JP2004020856A

JP2004020856A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004020856A
Application number: JP2002174805A
Authority: JP
Inventors: Maki Sudo; 須藤　真樹
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which is provided with a plurality of imaging devices and intermediate transfer bodies and which can easily enhance the productivity (more particularly the output time for the first sheet), when monochromatic images are formed, without being affected by the contents of the images. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is provided with a set condition changing means for changing the time after the start of electrostatic charge until the start of image exposure of the imaging device corresponding to a monochromatic mode when such mode is assigned to the set conditions under which the above time attains the required time from the start of the electrostatic charge into the imaging device of the color to be formed first in the multicolor mode until the start of the image exposure or below. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を利用してトナーからなる画像を形成して中間転写体を介して記録用紙に転写するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に係り、特に、単色の画像を形成する場合の生産性を高めることが可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式等を利用して感光ドラム等の像担持体にトナー像を形成する作像装置を複数備え、その各作像装置の像担持体に形成したトナー像を中間転写体に転写した後に記録用紙に最終転写して画像を形成する画像形成装置が数多く提案されており、またその製品化もされている。そして、この種の画像形成装置は、一般に複数色のトナー像からなるフルカラー画像等の多色の画像を比較的高速で形成することができるほか、１色のトナー像からなる白黒画像等の単色の画像を形成することもできるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の画像形成装置においては、多色画像の生産性はもとより単色画像の生産性を高めることが大きな課題となっている。また、従来、かかる課題を解決するために以下のような種々の提案がなされているが、未だ十分なものがなく、より良き解決手段が衆望されているところでもある。
【０００４】
その代表的なものとしては、例えば特開２０００−１８１１８３号公報において回転する像担持体を有する複数の画像形成部と中間転写体とを備えた画像形成装置として、単色トナー像の出力時間を短縮するために、その単色トナー像の長さが特定条件を満たす場合に限り、当該単色トナー像の中間転写体への転写後にその中間転写体の周速を速めてそのトナー像が記録用紙に転写される転写位置まで搬送される所要時間を短縮させるような制御を行うものが提案されている。
【０００５】
しかし、この提案の画像形成装置では、単色トナー像の長さが特定条件を満たさない限り上記の制御が実行されず、その出力時間の短縮化が実現できないことになる。また、中間転写体の周速を途中で増速する場合、その中間転写体の速度が安定しないおそれがあり、その安定しない状態のままで記録用紙への最終転写が行われた場合には画像の乱れを誘発するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その主な目的とするところは、複数の作像装置と中間転写体を備えた画像形成装置において、単色の画像を形成する場合、その生産性（特に１枚目の出力時間）を画像の内容に左右されることなく容易に高めることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、回転する像担持体に帯電、像露光および現像の実行により所定の色のトナー像を形成する複数の作像装置と、この各作像装置の像担持体上に形成されたトナー像を担持して記録用紙に転写する最終転写位置まで搬送する中間転写体と、前記作像装置を複数使用して複数色のトナー像からなる多色の画像を形成する多色モードと前記作像装置の１つを使用して１色のトナー像からなる単色の画像を形成する単色モードとを指定する指定手段とを備えた画像形成装置において、前記指定手段で単色モードが指定された場合に、そのモードに該当する作像装置における帯電開始から像露光開始までの時間を多色モードの最初に形成される色の作像装置における帯電開始から像露光開始までの所要時間以下となる設定条件に変更する設定条件変更手段を具備することを特徴とするものである。
【０００８】
このような画像形成装置によれば、単色モードが指定されると、設定条件変更手段によって単色モードに対応する作像装置における帯電開始から像露光開始までの時間が多色モードの最初に形成される色の作像装置におけるそれと同じかそれ以内となるように変更されるため、複数のトナー像を形成しなければならない多色画像の形成時よりも早くトナー像の形成とその記録用紙への転写が行われるようになる。これにより、その単色画像の最初の出力時間が短縮化されて生産性が高められるようになる。単色画像の色は特に制約されるものではないが、一般にブラックである。なお、この単色画像の出力時間が短縮されることに伴い記録用紙の最終転写位置への給紙タイミングを調整する必要がある。
【０００９】
この画像形成装置においては、単色モード用の作像装置を、その像担持体の中間転写体への転写位置から前記最終転写位置に至るまでの経路長が他の作像装置のそれに比べて最短となる部位に設置するとよい。このように構成した場合には、単色トナー像が前記したとおり早く形成されることに加えて、そのトナー像が中間転写体に転写されてから記録用紙に転写されるまでの所要時間が短くなるため、より一層その単色画像の最初の出力時間が短縮されるとともに２枚目以降の出力時間も短縮されるようになる。
【００１０】
また、上記単色モードに該当する作像装置における像露光開始時間については、その作像装置における像担持体の帯電がその像担持体の１回転分の帯電が終了する時点以降であるように設定するとよい。このように構成した場合には、最初の像担持体の帯電がその像担持体の１回転分の帯電では不十分である場合における帯電電位と潜像電位との電位差が所定のものとならず単色のトナー像が正常に形成されなくなるという不具合の発生を回避することができる。ただし、この場合は、単色モードに該当する作像装置における像露光開始時間は像担持体の帯電開始からその１回転分の帯電が終了するまでの時間内に設定することができないことになる。
【００１１】
さらに、各作像装置の像担持体および中間転写体を単一の駆動源の動力で駆動させるとよい。このように構成した場合には、複数の像担持体および中間転写体の駆動を独立して変更することができないが、上記した各解決手段ではかかる変更を伴うものでないため有効となり、単色画像の生産性の向上が確保される。また、複数の像担持体および中間転写体の駆動が統一されるため、像担持体と中間転写体との回転駆動の同期をとりやすくなるとともに、その両者の駆動速度を単一の駆動源の駆動速度を変更することによって容易に実現することができるようになる。
【００１２】
また、この単一の駆動源を適用する場合は、さらに、その単一の駆動源の駆動速度を多色モード指定時における駆動速度よりも高速の速度条件に変更する速度条件変更手段を具備するものとするとよい。これにより、単色画像の最初の出力時間をさらに短縮させることができるうえ、単色画像の連続形成時等における形成速度が速くなる。また、この場合には、単色モードの画像形成時の当初から駆動速度が変更されるため、その画像形成時の途中（例えば従来技術で挙げたように中間転写体へのトナー像の転写後）に速度を変更する場合のような最終転写時における画像の乱れが発生するおそれがなくなる。
【００１３】
そして、このような画像形成装置において、上記像担持体としてはドラム状、ベルト状等からなる感光体、誘電体等が使用される。上記記録用紙は、普通紙、塗工紙、厚紙、ＯＨＰシート等であるが、画像形成装置内で搬送が可能であってトナー像の静電的な転写が可能なものであれば他のものであってものであってもよい。中間転写体としては、ベルト状、ドラム状等のものが使用可能であるが、以上の各技術的手段が意外にも有効であるという観点から特に複数の中間転写ドラムからなるものを使用することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用したカラープリンタの１例を示す概略構成図である。図中の実線矢印は各構成部品の回転方向を示している。
【００１５】
＜プリンタの全体構成＞
このフルカラープリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）の各色専用の作像エンジン１Ｙ，１Ｍ，１Ｋ，１Ｃを並列的に配置してなる所謂タンデム型のプリンタであり、かかる４色のトナー像からなるフルカラーの多色画像をプリントすることができるほか、後述するように単色の画像をプリントすることもできるものである。また、このプリンタは、各作像エンジン１の感光ドラム１１上に形成するトナー像を中間転写ドラム２１〜２３を介して記録用紙Ｐに転写する中間転写方式を採用している。
【００１６】
このプリンタによるフルカラー画像のプリントは概略以下のようにして行われる。まず各作像エンジン１において上記色毎の画情報に応じたトナー像を所定のタイミングで感光体ドラム１１上に形成した後、その各感光体ドラム１１上のトナー像を第１中間転写ドラム２１、２２にそれぞれ一次転写してから第２中間転写ドラム２３へ二次転写し、最後に、第２中間転写ドラム２３に接する最終転写ロール２５によって第２中間転写ドラム２３から記録用紙Ｐへ最終転写されることによって行われる。
【００１７】
詳しくは、イエロー及びマゼンタの作像エンジン１Ｙ，１Ｍで形成されるトナー像が一方の第１中間転写ドラム２１に順次転写される一方で、ブラック及びシアンの作像エンジン１Ｋ，１Ｃで形成されるトナー像が他方の第１中間転写ドラム２２に順次転写される。次いで、この各第１中間転写ドラム２１、２２上で重ね合わせられた２色のトナー像が第２中間転写ドラム２３に転写されて４色のトナー像が重ね合わせられ、その４色のトナー像がレジロール対３１により所定の送り込まれる記録用紙Ｐに最終的に転写される。このように４色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは定着装置３２を経由して図示外の排紙トレーに排出される。以上によりフルカラーの画像が記録用紙Ｐ上に形成される。
【００１８】
各作像エンジン１はいずれも、感光ドラム１１と、この感光体ドラム１１を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール１２と、画情報で変調された光ビームＢｍで感光ドラム１１を露光する不図示のレーザ光学ユニットと、露光によって感光ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置１４と、トナー像を一次転写した後の感光ドラム１１の表面から不要トナーを除去して一時的に保持しておくトナー一時保持ブラシロール１６とから構成されており、感光ドラム１１の現像装置１４よりも回転下流側となる転写部位で第１中間転写ドラム２１，２２と接するようになっている。そして、この各作像エンジン１では、感光ドラム１１の回転に伴い、その感光ドラム１１の表面に対して帯電、露光、現像、転写の各工程が連続して行われ、各色の画情報に応じたトナー像が第１中間転写ドラム２１，２２にそれぞれ一次転写される。
【００１９】
ここで、このプリンタでは、図１や図３に示すように第１中間転写ドラム２１，２２、第２中間転写ドラム２３の回転方向から判断して、各色のトナー像が作像エンジン１の一次転写位置ＴＰ１から記録用紙Ｐへの最終転写位置ＴＰ３に到達するまでのプロセス距離（経路長）がブラックの作像エンジン１Ｋが最短となるように、特にその作像エンジン１Ｋの設置位置を選定している。一方、上記プロセス距離がブラック、シアン、イエロー、マゼンタの順番に長くなっているため、これら４色のトナー像を第２中間転写ドラム３上で重ね合わせる必要性から、マゼンタの作像エンジン１Ｍにおけるトナー像の書き出しタイミングが最も早くなるように設定している。
【００２０】
また、感光ドラム１１、帯電ロール１２及びトナー一時保持ブラシロール１６は、単一のドラムユニット１０として一体化されている。また、一対の第１中間転写ドラム２１，２２と第２中間転写ドラム２３をメインにしてトナー一時保持ブラシロール２６、２７及びトナー回収部材２８、２９は、単一の画像転写ユニット２０として一体化されている。これにより、例えば感光ドラム１１の劣化等によって画像品質が低下する場合等には、上記ドラムユニット１０を帯電ロール１２と共にそのまま新品に交換するようになっている。
【００２１】
感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）は、そのいずれも有機感光材料等からなる感光層が形成された同じ外径の円筒状のドラム本体を回転支軸に支持した構造からなるものである。帯電ロール１２（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）は、金属製のロール体の周囲に導電性の弾性発泡体を一定の厚さに被覆形成してなるものであって、その弾性体層が感光ドラム１１の回転方向上流側の表面部分に当接して回転するように取り付けられている。また、帯電ロール１２は、そのロール体にＤＣ成分からなる帯電バイアスが印加され、その弾性体層と感光ドラム１１の周面との間における微小間隙で放電を発生させることにより感光ドラム１１の周面を帯電させるようになっている。
【００２２】
トナー一時保持用ブラシロール１６は、金属製のロール体の周囲に複数のブラシ毛が所定の分布密度となるように立設されたものであり、感光ドラム１１の表面を摺擦することにより一次転写後の感光ドラム１１の表面に付着している正極性トナー（この例ではマイナス極性トナー）や逆極性トナー（この例ではプラス極性トナー）、帯電ロール１２による帯電時に感光ドラム１１に付着した放電生成物を除去し、これらの物質が下流側の帯電ロール１２の表面に付着するのを防止している。また、感光ドラム１１とブラシロール１６の間でトナーを静電的に転移させるために両者間で電位勾配を形成するように、ブラシロール１６に可変電源を接続してＤＣ成分からなるクリーニング用のバイアスを印加するようになっている。
【００２３】
一方、第１中間転写ドラム２１、２２および第２中間転写ドラム２３は、そのいずれも鉄、アルミニウム等からなる同じ外径の金属パイプに導電性シリコーンゴム等からなる厚さ０．１〜１０ｍｍ程度の低抵抗弾性層（抵抗値：１０^２〜１０^３Ω）を被覆したうえで、さらにその低抵抗弾性層の表面にフッ素ゴム等からなる厚さ３〜１００μｍの高離型層（抵抗値：１０^５〜１０^１３Ω程度）を形成してなるドラム本体を回転支軸に支持した構造からなるものである。この例では、第１中間転写ドラム２１、２２の抵抗値が１０^８Ω程度に、第２中間転写ドラム３の抵抗値は１０^１０Ω程度に設定されている。
【００２４】
また、第１中間転写ドラム２１、２２には、その両転写ドラムに各感光ドラム１１上のトナー像を静電的にそれぞれ一次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位（例えば＋２５０〜５００Ｖ程度）に保つための第１バイアスが印加されるようになっている。同じく、第２中間転写ドラム２３には、そのドラムに前記両転写ドラム２１、２２上のトナー像を静電的にそれぞれ二次転写させるため、そのドラム本体の表面電位を所定の電位（例えば＋６００〜１２００Ｖ程度）に保持するための第２転写バイアスが印加されるようになっている。
【００２５】
トナー一時保持用ブラシロール２６、２７は、感光ドラムユニット１０に使用している前記トナー一時保持用ブラシロール１６と同じ構造のものであり、各中間転写ドラム２１〜２３にそれぞれ接触して回転するように取り付けられている。このブラシロール２７、２７にも可変電源からクリーニング用のバイアスを印加するようになっている。
【００２６】
トナー回収部材２８、２９は、各中間転写ドラム２１〜２３に接触して回転する金属製のバイアスロールと、そのバイアスロールに吸着回収されたトナーをそのロールに当接して掻き取るクリーニングブレードと、そのブレードで掻き取られたトナーを不図示の回収ボックスまで搬送して送り込む不図示の搬送用オーガーとで構成されている。また、中間転写ドラム２１〜２３に付着するトナーを静電誘引力でトナー回収部材２８，２９に転移させるために両者間に電位勾配を形成する必要があり、このためトナー回収部材２８，２９に可変電源を接続してＤＣ成分からなるクリーニング用のバイアスを印加している。
【００２７】
現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）はいずれも、所謂磁気ブラシ現像方式を採用するものであり、その装置内部にはトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されており、２列の現像剤攪拌搬送路内で回転する攪拌搬送部材（例えばオーガー）４３ａ，４３ｂで攪拌搬送されるようになっている。また、各現像装置１４は、感光ドラム１１に所定の微小間隔を保って近接対向した位置で回転する現像ロール（内部にマグネットロールが配置されて回転する円筒スリーブ）４２を備えており、その現像ロール４２に所定の現像バイアスを印加するようになっている。そして、この現像ロール４２には、前記現像剤が供給された後に層厚規制部材を通過して所定の高さに調整された磁気ブラシが形成され、その磁気ブラシを現像ロール４２の回転に伴って感光ドラム１１と対向する現像領域に搬送供給してドラム１１表面を摺擦するようになっている。また、現像ロール４２には、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光ドラム１１の前記静電潜像（画像部）のみにトナーを静電的に付着させてトナー像の形成を行うようになっている。
【００２８】
また、感光ドラムユニット１０における４つの感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）と画像転写ドラムユニット２０における中間転写ドラム２１〜２３は、図２に示すように、プリンタのリア側において一連のギヤ列機構にて接続されているとともに単一の駆動モータからの動力が入力されるように構成されている。
【００２９】
すなわち、各感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のリア側の回転軸１７に同一の被伝達ギヤ１８（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）が固定されて取り付けられている。一方、各中間転写ドラム２１〜２３のリア側の回転軸３５，３６，３７に同一の被伝達ギヤ３８が固定されて取り付けられているとともに、第１中間転写ドラム２１、２２の被伝達ギヤ３８が共に第２中間転写ドラムの被伝達ギヤ３８に噛み合って互いに接続されている。このようなギヤ方式の動力伝達機構を採用していることにより、３つの中間転写ドラム２１〜２３のいずれか１つでも回転すると、その残りの中間転写ドラムも伝達用ギヤ３８を介してそれぞれの方向にかつ同じ周速で回転するようになっている。
【００３０】
そして、感光ドラムユニット２０と画像転写ドラムユニット２０とを結合させた際には、第１中間転写ドラム２１の被伝達ギヤ３８は、感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍの被伝達ギヤ１８Ｙ，１８Ｍに同時に噛み合って連結し、同じく、第１中間転写ドラム２１の被伝達ギヤ３８は、感光ドラム１１Ｋ，１１Ｃの被伝達ギヤ１８Ｋ，１８Ｃと同時に噛み合って連結し得るように設定されている。さらに、第２中間転写ドラム２３のリア側の回転軸端部３７には、転写ドラムユニット２０のプリンタ本体への装着時に、その本体側に設置されている駆動モータ６０の駆動力が伝達される駆動ギヤ６１と噛み合う被伝達ギヤ３９が固定して取り付けられている。駆動モータ６０としては、その駆動速度を変更することができる機能を備えたものが使用される。また、最終転写ロール２５は、そのリア側の回転軸に取り付けられた不図示の被伝達ギヤが第２中間転写ドラム２３の被伝達ギヤ３９と噛み合って同速度で回転するようになっている。
【００３１】
＜作像プロセス時の各動作に関する構成＞
図３は、このカラープリンタにおける多色プリント時と単色プリントを選択指定してプリント動作を実行するための像露光部および回転駆動部に関する制御系の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図中の符号５１は、多色プリントを行う多色モードと単色プリントを行う単色モードとをユーザが任意に選択して指定する機能を備えたモード指定部である。このモード指定部５１は、例えば、プリンタと接続されているパソコン等の外部接続機器などから入力される指令信号に基づいて一方のモードが指定され、あるいは、プリンタ本体の操作パネル内に配されるボタン等を操作することにより一方のモードが指定されるものである。この例では、単色画像をブラックのトナー像とし、その単色モードについてはいわゆる白黒モードとなるが、必要であれば他の色に設定しても構わない。
【００３３】
また、符号５２は、各作像エンジン１における感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）にレーザビーム光Ｂｍにて像露光して潜像を形成するレーザ光学ユニットにおける露光動作を制御するための露光制御部である。この露光制御部５２は、多色モード指定時および単色モード指定時において後述するようなタイミングで露光動作を行うように設定されている。
【００３４】
さらに、符号５３は、感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）および中間転写ドラム２１〜２３の単一の駆動源としての駆動モータ６０の回転動作を制御するための駆動制御部である。この駆動制御部５３は、駆動モータ６０の回転速度を多色モードが指定された時の平常速度Ｓ１に設定する一方で、単色モードが指定された時の高速速度Ｓ２（＞Ｓ１：例えばＳ１の１．５〜２．０倍の速度）に切り換えて設定する機能を備えたものである。また、この駆動モータ６０の駆動速度を高速の速度Ｓ２に切り換える場合には、他のプロセス速度（例えば露光の走査速度、レジロール対３１や定着装置３２の回転速度など）についても必要に応じて適切な高速の速度に変更するように設定されている。
【００３５】
そして、符号５０は演算処理装置、記憶装置等にて構成される中央制御部であり、この中央制御部５０には上記モード指定部５１、露光制御部５２および駆動制御部５３が接続されている。この中央制御部５０においては、モード指定部５１からの多色モードと単色モードのいずれかを指定した信号が入力されるとともに、その露光制御部５２や駆動制御部５３等に対して図４、５に示すような露光タイミングや駆動速度等に関する各条件からなる制御信号が送信されて各色の露光動作や駆動速度などの制御が実行されるようになっている。また、中央制御部５１は、図４、５に示すように、帯電バイアス、現像バイアス、各転写バイアス、各クリーニング用バイアス等を印加する不図示の電源装置における印加動作の制御が実行されるようになっている。
【００３６】
次に、この制御系による各動作について説明する。
【００３７】
はじめに、モード指定部５１において多色モードが指定されたときの各動作について説明する。図４は、その多色モードが指定された場合の作像プロセスにおけるモータ駆動、露光、バイアスのタイミング等を示すものである。
【００３８】
まず、プリンタが多色プリントジョブ（印字）の開始信号を受けると、駆動モータ６０が平常速度Ｓ１で始動するとともに、それとほぼ同時に帯電バイアス、各転写バイアスおよびクリーニング用バイアス（回収部材２８へのバイアス印加はされず０Ｖに保持される）が印加される。
【００３９】
これにより、感光ドラム１１および中間転写ドラム２１〜２３、２５が平常速度で回転しはじめる。また、感光ドラム１１は帯電ロール１２により帯電されはじめる一方で、各中間転写ドラム２１〜２３、２４が所定の表面電位に保持される。また、プリントジョブ中におけるトナー一時保持ブラシロール２６、２７による所定極性のトナーの捕獲機能とトナー回収部材２８、２９による所定極性のトナーの回収機能が発揮されるようになる。なお、現像バイアスは、感光ドラム１１の帯電領域が現像装置１４（の現像ロール４２）と対向する位置に到来した以降のタイミングで印加される。
【００４０】
次いで、各作像エンジン１の一次転写位置と最終転写位置とのプロセス距離が長い（遠い）色のものから像露光が開始される。すなわち、この例では、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの順で露光が開始される。この各色の露光所要時間（図中の縦線を付したブロック状の範囲）はいずれも同じである。これにより、帯電された各感光ドラム１１（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）に対して各色の静電潜像が上記の順番で書き込まれることとなる。この４色分の静電潜像すべてを形成するために要する時間は、図６ａに示すようように第１色目のマゼンタの像露光開始から最終色のブラックの像露光終了までの時間ｔ_２に相当する。
【００４１】
ここで、最初に露光が開始されて潜像が書き込まれるマゼンタの露光開始タイミングは、その感光ドラム１１Ｍが帯電ロール１２によって十分に帯電された後のタイミングに設定されている。この例では、図６ａに示すように、感光ドラム１１Ｍが帯電開始から１回転した直後の時点（図中のｔ_１は、帯電開始から像露光開始までの所要時間）にマゼンタの像露光が開始される設定になっている。これにより、十分に帯電された感光ドラム１１Ｍに対して像露光してマゼンタの潜像を形成することができる。また、このマゼンタの露光開始タイミングの設定により、その後に露光が開始されることとなる他の色（Ｙ，Ｋ，Ｃ）の像露光時には、その各対応する感光ドラム１１（Ｙ，Ｋ，Ｃ）はいずれも１回転以上しているため十分に帯電された状態になっている。
【００４２】
このように各感光ドラム１１に形成された各色の静電潜像は、すでに現像バイスが印加されている各現像装置１４と対向するように通過する際に、その潜像の色に対応する色のトナーの供給を受けて現像されて各色のトナー像として顕像化される。ちなみに、かかる各トナー像を構成する正極性トナー（本例ではマイナス極性に帯電したトナー）は、その後、感光体ドラム１１から第１中間転写ドラム２１、２２へ静電的に一次転写され、更に第２中間転写ドラム２３へ静電的に二次転写された後、最終的に記録用紙Ｐへ最終転写される。これにより、記録用紙Ｐ上にフルカラーの多色画像がプリントされる。
【００４３】
一方、モード指定部５１において単色モードが指定されたときの各動作について説明する。図５は、その単色モードが指定された場合の作像プロセスにおけるモータ駆動、露光、バイアスのタイミング等を示すものである。
【００４４】
まず、プリンタが単色プリントジョブ（印字）の開始信号を受けると、多色プリントジョブ時と同様に、駆動モータ６０が平常速度Ｓ１で始動するとともに、それとほぼ同時に帯電バイアス、各転写バイアスおよびクリーニング用バイアスが印加される。なお、駆動制御部５３の設定により、この単色モードが指定された場合には、駆動モータ６０を平常速度Ｓ１よりも高速の速度Ｓ２で回転駆動するように切り換えるようにしても勿論よい。
【００４５】
これにより、この単色プリント時においても多色プリント時と同様に、感光ドラム１１および中間転写ドラム２１〜２３、２５のすべてが同一の駆動モータ６０の駆動により平常速度で回転しはじめる。また、４つの感光ドラム１１もすべて帯電ロール１２により帯電されはじめる一方で、各中間転写ドラム２１〜２３、２４が所定の表面電位に保持される。
【００４６】
次いで、単色モードに該当するブラックの作像エンジン１Ｋにおいて像露光が開始される。この例では、このブラックの像露光開始は、図５に示すように多色プリント時における最初に形成されるマゼンタの露光時間と同じ時間で開始される。これにより、単色プリント時におけるブラックの潜像形成の開始タイミングは、前記したとおり多色プリント時におけるマゼンタのものと同じとなり、また、図６ｂに示すように多色プリント時におけるブラックの像露光の開始タイミングｔ_４と比べると時間ｔ_５分だけ早くなる。そして、ブラックの静電潜像形成に要する所要時間は１色の所要時間であるｔ_３　だけで済むようになり、非常に短縮化される。
【００４７】
また、ブラックの露光開始タイミングは、前記多色プリント時と同様に、その感光ドラム１１Ｋが帯電ロール１２によって十分に帯電された後のタイミングに設定されている。この例では、感光ドラム１１Ｋが帯電開始から１回転した直後にブラックの像露光が開始される設定になっている。これにより、十分に帯電された感光ドラム１１Ｋに対して像露光してブラックの潜像を形成することができる。
【００４８】
このように感光ドラム１１Ｋに形成されたブラックの静電潜像は、すでに現像バイスが印加されている現像装置１４Ｋにより現像されてブラックのトナー像として顕像化される。そして、このブラックのトナー像は、第１中間転写ドラム２２に一次転写されて第２中間転写ベルト２３に二次転写された後、最終的に記録用紙Ｐに転写されるわけであるが、このブラックの作像エンジン１Ｋの一次転写位置と最終転写位置のプロセス距離は最短にあるため、その一次転写から記録用紙Ｐに最終転写されるまでの所要時間は短いものとなる。この結果、このブラック画像がプリントされた１枚目の記録用紙Ｐは、多色モード指定時における１枚目の記録用紙の出力と比べて、比較的短時間で出力されるようになる。
【００４９】
なお、この単色モードが指定された時に駆動モータ６０の回転速度が高速のＳ２に変更されるように駆動制御部５３を設定した場合には、感光ドラム１１と各中間転写ドラム２１〜２３、２５なども高速で回転駆動する。これにより、その回転速度の差分（＝Ｓ２−Ｓ１）に相当する時間だけブラックのトナー像の作成をはじめそのトナー像の記録用紙への転写などが高速となり、その単色画像の出力速度（１枚目およびそれ以降の速度）も高まるようになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、複数の作像装置と中間転写体を備えた画像形成装置であっても、単色の画像を形成する場合、その生産性を画像の内容に左右されることなく容易に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るカラープリンタを示す概略構成図。
【図２】感光ドラムと中間転写ドラムの駆動機構を示す説明図。
【図３】多色モードと単色モードの指定の構成と像露光および回転駆動系の動作に係る制御系の構成を示すブロック図。
【図４】多色モード指定時における作像プロセスの各動作のタイミングチャート。
【図５】単色モード指定時における作像プロセスの各動作のタイミングチャート。
【図６】（ａ）は多色プリント時における各色の像露光タイミングの時間的関係を示す説明図、（ｂ）は単色プリント時におけるブラックの像露光タイミングの時間的な関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…作像エンジン（作像装置）、１１…感光ドラム（像担持体）、２１〜２３…中間転写ドラム（中間転写体）、５０…中央制御部（設定条件変更手段および速度条件変更手段の一部）、５１…モード指定部（指定手段）、５２…露光制御部（設定条件変更手段の一部）、５３…駆動制御部（速度条件変更手段の一部）、６０…駆動モータ（同一の駆動源）、Ｐ…記録用紙。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile, and a multifunction machine that forms an image made of toner using an electrophotographic method or an electrostatic recording method and transfers the image to a recording sheet via an intermediate transfer member. More particularly, the present invention relates to an image forming apparatus capable of increasing productivity when forming a monochromatic image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a plurality of image forming apparatuses that form a toner image on an image carrier such as a photosensitive drum using an electrophotographic method or the like are provided, and the toner image formed on the image carrier of each image forming apparatus is transferred to an intermediate transfer body. Many image forming apparatuses that form an image by performing final transfer to a recording sheet after the image formation has been proposed and commercialized. This type of image forming apparatus can generally form a multicolor image such as a full-color image formed of a plurality of color toner images at a relatively high speed, and can form a single-color image such as a monochrome image formed of a single color toner image. Is formed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this type of image forming apparatus, it is a major problem to improve the productivity of a single color image as well as the productivity of a multicolor image. Conventionally, various proposals as described below have been made in order to solve such problems, but there are still no satisfactory ones, and better solutions have been widely desired.
[0004]
A typical example is an image forming apparatus including a plurality of image forming units having a rotating image carrier and an intermediate transfer body in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-181183, which shortens the output time of a single-color toner image. Therefore, only when the length of the single-color toner image satisfies a specific condition, after the transfer of the single-color toner image to the intermediate transfer body, the peripheral speed of the intermediate transfer body is increased to transfer the toner image to recording paper. There is proposed a device that performs control so as to shorten the time required to be conveyed to a transfer position to be transferred.
[0005]
However, in the proposed image forming apparatus, the above control is not executed unless the length of the single-color toner image satisfies the specific condition, so that the output time cannot be reduced. Also, if the peripheral speed of the intermediate transfer member is increased in the middle, the speed of the intermediate transfer member may not be stable. May cause disturbances.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and a main object of the present invention is to form a monochromatic image in an image forming apparatus including a plurality of image forming apparatuses and an intermediate transfer body. In this case, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of easily increasing the productivity (particularly, the output time of the first sheet) without being affected by the content of the image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of image forming apparatuses that form a toner image of a predetermined color by performing charging, image exposure, and development on a rotating image carrier, and an image forming apparatus on each of the image forming apparatuses. An intermediate transfer member that carries the formed toner image and conveys it to a final transfer position where the toner image is transferred to recording paper; and a multicolor image forming a multicolor image composed of a plurality of color toner images using a plurality of the image forming apparatuses. An image forming apparatus including a mode and a specifying unit that specifies a single-color mode for forming a single-color image composed of a single-color toner image using one of the image forming apparatuses; When specified, the time from the start of charging to the start of image exposure in the image forming apparatus corresponding to that mode is the time required from the start of charging to the start of image exposure in the image forming apparatus of the first color formed in the multi-color mode. The following setting conditions It is characterized in that it comprises a setting condition changing means further for.
[0008]
According to such an image forming apparatus, when the monochromatic mode is designated, the time from the start of charging to the start of image exposure in the image forming apparatus corresponding to the monochromatic mode is formed at the beginning of the multicolor mode by the setting condition changing means. Is changed so that it is the same as or within that of an image forming apparatus for a single color, so that the formation of a toner image and the formation of the toner image on a recording sheet are performed earlier than when forming a multicolor image in which a plurality of toner images must be formed. Transfer is performed. As a result, the initial output time of the monochrome image is shortened, and the productivity is improved. The color of the monochrome image is not particularly limited, but is generally black. In addition, as the output time of the monochrome image is shortened, it is necessary to adjust the timing of feeding the recording paper to the final transfer position.
[0009]
In this image forming apparatus, the path length from the transfer position of the image carrier to the intermediate transfer member to the final transfer position is shorter than that of the other image forming apparatuses. It is good to install in the part which becomes. With such a configuration, in addition to the single-color toner image being formed earlier as described above, the time required from the transfer of the toner image to the intermediate transfer member to the transfer to the recording paper is reduced. Therefore, the first output time of the single-color image is further reduced, and the output time of the second and subsequent sheets is further reduced.
[0010]
The image exposure start time in the image forming apparatus corresponding to the single color mode is set so that the charging of the image carrier in the image forming apparatus is after the end of the charging of the image carrier for one rotation. Good to do. In such a configuration, the potential difference between the charging potential and the latent image potential when the charging of the image carrier for the first time is insufficient by the charging for one rotation of the image carrier does not become a predetermined value. It is possible to avoid the problem that a monochrome toner image is not formed normally. However, in this case, the image exposure start time in the image forming apparatus corresponding to the monochromatic mode cannot be set within the time from the start of charging of the image carrier to the end of charging for one rotation.
[0011]
Further, the image carrier and the intermediate transfer member of each image forming apparatus may be driven by the power of a single driving source. In the case of such a configuration, the driving of the plurality of image carriers and the intermediate transfer member cannot be changed independently, but the above-mentioned respective solutions are effective because such changes do not accompany, and are effective. Productivity improvement is ensured. In addition, since the driving of the plurality of image carriers and the intermediate transfer member is unified, it is easy to synchronize the rotational driving of the image carrier and the intermediate transfer member, and the driving speed of both is controlled by a single driving source. By changing the driving speed, it can be easily realized.
[0012]
Further, when this single drive source is applied, a speed condition changing means for changing the drive speed of the single drive source to a speed condition higher than the drive speed when the multi-color mode is designated is further provided. It is good. As a result, the initial output time of a single-color image can be further reduced, and the formation speed during continuous formation of a single-color image and the like can be increased. In this case, since the driving speed is changed from the beginning when forming the image in the single color mode, the driving speed is changed during the image formation (for example, after the transfer of the toner image to the intermediate transfer member as described in the related art). This eliminates the possibility that the image will be disturbed at the time of final transfer as in the case where the speed is changed.
[0013]
In such an image forming apparatus, a photosensitive member having a drum shape, a belt shape, or the like, a dielectric, or the like is used as the image carrier. The recording paper is plain paper, coated paper, cardboard, OHP sheet, etc., but any other paper that can be conveyed in the image forming apparatus and can electrostatically transfer the toner image. Or it may be. As the intermediate transfer member, a belt-shaped one, a drum-shaped one, and the like can be used, but from the viewpoint that the above technical means are surprisingly effective, use of one composed of a plurality of intermediate transfer drums is particularly preferable. Is preferred.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a color printer to which the present invention is applied. Solid arrows in the figure indicate the rotation direction of each component.
[0015]
<Overall configuration of printer>
This full-color printer is a so-called tandem type in which image forming engines 1Y, 1M, 1K, and 1C dedicated to respective colors of yellow (Y), magenta (M), black (K), and cyan (C) are arranged in parallel. The printer is capable of printing a full-color multi-color image composed of the four toner images, and is also capable of printing a single-color image as described later. Further, this printer employs an intermediate transfer system in which a toner image formed on the photosensitive drum 11 of each image forming engine 1 is transferred to the recording paper P via the intermediate transfer drums 21 to 23.
[0016]
Printing of a full-color image by this printer is generally performed as follows. First, in each image forming engine 1, a toner image corresponding to the image information for each color is formed on the photosensitive drum 11 at a predetermined timing, and then the toner image on each photosensitive drum 11 is transferred to the first intermediate transfer drum 21. , 22 and then secondary transfer to the second intermediate transfer drum 23, and finally, the final transfer from the second intermediate transfer drum 23 to the recording paper P by the final transfer roll 25 in contact with the second intermediate transfer drum 23. It is done by being done.
[0017]
More specifically, the toner images formed by the yellow and magenta image forming engines 1Y and 1M are sequentially transferred to one of the first intermediate transfer drums 21, while the toner images are formed by the black and cyan image forming engines 1K and 1C. The toner images are sequentially transferred to the other first intermediate transfer drum 22. Then, the two-color toner images superimposed on the first intermediate transfer drums 21 and 22 are transferred to the second intermediate transfer drum 23, and four-color toner images are superimposed. Is finally transferred onto the recording sheet P fed by the registration roll pair 31. The recording paper P on which the four color toner images have been transferred in this manner is discharged to a discharge tray (not shown) via the fixing device 32. Thus, a full-color image is formed on the recording paper P.
[0018]
Each of the image forming engines 1 includes a photosensitive drum 11, a charging roll 12 for charging the photosensitive drum 11 to a predetermined background potential, and an exposure of the photosensitive drum 11 with a light beam Bm modulated with image information. The illustrated laser optical unit, a developing device 14 for developing an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 by exposure with toner, and removing unnecessary toner from the surface of the photosensitive drum 11 after the primary transfer of the toner image. And a temporary toner holding brush roll 16 for temporarily holding the toner, and contacting the first intermediate transfer drums 21 and 22 at a transfer site on the photosensitive drum 11 at a rotation downstream of the developing device 14. Has become. In each of the image forming engines 1, the charging, exposure, development, and transfer processes are continuously performed on the surface of the photosensitive drum 11 as the photosensitive drum 11 rotates, and the surface of the photosensitive drum 11 is operated in accordance with the image information of each color. The transferred toner images are primarily transferred to the first intermediate transfer drums 21 and 22, respectively.
[0019]
Here, in this printer, as shown in FIGS. 1 and 3, the toner images of each color are determined by the rotation directions of the first intermediate transfer drums 21 and 22 and the second intermediate transfer drum 23, and In particular, the installation position of the imaging engine 1K is selected so that the process distance (path length) from the transfer position TP1 to the final transfer position TP3 onto the recording paper P is the shortest for the black imaging engine 1K. ing. On the other hand, since the process distance is longer in the order of black, cyan, yellow, and magenta, the necessity of superimposing these four color toner images on the second intermediate transfer drum 3 makes the magenta image forming engine 1M The writing timing of the toner image is set to be the earliest.
[0020]
The photosensitive drum 11, the charging roll 12, and the temporary toner holding brush roll 16 are integrated as a single drum unit 10. Further, the pair of first and second intermediate transfer drums 21 and 22 and the second intermediate transfer drum 23 are mainly used, and the temporary toner holding brush rolls 26 and 27 and the toner collecting members 28 and 29 are integrated as a single image transfer unit 20. Have been. Thus, for example, when the image quality is deteriorated due to the deterioration of the photosensitive drum 11 or the like, the drum unit 10 is replaced with a new one together with the charging roll 12.
[0021]
Each of the photosensitive drums 11 (Y, M, K, and C) has a structure in which a cylindrical drum body having the same outer diameter and on which a photosensitive layer made of an organic photosensitive material or the like is formed is supported on a rotating shaft. is there. The charging roll 12 (Y, M, K, C) is formed by coating a conductive elastic foam to a predetermined thickness around a metal roll, and the elastic layer is formed of a photosensitive layer. The drum 11 is attached so as to rotate in contact with the surface portion on the upstream side in the rotation direction of the drum 11. In addition, the charging roll 12 is applied with a charging bias composed of a DC component to the roll body, and generates a discharge in a minute gap between the elastic layer and the peripheral surface of the photosensitive drum 11 so that the peripheral surface of the photosensitive drum 11 is rotated. The surface is charged.
[0022]
The brush roll 16 for temporarily holding the toner is formed by arranging a plurality of brush bristles around a metal roll body so as to have a predetermined distribution density. Positive toner (in this example, negative polarity toner) or reverse polarity toner (in this example, positive polarity toner) adhered to the surface of the photosensitive drum 11 after the transfer, and discharge adhered to the photosensitive drum 11 when charged by the charging roll 12. The product is removed to prevent these substances from adhering to the surface of the charging roller 12 on the downstream side. Further, a variable power supply is connected to the brush roll 16 so as to form a potential gradient between the photosensitive drum 11 and the brush roll 16 so as to electrostatically transfer the toner between the two. A bias is applied.
[0023]
On the other hand, each of the first intermediate transfer drums 21 and 22 and the second intermediate transfer drum 23 is a metal pipe of the same outer diameter made of iron, aluminum, or the like, and made of conductive silicone rubber or the like with a thickness of about 0.1 to 10 mm. After coating with a low-resistance elastic layer (resistance value: 10 ² to 10 ³ Ω), a high-release layer of 3 to 100 μm thick made of fluorine rubber or the like (resistance value: 10 ² to 10 ³ Ω) (Approximately 10 ⁵ to 10 ¹³ Ω), and has a structure in which a drum main body formed on a rotating shaft is supported. In this example, the resistance values of the first intermediate transfer drums 21 and 22 are set to about 10 ⁸ Ω, and the resistance value of the second intermediate transfer drum 3 is set to about 10 ¹⁰ Ω.
[0024]
In addition, the first intermediate transfer drums 21 and 22 are configured to set the surface potential of the drum main body to a predetermined potential (for example, +250) in order to electrostatically and primarily transfer the toner image on each photosensitive drum 11 to both transfer drums. (About 500 V) is applied. Similarly, the surface potential of the drum main body is set to a predetermined potential (for example, +600) on the second intermediate transfer drum 23 in order to electrostatically secondary transfer the toner images on the transfer drums 21 and 22 onto the drum. (Approximately 1,200 V) to apply a second transfer bias.
[0025]
The temporary toner holding brush rolls 26 and 27 have the same structure as the temporary toner holding brush roll 16 used in the photosensitive drum unit 10, and rotate in contact with the intermediate transfer drums 21 to 23, respectively. Attached to. A cleaning bias is applied to these brush rolls 27 from a variable power supply.
[0026]
The toner collecting members 28 and 29 include a metal bias roll that rotates in contact with each of the intermediate transfer drums 21 to 23, a cleaning blade that contacts and scrapes toner collected by the bias roll with the roll, A transport auger (not shown) transports the toner scraped off by the blade to a recovery box (not shown). Further, in order to transfer the toner adhered to the intermediate transfer drums 21 to 23 to the toner collecting members 28 and 29 by electrostatic attraction, it is necessary to form a potential gradient between the toner collecting members 28 and 29. A variable power supply is connected to apply a cleaning bias composed of a DC component.
[0027]
Each of the developing devices 14 (Y, M, K, and C) employs a so-called magnetic brush developing system, and contains a two-component developer containing a toner and a carrier inside the device. The developer is agitated and transported by agitating and transporting members (eg, augers) 43a and 43b rotating in the developer agitating and transporting path. Each developing device 14 is provided with a developing roll (a cylindrical sleeve that rotates with a magnet roll disposed therein) 42 that rotates at a position facing and close to the photosensitive drum 11 at a predetermined minute interval. A predetermined developing bias is applied to the roll 42. Then, a magnetic brush adjusted to a predetermined height by passing through the layer thickness regulating member after the developer is supplied is formed on the developing roller 42, and the magnetic brush is rotated with the rotation of the developing roller 42. The photosensitive drum 11 is conveyed and supplied to a developing area facing the photosensitive drum 11 to rub the surface of the drum 11. Further, a developing bias voltage in which a DC component is superimposed on an AC component is applied to the developing roll 42, thereby causing toner to electrostatically adhere only to the electrostatic latent image (image portion) of the photosensitive drum 11. Thus, a toner image is formed.
[0028]
As shown in FIG. 2, the four photosensitive drums 11 (Y, M, K, and C) in the photosensitive drum unit 10 and the intermediate transfer drums 21 to 23 in the image transfer drum unit 20 are connected to a series of gear trains on the rear side of the printer. They are connected by a mechanism and configured to receive power from a single drive motor.
[0029]
That is, the same transmitted gear 18 (Y, M, K, C) is fixedly attached to the rotating shaft 17 on the rear side of each photosensitive drum 11 (Y, M, K, C). On the other hand, the same transmitted gear 38 is fixedly attached to the rear rotating shafts 35, 36, 37 of the intermediate transfer drums 21 to 23, and the transmitted gear 38 of the first intermediate transfer drums 21, 22 is fixed. Are meshed with and connected to the transmission gear 38 of the second intermediate transfer drum. By adopting such a power transmission mechanism of the gear system, when any one of the three intermediate transfer drums 21 to 23 rotates, the remaining intermediate transfer drums are also transmitted via the transmission gear 38 to each other. In the same direction and at the same peripheral speed.
[0030]
When the photosensitive drum unit 20 and the image transfer drum unit 20 are coupled, the transmitted gear 38 of the first intermediate transfer drum 21 is engaged with and coupled to the transmitted gears 18Y, 18M of the photosensitive drums 11Y, 11M at the same time. Similarly, the transmission gear 38 of the first intermediate transfer drum 21 is set so as to be meshed and connected simultaneously with the transmission gears 18K, 18C of the photosensitive drums 11K, 11C. Further, when the transfer drum unit 20 is mounted on the printer main body, the driving force of the drive motor 60 installed on the main body side is transmitted to the rear rotating shaft end 37 of the second intermediate transfer drum 23. A transmitted gear 39 that meshes with the gear 61 is fixedly attached. As the driving motor 60, a motor having a function of changing its driving speed is used. Further, in the final transfer roll 25, a transmitted gear (not shown) attached to a rear rotating shaft meshes with a transmitted gear 39 of the second intermediate transfer drum 23 and rotates at the same speed.
[0031]
<Configuration of each operation during image forming process>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control system relating to an image exposure unit and a rotation drive unit for executing a printing operation by selecting and specifying multi-color printing and single-color printing in the color printer.
[0032]
Reference numeral 51 in the figure denotes a mode designation unit having a function of arbitrarily selecting and designating a multi-color mode for performing multi-color printing and a single-color mode for performing single-color printing. The mode designating section 51 designates one of the modes based on a command signal input from an externally connected device such as a personal computer connected to the printer, or is disposed in an operation panel of the printer main body. One mode is designated by operating a button or the like. In this example, the monochrome image is a black toner image, and the monochrome mode is a so-called black and white mode. However, if necessary, another color may be set.
[0033]
Reference numeral 52 is used to control an exposure operation in a laser optical unit that forms a latent image by exposing the photosensitive drum 11 (Y, M, K, C) of the image forming engine 1 to the laser beam light Bm. Is an exposure control unit. The exposure control unit 52 is set so as to perform the exposure operation at the timing described later when the multi-color mode and the single-color mode are specified.
[0034]
Reference numeral 53 denotes a drive control unit for controlling the rotation operation of a drive motor 60 as a single drive source for the photosensitive drums 11 (Y, M, K, C) and the intermediate transfer drums 21 to 23. The drive control unit 53 sets the rotation speed of the drive motor 60 to the normal speed S1 when the multicolor mode is designated, while setting the high speed S2 (> S1: for example, S1) when the monochrome mode is designated. (1.5 to 2.0 times speed). When the drive speed of the drive motor 60 is switched to the high speed S2, other process speeds (for example, the scanning speed of exposure, the rotation speed of the registration roll pair 31, the fixing device 32, and the like) are appropriately set as necessary. It is set to change to a faster speed.
[0035]
Reference numeral 50 denotes a central control unit including an arithmetic processing unit, a storage device, and the like. The central control unit 50 is connected to the mode specifying unit 51, the exposure control unit 52, and the drive control unit 53. . In the central control unit 50, a signal designating either the multi-color mode or the single-color mode is input from the mode designating unit 51, and the exposure control unit 52, the drive control unit 53, etc. A control signal including conditions such as an exposure timing and a drive speed as shown in FIG. 5 is transmitted to control the exposure operation and the drive speed of each color. In addition, as shown in FIGS. 4 and 5, the central control unit 51 controls the application operation of a power supply device (not shown) that applies a charging bias, a developing bias, each transfer bias, each cleaning bias, and the like. It has become.
[0036]
Next, each operation of the control system will be described.
[0037]
First, each operation when the multi-color mode is designated by the mode designation unit 51 will be described. FIG. 4 shows motor drive, exposure, bias timing, and the like in the image forming process when the multicolor mode is designated.
[0038]
First, when the printer receives a start signal of a multi-color print job (printing), the drive motor 60 starts at the normal speed S1, and at the same time, almost simultaneously, the charging bias, each transfer bias and the cleaning bias (the bias to the collection member 28). (It is not applied and is kept at 0 V).
[0039]
As a result, the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer drums 21 to 23 and 25 start rotating at a normal speed. Further, while the photosensitive drum 11 starts to be charged by the charging roll 12, each of the intermediate transfer drums 21 to 23 and 24 is maintained at a predetermined surface potential. Further, the function of capturing the toner of the predetermined polarity by the temporary toner holding brush rolls 26 and 27 during the print job and the function of collecting the toner of the predetermined polarity by the toner collecting members 28 and 29 are exhibited. The developing bias is applied at a timing after the charging area of the photosensitive drum 11 reaches a position facing the developing device 14 (the developing roll 42).
[0040]
Next, image exposure is started from a color having a long (far) process distance between the primary transfer position and the final transfer position of each image forming engine 1. That is, in this example, exposure is started in the order of magenta, yellow, cyan, and black. The exposure time of each color (the block-shaped range with a vertical line in the figure) is the same. Thus, the electrostatic latent images of the respective colors are written on the charged photosensitive drums 11 (Y, M, K, C) in the above order. The time required to form all electrostatic latent image of the four colors is the time t ₂ from the image exposure start of the magenta first color to the image exposure is completed the final color of black as that shown in Figure 6a Equivalent to.
[0041]
Here, the exposure start timing of magenta where exposure is first started and a latent image is written is set to a timing after the photosensitive drum 11M is sufficiently charged by the charging roll 12. In this example, as shown in Figure 6a, the photosensitive drum 11M is the time immediately after one rotation from the start charging (t ₁ in the drawing, the time required for the image exposure start from the charging start) to an image exposure of the magenta start It is set to be. Accordingly, the magenta latent image can be formed by performing image exposure on the sufficiently charged photosensitive drum 11M. When the magenta exposure start timing is set, when the image exposure of another color (Y, K, C) for which exposure is to be started thereafter, the corresponding photosensitive drum 11 (Y, K, C) is exposed. ) Are fully charged because they have made one or more rotations.
[0042]
When the electrostatic latent images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums 11 pass so as to face the respective developing devices 14 to which the developing devices are already applied, the colors corresponding to the colors of the latent images are applied. The toner is supplied and developed and developed to be visualized as a toner image of each color. Incidentally, the positive polarity toner (toner charged to a negative polarity in this example) constituting each of the toner images is then electrostatically primary-transferred from the photosensitive drum 11 to the first intermediate transfer drums 21 and 22, and furthermore, After being electrostatically secondary-transferred to the second intermediate transfer drum 23, it is finally transferred to the recording paper P finally. As a result, a full-color multicolor image is printed on the recording paper P.
[0043]
On the other hand, each operation when the single color mode is designated by the mode designation unit 51 will be described. FIG. 5 shows motor drive, exposure, bias timing, and the like in the image forming process when the monochrome mode is designated.
[0044]
First, when the printer receives a start signal for a single-color print job (printing), the drive motor 60 starts at a normal speed S1, and at the same time as the multi-color print job, a charging bias, transfer bias, and cleaning A bias is applied. When the single-color mode is designated by the setting of the drive control unit 53, the drive motor 60 may be switched so as to rotate at a speed S2 higher than the normal speed S1.
[0045]
Thus, in the single-color printing, the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer drums 21 to 23, 25 all start to rotate at the normal speed by driving the same drive motor 60, as in the multi-color printing. Further, all the four photosensitive drums 11 also start to be charged by the charging roll 12, while the respective intermediate transfer drums 21 to 23, 24 are maintained at a predetermined surface potential.
[0046]
Next, image exposure is started in the black imaging engine 1K corresponding to the monochrome mode. In this example, the start of the black image exposure is started at the same time as the exposure time of the first formed magenta in multicolor printing as shown in FIG. As a result, the start timing of the formation of the black latent image at the time of monochromatic printing becomes the same as that of magenta at the time of multicolor printing as described above, and as shown in FIG. compared with the start timing _{t 4} is advanced by the time _{t 5} minutes. Then, time required for forming an electrostatic latent image of black becomes only need t ₃ is the time required for one color is very shortened.
[0047]
The black exposure start timing is set to a timing after the photosensitive drum 11K is sufficiently charged by the charging roll 12, as in the case of the multicolor printing. In this example, the setting is such that black image exposure is started immediately after the photosensitive drum 11K makes one rotation from the start of charging. Thereby, a black latent image can be formed by imagewise exposing the sufficiently charged photosensitive drum 11K.
[0048]
The black electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11K in this manner is developed by the developing device 14K to which a developing vise has already been applied, and is visualized as a black toner image. The black toner image is primarily transferred to the first intermediate transfer drum 22 and secondarily transferred to the second intermediate transfer belt 23, and is finally transferred to the recording paper P. Since the process distance between the primary transfer position and the final transfer position of the black imaging engine 1K is the shortest, the time required from the primary transfer to the final transfer to the recording paper P is short. As a result, the first recording sheet P on which the black image is printed is output in a relatively short time as compared with the output of the first recording sheet when the multi-color mode is designated.
[0049]
When the drive control unit 53 is set so that the rotation speed of the drive motor 60 is changed to the high speed S2 when the single color mode is designated, the photosensitive drum 11 and each of the intermediate transfer drums 21 to 23 and 25 are set. Etc. also rotate at high speed. As a result, the black toner image and the transfer of the toner image to the recording paper are increased at a high speed for a time corresponding to the difference between the rotation speeds (= S2−S1), and the output speed of the monochrome image (one sheet) Eye and beyond).
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, even when the image forming apparatus includes a plurality of image forming apparatuses and the intermediate transfer member, when forming a single-color image, the productivity of the image is reduced. It can be easily increased without depending on the contents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a color printer according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a driving mechanism of a photosensitive drum and an intermediate transfer drum.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for designating a multi-color mode and a single-color mode, and a configuration of a control system relating to the operation of an image exposure and rotation drive system.
FIG. 4 is a timing chart of each operation of an image forming process when a multi-color mode is designated.
FIG. 5 is a timing chart of each operation of an image forming process when a single color mode is designated.
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a time relationship between image exposure timings of respective colors in multi-color printing, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing a time relationship of black image exposure timing in mono-color printing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image formation engine (image forming apparatus), 11 ... Photosensitive drum (image carrier), 21-23 ... Intermediate transfer drum (Intermediate transfer body), 50 ... Central control part (Setting condition changing means and speed condition changing means) 51: Mode designation unit (designation unit), 52: Exposure control unit (part of setting condition changing unit), 53: Drive control unit (part of speed condition changing unit), 60: Drive motor (identical) , P ... recording paper.

Claims

A plurality of image forming apparatuses that form a toner image of a predetermined color by performing charging, image exposure, and development on a rotating image carrier, and carrying the toner images formed on the image carriers of the respective image forming apparatuses; An intermediate transfer body that conveys to a final transfer position where the image is transferred to recording paper, a multicolor mode for forming a multicolor image composed of a plurality of color toner images using a plurality of the image forming devices, and one of the image forming devices. And a designating means for designating a single-color mode for forming a single-color image composed of one color toner image using
When the single-color mode is designated by the designation unit, the time from the start of charging to the start of image exposure in the image forming apparatus corresponding to that mode is changed from the start of charging in the image forming apparatus of the color formed first in the multicolor mode. An image forming apparatus comprising: a setting condition changing unit that changes a setting condition to be equal to or less than a required time until the start of image exposure.

The image forming apparatus for the single-color mode is installed at a position where the path length from the transfer position of the image carrier to the intermediate transfer member to the final transfer position is the shortest as compared with that of another image forming apparatus. The image forming apparatus according to claim 1.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image exposure start time in the image forming apparatus corresponding to the monochromatic mode is a time after charging of the image carrier in the image forming apparatus is completed for one rotation of the image carrier. Image forming device.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier and the intermediate transfer member of each of the image forming apparatuses are driven by a single driving source.

5. The apparatus according to claim 4, further comprising a speed condition changing unit configured to change a driving speed of the single driving source to a speed condition higher than a driving speed when the multicolor mode is specified, when the single color mode is specified by the specifying unit. The image forming apparatus according to any one of the preceding claims.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer body is a plurality of intermediate transfer drums.