JP4642426B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式にて、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段を複数備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

図１に、従来より使用されているカラー画像形成装置の概略断面図を示す。本例では、上部を、外部情報から画像データを読み取るデジタルカラー画像リーダ部１０１とし、下部をデジタルカラー画像リーダ部１０１にて読み取られた画像データをもとに記録材に画像を形成するデジタルカラー画像プリンタ部１０２とする。

リーダ部１０１において、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によりフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このカラー色分解画像信号は、（図示しない）増幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて処理を施され、プリンタ部１０２に送出される。

プリンタ部１０２には、像担持体と、像担持体上に画像を形成する、帯電手段、潜像形成手段としての露光手段、現像手段、像担持体上の画像を本例における転写媒体としての記録材に転写する転写手段、記録材に画像を定着させる定着手段等の画像形成手段が設置され、所謂画像形成工程が行われる。

このプリンタ部１０２にて、像担持体である感光ドラム１は矢印方向に回転自在に担持される。感光ドラム１の周りに、前露光ランプ１１、帯電手段であるコロナ帯電器２、露光手段であるレーザ露光光学系３、電位センサ１２、現像手段である色の異なる現像剤、ここではそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック色の現像剤が収容された、４個の現像器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ、ドラム上光量検知手段１３、転写手段である転写装置５、クリーニング器６を配置する。

先ず、プリンタ部画像形成時には、画像形成工程において、感光ドラム１を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後の感光ドラム１を、帯電工程にて、帯電器２により一様に帯電させる。

次に、潜像形成工程にて、レーザ露光光学系３において、リーダ部１０１からの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にて光信号に変換され、変換されたレーザ光Ｅがポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ドラム１の周面に投影され、各分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成する。

現像工程にて、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂を基体とした現像剤像（トナー像）を形成する。現像器は、移動体である偏心カム２４ｙ、２４ｃ、２４ｍ、２４ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近するようにしている。

転写工程にて、感光ドラム１上のトナー像を、記録材カセット７より搬送系２３及び転写装置５を介して感光ドラム１と対向した位置に供給された、転写媒体としての記録材Ｐに転写する。転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、転写ブラシ５ｂ、記録材Ｐを静電吸着させるための吸着ブラシ５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅを有し、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には誘電体にて形成されて記録材Ｐを担持する転写シート５ｆを、連結板５ｉ上で張り合わせて円筒状に一体的に張設している。転写シート５ｆはポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。この、ドラム状とされる転写装置５は、つまり、転写ドラム５ａを回転させるに従って、感光ドラム１上のトナー像は、転写帯電器としての転写ブラシ５ｂにより転写シート５ｆに担持された、転写媒体である記録材Ｐ上に転写する。このように、転写シート５ｆに吸着搬送される記録材Ｐには所望数の色画像（トナー像）が重ねて転写され、フルカラー画像が形成される。

フルカラー画像形成の場合、このようにして４色のトナー像の転写を終了すると記録材Ｐを転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を介してトレイ１０に排紙する。

他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留トナーをクリーニング器６で清掃した後再度画像形成工程に供する。

ところで、装置を長時間使用しないでいると、現像器内のトナー、現像剤のトリボが落ちてしまう。このため、装置の電源投入時などは、現像器内のトリボを高め、安定させるために、上記の画像形成工程を実施する前の準備工程で、各現像器を空回転させる現像器準備工程が設けられ、それを実行するための実行手段が設けられる。こうした現像器準備工程は、特許文献１や、特許文献２等に記載されている。

現像器の空回転時は、トナーの飛散を防ぐため、所定電位に帯電させた感光ドラム１に対向させる。又、現像器の空回転が行われる現像器準備工程にて、空回転を終了した後、感光ドラム１上に現像した所定のパッチパターンの濃度を読み取り、その結果をもって階調補正を行い、前述の現像器から回転とあわせて、電源立ち上げ時からコピー可能となるまでのコピー準備動作を行う。

図４に、電源投入時の現像器準備工程における現像器周りのコピー準備動作のフローチャートを示す。

ステップＳ１にて、電源投入後、ステップＳ２にてブラック現像器４ｂｋの空回転を開始する。ブラック現像器４ｂｋを所定の時間空回転させると、ステップＳ３で、次にイエロー現像器４ｙの空回転を開始し、ステップＳ４、Ｓ５で、同様に順次マゼンタ、シアンの現像器４ｍ、４ｃを空回転する。

４色とも空回転が終了すると、ステップＳ６〜Ｓ９で、現像器によって、感光ドラム１上に数種類の所定濃度のパッチパターンを形成し、形成したこのパッチパターンの濃度をドラム上光量検知手段１３にて読み取り、階調補正を行う動作をそれぞれの色毎に順に行う。これらステップＳ１〜Ｓ９の現像器準備工程を終了した後、通常の複数色画像形成（フルカラー画像形成）工程を開始する。

しかしながら、従来は、こうしたフルカラー画像形成装置において、第１のモードとしてのフルカラー画像形成ではなく、第２のモードとして所定の現像器を１台だけ使用する単色画像形成を行う場合でも、電源投入からコピー可能になるまでの現像器準備工程にて、上記の図４に示したような、現像器準備工程と同様に、４色の現像器を順に空回転するため、単色画像形成例えば白黒コピーを取りたい場合でも、不必要な現像器を空回転してしまうため、かなりの時間を要してしまっていた。
特開平８−１２９２７７号公報 特開２０００−３５２８６９号公報

本発明の目的は、画像形成手段としての複数の現像器を有し、該複数の現像器を使用して画像形成を行う第１モードと、そのうちの所定の現像器のみを使用した画像形成を行う第２のモードと、の２種類を含む画像形成モードを有する画像形成装置において、第２のモードとしての所定の現像器のみを用いて画像形成を行う場合の準備時間を短縮した画像形成装置を提供することである。

上記目的は、本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像可能な複数の現像手段と、前記複数の現像手段の各々につき、現像動作の為の準備動作を行う制御手段と、を備え、前記複数の現像手段を用いて画像形成を行う第１モードと、前記複数の現像手段のうちの単一の現像手段のみを用いて画像形成を行う第２モードと、をそれぞれ実行可能な画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２モードの画像形成ジョブが予約されている場合、予約された画像形成ジョブで使用される現像手段の前記準備動作を、残りの現像手段の前記準備動作よりも先に行われるように前記準備動作が行われる現像手段の順序を変更し、前記残りの現像手段の前記準備動作を完了する前に前記第２モードを実行することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、画像形成手段としての複数の現像手段、即ち、現像器を有し、該複数の現像器を使用して画像形成を行う第１モードと、そのうちの単一の現像器のみを使用した画像形成を行う第２のモードと、の２種類を含む画像形成モードを有する画像形成装置において、第２のモードとしての単一の現像器のみを用いて画像形成を行う場合の準備時間を短縮することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
本発明は、現像手段である現像器を複数設置したカラー画像形成装置に関するものであり、本実施例の画像形成装置の全体構成は、図１を用いて説明した従来のものと同様であり、通常の画像形成工程に関しても従来と同様なので、詳しい説明を省略する。

つまり、本実施例のカラー画像形成装置は、図１に示す、上部にデジタルカラー画像リーダ部１０１、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１０２を有する構成の画像形成装置であり、プリンタ部１０２において、像担持体である感光ドラム１は矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム１の周りに、画像形成手段として、前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、電位センサ１２、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの現像剤が収容された４個の現像器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ、トナー像濃度検知手段１３、転写装置５、クリーニング器６を配置する。

そして、帯電器２による帯電工程にて、像担持体である感光ドラム１表面が一様に帯電され、レーザ露光光学系３において、露光工程がなされ、感光ドラム１表面に潜像を形成する。次に、現像工程にて、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に現像剤像（トナー像）を形成する。感光ドラム１上のトナー像を、転写工程にて、記録材カセット７より搬送系及び転写装置５を介して感光ドラム１と対向した位置に供給された転写媒体としての記録材Ｐに転写する。記録材Ｐに形成されたフルカラー画像は、定着工程にて、熱ローラ定着器９にて記録材Ｐに定着され、記録材Ｐは、トレイ１０に排紙される。

この画像形成装置は、備えられた画像形成手段の一つとしての現像器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂｋ全てを使用するフルカラー画像形成モード、即ち、複数色画像形成モード（第１のモード）と、所定の現像器、本実施例においては、ブラック現像器４ｂｋのみを使用して白黒画像を形成する単色画像形成モード（第２のモード）の、２種類の画像形成モードが可能である。

そして、本実施例の画像形成装置は、未だ行われていない画像形成を予約できる手段を備えている。

画像形成装置の制御手段４１に設けられた画像形成予約手段４１ａは、画像形成装置の印刷準備工程中においてもコピーしたい原稿の読み取りを可能にし、読みとった画像情報を含むコピー枚数などの設定情報を、制御部記憶手段４１ｂに記憶し、つまり予約ジョブとし、印刷可能になると記憶した予約ジョブである印刷ジョブを実行するものである。

又、この画像形成を予約できる手段は、複数回の画像形成を予約可能である。一つの印刷ジョブを前記制御部記憶手段に記憶した後、異なる別の印刷ジョブを同様に記憶部に記憶し、装置が印刷可能になると記憶した複数の印刷ジョブを順次実行する。

上記の従来同様の画像形成工程の準備工程を実行する実行手段は、本実施例においても、現像剤のトリボを安定させるため、各現像器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂｋについて現像器準備工程を順次行う。各現像器は、それぞれ現像剤を担持した回転可能な現像剤担持体であるところの現像スリーブ４ｙ１、４ｍ１、４ｃ１、４ｂｋ１を備える。これに対し、本実施例では、従来例の現像器準備工程の順序を変更し、単色画像形成の場合は、すべての色の現像器の準備工程が終了しないうちに画像形成開始できるようにして、現像器準備工程の時間を短縮させるようにした。

即ち、従来例では、すべての現像器について空回転を終了してから、それぞれにおける階調補正を行っていたため、画像形成工程が開始されるのは、すべての現像器準備工程を終了する後になってしまったが、本実施例では、ひとつの現像器において、空回転、階調補正を行い、これらの準備動作の終了に伴って、その色の単色画像形成の許可を出すため、他の現像器の準備工程始める前に、画像形成が開始できる。画像形成の許可は、例えば、画像形成装置の上部に設けられた表示手段４２としての液晶表示部にて「ブラック単色画像形成が可能です」といった表示が行われるように報知手段としてのＣＰＵから命令信号が入力される構成となっている。尚、画像形成装置とネットワーク接続されたパーソナルコンピュータから印刷命令を受けて画像形成するプリンタとして機能する場合は、報知手段は上記パーソナルコンピュータへネットワークケーブルを通して命令信号を送出する構成となっている。

図２に本実施例における現像器準備工程に従って実施される動作フローチャートを示す。

ステップＳ１にて、電源投入後、現像関係の準備動作として、ステップＳ２でブラック現像器４ｂｋの現像スリーブ４ｂｋ１を現像動作を伴うことなく回転する、いわゆる空回転を開始する。トリボが安定する所定の時間経過後、空回転を停止し、ステップＳ３にて、次にブラック現像の階調補正動作を行う。ここで言うところの階調補正動作とは、例えば、所望の潜像を感光ドラム１に形成し、この潜像をブラック現像器４ｂｋで現像し、この現像像を濃度検知手段１３により検知し、この検知結果により、潜像形成条件や現像条件等の補正を行う動作の事である。これらの準備動作は、制御手段４１により制御されるものであり、他の色の現像剤を備える現像器においても、同様に実施される。

本実施例では、このステップＳ３の段階で、ブラック単色画像形成である白黒コピー（プリント）モードでの動作を許可する。この時点で、白黒プリントモードジョブの予約があれば、ステップＳ３ａにて予約された白黒プリントを行う。

つづいて、ステップＳ４にてイエロー現像器４ｙの空回転、ステップＳ５にて階調補正動作を行い、ステップＳ５ａにて、イエローの単色プリントモードでの動作を許可する。以下同様に、ステップＳ６〜Ｓ９の間で、順次マゼンタ、シアンについて、それぞれのステップＳ７、Ｓ９における階調補正動作において、単色プリントモードを許可し、単色プリント（単色画像形成）をステップＳ７ａ、Ｓ９ａにて実施し、ステップＳ１０にて、最後に複数色画像形成（フルカラープリント）モードを許可する。

このように、白黒プリントのような単色画像形成を行う場合には、目的の色の現像器に対する現像器準備工程を他の現像器より先に空回転階調補正共に行ってしまうように設定すると、他の色の現像器の準備工程が終了するまでの時間を短縮できるので、電源投入からの待ち時間が短縮され、ユーザビリティが向上される。

つまり、本発明の画像形成装置では、現像器準備工程において、複数の現像器のそれぞれに対して個別準備工程が順に設けられ、ひとつの現像器の個別準備工程においては、その現像器に対する準備動作がすべて完了することとする。

従って、本実施例では、現像器の準備動作として、空回転と階調補正の両方が行われているが、この準備動作を１回の個別準備工程にて両方すべて終了する。ひとつの現像器における個別準備工程が終了するまで、他の現像器の個別準備工程が実施されることはない。現像器の準備動作として、空回転と階調補正以外の動作が行われる場合も、又、これらの別の動作が行われる場合も、１回の個別準備工程において、その現像器の準備動作すべてが行われる。

そして、本実施例にて行われている白黒コピーのような単色画像形成を行う場合は、対象となる色の現像器の個別準備工程の後に、単色画像形成工程が設けられる。つまり、使用する現像器の準備動作が終了したら、他の現像器の準備動作が行われる前に、この現像器による画像形成が行われる。

つまり、本実施例では、白黒コピーがなされるため、図２においては、ブラック現像器の準備工程を最初にするようにしたが、他の色の単色コピーの頻度が高い場合は、その色の現像器の準備工程を先にすると良い。

そして、複数の予約プリントジョブがあり、予約プリントジョブの少なくとも一つが単色画像形成である場合、優先して当色現像器のみの準備動作し、該当色の単色画像形成を先に実行してから、本実施例のように、最後に複数色画像形成（フルカラープリント）を行う。

このフルカラープリントの際には、前回に行われた単色画像形成の準備工程によって、既に準備が完了した現像器があるので、その現像器に対して改めて準備工程を設ける必要がなくなるので、その分時間が短縮される。

上記のように、複数の現像器を有して、複数色画像形成工程又は単色画像形成工程の両方が可能な画像形成装置においては、現像器準備工程において、複数の現像器のそれぞれに対して個別準備工程が順に設けられ、ひとつの現像器の個別準備工程においては、その現像器に対する準備動作がすべて完了し、単色画像形成を行う場合は、現像器準備工程における、使用する現像器の個別準備工程の後に、単色画像形成工程が設けられるので、従来に比べて、画像形成時間が短縮される。

尚、上述の例では、ブラック単色の予約ジョブを受け付けている場合について述べたが、これに限らず、画像形成装置としてフルカラー画像形成モードの他に、ブラック単色モードや、全現像器を用いない所定の画像形成モード（例えばブラックとイエローの２色モード）を有していれば、ブラック単色モードや上述の所定の画像形成モードを考慮して、フルカラー画像形成モード以外の上記画像形成モードで使用する現像器（上述の例では、ブラック現像器、ブラックとイエロー現像器）から優先して準備動作を実行し、残りの現像器に関わる準備動作が完了するのを待たずに、当該現像器の準備動作が完了した時点で当該画像形成モード（ブラック単色、２色モード）を開始可能な構成とする場合であっても本発明を適用することができる。

尚、ここでは、感光ドラム１から直接転写媒体となる記録材Ｐにトナー像が転写される構成であったが、中間転写体を転写媒体として、感光ドラム１から中間転写体に１回トナー像を転写してから、中間転写体から記録材Ｐに転写する、中間転写方式を採用したものにおいても、本発明は適用できる。

その他、現像器の数や色については特に限定されるものではない。又、その他画像形成装置の全体構成は、どのようなものに対しても複数の現像器を使用するものであれば、特に限定されない。そして、現像器を移動体としての回転体に搭載して、回転体の回転によって、順次感光ドラムに対向させる構成の画像形成装置や、感光ドラムを複数有して、それぞれに対して現像器を有するインライン方式の画像形成装置においても、本発明は適用できる。

図３は、現像器を移動体としての回転体に搭載して、回転体の回転によって、順次感光ドラムに対向させる構成の画像形成装置を表した図である。同図の画像形成装置は、ロータリー型現像器構成である点と、中間転写体を用いた以外の構成は、先の実施例の構成と基本的に同様である。

図３において、帯電ローラ５２により一様に帯電された感光ドラム５１の面に、露光手段５３により露光を行う事で、静電潜像を形成する。そしてこの潜像を、回転体（移動体）５４Ａに搭載された現像器５４ｂｋ（ブラック）、５４ｙ（イエロー）、５４ｍ（マゼンタ）、５４ｃ（シアン）により現像を行う。各現像器は、それぞれ現像剤を担持して回転可能な現像スリーブ５４ｂｋ１、５４ｙ１、５４ｍ１、５４ｃ１を備えている。そして、各現像器は、回転体が回転することで、所望の現像器が感光ドラム１との対向部である現像位置に移動して現像動作を行う事になる。

なお、現像スリーブは、現像位置に移動した現像器の現像スリーブのみ、不図示の駆動手段により回転可能となる。

各現像器により現像された像は、中間転写体であるところの中間転写ベルト５５に、１次転写手段５６によって順次転写され、これらの重ねられた像は、給紙手段６１により給紙された転写材Ｐに対し、２次転写手段５７により一括転写される。転写材Ｐに転写された像は、定着手段６０により定着される。中間転写ベルト５５への転写時に感光ドラム１に残った残トナーは、クリーナ５８により回収される。また、中間転写ベルト５５に隣接して、階調制御等のために形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段５９が設けられている。

図３の画像形成装置においては、まず、現像器５４ｂｋを現像位置に移動し、先の実施例でも説明したような準備動作、すなわち、現像器５４ｂｋにおける、現像スリーブ５４ｂｋ１の空回転や、階調補正動作を行い、まず、現像器５４ｂｋ１を現像動作開始可能にする。そしてその後、その他の現像器を逐次現像位置に移動し、各々につき現像器の準備動作を実施していく。なお、このような現像手段における現像動作開始のための準備動作は、制御手段６３により制御される。また、図３の画像形成装置においても、先の実施例にて説明した表示手段４２に相当する表示手段６２が設けられる。

実施例２
上記実施例ではブラック単色モードを優先する構成として説明したが、以下のような構成であっても良い。

すなわち、画像形成装置のメイン電源オン、若しくは、スタンバイ状態から復帰する際、画像形成の予約ジョブが入力された場合、この予約ジョブにて使用する現像器がイエロー現像器のみであると判定された場合、制御手段（ＣＰＵ）は、まずイエロー現像器の準備動作を優先して実行し、イエロー以外の現像器の準備動作の完了を待たずに、このイエロー現像器の準備動作の終了に伴って予約ジョブの画像形成を開始する。

このような構成とすることで、画像形成ジョブを受け付けてから、所望の画像形成が完了するまでの時間を可及的に短くすることが可能となり、ユーザにとっては非常に満足できる画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る現像器準備工程の一例による動作を示すフローチャートである。 本発明に係る画像形成装置の別例を示す概略構成図である。 従来の現像器準備工程の一例による動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１（５１） 感光ドラム（像担持体）
４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ 現像器（現像手段）
４ｙ１、４ｃ１、４ｍ１、４ｂｋ１ 現像スリーブ（現像剤担持体）
４１（６３） 制御手段
４２（６２） 表示手段
５４ｙ、５４ｃ、５４ｍ、５４ｂｋ 現像器（現像手段）
５４ｙ１、５４ｃ１、５４ｍ１、５４ｂｋ１ 現像スリーブ（現像剤担持体）

Claims (1)

1. 像担持体に形成された静電潜像を現像可能な複数の現像手段と、前記複数の現像手段の各々につき、現像動作の為の準備動作を行う制御手段と、を備え、前記複数の現像手段を用いて画像形成を行う第１モードと、前記複数の現像手段のうちの単一の現像手段のみを用いて画像形成を行う第２モードと、をそれぞれ実行可能な画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記第２モードの画像形成ジョブが予約されている場合、予約された画像形成ジョブで使用される現像手段の前記準備動作を、残りの現像手段の前記準備動作よりも先に行われるように前記準備動作が行われる現像手段の順序を変更し、前記残りの現像手段の前記準備動作を完了する前に前記第２モードを実行することを特徴とする画像形成装置。

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