるモノカラー印字、具体的には第４現像ユニット２３４に収容されたブラックのトナーによる連続的な現像処理を図４に示すフローチャートを使用して説明する。なお、この動作はＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づき、ＣＰＵ４０の制御により実行され、現像ロータリー２２を回転駆動させるタイミングの判断基準は、Ａ４サイズの記録媒体３２を連続２０頁分印字したか否かに設定されている。また、各現像ユニット２３１〜２３４の不揮発性メモリ２３ｅにはそれぞれ識別情報が格納され、本体メモリ４６には４体の現像ユニット２３１〜２３４の有情報及び識別情報が格納されている。
【００３１】
さて、ホストコンピュータ３６からの印字指令（画像情報）がコントローラ部３８でブラックの画像データに変換された後、コントローラ部３８のメモリに保存され、所定量の画像データの変換が終了すると、エンジン制御部３５に現像開始を要求する旨の情報が送信される。すると、まず、帯電器１９及び露光ユニット２１により感光体１７上に静電潜像が形成される。
【００３２】
続いて、図４に示すように、現像ロータリー２２が回転駆動され、第４現像ユニット２３４が現像位置へ移動される｛ステップ１０１（以下、単にＳ１０１と称す）｝。次いで、印字の有無が判別される（Ｓ１０２）。印字指令信号が送られているため、印字が有ると判別されると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、第４現像ユニット２３４内のトナーの有無が判別される（Ｓ１０３）。一方、印字が無しと判別されると（Ｓ１０２でＮＯ）、現像、即ち印字処理が終了される。
【００３３】
そして、前記Ｓ１０３において、第４現像ユニット２３４内にトナーが有ると判別されると（Ｓ１０３でＹＥＳ）、第４現像ユニット２３４のトナーを使用して静電潜像の現像が行われ（Ｓ１０４）、記録媒体３２に印字が行われる。そして、ブラックのトナーによる単色の現像が連続し、モノクロ印字が連続しているとき、記録媒体３２の印字頁数が判定される（Ｓ１０５）。第４現像ユニット２３４のトナーによる記録媒体３２の印字頁数が連続２０頁に達していないと判断されると（Ｓ１０５でＮＯ）、前記Ｓ１０２に戻り、印字残りの有無が判別される（Ｓ１０２）。印字残りが無しと判別されると（Ｓ１０２でＮＯ）、現像、即ち印字処理が終了される。印字残りが有りと判別されると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、続けて上記と同様の現像、印字処理が続けられる。
【００３４】
さて、前記Ｓ１０５において、第４現像ユニット２３４のトナーによる記録媒体３２の印字頁数が連続２０頁に達したと判断されると（Ｓ１０５でＹＥＳ）、現像ロータリー２２が３６０度、即ち１回転分だけ回転駆動される（Ｓ１０６）。すると、ケース２３ａ内において、現像ロータリー２２の回転途中で供給ローラ２３ｃ側にあるトナーとケース２３ａ内奥方にあるトナーとが混合され、さらに、回転するうちにトナーが攪拌される。そして、現像ロータリー２２が３６０度回転すると、攪拌混合されたトナーが仕切板２３ｄより供給ローラ２３ｃ側へ補給される。
【００３５】
次いで、前記Ｓ１０２に戻り、印字残りの有無が判別される（Ｓ１０２）。印字残りが無しと判別されると（Ｓ１０２でＮＯ）、現像、印字処理が終了される。印字残りが有りと判別されると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、上記と同様の処理が再度行われて現像、印字が続けられ、印字頁数が２０頁に達する毎に現像ロータリー２２が回転駆動され、第４現像ユニット２３４内のトナーの攪拌、混合、トナーの補給が行われる。なお、上記Ｓ１０３で第４現像ユニット２３４のトナーが無いと判断されると（Ｓ１０３でＮＯ）、画像形成装置１０の表示部（図示せず）に第４現像ユニット２３４にトナーが無いことを示す旨のメッセージが表示され（Ｓ１０７）、その後、印字処理が終了される。
【００３６】
前記第１実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） ブラックのトナーを収容した第４現像ユニット２３４によりモノクロ印字を連続的に行っている際、記録媒体３２が所定頁数印字される毎に、現像ロータリー２２を１回転させたため、ケース２３ａ内において現像中に回収された帯電トナーと、未使用のトナーとが混合攪拌される。従って、使用済みの帯電トナーと未使用のトナーとが均一に混合されず、帯電トナーが大量に点在する状態で静電潜像が現像された従来と異なり、得られる画像品質が低下するのを防止することができる。
【００３７】
（２） モノクロ印字を連続的に行っているとき、現像ロータリー２２を３６０度回転させることにより、リフレッシュされたトナーを仕切板２３ｄより供給ローラ２３ｃ側へ補給することができる。従って、現像ユニット２３１〜２３４内にトナー補給機構を別途設ける必要がなく、現像ユニット２３１〜２３４の構造が複雑化することなく製造コストが嵩むといった不具合をなくすことができる。また、現像ユニット２３１〜２３４にトナー補給機構を設けることによりケース２３ａ内が狭くなり、トナーの収容量が少なくなった従来と比較して、単色のトナーによる連続的な印字時間を長くすることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明する。第２実施形態においては、トナー残量に依存して現像ロータリー２２を回転させるタイミングを切り替えながらモノクロ印字を連続的に行う場合について図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
さて、第１実施形態と同様の処理によりエンジン制御部３５に現像開始を要求する旨の情報が送信され、感光体１７上に静電潜像が形成されると、図５に示すように、現像ロータリー２２が回転駆動され、第４現像ユニット２３４が現像位置へ移動される（Ｓ２０１）。次いで、印字の有無が判別される（Ｓ２０２）。Ｓ２０２において印字が有ると判別されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、第４現像ユニット２３４内のトナーの有無が判別される（Ｓ２０３）。
【００４０】
一方、前記Ｓ２０２において、印字が無しと判別されると（Ｓ２０２でＮＯ）、印字処理が終了される。そして、前記Ｓ２０３において、第４現像ユニット２３４内にトナーが有ると判別されると（Ｓ２０３でＹＥＳ）、トナー残量検知手段としての不揮発性メモリ２３ｅのトナー残量が読み込まれる。そして、第４現像ユニット２３４内のトナー残量が検知され、そのトナー残量が所定値より多いか否かが判別される（Ｓ２０４）。
【００４１】
トナー残量が所定値より多いと判別されると（Ｓ２０４でＹＥＳ）、現像ロータリー２２の回転駆動を行うタイミングの判断基準が、第４現像ユニット２３４のトナーによる印字頁数が連続２０頁に達したか否かに設定される。そして、第４現像ユニット２３４のトナーを使用して静電潜像の現像が行われ（Ｓ２０５）、記録媒体３２へ印字が行われる。
【００４２】
続いて、第４現像ユニット２３４のトナーによる印字頁数が前記判断基準に基づいて判断される（Ｓ２０６）。印字頁数が連続２０頁に達していないと判断されると（Ｓ２０６でＮＯ）、前記Ｓ２０２に戻り、印字残りの有無が判別される（Ｓ２０２）。印字残りが無しと判別されると（Ｓ２０２でＮＯ）、現像、即ち印字処理が終了される。印字残りが有りと判別されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、上記と同様に、現像、印字が続けられる。
【００４３】
さて、前記Ｓ２０６において、印字頁数が連続２０頁に達したと判断されると（Ｓ２０６でＹＥＳ）、現像ロータリー２２が３６０度回転駆動される（Ｓ２０７）。すると、ケース２３ａ内において、供給ローラ２３ｃ側にあるトナーとケース２３ａ内奥方にあるトナーとが混合され、さらに、回転するうちにトナーが攪拌される。そして、現像ロータリー２２が３６０度回転すると、攪拌混合されたトナーが仕切板２３ｄより供給ローラ２３ｃ側へ補給される。
【００４４】
現像ロータリー２２の回転後、再びＳ２０２に戻り印字の有無が判別される（Ｓ２０２）。印字が有ると判別されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、以下、上記と同様に、現像、印字が続けられる。一方、印字が無しと判別されると（Ｓ２０２でＮＯ）、印字処理が終了される。
【００４５】
また、前記Ｓ２０４において、トナー残量が所定値より少ないと判別されると（Ｓ２０４でＮＯ）、現像ロータリー２２の回転駆動を行うタイミングの判断基準が、第４現像ユニット２３４のトナーによる印字頁数が１０頁に達したか否かに変更設定される。そして、第４現像ユニット２３４のトナーを使用して印字が行われる（Ｓ２０８）。続いて、第４現像ユニット２３４のトナーによる印字頁数が前記判断基準に基づいて判断される（Ｓ２０９）。印字頁数が連続１０頁に達していないと判断されると（Ｓ２０９でＮＯ）、前記Ｓ２０２に戻り、印字残りの有無が判別される（Ｓ２０２）。印字残りが無しと判別されると（Ｓ２０２でＮＯ）、印字処理が終了される。印字残りが有りと判別されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、上記と同様に、現像、印字が続けられる。
【００４６】
一方、前記Ｓ２０９において、印字頁数が連続１０頁に達したと判断されると（Ｓ２０９でＹＥＳ）、現像ロータリー２２が３６０度回転駆動されて（Ｓ２０７）、ケース２３ａ内のトナーが攪拌混合されるとともに、トナーが供給ローラ２３ｃ側へ補給される。現像ロータリー２２の回転後、印字の有無が判別される（Ｓ２０２）。印字が有ると判別されると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、以下、上記と同様に現像、印字が続けられる。一方、印字が無しと判別されると（Ｓ２０２でＮＯ）、現像、即ち印字処理が終了される。
【００４７】
従って、第２実施形態においては、トナー残量に応じて現像ロータリー２２を回転させるタイミングの判断基準を変更させた。そのため、第１実施形態の（１）、（２）の効果に加えて、トナーが大量に残っている場合には現像ロータリー２２が回転する間隔が長くなり、現像ロータリー２２の回転による印字処理量の低下を少なくすることができる。
【００４８】
一方、トナーが少量しか残っていない場合には現像ロータリー２２を回転させる間隔を短くして帯電トナーと未使用トナーとを効果的に均一に分散させることができ、帯電トナーのみによる現像が行われるといった不具合をなくすことができる。それと同時に、供給ローラ２３ｃ側にトナーを効率よく補給することができ、単色のトナーによる連続的な印字を可能にすることができる。
【００４９】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 各実施形態では現像ロータリー２２を１回転させて攪拌を行ったが、現像ロータリー２２を２回転以上させて攪拌を行っていもよい。
【００５０】
・ 各実施形態において、各現像ユニット２３１〜２３４にトナーカウンターを設け、そのトナーカウンターによりカウントされたトナー消費量が所定値に達したときを現像ロータリー２２を回転させるタイミングに設定し、トナーが所定量消費される毎に現像ロータリー２２を回転駆動させてもよい。
【００５１】
・ 各実施形態では、第４現像ユニット２３４のトナーによる印字頁数がＡ４サイズの記録媒体３２で連続１０頁又は２０頁に達したか否かを判断基準としたが、判断基準における記録媒体３２の用紙サイズをＡ３，Ａ５，Ｂ４，Ｂ５，はがき等に変更してもよく、頁数を連続３０頁、４０頁等と適宜変更してもよい。
【００５２】
・ 各実施形態において、現像ロータリー２２を回転駆動させる判断基準をトータルの印字時間、現像回数、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の周期等に変更してもよい。
【００５３】
・ 各実施形態では、第４現像ユニット２３４によるブラックのトナーを使用した現像によってモノクロ印字を行った場合に具体化したが、第１現像ユニット２３１によるイエローのトナー、第２現像ユニット２３２によるマゼンダのトナー又は第３現像ユニット２３３によるシアンのトナーを使用した現像によるモノカラー印字を行った場合に具体化してもよい。
【００５４】
・ 各実施形態では、カラーの画像形成装置１０に具体化したが、モノカラー印字を行う画像形成装置１０において、所定のタイミングで現像ユニット２３１〜２３４内のトナーを攪拌、混合させてもよい。
【００５５】
・ 各実施形態では感光体１７に現像ローラ２３ｂが摺接して現像を行わせたが、ジャンピング形式により現像を行わせてもよい。
・ 各実施形態では現像ユニット２３１〜２３４をトナーを収容したケース２３ａと、その他の現像ローラ２３ｂ等とが一体形成されたものを使用したが、ケース２３ａが分離可能に構成された現像ユニット２３１〜２３４を使用してもよい。そして、その現像ユニット２３１〜２３４内において、現像ロータリー２２の回転により仕切板２３ｄより内奥側から仕切板２３ｄより現像ローラ２３ｂ及び供給ローラ２３ｃ側へトナーを補給させてもよい。
【００５６】
・ 各実施形態ではトナー残量検知手段及び記憶手段としての不揮発性メモリ２３ｅをＲＯＭに具体化したが、ＲＡＭ、バーコード、磁気テープ等に具体化してもよい。
【００５７】
・ 実施形態では、画像形成装置１０としてカラープリンタに具体化したが、ファクシミリ等に具体化してもよい。
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００５８】
・ 前記現像ユニット支持体を１回転以下で回転駆動させるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。このように構成した場合、現像ユニット支持体を回転させることに伴う現像処理量の低下を小さくすることができる。
【００５９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置及び請求項４に記載の画像形成方法によれば、単色のトナーによる連続的な現像中に帯電トナーの偏りを防止して、得られる画像の品質の低下を防止することができる。また、現像ユニットに別体のトナー補給機構を設けることなく、その現像ユニット内の現像側にトナーを補給することができるとともに、トナーの収容量の低下をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の画像形成装置を示す概略図。
【図２】実施形態の現像ロータリー及び現像ユニットを示す断面図。
【図３】実施形態の制御ユニットを示すブロック図。
【図４】第１実施形態の現像動作を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態の現像動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置
１７ 静電潜像担持体としての感光体
２２ 現像ユニット支持体としての現像ロータリー
２３１，２３２，２３３，２３４ 現像ユニット
２３ｅ トナー残量検知手段としての不揮発性メモリ
３２ 記録媒体
４０ 制御手段としてのＣＰＵ

Claims (4)

1. 周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
   トナーを収容し、前記静電潜像を現像する現像ユニットと、
   前記現像ユニットを複数保持可能な現像ユニット支持体と、
   前記現像ユニット支持体の回転駆動を制御して、現像に使用される現像ユニットを複数の現像ユニットのなかから選択的に切り替える現像ユニット支持体の制御手段とを備える画像形成装置において、
   １体の現像ユニットによる単色の現像が連続する際は、前記制御手段により所定のタイミングで現像ユニット支持体を回転駆動させ、現像ユニット内に収容されたトナーを混合、攪拌するとともに、現像ユニットの現像側に補給させる一方、前記現像ユニットにトナー残量を検知するトナー残量検知手段を設け、トナー残量の減少に伴い現像ユニット支持体を回転駆動させる間隔が短くなるように前記タイミングを設定したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定のタイミングを、記録媒体の印字頁数が所定値に達したときに設定し、所定頁印字する毎に現像ユニット支持体を回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定のタイミングを、トナーの消費量が所定値に達したときに設定し、トナーが所定量消費される毎に現像ユニット支持体を回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 現像ユニットを複数保持した現像ユニット支持体の動作を制御手段により制御して、現像に使用される現像ユニットを複数の現像ユニットのなかから選択的に切り替え、選択された現像ユニットのトナーにより静電潜像担持体に担持された静電潜像の現像を行う画像形成装置による画像形成方法おいて、１体の現像ユニットによる単色の現像が連続する際に、現像ユニット支持体を回転駆動させるタイミングを検出する工程と、検出されたタイミングに基づいて制御手段により現像ユニット支持体を回転駆動させて現像ユニット内に収容されたトナーを混合、攪拌するとともに、現像ユニットの現像側に補給させる工程と、前記現像ユニットのトナー残量を検知し、そのトナー残量の減少に伴い現像ユニット支持体を回転駆動させる間隔が短くなるように前記タイミングを設定する工程とよりなる画像形成方法。

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