JP2006177990A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現する。
【解決手段】濃ブラック色材を用いた画像プロセス部と淡ブラック色材を用いた画像プロセス部とが、異なる作像ステーション２１，２２に配設されるように構成し、モノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた作像ステーション２１でのブラックの作像と、淡ブラック色材を用いた作像ステーション２２でのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うように制御する。これにより、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、２つの作像ステーション２１，２２で同時にプロセスを行うので、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的なプリンタの基本色である、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの他に特別な色材を有するマルチカラー出力が可能な画像形成装置に関し、特に、低濃度のブラック色材（ライトブラック色材）を有する画像形成装置および画像形成方法に関する。

従来から電子写真形成でのなめらかな画像再現を実現するために、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの他に特別な色材（例えば、低濃度色材など）を準備し、多色でカラー画像を再生する方法が提案されている。例えば、特許文献１に記載されている画像形成装置では、通常濃度のトナーで現像を行う画像プロセス部の他に、低濃度のトナー現像を行う画像プロセス部を有し、ハイライト画像部分には低濃度トナーを使用することで、粒状感がなく、階調再現性に優れた画像形成を行うものが開示されている。ここで、画像プロセス部とは、帯電、書き込み、現像、転写の一連の動作により作像が行える最小単位である。

このように低濃度色材を用いて画像形成を行うことは、ハイライト画像に対してメリットが大きいだけでなく、特に低濃度のブラック色材である淡ブラック色材（以降、ライトブラック色材と称す）は、グレー画像の粒状性の改善の他、グレー再現の安定性に効果が大きい。従来は、粒状性に優れたグレー再生を行うために、ハイライトグレー部分では、濃ブラック色材であるブラックトナーは用いずにシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーを用いて黒を表現していた。いわゆるプロセスブラックである。しかしながら、画像プロセス部の濃度変動により、本来グレーで再生したかった画像が色づいてしまうことがあったため、ライトブラック色材によるハイライトグレー再生は粒状性とグレー再現の安定性という点で効果が大きいのである。

特開２００１−２９０３１９号公報

しかしながら、上述したように通常濃度のトナーで現像を行う画像プロセス部の他に、低濃度のトナー現像を行う画像プロセス部を設けるようにした場合、これまでのシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの色材に加えてライトブラック色材が追加されるため、全ての色の画像プロセス部が直列に配置されたタンデム方式の画像形成装置では装置が大型化したり製造コストがアップしたりすることが問題である。

また、一つの感光体を用いて順次全ての色の画像プロセス動作を行い、順次中間転写ベルトのような中間転写体に順次トナー像を仮転写していくリボルバ方式の画像形成装置では、比較的低コストで実現できるが、１枚の出力を得るために色材の数だけ画像プロセス動作を繰り返す必要があるため、色材数が増えると生産性が落ちてしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することを目的とする。

また、本発明は、２色カラーモード出力時には、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することを目的とする。

また、本発明は、２色カラーモード出力時には、５色カラーモード（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ライトブラックを使用）の生産性を落とさないようにしつつ、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明の画像形成装置は、複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写するようにした画像形成装置において、前記中間転写体の回転方向に対し直列に配置され、１つあるいは複数の前記画像プロセス部から構成され、少なくとも濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部と前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とが異なる側に配設される２つ以上の作像ステーションと、モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのブラックの作像と、淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うモノクロ画像作像手段と、を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載の画像形成装置において、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部と、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた前記画像プロセス部とは、それぞれ異なる前記作像ステーションに配設されていて、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのブラックの作像と、カラー色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段を備える。

また、請求項３にかかる発明の画像形成装置は、複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写するようにした画像形成装置において、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とイエロー色材を用いた前記画像プロセス部とで構成される第１の作像ステーションと、前記第１の作像ステーションとともに前記中間転写体の回転方向に対し直列に配置され、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とシアン色材を用いた前記画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部とで構成される第２の作像ステーションと、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記第１の作像ステーションでのブラックの作像と、シアン色材またはマゼンタ色材を用いた前記第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段と、を備える。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の画像形成装置において、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションは、淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションよりも前記中間転写体の回転方向上流側に配設されている。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の画像形成装置において、複数の前記画像プロセス部から構成される前記作像ステーションは、リボルバ方式である。

また、請求項６にかかる発明の画像形成方法は、複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写する画像形成方法であって、モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する一の作像ステーションでのブラックの作像と、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する他の作像ステーションでのライトブラックの作像とを、同一プロセスで行うモノクロ画像作像工程を含む。

また、請求項７にかかる発明は、請求項６記載の画像形成方法において、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する一の前記作像ステーションでのブラックの作像と、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する他の前記作像ステーションでの有彩色の作像とを、同一プロセスで行う２色カラー画像作像工程を含む。

また、請求項８にかかる発明の画像形成方法は、複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写する画像形成方法であって、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とイエロー色材を用いた前記画像プロセス部とを少なくとも有する第１の作像ステーションでのブラックの作像と、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とシアン色材を用いた前記画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部とを少なくとも有する第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを、同一プロセスで行う２色カラー画像作像工程を含む。

請求項１にかかる発明によれば、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部と淡ブラック色材を用いた画像プロセス部とが、異なる作像ステーションに配設されるように構成されており、モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのブラックの作像と、淡ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項２にかかる発明によれば、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた画像プロセス部は、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部とは異なる作像ステーションに配設されるように構成されており、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのブラックの作像と、カラー色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、２色カラーモード出力時には、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項３にかかる発明によれば、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部とイエロー色材を用いた画像プロセス部とを第１の作像ステーションに配設し、淡ブラック色材を用いた画像プロセス部とシアン色材を用いた画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた画像プロセス部とを第２の作像ステーションに配設し、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記第１の作像ステーションでのブラックの作像と、シアン色材またはマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、２色カラーモード出力時には、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、５色カラーモード（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ライトブラックを使用）の生産性を落とさないようにしつつ、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項４にかかる発明によれば、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションと淡ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションとの配置順序が、転写媒体上で淡ブラック色材が濃ブラック色材より下層に形成されるような配置順序に構成されているので、例え淡ブラック色材として光透過性の低い色材を用いた場合であっても、色再現、濃度再現に優れた画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項５にかかる発明によれば、複数の画像プロセス部から構成される作像ステーションは、リボルバ方式であるので、コストダウンと装置の小型化を図ることができるという効果を奏する。

また、請求項６にかかる発明によれば、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部と淡ブラック色材を用いた画像プロセス部が、異なる作像ステーションに配設されるように構成されており、モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのブラックの作像と、淡ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項７にかかる発明によれば、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた画像プロセス部は、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部とは異なる作像ステーションに配設されるように構成されており、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでのブラックの作像と、カラー色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、２色カラーモード出力時には、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

また、請求項８にかかる発明によれば、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部とイエロー色材を用いた画像プロセス部とを第１の作像ステーションに配設し、淡ブラック色材を用いた画像プロセス部とシアン色材を用いた画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた画像プロセス部とを第２の作像ステーションに配設し、２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記第１の作像ステーションでのブラックの作像と、シアン色材またはマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行うように制御しているので、２色カラーモード出力時には、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、５色カラーモード（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ライトブラックを使用）の生産性を落とさないようにしつつ、２色カラーモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、コピー機能、ファクシミリ（ＦＡＸ）機能、プリント機能、スキャナ機能及び入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を配信する機能等を複合したいわゆるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）と称されるカラー複合機に適用した例を示す。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるカラー複合機１００のエンジン部１０２の構成を概略的に示す模式図である。図１に示すように、カラー複合機１００のエンジン部（Engine）１０２は、大きく分けると、画像を作像する第１の作像ステーション２１と、画像を作像する第２の作像ステーション２２と、転写媒体である記録紙１を給紙する給紙装置２３と、第１の作像ステーション２１及び第２の作像ステーション２２から転写されたトナー像を給紙装置２３により給紙された記録紙１に転写するための転写装置２４と、記録紙１に画像を定着させるための定着装置２０とで構成されている。

給紙装置２３には、給紙コロ２と、搬送ローラ対３と、レジストローラ対４とが備えられている。記録紙１は、給紙コロ２によって一枚ずつ分離して呼び出され、搬送ローラ対３へと搬送される。さらに搬送ローラ対３は記録紙１を搬送し、レジストローラ対４へと搬送する。レジストローラ対４は、レジストクラッチ（図示せず）によってローラの回転、停止を自在にコントロールできる構成となっている。

転写装置２４は、中間転写体である中間転写ベルト１７を主体に構成されており、この中間転写ベルト１７の周りには、第１の１次転写チャージャ１０と、第２の１次転写チャージャ１６と、２次転写チャージャ１８と、中間転写クリーナ１９とが配設されている。より詳細には、第１の１次転写チャージャ１０は第１の作像ステーション２１に対応する位置に配設され、第２の１次転写チャージャ１６は第２の作像ステーション２２に対応する位置に配設され、２次転写チャージャ１８は給紙装置２３により給紙される記録紙１に対応する位置に配設されている。また、中間転写クリーナ１９は、第１の１次転写チャージャ１０と２次転写チャージャ１８との間に配設されている。中間転写ベルト１７は、駆動モータ（図示せず）の回転が伝達される駆動ローラ１７ａと複数の従動ローラ１７ｂに掛け回されている。すなわち、中間転写ベルト１７は、駆動モータの回転に従って図１に示す矢印の方向に回転する。第１の作像ステーション２１と第２の作像ステーション２２とは、中間転写ベルト１７の回転方向に沿って直列に並べて配置されている。つまり、第１の作像ステーション２１は、第２の作像ステーション２２よりも中間転写ベルト１７の回転方向上流側に位置することになる。なお、中間転写体としては、中間転写ベルト１７に限ったものではなく、例えば転写ドラムや中間転写ドラム、中間転写ローラ等でも良い。

第１の作像ステーション２１は、第１の感光体５を有しており、この第１の感光体５の周りに第１の帯電チャージャ６、第１の書き込みユニット７、第１の現像器８、第１のクリーニング装置９、第１の１次転写チャージャ１０を配置し、一連の画像プロセス動作を行うものである。本実施の形態においては、第１の作像ステーション２１の第１の現像器８には、ブラック（Ｂｋ）の作像を行うトナー（濃ブラック色材）が収納されている。

第１の作像ステーション２１における基本的な画像形成動作について説明する。第１の帯電チャージャ６によって一様に帯電された感光体５の表面に対して、書き込みユニット７から露光ビームが照射され、感光体５上に潜像が形成される。第１の現像器８では前記潜像に対してトナーを現像せしめ、トナー像として可視化させる。さらにトナー像は、中間転写ベルト１７上に第１の１次転写チャージャ１０によって転写される。なお、第１の感光体５上に残留したトナーは、第１のクリーニング装置９によって掻き取られる。

つまり、第１の作像ステーション２１には、濃ブラック色材を用いた画像プロセス部（帯電、書き込み、現像、転写の一連の動作により作像が行える最小単位）が配設されている。

第２の作像ステーション２２は、第２の感光体１１を有しており、第２の感光体１１の周りに第２の帯電チャージャ１２、第２の書き込みユニット１３、リボルバユニット１４、第２のクリーニング装置１５、第２の１次転写チャージャ１６を配置し、一連の画像プロセス動作を行うものである。リボルバユニット１４には、現像器が４基搭載されており、本実施の形態では、ライトブラック（Ｌｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーをそれぞれ収納した４つの現像器がリボルバユニット１４内に納められている。このようなリボルバユニット１４は、ユニットが回転し、第２の感光体１１と接触する現像器を順次変更し、異なる色のトナーを現像することができる。このように複数の画像プロセス部から構成される第２の作像ステーション２２をリボルバ方式とすることにより、コストダウンと装置の小型化を図ることができる。

ここで、ライトブラックトナーは、第１の作像ステーション２１の第１の現像器８に収納されている濃ブラック色材に比べて、低濃度の淡ブラック色材（以降、ライトブラック色材と称する）である。ライトブラック色材としては、光透過性の高い色材と、光透過性の低い色材がある。例えば電子写真用のトナーに関していえば、光透過性の高いトナーとは、透明のポリエステル樹脂に着色剤であるカーボンを混ぜたタイプのトナーである。また、光透過性の低いトナーとは、上記光透過性の高いトナーに加えて酸化チタンなどの白色剤を含有させたタイプである。

これらはそれぞれ特色があり、光透過性の高いトナーは、他のトナーとの重ね順を気にする必要がないため機器を構成する際の制約が少ないことがメリットである。しかし、光透過性の高いライトブラックトナーは付着量が通常の（他の版と同程度の）付着量に達しても濃度が飽和することがないため、付着量変動がそのまま濃度変動として現れてしまうため、付着量のコントロールを厳密に行う必要がある。図２に示すように、ブラックトナーでは１．０ｍｇ/ｃｍ²程度で濃度飽和が起こっているのに対して、白色剤を含まないライトブラックトナーは濃度飽和が起こっていない。よって、付着量のコントロールがシビアとなる。

逆に、光透過性の低いトナーは、ある所定量以上の付着量になれば濃度は飽和する（図２参照）ので付着量が変動しても所定量以上であれば一定の濃度再現が得られ、また均一な濃度再現が得られるので付着量のコントロールが比較的容易で、かつ優れた粒状性が実現できる。反面、他の版よりも記録紙１上で下層になるようにプロセス順序を設定しないと狙い通りの色再現、濃度再現が行えないため、機器を構成する際にこの点を考慮しなければならないというデメリットも併せ持つ。つまり、光透過性の低いトナーを使う際には図３（ａ）のように、記録紙１上でライトブラックトナーが最下層になるようにする必要があり、図３（ｂ）のようなプロセス順序では狙い通りの色再現が行えないことになる。

第２の作像ステーション２２における基本的な画像形成動作について説明する。第２の帯電チャージャ１２によって一様に帯電された感光体１１の表面に対して、書き込みユニット１３から露光ビームが照射され、感光体１１上に潜像が形成される。リボルバユニット１４では前記潜像に対してトナーを現像せしめ、トナー像として可視化させる。さらにトナー像は、中間転写ベルト１７上に第２の１次転写チャージャ１６によって転写される。なお、第２の感光体１１上に残留したトナーは、第２のクリーニング装置１５によって掻き取られる。

つまり、第２の作像ステーション２２には、淡ブラック色材を用いた画像プロセス部と有彩色を再現するためのカラー色材（シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナー）を用いた画像プロセス部とが配設されている。

図４は、カラー複合機１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図４に示すように、このカラー複合機１００は、コントローラ１０１とエンジン（Engine）部１０２とをＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスで接続した構成となる。コントローラ１０１は、カラー複合機１００全体の制御と描画、通信、操作部１２０からの入力を制御するコントローラである。エンジン部１０２は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、例えば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。本実施の形態におけるエンジン部１０２は、前述した定着装置２０と、第１の作像ステーション２１と、第２の作像ステーション２２と、給紙装置２３と、転写装置２４とで構成されている。なお、このエンジン部１０２には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。

コントローラ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１１２と、ノースブリッジ（ＮＢ）１１３と、サウスブリッジ（ＳＢ）１１４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１６と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１１７と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１８とを有し、ＮＢ１１３とＡＳＩＣ１１６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス１１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２ａと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２ｂとをさらに有する。

ＣＰＵ１１１は、カラー複合機１００の全体制御を行うものであり、ＮＢ１１３、ＭＥＭ−Ｐ１１２およびＳＢ１１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

ＮＢ１１３は、ＣＰＵ１１１とＭＥＭ−Ｐ１１２、ＳＢ１１４、ＡＧＰバス１１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ−Ｐ１１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１１２ａとＲＡＭ１１２ｂとからなる。ＲＯＭ１１２ａは、ＣＰＵ１１１の動作を制御するプログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

ＳＢ１１４は、ＮＢ１１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。

ＡＳＩＣ１１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰバス１１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１１８およびＭＥＭ−Ｃ１１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）と、エンジン部１０２との間でＰＣＩバスを介したデータ転送を行うＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Fax Control Unit）１２１、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）１２２、ＩＥＥＥ１３９４（the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）インタフェース１２３が接続される。

ＭＥＭ−Ｃ１１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ１１８は、画像データの蓄積、ＣＰＵ１１１の動作を制御するプログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

ＡＧＰバス１１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にするものである。

次に、コントローラ１０１がプログラムに従って実行する画像形成動作のうち、特徴的な画像形成動作について説明する。本実施の形態のカラー複合機１００は、ユーザの要求によって５色カラーモード、４色カラーモード、２色カラーモード、モノクロモードなどの出力モードを選択できる構成となっている。ここでは、ブラック、ライトブラック、シアン、マゼンタ、イエローの全てのトナーを用いて作像する５色カラーモード時における画像形成動作について図５に示すフローチャートを参照して説明する。

ブラック、ライトブラック、シアン、マゼンタ、イエローの全てのトナーを用いて作像する５色カラーモードの時には、リボルバユニット１４を順次回転させ、以下のように全ての現像器でプロセスを行う。

コントローラ１０１は、５色カラーモードにおける画像形成の開始が操作部１２０などを介して宣言されると（ステップＳ１のＹ）、第１の作像ステーション２１と第２の作像ステーション２２とを制御して作像を開始するとともに、中間転写ベルト１７を図１に示す矢印の方向へと回転させる（ステップＳ２）。これにより、中間転写ベルト１７は、ベルト上に転写されたトナー像を乗せたまま図１に示す矢印の方向に回転する。また、コントローラ１０１は、給紙装置２３を制御して記録紙１の給紙を開始するが（ステップＳ３）、一連の画像形成プロセス完了を待つために、一旦レジストローラ対４で記録紙１を停止させる（ステップＳ４）。この際、２次転写チャージャ１８の位置をベルト上に転写されたトナーが通過することになるが、コントローラ１０１は、全てのカラーの画像形成が完了するまで、２次転写チャージャ１８には電圧を印加せず、転写動作を行わせないように制御する。さらに、コントローラ１０１は、２次転写チャージャ１８の回転方向下流に位置する中間転写クリーナ１９も中間転写ベルト１７から離間する位置に待避させておき、中間転写ベルト１７上のトナー像を破壊しないようにする。

一方、コントローラ１０１は、第２の作像ステーション２２のリボルバユニット１４の全ての色のトナー像を中間転写ベルト１７に転写させていない場合には（ステップＳ５のＮ）、次の色の作像を行うべく第２の作像ステーション２２のリボルバユニット１４を回転させ、前述同様の画像形成動作によって第２の感光体１１上に次の色のトナー像を作像し、タイミングを合わせて中間転写ベルト１７にトナー像を転写させる（ステップＳ６）。コントローラ１０１は、この動作を第２の作像ステーション２２のリボルバユニット１４の全ての色のトナー像を中間転写ベルト１７に転写させるまで（ステップＳ５のＹ）、繰り返す。

なお、コントローラ１０１は、第２の作像ステーション２２のリボルバユニット１４による２色以降の作像時には、中間転写ベルト１７へのトナー像の転写が終了した第１の作像ステーション２１の第１の感光体５および第１の１次転写チャージャ１０を動作させないように制御する。

ここで、図６は５色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図６に示すように、５色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でブラックの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でシアンの作像を行う。続く第２回目のプロセスでは、第２の作像ステーション２２でマゼンタの作像を行い、第３回目のプロセスでは、第２の作像ステーション２２でイエローの作像を行う。最後の第４回目のプロセスでは、第２の作像ステーション２２でライトブラックの作像を行うよう構成している。

コントローラ１０１は、第２の作像ステーション２２のリボルバユニット１４の全ての色のトナー像を中間転写ベルト１７に転写させた後、レジストローラ対４で一旦停止させておいた記録紙１を、タイミングを合わせて再搬送させ、２次転写チャージャ１８にて記録紙１上に全ての色のトナーを転写させる。

次いで、コントローラ１０１は、全ての色のトナーを転写された記録紙１を定着装置２０に搬送し、定着装置２０を制御して熱と圧力にとって未定着トナーを記録紙１に定着した後、出力する。その後、コントローラ１０１は、中間転写クリーナ１９を中間転写ベルト１７に当接させることによって中間転写ベルト１７上に残存したトナーを掻き取り、中間転写ベルト１７をクリーニングする。

前述したように、本実施の形態のカラー複合機１００は、ユーザの要求によって５色カラーモード、４色カラーモード、２色カラーモード、モノクロモードなどの出力モードを選択できる構成となっている。以下において、５色カラーモード以外の各出力モードのプロセス順序について簡単に説明する。

図７は、モノクロモードのプロセス順序を示す説明図である。図７に示すように、モノクロモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２でのライトブラックの作像とを同時に行うよう構成している。ここに、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２でのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うモノクロ画像作像手段の機能が実行される。つまり、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力が行え、かつ、２つの作像ステーション２１，２２で同時にプロセスを行うので、生産性が落ちることがない画像形成装置が実現できる。

図８は、２色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図８に示すように、２色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２でのマゼンタの作像とを同時に行うよう構成している。ここに、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２での有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段の機能が実行される。つまり、２色カラーモード出力時にはブラックとマゼンタの２色のトナーを用いた出力が行え、かつ、２つの作像ステーション２１，２２で同時にプロセスを行うので、生産性が落ちることがない画像形成装置が実現できる。なお、図８においてはカラートナーとしてマゼンタを用いた例を示したが、もちろんシアンでもイエローでも構わない。

図９は、４色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図９に示すように、４色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でブラックの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でシアンの作像を行う。続く第２回目のプロセスでは、第２の作像ステーション２２でマゼンタの作像を行い、最後の第３回目のプロセスでは、第２の作像ステーション２２でイエローの作像を行うよう構成している。

ここで、図１０は各モードにおける記録紙１上のトナー順序を示す説明図である。図１０に示すように、ライトブラックトナーを使用する全てのカラー出力モード（５色カラーモード、モノクロモード）において、ライトブラックが記録紙１上で最下層となるよう構成していることがわかる。このように濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーション２１と淡ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーション２２との配置順序が、記録紙１上で淡ブラック色材が濃ブラック色材より下層に形成されるような配置順序に構成されているので、例え淡ブラック色材として光透過性の低い色材を用いた場合であっても、色再現、濃度再現に優れた画像形成装置を実現することができる。

このように本実施の形態によれば、ブラック（Ｂｋ）、ライトブラック（Ｌｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の５色のトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であるカラー複合機１００において、２つの作像ステーション２１，２２を準備し、かつ、ブラック（Ｂｋ）とライトブラック（Ｌｋ）を異なるステーションに配置することで、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力を行うことができ、かつ、２つの作像ステーションで同時にプロセスを行うので、モノクロモードの生産性が落ちることがない画像形成装置を実現することができる。また、ブラックの画像プロセス部とカラー色材の画像プロセス部を異なる作像ステーションに配置することで２色カラーモード時の生産性を高いものにしている。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図１１ないし図１６に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。本実施の形態においては、２つの作像ステーション２１，２２にそれぞれ収納されている現像器が、前述した第１の実施の形態とは異なるものである。

図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかるカラー複合機１００のエンジン部１０２の構成を概略的に示す模式図である。図１１に示すように、本実施の形態のカラー複合機１００の第１の作像ステーション２１には、前述した第１の実施の形態の現像器８に代えて、第１のリボルバユニット３０が備えられている。第１のリボルバユニット３０には、現像器が２基搭載されており、本実施の形態では、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーをそれぞれ収納した２つの現像器がリボルバユニット３０内に納められている。このようなリボルバユニット３０は、ユニットが回転し、第１の感光体５と接触する現像器を順次変更し、異なる色のトナーを現像することができる。このように複数の画像プロセス部から構成される第１の作像ステーション２１をリボルバ方式とすることにより、コストダウンと装置の小型化を図ることができる。

一方、第２の作像ステーション２２には、前述した第１の実施の形態のリボルバユニット１４に代えて、第２のリボルバユニット４０が備えられている。第２のリボルバユニット４０には、現像器が２基搭載されており、本実施の形態では、ライトブラック（Ｌｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各色のトナーをそれぞれ収納した３つの現像器がリボルバユニット４０内に納められている。このようなリボルバユニット４０は、ユニットが回転し、第２の感光体１１と接触する現像器を順次変更し、異なる色のトナーを現像することができる。このように複数の画像プロセス部から構成される第２の作像ステーション２２をリボルバ方式とすることにより、コストダウンと装置の小型化を図ることができる。

なお、その他の構成動作については、図１に示したカラー複合機１００と同様であるため、説明を省略する。

次に、５色カラーモード、４色カラーモード、２色カラーモード、モノクロモードの各出力モードのプロセス順序について簡単に説明する。

図１２は、５色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図１２に示すように、５色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でブラックの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でシアンの作像を行う。続く第２回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でイエローの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でマゼンタの作像を行う。最後の第３回目のプロセスでは、ライトブラックの作像を行うよう構成している。第１の実施の形態の５色カラーモードでは４回のプロセスを要していたが、本実施の形態の５色カラーモードでは３回のプロセスで済んでいる。

図１３は、モノクロモードのプロセス順序を示す説明図である。図１３に示すように、モノクロモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２でのライトブラックの作像とを同時に行うよう構成している。つまり、モノクロモード出力時には、ブラックとライトブラックの２色のトナーを用いて高画質な出力が行え、かつ、２つの作像ステーション２１，２２で同時にプロセスを行うので、生産性が落ちることがない画像形成装置が実現できる。

図１４は、２色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図１４に示すように、２色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２でのマゼンタの作像を同時に行うよう構成している。ここに、第１の作像ステーション２１でのブラックの作像と第２の作像ステーション２２での有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段の機能が実行される。つまり、２色カラーモード出力時にはブラックとマゼンタの２色のトナーを用いた出力が行え、かつ、２つの作像ステーション２１，２２で同時にプロセスを行うので、生産性が落ちることがない画像形成装置が実現できる。なお、図１０においてはカラートナーとしてマゼンタを用いた例を示したが、もちろんシアンでも構わない。また、本実施の形態では、ブラックとイエローの２色カラーモードは出力できない構成となっているが、ブラックとイエローを用いた２色モードはほとんど利用されるケースが少ないため、実使用上の問題としては小さい。

図１５は、４色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。図１５に示すように、４色カラーモードにおける第１回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でブラックの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でシアンの作像を行う。続く第２回目のプロセスでは、第１の作像ステーション２１でイエローの作像を行うと同時に、第２の作像ステーション２２でマゼンタの作像を行うよう構成している。第１の実施の形態の４色カラーモードでは３回のプロセスを要していたが、本実施の形態の４色カラーモードでは２回のプロセスで済んでいる。

ここで、図１６は各モードにおける記録紙１上のトナー順序を示す説明図である。図１６に示すように、ライトブラックトナーを使用する全てのカラー出力モード（５色カラーモード、モノクロモード）において、ライトブラックが記録紙１上で最下層となるよう構成していることがわかる。このように濃ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーション２１と淡ブラック色材を用いた画像プロセス部を有する作像ステーション２２との配置順序が、記録紙１上で淡ブラック色材が濃ブラック色材より下層に形成されるような配置順序に構成されているので、例え淡ブラック色材として光透過性の低い色材を用いた場合であっても、色再現、濃度再現に優れた画像形成装置を実現することができる。

このように本実施の形態によれば、ブラック（Ｂｋ）、ライトブラック（Ｌｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の５色のトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置であるカラー複合機１００において、２つの作像ステーション２１，２２を準備し、ブラック（Ｂｋ）とイエロー（Ｙ）を第１の作像ステーション２１に配置し、ライトブラック（Ｌｋ）とシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）を第２の作像ステーション２２に配置することで、モノクロ出力モード時の生産性、５色カラーモード及び４色カラーモード時の生産性、２色モード時の生産性のすべてを高いものにすることができる。

なお、各実施の形態の画像形成装置であるカラー複合機１００で実行されるプログラムは、ＲＯＭ１１２ａやＨＤＤ１１８等に予め組み込まれて提供されるものとしたが、これに限るものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、各実施の形態の画像形成装置であるカラー複合機１００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、各実施の形態の画像形成装置であるカラー複合機１００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本発明の第１の実施の形態にかかるカラー複合機のエンジン部の構成を概略的に示す模式図である。 各種トナーの付着量と濃度との関係を示すグラフである。 記録紙上でライトブラックトナーが最下層に位置する状態を示す説明図である。 記録紙上でブラックトナーが最下層に位置する状態を示す説明図である。 カラー複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。 ５色カラーモード時における画像形成動作の流れを概略的に示すフローチャートである。 ５色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 モノクロモードのプロセス順序を示す説明図である。 ２色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 ４色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 各モードにおける記録紙１のトナー順序を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるカラー複合機のエンジン部の構成を概略的に示す模式図である。 ５色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 モノクロモードのプロセス順序を示す説明図である。 ２色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 ４色カラーモードのプロセス順序を示す説明図である。 各モードにおける記録紙上のトナー順序を示す説明図である。

符号の説明

１ 転写媒体
１７ 中間転写体
２１ 作像ステーション、第１の作像ステーション
２２ 作像ステーション、第２の作像ステーション
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写するようにした画像形成装置において、
   前記中間転写体の回転方向に対し直列に配置され、１つあるいは複数の前記画像プロセス部から構成され、少なくとも濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部と前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とが異なる側に配設される２つ以上の作像ステーションと、
   モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのブラックの作像と、淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのライトブラックの作像とを同一プロセスで行うモノクロ画像作像手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部と、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた前記画像プロセス部とは、それぞれ異なる前記作像ステーションに配設されていて、
   ２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでのブラックの作像と、カラー色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写するようにした画像形成装置において、
   濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とイエロー色材を用いた前記画像プロセス部とで構成される第１の作像ステーションと、
   前記第１の作像ステーションとともに前記中間転写体の回転方向に対し直列に配置され、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とシアン色材を用いた前記画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部とで構成される第２の作像ステーションと、
   ２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記第１の作像ステーションでのブラックの作像と、シアン色材またはマゼンタ色材を用いた前記第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを同一プロセスで行う２色カラー画像作像手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションは、淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を有する前記作像ステーションよりも前記中間転写体の回転方向上流側に配設されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の画像形成装置。
5. 複数の前記画像プロセス部から構成される前記作像ステーションは、リボルバ方式である、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の画像形成装置。
6. 複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写する画像形成方法であって、
   モノクロ画像を作像するモノクロモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する一の作像ステーションでのブラックの作像と、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する他の作像ステーションでのライトブラックの作像とを、同一プロセスで行うモノクロ画像作像工程を含む、
   ことを特徴とする画像形成方法。
7. ２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する一の前記作像ステーションでのブラックの作像と、有彩色を再現するためのカラー色材を用いた前記画像プロセス部を少なくとも有する他の前記作像ステーションでの有彩色の作像とを、同一プロセスで行う２色カラー画像作像工程を含む、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
8. 複数色の画像プロセス部によって作像した複数色のトナー画像を中間転写体上に重ね合わせて転写用画像を作像し、前記中間転写体の転写用画像を転写媒体上に転写する画像形成方法であって、
   ２色カラー画像を作像する２色カラーモード出力時には、濃ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とイエロー色材を用いた前記画像プロセス部とを少なくとも有する第１の作像ステーションでのブラックの作像と、前記濃ブラック色材に比べて低濃度のブラック色材である淡ブラック色材を用いた前記画像プロセス部とシアン色材を用いた前記画像プロセス部とマゼンタ色材を用いた前記画像プロセス部とを少なくとも有する第２の作像ステーションでの有彩色の作像とを、同一プロセスで行う２色カラー画像作像工程を含む、
   ことを特徴とする画像形成方法。
   
   
   

Images