JP2004246040A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着器を２つ備え、１パスで２回定着を行うことを可能として、比較的低温度での定着を可能とするとともに、フリッカの影響も低減する。定着時に大きな熱量を必要とするカラーコピー時には２回定着し、モノクロコピー時は１回定着するようにする。また、１パス両面も可能となる。
【解決手段】フルカラーモードと、単色モードとを備えた画像形成装置であって、２つの定着手段と、どちらか一方の定着手段のみ通過する２つの１回定着搬送手段と、双方の定着手段を通過する２回定着搬送手段と、それぞれの搬送手段を選択する手段と、カラーモードと単色モードとで、搬送手段を切り換えるように制御する手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】フルカラーモードと、単色モードとを備えた画像形成装置であって、２つの定着手段と、どちらか一方の定着手段のみ通過する２つの１回定着搬送手段と、双方の定着手段を通過する２回定着搬送手段と、それぞれの搬送手段を選択する手段と、カラーモードと単色モードとで、搬送手段を切り換えるように制御する手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタに関し、特に、複数色のトナーで像を形成するフルカラーモードと、単色のトナーで像を形成する単色モードとを備え、定着部における低消費電力と、フリッカの低減を実現可能とする画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成装置においては、近年オフィス等においてもカラードキュメントの使用比率が高まりつつあることから、小型、低価格のオフィス用カラー画像形成装置の需要が高まりつつある。
【０００３】
このオフィス用カラー画像形成装置では、従来のモノクロ複写機が有する高生産性、高安定性、低ランニングコストという性能に加えて、低コストでカラーコピー機能を実現することが重要である。さらに、オフィスで扱われるドキュメントは省資源の観点から、両面プリントされる比率が高まっており、両面プリントにおける高生産性も要求されている。
【０００４】
そこで、両面の高速性を確保するために、１パスで両面を実現するような機械も考案されている。
【０００５】
一方で、環境に与える影響や、低ランニングコストという観点から、省エネルギーの重要性が問題視され、消費電力の削減も求められている。特に、定着部における消費電力は高く、全体の消費電力に与える影響は大きい。
【０００６】
しかしながら、カラーコピーにおいては、通常、イエロー、マジェンタ、シアン、ブラックの４色のカラートナーによって画像を形成するため、従来の単色のトナーによって画像を形成する場合に比べ、トナーの定着に必要な熱量が増大するという問題がある。さらに、この熱量を確保するために定着の温調温度を上げると、定着器から発するフリッカ等の影響も問題になってくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、両面の高速生産性を確保しつつ、カラーコピーにおいても、モノクロコピーと同等の低温調で定着を制御することを可能とし、低消費電力で、定着器が発するフリッカの影響等も低減することが可能であるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
第一の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一及び第二の双方の定着手段を通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードと前記単色トナーモードとで、前記選択手段による選択を切り換えて定着を行うように制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
また、多色トナーモードの場合、前記制御手段は、第三の搬送手段によって２つの定着手段を通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１０】
また、単色トナーモードを連続して行う場合、前記制御手段は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に使用することで、２つの定着手段を交互に通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
また、単色トナーモードを連続して行う場合、前記制御手段は、第一または第二の搬送手段の一方を継続して使用し、温度低下により定着手段が使用できないようになったら、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１２】
また、前記定着手段における異常状態を検出する異常検出手段を有し、前記異常検出手段により一方の定着手段の異常状態が検出された場合、かつ、単色トナーモードの場合、前記制御手段は、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１３】
また、画像形成装置の状態が低電力中や、スリープ中である時に、単色トナーモードが実行される場合、一方の定着手段のみを立ち上げることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１４】
また、複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
記録シート収納庫と該第一及び第二のそれぞれの定着手段とを結ぶ経路である第一及び第二の給紙パスと、
第一の定着手段と第二の定着手段とを結ぶ経路である搬送パスと、
該第一及び第二のそれぞれの定着手段から機外へと続く経路である第一及び第二の排紙パスとを有し、
第一の給紙パス、第一の定着手段、第一の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の給紙パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一の給紙パス、第一の定着手段、搬送パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードの場合は、第三の搬送手段を選択し、前記単色トナーモードを連続して行う場合は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に選択するように前記選択手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、実施例の一例として、図１〜図３を用いて、基本的な画像形成装置の構成を説明する。
【００１６】
〔カラーリーダ部の構成〕
まず、カラーリーダ部の構成について説明する。
【００１７】
図２は画像形成装置の全体構成を示すものである。
【００１８】
ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御部、２１２は図１の画像処理部の１０１を除いた部分を含むプリンタ処理部、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置２０２の代わりに不図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３・２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３・２０４と反射傘２０５・２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８・２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００１９】
また制御部２００は、図３に示すようにディジタル画像処理部２１２と外部Ｉ／Ｆ２１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２８０に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つＣＰＵ３０１と操作部３０２、メモリ３０３によって構成されている。操作部３０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【００２０】
また外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報などを画像形成装置外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的にはパソコン端末装置やＬＡＮインターフェース装置などを接続することが可能である。なお、パソコン端末装置やＬＡＮインターフェース装置との画像情報およびコード情報のやり取り手続き制御については、各接続装置と制御部２００のＣＰＵ３０１との相互通信により行われる。
【００２１】
次にディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。
【００２２】
図１はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２３】
原稿台ガラス上の原稿は光源２０３、２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。
【００２４】
続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。補正後のＲＧＢ信号はさらに、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【００２５】
読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３、２０４及び反射傘２０５、２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。
【００２６】
１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部１１０で処理されたＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。
【００２７】
〔プリンタ部の構成〕
続いて、プリンタ部の構成について説明する。
【００２８】
図２は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。
【００２９】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２５は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、転写帯電器２２０、クリーナ装置２２２が配置されている。
【００３０】
前記黒現像装置２１９はモノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をＫのトナーで現像する。また前記カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃからなる。現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置合わされる。
【００３１】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７、２２８、２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は図示しない駆動源に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は２次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。また転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００３２】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体はレジローラ２５５、及び給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によってニップ部、つまり２次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に給送される。なお、その際２次転写装置２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録用シート媒体上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて装置外へ排出される。なお、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ、記録用シート媒体の有無を検知するためのシートなし検センサ２４３、２４４、２４５を有している。また、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ記録用シート媒体のピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７、２４８、２４９を有している。
【００３３】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像形成が実行される。
【００３４】
まず給紙部における記録用シート媒体の搬送動作について説明する。
【００３５】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体はピックアップローラ２３８、２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス２６６上に搬送される。給紙パス２６６上の記録用シート媒体は給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知される。レジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果記録用シート媒体は停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは以降の記録用シート媒体に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、記録用シート媒体は２次転写装置２３１へ供給される。
【００３６】
続いて２次転写装置２３１へ供給された記録用シート媒体の上へ画像を形成する手順について説明する。
【００３７】
まず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００３８】
黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置２２０でベルト２２６に転写され、さらに２次転写装置２３１で、給紙部より搬送された記録用シート媒体に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。定着装置２３４では、まずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１、２５２で帯電され、さらに定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。
【００３９】
フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００４０】
上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００４１】
駆動ローラ２２７およびローラ２２９の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。
【００４２】
前記感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４３】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を開始する。また、前述したとおり、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前とまったく同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。
【００４４】
また、ベルト２２６は短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。
【００４５】
引き続いて記録用シート媒体の裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。
【００４６】
記録用シート媒体の裏面に画像を形成する際には、まず記録用シート媒体の表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後定着器２３４でトナー画像を熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま排紙トレー２４２に排紙されるが、引き続いて裏面の画像形成を行なう場合には排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられ、それに併せた反転ローラ２６０の回転駆動によって記録用シート媒体は両面反転パス２６１内に一旦搬送される。その後記録用シート媒体は、シート媒体の送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラ２６０の逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイドによって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を下向きにして両面パス２６３に搬送される。
【００４７】
続いて記録用シート媒体は両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知される。再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果記録用シート媒体は停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり搬送が一時停止されるが、その際記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。再給紙レジ取りは以降の記録用シート媒体裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。
【００４８】
再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより記録用シート媒体は、表裏が逆転した状態で再度給紙パス２６６上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。
【００４９】
こうして表裏両面に画像形成がなされた記録用シート媒体はそのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。以上のような動作により、本実施例では操作者がシート媒体の表裏を改めてセットし直すことなく、自動的にシート媒体の両面へ画像形成を行うことが可能となっている。
【００５０】
次に、本実施例において定着を行う際の、経路の選択、及び、定着を行う際の制御例を説明する。
【００５１】
図４は、２つの定着手段と、その定着手段を通過するための経路を示すブロック図である。
【００５２】
４０１は記録用シート媒体が収納されている用紙カセット、４１１及び４２１は画像形成部、４１２及び４２２は定着部である。また、それぞれの定着器を通過するための経路を図中の矢印で説明すると、定着部４２２のみを通過する経路１は「Ｐ１１→Ｐ１４」、定着部４１２のみを通過する経路２は「Ｐ１２→Ｐ１５」、定着部４１２、４２２の双方を通過する経路３は「Ｐ１２→Ｐ１３→Ｐ１４」となる。
【００５３】
このような構成の装置において、両面モードを実行する際は、フルカラープリント、モノクロプリントのどちらの場合も、経路３が選択され、記録用シート媒体の両面をそれぞれ定着する。片面モードの場合は、フルカラープリント時には経路３が選択され、定着部４１２にて１回定着された後、定着部４２２においても再度定着される。また、片面モードのモノクロプリント時には、経路１、及び、経路２が交互に選択される。これにより、それぞれの定着部を記録用シート媒体が交互に通過するため、定着部の温度低下を減少することができ、それぞれの定着部を比較的低温に保つことが可能となる。
【００５４】
この時の、定着を行う際の制御例を説明する。
【００５５】
図５は、定着を行う際の制御動作を示すフローチャートであり、１枚のプリントを開始する度にスタートする。
【００５６】
先ず、ステップＳ１０１で、記録用シート媒体が両面モードであるか否か判断する。両面モードであった場合は、ステップＳ１０２に進んで経路３を選択する。次にステップＳ１０３に進み、画像形成部４１１で裏面の画像形成を行う。次にステップＳ１０４に進み、定着部４１２でトナー画像の定着を行う。続いてステップＳ１０５に進み、画像形成部４２１で表面の画像を形成する。そして、ステップＳ１０６に進み、定着部４２２で定着を行い排出する。ここで、裏面画像を最初に形成したのは、排出時に、最初に画像形成した面が上面となり排出されるためである。つまり、フェイスダウンで排出される記録用シートを積載していくためである。
【００５７】
一方、ステップＳ１０１において、両面モードでなかった場合は、ステップＳ１０７に進み、カラープリントモードか否か、判断する。カラープリントモードであった場合は、ステップＳ１０８に進み、経路３を選択する。次にステップＳ１０９に進み、画像形成部４１１でカラー画像の画像形成を行う。次にステップＳ１１０に進み、定着部４１２で１回目のトナー画像の定着を行う。続いてステップＳ１１１に進み、定着部４２２で２回目のトナー画像の定着を行う。
【００５８】
ステップＳ１０７において、カラープリントモードでなかった場合、つまり、モノクロプリントを実行する場合はステップＳ１１２に進み、これから画像形成するページが奇数ページか否か判断する。奇数ページであった場合は、ステップＳ１１３に進み、経路１を選択する。次にステップＳ１１４に進み、画像形成部４２１で画像形成を行う。次にステップＳ１１５に進み、定着部４２２でトナー画像の定着を行う。一方、ステップＳ１１２において奇数ページでなかった場合は、ステップＳ１１６に進み、経路２を選択する。次にステップＳ１１７に進み、画像形成部４１１で画像形成を行う。次にステップＳ１１８に進み、定着部４１２でトナー画像の定着を行う。
【００５９】
上記のように制御することによって、定着を行う際、フルカラープリントモードであった場合は２回の定着を、モノクロプリントモードであった場合は１回の定着を行うことが可能となる。
【００６０】
以上が、定着を行う際の制御例である。
【００６１】
次に、図６を用いて、他の実施形態を説明する。
【００６２】
図６は、２つの定着手段と、その定着手段を通過するための経路を示すブロック図である。
【００６３】
６０１、６０２は記録用シート媒体が収納されている用紙カセット、６１１及び６２１は画像形成部、６１２及び６２２は定着部である。また、それぞれの定着器を通過するための経路を図中の矢印で説明すると、定着部６１２のみを通過する経路１は用紙カセット６０１から記録用シートを給紙して「Ｐ２１→Ｐ２２」、定着部６２２のみを通過する経路２は用紙カセット６０２から記録用シートを給紙して「Ｐ２３」、定着部６１２、６２２の双方を通過する経路３は「Ｐ２１→Ｐ２３」となる。
【００６４】
このような構成の装置において、両面モードを実行する際は、フルカラープリント、モノクロプリントのどちらの場合も、経路３が選択され、記録用シート媒体の両面をそれぞれ定着する。片面モードの場合は、フルカラープリント時には経路３が選択され、定着部６１２にて１回定着された後、定着部６２２においても再度定着される。また、片面モードのモノクロプリント時には、通常、経路長が経路１より短い、経路２が選択される。ただし、連続通紙により定着部の温度が規定値より低下した場合には、経路１に切り換える。また、用紙カセット６０１や、６０２において、記録用シート無しが発生した場合にも、他方の経路に切り換える。これにより、それぞれの定着部を有効に活用できるので、それぞれの定着部を比較的低温に保つことが可能となる。
【００６５】
上記のように制御することによって、定着を行う際、フルカラープリントモードであった場合は２回の定着を、モノクロプリントモードであった場合は１回の定着を行うことが可能となる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、定着を２つ備え、それぞれの定着器を通過する経路と、双方の定着器を通過する経路を設け、カラーモードにおいては２回定着を行い、モノクロモードにおいては１回定着を行うように切り換え制御している。このため、両面の高速生産性を確保しつつ、カラーコピーにおいても、モノクロコピーと同等の低温調で定着を制御することを可能とし、低消費電力で、定着器が発するフリッカの影響等も低減することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像デジタル画像処理部の構成を示すブロック図
【図２】画像形成装置の全体構成を示す図
【図３】制御部の構成を示すブロック図
【図４】本発明における第一の形態を示すプロック図
【図５】本発明における第一の形態における制御動作を示すフローチャート
【図６】本発明における第二の形態を示すプロック図
【符号の説明】
１０１ ＣＣＤ
１０２ クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部
１０３ シェーディング部
１０４ つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部
１０５ 入力マスキング部
１０６ セレクタ
１０７ 色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部
１０８ 遅延
１０９ モワレ除去部
１１０ 変倍処理部
１１１ ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部
１１２ γ補正部
１１３ フィルタ部
１１５ 下地除去部
１１６ 黒文字判定部
２００ 制御部
２０１ 原稿台ガラス（プラテン）
２０２ 原稿給紙装置（ＤＦ）
２０３、２０４ 光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）
２０５、２０６ 反射傘
２０７〜２０９ ミラー
２１０ レンズ
２１１ 基板
２１２ プリンタ処理部（ディジタル画像処理部）
２１３ 外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２１４ キャリッジ
２１５ キャリッジ
２１８ 露光装置
２１９ 黒現像ユニット
２２０ 転写帯電器
２２１ 一次帯電器
２２２ クリーナ装置
２２３ カラー現像ユニット
２２４ 反射型センサ
２２５ 感光体ドラム
２２６ ベルト
２２７、２２８、２２９ ローラ
２３０ 定着搬送ベルト
２３１ 転写ローラ
２３２ ベルトクリーナ
２３３ 定着ローラ
２３４ 定着装置
２３５、２３６、２３７ 給紙ローラ対
２３８、２３９、２５４ ピックアップローラ
２４０、２４１ カセット
２４２ 排紙トレー
２４３、２４４、２４５ シートなし検センサ
２４７、２４８、２４９ 給紙センサ
２５０ 転写ローラ脱着ユニット
２５１、２５２ 定着前帯電器
２５３ 手差し給紙部
２５５ レジローラ
２５６ レジセンサ
２５７ 排紙フラッパ
２５８ 排紙パス
２５９ 裏面パス
２６０ 反転ローラ
２６１ 両面反転パス
２６２ 両面パス搬送ローラ
２６３ 両面パス
２６４ 再給紙ローラ
２６５ 再給紙センサ
２６６ 給紙パス
２６８ ベルトクリーナ脱着ユニット
２８０ プリンタ制御Ｉ／Ｆ
３０１ ＣＰＵ
３０２ 操作部
３０３ メモリ
４０１ 用紙カセット
４１１、４２１ 画像形成部
４１２、４２２ 定着部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタに関し、特に、複数色のトナーで像を形成するフルカラーモードと、単色のトナーで像を形成する単色モードとを備え、定着部における低消費電力と、フリッカの低減を実現可能とする画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成装置においては、近年オフィス等においてもカラードキュメントの使用比率が高まりつつあることから、小型、低価格のオフィス用カラー画像形成装置の需要が高まりつつある。
【０００３】
このオフィス用カラー画像形成装置では、従来のモノクロ複写機が有する高生産性、高安定性、低ランニングコストという性能に加えて、低コストでカラーコピー機能を実現することが重要である。さらに、オフィスで扱われるドキュメントは省資源の観点から、両面プリントされる比率が高まっており、両面プリントにおける高生産性も要求されている。
【０００４】
そこで、両面の高速性を確保するために、１パスで両面を実現するような機械も考案されている。
【０００５】
一方で、環境に与える影響や、低ランニングコストという観点から、省エネルギーの重要性が問題視され、消費電力の削減も求められている。特に、定着部における消費電力は高く、全体の消費電力に与える影響は大きい。
【０００６】
しかしながら、カラーコピーにおいては、通常、イエロー、マジェンタ、シアン、ブラックの４色のカラートナーによって画像を形成するため、従来の単色のトナーによって画像を形成する場合に比べ、トナーの定着に必要な熱量が増大するという問題がある。さらに、この熱量を確保するために定着の温調温度を上げると、定着器から発するフリッカ等の影響も問題になってくる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、両面の高速生産性を確保しつつ、カラーコピーにおいても、モノクロコピーと同等の低温調で定着を制御することを可能とし、低消費電力で、定着器が発するフリッカの影響等も低減することが可能であるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
第一の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一及び第二の双方の定着手段を通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードと前記単色トナーモードとで、前記選択手段による選択を切り換えて定着を行うように制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
また、多色トナーモードの場合、前記制御手段は、第三の搬送手段によって２つの定着手段を通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１０】
また、単色トナーモードを連続して行う場合、前記制御手段は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に使用することで、２つの定着手段を交互に通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
また、単色トナーモードを連続して行う場合、前記制御手段は、第一または第二の搬送手段の一方を継続して使用し、温度低下により定着手段が使用できないようになったら、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１２】
また、前記定着手段における異常状態を検出する異常検出手段を有し、前記異常検出手段により一方の定着手段の異常状態が検出された場合、かつ、単色トナーモードの場合、前記制御手段は、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１３】
また、画像形成装置の状態が低電力中や、スリープ中である時に、単色トナーモードが実行される場合、一方の定着手段のみを立ち上げることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１４】
また、複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
記録シート収納庫と該第一及び第二のそれぞれの定着手段とを結ぶ経路である第一及び第二の給紙パスと、
第一の定着手段と第二の定着手段とを結ぶ経路である搬送パスと、
該第一及び第二のそれぞれの定着手段から機外へと続く経路である第一及び第二の排紙パスとを有し、
第一の給紙パス、第一の定着手段、第一の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の給紙パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一の給紙パス、第一の定着手段、搬送パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードの場合は、第三の搬送手段を選択し、前記単色トナーモードを連続して行う場合は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に選択するように前記選択手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、実施例の一例として、図１〜図３を用いて、基本的な画像形成装置の構成を説明する。
【００１６】
〔カラーリーダ部の構成〕
まず、カラーリーダ部の構成について説明する。
【００１７】
図２は画像形成装置の全体構成を示すものである。
【００１８】
ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御部、２１２は図１の画像処理部の１０１を除いた部分を含むプリンタ処理部、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置２０２の代わりに不図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３・２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３・２０４と反射傘２０５・２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８・２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００１９】
また制御部２００は、図３に示すようにディジタル画像処理部２１２と外部Ｉ／Ｆ２１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２８０に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つＣＰＵ３０１と操作部３０２、メモリ３０３によって構成されている。操作部３０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【００２０】
また外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報などを画像形成装置外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的にはパソコン端末装置やＬＡＮインターフェース装置などを接続することが可能である。なお、パソコン端末装置やＬＡＮインターフェース装置との画像情報およびコード情報のやり取り手続き制御については、各接続装置と制御部２００のＣＰＵ３０１との相互通信により行われる。
【００２１】
次にディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。
【００２２】
図１はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２３】
原稿台ガラス上の原稿は光源２０３、２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。
【００２４】
続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。補正後のＲＧＢ信号はさらに、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【００２５】
読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３、２０４及び反射傘２０５、２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。
【００２６】
１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部１１０で処理されたＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。
【００２７】
〔プリンタ部の構成〕
続いて、プリンタ部の構成について説明する。
【００２８】
図２は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。
【００２９】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２５は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、転写帯電器２２０、クリーナ装置２２２が配置されている。
【００３０】
前記黒現像装置２１９はモノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をＫのトナーで現像する。また前記カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃからなる。現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置合わされる。
【００３１】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７、２２８、２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は図示しない駆動源に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は２次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。また転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００３２】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体はレジローラ２５５、及び給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によってニップ部、つまり２次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に給送される。なお、その際２次転写装置２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録用シート媒体上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて装置外へ排出される。なお、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ、記録用シート媒体の有無を検知するためのシートなし検センサ２４３、２４４、２４５を有している。また、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ記録用シート媒体のピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７、２４８、２４９を有している。
【００３３】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像形成が実行される。
【００３４】
まず給紙部における記録用シート媒体の搬送動作について説明する。
【００３５】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体はピックアップローラ２３８、２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス２６６上に搬送される。給紙パス２６６上の記録用シート媒体は給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知される。レジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果記録用シート媒体は停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは以降の記録用シート媒体に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、記録用シート媒体は２次転写装置２３１へ供給される。
【００３６】
続いて２次転写装置２３１へ供給された記録用シート媒体の上へ画像を形成する手順について説明する。
【００３７】
まず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００３８】
黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置２２０でベルト２２６に転写され、さらに２次転写装置２３１で、給紙部より搬送された記録用シート媒体に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。定着装置２３４では、まずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１、２５２で帯電され、さらに定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。
【００３９】
フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００４０】
上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００４１】
駆動ローラ２２７およびローラ２２９の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。
【００４２】
前記感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４３】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を開始する。また、前述したとおり、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前とまったく同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。
【００４４】
また、ベルト２２６は短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。
【００４５】
引き続いて記録用シート媒体の裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。
【００４６】
記録用シート媒体の裏面に画像を形成する際には、まず記録用シート媒体の表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後定着器２３４でトナー画像を熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま排紙トレー２４２に排紙されるが、引き続いて裏面の画像形成を行なう場合には排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられ、それに併せた反転ローラ２６０の回転駆動によって記録用シート媒体は両面反転パス２６１内に一旦搬送される。その後記録用シート媒体は、シート媒体の送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラ２６０の逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイドによって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を下向きにして両面パス２６３に搬送される。
【００４７】
続いて記録用シート媒体は両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知される。再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施例では適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果記録用シート媒体は停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり搬送が一時停止されるが、その際記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。再給紙レジ取りは以降の記録用シート媒体裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。
【００４８】
再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより記録用シート媒体は、表裏が逆転した状態で再度給紙パス２６６上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。
【００４９】
こうして表裏両面に画像形成がなされた記録用シート媒体はそのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。以上のような動作により、本実施例では操作者がシート媒体の表裏を改めてセットし直すことなく、自動的にシート媒体の両面へ画像形成を行うことが可能となっている。
【００５０】
次に、本実施例において定着を行う際の、経路の選択、及び、定着を行う際の制御例を説明する。
【００５１】
図４は、２つの定着手段と、その定着手段を通過するための経路を示すブロック図である。
【００５２】
４０１は記録用シート媒体が収納されている用紙カセット、４１１及び４２１は画像形成部、４１２及び４２２は定着部である。また、それぞれの定着器を通過するための経路を図中の矢印で説明すると、定着部４２２のみを通過する経路１は「Ｐ１１→Ｐ１４」、定着部４１２のみを通過する経路２は「Ｐ１２→Ｐ１５」、定着部４１２、４２２の双方を通過する経路３は「Ｐ１２→Ｐ１３→Ｐ１４」となる。
【００５３】
このような構成の装置において、両面モードを実行する際は、フルカラープリント、モノクロプリントのどちらの場合も、経路３が選択され、記録用シート媒体の両面をそれぞれ定着する。片面モードの場合は、フルカラープリント時には経路３が選択され、定着部４１２にて１回定着された後、定着部４２２においても再度定着される。また、片面モードのモノクロプリント時には、経路１、及び、経路２が交互に選択される。これにより、それぞれの定着部を記録用シート媒体が交互に通過するため、定着部の温度低下を減少することができ、それぞれの定着部を比較的低温に保つことが可能となる。
【００５４】
この時の、定着を行う際の制御例を説明する。
【００５５】
図５は、定着を行う際の制御動作を示すフローチャートであり、１枚のプリントを開始する度にスタートする。
【００５６】
先ず、ステップＳ１０１で、記録用シート媒体が両面モードであるか否か判断する。両面モードであった場合は、ステップＳ１０２に進んで経路３を選択する。次にステップＳ１０３に進み、画像形成部４１１で裏面の画像形成を行う。次にステップＳ１０４に進み、定着部４１２でトナー画像の定着を行う。続いてステップＳ１０５に進み、画像形成部４２１で表面の画像を形成する。そして、ステップＳ１０６に進み、定着部４２２で定着を行い排出する。ここで、裏面画像を最初に形成したのは、排出時に、最初に画像形成した面が上面となり排出されるためである。つまり、フェイスダウンで排出される記録用シートを積載していくためである。
【００５７】
一方、ステップＳ１０１において、両面モードでなかった場合は、ステップＳ１０７に進み、カラープリントモードか否か、判断する。カラープリントモードであった場合は、ステップＳ１０８に進み、経路３を選択する。次にステップＳ１０９に進み、画像形成部４１１でカラー画像の画像形成を行う。次にステップＳ１１０に進み、定着部４１２で１回目のトナー画像の定着を行う。続いてステップＳ１１１に進み、定着部４２２で２回目のトナー画像の定着を行う。
【００５８】
ステップＳ１０７において、カラープリントモードでなかった場合、つまり、モノクロプリントを実行する場合はステップＳ１１２に進み、これから画像形成するページが奇数ページか否か判断する。奇数ページであった場合は、ステップＳ１１３に進み、経路１を選択する。次にステップＳ１１４に進み、画像形成部４２１で画像形成を行う。次にステップＳ１１５に進み、定着部４２２でトナー画像の定着を行う。一方、ステップＳ１１２において奇数ページでなかった場合は、ステップＳ１１６に進み、経路２を選択する。次にステップＳ１１７に進み、画像形成部４１１で画像形成を行う。次にステップＳ１１８に進み、定着部４１２でトナー画像の定着を行う。
【００５９】
上記のように制御することによって、定着を行う際、フルカラープリントモードであった場合は２回の定着を、モノクロプリントモードであった場合は１回の定着を行うことが可能となる。
【００６０】
以上が、定着を行う際の制御例である。
【００６１】
次に、図６を用いて、他の実施形態を説明する。
【００６２】
図６は、２つの定着手段と、その定着手段を通過するための経路を示すブロック図である。
【００６３】
６０１、６０２は記録用シート媒体が収納されている用紙カセット、６１１及び６２１は画像形成部、６１２及び６２２は定着部である。また、それぞれの定着器を通過するための経路を図中の矢印で説明すると、定着部６１２のみを通過する経路１は用紙カセット６０１から記録用シートを給紙して「Ｐ２１→Ｐ２２」、定着部６２２のみを通過する経路２は用紙カセット６０２から記録用シートを給紙して「Ｐ２３」、定着部６１２、６２２の双方を通過する経路３は「Ｐ２１→Ｐ２３」となる。
【００６４】
このような構成の装置において、両面モードを実行する際は、フルカラープリント、モノクロプリントのどちらの場合も、経路３が選択され、記録用シート媒体の両面をそれぞれ定着する。片面モードの場合は、フルカラープリント時には経路３が選択され、定着部６１２にて１回定着された後、定着部６２２においても再度定着される。また、片面モードのモノクロプリント時には、通常、経路長が経路１より短い、経路２が選択される。ただし、連続通紙により定着部の温度が規定値より低下した場合には、経路１に切り換える。また、用紙カセット６０１や、６０２において、記録用シート無しが発生した場合にも、他方の経路に切り換える。これにより、それぞれの定着部を有効に活用できるので、それぞれの定着部を比較的低温に保つことが可能となる。
【００６５】
上記のように制御することによって、定着を行う際、フルカラープリントモードであった場合は２回の定着を、モノクロプリントモードであった場合は１回の定着を行うことが可能となる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、定着を２つ備え、それぞれの定着器を通過する経路と、双方の定着器を通過する経路を設け、カラーモードにおいては２回定着を行い、モノクロモードにおいては１回定着を行うように切り換え制御している。このため、両面の高速生産性を確保しつつ、カラーコピーにおいても、モノクロコピーと同等の低温調で定着を制御することを可能とし、低消費電力で、定着器が発するフリッカの影響等も低減することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像デジタル画像処理部の構成を示すブロック図
【図２】画像形成装置の全体構成を示す図
【図３】制御部の構成を示すブロック図
【図４】本発明における第一の形態を示すプロック図
【図５】本発明における第一の形態における制御動作を示すフローチャート
【図６】本発明における第二の形態を示すプロック図
【符号の説明】
１０１ ＣＣＤ
１０２ クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部
１０３ シェーディング部
１０４ つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部
１０５ 入力マスキング部
１０６ セレクタ
１０７ 色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部
１０８ 遅延
１０９ モワレ除去部
１１０ 変倍処理部
１１１ ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部
１１２ γ補正部
１１３ フィルタ部
１１５ 下地除去部
１１６ 黒文字判定部
２００ 制御部
２０１ 原稿台ガラス（プラテン）
２０２ 原稿給紙装置（ＤＦ）
２０３、２０４ 光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）
２０５、２０６ 反射傘
２０７〜２０９ ミラー
２１０ レンズ
２１１ 基板
２１２ プリンタ処理部（ディジタル画像処理部）
２１３ 外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２１４ キャリッジ
２１５ キャリッジ
２１８ 露光装置
２１９ 黒現像ユニット
２２０ 転写帯電器
２２１ 一次帯電器
２２２ クリーナ装置
２２３ カラー現像ユニット
２２４ 反射型センサ
２２５ 感光体ドラム
２２６ ベルト
２２７、２２８、２２９ ローラ
２３０ 定着搬送ベルト
２３１ 転写ローラ
２３２ ベルトクリーナ
２３３ 定着ローラ
２３４ 定着装置
２３５、２３６、２３７ 給紙ローラ対
２３８、２３９、２５４ ピックアップローラ
２４０、２４１ カセット
２４２ 排紙トレー
２４３、２４４、２４５ シートなし検センサ
２４７、２４８、２４９ 給紙センサ
２５０ 転写ローラ脱着ユニット
２５１、２５２ 定着前帯電器
２５３ 手差し給紙部
２５５ レジローラ
２５６ レジセンサ
２５７ 排紙フラッパ
２５８ 排紙パス
２５９ 裏面パス
２６０ 反転ローラ
２６１ 両面反転パス
２６２ 両面パス搬送ローラ
２６３ 両面パス
２６４ 再給紙ローラ
２６５ 再給紙センサ
２６６ 給紙パス
２６８ ベルトクリーナ脱着ユニット
２８０ プリンタ制御Ｉ／Ｆ
３０１ ＣＰＵ
３０２ 操作部
３０３ メモリ
４０１ 用紙カセット
４１１、４２１ 画像形成部
４１２、４２２ 定着部
Claims (7)
- 複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
第一の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の定着手段のみ通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一及び第二の双方の定着手段を通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードと前記単色トナーモードとで、前記選択手段による選択を切り換えて定着を行うように制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 多色トナーモードの場合、前記制御手段は、第三の搬送手段によって２つの定着手段を通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 連続して行う場合、前記制御手段は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に使用することで、２つの定着手段を交互に通過するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 単色トナーモードを連続して行う場合、前記制御手段は、第一または第二の搬送手段の一方を継続して使用し、温度低下により定着手段が使用できないようになったら、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段における異常状態を検出する異常検出手段を有し、前記異常検出手段により一方の定着手段の異常状態が検出された場合、かつ、単色トナーモードの場合、前記制御手段は、他方の搬送手段に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置の状態が低電力中や、スリープ中である時に、単色トナーモードが実行される場合、一方の定着手段のみを立ち上げることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 複数色のトナー画像を順次重ねて画像を形成する多色トナーモードと、１つの特定色のトナー画像による単色画像を形成する単色トナーモードとを備えた画像形成装置であって、
記録用シート上に転写されたトナー画像を定着する第一及び第二の２つの定着手段と、
記録シート収納庫と該第一及び第二のそれぞれの定着手段とを結ぶ経路である第一及び第二の給紙パスと、
第一の定着手段と第二の定着手段とを結ぶ経路である搬送パスと、
該第一及び第二のそれぞれの定着手段から機外へと続く経路である第一及び第二の排紙パスとを有し、
第一の給紙パス、第一の定着手段、第一の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第一の搬送手段と、
第二の給紙パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第二の搬送手段と、
第一の給紙パス、第一の定着手段、搬送パス、第二の定着手段、第二の排紙パスの順で通過するように記録用シートを搬送する第三の搬送手段と、
該第一、第二、第三のそれぞれの搬送手段を選択する選択手段と、
前記多色トナーモードの場合は、第三の搬送手段を選択し、前記単色トナーモードを連続して行う場合は、第一の搬送手段と第二の搬送手段を交互に選択するように前記選択手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003035292A JP2004246040A (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003035292A JP2004246040A (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004246040A true JP2004246040A (ja) | 2004-09-02 |
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ID=33020756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003035292A Withdrawn JP2004246040A (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004246040A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1650036A2 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and image forming method |
| KR100677598B1 (ko) | 2005-06-15 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | 멀티패스방식 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법 |
| JP2010256638A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置および画像形成システム |
-
2003
- 2003-02-13 JP JP2003035292A patent/JP2004246040A/ja not_active Withdrawn
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| US7412182B2 (en) | 2004-10-25 | 2008-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with setting of an operating condition of at least one image heating device |
| US7639962B2 (en) | 2004-10-25 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with manual setting of an operating condition of at least one image heating device |
| KR100677598B1 (ko) | 2005-06-15 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | 멀티패스방식 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법 |
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