画像形成装置、制御方法及び制御プログラム
【課題】複数の現像装置で高圧電源部を共用化し、印刷モードを切り替える場合でも、高圧電源部の出力を停止させることなく切り替える。
【解決手段】高圧電源部１１４に接続されて供給されたクラウドパルス信号ＣＰによりトナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを有し、像担持体上に作像を行うに際し、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに対し、高圧電源部１１４に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点ＭＣを介して行うとともに、切り替えのタイミングを作像シーケンスに同期させる。
【解決手段】高圧電源部１１４に接続されて供給されたクラウドパルス信号ＣＰによりトナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを有し、像担持体上に作像を行うに際し、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに対し、高圧電源部１１４に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点ＭＣを介して行うとともに、切り替えのタイミングを作像シーケンスに同期させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、制御方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式の一つとして、トナーをクラウド化（ホッピングさせた状態。以下フレア現像）させる方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このフレア現像方式においては、フレア現像装置に逆相のパルスを交互に印加して、充放電を繰り返すことでトナーのクラウド化を実現している。
【０００３】
また、電源の小型化／低コスト化を図るためにひとつの高圧電源部（高圧電源回路）の出力を複数の現像装置（フレア現像装置）へ分配給電し、高寿命化やトナー飛散を防ぐため画像形成モード（例えば、モノクロモード）によっては、使用しない現像装置（カラーのトナーに対応するフレア現像装置）への印加を回避するために、これらの負荷としての現像装置を電気的に切り離す機能を設けている画像形成装置も提案されている。
このように負荷としての現像装置を電気的に接続しあるいは切り離す画像形成装置においては、モノクロモードからフルカラーモードへの切り替え、あるいは、フルカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う際に、作像タイミングと高圧電源部の出力タイミングを合わせるために、高圧電源部の出力を一旦停止し、その後高圧電源部の出力を再開するという構成を採っていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、高圧電源部の出力を一旦停止するため、作像タイミングに移行した段階で必ずしも高圧電源部の出力が安定しているとは限らず、画像形成品質が低下する恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複数の現像装置で高圧電源部を共用化し印刷モードを切り替える場合でも、高圧電源部の出力を停止させることなく切り替えることが可能な画像形成装置、制御方法及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源手段と、前記高圧電源手段に接続されてトナーに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像ユニットを有し、前記像担持体上に作像を行う作像手段と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行う接続切替手段と、前記接続切替手段における切り替えのタイミングを前記作像手段における作像シーケンスに同期させる制御手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明の制御方法は、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置において実行される制御方法であって、所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像過程と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる過程と、前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる過程と、を備える。
【０００８】
また、本発明の制御プログラムは、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、前記コンピュータを、所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像手段と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる手段と、前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる手段と、して機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の現像装置で高圧電源部を共用化し、印刷モードを切り替える場合でも、高圧電源部の出力を停止させることなく切り替えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態の画像形成装置を有するカラー画像形成システムの概要構成図である。
【図２】図２は、画像形成部を構成する作像部の一例の説明図である。
【図３】図３は、画像形成装置の電源系の概要説明図である。
【図４】図４は、現像装置を構成する現像装置と、クラウドパルス信号との関係の説明図である。
【図５】図５は、現像装置を駆動して機械的接点の接離を行うためのハードウェア構成の説明図である。
【図６】図６は、接点接離部の構成及び動作説明図である。
【図７】図７は、実施形態の動作タイミングチャートである。
【図８】図８は、画像形成の説明図である。
【図９】図９は、実施形態の画像形成装置の動作処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電源装置、画像形成装置および電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
本実施の形態にかかる画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部と、画像読取部で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理された画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部（作像部）と、を備え、筐体内部に画像処理部、画像形成部（作像部）が収納され、筐体の前面が外装カバーにより開閉可能となっている。
【００１３】
図１は、実施形態の画像形成装置を有するカラー画像形成システムの概要構成図である。
カラー画像形成システム１００は、大別すると、図示しないマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を有するパーソナルコンピュータとして構成された情報端末装置１０１と、情報端末装置１０１により生成された印刷命令（印刷ジョブ）を通信ネットワーク１０２を介して受信し、プリンタなどとして構成されて、画像形成を行う画像形成装置１０３と、を備えている。
【００１４】
画像形成装置１０３の第１制御基板部１１１は、通信インタフェースを有し、通信ネットワーク１０２を介して情報端末装置１０１から受信した印刷命令に基づいて画像形成装置１０３全体を制御する。より具体的には、第１制御基板部１１１は、通信ネットワーク１０２を介して受信した印刷命令に基づいて、記録紙サイズ、印刷モード（モノクロモード／フルカラーモード）等を設定する。ここで、第１制御基板部１１１は、図示しないＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、画像形成装置１０３を制御している。
第２制御基板部１１２は、第１制御基板部１１１の制御下で、設定された記録紙サイズ、印刷モード等に基づいて、第３制御基板部１１３を制御する実際の画像形成制御を行う。
【００１５】
第３制御基板部１１３は、第２制御基板部１１２の制御下で、後述する高圧電源部１１４、図示しないモータ、ファンなどの駆動制御を行う。
高圧電源部１１４は、図示しないフルブリッジ回路を有し、トナーを浮遊状態（ホッピング状態）とするための高圧パルス信号を生成し出力する。
画像処理部１１５は、第１制御基板部１１１が設定し、出力した記録紙サイズ、印刷モード、印刷データ等を含む画像処理データに基づいて、図示しないレーザビームの駆動制御を行い、作像部を構成する感光体ドラム（像担持体）上に潜像を形成する。
作像部１１６は、感光体ドラム上に形成された潜像を、高圧パルス信号に基づいて現像を行い、記録紙に転写して、定着させて出力する。
【００１６】
図２は、画像形成部を構成する作像部の一例の説明図である。
まず、作像部１１６は、像担持体として機能する４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像装置（現像ローラ）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ（以下、これらを区別する必要がない場合には、単に現像装置１１と表記する。）と、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢印Ａ方向に回転する像担持体としての中間転写ベルト１６とを備えている。
【００１７】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトである。本実施形態では、中間転写ベルト１６の上方に、中間転写ベルト１６の回動方向Ａに沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、それぞれを区別する必要が無い場合には、単に感光体ドラム１０と記載する）を並列にそれぞれ配置している。感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１２と、前述した現像装置１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１３がそれぞれ配設されている。
【００１８】
感光体ドラム１０は、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置１２によって感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１５から出射されるレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム１０に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によって各色のトナー像として可視像化される。
【００１９】
各感光体ドラム１０には、一次転写ローラ１４がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１４と感光体ドラム１０との間には中間転写ベルト１６が挟まれた状態で回動するようになっている。
【００２０】
このとき、中間転写ベルト１６は、駆動ローラ１７とテンションローラ１９の２個のローラによって支持されている。中間転写ベルト１６を３個以上のローラによって張架しても良いが、出来る限り小型化し、高さを抑制するため、本実施形態では中間転写ベルト１６を２個のローラによって張架することで、高さを抑制している。
【００２１】
次に、その中間転写ベルト１６の表面に、各感光体ドラム１０に可視像化されたトナー像が、一次転写ローラ１４の作用によって転写される。このようにして、ブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）のトナー像が、中間転写ベルト１６に正確に順次重ね合わせた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２２】
一方、中間転写ベルト１６を挟んで、駆動ローラ１７（二次転写対向ローラ）に対向して二次転写ローラ１８が配設され、給紙ユニット２１から記録媒体である用紙Ｐが給紙される。これによりレジストローラ対２２の回転によって、用紙Ｐが所定のタイミングで、駆動ローラ１７と二次転写ローラ１８の間に送り込まれる。すると、中間転写ベルト１６に担持されている合成カラー画像が二次転写ローラ１８の作用により用紙Ｐに一括して転写される。
【００２３】
そして、その用紙Ｐ上のトナー像が、定着装置２３により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。トナー像二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２０によって除去される。
【００２４】
なお、図２では、二次転写ローラを介して用紙に転写する方式の例を示したが用紙に直接転写する方式の画像形成部を用いてもよい。
【００２５】
本実施形態では、この画像形成部としての現像装置１１は、高容量のフレア現像装置にフレア現像用の高圧電源部により交流電圧を印加することで、トナーをホッピングさせた状態で現像するフレア現像を行っている。
【００２６】
図３は、画像形成装置の電源系の概要説明図である。
画像形成装置１０３の電源系は、第３制御基板部１１３の制御下で高圧電源部１１４が負荷である現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに高圧変換部（フルブリッジ回路）１１４Ａにより生成したクラウドパルス信号ＣＰを供給する構成となっている。この場合において、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃには、高圧変換部１１４Ａが機械的接点ＭＣを介して接続されており、各現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに対するクラウドパルス信号ＣＰの供給／遮断を制御できる構成となっている。これは、印刷モードがモノクロモードである場合には、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃは使用する必要が無いため、消費電力の低減を図るためには、これらの現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを電気的に切り離して、クラウドパルス信号ＣＰの供給を遮断するのが好ましいからである。
【００２７】
図４は、現像装置を構成する現像装置と、クラウドパルス信号との関係の説明図である。
現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃは、トナーをクラウド化するとともに、回転することでトナーの搬送を行っている。
【００２８】
現像装置１１は、図４（ａ）に示すように、一方の電極として構成される円柱状の芯金５１と、芯金５１に対して絶縁層５２を介して積層され、他方の電極が形成された電極層５３と、電極層５３に形成された電極を保護するために電極層５３を覆う表層５４と、を備えている。
このように現像装置１１は、一対の電極（芯金５１および電極層５３）との間に絶縁層５２が設けられているため、容量性負荷を形成することとなっている。
【００２９】
また、電極層５３を構成している電極５３Ａは、現像装置１１の回転方向とは直交する方向に延在するとともに、所定の間隔を配して、複数設けられている。
ここで、芯金５１は、回転可能、かつ、図４中、左右方向に摺動可能にリング状の一対の支持部材５５に支持されている。そしてさらに芯金５１は、トナーのクラウド化を行う場合に、芯金５１を所定動作位置に保持するために、弾性部材（スプリング、板ばね等）５６により図４中、左方向に付勢されている。
そして、高圧電源部１１４を構成する高圧変換部１１４Ａにより、図４（ｂ）の上部に示すように、最低値Ｖｍｉｎ、波高値Ｖｐｐを有するＡ相のクラウドパルス信号ＣＰが電極層５３の電極５３Ａに印加され、図４（ｂ）の下部に示すようなＡ相とは逆相のＢ相のクラウドパルス信号ＣＰが芯金５１に印加されて、トナーのクラウド状態を形成するようになっている。
【００３０】
図５は、現像装置を駆動して機械的接点の接離を行うためのハードウェア構成の説明図である。
本実施形態においては、印刷モードがモノクロモードである場合に、モノクロモードでは使用しない現像装置である、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを電気的に高圧電源部１１４から一時的に切り離すことにより、高圧電源部１１４の共用化を図っている。
【００３１】
このため図５に示すように、色（ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）毎に画像形成期間中に“Ｈ”レベルとなり、画像非形成期間中に“Ｌ”レベルとなる画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４及びモノクロモード時に“Ｈ”レベルとなり、フルカラーモード時に“Ｌ”レベルとなる色情報信号ＣＯＬが入力され、画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４及び色情報信号ＣＯＬが全て“Ｈ”レベルとなった場合に、接点接離制御信号ＳＣを“Ｈ”レベルとして出力するＡＮＤ回路６１と、接点接離制御信号ＳＣが“Ｈ”レベルとなった場合に、高電位側電源ＶＰからの電力供給を行う電力供給回路６２と、電力供給回路６２からの電力供給を受けて、後述する接点の接離を行うソレノイドを有する接点接離部６３と、を備えている。
【００３２】
電力供給回路６２は、ベース端子ＢがＡＮＤ回路６１の出力端子に接続され、エミッタ端子Ｅがグランド（ＧＮＤ）に接続されバイポーラトランジスタで構成された第１トランジスタＴＲ１と、第１トランジスタＴＲ１のコレクタ端子Ｃにベース端子Ｂが接続され、エミッタ端子Ｅに電流制限抵抗Ｒを介して高電位側電源ＶＰが接続され、コレクタ端子Ｃが接点接離部６３に接続されバイポーラトランジスタで構成された第２トランジスタＴＲ２と、を備えている。
【００３３】
図６は、接点接離部の構成及び動作説明図である。
接点接離部６３は、電力供給回路６２からの電力供給を受けて、図６（ｂ）に示すように右方向に駆動されるとともに、電力供給が遮断されると、図６（ａ）に示すように待機位置に駆動されるソレノイド６４を備えている。
【００３４】
初期状態において、芯金５１の周面は、導電性のフレームＦＲに物理的に接触しており、フレームＦＲおよび接点１１４Ｃを介して、高圧電源部１１４に電気的に接続されており、高圧電源部１１４の高圧変換部１１４Ａからクラウドパルス信号ＣＰの供給が可能な状態となっている。
そして、接点接離部６３が上記初期状態において、電力供給回路６２からの電力供給を受けると、接点接離部６３のソレノイド６４が、図６（ｂ）に示すように右方向に駆動される。
この結果、現像装置１１の芯金５１の一端（図６中、左端）に当接して、弾性部材５６の付勢力に抗して、芯金５１の回転軸に沿って現像装置１１を右方向に移動させる。これにより芯金５１は、図６中、移動距離ＤＬだけ移動されて、芯金５１の周面は、導電性のフレームＦＲから物理的な接触を断たれることとなる。
【００３５】
このように、芯金５１が接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから物理的に遮断されて、高圧電源部１１４の接点１１４Ｃから電気的に遮断されると、高圧電源部１１４から供給されていたクラウドパルス信号ＣＰは、現像装置１１に供給されなくなり、当該現像装置１１は、非駆動状態となり、電力を消費しなくなるのである。
上述した手順により、モノクロモードにおいては、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃが高圧電源部１１４から電気的に遮断されている期間中は、非駆動状態となり、消費電力の低減化を図ることとなる。
【００３６】
次に実施形態の動作について説明する。
図７は、実施形態の動作タイミングチャートである。
図８は、画像形成の説明図である。
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、各現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに高圧電源部１１４からクラウドパルス信号ＣＰを出力させて、画像形成を行わせるために、クラウドパルス信号ＣＰに対応するＰＷＭ信号を出力させる場合に“Ｈ”レベルとなるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ４である。
したがって、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ４が“Ｈ”レベルの期間中は、画像形成が可能な期間である。
【００３７】
図７（ｅ）〜図７（ｈ）は、画像形成時に“Ｈ”レベルとなる画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４である。
したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至る期間中は、画像形成が可能な状態であることを表している。
より具体的には、図８に示すように、画像形成対象の用紙Ｐのうち、実際に画像（ここで、画像には文字情報なども含む）を形成するのは、画像形成方向を矢印ＧＦＤ方向とすると、用紙Ｐの先端位置ＰＳから用紙Ｐの終端位置ＰＥの間で、画像形成可能開始位置ＳＴから画像形成可能終了位置ＥＤまでである。なお、図８中、符号Ｐ１及びＰ２は、印刷データとしてビットマップデータ等の文字データを含まない画像形成領域を表している。
【００３８】
そして、図７において、用紙Ｐにおける画像形成可能開始位置ＳＴは、時刻ｔ１に相当し、画像形成可能終了位置ＥＤは、時刻ｔ２に相当している。
なお、画像形成可能開始位置ＳＴ及び画像形成可能終了位置ＥＤは、あくまで画像が形成可能な位置を表しているに過ぎず、実際に画像が形成されるかは、入力される印刷ジョブ（ＪＯＢ）に含まれる印刷データに依存している。
【００３９】
また、図７（ｉ）は、印刷モードを表す色情報信号ＣＯＬである。色情報信号ＣＯＬは、印刷モードがモノクロモードにおいては、“Ｈ”レベル、フルカラーモードにおいては、“Ｌ”レベルとなる。なお、印刷モードは、用紙Ｐ毎あるいは印刷ジョブに設定されるものではなく、一の用紙Ｐであっても、モノクロモードとフルカラーモードが混在することがある。すなわち、一の用紙Ｐの印刷処理において、モノクロ印刷だけを行う領域（例えば、黒色の文字のみ、モノクロ画像のみあるいはこれらが混在する領域）では、モノクロモードとされ、モノクロモードとされる領域以外の領域においては、フルカラーモードとされる。
【００４０】
ところで、現像装置１１Ｋは、印刷モードがモノクロモード及びフルカラーモードのいずれにおいても使用されるが、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙは、モノクロモードでは使用されない。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、印刷モードがモノクロモードであって、画像形成可能開始位置ＳＴから画像形成可能終了位置ＥＤに至るまでの期間、例えば、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間においては、図６（ｂ）に示したように、ソレノイド６４を駆動して、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触を断ち、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に遮断して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を行わないようにして電力消費を低減している。
そして、画像形成可能終了位置ＥＤに至ると、ソレノイド６４の駆動を停止し、図６（ａ）に示すように、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触させ、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に接続して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を再開して、次回の画像形成に備えることとなる。
【００４２】
図９は、実施形態の画像形成装置の動作処理フローチャートである。
画像形成装置１０３の第１制御基板部１１１は、情報端末装置１０１から印刷ジョブを受け取ると、印刷ジョブの実行を開始する（ステップＳ１１）。
続いて、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブに色情報が含まれているか否か、すなわち、印刷モードがモノクロモードであるかフルカラーモードであるかを判別する（ステップＳ１２）。
【００４３】
ステップＳ１２の判別において、印刷ジョブに色情報が含まれている場合、すなわち、印刷モードがフルカラーモードである場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ソレノイド６４は、非駆動状態（ソレノイドオフ状態）であるので、現像装置１１Ｋへのクラウドパルス信号ＣＰの供給に加えて現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給が行われて、画像形成がなされる（ステップＳ１３）。
続いて、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブが終了したか否かを判別する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４の判別において、印刷ジョブが未だ終了していない場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、第１制御基板部１１１は、待機状態となる。
【００４４】
一方、ステップＳ１４の判別において、印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、処理を終了し、次回の印刷ジョブの受け取りを待つこととなる。
また、ステップＳ１２の判別において、印刷ジョブに色情報が含まれていない場合、すなわち、印刷モードがモノクロモードである場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、第１制御基板部１１１は、画像処理部１１５を介して、作像部１１６を制御し、作像シーケンスに同期して、ソレノイド６４を駆動状態（ソレノイドオン状態）とし、現像装置１１Ｋへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を継続しつつ、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触を断ち、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に遮断して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を行わないようにして、画像形成がなされる（ステップＳ１５）。
【００４５】
続いて第１制御基板部１１１は、印刷ジョブが終了したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判別において、印刷ジョブが未だ終了していない場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、フルカラーモードの場合とは異なり、再び処理をステップＳ１２に移行し、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブに色情報が含まれているか否か、すなわち、印刷モードがモノクロモードであるかフルカラーモードであるかを判別する（ステップＳ１２）。
【００４６】
これは、図８に示すように、印刷対象領域ＡＲのうち、例えば、写真領域Ｐ１及び写真領域Ｐ２のみがフルカラー印刷が必要であり、印刷ジョブの途中で色情報が含まれ、その他が文字ばかりでモノクロ印刷を行うような場合に対応させるためである。
一方、ステップＳ１６の判別において、印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、第１制御基板部１１１は、処理を終了し、次回の印刷ジョブの受け取りを待つこととなる。
【００４７】
以上の説明のように、本実施形態によれば、作像シーケンスに同期して、フルカラーモードでのみ使用される現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙには、モノクロモードにおいて、高圧電源部１１４を電気的に遮断するので、高圧電源部１１４を停止することなく、印刷モードを切り替えることが可能となっている。
【００４８】
すなわち、モノクロモードに移行した場合には、モノクロモードの印刷では、画像形成を行わないフルカラーモードにのみ用いられる現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙには、高圧電源部１１４を停止させることなく、高圧電源部１１４からの出力を遮断することができるため、無用な電力消費を低減できる。すなわち、フルカラーモードの消費電力を１００％とした場合に、モノクロモードの消費電力をおよそ２５％とすることができ、消費電力をおよそ７５％低減することができる。
また、印刷モードの切替時に高圧電源部１１４の停止に要する時間が不要となり、印刷のスループットの向上が図れる。
さらに、印刷モードの切替時にも高圧電源部１１４を停止させないため、高圧電源部の再起動時に供給電圧が不安定になることに起因する画像形成品質の低下も抑制できる。
また、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに対して、高圧電源部１１４からの出力を遮断する際には、機械的接点ＭＣを用いているため、簡易な構成で出力を遮断できるとともに、確実に高圧電源部１１４からの出力を遮断して、確実に消費電力の低減が図れる。
さらにまた、高圧電源系統は１系統だけであるので、各現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに対してそれぞれ高圧電源部を設ける場合（高圧電源系統は４系統）と比較して、画像形成装置の軽量化を図ることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【００５０】
また、本発明は、当該発明を実施するための形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ 感光体ドラム（像担持体）
１１、１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ 現像装置（現像ユニット）
５１ 芯金
５２ 絶縁層
５３ 電極層
５３Ａ 電極
５４ 表層
５５ 支持部材
５６ 弾性部材
６１ ＡＮＤ回路
６２ 電力供給回路
６３ 接点接離部
６４ ソレノイド
１００ カラー画像形成システム
１０１ 情報端末装置
１０２ 通信ネットワーク
１０３ 画像形成装置
１１１ 第１制御基板部
１１２ 第２制御基板部
１１３ 第３制御基板部
１１４ 高圧電源部
１１４Ａ 高圧変換部
１１４Ｃ 接点
１１５ 画像処理部
１１６ 作像部
ＣＯＬ 色情報信号
ＣＰ クラウドパルス信号
ＤＬ 移動距離
ＧＦ１〜ＧＦ４ 画像形成信号
ＭＣ 機械的接点
Ｐ 用紙
ＳＣ 接点接離制御信号
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１０−０４４１６７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、制御方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式の一つとして、トナーをクラウド化（ホッピングさせた状態。以下フレア現像）させる方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このフレア現像方式においては、フレア現像装置に逆相のパルスを交互に印加して、充放電を繰り返すことでトナーのクラウド化を実現している。
【０００３】
また、電源の小型化／低コスト化を図るためにひとつの高圧電源部（高圧電源回路）の出力を複数の現像装置（フレア現像装置）へ分配給電し、高寿命化やトナー飛散を防ぐため画像形成モード（例えば、モノクロモード）によっては、使用しない現像装置（カラーのトナーに対応するフレア現像装置）への印加を回避するために、これらの負荷としての現像装置を電気的に切り離す機能を設けている画像形成装置も提案されている。
このように負荷としての現像装置を電気的に接続しあるいは切り離す画像形成装置においては、モノクロモードからフルカラーモードへの切り替え、あるいは、フルカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う際に、作像タイミングと高圧電源部の出力タイミングを合わせるために、高圧電源部の出力を一旦停止し、その後高圧電源部の出力を再開するという構成を採っていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、高圧電源部の出力を一旦停止するため、作像タイミングに移行した段階で必ずしも高圧電源部の出力が安定しているとは限らず、画像形成品質が低下する恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複数の現像装置で高圧電源部を共用化し印刷モードを切り替える場合でも、高圧電源部の出力を停止させることなく切り替えることが可能な画像形成装置、制御方法及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源手段と、前記高圧電源手段に接続されてトナーに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像ユニットを有し、前記像担持体上に作像を行う作像手段と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行う接続切替手段と、前記接続切替手段における切り替えのタイミングを前記作像手段における作像シーケンスに同期させる制御手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明の制御方法は、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置において実行される制御方法であって、所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像過程と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる過程と、前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる過程と、を備える。
【０００８】
また、本発明の制御プログラムは、像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、前記コンピュータを、所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像手段と、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる手段と、前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる手段と、して機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の現像装置で高圧電源部を共用化し、印刷モードを切り替える場合でも、高圧電源部の出力を停止させることなく切り替えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態の画像形成装置を有するカラー画像形成システムの概要構成図である。
【図２】図２は、画像形成部を構成する作像部の一例の説明図である。
【図３】図３は、画像形成装置の電源系の概要説明図である。
【図４】図４は、現像装置を構成する現像装置と、クラウドパルス信号との関係の説明図である。
【図５】図５は、現像装置を駆動して機械的接点の接離を行うためのハードウェア構成の説明図である。
【図６】図６は、接点接離部の構成及び動作説明図である。
【図７】図７は、実施形態の動作タイミングチャートである。
【図８】図８は、画像形成の説明図である。
【図９】図９は、実施形態の画像形成装置の動作処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電源装置、画像形成装置および電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
本実施の形態にかかる画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部と、画像読取部で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理された画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部（作像部）と、を備え、筐体内部に画像処理部、画像形成部（作像部）が収納され、筐体の前面が外装カバーにより開閉可能となっている。
【００１３】
図１は、実施形態の画像形成装置を有するカラー画像形成システムの概要構成図である。
カラー画像形成システム１００は、大別すると、図示しないマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を有するパーソナルコンピュータとして構成された情報端末装置１０１と、情報端末装置１０１により生成された印刷命令（印刷ジョブ）を通信ネットワーク１０２を介して受信し、プリンタなどとして構成されて、画像形成を行う画像形成装置１０３と、を備えている。
【００１４】
画像形成装置１０３の第１制御基板部１１１は、通信インタフェースを有し、通信ネットワーク１０２を介して情報端末装置１０１から受信した印刷命令に基づいて画像形成装置１０３全体を制御する。より具体的には、第１制御基板部１１１は、通信ネットワーク１０２を介して受信した印刷命令に基づいて、記録紙サイズ、印刷モード（モノクロモード／フルカラーモード）等を設定する。ここで、第１制御基板部１１１は、図示しないＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、画像形成装置１０３を制御している。
第２制御基板部１１２は、第１制御基板部１１１の制御下で、設定された記録紙サイズ、印刷モード等に基づいて、第３制御基板部１１３を制御する実際の画像形成制御を行う。
【００１５】
第３制御基板部１１３は、第２制御基板部１１２の制御下で、後述する高圧電源部１１４、図示しないモータ、ファンなどの駆動制御を行う。
高圧電源部１１４は、図示しないフルブリッジ回路を有し、トナーを浮遊状態（ホッピング状態）とするための高圧パルス信号を生成し出力する。
画像処理部１１５は、第１制御基板部１１１が設定し、出力した記録紙サイズ、印刷モード、印刷データ等を含む画像処理データに基づいて、図示しないレーザビームの駆動制御を行い、作像部を構成する感光体ドラム（像担持体）上に潜像を形成する。
作像部１１６は、感光体ドラム上に形成された潜像を、高圧パルス信号に基づいて現像を行い、記録紙に転写して、定着させて出力する。
【００１６】
図２は、画像形成部を構成する作像部の一例の説明図である。
まず、作像部１１６は、像担持体として機能する４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像装置（現像ローラ）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ（以下、これらを区別する必要がない場合には、単に現像装置１１と表記する。）と、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢印Ａ方向に回転する像担持体としての中間転写ベルト１６とを備えている。
【００１７】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトである。本実施形態では、中間転写ベルト１６の上方に、中間転写ベルト１６の回動方向Ａに沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、それぞれを区別する必要が無い場合には、単に感光体ドラム１０と記載する）を並列にそれぞれ配置している。感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１２と、前述した現像装置１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１３がそれぞれ配設されている。
【００１８】
感光体ドラム１０は、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置１２によって感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１５から出射されるレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム１０に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によって各色のトナー像として可視像化される。
【００１９】
各感光体ドラム１０には、一次転写ローラ１４がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１４と感光体ドラム１０との間には中間転写ベルト１６が挟まれた状態で回動するようになっている。
【００２０】
このとき、中間転写ベルト１６は、駆動ローラ１７とテンションローラ１９の２個のローラによって支持されている。中間転写ベルト１６を３個以上のローラによって張架しても良いが、出来る限り小型化し、高さを抑制するため、本実施形態では中間転写ベルト１６を２個のローラによって張架することで、高さを抑制している。
【００２１】
次に、その中間転写ベルト１６の表面に、各感光体ドラム１０に可視像化されたトナー像が、一次転写ローラ１４の作用によって転写される。このようにして、ブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）のトナー像が、中間転写ベルト１６に正確に順次重ね合わせた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２２】
一方、中間転写ベルト１６を挟んで、駆動ローラ１７（二次転写対向ローラ）に対向して二次転写ローラ１８が配設され、給紙ユニット２１から記録媒体である用紙Ｐが給紙される。これによりレジストローラ対２２の回転によって、用紙Ｐが所定のタイミングで、駆動ローラ１７と二次転写ローラ１８の間に送り込まれる。すると、中間転写ベルト１６に担持されている合成カラー画像が二次転写ローラ１８の作用により用紙Ｐに一括して転写される。
【００２３】
そして、その用紙Ｐ上のトナー像が、定着装置２３により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。トナー像二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２０によって除去される。
【００２４】
なお、図２では、二次転写ローラを介して用紙に転写する方式の例を示したが用紙に直接転写する方式の画像形成部を用いてもよい。
【００２５】
本実施形態では、この画像形成部としての現像装置１１は、高容量のフレア現像装置にフレア現像用の高圧電源部により交流電圧を印加することで、トナーをホッピングさせた状態で現像するフレア現像を行っている。
【００２６】
図３は、画像形成装置の電源系の概要説明図である。
画像形成装置１０３の電源系は、第３制御基板部１１３の制御下で高圧電源部１１４が負荷である現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに高圧変換部（フルブリッジ回路）１１４Ａにより生成したクラウドパルス信号ＣＰを供給する構成となっている。この場合において、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃには、高圧変換部１１４Ａが機械的接点ＭＣを介して接続されており、各現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに対するクラウドパルス信号ＣＰの供給／遮断を制御できる構成となっている。これは、印刷モードがモノクロモードである場合には、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃは使用する必要が無いため、消費電力の低減を図るためには、これらの現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを電気的に切り離して、クラウドパルス信号ＣＰの供給を遮断するのが好ましいからである。
【００２７】
図４は、現像装置を構成する現像装置と、クラウドパルス信号との関係の説明図である。
現像装置１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃは、トナーをクラウド化するとともに、回転することでトナーの搬送を行っている。
【００２８】
現像装置１１は、図４（ａ）に示すように、一方の電極として構成される円柱状の芯金５１と、芯金５１に対して絶縁層５２を介して積層され、他方の電極が形成された電極層５３と、電極層５３に形成された電極を保護するために電極層５３を覆う表層５４と、を備えている。
このように現像装置１１は、一対の電極（芯金５１および電極層５３）との間に絶縁層５２が設けられているため、容量性負荷を形成することとなっている。
【００２９】
また、電極層５３を構成している電極５３Ａは、現像装置１１の回転方向とは直交する方向に延在するとともに、所定の間隔を配して、複数設けられている。
ここで、芯金５１は、回転可能、かつ、図４中、左右方向に摺動可能にリング状の一対の支持部材５５に支持されている。そしてさらに芯金５１は、トナーのクラウド化を行う場合に、芯金５１を所定動作位置に保持するために、弾性部材（スプリング、板ばね等）５６により図４中、左方向に付勢されている。
そして、高圧電源部１１４を構成する高圧変換部１１４Ａにより、図４（ｂ）の上部に示すように、最低値Ｖｍｉｎ、波高値Ｖｐｐを有するＡ相のクラウドパルス信号ＣＰが電極層５３の電極５３Ａに印加され、図４（ｂ）の下部に示すようなＡ相とは逆相のＢ相のクラウドパルス信号ＣＰが芯金５１に印加されて、トナーのクラウド状態を形成するようになっている。
【００３０】
図５は、現像装置を駆動して機械的接点の接離を行うためのハードウェア構成の説明図である。
本実施形態においては、印刷モードがモノクロモードである場合に、モノクロモードでは使用しない現像装置である、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを電気的に高圧電源部１１４から一時的に切り離すことにより、高圧電源部１１４の共用化を図っている。
【００３１】
このため図５に示すように、色（ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）毎に画像形成期間中に“Ｈ”レベルとなり、画像非形成期間中に“Ｌ”レベルとなる画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４及びモノクロモード時に“Ｈ”レベルとなり、フルカラーモード時に“Ｌ”レベルとなる色情報信号ＣＯＬが入力され、画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４及び色情報信号ＣＯＬが全て“Ｈ”レベルとなった場合に、接点接離制御信号ＳＣを“Ｈ”レベルとして出力するＡＮＤ回路６１と、接点接離制御信号ＳＣが“Ｈ”レベルとなった場合に、高電位側電源ＶＰからの電力供給を行う電力供給回路６２と、電力供給回路６２からの電力供給を受けて、後述する接点の接離を行うソレノイドを有する接点接離部６３と、を備えている。
【００３２】
電力供給回路６２は、ベース端子ＢがＡＮＤ回路６１の出力端子に接続され、エミッタ端子Ｅがグランド（ＧＮＤ）に接続されバイポーラトランジスタで構成された第１トランジスタＴＲ１と、第１トランジスタＴＲ１のコレクタ端子Ｃにベース端子Ｂが接続され、エミッタ端子Ｅに電流制限抵抗Ｒを介して高電位側電源ＶＰが接続され、コレクタ端子Ｃが接点接離部６３に接続されバイポーラトランジスタで構成された第２トランジスタＴＲ２と、を備えている。
【００３３】
図６は、接点接離部の構成及び動作説明図である。
接点接離部６３は、電力供給回路６２からの電力供給を受けて、図６（ｂ）に示すように右方向に駆動されるとともに、電力供給が遮断されると、図６（ａ）に示すように待機位置に駆動されるソレノイド６４を備えている。
【００３４】
初期状態において、芯金５１の周面は、導電性のフレームＦＲに物理的に接触しており、フレームＦＲおよび接点１１４Ｃを介して、高圧電源部１１４に電気的に接続されており、高圧電源部１１４の高圧変換部１１４Ａからクラウドパルス信号ＣＰの供給が可能な状態となっている。
そして、接点接離部６３が上記初期状態において、電力供給回路６２からの電力供給を受けると、接点接離部６３のソレノイド６４が、図６（ｂ）に示すように右方向に駆動される。
この結果、現像装置１１の芯金５１の一端（図６中、左端）に当接して、弾性部材５６の付勢力に抗して、芯金５１の回転軸に沿って現像装置１１を右方向に移動させる。これにより芯金５１は、図６中、移動距離ＤＬだけ移動されて、芯金５１の周面は、導電性のフレームＦＲから物理的な接触を断たれることとなる。
【００３５】
このように、芯金５１が接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから物理的に遮断されて、高圧電源部１１４の接点１１４Ｃから電気的に遮断されると、高圧電源部１１４から供給されていたクラウドパルス信号ＣＰは、現像装置１１に供給されなくなり、当該現像装置１１は、非駆動状態となり、電力を消費しなくなるのである。
上述した手順により、モノクロモードにおいては、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃが高圧電源部１１４から電気的に遮断されている期間中は、非駆動状態となり、消費電力の低減化を図ることとなる。
【００３６】
次に実施形態の動作について説明する。
図７は、実施形態の動作タイミングチャートである。
図８は、画像形成の説明図である。
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、各現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに高圧電源部１１４からクラウドパルス信号ＣＰを出力させて、画像形成を行わせるために、クラウドパルス信号ＣＰに対応するＰＷＭ信号を出力させる場合に“Ｈ”レベルとなるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ４である。
したがって、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ４が“Ｈ”レベルの期間中は、画像形成が可能な期間である。
【００３７】
図７（ｅ）〜図７（ｈ）は、画像形成時に“Ｈ”レベルとなる画像形成信号ＧＦ１〜ＧＦ４である。
したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至る期間中は、画像形成が可能な状態であることを表している。
より具体的には、図８に示すように、画像形成対象の用紙Ｐのうち、実際に画像（ここで、画像には文字情報なども含む）を形成するのは、画像形成方向を矢印ＧＦＤ方向とすると、用紙Ｐの先端位置ＰＳから用紙Ｐの終端位置ＰＥの間で、画像形成可能開始位置ＳＴから画像形成可能終了位置ＥＤまでである。なお、図８中、符号Ｐ１及びＰ２は、印刷データとしてビットマップデータ等の文字データを含まない画像形成領域を表している。
【００３８】
そして、図７において、用紙Ｐにおける画像形成可能開始位置ＳＴは、時刻ｔ１に相当し、画像形成可能終了位置ＥＤは、時刻ｔ２に相当している。
なお、画像形成可能開始位置ＳＴ及び画像形成可能終了位置ＥＤは、あくまで画像が形成可能な位置を表しているに過ぎず、実際に画像が形成されるかは、入力される印刷ジョブ（ＪＯＢ）に含まれる印刷データに依存している。
【００３９】
また、図７（ｉ）は、印刷モードを表す色情報信号ＣＯＬである。色情報信号ＣＯＬは、印刷モードがモノクロモードにおいては、“Ｈ”レベル、フルカラーモードにおいては、“Ｌ”レベルとなる。なお、印刷モードは、用紙Ｐ毎あるいは印刷ジョブに設定されるものではなく、一の用紙Ｐであっても、モノクロモードとフルカラーモードが混在することがある。すなわち、一の用紙Ｐの印刷処理において、モノクロ印刷だけを行う領域（例えば、黒色の文字のみ、モノクロ画像のみあるいはこれらが混在する領域）では、モノクロモードとされ、モノクロモードとされる領域以外の領域においては、フルカラーモードとされる。
【００４０】
ところで、現像装置１１Ｋは、印刷モードがモノクロモード及びフルカラーモードのいずれにおいても使用されるが、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙは、モノクロモードでは使用されない。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、印刷モードがモノクロモードであって、画像形成可能開始位置ＳＴから画像形成可能終了位置ＥＤに至るまでの期間、例えば、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間においては、図６（ｂ）に示したように、ソレノイド６４を駆動して、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触を断ち、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に遮断して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を行わないようにして電力消費を低減している。
そして、画像形成可能終了位置ＥＤに至ると、ソレノイド６４の駆動を停止し、図６（ａ）に示すように、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触させ、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に接続して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を再開して、次回の画像形成に備えることとなる。
【００４２】
図９は、実施形態の画像形成装置の動作処理フローチャートである。
画像形成装置１０３の第１制御基板部１１１は、情報端末装置１０１から印刷ジョブを受け取ると、印刷ジョブの実行を開始する（ステップＳ１１）。
続いて、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブに色情報が含まれているか否か、すなわち、印刷モードがモノクロモードであるかフルカラーモードであるかを判別する（ステップＳ１２）。
【００４３】
ステップＳ１２の判別において、印刷ジョブに色情報が含まれている場合、すなわち、印刷モードがフルカラーモードである場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ソレノイド６４は、非駆動状態（ソレノイドオフ状態）であるので、現像装置１１Ｋへのクラウドパルス信号ＣＰの供給に加えて現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給が行われて、画像形成がなされる（ステップＳ１３）。
続いて、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブが終了したか否かを判別する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４の判別において、印刷ジョブが未だ終了していない場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、第１制御基板部１１１は、待機状態となる。
【００４４】
一方、ステップＳ１４の判別において、印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、処理を終了し、次回の印刷ジョブの受け取りを待つこととなる。
また、ステップＳ１２の判別において、印刷ジョブに色情報が含まれていない場合、すなわち、印刷モードがモノクロモードである場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、第１制御基板部１１１は、画像処理部１１５を介して、作像部１１６を制御し、作像シーケンスに同期して、ソレノイド６４を駆動状態（ソレノイドオン状態）とし、現像装置１１Ｋへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を継続しつつ、芯金５１を導電性のフレームＦＲから物理的に接触を断ち、接点１１４Ｃ及びフレームＦＲから芯金５１を電気的に遮断して、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのクラウドパルス信号ＣＰの供給を行わないようにして、画像形成がなされる（ステップＳ１５）。
【００４５】
続いて第１制御基板部１１１は、印刷ジョブが終了したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判別において、印刷ジョブが未だ終了していない場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、フルカラーモードの場合とは異なり、再び処理をステップＳ１２に移行し、第１制御基板部１１１は、印刷ジョブに色情報が含まれているか否か、すなわち、印刷モードがモノクロモードであるかフルカラーモードであるかを判別する（ステップＳ１２）。
【００４６】
これは、図８に示すように、印刷対象領域ＡＲのうち、例えば、写真領域Ｐ１及び写真領域Ｐ２のみがフルカラー印刷が必要であり、印刷ジョブの途中で色情報が含まれ、その他が文字ばかりでモノクロ印刷を行うような場合に対応させるためである。
一方、ステップＳ１６の判別において、印刷ジョブが終了した場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、第１制御基板部１１１は、処理を終了し、次回の印刷ジョブの受け取りを待つこととなる。
【００４７】
以上の説明のように、本実施形態によれば、作像シーケンスに同期して、フルカラーモードでのみ使用される現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙには、モノクロモードにおいて、高圧電源部１１４を電気的に遮断するので、高圧電源部１１４を停止することなく、印刷モードを切り替えることが可能となっている。
【００４８】
すなわち、モノクロモードに移行した場合には、モノクロモードの印刷では、画像形成を行わないフルカラーモードにのみ用いられる現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙには、高圧電源部１１４を停止させることなく、高圧電源部１１４からの出力を遮断することができるため、無用な電力消費を低減できる。すなわち、フルカラーモードの消費電力を１００％とした場合に、モノクロモードの消費電力をおよそ２５％とすることができ、消費電力をおよそ７５％低減することができる。
また、印刷モードの切替時に高圧電源部１１４の停止に要する時間が不要となり、印刷のスループットの向上が図れる。
さらに、印刷モードの切替時にも高圧電源部１１４を停止させないため、高圧電源部の再起動時に供給電圧が不安定になることに起因する画像形成品質の低下も抑制できる。
また、現像装置１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに対して、高圧電源部１１４からの出力を遮断する際には、機械的接点ＭＣを用いているため、簡易な構成で出力を遮断できるとともに、確実に高圧電源部１１４からの出力を遮断して、確実に消費電力の低減が図れる。
さらにまた、高圧電源系統は１系統だけであるので、各現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに対してそれぞれ高圧電源部を設ける場合（高圧電源系統は４系統）と比較して、画像形成装置の軽量化を図ることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【００５０】
また、本発明は、当該発明を実施するための形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ 感光体ドラム（像担持体）
１１、１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ 現像装置（現像ユニット）
５１ 芯金
５２ 絶縁層
５３ 電極層
５３Ａ 電極
５４ 表層
５５ 支持部材
５６ 弾性部材
６１ ＡＮＤ回路
６２ 電力供給回路
６３ 接点接離部
６４ ソレノイド
１００ カラー画像形成システム
１０１ 情報端末装置
１０２ 通信ネットワーク
１０３ 画像形成装置
１１１ 第１制御基板部
１１２ 第２制御基板部
１１３ 第３制御基板部
１１４ 高圧電源部
１１４Ａ 高圧変換部
１１４Ｃ 接点
１１５ 画像処理部
１１６ 作像部
ＣＯＬ 色情報信号
ＣＰ クラウドパルス信号
ＤＬ 移動距離
ＧＦ１〜ＧＦ４ 画像形成信号
ＭＣ 機械的接点
Ｐ 用紙
ＳＣ 接点接離制御信号
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１０−０４４１６７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源手段と、
前記高圧電源手段に接続されてトナーに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像ユニットを有し、前記像担持体上に作像を行う作像手段と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行う接続切替手段と、
前記接続切替手段における切り替えのタイミングを前記作像手段における作像シーケンスに同期させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ユニットは、円柱状の芯金が一方の電極を構成する現像装置を有し、
前記高圧電源手段は、前記芯金の周面に電気的に接続、切り離し可能に配置された接点を有し、
前記制御手段は、前記接続切替手段に前記芯金をその回転軸に沿って物理的に移動させることにより、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを行わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記作像手段は、動作モードとして、モノクロモードとフルカラーモードとを有するとともに、画像形成可能期間に画像形成信号が入力されるものであり、
前記制御手段は、前記作像手段に画像形成信号が入力されており、前記動作モードがモノクロモードである場合に前記接続切替手段に前記芯金をその回転軸に沿って物理的に移動させる、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記フルカラーモードから前記モノクロモードへの移行タイミングに前記接続切替手段における切り替えを行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置において実行される制御方法であって、
所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像過程と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる過程と、
前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる過程と、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
前記コンピュータを、
所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像手段と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる手段と、
前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる手段と、
して機能させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項１】
像担持体と、
トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源手段と、
前記高圧電源手段に接続されてトナーに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行う複数の現像ユニットを有し、前記像担持体上に作像を行う作像手段と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行う接続切替手段と、
前記接続切替手段における切り替えのタイミングを前記作像手段における作像シーケンスに同期させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ユニットは、円柱状の芯金が一方の電極を構成する現像装置を有し、
前記高圧電源手段は、前記芯金の周面に電気的に接続、切り離し可能に配置された接点を有し、
前記制御手段は、前記接続切替手段に前記芯金をその回転軸に沿って物理的に移動させることにより、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを行わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記作像手段は、動作モードとして、モノクロモードとフルカラーモードとを有するとともに、画像形成可能期間に画像形成信号が入力されるものであり、
前記制御手段は、前記作像手段に画像形成信号が入力されており、前記動作モードがモノクロモードである場合に前記接続切替手段に前記芯金をその回転軸に沿って物理的に移動させる、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記フルカラーモードから前記モノクロモードへの移行タイミングに前記接続切替手段における切り替えを行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置において実行される制御方法であって、
所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像過程と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる過程と、
前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる過程と、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
像担持体と、トナーをクラウド化するための高圧パルス信号を生成する高圧電源部と、前記高圧パル信号が供給可能な複数の現像ユニットと、前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源部に対する電気的な接続、切り離しを切り替える機械的接点と、を備えた画像形成装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
前記コンピュータを、
所定の作像シーケンスに従って前記現像ユニットに前記高圧パルス信号を供給して前記トナーを浮遊させてフレア現像を行って前記像担持体上に作像を行う作像手段と、
前記複数の現像ユニットのうち所定の一部の現像ユニットに対し、前記高圧電源手段に対する電気的な接続、切り離しの切り替えを機械的接点を介して行わせる手段と、
前記機械的接点の切り替えタイミングを前記作像シーケンスに同期させる手段と、
して機能させることを特徴とする制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８５３７３（Ｐ２０１２−１８５３７３Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９１３７（Ｐ２０１１−４９１３７）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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