JP3597487B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によるモノクロ印字と、インクジェット方式によるカラー印字が可能な画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カラー画像を得るための画像形成装置としては、主に電子写真方式(トナー型)による方法と、インクジェット方式(インク型)による方法がある。しかし、これら2つの方法には、下記の長所と短所があり両者の長所を有効に使用する手法はなかった。
【0003】
即ち、電子写真方式は、長所として印字の高速化が可能な反面、トナーと熱定着機構を用いるため、色の再現性ではトナーの透明性に依存すると共に定着温度によって色相が変化するという難点があった。
【0004】
また、トナーを用いることから、記録用紙にトナー層厚の凹凸が発生する欠点があった。また、インクジェットプリンタ方式は、インクの色再現性には優れているものの、インクの乾燥に長時間必要となり印字の高速化が図れなかった。
【0005】
ところで、一般的に印字される画像情報は、カラー表現するフルカラーの印字比率は低く、書類等に印鑑、イラスト、グラフ等を挿入する”部分カラー”が主流であることはよく知られている。
【0006】
このような市場性ならびに前記両方式の長所を活かすために、電子写真方式とインクジェットプリンタを1つの装置に併設し、電子写真部分では白黒印字を行い、インクジェットプリンタ方式ではカラー印字を行って、両者の長所を有効に活用する手法が提案されている。
【0007】
例えば特開平8−95463号報においては、電子写真方式による印字の後にインクジェット方式の印字をおこなうようにした画像形成装置が提案されていて、用紙の表面温度とインクジェット方式のインクの乾燥を制御することによってインクの惨み状態を一定とする技術が提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の技術(特開平8−95463号報)では、用紙への印字は片面印字に限られ、近年、印字として必要な片面印字機能/両面印字機能の他方の機能を満足することはできない。
【0009】
また、電子写真方式とインクジェット方式を1つの搬送パス上で処理するために、電子写真方式の定着部からインクジェット方式の印字部までの距離が必要以上に長くなり、装置の大型化並びに印字速度の低下(インクジェット方式の印字速度に依存する)を招来していた。
【0010】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、画像情報がモノクロ/カラー/混在のいずれであっても略均一速度で印字できる両面印字方法が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、インクジェット印字と、電子写真印字の混在によって生じる用紙へのダメージをなくすと共に、用紙排出までの時間の短縮が可能でコンパクト化された画像形成装置を提供することを別の目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【0013】
(1)給紙カセットに収められた用紙を排紙トレイまで導く用紙搬送路と、
前記用紙搬送路を搬送される用紙の一方の印字面にモノクロ画像の印字を行うように配置された電子写真方式の印字部と、
前記用紙搬送路における前記電子写真方式の印字部の下流側に、前記用紙の他方の印字面にカラー画像の印字を行うように配置されたインクジェット方式の印字部と、を備え、
モノクロ画像の片面印刷時に、用紙の印字面が下向きの状態で排紙トレイに排出される位置に前記排紙ローラを配置し、
モノクロ画像とカラー画像とが混在する画像の両面印字時には、用紙裏面に対するモノクロ画像の印字、用紙表面に対するカラー画像の印字、用紙の表裏反転、用紙表面に対するモノクロ画像の印字、および用紙裏面に対するカラー画像の印字をこの順に行うことを特徴とする。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0035】
(装置の構成と動作)
本実施形態に係る画像形成装置は、図1に示すように、上面に透明なガラス等からなる原稿台3を有している。
【0036】
(原稿読取り部)
この原稿台3の下方には、スキャナ光学系4が配置されている。このスキャナ光学系4は、原稿台3上に載置される原稿に光を照射する露光用光源5と、原稿からの反射光を例えば図中の一点鎖線で示すように、このスキャナ光学系4内の結像レンズ6を通した向こう側(右側)に配置されている光電変換素子(CCD)7に導く複数の反射鏡8と、光路中に配される前記結像レンズ6と、前記CCD7とを備えている。
【0037】
(印字部1:電子写真方式)
まず、CCD7によって読み取られた原稿中のモノクロ画像データは、画像処理が施されレーザスキャニングユニット(以下LSUと称する)11によりレーザ光を感光体12の表面に照射し静電潜像が形成される。
【0038】
感光体12は、矢印方向に回転駆動されるドラム形状をなし、この感光体12の周囲には、レーザ照射点から感光体12の回転方向に向かって、レーザによって露光された感光体表面の静電潜像をトナーにより可視像に現像する現像装置13、感光体12上のトナー像を用紙に転写する転写チャージャ14、感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置(図示省略)、感光体表面の電位を除去する除電装置15、感光体12を所定の電位に帯電させる主帯電器16、および感光体12のレーザ照射点にむかってレーザを照射させるLSU11等が順に設けられる。
【0039】
また、転写用の用紙Pは用紙カセット17に収められる。用紙カセット17の先端部には用紙Pを給紙するための半月状ローラ18が配置されており、下流側に向かって(便宜上用紙Pの流れ出す側(カセット側)を上流側、排紙側を下流側とする)、用紙Pの通過を検知するためのアイドルローラ前検知スイッチ(入紙センサー)19、そのアイドルローラ前検知スイッチ19の信号に基づいて感光体12上のトナー像と用紙Pの位置合せを行うアイドルローラ20、感光体12上のトナー像を転写紙Pに転写する転写チャージャ14、用紙P上に転写されたトナー像を熱により定着させる定着ローラ21、その定着ローラ21を用紙Pが通過したことを検知する定着紙検知スイッチ(図示省略)、排紙ローラ36前で転写紙が通過したことを検知する排紙検知スイッチ(図示省略)、用紙Pを排出するための前記排紙ローラ36が、配置されている。
【0040】
(印字部2;インクジェット方式)
CCD7によって読み取られた原稿中のカラー画像データは、画像処理が施され、半月状ローラ18によって1枚の用紙Pが搬送される。用紙Pは前記アイドルローラ20、転写チャージャ14、定着ローラ21を介してインクジェット方式の印字部2に搬送される。用紙Pは搬送ローラ34で−旦停止した後に、画像情報の先端と用紙先端を調整した用紙搬送が行われ印字部2に到達する。
【0041】
印字部2は、インクヘッドを搭載したインクキャリッジ24と、その走査を円滑にするために配置されたインクキャリッジ保持シャフト(図示省略)によって構成され、画像情報に対応してインクヘッドより必要なインクが用紙Pに吐出され画像情報が記録される。この時、用紙Pは一旦停止し、インクキャリッジ24が1ライン(1方向)の走査が終了した時点で、インクヘッドが有する複数のインクノズル分に相当する記録用紙の搬送がなされる。
【0042】
このように、印字部2において、画像情報に対応して上記処理が継続して実施されることにより用紙P上にインクによる画像情報が書き込まれる。印字された用紙Pは排紙ローラ36を経て排紙トレイ(図示省略)に排出されて印字物としてユーザに提供される。なお、26は副搬送路、27は手差しトレイである。
【0043】
次いで、印字処理工程について、図2と図3,図4により説明する。
【0044】
まず、図2により、複合機における印字部1,2の構成を詳細に説明する。同図に示すように、図示しない給紙カセット等の給紙部から搬送された用紙は図示しないアイドルローラによって画像先端と用紙先端のタイミングを合わせた状態で印字部に搬入される。
【0045】
本実施形態における印字部は、電子写真方式の印字部1と、インクジェット方式の印字部2とを併有し、その両印字部1,2間は用紙搬送路31を介して連結されており、その用紙搬送路31には反転用の切り替え爪32が設けられ、用紙の反転(インクジェット方式の印字の時に使用、両面印字の時に使用)をおこない、副搬送路26を使用するが、その詳細動作については後述する。
【0046】
また、電子写真方式の加熱側ローラ211と加圧側ローラ212とからなる定着部(定着ローラ)21から排紙トレイ33に至るまでの搬送路に配置される各搬送ローラ34,35,36は、駆動ローラ341─と従動ローラ342─とで構成され、その従動ローラ342,352,362はスターローラからなる。従動ローラ342─として、用紙に対して接触面積の少ないスターローラを用いるのは、インクジェット方式でプラテン37上で印字をした用紙の印字面のニジミを少なくするためである。
【0047】
次に、図3および図4のフローチャートにより、原稿読み取り工程と印字工程の概略について説明するが、原稿固定方式での原稿読み取り工程については、上記装置の構成と動作の説明を参照のこと。また、原稿移動方式については後述の(実施形態2)で詳細に説明する。
【0048】
図3,図4のフローチャートにおいて、まず印字要求(STEP301)がなされると、装置は、要求された原稿が片面原稿(STEP302)か、両面原稿(STEP303)かの判定を行なう。この時、片面原稿であると判定されると装置の原稿読み取り部は原稿を読み取り(STEP304)、読み取った画像情報を図示しない装置の制御部にある画像情報蓄積用のメモリM1に入力する(STEP305)。入力された画像情報は制御部において画像処理がなされる(STEP306)。
【0049】
また、STEP303において両面原稿であると判定された原稿は片面原稿と同様に装置の読み取り部で読み取られた後に(STEP307)、表面画像情報は図示しない装置の制御部の画像情報蓄積用のメモリM1に、裏面画像情報は画像情報蓄積用のメモリM2に入力される(STEP308)。入力された表裏の画像情報は、片面原稿と同様に制御部において画像処理がなされる(STEP309)。
【0050】
この様に、印字用画像処理が施された画像情報は、印字に移行するが、このような処理中に、入力された画像情報がモノクロ原稿か(STEP310)、カラー原稿か(STEP311)、モノクロクカラーの混在原稿か(STEP312)の判定がなされて、その判定に準じた印字処理(STEP313、STEP314、STEP315)が各々施され印字物がユーザに提供される。
【0051】
(実施形態1)
画像情報については、▲1▼:画像情報がモノクロ原稿の場合、▲2▼:画像情報がカラー原稿の場合、▲3▼:画像情報がモノクロとカラーの混在原稿の場合の3通りの場合があるが、本実施形態では、▲3▼の場合について詳細に説明する。すなわち、上述の印刷工程の説明における(図4の)STEP315の画像情報がモノクロ/カラー混在原稿である場合の印字工程を、図5ないし図8に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。
【0052】
まず、モノクロ/カラー混在原稿であると判定されると、装置は電子写真方式とインクジェット方式の両印字部1,2が動作を行なう。装置は、最初に、片面印字を行なうか(STEP601)、両面印字を行なうかの判定(STEP602)をする。
【0053】
この判定で、片面印字をおこなう旨の判定がなされると、前記の装置の制御部に蓄積された画像情報の中メモリM1に記憶されている画像情報のモノクロ部分の画像情報を呼び出し感光体12上に静電潜像として書き込んだ後に現像槽内の現像剤を用いて顕像化し、次いで、転写チャージャ14によって、感光体12上で顕像化された現像剤が用紙P上に転写される(STEP603、STEP604、STEP605)。
【0054】
転写された用紙上の未定着現像剤は定着工程の熱および圧力によって用紙に固着し(STEP606)、その後は(用紙搬送路31を通過し排紙ローラ36で用紙を排紙トレイ33に排出するのではなく)、用紙の後端部がチャックされ(STEP608)、用紙をスイッチバックする動作(逆方向への搬送)を行なう(STEP610)。
【0055】
この時、前記反転用の切り替え爪32を図2のB方向に向けること(STEP610)によって、用紙は装置の副搬送路26にスムーズに導入される。導入された用紙はアイドルローラ20、転写チャージャ14、定着部21を介して排紙ローラ36まで搬送され(STEP610〜STEP611)、用紙後端部がチャックされた状態で停止する(STEP611)。これにより用紙の反転が完了する。
【0056】
その後、用紙はスイッチバックされ、用紙の先端部が図2の搬送ローラ34(341+342)にチャックされた状態で停止する。この時、反転用の切り替え爪32はA方向からB方向に切り替えられることによって、用紙の後端部が前記定着部21に入るのを防止する(STEP612)。
【0057】
この様にセッティングされた用紙の先端と、インクヘッドに送信されたカラー画像情報の画像先端とを一致させるタイミングで、用紙の搬送と印字が行われる(STEP613)。この時、インクジェット方式のインクヘッドは用紙幅に対し操作するシリアルインクヘッドを用いた時には用紙の搬送が所定範囲(インクヘッドのノズル数)によって分割搬送されるため、画像情報の全てが印字されたか否かの判定が必要となる(STEP614)。この様にして片面の画像情報を全て印字した後に用紙は排紙トレイ33に排出される(STEP615)。
【0058】
以上のように、片面印字の時に、通常の搬送路ではない副搬送路26を用いて一旦用紙を反転することにより、搬送される1つの面(片面)に、モノクロ、カラーの混在情報の印字が可能となる。
【0059】
次に、STEP602で両面印字が選択されると、メモリM2に記憶されている裏面画像情報のモノクロ部分の画像情報が呼び出され、その画像情報を感光体12上に静電潜像として書き込んだ後に、現像装置13の現像剤を用いて顕像化し、転写チャージャ14によって感光体12上の顕像化された現像剤を用紙上に転写する(STEP616、STEP617、STEP618)。
【0060】
転写された用紙上の未定着現像剤は定着工程の熱および圧力によって用紙に固着し(STEP619)、その後に(用紙搬送路31を通過した用紙を排紙ローラ36で用紙を排紙トレイに排出させるのではなく)、用紙の後端部がチャックされ(STEP621)、これにより裏面のモノクロ画像の印字が完了する。
【0061】
次に、表面のカラー画像の処理を行なう。すなわち、STEP621が完了すると、前記装置の制御部に蓄積された画像情報の中メモリM1に記憶されている表面画像情報のカラー部分の画像情報が呼び出されインクヘッドに送信される(STEP622)。
【0062】
用紙は、その後端部を搬送ローラ35(351+352)までスイッチバックした後に(STEP623)、セッティングされた用紙の先端と、インクヘッドに送信されたカラー画像情報の画像先端とを一致させるタイミングで、用紙の搬送と印字が行われる(STEP624)。
【0063】
この時、インクジェット方式のインクヘッドは用紙幅に対し操作するシリアルインクヘッドを用いた時には用紙の搬送が所定範囲(インクヘッドのノズル数)によって分割搬送されるため、画像情報の全てが印字されたか否かの判定が必要となる(STEP625)。この様にして表面カラー画像情報を全て印字した後に用紙は副搬送路26を経由して前記アイドルローラ20に導かれる(STEP626)。
【0064】
用紙がアイドルローラ20に到達すると、メモリM1に記憶されている表面画像情報のモノクロ部分の画像情報が呼び出され、感光体12上に静電潜像として書き込んだ後に現像装置13内の現像剤を用いて顕像化し、転写チャージャ14によって感光体12上の顕像化された現像剤を用紙上に転写する(STEP627、STEP628、STEP629)。
【0065】
転写された用紙上の未定着現像剤は定着工程の熱および圧力によって用紙に固着し(STEP630)、その後に(搬送路を通過し排紙ローラ36で用紙を排紙トレイ33に排出するのではなく)、用紙の後端部がチャックされる(STEP632)。これにより表面のモノクロ画像の印字が完了する。
【0066】
次に、裏面のカラー画像の処理を行なう。すなわち、STEP632が完了すると、前記の装置の制御部のメモリM2に記憶されている裏画像情報のカラー部分の画像情報が呼び出されインクヘッドに送信される(STEP633)。
【0067】
用紙はその先端部を搬送ローラ34(341+342)までスイッチバックした後に(STEP634)、セッティングされた用紙とインクヘッドの送信されたカラー画像情報は用紙先端と画像先端を合わせるタイミングで用紙の搬送ならびに印字が行われる(STEP635)。
【0068】
この時、インクジェット方式のインクヘッドは用紙幅に対し操作するシリアルインクヘッドを用いた時には用紙の搬送が所定範囲(インクヘッドのノズル数)によって分割搬送されるため、画像情報の全てが印字されたか否かの判定が必要となる(STEP636)。この様にして表面カラー画像情報を全て印字した後に用紙は排紙トレイ33に排出される(STEP615)。
【0069】
上記説明のように、画像情報を印字処理することによって、画像情報のモノクロ/カラー/混在原稿の印字が完了する。このような構成により、装置のコンパクト化、印字の高速化を図ることができる。
【0070】
この様に、電子写真方式とインクジェット方式の両方式を併有する装置においては、電子写真方式の定着部21とインクジェット方式の印字部2との間の距離に対して充分な考慮を払った設計が必要とされる。
【0071】
すなわち、インクジェット方式での印字中に用紙の後端部が電子写真方式の定着部21に達しているような設計を行なうと、インクジェット方式の印字中に用紙が定着部21で過剰定着となり、現像剤の高温オフセットや用紙の変色を来すこととなるので、このような事態の発生を回避しなければならない。
【0072】
したがって、本実施形態のようにインクジェット方式で印字を行なう時には、必ず一旦排紙ローラ36まで用紙を搬送した後にスイッチバック機能を用いて用紙を副搬送路26に導いた後にインクジェット方式での印字を行なう方法を用いることで、定着部21での不具合の発生が解消されると共に装置のコンパクト化を図ることができる。
【0073】
また、電子写真方式の定着部21の輻射熱を有効に利用することによって、例えば、定着部21の加熱ローラー211を覆っている定着カバー213(図2参照)を用紙搬送路ガイド板311に近接または密着させるか、あるいは、定着カバー213でガイド板を兼用する等の構成をとることによって、印字したインクジェット方式のインクの乾燥を促進したり、印字前の用紙を事前乾燥してインクの吸紙性の向上と乾燥性の向上を図ることもできる。
【0074】
(実施形態2)
本実施形態では、可変的に選択・設定できるインクキャリッジ24の配置位置(停止位置)への移動等について、図9に基づいて、以下に説明する。
【0075】
図9は、片面印字/両面印字機能が可能な副搬送路26を有する画像形成装置の概略断面を示し、カラー印字/モノクロ印字を可能とするための構成、すなわち、インクキャリッジ24(241〜244)および電子写真方式の定着ヒートローラ211、CRU(着脱交換可能な感光体ユニット)12およびLSU11を示す。なお、図中、241〜244は、インクキャリッジ24のそれぞれの配置位置を示す。また、図9では図示を省略するが、電子写真方式の転写チャージャー、現像材ユニットも具備している。
【0076】
まず、本実施形態では、印字用紙サイズに応じて、インクキャリッジ24を移動させる場合について説明する。すなわち、インクジェット方式による印字に際して用いるインクキャリッジ24の配置位置を、印字用紙サイズまたは印字条件によって、可変的に選択・設定できるようにした構成について説明する。
【0077】
インクジェットによる印字を行なう際には、前述の理由により、用紙サイズの如何に関わらず、用紙の後端が定着ヒートローラ211を完全に抜けた状態で印字をおこなう必要がある。
【0078】
そこで、例えばA3サイズ用紙の後端が定着ヒートローラー211を抜けた際の用紙先端の位置(即ち、インク印字可能となるためのインクキャリッジ位置)を図中241の位置、A4サイズ用紙の後端が定着ヒートローラ211を抜けてインク印字可能となるためのインクキャリッジ位置を図中242の位置とする。そして、インクキャリッジ24の初期位置(ホームポジション)を図中244の位置にあるものとし、待機状態で図中244の位置にあるものとする。
【0079】
また、該画像形成装置による印字制御、用紙搬送制御等を行なうための制御系を図10に示す。図中、7はCCDであり、モノクロ原稿およびカラー原稿を読み取ることを可能とする。38は、CCD7からの画像情報をデジタル変換するA/D変換器、39は入力画像情報を画像処理する画像処理ASIC、40は画像形成装置の各制御・監視等行なう中央演算処理装置(CPU)であり、インクキャリッジ24、LSU11、各種負荷の動作・制御等をおこなう。
【0080】
41はインクキャリッジ24のインクヘッド制御、可動制御をおこなうインクキャリッジ制御系、42はLSUの制御系、43は各種センサー・搬送系等の各種負荷の制御系、44は操作パネルユニットをそれぞれ簡略して表している。
【0081】
例えば、待機状態から印字要求があった時、CPU40は各種負荷の制御系43により、用紙のサイズを認識する。その認識結果、例えば用紙サイズがA3サイズであれば、CPU40はインクキャリッジ24を図9中の244の位置から241の位置に移動せしめるよう、インクキャリッジ制御系41の制御をおこなう。
【0082】
また、例えば用紙サイズがA4サイズであれば、CPU40はインクキャリッジ24を図9中の242の位置に移動する制御を行なう。ここで、用紙カセット17内に用紙サイズセンサなるものがあれば、印字要求と同時にインクキャリッジ24を可動させるものとし、また用紙カセット17内に用紙サイズセンサがなく、例えば図9中の入紙センサー19のON/OFF時間等で用紙サイズ検知する場合であれば、用紙先端が前記入紙センサー17をONしてから、用紙後端が入紙センサ17をOFFした後、CPU40が用紙サイズを算出し、その算出結果によってインクキャリッジ24を最適な位置に移動させるものである。
【0083】
ここで、インクキャリッジ24の移動、停止位置については、予め設定された固定位置(例えばA4/A3/B4/B5/各インチサイズの対応位置)となる装置もあれば、入紙センサー17のON/OFF時間から算出された用紙サイズに応じて、インクキャリッジ24の位置を無段階にリニア移動させて最適化行なう装置も考えられるのは言うまでもない。
【0084】
更に、インクキャリッジ24の配置位置として、図9中の243の位置に移動させることも可能である。すなわち、表面が定着された用紙が一旦搬送ローラ(第1排紙ローラ)34を通過しスイッチバック機能によって裏面印字のために用紙を副搬送路26に向かわせる際にインク印字をおこなわせることも可能である。
【0085】
インクキャリッジ24をそれぞれ用紙サイズによって最適な配置位置に移動させた後にCPU40、画像処理ASIC39はインクによる印字制御を行なう。また、CPU40は、インクの残量をも監視しており、インク残量が画像形成上不足に陥った際にはインク交換を操作パネルユニット44に表示すると共に、インクキャリッジ24を図9中の244の配置位置に移動せしめて、インク交換が容易になるよう配慮されている。なお、前記244の配置位置は、ユーザーにとって、インクタンクの脱着・交換を容易とする位置である。
【0086】
(実施形態3)
次に、本実施形態は、インクキャリッジ24を移動させるための構造・制御手段に関する。図11は、インクキャリッジ24を移動させる手段を説明するためのインクキャリッジ24の駆動系の概略平面図である。図中、241〜244は、インクキャリッジ24のそれぞれの配置位置を示し、センサー51(511〜514)はそれぞれの配置位置241〜244に設けられたフォトセンサー、モーター52は、インクキャリッジ24を駆動するための駆動モーター、駆動ベルト53は、駆動モーター52からの駆動力をインクキャリッジ24に伝達するタイミングベルト、ロータリーボリューム54は駆動モーター52の回転角度を検出するためのボリューム抵抗である。
【0087】
例えば用紙サイズの検出結果によって、CPU40は、インクキャリッジ24の初期位置(ホームポジション)244から241の位置に移動する場合において、CPU40は、インクキャリッジ24を244から241に向かわせるように、駆動モータ52の回転制御をおこなう。その時、インクキャリッジ24には、図示しないアクチュエータが具備されており、該アクチュエータが図中241の位置にあるフォトセンサー511を遮光する。
【0088】
すると、CPU40は、遮光結果を認識し、インクキャリッジ24を241の配置位置に停止させるべく、モーター52を停止させ、これにより、インクキャリッジ24が241の配置位置に移動・設定される。尚、CPU40では、現在のインクキャリッジ24の位置を認識しており、例えば図中244の位置にあるならば、241までの間の各配置位置でのフォトセンサー51の遮光をカウントしてから配置位置241での遮光を認識して停止する。
【0089】
例えば、インクキャリッジ24が現在242の位置にあって、244の配置位置に移動するのであれば、244の位置に向かう方向に駆動モーター52を回転させ、CPU40は241でのフォトセンサー511の遮光をカウント後、244でのフォトセンサー514の遮光を認識してインクキャリッジ24を停止させる。ここで、駆動モーター52はステッピングモータであってもDCモータであっても実現可能である。
【0090】
さらに、インクキャリッジ24の停止位置を無段階に設定可能とするならば、例えば図示の駆動モータ回転角度を検出するロータリーボリューム54を設けておけば、インクキャリッジ24の位置がロータリーボリューム54の抵抗値によってアナログ的に認識でき、CPU40が抵抗値から電圧変換された値をもって位置検出を行い、各停止条件に従って、駆動モーター52を停止・駆動させることが可能となる。
【0091】
勿論、これは、DCモータによるアナログ制御によるだけでなく、例えば、ステッピングモータによってCPU40がステップ数をカウントすることによってもほぼ無段階にモータを制御し、インクキャリッジ位置を制御することも可能である。その場合には、フォトセンサー51を省くことができる。
【0092】
尚、図11中の55,55はインクキャリッジ24を用紙搬送方向に駆動するためのレール、56はインクキャリッジ24をライン(主走査)方向に移動させるためのシャフトを示し、レール55と駆動ベルト53、レール55とシャフト56がそれぞれ円滑に作動できるように結合されている。
【0093】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【0094】
請求項1によれば、インクキャリッジの配置位置(停止位置)を、印字用紙サイズまたは印字条件に応じて、適切な位置に設定できるので、印字品位の低下を避けることができ、かつ、用紙排出までに要する時間の最適化が可能となり、画像情報がモノクロ/カラー/混在のいずれであっても略均一速度で印字できる。そして、装置のコンパクト化が可能となる。また、インクキャリッジの交換・脱着作業が容易となる。
【0095】
請求項2によれば、印字用紙のサイズに応じて、インクキャリッジを適切な配置位置(停止位置)に移動させることができるため、インクジェット印字と、電子写真印字の混在によって生じる用紙へのダメージをなくし、かつ、用紙排出までの時間の短縮が可能となり、装置のコンパクト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図2】同要部構成図である。
【図3】同原稿読み取り工程と印字工程を説明するためのフローチャートの一部である。
【図4】同フローチャートの残部である。
【図5】同画像情報がモノクロ/カラー混在原稿である場合の印字工程を説明するためのフローチャートの一部である。
【図6】同フローチャートの別の一部である。
【図7】同フローチャートのさらに別の一部である。
【図8】同フローチャートの残部である。
【図9】同インクキャリッジの配置位置(停止位置)の説明図である。
【図10】同制御系統図である。
【図11】同インクキャリッジの駆動系の概略平面図である。
【符号の説明】
24−インクキャリッジ
241〜244−配置位置(停止位置)
21−定着ローラ
34〜36−搬送ローラ
37−印字プラテン
52−駆動源
53−無端ベルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus capable of performing monochrome printing by an electrophotographic system and color printing by an inkjet system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus for obtaining a color image, there are mainly an electrophotographic method (toner type) and an inkjet method (ink type). However, these two methods have the following advantages and disadvantages, and there is no method for effectively using both advantages.
[0003]
That is, although the electrophotographic method has the advantage that printing can be performed at high speed, the use of toner and a heat fixing mechanism has the disadvantage that color reproducibility depends on the transparency of the toner and the hue changes depending on the fixing temperature. there were.
[0004]
Further, since the toner is used, there is a disadvantage that unevenness of the toner layer thickness occurs on the recording paper. In addition, although the ink jet printer system is excellent in color reproducibility of the ink, it requires a long time to dry the ink, and printing cannot be performed at high speed.
[0005]
By the way, it is well known that generally printed image information has a low printing ratio of full color for expressing color, and "partial color" in which a seal, an illustration, a graph, or the like is inserted into a document or the like.
[0006]
In order to take advantage of such marketability and the advantages of both types, an electrophotographic system and an ink jet printer are installed in one device, black and white printing is performed in the electrophotographic portion, and color printing is performed in the ink jet printer system. A method that effectively utilizes the advantages of has been proposed.
[0007]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-95463 proposes an image forming apparatus in which printing by an ink jet method is performed after printing by an electrophotographic method. There has been proposed a technique for keeping the scourge state of ink constant.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-mentioned conventional technique (Japanese Patent Laid-Open No. 8-95463), printing on paper is limited to one-sided printing, and in recent years, the other function of the one-sided printing function / two-sided printing function required for printing must be satisfied. Can not.
[0009]
In addition, since the electrophotographic method and the ink jet method are processed on one transport path, the distance from the fixing unit of the electrophotographic method to the printing unit of the ink jet method becomes unnecessarily long. (Depending on the printing speed of the ink jet system).
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an image forming apparatus capable of performing a double-sided printing method capable of printing at substantially uniform speed regardless of whether image information is monochrome / color / mixed. .
[0011]
Another object of the present invention is to provide a compact image forming apparatus capable of eliminating the damage to the paper caused by the mixture of the ink jet printing and the electrophotographic printing and shortening the time until the paper is discharged. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above problems are configured as follows.
[0013]
(1) a paper transport path for guiding the paper stored in the paper cassette to a paper output tray;
An electrophotographic printing unit arranged to print a monochrome image on one printing surface of the paper conveyed through the paper conveyance path,
On the downstream side of the electrophotographic printing section in the paper transport path, an inkjet printing section arranged to perform printing of a color image on the other printing surface of the paper,
At the time of single-sided printing of a monochrome image, the paper discharge roller is disposed at a position where the paper is printed onto a paper discharge tray with the print surface of the paper facing downward,
At the time of double-sided printing of an image in which a monochrome image and a color image are mixed, printing of a monochrome image on the back side of the paper, printing of a color image on the front side of the paper, Upside down The printing of a monochrome image on the front side of the paper and the printing of a color image on the back side of the paper are performed in this order.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0035]
(Device configuration and operation)
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment has a document table 3 made of transparent glass or the like on the upper surface.
[0036]
(Document reading section)
A scanner optical system 4 is arranged below the document table 3. The scanner optical system 4 includes an
[0037]
(Printing part 1: Electrophotographic method)
First, monochrome image data in a document read by the CCD 7 is subjected to image processing, and a laser scanning unit (hereinafter, referred to as LSU) 11 irradiates a laser beam onto the surface of the
[0038]
The
[0039]
The transfer paper P is stored in a
[0040]
(Printing unit 2: Inkjet method)
The color image data in the document read by the CCD 7 is subjected to image processing, and one sheet P is conveyed by the half-
[0041]
The printing unit 2 includes an
[0042]
As described above, in the printing unit 2, the image information is written on the paper P by performing the above-described processing continuously in accordance with the image information. The printed paper P is discharged to a paper discharge tray (not shown) via a
[0043]
Next, the printing process will be described with reference to FIGS.
[0044]
First, the configuration of the
[0045]
The printing unit in the present embodiment has both an
[0046]
Each of the
[0047]
Next, the outline of the original reading step and the printing step will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4. For the original reading step in the original fixing method, see the description of the configuration and operation of the above-described apparatus. The document moving method will be described later in detail (Embodiment 2).
[0048]
In the flowcharts of FIGS. 3 and 4, when a print request (STEP 301) is made, the apparatus determines whether the requested document is a single-sided document (STEP 302) or a double-sided document (STEP 303). At this time, if it is determined that the original is a single-sided original, the original reading unit of the apparatus reads the original (STEP 304), and inputs the read image information to the image information storage memory M1 in the control unit (not shown) of the apparatus (STEP 305). ). The input image information is subjected to image processing in the control unit (STEP 306).
[0049]
After the original determined to be a double-sided original in STEP 303 is read by the reading unit of the apparatus in the same manner as the single-sided original (STEP 307), the front side image information is stored in a memory M1 for storing image information of a control unit (not shown) of the apparatus. Then, the back side image information is input to the image information storage memory M2 (STEP 308). The input image information of the front and back sides is subjected to image processing in the control unit as in the case of the one-sided original (STEP 309).
[0050]
As described above, the image information on which the image processing for printing has been performed shifts to printing. During such processing, the input image information is a monochrome original (STEP 310), a color original (STEP 311), or a monochrome original. A determination is made as to whether or not the document is a mixture of black and white (STEP 312), and printing processes (STEP 313, STEP 314, STEP 315) are performed in accordance with the determination, and the printed matter is provided to the user.
[0051]
(Embodiment 1)
Regarding the image information, there are three cases: (1): when the image information is a monochrome document, (2): when the image information is a color document, and (3): when the image information is a mixture of monochrome and color documents. However, in the present embodiment, the case of (3) will be described in detail. That is, the printing process when the image information in STEP 315 (of FIG. 4) in the above description of the printing process is a monochrome / color mixed original will be described below with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0052]
First, when it is determined that the original is a mixed monochrome / color original, both the electrophotographic and
[0053]
In this determination, when it is determined that one-sided printing is to be performed, the image information of the monochrome portion of the image information stored in the memory M1 in the image information stored in the control unit of the above-described apparatus is called and the
[0054]
The unfixed developer on the transferred sheet adheres to the sheet by the heat and pressure in the fixing process (STEP 606), and thereafter (the sheet passes through the
[0055]
At this time, the paper is smoothly introduced into the
[0056]
Thereafter, the sheet is switched back, and stops in a state where the leading end of the sheet is chucked by the transport roller 34 (341 + 342) in FIG. At this time, the switching
[0057]
At the timing when the leading edge of the sheet set in this way matches the leading edge of the image of the color image information transmitted to the ink head, the transport and printing of the sheet are performed (STEP 613). At this time, when a serial ink head that operates on the paper width is used as the ink jet type ink head, the paper is conveyed in a predetermined range (the number of nozzles of the ink head). It is necessary to determine whether or not it is (STEP 614). After printing all the image information on one side in this manner, the paper is discharged to the paper discharge tray 33 (STEP 615).
[0058]
As described above, at the time of single-sided printing, by temporarily reversing the sheet using the
[0059]
Next, when double-sided printing is selected in STEP 602, the image information of the monochrome portion of the back side image information stored in the memory M2 is called, and after the image information is written on the
[0060]
The unfixed developer on the transferred sheet adheres to the sheet by the heat and pressure in the fixing process (STEP 619), and thereafter (the sheet passing through the
[0061]
Next, processing of the color image of the front surface is performed. That is, when STEP 621 is completed, the image information of the color portion of the surface image information stored in the memory M1 in the image information stored in the control unit of the apparatus is called and transmitted to the ink head (STEP 622).
[0062]
After the back end of the sheet is switched back to the transport rollers 35 (351 + 352) (STEP 623), the sheet is set at the timing when the leading end of the set sheet coincides with the leading end of the color image information transmitted to the ink head. Is carried out and printing is performed (STEP 624).
[0063]
At this time, when a serial ink head that operates on the paper width is used as the ink jet type ink head, the paper is conveyed in a predetermined range (the number of nozzles of the ink head). It is necessary to determine whether or not it is (STEP 625). After printing all the surface color image information in this manner, the sheet is guided to the
[0064]
When the paper reaches the
[0065]
The unfixed developer on the transferred sheet adheres to the sheet by the heat and pressure of the fixing process (STEP 630), and then (the sheet is discharged to the
[0066]
Next, processing of the color image on the back surface is performed. That is, when STEP 632 is completed, the image information of the color portion of the back image information stored in the memory M2 of the control unit of the apparatus is called and transmitted to the ink head (STEP 633).
[0067]
After the leading edge of the paper is switched back to the transport rollers 34 (341 + 342) (STEP 634), the set paper and the transmitted color image information of the ink head are transported and printed at the timing when the leading edge of the paper is aligned with the leading edge of the image. Is performed (STEP 635).
[0068]
At this time, when a serial ink head that operates on the paper width is used for the ink jet type ink head, the paper is conveyed in a predetermined range (the number of nozzles of the ink head). It is necessary to determine whether or not it is (STEP 636). After printing all the surface color image information in this manner, the paper is discharged to the paper discharge tray 33 (STEP 615).
[0069]
By printing the image information as described above, the printing of the monochrome / color / mixed document of the image information is completed. With such a configuration, it is possible to reduce the size of the apparatus and speed up printing.
[0070]
As described above, in an apparatus having both the electrophotographic system and the ink jet system, a design which sufficiently pays attention to the distance between the fixing
[0071]
That is, if a design is made such that the rear end of the paper reaches the fixing
[0072]
Therefore, when printing is performed by the inkjet method as in the present embodiment, the sheet is always transported to the
[0073]
Further, by effectively using the radiant heat of the electrophotographic fixing
[0074]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the movement of the
[0075]
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus having a
[0076]
First, in the present embodiment, a case will be described in which the
[0077]
When performing printing by inkjet, it is necessary to perform printing with the rear end of the paper completely passing through the fixing
[0078]
Therefore, for example, the position of the leading edge of the paper when the trailing edge of the A3-size paper passes through the fixing heat roller 211 (that is, the position of the ink carriage for enabling ink printing) is indicated by
[0079]
FIG. 10 shows a control system for performing printing control, paper conveyance control, and the like by the image forming apparatus. In the figure, reference numeral 7 denotes a CCD, which can read a monochrome original and a color original. 38, an A / D converter for digitally converting image information from the
[0080]
[0081]
For example, when a print request is issued from the standby state, the
[0082]
For example, if the paper size is A4 size, the
[0083]
Here, with respect to the movement and the stop position of the
[0084]
Further, the
[0085]
After moving the
[0086]
(Embodiment 3)
Next, the present embodiment relates to a structure / control means for moving the
[0087]
For example, when the
[0088]
Then, the
[0089]
For example, if the
[0090]
Further, if the stop position of the
[0091]
Of course, this can be achieved not only by analog control by a DC motor, but also by controlling the motor almost steplessly, for example, by counting the number of steps by the
[0092]
In FIG. 11,
[0093]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the present invention has the following effects.
[0094]
According to the first aspect, the arrangement position (stop position) of the ink carriage can be set to an appropriate position in accordance with the printing paper size or printing conditions, so that deterioration of printing quality can be avoided and paper discharge can be prevented. This makes it possible to optimize the time required for printing, and to print at a substantially uniform speed regardless of whether the image information is monochrome / color / mixed. And the apparatus can be made compact. In addition, the replacement / removal work of the ink carriage is facilitated.
[0095]
According to the second aspect, since the ink carriage can be moved to an appropriate arrangement position (stop position) according to the size of the printing paper, damage to the paper caused by a mixture of the ink jet printing and the electrophotographic printing can be prevented. In addition, the time required for paper discharge can be reduced, and the apparatus can be made more compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the main part.
FIG. 3 is a part of a flowchart for explaining the original reading step and the printing step.
FIG. 4 is the remainder of the flowchart.
FIG. 5 is a part of a flowchart for describing a printing process when the image information is a mixed monochrome / color original.
FIG. 6 is another part of the flowchart.
FIG. 7 is still another part of the flowchart.
FIG. 8 is the remainder of the flowchart.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an arrangement position (stop position) of the ink carriage.
FIG. 10 is a control system diagram.
FIG. 11 is a schematic plan view of a drive system of the ink carriage.
[Explanation of symbols]
24-ink carriage
241-244-Arrangement position (stop position)
21-fixing roller
34-36-transport roller
37-printing platen
52-drive source
53-endless belt
Claims (1)
前記用紙搬送路を搬送される用紙の一方の印字面にモノクロ画像の印字を行うように配置された電子写真方式の印字部と、
前記用紙搬送路における前記電子写真方式の印字部の下流側に、前記用紙の他方の印字面にカラー画像の印字を行うように配置されたインクジェット方式の印字部と、を備え、
モノクロ画像の片面印刷時に、用紙の印字面が下向きの状態で排紙トレイに排出される位置に前記排紙ローラを配置し、
モノクロ画像とカラー画像とが混在する画像の両面印字時には、用紙裏面に対するモノクロ画像の印字、用紙表面に対するカラー画像の印字、用紙の表裏反転、用紙表面に対するモノクロ画像の印字、および用紙裏面に対するカラー画像の印字をこの順に行うことを特徴とする画像形成装置。A paper transport path that guides the paper stored in the paper cassette to the paper output tray,
An electrophotographic printing unit arranged to print a monochrome image on one printing surface of the paper conveyed through the paper conveyance path,
On the downstream side of the electrophotographic printing section in the paper transport path, an inkjet printing section arranged to perform printing of a color image on the other printing surface of the paper,
At the time of single-sided printing of a monochrome image, the paper discharge roller is disposed at a position where the paper is printed onto a paper discharge tray with the print surface of the paper facing downward,
In duplex printing of an image in which a monochrome image and a color image are mixed, printing of a monochrome image on the back of the paper, printing of a color image on the front of the paper, inversion of the paper, printing of a monochrome image on the front of the paper, and a color image on the back of the paper An image forming apparatus for performing printing in this order.
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