JP4713388B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、ＭＦＰ等の画像形成装置に関し、特に、モノクロモードでドラムベルトをＹＭＣドラムから離間させる画像形成装置及び画像形成方法に関する。

最近、ＭＦＰ等の画像形成装置においては、カラー画像形成が一般的になりつつあり、例えば、４連タンデム複合機等において、カラー画像やモノクロ画像が画像形成される。このとき、ドラムベルトがＹＭＣ感光体ドラムから離間されるものである。

特許文献１は、モノクロ原稿とカラー原稿を交互に印刷させる印刷ジョブであっても、生産性低下を招かぬよう、像担持体の残り寿命情報に応じて、適宜、ＹＭＣドラムの離間動作を行なう場合が示されており、これにより寿命対策を行なっている。
特開２００５−９９４３６公報。

しかし、特許文献１の従来技術においては、具体的で正確なドラムベルトのＹＭＣドラムの離間動作のタイミングが示されてはいない。従って、例えば、ユーザがカラーモードを選びスタートキーを押下した段階でドラムベルト離間を開始すると、タイミング的に最適な動作とはいえず、従って、例えば、数秒の遅延の後に、モノクロでの画像形成が行われてしまうという問題がある。

かかる課題を解決するべく、原稿の画像をモノクロで画像形成するかカラーで画像形成するかを指示する操作部（４０）と、前記原稿の挿入を第1センサ（１７）で検出し、自動的に前記原稿を搬送する自動原稿搬送部（１６）と、前記自動原稿搬送部により搬送された前記原稿、又は、直接原稿台に置かれた前記原稿を第２センサ（１８）で検出し、前記原稿の画像を読み取る読取部（１）と、ＹＭＣＫ感光体ドラムとドラムベルトを用いて、前記原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成する画像形成部（２）と、前記操作部がモノクロで画像形成すべき指示を受けており、前記第１センサ又は前記第２センサが前記原稿を検出すると、このタイミングで、前記ドラムベルトをＹＭＣドラムから離間させＫドラムに当接させて、前記記録媒体上に前記原稿のモノクロ画像を画像形成し、前記操作部がカラーで画像形成すべき指示を受けており、前記第１センサ又は前記第２センサが前記原稿を検出すると、このタイミングで、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣＫ感光体ドラムに当接させて、ＹＭＣＫドラムで前記記録媒体上に前記原稿のカラー画像を画像形成するべく制御する制御部（３０）を具備することを特徴とする画像形成装置である。

原稿が供給された最適のタイミングでドラムベルトのＹＭＣドラムからの離間動作を行なうので、従来のような画像形成の遅れがなく、迅速な画像形成を行なうことが可能となる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜本発明の一実施形態に係る画像形成装置＞
（本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機械的構成）
初めに本発明の一実施形態に係る複合型画像形成装置の構成の一例を示す。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す断面図、図２は、同様に画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図、図３は、同様に画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図、図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のドラムベルト離間動作の一例を示すフローチャートである。

これらの図において、デジタルカラー複写機は、読取機能としてのスキャナ部１と画像形成機能としてのプリンタ部２とから構成されている。

原稿の画像を読取るスキャナ部１は、その上部に原稿台カバー３を有し、閉じた状態にある原稿台カバー３に対向され、原稿Ｄがセットされる透明なガラスからなる原稿台４を有している。原稿台４の下方には、原稿台４に載置された原稿Ｄを照明する露光ランプ５、露光ランプ５からの光を原稿Ｄに集光させるためのリフレクター６、と原稿Ｄからの反射光を図中左方向に折曲げる第１ミラー７などが配設されている。なお、これらの露光ランプ５、リフレクター６、と第１ミラー７は、第１キャリッジ８に固設されている。第１キャリッジ８は、図示しない歯付きベルト等を介して図示しないパルスモータに接続され、パルスモータの駆動力が伝達されて原稿台４に沿って平行に移動されるようになっている。

又、第２キャリッジ９を介して折返された光の光軸を含む面内には、第２キャリッジ９からの反射光を所定の倍率で結像させる結像レンズ１３が配置され、結像レンズ１３を通過した光の光軸と略直交する面内には、結像レンズ１３により集束性が与えられた反射光を電気信号すなわち画像データに変換するＣＣＤイメージセンサ（光電変換素子）１５が配置されている。

プリンタ部２は、周知の減色混合法に基づいて、各色成分毎に色分解された画像、即ち、ブラック（黒、以下、ｋと示す）、マゼンタ（赤の一種、以下、ｍと示す）、シアン（青みがかった紫、以下、ｃと示す）、イエロー（黄、以下、ｙと示す）との４色の画像をそれぞれ形成する第１乃至第４の画像形成部Ｋ６、Ｍ６、Ｃ６、Ｙ６を有している。

各画像形成部Ｋ６、Ｍ６、Ｃ６、Ｙ６の下方には、各画像形成部により形成された各色毎の画像を図中矢印ａ方向に搬送する中間転写ベルト２１が配設されている。中間転写ベルト２１は、矢印ａ方向に一定速度で無端走行され、各画像形成部Ｋ６、Ｍ６、Ｃ６、Ｙ６は、中間転写ベルト２１の搬送方向に沿って直列に配置されている。

各画像形成部Ｋ６、Ｍ６、Ｃ６、Ｙ６は、それぞれ、中間転写ベルト２１と接する位置で外周面が同一の方向に回転可能に形成された像担持体としての感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１を含んでいる。各感光体ドラムには、各感光体ドラムを所定の周速度で回転させるための図示しないドラムモータがそれぞれ接続されている。

それぞれの感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の軸線は、中間転写ベルト２１により画像が搬送される方向と直交するよう配置され、各感光体ドラムの軸線が互いに等間隔に配置される。なお、以下の説明においては、各感光体ドラムの軸線方向を主走査方向（第２の方向）とし、感光体ドラムが回転される方向すなわち搬送ベルト２１の回転方向（図中矢印ａ方向）を副走査方向（第１の方向）とする。

各感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の周囲には、主走査方向に延出された帯電手段としての帯電装置Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、主走査方向に同様に延出された現像手段としての現像ローラＫ８、Ｃ８、Ｍ８、Ｙ８、主走査方向に同様に延出された転写手段としての転写ローラＫ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５が、それぞれ、対応する感光体ドラムの回転方向に沿って順に配置されている。

なお、各１次転写装置は、対応する感光体ドラムとの間で中間転写ベルト２１を狭持する位置、すなわち中間転写ベルト２１の内側に配設されている。又、後述する露光装置による露光ポイントは、それぞれ帯電装置と現像ローラとの間の感光体ドラムの外周面上に形成される。

又、中間転写ベルト２１には２次転写ローラが接触しており、中間転写ベルト２１と２次転写ローラとの間に記録媒体を通すことにより、中間転写体から記録紙へ画像が転写される。

又、中間転写ベルト２１の一端には、中間転写ベルト２１上に形成された画像の位置を検知するための位置ずれセンサ２０１が配置されている。位置ずれセンサ２０１は、透過型又は反射型の光センサにより構成されており、図３で詳述するプリンタＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２等を含む制御部２０２に接続されている。

各感光体ドラムの外周面上にそれぞれ色分解された静電潜像を形成する各露光器Ｋ３、Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３は、各色毎のレーザビームを各感光体ドラムの露光位置に向けて照射するものである。

（本発明の一実施形態に係る画像形成装置の電気的構成）
図３には、図１におけるデジタルカラー複写機の電気的接続と制御のための信号の流れを概略的に表わすブロック図が示されている。図３によれば、デジタルカラー複写機において、主制御部３０内のメインＣＰＵ３１とスキャナ部１のスキャナＣＰＵ１００とプリンタ部２のプリンタＣＰＵ１１０の３つのＣＰＵで構成される。メインＣＰＵ３１は、プリンタＣＰＵ１１０と共有ＲＡＭ３５を介して双方向通信を行うものであり、メインＣＰＵ３１は動作指示をだし、プリンタＣＰＵ１１０は状態ステータスを返すようになっている。プリンタＣＰＵ１１０とスキャナＣＰＵ１００はシリアル通信を行い、プリンタＣＰＵ１１０は動作指示をだし、スキャナＣＰＵ１００は状態ステータスを返すようになっている。

コントロールパネル４０はメインＣＰＵ３１に接続され、全体を制御するパネルＣＰＵ４１、液晶表示器４２、及びプリントキー４３とから構成されている。このパネルＣＰＵ４１と後述するメインＣＰＵ３１の処理により、ネットワークと複数の機器のツリー状の表示が行われる。

主制御部３０は、メインＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＮＶＭ３４、共有ＲＡＭ３５、画像処理装置３６、ページメモリ制御部３７、ページメモリ３８、プリンタコントローラ３９、とプリンタフォントＲＯＭ１２１によって構成されている。

メインＣＰＵ３１は、主制御部３０の全体を制御するものである。ＲＯＭ３２は、制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ３３は、一時的にデータを記憶するものである。

ＮＶＭ（持久ランダムアクセスメモリ：nonvolatileＲＡＭ）３４は、バッテリ（図示しない）にバックアップされた不揮発性のメモリであり、電源を切った時ＮＶＭ３４上のデータを保持するようになっている。

共有ＲＡＭ３５は、メインＣＰＵ３１とプリンタＣＰＵ１１０との間で、双方向通信を行うために用いるものである。

ページメモリ制御部３７は、ページメモリ３８に画像データを記憶したり、読出したりするものである。ページメモリ３８は、複数ページ分の画像データを記憶できる領域を有し、スキャナ部１からの画像データを圧縮したデータを１ページ分ごとに記憶可能に形成されている。

プリンタフォントＲＯＭ１２１には、プリントデータに対応するフォントデータが記憶されている。

プリンタコントローラ３９は、パーソナルコンピュータ等のネットワーク上の外部機器１２４−１〜１２４−ｎからのプリントデータをそのプリントデータに付与されている解像度を示すデータに応じた解像度でプリンタフォントＲＯＭ１２１に記憶されているフォントデータを用いて画像データに展開するものである。

通信部であるインタフェース１２２は、一例として、イーサネット（登録商標）（Ethernet）等を介してインターネットに接続されるインタフェースである。又、同様に、通信部であるインタフェース１２３は、イーサネット等の通信規約に準拠して、ネットワーク上の複数の機器１２４−１〜１２４−ｎと通信を行うためのインタフェースである。又、ここでの通信規約は、必ずしもイーサネットである必要はなく、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４やＵＳＢ（Universal Serial Bus）であってもかまわない。又、これら、イーサネット、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、又は、その他の通信規約上のネットワークを同時並行に行うための複数のインタフェースを全て有する場合も好適である。

スキャナ部１は、スキャナ部１の全体を制御するスキャナＣＰＵ１００、制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１０１、データ記憶用のＲＡＭ１０２、ＣＣＤドライバ１０３、露光ランプ５とミラー７、１１、１２等を移動するモータの回転を制御するスキャンモータドライバ１０４で構成されている。

プリンタ部２は、プリンタ部２の全体を制御するプリンタＣＰＵ１１０、制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１１１、データ記憶用のＲＡＭ１１２、露光器Ｋ３、Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３による発光をオン／オフするレーザドライバ１１３、搬送機構による用紙Ｐの搬送を制御する紙搬送部１１５、帯電器Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２へのバイアスを制御する帯電制御部１１４と、現像ローラＫ８、Ｃ８、Ｍ８、Ｙ８へのバイアスを制御する現像制御部（離間・当接処理）１１６と、転写ローラＫ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５へのバイアスを制御する転写制御部１１８と、定着器８０を制御する定着制御部１１７、とオプション部１１８によって構成されている。

又、画像処理装置３６、ページメモリ３８、プリンタコントローラ３９、レーザドライバ１１３は、画像データバス１２０によって接続されている。

上述した構成を有する複合型画像形成装置は、スキャナ部１で取り込んだ原稿画像を、プリンタ部２を用いて、与えられた様々な仕様により、記録媒体である用紙上に画像形成するだけではなく、通信部であるインタフェース部１２２，１２３を介してファックス送受信を行ったり、Ｅメール送受信を行うことができる。更に、後述するように、ネットワーク上のツリー構造を表示し、ネットワーク上の機器から画像情報を取得して印刷したり、スキャナで取り込んだ画像情報を、特定したネットワーク上の機器へと転送し格納することができる。

＜本発明の一実施形態に係る画像形成装置のドラムベルトの離間・当接動作＞
次に、上述した画像形成装置の感光体ドラムの離間・当接動作について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。

画像形成時の感光体ドラムの離間・当接動作は、上述したプリンタ部２の現像制御部（離間・当接処理部）にて行なわれる。

・要旨
画像形成時の感光体ドラムの離間・当接動作は、４連タンデム複合機のスタートキーを押した後に、印刷が開始し印刷動作中にドラムベルト離間動作を行なった場合、必ずしもコピー時間は短くならず、改善の余地を残すものである。従って、本実施形態においては、４連タンデム型複合機のファーストコピー時間を短縮するために、ユーザがスタートキーを押す前に、操作画面のカラーモードを選んでガラス面カバーを開ける時、又は、原稿を自動搬送装置に差し込む時に、ドラムベルト離間動作を行う。従って、ドラムベルト離間動作を印刷ジョブ開始する前に行うことによって、ファーストコピー時間が短縮されるものである。

すなわち、操作部がモノクロで画像形成すべき指示を受けており、第１センサ１７又は第２センサ１８が原稿を検出すると、このタイミングで、ドラムベルトをＹＭＣドラムから離間させＫドラムに当接させて、記録媒体上に原稿のモノクロ画像を画像形成し、操作部がカラーで画像形成すべき指示を受けており、第１センサ１７又は第２センサ１８が原稿を検出すると、このタイミングで、ドラムベルトをＹＭＣＫ感光体ドラムに当接させて、ＹＭＣＫドラムで記録媒体上に原稿のカラー画像を画像形成するべく制御するものである。

・動作フローチャート
次に、図４のフローチャートを用いて、画像形成時の感光体ドラムの離間・当接動作の詳細を説明する。

初めに、４連タンデム型複合機のファーストコピー時間を短縮するために、スタートキーを押す前に、コントロールパネル４０の液晶表示部４２に示されたカラーモード（フルカラー、ブラック、オートカラー）をユーザが選択したかどうかを判断する（ステップＳ１１）。ここで、予め設定される条件として、以下の二つが好適である。

設定１：「オートカラー」アイコンに予めブラックをデフォルトにするか、カラーをデフォルトにするかの設定をしておく
設定２：オートカラー印刷するときに、モノクロ原稿の場合にドラムベルト離間動作をするかどうかの設定
ここで、複合機の操作画面に「フルカラー」、「ブラック」と「オートカラー」の選択アイコンを設ける。「フルカラー」アイコンを押したら、フルカラーモードとする。「ブラック」アイコンを押したら、ブラックモードとする。また、「オートカラー」アイコンを押したら、設定１で設定されたモードとする。

次に、『原稿をガラス面におく場合』又は『原稿を自動原稿搬送部に差し込む場合』のどちらか一方が検出される（ステップＳ１２）。『原稿をガラス面におく場合』は、図１のセンサ１８により検出される。『原稿を自動原稿搬送部に差し込む場合』は、センサ１７により検出される。しかし、センサ１９により、自動原稿搬送部１６が持上げられて、原稿がガラス面に設置される処理が進んでいることを検出するという方法も好適である。

次に、先のカラーアイコンが峻別され、フルカラーアイコンか、オートカラーアイコンか、ブラックアイコンかが区別される（ステップＳ１３乃至ステップＳ１５）。

又、オートカラーアイコンであれば、設定１のブラックが設定されているかどうかが判断され、されていれば、ＡＣＳ時にモノクロ原稿なら離間が選択されているかどうかが問われる（ステップＳ１７）。

（１）「フルカラー」アイコンを選んで印刷するときはＵＩ層からフルカラーモードをコントローラに通知し、コントローラからマシンにドラムベルト離間なし指示を出す（離間なし：ＹＭＣＫドラムベルトが離間しないで、印刷すること）。（ステップＳ１９）
（２）「ブラック」アイコンを選んで印刷するときはＵＩ層からブラックモードをコントローラに通知し、コントローラがマシンにドラムベルト離間あり指示を出す（離間あり：ＹＭＣドラムが離間し、Ｋドラムが離間なしで、印刷すること）（ステップＳ１８）。これにより、図２で示すように、ドラムベルトはＹＭＣドラムから離間する。

（３）「オートカラー」アイコンを選んで印刷するときは設定１で「オートカラー」アイコンにカラーモードを設定した場合は、コントローラから離間なしの指示をマシンに出す（ステップＳ１９）。「オートカラー」アイコンにブラックモードを設定した場合は、もし設定２で離間ありの設定ならコントローラから離間あり指示を出す（ステップＳ１８）。これにより、図２で示すように、ドラムベルトはＹＭＣドラムから離間する。又、設定２が離間なしの設定ならコントローラから離間なし指示を出す（ステップＳ１９）。

以上、本発明の実施形態によれば、ユーザがアイコンを押して、原稿をセットする時点でドラムベルトの離間動作を行なうために、スタートキーにより離間動作を始める場合と比べて２〜３秒の待ち時間が消滅するため、ファーストコピー時間が短縮される。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるドラムベルト離間が行なわれた場合の構成の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のドラムベルト離間動作の一例を示すフローチャート。

符号の説明

３０…主制御部、３１…メインＣＰＵ、２…プリンタ部、２１…ドラムベルト。

Claims (8)

1. 原稿の画像をモノクロで画像形成するかカラーで画像形成するかを指示する操作部と、
   前記原稿の挿入を第1センサで検出し、自動的に前記原稿を搬送する自動原稿搬送部と、
   前記自動原稿搬送部により搬送された前記原稿、又は、直接原稿台に置かれた前記原稿を第２センサで検出し、前記原稿の画像を読み取る読取部と、
   ＹＭＣＫ感光体ドラムとドラムベルトを用いて、前記原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成する画像形成部と、
   前記操作部がモノクロで画像形成すべき指示を受けており、前記第１センサ又は前記第２センサが前記原稿を検出すると、このタイミングで、前記ドラムベルトをＹＭＣドラムから離間させＫドラムに当接させて、前記記録媒体上に前記原稿のモノクロ画像を画像形成し、前記操作部がカラーで画像形成すべき指示を受けており、前記第１センサ又は前記第２センサが前記原稿を検出すると、このタイミングで、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣＫ感光体ドラムに当接させて、ＹＭＣＫドラムで前記記録媒体上に前記原稿のカラー画像を画像形成するべく制御する制御部と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記操作部において、モノクロ印刷又はカラー印刷の一方をデフォルトとして自動設定を行なうことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記操作部において、前記読取部が読み取った前記原稿画像がモノクロである場合、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣドラムから離間させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１センサ又は前記第２センサの代わりに、前記自動原稿搬送部の開閉センサにより自動原稿搬送部が開かれたことを検出するタイミングで、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣドラムから離間させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. モノクロで画像形成すべき指示を受け、
   自動原稿搬送部の原稿の挿入を検出する第１センサ又は原稿台に備えられえた第２センサによる原稿の載置を検出すると、
   このタイミングで、ドラムベルトをＹＭＣドラムから離間させ、
   前記ドラムベルトと前記Ｋドラムのみで前記記録媒体上に前記原稿のモノクロ画像を画像形成し、
   カラーで画像形成すべき指示を受け、
   前記第１センサ又は前記第２センサが前記原稿を検出すると、
   このタイミングで、前記ドラムベルトとＹＭＣＫ感光体ドラムとを当接させ、
   前記ドラムベルトと前記ＹＭＣＫドラムにより前記記録媒体上に前記原稿のカラー画像を画像形成することを特徴とする画像形成方法。
6. モノクロ印刷又はカラー印刷の一方をデフォルトとして自動設定を行なうことを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
7. 前記検出された原稿画像がモノクロである場合、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣドラムから離間させることを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
8. 前記第１センサ又は前記第２センサの代わりに、前記自動原稿搬送部の開閉センサにより自動原稿搬送部が開かれたことを検出するタイミングで、前記ドラムベルトを前記ＹＭＣドラムから離間させることを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。

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