JP4101011B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像形成部を有する画像形成装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置としては、次のようなものが提案されている。
【０００３】
この画像形成装置は、記録情報に応じて光変調されたレーザービーム光を感光ドラム上に照射し、電子写真プロセスによって感光ドラム上の静電潜像を現像して転写紙または中間転写ベルトに画像を転写する画像形成部を複数個有し、転写材搬送ベルトによって転写紙を各画像形成部に順次搬送しながら各画像を転写紙上において多重転写したり、中間転写ベルト上において各画像を多重転写した後、転写紙に一括転写する等の方法によってカラー画像を形成するようになっている。
【０００４】
この種の画像形成装置においては、各感光ドラム間の機械的取り付け誤差、各レーザービーム光の光路長誤差、並びに光路変化等の理由により、各感光体上で形成された各カラー画像のレジストレーションが最終的に多重転写される転写材上で合わなくなる場合がある。
【０００５】
このため、従来より、各感光ドラムから転写ベルト上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像をＣＣＤ（またはＰＤ）センサ等で読み取り、それぞれの時間差により各色のレジストレーションずれを検出し、それぞれの画像を転写する画像形成部を同期させて画像形成を行うような制御している（例えば、特許文献１参照）。これにより、画像形成装置の画像形成準備は、複数の画像形成部を起動して同期をとることが必要であった。
【０００６】
また、このようにカラー画像形成装置においては、一つの特定な画像形成部のみを使用して画像形成を行う場合がある。例えば、ブラック（黒）のみの出力を行う場合である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−０５１６０７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラックのみの出力を行う場合において、複数の画像形成部の全てを画像形成準備させると、画像形成出力が遅くなったり、使用していない画像形成部を必要以上に画像形成可能状態にすることになり、耐久劣化させてしまう。
【０００９】
また、ブラックの画像形成を行うための画像形成部のみ画像形成可能な状態にすると、画像形成途中でカラー画像の出力が必要な場合には、途中でカラー画像形成に必要な画像形成部を画像形成可能な状態にするため、画像を出力するまでの時間が遅くなるという問題があった。この点について、図８を用いて具体的に説明する。
【００１０】
図８は、従来の画像形成装置において、ブラックのみの画像形成動作からカラーの画像形成に切り替える際のタイミングチャートである。
【００１１】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム及び中間転写ユニットが駆動され、スキャナー１３ａの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。スキャナー１３ａを駆動開始後に画像形成部ａの画像形成準備が開始される。
【００１２】
本例では、ブラックの画像形成部が、一番最後に中間転写体に転写される画像形成部ａに配置されている構成であるとする。画像形成部ａの準備が終了すると、画像形成Ｉ１、Ｉ２が開始される。ブラックのみの画像形成２枚（Ｉ１、Ｉ２）が終了した後にカラーの画像形成（Ｉ３ｄ，Ｉ３ｃ，Ｉ３ｂ，Ｉ３ａ）を行う場合、Ｉ２の画像形成が終了した後に、カラー画像形成の準備を開始する。スキャナー１３ｂ〜１３ｄはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。一定速度に制御された後、スキャナー１３ａ〜１３ｄがそれぞれ回転角度差を持って駆動されるように、それぞれの同期処理（Ｔｓ２）が行われる。
【００１３】
画像形成部ｄの画像形成準備は、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期が終了するまでの時間に準備が終了するように開始する（画像形成準備時間：Ｔｈｄ）。画像形成部ｄの画像形成準備開始から画像形成部ａ〜ｄの各ステージ間の時間Ｔｓｔをあけて画像形成部ｃの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ｂの画像形成準備を行う。画像形成部ｄの画像形成準備とスキャナー１３ａ〜１３ｄの同期動作が終了したら画像形成部ｄの画像形成Ｉ３ｄが開始される。続いて画像形成部ａ〜ｄのステージ間の時間Ｔｓｔをあけて順次画像形成Ｉ３ｃ、Ｉ３ｂ、Ｉ３ａを行う。このように、カラー画像形成に必要な画像形成ｂ、ｃ、ｄを画像形成可能な状態にするために、出力が遅くなっていた。
【００１４】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、画像形成の途中で単色の画像形成からカラーの画像形成に切り替える場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することが可能な画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段とを有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置において、 前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、 前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御手段と、 前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の画像形成装置の制御方法では、複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段を有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置の制御方法において、前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、 前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御工程と、前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御工程とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。
【００２４】
［第一実施形態］
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【００２５】
画像形成装置１は、例えば電子写真方式で画像形成を行い、大別して、画像形成部（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されており、その構成は同一である）、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部、及び制御ユニット（不図示）から構成される。
【００２６】
次に、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２７】
画像形成部は、次のような構成になっている。すなわち、像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に不図示の駆動モータによって回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向にローラ帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、スキャナー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとが配置されている。
【００２８】
ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでスキャナー１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写ベルト３０に転写する。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２９】
次に、給紙部は、記録材Ｐを収納する部分と、記録材Ｐを搬送するためのローラ、記録材Ｐの通過を検知するためのセンサ、記録材Ｐの有無を検知するためのセンサ、及び記録材Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（不図示）から構成される。２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄはカセット、２７は手差しトレイ、２８はデッキであり、記録材Ｐを収納する。２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、カセット２１ａ〜２１ｄから記録材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラである。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄでは、複数枚の記録材Ｐが送り出されることがあるが、ＢＣローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄによって確実に一枚だけ分離される。
【００３０】
ＢＣローラ２３ａ〜２３ｄによって一枚だけ分離された記録材Ｐは、さらに引き抜きローラ２４ａ〜２４ｄ、及びレジ前ローラ２６によって搬送され、レジストローラ２５まで搬送される。また、手差しトレイ２７に収納された記録材Ｐは、ＢＣローラ２９によって一枚分離され、レジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。また、デッキ２８に収納された記録材Ｐは、ピックアップローラ６０によって給紙ローラ６１まで複数枚搬送され、給紙ローラ６１によって一枚だけ確実に分離され、引き抜きローラ６２まで搬送される。さらに、記録材Ｐはレジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００３１】
中間転写部について詳細に説明する。中間転写ベルト３０は、その材料として例えば、ＰＥＴ［ポリエチレンテレフタレート］やＰＶｄＦ［ポリフッ化ビニリデン］などが用いられる。３２は中間転写ベルト３０に駆動を伝達する駆動ローラであり、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３０に適度な張力を与えるテンションローラ３３、中間転写ベルトを挟んで二次転写領域を形成する従動ローラ３４によって支持されている。
【００３２】
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はステッピングモータ（不図示）によって回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０が対向する位置の、中間転写ベルト３０の裏には、トナー像を中間転写ベルト３０に転写するための高圧が印加されている一次転写ローラ３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００３３】
従動ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３０とのニップによって二次転写領域を形成する。二次転写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３０上の二次転写領域の下流には、中間転写ベルト３０の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配され、クリーニング装置５０は、クリーナーブレード５１（材質としては、ポリウレタンゴムなどが用いられる）及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２から成る。
【００３４】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、このローラ４１ａに加圧されるローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）と、上記ローラ４１ａ、４１ｂ対から排出されてきた記録材Ｐを搬送する内排紙ローラ４４から成る。
【００３５】
一方、レジストローラ２５まで搬送された記録材Ｐは、レジストローラ２５よりも上流のローラの回転駆動を止めて一旦停止させ、画像形成部の画像形成タイミングに合わせてレジストローラ２５を含む上流のローラの回転駆動が再開される。記録材Ｐは後述の二次転写領域へ送り出される。
【００３６】
二次転写領域において画像が転写され、定着ユニット４０において画像が定着された記録材Ｐは、内排紙ローラ４４を通過した後、切り替えフラッパー７３によって搬送先が切り替えられる。切り替えフラッパー７３がフェイスアップ排紙側にある場合には、記録材Ｐは外排紙ローラ４５によってフェイスアップ排紙トレイ２に排出される。
【００３７】
一方、切り替えフラッパー７３がフェイスダウン排紙側にある場合には、記録材Ｐは反転ローラ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの方向へ搬送され、フェイスダウン排紙トレイ３へ排出される。なお、記録材Ｐの搬送路には、記録材Ｐの通過を検知するために複数のセンサが配置されており、給紙リトライセンサ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、デッキ給紙センサ６５、デッキ引き抜きセンサ６６、レジストセンサ６７、内排紙センサ６８、フェイスダウン排紙センサ６９、両面プレレジセンサ７０、及び両面再給紙センサ７１等がある。
【００３８】
また、記録材Ｐを収納するカセット２１ａ〜２１ｄには、記録材Ｐの有無を検知するカセット紙有無センサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが配置され、手差しトレイ２７には手差しトレイ２７上の記録材Ｐの有無を検知する手差しトレイ紙有無センサ７４が配置され、デッキ２８にはデッキ２８内の記録材Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ７５が配置されている。制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（不図示）や、モータドライブ基板（不図示）などから成る。操作部４は、画像形成装置１の上面に配置されており、記録材Ｐの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、デッキ２８）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択、及びタブ紙束の指定等が可能である。
【００３９】
次に、装置の動作に即して説明を加える。一例として、カセット２１ａから記録材Ｐを搬送する場合を説明する。画像形成動作開始信号が発せられてから所定時間経過後、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ２３によって転写材Ｐが引き抜きローラ２４ａ及びレジ前ローラ２６を経由して、レジストローラ２５まで搬送される。その時、レジストローラ２５は停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。
【００４０】
その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域において一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００４１】
一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３０の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された転写ローラ３５ｄによって一次転写領域において中間転写ベルト３０に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域まで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に画像先端を合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３０上において一次転写される。
【００４２】
その後、記録材Ｐが二次転写領域に進入して中間転写ベルト３０に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が印加され、前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。そして、記録材Ｐは定着ローラニップ部まで案内され、ローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、切り替えフラッパーの切り替え方向に応じて、フェイスアップ排紙トレイ２またはフェイスダウントレイ３に排出される。
【００４３】
＜制御コントローラの構成＞
図２は、本実施形態の画像形成装置１を制御する制御コントローラの構成を示すブロック図である。
【００４４】
この制御コントローラは、ＣＰＵ２０１、イメージリーダー制御部２０２、画像信号制御部２０３、プリンタ制御部２０４、ＣＰＵ２０１の制御プログラムを格納しているＲＯＭ２０５、ＣＰＵ２０１に作業領域を提供するＲＡＭ２０６、及び操作パネル制御部２０７から構成される。
【００４５】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０５に格納されているプログラムを実行することにより、リーダー制御部２０２を通じて原稿読み取り部（不図示）の制御をしたり、各動作モードを実行するための制御をしたり、画像形成装置１全体を制御する。２０３は画像信号制御部であり、原稿読み取り部（不図示）から読み込まれた原稿の画像データ、もしくはネットワークを通じて画像信号制御部に入力された画像データを蓄積し、プリンタ制御部２０４に対してプリントデータを出力する。
【００４６】
＜画像形成装置の動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１の動作を図３〜図６参照しつつ説明する。
【００４７】
図３は、カラー画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【００４８】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、及び中間転写ベルト３０が駆動される（ｔ０）。また、スキャナー１３ａ〜１３ｄの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａ〜１３ｄは、Ｔｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。一定速度に制御された後（ｔ２）、スキャナー１３ａ〜１３ｄが各々回転角度差を持って駆動するように、それぞれの同期処理（Ｔｓ２）が行われる。この回転角度差を調整維持することによって、画像形成部ａ〜ｄで形成された４色の画像を中間転写ベルト３０に転写して重ねたときのそれぞれの色の位置を合わせている。
【００４９】
スキャナー１３ａ〜１３ｄを駆動開始後ｔ１で画像形成部ｄの画像形成準備が開始される。前述の画像形成プロセスで説明したように、公知の技術である画像形成を行うための高圧を順次出力する。画像形成部ｄは、ローラ帯電器１２ｄで感光ドラム１１ｄの表面上に均一な電荷を与えるために、ローラ帯電器１２ｄに高圧を印加する。例えば、公知の技術であるＤＣ電圧とＡＣ電圧を印加する。
【００５０】
その後、ローラ帯電１２ｄにより帯電した感光ドラム１１ｄの表面が現像装置１４ｄの位置に来た時に現像装置１４ｄの高圧を印加する。同様に一次転写装置３５ｄの位置に来たときに転写に必要な電圧を印加する。そして画像形成準備が完了する。なお、各高圧の印加には必要な電圧までの立ち上がり時間が有り、それぞれその時間を考慮して、その他の出力タイミングを決定することは技術として知られている。このように図３のＴｈｄの時間で画像形成部ｄの画像形成準備が完了する。
【００５１】
画像形成部ｄの画像形成準備が開始されるタイミングｔ１は、スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備時間Ｔｓ１＋Ｔｓ２の時間と画像形成準備時間Ｔｈｄから決定される。図３の例では、Ｔｓ１＋Ｔｓ２＞Ｔｈｄであるため、
（Ｔｓ１＋Ｔｓ２−Ｔｈｄ）＝（ｔ１−ｔ０）
となる。一例としてＴｓ１は約２．５秒、Ｔｓ２は約１秒、Ｔｈｄは約１．４秒の値となり、（ｔ１−ｔ０）は２．１秒となる。また、本実施形態では、Ｔｓ１、Ｔｓ２が一定値であるように記述したが、Ｔｓ１、Ｔｓ２がスキャナー１３ａ〜１３ｄの制御により一定でなくてもよい。その場合は、ｔ１はＴｓ１＋Ｔｓ２の見込みの時間で決定される。
【００５２】
スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備と画像形成部ｄの画像形成準備が終了すると、画像形成Ｉ１が開始される（ｔ４）。図３の例では、画像形成は２ページ分の画像形成を行う例のタイミングチャートとなっている。画像形成Ｉ１の後に所定の間隔をあけて画像形成Ｉ２を行う。また、ｔ１の後、画像形成部ａ〜ｄの各ステージ間の時間Ｔｓｔをあけて画像形成部ｃの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ｂの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ａの画像形成準備が開始され、ｔ４よりステージ間の時間Ｔｓｔを順次あけて画像形成部ｃ、ｂ、ａの画像形成を行う。
【００５３】
必要なページの画像形成が終了したら、画像形成部ｄは公知の技術である画像形成部の終了処理を実行する。これは、画像形成準備の逆に順次高圧を終了させて行く。その後、感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０の駆動が必要がなくなった時点（ｔ６）で、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動と、スキャナー１３ａ〜１３ｄの駆動を停止する。
【００５４】
ｔ６のタイミングは、全ての画像形成部ａ〜ｄの終了処理が済んでいることと、転写材Ｐが二次転写部３４、３６を通過して中間転写ベルト３０のクリーニング処理等の後処理が終了していることが必要である。
【００５５】
＜ブラックのみの画像形成動作＞
次に、図４のタイミングチャートに従って、ブラックのみの画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを説明する。
【００５６】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、及び中間転写ベルト３０が駆動される（ｔ０）。また、スキャナー１３ａ〜１３ｄの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａ〜１３ｄはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。ブラックのみの画像形成動作であるため、スキャナー１３ａ〜１３ｄは同期処理を行う必要がない。この処理を行わないことで、画像形成開始時間を早くすることが可能になる。
【００５７】
スキャナー１３ａ〜１３ｄを駆動開始後ｔ１で画像形成部ａの画像形成準備が開始される。ここでも、ブラックのみの画像形成動作であるため、他の３色の画像形成準備を行う必要がない。本実施形態では、一番最後に中間転写体に転写される画像形成部ａにブラックの画像形成部が配置されている。これにより、ブラックのみの画像形成動作である場合には、画像形成してから二次転写部での転写材Ｐへの転写までの時間をステージ間の時間の３倍短くすることができる。
【００５８】
画像形成部ａの画像形成準備に関しては、図３の例と同様である。画像形成部ａの画像形成準備が開始されるタイミングｔ１はスキャナー１３ａ〜１３ｄの準備時間Ｔｓ１の時間と画像形成準備時間Ｔｈｄから決定される。図４の例では、Ｔｓ１＞Ｔｈｄであるため、（Ｔｓ１−Ｔｈｄ）＝（ｔ１−ｔ０）となる。
【００５９】
スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備と画像形成部ａの画像形成準備が終了すると、画像形成Ｉ１が開始される（ｔ４）。図４の例では、画像形成は２ページ分の画像形成を行う例となっている。画像形成Ｉ１の後に所定の間隔をあけて画像形成Ｉ２を行う。必要なページの画像形成が終了したら、画像形成部ｄは公知の技術である画像形成部の終了処理を実行する。
【００６０】
その後、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動が必要なくなった時点（ｔ６）で、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動と、スキャナー１３ａ〜１３ｄの駆動を停止する。ｔ６のタイミングは、画像形成部ａの終了処理が済んでいることと、転写材Ｐが二次転写部３４、３６を通過して中間転写ベルト３０のクリーニング処理等の後処理が終了していることが必要である。
【００６１】
＜ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合＞
次に、図５のタイミングチャートに従って、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合について説明する。図５では、Ｉ１、Ｉ２がブラックのみの画像形成で、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａがカラーの画像形成の場合を表している。
【００６２】
Ｉ１の画像形成を行うまでは図４で説明した場合と同様である。Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａの画像形成がカラー画像形成であると判断した後、画像形成部ｄの高圧を準備する。画像形成部ｄの準備を開始するタイミングｔ７は、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａがカラー画像形成であると判断した後で、画像形成部ｄの画像形成準備完了タイミングが、Ｉ２の画像形成を終了した後（Ｔｓ２）のｔ８以降になるタイミングである。Ｉ２の画像形成終了後、スキャナー１３ａ〜１３ｄは同期処理を実行する。スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理の終了と、画像形成部ｄの画像形成準備終了後に画像形成部ｄのＩ３ｄの画像形成を開始する。図３と同様にｔ７よりＴｓｔの時間をそれぞれあけて、画像形成部ｃと画像形成部ｂの画像形成準備が開始され、Ｉ３ｃ、Ｉ３ｂの画像が順次形成され、最後にＩ３ａの画像形成が実行される。
【００６３】
図６は、上記図５の制御を示すフローチャートである。この図６のフローチャートの処理は、図２のＲＯＭ２０５に保存されているプログラムを、ＣＰＵ２０１がＲＡＭ２０６を使用して実行し実現されるものであり、プログラムは、ＣＰＵ２０１が実行するメインのシーケンスより、または必要に応じて読み出されて実行される。
【００６４】
まず、図６のステップＳ１００１では、画像形成モードがブラックのみの画像形成であるかどうかを判断する。カラー画像形成である場合には、処理を終了する。ステップＳ１００１でブラックのみの画像形成である場合には、ステップＳ１００２へ移行する。ステップＳ１００２では次の画像形成がカラー画像形成であるかどうかを判断する。ステップＳ１００２でカラー画像形成でない場合には、ステップＳ１００３へ移行する。
【００６５】
ステップＳ１００３では、画像形成動作が終了したかどうかを判断する。ステップＳ１００３で終了していない場合には、ステップＳ１００２に戻る。ステップＳ１００３で終了した場合には、処理を終了する。ステップＳ１００２で次の画像形成がカラー画像形成である場合には、ステップＳ１００４へ移行する。
【００６６】
ステップＳ１００４では、画像形成部ｄ、ｃ、ｂの画像形成準備を開始する。画像形成部の画像形成準備の制御に関しては、ここでは詳細を記述しない。ステップＳ１００４で画像形成準備を開始した後は、ステップＳ１００５へ移行する。ステップＳ１００５では、ブラックの画像形成が終了したか否かを判断する。ステップＳ１００５で画像形成が終了していない場合には、ステップＳ１００５に戻る。ステップＳ１００５で画像形成が終了した場合には、ステップＳ１００６へ移行する。
【００６７】
ステップＳ１００６では、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理をスタートし、ステップＳ１００７へ移行する。ステップＳ１００７ではスキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理と画像形成部ｄの画像形成準備が終了したか否かを判断する。ステップＳ１００７で終了していない場合には、ステップＳ１００７に戻る。ステップＳ１００７で終了した場合には、処理を終了する。
【００６８】
このように本実施形態によれば、単色（例えばブラック）での画像形成モードからカラー画像形成に切り替える場合において、単色の画像形成に影響のない画像形成準備を単色の画像形成動作中に行い、単色の画像形成動作に影響のある準備のみ単色の画像形成動作終了後に行うようにしたので、画像形成の途中で単色の画像形成からカラー画像形成に切り替わる場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することができる。
【００６９】
［第二実施形態］
第二実施形態では、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合において、ブラックのみの画像形成動作時にスキャナー１３ｄ、１３ｃ、１３ｂの回転駆動を行わない場合について説明するものである。
【００７０】
図７は、本発明の第二実施形態に係る画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【００７１】
本実施形態では、上記第１実施形態の図５の例において、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合に、ブラックのみの画像形成時にはスキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を行わないようにし、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａの画像形成がカラー画像形成であると判断した時に、スキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を開始する。その後、Ｉ１の画像形成が終了し、スキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を開始してからＴｓ１の時間が経過した後、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理を開始する。その他に関しては、図５の例と同様である。
【００７２】
本実施形態においても、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
上記各実施形態では、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理以外を単色の画像形成が終了する前に行い、同期処理を単色の画像形成終了後に行うケースで説明したが、本発明は、複数の画像形成部の準備処理において他の画像形成部に影響する準備処理と影響しない準備処理がある場合に、本発明の趣旨に沿ったものであれば他のケースでも同様の効果を得ることができる。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、画像形成の途中で第二モードでの画像形成から第一モードでの画像形成に切り替える場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】画像形成装置１を制御する制御コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】カラー画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】ブラックのみの画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図５の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第二実施形態に係る画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図８】従来のブラックのみの画像形成動作からカラーの画像形成に切り替える場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２０１ ＣＰＵ
２０２ イメージリーダー制御部
２０３ 画像信号制御部
２０４ プリンタ制御部
２０５ ＲＯＭ
２０６ ＲＡＭ
２０７ 操作パネル制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像形成部を有する画像形成装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置としては、次のようなものが提案されている。
【０００３】
この画像形成装置は、記録情報に応じて光変調されたレーザービーム光を感光ドラム上に照射し、電子写真プロセスによって感光ドラム上の静電潜像を現像して転写紙または中間転写ベルトに画像を転写する画像形成部を複数個有し、転写材搬送ベルトによって転写紙を各画像形成部に順次搬送しながら各画像を転写紙上において多重転写したり、中間転写ベルト上において各画像を多重転写した後、転写紙に一括転写する等の方法によってカラー画像を形成するようになっている。
【０００４】
この種の画像形成装置においては、各感光ドラム間の機械的取り付け誤差、各レーザービーム光の光路長誤差、並びに光路変化等の理由により、各感光体上で形成された各カラー画像のレジストレーションが最終的に多重転写される転写材上で合わなくなる場合がある。
【０００５】
このため、従来より、各感光ドラムから転写ベルト上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像をＣＣＤ（またはＰＤ）センサ等で読み取り、それぞれの時間差により各色のレジストレーションずれを検出し、それぞれの画像を転写する画像形成部を同期させて画像形成を行うような制御している（例えば、特許文献１参照）。これにより、画像形成装置の画像形成準備は、複数の画像形成部を起動して同期をとることが必要であった。
【０００６】
また、このようにカラー画像形成装置においては、一つの特定な画像形成部のみを使用して画像形成を行う場合がある。例えば、ブラック（黒）のみの出力を行う場合である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−０５１６０７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラックのみの出力を行う場合において、複数の画像形成部の全てを画像形成準備させると、画像形成出力が遅くなったり、使用していない画像形成部を必要以上に画像形成可能状態にすることになり、耐久劣化させてしまう。
【０００９】
また、ブラックの画像形成を行うための画像形成部のみ画像形成可能な状態にすると、画像形成途中でカラー画像の出力が必要な場合には、途中でカラー画像形成に必要な画像形成部を画像形成可能な状態にするため、画像を出力するまでの時間が遅くなるという問題があった。この点について、図８を用いて具体的に説明する。
【００１０】
図８は、従来の画像形成装置において、ブラックのみの画像形成動作からカラーの画像形成に切り替える際のタイミングチャートである。
【００１１】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム及び中間転写ユニットが駆動され、スキャナー１３ａの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。スキャナー１３ａを駆動開始後に画像形成部ａの画像形成準備が開始される。
【００１２】
本例では、ブラックの画像形成部が、一番最後に中間転写体に転写される画像形成部ａに配置されている構成であるとする。画像形成部ａの準備が終了すると、画像形成Ｉ１、Ｉ２が開始される。ブラックのみの画像形成２枚（Ｉ１、Ｉ２）が終了した後にカラーの画像形成（Ｉ３ｄ，Ｉ３ｃ，Ｉ３ｂ，Ｉ３ａ）を行う場合、Ｉ２の画像形成が終了した後に、カラー画像形成の準備を開始する。スキャナー１３ｂ〜１３ｄはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。一定速度に制御された後、スキャナー１３ａ〜１３ｄがそれぞれ回転角度差を持って駆動されるように、それぞれの同期処理（Ｔｓ２）が行われる。
【００１３】
画像形成部ｄの画像形成準備は、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期が終了するまでの時間に準備が終了するように開始する（画像形成準備時間：Ｔｈｄ）。画像形成部ｄの画像形成準備開始から画像形成部ａ〜ｄの各ステージ間の時間Ｔｓｔをあけて画像形成部ｃの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ｂの画像形成準備を行う。画像形成部ｄの画像形成準備とスキャナー１３ａ〜１３ｄの同期動作が終了したら画像形成部ｄの画像形成Ｉ３ｄが開始される。続いて画像形成部ａ〜ｄのステージ間の時間Ｔｓｔをあけて順次画像形成Ｉ３ｃ、Ｉ３ｂ、Ｉ３ａを行う。このように、カラー画像形成に必要な画像形成ｂ、ｃ、ｄを画像形成可能な状態にするために、出力が遅くなっていた。
【００１４】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、画像形成の途中で単色の画像形成からカラーの画像形成に切り替える場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することが可能な画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段とを有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置において、 前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、 前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御手段と、 前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の画像形成装置の制御方法では、複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段を有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置の制御方法において、前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、 前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御工程と、前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御工程とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。
【００２４】
［第一実施形態］
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【００２５】
画像形成装置１は、例えば電子写真方式で画像形成を行い、大別して、画像形成部（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されており、その構成は同一である）、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部、及び制御ユニット（不図示）から構成される。
【００２６】
次に、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２７】
画像形成部は、次のような構成になっている。すなわち、像担持体としての感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に不図示の駆動モータによって回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向にローラ帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、スキャナー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとが配置されている。
【００２８】
ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでスキャナー１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写ベルト３０に転写する。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２９】
次に、給紙部は、記録材Ｐを収納する部分と、記録材Ｐを搬送するためのローラ、記録材Ｐの通過を検知するためのセンサ、記録材Ｐの有無を検知するためのセンサ、及び記録材Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（不図示）から構成される。２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄはカセット、２７は手差しトレイ、２８はデッキであり、記録材Ｐを収納する。２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、カセット２１ａ〜２１ｄから記録材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラである。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄでは、複数枚の記録材Ｐが送り出されることがあるが、ＢＣローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄによって確実に一枚だけ分離される。
【００３０】
ＢＣローラ２３ａ〜２３ｄによって一枚だけ分離された記録材Ｐは、さらに引き抜きローラ２４ａ〜２４ｄ、及びレジ前ローラ２６によって搬送され、レジストローラ２５まで搬送される。また、手差しトレイ２７に収納された記録材Ｐは、ＢＣローラ２９によって一枚分離され、レジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。また、デッキ２８に収納された記録材Ｐは、ピックアップローラ６０によって給紙ローラ６１まで複数枚搬送され、給紙ローラ６１によって一枚だけ確実に分離され、引き抜きローラ６２まで搬送される。さらに、記録材Ｐはレジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００３１】
中間転写部について詳細に説明する。中間転写ベルト３０は、その材料として例えば、ＰＥＴ［ポリエチレンテレフタレート］やＰＶｄＦ［ポリフッ化ビニリデン］などが用いられる。３２は中間転写ベルト３０に駆動を伝達する駆動ローラであり、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３０に適度な張力を与えるテンションローラ３３、中間転写ベルトを挟んで二次転写領域を形成する従動ローラ３４によって支持されている。
【００３２】
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はステッピングモータ（不図示）によって回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０が対向する位置の、中間転写ベルト３０の裏には、トナー像を中間転写ベルト３０に転写するための高圧が印加されている一次転写ローラ３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００３３】
従動ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３０とのニップによって二次転写領域を形成する。二次転写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３０上の二次転写領域の下流には、中間転写ベルト３０の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配され、クリーニング装置５０は、クリーナーブレード５１（材質としては、ポリウレタンゴムなどが用いられる）及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２から成る。
【００３４】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、このローラ４１ａに加圧されるローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）と、上記ローラ４１ａ、４１ｂ対から排出されてきた記録材Ｐを搬送する内排紙ローラ４４から成る。
【００３５】
一方、レジストローラ２５まで搬送された記録材Ｐは、レジストローラ２５よりも上流のローラの回転駆動を止めて一旦停止させ、画像形成部の画像形成タイミングに合わせてレジストローラ２５を含む上流のローラの回転駆動が再開される。記録材Ｐは後述の二次転写領域へ送り出される。
【００３６】
二次転写領域において画像が転写され、定着ユニット４０において画像が定着された記録材Ｐは、内排紙ローラ４４を通過した後、切り替えフラッパー７３によって搬送先が切り替えられる。切り替えフラッパー７３がフェイスアップ排紙側にある場合には、記録材Ｐは外排紙ローラ４５によってフェイスアップ排紙トレイ２に排出される。
【００３７】
一方、切り替えフラッパー７３がフェイスダウン排紙側にある場合には、記録材Ｐは反転ローラ７２ａ、７２ｂ、７２ｃの方向へ搬送され、フェイスダウン排紙トレイ３へ排出される。なお、記録材Ｐの搬送路には、記録材Ｐの通過を検知するために複数のセンサが配置されており、給紙リトライセンサ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、デッキ給紙センサ６５、デッキ引き抜きセンサ６６、レジストセンサ６７、内排紙センサ６８、フェイスダウン排紙センサ６９、両面プレレジセンサ７０、及び両面再給紙センサ７１等がある。
【００３８】
また、記録材Ｐを収納するカセット２１ａ〜２１ｄには、記録材Ｐの有無を検知するカセット紙有無センサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄが配置され、手差しトレイ２７には手差しトレイ２７上の記録材Ｐの有無を検知する手差しトレイ紙有無センサ７４が配置され、デッキ２８にはデッキ２８内の記録材Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ７５が配置されている。制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（不図示）や、モータドライブ基板（不図示）などから成る。操作部４は、画像形成装置１の上面に配置されており、記録材Ｐの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、デッキ２８）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択、及びタブ紙束の指定等が可能である。
【００３９】
次に、装置の動作に即して説明を加える。一例として、カセット２１ａから記録材Ｐを搬送する場合を説明する。画像形成動作開始信号が発せられてから所定時間経過後、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ２３によって転写材Ｐが引き抜きローラ２４ａ及びレジ前ローラ２６を経由して、レジストローラ２５まで搬送される。その時、レジストローラ２５は停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。
【００４０】
その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラは回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域において一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００４１】
一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３０の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された転写ローラ３５ｄによって一次転写領域において中間転写ベルト３０に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域まで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に画像先端を合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３０上において一次転写される。
【００４２】
その後、記録材Ｐが二次転写領域に進入して中間転写ベルト３０に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が印加され、前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。そして、記録材Ｐは定着ローラニップ部まで案内され、ローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、切り替えフラッパーの切り替え方向に応じて、フェイスアップ排紙トレイ２またはフェイスダウントレイ３に排出される。
【００４３】
＜制御コントローラの構成＞
図２は、本実施形態の画像形成装置１を制御する制御コントローラの構成を示すブロック図である。
【００４４】
この制御コントローラは、ＣＰＵ２０１、イメージリーダー制御部２０２、画像信号制御部２０３、プリンタ制御部２０４、ＣＰＵ２０１の制御プログラムを格納しているＲＯＭ２０５、ＣＰＵ２０１に作業領域を提供するＲＡＭ２０６、及び操作パネル制御部２０７から構成される。
【００４５】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０５に格納されているプログラムを実行することにより、リーダー制御部２０２を通じて原稿読み取り部（不図示）の制御をしたり、各動作モードを実行するための制御をしたり、画像形成装置１全体を制御する。２０３は画像信号制御部であり、原稿読み取り部（不図示）から読み込まれた原稿の画像データ、もしくはネットワークを通じて画像信号制御部に入力された画像データを蓄積し、プリンタ制御部２０４に対してプリントデータを出力する。
【００４６】
＜画像形成装置の動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１の動作を図３〜図６参照しつつ説明する。
【００４７】
図３は、カラー画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【００４８】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、及び中間転写ベルト３０が駆動される（ｔ０）。また、スキャナー１３ａ〜１３ｄの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａ〜１３ｄは、Ｔｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。一定速度に制御された後（ｔ２）、スキャナー１３ａ〜１３ｄが各々回転角度差を持って駆動するように、それぞれの同期処理（Ｔｓ２）が行われる。この回転角度差を調整維持することによって、画像形成部ａ〜ｄで形成された４色の画像を中間転写ベルト３０に転写して重ねたときのそれぞれの色の位置を合わせている。
【００４９】
スキャナー１３ａ〜１３ｄを駆動開始後ｔ１で画像形成部ｄの画像形成準備が開始される。前述の画像形成プロセスで説明したように、公知の技術である画像形成を行うための高圧を順次出力する。画像形成部ｄは、ローラ帯電器１２ｄで感光ドラム１１ｄの表面上に均一な電荷を与えるために、ローラ帯電器１２ｄに高圧を印加する。例えば、公知の技術であるＤＣ電圧とＡＣ電圧を印加する。
【００５０】
その後、ローラ帯電１２ｄにより帯電した感光ドラム１１ｄの表面が現像装置１４ｄの位置に来た時に現像装置１４ｄの高圧を印加する。同様に一次転写装置３５ｄの位置に来たときに転写に必要な電圧を印加する。そして画像形成準備が完了する。なお、各高圧の印加には必要な電圧までの立ち上がり時間が有り、それぞれその時間を考慮して、その他の出力タイミングを決定することは技術として知られている。このように図３のＴｈｄの時間で画像形成部ｄの画像形成準備が完了する。
【００５１】
画像形成部ｄの画像形成準備が開始されるタイミングｔ１は、スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備時間Ｔｓ１＋Ｔｓ２の時間と画像形成準備時間Ｔｈｄから決定される。図３の例では、Ｔｓ１＋Ｔｓ２＞Ｔｈｄであるため、
（Ｔｓ１＋Ｔｓ２−Ｔｈｄ）＝（ｔ１−ｔ０）
となる。一例としてＴｓ１は約２．５秒、Ｔｓ２は約１秒、Ｔｈｄは約１．４秒の値となり、（ｔ１−ｔ０）は２．１秒となる。また、本実施形態では、Ｔｓ１、Ｔｓ２が一定値であるように記述したが、Ｔｓ１、Ｔｓ２がスキャナー１３ａ〜１３ｄの制御により一定でなくてもよい。その場合は、ｔ１はＴｓ１＋Ｔｓ２の見込みの時間で決定される。
【００５２】
スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備と画像形成部ｄの画像形成準備が終了すると、画像形成Ｉ１が開始される（ｔ４）。図３の例では、画像形成は２ページ分の画像形成を行う例のタイミングチャートとなっている。画像形成Ｉ１の後に所定の間隔をあけて画像形成Ｉ２を行う。また、ｔ１の後、画像形成部ａ〜ｄの各ステージ間の時間Ｔｓｔをあけて画像形成部ｃの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ｂの画像形成準備、さらにＴｓｔをあけて画像形成部ａの画像形成準備が開始され、ｔ４よりステージ間の時間Ｔｓｔを順次あけて画像形成部ｃ、ｂ、ａの画像形成を行う。
【００５３】
必要なページの画像形成が終了したら、画像形成部ｄは公知の技術である画像形成部の終了処理を実行する。これは、画像形成準備の逆に順次高圧を終了させて行く。その後、感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０の駆動が必要がなくなった時点（ｔ６）で、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動と、スキャナー１３ａ〜１３ｄの駆動を停止する。
【００５４】
ｔ６のタイミングは、全ての画像形成部ａ〜ｄの終了処理が済んでいることと、転写材Ｐが二次転写部３４、３６を通過して中間転写ベルト３０のクリーニング処理等の後処理が終了していることが必要である。
【００５５】
＜ブラックのみの画像形成動作＞
次に、図４のタイミングチャートに従って、ブラックのみの画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを説明する。
【００５６】
画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、及び中間転写ベルト３０が駆動される（ｔ０）。また、スキャナー１３ａ〜１３ｄの回転駆動も開始される。スキャナー１３ａ〜１３ｄはＴｓ１の時間をかけて所定の速度まで加速して一定速度に制御される。ブラックのみの画像形成動作であるため、スキャナー１３ａ〜１３ｄは同期処理を行う必要がない。この処理を行わないことで、画像形成開始時間を早くすることが可能になる。
【００５７】
スキャナー１３ａ〜１３ｄを駆動開始後ｔ１で画像形成部ａの画像形成準備が開始される。ここでも、ブラックのみの画像形成動作であるため、他の３色の画像形成準備を行う必要がない。本実施形態では、一番最後に中間転写体に転写される画像形成部ａにブラックの画像形成部が配置されている。これにより、ブラックのみの画像形成動作である場合には、画像形成してから二次転写部での転写材Ｐへの転写までの時間をステージ間の時間の３倍短くすることができる。
【００５８】
画像形成部ａの画像形成準備に関しては、図３の例と同様である。画像形成部ａの画像形成準備が開始されるタイミングｔ１はスキャナー１３ａ〜１３ｄの準備時間Ｔｓ１の時間と画像形成準備時間Ｔｈｄから決定される。図４の例では、Ｔｓ１＞Ｔｈｄであるため、（Ｔｓ１−Ｔｈｄ）＝（ｔ１−ｔ０）となる。
【００５９】
スキャナー１３ａ〜１３ｄの準備と画像形成部ａの画像形成準備が終了すると、画像形成Ｉ１が開始される（ｔ４）。図４の例では、画像形成は２ページ分の画像形成を行う例となっている。画像形成Ｉ１の後に所定の間隔をあけて画像形成Ｉ２を行う。必要なページの画像形成が終了したら、画像形成部ｄは公知の技術である画像形成部の終了処理を実行する。
【００６０】
その後、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動が必要なくなった時点（ｔ６）で、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３０の駆動と、スキャナー１３ａ〜１３ｄの駆動を停止する。ｔ６のタイミングは、画像形成部ａの終了処理が済んでいることと、転写材Ｐが二次転写部３４、３６を通過して中間転写ベルト３０のクリーニング処理等の後処理が終了していることが必要である。
【００６１】
＜ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合＞
次に、図５のタイミングチャートに従って、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合について説明する。図５では、Ｉ１、Ｉ２がブラックのみの画像形成で、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａがカラーの画像形成の場合を表している。
【００６２】
Ｉ１の画像形成を行うまでは図４で説明した場合と同様である。Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａの画像形成がカラー画像形成であると判断した後、画像形成部ｄの高圧を準備する。画像形成部ｄの準備を開始するタイミングｔ７は、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａがカラー画像形成であると判断した後で、画像形成部ｄの画像形成準備完了タイミングが、Ｉ２の画像形成を終了した後（Ｔｓ２）のｔ８以降になるタイミングである。Ｉ２の画像形成終了後、スキャナー１３ａ〜１３ｄは同期処理を実行する。スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理の終了と、画像形成部ｄの画像形成準備終了後に画像形成部ｄのＩ３ｄの画像形成を開始する。図３と同様にｔ７よりＴｓｔの時間をそれぞれあけて、画像形成部ｃと画像形成部ｂの画像形成準備が開始され、Ｉ３ｃ、Ｉ３ｂの画像が順次形成され、最後にＩ３ａの画像形成が実行される。
【００６３】
図６は、上記図５の制御を示すフローチャートである。この図６のフローチャートの処理は、図２のＲＯＭ２０５に保存されているプログラムを、ＣＰＵ２０１がＲＡＭ２０６を使用して実行し実現されるものであり、プログラムは、ＣＰＵ２０１が実行するメインのシーケンスより、または必要に応じて読み出されて実行される。
【００６４】
まず、図６のステップＳ１００１では、画像形成モードがブラックのみの画像形成であるかどうかを判断する。カラー画像形成である場合には、処理を終了する。ステップＳ１００１でブラックのみの画像形成である場合には、ステップＳ１００２へ移行する。ステップＳ１００２では次の画像形成がカラー画像形成であるかどうかを判断する。ステップＳ１００２でカラー画像形成でない場合には、ステップＳ１００３へ移行する。
【００６５】
ステップＳ１００３では、画像形成動作が終了したかどうかを判断する。ステップＳ１００３で終了していない場合には、ステップＳ１００２に戻る。ステップＳ１００３で終了した場合には、処理を終了する。ステップＳ１００２で次の画像形成がカラー画像形成である場合には、ステップＳ１００４へ移行する。
【００６６】
ステップＳ１００４では、画像形成部ｄ、ｃ、ｂの画像形成準備を開始する。画像形成部の画像形成準備の制御に関しては、ここでは詳細を記述しない。ステップＳ１００４で画像形成準備を開始した後は、ステップＳ１００５へ移行する。ステップＳ１００５では、ブラックの画像形成が終了したか否かを判断する。ステップＳ１００５で画像形成が終了していない場合には、ステップＳ１００５に戻る。ステップＳ１００５で画像形成が終了した場合には、ステップＳ１００６へ移行する。
【００６７】
ステップＳ１００６では、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理をスタートし、ステップＳ１００７へ移行する。ステップＳ１００７ではスキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理と画像形成部ｄの画像形成準備が終了したか否かを判断する。ステップＳ１００７で終了していない場合には、ステップＳ１００７に戻る。ステップＳ１００７で終了した場合には、処理を終了する。
【００６８】
このように本実施形態によれば、単色（例えばブラック）での画像形成モードからカラー画像形成に切り替える場合において、単色の画像形成に影響のない画像形成準備を単色の画像形成動作中に行い、単色の画像形成動作に影響のある準備のみ単色の画像形成動作終了後に行うようにしたので、画像形成の途中で単色の画像形成からカラー画像形成に切り替わる場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することができる。
【００６９】
［第二実施形態］
第二実施形態では、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合において、ブラックのみの画像形成動作時にスキャナー１３ｄ、１３ｃ、１３ｂの回転駆動を行わない場合について説明するものである。
【００７０】
図７は、本発明の第二実施形態に係る画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【００７１】
本実施形態では、上記第１実施形態の図５の例において、ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合に、ブラックのみの画像形成時にはスキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を行わないようにし、Ｉ３ｄ〜Ｉ３ａの画像形成がカラー画像形成であると判断した時に、スキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を開始する。その後、Ｉ１の画像形成が終了し、スキャナー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの駆動を開始してからＴｓ１の時間が経過した後、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理を開始する。その他に関しては、図５の例と同様である。
【００７２】
本実施形態においても、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
上記各実施形態では、スキャナー１３ａ〜１３ｄの同期処理以外を単色の画像形成が終了する前に行い、同期処理を単色の画像形成終了後に行うケースで説明したが、本発明は、複数の画像形成部の準備処理において他の画像形成部に影響する準備処理と影響しない準備処理がある場合に、本発明の趣旨に沿ったものであれば他のケースでも同様の効果を得ることができる。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、画像形成の途中で第二モードでの画像形成から第一モードでの画像形成に切り替える場合において、画像を出力するまでの時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】画像形成装置１を制御する制御コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】カラー画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】ブラックのみの画像形成動作の画像形成部ａ〜ｄの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】ブラックのみの画像形成動作からカラー画像形成動作に切り替える場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図５の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第二実施形態に係る画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図８】従来のブラックのみの画像形成動作からカラーの画像形成に切り替える場合の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２０１ ＣＰＵ
２０２ イメージリーダー制御部
２０３ 画像信号制御部
２０４ プリンタ制御部
２０５ ＲＯＭ
２０６ ＲＡＭ
２０７ 操作パネル制御部
Claims (4)
- 複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段とを有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置において、
前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、
前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御手段と、
前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第二モードでの画像形成は、単色での画像形成モードであり、前記第一モードでの画像形成は、複数色での画像形成モードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記第二の制御手段は、前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段の同期をとることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 複数の画像形成部に画像を形成するための複数の走査手段を有し、前記複数の画像形成部により形成された画像を転写材に重畳させて画像形成を行う画像形成装置の制御方法において、
前記複数の走査手段が同期をとって駆動されて前記複数の画像形成部で画像形成を行う第一モードと、前記複数の走査手段のうちの一つの走査手段が単独で駆動されて前記複数の画像形成部のうちの一つの画像形成部により画像形成を行う第二モードとを有し、
前記第二モードでの画像形成から前記第一モードでの画像形成に切り換える場合に、前記第一モードでの画像形成を行うための前記複数の走査手段のうち前記第二モードの画像形成に使用しない走査手段の画像形成のための駆動を、前記第二モードでの画像形成動作中に開始させる第一の制御工程と、
前記第二モードでの画像形成動作終了後に、前記複数の走査手段を前記第二モードから前記第一モードに切り替えて、該第一モードでの画像形成を行う第二の制御工程とを備えたことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
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