JP4678146B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像ユニットに装着されているカートリッジのうちの一のカートリッジを現像位置に位置決めして、該カートリッジ内のトナーを用いて特定色の印刷動作を実行する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

従来より、複数の現像カートリッジを用いて画像を形成する画像形成装置が広く知られている。例えば特許文献１には、回転軸を中心として４本の現像カートリッジを放射状に配置したロータリー現像ユニットを備えたカラー画像形成装置が記載されている。この装置では、その回転軸を回転駆動することによって４個の現像カートリッジのうちの一の現像カートリッジを選択的に感光体などの潜像担持体に対向位置決めして潜像担持体上の潜像を現像し、中間転写媒体上に転写する。そして、現像カートリッジを切り換えながら、上記と同様にして現像および転写処理を繰り返すことによって、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成している。

また、上記したカラー画像形成装置では、カラー画像の印刷動作を実行するために、４本の現像カートリッジには互いに異なる色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）のトナーを収容している。そのため、上記画像形成装置を用いてモノクロ画像を印刷した場合、モノクロ専用の画像形成装置によりモノクロ画像を印刷する場合に比べてブラックトナーが不足するタイミングが早いという問題があった。そこで、このような問題を解消するために、イエロー用、シアン用および／またはマゼンタ用の現像カートリッジの配設位置にブラック用現像カートリッジを装着するとともに、一のブラック用現像カートリッジ内のブラックトナーがなくなると、別のブラック用現像カートリッジに切り換えてモノクロ印刷動作を実行する装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００３−２１５８６２号公報（第５頁、図１） 特開２００２−３５１１９０号公報（第５、６頁、図４）

ところで、現像カートリッジ内のトナーを用いて画像を良好に印刷するためには、該カートリッジに対して印刷準備動作を施す印刷準備処理を予め実行しておく必要がある。この印刷準備処理中に実行される印刷準備動作の代表的なものとしてパッチ処理がある。例えば特許文献１に記載の装置では、印刷動作前の適当なタイミング、例えば装置の電源が投入された直後に、装置のウォーミングアップ後またはそれと並行してパッチ処理（本発明の「条件制御処理」に相当）を実行する。このパッチ処理では、画像品質に影響を与える濃度制御因子としての現像バイアスおよび露光パワーの最適値を、パッチ画像として形成したベタ画像またはハーフトーン画像の濃度検出結果に基づいて算出する。そして、印刷動作を実行する際に現像バイアスおよび露光パワーをそれぞれこうして求めた最適値に設定する。これによって、最適な印刷動作条件が得られる。そして、こうして最適化された印刷動作条件の下で印刷動作を実行することで、良好かつ安定した画像品質で画像を形成することができる。このように印刷準備処理の重要性に鑑みてカラー画像形成装置では、印刷準備処理について種々の提案がなされている。

これに対し、特許文献２に記載の装置、つまりブラックトナーを収容する現像カートリッジを複数本装着した装置では、良好な印刷動作を実行する上で重要な印刷準備処理について十分に考慮されていない。例えば複数のブラック用現像カートリッジを装着した装置では、現像カートリッジを選択的に現像位置に切り換えながら該現像位置に位置決めされたカートリッジ内のトナーを用いてモノクロ印刷を行うことで大量のモノクロ印刷を連続的に行うことができる。しかしながら、現像カートリッジの切換時点において、現像位置に位置決めしようとしているカートリッジに対するパッチ処理が施されていない場合には、該カートリッジを使用した印刷動作に先立ってパッチ処理を実行しなければならず、モノクロ印刷が一時的に中断してしまう。その結果、大量印刷を効率よく行えないという問題が発生することがある。

そこで、例えば印刷準備処理として、特許文献１に記載されている、現像ユニットに装着されたカートリッジに対するパッチ処理をそのまま適用することが考えられる。すなわち、現像ユニットに装着されたカートリッジを順番に現像位置に切り換えながら該現像位置に位置決めされたカートリッジに対するパッチ処理を実行している。このため、例えばイエロー、シアン、マゼンタ用の現像カートリッジに代えて全てブラック用現像カートリッジを装着した場合には、印刷動作前に４回のパッチ処理を繰り返すこととなる。ところが、この場合、現像ユニットに装着されている現像カートリッジのうちの一についてパッチ処理が完了しておれば印刷動作を実行可能であるにもかかわらず、全現像カートリッジに対するパッチ処理が完了した後でなければ、印刷動作を実行することができない。その結果、ユーザーから印刷要求があった場合でも、装置が印刷可能状態となるまで長時間待たなければならない、という問題があった。

このように、印刷準備処理の実行態様によって長所短所があるため、印刷要求に基づいて印刷準備処理の実行態様を適宜変更して印刷準備処理を最適化することが望ましい。しかしながら、従来技術では、印刷準備処理の最適化について十分に考慮されておらず、印刷要求に沿った効率的な印刷を行うために改善の余地が残っている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、特定色のトナーを有する複数のカートリッジを選択的に現像位置に切り換えながら該現像位置に位置決めされたカートリッジ内のトナーを用いて印刷動作を実行可能な画像形成装置において、上記特定色の印刷を印刷要求に基づいて効率よく行うことのできる技術を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、特定色のトナーを有する複数のカートリッジが着脱自在に設けられた現像ユニットと、前記現像ユニットに装着されたカートリッジを選択的に現像位置に位置決めして該カートリッジ内のトナーを用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する、印刷動作を印刷要求に応じて実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に行う、印刷準備処理を前記印刷要求に基づいて最適化することを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成方法は、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、特定色のトナーを有する複数のカートリッジが着脱自在に設けられた現像ユニットとを備え、前記現像ユニットに装着されたカートリッジを選択的に現像位置に位置決めして、該カートリッジ内のトナーを用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する印刷動作を印刷要求に応じて実行する画像形成方法において、前記印刷動作の実行に先立って、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に行われる印刷準備処理を、前記印刷要求に基づいて最適化することを特徴としている。

カートリッジに収容されるトナーを用いて静電潜像を現像する、つまり印刷動作を実行するためには、その印刷動作に先立って該カートリッジによる印刷動作を可能とするために印刷準備処理を実行しておく必要がある。しかしながら、印刷要求を考慮せずに印刷準備処理を画一的に実行すると、印刷動作を実行するまでに印刷準備処理が終了するのを必要以上に待機させられることがある等、必ずしも効率がよいとは言えなかった。そこで、この発明では、印刷動作の実行に先立って、印刷要求に基づいて、印刷準備処理を最適化している。すなわち、印刷要求に基づいた印刷準備処理を実行することによって、カートリッジによる印刷動作を可能とすることができる。したがって、上記特定色の印刷を印刷要求に基づいて効率よく行うことができる。

また、前記制御手段は、前記印刷要求を受け付ける第１制御部と、前記第１制御部からの制御指令に応じて、前記印刷準備処理および前記印刷動作を実行する第２制御部とを有し、前記第１制御部は、前記印刷要求に基づいて、前記印刷準備処理を最適化して、該最適化された前記印刷準備処理を前記第２制御部に実行させる前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。画像形成装置によっては、ホストコンピュータ等からの印刷要求を受付けて解析するメインコントローラーと、現像ユニット等のエンジン部を制御して印刷動作を実行するエンジンコントローラーとを備えて機能分離することにより装置全体の動作の効率化を図っているものがある。このような画像形成装置においては、メインコントローラーを第１制御部として機能させ、エンジンコントローラーを第２制御部として機能させるのが望ましい。すなわち、メインコントローラーにおいて、ホストコンピュータ等からの印刷要求に基づいて印刷準備処理を最適化し、エンジンコントローラーにおいて最適化された印刷準備処理を実行して、印刷動作を実行する構成とすることによって、各種動作の並行処理が可能となり、より効率よく、上記特定色の印刷を行うことができる。

また、前記第１制御部は、前記印刷要求が入力された場合に、前記印刷準備処理として、前記現像ユニットに装着されているカートリッジのうちの一のカートリッジを優先カートリッジとして、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に該カートリッジに対して行う印刷準備動作を、前記優先カートリッジについてのみ行う制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。このように構成された発明では、現像ユニットに装着されたカートリッジのうちの一のカートリッジについてのみの印刷準備動作を実行することで印刷準備処理を終了し、該印刷準備動作が施されたカートリッジによる印刷が可能な状態としている。すなわち、現像ユニットに装着されたうちの一のカートリッジについての印刷準備動作が終了すれば、印刷準備が完了する。よって、短時間で上記特定色の印刷が可能な状態とすることができるので、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

また、前記第２制御部は、前記印刷準備処理の実行許可を要求する印刷準備処理要求信号を前記第１制御部へ出力する、一方、前記第１制御部は、前記第２制御部より前記印刷準備処理要求信号が入力された際、前記印刷要求が入力されている場合には、前記印刷準備処理として、前記現像ユニットに装着されているカートリッジのうちの一のカートリッジを優先カートリッジとして、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に該カートリッジに対して行う印刷準備動作を、前記優先カートリッジについてのみ行う前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。このように構成された発明では、全てのカートリッジに対する印刷準備動作が要求されている場合でも、印刷要求が入力されている場合には、優先カートリッジについてのみ印刷準備動作が行われる。すなわち、現像ユニットに装着されたカートリッジのうちの一のカートリッジについてのみの印刷準備動作を実行することで印刷準備処理を終了し、該印刷準備動作が施されたカートリッジによる印刷が可能な状態としている。したがって、現像ユニットに装着されたカートリッジのうちの一のカートリッジの印刷準備動作が終了すれば、印刷準備が完了するので、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

また、前記第２制御部は、前記印刷準備処理の実行許可を要求する印刷準備処理要求信号を前記第１制御部へ出力する、一方、前記第１制御部は、前記第２制御部より前記印刷準備処理要求信号が入力された際、前記印刷要求が入力されていない場合には、前記印刷準備処理として、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に該カートリッジに対して行う印刷準備動作を、前記現像ユニットに装着されているカートリッジの全部について行う前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。このように構成された発明では、印刷要求が入力されていないことを確認した上で、印刷動作の実行に先立って現像ユニットに装着された複数のカートリッジの全部に対して印刷準備動作が一括して行われる。したがって、この印刷準備処理終了後に印刷要求があった場合、現像ユニットに装着された複数のカートリッジのうちの一のカートリッジを用いて印刷動作を実行している間に、例えば該カートリッジ内のトナー残量が低下して印刷動作を行うことができなくなったとしても、直ちに次のカートリッジに切り換えて印刷動作を継続させることができる。しかも、印刷要求前に予め全部のカートリッジに対して印刷準備動作を実行しているため、全部のカートリッジを選択的に現像位置に切り換えながら各カートリッジ内のトナーを用いた印刷動作を連続的に実行することができる。したがって、上記特定色の印刷を大量に、しかも効率的に行うことができる。

また、前記第１制御部は、前記印刷準備処理として、前記印刷準備動作を全ての装着済カートリッジについて実行中に、前記印刷要求が入力された場合には、前記印刷準備動作の中断を指示する前記制御指令を前記第２制御部に与え、該印刷準備動作の中断を確認した後に、前記印刷準備動作が既に施されて印刷可能となったカートリッジを使用して前記印刷動作を開始する前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。また、前記第１制御部は、前記印刷準備処理として、前記印刷準備動作を全ての装着済カートリッジについて実行中に、前記印刷要求が入力された場合には、前記印刷準備動作が施されることによって印刷可能となったカートリッジが少なくとも１つあれば、前記印刷準備動作の中断を指示する前記制御指令を前記第２制御部に与え、該印刷準備動作の中断を確認した後に、該印刷可能となったカートリッジを使用して前記印刷動作を開始する前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としても構わない。このように構成された発明では、印刷動作の実行に先立って現像ユニットに装着されたカートリッジの全てに対して印刷準備動作の実行中に、印刷要求があった場合、該印刷準備動作を中断する。そして、現像ユニットに装着されたカートリッジのうち、既に印刷準備動作が施されて印刷可能となっているカートリッジを使用して印刷動作が実行される。したがって、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

また、前記第１制御部は、前記印刷動作の終了を確認した後、前記印刷準備動作が施されていない残りの装着済カートリッジについて前記印刷準備動作を実行する前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。このように構成された発明では、印刷動作が終了した後、印刷準備動作が施されていないカートリッジについての印刷準備動作が実行される。したがって、この印刷準備処理が終了すれば、全てのカートリッジが印刷可能な状態となるため、上記特定色の印刷を大量に、しかも効率的に行うことができる。

また、前記第１制御部は、前記印刷要求に基づいて、前記現像ユニットに装着されているカートリッジから印刷可能とするべきカートリッジを選択カートリッジとして、前記印刷準備処理として、カートリッジによる印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に該カートリッジに対して行う印刷準備動作を、前記選択カートリッジについてのみ行う前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としても構わない。このように構成された発明では、印刷要求に基づいて、現像ユニットに装着されたカートリッジから選択カートリッジを選択し、該選択カートリッジについてのみ印刷準備動作が行われる。したがって、大量印刷が要求されている場合には、その印刷量に応じた本数のカートリッジを選択カートリッジとして選択し、該選択カートリッジについて印刷準備動作を実行して、該選択カートリッジによる印刷が可能な状態とすることができる。このように、印刷要求に基づいて、印刷を実行するのに必要な最小数のカートリッジについて印刷準備動作を実行しているので、大量印刷を効率よく行えるとともに、印刷準備動作のために必要以上にユーザーが待つのを予防することができる。

また、前記第１制御部は、互いに異なる複数の前記印刷準備処理を選択可能に構成されており、前記印刷要求に基づいて、前記複数の印刷準備処理から一の印刷準備処理を選択して、前記一の印刷準備処理を実行する前記制御指令を、前記第２制御部に与える構成としてもよい。このように構成された発明では、印刷動作の実行に先立って、印刷要求に基づいて、互いに異なる複数の印刷準備処理から一の印刷準備処理を選択して実行している。すなわち、印刷要求に基づいた印刷準備処理を実行することによって、カートリッジによる印刷動作を可能とすることができる。したがって、上記特定色の印刷を印刷要求に沿って効率よく行うことができる。

ここで、「印刷準備動作」には、カートリッジによる印刷動作を可能とするために印刷動作に先立ってカートリッジに対して行う必要がある動作全般が含まれる。具体的には、次のような動作や処理が含まれる：
(1)現像ユニットへのカートリッジの装着を確認する装着確認動作；
(2)現像ユニットに装着されたカートリッジが特定色のトナーを有するカートリッジであることを確認する適合確認動作；
(3)現像ユニットに装着されたカートリッジに印刷動作を実行するのに必要なトナー量が残留していることを確認する寿命確認動作；
(4)トナー担持体を少なくとも１周以上回転させる撹拌処理；
(5)カートリッジによる印刷動作を実行する際の印刷動作条件を所定の最適条件に調整する条件制御処理、
なお、これらの動作や処理の各々、または組み合わせたものが「印刷準備動作」となるが、その内容自体は装置の構成や動作状況などに応じて適切なものを用いることができる。

また、前記現像ユニットにはＭ（Ｍ≧２）本のカートリッジが装着されていることが望ましい。このように構成された発明では、一のカートリッジのトナー残量が低下して印刷動作を行うことができなくなったとしても、次のカートリッジに切り換えることによって印刷動作を継続させることができる。

以下、本発明にかかる画像形成装置の８つの実施形態について説明するが、これらの実施形態の装置構成および基本動作は同一であり、その動作が一部異なるのみであるので、まず全ての実施形態に共通する装置の構成および動作について説明し、その後に、各実施形態に特有の動作について述べる。

＜装置の構成および基本動作＞
ここでは、本発明を特許文献１に記載された画像形成装置（カラープリンタ）に具体化した実施形態を図面にしたがって説明する。つまり、この実施形態では４個の現像カートリッジに収容されたブラックのトナーを使用した単色のトナーによる印刷、即ちモノクロ印刷に具体化して説明する。

図１はこの発明にかかる画像形成装置の構成を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応するモノクロ画像を形成する。

このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は後述する一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。

そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。このように、この実施形態では、感光体２２が本発明の「潜像担持体」に相当している。

こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてブラックトナーを内蔵する４個の現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋd、およびこれらを一体的に回転させるためのロータリー駆動部（図示省略）を備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、メインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０へ与えられた制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像カートリッジに設けられた現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択された現像カートリッジ内のトナーにより現像される（印刷動作）。このように現像位置に位置決めされた現像カートリッジによる静電潜像の顕像化が本発明の「カートリッジによる印刷動作」に相当している。

上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。この転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部とを備えている。そして、転写ユニット７は、感光体２２上に形成されるブラックのトナー像を中間転写ベルト７１上に転写してモノクロ画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。

このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。

また、こうしてモノクロ画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。

また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。

この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。

また、図２に示すように、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdには無線通信器４９Ｋa、４９Ｋb、４９Ｋc、４９Ｋdがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器１０９と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。

図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１１７はＣＰＵ１１１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。

ところで、上記のように構成された装置では、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdにより印刷動作を実行する前に、該現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対して印刷準備動作を施す印刷準備処理を予め実行しておく必要がある。この「印刷準備処理」では、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdによる印刷動作を可能とするために現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対して印刷準備動作が実行される。本発明にかかる画像形成装置では、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対してどのように印刷準備動作を実行するか（「印刷準備処理」の実行態様）は、画一的に固定されておらず、印刷要求に基づいて「印刷準備処理」の実行態様が異なるように構成されている（「印刷準備処理」の最適化）。この画像形成装置では、「印刷準備処理」において、以下の動作および処理を「印刷準備動作」として実行している。

(1)装着確認動作：
この装着確認動作は、現像ユニット４の支持フレーム４０に対して現像カートリッジが確実に装着されていることを確認する動作である。具体的には、本体側と各現像カートリッジ側との間で行われる無線通信によって、ＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４のデータ送受によって行っている。この点に関しては、次に述べる(2)適合確認動作についても同様である。もちろん、無線通信などの非接触方式以外に、リミットスイッチなどを用いた接触方式により装着確認を行うようにしてもよい。

(2)適合確認動作：
この適合確認動作は、現像ユニット４の支持フレーム４０に装着された現像カートリッジがブラックトナーを収容する現像カートリッジであることを確認する動作である。特に、この実施形態では、カラー画像形成装置として使用するイエロー用、シアン用および／またはマゼンタ用の現像カートリッジの配設位置にブラック用現像カートリッジを装着してモノクロ画像形成装置が構成されている。したがって、ユーザやオペレータなどが現像カートリッジを誤装着する可能性がある。そこで、適合確認動作を実行してイエロー用、シアン用またはマゼンタ用の現像カートリッジが誤って使用されるのを防止している。

(3)寿命確認動作：
この寿命確認動作は、現像ユニット４の支持フレーム４０に装着された現像カートリッジに印刷動作を実行するのに必要なトナー量が十分に残留していることを確認する動作である。この寿命確認動作を実行することで、印刷動作によって形成される画像の濃度ムラやかすれ等の不具合が発生するのを未然に防止している。

(4)撹拌処理：
この撹拌処理は、本発明の「トナー担持体」に相当する現像ローラ４４を少なくとも１周以上回転させる処理である。この撹拌処理を実行する理由は以下のとおりである。この種の画像形成装置では、電源オフ状態、または電源がオンであっても印刷動作（画像形成動作）を行わず動作停止状態にある期間が長時間継続した後に印刷動作を行うと、画像に周期的な濃度ムラが現れる場合があることが従来より知られている。なお、本明細書ではこの現象を「放置バンディング現象」と称する。

この放置バンディング現象は、トナーが各現像カートリッジの現像ローラ４４に担持されたまま長時間放置されたことにより現像ローラ４４から離れ難くなり、しかもその程度が現像ローラ４４表面上において一様でないことから現像ローラ４４上のトナー層が次第に不均一となることに起因すると考えられる。そこで、この実施形態の画像形成装置では、動作停止状態にある期間が所定の期間を超える等の放置バンディング発生要件が満足されるときには、「撹拌要」の信号を発生させて現像ローラ４４の空回しを行っている。すなわち、本体側の回転駆動部（図示省略）により現像ローラ４４を少なくとも１周回転させる。これによって、現像ローラ４４表面のトナー層がリフレッシュされてより均一な状態のトナー層が現像処理に供されるため、放置バンディング現象による濃度ムラは発生し難くなる。

(5)パッチ処理（条件制御処理）：
このパッチ処理は、現像カートリッジによる印刷動作を実行する際の印刷動作条件を所定の最適条件に調整する処理である。これは画像品質の安定化のために従来より多用されているものと同様の処理である。この実施形態では、装置の電源が投入された直後の適当なタイミングで「パッチ制御要」の信号が発生されて装置のウォーミングアップと並行してパッチ処理が実行される。また、スリープモードが解除されたタイミング、開状態となっていた装置カバーが閉じられたタイミング、あるいは現像カートリッジの交換作業が完了したタイミングなどにも「パッチ制御要」の信号が発生されてパッチ処理の実行要求が生じる。

続いて、図１に示す装置における印刷処理に先立って実行される印刷準備処理について説明する。以下に示す実施形態では、印刷要求に基づいて最適化された印刷準備処理の実行態様が、それぞれ本発明に基づく特徴を有しており、それに伴いその実行態様が若干異なっているので、以下ではこれらの相違点について主に説明する。なお、発明内容の理解を助けるため、図１に示すように現像ユニット４に対して４個の現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdが装着されている場合について説明する。

＜第１実施形態＞
図３は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態における動作を示す図である。また、図４は第１印刷準備動作を示すフローチャートである。この第１実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求が与えられた後のタイミングで、メインコントローラー１１からエンジンコントローラー１０へ制御指令として、優先カートリッジについての印刷準備動作を実行する印刷準備処理指示信号が与えられる（図３参照）。そして、ＲＯＭ１０６に記憶されているプログラムにしたがってＣＰＵ１０１が装置各部を制御して図４に示す第１印刷準備処理が実行される。すなわち、この実施形態では、メインコントローラー１１が本発明の「第１制御部」として機能し、エンジンコントローラー１０が本発明の「第２制御部」として機能し、メインコントローラー１１とエンジンコントローラー１０とが本発明の「制御手段」として機能している。

まず、無線通信によってＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受が行われて各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに関する消耗品管理等の各種情報がＲＡＭ１０７に一時的に記憶される。この実施形態では、メインコントローラー１１からの指示によって、メモリ１０７に記憶されている情報に基づき、装着カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち現像位置に一番近い現像カートリッジ４Ｋaを本発明の「優先カートリッジ」とし、該現像カートリッジ４Ｋaについて、装着確認動作（ステップＳ１）、適合確認動作（ステップＳ２）および寿命確認動作（ステップＳ３）を実行する。

また、ステップＳ４で「撹拌要」の信号が発生しているか否かを判断する。これは放置バンディング現象を防止するための処理である。したがって、「撹拌要」の信号が発生していない場合には、そのままステップＳ６に進む一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋaについて図５に示す撹拌処理（ステップＳ５）が実行される。

図５は図４の第１印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャートである。この撹拌処理では、４個の現像カートリッジのうち、カートリッジ４Ｋaが現像位置に移動される（ステップＳ５１）。これによって、現像カートリッジ４Ｋaの現像ローラ４４が本体側の回転駆動部と機械的に接続される。そして、この回転駆動部により現像ローラ４４を少なくとも１周回転させて該現像ローラ４４表面のトナー層をリフレッシュさせて現像カートリッジ４Ｋaに対する撹拌処理を施す（ステップＳ５２）。

このようにして撹拌処理（ステップＳ５）が完了すると、ステップＳ６に進んで「パッチ制御要」の信号が発生しているか否かを判断する。これは印刷動作条件を所定の最適条件に調整するための処理である。したがって、「パッチ制御要」の信号が発生していない場合には、現像ユニット４のホームポジション（ＨＰ）への移動（ステップＳ８）が行われた後、そのまま第１印刷準備処理を終了する一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋaについて図６に示すパッチ処理（ステップＳ７）が実行される。

図６は図４の第１印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャートである。このパッチ処理は、印刷動作の実行により形成される画像を一定の画像品質に保つために、印刷動作条件を種々に変更設定しながらパッチ画像を形成してその画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて印刷動作条件を調整する処理である。このパッチ処理では、装置各部の動作条件を決める動作パラメータのうち、画像品質に影響を与える制御因子としての現像バイアスおよび露光パワーの調整を行う。制御因子として機能する動作パラメータとしてはこれ以外にも種々のものが知られており、それらを用いた画質制御の原理および制御方法についても多くの公知技術があるので、ここでは処理の流れのみを簡単に説明する。

まず、現像カートリッジ４Ｋaについて、最適現像バイアス、つまり印刷動作時に現像ローラ４４に印加する現像バイアスの最適値を算出する。具体的には、現像カートリッジ４Ｋaを選択的に現像位置に移動させ（ステップＳ７０）、その現像カートリッジ４Ｋaについて、現像バイアスを多段階に変更設定しながら各バイアス値で所定パターンのパッチ画像を形成する（ステップＳ７１）。そして、各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ７２）。

各パッチ画像の画像濃度が求まると、それらの値から現像バイアスと画像濃度との対応関係がわかるので、その関係に基づき、画像濃度が予め定められた目標濃度と一致するような現像バイアスの値を算出する。これにより最適現像バイアスが求められる（ステップＳ７３）。ただし、その最適値が当該装置における現像バイアスの可変範囲内になかった場合には、その可変範囲において算出された最適値に最も近い値を最適現像バイアスとする。

こうして現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスが求まれば、続いて、現像カートリッジ４Ｋaについて、最適露光パワー、つまり当該カートリッジに対応した静電潜像を感光体２２上に形成するときの光ビームＬの強度の最適値を算出する（ステップＳ７４〜Ｓ７６）。ここでの処理は、制御因子が現像バイアスに代えて露光パワーである点を除いて上記した最適現像バイアス算出処理（ステップＳ７０〜Ｓ７３）と同様であるが、必要に応じて、形成するパッチ画像の画像パターンは異なるものとしてもよい。なお、この場合の現像バイアスの設定値は、先に求めた最適値を用いるのが好ましい。こうして、現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスおよび最適露光パワーをそれぞれ求め、パッチ処理を終了する。

このような印刷準備動作（装着確認動作、適合確認動作、寿命確認動作、撹拌処理、パッチ処理）を実行することによって、現像カートリッジ４Ｋaは印刷動作を良好に行うことができる印刷可能状態となる。そして、図４に戻って、現像ユニット４をホームポジション（ＨＰ）に移動して待機する（ステップＳ８）。そして、以後の印刷動作をこの最適条件の下で実行することにより、所望の画像品質で、しかも安定して画像を形成することが可能となる。

このように第１印刷準備処理が終了した後、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１に対して、印刷準備処理が終了したことを示す印刷準備処理終了信号が出力される。メインコントローラー１１は、この印刷準備処理終了信号を確認した後、制御指令として、印刷要求に基づいた印刷動作を開始する印刷開始信号をエンジンコントローラー１０へ与えることによって印刷動作が実行される。

以上のように、この実施形態によれば、印刷動作の実行に先立って、印刷要求に基づいて、印刷準備処理を最適化している。すなわち、印刷準備処理として、印刷要求に基づいて、優先カートリッジについてのみ印刷準備動作を実行することによって、現像カートリッジ４Ｋaによる印刷動作を可能としている。したがって、モノクロ印刷を印刷要求に基づいて効率よく行うことができる。

また、この実施形態では、本発明の「第１制御部」としてメインコントローラー１１を機能させ、本発明の「第２制御部」としてエンジンコントローラー１０を機能させている。すなわち、メインコントローラー１１において、ホストコンピュータ等からの印刷要求に基づいて印刷準備処理を最適化し、エンジンコントローラー１０において最適化された印刷準備処理を実行して、印刷動作を実行している。このように、制御部を複数設け、それぞれの制御部に各種動作を割り当てて機能分離することによって、各種動作の並行処理が可能となる。したがって、より効率よく、モノクロ印刷を行うことができる。

また、この実施形態では、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち、現像カートリッジ４Ｋaに対してのみ印刷準備動作を実行し、印刷準備処理を終了して、印刷可能状態に導いている。すなわち、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうちの一の現像カートリッジ４Ｋa（本発明の「優先カートリッジ」に相当）についての印刷準備動作が終了すれば、印刷準備が完了する。よって、短時間で印刷が可能な状態とすることができるので、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。したがって、印刷準備処理のために必要以上にユーザーが待つのを予防して、ユーザーの待ち時間を短縮することができる。

＜第２実施形態＞
図７は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態における動作を示す図である。この第２実施形態が上記第１実施形態と大きく異なる点は、制御指令として、メインコントローラー１１からエンジンコントローラー１０へ印刷準備処理指示信号が与えられる前に、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理要求信号が出力されている点である。この印刷準備処理要求信号とは、現像ユニット４に装着された現像カートリッジに対して上記した印刷準備動作のうちいずれかを施さなければならないとエンジンコントローラー１０が判断した場合に、該印刷準備動作を実行するための制御指令を要求するためにエンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１に対して出力される信号である。その他の構成は上記した第１実施形態と同様であり、構成および動作の説明を省略する。

この実施形態では、まず、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ、現像ユニット４に装着された全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作の実行を要求する印刷準備処理要求信号が出力される。しかしながら、メインコントローラー１１には、エンジンコントローラー１０から印刷準備処理要求信号が入力される前に、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求が既に与えられている。そこで、メインコントローラー１１は、優先カートリッジについてのみ印刷準備動作を実行する印刷準備処理指示信号をエンジンコントローラー１０に与える。この印刷準備処理指示信号によって、エンジンコントローラー１０は、現像ユニット４に装着された全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作を実行することを要求しているのにもかかわらず、優先カートリッジについてのみ印刷準備動作を行う第１印刷準備処理を実行して、装置を印刷可能な状態へ導いている
このように、第２実施形態では、現像ユニット４に装着された全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作が必要であるにもかかわらず、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち、現像カートリッジ４Ｋa（優先カートリッジ）に対してのみ印刷準備動作を実行して印刷準備処理を終了して、印刷可能状態に導いている。すなわち、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうちの優先カートリッジ（現像カートリッジ４Ｋa）についての印刷準備動作が終了すれば、印刷準備が完了するので、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

＜第３実施形態＞
図８は本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態における動作を示す図である。この実施形態が上記第２実施形態と大きく異なる点は、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理要求信号が出力された際に、メインコントローラー１１へホストコンピュータ等から印刷要求が入力されていない点である。以下、上記第２実施形態と異なる点を中心に詳述する。

この第３実施形態では、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ、現像ユニット４に装着された全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作の実行を要求する印刷準備処理要求信号が出力される。このとき、メインコントローラー１１には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求は与えられていない。そこで、メインコントローラー１１は、制御指令として、全ての現像カートリッジに対して印刷準備動作を実行する印刷準備処理指示信号をエンジンコントローラー１０に与える。この印刷準備処理指示信号によって、エンジンコントローラー１０は全カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作を行う第２印刷準備処理を実行する。この、第２印刷準備処理の動作を図９ないし図１１を用いて詳述する。なお、上記第１および第２実施形態と同様の動作については、その構成および動作の説明を省略する。

図９は第３実施形態において実行される第２印刷準備処理を示すフローチャートである。この第３実施形態では、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作の実行を要求する印刷準備処理要求信号が出力された後のタイミングで、メインコントローラー１１から制御指令として、エンジンコントローラー１０へ全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作を実行する印刷準備処理指示信号が与えられる（図８参照）。この印刷準備処理指示信号により、エンジンコントローラー１０は、ＲＯＭ１０６に記憶されているプログラムにしたがってＣＰＵ１０１が装置各部を制御して図９に示す第２印刷準備処理が実行する。

まず、無線通信によってＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受が行われて各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに関する消耗品管理等の各種情報がＲＡＭ１０７に一時的に記憶される。そして、メモリ１０７に記憶されている情報に基づき、全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて、装着確認動作（ステップＳ２１）、適合確認動作（ステップＳ２２）および寿命確認動作（ステップＳ２３）を実行する。

また、ステップＳ２４で「撹拌要」の信号が発生しているか否かを判断する。「撹拌要」の信号が発生していない場合には、そのままステップＳ２６に進む一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdの全部について図１０に示す撹拌処理（ステップＳ２５）が実行される。

図１０は第２印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャートである。この撹拌処理では、４個の現像カートリッジのうち最初のカートリッジ４Ｋaが現像位置に移動される（ステップＳ２５１）。これによって、現像カートリッジ４Ｋaの現像ローラ４４が本体側の回転駆動部と機械的に接続される。そして、この回転駆動部により現像ローラ４４を少なくとも１周回転させて該現像ローラ４４表面のトナー層をリフレッシュさせて現像カートリッジ４Ｋaに対する撹拌処理を施す（ステップＳ２５２）。なお、ステップＳ２５１、Ｓ２５２の処理については、ステップＳ２５３で「ＮＯ」と判断されている間、繰り返して実行する。すなわち、現像カートリッジ４Ｋb〜４Ｋdの各々を現像位置に切り換えながら現像ローラ４４を少なくとも１周回転させる。

このようにして撹拌処理（ステップＳ２５）が完了すると、ステップＳ２６に進んで「パッチ制御要」の信号が発生しているか否かを判断する。「パッチ制御要」の信号が発生していない場合には、現像ユニット４のホームポジション（ＨＰ）への移動（ステップＳ２８）が行われた後、そのまま第２印刷準備処理を終了する一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdの全部について図１１に示すパッチ処理（ステップＳ２７）が実行される。

図１１は第２印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャートである。まず、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋd毎に、最適現像バイアス、つまり印刷動作時に現像ローラ４４に印加する現像バイアスの最適値を算出する。具体的には、１つの現像カートリッジ４Ｋaを選択的に現像位置に移動させ（ステップＳ２７０）、その現像カートリッジ４Ｋaについて、現像バイアスを多段階に変更設定しながら各バイアス値で所定パターンのパッチ画像を形成する（ステップＳ２７１）。そして、各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ２７２）。

各パッチ画像の画像濃度が求まると、それらの値から現像バイアスと画像濃度との対応関係がわかるので、その関係に基づき、画像濃度が予め定められた目標濃度と一致するような現像バイアスの値を算出する。これにより最適現像バイアスが求められる（ステップＳ２７３）。ただし、その最適値が当該装置における現像バイアスの可変範囲内になかった場合には、その可変範囲において算出された最適値に最も近い値を最適現像バイアスとする。

こうして１つの現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスが求まれば、全ての現像カートリッジについての処理が終了するまで上記処理Ｓ２７０〜Ｓ２７３を繰り返す（ステップＳ２７４）。すなわち、現像カートリッジ４Ｋb〜４Ｋdの各々を現像位置に切り換えながら最適現像バイアスを求める。こうすることで、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋd毎の最適現像バイアスが求められる。

続いて、各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋd毎に、最適露光パワー、つまり当該カートリッジに対応した静電潜像を感光体２２上に形成するときの光ビームＬの強度の最適値を算出する（ステップＳ２７５〜Ｓ２７９）。ここでの処理は、制御因子が現像バイアスに代えて露光パワーである点を除いて上記した最適現像バイアス算出処理（ステップＳ２７０〜Ｓ２７４）と同様であるが、必要に応じて、形成するパッチ画像の画像パターンは異なるものとしてもよい。なお、この場合の現像バイアスの設定値は、先に求めた最適値を用いるのが好ましい。こうして、全ての現像カートリッジについて最適現像バイアスおよび最適露光パワーをそれぞれ求め、パッチ処理を終了する。

このような印刷準備動作（装着確認動作、適合確認動作、寿命確認動作、撹拌処理、パッチ処理）を実行することによって、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdは印刷動作を良好に行うことができる印刷可能状態となる。そして、図９に戻って、現像ユニット４をホームポジション（ＨＰ）に移動して待機して（ステップＳ２８）第２印刷準備処理を終了する。この後、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理終了信号が出力される（図８参照）。そして、以後の印刷動作をこの最適条件の下で実行することにより、所望の画像品質で、しかも安定して画像を形成することが可能となる。

このように、第３実施形態では、印刷動作の実行に先立って、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdの全部に対して印刷準備動作が一括して行われる。したがって、この第２印刷準備処理終了後に印刷要求があった場合、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうちの一の現像カートリッジ４Ｋaを用いて印刷動作を実行している間に、例えば該現像カートリッジ４Ｋa内のトナー残量が低下して印刷動作を行うことができなくなったとしても、直ちに次の現像カートリッジ４Ｋbに切り換えて印刷動作を継続させることができる。しかも、このような継続処理を全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて適用することができるため、モノクロ印刷を大量に、しかも効率的に行うことができる。

＜第４実施形態＞
図１２は本発明にかかる画像形成装置の第４実施形態における動作を示す図である。この実施形態が上記第３実施形態と大きく異なる点は、全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作を行う第２印刷準備処理を実行中に、メインコントローラ１１に対して印刷要求が与えられる点である。以下、上記第３実施形態と異なる点を中心に詳述する。

この第４実施形態では、エンジンコントローラー１０において、全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作を行う第２印刷準備処理を実行中に、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求がメインコントローラ１１に対して与えられる。メインコントローラー１１は、印刷要求が入力された後、エンジンコントローラー１０に対して、第２印刷準備処理を中断させる印刷準備処理中断指示信号を制御指令として与える。そして、エンジンコントローラー１０では、印刷準備処理中断指示信号が入力されることによって割り込み処理が実行される。この割り込み処理について図１３ないし図１６を用いて詳述する。なお、上記第３実施形態と同様の動作については、その構成および動作の説明を省略する。

図１３は第４実施形態における割り込み処理を示す図である。この割り込み処理は、エンジンコントローラー１０において第２印刷準備処理を実行中に、メインコントローラー１１から制御指令として印刷準備処理中断指示信号がエンジンコントローラー１０に与えられた際に、エンジンコントローラー１０において実行される。この割り込み処理において、まず、エンジンコントローラー１０は、既に印刷準備動作が施されて印刷可能となった現像カートリッジが存在するかどうかを判断する（ステップＳ２００１）。以下、ステップＳ２００１における判断で、YESと判断された場合と、NOと判断された場合の動作について図１４ないし図１６を参照しつつ詳述する。

図１４は第２印刷準備処理における印刷準備動作の進行状況を示す図、図１５は第２印刷準備処理を示すフローチャート、図１６は図１５の第２印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャートである。図１４で示すタイミングt1〜t3まで処理が進行すると、図１５に示す第２印刷準備処理のフェイズＰＨ１まで処理が完了し、タイミングt4〜t7まで処理が進行すると、図１５に示す第２印刷準備処理のフェイズＰＨ２まで処理が完了する。そして、タイミングt8〜t15へ処理が進行すると、図１５に示す第２印刷準備処理のフェイズＰＨ３まで処理が完了し、第２印刷準備処理が完了する。なお、図１４のタイミングt8〜t11（フェイズＰＨ３１）およびタイミングt12〜t15（フェイズＰＨ３２）は、図１６のパッチ処理に示すフェイズＰＨ３１およびＰＨ３２と対応している。

図１３に示すフローチャートのステップＳ２００１において、NOと判断される場合には、図１４におけるt1〜t11（フェイズＰＨ１、ＰＨ２もしくはＰＨ３１）のタイミングの場合があり、これらのタイミングで印刷準備処理中断指示信号がエンジンコントローラー１０へ入力された場合には、図１４のt12のタイミングで、少なくとも現像カートリッジ４Ｋaが印刷可能カートリッジとなるまで図１５に示すフローチャート通りに処理を実行する。そして、図１４のt12のタイミングで、現像カートリッジ４Ｋaが使用可能となったときに、図１３のフローチャートのステップＳ２００１において、YESと判断され、ステップＳ２００２に進み、第２印刷準備処理を中断する。

一方、図１３に示すフローチャートのステップＳ２００１において、YESと判断される場合には、図１４におけるt12〜t15（フェイズＰＨ３２）のタイミングの場合があり（印刷可能カートリッジが１つでも存在する場合）、このタイミングで印刷準備処理中断指示信号がエンジンコントローラー１０へ入力された場合には、次の現像カートリッジに対するパッチ処理（露光パワーの算出処理）が実行中であっても、図１３のステップＳ２００２に進み、第２印刷準備処理をただちに中断する。

そして、図１３に示す割り込み処理が終了して第２印刷準備処理を中断した後、図１２に戻って、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理停止信号が出力される。メインコントローラー１１が、この印刷準備処理停止信号を確認した後、エンジンコントローラー１０へ制御指令として、上記した印刷可能となった現像カートリッジを使用して印刷動作を実行する印刷開始信号を与えることによって、印刷要求に基づいた印刷動作が実行される。

このように、第４実施形態では、印刷動作の実行に先立って、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdの全てに対する印刷準備動作の実行中に、印刷要求があった場合、該印刷準備動作を中断する。そして、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち、既に印刷準備動作が施されて印刷可能となっている現像カートリッジを使用して印刷動作が実行される。したがって、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

＜第５実施形態＞
図１７は本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態における動作を示す図である。この第５実施形態が、上記した第４実施形態と大きく異なる点は、全現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対する印刷準備動作として、まず、一の現像カートリッジについて、必要な印刷準備動作を実行して、該一の現像カートリッジによる印刷動作が可能なようにする点である。そして、このように、該一の現像カートリッジによる印刷動作が可能となった際にメインコントローラー１１に対して、エンジンコントローラー１０より印刷可能信号を出力する。その後、同様の動作を、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdが印刷可能となるまで、現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdを現像位置に切換えつつ実行する。以下、上記第４実施形態と異なる点を中心に詳述する。

この第５実施形態では、エンジンコントローラー１０において、全カートリッジについて上記したように印刷準備動作を行う第３印刷準備処理を実行中に、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求がメインコントローラ１１に対して与えられる。メインコントローラー１１は、印刷要求が入力された後、印刷可能判定処理を実行して、エンジンコントローラー１０からの印刷可能信号の有無を判断して、エンジンコントローラー１０に対して、第３印刷準備処理を中断させる印刷準備処理中断指示信号を制御指令として出力する。エンジンコントローラー１０では印刷準備処理中断指示信号が入力されることによって第２割り込み処理が実行される。まず、第３印刷準備処理について図１８ないし図２１を用いて詳述する。なお、上記した第１ないし第４実施形態と同様の動作については、その構成および動作の説明を省略する。

図１８は第３印刷準備処理を示すフローチャートである。この第５実施形態では、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ、現像ユニット４に装着された全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作の実行を要求する印刷準備処理要求信号が出力される。このとき、メインコントローラー１１には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して印刷要求は与えられていない。そこで、メインコントローラー１１は、制御指令として、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対して印刷準備動作を実行する印刷準備処理指示信号をエンジンコントローラー１０に与える。この印刷準備処理指示信号によって、ＲＯＭ１０６に記憶されているプログラムにしたがってＣＰＵ１０１が装置各部を制御して図１８に示す第３印刷準備処理が実行される。

まず、無線通信によってＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受が行われて各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに関する消耗品管理等の各種情報がＲＡＭ１０７に一時的に記憶される。この実施形態では、メインコントローラー１１からの指示によって、メモリ１０７に記憶されている情報に基づき、装着カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち、まず、現像位置に一番近い現像カートリッジ４Ｋaについて、装着確認動作（ステップＳ３０）、適合確認動作（ステップＳ３１）および寿命確認動作（ステップＳ３２）を実行する。

また、ステップＳ３３で「撹拌要」の信号が発生しているか否かを判断する。これは放置バンディング現象を防止するための処理である。したがって、「撹拌要」の信号が発生していない場合には、そのままステップＳ３５に進む一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋaについて図１９に示す撹拌処理（ステップＳ３４）が実行される。

図１９は図１８の第３印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャートである。この撹拌処理では、４個の現像カートリッジのうち、現像カートリッジ４Ｋaが現像位置に移動される（ステップＳ３４１）。これによって、現像カートリッジ４Ｋaの現像ローラ４４が本体側の回転駆動部と機械的に接続される。そして、この回転駆動部により現像ローラ４４を少なくとも１周回転させて該現像ローラ４４表面のトナー層をリフレッシュさせて現像カートリッジ４Ｋaに対する撹拌処理を施す（ステップＳ３４２）。

このようにして撹拌処理（ステップＳ３４）が完了すると、ステップＳ３５に進んで「パッチ制御要」の信号が発生しているか否かを判断する。これは印刷動作条件を所定の最適条件に調整するための処理である。したがって、「パッチ制御要」の信号が発生していない場合には、印刷可能信号をメインコントローラー１１に対して送信する処理（ステップＳ３７）が実行される、一方、該信号が発生している場合には、現像カートリッジ４Ｋaについて図２０に示すパッチ処理（ステップＳ３６）が実行される。

図２０は図１８の第３印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャートである。このパッチ処理では、装置各部の動作条件を決める動作パラメータのうち、画像品質に影響を与える制御因子としての現像バイアスおよび露光パワーの調整を行う。ここでは処理の流れのみを簡単に説明する。

まず、現像カートリッジ４Ｋaについて、最適現像バイアス、つまり印刷動作時に現像ローラ４４に印加する現像バイアスの最適値を算出する。具体的には、現像カートリッジ４Ｋaを選択的に現像位置に移動させ（ステップＳ３６０）、その現像カートリッジ４Ｋaについて、現像バイアスを多段階に変更設定しながら各バイアス値で所定パターンのパッチ画像を形成する（ステップＳ３６１）。そして、各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ３６２）。

各パッチ画像の画像濃度が求まると、それらの値から現像バイアスと画像濃度との対応関係がわかるので、その関係に基づき、画像濃度が予め定められた目標濃度と一致するような現像バイアスの値を算出する。これにより最適現像バイアスが求められる（ステップＳ３６３）。ただし、その最適値が当該装置における現像バイアスの可変範囲内になかった場合には、その可変範囲において算出された最適値に最も近い値を最適現像バイアスとする。

こうして現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスが求まれば、続いて、現像カートリッジ４Ｋaについて、最適露光パワー、つまり当該カートリッジに対応した静電潜像を感光体２２上に形成するときの光ビームＬの強度の最適値を算出する（ステップＳ３６４〜Ｓ３６６）。ここでの処理は、制御因子が現像バイアスに代えて露光パワーである点を除いて上記した最適現像バイアス算出処理（ステップＳ３６０〜Ｓ３６３）と同様であるが、必要に応じて、形成するパッチ画像の画像パターンは異なるものとしてもよい。なお、この場合の現像バイアスの設定値は、先に求めた最適値を用いるのが好ましい。こうして、現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスおよび最適露光パワーをそれぞれ求め、パッチ処理を終了する。

このような印刷準備動作（装着確認動作、適合確認動作、寿命確認動作、撹拌処理、パッチ処理）を実行することによって、現像カートリッジ４Ｋaは印刷動作を良好に行うことができる印刷可能状態となる。そして、図１８に戻って、現像カートリッジ４Ｋaが印刷可能であることを示す印刷可能信号をメインコントローラー１１に送信する（ステップＳ３７）。この後、全ての現像カートリッジ４Ｋb〜４Ｋdについて、同様の動作を繰り返すことによって、各現像カートリッジが印刷可能となるまで処理が進められる（ステップＳ３８）。そして、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdについて印刷準備動作が終了し、全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdが印刷可能となった後、現像ユニット４をホームポジション（ＨＰ）に移動して待機する（ステップＳ３９）。次に、この第３印刷準備処理の処理の進行状況について図２１を参照しつつ詳述する。

図２１は図１８に示す第３印刷準備処理における印刷準備動作の進行状況を示す図である。最初に、現像カートリッジ４Ｋaについて印刷準備動作を実行している際の処理の進行状況について説明する。まず、タイミングt1で装着確認、タイミングt2で適合確認、タイミングt3で寿命確認が実行される（図１８のステップＳ３０〜Ｓ３２参照）。その後、図１８のステップＳ３３において撹拌要の信号が発生していた場合、タイミングt4で撹拌処理が実行される（図１８のステップＳ３４参照）。続いて、図１８のステップＳ３５においてパッチ制御要の信号が発生していた場合、タイミングt5でパッチ処理が実行される（図１８のステップＳ３６参照）。このパッチ処理が終了したタイミングt5で現像カートリッジ４Ｋaは印刷可能となり、印刷可能信号がメインコントローラー１１に対して送信される（図１８のステップＳ３７参照）。この後、現像カートリッジ４Ｋb〜４Ｋdについて、同様の動作が繰り返されるが、それぞれの現像カートリッジに対する印刷準備動作が完了して印刷可能となるタイミングt10,t15,t20で、印刷可能信号がメインコントローラー１１に対して送信される。次に、エンジンコントローラー１０において第３印刷準備処理を実行中に、メインコントローラー１１に印刷要求が入力された場合（図１７参照）の装置の動作について図２２および図２３を参照しつつ詳述する。

図２２はメインコントローラ１１に印刷要求が入力された際に、メインコントローラー１１において実行される印刷可能判定処理を示す図である。この印刷可能判定処理では、まず、エンジンコントローラー１０から、一の現像カートリッジが印刷可能となる度に送信される印刷可能信号が送信されているかどうかを判断する（Ｓ３０００）。ここで、NOと判断された場合には、エンジンコントローラー１０から印刷可能信号が送信されてくるまでそのまま待機する。YESと判断された場合には、制御指令として、エンジンコントローラー１０に対して、第３印刷準備処理の中断を指示する印刷準備処理中断指示信号を送信する（ステップＳ３００１）。そして、印刷準備処理中断指示信号をエンジンコントローラー１０に対して送信した後、印刷可能判定処理を終了する。次に、この印刷準備処理中断指示信号をエンジンコントローラー１０が受信した際の動作について図２１および図２３を参照しつつ詳述する。

図２３はエンジンコントローラー１０がメインコントローラー１１から、制御指令として、印刷準備処理中断指示信号を入力された際に、エンジンコントローラ１０において実行される第２割り込み処理を示すフローチャートである。この第２割り込み処理では、まず、一の現像カートリッジについて印刷準備動作を実行中かどうかが判断される（ステップＳ３１００）。ここで、YESと判断されるのは、図２１おけるタイミングt6〜t9,t11〜t14,t16〜t19に、エンジンコントローラー１０が印刷準備処理中断指示信号をメインコントローラー１１から入力された場合がある。タイミングt1〜t4が含まれていないのは、図２２の印刷可能判定処理において、印刷準備処理中断指示信号が送信される（ステップＳ３００１）のは、少なくとも１つの現像カートリッジが印刷可能となっている場合であり、図２１のタイミングt5において、現像カートリッジ４Ｋaについての印刷可能信号がメインコントローラー１０に対して送信されていることが最低限必要であるからである。

これらのタイミングで、エンジンコントローラー１０に印刷準備処理中断指示信号が入力され、図２３のステップＳ３１００においてYESと判断された場合、該一の現像カートリッジについての印刷準備動作が完了するまで待機した後に、次の処理に進む（図２１のタイミングt10,t15,t20のいずれかのタイミング）。一方、NOと判断された場合、そのまま次の処理に進む（図２１のタイミングt5,t10,t15,t20のいずれかのタイミング）。このように、一の現像カートリッジについての印刷準備動作が完了したタイミングで、エンジンコントローラー１０は第３印刷準備処理を中断し（ステップＳ３１０１）、第２割り込み処理を終了する。

そして、図２３に示す第２割り込み処理が終了して第３印刷準備処理を中断した後、図１７に戻って、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理停止信号が出力される。メインコントローラー１１が、この印刷準備処理停止信号を確認した後、エンジンコントローラー１０へ制御指令として、上記した印刷可能となった現像カートリッジを使用して印刷動作を実行する印刷開始信号を与えることによって、印刷要求に基づいた印刷動作が実行される。

このように、第５実施形態では、印刷動作の実行に先立って、現像ユニット４に装着された現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdの全てに対して印刷準備動作を行う第３印刷準備処理を実行中に、印刷要求があった場合、少なくとも１つの現像カートリッジについて印刷準備動作が完了して印刷可能となっていることを確認した後に、該第３印刷準備処理を中断する。そして、現像ユニット４に装着されたカートリッジのうち、既に印刷準備動作が施されて印刷可能となっている現像カートリッジを使用して印刷動作が実行される。したがって、印刷要求が入力された後、印刷開始までの待ち時間を短縮することができる。

＜第６実施形態＞
図２４は本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態における動作を示す図である。この第５実施形態が、上記した第４実施形態と大きく異なる点は、印刷動作が終了した後、印刷準備動作が施されていない残りの現像カートリッジについての印刷準備動作を実行する点である。その他の構成および動作は、上記第４実施形態と同様であり、構成及び動作の説明を省略する。

この第６実施形態では、エンジンコントローラー１０はメインコントローラー１１からの制御指令にしたがって第２印刷準備処理を中断する。その後、メインコントローラー１１からの印刷開始信号にしたがい印刷動作を開始する。そして、該印刷動作が終了した後に、メインコントローラ１１に対して印刷終了信号を出力する。メインコントローラー１１はこの印刷終了信号を確認した後、エンジンコントローラー１０に対して、制御指令として、印刷準備動作が施されていない残りの現像カートリッジに対する印刷準備処理指示信号を与える。

エンジンコントローラー１０は、残りの現像カートリッジに対する印刷準備処理指示信号にしたがい、印刷準備動作が施されていない現像カートリッジに対して印刷準備動作を実行する。そして、全ての現像カートリッジについての印刷準備動作が完了した後に、現像ユニット４をホームポジション（ＨＰ）に移動して待機する。この後、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１に対して印刷準備処理終了信号が出力される。以後の印刷動作をこの最適条件の下で実行することにより、所望の画像品質で、しかも安定して画像を形成することが可能となる。

このように、第６実施形態では、印刷動作が終了した後、印刷準備動作が施されていない現像カートリッジについての印刷準備動作が実行される。したがって、この印刷準備処理が終了すれば、全てのカートリッジが印刷可能な状態となるため、モノクロ印刷を大量に、しかも効率的に行うことができる。

＜第７実施形態＞
図２５は本発明にかかる画像形成装置の第７実施形態における動作を示す図である。この第７実施形態が、上記した第１ないし第６実施形態と大きく異なる点は、メインコントローラー１１が印刷要求に含まれる印刷情報を判定して、その印刷量等に応じて、印刷可能とするべき現像カートリッジを選択カートリッジとし、印刷準備動作を該選択カートリッジについてのみ実行する点である。以下、上記第１ないし第６実施形態と異なる点を中心に、図２５ないし図２９を参照しつつ詳述する。

図２６は、メインコントローラー１１に印刷要求が入力された際に実行される（図２５参照）、印刷情報判定処理を示す図である。この印刷情報判定処理において、まず、メインコントローラー１１に入力された印刷要求に含まれる印刷情報が確認される（ステップＳ４０００）。そして、ステップＳ４０００において確認された印刷情報に基づいて、印刷準備動作を施して印刷可能とするべき現像カートリッジの最適本数を決定する（ステップＳ４００１）。最後に、現像ユニット４に装着されている現像カートリッジのうちの、どの現像カートリッジを選択するかを決定して印刷情報判定処理を終了する（ステップＳ４００２）。この実施形態では、現像位置に一番近い現像カートリッジを選択カートリッジとして選択している。

続いて、印刷情報判定処理によって決定された内容に基づいて印刷準備動作を実行する、印刷準備処理指示信号が、制御指令として、メインコントローラー１１からエンジンコントローラー１０に与えられる（図２５参照）。この、印刷準備処理指示信号にしたがって、エンジンコントローラー１０において、選択カートリッジへの第４印刷準備処理が実行される。第４印刷準備処理について、図２７ないし図２９を参照しつつ詳述する。なお、上記第１ないし第６実施形態と同様の構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

図２７は第７実施形態において実行される第４印刷準備処理を示すフローチャートである。まず、無線通信によってＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受が行われて各現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに関する消耗品管理等の各種情報がＲＡＭ１０７に一時的に記憶される。そして、メモリ１０７に記憶されている情報に基づき、装着カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdのうち、メインコントローラー１１からの制御指令にしたがい、現像位置に一番近い現像カートリッジ４Ｋaと該現像カートリッジ４Ｋaに隣接する現像カートリッジ４Ｋbを本発明の「選択カートリッジ」とし、該選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbについて、装着確認動作（ステップＳ４１）、適合確認動作（ステップＳ４２）および寿命確認動作（ステップＳ４３）を実行する。

また、ステップＳ４４で「撹拌要」の信号が発生しているか否かを判断する。そして、「撹拌要」の信号が発生していない場合には、そのままステップＳ４６に進む一方、該信号が発生している場合には、選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbについて図２８に示す撹拌処理（ステップＳ４５）が実行される。

図２８は第４印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャートである。この撹拌処理では、２個の選択カートリッジのうち、最初の現像カートリッジ４Ｋaが現像位置に移動される（ステップＳ４５１）。これによって、現像カートリッジ４Ｋaの現像ローラ４４が本体側の回転駆動部と機械的に接続される。そして、この回転駆動部により現像ローラ４４を少なくとも１周回転させて該現像ローラ４４表面のトナー層をリフレッシュさせて現像カートリッジ４Ｋaに対する撹拌処理を施す（ステップＳ４５２）。なお、ステップＳ４５１、Ｓ４５２の処理については、ステップＳ４５３で「ＮＯ」と判断されている間、繰り返して実行する。すなわち、現像カートリッジ４Ｋaに対する撹拌処理終了後、現像カートリッジ４Ｋbを現像位置に移動して該カートリッジ４Ｋbの現像ローラ４４を少なくとも１周回転させる。

このようにして撹拌処理（ステップＳ４５）が完了すると、ステップＳ４６に進んで「パッチ制御要」の信号が発生しているか否かを判断する。これは印刷動作条件を所定の最適条件に調整するための処理である。したがって、「パッチ制御要」の信号が発生していない場合には、現像ユニット４のホームポジション（ＨＰ）への移動（ステップＳ４８）が行われた後、そのまま第４印刷準備処理を終了する一方、該信号が発生している場合には、選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbについて図２９に示すパッチ処理（ステップＳ４７）が実行される。

図２９は第４印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャートである。このパッチ処理では、装置各部の動作条件を決める動作パラメータのうち、画像品質に影響を与える制御因子としての現像バイアスおよび露光パワーの調整を行う。ここでは処理の流れのみを簡単に説明する。

まず、各選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋb毎に、最適現像バイアス、つまり印刷動作時に現像ローラ４４に印加する現像バイアスの最適値を算出する。具体的には、選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbのうちの１つの現像カートリッジ４Ｋaを選択的に現像位置に移動させ（ステップＳ４７０）、その現像カートリッジ４Ｋaについて、現像バイアスを多段階に変更設定しながら各バイアス値で所定パターンのパッチ画像を形成する（ステップＳ４７１）。そして、各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ４７２）。

各パッチ画像の画像濃度が求まると、それらの値から現像バイアスと画像濃度との対応関係がわかるので、その関係に基づき、画像濃度が予め定められた目標濃度と一致するような現像バイアスの値を算出する。これにより最適現像バイアスが求められる（ステップＳ４７３）。ただし、その最適値が当該装置における現像バイアスの可変範囲内になかった場合には、その可変範囲において算出された最適値に最も近い値を最適現像バイアスとする。

こうしての１つの現像カートリッジ４Ｋaについて最適現像バイアスが求まれば、全ての選択カートリッジについての処理が終了するまで上記処理Ｓ４７０〜Ｓ４７３を繰り返す（ステップＳ４７４）。すなわち、現像カートリッジ４Ｋbを現像位置に切り換えて最適現像バイアスを求める。こうすることで、各選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋb毎の最適現像バイアスが求められる。

続いて、各選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋb毎に、最適露光パワー、つまり当該カートリッジに対応した静電潜像を感光体２２上に形成するときの光ビームＬの強度の最適値を算出する（ステップＳ４７５〜Ｓ４７９）。ここでの処理は、制御因子が現像バイアスに代えて露光パワーである点を除いて上記した最適現像バイアス算出処理（ステップＳ４７０〜Ｓ４７３）と同様であるが、必要に応じて、形成するパッチ画像の画像パターンは異なるものとしてもよい。なお、この場合の現像バイアスの設定値は、先に求めた最適値を用いるのが好ましい。こうして、全ての選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbについて最適現像バイアスおよび最適露光パワーをそれぞれ求め、パッチ処理を終了する。

このような印刷準備動作（装着確認動作、適合確認動作、寿命確認動作、撹拌処理、パッチ処理）を実行することによって、全ての選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbは印刷動作を良好に行うことができる印刷可能状態となる。そして、図２７に戻って、現像ユニット４をホームポジション（ＨＰ）に移動して第４印刷準備処理を終了する（ステップＳ４８）。

そして、図２５に戻って、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ、第４印刷準備処理が終了したことを示す印刷準備処理終了信号が出力される。メインコントローラー１１が、この印刷準備処理終了信号を確認した後、エンジンコントローラー１０へ制御指令として、印刷可能となった選択カートリッジを使用して印刷動作を実行する印刷開始信号を与えることによって、印刷要求に基づいた印刷動作が実行される。

このように、第７実施形態では、印刷要求に基づいて、現像ユニット４に装着されたカートリッジから選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbを選択し、該選択カートリッジ４Ｋa，４Ｋbについてのみ印刷準備動作が行われる。したがって、大量印刷が要求されている場合には、その印刷量に応じた本数のカートリッジを選択カートリッジとして選択し、該選択カートリッジについて印刷準備動作を実行して、該選択カートリッジによる印刷が可能な状態とすることができる。このように、印刷要求に基づいて、印刷を実行するのに必要な最小数のカートリッジについて印刷準備動作を実行しているので、大量印刷を効率よく行えるとともに、印刷準備動作のために必要以上にユーザーが待つのを予防することができる。

＜第８実施形態＞
図３０は本発明にかかる画像形成装置の第８実施形態における動作を示すフローチャートである。この第８実施形態が、上記した第１ないし第７実施形態と大きく異なる点は、互いに異なる２つの印刷準備処理が実行可能となっており、メインコントローラー１１に入力された印刷要求に基づいて、これらの２つの印刷準備処理から１つの印刷準備処理を選択し、その選択された印刷準備処理が実行される点である。以下、第８実施形態において実行される動作を、上記第１ないし第７実施形態と異なる点を中心に図３０を参照しつつ詳述する。なお、上記第１ないし第７実施形態と同様の構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

図３０に示すように、メインコントローラー１１は、印刷要求に基づいて第１印刷準備処理または第２印刷準備処理を選択する（ステップＳ６１）ことができる。この第８実施形態では、印刷動作を実行する前の適当なタイミング、例えば、エンジンコントローラー１０から全ての現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdに対する印刷準備処理要求信号が出力された後のタイミングに、印刷準備処理が選択される。具体的には、上記したように、エンジンコントローラー１０からメインコントローラー１１へ印刷準備処理要求信号が出力された際に、メインコントローラー１１に既にホストコンピューター等から印刷要求が入力されていたときには第１印刷準備処理を選択し（ステップＳ６２）、印刷要求が入力されていないときには第２印刷準備処理を選択する（ステップＳ６３）ことで、印刷要求に基づいた印刷準備処理が実行される。なお、第１印刷準備処理は図４で示す第１実施形態における第１印刷準備処理と、第２印刷準備処理は図９で示す第３実施形態における第２印刷準備処理と同様の処理であり、その処理の流れの説明は省略する。

このようにして、印刷要求に基づいた印刷準備処理がメインコントローラー１１において選択された後、制御指令として、該選択された印刷準備処理の実行を指示する印刷準備処理指示信号が、メインコントローラー１１からエンジンコントローラー１０に対して与えられる。そして、この印刷準備処理指示信号にしたがって、エンジンコントローラー１０において、各現像カートリッジについての印刷準備動作が実行される。

このように、第８実施形態では、印刷動作の実行に先立って、メインコントローラー１１において、印刷要求に基づいて、互いに異なる２つ印刷準備処理から一の印刷準備処理を選択する。そして、その選択された一の印刷準備処理を実行する制御指令をエンジンコントローラー１０に与えることによって、エンジンコントローラー１０において、該選択された一の印刷準備処理が実行される。すなわち、印刷要求に基づいた印刷準備処理を実行することによって、現像カートリッジによる印刷動作を可能とすることができる。したがって、モノクロ印刷を印刷要求に沿って効率よく行うことができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、現像ユニット４の支持フレーム４０に最大４個の現像カートリッジを装着可能となっており、全ての装着位置に現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdを装着しているが、一部の装着位置にのみ現像カートリッジを装着した装置に対して本発明を適用することができる。すなわち、現像カートリッジの装着可能個数よりも少ない個数Ｍ（Ｍ≧２）の現像カートリッジを現像ユニット４に装着した装置においても、印刷要求に基づいて、これらＭ個の現像カートリッジについての印刷準備動作を行うことで、上記した作用効果と同様の効果を得ることができる。また、上記実施形態では装着可能個数は４であるが、この個数は任意であり、またＭの値も２以上、かつ装着可能個数以下であれば任意である。したがって、例えば支持フレーム４０の装着可能個数が５以上となるように現像ユニット４を構成し、さらに３個の装着位置にイエロー用、シアン用およびマゼンタ用の現像カートリッジをそれぞれ装着するとともに、残りの装着位置にブラック用現像カートリッジを装着する画像形成装置に対しても本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、現像位置に一番近い現像カートリッジを優先カートリッジまたは選択カートリッジとし、該カートリッジに対して印刷準備動作を行ったが、他の現像カートリッジに対して印刷準備動作を行っても構わない。例えば、上述したように、印刷準備処理が実行される前に現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報がＲＡＭ１０７に一時的に記憶されるため、これらの情報の一部に基づいて印刷準備処理を行う現像カートリッジ、つまり優先カートリッジまたは選択カートリッジを決定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、メインコントローラー１１が、現像ユニット４に装着された現像カートリッジのうち、どのカートリッジを優先カートリッジまたは選択カートリッジとするのかを決定していたが、このカートリッジ決定をエンジンコントローラー１０が行っても構わない。すなわち、メインコントローラー１１は、印刷要求に基づいて印刷準備動作を施すべき現像カートリッジの本数のみ決定し、該決定された本数情報のみをエンジンコントローラー１０に与え、エンジンコントローラー１０は、メインコントローラ１１から与えられた該本数情報とＲＡＭ１０７に保存されている各現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報に基づいて優先カートリッジまたは選択カートリッジを決定する構成とすることができる。

また、上記実施形態では、メインコントローラー１１は、ＲＡＭ１０７に記憶されている消耗品管理等の各種情報のうちのどの情報を利用して優先カートリッジまたは選択カートリッジを決定するかをエンジンコントローラー１０に指示していたが、該消耗品管理等の各種情報をＲＡＭ１０７からＲＡＭ１１７に伝達して、メインコントローラー１０はＲＡＭ１１７に伝達された該消耗品管理等の各種情報に基づいて、優先カートリッジまたは選択カートリッジを決定する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、特定色がブラックの画像形成装置に本発明を適用しているが、特定色はこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、複数の現像カートリッジを現像ユニット４に装着したロータリー現像方式を採用しているため、現像ユニット４の回転移動に伴って各現像カートリッジに貯留されたトナーがカートリッジ内で撹拌されてトナーの均一化が可能となっている。そこで、印刷準備動作として、現像ユニット４の回転動作によるトナー撹拌を実行するようにしてもよい。また、従来より現像カートリッジ内にアジテータやオーガ棒などの部材を配置し、現像カートリッジ内のトナーを撹拌したり、該トナーを現像ローラ側に積極的に供給する技術が採用されることがある。そこで、アジテータやオーガ棒などの部材を装備している装置では、該部材によるトナー撹拌やトナー供給などの動作を印刷準備動作として実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、現像カートリッジに収容されたトナーを使い切る構成を採用しているが、必要に応じてトナーを補充する補充タイプの現像カートリッジを採用した装置では、印刷準備動作としてトナー補充動作をさらに実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、同形状をなす４個の現像カートリッジ４Ｋa〜４Ｋdを使用したが、形状が異なる現像カートリッジを使用してもよい。また、上記実施形態では、１個の感光体２２に対してロータリー現像ユニット４を配置した、いわゆるロータリー方式の画像形成装置に本発明を適用したが、１個の感光体２２に対して複数の現像カートリッジが昇降して各現像カートリッジにより現像を行うエレベータ方式の画像形成装置や、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。

また、上記第６実施形態では、全カートリッジに対する印刷準備処理として、第２印刷準備処理を実行しているが、第２印刷準備処理の代わりに、全カートリッジに対する印刷準備処理として第３印刷準備処理を実行してももちろん構わない。

また、上記第８実施形態では、選択できる印刷準備処理として、第１および第２印刷準備処理を選択可能に構成したが、他の印刷準備処理（第３および第４印刷準備処理等）を選択可能に構成してももちろん構わない。さらに、選択できる印刷準備処理の数は２に限定せず、３以上であってもよい。

さらに、上記実施形態の構成に限定されず、例えば特定色のトナーを有する複数の現像カートリッジが装着された現像ユニットを装備して該特定色の画像を形成する装置や、中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写シートなど）を備える装置、さらには複写機、ファクシミリ装置など他の画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。

この発明にかかる画像形成装置の構成を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。 本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態における動作を示す図。 第１印刷準備処理を示すフローチャート。 図４の第１印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャート。 図４の第１印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態における動作を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態における動作を示す図。 第２印刷準備処理を示すフローチャート。 図９の第２印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャート。 図９の第２印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第４実施形態における動作を示す図。 第４実施形態における割り込み処理を示すフローチャート。 第２印刷準備処理における印刷準備動作の進行状況を示す図。 第２印刷準備処理を示すフローチャート。 図１５の第２印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態における動作を示す図。 第３印刷準備処理を示すフローチャート。 図１８の第３印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャート。 図１８の第３印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャート。 第３印刷準備処理における印刷準備動作の進行状況を示す図。 第５実施形態における印刷可能判定処理を示す図。 第５実施形態における第２割り込み処理を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態における動作を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の第７実施形態における動作を示す図。 第７実施形態における印刷情報判定処理を示す図。 第４印刷準備処理を示すフローチャート。 図２８の第４印刷準備処理における撹拌処理を示すフローチャート。 図２８の第４印刷準備処理におけるパッチ処理を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第８実施形態における動作を示すフローチャート。

符号の説明

４…現像ユニット、 ４Ｋa〜４Ｋd...現像カートリッジ、 １０…エンジンコントローラ（第２制御部）、 １１…メインコントローラー（第１制御部） ２２…感光体（潜像担持体）、 ４０…支持フレーム、 ４４…現像ローラ（トナー担持体）

Claims (5)

1. 静電潜像を担持可能な潜像担持体と、
   特定色のトナーを有する複数のカートリッジが着脱自在に設けられた現像ユニットと、
   前記現像ユニットに装着された前記カートリッジを選択的に現像位置に位置決めして該カートリッジ内のトナーを用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する、印刷動作を印刷要求に応じて実行する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記カートリッジによる前記印刷動作を可能とするために該印刷動作の実行前に行う、印刷準備処理を前記印刷要求に基づいて最適化する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、
   前記印刷要求を受け付ける第１制御部と、
   前記第１制御部からの制御指令に応じて、前記印刷準備処理および前記印刷動作を実行する第２制御部と、
   を有し、
   前記印刷要求が入力された際、前記印刷要求に含まれる印刷情報を確認する第１工程と、
   前記第１工程において確認された前記印刷情報に基づいて、その印刷量に応じて印刷を実行するのに必要な最小数のカートリッジの本数を決定する第２工程と、
   前記第２工程において決定された本数のカートリッジを前記現像ユニットに装着された前記カートリッジから選択カートリッジとして選択する第３工程と、
   に対して、
   前記第１制御部は、前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程の順で処理を行い、
   かつ、
   前記第３工程においては、前記カートリッジのうち、少なくとも前記現像位置に一番近いカートリッジを前記選択カートリッジとして選択し、
   また、前記第２制御部は、前記選択カートリッジに対して前記印刷準備処理を実施して前記選択カートリッジにより前記印刷動作が可能な状態とすること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２制御部は、前記印刷準備動作として、前記現像ユニットへの前記カートリッジの装着を確認する装着確認動作を実行する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２制御部は、前記印刷準備動作として、前記現像ユニットに装着された前記カートリッジが前記特定色のトナーを有するカートリッジであることを確認する適合確認動作を実行する請求項１又は２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
4. 前記第２制御部は、前記印刷準備動作として、前記現像ユニットに装着された前記カートリッジに前記印刷動作を実行するのに必要なトナー量が残留していることを確認する寿命確認動作を実行する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数のカートリッジの各々は、その表面に前記トナーを担持しながら所定の方向に回転することで前記潜像担持体との対向位置に前記トナーを搬送するトナー担持体を備え、
   前記第２制御部は、前記印刷準備動作として、前記トナー担持体を少なくとも１周以上回転させる撹拌処理を実行する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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