JP2021081668A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙無しによるリカバリ給紙準備時間によるドラムへの影響を抑えることができ、また、色切り換え動作時間による生産性低下を防ぐことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙無し検知手段により、用紙がなくなったことを検知した場合、自動で用紙を交換する自動給紙リカバリ手段を備えた画像形成装置であって、中間転写体が複数の像担持体に当接し、複数の像担持体を用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、中間転写体が複数の像担持体のうち一つのみと当接し、当接している像担持体でのみトナー像を形成する第二画像形成モードと、中間転写体が複数の像担持体に当接し、複数の像担持体のうち一つでのみトナー像を形成する第三画像形成モードを実行可能であり、第三画像形成モードで画像形成を行っている際に、自動給紙リカバリ手段にはいった場合、第三画像形成モードから第二画像形成モードに切り替え動作を行う。【選択図】図１１

Description

本発明は、電子写真方式を利用して記録材に画像形成を行う複写機、プリンタ等のアプリケーションからの印刷要求に従い、カラーページとモノクロページが混在する印刷ジョブを生成して、プリンタに対して該印刷ジョブを処理する情報処理装置のジョブ処理に関する。

画像形成装置において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラムが中間転写ベルトと当接している状態で、各感光体ドラムに対して高圧を印加し、レーザを点灯することによりフルカラーの画像を形成するフルカラーモードと呼ばれる作像モードと、Ｋの感光体ドラムのみが中間転写ベルトと当接している状態で、Ｋの感光体ドラムに対して高圧を印加し、レーザを点灯することによりモノクロの画像を形成するモノクロモードと呼ばれる作像モードを持つ。

このような画像形成装置において、フルカラー画像とモノクロ画像を連続して画像形成する場合、フルカラーモードからモノクロモードへ作像モードを切り替えるために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラムが中間転写ベルトと当接している状態からＫの感光体ドラムのみが中間転写ベルトと当接している状態へ切り替える必要があり、そのための切り替え時間が発生してしまう。

この切り替え時間をなくすために、特許文献１ではフルカラー画像とモノクロ画像の画像形成が連続する場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラムが中間転写ベルトと当接している状態を継続し、Ｙ，Ｍ，Ｃのレーザを消灯してモノクロ画像形成を行うフルカラー当接モノクロモードと呼ばれる作像モードで動作する。これにより、フルカラーモードからモノクロモードへの作像モード切り替え処理に伴い発生する待ち時間をなくし、出力時間を短縮する方法が提案されている。

特開２００４−２４６５７１号公報

フルカラー当接モノクロモードは、作像モード切り替え時の出力時間短縮の効果がある一方で、作像に使用しないＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラムを駆動するために感光体ドラム表面が摩耗し、感光体ドラム寿命に悪影響を及ぼす。よって、出力時間の短縮を重視するような場面以外では、フルカラー当接モノクロモードで画像形成を行わないことが望ましい。

従来技術では、フルカラー当接モノクロモードの実行枚数が規定枚数分に達すると通常のモノクロモードに移行する画像形成装置が知られている。フルカラー当接モノクロモードの画像形成中に用紙搬送している給紙トレイに用紙が無くなった場合、自動で用紙を交換する自動給紙リカバリを行った後に用紙搬送を継続するが、給紙装置の機構によっては自動給紙リカバリ動作時間が長くなる場合があり、その際も、規定枚数分に達するまでモノクロモードに移行せずフルカラー当接モノクロモード状態のまま待ちが発生してしまう。このような場面では、フルカラー当接モノクロモードで画像形成を行ってまで、出力時間を短縮する効果が少ない。また、そのような条件において、作像に利用しないＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラムが必要以上に駆動してしまい、感光体ドラム寿命に悪影響を与えるという課題があった。

上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に形成されたトナー像が転写される前記複数の画像形成ユニットに離接可能に配置された中間転写体と、
前記中間転写体上のトナー像を用紙に転写させるために、用紙の搬送を行う給紙手段と、前記給紙手段から用紙が無くなったことを検知する用紙無し検知手段と、
前記用紙無し検知手段により、用紙がなくなったことを検知した場合、自動で用紙を交換する自動給紙リカバリ手段を備えた画像形成装置であって、
前記中間転写体が前記複数の像担持体に当接し、前記複数の像担持体を用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、
前記中間転写体が前記複数の像担持体のうち一つのみと当接し、当接している像担持体でのみトナー像を形成する第二画像形成モードと、
前記中間転写体が前記複数の像担持体に当接し、前記複数の像担持体のうち一つでのみトナー像を形成する第三画像形成モードを実行可能であり、
前記第三画像形成モードで画像形成を行っている際に、前記自動給紙リカバリ手段にはいった場合、第三画像形成モードから第二画像形成モードに切り替え動作を行うことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、フルカラー当接モノクロモードの画像形成中に自動給紙リカバリ動作が発生した場合、自動給紙リカバリ動作中にモノクロモードへの切り替え処理を行う。これにより、自動給紙リカバリ動作時間が影響して生産性がダウンしても、フルカラー当接モノクロモードで動作していた場合と比べて、Ｙ，Ｍ，Ｃの感光体ドラムの駆動時間が減るため感光体ドラム寿命への悪影響を低減することが可能となる。また、自動給紙リカバリ動作と同時にモノクロモード切り替え処理を行うため、モノクロモード切り替え処理時間による生産性への影響がなくなる。

本発明の実施例における画像形成装置本体の断面図 本発明の実施例における制御ブロック図 本発明の実施例における給紙装置の断面図 本発明の実施例における給紙装置の束移動構成図 本発明の実施例におけるＵＩ３３０の模式図 本発明の実施例における中間転写ユニット１４０近傍の断面図 本発明の実施例における当接離間機構４００の断面図 本発明の実施例におけるスライダ４０２をスライドさせるカム構成図 本発明の実施例におけるカムギア５０２の軸受５０１の上方図 本発明の実施例における画像形成動作のシーケンス図 本発明の実施例における作像モード判断のフローチャート 本発明の実施例における画像形成動作のフローチャート 本発明の実施例における自動給紙リカバリと作像モード切替タイミングのイメージ図

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

［画像形成装置の概略構成］
図１は、本発明の実施例を示した画像形成装置の断面図、図２は、本発明の実施例を示した制御ブロック図である。

図１、図２を用いて、基本的な構成を説明する。

図２の制御部３００は、図１の画像形成装置のシステム制御を行っており、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３とタイマ２９１を有している。

ＣＰＵ３０１は画像形成装置のシステム制御を行うＣＰＵである。ＣＰＵ３０１には、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ３０２と、制御に用いる変数やイメージセンサ２３３によって読み取られた画像データを保存するＲＡＭ３０３が、アドレスバスとデータバスにより接続されている。ＲＡＭ３０３は画像形成装置への電源供給が停止しても保存された値を保持可能な不揮発性メモリである。また、時間カウントが可能なタイマ２９１がＣＰＵ３０１に接続されており、ＣＰＵ３０１はタイマ２９１のタイムカウント値の設定やタイマ計測値の取得を行う。さらに、ＣＰＵ３０１はＩ／Ｏ３０７を介して接続された、各種センサ信号の入力およびソレノイド・モータ等の各種負荷の制御を行っている。

ＣＰＵ３０１は原稿給送装置制御部４８０を介して、図１の原稿搬送ローラ１１２の駆動や、原稿有無センサ１５１による原稿有無検知などを行う。またＣＰＵ３０１は、イメージリーダ制御部２８０を介して、原稿圧板の開閉動作の検知や原稿圧板ガラス板５５上の原稿画像、原稿給送装置制御部４８０によって給送された原稿画像をイメージセンサ２３３で読み取る。イメージセンサ２３３から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部２８１に転送する。

画像信号制御部２８１は、コピー動作時は、イメージセンサ２３３からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部２８５に出力する。また、プリント動作時は、コンピュータ２８３から外部Ｉ／Ｆ２８２を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部２８５に出力する。プリンタ制御部２８５はＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、画像形成部２７１へ画像形成を指示する。画像形成部２７１は、入力されたビデオ信号に基づき画像形成ユニット１２０を駆動する。また、プリンタ制御部２８５はＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、紙搬送部２７０へ用紙の給紙及び搬送制御を指示する。また、プリンタ制御部２８５はＣＰＵ３０１からの指示に基づいて、定着部２７５を駆動し、画像形成された用紙上のトナー像を定着する定着制御を行う。

ＵＩ３３０は操作部である。画像形成を行うカラーモードの選択や、画像形成装置の状態表示、コピースタート等の指示を行う。ここで選択されたモード設定は、ＲＡＭ３０３に格納する。

プリントが所定時間実施されない場合、ＣＰＵ３０１は電源制御部４８１を介して省電力モードへ移行する。省電力モードでは、ＵＩ３３０のＬＥＤバックライトを消灯すると共に、各種駆動負荷の電源供給を停止する。

［画像形成装置の基本画像形成動作］
次に図１及び図２を用いて、基本的な画像形成動作について説明する。

ＣＰＵ３０１は、ＵＩ３３０等からのカラーモードや置数等のプリント設定指示や、原稿給送装置制御部４８０やイメージリーダ制御部２８０を介して原稿圧板開閉や原稿載置を検知すると、プリント準備動作を行う。プリント準備動作では、定着器１７０の温調制御を開始するとともに、ＵＩ３３０から指定されたカラーモードに合わせて、中間転写ユニット１４０の当接離間状態の切り替えとレーザースキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）内のポリゴンモータの駆動制御を開始する。中間転写ユニット１４０の当接離間状態切り替え、及びプリント準備動作に関しては詳細を後述する。

次に、プリント動作開始の指示が入ると、原稿給送装置制御部４８０を介して原稿読取を開始する。原稿搬送ローラ１１２を駆動し、原稿台１５２から原稿用紙をプラテンガラス上に搬送すると共に、プラテンガラスへ不図示のランプの光で照射を行う。原稿からの反射光は、ミラーを通してイメージセンサ２３３に導かれるように構成されており、イメージセンサ２３３により読み取った原稿の画像データは、画像信号制御部２８１へ出力される。原稿読取は、原稿圧板ガラス板５５上の原稿読取が完了するまで、もしくは原稿有無センサ１５１によって検知された最終原稿の読取が完了するまで継続される。

一方で、ＣＰＵ３０１は中間転写ユニット１４０の当接状態切り替えが完了すると、画像形成部２７１を介して画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を制御し、ＲＡＭ３０３へ保存された画像データの画像形成動作を開始する。画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は、感光体ドラム１０１（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、現像器１０４（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、帯電ローラ１０２（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）、感光体ドラムクリーナー１０７（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）などによって構成されている。画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）では、感光体ドラム１０１表面が帯電された後、レーザースキャナユニット１０３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）から照射されるレーザ光により、感光体ドラム１０１上に潜像が形成される。そして、形成された潜像は、現像器内のトナーにより感光体ドラム１０１上に現像される。

その後、感光体ドラム１０１上に現像されたトナー像は、モノクロ一次転写ローラ１０５ｋ及びカラー一次転写ローラ１０５（ｙ，ｍ，ｃ）において一次転写電圧を印加され、中間転写ベルト１３０へ転写される。中間転写ベルト１３０へ転写されたトナー像は、中間転写ベルト１３０の回転によって、二次転写部１１８へと至る。なお、ｙ，ｍ，ｃ，ｋはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する部品を表す。例えば、画像形成ユニット１２０（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）であれば、イエローの画像形成ユニット１２０ｙ、マゼンタの画像形成ユニット１２０ｍ、シアンの画像形成ユニット１２０ｃ、ブラックの画像形成ユニット１２０ｋを表している。

また、ＣＰＵ３０１は、二次転写部１１８にトナー像が到着するタイミングに間に合うように、紙搬送部２７０を通して、給紙ピックアップローラ１１や給紙ローラ１２やレジストローラ１１６や排紙ローラ１３９の駆動源となる搬送モータ（不図示）を駆動させる。これを受けて、給紙ピックアップローラ１１が回転駆動し、タンデム方式給紙装置５１の給紙カセット９１から用紙が１枚ずつ給紙搬送される。

以上のようにして二次転写部１１８に到達した用紙とトナー像に対し、二次転写電圧を印加することにより、トナー像が用紙に転写される。

二次転写後の用紙は、定着器１７０へ搬送される。定着器１７０で、用紙上のトナー像が用紙に加熱定着される。その後、ＣＰＵ３０１は、給紙搬送部によって制御された排紙ローラ１３９を介し、排紙トレイ１３２に排紙を行う。なお、上記の基本的な画像形成動作は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。

［給紙装置構成の説明］
次に、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、本実施形態における給紙装置５１について詳細に説明する。

なお、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）は本実施形態に係るタンデム方式の給紙装置５１をそれぞれ異なる状態で説明する断面図である。

給紙装置５１は、Ａ４サイズやレターサイズ等の、小サイズのシート束が第１シート収納部２８ｂ及び第２シート収納部２８ａに各々積載された状態から、シートＰを１枚ずつ給送可能に構成されている。給紙装置５１は、図中右側の第１シート収納部２８ｂ内のシートＰから順番に給送される。そして、第１シート収納部内のシートが無くなると、図中左側の第２シート収納部２８ａ内のシート束（Ｐ）を第１シート収納部２８ｂへ束ごと移送し、給送動作の再開を可能とするタンデムカセット給送構成とされている。

（給紙装置構成）
図３（ａ）は、給紙動作時における給紙装置５１の断面図を示している。

第１シート収納部２８ｂには、積載されたシート束（Ｐ）を昇降させるように支持されたリフタ板３５が配置されている。リフタ板３５上方に配置された給紙ピックアップローラ１１は、給紙ローラ１２を中心として回動可能なアーム（不図示）により回動可能に支持され、リフタ板３５に積載されたシートＰを繰り出すように構成されている。繰り出されたシートＰは給紙ローラ１２により搬送されるが、２枚以上が繰り出された場合には、２枚目以降のシートＰは給紙ローラ１２とリタードローラ１３による分離作用により給紙カセット９１側（シート収納手段側）に戻される。なお、給紙ピックアップローラ１１は、シート束（Ｐ）を給送する給送手段を構成する。

図３（ｂ）は、第三紙有無センサ７８が紙無し検知後、リフタ板３５を降ろした時の断面図を示している。

給紙カセット９１の前端部の下部には、リフタＨＰ（ホームポジション）センサ８４が配置されている。紙搬送部２７０は、リフタ板３５上のシート束（Ｐ）の最上位シートが常に安定して給紙ピックアップローラ１１に当接できるように、給紙ピックアップローラ１１の上下方向高さに応じてリフタ板３５を上昇できるようにリフタモータ２１の駆動を制御する。第三紙有無センサ７８が紙無しを検知すると紙搬送部２７０はリフタＨＰセンサ８４を検知するまでリフタモータ２１を駆動しリフタ板３５を下降させる。

（束移動装置構成）
次に、図４を用いて給紙装置５１におけるシート束（Ｐ）の束移動構成を説明する。

給紙装置５１は、第２シート収納部２８ａの底部から第１シート収納部２８ｂ側に一部が延びるように形成された固定のセットトレイ８８を有している。また、第２シート収納部２８ａには、セットトレイ８８に沿って第１シート収納部２８ｂ側にスライド移動するように支持された束移動規制板３７が配置されている。束移動規制板３７は、紙搬送部２７０により制御される束移動規制板駆動モータ６５によって図４の左右方向にスライド移動可能に支持されており、これによって第２シート収納部２８ａにセットされたシート束（Ｐ）は、束移動規制板３７によって、第１シート収納部２８ｂへ束ごとスライド移動される構成となっている。

また、給紙装置５１の中央部には、左右のシート束（Ｐ）を仕切る手段としてのアーム部材３６が配置されている。アーム部材３６は、仕切りソレノイド２０の駆動により、仕切り位置と開放位置とに移動可能に構成される。仕切り位置は、第１シート収納部２８ｂと第２シート収納部２８ａとの間を仕切る位置であり、開放位置は、仕切り位置から退避して第一シート収納部２８ｂ及び第二シート収納部２８ａ間を開放する位置である。通常時、アーム部材３６は、仕切り位置をホームポジションとしている。

図４（ａ）は、束移動中の給紙装置５１の断面図を示している。

第二シート収納部２８ａに収納されているシート束（Ｐ）が束移動規制板３７によって第一シート収納部２８ｂに移動している。この時、アーム部材３６は、仕切り位置から開放位置に退避している。

図４（ｂ）は、束移動完了後の給紙装置５１の断面図、図４（Ｃ）は、リフトアップ後の給紙装置５１の断面図を示している。

給紙装置５１は束移動を完了すると、束移動規制板３７を元の位置に戻し、リフタ板３５を上昇させ給紙ピックアップローラ１１に当接させて束移動制御を完了させる。

ジョブの画像形成中に図３（ｂ）で第三紙有り無しセンサ７８が紙無し検知した場合、画像形成動作を中断してリフタ駆動制御及び、シート束（Ｐ）の束移動動作が完了してから給紙装置５１から給紙が始まるため、ダウンタイムとなる。

＜画像形成装置のカラーモードによる制御の説明＞
［操作部によるカラーモード設定の説明］
図５（ａ）は、本実施例における、ＵＩ３３０の正面図である。

ＵＩ３３０には、コピー動作を開始するためのスタートキー３０６、コピー動作を中断するためのストップキー３０７、置数設定等を行うテンキー３１３、などが配置されている。また、上部にタッチパネルが形成された表示部３１１が配置されており、画面上にソフトキーを作成可能となっている。「カラー／モノクロ」ソフトキー３１８は、表示部３１１に表示されており、ソフトキーを押下することで、図５（ｂ）が表示部３１１へポップアップして、画像形成装置のプリントカラーモードを設定することが出来る。

図５（ｂ）は、プリントカラーモードを設定する設定ポップアップ画面である。

フルカラーモードキー３２１、モノクロモードキー３２２、フルカラー／モノクロ自動判断モードキー３２３の何れかのキーを選択して、カラーモードＯＫキー３１４を押下することで、カラーモードの設定が行われる。本実施例では、ＵＩ３３０からのカラーモード設定キーでカラーモードを設定するが、外部ＩＦ２８２を介してカラーモード設定を入力されるようにしても良い。

［カラーモードによる一次転写当接離間の説明］
次に、本実施例におけるフルカラーモードおよびモノクロモードにおける中間転写ベルト１３０と感光体ドラム１０１の当接離間機構（以降、一転当接離間機構）について説明する。

（感光体ドラム・ＩＴＢ構成説明）
図６は、本実施例が適用された中間転写ユニット１４０近傍の断面図である。

図６（ａ）に示すように、中間転写ベルト１３０は、駆動ローラ２０１、アイドラローラ２０２、二次転写内ローラ２０３、テンションローラ２０４、補助ローラ２０５の５本のローラにより張架されている。これらの各ローラは、不図示の中間転写ベルトモータによって回転する。また、ローラ回転に付随して中間転写ベルト１３０が回転する。駆動ローラ２０１、アイドラローラ２０２及び二次転写内ローラ２０３は中間転写ユニット１４０のフレーム２０６に回転可能に支持されている。テンションローラ２０４はフレーム２０６に対して図６の矢印Ｃ方向に移動可能な軸受２０７により、その両端近傍を回転可能に支持されている。また、軸受はばね２０８により移動可能方向に付勢されている。これにより、中間転写ベルト１３０はほぼ一定の張力で張架される。中間転写ベルト１３０を挟んで内側には両端を軸受２１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により回転可能に支持された、一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配置されている。軸受２１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はフレームにより一方向（図６において上下方向）に移動可能にガイドされており、ばね２０９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）方向に付勢されている。感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は不図示のドラムモータＹ、ドラムモータＭ、ドラムモータＣ、ドラムモータＫによってそれぞれ駆動される。

図６（ａ）はフルカラーモード、図６（ｂ）はモノクロモードにおける中間転写ユニット１４０近傍の断面図を示している。

フルカラーモード時は、全ての色の画像形成が必要となるため、一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト１３０を介して感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と当接している（以下、当接モード）。

モノクロモード時は、ブラックのみの画像形成を行う。この時、一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、中間転写ベルト１３０、及び感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から離間している。離間された感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を駆動する、ドラムモータＹ、ドラムモータＭ、ドラムモータＣも停止する。図６（ｂ）に示すように、イエロー、マゼンタ、シアンの一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）、及び補助ローラ２０５は、上方に退避しており、中間転写ベルト１３０と接していない離間状態である。また、中間転写ベルト１３０はイエロー、マゼンタ、シアンの感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）とも接していない。ブラックの一次転写ローラ１０５Ｋのみ、中間転写ベルト１３０を介してブラックの感光体ドラム１０１Ｋと当接している（以下、離間モード）。

（一転当接離間構成の説明）
次に、図７と図８と図９を用いて、当接モードと離間モードの切換えについて、具体的に説明する。

図７は当接モードと離間モードの切り替えを行う当接離間機構４００を前面から見た断面図である。

スライダ４０２は、当接離間機構４００を構成しており、水平方向にスライドする構成になっている。図７（ａ）は、スライダ４０２がスライドする前の状態を示す。図７（ｂ）は、スライダ４０２がＡ方向にスライドした後の状態を示す。スライドした時の作用については後述する。

まず、図７において、当接離間機構４００の構成について説明する。

図７（ａ）に示すように、スライダ４０２には、スライドレバー４０１が固定接続されている。リフトアーム４０４（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、イエロー、マゼンタ、シアンの一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の軸受２１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を、リフトアーム４０４ａは、補助ローラ２０５の軸受２１０ａを下方部から支持している。そのリフトアーム４０４（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、スライダ４０２に対して軸受４０３（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）により回転可能な状態で支持されている。

図８は、図７で説明したスライダ４０２を水平方向にスライドさせるためのカム構成を示している。

図８（ａ）に示すように、スライダ４０２に固定接続されているスライドレバー４０１は、カムギア５０２のカム部５０３と接して配置されている。カムギア５０２は軸受５０１を中心にして回転する。図８（ａ）の状況は、カム部５０３はスライドレバー４０１に一切干渉しない状態である。一切干渉しない状況の場合、図７（ａ）に示すように、軸受２１０（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は下方に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアンの一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）、及び補助ローラ２０５は、下方に配置された状態になる。つまり、一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は中間転写ベルト１３０と接している当接状態（当接モード）となる。

図９は、カムギア５０２とカム部５０３の軸受５０１を上方から見た図である。

図９（ａ）に示すように、軸受５０１には、当接離間検知フラグ６０１が固定されており、当接離間検知フラグ６０１が当接検知センサ３２５を遮光している。つまり、当接状態（当接モード）であると判断することができる。

次に、当接離間モータを駆動した時の動作を説明する。不図示の当接離間モータを駆動させることで、図８の軸受５０１が回転し、その回転に合わせてカムギア５０２が回転する。図８（ｂ）では、カムギア５０２の回転によりカム部５０３がＡ方向にスライドレバー４０１を押しこむ。図８（ａ）から１８０°回転した時点が図８（Ｃ）であり、この時、スライダ４０２が一番Ａ方向に押し込まれている状態である。この時、図９（ｂ）に示すように、スライダ４０２の移動を作用点、スライダアーム支持部４０５（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を支点として、リフトアーム４０４（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の軸受２１０（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を支持する端部がＢ方向に上昇する。軸受２１０（ａ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）が上昇することにより、イエロー、マゼンタ、シアンの一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）、及び補助ローラ２０５は、上方に押し上げられることになる。つまり、一次転写ローラ１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、中間転写ベルト１３０と接していない離間状態（離間モード）となる。この時、図９（ｂ）に示すように、当接離間検知フラグ６０１が離間検知センサ３２６を遮光する。つまり、離間状態（離間モード）であると判断することができる。なお、上記の当接離間検知の方法や構成は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。

図８（Ｃ）から更に当接離間モータを駆動させると、図８（ｄ）に示すようにカム部５０３によって押し込まれていたスライドレバー４０１はＤ方向にスライドする。最終的には、図８（ｅ）に示すように元の位置に戻り、図９（ａ）に示した当接状態（当接モード）に復帰する。

なお、上記の当接離間のメカ構成は一例であり、本発明は上記構成に限定されるものではない。

このように、モノクロモードの場合、当接離間機構４００を離間モードにすることで、感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と中間転写ベルト１３０の摩擦による感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）表面の摩耗が少なくすることが出来る。これにより、離間しない場合に対して感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を長寿命化することが可能である。また、ドラムモータＹ，Ｍ，Ｃを駆動停止することで、駆動電力の省電力化を達成することが出来る。

（フルカラー当接モノクロモード）
フルカラー画像に継続してモノクロ画像の作像を行う場合、一転当接離間状態の切り替え動作が必要となる。フルカラー画像形成からモノクロ画像形成に変化する度に一転当接離間状態の切り替え動作を実施すると、フルカラー画像とモノクロ画像が交互で出力されるような画像形成を行う際に、切り替え動作が頻繁に発生してしまい、印刷速度が低下してしまう。印刷速度の低下をもたらす切り替え動作の頻度を低減するために、本実施例ではフルカラー画像に継続してモノクロ画像の作像を行う場合、フルカラー当接モノクロモードと呼ばれる作像モードで画像形成を行う。

図１０は本実施例において、フルカラー画像に継続してモノクロ画像の作像を行った場合における、当接離間モータ（不図示）、離間検知センサ３２６とレーザスキャナユニット１０３の動作を表すシーケンス図である。

図１０（Ａ）はフルカラー画像の形成後、モノクロ画像を形成した際のシーケンス図である。

画像形成動作開始時に、ＣＰＵ３０１は画像形成部に対して当接離間モータと不図示のドラムモータ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の駆動を指示する（図１０の（０））。ＣＰＵ３０１は離間検知センサ３２６が透過すると（図１０の（１））、一転当接離間の状態が、当接状態になったと判断し、当接離間モータを停止する（図１０の（２））。その後、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのレーザスキャナユニット１０３を順次点灯し（図１０の（３），（４），（５），（６））、画像長さ分だけレーザスキャナユニット１０３の点灯を行い、その後レーザスキャナユニット１０３を消灯することでフルカラー画像を作像する。フルカラー画像の作像後、のモノクロ画像の作像を行う際、本実施例では、図１０（Ａ）に示すように、一転当接離間状態の切り替え動作を行わない。そして、本来フルカラー画像を形成する際にＹ，Ｍ，Ｃのレーザスキャナユニット１０３を点灯していたタイミングで、各色のレーザスキャナユニット１０３を点灯せずに（図１０の（７），（８），（９））、Ｋのレーザスキャナユニット１０３のみ点灯することで、モノクロ画像の画像形成を行う（図１０の（１０））。これにより、一転当接状態の切り替え動作が不要となるため、フルカラー画像形成からモノクロ画像形成に変化する度に一転当接状態の切り替え動作を行った場合に比べて、印刷速度の低下をもたらす切り替え動作の頻度を低減させることが可能となる。

本作像モードはフルカラー当接モノクロモードと呼ばれ、画像形成に使用しないＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム１０１を駆動するので、感光体ドラム１０１の寿命に悪影響を与える。なお、本実施例ではフルカラー当接モノクロモードで画像形成を５枚連続で行った場合は、モノクロモードに切り替え動作を行うことで、フルカラー当接モノクロモードで長時間継続して画像形成動作を行わないようにすることで寿命への悪影響を低減する。

図１０（Ｂ）は、フルカラー当接モノクロモードにより５枚連続で印刷した後、モノクロ画像の画像形成を行う際における当接離間モータ（不図示）、離間検知センサ３２６とレーザスキャナユニット１０３の動作を表すシーケンス図である。図１０（Ｂ）の（１１）において、フルカラー当接モノクロモードによる５枚目のレーザスキャナユニット１０３の点灯を完了し、中間転写ベルト１３０に形成した画像を用紙に対して転写が完了すると、ＣＰＵ３０１は当接離間モータの駆動を開始する（図１０（Ｂ）の（１２））。そして、離間検知センサ３２６が遮光して（図１０（Ｂ）の（１３））、一転当接状態が離間状態になったと判断すると、当接離間モータとドラムモータ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の駆動を停止する（図１０（Ｂ）の（１４））。その後、Ｋのレーザスキャナユニット１０３を点灯し、モノクロ画像の画像形成を行う（図１０（Ｂ）の（１５））。つまり、フルカラー当接モードで５枚連続した後に、モノクロ画像を形成する場合は、中間転写ベルト１３０が離間状態でＫのレーザスキャナユニット１０３のみ点灯するモノクロモードで画像形成を行う。

（モノクロモードへの切り替え判断フローチャート）
図１１は、本実施例における作像モードの判断を行う際に実施するフローチャートである。

本フローチャートは後述する図１２のフローチャートで実行されるサブルーチンのフローチャートであり、ＣＰＵ３０１は画像形成を実施する前に、毎ページ本フローチャートの処理を実施して、次回の作像モードの決定を行う。また、本実施例において、ＣＰＵ３０１は、プリント開始前に現在の作像モードを不定に初期化して、フルカラー当接モノクロ作像カウンタの値を０に設定してから本フローチャートの処理を実行する。また、本実施例では、タンデム給紙から用紙搬送して画像形成を行う印字条件を前提に説明する。

ＣＰＵ３０１は、まず画像形成を行う画像がフルカラー画像かどうかの判断を行う（Ｓ１５０１）。ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０１）においてフルカラー画像と判断した場合は、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをフルカラーモードに設定する（Ｓ１５０２）。そして、ＣＰＵ３０１はＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタの値を０に設定する（Ｓ１５０３）。

ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０１）において、これから形成する画像がカラーではないと判断すると、ＲＡＭ３０３に保存されている現在の作像モードが不定、もしく、モノクロモードか判断を行う（Ｓ１５０４）。ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０４）において、現在の作像モードの値が不定もしくはモノクロモードと判断した場合は、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをモノクロモードに設定する（Ｓ１５０５）。そして、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタの値を０に設定する（Ｓ１５０３）。

ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０４）において、現在の作像モードが不定でもモノクロモードでもないと判断すると、現在の作像モードがフルカラーモードかどうかの判断を行う（Ｓ１５０６）。ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０６）において、現在の作像モードがフルカラーモードであると判断すると、これから画像形成を行う画像は、フルカラーモード直後のモノクロ画像なので、フルカラー当接モノクロモードで印刷を行うと判断する。そこで、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをフルカラー当接モノクロモードに設定する（Ｓ１５０７）。そして、ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタを１に設定する（Ｓ１５０８）。

ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０６）において、現在の作像モードがフルカラーモードではないと判断すると、現在の作像モードはフルカラー当接モノクロ作像モードとなる。そこで、ＣＰＵ３０１は、フルカラー当接モノクロモードでの印刷枚数を確認するために、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタが５以上かどうかを判断する（Ｓ１５０９）。ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５０９）において、フルカラー当接モノクロ作像カウンタの値が５以上の場合には、フルカラー当接モノクロモードによる画像形成を５枚連続で実施済と判断して、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをモノクロモードに設定（Ｓ１５１０）する。そして、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタの値を０に設定する（Ｓ１５１１）。

ＣＰＵ３０１は（Ｓ１５１２）で、タンデム給紙段の自動給紙リカバリフラグが１の場合は、タンデム給紙段の紙なしで他列からの自動給紙リカバリがかかっていると判断して（Ｓ１５１２、Ｙｅｓ）、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをモノクロモードに設定（Ｓ１５１０）する。そして、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロ作像カウンタの値を０に設定する（Ｓ１５１１）。

（Ｓ１５１２）でタンデム給紙段の紙なしで他列からの自動給紙リカバリがかかっていない場合は、フルカラー当接モノクロモードを継続すると判断する。そこで、ＲＡＭ３０３に保存されている次回の作像モードをフルカラー当接モノクロモードに設定し（Ｓ１５１３）、ＲＡＭ３０３に保存されているフルカラー当接モノクロモードカウンタの値を１加算する（Ｓ１５１４）。

本フローチャートに従い、作像モードを決定する事により、フルカラー当接モノクロモードで実行規定枚数分に達した後にモノクロモード設定する場合に比べて、紙なし自動給紙リカバリ動作の影響で生産性がダウンする場合は、フルカラー当接モノクロモードによる画像形成を画像形成枚数の上限に満たなくても、その時点でモノクロ画像形成に切り替えることで、画像形成に使用しないＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム駆動時間を削減し、感光体ドラムの寿命への悪影響も低減することが可能となる。

なお、本実施例ではフルカラー当接モノクロモードでの画像形成枚数の上限を５枚としているが、本発明は上記構成に限定されるものではない。

（自動給紙リカバリ動作とモノクロモード切り替え動作のフローチャート）
図１２は本実施例における画像形成装置の動作を表すフローチャートである。

本実施例では、タンデム給紙から用紙搬送して画像形成を行う印字条件を前提に説明する。

ＣＰＵ３０１はスタートキー３０６の押下やコンピュータ２８３から外部ＩＦ２８２を介してプリント開始指示を受け取ると、ＲＡＭ３０３上に保存されている現在の作像モードと次回の作像モードを不定に、作像リトライフラグをＯＦＦに、フルカラー当接モノクロモードカウンタを０に、タンデム給紙段で紙無し自動給紙リカバリが発生したときにリカバリ動作中を示すフラグを０に設定する（Ｓ１６０１）。

次に予約ページがあるか（印字要求がきているか）確認して（Ｓ１６０２）、きていれば予約ページをうけたときに指定される給紙段の用紙があるか確認する（Ｓ１６０３）。基本的には指定給紙段に用紙がある状態でプリント開始指示を受け取るので、ジョブが開始されたタイミングでは（Ｓ１６０２、Ｙｅｓ）、（Ｓ１６０３、Ｙｅｓ）の条件となる。

物理的に給紙できる条件を確認すると、次に、先述した図１１に記載されているフローチャートに従い、作像モード判断処理を実施して（Ｓ１６０４）、次回の作像モードを設定する。

次に、ＣＰＵ３０１は（Ｓ１６０５）においてＲＡＭ３０３に保存されている現在の作像モードと次回の作像モードを参照する。例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラムが中間転写ベルトと当接している状態（図６（ａ）の状態）で、ジョブが開始されて１枚目の予約ページがフルカラーの場合は、当接離間状態の切り替えは必要ないと判断（Ｓ１６０５、Ｎｏ）して、給紙段の自動給紙リカバリ中でない（Ｓ１６０９、Ｙｅｓ）、タンデム給紙の自動リカバリ中を示すフラグは設定されていない状態（Ｓ１６１０、Ｎｏ）の流れとなり、給紙段の自動給紙リカバリ以外での給紙条件が揃うまでの給紙タイミングを待つ（Ｓ１６１２）。給紙タイミングになると指定給紙段から用紙が搬送されて（Ｓ１６１３）、画像形成が開始される（Ｓ１６１４）。

次の予約ページがきていると（Ｓ１６０２、Ｙｅｓ）、指定給紙段の用紙を確認する（Ｓ１６０３）。例えば、指定給紙段が前ページと同じ給紙段であれば、搬送した用紙が指定給紙段から用紙があるか確認して用紙が無ければ紙なしと判断する（Ｓ１６０３、Ｎｏ）。紙なしと判断すると、予約ページで指定している用紙に対して自動で他から指定用紙を用意できるか（紙なし自動給紙リカバリ可能か）確認する（Ｓ１６１５）。自動給紙リカバリが可能であれば、指定給紙段がタンデム給紙段なら（Ｓ１６１６、Ｙｅｓ）、他例にある用紙束の移動を開始する（Ｓ１６１７）。先述した図３（ａ）で用紙がなくなった状態から開始して、タンデム給紙自動リカバリフラグを１に設定して（Ｓ１６１８）、図３（ｂ）→図４（ａ）→図４（ｂ）→図４（ｃ）の順に自動給紙リカバリ動作が行われる。

本実施例では、タンデム給紙自動リカバリ時間は７秒以上必要とする。自動給紙リカバリが可能で指定給紙段がタンデム給紙段ではないのであれば、指定用紙が設定されている他の給紙段から給紙を切り替えるように自動給紙リカバリ動作がはいる（Ｓ１６１９）。

（Ｓ１６１５）で、紙なし自動給紙リカバリが可能ではない場合は、紙がないことを例えばＵＩ３３０に対して通知を行い（Ｓ１６２０）、画面３１１上に指定給紙段に紙がない旨のメッセージが表示される。そして、機内（画像形成装置内部）に搬送している用紙があれば、搬送用紙の画像形成処理が終了したあと（Ｓ１６２１、Ｙｅｓ）印字動作を終了させて（Ｓ１６２２）ジョブが終了する。

（Ｓ１６０３、Ｎｏ）で紙無し自動給紙リカバリが開始されると、先述した図１１に記載されているフローチャートに従い、作像モード判断処理を実施して（Ｓ１６０４）、次回の作像モードを設定する。ここで、予約ページの画像がモノクロモードを指定している場合、（Ｓ１６０４）の処理内である、図１１のフローチャートではフルカラー当接モノクロモードで５枚以上、作像動作していないと、作像モードをモノクロに切り替えの判断（Ｓ１５０９、Ｙｅｓ）とならないのだが、タンデム給紙自動リカバリフラグが１の状態だと（Ｓ１５１２、Ｙｅｓ）となり、規定枚数に至っていなくても、作像モードをモノクロに切り替える（Ｓ１５１０）条件にはいって（Ｓ１６０４）処理内が終了する。次に、当接離間状態の切り替えが必要と判断して（Ｓ１６０５、Ｙｅｓ）、前の用紙の画像形成が終了したあと（Ｓ１６０６、Ｙｅｓ）に当接離間状態の切り替えを実施する（Ｓ１６０７）。そして現在の作像モードを次回の作像モードの値に更新する（Ｓ１６０８）。本実施例では、フルカラー当接モノクロモードから作像モードをモノクロに切り替える切り替え時間は３秒必要とする。

よって、タンデム給紙段の自動給紙リカバリ動作がはいった場合は、自動給紙リカバリ動作中にフルカラー当接モノクロモードから作像モードをモノクロに切り替えが終了するように実行する。

タンデム給紙段の自動給紙リカバリ動作がはいっていると、先述した図３（ｂ）→図４（ａ）→図４（ｂ）→図４（ｃ）の順に自動給紙リカバリ動作が終了するまで待つ（Ｓ１６０９、Ｎｏ）。タンデム給紙段の自動給紙リカバリ動作だ終了すると（Ｓ１６０９、Ｙｅｓ）、（Ｓ１６１０、Ｙｅｓ）に移り、タンデム給紙自動リカバリフラグを０に設定する（クリアする）（Ｓ１６１１）。

給紙タイミング（Ｓ１６１２）に移ると、給紙段の自動給紙リカバリ以外での給紙条件が揃うまでの給紙タイミングを待つが、タンデム給紙段の自動給紙リカバリ動作時間以内に揃うので、タンデム給紙段の自動給紙リカバリ動作終了と同時に（Ｓ１６１２、Ｙｅｓ）となり、給紙動作に移り（Ｓ１６１３）画像形成を開始する（Ｓ１６１４）。

給紙動作で給紙した用紙の画像形成が終了するまでに、予約ページがはいってこなかった場合（Ｓ１６０２、Ｎｏ）（Ｓ１６２３、Ｙｅｓ）、印字動作を終了させて（Ｓ１６２２）ジョブが終了する。

本実施例では、先述した図１２のフローチャートに従い、フルカラー当接モノクロモードの画像形成中に、給紙段の紙無し自動給紙リカバリ動作の影響で生産性がダウンする場合、紙無し自動給紙リカバリ動作中にモノクロモードへの切り替え処理を行うようにする。効果として図１３の実施例イメージのようになる。

よって、紙無し自動給紙リカバリ動作で給紙間隔がひらいた時間、フルカラー当接モノクロモードでＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラムを空回転していた既存の動作と比べて、感光体ドラム寿命への悪影響を低減することが可能となる。また、モノクロモードへの切り替え動作の影響による生産性がダウンを抑えることができる。

２０ 仕切りソレノイド、２１ リフタモータ、４１ 第１紙有無センサ、
４２ 第２紙有無センサ、４３ カセット開閉センサ、
４４ 束移動規制板エンドセンサ、４５ 束移動規制板ＨＰセンサ、
５１ 給紙装置、６５ 束移動規制板駆動モータ、
７８ 第３紙有無センサ、８４ リフタＨＰセンサ、
１０１ 感光体ドラム、１３０ 中間転写ベルト、
１４０ 中間転写ユニット、１７０ 定着器、２９１ タイマ、
３００ 制御部、３０１ ＣＰＵ、３０２ ＲＯＭ、３０３ ＲＡＭ、
３３０ ＵＩ

Claims (2)

1. トナー像を担持する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体に形成されたトナー像が転写される前記複数の画像形成ユニットに離接可能に配置された中間転写体と、
   前記中間転写体上のトナー像を用紙に転写させるために、用紙の搬送を行う給紙手段と、前記給紙手段から用紙が無くなったことを検知する用紙無し検知手段と、
   前記用紙無し検知手段により、用紙がなくなったことを検知した場合、自動で用紙を交換する自動給紙リカバリ手段を備えた画像形成装置であって、
   前記中間転写体が前記複数の像担持体に当接し、前記複数の像担持体を用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、
   前記中間転写体が前記複数の像担持体のうち一つのみと当接し、当接している像担持体でのみトナー像を形成する第二画像形成モードと、
   前記中間転写体が前記複数の像担持体に当接し、前記複数の像担持体のうち一つでのみトナー像を形成する第三画像形成モードを実行可能であり、
   前記第三画像形成モードで画像形成を行っている際に、前記自動給紙リカバリ手段にはいった場合、第三画像形成モードから第二画像形成モードに切り替え動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記自動給紙リカバリ手段は、他列の用紙束を給紙可能な列に移動してから給紙を再開させるタンデム給紙方式の自動給紙リカバリ手段を備えており、前記第三画像形成モードで画像形成を行っている際に、タンデム給紙方式の自動給紙リカバリ手段にはいった場合は、第三画像形成モードから第二画像形成モードに切り替え動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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