JP2005241735A - 画像形成装置、プロセスカートリッジ及びメモリ媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げること。
【解決手段】潜像が形成される像担持体と、前記潜像を現像する現像手段と、一方向に複数配置した画像形成手段と、ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段と、前記各像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、前記各現像手段を駆動する現像駆動手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段又は中間転写手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段と前記各像担持体とを離間させる手段又は前記中間転写手段と前記各像担持体とを離間させる手段で画像形成装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置とプロセスカートリッジ及びメモリ媒体に関するものである。

従来のフルカラー画像形成装置においては、画像形成装置のプリント動作前の状態（ホームポジション）についてはユーザーがオペレーションパネルで設定するか、プリンタドライバーで設定する等の方法が用いられてきた（例えば、特許文献１，２参照）。又、連続プリント時にカラーモードとモノ（白黒）モードが混在した場合のプリントスピードの向上が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開昭５９−１９２１５９号公報 特開平８−１６０８３９号公報 特開２００３−３４５１０１号公報

従来のプリンタにおいては、例えば特許文献３（特開２００３−３４５１０１号公報）に示されているように、連続プリント時にカラーモードとモノ（白黒）モードが混在した場合のプリントスピードの向上が提案されている。

しかしながら、プリントジョブの１枚目の設定についてはユーザーがオペレーションパネルで設定するか、プリンタドライバーで設定する等の方法が用いられてきた。本方法においてはユーザーの設定でモードが決定されてしまい、例えば、ユーザーがカラーモードを設定し、モノモードでプリントした場合、プリンタ本体がカラーモードの画像形成ホームポジションからモノモードの画像形成ホームポジションに切り替えなければないため、ファーストプリントタイムが延長される問題を持っていた。ユーザーは、モノカラー、フルカラーの使用において規則性がある場合があり、規則性に応じた画像形成ホームポジションを切り替える必要性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ユーザーの使用状況に応じてホームポジションを判断し、プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げることにある。

上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、潜像が形成される像担持体と、前記潜像を現像する現像手段と、一方向に複数配置した画像形成手段と、ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段と、前記各像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、前記各現像手段を駆動する現像駆動手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段又は中間転写手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段と前記各像担持体とを離間させる手段又は前記中間転写手段と前記各像担持体とを離間させる手段を備え、前記転写材担持搬送手段又は前記中間転写手段と前記複数の画像形成手段の像担持体とで形成される各転写ニップ部を通過しながら、前記複数の画像形成手段により形成された像を順次転写する画像形成装置において、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、画像形成装置のプリント動作前の状態（ホームポジション）を選択可能にすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段にはフルカラーモードと白黒モード（モノモード）の使用頻度情報が格納されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記複数配置した画像形成手段はＹｅｌｌｏｗ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｂｋ色の現像剤を内包しており、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、プリント動作前にフルカラーモードか白黒モード（モノモード）のホームポジションを選択することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記複数配置した画像形成手段はＹｅｌｌｏｗ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｂｋ色の現像剤を内包しており、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、プリント終了時にフルカラーモードか白黒モード（モノモード）のホームポジションを選択することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ユーザーの使用状況に応じてホームポジションを判断し、プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げることができる。

請求項２記載の発明によれば、ユーザーの使用状況に応じてホームポジションを判断し、プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げることができる。

請求項３記載の発明によれば、ユーザーの使用状況に応じてホームポジションを判断し、プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、プリント信号受信前にホームポジションを決定し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げることができる。

請求項４記載の発明によれば、ユーザーの使用状況に応じてホームポジションを判断し、プリント信号受信時のホームポジションとプリント信号（モノモード、フルモード）の不一致を低減し、エンドジョブ時にホームポジションを決定し、ファーストプリントタイムを低減する確率を上げることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１を図１〜図４に基づいて説明する。

先ず、フルカラーモードと白黒モード（モノモード）の設定はユーザーにより、オペレーションパネル、プリンタードライバーから行われる。

図１に示すように、本実施の形態に係るフルカラー画像形成装置は、第１、第２、第３、第４の画像形成手段であるプロセスカートリッジ８Ｍ、８Ｃ、８Ｙ、８Ｋが略鉛直方向（略重力方向）に積み重ねられた構成を備えている。各プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー及び黒の画像を形成する。

各プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋは、同一の構成とされ、像担持体である感光体ドラム９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋ、帯電手段である帯電器１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ，１０Ｋ、潜像を現像する上記各色の現像剤（トナー）を収容し、この現像剤を表面に担持して感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋに対応配置される現像剤担持体である現像スリーブ１２Ｍ１，１２Ｃ１，１２Ｙ１，１２Ｋ１を備えた現像手段である現像器１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋ、クリーニングブレード１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｋが各色で一体化され、本体側に露光器１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋをそれぞれ備えている。

本実施の形態の現像器１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、非接触現像方式であり、現像器１２Ｍ〜１２Ｋの現像剤担持体である現像スリーブ１２Ｍ１，１２Ｃ１，１２Ｙ１，１２Ｋ１は対向する感光体ドラム１０Ｍ〜１０Ｋと約３００μｍの間隙をもって保持されており、又、現像時には、感光体ドラム１０Ｍ〜１０Ｋと現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１との間に、矩形交流電圧と直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。

又、各プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋに沿って、転写材１を担持して搬送する転写材担持搬送手段を構成する転写搬送ベルト７が配置されている。転写搬送ベルト７はベルト駆動手段である駆動ローラ５、従動ローラ６及びベルト張架ローラ２０に張設され、矢印Ａ方向に回転移動する。

先ず、図１に基づいてフルカラー画像が形成される場合について説明する。

第１のプロセスカートリッジ８Ｍにおいて、感光体ドラム９Ｍが帯電器１０Ｍによって一様に帯電されると、マゼンタの画像情報に対応したレーザ光が感光体ドラム９Ｍに照射されて静電潜像が形成される。静電潜像は現像バイアスによって現像器１２Ｍのマゼンタトナーが転移し、感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタトナー像が形成される。

一方、給紙部２内の転写材である記録紙１がピックアップローラ１６によって１枚ずつ取り出され、通紙経路４を経て転写搬送ベルト７に給紙され、吸着手段である吸着ローラ１８の作用によって転写搬送ベルト７に吸着担持される。そして、記録紙１は、感光体ドラム９Ｍ上のマゼンタトナー像とタイミングを取られて転写部Ｔ１へと搬送され、転写器１３Ｍの作用によってマゼンタトナー像が記録紙１上に転写される。

又、第２〜第４のプロセスカートリッジ８Ｃ，８Ｙ，８Ｋにおいても、第１プロセスカートリッジ８Ｍと同様にしてシアントナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像がそれぞれの感光体ドラム９Ｃ，９Ｙ，９Ｋ上にそれぞれ形成され、記録紙１が転写搬送ベルト７によって第２〜第４のプロセスステーション８Ｃ，８Ｙ，８Ｋの各転写部Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に搬送されるに伴い、各転写器１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋの作用によって、上記各色のトナー像が重ね転写される。

最下流の第４のプロセスカートリッジ８Ｋにて４色分のトナー像が転写された記録紙１は、定着部１５に搬送され、ここで、トナー像が定着されて排出部３へと排紙される。

尚、転写後の各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋはそれぞれクリーニングブレード１４Ｍ〜１４Ｋによって残留トナーが除去され、次の画像形成に供される。

次に、最下流の第４プロセスカートリッジ８Ｋのみにて画像出力、即ち、作像を行う場合について図２に沿って説明する。

以下、本画像形成方法をモノモードと呼ぶ。

最下流の第４プロセスカートリッジ８Ｋのみにて画像出力を実施する場合、上流側の第１〜第３プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙの現像器１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの駆動を停止する。詳しくは、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｙ１の回転駆動を停止する。本実施の形態の現像器１２Ｍ〜１２Ｋは、上記のように非接触現像方式を採用しているので、画像出力時及び画像非出力時に拘らず、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１が感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋと摺擦することはない。

このとき、作像を行わない第１〜第３プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙの各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｙは、転写搬送ベルト７と接触し、駆動しており、記録紙１を、画像出力を行う第４プロセスカートリッジ８Ｋまで搬送するための搬送ローラとして機能する。但し、各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｙとクリーニングブレード１４Ｍ〜１４Ｙ間は転写残トナーがないために摩擦係数が上昇し、ブレードが捲れてしまう。本現象に対処するために本実施の形態では、１００枚プリント毎にトナーを意図的に現像し、各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｙとクリーニングブレード１４Ｍ〜１４Ｙ間で回収させ、ブレード捲れを防止している。

図３は本実施の形態の制御ブロック図である。

斯かる制御態様は、各プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙ，８Ｋで同一構成とされるので、第１プロセスカートリッジ８Ｍを例として説明する。尚、制御部３７は、画像形成装置に１つ設けられている。

感光体ドラム９Ｍ及び現像器１２Ｍは、駆動手段である駆動モータ３４によって駆動される。感光体ドラム９Ｍは、駆動ギア３５を介して、現像器１２Ｍは、駆動伝達の解除が可能なクラッチ３６を介してそれぞれ駆動モータ３４によって駆動される。そして、駆動モータ３４、クラッチ３６は、それぞれが制御手段である制御部３７によって駆動制御が行われている。即ち、本実施の形態によると、制御部３７は、画像形成時に使用するプロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋを選択可能であり、画像形成に使用しないプロセスカートリッジについては、クラッチ３６により現像器への駆動伝達を解除する。尚、駆動モータ３４は、各プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｙに対して１つ、プロセスカートリッジ８Ｋに対して１つ、若しくはプロセスカートリッジ毎に１つずつ設けても良い。

本実施の形態では、駆動モータ３４と駆動ギア３５により像担持体駆動手段が構成され、又、駆動モータ３４とクラッチ３６により現像手段駆動手段が構成されている。従って、フルカラーモードを出力する場合とモノモードを出力する場合ではクラッチ３６の接続状態が異なり、プリント信号を受信前の画像形成装置の状態（ホームポジション）は異なる。

モノモード、フルカラーモードの印字枚数の情報は、メモリ媒体２５Ｍ〜２５Ｋに格納され、本体の電源ＯＮ／ＯＦＦ等のリセット作業が入っても正確に把握できる。

本実施の形態では、モノモード、フルカラーモードの印字枚数の比率情報をメモリ媒体２５Ｍ〜２５Ｋから読み取り、最新の１００枚印字データの比率に応じて、図４に示すようにホームポジションを変更する。又、本体の初期や全カートリッジが新品の場合はユーザー設定を優先させる。又、判断するタイミングはエンドジョブのタイミングが好ましい。ホームポジションを判断するのはプリンタ本体、コントローラ、ホストコンピュータの何れであっても良い。

従来、ユーザー設定とプリント信号が異なった場合、プリント信号を受信してから切り替えるのではクラッチ ３６による現像器への駆動伝達を解除する時間が掛かり、ファーストプリントタイムが遅くなっていたが、本実施の形態によれば、ファーストプリントタイムの遅延を大幅に低減できる確率が上がる。

尚、本実施の形態においては、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１と感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋが間隙をもって保持された非接触現像方式を用いて説明したが、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１と感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋとが接触する接触現像方式においても、上記と同様の効果を得ることができる。

又、本実施の形態では静電搬送ベルトを用いているが、中間転写体を用いても同様な効果を得ることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図５及び図６に基づいて説明する。

本実施の形態はモノモード以外の動作は実施の形態１と同様である。

プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋに沿って、転写材１を担持して搬送する転写材担持搬送手段を構成する転写搬送ベルト７が配置されている。転写搬送ベルト７は、ベルト駆動手段である駆動ローラ５、従動ローラ６及びベルト張架ローラ２０に張設され、矢印Ａ方向に回転移動する。

最下流の第４プロセスカートリッジ８Ｋのみにて画像出力、即ち、作像を行う場合について図２により説明する。

以下、本画像形成方法をモノモードと呼ぶ。

最下流の第４プロセスカートリッジ８Ｋのみにて画像出力を実施する場合、上流側の第１〜第３プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙの現像器１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの駆動を停止する。詳しくは、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１の回転駆動を停止する。本実施の形態の現像器１２Ｍ〜１２Ｋは、上記のように非接触現像方式を採用しているので、画像出力時及び画像非出力時に拘らず、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１が感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋと摺擦することはない。

このとき、作像を行わない第１〜第３プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙの各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｙと転写搬送ベルト７は、離間ローラ２６Ｍ〜２６Ｙ、転写ローラ１３Ｍ〜１３Ｙ、張架ローラ２０が図５中の矢印方向に動くことによって離間する。離間ローラ２６Ｍ〜２６Ｙは、記録紙１を、画像出力を行う第４プロセスカートリッジ８Ｋまで搬送するための搬送ローラとしても機能する。この状況において各感光体ドラム９Ｍ〜９Ｙの駆動は停止する。

図６は本実施の形態の制御ブロック図である。

斯かる制御態様は、各プロセスカートリッジ８Ｍ，８Ｃ，８Ｙ，８Ｋで同一構成とされるので、第１プロセスカートリッジ８Ｍを例として説明する。尚、制御部３７は、画像形成装置に１つ設けられている。

感光体ドラム９Ｍ及び現像器１２Ｍは、駆動手段である駆動モータ３４によって駆動される。感光体ドラム９Ｍは、駆動ギア３５を介して、現像器１２Ｍは、駆動伝達の解除が可能なクラッチ３６を介してそれぞれ駆動モータ３４によって駆動される。そして、駆動モータ３４とクラッチ３６は、それぞれが制御手段である制御部３７によって駆動制御が行われている。即ち、本実施の形態によれば、制御部３７は、画像形成時に使用するプロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｋを選択可能であり、画像形成に使用しないプロセスカートリッジについては、クラッチ３６により現像器への駆動伝達を解除する。尚、駆動モータ３４は、各プロセスカートリッジ８Ｍ〜８Ｙに対して１つ、プロセスカートリッジ８Ｋに対して１つ、若しくはプロセスカートリッジ毎に１つずつ設けても良い。又、制御部３７は、不図示の駆動モータ３８を制御することにより、不図示のカム３９に駆動伝達し、離間ローラ２６Ｍ〜２６Ｋを同時に図６中の矢印方向に移動させる。

従って、フルカラーモードを出力する場合とモノモードを出力する場合ではカム３９の状態による離間ローラ２６Ｍ〜２６Ｋの位置が異なり、プリント信号を受信前の画像形成装置の状態（ホームポジション）は異なる。

モノモード、フルカラーモードの印字枚数の情報は、メモリ媒体２５Ｍ〜２５Ｋに格納され、本体の電源ＯＮ／ＯＦＦ等のリセット作業が入っても正確把握できる。

本実施の形態では、モノモード、フルカラーモードの印字枚数の比率をメモリ媒体２５Ｍ〜２５Ｋから読み取り、最新の１００枚印字データの比率情報に応じて、図４に示すようにホームポジションを変更する。又、本体の初期や全カートリッジが新品の場合はユーザー設定を優先させる。又、判断するタイミングはエンドジョブのタイミングが好ましい。ホームポジションを判断するのはプリンタ本体、コントローラ、ホストコンピュータの何れであっても良い。

従来、ユーザー設定とプリント信号が異なった場合、プリント信号を受信してから切り替えるのではカム３９による離間ローラ２６Ｍ〜２６Ｙの位置が移動する時間が掛かり、ファーストプリントタイムが遅くなっていたが、本実施の形態によれば、ファーストプリントタイムの遅延を大幅に低減できる確率が上がる。

尚、本実施の形態においては、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１と感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋが間隙をもって保持された非接触現像方式を用いて説明したが、現像スリーブ１２Ｍ１〜１２Ｋ１と感光体ドラム９Ｍ〜９Ｋとが接触する接触現像方式においても、上記と同様の効果を得ることができる。

又、本実施の形態では静電搬送ベルトを用いているが、中間転写体を用いても同様な効果を得ることができる。

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に対する利用可能性が高い。

本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成図である。 図１の画像形成装置において、第４プロセスカートリッジのみ駆動する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の構成図である。 本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の制御ブロック図である。

符号の説明

７ 転写搬送ベルト（転写材搬送手段）
８Ｍ，８Ｃ，８Ｙ，８Ｋ プロセスカートリッジ
９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ，９Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ，１０Ｋ 帯電器
１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｋ 露光器
１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋ 現像器（現像手段）
１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋ 転写器（転写手段）
１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｋ クリーニングブレード
２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｙ，２５Ｋ メモリ媒体
２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｙ 離間ローラ

Claims (6)

1. 潜像が形成される像担持体と、前記潜像を現像する現像手段と、一方向に複数配置した画像形成手段と、ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段と、前記各像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、前記各現像手段を駆動する現像駆動手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段又は中間転写手段と、転写材を担持して搬送する転写材担持搬送手段と前記各像担持体とを離間させる手段又は前記中間転写手段と前記各像担持体とを離間させる手段を備え、前記転写材担持搬送手段又は前記中間転写手段と前記複数の画像形成手段の像担持体とで形成される各転写ニップ部を通過しながら、前記複数の画像形成手段により形成された像を順次転写する画像形成装置において、
   前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、画像形成装置のプリント動作前の状態（ホームポジション）を選択可能にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段にはフルカラーモードと白黒モード（モノモード）の使用頻度情報が格納されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数配置した画像形成手段はＹｅｌｌｏｗ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｂｋ色の現像剤を内包しており、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、プリント動作前にフルカラーモードか白黒モード（モノモード）のホームポジションを選択することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記複数配置した画像形成手段はＹｅｌｌｏｗ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｂｋ色の現像剤を内包しており、前記ユーザーの使用状況を記憶する記憶手段の情報に応じて、プリント終了時にフルカラーモードか白黒モード（モノモード）のホームポジションを選択することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、前記潜像が形成される像担持体と前記潜像を現像する現像手段とユーザーの使用状況を記憶する記憶手段を一体的に収容していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 前記ユーザーの使用状況を記憶することを特徴とするメモリ媒体。

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