JP4280534B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体にレーザ光を照射することで感光体上に静電潜像を形成するレーザビーム方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に関し、特に、感光体に当接して配置された中間転写体に複数のトナー像を重ねて記録媒体に転写することでカラー画像を得る画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、感光体にレーザ光を照射することで感光体上に静電潜像を形成した後、感光体上の静電潜像をトナーで現像し、感光体上のトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写することでカラー画像を得る画像形成装置が知られている。従来の画像形成装置の構成及び動作について図8〜図11を参照しながら説明する。
【0003】
図8は、従来例に係る画像形成装置の内部構造を示す構成図である。画像形成装置は、中間転写体(中間転写ベルト)を備えたフルカラープリンタとして構成されている。
【0004】
図8において、画像形成装置の内部には、感光体ドラム(以下、単に「感光体」と称する)1が不図示のモータにより図中矢印Aの方向に回転可能に設けられている。感光体1の表面には、後述するように露光により静電潜像が形成されると共に、現像により静電潜像にトナーが付着されることでトナー像が形成される。ここでの感光体1としては、感光材料としてアモルファスシリコンを使用したものを例に挙げるものとする。感光体1の周囲には、中間転写ベルト2、1次帯電器7、露光装置8、転写帯電器(第1転写手段)10、クリーナ装置12、現像装置513が配置されている。
【0005】
1次帯電器7は、感光体1の表面を一様にマイナス帯電させる。露光装置8は、レーザスキャナから構成されており、感光体1の表面にレーザ光を照射することで露光を行い、感光体1の表面に静電潜像を形成する。転写帯電器10は、感光体1上に形成されたトナー像を中間転写ベルト2に1次転写する。クリーナ装置12は、感光体1の表面に残留したトナーを清掃する。
【0006】
現像装置513は、フルカラーの現像を行うための3台の色現像装置(現像ローラ)513Y、513M、513C及び黒現像装置(現像ローラ)513Kを含む回転式の現像装置として構成されている。色現像装置513Y、513M、513Cと黒現像装置513Kは、感光体1上に形成された静電潜像をそれぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色のトナーにより現像する。Y、M、C、Kの各色を現像する際には、不図示のモータによって現像装置513を図中矢印R方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体1に当接するように位置合わせする。
【0007】
感光体1上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器10によって中間転写体としての中間転写ベルト2に順次1次転写されることで、中間転写ベルト2上に4色のトナー像が重ね合わされる。中間転写体である中間転写ベルト2は、ローラ17、18、19、20に掛け渡され循環駆動される無端ベルトである。中間転写ベルト2は、例えば2枚の画像が形成(転写)できるだけの長さを有しており、図中矢印方向に回転駆動される。
【0008】
中間転写ベルト2が掛け渡されたローラ17〜20のうち、ローラ17はその軸が不図示の駆動源に結合されて中間転写ベルト2を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ18及びローラ20は中間転写ベルト2の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ19は2次転写手段としての転写ローラ21のバックアップローラとして機能する。バックアップローラ19とテンションローラ20との間には、中間転写ベルト2における画像形成タイミングの基準位置を検出する基準マーク検出手段36が配置されている。
【0009】
ベルトクリーナ22は、中間転写ベルト2を挟んでローラ17と対向する位置に設けられており、ブレードにより中間転写ベルト2上の残留トナーを掻き落とす。転写ローラ21は、中間転写ベルト2を挟んでローラ19と対向する位置に設けられており、中間転写ベルト2上のトナー像を記録媒体上に2次転写する。定着装置5は、転写ローラ21の下流側に設けられており、転写ローラ21により2次転写された記録媒体上のトナー像を熱定着させる。記録媒体カセット23は、複数枚の記録媒体を収納可能である。記録媒体カセット23の記録媒体繰り出し口には、ピックアップローラ24が配設され、記録媒体の搬送路には、搬送ローラ対25、26が配設されている。
【0010】
記録媒体カセット23からピックアップローラ24により搬送路に繰り出された記録媒体は、搬送ローラ対25、26によって転写ローラ21と中間転写ベルト2との間の当接部(ニップ部)に給送される。中間転写ベルト2上に形成されたトナー像は、このニップ部において記録媒体上に2次転写される。更に、定着装置5により記録媒体上のトナー像が熱定着された後、記録媒体は画像形成装置外部(図中矢印方向)の排紙トレイ(図示略)へ排出される。
【0011】
上記構成によるカラーの画像形成装置では、次のような工程により記録媒体にカラー画像が形成される。まず、1次帯電器7に電圧を印加することで、感光体1の表面を予定(所定)の帯電部電位になるように一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体1上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザスキャナから構成される露光装置8により露光を行うことで、感光体1の表面に静電潜像を形成する。露光装置8は、不図示の制御部から出力される画像信号に基づいてオン・オフ制御されることにより、画像に対応した静電潜像を感光体1の表面に形成する。
【0012】
現像装置513を構成する色現像装置513Y、513M、513C及び黒現像装置513Kとしての現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、上記感光体1上の静電潜像は当該現像ローラの位置を通過する時にトナーにより現像され、トナー像として可視化される。可視化されたトナー像は転写帯電器10により中間転写ベルト2に1次転写され、更に転写ローラ21により記録媒体に2次転写された後、定着装置5に送給される。フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト2上で4色(Y、M、C、K)のトナーが重ね合わされた後、記録媒体に転写される。
【0013】
感光体1上に残留したトナーについては、予備清掃装置(図示略)により該残留トナーの帯電がクリーニングしやすい状態に調整された後、クリーナ装置12により除去されると共に回収される。最後に、感光体1は除電装置(図示略)により一様に0ボルト付近まで除電されることで、次の画像形成サイクルに備える。
【0014】
上記カラーの画像形成装置における画像形成タイミングは、中間転写ベルト2上の所定位置(基準位置)を基準として制御されている。上述したように、中間転写ベルト2は、駆動ローラ17、テンションローラ18及び20、バックアップローラ19からなるローラ類に掛け渡されており、テンションローラ18及び20によって所定の張力が与えられている。
【0015】
また、上述したように、バックアップローラ19とテンションローラ20との間には、中間転写ベルト2における画像形成タイミングの基準位置を光学的に検出する光透過型もしくは光反射型の光センサである基準マーク検出手段36が配置されている。基準マーク検出手段36は、中間転写ベルト2の内周面に予め貼付されている反射テープ等の基準マーク41(図9参照)を検出することで、基準マーク検出信号を出力する。
【0016】
図9は、上記図8に示した画像形成装置の中間転写ベルト2、駆動ローラ17、テンションローラ18及び20、バックアップローラ19からなるローラ類、基準マーク41、基準マーク検出手段36の配置関係を概略的に示した斜視図である。
【0017】
図9において、基準マーク41は、中間転写ベルト2の内周面に予め貼付されたものであり、画像形成タイミングの基準位置となる。基準マーク検出手段36は、中間転写ベルト2の内側で且つバックアップローラ19とテンションローラ20との間に配設されており、中間転写ベルト2の内周面に貼付された基準マーク41を光学的に検出し基準マーク検出信号を出力する。
【0018】
図10は、上記図8に示した画像形成装置において1枚のカラー画像を得る場合のカラー画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【0019】
上述したように、中間転写ベルト2は2枚の画像を形成(転写)できるだけの長さがあり、基準マーク検出手段36により、中間転写ベルト2の内周面に貼付されている画像形成タイミングの基準位置となる基準マーク41を検出する。この基準マーク検出手段36による基準マーク41の検出に伴う基準マーク検出信号の出力時点を、露光装置8の露光タイミングとし、カラー画像の形成を開始する。
【0020】
図10に示す例は、基準マーク検出信号を用いて中間転写ベルト2上に1枚のカラー画像を形成する画像形成タイミングを示している。図中、最上部の矢印で示す範囲は、中間転写ベルト2の回転1周期に相当する長さである1周期長である。
【0021】
図10において、まず、中間転写ベルト2が所定の安定した速度で定常回転をするまで前回転を行い、中間転写ベルト2が定常回転になった段階で、基準マーク検出手段36により基準マークを検出すると、第1のカラートナーであるイエローのビデオ信号を出力し、感光体1を露光装置8により露光し、感光体1上にイエローのトナー像を形成する。感光体1上に形成されたイエローのトナー像が転写帯電器(第1転写手段)10と対向する位置に到達する前に、転写帯電器10は1次転写バイアスをONさせ、感光体1上のイエローのトナー像を中間転写ベルト2上に転写する。
【0022】
中間転写ベルト2はイエローのトナー像を保持したまま回転を続けており、上記イエローのトナー像を形成する場合と同様のシーケンスで、次にマゼンタのトナー像を次にシアンのトナー像を感光体1上に順次形成し、転写帯電器10により感光体1上の各色のトナー像を中間転写ベルト2上に転写し重ね合わせる。そして最後に、黒のトナー像を感光体1上に形成し、転写帯電器10により感光体1上の黒のトナー像を中間転写ベルト2上の他の3色のトナー像に転写する。これにより、中間転写ベルト2上にフルカラーのトナー像が形成される。
【0023】
この中間転写ベルト2上のトナー像が、記録媒体カセット23からピックアップローラ24により繰り出され搬送ローラ対25、26により搬送される記録媒体と同時に、転写ローラ(第2転写手段)21と対向する位置に到達するように制御される。中間転写ベルト2上のトナー像と記録媒体が転写ローラ21と対向する位置に到達する前に、転写ローラ21の2次転写バイアスをONさせる。これにより、中間転写ベルト2上のトナー像が記録媒体へ転写される。この記録媒体を定着装置5を通過させることにより、記録媒体上のトナー画像を記録媒体に対し熱により固定し、フルカラー画像を得るのである。
【0024】
しかし、白黒の単色画像を形成する際は、従来の提案「電子写真装置」に開示されているように、中間転写ベルト2上で単色トナーを重ねる必要がないため、中間転写ベルト2の基準マークとは無関係に画像形成タイミングを生成し、画像形成することが可能である(例えば、特許文献1参照)。そのため、白黒の単色画像の形成においては、基準マーク検出手段36により基準マークを検出しながらも、基準マークの検出とは無関係に、つまり中間転写ベルト2の位置に関係なく画像形成を行っていた。
【0025】
図11は、上記図8に示した画像形成装置においてカラー画像と単色画像とを混載して画像形成出力する際の画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【0026】
図11において、1枚目がカラー画像、2枚目及び3枚目が白黒の単色画像、4枚目がカラー画像の場合の画像形成タイミングを示している。2枚目及び3枚目の白黒の単色画像の形成時には、上記従来の提案「電子写真装置」に開示されているように、基準マーク検出信号を無視して画像形成する。4枚目のカラー画像の形成時には、白黒の単色画像の形成が終了した後に基準マーク検出手段36から出力される基準マーク検出信号を画像形成タイミングとして使用する。
【0027】
【特許文献1】
特許第3269093号
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置では、白黒の単色画像の形成時においても(中間転写ベルトの基準マークの検出とは無関係に画像形成を行うが)、基準マーク検出手段による基準マークの検出動作は常に行われている状態である。特に、白黒の単色画像のみを連続して複数枚プリントすることが圧倒的に多いユーザが画像形成装置を使用する場合でも、例えば、後述するように中間転写ベルトにしわが発生した際には画像形成の基準となる基準マーク検出信号を得るために、光透過型もしくは光反射型の光センサからなる基準マーク検出手段を動作させる必要がある。しかし、基準マーク検出手段としての光センサには寿命があり、光センサに対する通電時間に応じて寿命が短くなってしまうという問題がある。
【0029】
また、単純に、白黒の単色画像の形成時において基準マーク検出手段により基準マークを検出しないという動作にすると、カラー画像と白黒の単色画像を混載して画像形成出力する場合に、白黒の単色画像の形成を基準マークの検出とは関係なしに行った際に、本来カラー画像が形成される位置に白黒の単色画像の一部が形成され、基準マーク検出時点からの所定タイミングにおいてカラー画像を連続して形成できないという問題を発生してしまう。また、基準マークを無視して画像形成するため、上記図11に示したように、次に入力される基準マーク検出信号を待ってからカラー画像を形成する必要があり、カラー画像の形成が遅れるという問題がある。
【0030】
また、白黒の単色画像の形成時に、基準マークを検出せずに中間転写体を回転させ、中間転写体を不確定な位置に停止させると、次に形成する画像がカラー画像である場合に、中間転写体の停止位置のばらつきにより基準マークを検出する時間がまちまちとなるため、1枚目のカラー画像の形成時間が不定になるという問題がある。更に、中間転写体がベルト形状(中間転写ベルト)の場合は、複数のローラによって支持されるが、画像形成装置の環境温度が高く中間転写ベルトの停止状態が長い間続くと、中間転写ベルトに加わる張力が強いローラに支持された部分において中間転写ベルトの伸びが生じ、しわを発生させてしまい、このしわ上にトナー像を担持させると、画像濃度ムラや色ずれの原因になるという問題がある。
【0031】
本発明の目的は、中間転写体に配設された画像形成タイミングの基準となる基準部材を検出する検出手段の寿命を延ばすことを可能とした画像形成装置を提供することにある。
【0032】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項1記載の画像形成装置は、感光体を露光して潜像を形成すると共に前記潜像を現像して画像を形成し、前記感光体上の画像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上の画像を記録媒体に転写することで画像形成を行う画像形成装置において、前記中間転写体に配設された画像形成タイミングの基準となる基準部材を光学的に検出する検出手段と、記録媒体に単色画像を連続して形成する場合は、前記検出手段の動作を停止状態として記録媒体に画像形成を行った後、前記検出手段を動作させて前記基準部材の検出に基づいて前記中間転写体を停止させ、記録媒体にカラー画像を形成する場合又は記録媒体にカラー画像と単色画像を混載して形成する場合は、前記検出手段を動作させて前記基準部材の検出に基づいて画像形成を行った後、前記基準部材の検出に基づいて前記中間転写体を停止させるように制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、単色画像の画像形成終了時と、カラー画像の画像形成又はカラー画像と単色画像とを混載した画像形成の終了時とで、前記中間転写体を停止させる位置が同じになるように、前記基準部材を検出した時点から前記中間転写体を停止させるまでの前記中間転写体の移動量を制御することを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0034】
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置の内部構造を示す構成図である。画像形成装置は、中間転写体(中間転写ベルト)を備えたフルカラープリンタとして構成されている。
【0035】
図2において、画像形成装置は、感光体1、中間転写ベルト2、定着装置5、1次帯電器7、露光装置8、転写帯電器(第1転写手段)10、クリーナ装置12、色現像装置13、黒現像装置14、駆動ローラ17、テンションローラ18、20、バックアップローラ19、転写ローラ(第2転写手段)21、記録媒体カセット23、ピックアップローラ24、搬送ローラ対25、26、基準マーク検出手段36を備えている。感光体1の周囲には、中間転写ベルト2、1次帯電器7、露光装置8、色現像装置13、黒現像装置14、転写帯電器10、クリーナ装置12が配置されている。尚、クリーナ装置12の前段には清掃帯電器が配置されているが、図示は省略する。
【0036】
本実施の形態の画像形成装置が、上記従来例の図8に示した画像形成装置と相異する点は、現像装置の構成に関する点であり、現像装置以外の構成は同様である。現像装置以外の同様部分については説明を省略する。現像装置は、フルカラー現像のための3台の色現像装置13Y、13M、13Cを含む回転現像器としての色現像装置13と、感光体1に常に接した状態に固定された黒現像装置14とから構成されている。尚、本実施の形態では、黒現像装置14を固定式の現像装置とする構成としているが、上記従来例の図8に示したように回転式の現像装置とする構成としてもよい。
【0037】
色現像装置13(色現像装置13Y、13M、13C)と黒現像装置14は、感光体1上に形成された静電潜像をそれぞれY、M、C、Kの各色のトナーで現像する。Y、M、Cの各色を現像する際には、不図示のモータによって色現像装置13を図中矢印R方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体1に当接するように位置合わせする。黒現像装置14においては、その現像ローラが常に感光体1に当接した構成になっている。黒トナー以外の各色トナーの現像時には、黒現像装置14の高圧バイアスを黒トナーが現像されないように切り替え、黒トナーの現像時には、黒現像装置14の高圧バイアスを黒トナーが現像されるように切り替える制御が行われる。
【0038】
図3は、本画像形成装置において2枚のカラー画像を得る場合のカラー画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【0039】
本実施の形態における感光体1としては、感光材料としてアモルファスシリコンを使用したものを例に挙げるものとする。中間転写ベルト2は、例えば2枚の画像が形成(転写)できるだけの長さをもつ循環駆動される無端ベルトであり、基準マーク検出手段36により、中間転写ベルト2の内周面に貼付された画像形成タイミングの基準位置となる(中間転写ベルト2の位置を示す)基準マーク41(図6参照、基準部材)を検出する。基準マーク検出手段36による基準マーク41の検出に伴う基準マーク検出信号の出力時点を、露光装置8の露光タイミングとし、カラー画像の形成を開始する。
【0040】
図3に示す例は、基準マーク検出信号を用いて中間転写ベルト2上に2枚のカラー画像を形成するタイミングを示している。図中、最上部の矢印で示す範囲は、中間転写ベルト2の回転1周期に相当する長さである1周期長である。
【0041】
図3において、まず、中間転写ベルト2が所定の安定した速度で定常回転をするまで前回転を行い、中間転写ベルト2が定常回転になった段階で、基準マーク検出手段36により基準マークを検出すると、第1のカラートナーであるイエローのビデオ信号を出力し、感光体1を露光装置8により露光し、感光体1上にイエローのトナー像を形成する。感光体1上に形成されたイエローのトナー像が転写帯電器(第1転写手段)10と対向する位置に到達する前に、転写帯電器10は1次転写バイアスをONさせ、感光体1上のイエローのトナー像を中間転写ベルト2上に転写する。
【0042】
中間転写ベルト2はイエローのトナー像を保持したまま回転を続けており、上記イエローのトナー像を形成する場合と同様のシーケンスで、次にマゼンタのトナー像を次にシアンのトナー像を感光体1上に順次形成し、転写帯電器10により感光体1上の各色のトナー像を中間転写ベルト2上に転写し重ね合わせる。そして最後に、黒のトナー像を感光体1上に形成し、転写帯電器10により感光体1上の黒のトナー像を中間転写ベルト2上の他の3色のトナー像に転写する。これにより、中間転写ベルト2上にフルカラーのトナー像が形成される。
【0043】
この中間転写ベルト2上のトナー像が、記録媒体カセット23からピックアップローラ24により繰り出され搬送ローラ対25、26により搬送される記録媒体と同時に、転写ローラ(第2転写手段)21と対向する位置に到達するように制御される。中間転写ベルト2上のトナー像と記録媒体が転写ローラ21と対向する位置に到達する前に、転写ローラ21の2次転写バイアスをONさせる。これにより、中間転写ベルト2上のトナー像が記録媒体へ転写される。この記録媒体を定着装置5を通過させることにより、記録媒体上のトナー像を記録媒体に対し熱により固定し、フルカラー画像を得るのである。
【0044】
図1は、本画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図であり、本実施の形態の特徴を最もよく表したものである。
【0045】
図1において、画像形成装置は、感光体1、中間転写ベルト2(中間転写体)、露光装置8、基準マーク検出手段36(検出手段)、装置制御部101(制御手段)、画像形成部102を備えている。図中103は画像出力装置である。尚、図1は、本発明に直接関係する構成要素を図示したものであり、上記図2に示した色現像装置13、黒現像装置14等の図示は省略する。
【0046】
画像出力装置103(外部装置)は、画像形成装置と通信可能な例えばコンピュータとして構成されている。画像出力装置103は、画像形成装置において画像形成する画像データを保持すると共に、画像形成装置から送信された画像要求信号108に応じて画像信号109を画像形成装置に出力するなどの処理を行う。
【0047】
画像形成装置において、装置制御部101は、画像形成装置各部の制御を司るものであり、選択部105、画像形成タイミングスタート信号A発生部106、画像形成タイミングスタート信号B発生部107を備えている。画像形成部102は、装置制御部101で生成される画像形成タイミング信号116に応じて、画像出力装置103に画像要求信号108を出力するなどの処理を行うものであり、FIFO(First In First Out)メモリ104を備えている。
【0048】
画像出力装置103から出力された画像信号109は、画像形成装置の画像形成部102の内部に配設されたFIFOメモリ104へ一度格納される。FIFOメモリ104は、画像形成装置の画像形成の速度に応じた露光用画像データ110を出力するためのメモリである。FIFOメモリ104から出力された露光用画像データ110は、露光装置8へ入力される。露光用画像データ110は、露光装置8により該露光用画像データ110に応じてON/OFF制御されるレーザ光111に変換され、該レーザ光111が感光体1へ照射される。
【0049】
装置制御部101では、画像形成タイミング信号116を発生させる。まず、装置制御部101は、画像出力装置103から画像形成装置に実行させる画像出力形態が、カラー画像の出力であるか、単色画像の連続出力であるか、それともカラー画像と単色画像とを混載して(重ね合わせて)画像出力するものであるかの各場合において、画像出力装置103から出力される、カラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像の有無を通知するカラー/単色/カラー単色混載情報信号115を入力する。
【0050】
装置制御部101は、カラー/単色/カラー単色混載情報信号115の条件(カラー画像出力か、単色画像の連続出力か、カラー画像と単色画像を混載した画像出力か)に基づき、基準マーク検出手段36に対するON/OFF切替113を切り替える。装置制御部101は、カラー画像出力もしくはカラー画像と単色画像とが混載された画像を出力する場合には、ON/OFF切替113をONに切り替えることで、基準マーク検出手段36をON(動作)にし、単色画像のみの連続出力の場合には、ON/OFF切替113をOFFに切り替えることで、画像形成中は基準マーク検出手段36をOFF(停止)にする。
【0051】
尚、基準マーク検出手段36のON/OFFの設定は、上記のように画像出力装置103から画像形成装置に入力されるカラー/単色/カラー単色混載情報信号115の条件に基づく設定(画像形成装置外部からの設定)、或いは、画像形成装置の操作部(図示略)により基準マーク検出手段36をONモードにするかOFFモードにするかのモード設定(手動設定)、或いは、画像形成装置が複写機の場合に原稿読取部で読み取った原稿の画像データ(カラー画像データか単色画像データかカラー単色混載画像データか)に応じた設定(自動設定)、の何れでもよい。
【0052】
基準マーク検出手段36による、中間転写ベルト2に貼付された基準マーク41の検出に伴い出力される基準マーク検出信号114は、装置制御部101の画像形成タイミングスタート信号A発生部106へ入力される。画像形成タイミングスタート信号A発生部106は、基準マーク検出信号114をトリガとして画像形成タイミング信号を生成するブロックである。画像形成タイミングスタート信号B発生部107は、単色画像を記録媒体に連続して画像形成して出力する場合に基準マーク検出信号114とは無関係に画像形成タイミング信号を生成するブロックである。
【0053】
画像形成タイミングスタート信号A発生部106、画像形成タイミングスタート信号B発生部107からそれぞれ出力された画像形成形成タイミング信号は、選択部105によりどちらかが選択される。この選択の基準となるのは、上記のカラー/単色/カラー単色混載情報信号115の条件である。即ち、選択部105は、カラー画像出力時もしくはカラー画像と単色画像との混載出力時には、画像形成タイミングスタート信号A発生部106からの画像形成タイミング信号を選択し、単色画像のみの出力時には、画像形成タイミングスタート信号B発生部107からの画像形成タイミング信号を選択し、画像形成部102に画像形成タイミング信号116として出力する。
【0054】
ここで、上述した単色画像のみの連続出力時における画像形成中において基準マーク検出手段36をOFFする理由は次の通りである。基準マーク検出手段36としては光反射型センサや光透過型センサを使用するが、これらの光センサの光源はLEDを用いるものがほとんどである。LEDは通電時間に応じて寿命が短くなるという特徴を持っているため、単色画像の形成中における基準マーク検出が必要でないときに基準マーク検出手段36を動作させるとその分だけLEDの寿命が短くなってしまう。そこで、本実施の形態では、このLEDの寿命を可能な限り延ばす方法として、単色画像のみを連続して形成する際の画像形成中は基準マーク検出手段36をOFFするのである。
【0055】
しかし、単色画像が記録媒体に形成され画像形成動作が終了すると、基準マーク検出手段36をON(動作)させ、基準マーク検出信号114が得られるまで中間転写ベルト2を回転駆動する。基準マーク検出信号114が得られると、装置制御部101は基準マーク検出信号114をトリガとして、その時点から所定移動量だけ中間転写ベルト2を回転駆動し停止させる。単色画像の画像形成終了時の所定移動量(所定移動距離)は、カラー画像の画像形成もしくはカラー画像と単色画像とを混載した画像形成の終了時に、基準マーク検出信号114をトリガとして、その時点から所定移動量だけ中間転写ベルト2を回転駆動し停止させる位置、と同じ位置に停止させることが可能な移動量である。
【0056】
また、本実施の形態では、上記図2に示したように中間転写体として中間転写ベルト2を採用しており、中間転写ベルト2は駆動ローラ17、テンションローラ18及び20、バックアップローラ19からなるローラ類に掛け渡され、テンションローラ18及び20によって所定の張力が与えられている。そのため、画像形成装置が設置される環境温度が高く、中間転写ベルト2の停止状態が長い間続くと、中間転写ベルト2に加わる張力が強いローラに支持された部分において中間転写ベルト2の伸びが生じ、しわを発生させてしまう。図2ではテンションローラ18が上記の張力が強いローラに該当する。
【0057】
そこで、本実施の形態においては、基準マーク検出手段36から基準マーク検出信号114が得られると、装置制御部101は、基準マーク検出信号114をトリガとして、中間転写ベルト2を回転駆動し停止させる場合に、テンションローラ18が、上記図3で示す中間転写ベルト上に形成される2枚のトナー画像間(Y1―Y2間、もしくは、Y2-M1間)にあたる中間転写ベルト2の位置に一致するように、基準マーク検出時点から中間転写ベルト2を所定移動量だけ回転駆動して停止させる。即ち、装置制御部101は、中間転写ベルト2に発生するしわの位置が画像に影響の出ない箇所になるように、中間転写ベルト2を停止させるように制御する。
【0058】
次に、カラー画像と単色画像とを混載して画像出力する場合でカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の画像形成タイミングについて説明する。
【0059】
画像出力装置103から、カラー画像と単色画像とを混載して画像形成出力するという情報と共に、カラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像が画像形成中の記録媒体何枚目に発生するかという情報が、画像形成装置の装置制御部101に入力されると、装置制御部101は、カラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像については、単色画像の形成中でも基準マーク検出手段36をOFFせずに中間転写ベルト2の基準マークを検出する。また、装置制御部101内の選択部105は、画像形成タイミングスタート信号A発生部106から入力される画像形成タイミング信号を、画像形成部102へ画像形成タイミング信号116として出力する。
【0060】
図4は、本画像形成装置においてカラー画像と単色画像とを混載して画像形成出力する際にカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【0061】
図4において、図示例は、カラー画像を1枚形成した後に(1枚目)、白黒の単色画像を2枚形成し(2枚目、3枚目)、4枚目は再びカラー画像を形成するといった画像形成タイミングを表している。
【0062】
上記従来例の図11に示した画像形成タイミングでは、単色画像については基準マーク検出信号を無視して画像形成しているため、単色画像の形成終了後の次の基準マーク検出信号を得るまでカラー画像の形成工程に移行することができない。
【0063】
これに対し、本実施の形態の図4に示す画像形成タイミングでは、カラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像についても、カラー画像と同じタイミングで基準マーク検出信号を基準に画像形成を行うため、中間転写ベルト2上の単色画像はカラー画像の形成位置と同じ位置に形成される。単色画像の次に形成されるカラー画像の画像形成タイミングは、次の基準マーク検出信号を待つ必要がなく、カラー画像の形成を開始することができる。
【0064】
次に、上述した本実施の形態の制御の特徴を図5乃至図7を参照しながら説明する。
【0065】
図5は、画像形成装置における単色画像を連続形成する際の処理を示すフローチャート、図6は、カラー画像と単色画像を混載して出力する際のカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の単色画像形成時の処理を示すフローチャート、図7は、単色画像を連続形成する際の中間転写ベルト停止制御の処理を示すフローチャートである。各フローチャートに示す処理は、画像形成装置の装置制御部101がプログラムに基づき実行する。
【0066】
図5において、記録媒体に白黒の単色画像を連続して形成する際の画像形成中は(ステップS1)、基準マーク検出手段36をOFFにする(ステップS2)。
【0067】
図6において、記録媒体にカラー画像と単色画像を混載して画像形成する場合でカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の単色画像の形成時は(ステップS11)、基準マーク検出手段36による基準マークの検出に基づいて画像形成タイミングを生成する(ステップS12)。
【0068】
図7において、記録媒体に単色画像を連続して形成する際の画像形成中は(ステップS21)、基準マーク検出手段36をOFFにし(ステップS22)、画像形成終了後は(ステップS23)、基準マーク検出手段36をONにし(ステップS24)、基準マーク検出手段36による基準マークの検出に基づいて中間転写ベルト2を所定の位置で停止させる(ステップS25)。
【0069】
また、中間転写ベルト2が掛け渡された上記図2に示したローラ17〜20のうち、中間転写ベルト2に張力を加えるテンションローラ18及び20の位置が、中間転写ベルト2の所定の位置になるように(換言すれば、中間転写ベルト2に発生するしわの位置が画像形成に影響の出ない個所になるように)、中間転写ベルト2を停止させる。
【0070】
以上説明したように、本実施の形態によれば、中間転写ベルト2を備えたカラーの画像形成装置において、特に白黒の単色画像のみを連続して記録媒体複数枚に形成する場合には、中間転写ベルト2における画像形成タイミングの基準位置を検出する基準マーク検出手段36(光透過型もしくは光反射型の光センサ)はOFFにして動作させないため、基準マーク検出手段36の光源として用いられるLEDに対する通電時間を抑えることが可能となり、その結果、基準マーク検出手段36の寿命を延ばすことが可能となる。
【0071】
また、従来は、単純に、白黒の単色画像を記録媒体に形成する場合は基準マーク検出手段36により基準マークを検出しないという動作にしているため、カラー画像と白黒の単色画像を混載して画像形成する場合に、白黒の単色画像の形成を基準マークの検出と関係なしに行った際に、本来カラー画像が形成される位置に白黒の単色画像の一部が形成され、基準マーク検出時点からの所定タイミングにおいてカラー画像を連続して形成することができないという問題を生じていたが、本実施の形態では、カラー画像と白黒の単色画像を混載して画像形成する時に、カラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の単色画像の形成においては、基準マーク検出手段36から出力される基準マーク検出信号に基づき画像形成タイミングを生成することにより、カラー画像の生産性を向上させることが可能となる。
【0072】
また、白黒の単色画像の形成時には、基準マーク検出手段36により基準マークを検出せずに中間転写ベルト2を回転させて画像形成を行い、画像形成が終了して中間転写ベルト2を停止させる時には、基準マーク検出手段36をONさせて基準マークを検出し、その基準マーク検出に基づき中間転写ベルト2を所定量だけ回転させた位置に常に中間転写ベルト2を停止させることにより、次に形成する画像がカラー画像である場合に、中間転写ベルト2上の基準マークを検出する時間を一定とすることが可能となり、1枚目のカラー画像の形成時間を短く且つ一定に保つことが可能となる。
【0073】
更に、従来は、画像形成装置に搭載する中間転写体を、複数のローラによって支持される中間転写ベルト2とした場合に、画像形成装置の環境温度が高く中間転写ベルト2の停止状態が長い間続くと、中間転写ベルト2に加わる張力が強いローラ(テンションローラ)に支持された部分において、中間転写ベルトの伸びが生じ、しわを発生させてしまい、このしわ上にトナー像を担持させると画像濃度ムラや色ずれの原因になるという問題を生じていたが、本実施の形態では、中間転写ベルト2に発生するしわの位置が中間転写体ベルト2上の画像形成(転写)に影響の出ない箇所になるように、中間転写ベルト2を停止させるように制御することにより、従来のような中間転写ベルト2のしわが原因で起こる画像劣化を防止することが可能となる。
【0074】
尚、上記実施の形態では、画像形成装置の中間転写ベルト2に貼付する基準マークの個数については言及しなかったが、中間転写ベルト2に貼付する基準マークの個数は任意とすることが可能である。この場合、基準マークの個数を多くすれば、基準マーク検出手段36で基準マークを検出するまでの時間を短縮することができる。
【0075】
また、上記実施の形態では、画像形成装置をプリンタとした場合を例に挙げたが、複写機や複合機に適用することもできる。
【0076】
本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(図5〜図7のフローチャート)をコンピュータ又はCPUに供給し、そのコンピュータ又はCPUが該供給されたプログラムを読出して実行することによって、達成することができる。
【0077】
この場合、上記プログラムは、該プログラムを記録した記憶媒体から直接供給されるか、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【0078】
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、OS(オペレーティングシステム)に供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【0079】
また、本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶した記憶媒体をコンピュータ又はCPUに供給し、そのコンピュータ又はCPUが記憶媒体に記憶されたプログラムを読出して実行することによっても、達成することができる。
【0080】
この場合、格納媒体から読出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現すると共に、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。
【0081】
プログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、ROM、RAM、NV−RAM、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(登録商標)、光磁気ディスク、CD−ROM、MO、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等がある。
【0082】
上述した実施の形態の機能は、コンピュータから読出されたプログラムコードを実行することによるばかりでなく、コンピュータ上で稼動するOS等がプログラムコードの指示に基づいて実際の処理の一部又は全部を行うことによっても実現することができる。
【0106】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の画像形成装置によれば、記録媒体に単色画像を連続して形成する際の画像形成中は、中間転写体に配設された画像形成タイミングの基準となる基準部材を光学的に検出する検出手段の動作を停止状態とするので、光学的な検出手段で用いられるLED等の光源に対する通電時間を抑えることが可能となり、その結果、検出手段の寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図2】画像形成装置の内部構造を示す構成図である。
【図3】画像形成装置において2枚のカラー画像を得る場合のカラー画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【図4】画像形成装置においてカラー画像と単色画像とを混載して画像形成出力する際にカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【図5】画像形成装置における単色画像を連続形成する際の処理を示すフローチャートである。
【図6】画像形成装置におけるカラー画像と単色画像を混載して出力する際のカラー画像及び単色画像間に挟まれて形成される単色画像がある場合の単色画像形成時の処理を示すフローチャートである。
【図7】画像形成装置における単色画像を連続形成する際の中間転写ベルト停止制御の処理を示すフローチャートである。
【図8】従来例に係る画像形成装置の内部構造を示す構成図である。
【図9】画像形成装置の中間転写ベルト、ローラ類、基準マーク、基準マーク検出手段の配置関係を示す斜視図である。
【図10】画像形成装置において1枚のカラー画像を得る場合のカラー画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【図11】画像形成装置においてカラー画像と単色画像とを混載して画像形成出力する際の画像形成タイミングを示すタイミング図である。
【符号の説明】
1 感光体
2 中間転写ベルト
8 露光装置
13 色現像装置
14 黒現像装置
36 基準マーク検出手段
41 基準マーク
101 装置制御部
102 画像形成部
103 画像出力装置
105 選択部
106 画像形成タイミングスタート信号A発生部
107 画像形成タイミングスタート信号B発生部
Claims (4)
- 感光体を露光して潜像を形成すると共に前記潜像を現像して画像を形成し、前記感光体上の画像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上の画像を記録媒体に転写することで画像形成を行う画像形成装置において、
前記中間転写体に配設された画像形成タイミングの基準となる基準部材を光学的に検出する検出手段と、
記録媒体に単色画像を連続して形成する場合は、前記検出手段の動作を停止状態として記録媒体に画像形成を行った後、前記検出手段を動作させて前記基準部材の検出に基づいて前記中間転写体を停止させ、記録媒体にカラー画像を形成する場合又は記録媒体にカラー画像と単色画像を混載して形成する場合は、前記検出手段を動作させて前記基準部材の検出に基づいて画像形成を行った後、前記基準部材の検出に基づいて前記中間転写体を停止させるように制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、単色画像の画像形成終了時と、カラー画像の画像形成又はカラー画像と単色画像とを混載した画像形成の終了時とで、前記中間転写体を停止させる位置が同じになるように、前記基準部材を検出した時点から前記中間転写体を停止させるまでの前記中間転写体の移動量を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記中間転写体の前記基準部材を検出する光透過型もしくは光反射型の光センサであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体は、複数のローラに掛け渡され循環駆動される無端ベルトであり、前記制御手段は、前記複数のローラのうち前記中間転写体に張力を加えるローラの位置が前記中間転写体の所定の位置になるように前記中間転写体を停止させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記検出手段を前記停止状態又は前記動作状態とする設定は、前記画像形成装置と通信可能な外部装置からの設定、或いは前記画像形成装置が備える操作部からの設定、或いは前記画像形成装置が備える原稿読取部による原稿読取画像に応じた設定を含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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