JP2004138928A

JP2004138928A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004138928A
Application number: JP2002305232A
Authority: JP
Inventors: Masaru Tsuji; 辻　優
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】タンデム型カラープリンタにおいて、モノクロ（単色）印刷時にカラー印刷時の約２倍の速度で印刷することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明のタンデム型画像形成装置は、記録媒体への印刷指令がカラー画像形成、あるいは単色画像形成かを判別する画像判別手段と、画像判別手段の判別に応じて記録媒体の搬送速度を変更して設定する速度設定手段と、画像判別手段の判別に応じて、各画像形成ステーションに画像データを供給するデータ制御手段とを備え、各画像形成ステーションの印刷の実行を制御する画像制御部を有し、単色画像形成が判別されたとき、データ制御手段は各画像形成ステーションに同一色の画像データを供給すると共に、ブラック画像形成ステーションへは１ラインおきの画像データを供給し、他の画像形成ステーションへは残りのラインの画像データを供給し、記録媒体の搬送速度をカラー画像形成時の倍速に設定するよう速度設定手段を制御する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラープリンタ装置、カラー複写機、カラーファクシミリ装置等に使用されるものであって、記録媒体の搬送路に沿って複数の画像形成部を縦列に配列し、搬送される記録媒体に複数のトナー画像を順次多重転写して印刷する、所謂タンデム方式のカラー画像印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置、例えば、カラーデジタル複写機においては、スキャナから入力されたカラー原稿の画像に対して所定の画像処理を施し、色分解・色変換された画像データ毎に画像を再現するカラープリンタ部からカラー原稿の画像を出力するのが一般的である。
また、最近では、高解像度のカラー原稿を高速再現するために、レーザ記録走査による画像形成装置を搭載したカラーデジタル複写機も商品化されている。このタイプのカラーデジタル複写機においては、デジタル画像信号に応じて変調されたレーザ光を感光体上に導き走査させるためのレーザ偏光走査ユニットが、各レーザ記録部毎に配置されており、このレーザ偏光走査ユニットを構成する主要部品として、回転多面鏡（以下、ポリゴンと称する）及びポリゴンを高速回転させるためのモータが組み込まれている。
さらに、最近のカラーデジタル複写機においては、黒の再現性を向上させてカラー画像全体の色再現性を向上させるために、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の記録部以外にＢｋ（ブラック）の記録部を搭載することが一般的とされ、そのためにカラーモード以外にも白黒モードが設けられ、カラーコピーと白黒コピーが可能なカラーデジタル複写機として商品化されている。
【０００３】
このようなカラーデジタル複写機においては、カラー複写速度に比べ白黒複写速度を速く設定している。これは、例えば、感光体を１つ搭載した多回転プロセス方式の場合、カラー複写が４色プロセスに対して、白黒複写が単色プロセスであるがために、必然的に白黒複写速度が速くなること、及び白黒複写がカラー複写に比べてその頻度が非常に高いことにもよる。
これに対して、複数の感光体を備えたタンデム方式の画像形成装置では、上記の多回転プロセス方式と異なり、カラー・白黒複写に関係なく同一の複写速度となるため、白黒複写速度をカラー複写速度よりも速く設定する要求に対しては、感光体の表面速度や記録紙の搬送速度等のプロセス速度、及び黒画像用のレーザ走査ユニットを含むレーザ記録部の速度を、カラーモードのそれよりも速くするマルチビーム光学系を利用しビーム数を切り替えることで対応している（特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、黒画像用のレーザ記録部に備えられたレーザ走査ユニットのポリゴンを回転させるモータの速度は、白黒モードとカラーモードとで速度を２段階に切り替えて制御し、特に待機時にカラーモード時の回転速度よりも遅い速度で待機回転させる場合には、数万回転毎分レベルの高回転数の領域でポリゴンモータの回転数を３段階に切り替えながら、しかも安定した回転数を維持できるようにモータの回転を制御する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６６５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
カラー電子写真プリンタの方式によるモノクロの印刷速度は、カラーの印刷速度に比べた場合に約４倍に設定できる。しかし、タンデム型のカラープリンタは、他のカラー電子写真プリンタの方式と比べて、高速でのカラー印刷が可能であるという利点を有しているが、タンデム型のカラープリンタでモノクロ印刷を行なう場合、他の方式のカラー電子写真プリンタによるモノクロ印刷速度と比べると、劣ることになる。
【０００７】
すなわち、タンデム型のカラープリンタにおけるモノクロ印刷では、モノクロの画像データの印刷が指令された場合に、画像形成ステーションのうちの一つしか印刷に関与しないにもかかわらず、記録紙が４つの画像形成部をカラー印刷の場合と同じ速度で通過するので、モノクロ印刷でもカラー印刷と同じ印刷時間を要するという問題があり、こうした画像形成装置に改良の余地を残す。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンデム型カラープリンタにおいて、モノクロ（単色）印刷時にカラー印刷時の約２倍の速度で印刷することのできる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、記録媒体の搬送経路に沿って配設されるブラック画像形成ステーションを含む複数の画像形成ステーションにより記録媒体に複数色のトナー画像を順次多重転写して印刷する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。そして、記録媒体への印刷指令がカラー画像形成、あるいは単色画像形成かを判別する画像判別手段と、画像判別手段の判別に応じて記録媒体の搬送速度を変更して設定する速度設定手段と、画像判別手段の判別に応じて、前記各画像形成ステーションにそれぞれ異なる色の画像データ、あるいは同一色の画像データの何れか一方または両方を供給するデータ制御手段とを備え、各画像形成ステーションの印刷の実行を制御する画像制御部を有している。
そして、画像制御部は画像判別手段が単色画像形成を判別したとき、データ制御手段は各画像形成ステーションに同一色の画像データを供給すると共に、ブラック画像形成ステーションへは１ラインおきの画像データを供給し、他の画像形成ステーションへは残りのラインの画像データを供給し、記録媒体の搬送速度をカラー画像形成時の倍速に設定するよう速度設定手段を制御する構成を具備する。
【００１０】
（作用・効果）
本画像形成装置（例えばタンデム型画像形成装置）は印刷指令が出された時点において、画像判別手段によってカラー画像印刷かモノクロ（単一色）画像印刷かを判別する。それによってモノクロ画像印刷であると判別された場合、従来はブラックの画像形成ステーションのみを用いてモノクロ画像を形成していたが、本発明では、上記データ制御手段が全ての画像形成ステーションに対して、ブラックの印字データを転送する。そして、最初の１ライン目がブラックの画像形成ステーションで印刷された後、上記速度設定手段によって、記録用紙をカラー印刷時の倍の速度で搬送することで、次は３ライン目がブラックの画像形成ステーションによって印刷される。以降、上記ステーション制御手段によって、奇数ラインはブラックの画像形成ステーションによって印刷される。また、その間の偶数ラインは同様のデータ制御手段によって残りの画像形成ステーション、例えば３色（シアン、マゼンタ、イエロー）の画像形成ステーションに供給され、減法混色作用によって得られるプロセスブラックによって印刷される。
これにより、本発明ではブラックの画像形成ステーション２台を用いて印刷する場合と同様の効果を得られ、従来のタンデム型画像形成装置のモノクロ印刷の場合に比べて２倍の印刷速度でモノクロ印刷ができる。
また、モノクロ画像を形成する場合に、ポリゴンモータ回転数の高速化を伴わずに、画像形成速度の高速化を図ることができ、用紙一枚当りの印字出力時間を半減できる。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、画像判別手段の判別が単色画像形成の場合、副走査方向の１ライン毎に、ブラック画像形成ステーションによるブラック画像と他の画像形成ステーションによる減法混色法のプロセスブラック画像が記録媒体に交互に印字される構成を具備する。
【００１２】
（作用・効果）
従来はモノクロ画像を形成する場合に、ブラックの画像形成ステーションのみにブラックの印字データを供給していたために、モノクロ印刷であってもカラー印刷と同様の処理時間がかかっていた。
それに対し本発明では、各画像形成ステーションに対して、ブラックの印字データを供給して、ブラックの画像形成ステーションでは奇数ラインの印刷を行い、残りの３色（シアン、マゼンタ、イエロー）の画像形成ステーションでは減法混色作用によって形成されるプロセスブラックによる、偶数ラインの印刷を行う。
これにより、ブラックの画像形成ステーションを２台用いて印刷する場合と同様な効果を得ることができ、従来のタンデム型の画像形成装置によるモノクロ印刷の場合に比べて２倍の印刷速度でモノクロ印刷ができる。
また、モノクロ画像を形成する場合に、用紙一枚当りの印字出力時間を半減できる。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、画像判別手段の判別が単色画像形成の場合、データ制御手段は主走査方向の画像データ供給速度を固定し、副走査方向の画像データ供給速度を倍速で実行する構成を具備する。
【００１４】
（作用・効果）
モノクロ画像形成時に副走査方向の走査速度を倍速で実行することにより、１つのステーションで１ラインおきの印刷を実行し、従来のタンデム型画像形成装置によるモノクロ印刷の場合に比べて２倍の印刷速度でモノクロ印刷ができる。
また、モノクロ画像を形成する場合に、用紙１枚当りの印字出力時間を半減できる。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、画像判別手段が単一画像形成を判別したとき、ブラック画像形成ステーションによる画像形成、または複数の画像形成ステーションによる画像形成を選択する選択手段を設けた構成を具備する。
【００１６】
（作用・効果）
タンデム方式のカラー画像形成装置を使用し、モノクロ画像印字を行う場合において、ユーザーの使用形態、要求に合わせ、高画質のモノクロ画像が必要な場合にはＢＫ単色で印刷することを選択することができる。また、画質を問わず、短時間でモノクロ画像が必要な場合には、ブラック画像形成ステーションによるブラックと複数の画像形成ステーションによるプロセスブラックを併用する印刷方式を選択することによって、高速度でモノクロ画像印字を提供することができる。
それによってこれら何れに対しても対応可能なカラー画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、各図面の各要素に附された符号は特別の説明がない限り、図面固有のものとして扱うものとする。
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の構成を示す説明図である。本画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録媒体、記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するものである。そして、図２に示すように、露光ユニット１，現像器２，感光体ドラム３，帯電器５，クリーナユニット４，転写搬送ベルトユニット８，定着ユニット１２と、用紙搬送路Ｓ，給紙トレイ１０および排紙トレイ１５，３３等より構成されている。
なお、本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ），現像器２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ），感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ），帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ），クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定され４つの画像形成ステーションが構成されている。
【００１８】
感光体ドラム３は、本画像形成装置のほぼ中心部に配置（装着）されている。帯電器５は、感光体ドラムの表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段であり接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほか図２に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして帯電された感光体ドラム３を入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。現像器２はそれぞれの感光体ドラム上に形成された静電潜像を（ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。
感光体ドラム３の下方に配置されている転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７，転写ベルト駆動ローラ７１，転写ベルトテンションローラ７３，転写ベルト従動ローラ７２，７４，転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、および転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
転写ローラ６は、感光体ドラム３のトナー像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送されるシート（記録用紙）に転写するための転写バイアスを与えるものである。
転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像をシート（記録用紙）に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００１９】
感光体ドラム３からシート（記録用紙）へのトナー像の転写は、転写ベルト７の裏側に接触している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写ローラは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録媒体（シート）に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施例では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。
また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト７は、裏側から転写ベルト従動ローラ７４で支持されている。
【００２０】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置の画像形成部の下側に設けられている。また、本画像形成装置の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本画像形成装置の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。
また、本画像形成装置は、給紙トレイ１０のシートを転写搬送ユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５および排紙トレイ３３までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６，レジストローラ１４，定着部１２，搬送方向切替ガイド３４，シートを搬送する搬送ローラ２５等が配されている。
【００２１】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための、小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
搬送方向切替ガイド３４は、側面カバー３５に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態に回動させることにより搬送路Ｓの途中からシートを分離し排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット１２と側面カバー３５，搬送切替ガイド３４の間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。
【００２２】
また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。
すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。
【００２３】
定着ユニット１２は、ヒートローラ３１，加圧ローラ３２，等を備えており、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ２５…によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。
【００２４】
図３は、タンデム型カラープリンタにおける画像データ処理回路の構成を示すブロック図である。
ここで、画像データ処理回路（プリンタコントローラ、以下では、単にコントローラ１００という）には、パソコンなどの上位装置２００から、画像データ２０１がＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）データとして送信される。コントローラ１００は、メインコントローラとしての制御機構部（ＣＵ）１１０とエンジンコントローラとしてのプリンタユニット（ＰＵ）１２０とから構成されている。
【００２５】
コントローラ１００のＣＵ１１０では、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１１を介して受信されたＲＧＢデータが受信バッファメモリ１１２に格納される。受信バッファメモリ１１２にはデータ変換回路１１３が接続されており、このデータ変換回路１１３ではＲＧＢデータをＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ（色別データ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）データに変換している。ここで変換されたＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータは、受信バッファメモリ１１４に格納される。受信バッファメモリ１１４は、圧縮回路１１５を介してラスタバッファメモリ１１６と接続されていて、受信バッファメモリ１１４内のＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータは、圧縮回路１１５で圧縮されつつラスタバッファメモリ１１６内に頁単位の印字データとして展開される。このように展開されたＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータは、伸張回路１１７によって伸張されＰＵ１２０側に送られる。
【００２６】
コントローラ１００のＣＵ１１０側からＰＵ１２０側に対して出力されたＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータは、実際に印字用紙に印字するためのビデオデータとしてＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色印刷制御ユニット１２２〜１２５に供給される。すなわち、このＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータは、ＰＵ１２０内でビデオバッファメモリ１２１に格納され、そこから所定のタイミングでそれぞれのプリンタ機構部に対して転送され、記録紙の動きに同期する印字データとして出力される。
【００２７】
上記タンデム型のカラープリンタでは、印刷制御ユニット１２２〜１２５により各色のプリンタ機構部における露光、現像、転写、定着プロセスが独立して制御され、一枚の記録紙に同時に４色のトナー画像を形成することができる。この場合に、ＰＵ１２０側から各色の印刷制御ユニット１２２〜１２５に同時並行的に印字データが供給され、各色のプリンタ機構部が４色の印字データに基づいて直列的に動作する。このため、記録紙の搬送速度はＣＵ１１０におけるビデオデータの処理速度のみによって決定され、４回の転写を順次に行う他の中間転写体方式、一括多重現像方式、或いは転写ドラム方式などと比較すると、カラーの印刷速度が２倍以上速くできるという利点があった。
また、ひとつの印刷制御ユニットのみを動作させて、１色のトナー画像を形成することで、モノクロ印刷もできる構成となっている。
【００２８】
図４は、タンデム型カラープリンタの動作を制御する制御回路を示し、符号ＢＫ、Ｃ、Μ、Ｙはブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像を形成するための印刷機構部に対応している。
７０は制御回路であって、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマー、ＩＯポート等からなり、カラー画像形成装置全体の動作を制御する制御部である。
制御回路７０には、各画像形成部の導電性スポンジローラからなるトナー供給ローラに電力を供給するトナー供給ローラバイアス電源７１、各画像形成部の現像ローラに現像バイアス電圧を供給する現像バイアス電源７２、各画像形成部の帯電ローラに電力を供給する帯電用電源７３、各画像形成部の転写ローラを転写電圧を供給する転写用電源７４、がそれぞれ接続されている。これらの各電源７１〜７４の出力は、図示しないブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各印刷機構部と接続されており、各色毎にオンオフ制御される。
また、制御回路７０には、吸着ローラへ帯電用電力を供給する吸着帯電電源７５、除電器へ除電用の高圧電力を供給する除電電源７６が接続されている。以上の各電源７５，７６は、制御回路７０の指示によりオンオフ制御される。
【００２９】
制御回路７０には、さらに印刷制御回路７７を介して各画像形成のＬＥＤヘッド及び画像メモリ７８が接続されている。この印刷制御回路７７は、それぞれ対応する印刷データ及び制御データの転送（供給）を制御するものである。画像メモリ７８は、図３に示すビデオバッファメモリ１２１に相当するものであって、インタフェース回路７９を介して上位装置２００より送られてきた画像データが格納される。すなわち、各ＬＥＤヘッドに供給された印刷（画像）データの転送及びＬＥＤの露光時間を制御して、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する制御を行う。インタフェース回路７９は、図３に示すＣＵ１１０に相当するものであって、例えばホストコンビュータ等の上位装置２００から送信されてきた画像データを色別に分解して、ブラックの画像データ、シアンの画像データ、マゼンタの画像データ、イエローの画像データをそれぞれ別々に格納する。
【００３０】
定着器制御回路８０は、定着器内のヒートローラを一定の温度に保つように、ヒートローラ内の図示しないヒータを駆動する。モータ駆動回路８１には、各画像形成部それぞれに対応する転写ローラを駆動するモータ、搬送ベルトを駆動するモータ、給紙ローラと搬送ローラを駆動するモータ、定着器６３を駆動するモータ、現像ユニットを感光体ドラムに対して接離させるモータなどが接続されている。各モータは図示しないギア、あるいはベルトなどにより対応する被駆動手段と連結されている。
センサドライバレシーバ９０は、用紙搬送路に沿って配置された用紙端検出用のフォトセンサを駆動するとともに、それらが出力する信号波形を受信するものであって、制御回路７０と接続されている。
【００３１】
カラー画像形成（印刷）装置の初期動作が終了すると、制御回路７０はインタフェース回路７９を介して外部の上位装置から送られて来る画像データを待つ。
いま、上位装置であるホストコンピュータから画像データがインタフェース回路７９に送られてくると、制御回路７０からインタフェース回路７９および各画像メモリ７８に所定の指示を出す。この指示は、インタフェース回路７９に対しては受信した画像データ信号を色別に分解する指示であり、各画像メモリ７８に対しては色別の画像データを色別の記憶領域に記憶させる指示である。この支持に従い画像メモリ７８では、それぞれ記録媒体上に印刷すべき各色の画像データが１ページ分ずつ記憶される。
【００３２】
図５及び図６は、プリンタ側のＣＵ部を構成する画像データ処理回路を示すブロック図である。図３の各ブロックと対応する部分については、同一の符号を付けている。
Ｉ／Ｆ制御回路１１１は上位装置２００と接続され、記録媒体への印刷指令、画像データが入力される。Ｉ／Ｆ制御回路１１１では、これらの入力信号に基づいて、画像の種類がカラー画像か、或いは単色画像かを判別するための色指定信号、格納終了信号など印刷指令内のコマンド（図では細線で示す。）及びＲＧＢのデータ（図では太線で示す。）をそれぞれ出力する。受信バッファ１１２は、ＲＧＢのデータ及び関連するコマンドを格納するものであって、各色毎のデータ格納領域１１２ａとコマンド入力領域１１２ｂとに分割されている。
Ｉ／Ｆ制御回路１１１は、上位装置２００から送信されたコマンド及びデータを解析して色指定信号を形成し、データ制御回路１１８に対して出力するとともに、受信バッファ１１２のアドレスを切り替えながら、送信されたコマンド及びデータを、それぞれコマンド入力領域１１２ｂ、及びデータ格納領域１１２ａのＲバッファ、Ｇバッファ、Ｂバッファに順次格納していく。Ｉ／Ｆ制御回路１１１は、さらに上位装置２００から１頁分の画像データを受信して、第１の受信バッファ１１２に格納し終わったとき、データ変換回路１１３に対して格納終了信号を出力する。
【００３３】
データ変換回路１１３は、Ｉ／Ｆ制御回路１１１から格納終了信号を受信して、ＲＧＢのデータをＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのデータに変換するものである。すなわち、データ変換回路１１３では第１の受信バッファ１１２から１ライン毎にＲＧＢデータを受け取って変換処理を行い、後段に接続された第２の受信バッファ１１４へ変換されたＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙデータを格納する。第２の受信バッファ１１４は、第１の受信バッファ１１２と同じように、色毎に分割されているデータ格納領域１１４ａと、コマンド入力領域１１４ｂとから構成されている。データ変換回路１１３では、第１の受信バッファ１１２からＲＧＢデータを読み出すに際して、各色に対するスタートアドレスが予め決められている。また、第２の受信バッファ１１４に対して変換されたＢＫ、Ｃ、Ｍ，Ｙデータを各色毎のデータ格納領域１１４ａのアドレスを切り替えながら、例えばＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１ラインデータのように１ライン毎に格納していく。
【００３４】
データ変換回路１１３において、１頁分のＲＧＢデータがＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータに変換され、例えばｍライン分のＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータが第２の受信バッファ１１４に格納されると、圧縮回路１１５に対して変換終了信号が出力される。圧縮回路１１５では、データ変換回路１１３から変換終了信号を受信すると圧縮処理が開始される。この圧縮処理では、まずブラック画像の１ライン目（ＢＫ１ラインデータ）から最終ｍライン目（ＢＫｍラインデータ）までが圧縮され、次に、シアン画像の１ライン目（Ｃ１ラインデータ）から最終ｍライン目（Ｃｍラインデータ）まで、次に、マゼンタ画像の１ライン目（Ｍ１ラインデータ）から最終ｍライン目（Ｍｍラインデータ）まで、次に、イエロー画像の１ライン目（Ｙ１ラインデータ）から最終ｍライン目（Ｙｍラインデータ）まで、順次に処理される。圧縮回路１１５では、１ラインのデータの圧縮が完了する毎にデータ制御回路１１８に圧縮データを出力するようにしている。この時、圧縮回路１１５から出力されるのは圧縮データＤおよび書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４である。
このように順次色別に圧縮処理を行う方法以外に、例えば１ライン毎に各色同時に処理するやり方もある。ここでは、図６に示す次段のデータ制御回路１１８からラスタバッファ１１６へＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫデータを格納する手順を考慮し、色別にデータ処理を行っている。この色別の処理では、１つの色のデータを対応するバッファに格納する間は、メモリ上のアドレスを連続アドレスとして処理できる利点がある。
【００３５】
データ制御回路１１８は、図６に示すように、データ書込制御回路２１とセレクタ２２〜２６とから構成されている。また、ラスタバッファ１１６は４色分のラスタバッファ１１６ＢＫ，１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙから構成されている。データ書込制御回路２１には図５に示す圧縮回路１１５からの圧縮データＤと書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４が入力され、またＩ／Ｆ制御回路１１１から色指定信号等も入力される。このデータ書込制御回路２１では、４色の圧縮データＤをそれぞれ所定のラスタバッファ１１６ＢＫ，１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙに格納するために、データＤの選択やアドレスＡの切り替えが指示されるほか、切替信号Ｓ１，Ｓ２、書込制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４、及びアドレスラッチ、データラッチ信号が出力される。各セレクタ２２〜２６では、色指定信号に応じて黒データのみのデータ選択、或いはカラーデータの選択が行なわれ、データ制御回路１１８からラスタバッファ１１６へ出力されるデータ内容を切り替える。
【００３６】
次に印刷指令による判別およびデータ内容の切替えを説明する。
セレクタ２２では、切替信号Ｓ１が“Η”レベルとなると、入力されているデータＤが出力端子Ａ側から出力され、切替信号Ｓ１が“Ｌ”レベルとなると、データＤが出力端子Ｂ側から出力されるように選択される。また、セレクタ２３〜２６では、切替信号Ｓ２が“Η”レベルとなると、Ｂ側に入力されているデータが出力Ｄとなり、切替信号Ｓ２が“Ｌ”レベルとなると、Ａ側に入力されているデータが出力Ｄとなるように選択される。
【００３７】
データ制御回路１１８のデータ書込制御回路２１では、Ｉ／Ｆ制御回路１１１から入力された色指定信号に基づいてブラック印刷と判断（判別）された場合、切替信号Ｓ２を“Η“レベルとして、セレクタ２３〜２６のＢ側に入力されているデータを出力Ｄとする。また、色指定信号によりカラー印刷と判断された場合は、データ書込制御回路２１では切替信号Ｓ２を“Ｌ”レベルとすることにより、セレクタ２３〜２６のＡ側に入力されているデータが出力Ｄとなるように選択している。
【００３８】
以上のように構成される画像データ処理回路では、色指定信号に基づいてブラックのみによる単色画像の印刷指令であるか、カラー画像の印刷指令であるかを判別し、プリンタ機構部に対して記録用紙の搬送速度の切り替え指令を発信する。
【００３９】
次に、本発明による倍速のモノクロ印刷を図を用いて説明する。
図７は、記録媒体（用紙）への印刷方式を説明するための模式図である。
従来のモノクロ印刷では、各行ＢＫ１、ＢＫ２、…の印刷が全てブラックのトナー画像を形成するための画像形成ステーションで実行されていた。それに対して本発明の画像形成装置は、１行おきに３色混合の画像を印刷することで、印刷速度を高くしている。すなわち、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色のトナーを重ね合わせると、減法混色作用によってプロセスブラック画像が形成できることを利用した構成となっている。
【００４０】
本発明の画像形成装置は３つの画像形成ステーションＣ，Ｍ，Ｙにそれぞれ、例えば偶数ライン（ライン幅をｗとする）毎にＢＫの画像形成ステーションに供給したモノクロの画像データに相当する画像データを供給して、減法混色によるプロセスブラックの画像、ＹＭＣ２、ＹＭＣ４、ＹＭＣ６・・・を一行おきに形成し、奇数行（ライン）の画像はＢＫ画像形成ステーションによって、ＢＫ１，ＢＫ３，ＢＫ５・・・を印刷するものである。もちろん、逆に画像形成ステーションＣ，Ｍ，Ｙにはそれぞれ、奇数行毎にＢＫの画像形成部に供給したモノクロの画像データに相当する画像データを供給して、減法混色によるプロセスブラックの画像を一行おきに形成し、偶数行の画像はＢＫ画像形成ステーションによって印刷する構成としてもよい。
これによって、記録媒体の搬送速度をフルカラー印刷時の２倍の速度で各画像形成ステーションに送り、それぞれブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するようにすると、プリンタユニット側では２倍の速度で印刷処理を実行できる。
【００４１】
図１は、ビデオバッファから各ＬＥＤヘッドへのデータ供給タイミングを示している。
４つの画像形成部（ステーション）ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙは搬送ベルトに対して等間隔で併設されており、用紙搬送に対して各画像形成部におけるＬＥＤの駆動タイミングが異なる。すなわち、各画像形成部の間では、記録用紙の印字位置に各Ｎラインの差がある。記録用紙の先端部がＢＫ画像形成部の転写位置に到達すると、ＢＫ画像形成部により１ライン目、３ライン目・・・の画像データから印刷される。
【００４２】
１ライン目〜Ｎライン目のデータ供給が実行される場合を説明する。
図６に示すＢＫ（ブラック）ラスタバッファ１１６ＢＫの１ライン目から、印字用紙の第１ラインに対する印刷データＢＫ１が供給され、残りのＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）のラスタバッファからは第１ラインに対する印刷データＢＫ１は供給されない。
２ライン目の印刷データＢＫ２は使用されずに、記録用紙の第３ラインに対する印刷データＢＫ３がＬＥＤヘッドにラッチされ奇数ラインの画像のみの形成が行なわれる。他のＬＥＤヘッドには印刷データは転送されない。
【００４３】
記録用紙の先端部がＣ画像形成部の転写位置に到達すると、Ｃ画像形成部により２ライン目、４ライン目・・・の画像データの印刷が開始される。これとほぼ同時に、ＢＫ画像形成部では、Ｎ＋１ライン目の画像データの印刷が開始されている。
記録用紙がＮライン相当分だけ搬送された後、ＢＫとともにＣの画像形成部が開始される。ここでは、ＢＫの画像形成部に対してはＮ＋１ライン目〜２Ｎライン目までの奇数ラインのデータ転送を行い、ＢＫラスタバッファ１１６ＢＫから印字用紙の第（Ｎ＋１）ラインに対する印刷データＢＫ（Ｎ＋１）、（Ｎ＋３）ラインに対するＢＫ（Ｎ＋３）、・・・が転送される。Ｃの画像形成部にはラスタバッファ１１６Ｃから印字用紙の第２ラインに対する印刷データＣ２（ＢＫ２に相当）、第４ラインに対するＣ４（ＢＫ４に相当）・・・の偶数ラインのデータが転送され印刷される。このときＣの画像形成部により印刷される画像はＢＫの画像形成部で形成される画像と画像との間に印刷される。
【００４４】
記録用紙の先端部がＭ画像形成部の転写位置に到達すると、Ｍ画像形成部により２ラインに対応するＭ２（ＢＫ２に相当）、４ラインに対応するＭ４（ＢＫ４に相当）・・・の偶数ラインの画像データが印刷される。これと同時に、ＢＫ画像形成部では、２Ｎ＋１ライン，２Ｎ＋３・・・に対応する奇数ラインの画像データの印刷が開始されている。Ｃ画像形成部では、Ｎ＋２ライン，Ｎ＋４ラインに対応する偶数ラインの画像データの印刷が開始されている。このとき、Ｍ画像形成部で形成される画像はＣ画像形成部で形成された画像と同じラインに重ねて印刷される。
【００４５】
記録用紙の先端部がＹ画像形成部の転写位置に到達すると、Ｙ画像形成部により２ラインに対応するＹ２（ＢＫ２に相当）、４ラインに対応するＹ４（ＢＫ４に相当）・・・の偶数ラインの画像データが印刷される。これと同時に、ＢＫ画像形成部では、３Ｎ＋１ライン目の画像データの印刷が開始されている。Ｃ画像形成部では２Ｎ＋２ライン目が、Ｍ画像形成部ではＮ＋２ライン目の印刷がそれぞれ開始されている。このとき、Ｙ画像形成部で形成される画像はＣ画像形成部で形成された画像，Ｍ画像形成部で形成された画像と同じラインに重ねて印刷される。
【００４６】
このような手順により４つの画像形成部の各ＬＥＤヘッドに対して、モノクロの印字データの転送が行われると、ブラックの画像形成部ＢＫでは奇数ラインだけの印刷が行われ、残りの３色の画像形成部Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）では減法混色作用によって得られるプロセスブラックを用いてモノクロ画像データの偶数ラインだけの印刷が行われることになる。したがって、用紙搬送速度を２倍として画像形成部を制御して、カラー印刷の場合に比べて２倍の印刷速度に設定することにより、１枚の記録用紙に対するモノクロ画像の印刷時間を１／２に短縮できる。
【００４７】
このとき、本画像形成装置によると、記録用紙の搬送方向の速度つまり副走査方向の速度のみを２倍とし主走査方向の書き込み速度は通常の場合と同じ速度で行なうことが可能であり、副走査方向の速度変更に伴う画像形成条件のプロセス条件を切り替えられるだけで済み、書き込み手段の書き込み速度を変えなくても倍速の画像形成を行なうことができる。
【００４８】
本実施例の構成では、パソコンなどの上位装置２００からＲＧＢの画像データが入力される場合について説明しているが、白黒の画像データが入力される場合にも対応できるようになっている。
【００４９】
また、この画像形成装置を多色単色兼用の複写装置等として実施する場合には、画像データは読取装置よりＲＧＢのデータが画像処理装置に入力される。このとき、原稿が多色，白黒に関わらずＲＧＢデータが入力され、原稿の属性に応じて画像形成処理が自動的に選択され画像形成処理が行なわれるが、使用者の要望により多色原稿を白黒出力することもできる。この場合には、読取装置より画像形成装置に入力されるＲＧＢの画像データがデータ変換部１１３にてモノクロの画像データに変換される。
そして、ＢＫ単色で画像形成を行うモードが操作部等で選択されている場合は、生成されたモノクロデータをＢＫの印刷機構部に送りＢＫ単色での画像形成が行なわれる。
【００５０】
一方、高速（倍速）でモノクロ（白黒）画像を形成する場合は、生成されたモノクロデータが全ての印刷機構部に送られ１ライン置きに交互に単色ＢＫ、プロセスブラックにてモノクロ画像が形成される。このとき、プロセスブラックで形成される画像濃度とＢＫ単色で形成される画像濃度との濃度差ができないように、Ｃ，Ｍ，Ｙの印刷機構部に送られるモノクロ画像データは濃度が調整されて生成されるようになっている。そして定着部で４色のトナーが混ざり違和感のないモノクロ画像形成物として形成される。
本実施例では、書込み手段としてＬＥＤヘッドを用いた画像形成装置にて説明しているが、レーザ走査光学手段を用いた画像形成装置においても同様であることは言うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によると、タンデム型の画像形成装置において、カラー印刷時の約２倍の速度でモノクロ（単色）の印刷をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ供給タイミングチャート。
【図２】タンデム型画像形成装置の構成説明図。
【図３】タンデム型画像形成装置の画像データ処理回路の構成説明図。
【図４】タンデム型画像形成装置の制御回路ブロック図。
【図５】画像データ処理回路のブロック図。
【図６】画像データ処理回路のブロック図。
【図７】印刷方式の模式的な説明図。
【符号の説明】
１　露光ユニット
３　感光体ドラム
５　帯電器
７　転写ベルト
８　搬送ベルトユニット
６　転写ローラ
２１　データ書き込み制御回路
７０　制御回路
７７　印刷制御回路
７８　画像メモリ
１００　コントローラ
１１０　制御機構部（ＣＵ）
１１１　インタフェース回路
１１３　データ変換回路
１１８　データ制御回路
２００　上位装置
１２０　プリンタユニット
Ｓ　用紙搬送路

Claims

記録媒体の搬送経路に沿って配設されるブラック画像形成ステーションを含む複数の画像形成ステーションにより記録媒体に複数色のトナー画像を順次多重転写して印刷する画像形成装置において、
前記画像形成装置は各画像形成ステーションに記録媒体への印刷の実行を制御する画像制御部を有し、
前記画像制御部は記録媒体への印刷指令がカラー画像形成、あるいは単色画像形成かを判別する画像判別手段と、
前記画像判別手段の判別に応じて記録媒体の搬送速度を変更して設定する速度設定手段と、
前記画像判別手段の判別に応じて、前記各画像形成ステーションにそれぞれ異なる色の画像データ、あるいは同一色の画像データの何れか一方または両方を供給するデータ制御手段とを備え、
前記画像判別手段が単色画像形成を判別したとき、前記データ制御手段は各画像形成ステーションに同一色の画像データを供給すると共に、ブラック画像形成ステーションへは１ラインおきの画像データを供給し、他の画像形成ステーションへは残りのラインの画像データを供給し、前記速度設定手段は記録媒体の搬送速度をカラー画像形成時の倍速に設定することを特徴とする画像形成装置。
前記画像判別手段の判別が単色画像形成の場合、副走査方向の１ライン毎に、ブラック画像形成ステーションによるブラック画像と他の画像形成ステーションによる減法混色法のプロセスブラック画像が記録媒体に交互に印字されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像判別手段の判別が単色画像形成の場合、データ制御手段は主走査方向の画像データ供給速度を固定し、副走査方向の画像データ供給速度を倍速で実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像判別手段が単一画像形成を判別したとき、ブラック画像形成ステーションによる画像形成、または複数の画像形成ステーションによる画像形成を選択する選択手段を設けてなる請求項１に記載の画像形成装置。