JP2004078128A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセススピードが異なる動作モードの切り替え時間を短縮し、モードが混在したジョブにおける出力効率を向上させる。
【解決手段】列状に配設された複数の感光体ドラム１２と、複数のプロセススピードに対して対応可能に構成されると共にこの感光体ドラム１２から順次画像を転写させる中間転写ベルト２１と、この中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対峙して設けられ、感光体ドラム１２に形成される画像を中間転写ベルト２１に転写させる一次転写ロール１５と、中間転写ベルト２１のプロセススピードを変更する際に、一次転写ロール１５を中間転写ベルト２１から離間させる方向に移動させるリトラクト機構とを備え、中間転写ベルト２１等を停止させずにプロセススピードを変更する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能なプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等に関し、より詳しくは、複数の画像形成ユニットを備えた画像形成装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦、多重に一次転写した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括して二次転写し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成するものが挙げられる。
【０００３】
図８は、かかるタンデム機の一例を示した図である。この図８に示す画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各々色の異なるトナー像を形成する４つの画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋを備え、これらの画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋは、水平方向に沿って一定間隔を隔て、並列的に配置されている。この画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋは、形成するトナー像の色が異なる他は、ほぼ同様な構成を備えており、感光体ドラム３０１の表面を接触型の帯電装置３０２によって一様に帯電した後、露光装置３０３によって感光体ドラム３０１の表面に画像露光を施し、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成している。この感光体ドラム３０１の表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置３０４により顕像化されてトナー像となり、このトナー像は、一次転写用の帯電器３０５によって中間転写ベルト３０６上に、順次、多重に転写される。また、感光体ドラム３０１の表面に残留したトナーはクリーニング装置３０７によって除去され、次の画像形成工程に備える。
【０００４】
中間転写ベルト３０６は、駆動ローラを含む複数本のローラ３０８、３０９、３１０、３１１、３１２によって、感光体ドラム３０１の回転速度と等しい速度で循環駆動される。この中間転写ベルト３０６上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、この中間転写ベルト３０６の下方に設けられた二次転写位置（ローラ３１１の位置）において、中間転写ベルト３０６の表面と接触する二次転写ロール３１３により、この二次転写位置に所定のタイミングで給紙される転写用紙３１４上に一括して転写される。その後、この転写用紙３１４は、定着装置（図示せず）まで搬送され、この定着装置によって熱および圧力で定着処理を受けることで、カラーや白黒の画像が形成される。
【０００５】
ここで、一般に、電子写真方式を用いた画像形成装置では、カラーや白黒の違い、解像度の違い、原稿の違い、印刷する用紙種類の違い等により、作像システムにおける最適画像条件が各々の画像形成ユニットまたはシステム全体にて異なってくる。近年の画像形成装置では、この作像システムにおける最適画像条件が異なることに鑑み、かかる違いにきめ細かく対応するために、複数のプロセススピードを準備し、例えばプリントジョブ毎のモード切り替えを可能とするものが存在する。かかる機能を採用する場合、モード切り替えの度に画像形成装置全体を一旦、停止させ、再度、動作を始める処理を行うことで、ベルトの駆動方向に直交する方向の揺れであるベルトウォークの抑制と共に、脱調し易いステッピングモータの制御を簡潔化することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、様々なモードが混在したジョブの場合には、停止や再起動を頻繁に行うと印刷時間が長くなるという問題がある。また、近年、ネットワーク環境の整備が進み、複数のクライアントから異なるモードのジョブが同時に送られることも多くなった。更に、高速および高性能になった近年のプリンタコントローラでは、異なるクライアントからの異なる複数ジョブを同時に処理し、あたかも一つのジョブとしてまとめて送ることが可能となっており、モード切り替え時間の短縮が強く望まれている。
【０００７】
これに対し、例えば特開２０００−３１８２２０号公報では、印刷するドキュメントがカラーか白黒かによってプロセスユニットを接触／非接触させているが、このときの機械的な稼動に要する時間のロスに着目し、ある一定枚数以上カラー原稿が連続するとカラー印刷モードで印刷して印刷速度を上げる技術が示されている。また、特開２００１−８８３５５号公報では、同様な課題に対して、印刷モードに合わせて印刷順番を前後させることで、切り替え動作を減らし、印刷速度を上げる技術が開示されている。しかしながら、かかる公報記載の技術では、切り替えの回数を減らすことは可能であるが、切り替えに要する時間そのものを減らすものではない。また、この特開２０００−３１８２２０号公報では、白黒（モノクロ）モードで印刷した白黒ページと、カラーモードで印刷した白黒ページとが混在し、微妙に画質の異なるページが混在することになり好ましくない。更に、特開２００１−８８３５５号公報では、続きページ原稿が正しい順番で印刷できず、排紙トレイを分ける等で対処した場合であっても、例えば、両面記録の順番が狂うことや、異なるクライアントのジョブが混ざって印刷されてしまう等、使い勝手の点でも問題が残る。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、動作モードの切り替え時間を短縮し、モードが混在したジョブにおける出力効率を向上させることにある。
また他の目的は、像担持体等の寿命を向上させるシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明では、例えば、「モード１でのプリント動作」の後に、停止／再起動を省略し、変わりに「モード切り替え動作」を行うことで、「モード２でのプリント動作」を可能にした。これによって、速度を一気に所望の速度に変更することができることから、時間の短縮と共に、画像形成プロセスの無駄な回転等を抑制することができる。即ち、本発明は、各々像担持体を有する複数の画像形成ユニットを用いて画像を形成可能な画像形成装置であって、第１のプロセススピードによって画像を形成する第１の画像形成手段と、第１のプロセススピードとは異なる第２のプロセススピードによって画像を形成する第２の画像形成手段と、この複数の画像形成ユニットにおける各々の像担持体を停止または第２のプロセススピードよりも減速させずに、第１の画像形成手段による第１のプロセススピードから第２の画像形成手段による第２のプロセススピードへ直接移行させる移行手段とを備えた。
【００１０】
ここで、この第１の画像形成手段は、例えばモノクロ印刷時等に、複数の画像形成ユニットの中で、例えば黒画像を形成する特定の画像形成ユニットについては第１のプロセススピードである高速で駆動させると共に、カラー画像を形成する他の画像形成ユニットについては第１のプロセススピードよりも低速で駆動させ、第２の画像形成手段は、例えばフルカラー印刷時等に、複数の画像形成ユニットを全て同一速度である第２のプロセススピードで駆動させることを特徴としている。
【００１１】
また、第１の画像形成手段および第２の画像形成手段は、画像形成における解像度の違い、または印刷されるシート材の種別に基づいて選択されることを特徴としている。例えば、解像度が高い場合には低速で解像度が低い場合には高速、シート材が厚紙である場合には低速等である。
【００１２】
他の観点から把えると、本発明が適用される画像形成装置は、列状に配設された複数の像担持体と、複数のプロセススピードに対して対応可能に構成されると共に、像担持体から順次画像を転写させる、例えば中間転写体やシート材等の転写体と、この転写体を挟んで像担持体に対峙して設けられ、像担持体に形成される画像を転写体に転写させる転写部材と、転写体のプロセススピードを変更する際に、転写部材を転写体から離間させる方向に移動させるリトラクト機構とを備えた。ここで、このリトラクト機構は、転写体のプロセススピードに比べて異なるプロセススピードとなる像担持体に対峙する転写部材を転写体から離間させる方向に移動させることを特徴とすることができる。
【００１３】
更に、本発明が適用される画像形成装置は、黒画像を形成する黒画像形成ユニットと、カラー画像を形成するカラー画像形成ユニットと、黒画像形成ユニットの像担持体および／またはカラー画像形成ユニットの像担持体にて形成された画像を転写する転写材と、カラー画像形成ユニットの像担持体に対する転写材との接触圧を軽減させる軽減機構と、黒画像形成ユニットの像担持体にて形成された黒画像だけを用いてモノクロ印刷を行う際に、カラー画像形成ユニットの像担持体を低速で回転させると共に、この低速への変換に際して軽減機構を動作させる制御回路とを備えた。ここで、この制御回路は、カラー印刷からモノクロ印刷へ移行する際、カラー画像形成ユニットを停止させずに低速へ移行させること、または、カラー印刷からモノクロ印刷へ移行する際、黒画像形成ユニットを停止させずに高速へ移行させることを特徴とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙（シート）を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）５０とを備えている。
【００１５】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、この画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）３０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙（シート）上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋが設けられている。
【００１６】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するクリーニング装置２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。クリーニング装置２５は、クリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。
【００１７】
ＲＯＳ３０は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図１に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、レーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１８】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙（シート）を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により１枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。更に、定着器２９によってトナー画像が定着された記録用紙を本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１９】
次に、図１に示す画像処理装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２０】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ（図示せず）から出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を、ｆ−θレンズ（図示せず）を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２１】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。
【００２２】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により１枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。尚、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって搬送方向を切り替え、定着器２９によって定着された記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００２３】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋについて詳述する。
図２は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙとマゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ，１１Ｋもほぼ同様に構成されている。
【００２４】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置１６を備えている。
【００２５】
尚、本実施の形態では、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３、およびクリーニング装置１６を一体化し、カートリッジ化することで、画像形成装置の本体１からこのカートリッジだけを取り外し、また、カートリッジだけを本体１に対して取り付け可能に構成されている。そして、この各々のカートリッジには、不揮発性メモリ（図示せず）が搭載されている。この不揮発性メモリには、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、そのカートリッジが装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。これらのカートリッジは、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの間で差し替えて用いることもできる。各々のカートリッジに夫々不揮発性メモリが搭載されていることにより、カートリッジが異なるユニットで用いられた場合であっても、トータルとしての自らの使用履歴情報を、カートリッジ自らが保存することができる。その結果、カートリッジ毎に、例えば、正しい寿命を判断することができる。
【００２６】
ここで、本実施の形態では、最下流である黒の画像形成ユニット１１Ｋを除く、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに対向して、転写部材である一次転写ロール１５を転写材である中間転写ベルト２１から一時的に離間させ、像担持体である感光体ドラム１２と転写材との接触圧を軽減させる軽減機構（リトラクト機構）を備えている。
図３は、一次転写ロール１５のリトラクト機構を示した図である。本実施の形態が適用される一次転写ロールリトラクト機構６０は、図示しないモータおよびウォームギアに連結された伝達軸６１、伝達軸６１に取り付けられた偏心カム６２、偏心カム当接部６３ａおよび押さえつめ当接部６３ｂを有し、この偏心カム６２の回動によってスライドする板状リンケージ６３、スライドする板状リンケージ６３によって回転中心６４ａを中心として回動する押さえつめ６４、一次転写ロール１５の軸１５ａを支える軸受け６５、軸受け６５を支えて一次転写ロール１５の軸１５ａを押圧するスプリング（押しバネ）６６、スプリング６６や軸受け６５を支える一次転写ロールホルダ６７を備えている。この一次転写ロールリトラクト機構６０は、本体１における中間転写ベルト２１の移動方向に直交する方向の両端（２箇所）に設けられる。押さえつめ６４の回転中心６４ａを中心として回動する一方の腕は押さえつめ当接部６３ｂに当接し、他方の腕は一次転写ロール１５の軸１５ａに当接している。
【００２７】
本実施の形態では、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除く、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの一次転写ロール１５について、リトラクト機構が備えられている。板状リンケージ６３は、一次転写ロール１５がリトラクトするカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの位置まで延びており、このカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの一次転写ロール１５の位置に対応して、押さえつめ当接部６３ｂが設けられている。この一次転写ロール１５がリトラクトするカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃでは、押さえつめ６４、軸受け６５、スプリング６６、一次転写ロールホルダ６７が各々設けられており、偏心カム６２の回動によって、中間転写ベルト２１を挟んで３つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに対向した一次転写ロール１５が同時にリトラクトされる。
【００２８】
このリトラクトの動作であるが、図３に示す伝達軸６１がモータの動作によって回動すると、偏心カム６２も回動し、この偏心カム６２が当接している偏心カム当接部６３ａを押すことで、板状リンケージ６３が左右にスライドする。板状リンケージ６３がスライドすることで、押さえつめ当接部６３ｂがスライドし、回転中心６４ａを中心として押さえつめ６４を回動させる。このとき、押さえつめ６４における回転中心６４ａから延びる他方の腕は、一次転写ロール１５の軸１５ａを押圧し、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除く、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの一次転写ロール１５を上下させる。
【００２９】
図４（ａ），（ｂ）は、一次転写ロールリトラクト機構６０による一次転写ロール１５のリトラクト動作を説明するための図である。図４（ａ）は中間転写ベルト２１に一次転写ロール１５がコンタクトしている状態を示し、図４（ｂ）は中間転写ベルト２１から一次転写ロール１５がリトラクトしている状態を示している。図４（ａ）に示すような状態にある場合には、一次転写ロール１５は中間転写ベルト２１に接触した状態にある。その後、板状リンケージ６３がスライドし、図４（ｂ）に示すような状態になった場合には、押さえつめ当接部６３ｂに押された押さえつめ６４は、回転中心６４ａを中心として回動し、一次転写ロール１５の軸１５ａを押圧する。このとき、軸受け６５が一次転写ロールホルダ６７の内側をスライドし、スプリング６６が縮んで、軸１５ａが変位する。この軸１５ａの変位が一次転写ロール１５のリトラクト量となり、中間転写ベルト２１から一次転写ロール１５をリトラクトさせることが可能となる。
【００３０】
次に、画像形成装置における駆動制御について説明する。
図５は、本実施の形態が適用される画像形成装置の制御を説明するための図である。ここでは、駆動系の制御に重点を置いて説明している。ＩＰＳ５０により画像処理がなされた画像信号に基づき、制御回路１００のＣＰＵ（図示せず）は、ＲＯＭ（図示せず）に記憶されたプログラムに従って処理を実行する。制御回路１００は、駆動系として、二次転写ロール４６や定着器２９、シート搬送系４０、黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける現像器１４（１４Ｋ）等を駆動させるメインモータ１０１、転写ユニット２０の中間転写ベルト２１等を駆動する中間転写体駆動モータ１０２、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除くカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ）を駆動する感光体駆動モータ１０３、黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける感光体ドラム１２（１２Ｋ）を駆動する黒用感光体駆動モータ１０４、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除くカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ）を駆動する現像器駆動モータ１０５、図３に示した一次転写ロール１５のリトラクト機構を動作させる一次転写ロールリトラクトモータ１０６を制御している。また、制御回路１００は、メインモータ１０１に連結されシート搬送系４０の駆動を切り替えるクラッチ１１１、およびメインモータ１０１に連結され黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける現像器１４（１４Ｋ）を切り替えるクラッチ１１２を制御している。
【００３１】
制御回路１００は、これらの各種モータ、クラッチの動作を制御することで、画像形成装置における各箇所のタイミングを図り、前述した動作によって記録用紙に対する画像形成を可能としている。また、制御回路１００は、図５に示した駆動制御の他に、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの帯電器１３に印加する帯電バイアス電圧の制御や、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの現像器１４に対する現像バイアス電圧の印加等を制御している。本実施の形態において、制御回路１００は、一次転写ロール１５を離間させる際に、非作像エンジン（カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ）のプロセススピードを低減させ、高圧バイアスの印加をオフにし、現像器１４の停止等を行うことで、電力消費量を低減させている。
【００３２】
尚、前述のように、本実施の形態では、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの一部をカートリッジ化し、各カートリッジに各々設けられた不揮発性メモリに対して、自らの使用履歴情報を格納している。例えば、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに設けられたカートリッジを夫々第１カートリッジ〜第４カートリッジとすると、制御回路１００は、これらのカートリッジから使用履歴情報を読み出し、読み出された使用履歴情報に基づいて、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋごとに、個別に、帯電／露光／現像／転写等のプロセス形成条件を変更することができる。また、制御回路１００は、各カートリッジに対して、新たな使用履歴情報を書き込む作業も行っている。
【００３３】
図６は、本実施の形態において制御回路１００によって制御されるプロセススピードを説明するための図である。ここでは、４つのモード（白黒モード、フルカラーモード、厚紙（白黒）モード、厚紙（フルカラー）モード）が示されており、制御回路１００は、夫々のプロセススピードにて画像を形成するための画像形成手段としての機能の一部を担っている。４つのモードの中で、白黒モードではプロセススピードが１９４ｍｍ／ｓｅｃ、フルカラーモードではプロセススピードが１０４ｍｍ／ｓｅｃ、厚紙（白黒）モードではプロセススピードが１０４ｍｍ／ｓｅｃ、厚紙（フルカラー）モードではプロセススピードが５２ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３４】
ここで、解像度の違いによってもプロセススピードを変えることができる。例えば白黒の画像形成に際して、解像度６００ｄｐｉではプロセススピードを１９４ｍｍ／ｓｅｃとし、解像度１２００ｄｐｉでは、厚紙（白黒）と同じである１０４ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで動作する等である。また、記録用紙がＯＨＰシートである場合にも厚紙と同様なプロセススピードが採用される。このように、原稿やプリント指示の際の解像度、記録用紙の種別等に応じて、プロセススピードを変えることができる。
【００３５】
図６に示すようなプロセススピードでは、これらのプロセススピードと同じ速度で中間転写ベルト２１が動くが、本実施の形態では、この中間転写ベルト２１の速度と同じ速度で、黒の画像形成ユニット１１Ｋの感光体ドラム１２（１２Ｋ）を回転駆動させている。即ち、白黒モードで１９４ｍｍ／ｓｅｃ、フルカラーモードで１０４ｍｍ／ｓｅｃ、厚紙（白黒）モードで１０４ｍｍ／ｓｅｃ、厚紙（フルカラー）モードで５２ｍｍ／ｓｅｃである。このとき、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除くカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃは、フルカラー（フルカラーモード、厚紙（フルカラー）モード）のときには黒の画像形成ユニット１１Ｋと同様なプロセススピードを維持している。しかしながら、白黒モード（厚紙（白黒）モード）のときには、黒の画像形成ユニット１１Ｋよりも遅い、例えば５２ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードにて、感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）等が回転駆動している。
【００３６】
この白黒モードではカラーの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃが不要であり、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除いたカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを停止させる方法もある。しかしながら、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを停止させた場合であっても、停止している感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）に接触している中間転写ベルト２１が動いていることから、接触面に傷が付き易く、また、感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）が停止していると、ドラムの一箇所だけが常時、擦られて傷が目立ってしまう。そこで、図６に示すように、白黒モードのときに使用しない、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）を低速（５２ｍｍ／ｓｅｃ）で回転させることで、傷を付き難くすると共に、感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）に形成される擦り傷を分散させ、画像上にディフェクトとして現れることを抑制している。
【００３７】
ここで、モード変更に伴うプロセススピードの変更に際し、従来では、例えば、第１のモードでの画像形成を行った後にプロセススピードの異なる第２のモードへ移行する際、一旦、停止動作（サイクルダウン動作）を行い、その後、この第２のモードへ移行するように構成されていた。即ち、異なるモードへの切り替えの度に、サイクルダウン動作とサイクルアップ動作とを発生させる必要があった。このサイクルダウン動作は、感光体電位やバイアス電圧を段階的に下げ、その後にモータを順次、停止させる動作であり、また、サイクルアップ動作は、この逆を行う動作である。これらの動作に際し、切り替えのための所定のサイクルが必要となり、動作切り替えのための時間のロスが大きかった。そこで、本実施の形態では、プロセススピードの切り替えの際に、停止動作（サイクルダウン動作）を省略し、変わりにモード切り替え動作を行うことで、サイクルダウンおよびサイクルアップに伴う時間のロスを大幅に削減している。
【００３８】
更に、本実施の形態では、プロセススピードの変更が伴うモード変更に際し、感光体ドラム１２に対して中間転写ベルト２１の速度が変わる部分につき、一次転写ロール１５を中間転写ベルト２１から離す（リトラクトさせる）ように構成している。即ち、白黒モード（厚紙（白黒）モードを含む）のように、中間転写ベルト２１よりもカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）のプロセススピードが遅いときには、図３および図４に示すようなリトラクト機構（接触圧を軽減させる軽減機構）を用いて一次転写ロール１５を離間させる。このように構成することで、プロセススピードの変更に際してサイクルダウン動作（停止動作）を省略した場合であっても、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）との速度差によって感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）に生じる傷を抑制することができる。
【００３９】
図７は、モードの変更等に伴い、制御回路１００によって実行される処理を示したフローチャートである。制御回路１００では、まず、図示しないコントロールパネル等からのユーザの指定、図示しない自動原稿送り装置による原稿種別の認識、パーソナルコンピュータ等から送出されるプリント出力すべき画像データの属性の認識等によって、プロセススピード決定のためのモードが認識される（ステップ２０１）。ここで、図６に示すようなモードがある場合を考えると、まず、記録用紙が厚紙対応のものか否か、即ち、厚紙モードであるか否かが判断される（ステップ２０２）。厚紙モードである場合には、ステップ２１１に移行し、白黒モードであるか否かが判断され、厚紙（白黒）モードである場合にはステップ２１２に移行し、厚紙（カラー）モードである場合にはステップ２１６へ移行する。ステップ２０２で厚紙モードではない場合に、白黒モードであるか否かが判断される（ステップ２０３）。
【００４０】
ここで、厚紙でない白黒モードであると判断される場合には、白黒プリント出力の生産性を向上させるために、プロセススピードを上げる必要がある。その一方で、使用しないカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃについては、感光体ドラム１２への傷を抑制する必要がある。そこで制御回路１００は、まず、一次転写ロールリトラクトモータ１０６を動作させ、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの一次転写ロール１５をリトラクトさせ、中間転写ベルト２１から離間させる（ステップ２０４）。このとき、制御回路１００は、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける一次転写ロール１５への印加バイアスをオフにする。その後、黒用感光体駆動モータ１０４、メインモータ１０１とクラッチ１１２により黒の画像形成ユニット１１Ｋをプロセススピード１９４ｍｍ／ｓｅｃに対応させ、カラー用の感光体駆動モータ１０３により、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおけるプロセススピードを５２ｍｍ／ｓｅｃにして駆動する（ステップ２０５）。同時に、シート搬送系４０等の他の機構をプロセススピード１９４ｍｍ／ｓｅｃに合わせるように制御して、印刷作業を実行する。その後、ジョブが終了したか否かが判断され（ステップ２０６）、ジョブが終了し、更に連続するジョブがない場合には、ジョブ終了によって処理が終了し、連続するジョブも含めてジョブが終了しない場合には、モード変更があるか否かが判断される（ステップ２０７）。モード変更がない場合には、ステップ２０４の動作が継続され、一次転写ロール１５がリトラクトされたまま印刷作業が実行される。モード変更があった場合には、ステップ２０１に戻って同様な処理が実行される。
【００４１】
ステップ２０３で白黒モードではない、即ち、カラーモードであると判断された場合には、制御回路１００は、感光体駆動モータ１０３および黒用感光体駆動モータ１０４をプロセススピード１０４ｍｍ／ｓｅｃで駆動させる（ステップ２０８）。その後、ジョブが終了したか否かが判断され（ステップ２０９）、ジョブが終了し、更に連続するジョブがない場合には、ジョブ終了によって処理が終了し、連続するジョブも含めてジョブが終了しない場合には、モード変更があるか否かが判断される（ステップ２１０）。モード変更がない場合には、ステップ２０８の動作が継続され、モード変更があった場合には、ステップ２０１に戻って同様な処理が実行される。
【００４２】
ステップ２１１で厚紙（白黒）モードと判断される場合には、まず、一次転写ロールリトラクトモータ１０６を動作させ、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの一次転写ロール１５をリトラクトさせ、中間転写ベルト２１から離間させる（ステップ２１２）。このとき、制御回路１００は、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける一次転写ロール１５への印加バイアスをオフにする。その後、黒用感光体駆動モータ１０４、メインモータ１０１とクラッチ１１２により、黒の画像形成ユニット１１Ｋをプロセススピード１０４ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動し、カラー用の感光体駆動モータ１０３により、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおけるプロセススピードを５２ｍｍ／ｓｅｃにして駆動する（ステップ２１３）。同時に、シート搬送系４０等の他の機構をプロセススピード１０４ｍｍ／ｓｅｃに合わせるように制御して、印刷作業を実行する。その後、ジョブが終了したか否かが判断され（ステップ２１４）、ジョブが終了し、更に連続するジョブがない場合には、ジョブ終了によって処理が終了し、連続するジョブも含めてジョブが終了しない場合には、モード変更があるか否かが判断される（ステップ２１５）。モード変更がない場合には、ステップ２１２からの一連の動作が継続され、モード変更があった場合には、ステップ２０１に戻って同様な処理が実行される。
【００４３】
ステップ２１１で厚紙（カラー）モードと判断される場合には、制御回路１００は、感光体駆動モータ１０３および黒用感光体駆動モータ１０４をプロセススピード５２ｍｍ／ｓｅｃで駆動させる（ステップ２１６）。その後、ジョブが終了したか否かが判断され（ステップ２１７）、ジョブが終了し、更に連続するジョブがない場合には、ジョブ終了によって処理が終了し、連続するジョブも含めてジョブが終了しない場合には、モード変更があるか否かが判断される（ステップ２１８）。モード変更がない場合には、ステップ２１６の動作が継続され、モード変更があった場合には、ステップ２０１に戻って同様な処理が実行される。
【００４４】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、第１のプロセススピード（例えば１９４ｍｍ／ｓｅｃ）であるモード１でのプリント動作の後、第２のプロセススピード（１０４ｍｍ／ｓｅｃ）であるモード２でのプリント動作に移行する際、その移行手段として、停止（または停止に近い減速）／再起動を省略し、代わりに、「モード切り替え動作」を行うように構成した。この「モード切り替え動作」では、速度を一気に（直接的に）所望の速度に変更することから、時間や、安定するまでの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの回転数を大幅に短縮することができる。その結果、各パーツの延命効果が得られ、例えばカートリッジの寿命を延ばすことができる。
【００４５】
また、この速度切り替えに際して、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの感光体ドラム１２と中間転写ベルト２１との間で速度差が生じる場合があるが、本実施の形態では、上述したリトラクト機構（軽減機構）により、速度差がないときにこれらの接触圧を軽減させるように構成することで、感光体ドラム１２に生じる傷を軽減できる。更に、このとき、カラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの感光体ドラム１２に対する印加電圧をオフまたは通常より低い電位設定にすることで、帯電器１３からのチャージ放電を抑制し、感光体ドラム１２の磨耗を抑制することも可能となる。
【００４６】
尚、本実施の形態では、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対して中間転写ベルト２１に画像を順次、重畳する場合を説明したが、中間転写ベルト２１ではなく、例えば、所定のベルト上を搬送する記録用紙（シート）等の転写体に対して直接、トナー画像を重畳する場合にも適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、例えばプロセススピードが異なる動作モードの切り替え時間を短縮し、モードが混在したジョブにおける出力効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】一次転写ロールのリトラクト機構を示した図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、一次転写ロールリトラクト機構による一次転写ロールのリトラクト動作を説明するための図である。
【図５】本実施の形態が適用される画像形成装置の制御を説明するための図である。
【図６】本実施の形態において制御回路によって制御されるプロセススピードを説明するための図である。
【図７】モードの変更等に伴い、制御回路によって実行される処理を示したフローチャートである。
【図８】従来技術としてタンデム機の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…現像器、１５…一次転写ロール、１６…クリーニング装置、２０…転写ユニット、２１…中間転写ベルト、４０…シート搬送系、５０…ＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）、６０…一次転写ロールリトラクト機構、６１…伝達軸、６２…偏心カム、６３…板状リンケージ、６４…押さえつめ、６５…軸受け、６６…スプリング（押しバネ）、６７…一次転写ロールホルダ、１００…制御回路

Claims (9)

1. 各々像担持体を有する複数の画像形成ユニットを用いて画像を形成可能な画像形成装置であって、
   第１のプロセススピードによって画像を形成する第１の画像形成手段と、
   前記第１のプロセススピードとは異なる第２のプロセススピードによって画像を形成する第２の画像形成手段と、
   前記複数の画像形成ユニットにおける各々の像担持体を停止または前記第２のプロセススピードよりも減速させずに、前記第１の画像形成手段による前記第１のプロセススピードから前記第２の画像形成手段による当該第２のプロセススピードへ直接移行させる移行手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記第１の画像形成手段は、前記複数の画像形成ユニットの中で特定の画像形成ユニットについては第１のプロセススピードである高速で駆動させると共に他の画像形成ユニットについては当該第１のプロセススピードよりも低速で駆動させ、
   前記第２の画像形成手段は、前記複数の画像形成ユニットを全て同一速度である第２のプロセススピードで駆動させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記特定の画像形成ユニットは、黒画像を形成するユニットであり、前記他の画像形成ユニットは、カラー画像を形成するユニットであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第１の画像形成手段および前記第２の画像形成手段は、画像形成における解像度の違い、または印刷されるシート材の種別に基づいて選択されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 列状に配設された複数の像担持体と、
   複数のプロセススピードに対して対応可能に構成されると共に、前記像担持体から順次画像を転写させる転写体と、
   前記転写体を挟んで前記像担持体に対峙して設けられ、当該像担持体に形成される画像を当該転写体に転写させる転写部材と、
   前記転写体のプロセススピードを変更する際に、前記転写部材を当該転写体から離間させる方向に移動させるリトラクト機構と
   を含む画像形成装置。
6. 前記リトラクト機構は、前記転写体のプロセススピードに比べて異なるプロセススピードとなる像担持体に対峙する転写部材を当該転写体から離間させる方向に移動させることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 黒画像を形成する黒画像形成ユニットと、
   カラー画像を形成するカラー画像形成ユニットと、
   前記黒画像形成ユニットの像担持体および／または前記カラー画像形成ユニットの像担持体にて形成された画像を転写する転写材と、
   前記カラー画像形成ユニットの前記像担持体に対する前記転写材との接触圧を軽減させる軽減機構と、
   前記黒画像形成ユニットの像担持体にて形成された黒画像だけを用いてモノクロ印刷を行う際に、前記カラー画像形成ユニットの前記像担持体を低速で回転させると共に、当該低速への変換に際して前記軽減機構を動作させる制御回路と
   を含む画像形成装置。
8. 前記制御回路は、カラー印刷から前記モノクロ印刷へ移行する際、前記カラー画像形成ユニットを停止させずに前記低速へ移行させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記制御回路は、カラー印刷から前記モノクロ印刷へ移行する際、前記黒画像形成ユニットを停止させずに高速へ移行させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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