JP2019174577A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 当接スジが重ならないように画像を形成するタイミングを制御することで画質の低下を抑制することができる。しかし、画像を形成するタイミングを遅らせることにより、ファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）が延びてしまう可能性がある。【解決手段】 前記第１の感光体及び前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、第１の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御し、前記第１の感光体には画像を形成させず、前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御する。【選択図】 図７

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成部（以下、ステーションとも称する）を複数並置して、順次画像を形成する所謂インライン方式が知られている。このようなインライン方式の画像形成装置においては、現像手段としての現像ローラを感光ドラムに対して接触させた状態で現像を行う接触現像方式が広く採用されている。

接触現像方式の画像形成装置は、画像形成を行う場合は感光ドラムと現像ローラを当接させ、画像形成を行わない場合は感光ドラムと現像ローラとを離間させる当接離間機構を備えている。該当接離間機構によって、以下の３つの状態が切り替えられる。即ち全色のステーションの現像ローラと感光ドラムが当接するフルカラー当接状態と、ブラックのみのステーションの現像ローラと感光ドラムが当接するモノクロ当接状態と、全色のステーションの現像ローラと感光ドラムが離間する全離間状態である。

このような接触現像方式の画像形成装置においてモノクロ画像を形成する際には、通常モノクロ当接状態での現像を行う。しかし、最初に形成する画像のみがモノクロ画像で、後に続く画像がフルカラー画像である場合などには、プリント動作途中でフルカラー当接に切り替える手間を省くため、最初の画像からフルカラー当接状態でモノクロ画像を形成する方式が知られている。

一方、接触現像方式の画像形成装置においては、現像ローラが当接することによって、感光ドラム上にスジが形成されてしまう現象が知られている（以下当接スジとも称する）。上述したフルカラー当接状態でモノクロ画像を形成する場合には、画像形成を行わないカラーの現像剤の当接スジが、モノクロ画像に重なってしまい、画質低下の要因となってしまうことがあった。特許文献１には、このような当接スジによる画質の低下を抑制するために、当接スジがモノクロ画像に重ならないようにモノクロ画像を形成するタイミングを遅らせる方法が開示されている。

特開２０１６−１６１７１５号公報

従来の方法により、当接スジが重ならないように画像を形成するタイミングを制御することで画質の低下を抑制することができる。しかし、画像を形成するタイミングを遅らせることにより、ファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）が延びてしまう可能性があるという課題があった。

本出願にかかる発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、現像ローラの当接に起因する当接スジの発生を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、複数の感光体と、前記複数の感光体のそれぞれに対応し、前記複数の感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手段により現像された複数のトナー像が転写される像担持体と、前記複数の感光体と前記複数の現像手段が当接している当接状態と、前記複数の感光体と前記複数の現像手段が離間している離間状態と、を切り替える切り替え手段と、前記複数の感光体と前記複数の現像手段を前記当接状態とするか前記離間状態とするかを制御する制御手段と、を備え、前記複数の現像手段は少なくとも第１の現像手段及び第２の現像手段を含み、前記複数の感光体は少なくとも前記第１の現像手段に対応した第１の感光体と前記第２の現像手段に対応した第２の感光体とを含み、前記第１の感光体に形成された第１の画像を前記像担持体に転写し、且つ前記第２の感光体に形成された第２の画像を前記第１の画像に重畳するように前記像担持体に転写する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記第１の感光体及び前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、第１の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御し、前記第１の感光体には画像を形成させず、前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする。

本発明の構成によれば、現像ローラの当接に起因する当接スジの発生を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成図 プロセスカートリッジの断面図 感光ドラム１と現像ローラ４との当接離間状態を示した図 画像形成装置のシステム構成を示したブロック図 ／ＴＯＰ信号を基準とした画像形成タイミングを示したタイミングチャート ＫＴＯＰモードにおいて画像形成を行っている際の状態変化を示した図 現像ローラ４が感光ドラム１に当接する当接速度の制御について示したタイミングチャート 画像形成の制御について示したフローチャート 画像形成の制御について示したフローチャート センサの概略構成図 現像ローラ４の当接速度と当接スジの濃度との関係を示した図

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、画像形成装置の概略構成図である。なお、以下の説明では、参照符号の末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ当該部材がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー像の形成に関する部材であることを示している。以下の説明において色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄを除いた参照符号を使用することもある。

（画像形成部）
まず、イエロー（Ｙ）色のトナー画像形成用の画像形成部（以下、ステーションとも称する）について説明する。感光体としての感光ドラム１ａは、金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。帯電手段としての帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａに当接され、感光ドラム１ａの回転に伴い従動回転しながら感光ドラム１ａの表面を均一に帯電する。帯電ローラ２ａには、直流電圧、又は交流電圧を重畳した電圧が印加され、帯電ローラ２ａと感光ドラム１ａの表面の当接ニップ部から上下流側の微小な空気ギャップで放電が発生することにより感光ドラム１ａは帯電される。

光照射手段としてのスキャナユニット１１ａは、レーザー光を多面鏡によって走査させる、又はＬＥＤアレイによって光照射するように構成されている。スキャナユニット１１ａは、画像信号に基づいて変調されたビーム１２ａを感光ドラム１ａ上（感光体上）に照射することで、静電潜像を形成する。現像手段としての現像ユニット８ａは、現像ローラ４ａ、非磁性一成分現像剤５ａ、現像剤塗布ブレード７ａで構成される。現像ローラ４ａは、感光ドラム１ａに当接される。感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像は、現像ローラ４ａによりトナー像（現像剤像）として現像される。現像時における現像ローラ４ａの回転は、不図示の現像モータ等の回転速度制御手段により制御される。現像されたトナー像は、一次転写ローラ８１ａに一次転写バイアスが印加されることによって、像担持体としての中間転写ベルト８０上（像担持体上）に一次転写される。一次転写後に、感光ドラム１ａ上に残った転写残留トナーは、クリーニングユニット３ａによってクリーニングされる。

また、帯電ローラ２ａは、帯電ローラ２ａへの電圧供給手段である帯電バイアス電源２０ａに接続されており、電力が供給される。現像ローラ４ａは、現像ローラ４ａへの電圧供給手段である現像バイアス電源２１ａに接続されており、電力が供給される。一次転写ローラ８１ａは、一次転写ローラ８１ａへの電圧供給手段である一次転写バイアス電源８４ａに接続されており、電力が供給される。なお、上述した感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、現像ローラ４ａ、非磁性一成分現像剤５ａ、現像剤塗布ブレード７ａ、現像ユニット８ａは、画像形成装置に着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａとすることができる。しかし、カートリッジの構成はこれに限られるものではなく、感光ドラム１ａ等をひとつのカートリッジ、別体として現像ユニット８ａ等を現像カートリッジとすることもできる。

以上がイエロー色に対応するステーションの構成であり、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するステーションも同様の構成となる。各部には同一の参照符号の後ろにｂ、ｃ、ｄの英文字が付されており、ここでの詳しい説明は省略する。なお、以下では、イエロー（Ｙ）色のトナー画像形成用のステーションを第１ステーションとも称する。同様に、マゼンタ（Ｍ）色のトナー画像形成用のステーションを第２ステーション、シアン（Ｃ）色のトナー画像形成用のステーションを第３ステーション、ブラック（Ｋ）色のトナー画像形成用のステーションを第４ステーションとも称する。中間転写ベルト８０の移動方向において、第１ステーションが最上流に配置されており、最上流から以下第２ステーション、第３ステーション、第４ステーションの順に配置されている。

中間転写ベルト８０は、張架部材としての二次転写対向ローラ８６、駆動ローラ１４、テンションローラ１５の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動させることにより中間転写ベルト８０は感光ドラム１ａ〜１ｄに対して順方向に略同速度で回転移動する。また、中間転写ベルト８０の内側には、感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して、中間転写ベルト８０に当接する一次転写ローラ８１ａ〜８１ｄが夫々配置されている。一次転写ローラ８１ａ〜８１ｄは一次転写バイアス電源８４ａ〜８４ｄで接続されている。一次転写ローラ８１ａ〜８１ｄによって、感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された各色トナー像が順次中間転写ベルト８０上に転写されることで、カラー画像が形成される。また、一次転写ローラ８１ａ〜８１ｄの中間転写ベルト８０の回転方向下流側には除電部材２３ａ〜２３ｄが配置されている。駆動ローラ１４、テンションローラ１５及び除電部材２３ａ〜２３ｄ、二次転写対向ローラ８６は電気的に接地されている。

給紙カセット１６から例えば紙である記録材Ｐを給紙する際には、図示しないステッピングモータ（以下、給紙モータとも称する）によりピックアップローラ１７を駆動させる。これに伴い底板２９が上昇し、給紙カセット１６内に積載された記録材Ｐを押し上げる。押し上げられた記録材Ｐの最上の一枚が、ピックアップローラ１７と当接し、ピックアップローラ１７の回転により、記録材Ｐが給紙される。給紙された記録材Ｐがレジストローラ１８まで搬送され、レジセンサ３５により記録材Ｐの先端が検知されると、給紙モータの駆動を停止させ、記録材Ｐの搬送を一旦停止させる。レジストローラ１８で一旦停止している記録材Ｐは、中間転写ベルト８０上に転写されたトナー像の移動に合わせて、所定タイミングで再搬送され、二次転写部に搬送される。

各感光ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像が夫々転写され、中間転写ベルト８０上に形成されたカラー画像は、二次転写位置である二次転写ローラ８２と中間転写ベルト８０からなる二次転写部まで移動される。二次転写ローラ８２に二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト８０上のカラー画像が記録材Ｐ上に二次転写される。

例えば定着フィルムである加熱部材と、例えば加圧ローラである加圧部材からなる定着部１９は、記録材Ｐ上に二次転写されたカラー画像に熱及び圧力を加えて、トナー像を記録材Ｐに定着させる。定着部１９でトナー像が定着された記録材Ｐは、排紙トレイ３６に排紙され、一連の画像形成動作は終了する。

［現像当接離間動作の説明］
図２は、プロセスカートリッジ９ａの断面図である。なお、プロセスカートリッジは各色で同様の構成となるため、ここではイエローに対応したプロセスカートリッジ９ａについて説明する。

現像ローラ４ａを当接位置又は離間位置に移動させるための駆動手段としての不図示のモータからの駆動力により、感光ドラム１ａは反時計方向（矢印Ｎ方向）に、現像ローラ４ａは時計方向（矢印Ｌ方向）に、夫々所定の速度で回転駆動される。現像ユニット８ａは、弾性部材である加圧バネ１００により付勢されており、感光ドラム１ａの回動中心を回転軸として、現像ローラ４ａが感光ドラム１ａに当接する当接状態となる。また、現像ローラ４ａの軸線方向（長手方向）における現像ユニット８ａの端部には軸受部材１０１が配置されており、軸受部材１０１に所定の力を付与することによって、現像ローラ４ａと感光ドラム１ａが離間する離間状態となる。

図３は、感光ドラム１と現像ローラ４との当接離間状態を示した図である。なお、ここでは一例として不図示のカム等のメカ機構や、各アクチュエータの構成により、以下の様に状態を遷移させる。（１）全離間状態からフルカラー当接状態に遷移させる。（２）フルカラー当接状態からモノクロ当接状態に遷移させる。（３）モノクロ当接状態から全離間状態に遷移させる。前記（１）〜（３）の状態を順次切り替える方法（全状態遷移型）について説明する。

図３（ａ）は、全離間状態を示している図である。画像形成を行わない場合は、各色のステーションの軸受部材１０１に不図示のカム等により力を付与し、各色の感光ドラム１と現像ローラ４を離間させる全離間状態としている。感光ドラム１と現像ローラ４を不要に当接させてしまうと寿命の低下に繋がる可能性があるため、これを防ぐために全離間状態としている。また詳しくは後述するが、現像ローラ４ａを当接位置又は離間位置に移動させる場合の、現像ローラ４ａの移動速度（以下、当接離間速度とも称する）の制御は、不図示のモータの速度を制御し、カムの回転速度を制御することで行う。

図３（ｂ）は、フルカラー当接状態を示している図である。図３（ａ）の全離間状態から、各色のステーションの軸受部材１０１に付与されていた力を解除することで、各色のステーションの感光ドラム１と現像ローラ４が当接するフルカラー当接状態となる。この図３（ａ）から図３（ｂ）への状態の切り替えが、（１）全離間状態からフルカラー当接状態の遷移にあたる切り替え動作になる。

図３（ｃ）は、モノクロ当接状態を示している図である。図３（ｂ）のフルカラー当接状態から、イエロー、マゼンタ、シアンのステーションの軸受部材１０１に不図示のカム等により力を付与し、イエロー、マゼンタ、シアンのステーションの感光ドラム１と現像ローラ４を離間させることでモノクロ当接状態となる。この図３（ｂ）から図３（ｃ）への状態の切り替えが、（２）フルカラー当接状態からモノクロ当接状態の遷移にあたる切り替え動作になる。また、この図３（ｃ）から図３（ａ）への状態の切り替えが、（３）モノクロ当接状態から全離間状態の遷移にあたる切り替え動作になる。このように、図３（ａ）〜図３（ｃ）の状態を順次遷移させることで、全状態遷移型の当接離間の切り替え動作となる。

なお、ここでは一例として全状態遷移型の当接離間の切り替え動作を説明する。しかし、切り替え動作としては、以下の方法でも良い。（４）全離間状態からフルカラー当接状態に遷移し、フルカラー当接状態から全離間状態に遷移させる。（５）全離間状態からモノクロ当接状態に遷移し、モノクロ当接状態から全離間状態に遷移させる。前記（４）、（５）の状態を選択して切り替える方法（以下、独立遷移型とも称する）。

［画像形成装置のシステム構成］
図４は、画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ部４０１は、ホストコンピュータ４００、及びエンジン制御部４０２と相互に通信が可能となっている。コントローラ部４０１は、ホストコンピュータ４００から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析して画像データとしてのビットデータに変換する。そして、ビデオインターフェイス部４０３を介して、記録材毎に印字カラーモード指定コマンド、／ＴＯＰ基準色指定コマンド、印字予約コマンド、印字開始コマンド、及びビデオ信号をＭＰＵ（ＣＰＵ）４０４や画像処理ＧＡ４０５に送信する。

／ＴＯＰ基準色指定コマンドは、／ＴＯＰ信号基準色指定コマンドということもできる。具体的なタイミングとして、コントローラ部４０１は、ホストコンピュータ４００からの印字命令を受信したことに応じて印字カラーモード指定コマンド、／ＴＯＰ基準色指定コマンド、印字予約コマンドをＭＰＵ４０４に送信する。そして、画像形成装置の準備動作に応じて、印字可能な状態となったタイミングで、ＭＰＵ４０４へ印字開始コマンドを送信する。

ＭＰＵ４０４は、コントローラ部４０１からの印字カラーモード指定コマンド、／ＴＯＰ基準色指定コマンド、印字予約コマンドの内容に応じて印字を実行するための準備動作を行う。そして、コントローラ部４０１から送信される印字開始コマンドを受信するまで待機する。ＭＰＵ４０４は、印字開始コマンドを受信すると、各制御部（画像制御部４０６、定着制御部４０７、用紙搬送部４０８）に印字動作開始を指示する。

画像制御部４０６は、印字動作開始の指示を受信すると、準備動作としてコントローラ部４０１から受信した印字カラーモード指定コマンドの内容からカラーモードを判断する。そして、現像当接制御部４０９に、指定されたカラーモードに応じて各色のステーションの現像当接状態を切り替えるように指示を出す。この切り替え指示の際に、現像当接制御部４０９は、カラーモードに応じた当接時の現像ローラの移動速度（以下、当接速度とも称する）の制御も行う。詳しくは後述するが、指定されたカラーモードに応じて現像ローラの移動速度を決定する。

画像制御部４０６は、画像形成タイミングになったか否かを判断し、ＭＰＵ４０４にその旨を送信する。ＭＰＵ４０４は、画像制御部４０６から画像形成タイミングとなったことを受信すると、コントローラ部４０１に画像データとしてのビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を送信する。つまり、／ＴＯＰ信号は、エンジン制御部４０２がコントローラ部４０１に画像データを要求する要求信号ともいえる。

コントローラ部４０１は、ＭＰＵ４０４から／ＴＯＰ信号を受信すると、／ＴＯＰ信号を基準に／ＴＯＰ基準色指定コマンドで指定した色のビデオ信号を出力する。画像処理ＧＡ４０５は、コントローラ部４０１からビデオ信号を受信すると、画像制御部４０６に画像形成データを送信する。画像制御部４０６は、画像処理ＧＡ４０５から受信した、画像形成データに基づき、画像形成を行う。用紙搬送部４０８は、印字動作開始の指示を受信すると給紙、搬送動作を開始する。定着制御部４０７は、印字動作開始の指示を受信すると定着準備を開始する。定着制御部４０７は、二次転写が行われた記録材Ｐが定着部１９に搬送されてくるタイミングに合わせて、印字予約コマンドの情報に従って定着部１９の温調を開始し、記録材Ｐにトナー像を定着させる。

［／ＴＯＰモードの説明］
次に、図５を用いて／ＴＯＰ信号を基準とした画像形成タイミングについて説明する。図５（ａ）は、コントローラ部４０１から印字カラーモード指定コマンドによってフルカラーモードが指定され、且つ／ＴＯＰ基準色指定コマンドによる指定がイエローである場合（以下、ＹＴＯＰモードとも称する）である。この場合にモノクロ画像を形成する際のタイミングチャートを示している。また、図５（ｂ）は、コントローラ部４０１から印字カラーモード指定コマンドによってフルカラーモードが指定され、且つ／ＴＯＰ基準色指定コマンドによる指定がブラックである場合（以下、ＫＴＯＰモードとも称する）である。この場合にモノクロ画像を形成する際のタイミングチャートを示している。

まず、図５（ａ）を用いて、ＹＴＯＰモードについて説明する。エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１からプリント開始コマンドを受信すると（５０１）、フルカラーモードでモノクロ画像を形成するために、現像当接状態を全離間状態からフルカラー当接状態（５１１）に遷移させる。エンジン制御部４０２は、現像当接状態が全離間状態からフルカラー当接状態へと遷移すると（５１２）、コントローラ部４０１へ／ＴＯＰ信号を送信する（５０２）。

コントローラ部４０１は、エンジン制御部４０２から／ＴＯＰ信号を受信すると（５０２）、フルカラーモードの場合は／ＴＯＰ信号の受信を基準としてイエローのステーションによる画像形成を開始させる（５２１）。コントローラ部４０１は、さらにイエローのステーションによる画像形成開始タイミングを基準に、各色のステーション間距離（５２５）に相当する時間が経過するまで待機する。そして、各色のステーション間距離（５２５）に相当する時間が経過すると、マゼンタの画像形成（５２２）、シアンの画像形成（５２３）、ブラックの画像形成（５２４）を順次開始させる。その後、ブラックの画像形成が終了すると、エンジン制御部４０２は、現像当接状態をフルカラー当接状態（５１２）からモノクロ当接状態（５１３）を経由し、全離間状態（５１４）とし、一連の画像形成動作を終了する。

なお、図５（ａ）ではモノクロ画像の形成を行うため、ブラック以外の画像データは送信されていない（いわゆる余白）状態であるため、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成は行われない。よって、ＹＴＯＰモードにおけるモノクロ画像の形成は、／ＴＯＰ信号を受信してからブラックの画像形成が開始されるまでは、画像形成が行われない期間となる。

次に、図５（ｂ）を用いて、ＫＴＯＰモードについて説明する。エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１からプリント開始コマンドを受信すると（５０１）、フルカラーモードでモノクロ画像を形成するために、現像当接状態を全離間状態からフルカラー当接状態（５３１）に遷移させる。エンジン制御部４０２は、ブラックのステーションの現像ローラ４が感光ドラム１に当接していれば画像形成を行うことができるため、全離間状態からフルカラー当接状態へと遷移すると（５３２）、コントローラ部４０１へ／ＴＯＰ信号を送信する（５０２）。

コントローラ部４０１は、エンジン制御部４０２から／ＴＯＰ信号を受信すると（５０２）、／ＴＯＰ信号の受信を基準としてブラックのステーションによる画像形成を開始させる（５４１）。ブラックの画像形成が終了すると、エンジン制御部４０２は、現像当接状態をフルカラー当接状態（５３２）からモノクロ当接状態（５３３）を経由し、全離間状態（５３４）とし、一連の画像形成動作を終了する。

先の図５（ａ）のＹＴＯＰモードと比較すると、ＫＴＯＰモードはブラックの画像形成が開始されるまでの時間が短くなっている。ＹＴＯＰモードにおいては、／ＴＯＰ信号を受信してからブラックの画像形成が開始されるまでにＹ，Ｍ，Ｃのステーション間の距離に相当する待機時間があった。一方、ＫＴＯＰモードでは／ＴＯＰ信号を受信してからすぐにブラックの画像形成を開始することができるからである。画像形成装置のファーストプリントアウトタイムを短縮するために、ＫＴＯＰモードを導入してモノクロ画像を形成することは非常に有効となる。尚、このようなＫＴＯＰモードは、フルカラーモードにおいてブラックのみの画像形成を行うことから、フルカラーＫＴＯＰモードとも称する。

このＫＴＯＰモードでモノクロの画像形成を行う場合、現像当接状態により、ブラックの画像の品質を低下させてしまう可能性がある。図６を用いて、この当接状態により発生する可能性のある課題について説明する。

図６は、ＫＴＯＰモードにおいて、画像形成を行っている際の状態変化を示した図である。図６（ａ）は、全離間状態を示している図である。エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１からプリント開始コマンドを受信すると、現像当接状態を図６（ｂ）に示すフルカラー当接状態とする。このフルカラー当接状態への遷移の際に、現像ローラ４を感光ドラム１に当接すると、当接時の衝撃で当接位置に当接スジが発生する現象が知られている（６００（ａ）〜６００（ｄ）で示す点線部分）。つまり、当接スジとは感光ドラム１と現像ローラ４が当接状態となったことにより供給されるトナーということもできる。その後、エンジン制御部４０２は、／ＴＯＰ信号を送信し、コントローラ部４０１から受信した画像データに従って、ブラックのステーションにおいて感光ドラムを露光し（６０１）、静電潜像を形成する（６０２）。

図６（ｃ）は、ブラックのステーションにおいて、静電潜像をトナー像として現像し、中間転写ベルト８０に一次転写している状態を示した図である。先の図６（ｂ）で説明したように、ブラックのステーションより上流側に設置されている各色のステーションは、現像ローラ４と感光ドラム１の当接により、現像当接スジ（６００（ａ）〜６００（ｃ））が発生している。ブラックのステーションにおいて画像形成が進むにつれ、中間転写ベルト８０上に転写されたブラックのトナー像（６０２）に、各色のステーションで発生した当接スジが重なっていく様子を示している。こうして、本来のブラックの画像にはない色の当接スジが、ブラックの画像が重畳されてしまうことによって、画像の品質が低下するという現象が発生している。本実施形態においては、このようにＫＴＯＰモードで形成されたブラックの画像に当接スジが重畳されることによって発生する画像の品質の低下を抑制する方法について説明する。

［当接スジの抑制方法についての説明］
図７は、本実施形態における、現像ローラ４が感光ドラム１に当接する当接速度の制御について示したタイミングチャートである。図７を用いて本実施形態におけるプリント制御について説明する。エンジン制御部４０２は、コントローラ部４０１からプリント開始コマンドを受信すると（７０１）、画像形成のための準備を開始する。この状態においては、現像ローラは全離間状態である（７２１）。

現像ローラ４を当接させるための準備ができると、現像モータの速度をここではフルカラー画像を形成する場合のプロセススピードである通常速（７３１）から減速（７３２）させる。ここでは通常速の１／２の速度である低速（７３３）まで減速させる。このように、現像ローラ４が感光ドラム１に当接する際の、現像ローラ４の移動速度を下げることによって、当接スジの発生を抑制する。現像ローラ４が感光ドラム１に当接する際の速度を下げることによって、当接時の衝撃を緩和することができ、当接スジをつきにくくすることができる。そのため、本実施形態においては当接スジの発生を抑制しなくてもよいフルカラーモードでフルカラー画像を形成する場合の現像ローラ４の当接速度より、フルカラーモードでモノクロ画像を形成する場合の現像ローラ４の当接速度が遅くなるように制御する。言い換えれば、ＹＴＯＰモードで画像を形成する場合の現像ローラ４の当接速度より、ＫＴＯＰモードで画像を形成する場合の現像ローラ４の当接速度が遅くなるように制御する。

なお、本実施形態における現像当接機構では、一例として現像ローラ４を当接、離間するためのメカ機構としてカムを用い、その駆動源は現像ローラ４を回転させる現像モータと共通となる構成を採用している。従って、カムの回転速度と現像ローラ４の回転速度も連動している。そして、上述した当接離間状態の遷移は、不図示の現像ソレノイドをオンすることで切り替えることができる。

現像モータ速度の回転速度を減速させると、フルカラーモードでモノクロ画像を形成するため、現像ローラ４を全離間状態からフルカラー状態へ遷移させる（７２２）。上述したソレノイドをオンすることにより、遷移が開始される。現像ローラ４の遷移が完了すると、現像当接状態はフルカラー状態（７２３）となり、現像ローラ４は４ステーションとも当接された状態となる。現像ローラ４が当接された状態となると、カムは駆動源である現像モータからの駆動力を受けない状態となる。つまり、現像ローラ４は４ステーションとも感光ドラム１に当接した状態を保持する。その後、再びソレノイドがオンされると、カムに現像モータからの駆動力が供給され、現像ローラ４と感光ドラム１との状態が遷移する。なお、上述した現像モータの速度の変更と、フルカラー状態への遷移の開始は、現像ローラ４が感光ドラム１に当接するまでの間に現像モータの速度変更が完了していれば、順番が逆になってもよい。

現像ローラ４が感光ドラム１に当接した状態となり、画像形成の準備が整うと、エンジン制御部４０２は現像モータを加速し（７３４）、モータ回転速度を通常速（７３１）に戻す。エンジン制御部４０２はコントローラ部４０１へ画像形成の基準となる／ＴＯＰ信号を送信し（７０２）、受信したコントローラ部４０１は画像データをエンジン制御部４０２に送信し、フルカラーモードでブラックの画像形成を行う。ブラックの画像形成が終了すると、エンジン制御部４０２は、ソレノイド７１０を２回オンして、フルカラー状態（７２３）からモノクロ状態を経由し（７２４）、全離間状態（７２５）へ現像ローラ４を遷移させる。そして、一連の画像形成動作を終了する。なお、上述した／ＴＯＰ信号の送信と、現像モータの回転速度を戻すタイミングは、画像形成が開始されるまでに現像モータの速度が通常速となっていれば、順番が逆になっていても良い。また、プリント開始コマンド送信（７０１）から／ＴＯＰ信号送信（７０２）までの期間を、前回転工程とも称する。

図８は、本実施形態における画像形成の制御について示したフローチャートである。Ｓ８００において、エンジン制御部４０２はコントローラ部４０１から印字命令を受信すると、現像モータの回転を開始する。Ｓ８０１において、エンジン制御部４０２はコントローラ部４０１から送信された／ＴＯＰ基準色指定コマンドで指定された色の画像を形成するステーションが、最上流に配置されているステーションであるか否かを判断する。本実施形態においては、最上流のステーションはイエローであるため、言い換えるとＹＴＯＰモードで画像形成を行うか否かを判断するともいえる。なお、最上流のステーションはイエローに限られるものではなく、マゼンタやシアンであってもよい。

Ｓ８０１において、画像を形成するステーションが最上流のステーションであると判断すると、Ｓ８０６において、エンジン制御部４０２は現像モータの回転速度の変更は必要なしと判断する。一方、Ｓ８０１において、画像を形成するステーションが最上流のステーションではないと判断すると、Ｓ８０２に移行する。なお、本実施形態においては、一例として最上流のステーションはイエロー、／ＴＯＰ基準色指定コマンドで指定された色はブラックであるとして、Ｓ８０２以降の説明を行う。

Ｓ８０２において、エンジン制御部４０２は現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際の現像モータの回転速度の目標値を決定する。ここでは、通常速の１／２まで減速した速度を目標とする。Ｓ８０３において、エンジン制御部４０２は現像ローラ４の当接準備が完了したかを判断する。Ｓ８０４において、エンジン制御部４０２は現像ローラ４の当接準備が完了すると、現像モータの回転速度を、Ｓ８０２で決定した目標値に変更する。

Ｓ８０５において、エンジン制御部４０２は現像ソレノイドをオンして、現像ローラ４を離間位置から当接位置へと移動させ、当接状態をフルカラー状態へ遷移させる。Ｓ８０７において、エンジン制御部４０２はフルカラー状態への遷移が完了したか否かを判断する。Ｓ８０８において、エンジン制御部４０２はフルカラー状態への遷移が完了したと判断すると、現像モータの回転速度を通常速へと戻す。Ｓ８０９において、エンジン制御部４０２は／ＴＯＰ信号を出力し、ブラックの画像形成を行う。このブラックの画像形成においては、画像形成を行わないＹ、Ｍ、Ｃのステーションで生じる当接スジがブラックの画像に重なってしまうものの、現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる速度を減速しているため、ブラックの画像に与える影響を抑制できている。

このように、現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際の当接速度を下げることで、現像ローラ４が感光ドラム１に当接する衝撃を緩和できる。衝撃を緩和することで現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際に発生する当接スジの濃度を薄くすることができ、画像品質の低下を抑制することができる。通常速で現像ローラ４を感光ドラム１に当接させた場合には、当接スジが視認できる程度に形成されてしまう。一方、本実施形態で説明したように、通常速の１／２速まで減速させた速度で現像ローラ４を感光ドラム１に当接させた場合には、当接スジが視認できない程度まで、当接スジの濃度が薄くなるように改善することができる。

また、本実施形態においては、当接スジの濃度が薄くなるように抑制するため、例えば画像形成工程や、転写工程等の開始タイミングを遅らせるなどの調整をする必要がなく、ＦＰＯＴの遅延に与える影響を抑制することができる。より具体的に説明すると、本実施形態における当接速度の制御においては、当接時における現像モータの速度が低下するため、現像ローラ４が感光ドラム１に当接終了するタイミングが遅れることとなる。本実施形態における、通常速の１／２速まで減速された場合には、約４００ｍｓｅｃ程度の遅れが発生する。なお、本実施例においては、現像ローラ４の当接速度を、現像ソレノイドをオンする前に変更している。しかし、より好ましくは現像ローラ４が感光ドラム１に当接するタイミングにおいて切り替えておればよく、当接速度を減速させるタイミングによっては遅れ時間はさらに短くすることが可能である。

一方、通常速のままで現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる場合には、当接速度を変更する必要がないものの、画像形成工程、転写工程等の開始タイミングを遅らせる必要がある。つまり、Ｙ〜Ｋステーション間を当接スジが搬送される時間分以上、画像形成のタイミングを遅らせる必要がある。ゆえに、約１０００ｍｓｅｃ程度の遅れが発生することなり、本実施形態における制御の方がＦＰＯＴの遅延に与える影響を抑制することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、感光ドラム１に現像ローラ４が当接する際の、現像ローラ４の移動速度を下げることによって、当接スジの発生を抑制する方法について説明した。本実施形態においては、当接スジの濃度を検知し、当接スジの濃度に応じて現像ローラ４の移動速度を制御する方法について説明する。当接スジの発生具合は、現像ローラ４の移動速度以外の様々な要因で変化する。よって画像形成装置の構成や稼働条件に応じて、現像ローラ４の移動速度を制御する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

図９は、本実施形態における画像形成の制御について示したフローチャートである。なお、先の図８のフローチャートと同様の工程については同様のステップ番号を付し、その説明は省略する。Ｓ９０１において、エンジン制御部４０２は当接スジの濃度を検知させる。

図１０に示すように、中間転写ベルト８０の近傍に、光を照射する発光素子１００１と、中間転写ベルト８０から反射された反射光（乱反射光）を受光する受光素子１００２を備えたセンサが配置されている。当接スジ１００４はイエローステーションから発生したスジであり、当接スジ１００５はマゼンタステーションから発生したスジであり、当接スジ１００６はシアンステーションから発生したスジである。中間転写ベルト８０の移動に合わせて、各当接スジをセンサにより検知することで、右上のグラフのような計測データを各色の当接スジごとに取得する。

そして、信号部１００７の信号強度Ｉより、各色の当接スジの濃度のデータが得られる。信号部１００７の信号強度Ｉは、当接スジの濃度が濃いほど大きくなるため、信号強度Ｉから当接スジの濃度を求めることができる。なお、信号部１００７の信号幅から、当接スジの幅を求めることもできる。本実施形態においては、当接スジの濃度検知は、電源オン時に行う各色の濃度補正工程中に行う。そして、検知したデータは、ＭＰＵ４０４のワンチップメモリに記録される。なお、当接スジの濃度検知は、現像モータを駆動するたびに検知することに限られるものではない。例えば、所定枚数の画像形成が行われると当接スジの濃度検知のシーケンスを行う、画像形成装置内の温度が所定の値以上変化すると当接スジの濃度検知のシーケンスを行う、など検知タイミングを適宜設定してもよい。

Ｓ９０２において、エンジン制御部４０２は感光ドラム１に対して現像ローラ４を当接させる際の、現像ローラ４の移動速度の目標値の算出を行う。算出方法に関しては種々の方法が考えられるが、本実施形態においては、当接スジの濃度と、その抑制に必要な当接速度（の減速量）との関係をあらかじめ取得し、ワンチップメモリにテーブルとして保持する。保持するテーブルは、一例としては図１１に示すような、現像ローラ４の当接速度を変化させた場合に、形成される当接スジの濃度の変化割合を表すグラフをテーブル化したものである。そして、該テーブルにおける当接スジの濃度と、現像ローラ４の当接速度との関係に基づき、目標速度を決定する。具体的には、検知した当接スジの濃度と、当接スジを視認できなくするための目標濃度との差より、当接スジの濃度の低減量を決定する。そして、その低減量を達成可能である現像ローラ４の当接速度を、上記テーブルを用いて決定する。

なお、図１１に示したグラフは、本実施形態における当接スジの濃度と現像ローラ４の当接速度との関係を表す一例である。当接スジの濃度は、現像ローラ４の当接速度以外の様々な要因に左右されるため、上記テーブルは画像形成装置の構成や稼働条件ごとにデータを取得しておくことが望ましい。よって、例えば工場出荷時等に各画像形成装置において、当接スジの濃度と現像ローラ４との関係を計測し、テーブルとして保持しておくことが望ましい。また、本実施形態においては、当接スジの濃度の検知手法として、乱反射光を検知する方法を一例として説明したが、正反射光を用いて検知してもよい。また、当接スジの幅に対しても、図１１と同様の関係性のデータをあらかじめ取得しておくことで、現像ローラ４の当接速度の調整により、当接スジの幅も制御することができる。

Ｓ９０３において、エンジン制御部４０２は現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際の現像モータの回転速度の目標値を決定する。以下、Ｓ８０３からＳ８０９については、先の第１の実施形態の図８で説明したものと同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

このように、現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際の当接速度を、当接スジの濃度に応じて適宜設定することができる。これにより、現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際に発生する当接スジの濃度を薄くすることができ、画像品質の低下を抑制することができる。なお、本実施形態における当接スジの濃度を検知するために用いたセンサは、当接スジ用の専用のセンサでもよいし、濃度補正用のパッチを検知するためのセンサを兼用してもよい。

［変形例］
上述の２つの実施形態においては、一例として当接状態の切り替えを、（１）全離間状態からフルカラー当接状態に遷移させる。（２）フルカラー当接状態からモノクロ当接状態に遷移させる。（３）モノクロ当接状態から全離間状態に遷移させる。前記（１）〜（３）の状態を順次切り替える全状態遷移型で遷移させる構成で説明したが、これに限られるものではない。当接状態の切り替えを、（４）全離間状態からフルカラー当接状態に遷移し、フルカラー当接状態から全離間状態に遷移させる。（５）全離間状態からモノクロ当接状態に遷移し、モノクロ当接状態から全離間状態に遷移させる。前記（４）、（５）の状態を選択して切り替える独立遷移型で遷移させる構成であってもよい。独立遷移型の構成においても、現像ローラ４の当接速度を下げることで当接スジを抑制することができる。

同様に上述の２つの実施形態においては、ＫＴＯＰモードにおける現像ローラ４の当接速度の制御を説明したが、ＫＴＯＰモードではなく、ＹＴＯＰモードにおける現像ローラ４の当接速度の制御についても、同様の制御を適応することができる。つまり、ＹＴＯＰモードにおけるモノクロ画像のプリントを行う場合においても、Ｙ、Ｍ、Ｃステーションの現像ローラ４を感光ドラム１に当接させるように現像ローラ４の当接状態を切り替えると当接スジは発生する。よって、Ｋステーションの上流側で発生する当接スジの濃度を薄くするように制御する、上述の２つの実施形態と同様の制御を用いることが有効となる。

また、当接離間におけるメカ機構のカムの駆動源である駆動モータと、現像ローラ４の駆動モータを共通のモータとして説明したが、それぞれ別のモータを用いることも可能である。

また、現像ローラ４の当接速度の目標値を通常速の１／２としたが、これに限られるものではない。通常速よりも現像ローラ４の当接速度を下げていれば当接スジを薄くすることができるため、画像に与える影響を鑑みて、適宜当接速度を設定することが可能である。つまり、プロセス速度、現像ローラの特性、感光ドラムの特性、トナーの特性、温度、湿度等の環境条件といった様々な要因を鑑みて、当接速度を制御することが可能である。なお、第１の当接速度より、第１の当接速度より遅い第２の当接速度の方が、当接スジの影響を抑制することができるといえる。

また、現像モータの当接速度を低下させる期間を、当接状態を全離間状態からフルカラー状態へ遷移させる際の現像ソレノイドのオンから当接完了までとした。しかし、現像ローラ４が感光ドラム１に当接するタイミングで当接速度を低下させておればよく、この期間に限定されるものではない。コントローラ部４０１からのプリントコマンドが送信され、現像モータが回転を始めてから、エンジン制御部４０２より／ＴＯＰ信号が送信されるまでの前回転期間の一部、あるいは全部において低速としてもよい。ただし、当接離間機構の駆動源が共通であれば、現像ローラ４を低速にする期間が短いほどＦＰＯＴの低下を抑制できる。

１ 感光ドラム
４ 現像ローラ
８０ 中間転写ベルト
４０２ エンジン制御部

Claims (12)

1. 複数の感光体と、
   前記複数の感光体のそれぞれに対応し、前記複数の感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、
   前記複数の現像手段により現像された複数のトナー像が転写される像担持体と、
   前記複数の感光体と前記複数の現像手段が当接している当接状態と、前記複数の感光体と前記複数の現像手段が離間している離間状態と、を切り替える切り替え手段と、
   前記複数の感光体と前記複数の現像手段を前記当接状態とするか前記離間状態とするかを制御する制御手段と、を備え、
   前記複数の現像手段は少なくとも第１の現像手段及び第２の現像手段を含み、前記複数の感光体は少なくとも前記第１の現像手段に対応した第１の感光体と前記第２の現像手段に対応した第２の感光体とを含み、前記第１の感光体に形成された第１の画像を前記像担持体に転写し、且つ前記第２の感光体に形成された第２の画像を前記第１の画像に重畳するように前記像担持体に転写する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記第１の感光体及び前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、第１の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御し、
   前記第１の感光体には画像を形成させず、前記第２の感光体に画像を形成させる場合は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第１の現像手段と前記第１の感光体を当接状態にさせた後に、前記第２の現像手段と前記第２の感光体を当接状態にさせ、前記第２の現像手段により前記第２の感光体に形成された静電潜像を現像させる場合に、前記第２の現像手段により静電潜像を現像して前記像担持体に転写された画像に、前記第１の感光体と前記第１の現像手段が当接状態となったことにより前記像担持体上に供給されるトナーが重畳するように、前記第２の現像手段により前記第２の感光体に形成された静電潜像を現像させるタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像データを生成する画像制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２の現像手段により前記第２の感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像させるタイミングを制御するために、前記画像制御手段に前記画像データを要求するための要求信号を送信するタイミングを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記要求信号は、前記第１の感光体に画像を形成させるためではなく、前記第２の感光体に画像を形成させるために、前記画像制御手段に前記画像データを要求する信号であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 感光体に光を照射し、静電潜像を形成する光照射手段を備え、
   前記制御手段は、前記画像制御手段に前記画像データを要求するための要求信号を送信するタイミングを制御することにより、前記光照射手段による静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の現像手段はイエロー、又はマゼンタ、又はシアンの現像剤を有し、前記第２の現像手段はブラックの現像剤を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の速度は、カラー画像を形成する場合の速度であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させたのち、前記第１の速度で前記第２の感光体に前記第２の現像手段を当接させるように前記切り替え手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記切り替え手段及び前記複数の現像手段に駆動力を供給する共通の駆動源を備え、
   前記駆動源の駆動力は、前記複数の感光体と前記複数の現像手段の当接状態と離間状態の切り替えと、前記複数の現像手段の回転とに用いられることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１の感光体と前記第１の現像手段が当接状態となったことにより前記像担持体上に供給されるトナーを検知する検知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記検知手段によって検知された前記第１の感光体と前記第１の現像手段が当接状態となったことにより前記像担持体上に供給されるトナーの濃度に応じて、前記第１の感光体に前記第１の現像手段を当接させる前記第２の速度を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記第１の感光体及び前記第１の現像手段は、前記第２の感光体及び前記第２の現像手段より、前記像担持体の移動方向において上流側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    

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