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JP7238725B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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JP7238725B2 JP2019190042A JP2019190042A JP7238725B2 JP 7238725 B2 JP7238725 B2 JP 7238725B2 JP 2019190042 A JP2019190042 A JP 2019190042A JP 2019190042 A JP2019190042 A JP 2019190042A JP 7238725 B2 JP7238725 B2 JP 7238725B2
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Description

本発明は、複数の感光ドラムと、対応する感光ドラムに接触する接触位置と当該感光ドラムから離間する離間位置との間で移動可能な複数の現像ローラとを備える画像形成装置に関する。
従来、複数の感光ドラムと、対応する感光ドラムに対して離接可能に構成された複数の現像ローラとを備え、カラー印刷を行う場合に複数の現像ローラを対応する感光ドラムに順次接触させ、モノクロ印刷を行う場合に1つの現像ローラを対応する感光ドラムに接触させる画像形成装置が知られている(特許文献1)。
特開2012-128017号公報
ところで、接触現像により感光ドラム上にトナー像を形成する画像形成装置において、現像ローラ等を長持ちさせるためには、現像ローラと感光ドラムが接触する時間をなるべく短くすることが望ましい。
そこで、本発明は、現像ローラと感光ドラムが接触する時間を短くすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、第1感光ドラムおよび第2感光ドラムを含む複数の感光ドラムと、第1感光ドラムにトナーを供給する第1現像ローラおよび第2感光ドラムにトナーを供給する第2現像ローラを含む複数の現像ローラであって、複数の感光ドラムのうちの対応する感光ドラムに接触する接触位置と当該感光ドラムから離間する離間位置との間で移動可能な複数の現像ローラと、回転することで第1現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる第1カムと、回転することで第2現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる第2カムと、シートがセットされるシートトレイと、シートをシートトレイから供給する供給機構と、シートの移動方向における複数の感光ドラムの上流側でシートの通過を検知可能なシートセンサと、制御部と、を備える。
第1カムおよび第2カムは、第1カムの連続した回転によって接触位置にある第1現像ローラが第1感光ドラムから離間し始めてから第1感光ドラムに再び接触するまでの時間を第1時間、第2カムの連続した回転によって接触位置にある第2現像ローラが第2感光ドラムから離間し始めてから第2感光ドラムに再び接触するまでの時間を第2時間として、第2時間が第1時間よりも小さくなるように構成されている。
制御部は、第1シートと、第1シートの次の第2シートに印刷をする場合であって、シートセンサが第1シートの後端の通過を検知した後の所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされている場合、
シートの移動方向における第1シートと第2シートの間隔であるシート間隔が所定の閾値以上である場合は、複数の現像ローラのすべてを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に位置させ、その後、第2シートの印刷に用いる現像ローラを接触位置に位置させて第2シートに転写される画像の現像を開始し、
シート間隔が所定の閾値未満である場合は、第2シートの印刷に用いる現像ローラを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持して第2シートに転写される画像の現像を開始する
ように構成されている。
さらに、制御部は、複数の現像ローラを使ってシートに画像を形成するカラー印刷と、第2現像ローラだけを使ってシートに画像を形成するモノクロ印刷とを実行可能であり、第1シートにカラー印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合、所定の閾値を、第1時間の間にシートが移動する第1距離以上である第1閾値とし、第1シートにカラー印刷またはモノクロ印刷をし、第2シートにモノクロ印刷をする場合、所定の閾値を、第2時間の間にシートが移動する第2距離以上であって、かつ、第1距離よりも小さい第2閾値とする。
このような構成によれば、シート間隔が所定の閾値以上であるとき、現像ローラを感光ドラムから一旦離間させ、その後、感光ドラムに再び接触させることができるので、現像ローラと感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。そして、第2シートにモノクロ印刷をする場合には、シート間隔が第1距離よりも小さくても、第2現像ローラを第2感光ドラムから一旦離間させ、その後、第2感光ドラムに再び接触させることができるので、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触する時間をより短くすることができる。
前記した画像形成装置において、第2感光ドラムは、シートの移動方向において第1感光ドラムの下流側に配置されている構成とすることができる。
前記した画像形成装置において、複数の感光ドラムは、移動方向において第1感光ドラムと第2感光ドラムの間に配置された第3感光ドラムを含み、複数の現像ローラは、第3感光ドラムにトナーを供給する第3現像ローラを含み、画像形成装置は、回転することで第3現像ローラを接触位置と離間位置との間で移動させる第3カムと、複数の感光ドラムを露光する複数の光ビームを発する露光装置と、第2現像ローラを有する現像カートリッジであって、第2現像ローラが離間位置にある場合に第3感光ドラムを露光する光ビームの光路と重なり、第2現像ローラが接触位置にある場合に第3感光ドラムを露光する光ビームの光路と重ならない現像カートリッジと、を備える構成とすることができる。
この場合、制御部は、第3感光ドラムの露光を開始する以前に第2現像ローラが接触位置に移動するように第2カムの回転を制御し、第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合、所定の閾値を、第2感光ドラムと第3感光ドラムの転写位置間の距離と、第2距離との和以上であって、かつ、第1距離よりも小さい第3閾値とする構成とすることができる。
これによれば、第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合においても、シート間隔が第1距離よりも小さくても、第2現像ローラを第2感光ドラムから一旦離間させ、その後、第2感光ドラムに再び接触させることができるので、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触する時間をより短くすることができる。
前記した画像形成装置において、第1カムおよび第3カムは、機械的に接続されて同時に回転し、第1現像ローラが接触位置に移動した後に第3現像ローラが接触位置に移動するように構成することができる。
これによれば、第3現像ローラと第3感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。
前記した画像形成装置において、制御部は、第3現像ローラが接触位置に移動した後に第2現像ローラが接触位置に移動するように第2カムの回転を制御する構成とすることができる。
これによれば、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。
前記した画像形成装置において、制御部は、第1シートと第2シートに印刷をする場合であって、所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされていない場合、
複数の現像ローラのすべてを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に位置させ、
第2シートに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、所定のタイミングから、第2シートが転写位置に到達するタイミングを調整するための待機時間が経過した場合に第2シートをシートトレイから供給し始め、第2シートの搬送に応じて第2シートの印刷に用いる現像ローラを接触位置に位置させて第2シートに転写される画像の現像を開始する
ように構成することができる。
これによれば、現像ローラと感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。また、待機時間が経過した場合に第2シートの供給を開始することで、第2シートの印刷に用いる現像ローラが感光体ドラムに接触するよりも早く、第2シートが転写位置に到達するのを抑制することができ、第2シートを転写にちょうど間に合うようなタイミングで転写位置に供給することができる。
前記した画像形成装置において、制御部は、第1シートにカラー印刷をし、第2シートにモノクロ印刷をする場合、待機時間を、第1シートにカラー印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合よりも小さくする構成とすることができる。
これによれば、現像ローラが離間し始めてから再び接触するまでの時間は、モノクロ印刷をする場合の方がカラー印刷をする場合よりも小さいので、第2シートにモノクロ印刷をする場合に待機時間を小さくして第2シートの供給開始を早くすることで、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触した後に第2シートが転写位置に到達するのを待たなくても済むようにできる。これにより、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。
前記した画像形成装置において、制御部は、第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにモノクロ印刷をする場合、待機時間を、第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合よりも小さくする構成とすることができる。
これによれば、第2現像ローラと第2感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。
前記した画像形成装置は、複数の感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が異なる複数のシートトレイを備え、制御部は、複数の感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が小さいシートトレイほど、待機時間を大きくする構成とすることができる。
これによれば、各シートトレイの位置に応じた最適なタイミングで第2シートを転写位置に供給することができる。
本発明によれば、現像ローラと感光ドラムが接触する時間を短くすることができる。
実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 現像ローラを感光ドラムに対して接触・離間させるための構成の一例を示す図である。 各カムのプロファイルを示す図である。 カラー印刷をする場合の現像ローラの動作を説明する図(a)~(d)である。 カラー印刷をする場合の現像ローラの動作を説明する、図4に続く図(a)~(d)である。 モノクロ印刷をする場合の現像ローラの動作を説明する図(a)~(c)である。 シアンの離間センサとCカムに設けられた第1被検知部を説明する図(a),(b)である。 ブラックの離間センサとKカムに設けられた第2被検知部を説明する図(a),(b)である。 接触離間の処理の一例を示すフローチャートである。 接触離間の処理の一例を示す、図9に続くフローチャートである。 シート供給の処理の一例を示すフローチャートである。 接触制御の処理の一例を示すフローチャート(a),(b)である。 離間制御の処理の一例を示すフローチャート(a),(b)である。 第1シートにカラー印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合であって、シート間隔が第1閾値以上である場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。 第1シートにカラー印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合であって、シート間隔が第1閾値未満である場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。 第1シートにカラー印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合であって、所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされていない場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。 第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにモノクロ印刷をする場合であって、シート間隔が第2閾値以上である場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。 第1シートにカラー印刷をし、第2シートにモノクロ印刷をする場合であって、シート間隔が第2閾値以上である場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。 第1シートにモノクロ印刷をし、第2シートにカラー印刷をする場合であって、シート間隔が第3閾値以上である場合の、現像ローラ、露光装置、クラッチ、給紙ローラの動作を説明するタイミングチャートである。
図1に示すように、実施形態に係る画像形成装置1は、カラープリンタであり、筐体10と、シート供給部20と、画像形成部30と、制御部2とを備えている。なお、本実施形態においては、図1の左側を前、右側を後、上下をそのまま上下とし、図1の紙面手前側を右、紙面奥側を左とする。
シート供給部20は、シートSがセットされる複数のシートトレイとしての第1トレイ21、第2トレイ31および手差しトレイ41と、シートSをシートトレイ21,31,41から供給する供給機構22とを備えている。第1トレイ21は、画像形成部30の下方に配置され、第2トレイ31は、第1トレイ21の下方に配置されている。第1トレイ21および第2トレイ31は、筐体10から前側に引き出して取り外し可能である。手差しトレイ41は、筐体10の前側に設けられ、画像形成部30の前方に配置されている。
シートトレイ21,31,41は、複数の感光ドラム50(詳しくは、Y感光ドラム50Y)からのシートSの搬送経路に沿った距離が異なっている。具体的には、第2トレイ31は、Y感光ドラム50YからのシートSの搬送経路に沿った距離が第1トレイ21よりも大きく、手差しトレイ41は、Y感光ドラム50YからのシートSの搬送経路に沿った距離が第1トレイ21よりも小さい。
供給機構22は、第1給紙ローラ23と、分離ローラ24,34と、分離パッド25,35と、搬送ローラ26,36と、レジストレーションローラ27と、第2給紙ローラ33と、手差し給紙ローラ43とを備えている。シートSは、画像形成装置1で画像を形成することができる媒体であって、普通紙、封筒、葉書、薄紙、厚紙、光沢紙、樹脂シート、シール等を含む。
第1トレイ21に収容されたシートSは、第1給紙ローラ23により送り出された後、分離ローラ24と分離パッド25との間で1枚ずつに分離され、搬送ローラ26によりレジストレーションローラ27に向けて搬送される。また、第2トレイ31に収容されたシートSは、第2給紙ローラ33により送り出された後、分離ローラ34と分離パッド35との間で1枚ずつに分離され、搬送ローラ36,26によりレジストレーションローラ27に向けて搬送される。また、手差しトレイ41にセットされたシートSは、手差し給紙ローラ43によりレジストレーションローラ27に向けて送り出される。その後、シートSは、回転が停止した状態のレジストレーションローラ27により前端の位置が規制された後、レジストレーションローラ27が回転することで画像形成部30に供給される。
画像形成装置1は、シートSの移動方向における複数の感光ドラム50の上流側でシートSの通過を検知可能な、第1給紙センサ28Aと、第1レジ前センサ28Bと、レジ後センサ28Cと、第2給紙センサ38Aと、手差しレジ前センサ48Bとを備えている。第1給紙センサ28Aは、シートSの移動方向において、第1給紙ローラ23や分離ローラ24の下流側に配置されている。第2給紙センサ38Aは、シートSの移動方向において、第2給紙ローラ33や分離ローラ34の下流側に配置されている。
第1レジ前センサ28Bは、シートSの移動方向において、給紙センサ28Aや搬送ローラ26の下流側であってレジストレーションローラ27の上流側に配置されている。手差しレジ前センサ48Bは、シートSの移動方向において、手差しトレイ41や手差し給紙ローラ43の下流側であってレジストレーションローラ27の上流側に配置されている。レジ後センサ28Cは、シートSの移動方向において、レジストレーションローラ27の下流側であってY感光ドラム50Yの上流側に配置されている。本実施形態においては、レジ後センサ28Cが「シートセンサ」に相当する。
画像形成部30は、露光装置40と、複数の感光ドラム50と、複数の現像カートリッジ60と、搬送装置70と、定着器80とを備えている。
露光装置40は、図示しないレーザダイオード、偏向器、レンズおよびミラーを備えている。露光装置40は、複数の感光ドラム50を露光する一点鎖線で示した複数の光ビームを発して、各感光ドラム50の表面を露光するように構成されている。
複数の感光ドラム50は、イエローに対応するY感光ドラム50Yと、マゼンタに対応するM感光ドラム50Mと、シアンに対応するC感光ドラム50Cと、ブラックに対応するK感光ドラム50Kとを含む。本実施形態においては、Y感光ドラム50Yが「第1感光ドラム」に相当し、C感光ドラム50Cが「第3感光ドラム」に相当し、K感光ドラム50Kが「第2感光ドラム」に相当する。なお、本明細書および図面においては、各色に対応して設けられた部材について、色を区別して示す場合には、符号にY,M,C,Kを付し、色を区別しないで説明する場合には、符号にY,M,C,Kを付さない。
K感光ドラム50Kは、シートSの移動方向においてY感光ドラム50Yの下流側に配置されている。また、C感光ドラム50Cは、シートSの移動方向においてY感光ドラム50YとK感光ドラム50Kの間に配置されている。また、M感光ドラム50Mは、シートSの移動方向においてY感光ドラム50YとC感光ドラム50Cの間に配置されている。すなわち、感光ドラム50Y,50M,50C,50Kは、シートSの移動方向の上流側から下流側に向かってこの順に並んで配置されている。
現像カートリッジ60は、各感光ドラム50に対応して設けられている。複数の現像カートリッジ60は、Y感光ドラム50Yにトナーを供給するY現像ローラ61Yを有するY現像カートリッジ60Yと、M感光ドラム50Mにトナーを供給するM現像ローラ61Mを有するM現像カートリッジ60Mと、C感光ドラム50Cにトナーを供給するC現像ローラ61Cを有するC現像カートリッジ60Cと、K感光ドラム50Kにトナーを供給するK現像ローラ61Kを有するK現像カートリッジ60Kとを含む。
現像ローラ61Y,61M,61C,61Kは、シートSの移動方向の上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。本実施形態において、複数の現像ローラ61は、Y現像ローラ61Yが「第1現像ローラ」に相当し、C現像ローラ61Cが「第3現像ローラ」に相当し、K現像ローラ61Kが「第2現像ローラ」に相当する。
各現像カートリッジ60は、図1に実線で示した、現像ローラ61が複数の感光ドラム50のうちの対応する感光ドラム50に接触する接触位置にある位置と、図1に仮想線で示した、現像ローラ61が対応する感光ドラム50から離間する離間位置にある位置との間で移動可能である。また、現像カートリッジ60M,60C,60Kは、現像ローラ61が離間位置にある場合にシートSの移動方向の上流側に隣接する感光ドラム50を露光する光ビームの光路と重なり、現像ローラ61が接触位置にある場合に当該光ビームの光路と重ならない。
具体的には、M現像カートリッジ60Mは、M現像ローラ61Mが離間位置にある場合にY感光ドラム50Yを露光する光ビームの光路と重なり、M現像ローラ61Mが接触位置にある場合にY感光ドラム50Yを露光する光ビームの光路と重ならない。また、C現像カートリッジ60Cは、C現像ローラ61Cが離間位置にある場合にM感光ドラム50Mを露光する光ビームの光路と重なり、C現像ローラ61Cが接触位置にある場合にM感光ドラム50Mを露光する光ビームの光路と重ならない。また、K現像カートリッジ60Kは、K現像ローラ61Kが離間位置にある場合にC感光ドラム50Cを露光する光ビームの光路と重なり、K現像ローラ61Kが接触位置にある場合にC感光ドラム50Cを露光する光ビームの光路と重ならない。本実施形態において、K現像カートリッジ60Kは、発明に係る「現像カートリッジ」に相当する。
複数の感光ドラム50は、支持部材90に回転可能に支持されている。支持部材90には、各感光ドラム50に対応して配置された、感光ドラム50を帯電させるための帯電器52が設けられている。支持部材90は、筐体10のフロントカバー11を開くことで形成される開口から、筐体10に対して着脱可能である。また、支持部材90は、複数の現像カートリッジ60を着脱可能に支持する。
搬送装置70は、第1トレイ21と複数の感光ドラム50との間に設けられている。搬送装置70は、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、無端状のベルトからなる搬送ベルト73と、4つの転写ローラ74とを備えている。搬送ベルト73は、駆動ローラ71と従動ローラ72との間に張設され、外側の面が各感光ドラム50に対向して配置されている。各転写ローラ74は、各感光ドラム50との間で搬送ベルト73を挟持するように搬送ベルト73の内側に配置されている。
定着器80は、複数の感光ドラム50および搬送装置70の後方に設けられている。定着器80は、加熱ローラ81と、加熱ローラ81に対向して配置された加圧ローラ82とを備えている。シートSの移動方向における定着器80の下流側には、シートSの通過を検知可能な排紙センサ28Dと、搬送ローラ15と、排出ローラ16が設けられている。
画像形成部30では、感光ドラム50の表面が、帯電器52により一様に帯電された後、露光装置40から照射される光ビームにより露光される。これにより、感光ドラム50上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像カートリッジ60内に収容されたトナーは現像ローラ61の表面に担持され、接触位置に位置する現像ローラ61から感光ドラム50上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム50上にトナー像が形成される。次に、搬送ベルト73上に供給されたシートSが搬送ベルト73上を搬送されて感光ドラム50と転写ローラ74との間を通過することで、感光ドラム50上のトナー像がシートSに転写される。そして、シートSが加熱ローラ81と加圧ローラ82との間を通過することで、トナー像がシートSに熱定着される。その後、シートSは、搬送ローラ15および排出ローラ16により排紙トレイ13上に排出される。
図2に示すように、画像形成装置1は、現像ローラ61Y,61M,61Cを接触位置と離間位置との間で移動させる第1移動機構5Aと、K現像ローラ61Kを接触位置と離間位置との間で移動させる第2移動機構5Kとを備えている。
第1移動機構5Aは、回転することでY現像ローラ61Yを接触位置と離間位置との間で移動させるYカム150Yと、回転することでM現像ローラ61Mを接触位置と離間位置との間で移動させるMカム150Mと、回転することでC現像ローラ61Cを接触位置と離間位置との間で移動させるCカム150Cとを有する。また、第2移動機構5Kは、回転することでK現像ローラ61Kを接触位置と離間位置との間で移動させるKカム150Kを有する。本実施形態においては、Yカム150Yが「第1カム」に相当し、Cカム150Cが「第3カム」に相当し、Kカム150Kが「第2カム」に相当する。
ここで、カム150を含む、現像ローラ61を、対応する感光ドラム50に接触させ、また、当該感光ドラム50から離間させるための構成の一例について説明する。
支持部材90(図1参照)は、各現像カートリッジ60を、複数の感光ドラム50が並ぶ方向、すなわち、搬送ベルト73上におけるシートSの移動方向に移動可能に支持する。そして、支持部材90は、現像カートリッジ60を、シートSの移動方向における上流側から下流側に向けて付勢するバネ97を有している。バネ97は、各現像カートリッジ60に対応して設けられている。
また、各現像カートリッジ60は、側面に、現像ローラ61の回転軸線方向に突出する被押圧部66を有している。現像カートリッジ60は、カム150により被押圧部66がシートSの移動方向における下流側から上流側に向けて押圧されることで、バネ97の付勢力に抗して、現像ローラ61が対応する感光ドラム50から離間する離間位置となる位置に移動する。また、現像カートリッジ60は、カム150による押圧が解除されることで、バネ97の付勢力により現像ローラ61が対応する感光ドラム50に接触する接触位置となる位置に移動する。
カム150は、現像ローラ61の回転軸線と平行な軸周りに回転可能である。カム150Y,150M,150Cは、外周面に1つのカム山152Y,152M,152Cを有し、Kカム150Kは、外周面に略対称な2つのカム山152Kを有している。カム山152Y,152M,152C,152Kは、現像カートリッジ60の被押圧部66を押圧可能である。現像ローラ61は、カム山152Y,152M,152C,152Kが被押圧部66を押圧した状態で離間位置に位置する。一方、現像ローラ61は、カム山152Y,152M,152C,152Kによる被押圧部66の押圧が解除された状態で接触位置に位置する。
本実施形態では、Mカム150MおよびCカム150Cについては、同じ部品が用いられ、Yカム150Yについては、カム山152Yの回転方向の長さが、カム150M,150Cのカム山152M,152Cよりも長い部品が用いられている。一方、Kカム150Kについては、各カム山152Kの回転方向の長さが、カム山152Y,152M,152Cよりも短い部品が用いられている。各カム150は、略同じ回転速度で回転し、1回転する時間TRが略同じとなるように構成されている。
これにより、図3に示すように、Yカム150YおよびKカム150Kは、Kカム150Kの第2時間TS2が、Yカム150Yの第1時間TS1よりも小さくなるように構成されている。また、Mカム150M、Cカム150CおよびKカム150Kは、Kカム150Kの第2時間TS2が、カム150M,150Cの第3時間TS3よりも小さくなるように構成されている。
第1時間TS1は、Yカム150Yの連続した回転によって接触位置にあるY現像ローラ61YがY感光ドラム50Yから離間し始めてからY感光ドラム50Yに再び接触するまでの時間である。また、第2時間TS2は、Kカム150Kの連続した回転によって接触位置にあるK現像ローラ61KがK感光ドラム50Kから離間し始めてからK感光ドラム50Kに再び接触するまでの時間である。また、第3時間TS3は、カム150M,150Cの連続した回転によって接触位置にある現像ローラ61M,61Cが感光ドラム50M,50Cから離間し始めてから感光ドラム50M,50Cに再び接触するまでの時間である。
図2に戻り、画像形成装置1は、現像モータ3Dと、プロセスモータ3Pと、定着モータ3Fと、現像モータ3Dの駆動力をカム150に伝達する駆動伝達機構100とを備えている。プロセスモータ3Pは、供給機構22、複数の感光ドラム50、搬送装置70の駆動ローラ71等に駆動力を伝達するモータであり、定着モータ3Fは、定着器80の加熱ローラ81に駆動力を伝達するモータである。
駆動伝達機構100は、現像モータ3Dの駆動力をカム150Y,150M,150Cに伝達する第1ギヤ列100Aと、現像モータ3Dの駆動力をKカム150Kに伝達する第2ギヤ列100Kとを有している。Yカム150Y、Mカム150MおよびCカム150Cは、ギヤを介して機械的に接続されており、現像モータ3Dの駆動力が伝達されることで同時に回転駆動するように設けられている。
第1ギヤ列100Aの途中には、YMCクラッチ140Aが設けられている。YMCクラッチ140Aは、電磁クラッチであり、現像モータ3Dの駆動力をカム150Y,150M,150Cに伝達する伝達状態と、カム150Y,150M,150Cに伝達しない切断状態とを切り替える。また、第2ギヤ列100Kの途中には、Kクラッチ140Kが設けられている。Kクラッチ140Kは、電磁クラッチであり、現像モータ3Dの駆動力をKカム150Kに伝達する伝達状態と、Kカム150Kに伝達しない切断状態とを切り替える。なお、以下では、クラッチ140A,140Kを伝達状態とする場合をONと呼び、切断状態とする場合をOFFと呼ぶことがある。
また、図示は省略するが、本実施形態において、現像モータ3Dの駆動力は、現像ローラ61にも伝達される。現像ローラ61は、離間位置から接触位置に移動する途中であって対応する感光ドラム50に接触する前に現像モータ3Dから駆動力が伝達されて回転し、また、接触位置から離間位置に移動する途中であって対応する感光ドラム50から離間した後に現像モータ3Dからの駆動力の伝達が遮断されて回転しないように構成されている。これにより、現像ローラ61は、接触位置に位置する場合に回転し、離間位置に位置する場合に回転しない。
カム150Y,150M,150Cは、カム山152Y,152M,152Cの位相が所定角度ずつずれるように組み付けられている。具体的には、Yカム150YとMカム150Mは、カム山152Y,152Mの回転方向の上流端の位相が揃っており、Cカム150Cは、カム山152Cの回転方向の上流端の位相がカム150Y,150Mに対し所定角度ずれている。また、カム150Y,150M,150Cは、カム山152Y,152M,152Cの回転方向の下流端の位相が所定角度ずつずれている。
これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cが離間位置に位置する場合に制御部2がYMCクラッチ140AをONとして現像モータ3Dからの駆動力がカム150Y,150M,150Cに伝達されると、カム150Y,150M,150Cは、同時に回転する。そして、シートSの移動に合わせて、Y現像ローラ61Yを離間位置から接触位置に向けて移動させ始め、M現像ローラ61MをY現像ローラ61Y以降のタイミングで離間位置から接触位置に向けて移動させ始めるとともに、C現像ローラ61CをM現像ローラ61Mよりも後のタイミングで離間位置から接触位置に向けて移動させ始める。
具体的には、現像ローラ61Y,61M,61Cが離間位置に位置する場合に、カム150Y,150M,150Cは、同時に回転すると、まず、Y現像ローラ61Yを接触位置に向けて移動させ始め、M現像ローラ61MをY現像ローラ61Yと略同じタイミングで接触位置に向けて移動させ始めるとともに、C現像ローラ61CをM現像ローラ61Mよりも後のタイミングで接触位置に向けて移動させ始める。これにより、Y現像ローラ61YとM現像ローラ61Mが略同時に接触位置に移動し、Y現像ローラ61YとM現像ローラ61Mが接触位置に移動した後にC現像ローラ61Cが接触位置に移動する。
また、現像ローラ61Y,61M,61Cが接触位置に位置する場合に制御部2がYMCクラッチ140AをONとして現像モータ3Dからの駆動力がカム150Y,150M,150Cに伝達されると、カム150Y,150M,150Cは、同時に回転し、シートSの移動に合わせて、Y現像ローラ61Y、M現像ローラ61MおよびC現像ローラ61Cをこの順に接触位置から離間位置に向けて移動させ始める。これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cがこの順に離間位置に移動する。
一方、Kカム150Kは、制御部2によりKクラッチ140KのONとOFFが制御されることにより、カム150Y,150M,150Cとは独立して回転する。そして、Kカム150Kは、4つの現像ローラ61を使ってシートSに画像を形成するカラー印刷をする場合には、制御部2により、Cカム150Cよりも所定角度、位相が遅れて動作するように制御される。
具体的には、K現像ローラ61Kが離間位置に位置する場合に制御部2が所定の接触タイミングでKクラッチ140KをONとして現像モータ3Dからの駆動力がKカム150Kに伝達されると、Kカム150Kは、シートSの移動に合わせて、K現像ローラ61KをC現像ローラ61Cよりも後のタイミングで離間位置から接触位置に向けて移動させ始める。これにより、C現像ローラ61Cが接触位置に移動した後にK現像ローラ61Kが接触位置に移動する。
また、K現像ローラ61Kが接触位置に位置する場合に制御部2が所定の離間タイミングでKクラッチ140KをONとして現像モータ3Dからの駆動力がKカム150Kに伝達されると、Kカム150Kは、シートSの移動に合わせて、K現像ローラ61KをC現像ローラ61Cよりも後のタイミングで接触位置から離間位置に向けて移動させ始める。これにより、C現像ローラ61Cが接触位置に移動した後にK現像ローラ61Kが離間位置に移動する。
図4(a)に示すように、画像形成装置1は、印刷を開始する前は、すべての現像ローラ61Y,61M,61C,61Kが離間位置に位置する。
カラー印刷をする場合、シートSがY感光ドラム50Yに近づくと、Y感光ドラム50Yの露光を開始する以前に現像カートリッジ60Y,60Mが同時に移動し、図4(b)に示すように、現像ローラ61Y,61Mが接触位置に移動する。これにより、M現像カートリッジ60MとY感光ドラム50Yを露光する光ビームの光路とが重ならなくなってY感光ドラム50Yの露光が可能となり、Y現像ローラ61YがY感光ドラム50Yを現像し、Y感光ドラム50Yからトナー像がシートSに転写される。
シートSがM感光ドラム50Mに近づくと、M感光ドラム50Mの露光を開始する以前にC現像カートリッジ60Cが移動し、図4(c)に示すように、C現像ローラ61Cが接触位置に移動する。これにより、C現像カートリッジ60CとM感光ドラム50Mを露光する光ビームの光路とが重ならなくなってM感光ドラム50Mの露光が可能となり、M現像ローラ61MがM感光ドラム50Mを現像し、M感光ドラム50Mからトナー像がシートSに転写される。
シートSがC感光ドラム50Cに近づくと、C感光ドラム50Cの露光を開始する以前にK現像カートリッジ60Kが移動し、図4(d)に示すように、K現像ローラ61Kが接触位置に移動する。これにより、K現像カートリッジ60KとC感光ドラム50Cを露光する光ビームの光路とが重ならなくなってC感光ドラム50Cの露光が可能となり、C現像ローラ61CがC感光ドラム50Cを現像し、C感光ドラム50Cからトナー像がシートSに転写される。また、K現像ローラ61KがK感光ドラム50Kを現像し、図5(a)に示すように、K感光ドラム50Kからトナー像がシートSに転写される。
Y現像ローラ61YによるY感光ドラム50Yの現像が終了すると、Y現像カートリッジ60Yが移動し、Y現像ローラ61Yが離間位置に移動する。図5(b)に示すように、M現像ローラ61MによるM感光ドラム50Mの現像が終了すると、M現像カートリッジ60Mが移動し、M現像ローラ61Mが離間位置に移動する。図5(c)に示すように、C現像ローラ61CによるC感光ドラム50Cの現像が終了すると、C現像カートリッジ60Cが移動し、C現像ローラ61Cが離間位置に移動する。図5(d)に示すように、K現像ローラ61KによるK感光ドラム50Kの現像が終了すると、K現像カートリッジ60Kが移動し、K現像ローラ61Kが離間位置に移動する。
図6(a)に示すように、モノクロ印刷をする場合、シートSがK感光ドラム50Kに近づくと、K感光ドラム50Kの露光を開始する以前にK現像カートリッジ60Kが移動し、図6(b)に示すように、K現像ローラ61Kが接触位置に移動する。これにより、K現像ローラ61KがK感光ドラム50Kを現像し、K感光ドラム50Kからトナー像がシートSに転写される。図6(c)に示すように、K現像ローラ61KによるK感光ドラム50Kの現像が終了すると、K現像カートリッジ60Kが移動し、K現像ローラ61Kが離間位置に移動する。
図7および図8に示すように、画像形成装置1は、離間センサ4C,4Kを備えている。離間センサ4Cは、カム150Y,150M,150Cの位相を検知する位相センサであり、離間センサ4Kは、Kカム150Kの位相を検知する位相センサである。離間センサ4C,4Kは、対応するカム150が所定の位相範囲に位置する場合に所定の信号を出力し、対応するカム150が所定の位相範囲に位置しない場合に信号を出力しない。
詳しくは、離間センサ4C,4Kは、検出光を発する発光部4Pと、発光部4Pと対向して配置されて発光部4Pからの検出光を受光可能な受光部4Rとを有している。また、Cカム150Cは、Cカム150Cの回転軸線方向に突出する第1被検知部154Aを有し、Kカム150Kは、Kカム150Kの回転軸線方向に突出する2つの第2被検知部154Kを有している。第1被検知部154Aは、C現像ローラ61Cが接触位置から離間位置に移動したタイミングで離間センサ4Cに検知される位置に配置され、2つの第2被検知部154Kは、K現像ローラ61Kが接触位置から離間位置に移動したタイミングで離間センサ4Kに検知される2つの位置に1つずつ配置されている。
離間センサ4C,4Kは、発光部4Pと受光部4Rの間に被検知部154A,154Kが入って発光部4Pの検出光を遮り、受光部4Rが検出光を受光しないときに信号を出力し、発光部4Pと受光部4Rの間から被検知部154A,154Kが外れて受光部4Rが発光部4Pの検出光を受光したときに信号を出力しない。離間センサ4Cは、直接的にはCカム150Cの位相を検知するものであるが、間接的にカム150Y,150Mの位相を検知することができる。
なお、以下では、信号を出力する場合をONと呼び、出力しない場合をOFFと呼ぶことがある。信号を出力する場合と出力しない場合は、どちらの電圧が高くても構わない。また、図示は省略しているが、Cカム150Cと同じ部品であるMカム150Mにも、第1被検知部154Aと同様の形状の部分が設けられているが、画像形成装置1にはMカム150Mに対応する離間センサが設けられていないので、Mカム150Mの当該部分は、被検知部としては機能しない。
制御部2は、画像形成装置1の動作を制御する装置である。制御部2は、CPU、ROM、RAM、入出力部等を有し、予め記憶されたプログラムを実行することで各処理を実行する。本実施形態において、制御部2は、給紙センサ28A,38A、レジ前センサ28B,48B、レジ後センサ28C、離間センサ4C,4K等からの信号に基づいて、YMCクラッチ140AやKクラッチ140Kを制御することで、現像ローラ61の感光ドラム50に対する接触と離間を制御する。
制御部2は、複数の現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを使ってシートSに画像を形成するカラー印刷と、ブラックのK現像ローラ61Kだけを使ってシートSに画像を形成するモノクロ印刷とを実行可能である。
また、制御部2は、第1シートSと、第1シートSの次の第2シートSに印刷をする場合であって、レジ後センサ28Cが第1シートSの後端の通過を検知した後の所定のタイミングにおいて第2シートSの搬送がされている場合、次のような動作を実行するように構成されている。
すなわち、シート間隔SIが所定の閾値SIth以上である場合、制御部2は、複数の現像ローラ61のすべてを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に位置させ、その後、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61を接触位置に位置させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
ここで、シート間隔SIは、シートSの移動方向における、先行する第1シートSの後端と後続の第2シートSの前端の間隔である。制御部2は、シート間隔SIを、給紙センサ28A,38A、レジ前センサ28B,48B、レジ後センサ28Cからの信号に基づいて取得する。例えば、制御部2は、シート間隔SIを、第2給紙センサ38Aが第1シートSの後端の通過を検知したタイミングと、第2給紙センサ38Aが第2シートSの前端の通過を検知したタイミングとに基づいて、シート間隔SIを算出して取得する。
一方、シート間隔SIが所定の閾値SIth未満である場合、制御部2は、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61を、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持して第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
以上のような動作において、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、所定の閾値SIthを、第1閾値SIth1とする。また、制御部2は、第1シートSにカラー印刷またはモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、所定の閾値SIthを、第2閾値SIth2とする。また、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、所定の閾値SIthを、第3閾値SIth3とする。
第1閾値SIth1は、図3に示した第1時間TS1の間に搬送されているシートSが移動する第1距離D1以上の値である。本実施形態において、第1閾値SIth1は、第1距離D1と等しい。また、第2閾値SIth2は、第2時間TS2の間に搬送されているシートSが移動する第2距離D2以上であって、かつ、第1距離D1よりも小さい値である。本実施形態において、第2閾値SIth2は、第2距離D2と等しい。また、第3閾値SIth3は、K感光ドラム50KとC感光ドラム50Cの転写位置間の距離D3(図2参照)と、第2距離D2との和以上であって、かつ、第1距離D1よりも小さい値である。本実施形態において、第3閾値SIth3は、転写位置間の距離D3と第2距離D2との和と等しい。
制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合において、シート間隔SIが第1閾値SIth1以上である場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させ、その後、第2シートSの移動に合わせて、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを順次、離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。一方、シート間隔SIが第1閾値SIth1未満である場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持して第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合において、シート間隔SIが第2閾値SIth2以上である場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させ、その後、第2シートSの移動に合わせて、K現像ローラ61Kを離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。一方、シート間隔SIが第2閾値SIth2未満である場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持して第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合において、シート間隔SIが第2閾値SIth2以上である場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させ、その後、第2シートSの移動に合わせて、K現像ローラ61Kを離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。一方、シート間隔SIが第2閾値SIth2未満である場合、現像ローラ61Y,61M,61Cを、現像ローラ61Y,61M,61Cごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させるとともに、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持して第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合において、シート間隔SIが第3閾値SIth3以上である場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させ、その後、第2シートSの移動に合わせて、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを順次、離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。一方、シート間隔SIが第3閾値SIth3未満である場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置に維持するとともに、第2シートSの移動に合わせて、現像ローラ61Y,61M,61Cを順次、離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
また、制御部2は、第1シートSと第2シートSに印刷をする場合であって、レジ後センサ28Cが第1シートSの後端の通過を検知した後の所定のタイミングにおいて第2シートSの搬送がされていない場合、次のような動作を実行するように構成されている。
すなわち、制御部2は、複数の現像ローラ61のすべてを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に位置させる。また、制御部2は、第2シートSに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、所定のタイミングから、待機時間Twが経過した場合に第2シートSをシートトレイ21,31,41から供給し始める。その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じて第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61を接触位置に位置させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
ここで、シートSに転写される画像の画像データの準備ができた場合とは、画像形成装置1が受信した印刷ジョブに含まれる画像データをラスタ形式の画像データに展開する処理が完了した場合である。制御部2は、画像データの準備ができたタイミングで、画像データがカラー画像であるか、モノクロ画像であるかを判定する。そして、制御部2は、画像データがカラー画像である場合にカラー印刷を実行し、画像データがモノクロ画像である場合にモノクロ印刷を実行する。
待機時間Twは、第2シートS(シートS)が転写位置に到達するタイミングを調整するための、シート供給開始までの待ち時間である。待機時間Twは、待機時間Twが経過したタイミングでシートトレイ21,31,41からシートSの供給を開始することで、シートSの画像が形成される領域の先端が感光ドラム50(カラー印刷の場合はY感光ドラム50Y、モノクロ印刷の場合はK感光ドラム50K)と搬送ベルト73との間の転写位置に到達するタイミングが、当該感光ドラム50によるトナー像の転写に間に合うような時間に設定されている。
制御部2は、待機時間Twを設定すると、待機時間Twを、数ms毎にカウントダウンする。そして、制御部2は、待機時間Twが0となったタイミングでシートSをシートトレイ21,31,41から供給し始める。
以上のような動作において、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させる。また、制御部2は、画像データの準備ができ、かつ、待機時間Twが0となったタイミングで第2シートSを供給し始める。その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じて現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを順次、離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させる。また、制御部2は、画像データの準備ができ、かつ、待機時間Twが0となったタイミングで第2シートSを供給し始める。その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じてK現像ローラ61Kを離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させる。また、制御部2は、画像データの準備ができ、かつ、待機時間Twが0となったタイミングで第2シートSを供給し始める。その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じて現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを順次、離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させる。また、制御部2は、画像データの準備ができ、かつ、待機時間Twが0となったタイミングで第2シートSを供給し始める。その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じてK現像ローラ61Kを離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
制御部2は、複数の感光ドラム50からのシートSの搬送経路に沿った距離が小さいシートトレイほど、待機時間Twを大きく設定する。具体的には、複数の感光ドラム50からのシートSの搬送経路に沿った距離は、第2トレイ31、第1トレイ21、手差しトレイ41の順に小さくなっているため、制御部2は、待機時間Twを、手差しトレイ41、第1トレイ21、第2トレイ31の順に大きく設定する。
また、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、待機時間Twを、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合よりも小さくする。また、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、待機時間Twを、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合よりも小さくする。
詳しくは、本実施形態において、制御部2は、所定のタイミングにおいて第2シートSの搬送がされていない場合、手差しトレイ41の待機時間TwMをTwMCCに設定し、第1トレイ21の待機時間Tw1をTw1CCに設定し、第2トレイ31の待機時間Tw2をTw2CCに設定する。一例として、TwMCCは2500ms、Tw1CCは2000ms、Tw2CCは1500msである。制御部2は、手差しトレイ41、第1トレイ21、第2トレイ31の順に、待機時間Twを大きくする。
前述したとおり、制御部2は、待機時間Twを設定すると、待機時間Twを、数ms毎にカウントダウンする。以下では、カウントダウンされた、現在(以下の計算時点)の待機時間TwをTwMn,Tw1n,Tw2nとする。
また、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、待機時間Twを、以下の式(1-1)~(1-3)により設定する。
TwM=TwMn ・・・(1-1)
Tw1=Tw1n ・・・(1-2)
Tw2=Tw2n ・・・(1-3)
一方、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、待機時間Twを、以下の式(2-1)~(2-3)により設定する。なお、計算の結果が0未満となる場合、制御部2は、待機時間Twを0とする。
TwM=TwMn-(TwMCC-TwMCM) ・・・(2-1)
Tw1=Tw1n-(Tw1CC-Tw1CM) ・・・(2-2)
Tw2=Tw2n-(Tw2CC-Tw2CM) ・・・(2-3)
一例として、TwMCMは2000ms、Tw1CMは1500ms、Tw2CMは1000msである。制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、現在の待機時間Twから所定の値を引くことで、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合よりも待機時間Twを小さくする。
また、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、待機時間Twを、以下の式(3-1)~(3-3)により設定する。
TwM=TwMn-(TwMCC-TwMMC) ・・・(3-1)
Tw1=Tw1n-(Tw1CC-Tw1MC) ・・・(3-2)
Tw2=Tw2n-(Tw2CC-Tw2MC) ・・・(3-3)
一例として、TwMMCは1500ms、Tw1MCは1000ms、Tw2MCは500msである。
一方、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、待機時間Twを、以下の式(4-1)~(4-3)により設定する。
TwM=TwMn-(TwMCC-TwMMM) ・・・(4-1)
Tw1=Tw1n-(Tw1CC-Tw1MM) ・・・(4-2)
Tw2=Tw2n-(Tw2CC-Tw2MM) ・・・(4-3)
一例として、TwMMMは1000ms、Tw1MMは500ms、Tw2MMは0msである。制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、現在の待機時間TwMn,Tw1n,Tw2nから、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合よりも大きな所定の値を引くことで、待機時間Twを小さくする。
次に、制御部2の処理の一例について、図9~図13のフローチャートを参照して説明する。本実施形態において、制御部2は、図9および図10に示す現像ローラ61の接触離間の処理と、図11に示すシート供給の処理を並行して実行している。
図9に示すように、制御部2は、印刷ジョブを受信した場合、手差しトレイ41の待機時間TwMをTwM1に設定し、第1トレイ21の待機時間Tw1をTw11に設定し、第2トレイ31の待機時間Tw2をTw21に設定する(S101)。待機時間TwM1,Tw11,Tw21は、1枚目のシートSの供給開始までの待ち時間である。制御部2は、待機時間TwM,Tw1,Tw2をセットすると、待機時間TwM,Tw1,Tw2を、例えば、1ms毎にカウントダウンする。
また、図11に示すように、制御部2は、印刷ジョブを受信した場合、シートSに転写される画像の画像データの準備ができたか否かを判定する(S11)。画像データの準備ができた場合(S11,Yes)、制御部2は、印刷ジョブに含まれるシートSの供給元のシートトレイの情報や、印刷ジョブに含まれるシートSのサイズの情報等から決定した供給元のシートトレイの情報等に基づいて、供給元が手差しトレイ41であるか否かを判定する(S12)。
供給元が手差しトレイ41でない場合(S12,No)、制御部2は、供給元が第2トレイ31であるか否かを判定する(S13)。そして、供給元が第2トレイ31でない場合(S13,No)、供給元は第1トレイ21であるので、制御部2は、待機時間Tw1がカウントダウンの結果、0となったか否かを判定する(S14)。待機時間Tw1が0となった場合(S14,Yes)、制御部2は、第1給紙ローラ23を駆動させて第1トレイ21からシートSをピックアップし、シートSの搬送を開始する(S15)。その後、制御部2は、シートSの後端が第1給紙センサ28Aを通過して第1給紙センサOFFとなったか否かを判定し(S16)、OFFとなった場合(S16,Yes)、ステップS23の処理に移る。
ステップS12で供給元が手差しトレイ41である場合(S12,Yes)、制御部2は、待機時間TwMが0となったか否かを判定し(S17)、0となった場合(S17,Yes)、手差し給紙ローラ43を駆動させて手差しトレイ41からシートSをピックアップし、シートSの搬送を開始する(S18)。その後、制御部2は、シートSの後端が手差しレジ前センサ48Bを通過して手差しレジ前センサOFFとなったか否かを判定し(S19)、OFFとなった場合(S19,Yes)、ステップS23の処理に移る。
また、ステップS13で供給元が第2トレイ31である場合(S13,Yes)、制御部2は、待機時間Tw2が0となったか否かを判定し(S20)、0となった場合(S20,Yes)、第2給紙ローラ33を駆動させて第2トレイ31からシートSをピックアップし、シートSの搬送を開始する(S21)。その後、制御部2は、シートSの後端が第2給紙センサ38Aを通過して第2給紙センサOFFとなったか否かを判定し(S22)、OFFとなった場合(S22,Yes)、ステップS23の処理に移る。
ステップS23において、制御部2は、印刷が終了したか否かを判定し、印刷が終了していない場合(S23,No)、次のシートSの搬送を開始するため、ステップS11からの処理を繰り返し、印刷が終了した場合(S23,Yes)、シート供給の処理を終了する。
図9に戻り、制御部2は、ステップS101で待機時間Twを設定した後、シート(第1シート)Sの印刷に用いる現像ローラ61について接触制御の処理を実行する(S200)。なお、現像ローラ61は、印刷ジョブを受信した時点ではすべてが離間位置に位置している。
図12(a)に示すように、制御部2は、カラー印刷をする場合、搬送されてきたシートSの前端がレジ前センサ28B,48Bを通過してレジ前センサONとなった時点から第1所定時間T11が経過した場合(S211,Yes)、YMCクラッチ140AをONとし(S212)、カム150Y,150M,150Cを回転させる。これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cが離間位置から接触位置に移動し、接触位置に位置したものから現像を行う。第1所定時間T11は、Y現像ローラ61YによるY感光ドラム50Yの現像が、シートSへのトナー像の転写に間に合うような時間に設定されている。
制御部2は、YMCクラッチ140AをONとしてから第2所定時間T12が経過した場合(S213,Yes)、YMCクラッチ140AをOFFとし(S214)、カム150Y,150M,150Cを停止させる。第2所定時間T12は、現像ローラ61Y,61M,61Cのすべてが接触位置に位置するような時間に設定されている。
また、図12(b)に示すように、制御部2は、シートSの前端がレジ後センサ28Cを通過してレジ後センサONとなった時点から第1所定時間T21が経過した場合(S221,Yes)、Kクラッチ140KをONとし(S222)、Kカム150Kを回転させる。これにより、K現像ローラ61Kが離間位置から接触位置に移動し、現像を行う。第1所定時間T21は、K現像ローラ61KによるK感光ドラム50Kの現像が、シートSへのトナー像の転写に間に合うような時間に設定されている。
制御部2は、Kクラッチ140KをONとしてから第2所定時間T22が経過した場合(S223,Yes)、Kクラッチ140KをOFFとし(S224)、Kカム150Kを停止させる。第2所定時間T22は、K現像ローラ61Kが接触位置に位置するような時間に設定されている。
制御部2は、モノクロ印刷をする場合、図12(a)の処理を実行しないでYMCクラッチ140AをOFFとしたまま一切動かさず、図12(b)の処理のみを実行してKクラッチ140Kのみを動かす。
図9に戻り、ステップS200の後、制御部2は、所定のタイミングとなったか否か、具体的には、第1シートSの後端がレジ後センサ28Cを通過してレジ後センサOFFとなった時点から所定時間(カラー印刷の場合は第3所定時間T13、モノクロ印刷の場合は第3所定時間T23)が経過したか否かを判定する(S111)。制御部2は、所定時間が経過していない場合(S111,No)、経過するまで待ち、所定時間が経過した場合(S111,Yes)、印刷が終了したか否かを判定する(S112)。
印刷が終了していない場合(S112,No)、制御部2は、第2シート(後続シート)Sがすでにピックアップされて搬送中であるか否かを判定する(S113)。そして、第2シートSが搬送中である場合(S113,Yes)、制御部2は、シート間隔SIを取得する(S121)。
また、制御部2は、第1シート(先行シート)Sがカラー印刷であるか否かを判定する(S131)。第1シートSがカラー印刷である場合(S131,Yes)、制御部2は、第2シートSがカラー印刷であるか否かを判定する(S132)。そして、制御部2は、第2シートSがカラー印刷である場合(S132,Yes)、所定の閾値SIthを第1閾値SIth1とし(S134)、第2シートSがモノクロ印刷である場合(S132,No)、所定の閾値SIthを第2閾値SIth2とする(S135)。
また、ステップS131において、第1シートSがモノクロ印刷である場合(S131,No)、制御部2は、第2シートSがカラー印刷であるか否かを判定する(S133)。そして、制御部2は、第2シートSがモノクロ印刷である場合(S133,No)、所定の閾値SIthを第2閾値SIth2とし(S135)、第2シートSがカラー印刷である場合(S133,Yes)、所定の閾値SIthを第3閾値SIth3とする(S136)。
その後、制御部2は、シート間隔SIが所定の閾値SIth以上であるか否かを判定する(S141)。シート間隔SIが所定の閾値SIth以上である場合(S141,Yes)、制御部2は、接触位置に位置する現像ローラ61について離間制御の処理を実行する(S301)。
詳しくは、図13(a)に示すように、制御部2は、カラー印刷の場合、レジ後センサOFFとなった時点から第3所定時間T13が経過した場合(S311,Yes)、YMCクラッチ140AをONとし(S312)、カム150Y,150M,150Cを回転させる。これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cが接触位置から離間位置に移動する。第3所定時間T13は、Y現像ローラ61YによりY感光ドラム50Yの現像が完了した後にY現像ローラ61Yが離間位置に移動することができるような時間に設定されている。
制御部2は、シアンの離間センサ4CがOFFからONに切り替わった場合(S313,Yes)、YMCクラッチ140AをOFFとし(S314)、カム150Y,150M,150Cを停止させる。
また、図13(b)に示すように、制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点から第3所定時間T23が経過した場合(S321,Yes)、Kクラッチ140KをONとし(S322)、Kカム150Kを回転させる。これにより、K現像ローラ61Kが接触位置から離間位置に移動する。第3所定時間T23は、K現像ローラ61KによりK感光ドラム50Kに現像が完了した後にK現像ローラ61Kが離間位置に移動することができるような時間に設定されている。
制御部2は、ブラックの離間センサ4KがOFFからONに切り替わった場合(S323,Yes)、Kクラッチ140KをOFFとし(S324)、Kカム150Kを停止させる。
制御部2は、モノクロ印刷の場合、図13(a)の処理を実行しないでYMCクラッチ140AをOFFとしたまま一切動かさず、図13(b)の処理のみを実行してKクラッチ140Kのみを動かす。
図9に戻り、ステップS301の後、制御部2は、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61について接触制御の処理を実行し(S200)、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61を接触位置に移動させて現像を行う。そして、制御部2は、ステップS111からの処理を繰り返す。
ステップS141において、シート間隔SIが所定の閾値SIth未満である場合(S141,No)、制御部2は、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61について離間制御の処理を実行することなく接触位置に位置させたまま、ステップS111からの処理を繰り返す。
なお、図示は省略するが、制御部2は、第1シートSの印刷に用いたが、第2シートSの印刷に用いない現像ローラ61、具体的には、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合の現像ローラ61Y,61M,61Cについては、第1シートSの搬送に応じて離間制御の処理を実行し、離間位置に移動させる。
また、制御部2は、第1シートSの印刷には用いなかったが、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61、具体的には、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合の現像ローラ61Y,61M,61Cについては、第2シートSの搬送に応じて接触制御の処理を実行し、接触位置に移動させる。
ステップS113において、レジ後センサOFFとなった時点から所定時間が経過したタイミングで第2シートSがまだピックアップされておらず搬送中でない場合(S113,No)、図10に示すように、制御部2は、待機時間TwMをTwMCCに設定し、待機時間Tw1をTw1CCに設定し、待機時間Tw2をTw2CCに設定する(S151)。制御部2は、待機時間TwM,Tw1,Tw2をセットすると、待機時間TwM,Tw1,Tw2を、1ms毎にカウントダウンする。その後、制御部2は、接触位置に位置する現像ローラ61について離間制御の処理を実行する(S302)(図13参照)。
ステップS302の後、制御部2は、第1シートSがカラー印刷であるか否かを判定する(S161)。第1シートSがカラー印刷である場合(S161,Yes)、制御部2は、第2シートSがカラー印刷であるか否かを判定する(S162)。そして、制御部2は、第2シートSがカラー印刷である場合(S162,Yes)、前述した式(1-1)~(1-3)に基づいて待機時間TwM,Tw1,Tw2を設定し(S163)、第2シートSがモノクロ印刷である場合(S162,No)、前述した式(2-1)~(2-3)に基づいて待機時間TwM,Tw1,Tw2を設定する(S164)。
また、ステップS161において、第1シートSがモノクロ印刷である場合(S161,No)、制御部2は、第2シートSがカラー印刷であるか否かを判定する(S165)。そして、制御部2は、第2シートSがカラー印刷である場合(S165,Yes)、前述した式(3-1)~(3-3)に基づいて待機時間TwM,Tw1,Tw2を設定し(S166)、第2シートSがモノクロ印刷である場合(S165,No)、前述した式(4-1)~(4-3)に基づいて待機時間TwM,Tw1,Tw2を設定する(S167)。
その後、図9に示すように、制御部2は、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61について接触制御の処理を実行し(S200)、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61を接触位置に位置させて現像を行う。そして、制御部2は、ステップS111からの処理を繰り返す。
ステップS112において、印刷が終了した場合(S112,Yes)、制御部2は、接触位置に位置する現像ローラ61について離間制御の処理を実行し(S303)(図13参照)、すべての現像ローラ61を離間位置に位置させた後、接触離間の処理を終了する。
次に、制御部2の処理による各部材の動作について、図14~図19のタイミングチャートを参照して説明する。図14~図19は、第1シートSと第2シートSの2枚だけに印刷をする場合、すなわち、第2シートSへの印刷が終了したら印刷を終了する場合を示している。
(1)第1シートにカラー印刷、第2シートにカラー印刷、シート間隔が所定の閾値以上である場合の動作の例
図14に示すように、制御部2は、第2給紙ローラ33により第2トレイ31内のシート(第1シート)Sをピックアップし(t101)、第1シートSによりレジ前センサONとなった時点(t102)から第1所定時間T11が経過するとYMCクラッチ140AをONとし、レジ後センサONとなった時点(t103)から第1所定時間T21が経過するとKクラッチ140KをONとする(t104)。これにより、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kが離間位置から接触位置に順次移動する。
制御部2は、カラー印刷をする場合、レジ後センサONとなった時点(t103)から第4所定時間T14が経過した場合に露光装置40から光ビームを照射させて感光ドラム50Y,50M,50M,50Kの露光を順次開始する。現像ローラ61Y,61Mは、Y感光ドラム50Yの露光開始と略同時に接触位置に位置し、C現像ローラ61Cは、M感光ドラム50Mの露光開始と略同時に接触位置に位置し、K現像ローラ61Kは、C感光ドラム50Cの露光開始と略同時に接触位置に位置する。
制御部2は、YMCクラッチ140AをONとした時点(t103)から第2所定時間T12が経過するとYMCクラッチ140AをOFFとし(t106)、Kクラッチ140KをONとした時点(t104)から第2所定時間T22が経過するとKクラッチ140KをOFFする(t107)。
制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点(t105)から所定時間(第3所定時間T13)が経過したタイミング(t107)で第2シートSが搬送中である場合、シート間隔SIを取得する。第2シートSは、時刻t107よりも前の時点で第2給紙ローラ33によりピックアップされている。
また、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、所定の閾値SIthを第1閾値SIth1とする。第1閾値SIth1は、Y現像ローラ61YがY感光ドラム50Yから離間し始めてからY感光ドラム50Yに再び接触するまでの時間(時刻t108~t113)の間にシートSが移動する距離(第1距離D1)と等しい。
制御部2は、シート間隔SIが第1閾値SIth1以上である場合、YMCクラッチ140AをONとし(t107)、レジ後センサOFFとなった時点(t105)から第3所定時間T23が経過するとKクラッチ140KをONとする(t109)。これにより、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kが接触位置から離間位置に順次移動する。
制御部2は、カラー印刷の場合、レジ後センサOFFとなった時点(t105)から第5所定時間T15が経過した場合に露光装置40からの光ビームの照射を停止して感光ドラム50Y,50M,50M,50Kの露光を順次終了する。Y現像ローラ61Yは、Y感光ドラム50Yの露光終了と略同時に離間位置に向けて移動を開始し、M現像ローラ61Mは、M感光ドラム50Mの露光終了と略同時に離間位置に向けて移動を開始し、C現像ローラ61Cは、C感光ドラム50Cの露光終了と略同時に離間位置に向けて移動を開始し、K現像ローラ61Kは、K感光ドラム50Kの露光終了と略同時に離間位置に向けて移動を開始する。
制御部2は、離間センサ4CがONになると(t111)、YMCクラッチ140AをOFFとするが、ここでは、時刻t111において、第2シートSによりレジ前センサONとなった時点(t110)から第1所定時間T11が経過しているので、YMCクラッチ140AをONのままとする。なお、時刻t111でYMCクラッチ140Aを一旦OFFとした後、すぐにONとしてもよい。これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cが再び離間位置から接触位置に順次移動する。その後、制御部2は、第2所定時間T12が経過するとYMCクラッチ140AをOFFとする(t115)。
また、制御部2は、離間センサ4KがONになるとKクラッチ140KをOFFとする(t112)。その後、制御部2は、第2シートSによりレジ後センサONとなった時点(t111)から第1所定時間T21が経過するとKクラッチ140KをONとする(t113)。これにより、K現像ローラ61Kが再び離間位置から接触位置に移動する。その後、制御部2は、Kクラッチ140KをONとした時点(t113)から第2所定時間T22が経過するとKクラッチ140KをOFFとする(t116)。
制御部2は、第2シートSによりレジ後センサOFFとなった時点(t114)から第3所定時間T13が経過し、印刷を終了する場合、YMCクラッチ140AをONとする(t116)。これにより、現像ローラ61Y,61M,61Cが接触位置から離間位置に順次移動する。また、制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点(t114)から第3所定時間T23が経過するとKクラッチ140KをONする(t117)。これにより、K現像ローラ61Kが接触位置から離間位置に移動する。制御部2は、離間センサ4CがONになるとYMCクラッチ140AをOFFとし(t118)、離間センサ4KがONになるとKクラッチ140KをOFFとする(t119)。
(2)第1シートにカラー印刷、第2シートにカラー印刷、シート間隔が所定の閾値未満である場合の動作の例
図15に示すように、時刻t107のタイミングにおいて、シート間隔SIが第1閾値SIth1(図14参照)未満である場合、制御部2は、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを接触位置に維持して第2シートSに転写される画像の現像を行う。
第2シートSに転写される画像の現像が終了したら、制御部2は、第2シートSによりレジ後センサOFFとなった時点(t134)から第3所定時間T13が経過するとYMCクラッチ140AをONとし(t136)、レジ後センサOFFとなった時点(t134)から第3所定時間T23が経過するとKクラッチ140KをONとする(t137)。これにより、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kが接触位置から離間位置に順次移動する。制御部2は、離間センサ4CがONになるとYMCクラッチ140AをOFFとし(t138)、離間センサ4KがONになるとKクラッチ140KをOFFとする(t139)。
(3)第1シートにカラー印刷、第2シートにカラー印刷、所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされていない場合の動作の例
図16に示すように、例えば、第1トレイ21からシートSを供給する場合において、第1シートSによりレジ後センサOFFとなった時点(t155)から所定時間(第3所定時間T13)が経過したタイミング(t157)で第2シートSがまだ搬送されていない場合、制御部2は、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に移動させる。
また、制御部2は、第2シートSに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、前述したタイミング(t157)から待機時間Tw1が経過したときに、第1給紙ローラ23により第1トレイ21内のシート(第2シート)Sをピックアップし(t159)、第2シートSの搬送を開始する。
その後、制御部2は、第2シートSの搬送に応じて、レジ前センサONとなった時点(t160)から第1所定時間T11が経過した場合に引き続きYMCクラッチ140AをONとし続け、レジ後センサONとなった時点(t161)から第1所定時間T21が経過した場合にKクラッチ140KをONとして(t163)、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを再び離間位置から接触位置に順次移動させ、第2シートSに転写される画像の現像を行う。
(4)第1シートにモノクロ印刷、第2シートにモノクロ印刷、シート間隔が所定の閾値以上である場合の動作の例
図17に示すように、制御部2は、第2給紙ローラ33により第1シートSをピックアップし(t201)、第1シートSによりレジ後センサONとなった時点(t203)から第1所定時間T21が経過するとKクラッチ140KをONとする(t204)。これにより、K現像ローラ61Kが離間位置から接触位置に移動する。
制御部2は、モノクロ印刷をする場合、レジ後センサONとなった時点(t203)から第4所定時間T24が経過した場合に露光装置40から光ビームを照射させてK感光ドラム50Kの露光を開始する。K現像ローラ61Kは、K感光ドラム50Kの露光開始と略同時に接触位置に位置する。
制御部2は、Kクラッチ140KをONとした時点(t204)から第2所定時間T22が経過するとKクラッチ140KをOFFする(t206)。
制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点(t205)から所定時間(第3所定時間T23)が経過したタイミング(t207)で第2シートSが搬送中である場合、シート間隔SIを取得する。第2シートSは、時刻t207よりも前の時点で第2給紙ローラ33によりピックアップされている。
また、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、所定の閾値SIthを第2閾値SIth2とする。第2閾値SIth2は、K現像ローラ61KがK感光ドラム50Kから離間し始めてからK感光ドラム50Kに再び接触するまでの時間(時刻t208~t214)の間にシートSが移動する距離(第2距離D2)と等しく、第1閾値SIth1(図14参照)よりも小さい。
制御部2は、シート間隔SIが第2閾値SIth2以上である場合、Kクラッチ140KをONとする(t207)。これにより、K現像ローラ61Kが接触位置から離間位置に移動する。
制御部2は、モノクロ印刷の場合、レジ後センサOFFとなった時点(t205)から第5所定時間T25が経過した場合に露光装置40からの光ビームの照射を停止してK感光ドラム50Kの露光を終了する。K現像ローラ61Kは、K感光ドラム50Kの露光終了と略同時に離間位置に向けて移動を開始する。
制御部2は、離間センサ4KがONになると(t212)、Kクラッチ140KをOFFとするが、ここでは、時刻t212において、第2シートSによりレジ後センサONとなった時点(t207)から第1所定時間T21が経過しているので、制御部2は、Kクラッチ140KをONのままとする。なお、時刻t212でKクラッチ140Kを一旦OFFとした後、すぐにONとしてもよい。これにより、K現像ローラ61Kが再び離間位置から接触位置に移動する。その後、制御部2は、第2所定時間T22が経過するとKクラッチ140KをOFFとする(t216)。
制御部2は、第2シートSによりレジ後センサOFFとなった時点(t213)から第3所定時間T23が経過し、印刷を終了する場合、Kクラッチ140KをONとする(t217)。これにより、K現像ローラ61Kが接触位置から離間位置に移動する。制御部2は、離間センサ4KがONになるとKクラッチ140KをOFFとする(t219)。
(5)第1シートにカラー印刷、第2シートにモノクロ印刷、シート間隔が所定の閾値以上である場合の動作の例
図18に示すように、制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点(t305)から所定時間(第3所定時間T13)が経過したタイミング(t307)で第2シートSが搬送中である場合、シート間隔SIを取得する。また、制御部2は、第1シートSにカラー印刷をし、第2シートSにモノクロ印刷をする場合、所定の閾値SIthを第2閾値SIth2とする。
制御部2は、シート間隔SIが第2閾値SIth2以上である場合、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kごとに第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させる。その後、制御部2は、第2シートSの印刷に用いるK現像ローラ61Kを離間位置から接触位置に移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
(6)第1シートにモノクロ印刷、第2シートにカラー印刷、シート間隔が所定の閾値以上である場合の動作の例
図19に示すように、制御部2は、レジ後センサOFFとなった時点(t405)から所定時間(第3所定時間T23)が経過したタイミング(t407)で第2シートSが搬送中である場合、シート間隔SIを取得する。
また、制御部2は、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、所定の閾値SIthを第3閾値SIth3とする。第3閾値SIth3は、K現像ローラ61KがK感光ドラム50Kから離間し始めてからK感光ドラム50Kに再び接触するまでの時間(時刻t408~t414)の間にシートSが移動する距離(第2距離D2)と、C感光ドラム50CとK感光ドラム50Kの転写位置間の距離D3(図2参照)との和と等しく、第1閾値SIth1(図14参照)よりも小さい。
制御部2は、シート間隔SIが第3閾値SIth3以上である場合、K現像ローラ61Kを、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、接触位置から離間位置に移動させて、現像ローラ61Y,61M,61C,61Kのすべてを一旦、離間位置に位置させる(t410)。その後、制御部2は、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61Y,61M,61C,61Kを離間位置から接触位置に順次移動させて第2シートSに転写される画像の現像を開始する。
以上説明した本実施形態によれば、シート間隔SIが所定の閾値SIth以上であるとき、現像ローラ61を感光ドラム50から一旦離間させ、その後、感光ドラム50に再び接触させることができる。これにより、第1シートSと第2シートSの間で現像ローラ61を感光ドラム50に接触させたままとする場合よりも、現像ローラ61と感光ドラム50が接触する時間を短くすることができる。そして、第2シートSにモノクロ印刷をする場合には、シート間隔SIが第1距離D1(第1閾値SIth1)よりも小さくても、K現像ローラ61KをK感光ドラム50Kから一旦離間させ、その後、K感光ドラム50Kに再び接触させることができるので、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kが接触する時間をより短くすることができる。
また、制御部2は、C感光ドラム50Cの露光を開始する以前にK現像ローラ61Kが接触位置に移動するようにKカム150Kの回転を制御し、第1シートSにモノクロ印刷をし、第2シートSにカラー印刷をする場合、所定の閾値SIthを第3閾値SIth3とするので、この場合においても、シート間隔SIが第1距離D1(第1閾値SIth1)よりも小さくても、K現像ローラ61KをK感光ドラム50Kから一旦離間させ、その後、K感光ドラム50Kに再び接触させることができる。これにより、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kが接触する時間をより短くすることができる。
また、カム150Y,150M,150Cは、現像ローラ61Y,61Mが接触位置に移動した後にC現像ローラ61Cが接触位置に移動するように構成されているので、現像ローラ61Y,61MとC現像ローラ61Cが同時に接触位置に移動する場合と比較して、C現像ローラ61CとC感光ドラム50Cが接触する時間を短くすることができる。
また、制御部2は、C現像ローラ61Cが接触位置に移動した後にK現像ローラ61Kが接触位置に移動するようにKカム150Kの回転を制御するので、C現像ローラ61CとK現像ローラ61Kが同時に接触位置に移動する場合と比較して、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kが接触する時間を短くすることができる。
また、所定のタイミングにおいて第2シートSの搬送がされていない場合、すべての現像ローラ61を、第1シートSに転写される画像の現像が終了した後、離間位置に位置させるので、現像ローラ61を感光ドラム50に接触させたまま、第2シートSの供給開始と転写位置への到達を待つ場合よりも現像ローラ61と感光ドラム50が接触する時間を短くすることができる。また、待機時間Twが経過した場合に第2シートSの供給を開始することで、第2シートSの印刷に用いる現像ローラ61が感光体ドラムに接触するよりも早く、第2シートSが転写位置に到達するのを抑制することができ、第2シートSを転写にちょうど間に合うようなタイミングで転写位置に供給することができる。
また、現像ローラ61が離間し始めてから再び接触するまでの時間は、モノクロ印刷をする場合の方がカラー印刷をする場合よりも小さいので、第2シートSにモノクロ印刷をする場合に待機時間Twを小さくして第2シートSの供給開始を早くすることで、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kが接触した後に第2シートSが転写位置に到達するのを待たなくても済むようにできる。これにより、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kが接触する時間を短くすることができる。
また、複数の感光ドラム50からのシートSの搬送経路に沿った距離が小さいシートトレイほど、第2トレイ31、第1トレイ21、手差しトレイ41の順に待機時間Twを大きくするので、各シートトレイ21,31,41の位置に応じた最適なタイミングで第2シートSを転写位置に供給することができる。
以上に発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、以下の例示するように適宜変形して実施することができる。
例えば、前記実施形態では、シートセンサとしてレジ後センサ28Cを例示したが、シートセンサは、レジ後センサ28C以外の、シートの通過を検知可能なセンサであってもよい。
また、前記実施形態では、カラー印刷の場合、現像ローラ61Y,61Mと対応する感光ドラム50Y,50Mの接触とY感光ドラム50Yの露光開始が略同じタイミングとなり、C現像ローラ61CとC感光ドラム50Cの接触とM感光ドラム50Mの露光開始が略同じタイミングとなり、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kの接触とC感光ドラム50Cの露光開始が略同じタイミングとなるように制御し、モノクロ印刷の場合、K現像ローラ61KとK感光ドラム50Kの接触とK感光ドラム50Kの露光開始が略同じタイミングとなるように制御したが、これに限定されない。すなわち、現像ローラと感光ドラムの接触が露光開始よりも後のタイミングとなるように制御してもよいし、現像ローラと感光ドラムの接触が露光開始よりも前のタイミングとなるように制御してもよい。
また、現像ローラと感光ドラムの接触と露光開始のタイミングを、画像形成装置の動作モード(通常モード、通常モードよりもトナーの使用量を減らして印刷するトナー節約モード等)や、画像形成装置の筐体内の環境(温度、湿度等)に応じて変更するように制御してもよい。例えば、動作モードがトナー節約モードである場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも後のタイミングで行い、動作モードが通常モードである場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも前のタイミングで行うように制御してもよい。
また、筐体内の温度が所定の範囲内である場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも前のタイミングで行い、筐体内の温度が所定の範囲外である場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも後のタイミングで行うように制御してもよい。また、筐体内の温度と湿度がいずれも所定の範囲内にある場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも前のタイミングで行い、筐体内の温度と湿度の少なくとも一方が所定の範囲外である場合は、現像ローラと感光ドラムの接触を露光開始よりも後のタイミングで行うように制御してもよい。
また、前記実施形態では、画像形成装置1が3つのシートトレイ21,31,41を備えていたが、これ限定されない。例えば、画像形成装置は、さらに、感光ドラム50からのシートSの搬送経路に沿った距離が第2トレイ31よりも大きいシートトレイを1つ以上備えていてもよい。また、画像形成装置は、2つのシートトレイを備える構成であってもよいし、シートトレイを1つだけ備える構成であってもよい。
また、前記実施形態で説明した、現像ローラ61を対応する感光ドラム50に対して接触、離間させるための構成は一例である。例えば、カム150は、外周面にカム山を有していたが、カムは、端面カム等であってもよい。また、カム150は、直接、現像カートリッジ60を押圧する構成であったが、例えば、カムは、カムフォロワ等、現像カートリッジとは別の部材を押圧し、当該別の部材が現像カートリッジを押圧する構成であってもよい。また、現像カートリッジ60は、前後に移動するように支持されていたが、例えば、現像カートリッジは、上下に移動するように支持されていてもよい。
また、前記実施形態では、4色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置1を例示したが、例えば、2色や3色、または、5色以上のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、複合機やコピー機等であってもよい。
また、前記実施形態では、K感光ドラム50K(第2感光ドラム)がシートSの移動方向においてY感光ドラム50Y(第1感光ドラム)の下流側に配置されていたが、これに限定されず、第2感光ドラムがシートの移動方向において第1感光ドラムの上流側に配置されていてもよい。
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
1 画像形成装置
2 制御部
21 第1トレイ
22 供給機構
28C レジ後センサ
31 第2トレイ
40 露光装置
41 手差しトレイ
50 感光ドラム
50Y Y感光ドラム
50C C感光ドラム
50K K感光ドラム
60K K現像カートリッジ
61 現像ローラ
61Y Y現像ローラ
61C C現像ローラ
61K K現像ローラ
150Y Yカム
150C Cカム
150K Kカム
S シート

Claims (9)

  1. 第1感光ドラムと、第2感光ドラムとを含む複数の感光ドラムと、
    前記第1感光ドラムにトナーを供給する第1現像ローラと、前記第2感光ドラムにトナーを供給する第2現像ローラとを含む複数の現像ローラであって、前記複数の感光ドラムのうちの対応する感光ドラムに接触する接触位置と、当該感光ドラムから離間する離間位置との間で移動可能な複数の現像ローラと、
    回転することで前記第1現像ローラを前記接触位置と前記離間位置との間で移動させる第1カムと、
    回転することで前記第2現像ローラを前記接触位置と前記離間位置との間で移動させる第2カムと、
    シートがセットされるシートトレイと、
    シートを前記シートトレイから供給する供給機構と、
    シートの移動方向における前記複数の感光ドラムの上流側で前記シートの通過を検知可能なシートセンサと、
    制御部と、を備え、
    前記第1カムおよび前記第2カムは、前記第1カムの連続した回転によって前記接触位置にある前記第1現像ローラが前記第1感光ドラムから離間し始めてから前記第1感光ドラムに再び接触するまでの時間を第1時間、前記第2カムの連続した回転によって前記接触位置にある前記第2現像ローラが前記第2感光ドラムから離間し始めてから前記第2感光ドラムに再び接触するまでの時間を第2時間として、前記第2時間が前記第1時間よりも小さくなるように構成されており、
    前記制御部は、
    第1シートと、第1シートの次の第2シートに印刷をする場合であって、前記シートセンサが第1シートの後端の通過を検知した後の所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされている場合、
    前記移動方向における第1シートと第2シートの間隔であるシート間隔が所定の閾値以上である場合は、前記複数の現像ローラのすべてを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、前記離間位置に位置させ、その後、第2シートの印刷に用いる現像ローラを前記接触位置に位置させて第2シートに転写される画像の現像を開始し、
    前記シート間隔が前記所定の閾値未満である場合は、第2シートの印刷に用いる現像ローラを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、前記接触位置に維持して第2シートに転写される画像の現像を開始する
    ように構成されており、
    さらに、前記制御部は、
    前記複数の現像ローラを使ってシートに画像を形成するカラー印刷と、前記第2現像ローラだけを使ってシートに画像を形成するモノクロ印刷とを実行可能であり、
    第1シートに前記カラー印刷をし、第2シートに前記カラー印刷をする場合、前記所定の閾値を、前記第1時間の間にシートが移動する第1距離以上である第1閾値とし、
    第1シートに前記カラー印刷または前記モノクロ印刷をし、第2シートに前記モノクロ印刷をする場合、前記所定の閾値を、前記第2時間の間にシートが移動する第2距離以上であって、かつ、前記第1距離よりも小さい第2閾値とすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第2感光ドラムは、前記移動方向において前記第1感光ドラムの下流側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記複数の感光ドラムは、前記移動方向において前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの間に配置された第3感光ドラムを含み、
    前記複数の現像ローラは、前記第3感光ドラムにトナーを供給する第3現像ローラを含み、
    前記画像形成装置は、
    回転することで前記第3現像ローラを前記接触位置と前記離間位置との間で移動させる第3カムと、
    前記複数の感光ドラムを露光する複数の光ビームを発する露光装置と、
    前記第2現像ローラを有する現像カートリッジであって、前記第2現像ローラが前記離間位置にある場合に前記第3感光ドラムを露光する光ビームの光路と重なり、前記第2現像ローラが前記接触位置にある場合に前記第3感光ドラムを露光する光ビームの光路と重ならない現像カートリッジと、を備え、
    前記制御部は、
    前記第3感光ドラムの露光を開始する以前に前記第2現像ローラが前記接触位置に移動するように前記第2カムの回転を制御し、
    第1シートに前記モノクロ印刷をし、第2シートに前記カラー印刷をする場合、前記所定の閾値を、前記第2感光ドラムと前記第3感光ドラムの転写位置間の距離と、前記第2距離との和以上であって、かつ、前記第1距離よりも小さい第3閾値とすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1カムおよび前記第3カムは、機械的に接続されて同時に回転し、前記第1現像ローラが前記接触位置に移動した後に前記第3現像ローラが前記接触位置に移動するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記第3現像ローラが前記接触位置に移動した後に前記第2現像ローラが前記接触位置に移動するように前記第2カムの回転を制御することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、
    第1シートと第2シートに印刷をする場合であって、前記所定のタイミングにおいて第2シートの搬送がされていない場合、
    前記複数の現像ローラのすべてを、第1シートに転写される画像の現像が終了した後、前記離間位置に位置させ、
    第2シートに転写される画像の画像データの準備ができ、かつ、前記所定のタイミングから、第2シートが転写位置に到達するタイミングを調整するための待機時間が経過した場合に第2シートを前記シートトレイから供給し始め、第2シートの搬送に応じて第2シートの印刷に用いる現像ローラを前記接触位置に位置させて第2シートに転写される画像の現像を開始する
    ように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御部は、第1シートに前記カラー印刷をし、第2シートに前記モノクロ印刷をする場合、前記待機時間を、第1シートに前記カラー印刷をし、第2シートに前記カラー印刷をする場合よりも小さくすることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御部は、第1シートに前記モノクロ印刷をし、第2シートに前記モノクロ印刷をする場合、前記待機時間を、第1シートに前記モノクロ印刷をし、第2シートに前記カラー印刷をする場合よりも小さくすることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記複数の感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が異なる複数の前記シートトレイを備え、
    前記制御部は、前記複数の感光ドラムからのシートの搬送経路に沿った距離が小さいシートトレイほど、前記待機時間を大きくすることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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