JP4901282B2

JP4901282B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4901282B2
Application number: JP2006116007A
Authority: JP
Inventors: 勝治古重
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP2007286513A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成処理に関するものである。

従来、カラープリント用に各色の画像形成ユニットが像担持体の周りに並べて設けられた画像形成装置では、各画像形成ユニットで画像形成を開始してから、トナー画像を記録紙に転写終了するまでの距離や時間が長くなるため、プリント時間を短縮することを目的として、給紙カセットから給紙を開始するタイミングよりも早いタイミングで、トナー画像の形成を開始する制御が行われている。このような制御を行う画像形成装置では、トナー画像を記録紙に転写する位置に、記録紙よりも先にトナー画像が到達した場合、当該トナー画像を廃棄して、再度トナー画像を形成して記録紙に転写するようにしているため、トナー画像転写位置への記録紙到達が遅れるとトナーが無駄になる。そのため、下記特許文献１に示される画像形成装置では、記録紙の搬送遅れを早期に検出し、搬送遅れが検出された時点で即座に画像形成機構による画像形成を中止して記録紙の到達を待つことで、転写されずに廃棄されるトナー画像の発生を未然に防止し、トナーの無駄を無くすようにしている。
特開２００４−１３０３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された画像形成装置の場合、トナーの無駄は防止できるが、記録紙の搬送遅れが検出されると、画像形成機構による画像形成動作を一旦中止させるため、画像形成動作を再開して当該記録紙にトナー画像を転写終了するまでに長時間を要することになる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、廃棄トナー量の低減と、プリント時間の短縮化とが図られた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、記録紙が収容された複数の給紙カセットを含み、前記給紙カセットから記録紙を取り出して搬送する給紙手段と、
モノクロ画像及びカラー画像のトナー画像を形成するために、各色用にそれぞれ設けられた画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成されたトナー画像が転写される像担持体と、前記給紙手段によって搬送されてきた記録紙に対して、前記像担持体上のトナー画像を転写させる転写手段とを有する画像形成機構と、
前記給紙手段及び画像形成機構を駆動制御する駆動制御手段と、
操作者から、記録紙へのトナー画像の画像形成指示を受け付ける指示受付手段と、
前記指示受付手段に前記画像形成指示が受け付けられると、当該画像形成指示が示す画像形成動作を行う画像形成手段のうち、前記像担持体による当該転写手段までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成手段を検出する検出手段と、
前記各画像形成手段に対する、前記各画像形成手段による画像形成動作を前記給紙手段による前記給紙カセットからの記録紙搬送よりも先に開始させる画像先行モードと、前記給紙手段による前記給紙カセットからの記録紙搬送よりも後に前記各画像形成手段による画像形成動作を開始させる記録紙先行モードのいずれかのモード設定を記憶するモード設定記憶手段と、
前記検出手段によって検出された画像形成手段のモードを、前記モード設定記憶手段に記憶されているモード設定から判定するモード判定手段とを備え、
前記検出手段は、前記トナー画像移動距離が最長となる位置にある前記画像形成手段の検出に加えて、複数の前記給紙カセットのうち前記画像形成指示での画像形成に用いられる前記給紙カセットを検出し、
前記モード判定手段は、前記検出手段により検出された前記画像形成手段と、前記検出手段により検出された前記給紙カセットとの組合せに対して設定されているモードを、前記モード設定記憶手段に記憶されているモード設定から判定し、
前記駆動制御手段は、前記モード判定手段によって判定されたモードで、前記給紙手段及び画像形成機構を駆動制御する画像形成装置である。

この構成によれば、操作者からのモノクロ画像又はカラー画像の画像形成指示が指示受付手段に受け付けられると、当該指示された画像形成動作を行う画像形成手段のうち、像担持体による当該転写手段までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成手段を検出手段が検出する。そして、モード判定手段は、この検出された画像形成手段に対して設定されているモードが、画像先行モード又は記録紙先行モードのいずれかを判定し、駆動制御手段が、当該判定されたモードで給紙手段及び画像形成機構を駆動制御する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記各画像形成手段に対する前記画像先行モード又は前記記録紙先行モードの設定は、前記検出手段によって検出された画像形成手段から前記転写手段による画像転写位置までの距離が、前記給紙カセットから前記転写手段による画像転写位置までの距離よりも長い場合には、前記画像先行モードとされ、前記検出手段によって検出された画像形成手段から前記転写手段による画像転写位置までの距離が、前記給紙カセットから前記転写手段による画像転写位置までの距離よりも短い場合には、前記記録紙先行モードとされるものである。

この構成によれば、画像形成と給紙とを同時に行ったとすれば、画像形成手段から転写手段の画像転写位置までの距離に基づき、各画像形成手段が形成した像担持体上のトナー画像が、給紙手段によって搬送される記録紙よりも、転写手段のトナー画像転写位置に遅く到達すると想定される場合には画像先行モードとなるので、像担持体へのトナー画像形成及び給紙が開始されてから、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化を図ることができる。一方、画像形成と給紙とを同時に行ったとすれば、各画像形成手段が形成した像担持体上のトナー画像が、給紙手段によって搬送される記録紙よりも、転写手段のトナー画像転写位置に早く到達すると想定される場合には記録紙先行モードとなり、当該トナー画像転写位置に記録紙の到達が遅れることを防止できるので、像担持体上に形成されたトナー画像を確実に記録紙に転写できる確率が高まり、廃棄トナー量の低減を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記各画像形成手段に対する前記画像先行モード又は前記記録紙先行モードの設定は、前記像担持体による前記各画像形成手段から前記転写手段のトナー画像転写位置までのトナー画像搬送時間が、前記給紙手段による前記給紙カセットから前記転写手段のトナー画像転写位置までの記録紙搬送時間よりも長い場合には、前記画像先行モードとされ、前記像担持体による前記各画像形成手段から前記転写手段のトナー画像転写位置までのトナー画像搬送時間が、前記給紙手段による前記給紙カセットから前記転写手段のトナー画像転写位置までの記録紙搬送時間よりも短い場合には、前記記録紙先行モードとされるものである。

この構成では、各画像形成手段に対する画像先行モード又は記録紙先行モードの設定は、各画像形成手段から転写手段によるトナー画像転写位置までの時間が、記録紙が給紙カセットから転写手段のトナー画像転写位置まで搬送される時間よりも長い場合には画像先行モードとされ、各画像形成手段から転写手段によるトナー画像転写位置までの時間が、記録紙が給紙カセットから転写手段のトナー画像転写位置まで搬送される時間よりも短い場合には記録紙先行モードとされるので、画像形成と給紙とを同時に行ったとした場合に、トナー画像と記録紙のいずれが上記転写位置に早く到達するかに応じて、記録紙を先に給紙するか、画像形成を先に開始するかを的確に制御することができ、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化と、廃棄トナー量の低減の両立を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記転写手段に対して記録紙搬送方向上流側となる記録紙搬送路に、当該給紙手段により搬送されてきた記録紙を搬送又は搬送停止するレジスト手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記レジスト手段を駆動制御して、前記給紙手段によって搬送される記録紙が、前記転写手段による前記モノクロ画像又はカラー画像の記録紙への転写位置に到達するタイミングを調整するものである。

この構成によれば、駆動制御手段によるレジスト手段の駆動制御により、記録紙を、転写手段のトナー画像転写位置の記録紙搬送方向上流側で一旦搬送停止させることによって、記録紙とトナー画像とが転写手段のトナー画像転写位置に到達するタイミングを的確に調整することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記画像形成機構は、各色の前記画像形成手段の１つを用いてカラー単一色画像形成を実行できるものである。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成動作を行う画像形成手段の配設位置に応じて、転写手段によるトナー画像転写位置へのトナー画像及び記録紙の到着タイミングを的確に合わせることができる。これにより、トナー画像形成と給紙とを同時に開始したとすれば、画像形成動作を行う画像形成手段の配設位置からは、トナー画像の方が先に上記転写位置に到達すると想定される場合には記録紙先行モードとして、記録紙の上記転写位置への到達遅れを防止することが可能になるので、廃棄トナー画像の軽減を図ることができる。また、画像形成動作を行う画像形成手段の配設位置からは、記録紙の方が先に上記転写位置に到着すると想定される場合には画像先行モードとするので、トナー画像を記録紙に転写するまでに要する時間を短縮できる。

請求項２に記載の発明によれば、画像形成手段から転写手段の画像転写位置までの距離に基づいた各画像形成手段へのモード設定により、像担持体へのトナー画像形成及び給紙が開始されてから、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化を図ることができる一方、像担持体上に形成されたトナー画像を確実に記録紙に転写できる確率が高まり、廃棄トナー量の低減を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、画像形成と給紙とを同時に行ったとすれば、トナー画像と記録紙のいずれが転写手段のトナー画像転写位置に早く到達するかに応じて、記録紙の給紙を先に開始するか、画像形成を先に開始するかを制御するので、この条件においてトナー画像の方が先に上記転写位置に到達する場合には記録紙先行モードとなり、記録紙の上記転写位置への到達遅れを防止するので、廃棄トナー画像の軽減を図ることができる。また、上記条件において記録紙の方が先に上記転写位置に到着する場合には画像先行モードとなり、上記転写位置の手前における記録紙の待ち時間を削減できるので、トナー画像を転写するまでに要する時間を短縮できる。

請求項４に記載の発明によれば、給紙手段によって搬送される記録紙とトナー画像が転写手段のトナー画像転写位置に到達するタイミングを、より的確に調整することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、画像形成装置の内部構造の概略構成を示す正面視の断面図である。図１に示すように、本発明に係る画像形成装置の一例である複合機１は、カラー印刷用の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置として機能し、胴内排紙型と称される箱形の装置本体１１と、この装置本体１１の上部に設けられた、原稿画像を読み取る画像読取部１６とを備える。

装置本体１１には、画像読取部１６によって読み取られた原稿の画像情報に基づき画像を形成する画像形成機構１２と、この画像形成機構１２によって形成され、記録紙（転写材）Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の記録紙を貯留する記録紙貯留部１４とが内装されている。

画像読取部１６は、装置本体１１の上面に開閉可能に設けられた原稿押え１６１と、装置本体１１の上部の筐体内でコンタクトガラス１６３を介して原稿押え１６１と対向配置された光学系画像形成ユニット１６２とを備えている。コンタクトガラス１６３は、載置された原稿の原稿面を読み取るために原稿押え１６１より若干小さい平面形状に寸法設定されている。前記原稿押え１６１は、画像読取部１６の一構成要素である筐体の上面の一側辺に設けられた所定の軸回りに正逆回動することにより開閉可能になっている。

かかる画像読取部１６の適所には、原稿読み取りや複写処理等に関する処理条件を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の表示パネルやテンキー、さらにはスタートボタン、モード切換えキー等が設けられている。

前記光学系画像形成ユニット１６２は、図略の光源や複数のミラー、レンズ画像形成ユニット、さらにはＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）等を有している。そして、光源からの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズ画像形成ユニットを介して原稿情報としてＣＣＤに入力される。ＣＣＤに入力されたアナログ量としての原稿情報は、デジタル信号に変換されて所定の記憶装置に記憶される。

画像形成機構１２は、記録紙貯留部１４から給紙された記録紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用画像形成ユニット１２Ｙ、ブラック用画像形成ユニット１２Ｋの順に配設され、更に、２次転写部１１３が備えられている。

各画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ、対応する現像装置１２２からトナーの供給を受ける。各現像装置１２２には、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）に配設された図略のトナーカートリッジからトナーが補給される。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電部１２３がそれぞれ設けられているとともに、帯電部１２３のさらに下方位置には露光部１２４が設けられている。この露光部１２４は、各色のそれぞれの感光体ドラム１２１に対する露光を行う。各感光体ドラム１２１は、帯電部１２３によって周面が一様に帯電され、画像読取部１６で入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が露光部１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されて、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることで、感光体ドラム１２１の周面にトナー画像が形成される。

感光体ドラム１２１の上方位置には、当該各感光体ドラム１２１の周面に当接するように中間転写ベルト１２５が設けられている。中間転写ベルト１２５は、駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間に張設されている。この中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられたそれぞれの転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

カラー画像形成を行う場合、中間転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれ、ついで中間転写ベルト１２５におけるマゼンタのトナー像と同一位置にシアン用画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ねて行なわれ、ついで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ねて行なわれ、最後にブラック用画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ねて行なわれる。これにより中間転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が、第２転写ローラ１１３により、記録紙貯留部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。

一方、モノクロ画像形成を行う場合、ブラック用画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写のみが中間転写ベルト１２５に対して行なわれる。そして、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたブラックのトナー像が、第２転写ローラ１１３により、記録紙貯留部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。

そして、各感光体ドラム１２１の図１における左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７が設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電部１２３へ向かう。

クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留されるようになっている。

画像形成機構１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる記録紙搬送路１５１が形成されている。この記録紙搬送路１５１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、記録紙貯留部１４からの記録紙が搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている中間転写ベルト１２５へ向けて搬送されるようになっている。かかる記録紙搬送路１５１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に中間転写ベルト１２５の表面と当接した２次転写部１１３が設けられ、記録紙搬送路１５１を搬送されつつある記録紙Ｐが中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって中間転写ベルト１２５上のトナー像が当該記録紙Ｐに転写される。回転駆動される駆動ローラ１２５ａの周速（中間転写ベルト１２５の走行速度）と、回転駆動される２次転写部１１３のローラの周速とは同じ速度とされている。さらに、搬送ローラ対１１２及びレジストローラ１５０（レジスト手段）による記録紙搬送速度は、駆動ローラ１２５ａと２次転写部１１３のローラの狭持による記録紙搬送速度と同じ速度に設定されている。

定着部１３は、２次転写部１１３によって記録紙上に転写されたトナー像を記録紙に定着させる処理を施すものである。定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体としてのハロゲンランプを備えた加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０と対向配置されて加熱ローラ３０に対して一定の圧力で接触する加圧ローラ４０とを備えている。定着処理が完了した記録紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１に設けられた胴内排紙トレイ１１５へ向けて排出される。

記録紙貯留部１４は、装置本体１１における露光部１２４の下方位置に挿脱自在に装着された複数の給紙カセット１４１を有している。給紙カセット１４１には記録紙束が収容されている。給紙カセット１４１に収容された記録紙束からピックアップローラ１４２の駆動で記録紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、繰り出された記録紙は、記録紙搬送路１５１を通って、画像形成機構１２の２次転写部１１３と中間転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

また、装置本体１１の側部には、手差しトレイ１２８が設けられている。この手差しトレイ１２８に載置された記録紙は、搬送ローラ対１２９によって装置本体１１内部に取り込まれ、手差用記録紙搬送路１３０を搬送ローラ対１３３によって搬送され、レジストローラ１５０によって、２次転写部１１３と中間転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

図２は、上記複合機１の電気的概略構成の一例を示すブロック図である。複合機１には、複合機１全体の制御を司る制御部１００が備えられている。制御部１００には、装置全体の動作プログラム等を記憶したＲＯＭ１１０と、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１９とが接続されている。

ＲＯＭ１１０内のモード設定記憶部１１１には、各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋのそれぞれに対する画像先行モード又は記録紙先行モードのいずれかの設定が記憶されている。画像先行モードとは、画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ及び露光部１２４による画像形成動作を、記録紙搬送機構（給紙手段）１３１による給紙カセット１４１からの記録紙搬送よりも先に開始させるモードである。記録紙先行モードとは、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの記録紙搬送を、画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋのうち画像形成動作に用いられる画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成動作よりも後に開始させる記録紙先行モードのいずれかのモード設定を記憶するモードである。

上記各モードは、(1)２次転写部１１３のトナー画像転写位置に対して記録紙搬送方向上流側となる記録紙搬送路１５１上における予め定められた位置まで、記録紙が記録紙搬送機構１３１によって搬送されるよりも先に、上記画像形成動作を開始させることをもって、画像形成動作を給紙よりも先に開始させる画像先行モードとし、(2)２次転写部１１３のトナー画像転写位置に対して記録紙搬送方向上流側となる記録紙搬送路１５１上における予め定められた位置まで、記録紙が記録紙搬送機構１３１によって搬送されてから、上記画像形成動作を開始させることをもって、給紙を画像形成よりも先に開始させる記録紙先行モードとする場合を含む。

このモード設定について説明する。上記モード設定は、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットから２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離（検出部１０３によって検出された画像形成ユニットの感光体ドラム１２１と転写ローラ１２６とのニップ部から、２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離）ａが、給紙カセット１４１から上記２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離（給紙カセット１４１に収容されている記録紙の記録紙搬送方向先端部から、上記２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離）ｂよりも長い場合には、当該画像形成ユニットに対しては画像先行モードが設定される。検出部１０３によって検出された画像形成ユニットから２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離ａが、給紙カセット１４１から２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離ｂよりも短い場合には、当該画像形成ユニットに対しては記録紙先行モードが設定される。

このように、各画像形成ユニットの距離ａと距離ｂとの長短関係に基づいて、各記憶部に対して設定するモードを定めれば、上述したように、駆動ローラ１２５ａの周速（中間転写ベルト１２５の走行速度）と、２次転写部１１３のローラの周速とが同じ速度とされ、搬送ローラ対１１２及びレジストローラ１５０による記録紙搬送速度が、駆動ローラ１２５ａと２次転写部１１３のローラの狭持による記録紙搬送速度と同じ速度に設定されているため、画像形成と給紙とを同時に行ったとすれば、中間転写ベルト１２５上のトナー画像と、記録紙搬送機構１３１によって搬送される記録紙のいずれが、２次転写部１１３によるトナー画像転写位置に早く到達するかに応じて、記録紙を先に給紙開始するか、画像形成を先に開始するかを的確に制御することができる。これにより、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化と、廃棄トナー量の低減の両立を図ることができる。

また、制御部１００には、各色用の画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋが接続されている。各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋは、帯電部１２３、現像装置１２２と、感光体ドラム１２１上のトナー像を中間転写ベルト１２５に転写するために転写ローラ１２６に転写バイアス電圧を印加する転写部１３２と、感光体ドラム１２１の駆動機構であるドラム駆動機構１１６とを備える。なお、画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋの各感光体ドラム１２１の駆動機構であるドラム駆動機構１１６駆動源は、それぞれに共通の単一の駆動源であっても、それぞれに個別の駆動源が設けられてもよい。

なお、図２では、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック用の各画像形成ユニットを１つの画像形成ユニットで示しているが、実際には各色用にそれぞれの画像形成ユニットが制御部１００に接続されて制御される。

また、制御部１００は、露光部１２４と、２次転写部１１３と、定着部１３とを制御する。さらに、制御部１００は、レジストローラ１５０（図１）を回転駆動するレジストモータ１３４と、記録紙検出センサ１８と、画像読取部１６とを制御する。

また、中間転写ベルト１２５を走行させるベルトローラ１２５ａ，１２５ｂの駆動源であるベルトローラモータ１１７も制御部１００に制御される。さらに、制御部１００は、操作者からモノクロ画像又はカラー画像の画像形成指示等が入力される操作パネル１１８と接続されると共に、インタフェイス１１９を介して外部のＰＣ（パソコン）１２０と接続されている。複合機１はこのＰＣ１２０等から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。

また、制御部１００には、給紙カセット１４１から、記録紙を、中間転写ベルト１２５（駆動ローラ１２５ａ）及び２次転写部１１３が配設されている記録紙へのトナー画像転写位置まで搬送し、この位置においてトナー画像が転写された記録紙を胴内排紙トレイ１１５に排出する記録紙搬送機構１３１が接続されている。

また、制御部１００は、駆動制御部１０１と、指示受付部１０２と、検出部１０３と、モード判定部１０４とを備える。駆動制御部（駆動制御手段）１０１は、記録紙搬送機構１３１及び各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ、露光部１２４，定着部１３，２次転写部１１３を駆動制御する。また、駆動制御部１０１は、モード判定部１０４によって判定されたモード（詳細は後述）で、記録紙搬送機構１３１、各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ、露光部１２４，定着部１３，２次転写部１１３を駆動制御する。

指示受付部（指示受付手段）１０２は、操作者による操作パネル１１８の操作で入力される、記録紙へのトナー画像の画像形成指示をはじめとする各種操作指示を受け付ける。なお、複合機１が、外部のパーソナルコンピュータから送信されてきたプリントデータをプリントするプリンタとして機能する場合は、指示受付部１０２は上記画像形成指示を当該パーソナルコンピュータから受け付ける。また、複合機１がファクシミリ装置として機能する場合は、指示受付部１０２は上記画像形成指示を、ファクシミリデータを送信してきた相手先であるファクシミリ装置から受け付ける。

検出部（検出手段）１０３は、指示受付部１０２に上記画像形成指示が受け付けられると、当該画像形成指示が示す画像形成動作を行う画像形成ユニットのうち、中間転写ベルト１２５による２次転写部１１３までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成ユニットを検出する。また、検出部１０３は、指示受付部１０２に受け付けられた画像形成指示が、モノクロ画像形成又はカラー画像形成のいずれの指示であるかを検出する。

モード判定部（モード判定手段）１０４は、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットに対して設定されているモードを、モード設定記憶部１１１に記憶されているモード設定に基づいて判定する。また、モード判定部１０４は、検出部１０３によってカラー画像形成指示が検出された場合は画像先行モードと判定し、検出部１０３によってモノクロ画像形成指示が検出された場合は記録紙先行モードと判定する。

図３は、複合機１による画像形成処理の第１実施形態を示すフローチャートである。複合機１において、操作者による操作パネル１１８の操作により、プリント指示が指示受付部１０２に受け付けられると（Ｓ１でＹＥＳ）、検出部１０３は、当該画像形成指示が示す画像形成動作に用いられる画像形成ユニットのうち、中間転写ベルト１２５による２次転写部１１３までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成ユニットを検出する（Ｓ２）。そして、モード判定部１０４は、モード設定記憶部１１１に記憶されているモード設定に基づいて、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットのモードを判定する（Ｓ３）。

駆動制御部１０１は、モード判定部１０４によって判定されたモード（中間転写ベルト１２５による２次転写部１１３までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成ユニットに対して設定されているモード）が画像先行モードである場合（Ｓ３でＹＥＳ）、画像形成を行う各画像形成ユニット及び露光部１２４，による画像形成を、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙よりも先に開始させ（Ｓ４）、当該画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成が、予め定められた段階まで進んだ時（記録紙の給紙を開始したとすると、２次転写部１１３によるトナー画像転写位置に、中間転写ベルト１２５上のトナー画像と、記録紙搬送機構１３１によって搬送される記録紙とが、転写可能となるような同時期に到達するタイミング）に、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙動作を開始させる（Ｓ５）。

また、駆動制御部１０１は、モード判定部１０４によって判定されたモードが記録紙行モードである場合（Ｓ３でＮＯ）、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙を、画像形成を行う各画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成よりも先に開始させ（Ｓ８）、給紙カセット１４１からの記録紙の搬送が所定の位置まで進んだ時（当該画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成を開始したとすると、２次転写部１１３によるトナー画像転写位置に、中間転写ベルト１２５上のトナー画像と、記録紙搬送機構１３１によって搬送される記録紙とが、転写可能となるような同時期に到達するタイミング）に、上記各画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成動作を開始させる（Ｓ９）。

なお、上記画像形成動作を行う画像形成ユニットとは、モノクロ画像形成の場合はブラック用画像形成ユニット１２Ｋであり、カラー画像形成を行う場合はマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍである（本実施形態では、各色用の画像形成ユニットの中で、中間転写ベルト１２５による２次転写部１１３までのトナー画像移動距離が最長となる位置にあるため）。なお、カラー単一色画像形成（マゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用画像形成ユニット１２Ｙのいずれかのみを用いての画像形成）を行う場合は、マゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用画像形成ユニット１２Ｙのうち、画像形成動作に用いられる画像形成ユニットとなる。

駆動制御部１０１は、記録紙検出センサ１８からの記録紙検出信号に基づいて、レジストローラ１５０の記録紙搬送方向上流側における記録紙の位置情報を取得し、Ｓ４で給紙動作よりも先に形成が開始されたトナー画像よりも、記録紙搬送機構１３１により搬送される記録紙の方が、２次転写部１１３まで記録紙よりも早いタイミングで搬送されてきた場合、駆動制御部１０１は、レジストローラ１５０を停止させて、記録紙の搬送をレジストローラ１５０の位置で一時停止させる等により、２次転写部１１３による記録紙へのトナー画像転写位置に到達する記録紙及びトナー画像の到達タイミングが同時となるように調節する（Ｓ６）。

駆動制御部１０１は、上記タイミング調整後、レジストモータ１３４を回転駆動させてレジストローラ１５０により記録紙を２次転写部１１３まで搬送し、２次転写部１１３に中間転写ベルト１２５上のトナー画像を記録紙に転写させる（Ｓ７）。

このような処理を行うことで、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化と、廃棄トナー量の低減の両立を図ることができる。

図４は、複合機１による画像形成処理の第２実施形態を示すフローチャートである。複合機１において、操作者による操作パネル１１８の操作により、プリント指示が指示受付部１０２に受け付けられると（Ｓ１でＹＥＳ）、検出部１０３は、当該画像形成指示の示す画像形成動作が、カラー画像形成又はモノクロ画像形成のいずれであるかを検出する（Ｓ１１）。

検出部１０３によってカラー画像形成指示と検出された場合（Ｓ１１で「カラー」）、モード判定部１０４は画像先行モードと判定し（Ｓ１２）、駆動制御部１０１は、各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ及び露光部１２４，による画像形成を、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙よりも先に開始させ（Ｓ４）、各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ及び露光部１２４による画像形成が、上述した予め定められた段階まで進んだ時に、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙動作を開始させる（Ｓ５）。

また、検出部１０３によってモノクロ画像形成指示と検出された場合（Ｓ１１で「モノクロ」）、モード判定部１０４は記録紙先行モードと判定し（Ｓ１３）、駆動制御部１０１は、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの給紙を、各画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ及び露光部１２４，による画像形成よりも先に開始させ（Ｓ８）、給紙カセットからの記録紙の搬送が、上述した予め定められた位置まで進んだ時に、画像形成ユニットによる画像形成及び露光部１２４による画像形成動作を開始させる（Ｓ９）。

このような処理を行うことで、カラー画像形成又はモノクロ画像形成のいずれが行われるかに応じて、記録紙へのトナー画像転写を終えるまでに要する時間の短縮化と、廃棄トナー量の低減の両立を図ることができる。

図５は、複合機１による画像形成処理の第３実施形態を示すフローチャートである。なお、図５では、図３に示した処理と同様の処理については同符号を付して説明を省略する。

上記図３に示した第１実施形態では、画像形成に用いられる給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８の如何に関わらず、中間転写ベルト１２５による２次転写部１１３までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成ユニットを検出し、この画像形成ユニットに対して設定されているモード（画像先行モード又は記録紙先行モード）で、複合機１が画像形成処理を行っていた。図５に示す第３実施形態では、画像形成に用いられる給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８から２次転写部１１３のトナー画像転写位置までのそれぞれの距離（給紙カセット１４１に収容されている記録紙又は手差しトレイ１２８に載置された記録紙の記録紙搬送方向先端部から、上記２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離）ｃと、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットから２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離ａとの関係に基づいて、各画像形成ユニットに対して設定されるモードが定められている。図１に示した複合機１の構成の場合、すなわち、１つの画像形成ユニットに対するモードは、４つの給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８のいずれが用いられるかに応じて、それぞれ設定されている。本実施形態に係る複合機１の場合、各画像形成ユニットに対して５つのモード設定がモード設定記憶部１１１に記憶されることになる。

例えば、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットがマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍである場合（Ｓ２）、検出部１０３は、更に、今回の画像形成に用いられる給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８を検出する（Ｓ２１）。そして、モード判定部１０４は、当該検出されたマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍと、検出された給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８との組合せに対して設定されているモード（画像先行モード又は記録紙先行モード）を、モード設定記憶部１１１から読み出して、モードを判定する（Ｓ３）。駆動制御部１０１は、この判定されたモードで、以降の画像形成処理を行う（Ｓ４乃至Ｓ９）。

この第３実施形態によれば、検出部１０３によって検出された画像形成ユニットから２次転写部１１３によるトナー画像転写位置までの距離ａとの関係に基づいて、画像形成に用いられる実際の給紙カセット１４１又は手差しトレイ１２８から２次転写部１１３のトナー画像転写位置までのそれぞれの距離ｃに基づいて、より的確に、２次転写部１１３のトナー画像転写位置に到達するトナー画像と記録紙のタイミングを調節することができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、(1)画像先行モードを、画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ及び露光部１２４による画像形成動作が、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの記録紙搬送よりも先に開始するモードとし、(2)記録紙先行モードを、記録紙搬送機構１３１による給紙カセット１４１からの記録紙搬送が、画像形成ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋのうち画像形成動作に用いられる画像形成ユニット及び露光部１２４による画像形成動作よりも後に開始するモードとしているが、例えば、上記画像形成動作と給紙動作を同時に開始する制御を、上記(1)画像先行モード又は(2)記録紙先行モードのいずれかに含めるようにしてもよい。

画像形成装置の内部構造の概略構成を示す正面視の断面図である。複合機の電気的概略構成の一例を示すブロック図である。複合機による画像形成処理の第１実施形態を示すフローチャートである。複合機による画像形成処理の第２実施形態を示すフローチャートである。複合機による画像形成処理の第３実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１複合機
１００制御部
１０１駆動制御部
１０２指示受付部
１０３検出部
１０４モード判定部
１１１モード設定記憶部
１１３２次転写部
１１４排紙搬送路
１２画像形成機構
１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ画像形成ユニット
１２１感光体ドラム
１２２現像装置
１２３帯電部
１２４露光部
１２５ａ駆動ローラ
１２５ｂ従動ローラ
１２５中間転写ベルト
１２６転写ローラ
１３定着部
１３１記録紙搬送機構
１３０手差用記録紙搬送路
１３３搬送ローラ対
１３２転写部
１４１給紙カセット
１５０レジストローラ
１５１記録紙搬送路

Claims

記録紙が収容された複数の給紙カセットを含み、前記給紙カセットから記録紙を取り出して搬送する給紙手段と、
モノクロ画像及びカラー画像のトナー画像を形成するために、各色用にそれぞれ設けられた画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成されたトナー画像が転写される像担持体と、前記給紙手段によって搬送されてきた記録紙に対して、前記像担持体上のトナー画像を転写させる転写手段とを有する画像形成機構と、
前記給紙手段及び画像形成機構を駆動制御する駆動制御手段と、
操作者から、記録紙へのトナー画像の画像形成指示を受け付ける指示受付手段と、
前記指示受付手段に前記画像形成指示が受け付けられると、当該画像形成指示が示す画像形成動作を行う画像形成手段のうち、前記像担持体による当該転写手段までのトナー画像移動距離が最長となる位置にある画像形成手段を検出する検出手段と、
前記各画像形成手段に対する、前記各画像形成手段による画像形成動作を前記給紙手段による前記給紙カセットからの記録紙搬送よりも先に開始させる画像先行モードと、前記給紙手段による前記給紙カセットからの記録紙搬送よりも後に前記各画像形成手段による画像形成動作を開始させる記録紙先行モードのいずれかのモード設定を記憶するモード設定記憶手段と、
前記検出手段によって検出された画像形成手段のモードを、前記モード設定記憶手段に記憶されているモード設定から判定するモード判定手段とを備え、
前記検出手段は、前記トナー画像移動距離が最長となる位置にある前記画像形成手段の検出に加えて、複数の前記給紙カセットのうち前記画像形成指示での画像形成に用いられる前記給紙カセットを検出し、
前記モード判定手段は、前記検出手段により検出された前記画像形成手段と、前記検出手段により検出された前記給紙カセットとの組合せに対して設定されているモードを、前記モード設定記憶手段に記憶されているモード設定から判定し、
前記駆動制御手段は、前記モード判定手段によって判定されたモードで、前記給紙手段及び画像形成機構を駆動制御する画像形成装置。
前記各画像形成手段に対する前記画像先行モード又は前記記録紙先行モードの設定は、前記検出手段によって検出された画像形成手段から前記転写手段による画像転写位置までの距離が、前記給紙カセットから前記転写手段による画像転写位置までの距離よりも長い場合には、前記画像先行モードとされ、前記検出手段によって検出された画像形成手段から前記転写手段による画像転写位置までの距離が、前記給紙カセットから前記転写手段による画像転写位置までの距離よりも短い場合には、前記記録紙先行モードとされる請求項１に記載の画像形成装置。
前記各画像形成手段に対する前記画像先行モード又は前記記録紙先行モードの設定は、前記像担持体による前記各画像形成手段から前記転写手段のトナー画像転写位置までのトナー画像搬送時間が、前記給紙手段による前記給紙カセットから前記転写手段のトナー画像転写位置までの記録紙搬送時間よりも長い場合には、前記画像先行モードとされ、前記像担持体による前記各画像形成手段から前記転写手段のトナー画像転写位置までのトナー画像搬送時間が、前記給紙手段による前記給紙カセットから前記転写手段のトナー画像転写位置までの記録紙搬送時間よりも短い場合には、前記記録紙先行モードとされる請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写手段に対して記録紙搬送方向上流側となる記録紙搬送路に、当該給紙手段により搬送されてきた記録紙を搬送又は搬送停止するレジスト手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記レジスト手段を駆動制御して、前記給紙手段によって搬送される記録紙が、前記転写手段による前記モノクロ画像又はカラー画像の記録紙への転写位置に到達するタイミングを調整する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記画像形成機構は、各色の前記画像形成手段の１つを用いてカラー単一色画像形成を実行できる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。