JP2920681B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、たとえばカラー複写機、カラープリンタ
など、複数回の作像プロセスを繰返すことによって１つ
の完成画像を形成するカラー画像形成装置に関する。

従来の技術 カラー複写機などの多色画像を形成するカラー画像形
成装置においては、一般に異なった色の複数の単色画像
を形成する作像プロセスを複数回繰返して所要の多色画
像を得るようになっている。

たとえば電子写真法を用いたカラー複写機において
は、原稿を３色分解し［原稿露光−帯電−像露光−現像
−転写−クリーニング］の作像プロセスを３回繰返し、
あるいはさらに黒画像の作像を加えた４回の作像プロセ
スを繰返し、転写紙に原稿のカラー像を再現している。
また、転写をその都度行なわず、［原稿露光−帯電−像
露光−現像］のプロセスを各色について繰返し、感光体
（像担持体）上で多色トナー像を形成したのちに転写を
行なって完成画像を得る方法、複数の画像形成ユニット
を直列に配置し、各ユニットで順次像形成を行ないなが
ら転写紙を移動し、単色画像を重ねて多色画像を得る方
法などが行なわれている。

これらの画像形成装置では、いずれも、１つの完成画
像を得るまでの複数の作像プロセスが一連の動作として
組み込まれており、像形成動作が一旦スタートすると画
像の完成まで連続的に動作するようになっていた。

このように、従来の画像形成装置は装置のスタートか
ら画像の完成までが一連のものとして動作するため、た
とえば装置のスタート直後に原稿あるいは装置の画像形
成のための作動条件設定などの誤りに気がつき、直ちに
装置の停止を行なおうとしても、装置はすべての作像プ
ロセスが終わるまで停止せず、運転が続行されるように
なっている。したがって、この間、無駄な待ち時間、ト
ナー、転写紙などの無駄な消費が発生し、とくに大量の
コピーを行なう場合には無視できない能率の低下を来す
ことが多かった。

そこで、このような時間や資材の無駄をなくすため
に、任意の時期に入力された緊急停止信号によって、画
像形成が未完了の場合にも画像形成動作が停止して、初
期状態に復帰するようになったカラー画像形成装置が提
案されている（特開昭62−157068号参照）。

発明が解決しようとする課題 上記のカラー画像形成装置の場合、緊急停止信号が入
力されてから装置が緊急停止するまでの間は画像形成が
継続しており、この間に余分なトナーが消費されること
がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、緊急停止信
号入力と同時に画像形成を停止して、余分なトナーの消
費を防止でき、しかも緊急停止後の操作が簡単で、再び
作動条件設定の誤りを起こしにくいカラー画像形成装置
を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるカラー画像形成装置は、 複数色の画像信号を出力する画像信号生成手段、 画像信号生成手段からの画像信号に基づいて像担持体
上に画像を形成する記録手段、 画像形成の少なくとも一部が開始された後に外部から
の操作によって生じた緊急停止信号により画像形成が未
完了の場合にも画像形成を停止させて作動条件を初期設
定状態に復帰させる制御手段、 および緊急停止信号が入力されたときに画像信号レベ
ルを白レベルにクランプする白レベルクランプ手段を備
えているものである。

作用 緊急停止信号が入力されると、白レベルクランプ手段
により画像信号レベルが白レベルにクランプされ、この
白レベルの画像信号が記録手段に出力されるため、記憶
手段では画像形成が行なわれなくなる。そして、制御手
段により、作動条件が自動的にかつ確実に初期設定状態
に復帰させられる。

実 施 例 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説
明する。

第１図はデジタルカラー複写機の主要部の機械的構成
を、第２図は主要部の電気的構成をそれぞれ概略的に示
している。

第１図に示すように、複写機は像担持体としての感光
体ドラム（１）を備えており、その周囲に帯電器
（２）、書き込みユニット（３）、現像ユニット
（４）、給紙ユニット（５）、転写・分離ユニット
（６）、定着装置（７）およびクリーニング装置（９）
などが設けられている。また、これらの上方に設けられ
た原稿台（10）の下に、原稿読み取りユニット（11）が
設けられている。また、第２図に示すように、複写機
は、作動条件などを設定するための操作パネル（12）お
よび全体を制御するための制御ユニット（13）などを備
えている。

感光体ドラム（１）は、メインモータ（14）によって
駆動される。また、感光体ドラム（１）の周面全体が帯
電器（２）によって帯電され、後述するように、これに
複数色の画像が重ねて形成される。

原稿読み取りユニット（11）は、原稿台（10）に置か
れた原稿を移動光学系により露光走査して読み取る原稿
読み取り手段を構成しており、露光ランプ（16）を有す
る原稿走査用ランプユニット（17）、可動ミラーユニッ
ト（18）、レンズ（19）、光分解プリズム（20）および
イメージセンサ（21）（CCD）などを備えている。原稿
はランプユニット（17）によって走査され、その画像が
ランプユニット（17）および可動ミラーユニット（18）
のミラーで反射されてレンズ（19）および光分解プリズ
ム（20）に送られ、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色に分光され
てそれぞれの色画像を受光するイメージセンサ（21）に
結像される。受光された色画像は光電変換されて各色画
像に対応した電気信号になり、さらにこれが画像処理部
で記録のための画像信号に変換される。

原稿読み取りユニット（11）の画像処理部の概略が第
３図に示されている。

画像処理部には、３つのイメージセンサ（21）に対応
する３つのAD変換器（38）が設けられており、これらに
より、各イメージセンサ（21）の出力がAD変換されて色
分離回路（39）に送られる。色分離回路（39）は、３つ
のAD変換器（38）の出力を処理してカラーコードデータ
と濃度データを含む画像信号をゲート回路（40）に出力
する。ゲート回路（40）は、カラーコードデータが白コ
ードのときは画像信号を通過させず、それ以外のときは
画像信号を通過させて白レベルクランプ回路（41）に出
力する。そして、色分離回路（39）とゲート回路（40）
により、画同信号生成手段が構成されている。白レベル
クランプ回路（41）は、通常はゲート回路（40）からの
画像信号をそのまま通過させて書き込みユニット（３）
に出力するが、後述する緊急停止信号入力時には画像信
号レベルを白レベルにクランプして書き込みユニット
（３）に出力する白レベルクランプ手段を構成してい
る。

書き込みユニット（３）は、読み取りユニット（11）
内に配置された画像処理部からの画像信号を記録色ごと
に１色ずつ感光体ドラム（１）上に書き込んで静電潜像
を形成する潜像形成手段を構成しており、半導体レーザ
（図示略）、ポリゴンモータ（22）、ポリゴンミラー
（23）および固定ミラー（24）などを備えている。そし
て、読み取りユニット（11）のイメージセンサ（21）お
よび画像処理部から送られてくるイエロー・マゼンタ・
シアンの記録色に対応した画像信号に基づいて、半導体
レーザで発生されたレーザビームがポリゴンモータ（2
2）で回転させられるポリゴンミラー（23）および固定
ミラー（24）を介して一様帯電された感光体ドラム
（１）の周面上に像露光され、静電潜像が形成される。

現像ユニット（４）は、感光体ドラム（１）上の潜像
を現像してトナー像とする現像手段を構成しており、互
いに異なる色のトナーを含む現像剤を収納した複数たと
えば３つの現像器（25）（26）（27）を備えている。第
１現像器（25）にはイエロートナー、第２現像器（26）
にはマゼンタトナー、第３現像器（27）にはシアントナ
ーを含む現像剤がそれぞれ収納されている。これらの現
像剤（25）（26）（27）は１つずつ個別に作動させら
れ、感光体ドラム（１）上の静電潜像を現像して、トナ
ー像を形成する。なお、１つの現像器（25）（26）（2
7）が作動している間、他の現像器（25）（26）（27）
の現像剤層は感光体ドラム（１）から離れて静止してお
り、非作動状態となっている。なお、これらの現像器
（25）（26）（27）においては、２成分非接触現像法が
好適に用いられる。

なお、帯電器（２）、書き込みユニット（３）、現像
ユニット（４）などにより、感光体ドラム（１）上にカ
ラー画像を形成する記録手段が構成されている。

給紙ユニット（５）は、転写紙を感光体ドラム（１）
に供給する転写紙供給手段を構成しており、給紙カセッ
ト（28）および給紙ローラ（29）などを備えている。

転写・分離ユニット（６）は、感光体ドラム（１）に
形成されたトナー像を転写紙に転写する転写手段を構成
しており、転写器（30）および分離器（31）などを備え
ている。

クリーニング装置（９）は、感光体ドラム（１）の周
面をたとえばブレードクリーニング法やファーブラシク
リーニング法でクリーニングするクリーニング手段を構
成している。

操作パネル（12）には、起動キー（32）、緊急停止キ
ー（33）、各種作動条件設定キーや各表示器などを備え
た条件設定部（34）などが設けられている。条件設定部
（34）は、複写のための作動条件を設定する条件設定手
段を構成している。

制御ユニット（13）は複写機の各部を制御するための
ものであり、マイクロプロセッサ（CPU）（37）、プロ
グラム格納部（35）、設定条件記憶部（36）などを備え
ている。プログラム格納部（35）および設定条件記憶部
（36）は、CPU（37）に接続されたメモリによって構成
されている。プログラム格納部（35）には、制御プログ
ラムが格納されている。設定条件記憶部（36）は、操作
パネル（12）の条件設定部（34）で設定された作動条件
を記憶しておく設定条件記憶手段を構成している。CPU
（37）は、プログラム格納部（35）に格納された制御プ
ログラムに基づいて後述するカラー画像形成工程の制御
および緊急停止処理などを行なう制御手段を構成してい
る。そして、上記の感光体ドラム（１）、帯電器
（２）、読み取りユニット（11）、書き込みユニット
（３）、現像ユニット（４）、給紙ユニット（５）、転
写・分離ユニット（６）、定着装置（７）、クリーニン
グ装置（９）などは、CPU（37）により、プログラム格
納部（35）に格納された制御プログラムに基づいてシー
ケンス制御される。

次に、第４図のフローチャートを参照して、上記の複
写機の動作の概略を簡単に説明する。

電源が投入されると、まず、必要な初期処理が行なわ
れ（ステップ１）、操作パネル（12）の入力データ処理
が行なわれて（ステップ２）、条件設定部（34）の作動
条件設定キーが押されたかどうかが調べられる（ステッ
プ３）。設定キーが押されたならば、作動条件を設定し
て（ステップ４）、設定された作動条件を制御ユニット
（13）の設定条件記憶部（36）に記憶し（ステップ
５）、ステップ２に戻る。ステップ３において設定キー
が押されていなかった場合は、起動キー（32）が押され
たかどうかを調べられ（ステップ６）、起動キー（32）
が押されるまで、上記の動作が繰返される。

ステップ６において起動キー（32）が押されると、画
像形成が行なわれ（ステップ７）、画像形成が完了する
と、ステップ２に戻り、次のコピーが備えられる。な
お、画像形成については、後に詳しく説明する。

電源投入後の任意の時点たとえば画像形成中などに緊
急停止キー（33）が押されると（ステップ８）、割り込
み処理によって緊急停止処理が行なわれ（ステップ
９）、複写機が緊急停止する。そして、制御ユニット
（13）のCPU（37）により、設定条件記憶部（36）に記
憶されている設定条件が読出されて、作動条件が初期の
設定状態に復帰させられ（ステップ10）、ステップ６に
戻る。なお、緊急停止処理については、後に詳しく説明
する。

緊急停止後にステップ６に戻ったときには、作動条件
が直前に設定された初期の状態に復帰しているので、設
定の間違いなどがあった必要な条件だけを設定し直し
て、再び起動キー（32）を押すことにより、複写が行な
われる。

従来の複写機では、緊急停止を行なっても、作動条件
が自動的に初期設定状態に復帰させられるようになって
いない。このため、緊急停止後に、人が必要な条件を設
定し直して、再びコピーを行なうことになるが、通常、
操作キーの数が増えると、人が直に見られない設定項目
が増加することにより、したがって、機械によく馴れた
人でないと誤った条件を全てクリアして再設定すること
が難しい。また、緊急停止後に人がリセットキーを操作
して作動条件を初期設定状態に戻すこともできるが、急
いでいる場合や誤った条件でコピーをして焦っている場
合には、リセットキーの操作を忘れて、再び誤った条件
でコピーを行なってしまうことがある。

これに対し、この複写機では、緊急停止時に作動条件
が自動的にかつ確実に初期設定状態に復帰させられるた
め、上記のような手間を要せず、必要な条件だけを設定
して簡単にコピーができ、再び誤った条件でコピーを行
なってしまうおそれが少ない。

上記の複写機による画像形成の動作は、次のとおりで
ある。

カラー複写の場合、前記の帯電器（２）による感光体
ドラム（１）の帯電、読み取りユニット（11）による原
稿の露光走査、書き込みユニット（３）の像露光による
潜像形成および現像器（25）（26）（27）による現像を
含む作像プロセスが３回繰返され、これにより、感光体
ドラム（１）上に単色のトナー像を合成した多色のトナ
ー像が形成される。

１回目の作像プロセスにおいては、読み取りユニット
（11）によりたとえばイエロートナーによる記録のため
の原稿露光が行なわれ、イエロートナー記録に対応する
画像信号が画像処理部から書き込みユニット（３）に出
力される。感光体ドラム（１）は帯電器（２）により帯
電されており、このイエロートナー記録のための画像信
号に基づいて、書き込みユニット（３）の像露光により
感光体ドラム（１）上にイエロートナー記録のための静
電潜像が形成される。このイエロートナー記録のための
静電潜像はイエロートナーを有する第１現像器（25）の
作動により現像され、イエローのトナー像が形成され
る。

同様に、２回目の作像プロセスにおいては、読み取り
ユニット（11）によりたとえばマゼンタトナーによる記
録のための原稿露光が行なわれ、マゼンタトナー記録に
対応する画像信号が画像処理部から書き込みユニット
（３）に出力され、このマゼンタトナー記録のための画
像信号に基づいて、書き込みユニット（３）の像露光に
より感光体ドラム（１）上にマゼンタトナー記録のため
の静電潜像が形成される。このマゼンタトナー記録のた
めの静電潜像はマゼンタトナーを有する第２現像器（2
6）の作動により現像され、イエロートナー像を有する
感光体ドラム（１）上にさらにマゼンタのトナー像が重
ねて形成される。

さらに、同様に、３回目の作像プロセスにおいては、
たとえばシアントナーによる記録のための原稿露光が行
なわれ、シアントナー記録に対応する画像信号が画像処
理部から書き込みユニット（３）に出力され、このシア
ントナー記録のための画像信号に基づいて、書き込みユ
ニット（３）の像露光により感光体ドラム（１）上にシ
アントナー記録のための静電潜像が形成される。このシ
アントナー記録のための静電潜像はシアントナーを有す
る第３現像器（27）の作動により現像され、イエローお
よびマゼンタトナー像を有する感光体ドラム（１）上に
さらにシアンのトナー像が重ねて形成される。そして、
これにより、感光体ドラム（１）上にイエロー、マゼン
タおよびシアンの多色トナー像が形成される。

このようにして３回の作像プロセスにより多色のトナ
ー像が形成されると、給紙カセット（28）から感光体ド
ラム（１）に転写紙が供給され、転写・分離ユニット
（６）が作動して、トナー像が転写紙に転写される。そ
して、トナー像が転写された転写紙は定着装置（７）に
よって定着され、完成コピーとなって排紙皿（図示略）
に排出される。

上記の３回の作像プロセスの間、クリーニング装置
（９）は感光体ドラム（１）から離れて作動を停止して
いる。転写が終わると、クリーニング装置（９）が作動
して、感光体ドラム（１）上の残留トナーが除去され、
感光体ドラム（１）全体のクリーニングが終わると、感
光体ドラム（１）は停止して、１回の画像形成サイクル
が完了する。

第５図は、上記の複写機における作像プロセスの進行
を示すタイムチャートである。

第５図中、実線で示されたものは正常運転時のプロセ
スであって、各線とも上段の“High"の状態にある期間
はそのプロセスが作動状態にあり、下段の“Low"の状態
にある期間は休止状態にあることを示している。

時点t₀で起動キーが押されて起動信号が入力される
と、感光体ドラム（１）が回転を開始し、同時に、帯電
器（２）が作動して感光体ドラム（１）を全面帯電させ
る。感光体ドラム（１）が回転して帯電された部分の先
頭近傍が書き込みユニット（３）の位置に達すると、読
み取りユニット（11）が作動してイエロートナー記録の
ための原稿露光が開始されるとともに、書き込みユニッ
ト（３）の像露光が作動してイエロートナー記録のため
の潜像形成が開始される（時点t₁）。感光体ドラム
（１）のイエロー用潜像の先頭近傍が第１現像器（25）
の位置に達すると、第１現像器（25）が作動してイエロ
ートナーによる現像が開始され（時点t₂）、記録長に応
じて異なるが、最大長の記録の場合、感光体ドラム
（１）がほぼ１回転する間にこれが継続する。

感光体ドラ（１）が回転してイエロートナー像の先頭
近傍が再び帯電器（２）の位置に達すると、感光体ドラ
ム（１）は再び帯電され、マゼンタトナー記録のための
原稿露光および像露光が開始される（時点t₃）。さらに
感光体ドラム（１）のマゼンタ用潜像の先頭近傍が第２
現像器（26）の位置に至ると、第２現像器（26）が作動
して、マゼンタトナーによる現像が開始される（時点
t₄）。この際、マゼンタのトナー像はすでに形成済みの
イエロートナー像に重複して形成される。

同様にして、時点t₅よりシアントナー記録のための原
稿露光および像露光が開始され、さらに時点t₆よりシア
ントナーによる現像が開始されるが、その先頭近傍が転
写・分離ユニット（６）に達すると（時点t₇）、転写・
分離ユニット（６）が作動し、感光体ドラム（１）上の
トナー像と同期して送られてくる転写紙への転写が開始
され、感光体ドラム（１）がほぼ１回転し全画像の転写
および分離が終わるまでこれが継続する。

転写および分離の終わった感光体ドラム（１）の先頭
がクリーニング装置（９）の位置に達すると（時点
t₈）、クリーニング装置（９）がそれぞれ起動して感光
体ドラム（１）面のクリーニングを開始する。

感光体ドラム（１）がさらにほぼ１回転して全面のク
リーニングが終わり、感光体ドラム（１）がほぼ起動し
たときの位置すなわち第１図の位置に戻ると、感光体ド
ラム（１）は停止し、多色像形成の１サイクルが完了す
る（時点t₉）。

この間、帯電は時点t₁₀、原稿露光および像露光は３
回目すなわちシアンの作像プロセスが終わった時点
t₁₁、現像は時点t₁₂、転写は時点t₁₃、クリーニングは
時点t₁₄で順次作動を停止し、感光体ドラム（１）が停
止した時点t9ではすべて初期状態に戻り、次のスタート
に備えられる。上記各時点の間隔は、各装置の感光体ド
ラム（１）上の距離に対応している。なお、第５図中、
１〜４の矢印は起動後感光体ドラム（１）が１回転して
起動位置に戻る時点を示しており、これより、１サイク
ルは感光体ドラム４回転で完了することがわかる。

次に、上記の複写機の緊急停止時の動作について説明
する。

たとえば、時点t₁で起動したのちイエロートナー記録
のための原稿露光、イエロートナー記録のための像露
光、イエロートナー現像が進行中の時点T₁において緊急
停止キー（33）から緊急停止信号が入力された場合、制
御ユニット（13）は予め定められたプログラムにしたが
って第５図に点線で示した緊急停止動作を行なう。すな
わち、停止信号入力と同時に帯電が停止し、次いで次回
以降の原稿露光および像露光（この例ではマゼンタトナ
ー記録のための原稿露光および像露光以降）ならびに現
像（この例ではマゼンタトナー現像以降）が停止し、現
像済みのイエロートナー像の前端がクリーニング装置
（９）の対向位置に達した時点T₂にクリーニング装置
（９）が作動して、すでに付着したトナーの除去を開始
し、感光体ドラム（１）が必要長だけ回転してクリーニ
ングが完了してほぼ起動位置に戻った時点T₃で停止し、
再始動可能の状態となる。なお、クリーニング装置
（９）は、クリーニングの終わった時点T₄で停止する。

緊急停止信号が入力されると、これが白レベルクラン
プ回路（41）にも入力され、これにより、白レベルクラ
ンプ回路（41）で画像信号レベルが白レベルにクランプ
されて、書き込みユニット（３）に出力される。このた
め、像露光および現像がすぐには停止しなくても、実際
には画像形成が行なわれなくなる。

上記の複写機では、多色画像形成の任意の時点におい
て緊急停止信号を入力し、装置を速やかに停止すること
が可能であり、トナー、転写紙などの資材、作業時間な
どの無駄な消費を大幅に低減することができる。

この発明は、上記のようなデジタルカラー複写機以外
の画像形成装置にも適用できる。たとえば、特開平２−
13977号に示されている転写ドラム形アナログカラー複
写機などにも同様に適用できる。

発明の効果 この発明の画像形成装置によれば、上述のように、緊
急停止信号入力と同時に画像形成を停止させることがで
き、装置が緊急停止するまでの間に余分なトナーが消費
されることがない。しかも、緊急停止時に作動条件が自
動的にかつ確実に初期設定状態に復帰させられるので、
緊急停止後の操作が簡単で、再び作動条件設定の誤りを
起こしにくく、したがって、再び誤った条件でコピーな
どの動作を行なってしまうおそれが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すデジタルカラー複写機
の主要部の概略縦断面図、第２図は同複写機の主要部の
ブロック図、第３図は同複写機の原稿読み取りユニット
の画像処理部のブロック図、第４図は同複写機の動作の
概要を示すフローチャート、第５図は同複写機の正常動
作時および緊急停止時の各部の動作の１例を示すタイム
チャートである。 （１）……感光体ドラム、（２）……帯電器、（３）…
…書き込みユニット、（４）……現像ユニット、（13）
……制御ユニット、（37）……マイクロプロセッサ、
（39）……色分離回路、（40）……ゲート回路、（41）
……白レベルクランプ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 隆夫 東京都日野市さくら町１番地０番地 コ ニカ株式会社日野工場内 (56)参考文献 特開 平３−271785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−234172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−142466（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 29/38 G03G 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数色の画像信号を出力する画像信号生成
   手段、 画像信号生成手段からの画像信号に基づいて像担持体上
   に画像を形成する記録手段、 画像形成の少なくとも一部が開始された後に外部からの
   操作によって生じた緊急停止信号により画像形成が未完
   了の場合にも画像形成を停止させて作動条件を初期設定
   状態に復帰させる制御手段、 および緊急停止信号が入力されたときに画像信号レベル
   を白レベルにクランプする白レベルクランプ手段を備え
   ているカラー画像形成装置。