JP4289851B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像担持体と、複数の現像器を有し、所定の現像位置で潜像担持体に対向して設けられた現像手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置には様々な方式があるが、共通して原稿画像をイエロー、マゼンタ及びシアンの３色若しくはブラックを加えた４色に色分解し、各々の色毎に潜像担持体上（図１に示される感光ドラム２０２）に静電潜像を形成して対応する色の現像器のトナーで現像する現像工程を含んでいる。この現像工程では、各色の現像器は潜像担持体に近接（または接触）した位置で現像するが、現像器の配置構成として、各色の現像器を全て潜像担持体に近接して配置する構成とした方式と、現像器切換手段を設けて対応する色の現像器を順次潜像担持体に近接（または接触）させる方式がある。
【０００３】
ここで、現像器を切換える方式には、スライド装着方式やロータリドラム方式（または、回転カラー現像方式とも称す）等あるが、ロータリドラム方式で実用化されているものが多い。このロータリドラム方式は、図１の回転カラー現像器２０３をステッピングモータ（不図示）の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う方式である。このため、潜像担持体である感光ドラムの周りに各色の現像器を配置する構成に比べて、装置の小型化や現像器の共通化を実現できるメリットがある。特に、トナー補給に伴うトラブルや煩わしさを回避するために現像器そのものを交換可能なプロセスカートリッジとしたものでは、現像器の共通化によるコスト的メリットは大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このロータリドラム方式は、現像器の切換えを行う際に回転カラー現像器２０３を回転させる必要があり、スライド装着方式等と比較して現像器切換え時間が長いという処理時間的デメリットがあった。このデメリットは、特に、単色及びカラー現像を目的とした、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）全ての現像器を回転カラー現像器に搭載したロータリドラム方式において、画像形成工程を開始してから最初の用紙を出力するまでの時間であるＦＣＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｃｏｐｙ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｉｍｅ）に大きく影響する。
【０００５】
例えば、現像器がブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に搭載されている回転カラー現像器２０３では、回転カラー現像器２０３をステッピングモータの回転により、最初に現像を行う色に応じて所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。しかし、最初の原稿画像が単色かカラーか判明するまでは、回転カラー現像器２０３をブラックかイエローかのどちらの現像器に切換えるべきかの判断ができなかったために、静電潜像の形成開始タイミングは、現像器の切換え完了予定時刻から逆算して求めたタイミングであるため、原稿画像が単色かカラーか判明した後に回転カラー現像器２０３を回転させるために、現像器を切換えるまでの時間が、静電潜像の形成開始タイミングの遅れ時間となる。この制約が、ＦＣＯＴ短縮の障害となっていた。
【０００６】
この発明は、上述の点に着目して成されたもので、複数の現像器を搭載した回転カラー現像器を有するロータリドラム方式の現像装置切換方法を採用しているカラー電子写真複写機、カラー電子写真プリンタ等のカラー画像形成装置において、ＦＣＯＴの実平均値を短くすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像信号に基づき、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体に対向して回転可能に設けられ、単色の画像形成を行う第一モード時に使用される第一現像器と、カラーの画像形成を行う第二モード時に最初に使用される第二現像器とを有する現像手段と、前記現像手段の回転を制御する制御手段と、を有し、前記現像手段が回転する際の基準位置として、前記現像手段が前記潜像担持体に対向する現像位置に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第一現像器が位置し、前記第一現像器に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第二現像器が位置するホームポジションが設定されており、前記制御手段は、前記入力手段により入力された画像信号に基づいて、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別を行う第三モードでの画像形成動作の開始指示があった場合に、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別が完了する前に、前記ホームポジションに位置する前記現像手段を回転させて前記第一現像器を前記現像位置に配置させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態であるカラー画像形成装置５０を説明する。各図において、同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。
【００１１】
図１は、カラー画像形成装置５０の概略断面図である。画像形成装置５０は上部にカラー画像リーダ部１（以下、「リーダ部１」と記す）、下部にカラー画像プリンタ部２（以下、「プリンタ部２」と記す）を有する。
【００１２】
まずリーダ部１の構成について説明する。原稿台ガラス（プラテン）１０１、自動原稿給紙装置（ＡＤＦとも称する）１０２であり、このＡＤＦ１０２の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板（図示せず）を装着する構成でもよい。原稿を照明する光源１０３及び１０４は、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプなどの類の光源を使用する。光源１０３及び１０４の光を原稿に集光する反射傘１０５及び１０６、ミラー１０７、１０８、１０９、原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ（以下、ＣＣＤと称する）１１１上に集光するレンズ１１０である。ＣＣＤ１１１が実装されている基板１１２、画像形成装置全体を制御する制御部１００、ディジタル画像処理部１１３は、図７のＣＣＤ１１１を除いた部分及び図８の４０１、４０２の部分を含む。光源１０３及び１０４と反射傘１０５及び１０６と、ミラー１０７を収容するキャリッジ１１４である。ミラー１０８及び１０９を収容するキャリッジ１１５である。なお、キャリッジ１１４は速度Ｖで、キャリッジ１１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１１１の電気的走査方向（主走査方向Ｘ）に対して直交する副走査方向Ｙに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１６である。
【００１３】
次に、プリンタ部２の構成を説明する。後述する制御部１００のＣＰＵ３０１からの制御信号をプリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８で受け、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８からの制御信号に基づいてプリンタ部２は動作する。感光ドラム２０２は反時計方向へ回転し、レーザースキャナ２０１により感光ドラム２０２上に静電潜像が形成され、回転軸２００の周りにブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの各色に対応する現像器２２１、２２２、２２３、２２４を配置して構成される。感光ドラム２０２上にトナー画像を形成する際に、カラー画像の形成を行う場合は、回転カラー現像器２０３をステッピングモータ（不図示）の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。現像器２２１〜２２４からは、感光ドラム２０２上の電荷に応じた量のトナーが供給され、感光ドラム２０２上の静電潜像が現像される。
【００１４】
尚、本実施例の形態においては、現像器２２１〜２２４は、回転カラー現像器２０３に対して容易に着脱可能な構成となっている。そして、回転カラー現像器２０３には、時計方向にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した設置位置が指定されており、各色の現像器２２１〜２２４は指定された色の位置に装着される。そして、黒単色画像を現像する際にはブラック現像器２２１のみが使用され、ブラック現像器２２１のスリーブ（図示せず）が感光ドラム２０２と対向する位置まで回転カラー現像器２０３を回転させ、トナー供給を行う。フルカラー画像を現像する際には現像器２２１〜２２４全ての現像器が使用され、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に、各現像器のスリーブが感光ドラム２０２と対向する可視化位置２２６まで回転カラー現像器２０３を回転させる。感光ドラム２０２上に形成されたトナー像は、感光ドラム２０２の反時計方向への回転により、時計方向に回転する中間転写体２０５に転写される。中間転写体２０５への転写は、黒単色画像の場合には中間転写体２０５の１回転で、フルカラー画像の場合は同４回転で完了する。中間転写体２０５は、特定のシートサイズ、例えばＡ４サイズ以下の画像を形成するときには、中間転写体２０５に２面の画像が形成可能である。
【００１５】
一方、上段カセット２０８または下段カセット２０９からピックアップローラ２１１または２１２によりピックアップされ、給紙ローラ２１３または２１４により搬送されるシート（記録紙）は、搬送ローラ２１５によりレジストローラ（レジＲ）２１９まで搬送される。そして、中間転写体２０５への転写が終了するタイミングで、中間転写体２０５と転写ベルト２０６の間にシートが搬送される。その後、シートは、転写ベルト２０６により搬送されると共に中間転写体２０５に圧着され、中間転写体２０５上のトナー像がシートに転写される。シートに転写されたトナー像は、定着ローラ及び加圧ローラ２０７により加熱及び加圧されシートに定着される。画像が定着されたシートは、フェイスアップ排紙口２１７に排出される。
【００１６】
なお、シートに転写されずに残る中間転写体２０５上の残トナーは、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。後処理制御では、シートに転写終了後の中間転写体２０５上の残トナーは廃トナーとして、図１のクリーニングＲ２３０により元々のトナー極性の逆極性に帯電され、逆極性の残トナーは感光ドラム２０２に再度転写される。感光ドラムユニット内では、逆極性残トナーがブレード（図示しない）によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス２３１まで搬送される。こうして、中間転写体２０５上の残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。
【００１７】
図２は、レーザースキャナ２０１の概略構成を示す図である。画像データ信号に対応するレーザー光をレーザードライバ回路基板６０１により出射し、コリメータレンズ６０２とシリンドリカルレンズ６０３により平行光に変換されたレーザー光が、スキャナモータ６０５により一定速度で回転しているポリゴンミラー６０４に入射される。ポリゴンミラー６０４から反射されたレーザー光は、ポリゴンミラー６０４の前に配置された結像レンズ６０６、反射ミラー６０７を経て、主走査方向に走査して感光ドラム２０２に照射する。
【００１８】
図３は、制御部１００の要部構成を示すブロック図である。制御部１００は、ディジタル画像処理部１１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８と外部Ｉ／Ｆ１１６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を有するＣＰＵ３０１と操作部３０３、メモリ３０２によって構成されている。メモリ３０２は、ＣＰＵ３０１に作業領域を提供するＲＡＭ３０５と、上記ＣＰＵの制御プログラムを格納しているＲＯＭ３０４とによって構成されている。尚、上記ＲＯＭ３０４は、後述するカラー画像形成と白黒画像形成を自動で切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード（カラーモードとも称す）、白黒画像形成モードなどの各動作モードを実行するための制御プログラムと、画像形成装置５０全体を制御する制御プログラムとを格納している。また、操作部３０３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。
【００１９】
図４は、回転カラー現像器２０３の制御回路の構成を示すブロック図である。回転カラー現像器２０３をステッピングモータ１３０１の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に接触（または近接）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。回転カラー現像器２０３の制御回路は、ステッピングモータ１３０１、モータドライバ１３０２、本体制御部１００のＣＰＵ３０１、メモリ３０２の内訳であるＲＯＭ３０４とＲＡＭ３０５、光学センサ１００６を有する。本体制御部１００のＣＰＵ３０１は、回転カラー現像器２０３を回転する際にステッピングモータ１３０１を制御するモータドライバ１３０２に対してパルス送出をする。また、本体制御部１００のＲＯＭ３０４に格納されたプログラムは、パルスの送出と光学センサ１００６のホームポジションフラグ１００７の検知との関係で回転動作の状態、ホームポジション（以下、「ＨＰ」を記す）、停止位置を判別する。
【００２０】
図５は、操作部３０３の構成を示す図である。操作部３０３は、テンキー３１と、スタートキー３２と、ストップキー３３と、ＬＣＤ３４と、ユーザモードキー３５とを有する。ここで、テンキー３１は、コピーの置数や、コピーするときの画像移動量などを入力するときにユーザが使用するキーである。スタートキー３２は、コピージョブをスタートするときにユーザが押し下げるキーである。ストップキー３３は、スタートしたジョブを途中で停止するときに、ユーザが押し下げるキーである。ＬＣＤ３４は、画像形成装置５０の動作状態を表示する表示部である。また、ＬＣＤ３４には、パネルスイッチが設けられており、このパネルスイッチを介して、コピージョブのモードを、ユーザが設定することができる。
【００２１】
ユーザモードキー３５は、ユーザモード画面をＬＣＤ３４に表示するときに、ユーザが押し下げるキーである。上記ユーザモード画面において、画像形成装置５０が有する機能毎の仕様、例えば後述の形成する画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判別し、カラー画像形成と白黒画像形成を切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード（カラーモードとも称す）、白黒画像形成モード（白黒モードとも称す）のいずれかの指定がユーザにより明示的になされなかった場合に標準モード（デフォルト）として選択されるモードの設定や、白黒画像形成時に用紙サイズが不定型サイズ用紙である場合、用紙サイズの縦方向・、横方向のサイズ入力を行なうか否かの設定や、あるいは自動カラー選択モード時で用紙サイズが不定型サイズ用紙である場合に、最初に用紙の縦横サイズの入力を行うかカラー原稿を検知した時点で縦横サイズの入力を行うかを指定する設定などといった、複写機の標準動作をユーザが設定することができる。
【００２２】
図６は、ＬＣＤ３４における標準状態での表示画面を示す図である。画面４０において、４１、４２は画像形成を行う際の倍率を設定するためのボタンである。４３は用紙選択ボタンであり、各種の定型サイズおよび不定型サイズ用紙などの用紙のサイズを指定するためのボタンである。４４、４５、４６はそれぞれ自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード、白黒画像形成モードにて画像形成を行うためのボタンである。この三つのボタンは一つだけが排他的に選択され、同時に選択することはできない。４７、４８、４９は画像の印字濃度を調整するためのボタンである。５１は排紙処理装置（不図示）にて記録紙束に対して行うステイプル等の処理を指定するためのボタンである。５２は原稿から記録紙に画像形成を行う際に、片面から片面、片面から両面、あるいは両面から片面、両面から両面のいずれの形式で画像を配置するかを指定するためのボタンである。５３は各種の応用モードを指定するためのボタンである。
【００２３】
図７はディジタル画像処理部１１３の詳細な構成を示すブロック図であり、詳細な説明を行う原稿台ガラス１０１上の原稿は光源１０３、１０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１１１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１１１が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）はディジタル画像処理部１１３に入力され、クランプ＆Ａｍｐ＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部５０２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。そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部５０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部５０４で、ＣＣＤ１１１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取り位置が異なるため、読取り速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取り位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取り速度や変倍率によって読取りのＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス１０１上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。読取り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５０５によって、ＣＣＤ１１１の分光特性及び光源１０３、１０４及び反射傘１０５、１０６の分光特性を補正する。入力マスキング部５０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切換え可能なセレクタ５０６に入力される。セレクタ５０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７と下地除去部５１４に入力される。下地除去部５１４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５１５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５０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７では、色空間圧縮は読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変換部でＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換する。そして、黒文字判定部５１５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５０７の出力信号は遅延部５０８でタイミングを調整される。この二種類の信号はモワレ除去部５０９でモワレが除去され、変倍処理部５１０で主走査方向に変倍処理される。５１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部５１０で処理された信号は、ＹＭＣ信号からはＵＣＲ処理でＹＭＣＫ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５１５で生成された判定信号がＹＭＣＫ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５１１で処理された信号はγ補正部５１２で濃度調整された後、フィルタ部５１３でスムージング又はエッジ処理される。そして、処理された信号はプリンタ部２に送信される。
【００２４】
図８は、ディジタル画像処理部で処理された信号をプリンタ部２で受信した後の処理を示す図である。受信された８ビットの多値信号は、２値変換部４０１で２値信号に変換される。この時の変換方法はディザ法・誤差拡散法・誤差拡散の改良したもの等のいずれでも構わない。変換された２値信号は、外部Ｉ／Ｆ１１６と遅延部４０２に送信される。外部Ｉ／Ｆ１１６では、必要に応じて受信した信号をＦＡＸ（不図示）等の外部出力装置に送信する。遅延部４０２は、受信した信号とレーザースキャナ部２０１のレーザー発光タイミングを補正するため、レーザースキャナ部２０１への送信タイミングを調整する。
【００２５】
図９は、回転カラー現像器２０３の各停止位置を図示したものである。
【００２６】
回転カラー現像器２０３は、画像形成を行っている時以外は、所定の回転位置、すなわちＨＰ位置７０１に保持する。ＨＰ位置７０１は、ブラック現像器２２１とシアン現像器２２４の間に可視化位置２２６が位置する場所である。回転カラー現像器２０３をＨＰ位置に回転させる場合、ＣＰＵ３０１がモータドライバ１３０２を介してステッピングモータ１３０１を等速回転させ、回転カラー現像器２０３の近傍に取り付けられた光学センサ１００６がホームポジションフラグ１００７を検知した時点から所定のパルス分だけモータを回転することで回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動させる。
【００２７】
この回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動するためのホームポジション検知動作は、画像形成装置５０の電源が投入された時や、低消費電力モードから通常のモードへの復帰時、ジャム処理等により画像形成装置５０の前ドアカバー（不図示）が閉じられた時、そして画像形成時においてブラックの現像処理を終える度に実施される。
【００２８】
ホームポジション検知動作時に、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータ２００に対して、一回転に相当するパルスを送出しても光学センサ１００６がホームポジションフラグ１００７を検出しなかった場合は、本体制御部１００のＲＯＭ３０４に格納されたプログラムによって、回転カラー現像器２０３の回転動作が異常であると判別される。尚、光学センサ１００６の検知結果は、図４のように本体制御部１００のＣＰＵ３０１に伝達される。また、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータ２００へのパルス送出は本体制御部１００のＣＰＵ３０１からステッピングモータ２００を制御するモータドライバ１３０２に対して行う。
【００２９】
最後に、本実施形態の特徴である、回転カラー現像器２０３の制御の詳細について図９及び図１０に基づいて説明する。本実施形態で示す画像形成装置５０には、カラーモード、白黒モード及び画像形成モードとして原稿画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判別し、カラー画像形成と白黒画像形成を切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モードを用意している。ＡＣＳ（Ａｕｔｏ ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔ）モードとは、原稿画像が単色であるかカラーであるかを、リーダ部１の原稿読み取り時に自動的に認識し、原稿画像が単色である場合は白黒モード（単色モードとも称す）、カラーである場合はカラーモードと同等の画像形成処理を行うモードである。ここでは、ＡＣＳモードでの処理について説明する。操作者が操作部３０３中の複写開始ボタン３２を押下すると、リーダ部１において原稿台ガラス１０１上に置かれた原稿の読取りを開始すると同時に、プリンタ部２に対して画像形成動作開始指示（Ｓ８０１）を送信し、指示を受信したプリンタ部２において感光体ドラム２０２及び周辺ユニット（中間転写体２０５等）の駆動が開始される。この時、画像形成モードがＡＣＳモードであるかを判断（Ｓ８０２）し、ＡＣＳモードでなかったなら回転カラー現像器２０３は、ＨＰ位置（図９（ａ））で待機する。その後、プリンタ部２の画像形成準備が整った頃に、リーダ部１から画像情報が送信されてくるのであるが、受信した画像情報が単色かカラーか判断し（Ｓ８０７）、原稿画像がブラック単色であった場合には、回転カラー現像器２０３をブラック現像位置（図９（ｂ））まで反時計方向に回転させ（Ｓ８０８）、現像器の切換えを行う。静電潜像にトナーを付着させて可視化するためには、レーザー照射位置２２５に形成された静電潜像が、感光ドラム２０２と現像器２２１〜２２４のスリーブとが対向する可視化位置２２６に到着する以前に、ブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転カラー現像器２０３を回転させておく必要がある。静電潜像にトナーを付着させて可視化するためには、レーザー照射位置２２５に形成された静電潜像が、感光ドラム２０２と現像器２２１〜２２４のスリーブとが対向する可視化位置２２６に到着する以前に、ブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転カラー現像器２０３を回転させておく必要がある。つまり、静電潜像の形成開始時刻は、以下の、
（回転カラー現像器２０３がＨＰ位置（図９（ａ））からブラック現像位置（図９（ｂ））に回転完了する時刻Ｔ１）−
（静電潜像がレーザー照射位置２２５から可視化位置２２６までの移動に要する時間Ｔ２）
で求められる時刻よりも後でなければならない。
【００３０】
逆に、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））まで反時計方向に回転させ（Ｓ８０９）、現像器の切換えを行い、順次マゼンタ現像位置（図９（ｄ））、シアン現像位置（図９（ｅ））、ブラック現像位置（図９（ｂ））へと回転させていく。この場合、静電潜像の形成開始時刻は、以下の、
（回転カラー現像器２０３がＨＰ位置（図９（ａ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））に回転完了する時刻Ｔ３）−
（静電潜像がレーザー照射位置２２５から可視化位置２２６までの移動に要する時間Ｔ２）
で求められる時刻よりも後でなければならない。
【００３１】
上記では、原稿画像の色が単色かカラーか判定した時点８０７で、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））から、ブラック現像位置（図９（ｂ））へ回転（Ｓ８０８）あるいはイエロー現像位置（図９（ｃ））へ回転（Ｓ８０９）させて現像器の切換えを行っており、この時、上記各時間は、下記の、
Ｔ１＞Ｔ２、Ｔ３、＞Ｔ２
という関係を持っていることから、Ｔ１、Ｔ３に示す、回転カラー現像器２０３の回転時間が、ＦＣＯＴ短縮の障害となってしまう。
【００３２】
この問題に対処する為、ＡＣＳモードの場合８０２においては、操作者が操作部３０３中の複写開始ボタン３２を押下すると、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））からブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転し（Ｓ８０３）待機させている。そして、原稿画像がブラック単色であった場合（Ｓ８０５）には、すぐさま静電潜像の形成を開始（Ｓ８１０）する。一方、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３を、ブラック現像位置（図９（ｂ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））まで反時計方向に回転（Ｓ８０６）させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始（Ｓ８１０）する。
【００３３】
これにより、回転カラー現像器２０３の回転時間は、原稿画像がブラック単色の場合にはゼロに、原稿画像がカラーの場合にはブラック現像位置（図９（ｂ））からカラー現像位置（図９（ｃ））までの回転時間に短縮され、静電潜像の形成開始タイミングを早めることが可能となり、結果として、ＦＣＯＴの実平均値を短くすることが可能となる。
【００３４】
（その他の実施形態）
本実施形態では、構成例Ｉ（図９（ａ））に示すように現像器の装着順を時計方向にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順とし、原稿画像がカラーである場合の現像順をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックとしているが、この、現像器の装着順と現像順としては、これに特に限定するものではない。例えば、構成例II（図９（ｆ））に示すように装着順が時計方向にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順であり、マゼンタ現像器２２３とブラック現像器２２１の間が可視化位置２２６である状態がＨＰ位置（図９（ｆ））である。原稿画像がカラーである場合の現像順がマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順である場合には、ＡＣＳモード時に複写開始ボタンが押下されると、まず、ＨＰ位置（図９（ｆ））からブラック現像器２２１を可視化位置２２６まで反時計方向に回転し待機する。そして、原稿画像がブラック単色の場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３をブラック現像位置からマゼンタ現像位置まで回転させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始する。これは、特に、原稿画像がブラック単色である頻度が高い場合に、ＦＣＯＴ短縮に有効である。これとは別に、原稿画像がカラーである頻度が高い場合には、まず、ＨＰ位置からマゼンタ現像位置へと回転し待機する。そして、原稿画像がカラーの場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、原稿画像がブラック単色であった場合には、回転カラー現像器２０３をマゼンタ現像位置からブラック現像位置まで回転させ、回転完了に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始する。
これらの頻度に応じた待機位置の切替えを操作者が設定、または自動で設定可能な構成としても良い。頻度に応じた待機位置の切替え方法について説明する。操作者がユーザモードキー３５を押下するとユーザモード画面がＬＣＤ３４に表示される（不図示）。上記ユーザモード画面では、カラー画像形成モード、白黒画像形成モード、ＡＣＳモードのいずれかを選択できる。例えば、原稿画像がカラーである頻度が高い場合には、操作者は上記ユーザモード画面でＡＣＳモード時の待機位置としてカラー画像形成モードを指定する。つまり、その設定下でコピー指示が出された場合、回転カラー現像器２０３は、ＨＰ位置からマゼンタ現像位置へと回転し待機する。そして、原稿画像がカラーの場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。
【００３５】
また、本実施形態では、画像形成モードとしてＡＣＳの場合について説明しているが、この画像形成モードとしては、ＡＣＳに特に限定するものではなく、単色モード及びカラーモードを含めた全モードとしても良い。これは、リーダ部１において選択された複写モード情報が、プリンタ部２において画像情報受信時まで通知されないような構成となっている装置に適用される。
【００３６】
また、本実施形態では、中間転写体２３１をドラムとして図示しているが、この中間転写体としては、ドラムに特に限定するものではなく、ベルト形状としても良い。また、本実施形態では、回転カラー現像器に、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の現像器を設置しているが、この、回転カラー現像器に設置する現像器としては、これに特に限定するものではない。例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの３色の現像器を回転カラー現像器に設置し、ブラック現像器を潜像担持体付近に個別に設置してもよい。この場合の動作としては、現像器開始指示をプリンタ部２が受信すると、イエロー現像位置付近まで回転カラー現像器を回転し待機させ、原稿画像が単色かカラーか判定した後に、ブラック単色であった場合には、潜像担持体付近に個別に設置されているブラック現像器を使用してすぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、カラーであった場合には、イエロー現像位置付近で待機させていたイエロー現像位置を現像位置まで回転させ静電潜像の形成を開始する。
【００３７】
また、例えば、ブラック、イエロー、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンの６色の現像器を設置してもよい。この場合の動作としては、第一のモードをブラック、イエロー、濃マゼンタ、濃シアンの４色を使用して画像形成を行う高速カラーモード、第二のモードをブラック、イエロー、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンの６色を使用して画像形成を行う画質優先カラーモードとすると、入力された画像の種別を自動判別する自動判別ＡＣＳモードで文字画像なのかグラフィックス画像なのかを判別することで、より高画質を求める際には画質優先カラーモードが選択されるようにユーザモード画面で設定しておく。現像器開始指示をプリンタ部２が受信すると、画質優先カラーモードで最初に使用する淡マゼンタの現像位置付近まで回転カラー現像器を回転し待機させ、原稿画像が文字画像なのかグラフィックス画像なのかを判別した後に、文字画像であった場合には、淡マゼンタ現像位置から濃マゼンタ現像位置まで回転させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始し、グラフィックス画像であれば、淡マゼンタ現像器を使用してすぐさま静電潜像の形成を開始する。
【００３８】
また、例えば、ブラックを文字用として一成分のブラック現像器、グラフィックス用として二成分のブラック現像器を有するようにすることで、文字優先モード及び画質優先モードのモードに応じて使い分けるようにしてもよい。
【００３９】
また、原稿画像は、リーダ部１のＣＣＤ１１１で読み取られた紙原稿だけでなく、図３の外部Ｉ／Ｆに接続されるパソコンからの画像であってもよい。つまり、本実施形態では、画像形成動作が複写動作時における処理について説明したが、この画像形成動作については、特に複写動作に限定するものではなく、プリンタ動作やＦＡＸ動作時における処理としても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、潜像担持体と、潜像担持体に対向して回転可能に設けられ、複数の現像器をもつ現像手段とを有する画像形成装置において、ＦＣＯＴを短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態におけるカラー画像形成装置の全体概略構成を示す模式的断面図
【図２】光書き込み光学系の要部構成を示す斜視図
【図３】制御部の要部構成を示すブロック図
【図４】回転カラー現像器と制御部の関係を示す図
【図５】操作部３０３の構成を示す図
【図６】操作部上のＬＣＤの標準画面を示す
【図７】ディジタル画像処理部の要部構成を示す図
【図８】プリンタ処理部の要部構成を示すブロック図
【図９】回転カラー現像器の停止位置を示す図
【図１０】制御のフローを示す図
【符号の説明】
１ カラーリーダ部
２ カラープリンタ部
１００ 制御部
１０１ 原稿ガラス台（プラテン）
１０２ 自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）
１０３、１０４ 光源
１０５、１０６ 反射傘
１０７、１０８、１０９ ミラー
１１０ レンズ
１１１ ＣＣＤ（電荷結合素子）
１１２ ＣＣＤが実装されている基板
１１３ ディジタル画像処理部
１１４、１１５ キャリッジ
１１６ 外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）
２０１ レーザースキャナ
２０２ 感光ドラム（静電坦持体）
２０３ 現像ロータリ
２０５ 中間転写体
２０６ 転写ベルト
２０７ 加圧ローラ
２０８ 上段カセット
２０９ 下段カセット
２１１、２１２ ピックアップローラ
２１３、２１４ 給紙ローラ
２１５ 搬送ローラ
２１６ 手差し給紙ローラ
２１７ フェイスアップ排紙口
２１８ プリンタ制御Ｉ／Ｆ
２２１ ブラック現像器
２２２ イエロー現像器
２２３ マゼンタ現像器
２２４ シアン現像器
２２５ レーザー照射位置
２２６ 可視化位置
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ 操作部
６０１ レーザードライバ回路基板
６０２ コリメータレンズ
６０３ シリンドリカルレンズ
６０４ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
６０５ スキャナモータ
６０６ 結像レンズ
６０７ 反射ミラー
６０８ ＢＤ回路基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像担持体と、複数の現像器を有し、所定の現像位置で潜像担持体に対向して設けられた現像手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置には様々な方式があるが、共通して原稿画像をイエロー、マゼンタ及びシアンの３色若しくはブラックを加えた４色に色分解し、各々の色毎に潜像担持体上（図１に示される感光ドラム２０２）に静電潜像を形成して対応する色の現像器のトナーで現像する現像工程を含んでいる。この現像工程では、各色の現像器は潜像担持体に近接（または接触）した位置で現像するが、現像器の配置構成として、各色の現像器を全て潜像担持体に近接して配置する構成とした方式と、現像器切換手段を設けて対応する色の現像器を順次潜像担持体に近接（または接触）させる方式がある。
【０００３】
ここで、現像器を切換える方式には、スライド装着方式やロータリドラム方式（または、回転カラー現像方式とも称す）等あるが、ロータリドラム方式で実用化されているものが多い。このロータリドラム方式は、図１の回転カラー現像器２０３をステッピングモータ（不図示）の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う方式である。このため、潜像担持体である感光ドラムの周りに各色の現像器を配置する構成に比べて、装置の小型化や現像器の共通化を実現できるメリットがある。特に、トナー補給に伴うトラブルや煩わしさを回避するために現像器そのものを交換可能なプロセスカートリッジとしたものでは、現像器の共通化によるコスト的メリットは大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このロータリドラム方式は、現像器の切換えを行う際に回転カラー現像器２０３を回転させる必要があり、スライド装着方式等と比較して現像器切換え時間が長いという処理時間的デメリットがあった。このデメリットは、特に、単色及びカラー現像を目的とした、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）全ての現像器を回転カラー現像器に搭載したロータリドラム方式において、画像形成工程を開始してから最初の用紙を出力するまでの時間であるＦＣＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｃｏｐｙ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｉｍｅ）に大きく影響する。
【０００５】
例えば、現像器がブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に搭載されている回転カラー現像器２０３では、回転カラー現像器２０３をステッピングモータの回転により、最初に現像を行う色に応じて所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。しかし、最初の原稿画像が単色かカラーか判明するまでは、回転カラー現像器２０３をブラックかイエローかのどちらの現像器に切換えるべきかの判断ができなかったために、静電潜像の形成開始タイミングは、現像器の切換え完了予定時刻から逆算して求めたタイミングであるため、原稿画像が単色かカラーか判明した後に回転カラー現像器２０３を回転させるために、現像器を切換えるまでの時間が、静電潜像の形成開始タイミングの遅れ時間となる。この制約が、ＦＣＯＴ短縮の障害となっていた。
【０００６】
この発明は、上述の点に着目して成されたもので、複数の現像器を搭載した回転カラー現像器を有するロータリドラム方式の現像装置切換方法を採用しているカラー電子写真複写機、カラー電子写真プリンタ等のカラー画像形成装置において、ＦＣＯＴの実平均値を短くすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像信号に基づき、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体に対向して回転可能に設けられ、単色の画像形成を行う第一モード時に使用される第一現像器と、カラーの画像形成を行う第二モード時に最初に使用される第二現像器とを有する現像手段と、前記現像手段の回転を制御する制御手段と、を有し、前記現像手段が回転する際の基準位置として、前記現像手段が前記潜像担持体に対向する現像位置に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第一現像器が位置し、前記第一現像器に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第二現像器が位置するホームポジションが設定されており、前記制御手段は、前記入力手段により入力された画像信号に基づいて、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別を行う第三モードでの画像形成動作の開始指示があった場合に、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別が完了する前に、前記ホームポジションに位置する前記現像手段を回転させて前記第一現像器を前記現像位置に配置させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態であるカラー画像形成装置５０を説明する。各図において、同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。
【００１１】
図１は、カラー画像形成装置５０の概略断面図である。画像形成装置５０は上部にカラー画像リーダ部１（以下、「リーダ部１」と記す）、下部にカラー画像プリンタ部２（以下、「プリンタ部２」と記す）を有する。
【００１２】
まずリーダ部１の構成について説明する。原稿台ガラス（プラテン）１０１、自動原稿給紙装置（ＡＤＦとも称する）１０２であり、このＡＤＦ１０２の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板（図示せず）を装着する構成でもよい。原稿を照明する光源１０３及び１０４は、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプなどの類の光源を使用する。光源１０３及び１０４の光を原稿に集光する反射傘１０５及び１０６、ミラー１０７、１０８、１０９、原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ（以下、ＣＣＤと称する）１１１上に集光するレンズ１１０である。ＣＣＤ１１１が実装されている基板１１２、画像形成装置全体を制御する制御部１００、ディジタル画像処理部１１３は、図７のＣＣＤ１１１を除いた部分及び図８の４０１、４０２の部分を含む。光源１０３及び１０４と反射傘１０５及び１０６と、ミラー１０７を収容するキャリッジ１１４である。ミラー１０８及び１０９を収容するキャリッジ１１５である。なお、キャリッジ１１４は速度Ｖで、キャリッジ１１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１１１の電気的走査方向（主走査方向Ｘ）に対して直交する副走査方向Ｙに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１６である。
【００１３】
次に、プリンタ部２の構成を説明する。後述する制御部１００のＣＰＵ３０１からの制御信号をプリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８で受け、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８からの制御信号に基づいてプリンタ部２は動作する。感光ドラム２０２は反時計方向へ回転し、レーザースキャナ２０１により感光ドラム２０２上に静電潜像が形成され、回転軸２００の周りにブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの各色に対応する現像器２２１、２２２、２２３、２２４を配置して構成される。感光ドラム２０２上にトナー画像を形成する際に、カラー画像の形成を行う場合は、回転カラー現像器２０３をステッピングモータ（不図示）の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に近接（または接触）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。現像器２２１〜２２４からは、感光ドラム２０２上の電荷に応じた量のトナーが供給され、感光ドラム２０２上の静電潜像が現像される。
【００１４】
尚、本実施例の形態においては、現像器２２１〜２２４は、回転カラー現像器２０３に対して容易に着脱可能な構成となっている。そして、回転カラー現像器２０３には、時計方向にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した設置位置が指定されており、各色の現像器２２１〜２２４は指定された色の位置に装着される。そして、黒単色画像を現像する際にはブラック現像器２２１のみが使用され、ブラック現像器２２１のスリーブ（図示せず）が感光ドラム２０２と対向する位置まで回転カラー現像器２０３を回転させ、トナー供給を行う。フルカラー画像を現像する際には現像器２２１〜２２４全ての現像器が使用され、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に、各現像器のスリーブが感光ドラム２０２と対向する可視化位置２２６まで回転カラー現像器２０３を回転させる。感光ドラム２０２上に形成されたトナー像は、感光ドラム２０２の反時計方向への回転により、時計方向に回転する中間転写体２０５に転写される。中間転写体２０５への転写は、黒単色画像の場合には中間転写体２０５の１回転で、フルカラー画像の場合は同４回転で完了する。中間転写体２０５は、特定のシートサイズ、例えばＡ４サイズ以下の画像を形成するときには、中間転写体２０５に２面の画像が形成可能である。
【００１５】
一方、上段カセット２０８または下段カセット２０９からピックアップローラ２１１または２１２によりピックアップされ、給紙ローラ２１３または２１４により搬送されるシート（記録紙）は、搬送ローラ２１５によりレジストローラ（レジＲ）２１９まで搬送される。そして、中間転写体２０５への転写が終了するタイミングで、中間転写体２０５と転写ベルト２０６の間にシートが搬送される。その後、シートは、転写ベルト２０６により搬送されると共に中間転写体２０５に圧着され、中間転写体２０５上のトナー像がシートに転写される。シートに転写されたトナー像は、定着ローラ及び加圧ローラ２０７により加熱及び加圧されシートに定着される。画像が定着されたシートは、フェイスアップ排紙口２１７に排出される。
【００１６】
なお、シートに転写されずに残る中間転写体２０５上の残トナーは、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。後処理制御では、シートに転写終了後の中間転写体２０５上の残トナーは廃トナーとして、図１のクリーニングＲ２３０により元々のトナー極性の逆極性に帯電され、逆極性の残トナーは感光ドラム２０２に再度転写される。感光ドラムユニット内では、逆極性残トナーがブレード（図示しない）によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス２３１まで搬送される。こうして、中間転写体２０５上の残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。
【００１７】
図２は、レーザースキャナ２０１の概略構成を示す図である。画像データ信号に対応するレーザー光をレーザードライバ回路基板６０１により出射し、コリメータレンズ６０２とシリンドリカルレンズ６０３により平行光に変換されたレーザー光が、スキャナモータ６０５により一定速度で回転しているポリゴンミラー６０４に入射される。ポリゴンミラー６０４から反射されたレーザー光は、ポリゴンミラー６０４の前に配置された結像レンズ６０６、反射ミラー６０７を経て、主走査方向に走査して感光ドラム２０２に照射する。
【００１８】
図３は、制御部１００の要部構成を示すブロック図である。制御部１００は、ディジタル画像処理部１１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２１８と外部Ｉ／Ｆ１１６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を有するＣＰＵ３０１と操作部３０３、メモリ３０２によって構成されている。メモリ３０２は、ＣＰＵ３０１に作業領域を提供するＲＡＭ３０５と、上記ＣＰＵの制御プログラムを格納しているＲＯＭ３０４とによって構成されている。尚、上記ＲＯＭ３０４は、後述するカラー画像形成と白黒画像形成を自動で切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード（カラーモードとも称す）、白黒画像形成モードなどの各動作モードを実行するための制御プログラムと、画像形成装置５０全体を制御する制御プログラムとを格納している。また、操作部３０３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。
【００１９】
図４は、回転カラー現像器２０３の制御回路の構成を示すブロック図である。回転カラー現像器２０３をステッピングモータ１３０１の回転により、現像を行う各分解色に応じて２２１〜２２４の所定の現像器を択一的に回転軸２００を中心に感光ドラム２０２に接触（または近接）させた現像位置に回転動作させて現像を行う。回転カラー現像器２０３の制御回路は、ステッピングモータ１３０１、モータドライバ１３０２、本体制御部１００のＣＰＵ３０１、メモリ３０２の内訳であるＲＯＭ３０４とＲＡＭ３０５、光学センサ１００６を有する。本体制御部１００のＣＰＵ３０１は、回転カラー現像器２０３を回転する際にステッピングモータ１３０１を制御するモータドライバ１３０２に対してパルス送出をする。また、本体制御部１００のＲＯＭ３０４に格納されたプログラムは、パルスの送出と光学センサ１００６のホームポジションフラグ１００７の検知との関係で回転動作の状態、ホームポジション（以下、「ＨＰ」を記す）、停止位置を判別する。
【００２０】
図５は、操作部３０３の構成を示す図である。操作部３０３は、テンキー３１と、スタートキー３２と、ストップキー３３と、ＬＣＤ３４と、ユーザモードキー３５とを有する。ここで、テンキー３１は、コピーの置数や、コピーするときの画像移動量などを入力するときにユーザが使用するキーである。スタートキー３２は、コピージョブをスタートするときにユーザが押し下げるキーである。ストップキー３３は、スタートしたジョブを途中で停止するときに、ユーザが押し下げるキーである。ＬＣＤ３４は、画像形成装置５０の動作状態を表示する表示部である。また、ＬＣＤ３４には、パネルスイッチが設けられており、このパネルスイッチを介して、コピージョブのモードを、ユーザが設定することができる。
【００２１】
ユーザモードキー３５は、ユーザモード画面をＬＣＤ３４に表示するときに、ユーザが押し下げるキーである。上記ユーザモード画面において、画像形成装置５０が有する機能毎の仕様、例えば後述の形成する画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判別し、カラー画像形成と白黒画像形成を切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード（カラーモードとも称す）、白黒画像形成モード（白黒モードとも称す）のいずれかの指定がユーザにより明示的になされなかった場合に標準モード（デフォルト）として選択されるモードの設定や、白黒画像形成時に用紙サイズが不定型サイズ用紙である場合、用紙サイズの縦方向・、横方向のサイズ入力を行なうか否かの設定や、あるいは自動カラー選択モード時で用紙サイズが不定型サイズ用紙である場合に、最初に用紙の縦横サイズの入力を行うかカラー原稿を検知した時点で縦横サイズの入力を行うかを指定する設定などといった、複写機の標準動作をユーザが設定することができる。
【００２２】
図６は、ＬＣＤ３４における標準状態での表示画面を示す図である。画面４０において、４１、４２は画像形成を行う際の倍率を設定するためのボタンである。４３は用紙選択ボタンであり、各種の定型サイズおよび不定型サイズ用紙などの用紙のサイズを指定するためのボタンである。４４、４５、４６はそれぞれ自動カラー選択（ＡＣＳ）モード、カラー画像形成モード、白黒画像形成モードにて画像形成を行うためのボタンである。この三つのボタンは一つだけが排他的に選択され、同時に選択することはできない。４７、４８、４９は画像の印字濃度を調整するためのボタンである。５１は排紙処理装置（不図示）にて記録紙束に対して行うステイプル等の処理を指定するためのボタンである。５２は原稿から記録紙に画像形成を行う際に、片面から片面、片面から両面、あるいは両面から片面、両面から両面のいずれの形式で画像を配置するかを指定するためのボタンである。５３は各種の応用モードを指定するためのボタンである。
【００２３】
図７はディジタル画像処理部１１３の詳細な構成を示すブロック図であり、詳細な説明を行う原稿台ガラス１０１上の原稿は光源１０３、１０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１１１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１１１が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）はディジタル画像処理部１１３に入力され、クランプ＆Ａｍｐ＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部５０２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。そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部５０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部５０４で、ＣＣＤ１１１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取り位置が異なるため、読取り速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取り位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取り速度や変倍率によって読取りのＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス１０１上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。読取り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５０５によって、ＣＣＤ１１１の分光特性及び光源１０３、１０４及び反射傘１０５、１０６の分光特性を補正する。入力マスキング部５０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切換え可能なセレクタ５０６に入力される。セレクタ５０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７と下地除去部５１４に入力される。下地除去部５１４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５１５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５０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部５０７では、色空間圧縮は読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変換部でＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換する。そして、黒文字判定部５１５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５０７の出力信号は遅延部５０８でタイミングを調整される。この二種類の信号はモワレ除去部５０９でモワレが除去され、変倍処理部５１０で主走査方向に変倍処理される。５１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部５１０で処理された信号は、ＹＭＣ信号からはＵＣＲ処理でＹＭＣＫ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５１５で生成された判定信号がＹＭＣＫ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５１１で処理された信号はγ補正部５１２で濃度調整された後、フィルタ部５１３でスムージング又はエッジ処理される。そして、処理された信号はプリンタ部２に送信される。
【００２４】
図８は、ディジタル画像処理部で処理された信号をプリンタ部２で受信した後の処理を示す図である。受信された８ビットの多値信号は、２値変換部４０１で２値信号に変換される。この時の変換方法はディザ法・誤差拡散法・誤差拡散の改良したもの等のいずれでも構わない。変換された２値信号は、外部Ｉ／Ｆ１１６と遅延部４０２に送信される。外部Ｉ／Ｆ１１６では、必要に応じて受信した信号をＦＡＸ（不図示）等の外部出力装置に送信する。遅延部４０２は、受信した信号とレーザースキャナ部２０１のレーザー発光タイミングを補正するため、レーザースキャナ部２０１への送信タイミングを調整する。
【００２５】
図９は、回転カラー現像器２０３の各停止位置を図示したものである。
【００２６】
回転カラー現像器２０３は、画像形成を行っている時以外は、所定の回転位置、すなわちＨＰ位置７０１に保持する。ＨＰ位置７０１は、ブラック現像器２２１とシアン現像器２２４の間に可視化位置２２６が位置する場所である。回転カラー現像器２０３をＨＰ位置に回転させる場合、ＣＰＵ３０１がモータドライバ１３０２を介してステッピングモータ１３０１を等速回転させ、回転カラー現像器２０３の近傍に取り付けられた光学センサ１００６がホームポジションフラグ１００７を検知した時点から所定のパルス分だけモータを回転することで回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動させる。
【００２７】
この回転カラー現像器２０３をＨＰ位置７０１に移動するためのホームポジション検知動作は、画像形成装置５０の電源が投入された時や、低消費電力モードから通常のモードへの復帰時、ジャム処理等により画像形成装置５０の前ドアカバー（不図示）が閉じられた時、そして画像形成時においてブラックの現像処理を終える度に実施される。
【００２８】
ホームポジション検知動作時に、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータ２００に対して、一回転に相当するパルスを送出しても光学センサ１００６がホームポジションフラグ１００７を検出しなかった場合は、本体制御部１００のＲＯＭ３０４に格納されたプログラムによって、回転カラー現像器２０３の回転動作が異常であると判別される。尚、光学センサ１００６の検知結果は、図４のように本体制御部１００のＣＰＵ３０１に伝達される。また、回転カラー現像器２０３を回転するステッピングモータ２００へのパルス送出は本体制御部１００のＣＰＵ３０１からステッピングモータ２００を制御するモータドライバ１３０２に対して行う。
【００２９】
最後に、本実施形態の特徴である、回転カラー現像器２０３の制御の詳細について図９及び図１０に基づいて説明する。本実施形態で示す画像形成装置５０には、カラーモード、白黒モード及び画像形成モードとして原稿画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判別し、カラー画像形成と白黒画像形成を切替る自動カラー選択（ＡＣＳ）モードを用意している。ＡＣＳ（Ａｕｔｏ ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔ）モードとは、原稿画像が単色であるかカラーであるかを、リーダ部１の原稿読み取り時に自動的に認識し、原稿画像が単色である場合は白黒モード（単色モードとも称す）、カラーである場合はカラーモードと同等の画像形成処理を行うモードである。ここでは、ＡＣＳモードでの処理について説明する。操作者が操作部３０３中の複写開始ボタン３２を押下すると、リーダ部１において原稿台ガラス１０１上に置かれた原稿の読取りを開始すると同時に、プリンタ部２に対して画像形成動作開始指示（Ｓ８０１）を送信し、指示を受信したプリンタ部２において感光体ドラム２０２及び周辺ユニット（中間転写体２０５等）の駆動が開始される。この時、画像形成モードがＡＣＳモードであるかを判断（Ｓ８０２）し、ＡＣＳモードでなかったなら回転カラー現像器２０３は、ＨＰ位置（図９（ａ））で待機する。その後、プリンタ部２の画像形成準備が整った頃に、リーダ部１から画像情報が送信されてくるのであるが、受信した画像情報が単色かカラーか判断し（Ｓ８０７）、原稿画像がブラック単色であった場合には、回転カラー現像器２０３をブラック現像位置（図９（ｂ））まで反時計方向に回転させ（Ｓ８０８）、現像器の切換えを行う。静電潜像にトナーを付着させて可視化するためには、レーザー照射位置２２５に形成された静電潜像が、感光ドラム２０２と現像器２２１〜２２４のスリーブとが対向する可視化位置２２６に到着する以前に、ブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転カラー現像器２０３を回転させておく必要がある。静電潜像にトナーを付着させて可視化するためには、レーザー照射位置２２５に形成された静電潜像が、感光ドラム２０２と現像器２２１〜２２４のスリーブとが対向する可視化位置２２６に到着する以前に、ブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転カラー現像器２０３を回転させておく必要がある。つまり、静電潜像の形成開始時刻は、以下の、
（回転カラー現像器２０３がＨＰ位置（図９（ａ））からブラック現像位置（図９（ｂ））に回転完了する時刻Ｔ１）−
（静電潜像がレーザー照射位置２２５から可視化位置２２６までの移動に要する時間Ｔ２）
で求められる時刻よりも後でなければならない。
【００３０】
逆に、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））まで反時計方向に回転させ（Ｓ８０９）、現像器の切換えを行い、順次マゼンタ現像位置（図９（ｄ））、シアン現像位置（図９（ｅ））、ブラック現像位置（図９（ｂ））へと回転させていく。この場合、静電潜像の形成開始時刻は、以下の、
（回転カラー現像器２０３がＨＰ位置（図９（ａ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））に回転完了する時刻Ｔ３）−
（静電潜像がレーザー照射位置２２５から可視化位置２２６までの移動に要する時間Ｔ２）
で求められる時刻よりも後でなければならない。
【００３１】
上記では、原稿画像の色が単色かカラーか判定した時点８０７で、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））から、ブラック現像位置（図９（ｂ））へ回転（Ｓ８０８）あるいはイエロー現像位置（図９（ｃ））へ回転（Ｓ８０９）させて現像器の切換えを行っており、この時、上記各時間は、下記の、
Ｔ１＞Ｔ２、Ｔ３、＞Ｔ２
という関係を持っていることから、Ｔ１、Ｔ３に示す、回転カラー現像器２０３の回転時間が、ＦＣＯＴ短縮の障害となってしまう。
【００３２】
この問題に対処する為、ＡＣＳモードの場合８０２においては、操作者が操作部３０３中の複写開始ボタン３２を押下すると、回転カラー現像器２０３をＨＰ位置（図９（ａ））からブラック現像位置（図９（ｂ））まで回転し（Ｓ８０３）待機させている。そして、原稿画像がブラック単色であった場合（Ｓ８０５）には、すぐさま静電潜像の形成を開始（Ｓ８１０）する。一方、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３を、ブラック現像位置（図９（ｂ））からイエロー現像位置（図９（ｃ））まで反時計方向に回転（Ｓ８０６）させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始（Ｓ８１０）する。
【００３３】
これにより、回転カラー現像器２０３の回転時間は、原稿画像がブラック単色の場合にはゼロに、原稿画像がカラーの場合にはブラック現像位置（図９（ｂ））からカラー現像位置（図９（ｃ））までの回転時間に短縮され、静電潜像の形成開始タイミングを早めることが可能となり、結果として、ＦＣＯＴの実平均値を短くすることが可能となる。
【００３４】
（その他の実施形態）
本実施形態では、構成例Ｉ（図９（ａ））に示すように現像器の装着順を時計方向にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順とし、原稿画像がカラーである場合の現像順をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックとしているが、この、現像器の装着順と現像順としては、これに特に限定するものではない。例えば、構成例II（図９（ｆ））に示すように装着順が時計方向にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順であり、マゼンタ現像器２２３とブラック現像器２２１の間が可視化位置２２６である状態がＨＰ位置（図９（ｆ））である。原稿画像がカラーである場合の現像順がマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順である場合には、ＡＣＳモード時に複写開始ボタンが押下されると、まず、ＨＰ位置（図９（ｆ））からブラック現像器２２１を可視化位置２２６まで反時計方向に回転し待機する。そして、原稿画像がブラック単色の場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、原稿画像がカラーであった場合には、回転カラー現像器２０３をブラック現像位置からマゼンタ現像位置まで回転させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始する。これは、特に、原稿画像がブラック単色である頻度が高い場合に、ＦＣＯＴ短縮に有効である。これとは別に、原稿画像がカラーである頻度が高い場合には、まず、ＨＰ位置からマゼンタ現像位置へと回転し待機する。そして、原稿画像がカラーの場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、原稿画像がブラック単色であった場合には、回転カラー現像器２０３をマゼンタ現像位置からブラック現像位置まで回転させ、回転完了に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始する。
これらの頻度に応じた待機位置の切替えを操作者が設定、または自動で設定可能な構成としても良い。頻度に応じた待機位置の切替え方法について説明する。操作者がユーザモードキー３５を押下するとユーザモード画面がＬＣＤ３４に表示される（不図示）。上記ユーザモード画面では、カラー画像形成モード、白黒画像形成モード、ＡＣＳモードのいずれかを選択できる。例えば、原稿画像がカラーである頻度が高い場合には、操作者は上記ユーザモード画面でＡＣＳモード時の待機位置としてカラー画像形成モードを指定する。つまり、その設定下でコピー指示が出された場合、回転カラー現像器２０３は、ＨＰ位置からマゼンタ現像位置へと回転し待機する。そして、原稿画像がカラーの場合には、すぐさま静電潜像の形成を開始する。
【００３５】
また、本実施形態では、画像形成モードとしてＡＣＳの場合について説明しているが、この画像形成モードとしては、ＡＣＳに特に限定するものではなく、単色モード及びカラーモードを含めた全モードとしても良い。これは、リーダ部１において選択された複写モード情報が、プリンタ部２において画像情報受信時まで通知されないような構成となっている装置に適用される。
【００３６】
また、本実施形態では、中間転写体２３１をドラムとして図示しているが、この中間転写体としては、ドラムに特に限定するものではなく、ベルト形状としても良い。また、本実施形態では、回転カラー現像器に、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の現像器を設置しているが、この、回転カラー現像器に設置する現像器としては、これに特に限定するものではない。例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの３色の現像器を回転カラー現像器に設置し、ブラック現像器を潜像担持体付近に個別に設置してもよい。この場合の動作としては、現像器開始指示をプリンタ部２が受信すると、イエロー現像位置付近まで回転カラー現像器を回転し待機させ、原稿画像が単色かカラーか判定した後に、ブラック単色であった場合には、潜像担持体付近に個別に設置されているブラック現像器を使用してすぐさま静電潜像の形成を開始する。一方、カラーであった場合には、イエロー現像位置付近で待機させていたイエロー現像位置を現像位置まで回転させ静電潜像の形成を開始する。
【００３７】
また、例えば、ブラック、イエロー、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンの６色の現像器を設置してもよい。この場合の動作としては、第一のモードをブラック、イエロー、濃マゼンタ、濃シアンの４色を使用して画像形成を行う高速カラーモード、第二のモードをブラック、イエロー、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、淡シアンの６色を使用して画像形成を行う画質優先カラーモードとすると、入力された画像の種別を自動判別する自動判別ＡＣＳモードで文字画像なのかグラフィックス画像なのかを判別することで、より高画質を求める際には画質優先カラーモードが選択されるようにユーザモード画面で設定しておく。現像器開始指示をプリンタ部２が受信すると、画質優先カラーモードで最初に使用する淡マゼンタの現像位置付近まで回転カラー現像器を回転し待機させ、原稿画像が文字画像なのかグラフィックス画像なのかを判別した後に、文字画像であった場合には、淡マゼンタ現像位置から濃マゼンタ現像位置まで回転させ、回転完了時刻に応じたタイミングで静電潜像の形成を開始し、グラフィックス画像であれば、淡マゼンタ現像器を使用してすぐさま静電潜像の形成を開始する。
【００３８】
また、例えば、ブラックを文字用として一成分のブラック現像器、グラフィックス用として二成分のブラック現像器を有するようにすることで、文字優先モード及び画質優先モードのモードに応じて使い分けるようにしてもよい。
【００３９】
また、原稿画像は、リーダ部１のＣＣＤ１１１で読み取られた紙原稿だけでなく、図３の外部Ｉ／Ｆに接続されるパソコンからの画像であってもよい。つまり、本実施形態では、画像形成動作が複写動作時における処理について説明したが、この画像形成動作については、特に複写動作に限定するものではなく、プリンタ動作やＦＡＸ動作時における処理としても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、潜像担持体と、潜像担持体に対向して回転可能に設けられ、複数の現像器をもつ現像手段とを有する画像形成装置において、ＦＣＯＴを短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態におけるカラー画像形成装置の全体概略構成を示す模式的断面図
【図２】光書き込み光学系の要部構成を示す斜視図
【図３】制御部の要部構成を示すブロック図
【図４】回転カラー現像器と制御部の関係を示す図
【図５】操作部３０３の構成を示す図
【図６】操作部上のＬＣＤの標準画面を示す
【図７】ディジタル画像処理部の要部構成を示す図
【図８】プリンタ処理部の要部構成を示すブロック図
【図９】回転カラー現像器の停止位置を示す図
【図１０】制御のフローを示す図
【符号の説明】
１ カラーリーダ部
２ カラープリンタ部
１００ 制御部
１０１ 原稿ガラス台（プラテン）
１０２ 自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）
１０３、１０４ 光源
１０５、１０６ 反射傘
１０７、１０８、１０９ ミラー
１１０ レンズ
１１１ ＣＣＤ（電荷結合素子）
１１２ ＣＣＤが実装されている基板
１１３ ディジタル画像処理部
１１４、１１５ キャリッジ
１１６ 外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）
２０１ レーザースキャナ
２０２ 感光ドラム（静電坦持体）
２０３ 現像ロータリ
２０５ 中間転写体
２０６ 転写ベルト
２０７ 加圧ローラ
２０８ 上段カセット
２０９ 下段カセット
２１１、２１２ ピックアップローラ
２１３、２１４ 給紙ローラ
２１５ 搬送ローラ
２１６ 手差し給紙ローラ
２１７ フェイスアップ排紙口
２１８ プリンタ制御Ｉ／Ｆ
２２１ ブラック現像器
２２２ イエロー現像器
２２３ マゼンタ現像器
２２４ シアン現像器
２２５ レーザー照射位置
２２６ 可視化位置
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ 操作部
６０１ レーザードライバ回路基板
６０２ コリメータレンズ
６０３ シリンドリカルレンズ
６０４ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
６０５ スキャナモータ
６０６ 結像レンズ
６０７ 反射ミラー
６０８ ＢＤ回路基板
Claims (1)
- 画像信号を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像信号に基づき、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に対向して回転可能に設けられ、単色の画像形成を行う第一モード時に使用される第一現像器と、カラーの画像形成を行う第二モード時に最初に使用される第二現像器とを有する現像手段と、
前記現像手段の回転を制御する制御手段と、を有し、
前記現像手段が回転する際の基準位置として、前記現像手段が前記潜像担持体に対向する現像位置に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第一現像器が位置し、前記第一現像器に対して前記現像手段の回転方向上流側に前記第二現像器が位置するホームポジションが設定されており、
前記制御手段は、前記入力手段により入力された画像信号に基づいて、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別を行う第三モードでの画像形成動作の開始指示があった場合に、前記第一モード及び前記第二モードのいずれを実行するかの判別が完了する前に、前記ホームポジションに位置する前記現像手段を回転させて前記第一現像器を前記現像位置に配置させることを特徴とする画像形成装置。
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