JP2015072430A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラー用画像形成部の現像装置内の現像剤の劣化を抑制し、かつ、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブの生産性の低下を防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】全てモノクロページのときは、中間転写ベルトを、Y、M、Cの感光体から離間させて画像形成を行うモノクロモードに設定する。一方、全てカラーページ場合は、カラーモードに設定する(S106)。また、カラーページとモノクロページが混在する場合は、(S103のYES)は、用紙情報、紙間情報に基づいて、モノクロページで、A>D+Uを満たすか否かを判定し、満たさない場合は、カラーモードに設定する。一方、A>D+Uの条件を満たす場合は、混在モノクロモードで、モノクロ画像を形成する。
【選択図】図12
【解決手段】全てモノクロページのときは、中間転写ベルトを、Y、M、Cの感光体から離間させて画像形成を行うモノクロモードに設定する。一方、全てカラーページ場合は、カラーモードに設定する(S106)。また、カラーページとモノクロページが混在する場合は、(S103のYES)は、用紙情報、紙間情報に基づいて、モノクロページで、A>D+Uを満たすか否かを判定し、満たさない場合は、カラーモードに設定する。一方、A>D+Uの条件を満たす場合は、混在モノクロモードで、モノクロ画像を形成する。
【選択図】図12
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
上記画像形成装置として、潜像担持体としての感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等を有する画像形成部を複数備え、複数の画像形成部を中間転写ベルトに対して並列に配置したタンデム型の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、複数の画像形成部を動作させて各色トナー像を作成し、各色トナー像を重合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、黒色の画像形成部のみを動作させてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを有している。この装置で、感光体、及び、中間転写ベルトなどの消耗を抑制し長寿命化を図るため、モノクロモードのときは使用しない複数のカラー用の画像形成部の感光体を中間転写ベルトから離間させることが知られている。
特許文献1には、複数枚の用紙に画像を形成する連続画像形成ジョブにおいて、カラー画像とモノクロ画像とが混在する場合、モノクロ画像を形成する際は、中間転写ベルトの離間動作を行わずに、カラー用の画像形成部の現像装置の駆動を停止するようにした画像形成装置が記載されている。
特許文献1に記載の画像形成装置においては、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、モノクロ画像を形成する際に、中間転写ベルトをカラー用の感光体から離間させる画像形成装置に比べて、生産性の低下を抑制できる。また、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、モノクロ画像を形成するときは、使用しないカラー用の現像装置は、停止しているので、カラー用現像装置内の現像剤の攪拌などによる劣化を抑制することができる。
しかしながら、カラー用現像装置を停止させてから、再びカラー用現像装置の駆動を開始して、カラー用現像装置が画像形成可能な状態に立ち上がるまで、ある程度の時間を要する。このため、画像を形成する用紙の搬送方向長さが短いと、モノクロ画像の次のカラー画像の形成タイミングとなっても、カラー用現像装置が画像形成可能な状態に立ち上がっていない場合があった。その結果、カラー用現像装置が再び立ち上がるまでカラー画像の形成の開始を待つことになり、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、生産性が低下する場合があった。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、カラー用画像形成部の現像装置内の現像剤の劣化を抑制し、かつ、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブの生産性の低下を防止することができる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、潜像を担持する潜像担持体、潜像担持体の潜像に黒色のトナーを付着させてトナー像化する現像装置および潜像担持体上のトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する転写装置とを有する黒用画像形成部と、潜像を担持する潜像担持体、潜像担持体の潜像にカラーのトナーを付着させてトナー像化する現像装置および潜像担持体上のカラーのトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する転写装置とを有する複数のカラー用画像形成部と、カラー画像を形成するカラーモード、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させて単色画像を形成する第1のモノクロモード、および、複数のカラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止し、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させずに単色画像を形成する第2のモノクロモードのいずれかのモードに設定するモード設定手段とを備えた画像形成装置において、上記モード設定手段は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成において、A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定し、A>D+Uの条件を満たさないときは、カラーモードに設定することを特徴とするものである。
A:白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了から白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始までの時間
D:現像装置が停止するまでの立ち下げ時間
U:停止状態から現像装置が立ち上がるまでの時間
A:白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了から白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始までの時間
D:現像装置が停止するまでの立ち下げ時間
U:停止状態から現像装置が立ち上がるまでの時間
本発明によれば、カラー用画像形成部の現像装置内の現像剤の劣化を抑制し、かつ、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブの生産性の低下を防止することができる。
図1は本発明を適用した画像形成装置の構成を示す図である。
図1に示されるように、画像形成装置10の本体ケース20内部の略中央部には、プリンタエンジン74、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置40、中間転写ベルト50等が配置されている。プリンタエンジン74は、各色毎にトナー画像を形成する4つのプロセスユニット30Y、30C、30M、30Kからなる。画像形成部としての各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kは、夫々同じ構造に形成されている。また、各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kでは、上方に配されたトナーボトル32Y、32C、32M、32Kから供給される異なる色のトナーが使用されることにより、夫々異なる色のトナー画像が形成される。トナーボトル32Y、32C、32M、32Kは、夫々トナーがなくなると、新しいものと交換できるように着脱可能に取り付けられている。
図1に示されるように、画像形成装置10の本体ケース20内部の略中央部には、プリンタエンジン74、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置40、中間転写ベルト50等が配置されている。プリンタエンジン74は、各色毎にトナー画像を形成する4つのプロセスユニット30Y、30C、30M、30Kからなる。画像形成部としての各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kは、夫々同じ構造に形成されている。また、各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kでは、上方に配されたトナーボトル32Y、32C、32M、32Kから供給される異なる色のトナーが使用されることにより、夫々異なる色のトナー画像が形成される。トナーボトル32Y、32C、32M、32Kは、夫々トナーがなくなると、新しいものと交換できるように着脱可能に取り付けられている。
以下では、これらのプロセスユニット30Y、30C、30M、30K及びそのプロセスユニット30Y、30C、30M、30Kの構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Y、C、M、Kの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示している。また、これらの添え字は必要に応じて割愛する。
各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kは、矢印方向へ回転駆動される感光体60(60Y、60C、60M、60K)を有する感光体ユニット70(70Y、70C、70M、70K)と、現像装置80(80Y、80C、80M、80K)とから構成されている。感光体ユニット70(70Y、70C、70M、70K)は、後述するように、感光体60(60Y、60C、60M、60K)の周囲にクリーニング装置90(90Y、90C、90M、90K)と、帯電装置92(92Y、92C、92M、92K)とを有する。
各プロセスユニット30Y、30C、30M、30Kは、矢印方向へ回転駆動される感光体60(60Y、60C、60M、60K)を有する感光体ユニット70(70Y、70C、70M、70K)と、現像装置80(80Y、80C、80M、80K)とから構成されている。感光体ユニット70(70Y、70C、70M、70K)は、後述するように、感光体60(60Y、60C、60M、60K)の周囲にクリーニング装置90(90Y、90C、90M、90K)と、帯電装置92(92Y、92C、92M、92K)とを有する。
潜像担持体としての感光体60(60Y、60C、60M、60K)は、印刷時に駆動モータ(図示せず)により回転駆動され、円筒状の外周面には感光層が設けられている。光書込装置40から出射された光ビームが感光体60の外周面に照射されることにより、感光体60(60Y、60C、60M、60K)の外周面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
現像装置80(80Y、80C、80M、80K)は、感光体60(60Y、60C、60M、60K)へのトナー供給を行う。供給されたトナーが感光体60の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体60上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
光書込装置40は、画像情報に基づいてレーザ光Lをポリゴンミラー41で偏光させながら複数のレンズミラーを介して各感光体60Y、60C、60M、60Kに照射する。尚、光書込装置40としては、上記のようなポリゴンミラー41を駆動するポリゴン走査方式以外にもLEDアレイ(light emitting diode array)方式を用いることも可能である。
転写ベルトたる中間転写ベルト50は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、感光体60上に形成されたトナー画像が転写される。この中間転写ベルト50は、ローラ100、110、120により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト50の内周面側(ループの内側)には、各感光体60上のトナー画像を中間転写ベルト50上に転写させる4個の1次転写ローラ130Y、130C、130M、130Kが配置されている。1次転写ローラ130Y、130C、130M、130Kと感光体60Y、60C、60M、60Kとの間に中間転写ベルト50が挟み込まれることにより1次転写ニップが形成されている。1次転写ローラ130Y、130C、130M、130Kは、中間転写ベルト50の内側に当接している。また、1次転写ローラ130Y、130C、130M、130Kには、1次転写バイアスを印加しており、感光体60Y、60C、60M、60Kとの電位差により、感光体60Y、60C、60M、60Kのトナー像が中間転写ベルト50の表面に転写される。このように、各感光体60Y、60C、60M、60K上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト50上に順次転写されることにより、中間転写ベルト50上にはカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト50の外周面側(ループの外側)には、中間転写ベルト50の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング部140が配置されている。
本体ケース20内における4個のプロセスユニット30Y、30C、30M、30K及び光書込装置40の下方には、用紙(印刷用紙)Pが積層保持される第1の給紙トレイ151、第2の給紙トレイ152が配置されている。第1の給紙トレイ151、第2の給紙トレイ152内に積層保持されている用紙Pは、給紙ローラ161、162により最上位のものから順に給紙される。また、本体ケース20の右側面の給紙トレイ222には、例えば第1の給紙トレイ151、第2の給紙トレイ152と異なるサイズの用紙Pが収納されている。
本体ケース20内には、第1の給紙トレイ151、第2の給紙トレイ152内から分離給紙された用紙Pが搬送される搬送経路170が形成されている。従って、各給紙トレイ151、152、給紙トレイ222に収納された用紙Pは、給紙ローラ160、224が回転駆動されることにより、1枚ずつ最上位の用紙から取り出されて搬送経路170に搬送される。この搬送経路170上には、レジストローラ180、転写ローラ190、定着装置200、排紙ローラ210等が配置されている。中間転写ベルト50が通過するローラ120と転写ローラ190との間は、二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト50上に転写された各カラーのトナー画像は、第1の給紙トレイ151または第2の給紙トレイ152から搬送された用紙Pが二次転写ニップを通過する過程で用紙Pに転写される。
レジストローラ180は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ180が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ180の位置まで搬送されて停止していた用紙Pが、中間転写ベルト50と転写ローラ190とにより挟まれる転写位置(二次転写ニップ)へ送り込まれる。そして、用紙Pがこの転写位置を通過する過程において、中間転写ベルト50上のトナー画像が用紙Pに転写される。
定着装置200は、トナー画像が転写された用紙Pに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー画像を用紙Pに定着させるユニットである。定着装置200の具体的構成は、ハロゲンランプなどの定着ヒータ201a(発熱源)を内包する加圧ローラ201と、定着ベルトユニット202とから構成されている。さらに、定着ベルトユニット202は、定着ベルト204、ハロゲンランプなどの定着ヒータ203a(発熱源)を内包する加熱ローラ203、駆動ローラ206等で構成されている。定着ベルト204は、駆動ローラ206により反時計方向に回転し、加熱ローラ203により加熱されて一定温度に維持される。加圧ローラ201も時計回りに回転し、内部に発熱源により加熱され一定温度に維持される。定着ベルト204と加圧ローラ201は当接しており、定着ニップを形成している。
用紙Pは、中間転写ベルト50を通過する過程で中間転写ベルト50上に担持されたフルカラーのトナー像を転写され、その後、定着装置200内の定着ニップに搬送される。定着装置200を通過することによりトナー画像を定着処理された用紙Pは、排紙ローラ210により本体ケース20の上面部に形成されている排紙トレイ220上に排紙される。
次に、プロセスユニット30が備える現像装置80について説明する。
図2は、プロセスユニット30Yを示す拡大構成図である。
現像装置80Yは、感光体60Yに対向する現像剤担持体としての現像ローラ81Yを備え、現像ローラ81Yに供給する現像剤を収容する現像剤収容部として第一現像剤収容部88aYと第二現像剤収容部88bYとを形成している。また、現像装置80Yは、現像ローラ81Yに対向する層厚規制部材であるドクタ82Yを備え、第一現像剤収容部88aY及び第二現像剤収容部88bY内に配設された2つの搬送スクリュとして第一搬送スクリュ83aY及び第二搬送スクリュ83bYを備える。さらに、第二現像剤収容部88b内の現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ86Y等を備える。
図2は、プロセスユニット30Yを示す拡大構成図である。
現像装置80Yは、感光体60Yに対向する現像剤担持体としての現像ローラ81Yを備え、現像ローラ81Yに供給する現像剤を収容する現像剤収容部として第一現像剤収容部88aYと第二現像剤収容部88bYとを形成している。また、現像装置80Yは、現像ローラ81Yに対向する層厚規制部材であるドクタ82Yを備え、第一現像剤収容部88aY及び第二現像剤収容部88bY内に配設された2つの搬送スクリュとして第一搬送スクリュ83aY及び第二搬送スクリュ83bYを備える。さらに、第二現像剤収容部88b内の現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ86Y等を備える。
現像ローラ81Yは、内部に固設された磁石や、磁石の周囲を回転するスリーブ等で構成される。また、第一現像剤収容部88aY及び第二現像剤収容部88bYには、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Gが収容されている。
第一現像剤収容部88aYと第二現像剤収容部88bYとは仕切り壁84Yによって仕切られており、仕切り壁84Yは第一現像剤収容部88aYの搬送スクリュの軸方向(図4中の紙面に直交する方向)の両端部に不図示の開口部を備えている。そして、この開口部によって第一現像剤収容部83aYと第二現像剤収容部88bYとが連通し、第一搬送スクリュ83aY及び第二搬送スクリュ83bYが回転することによって、現像剤Gが第一現像剤収容部88aYと第二現像剤収容部88bYとを循環する。
また、第二現像剤収容部88bYは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路89Yに連通している。
また、第二現像剤収容部88bYは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路89Yに連通している。
作像を行うときには、現像ローラ81Yを構成するスリーブは、図2の矢印方向に回転する。そして、スリーブ内に配置されたマグネットにより形成された磁界によって現像ローラ81Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ81Y上を移動する。
現像装置80Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置80Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、不図示のトナー補給装置によって第二現像剤収容部88bY内に補給される。
第二現像剤収容部88bY内に補給されたトナーは、第二搬送スクリュ83bY及び第一搬送スクリュ88aYによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、第一現像剤収容部88aYと第二現像剤収容部88bYとを循環する(図2の紙面に直交する方向の移動である)。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ81Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ81Y上に担持される。
このように構成された現像装置80Yは、次のように動作する。
現像ローラ81Yのスリーブは、図2中の矢印方向(反時計回り方向)に回転している。そして、スリーブ内部の磁石により形成された磁界によって現像ローラ81Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ81Y上を移動する。
現像ローラ81Yのスリーブは、図2中の矢印方向(反時計回り方向)に回転している。そして、スリーブ内部の磁石により形成された磁界によって現像ローラ81Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ81Y上を移動する。
現像ローラ81Y上に担持された現像剤Gは、図2中の矢印方向に搬送されて、現像ローラ81Yとドクタ82Yとの対向位置に達する。そして、現像ローラ81Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、現像ローラ81Yと感光体60Yとの対向位置である現像領域まで搬送される。そして、現像領域で現像ローラ81Yと感光体60Yとの間に形成された現像電界によって、感光体60Y上に形成された静電潜像にトナーが吸着される。現像領域を通過したあとの現像ローラ81Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない第一現像剤収容部88aYの上方に達して、この位置で現像ローラ81Yから離脱し、第一現像剤収容部88aY内で攪拌されながら搬送される。
なお、C色、M色、K色の現像装置80C,80M,80Kの構成は、Y色の現像装置80Yと同様な構成である。
次に、プロセスユニットの感光体及び現像ローラに駆動源としてのモータの駆動力を伝達する駆動伝達装置について説明する。
本プリンタは、K色のプロセスユニットの感光体や現像装置に駆動力を伝達する駆動伝達装置(以下「K色駆動伝達装置」という。)と、YCM色のプロセスユニットの感光体や現像装置に駆動力を伝達する駆動伝達装置(以下「カラー駆動伝達装置」という。)とを備えている。
本プリンタは、K色のプロセスユニットの感光体や現像装置に駆動力を伝達する駆動伝達装置(以下「K色駆動伝達装置」という。)と、YCM色のプロセスユニットの感光体や現像装置に駆動力を伝達する駆動伝達装置(以下「カラー駆動伝達装置」という。)とを備えている。
図3は、K色のプロセスユニット30Kの感光体60Kや現像装置80Kに駆動力を伝達するK色駆動伝達装置1Kの正面図であり、図4は、K色駆動伝達装置1Kとその周辺の断面図である。
図4に示すように、装置本体の本体側板13と、支持板12との間に、K色駆動伝達装置1Kが設けられている。K色駆動伝達装置1Kは、感光体60Kに駆動力を伝達する第1駆動伝達部と、現像ローラ81Kに駆動力を伝達する第2駆動伝達部とを有している。第1駆動伝達部は、駆動源としてのK色駆動モータ2Kの駆動力を感光体60Kへ伝達する駆動伝達系を構成する回転可能な感光体ギヤ4Kを有している。第2駆動伝達部は、K色駆動モータ2Kの駆動力を現像ローラ81Kに伝達する駆動伝達系を構成する回転可能な複数のギアからなる現像駆動ギヤ列を有している。現像駆動ギヤ列は、感光体ギヤ4Kの軸方向幅に収まるよう配置され、K色駆動伝達装置1Kの軸方向長さの増大を抑制している。
駆動源としてのK色駆動モータ2Kは、支持板12の背面に取り付けられ、その回転軸を支持板12に形成された貫通穴12aKに背面から貫通させている。これにより、モータ本体を支持板12の外部に位置させた状態で回転軸2aKの先端側を支持板12と本体側板13との間に位置させている。K色駆動モータ2Kの回転軸は、直接歯切りされて原動ギヤ3Kとなっている。
K色駆動モータ2Kの回転軸の上方には、感光体ギヤ4Kが配設されている。感光体ギヤ4Kは、円盤状のギヤ部4aKと、第1軸部4bKと、感光体60Kの回転軸端部と結合する凸状カップリング部4cKと、第2軸部4dKとを有し、これらは、それぞれ同じ材料(例えば樹脂材料)からなる一体成形品である。
第2軸部4dKは、ギヤ部4aKの支持板12との対向面の回転中心に設けられており、支持板12に回転自在に支持されている。第1軸部4bKは、ギヤ部4aKの本体側板13との対向面の回転中心に設けられており、その先端部に凸状カップリング部4cKが設けられている。
第2駆動伝達部の現像駆動ギヤ列は、クラッチ7K、アイドラギヤ9K、現像ギヤ10Kを有している。
クラッチ7Kは、原動ギヤ3Kと噛み合う入力ギヤ7aKと、アイドラギヤ9Kの1段ギヤ9cKと噛み合う出力ギヤ7bKとクラッチ軸7cKとを備えている。クラッチ軸7cKは、支持板12と本体側板13とに回転自在に支持されている。クラッチ7Kは、図示しない制御部によって電源供給がオンオフ制御されるのに伴って、入力ギヤ7aKの回転駆動力をクラッチ軸7cKに繋いだり、入力ギヤ7aKを空転させたりする。具体的には、クラッチ7Kに電源が供給されると、入力ギヤ7aKの回転駆動力がクラッチ軸7cKに繋がれて、出力ギヤ7bKが回転する。これに対し、クラッチ7Kへの電源供給が切られると、たとえK色駆動モータ2Kが回転していても、入力ギヤ7aKがクラッチ軸7cK上で空転するため、出力ギヤ7bKの回転が停止する。
クラッチ7Kは、原動ギヤ3Kと噛み合う入力ギヤ7aKと、アイドラギヤ9Kの1段ギヤ9cKと噛み合う出力ギヤ7bKとクラッチ軸7cKとを備えている。クラッチ軸7cKは、支持板12と本体側板13とに回転自在に支持されている。クラッチ7Kは、図示しない制御部によって電源供給がオンオフ制御されるのに伴って、入力ギヤ7aKの回転駆動力をクラッチ軸7cKに繋いだり、入力ギヤ7aKを空転させたりする。具体的には、クラッチ7Kに電源が供給されると、入力ギヤ7aKの回転駆動力がクラッチ軸7cKに繋がれて、出力ギヤ7bKが回転する。これに対し、クラッチ7Kへの電源供給が切られると、たとえK色駆動モータ2Kが回転していても、入力ギヤ7aKがクラッチ軸7cK上で空転するため、出力ギヤ7bKの回転が停止する。
アイドラギヤ9Kは、回転軸心を含む中央部に円形状の開口としての貫通孔9aKを有している。この貫通孔9aKの内周面9bKに、保持部材11Kの転がり回転体としての複数の円筒コロ11aKを転がり接触させることで、アイドラギヤ9Kは、円筒コロ11aKの転がり運動により回転自在に保持される。
現像ギヤ10Kは、アイドラギヤ9Kの2段ギヤ9dKと噛み合うギヤ部10aKと、筒状の凹状カップリング部10bKとを有している。現像ギヤ10Kは、凹状カップリング部10bKの外周面が、本体側板13に設けられた軸受13bKに回転自在に保持されることで、本体側板13に回転自在に支持されている。
現像ギヤ10Kは、アイドラギヤ9Kの2段ギヤ9dKと噛み合うギヤ部10aKと、筒状の凹状カップリング部10bKとを有している。現像ギヤ10Kは、凹状カップリング部10bKの外周面が、本体側板13に設けられた軸受13bKに回転自在に保持されることで、本体側板13に回転自在に支持されている。
アイドラギヤ9Kを保持する保持部材11Kは、例えば、ポリアセタール樹脂などといった摩擦係数の比較的小さな樹脂材料からなり、本体側板13に取り付けられている。保持部材11Kの複数の円筒コロ11aKは、上記樹脂材料又は鉄等の金属材料で形成され、ステンレス等の金属材料からなる支持軸11fKに摺動回転自在に保持されている。アイドラギヤ9Kを回転自在に保持するため、円筒コロ11aKは少なくとも2つ必要であり、アイドラギヤ9Kをより円滑に安定して回転させるためには、3個以上設けることが望ましい。また、複数の円筒コロ11aKで形成されるモータ側の擬似円の内側(内径)寸法は、感光体ギヤ4Kの第1軸部4bKの外径よりも大きくなっている。感光体ギヤ4Kの第1軸部4bKが、保持部材11Kの複数の円筒コロ11aKの内側と隙間を有して貫通している。
K色の感光体60Kの本体側板13側には、凹状カップリング部84Kが設けられており、凹状カップリング部84Kの内周面には、内歯が形成されている。凹状カップリング部84Kの外周面には、プロセスユニット30Kのケース26aKに設けられた軸受26bKが嵌合しており、軸受26bKの一部は、ケース26aKから突出している。
現像ローラ81Kの回転軸81aKは、ケース26aKに設けられた軸受26cKにより回転自在に支持されており、先端がケース26aKから突出している。現像ローラ81Kの回転軸81aKの本体側板側の先端には、凸状カップリング部としてのスプライン軸部材85Kが設けられている。
K色のプロセスユニット30Kを装置本体に装着する際、感光体60Kを支持する軸受26bKのケース26aKから突出している部分を、本体側板13の位置決め孔13aKに嵌合させる。これにより、K色のプロセスユニット30Kの装置本体に対する位置決めがなされる。また、このとき、感光体60Kに設けられた凹状カップリング部84Kの内歯に、感光体ギヤ4Kの凸状カップリング部4cKの歯が噛み合う。また、現像ローラ81Kの軸81aKに設けられたスプライン軸部材85Kの歯が、現像ギヤ10Kの凹状カップリング部10bKの内歯と噛み合う。
K色駆動モータ2Kの駆動力は、原動ギヤ3K、感光体ギヤ4K(ギヤ部4aK、第1軸部4bK、凹状カップリング部4cK)を介して、感光体60Kに伝達される。また、原動ギヤ3K、クラッチ7K(入力ギヤ7aK、出力ギヤ7bK)、アイドラギヤ9K(1段ギヤ9cK、2段ギヤ9dK)、現像ギヤ10K(ギヤ部10aK、凹状カップリング部10bK)を介して、現像ローラ81Kに伝達される。
次に、カラー駆動伝達装置について説明する。
図5は、カラー駆動伝達装置1YCMの正面図であり、図6は、カラー駆動伝達装置1YCMとその周辺の断面図である。なお、以下の説明では、カラー駆動伝達装置1YCMの特徴部のみを説明し、K色の駆動伝達装置1Kと同じ構成の部分については、説明を省略する。
本実施形態におけるカラー駆動伝達装置1YCMは、装置本体の本体側板13と、支持板12との間に設けられている。カラー駆動伝達装置1YCMは、駆動源としてのカラー感光体駆動モータ2aの駆動力をYCMそれぞれの感光体60Y,C,Mへ伝達するカラー感光体駆動ギヤ列を備えた第1駆動伝達部を有している。また、駆動源としての現像駆動モータ2bの駆動力をYCMそれぞれの現像ローラ81Y,81C,81Mへ伝達するカラー現像駆動ギヤ列を備えた第2駆動伝達部を有している。
図5は、カラー駆動伝達装置1YCMの正面図であり、図6は、カラー駆動伝達装置1YCMとその周辺の断面図である。なお、以下の説明では、カラー駆動伝達装置1YCMの特徴部のみを説明し、K色の駆動伝達装置1Kと同じ構成の部分については、説明を省略する。
本実施形態におけるカラー駆動伝達装置1YCMは、装置本体の本体側板13と、支持板12との間に設けられている。カラー駆動伝達装置1YCMは、駆動源としてのカラー感光体駆動モータ2aの駆動力をYCMそれぞれの感光体60Y,C,Mへ伝達するカラー感光体駆動ギヤ列を備えた第1駆動伝達部を有している。また、駆動源としての現像駆動モータ2bの駆動力をYCMそれぞれの現像ローラ81Y,81C,81Mへ伝達するカラー現像駆動ギヤ列を備えた第2駆動伝達部を有している。
第1駆動伝達部のカラー感光体駆動ギヤ列は、YCM色の感光体ギヤ4Y,4C,4Mと、感光体アイドラギヤ17とを備えている。YCM色の感光体ギヤ4Y,4C,4Mは、K色の感光体ギヤ4Kと同様の構成である。Y色の感光体ギヤ4Yのギヤ部4aYと、C色の感光体ギヤ4Cのギヤ部4aCとが、カラー感光体駆動モータ2aの回転軸に形成された原動ギヤ(以下「感光体原動ギヤ」という。)3aと噛み合っている。感光体アイドラギヤ17は、M色の感光体ギヤ4MとC色の感光体ギヤ4Cとの間に配設され、M色の感光体ギヤ4Mのギヤ部4aMと、C色の感光体ギヤ4Cのギヤ部4aCと噛み合っている。
カラー感光体駆動モータ2aの駆動力が、感光体原動ギヤ3a、Y色の感光体ギヤ4Yを介して、Y色の感光体60Yに伝達される。また、感光体原動ギヤ3aからC色の感光体ギヤ4Cを介して、C色の感光体60Cに伝達される。また、感光体原動ギヤ3aからC色の感光体ギヤ4C、感光体アイドラギヤ17、M色の感光体ギヤ4Mを順次介して、M色の感光体60Mに伝達される。
次に、カラー現像駆動ギヤ列について説明する。
現像駆動モータ2bの回転軸に形成された原動ギヤ(以下「現像原動ギヤ」という。)3bには、第1中継ギヤ14と第2中継ギヤ15とが噛み合っている。第1中継ギヤ14には、M色のアイドラギヤ9Mが噛み合っている。M色のアイドラギヤ9Mは、K色のアイドラギヤ9Kと同様、その内周面がM色の保持部材11Mの円筒コロ11aMと転がり接触して回転自在に保持されている。M色のアイドラギヤ9Mには、M色の現像ギヤ10Mと噛み合っている。
現像駆動モータ2bの回転軸に形成された原動ギヤ(以下「現像原動ギヤ」という。)3bには、第1中継ギヤ14と第2中継ギヤ15とが噛み合っている。第1中継ギヤ14には、M色のアイドラギヤ9Mが噛み合っている。M色のアイドラギヤ9Mは、K色のアイドラギヤ9Kと同様、その内周面がM色の保持部材11Mの円筒コロ11aMと転がり接触して回転自在に保持されている。M色のアイドラギヤ9Mには、M色の現像ギヤ10Mと噛み合っている。
また、第2中継ギヤ15には、C色のアイドラギヤ9Cが噛み合っており、C色のアイドラギヤ9Cは、C色の保持部材11Cの円筒コロ11aCと転がり接触して回転自在に保持されている。C色のアイドラギヤ9Cには、C色の現像ギヤ10Cと、第3中継ギヤ16とが噛み合っている。第3中継ギヤ16には、Y色のアイドラギヤ9Yが噛み合っており、Y色のアイドラギヤ9Yは、Y色の保持部材11Yの円筒コロ11aYと転がり接触して回転自在に保持されている。Y色のアイドラギヤ9Yは、Y色の現像ギヤ10Yと噛み合っている。各色の現像ギヤ10Y,10C,10Mは、K色の現像ギヤ10Kと同様な構成である。
現像駆動モータ2bの駆動力が、現像原動ギヤ3b、第1中継ギヤ14、M色のアイドラギヤ9M、M色の現像ギヤ10Mを介してM色の現像ローラ81Mに伝達される。また、現像原動ギヤ3b、第2中継ギヤ15、C色のアイドラギヤ9C、C色の現像ギヤ10Cを介してC色の現像ローラ81Cに伝達される。また、現像原動ギヤ3b、第2中継ギヤ15、C色のアイドラギヤ9C、第3中継ギヤ16、Y色のアイドラギヤ9Y、Y色の現像ギヤ10Yを介してY色の現像ローラ81Yに伝達される。
また、カラー駆動伝達装置1YCMは、各色の現像ローラ81Y,81C,81Mに駆動力を付与する駆動源と、各色の感光体60Y,60C,60Mに駆動力を付与する駆動源とを異ならせている。これにより、各色の感光体60Y,60C,60Mに駆動力を伝達する経路と、各現像ローラ81Y,81C,81Mに駆動力を伝達する経路を完全に別にすることができる
なお、本実施形態の駆動伝達装置は、現像ローラ81に伝達された駆動力は、現像装置80の攪拌スクリューなどの回転部材に伝達する構成となっている。
本実施形態の画像形成装置10は、「カラーモード」と「モノクロモード」とを備えている。「カラーモード」は、画像形成対象がカラー画像ときに設定されるモードであり、図7に示すように、中間転写ベルト50の表面を全ての感光体60Y、60C、60M、60Kに接触させて画像形成を行うモードである。一方、「モノクロモード」は、画像形成対象がモノクロ画像のときに設定され、図8に示すように、中間転写ベルト50の表面をカラー用の感光体60Y,60C,60Mから離間させて画像形成を行うモードである。そして、中間転写ベルト50の表面をカラー用感光体60Y,60M,60Cに対して離間/接触させるために、図示しない駆動装置によりローラ100、カラー用の1次転写ローラ130Y、130C、130Mが上下に移動できるようになっている。なお、本実施形態においては、カラー用プロセスユニットを、Y→C→Mの順に配置しているが、カラー用プロセスユニットの順は、これに限られず適宜変更可能である。
カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのとき、カラー画像は上記カラーモードで行い、モノクロ画像は上記モノクロモードで行う場合、カラーモードからモノクロモードに切替る際に、中間転写ベルトの離間動作が生じる。中間転写ベルト50がカラー用感光体60Y,60C,60Mから離間するまで、ある程度の時間を要するため、離間動作が完了するまで、モノクロ画像の形成を待たなければならない。これは、離間動作が完了する前に、モノクロ画像の形成を開始すると、離間動作完了時の振動などにより、K色トナー像にバンディングなどの異常が生じてしまうおそれがあるからである。このように、離間動作が完了してから、モノクロ画像の画像形成を開始するため、モード切り換えを行う場合には、モード切替を行わずに、連続画像形成動作を行う場合に比して紙間距離が大きくなり、全体の画像形成に要する時間が長くなってしまうおそれがある。
このため、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおける、モノクロ画像の形成をカラーモードで行うことも考えられる。しかし、この場合、画像形成しないカラー用プロセスユニットの現像装置80Y,80C,80Mも駆動しているため、現像装置内の現像剤が攪拌され続け、現像剤の劣化が進む問題がある。
そこで、本実施形態においては、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおけるモノクロ画像形成時において、設定される混在モノクロモードを有している。混在モノクロモードは、図7に示すように、中間転写ベルト50をカラー用感光体60Y,60M,60Cから離間させず、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止させた状態で、モノクロ画像の形成を行うモードである。混在モノクロモードにすることにより、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおける単位時間当たりの処理能力の低下(スループット)の防止と現像剤の劣化の抑制とを両立させることができる。
また、混在モノクロモードのときも、カラー用感光体60Y,60M,60Cは回転する。しかし、感光体60と現像装置80の現像ローラとは、所定のギャップをもって配置されている。従って、現像装置80の駆動を停止して現像ローラの回転が停止しても、現像ローラ81と擦れ合いながら感光体60が回転することがない。よって、現像ローラ81の回転が停止することにより、感光体表面が傷つけられることはほとんどない。
しかしながら、カラー用現像装置を停止させてから、再びカラー用現像装置の駆動を開始して、カラー用現像装置が画像形成可能な状態に立ち上がるまで、ある程度の時間を要する。このため、画像を形成する用紙の搬送方向長さ短いと、モノクロ画像の次のカラー画像の形成タイミングとなっても、カラー用現像装置が、画像形成可能な状態に立ち上がっていない場合があった。その結果、カラー用現像装置が再び立ち上がるまで、カラー画像の形成の開始を待つことになり、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、生産性が低下する場合があった。
そこで、本実施形態においては、モノクロ画像形成後の次のカラー画像形成までに、カラー用現像装置の立ち上がりが間に合わない場合、混在モノクロモードに設定せず、カラーモードでモノクロ画像の画像形成を行うようにした。
図9は、画像形成装置の制御ブロック図である。同図において、制御部72は、装置全体の制御を司っている。制御部72は、各種制御プログラムを記憶したROM72aや、制御プログラムを実行するためのワーキングメモリーであるRAM72b、プログラムを実行するためのCPU72cなどを備えている。ROM72aには、画像メモリ73に記憶された画像データがモノクロ画像かカラー画像かを判定する判定プログラムや、カラーモード、モノクロモード、混在モノクロモードうちいずれか一つを選択するモード選択プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。そして、上記判定プログラムやモード選択プログラムがCPU72c、RAM72bを用いて実行されており、制御部72がモード設定手段として機能している。また、制御部72のROM72aには、画像形成装置の画像形成プロセスに係わる各装置で構成されるプリンタエンジン部を制御する制御プログラムが記憶されている。そして、この制御プログラムがCPU72c、RAM72bを用いて実行されており、制御部72が画像制御手段として機能している。
混在モノクロモードは、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブで、以下の条件式(1)を満たすモノクロ画像のとき、設定される。
A>D+U・・・・(条件式1)
A>D+U・・・・(条件式1)
上記Aは、モノクロ画像の直前のカラー画像後端部が、最下流のカラー用現像装置(本実施形態では現像装置80M)にて感光体上に現像された時点から、モノクロ画像形成終了後に形成されるカラー画像の先端部が最上流のカラー現像装置(本実施形態では現像装置80Y)にて現像されるまでの時間である。
上記Dは、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの立ち下げ時間である。具体的に説明すると、現像駆動モータ2bをOFFにして、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの現像ローラ81Y,81C,81Mや攪拌スクリュなどが停止するまでの時間である。
上記Uは、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの立ち上がり時間である。具体的には、現像駆動モータ2bをONにして、現像ローラ81Y,81C,81Mや攪拌スクリュなどが所定の回転速度で回転するまでの時間である。
図10は、混在モノクロモードの設定条件について説明する図である。
図10(b)に示すように、パーソナルコンピュータなどから画像形成装置に送られてきた画像データが、カラー画像(C1)→モノクロ画像(BW1)→カラー画像(C2)であったとする。この場合、制御部72は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブであるので、モノクロ画像(BW1)の画像形成について、混在モノクロモードに設定するか、カラーモードに設定するかを判定する。具体的には、画像が形成される用紙情報、紙間情報から、カラー画像(C1)の画像後端部(図10(b)のC1後)が現像装置80Mにより現像される時点(図10(a)のA−1)から、カラー画像(C2)の画像先端部(図10(b)のC2先)が現像装置80Yにより現像される時点(図10(a)のA−2)までの時間Aを算出する。算出したら、制御部72は、算出した上記Aが、A>D+Uを満たすか否かを判定する。上記D、上記Uは、画像形成装置の構成により予め決められる固有の値である。従って、上記D、上記Uは、不図示の不揮発性メモリに予め記憶させておき、モード判定時に不揮発性メモリから読み出す。
図10(b)に示すように、パーソナルコンピュータなどから画像形成装置に送られてきた画像データが、カラー画像(C1)→モノクロ画像(BW1)→カラー画像(C2)であったとする。この場合、制御部72は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブであるので、モノクロ画像(BW1)の画像形成について、混在モノクロモードに設定するか、カラーモードに設定するかを判定する。具体的には、画像が形成される用紙情報、紙間情報から、カラー画像(C1)の画像後端部(図10(b)のC1後)が現像装置80Mにより現像される時点(図10(a)のA−1)から、カラー画像(C2)の画像先端部(図10(b)のC2先)が現像装置80Yにより現像される時点(図10(a)のA−2)までの時間Aを算出する。算出したら、制御部72は、算出した上記Aが、A>D+Uを満たすか否かを判定する。上記D、上記Uは、画像形成装置の構成により予め決められる固有の値である。従って、上記D、上記Uは、不図示の不揮発性メモリに予め記憶させておき、モード判定時に不揮発性メモリから読み出す。
算出した上記Aが、A>D+Uを満たす場合は、モノクロ画像(BW1)の形成に際して、混在モノクロモードに設定し、混在モノクロモードでモノクロ画像(BW1)の形成が行われる。具体的には、上記A−1の時点で、現像駆動モータ2bをOFFにして、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止するのである。すると、図10(b)のB1の時点で、カラー用現像装置の現像ローラなどの回転が停止する。次に、図10(b)のB2の時点で、現像駆動モータ2bをONにして、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を開始する。すると、上記A−2の時点で、現像ローラ81Y,81C,81Mなどが、所定の回転数で回転し、カラー用現像装置80Y,80C,80Mが画像形成可能な状態に立ち上がる。
A>D+Uの条件を満たす場合、混在モノクロモードに設定することで、図10(b)に示すように、現像ローラや攪拌スクリュの回転が停止している期間Bが存在する。この期間の間は、カラー用現像装置80Y,80C,80M内の現像剤は、攪拌されることがないので、カラー用現像装置内の現像剤の劣化が抑制される。
一方、図11(a)に示すように、用紙の搬送方向長さが短いなどして、上記Aが、図10に示す場合よりも短くなり、A>D+Uの条件を満たさない場合は、モノクロ画像BW1の形成を、カラーモードに設定する。その結果、カラー用現像装置80Y,80C,80Mを停止せずに、モノクロ画像が形成される。これにより、モノクロ画像BW1とカラー画像C2との紙間を広げることなく、カラー画像C2を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。なお、このとき、カラー用現像装置80Y,80C,80M内の現像剤は、空攪拌されることになるが、空攪拌される時間は短いため、現像剤への影響も小さい。
一方、図11(b)に示すように、用紙の搬送方向長さが短くても、カラー画像C1とカラー画像C2との間に複数のモノクロ画像BW1,BW2がある場合は、上記Aが長くなり、A>D+Uの条件を満たす。従って、図11(b)の場合、モノクロ画像BW1,BW2の画像形成が、混在モノクロモードで行われる。
図12は、画像形成モード設定の制御フローである。
制御部72は、パーソナルコンピュータなどから画像データを受信したら、画像データにカラーページがあるか否かをチェックする(S102)。カラーページがない場合(S102)は、全てモノクロページであるので、モノクロモードに設定する。
制御部72は、パーソナルコンピュータなどから画像データを受信したら、画像データにカラーページがあるか否かをチェックする(S102)。カラーページがない場合(S102)は、全てモノクロページであるので、モノクロモードに設定する。
一方、カラーページがある場合(S102のYes)は、画像データにモノクロページがあるか否かをチェックする(S103)。モノクロページがない場合(S103のNo)のときは、全てカラーページであるので、カラーモードに設定する(S106)。
一方、モノクロページが存在する場合(S103のYES)は、用紙情報、紙間情報に基づいて、カラー画像の後端部をM色の現像装置が現像する時点から、次のカラー画像の先端部をY色の現像装置が現像する時点までの時間Aを算出する。そして、全てのカラー画像間で、A>D+Uを満たさなかった場合(S104のNO)、全画像、カラーモードに設定する。一方、A>D+Uの条件を満たすところがあった場合(S104のYes)は、上記条件を満たす箇所のモノクロ画像について、混在モノクロモードに設定し、それ以外においては、カラーモードに設定する(S107)。
上記図12に示すフローチャートにおいては、連続画像形成ジョブで形成するすべての画像に対して、モノクロ画像かカラー画像かを検知し、全てがモノクロ画像のときは、モノクロモード、全てがカラー画像のときはカラーモードに設定される。しかしながら、1ジョブの画像形成枚数が、数十枚となるような場合は、数十枚の画像を全てモノクロ画像か否かを検知してから、画像形成が開始されるため、画像形成開始までに時間がかかるおそれがある。
このため、一枚目の画像データを受信した時点で、カラー画像かモノクロ画像かを検知して、検知した時点で、次々にモード判定を行うようにしてもよい。
図13は、画像形成モード設定の変形例の制御フローである。
図13に示すように、制御部72は、パーソナルコンピュータなどから1枚目の画像データを受信した時点で、その一枚目の画像が、カラー画像か否かをチェックする(S201)。画像がモノクロ画像のとき(S201のYES)は、モノクロモードに設定して、画像形成動作を開始し、次の画像がある場合(S202のYES)は、再び、カラー画像否かの判定を行う。
図13に示すように、制御部72は、パーソナルコンピュータなどから1枚目の画像データを受信した時点で、その一枚目の画像が、カラー画像か否かをチェックする(S201)。画像がモノクロ画像のとき(S201のYES)は、モノクロモードに設定して、画像形成動作を開始し、次の画像がある場合(S202のYES)は、再び、カラー画像否かの判定を行う。
図13に示す制御フローからわかるように、カラー画像が受信されるまで、モノクロモードで画像形成が行われる。一枚目がカラー画像であったり、複数枚後の画像データがモノクロ画像からカラー画像に切り替わった場合(S201のYES)は、カラーモードに設定され、画像形成が行われる。複数枚後の画像データがモノクロ画像からカラー画像に切り替わる場合には、モノクロモードからカラーモードに切り替わるため、中間転写ベルト50の表面をカラー用感光体60Y,60C,60Mに接触させる動作が生じる。このため、最初のモノクロ画像からカラー画像に切り替わるときには、カラー画像の形成開始が遅くなる。しかし、数十枚の画像データを受信し、数十枚の画像を全てモノクロ画像か否かを検知してから、画像形成が開始される場合に比べれば、その待ち時間は僅かである。従って、数十枚の画像データを受信し、数十枚の画像を全てモノクロ画像か否かを検知してから、画像形成が開始される場合に比べて、生産性の低下を抑制できる。
カラーモードが設定された場合、次の画像がモノクロ画像のとき(S205のYES)は、混在モノクロモードに設定するか、カラーモードに設定するかの判定が行われる(S207のNo、S208)。このように、一度、カラーモードに設定された後のモード判定は、カラーモードか、混在モノクロモードかの判定になる。従って、一度、カラーモードに設定された後は、モノクロモードに設定されることはない。従って、一度、カラーモードに設定された後は、中間転写ベルトの離間動作が発生しない。よって、その後に中間転写ベルトの離間/接触動作により、生産性が落ちることがない。これにより、必要最低限の生産性の低下で抑えることができる。
なお、上記A>D+Uの判定は、次のカラー画像に基づいて、上記Aを算出せずに、判定することができる。例えば、用紙サイズ情報と紙間とから、モノクロ画像1枚で、上記条件を満たすと判断できる場合は、上記Aを算出せずに次に形成されるモノクロ画像について、混在モノクロモードに設定される。また、用紙サイズ情報と紙間とから、モノクロ画像数枚で、上記条件を満たすと判断できる場合は、数枚モノクロ画像が続いている場合は、混在モノクロモードに設定される。また、次の画像がモノクロ画像で、現在の画像形成モードが混在モノクロモードのときは(S207のYES)、そのモノクロ画像についても、混在モノクロモードで画像形成が行われる(S209)。
また、パーソナルコンピュータなどにインストールされるアプリケーションソフトにより、画像データの送信前に、画像形成枚数のデータを送信させる。そして、その枚数が閾値未満の場合は、図12に示した制御フローでモード設定を行い、閾値以上のときは、図13に示した制御フローでモード設定を行ってもよい。
図14は、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、モノクロ画像についてカラーモードで画像形成を行った従来制御の現像剤の劣化と、本実施形態の現像剤の劣化とを調べた結果を示すグラフである。
従来制御の場合は、モノクロ画像形成時においても、使用していないカラー用現像装置80Y,80C,80Mが駆動させて空回し、現像剤を攪拌し続けてしまう。従って、剤劣化が急激に進み、現像剤の劣化度合いが大きい。一方、本実施形態においては、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、モノクロ画像のときは、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止する。従って、モノクロ画像のときの現像装置の空回しが抑制され、剤劣化の進行を抑制できる。このように、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブのモノクロ画像において、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止することで、従来に比べ大幅に現像剤劣化度合いを低減することができた。これにより、地汚れやボソツキを従来よりも減らすことができた。
従来制御の場合は、モノクロ画像形成時においても、使用していないカラー用現像装置80Y,80C,80Mが駆動させて空回し、現像剤を攪拌し続けてしまう。従って、剤劣化が急激に進み、現像剤の劣化度合いが大きい。一方、本実施形態においては、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、モノクロ画像のときは、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止する。従って、モノクロ画像のときの現像装置の空回しが抑制され、剤劣化の進行を抑制できる。このように、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブのモノクロ画像において、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止することで、従来に比べ大幅に現像剤劣化度合いを低減することができた。これにより、地汚れやボソツキを従来よりも減らすことができた。
また、本実施形態においては、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブのモノクロ画像においては、中間転写ベルト50を離間させない。また、上記A>D+Uの条件を満たさないときは、現像装置の駆動を停止させない。これにより、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、従来の制御と同等の生産性を確保することができる。
図15は、K色のプロセスユニット30Kにおける転写率・逆転写率カーブを示した図である。通常、カラーモード時は、最下流のK色のプロセスユニット30Kでは、転写率と逆転写率の両方を考慮して、図15の(1)に示すように、転写率のピーク(2)よりも低い一次転写バイアスに設定している。一方、モノクロモード時では、逆転写は考慮しなくてよいため図15の(1)に示すように、転写率のピーク(2)に一次転写バイアスに設定している。
同様に、混在モノクロモードにおいても、逆転写は考慮しなくてよいため1次転写バイアス値を、転写率のピークとなる値に設定する。このように、一次転写バイアスを転写率のピークとなる値に設定することにより、中間転写ベルト50に転写されずに、転写残トナーとなる量を減らすことができ、トナーの無駄な消費を抑えることができる。
しかし、1次転写バイアス値を上げて転写率を良くすると、紙上の画像濃度(ID)が濃くなる。その結果、モノクロ画像とカラー画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、カラー画像よりもモノクロ画像が濃くなってしまう。そこで、混在モノクロモードにおいては、K色の現像装置80Kにおける現像バイアスを、カラーモードのとき現像バイアスよりも低くして、潜像に付着させるトナー量を抑える。これにより、モノクロ画像とカラー画像との画像濃度(ID)を同じにすることができる。また、トナーの消費を抑えることができる。また、混在モノクロモードのときの消費電力を抑えることができる。
また、混在モノクロモードのときの2次転写バイアスも、モノクロモードのときの2次転写バイアスと同じにして、カラーモードのときの2次転写バイアスよりも下げることが好ましい。これは、混在モノクロモードのときは、中間転写ベルト50のK色トナー1色しか付着しておらず、中間転写ベルト上に複数色のトナーが重ね合わせられるカラーモードのときに比べて、中間転写ベルト上のトナー量が少ない。従って、2次転バイアスをカラーモードのときに比べて、下げても、良好な転写率を得ることができる。このように、混在モノクロモードのときの2次転写バイアスをカラーモードのときに比べて下げることで、混在モノクロモードのときの消費電力を抑えることができる。
混在モノクロモードのときの定着温度もモノクロモードのときの定着温度と同じにして、カラーモードのときの定着温度よりも下げてもよい。これも、2次転写バイアスと同様、混在モノクロモードのときのトナー量が少ないので、定着温度がカラーモードのときよりも低くても良好な定着性が得られるからである。このように、混在モノクロモードのときの2次転写バイアスをカラーモードのときに比べて下げることで、混在モノクロモードのときの消費電力をより一層抑えることができる。
上各バイアス値や定着温度はマシン構成などにより任意の値に変更可能とする。
上各バイアス値や定着温度はマシン構成などにより任意の値に変更可能とする。
また、上記混在モノクロモードのときは、カラー用の現像装置80Y,80C,80Mの駆動は停止するが、カラー用の感光体60Y,60C,60Mは回転し続ける。このとき、現像ローラ81Y,81C,81Mには現像剤が付着したままである。その結果、現像領域で現像ローラ上の現像剤と感光体とが摩擦し、現像剤が劣化したり、感光体が削れてしまうという不具合が生じる。そこで、現像装置が停止した後、所定時間、現像ローラを逆回転して、現像ローラに付着している現像剤を、第一現像剤収容部88aY内へ戻す所謂穂切り動作を行うのが好ましい。しかし、このような穂切り動作を入れることで、入れなかった場合に比べて、現像装置の停止制御を開始してから、再び、画像形成可能な状態に立ち上がるまでの時間が延びる。具体的に説明すると、穂切り動作を入れなかった場合は、現像装置の停止制御を開始してから、画像形成可能な状態に立ち上がるまでの時間は、上述したように、D+Uである。一方、穂切り動作時間をGとすると、穂切り動作を入れた場合、現像装置の停止制御を開始してから、画像形成可能な状態に立ち上がるまでの時間は、D+U+Gとなる。
そこで、上記A>D+U+Gのときは、穂切り動作を行い、D+U<A<D+U+Gのときは、現像装置の停止のみにしてもよい。
図16は、穂切り動作を入れるか否かの判定を加えた画像形成モード設定の制御フローである。
先の図11に示した変形例と同様にして、画像形成モード設定を行っていくが、制御部72は、A>D+Uの条件を満たす場合(S308のYes)のときは、A>D+U+Gの条件を満たすか否かをチェックする(S309)。満たす場合は、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)を行うフラグを立てる(S310)。
先の図11に示した変形例と同様にして、画像形成モード設定を行っていくが、制御部72は、A>D+Uの条件を満たす場合(S308のYes)のときは、A>D+U+Gの条件を満たすか否かをチェックする(S309)。満たす場合は、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)を行うフラグを立てる(S310)。
図17は、カラーモードから混在モノクロモードへの切り替えの制御フロー図である。
図17に示すように、次の画像形成に対して、カラーモードから混在モードへの切り替えが行われる場合(S401のYes)は、M色の現像装置80Mによる現像動作が終了したら(S402のYes)、現像駆動モータ2bをOFFにして、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止する(S403)。カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止したら、制御部72は、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグがある否かをチェックする(S404)。現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグがある場合は、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止した後、カラー用現像装置の現像ローラ81Y,80C,80Mを規定時間、逆転駆動させ、穂切り動作を行う(S405)。穂切り動作終了後、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグを消去する(S406)。一方、現像ローラ逆転動作のフラグがない場合(S404のNo)は、A>D+U+Gの条件を満たしておらず、穂切り動作を行うと、次のカラー画像の形成開始が遅れてしまう。従って、現像ローラ逆転動作を行わずに、カラーモードから混在モノクロモードへの切り替えの制御を終了する。なお、A>D+U+Gの条件を満たさない場合は、現像ローラを逆転駆動する穂切り動作を入れない。しかし、このときは、感光体と現像ローラ上の現像剤とが擦れ合う期間は、それほど長くないので、感光体と現像ローラ上の現像剤とが擦れ合うことによる現像剤への影響や、感光体への影響はわずかである。
一方、モノクロ画像が、複数枚続くような、混在モノクロモードの設定期間が長い場合は、現像ローラを逆転駆動する穂切り動作が入るので、感光体と現像ローラ上の現像剤が擦れ合うことによる現像剤の劣化や、感光体の削れを良好に抑制することができる。
図17に示すように、次の画像形成に対して、カラーモードから混在モードへの切り替えが行われる場合(S401のYes)は、M色の現像装置80Mによる現像動作が終了したら(S402のYes)、現像駆動モータ2bをOFFにして、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止する(S403)。カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止したら、制御部72は、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグがある否かをチェックする(S404)。現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグがある場合は、カラー用現像装置80Y,80C,80Mの駆動が停止した後、カラー用現像装置の現像ローラ81Y,80C,80Mを規定時間、逆転駆動させ、穂切り動作を行う(S405)。穂切り動作終了後、現像ローラ逆転動作(穂切り動作)フラグを消去する(S406)。一方、現像ローラ逆転動作のフラグがない場合(S404のNo)は、A>D+U+Gの条件を満たしておらず、穂切り動作を行うと、次のカラー画像の形成開始が遅れてしまう。従って、現像ローラ逆転動作を行わずに、カラーモードから混在モノクロモードへの切り替えの制御を終了する。なお、A>D+U+Gの条件を満たさない場合は、現像ローラを逆転駆動する穂切り動作を入れない。しかし、このときは、感光体と現像ローラ上の現像剤とが擦れ合う期間は、それほど長くないので、感光体と現像ローラ上の現像剤とが擦れ合うことによる現像剤への影響や、感光体への影響はわずかである。
一方、モノクロ画像が、複数枚続くような、混在モノクロモードの設定期間が長い場合は、現像ローラを逆転駆動する穂切り動作が入るので、感光体と現像ローラ上の現像剤が擦れ合うことによる現像剤の劣化や、感光体の削れを良好に抑制することができる。
本実施形態においては、現像駆動モータ2bで、3つのカラー用現像装置80Y,80M,80Cの駆動を行っているが、Y用の現像駆動モータ、M用の現像駆動モータ、C用の現像駆動モータを備えた構成としてもよい。この場合、混在モノクロモードのとき、Y色の現像装置の現像動作が終了した時点(Y色トナー像の後端が現像された時点)で、Y用の現像駆動モータの駆動を停止する。同様に、C色の現像装置の現像動作が終了した時点で、C用の現像駆動モータの駆動を停止し、M色の現像装置の現像動作が終了した時点で、M用の現像駆動モータの駆動を停止する。従って、この場合の上記Aは、Y、M、C色のいずれのうち、ひとつの現像装置の現像動作が終了した時点から、その現像装置で現像が開始される(その現像装置が、潜像の先端を現像する)時点までの時間となる。
また、各感光体60Y,60C,60M,60Kの表面に形成された各トナー像を、転写ベルトたる紙搬送ベルト上の用紙に直接重なり合うように転写する直接転写方式のタンデム型画像形成装置においても、本発明を適用することができる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
潜像を担持する感光体60Kなどの潜像担持体、潜像担持体の潜像に黒色のトナーを付着させてトナー像化する現像装置80Kおよび潜像担持体上のトナー像を中間転写ベルト50などの転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する一次転写ローラ130Kなどの転写装置とを有する黒用画像形成部と、潜像を担持する感光体60Y,60C,60Mなどの潜像担持体、潜像担持体の潜像にカラーのトナーを付着させてトナー像化する現像装置80Y,80C,80Mおよび潜像担持体上のカラーのトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する一次転写ローラ130Y,130C,130Mなどの転写装置とを有する複数のカラー用画像形成部と、カラー画像を形成するカラーモード、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させて単色画像を形成する第1のモノクロモード、および、複数のカラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止し、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させずに単色画像を形成する混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのいずれかのモードに設定する制御部72などのモード設定手段とを備えた画像形成装置10において、上記モード設定手段は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成において、A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定し、A>D+Uの条件を満たさないときは、カラーモードに設定する。ただし、上記Aは、白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了から白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始までの時間であり、Dは、現像装置が停止するまでの立ち下げ時間であり、Uは、停止状態から現像装置が立ち上がるまでの時間である。
(態様1)によれば、画像を形成する用紙の搬送方向長さが短く、A≦D+Uのときは、カラーモードでモノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。
また、上記A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定され、使用しないカラー用現像装置の駆動を停止する。これにより、カラー用現像装置内の現像剤の攪拌などによる劣化を抑制することができる。
(態様1)
潜像を担持する感光体60Kなどの潜像担持体、潜像担持体の潜像に黒色のトナーを付着させてトナー像化する現像装置80Kおよび潜像担持体上のトナー像を中間転写ベルト50などの転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する一次転写ローラ130Kなどの転写装置とを有する黒用画像形成部と、潜像を担持する感光体60Y,60C,60Mなどの潜像担持体、潜像担持体の潜像にカラーのトナーを付着させてトナー像化する現像装置80Y,80C,80Mおよび潜像担持体上のカラーのトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する一次転写ローラ130Y,130C,130Mなどの転写装置とを有する複数のカラー用画像形成部と、カラー画像を形成するカラーモード、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させて単色画像を形成する第1のモノクロモード、および、複数のカラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止し、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させずに単色画像を形成する混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのいずれかのモードに設定する制御部72などのモード設定手段とを備えた画像形成装置10において、上記モード設定手段は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成において、A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定し、A>D+Uの条件を満たさないときは、カラーモードに設定する。ただし、上記Aは、白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了から白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始までの時間であり、Dは、現像装置が停止するまでの立ち下げ時間であり、Uは、停止状態から現像装置が立ち上がるまでの時間である。
(態様1)によれば、画像を形成する用紙の搬送方向長さが短く、A≦D+Uのときは、カラーモードでモノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。
また、上記A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定され、使用しないカラー用現像装置の駆動を停止する。これにより、カラー用現像装置内の現像剤の攪拌などによる劣化を抑制することができる。
(態様2)
態様1において、複数のカラー用画像形成部の現像装置80Y,80M,80Cを駆動する現像駆動モータ2bなどのカラー用駆動手段を備え、上記白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了は、複数のカラー用画像形成部のうち、最後に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置80Mにより潜像担持体上の潜像のトナー像化が終了した時点であり、白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始は、複数のカラー用画像形成部のうち、最初に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置による潜像担持体上の潜像のトナー像化開始時点である。
これにより、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成を、カラーモードに設定するか、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードにするかの判定を、精度よく行うことができる。これにより、確実に、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。
態様1において、複数のカラー用画像形成部の現像装置80Y,80M,80Cを駆動する現像駆動モータ2bなどのカラー用駆動手段を備え、上記白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了は、複数のカラー用画像形成部のうち、最後に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置80Mにより潜像担持体上の潜像のトナー像化が終了した時点であり、白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始は、複数のカラー用画像形成部のうち、最初に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置による潜像担持体上の潜像のトナー像化開始時点である。
これにより、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成を、カラーモードに設定するか、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードにするかの判定を、精度よく行うことができる。これにより、確実に、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。
(態様3)
また、(態様1)または(態様2)において、上記カラー用画像形成部の現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止した後、現像装置が備える現像剤を担持して現像剤を感光体60Y,60C,60Mなどの潜像担持体と対向する現像領域へ搬送する現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させる。
(態様3)によれば、実施形態で説明したように、現像ローラなどの現像剤担持体を逆回転させることで、現像剤担持体の現像剤を、現像装置内に戻すことができる。これにより、現像装置停止時に現像剤担持体に現像剤がほとんど付着していない状態にできる。その結果、混在モノクロモードなどの第2モノクロモードのときに、現像剤担持体に付着している現像剤と、感光体などの潜像担持体とが現像領域で擦れ合うのを抑制することができる。これにより、現像剤の劣化や、潜像担持体表面の現像剤による削れを抑制することができる。
また、(態様1)または(態様2)において、上記カラー用画像形成部の現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止した後、現像装置が備える現像剤を担持して現像剤を感光体60Y,60C,60Mなどの潜像担持体と対向する現像領域へ搬送する現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させる。
(態様3)によれば、実施形態で説明したように、現像ローラなどの現像剤担持体を逆回転させることで、現像剤担持体の現像剤を、現像装置内に戻すことができる。これにより、現像装置停止時に現像剤担持体に現像剤がほとんど付着していない状態にできる。その結果、混在モノクロモードなどの第2モノクロモードのときに、現像剤担持体に付着している現像剤と、感光体などの潜像担持体とが現像領域で擦れ合うのを抑制することができる。これにより、現像剤の劣化や、潜像担持体表面の現像剤による削れを抑制することができる。
(態様4)
(態様3)によれば、現像ローラなどの現像剤担持体を逆方向に回転させる時間をGとしたとき、A>D+U+Gを満たすとき、上記カラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止した後、上記現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させる。
(態様4)によれば、A>D+U+Gを満たさないときは、上記カラー用画像形成部の現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止した後、現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させないことで、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。また、A>D+U+Gを満たす場合は、現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させて、現像剤担持体の現像剤を現像装置に戻す。これにより、感光体などの宣像担持体と現像剤担持体上の現像剤とが現像領域で擦れ合うのを抑制することができる。
(態様3)によれば、現像ローラなどの現像剤担持体を逆方向に回転させる時間をGとしたとき、A>D+U+Gを満たすとき、上記カラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止した後、上記現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させる。
(態様4)によれば、A>D+U+Gを満たさないときは、上記カラー用画像形成部の現像装置80Y,80C,80Mの駆動を停止した後、現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させないことで、モノクロ画像の次のカラー画像の形成において、カラー用現像装置が立ち上がるまで待つことなく、カラー画像を形成することができ、生産性の低下を防止することができる。また、A>D+U+Gを満たす場合は、現像ローラ81Y,81C,81Mなどの現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させて、現像剤担持体の現像剤を現像装置に戻す。これにより、感光体などの宣像担持体と現像剤担持体上の現像剤とが現像領域で擦れ合うのを抑制することができる。
(態様5)
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、上記第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の一次転写ローラ130Kなどの転写装置の転写バイアスを、上記カラーモードのときの転写バイアスよりも大きくする。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモード時のK色トナーの転写率を、カラーモードのときよりも高めることができる。これにより、第2のモノクロモード時のK色トナーの無駄な消費を抑えることができる。
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、上記第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の一次転写ローラ130Kなどの転写装置の転写バイアスを、上記カラーモードのときの転写バイアスよりも大きくする。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモード時のK色トナーの転写率を、カラーモードのときよりも高めることができる。これにより、第2のモノクロモード時のK色トナーの無駄な消費を抑えることができる。
(態様6)
(態様5)において、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の現像装置80Kの現像ローラ81Kなどの現像剤担持体に印加する現像バイアスを、上記カラーモードのときの現像バイアスよりも低くする。
実施形態で説明したように、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの転写率を上げることで、カラーモードのときと同じ現像バイアスの場合、カラーモードのときよりも用紙の画像濃度が濃くなる。その結果、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、他の画像よりも画像濃度が高い白黒画像が生じてしまう。しかし、(態様3)においては、現像バイアスを下げることにより、潜像担持体に付着させるトナー量をカラーモードのときよりも減らすことができる。これにより、第2のモノクロモードにおいて、転写率を上げていても、用紙の画像濃度は、カラーモードのときの画像濃度と同じにできる。カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、他の画像よりも画像濃度が高い白黒画像が生じてしまうのを抑制することができる。また、潜像担持体に付着させるトナー量を減らすことができるので、第2のモノクロモードのときのトナー消費を抑えることができる。
(態様5)において、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の現像装置80Kの現像ローラ81Kなどの現像剤担持体に印加する現像バイアスを、上記カラーモードのときの現像バイアスよりも低くする。
実施形態で説明したように、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの転写率を上げることで、カラーモードのときと同じ現像バイアスの場合、カラーモードのときよりも用紙の画像濃度が濃くなる。その結果、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、他の画像よりも画像濃度が高い白黒画像が生じてしまう。しかし、(態様3)においては、現像バイアスを下げることにより、潜像担持体に付着させるトナー量をカラーモードのときよりも減らすことができる。これにより、第2のモノクロモードにおいて、転写率を上げていても、用紙の画像濃度は、カラーモードのときの画像濃度と同じにできる。カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブにおいて、他の画像よりも画像濃度が高い白黒画像が生じてしまうのを抑制することができる。また、潜像担持体に付着させるトナー量を減らすことができるので、第2のモノクロモードのときのトナー消費を抑えることができる。
(態様7)
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、感光体60などの潜像担持体上のトナー像を中間転写ベルト50などの転写ベルトに一次転写し、転写ベルト上のトナー像を、シートに2次転写するものであって、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの2次転写バイアスを、上記カラーモードのときの2次転写バイアスよりも低くした。
(態様7)によれば、白黒画像は、カラー画像に比べて、中間転写ベルト50に付着させるトナー量は少ないので、2次転写バイアスをカラーのときよりも落としても、良好な転写率を得ることができる。これにより、転写率を落とさずに、2次転写バイアスを落とすことができる。よって、白黒画像の画像濃度を規定の画像濃度に維持しつつ、第2モノクロモードでの消費電力を抑えることができる。
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、感光体60などの潜像担持体上のトナー像を中間転写ベルト50などの転写ベルトに一次転写し、転写ベルト上のトナー像を、シートに2次転写するものであって、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの2次転写バイアスを、上記カラーモードのときの2次転写バイアスよりも低くした。
(態様7)によれば、白黒画像は、カラー画像に比べて、中間転写ベルト50に付着させるトナー量は少ないので、2次転写バイアスをカラーのときよりも落としても、良好な転写率を得ることができる。これにより、転写率を落とさずに、2次転写バイアスを落とすことができる。よって、白黒画像の画像濃度を規定の画像濃度に維持しつつ、第2モノクロモードでの消費電力を抑えることができる。
(態様8)
(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの上記シート上のトナー像を、熱と圧力により上記シートに定着させる定着装置の定着温度を、上記カラーモードの定着温度よりも低くする。
(態様8)によれば、白黒画像は、カラー画像に比べて、シートに付着させるトナー量は少ないので、定着温度をカラーモードのときよりも低くしても、良好な定着性を得ることができる。よって、良好な定着性を確保して、第2モノクロモードでの消費電力を抑えることができる。
(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、混在モノクロモードなどの第2のモノクロモードのときの上記シート上のトナー像を、熱と圧力により上記シートに定着させる定着装置の定着温度を、上記カラーモードの定着温度よりも低くする。
(態様8)によれば、白黒画像は、カラー画像に比べて、シートに付着させるトナー量は少ないので、定着温度をカラーモードのときよりも低くしても、良好な定着性を得ることができる。よって、良好な定着性を確保して、第2モノクロモードでの消費電力を抑えることができる。
2b:現像駆動モータ
10:画像形成装置
30K,30Y,30C,30M:プロセスユニット
50:中間転写ベルト
60Y,60M,60C:カラー用感光体
60K:黒用感光体
72:制御部
80Y,80C,80M:カラー用現像装置
80K:黒用現像装置
81Y,81C,81M:カラー用現像ローラ
81K:黒用現像ローラ
130Y,130C,130M:カラー用一次転写ローラ
130K:黒用一次転写ローラ
190:2次転写ローラ
200 定着装置
10:画像形成装置
30K,30Y,30C,30M:プロセスユニット
50:中間転写ベルト
60Y,60M,60C:カラー用感光体
60K:黒用感光体
72:制御部
80Y,80C,80M:カラー用現像装置
80K:黒用現像装置
81Y,81C,81M:カラー用現像ローラ
81K:黒用現像ローラ
130Y,130C,130M:カラー用一次転写ローラ
130K:黒用一次転写ローラ
190:2次転写ローラ
200 定着装置
Claims (8)
- 潜像を担持する潜像担持体、潜像担持体の潜像に黒色のトナーを付着させてトナー像化する現像装置および潜像担持体上のトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する転写装置とを有する黒用画像形成部と、
潜像を担持する潜像担持体、潜像担持体の潜像にカラーのトナーを付着させてトナー像化する現像装置および潜像担持体上のカラーのトナー像を転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写する転写装置とを有する複数のカラー用画像形成部と、
カラー画像を形成するカラーモード、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させて単色画像を形成する第1のモノクロモード、および、複数のカラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止し、複数のカラー用画像形成部の潜像担持体から上記転写ベルトを離間させずに単色画像を形成する第2のモノクロモードのいずれかのモードに設定するモード設定手段とを備えた画像形成装置において、
上記モード設定手段は、カラー画像とモノクロ画像とが混在する連続画像形成ジョブのときの白黒画像の形成において、A>D+Uの条件を満たすときは、第2のモノクロモードに設定し、A>D+Uの条件を満たさないときは、カラーモードに設定することを特徴とする画像形成装置。
A:白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了から白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始までの時間
D:現像装置が停止するまでの立ち下げ時間
U:停止状態から現像装置が立ち上がるまでの時間 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
複数のカラー用画像形成部の現像装置を駆動するカラー用駆動手段を備え、
上記白黒画像直前のカラー画像の現像動作終了は、複数のカラー用画像形成部のうち、最後に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置により潜像担持体上の潜像のトナー像化が終了した時点であり、
白黒画像直後のカラー画像の現像動作開始は、複数のカラー用画像形成部のうち、最初に転写ベルトもしくは転写ベルト上のシートに転写するカラー用画像形成部の現像装置による潜像担持体上の潜像のトナー像化開始時点であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
上記カラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止した後、現像装置が備える現像剤を担持して現像剤を潜像担持体と対向する現像領域へ搬送する現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
現像剤担持体を逆方向に回転させる時間をGとしたとき、
A>D+U+Gを満たすとき、
上記カラー用画像形成部の現像装置の駆動を停止した後、上記現像剤担持体を一定時間、現像時の回転方向と逆方向に回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の画像形成装置において
上記第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の転写装置の転写バイアスを、上記カラーモードのときの転写バイアスよりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5に記載の画像形成装置において、
第2のモノクロモードのときの黒用画像形成部の現像装置の現像剤担持体に印加する現像バイアスを、上記カラーモードのときの現像バイアスよりも低くすることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の画像形成装置において、
潜像担持体上のトナー像を転写ベルトに一次転写し、転写ベルト上のトナー像を、シートに2次転写するものであって、
第2のモノクロモードのときの2次転写バイアスを、上記カラーモードのときの2次転写バイアスよりも低くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7いずれかに記載の画像形成装置において、
第2のモノクロモードのときの上記シート上のトナー像を、熱と圧力により上記シートに定着させる定着装置の定着温度を、上記カラーモードの定着温度よりも低くすることを特徴とする画像形成装置。
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