JP2011141437A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常は、出力原稿の大半を占めるモノクロに対応するようにし、カラー出力は真に必要なときにすることができ、これにより、不要な各色の濃度調整、位置ずれ補正を行わないようにし、不要なトナー消費、調整時間の発生を抑制するとともに、ユニット劣化を防止し、効率的にカラー画像形成が行える画像形成装置を提供する。
【解決手段】モードスイッチ６０は、主電源スイッチと、モノクロモードとフルカラーモードとに選択的に手動で切り換えるモード切換手段とが一体に構成されたハードスイッチである。モノクロモードに設定されている時は、モノクロモード以外の作像に必要な部分への電力供給が遮断される。制御手段３７は設定されたモードに応じて作像条件を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。

近年においては省エネルギー化の要求が高まる中で、画像形成装置の消費電力低減が求められている。特にフルカラー印刷においては、トナー使用量が多く、また駆動ユニットが多いため、ブラック作像（モノクロモード）よりもより多くの電力が必要となる。
特許文献１には、トナーやインク等の高価な消耗品の節約を確実に行え、さらには、簡単な操作で利用者の意図に沿った複写物が得られる画像形成装置を提供するため、原稿画像を検知して自動的にカラー／モノクロの出力を切り換えて印刷を行う方式が提案されている。
さらに、自動モード切換手段の他に、自動モード切換手段による切り換えに優先してモノクロモードに強制切り換えする優先モード切換手段が設けられている。優先モード切換手段のオン・オフは操作パネル上で行うようになっている。
特許文献２には、主電源スイッチの表面をカバーで覆い、不要なスイッチ操作が行われないようにした構成が開示されている。

特許文献１に記載された方式のように、カラーモード、モノクロモードの切り換えを操作パネルや原稿検知をもとに行うと、当然のことながら、その時々の原稿に応じてカラーモード、モノクロモードの切り換えがなされることになる。
従って、常にカラー出力できるように備える必要がある。そのためには各色の濃度調整や位置ずれ補正を常時万全の状態にしなければならない。
一方、通常、出力画像の大半は、モノクロであり、カラー出力はわずかである。つまり、わずかなカラー出力を取れるようにするために従来のカラー画像形成装置は頻繁に各色の濃度調整や位置ずれ調整をしていたのである。

このような濃度調整、位置ずれ補正にはそれなりの時間がかかり、この時間はマシンを使用することができない。さらに、これらの調整には各色のトナーを消費し、各色の画像形成ユニットを駆動させる必要があり、そのトナー消費、ユニット駆動によるユニット部品の劣化、消費電力の増大は意外に大きなものとなっていた。
特に、近年、オフセット印刷機に取って代わるような大量出力を行うカラープロダクトプリンティングマシンが出てきたが、このような分野ではユニット部品の長寿命化やトナー消費、電力消費の低減、位置ずれ補正にともなうマシン使用不可時間の低減が従来以上に求められるようになってきている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カラーモード、モノクロモードの切り換えを主電源スイッチと一体的に構成したスイッチにより行うようにし、通常は出力原稿の大半を占めるモノクロに対応するようにして、不要な各色濃度調整、位置ずれ補正を行わないようにする。
換言すれば、カラー出力が真に必要なときのみカラーモードとなるように設定できるようにして、各色濃度調整、位置ずれ補正を効率的に行う。
電源ＯＮと同時にフルカラーモードかモノクロモードかを選択することにより、モノクロモードの場合は従来行ってきた立ち上げ時のフルカラー用のプロセスコントロールを行わないで済む。また、主電源スイッチと併用することで電源ＯＮ・ＯＦＦ及びモード切り換えを簡易な構成にできる。
こうして、不要なトナー消費、調整時間、ユニット劣化を防止し、効率的にカラーマシンを使用できるようにすることを本発明は主な目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、作像モードとしてモノクロモードとフルカラーモードとを有し、主電源スイッチによって装置の電源のオン・オフを行う画像形成装置において、前記主電源スイッチと、モノクロモードとフルカラーモードとに選択的に手動で切り換えるモード切換手段とを一つのモードスイッチとして一体的に設け、該モードスイッチがモノクロモードに設定されている時は、モノクロモード以外の作像に必要な部分への電力供給を遮断する構成を有しているとともに、モードの違いに応じて作像条件を変更する作像条件変更手段を有していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記モードスイッチは、前記画像形成装置の電源をオフにする電源オフモード位置と、電源オン位置であるモノクロモード位置と、同じく電源オン位置であるフルカラーモード位置のいずれかに任意に設定可能であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、電源投入時モノクロモードに設定されている場合、色ずれ調整制御を実施しないことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードに設定されている場合、トナー付着量についての制御目標値をフルカラーモード時よりも低くすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードに設定されている場合、トナー付着量についての制御の実行間隔をフルカラーモード時よりも長くすることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モード切り換え時には、定着目標温度をモード別に変更することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、電源投入時に電位制御を行う場合、電源投入時の状態がモノクロモードのときは、実行される電位制御動作がモノクロモード時に動作するモノクロ作像ユニットのみ行われることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、待機状態から復帰する場合、モノクロモードとフルカラーモードの定着目標温度を切り換えることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、待機状態からの復帰時に電位制御を行う場合、待機状態がモノクロモードのときは、実行される電位制御動作がモノクロモード時に動作するモノクロ作像ユニットのみ行われることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、待機状態からの復帰時に色ずれ調整制御を行う場合、待機状態がモノクロモードのときは、色ずれ調整制御を行わないことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードの場合、フルカラーモード時よりも線速を早くすることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、モノクロモードでの定着目標温度をフルカラーモード時よりも低く設定することを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラックを含む全色についてトナー付着量についての制御を実行することを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラックを含む全色についてトナー付着量についての制御を実行するか否かを選択可能であることを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラック以外のカラー全色についてトナー付着量についての制御を実行することを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、モノクロモードに設定した場合、ブラックについてトナー付着量についての制御を実行するか否かを選択可能であることを特徴とする。

本発明によれば、通常は、出力原稿の大半を占めるモノクロに対応するようにし、カラー出力は真に必要なときにするようにできる。これにより、不要な各色の濃度調整、位置ずれ補正を行わないようにすることができ、不要なトナー消費、調整時間の発生を抑制するとともに、ユニット劣化を防止し、効率的にカラー画像形成が行える画像形成装置とすることができる。
また、モードに合わせて作像条件を変更することにより、トナー消費のさらなる低減、省電力化、待ち時間の短縮、生産性の向上、部品の劣化・消耗の抑制、ランニングコストの低減等を実現できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。 制御例１の動作を示すフローチャートである。 制御例２の動作を示すフローチャートである。 制御例３の動作を示すフローチャートである。 制御例４の動作を示すフローチャートである。 モードスイッチを示す斜視図である。 モードスイッチが電源オフモード位置に設定された状態の概要水平断面図である。 モードスイッチがモノクロモード位置に設定された状態の概要断水平面図である。 モードスイッチがフルカラーモード位置に設定された状態の概要水平断面図である。 モードスイッチの変形例を示す図である。 トグルタイプのモードスイッチを示す図で、電源オフモード位置に設定された状態の概要縦断面図である。 同モノクロモード位置に設定された状態の概要縦断面図である。 同フルカラーモード位置に設定された状態の概要縦断面図である。 モードスイッチによる自動切り換え構成を示す図である。 色ずれ調整及び濃度調整の構成を示す概要平面図である。 画像形成装置の概要構成図である。 作像部（プロセスカートリッジ）の詳細を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず図１６及び図１７図に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作の概要を説明する。
図１６は、画像形成装置としてのカラー複写機１の構成の概要を示す図、図１７は、像担持体としての感光体ドラム廻りのユニット（プロセスカートリッジ）の詳細図である。
図１６に示すように、カラー複写機１は、像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが後述する被転写体としての中間転写ベルト１４の移動方向に沿って並設されたタンデム型である。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（以下、「Ｂｋ」とも表示する）は、現像色がそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。
色の区別をせずに説明すると、各感光体ドラム２は帯電装置４により、表面を一様に帯電された後、光学系（書き込み装置）６により露光光Ｌを照射され、静電潜像が形成される。
現像装置８は現像ローラ１０により装置内の現像剤を感光体ドラム２と対向する現像ニップ領域へ搬送し、感光体ドラム表面に形成されている静電潜像に現像剤中のトナーを付着させ顕像化する。トナー像は感光体ドラム２と中間転写ユニット１２が対向する転写領域において、中間転写ユニット１２の中間転写ベルト１４上に一次転写手段としての一次転写ローラ１５により転写される。中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１４の移動に伴い、他色の転写領域で他色トナーを精度よく色重ねした状態で、二次転写手段としての二次転写ローラ１６と対向する二次転写部に搬送され、その位置で転写材としての用紙Ｐに転写され、用紙上の画像となる。

感光体ドラム２に残留したトナーは、クリーニング装置１８（図１６では省略）のクリーニングブレード２０により除去され、図示しない廃トナーボトルに貯留される。クリーニング装置１８を通過した感光体表面は、その後、再度帯電装置４により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。図１７において、符号２２は除電ローラを示す。
図１６に示すように、装置本体下部に配設された給紙トレイ２４には用紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２６により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された用紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで二次転写部に向けて搬送される。
二次転写部でカラー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置３０へ搬送され、ここで熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。定着を終えた用紙Ｐは、排紙ローラ対３２により、装置本体上面に形成された排紙部３４へ出力画像として排出され、スタックされる（フルカラーモード）。
図１６において、符号３６は各色のトナーを収容したトナーボトルが配置されたトナー補給ユニットを、３８は読み取り部を、６０は主電源スイッチを兼ねたモードスイッチをそれぞれ示している。
中間転写ベルト１４の二次転写部の手前には、中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像の濃度を検出する光学センサ５０が配置されている。光学センサ５０は中間転写ベルト１４の移動方向と直交する幅方向（主走査方向）に複数設置されている。本実施形態では後述するように、各色に対応して４つの位置に取り付けられている。光学センサ５０は光出射部と光受光部とからなり、光出射部から射出され中間転写ベルト１４から反射した光を受光部にて検知するようになっている。ここで反射光としては正反射光と拡散反射光の２種類を受光できるような２つの受光部を備えている。これにより反射特性から、各色トナーの付着量やトナー付着位置を算出することが可能となる。
光学センサ５０により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれのトナー付着量と位置ずれ量を検知することが可能である。

次にモノクロモードでの画像形成動作を説明する。
モノクロモード時には、中間転写ユニット１２が中間転写ユニット駆動手段２５（図１参照）により駆動され、カラー作像ユニットのＹＭＣの感光体ドラム２から離間する。
読み取られたブラック画像のデータに基づいて、書き込み装置６から感光体２Ｋ上の画像部が露光され、現像装置８Ｋによってトナー像が作られる。該トナー像は、中間転写ベルト１４に転写された後、二次転写部で用紙Ｐに転写される。画像を転写された用紙Ｐは定着装置３０へ搬送されて定着され、モノクロ画像が形成されて上記と同様に排出される。
なお、モノクロ画像形成時は、ＹＣＭの各カラー作像ユニットは動作しない。このため、ＹＣＭの各カラー作像ユニットの長寿命化を図ることができる。

以下、モードスイッチ６０の構成及び機能について詳細に説明する。
図６に示すように、モードスイッチ６０は、主電源スイッチと、モノクロモードとフルカラーモードとに選択的に手動で切り換えるモード切換手段とが一体に構成されたハードスイッチである。
図６（ａ）はモードスイッチ６０の左側を押し込んだ状態を示しており、これは従来の主電源スイッチによるオフと同じ電源オフモード位置である。図６（ｂ）はモノクロモード位置を示しており、１つの電源オンモード位置である。図６（ｃ）はフルカラーモード位置を示しており、これも１つの電源オンモード位置である。
図６（ａ）において、符号６２は装置側板（図６（ｂ）、（ｃ）では省略）を示している。

図７に示すように、モードスイッチ６０は、軸６６により図示しないブラケットを介して装置側板６２に回転自在に支持されており、且つ、各設定位置ではスナップフィット的に位置決めされるようになっている。
フルカラーモード位置側は扇形の厚肉形状を有しており、その周面には導電部６８が形成されている。導電部６８に対向する装置本体側には、接続端子７０ａ、７０ｂ、７０ｃが設けられており、導電部６８は接続端子７０ａ、７０ｃ間を電気的に接続する長さを有している。
接続端子７０ａ、７０ｂが電気的に接続されると、モノクロモードでの印刷に必要なモノクロ作像ユニット（ＢＷ作像系）のみに電力供給がなされ、モノクロモード以外の作像に必要な部分、すなわち、カラー作像ユニット及び中間転写ベルト７への電力供給が遮断される。符号７１は電源を示している。
また、モノクロモードに設定された場合、フルカラーモード時に比べて線速が速く設定されるとともに、定着目標温度が低く設定される。
接続端子７０ａ、７０ｃが電気的に接続されると、フルカラーモードでの印刷に必要なフルカラー作像ユニット（ＢＷ作像系＋ＦＣ作像系）に電力供給がなされる。ここで、「ＦＣ作像系」とは、ブラックを除くＹ、Ｍ、Ｃのカラー作像ユニットを指す。

図７は、モードスイッチ６０が電源オフモード位置に設定された状態を示している。これは従来の主電源スイッチによる電源オフ状態に相当する。
モードスイッチ６０をモノクロモード位置に設定（切り換えと同義）すると、図８に示すように、導電部６８により接続端子７０ａ、７０ｂが電気的に接続され、モノクロモードでの印刷に必要なモノクロ作像ユニット（ＢＷ作像系）のみに電力供給がなされ、モノクロモード以外の作像に必要な部分への電力供給が遮断される。従って、モードスイッチ６０により、モノクロ作像ユニット及びカラー作像ユニットへの給電を管理することができる。
上記画像形成装置の構成に基づいて具体的に説明すると、モードスイッチ６０をモノクロモードに設定された場合、Ｙ、Ｍ、Ｃの３つのカラー作像ユニットを駆動するための電力供給は遮断される。モノクロモード時は各色の位置ずれ調整や、ブラック以外の画像濃度の調整などを行わないようになっている。これにより、不要な動作による電力消費やブラック以外のトナー消費を減らすことができる。
モードスイッチ６０をフルカラーモード位置に設定すると、図９に示すように、従来の主電源スイッチによるオン状態と同様に、ＢＷ作像系及びＦＣ作像系に電力供給がなされる。
フルカラーモード時は、後述するように従来の画像形成装置と同様に定期的に各色の位置ずれ調整や、画像濃度の調整（プロセスコントロール）などが行われる。

図１０に示すように、モノクロモード位置とフルカラーモード位置との間を電源オフモード位置とし、モノクロモードからフルカラーモードへ切り換えるとき、及びフルカラーモードからモノクロモードへの切り換えるときは、電源オフモード位置を経由する構成としてもよい。
図１０（ａ）はモノクロモード位置に設定された状態を、（ｂ）は電源オフモード位置に設定された状態を、（ｃ）はフルカラーモード位置に設定された状態を示している。
このようにすれば、モノクロモードとフルカラーモードとでは、電源オフモードから電源を投入するときに反対方向の操作を行う必要があるため、モノクロモード、フルカラーモードを意識的に選択する構成とすることができる。

モードスイッチとしては、図１１乃至図１３に示すように、トグル方式としてもよい。
図１１に示すように、モードスイッチ７６は、軸７７を介して装置側板７８に回転自在に設けられた円筒部７９と、上下方向に操作される操作部８０とを有している。円筒部７９には導電部８５が設けられ、装置側板７８には接続端子８６ａ、８６ｂ、８６ｃが設けられている。導電部８５は接続端子８６ａ、８６ｃ間を電気的に接続する長さを有している。
図１１は電源オフモード位置（ＰＯ）を、図１２はモノクロ作像ユニットのみがオンするモノクロモード位置（ＢＷ−ＯＮ）を、図１３はモノクロ作像ユニット及びカラー作像ユニットがオンするフルカラーモード位置（ＦＣ−ＯＮ）を示している。
モードスイッチ７６による電力供給態様の変化は上記と同様であるので省略する。

図１４にモードスイッチの変形例を示す。
上記では、モードスイッチ自体が直接電気接点の機能を有する構成としたが、本実施形態ではモードスイッチによる切り換え位置を検知してモード切換機構を介して自動的に切り換える構成となっている。
図１４に示すように、本実施形態におけるモードスイッチ８７は、上記実施形態におけるモードスイッチ６０、７６と構成は同様であるが、カラー作像ユニット及びモノクロ作像ユニットに接続されておらず、制御手段３７はモードスイッチ８７がどの位置にあるかを図示しない接続回路又は位置センサによって把握できるようになっている。なお、図１４では、図１で示した他の制御要素は省略している。
モード切換機構８９は、ステッピングモータ４０と、ステッピングモータ４０の回転軸に固定されたピニオン４１と、ピニオン４１に噛み合うラック４２と、ラック４２のホームポジションを検知するＨＰセンサ４３を有している。ラック４２は図示しないガイドにより直線移動が可能となっている。
モノクロ作像ユニットのスイッチ４４と、カラー作像ユニットのスイッチ４５は、通常は開いたオフ状態にあり、ラック４２が当接して押圧されることにより閉じるようになっている。

図１４は、モードスイッチ８７が電源オフモード位置にある状態を示している。モードスイッチ８７がモノクロモード位置に設定されると、制御手段３７はラック４２がＢＷ−ＯＮ（モノクロモードオン）位置に位置するようにステッピングモータ４０を駆動する。ラック４２がＢＷ−ＯＮ位置に移動すると、モノクロ作像ユニットのスイッチ４４が閉じ、モノクロ作像ユニットのみに電力供給がなされる。カラー作像ユニットへの電力供給は遮断されている。ここでは、ＢＷ作像系とＦＣ作像系のそれぞれに電源７１を設けているが、共通の電源を使用する接続構成としてもよい。
モードスイッチ８７がフルカラーモード位置に設定されたときは、制御手段３７はラック４２がＦＣ−ＯＮ（フルカラーモードオン）位置に位置するようにステッピングモータ４０を駆動する。ラック４２がＦＣ−ＯＮ位置に移動すると、モノクロ作像ユニットのスイッチ４４と、カラー作像ユニットのスイッチ４５とが共に閉じた状態となり、全作像ユニット（フルカラー作像ユニット）への電力供給がなされる。

図１に本実施形態における制御ブロック図を示す。
画像形成装置１の制御手段３７は、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏインターフェース、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータである。制御手段３７はモードスイッチ６０がどの位置にあるかを図示しない接続回路又は位置センサによって把握できるようになっている。モードスイッチ６０に代えてモードスイッチ７６、８８を用いてもよい。
制御手段３７には、定着装置３０の定着ベルト（定着ローラ）の温度を検知する定着温度検知センサ２１の検知信号が入力される。制御手段３７は定着温度検知センサ２１からの検知信号に基づいて定着ヒータ２３への電力供給量を制御する。
制御手段３７は作像条件変更手段としても機能する。

モードスイッチ６０によりモノクロモードが設定されている場合、色ずれ調整は不要となる。その理由を以下に説明する。
カラー作像時は、４色の色重ねが必要なので、当然色ずれ調整が必要となる。通常の画像形成装置では、カラー作像がいつ実施されるかが不明なので、Ｂｋ作像（モノクロ）のみを実施していても所定のタイミング（通常は所定枚数毎、所定時間経過毎に実施）で実施が必要である。
そのため、Ｂｋ作像のみを実施していても、作像を中断、もしくは作像終了後に色合わせのための動作が必要となる。色合わせを実施することにより、待ち時間が発生する。また、カラートナーを消費するとともに、カラー作像ユニットを駆動することが必要である。
本実施形態では、モードスイッチ６０によりモノクロモードに設定された場合、Ｂｋ作像のみと限定されるため、当然色合わせ動作は不要となる。

次に、モノクロモードにおけるブラックトナーの付着量を低減できる理由を説明する。
カラー作像の時には、ブラックトナーはカラー画像の色再現性のために、必要な付着量（画像濃度）が必要である。
本実施形態では、モードスイッチ６０によりモノクロモードに設定された場合、Ｂｋ作像のみと限定されるため、ブラックトナーの付着量（画像濃度）を低減することが可能である。ブラックトナーの付着量を下げることは、通常の付着量制御でよい。付着量の低減はトナー消費量の低下につながる。
カラー作像時のブラックトナーの画像濃度は、通常1.4〜1.6程度である。Ｂｋ作像は、通常１．２程度である。よって、ユーザがモノクロモードを選択した場合、Ｂｋ画像でも写真画質を要求されていることを考慮すると、画像濃度は１．２程度が最適である。実際にＢｋの画像形成装置の画像濃度の目標値は、１．２程度である。

以上の仕様をモノクロモード（ＢＷ）ＯＮ時に実施することにより、トナー消費量の低減を図ることができる。また、色ずれ調整とモノクロモード時のプロコン（プロセスコントロール）間隔を広げることにより、待ち時間を短縮することができ、生産性を向上することができる。
（トナー付着量調整用の制御実行間隔を拡大できる理由）
ブラックのみの画像に求められる画像品質と、カラー画像に求められる画像品質は異なる。当然、Ｂｋのみの画像品質は、通常文字／線画像が多く、写真画像などの高画質要求は少ない。
（色合わせ／画像濃度調整実行間隔）
通常のカラー機では、下記の条件で実行される場合がある。
・電源ＯＮ時
放置により、トナーの帯電量の低下などが懸念されるため実施
・所定作像枚数毎（バラツキがあるがカラー機では１００枚間隔程度）
・作像終了後に実施
・作像を中断して割り込みで実施
印刷実行により、トナーの帯電量の変化、装置内の温度上昇変化などが懸念されるため実施される。
・外気の温度変化によって実行
温湿度変化によって、トナー帯電量変動による濃度変動、光学ユニットのゆがみの懸念があり、調整を実行する。
上記のような制御をカラー機では実施しているが、モノクロモード限定であることがモードスイッチ６０で保証されていれば、色ずれ補正制御の実行は不要になり、濃度調整実行間隔は拡大することが可能である。

［制御例１］
図２に基づいて本実施形態の制御例１を説明する。
モードスイッチ６０がどのモードに設定されているかを電源ＯＮ時に判断する。
モノクロモードが選択されている場合は、色ずれ調整は実施しない。フルカラーモードが選択されている場合には、通常（公知）のカラー作像を実施する。
上記のように、モノクロモード時にはカラー作像ユニットと中間転写ベルト１４は非接触となるように制御しているため、カラー作像ユニット駆動モータ等を回転させる必要がなく、モータ、バイアス等の電源供給をなしとしてもよい。
カラー画像形成装置の使用状況をモードスイッチ６０によりモノクロと限定することにより、電力制御が可能となり、省エネ効果がある。
また、モノクロ作像時に使用しないカラー作像ユニットを動作させる必要性がないので、カラー作像ユニットを無駄に使用する必要がなく、カラー作像装置の長寿命化が可能となり、ユーザ側の視点で考えると低コスト化となる。

ここで電位制御について簡単に説明する。
電位制御では、書き込み装置６の半導体レーザの所定の発光パワーと、帯電装置４から印加される帯電バイアス電圧、現像装置８内にある各色の現像ローラ１０に対して印加される現像バイアス電圧を各々変化させながら、複数個のトナー付着パターンを中間転写ベルト１４上に転写させ、これらのトナー付着パターンを光学センサ５０にて各色毎に検知する（後述）。
制御手段３７は、光学センサ５０によって検知された出力信号より現像入出力特性を求め、この現像入出力特性が目標値となるような帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧を算出してこれらを画像形成時の作像条件としている。
色合わせ調整について簡単に説明する。各色の画像の位置ずれ量の検知方法としては、各画像形成部で各色の位置ずれ調整用マークを形成し、この各色のマークを中間転写ベルト１４上に転写して位置ずれ量検出パターンを形成する。
この位置ずれ量検出パターンを光学センサ５０で検知し、各パターンの検知結果から各色の感光体ドラム間のずれを割り出して、各色ごとにドラムに書き込むタイミングを調整し位置ずれの補正を行っている。

［制御例２］
図３に基づいて制御例２を説明する。
画像形成装置の電源がＯＮされると、モノクロモードがＯＮになっているかを確認する。モノクロモードがＯＮの場合には色合わせ調整を行わず、上述した電位制御をブラックの画像形成部のみ行う。この場合、ブラック以外の画像形成部は動作をせず、ブラック以外のトナーは消費されない。これにより、ブラック以外のトナー消費、部品の劣化、消耗を防ぐことができる。
同時に、定着装置３０内にある定着ベルトの温度が定着目標温度Ｔｂとなるように制御される。
この制御は、上記のように定着温度検知センサ２１の検知値に基づいて定着ヒータ２３を制御することによりなされる（図１参照）。
モードの判定によって、フルカラーモードと判定された場合（フルカラーモードＯＮ）には、従来の画像形成装置と同様に各色の画像形成部に関して、上述した電位制御、色合わせ調整を行う。同時に、定着装置３０内にある定着ベルトの温度が定着目標温度Ｔｆとなるように制御される。
モノクロモードでの定着目標温度Ｔｂとフルカラーモードでの定着目標温度Ｔｆの関係は、Ｔｂ≦Ｔｆであり、モノクロモードでは、定着温度が低く、無駄な電力を抑えることができる。

［制御例３］
次に待機状態からの復帰時の制御動作（制御例３）を説明する。ここでいう待機状態とは、電源ＯＮ後に使用されない状態が所定の時間経ったときに、一部の電力の供給を停止または、低減し、復帰指令を待つ状態であり、省電力を図った省エネモードと呼ばれる状態も含まれる。復帰とは、画像形成に必要な電力が電源から供給されて印刷可能な状態になったことをいう。
画像形成装置の待機状態時に、画像形成装置の操作部のキー操作や、コピー動作や、プリント出力、ＦＡＸの受信、送信、スキャナ操作等に動作が要求された場合、復帰動作を始める。また、ジャム等、なんらかの異常が起こり、一部の電力供給が停止した場合についても異常処理後に復帰動作を始める。その後のモード判定以降は、図３で説明したように電源ＯＮ時の動作と同様のため、省略する。

待機状態からの復帰時の定着動作については、図４に示すように、復帰動作が行われると、モードの判定を行い、例えばモノクロモードの場合では、例えば定着ヒータを１０秒間、フルカラーモードでは１５秒間ＯＮし、印刷可能な状態に復帰させる。モノクロモードでは、ブラック一色で画像を形成しており、各色を重ね画像を形成するフルカラーモードよりも記録媒体（用紙Ｐ）のトナー付着量が少ないために定着に必要な熱量がフルカラーモードよりも低い。
このため、定着装置を待機状態から復帰状態にする場合に必要な熱量もモノクロモードの方が低いため、復帰時間を短くすることができる。これにより消費電力を抑えることができ、環境への負荷を低減することができる。

［制御例４］
次に、図５に基づいて制御例４を説明する。
まず、モードスイッチ６０がモノクロモードに設定されているか、フルカラーモードに設定されているかを判定する。モノクロモードＯＮの場合は、線速をフルカラーモードに比べて速く生産性を高くできるモノクロ条件（モノクロ線速：Ｓｂ）に設定した後、良好な画像品質を維持するためブラックのプロセスコントロールを実行し、モノクロモードの定着温度：Ｔｂに設定して準備完了となる。線速の変更は、感光体モータや搬送系モータ等を制御することによりなされる（図１参照）。各モードの線速値は制御手段３７のＲＯＭに予め記憶されている。
この場合、Ｙ、Ｍ、Ｃのカラー作像ユニットには電源が入っていないので、プロセスコントロール時に消費されるトナー等の消耗品が発生せず経済的である。
また、プロセスコントロールは、前回使用時間から半日も経過することなく環境変化もない場合は省略しても問題ないことが多いので、プロセスコントロールなしを選択しても良い。

フルカラーモードＯＮの場合は、線速をフルカラー条件（フルカラー線速：Ｓc）に設定した後、良好な画像品質を維持するためフルカラーのプロセスコントロールを実行する。この際、ブラックの使用時間から半日も経過することなく環境変化もない場合はブラックのプロセスコントロールを省略しても問題ないことが多いので、カラープロセスコントロールを全色行うか、ブラック以外を行うか判断して行う。
そして、前述の各色の位置合わせ制御を行い、フルカラーモードの定着温度：Ｔｃに設定して準備完了となる。

上記のように、カラーモード用の装置の準備動作を省略することにより、カラートナー消費を低減することことができる。
ブラックモードでの定着に必要な熱量はフルカラーモードでの定着に必要な熱量に比べてトナー層の厚みが小さいため、トナー層を溶かすための供給熱量が少なくてすむようになる。このため、ブラックモードの場合は、ブラックトナーを定着できる線速領域が拡大し、線速アップすることができ、生産性を向上することができる。
ブラックモードでの定着ではトナー層を溶かすための供給熱量が少なくでき、定着ローラの設定温度を低く設定できるので、省エネになる。
ブラックモードからフルカラーモードにスイッチを切り換えた場合に、ブラックを含むカラー全色のプロコンを行うことにより、カラー画像品質を良好にすることができる。
ブラックモードからフルカラーモードにスイッチを切り換えた場合に、ブラックを含むカラー全色のプロコンを行うか否かを選択可能可能にすることをことで、微妙な色あいを気にしない（ただ色がついていればいい場合など）にはプロコンを省略して、トナ−消費を低減することができる。
ブラックモードからフルカラーモードにスイッチを切り換えた場合に、ブラック以外のカラー全色のプロコンを行うことで、ブラックトナー消費を低減することができる。
ブラックモードにスイッチを入れた場合に、ブラックについてプロコンを行うか否かを選択可能にしたことで、プロコンを省略して、画質調整用のブラックトナー消費を低減することができる。

色ずれ調整及び濃度調整動作を図１５に基づいて説明する。
上述したように、光学センサ５０は、中間転写ベルト１４の移動方向と直交する幅方向に、センサホルダ５６を介して４箇所に設けられており、光学センサ５０の位置に合わせて中間転写ベルト１４上に形成される諧調性（例えばベルト移動方向に段階的に濃くなる）を持つ各色のトナーパターンＰｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋを検知できるようになっている。
トナーパターンの反射率よりトナー付着量を算出し、画像形成時の付着量が適正になるように画像形成条件を調整したり（プロセスコントロール）、色ずれ量を検出して各色の露光位置を調整する。

上記各実施形態では、モノクロ作像ユニットがカラー作像ユニットと共に並置された中間転写方式の構成を例示したが、直接転写方式あるいはモノクロ作像ユニットがカラー作像ユニットから独立した画像形成装置においても同様に実施することができる。
また、上記各実施形態では、感光体に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置の適用について例示したが、インクジェット方式等の画像形成装置においても同様に実施できる。

２ 像担持体としての感光体
１４ 中間転写体としての中間転写ベルト
３７ 作像条件変更手段としての制御手段
６０、７６ モードスイッチ

特開２００６−１３８９３０号公報 特開２００４−３４１９４７号公報

Claims (16)

1. 作像モードとしてモノクロモードとフルカラーモードとを有し、主電源スイッチによって装置の電源のオン・オフを行う画像形成装置において、
   前記主電源スイッチと、モノクロモードとフルカラーモードとに選択的に手動で切り換えるモード切換手段とを一つのモードスイッチとして一体的に設け、該モードスイッチがモノクロモードに設定されている時は、モノクロモード以外の作像に必要な部分への電力供給を遮断する構成を有しているとともに、モードの違いに応じて作像条件を変更する作像条件変更手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記モードスイッチは、前記画像形成装置の電源をオフにする電源オフモード位置と、電源オン位置であるモノクロモード位置と、同じく電源オン位置であるフルカラーモード位置のいずれかに任意に設定可能であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   電源投入時モノクロモードに設定されている場合、色ずれ調整制御を実施しないことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   モノクロモードに設定されている場合、トナー付着量についての制御目標値をフルカラーモード時よりも低くすることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   モノクロモードに設定されている場合、トナー付着量についての制御の実行間隔をフルカラーモード時よりも長くすることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   モード切り換え時には、定着目標温度をモード別に変更することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   電源投入時に電位制御を行う場合、電源投入時の状態がモノクロモードのときは、実行される電位制御動作がモノクロモード時に動作するモノクロ作像ユニットのみ行われることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   待機状態から復帰する場合、モノクロモードとフルカラーモードの定着目標温度を切り換えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   待機状態からの復帰時に電位制御を行う場合、待機状態がモノクロモードのときは、実行される電位制御動作がモノクロモード時に動作するモノクロ作像ユニットのみ行われることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    待機状態からの復帰時に色ずれ調整制御を行う場合、待機状態がモノクロモードのときは、色ずれ調整制御を行わないことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードの場合、フルカラーモード時よりも線速を早くすることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードでの定着目標温度をフルカラーモード時よりも低く設定することを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラックを含む全色についてトナー付着量についての制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラックを含む全色についてトナー付着量についての制御を実行するか否かを選択可能であることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードからフルカラーモードに切り換えた場合、ブラック以外のカラー全色についてトナー付着量についての制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
    モノクロモードに設定した場合、ブラックについてトナー付着量についての制御を実行するか否かを選択可能であることを特徴とする画像形成装置。

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