JP2016224163A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の感光ドラムのうち任意の感光ドラムに付着している付着物を、他の感光ドラムを中間転写ベルトと摺擦させることなく除去する。【解決手段】制御部は、「ドラム選択」画面のボタンが操作されることに応じて除去対象ドラムの選択と確定を行う（Ｓ２）。制御部は、非選択ドラムの周速度と中間転写ベルトの周速度を画像形成時と同じに（Ｓ３）、除去対象ドラムの周速度を画像形成時よりも速い周速度に設定し（Ｓ４）、除去対象ドラムと非選択ドラム及び中間転写ベルトの空回転を開始させる（Ｓ５）。除去対象ドラムと中間転写ベルトとの間には相対速度差が生じ、除去対象ドラムに関しては中間転写ベルトとの間で摺擦研磨力が生じ相互に相手を研磨し合い、除去対象ドラムに付着した付着物が除去される。一方、非選択ドラムに関しては中間転写ベルトとの間に相対速度差が生じず中間転写ベルトに摺擦されないので、非選択ドラムの表面は削られない。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の像担持体を用いて複数色のトナー像を記録材に形成する画像形成装置に関する。

従来、感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。こうした画像形成装置として、中間転写ベルトに沿って複数の感光ドラムを配列したタンデム型の装置が広く用いられている。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成時に一次転写部での放電に伴い生成される放電生成物が感光ドラムに付着することがある。従来、放電生成物を感光ドラムから除去するために、周速度の異なる１乃至複数の感光ドラム単位に中間転写ベルトとの速度差を一方よりも大きくして空回転させることが提案されている（特許文献１）。

また、感光ドラムや中間転写ベルトには、トナーやトナーに含まれる外添剤やワックスなど（以下、放電生成物を含めこれらを便宜的に付着物と呼ぶ）が付着する場合もある。付着物は画像不良を生じさせる原因となるので、感光ドラムや中間転写ベルトから除去する必要がある。そこで、付着物を感光ドラムや中間転写ベルトから除去するために、中間転写ベルトと感光ドラムとを相対速度差を生じさせて空回転させることが提案されている（特許文献２）。

特開２００９−６９６６５号公報 特開２０００−１５５４４７号公報

複数の各感光ドラムに付着する付着物の量は、画像形成時の周速度が同じ感光ドラムでも異なり得る。それにも関わらず、従来はそれら複数の感光ドラムの中から付着物を除去する感光ドラムを任意に選択することができなかった。そのため、上述のように感光ドラムと中間転写ベルトとを相対速度差をもって回転させると、付着物の少ない感光ドラムは中間転写ベルトに摺擦されて表面が削れるなどの好ましくない影響を受けて、寿命が短くなり得る。また、感光ドラム表面の削れは、画像形成時にスジなどの画像不良を生じさせる原因になり得る。そこで、複数の感光ドラムの中から任意の感光ドラムを選択可能とし、非選択の感光ドラムを中間転写ベルトと摺擦させることなく、選択された感光ドラムから付着物を除去するものが望まれていたが、そのようなものは未だ提案されていない。

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、複数の感光ドラムのうち任意の感光ドラムを、他の感光ドラムを中間転写ベルトに摺擦させることなく中間転写ベルトと摺擦させて、任意の感光ドラムから付着物を除去できる画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転する複数の像担持体と、前記複数の像担持体に当接して前記複数の像担持体との間で転写部を形成し、前記転写部においてその表面が前記複数の像担持体の表面と同方向に移動するように回転して前記転写部で前記像担持体からトナー像を転写可能な中間転写体と、前記複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体を個別に駆動する複数の像担持体駆動手段と、前記中間転写体を駆動する中間転写体駆動手段と、前記複数の像担持体の中から１乃至複数の像担持体を選択可能な選択手段と、前記選択手段により選択された像担持体の周速度と前記中間転写体の周速度との相対速度差を、前記選択手段により選択されていない非選択の像担持体の周速度と前記中間転写体の周速度との相対速度差よりも大きくするように、前記複数の像担持体駆動手段と前記中間転写体駆動手段とを制御する選択モードを実行可能な制御部と、を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、複数の像担持体のうち非選択の像担持体を中間転写体に摺擦させることなく、選択された像担持体を中間転写体と摺擦させて、選択された像担持体に付着している付着物を除去させることが容易にできる。

第１実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。 付着物除去に係る制御系のブロック図。 第１実施形態の付着物除去処理を示すフローチャート。 ドラム選択画面を示す図。 回転時間に対する付着物のサイズの時間変化を示すグラフ。 中間転写ベルトの光沢度の変化を説明するグラフ。 第２実施形態の付着物除去処理を示すフローチャート。 第３実施形態の立ち上げ制御、立ち下げ制御に伴う周速度の時間変化を示すグラフ。 第４実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について、図１乃至図６を用いて説明する。まず、第１実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。

＜画像形成装置＞
図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト９に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト９に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト９上のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト９に順次重ねて一次転写される。中間転写ベルト９に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。なお、図１では、外径が同一の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを有する画像形成装置１００を示した。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、代表としてイエローの画像形成部ＰＹについて説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部ＰＹには、像担持体としての感光ドラム１Ｙを囲んで、帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、ドラムクリーニング装置６Ｙが配置されている。感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダ（基体）の外周面に感光層が形成された円筒状の感光体であり、図中矢印Ｒ１方向に回転可能に設けられている。

感光ドラム１Ｙには、例えば体積抵抗率が１Ｅ＋９〜１Ｅ＋１４Ω・ｃｍの有機感光層やアモルファスシリコン感光層を形成するのが望ましい。これらの感光層では電荷注入帯電が実現可能となる故に、帯電装置２Ｙによる帯電に伴い発生し得るオゾンの量や帯電に係る消費電力等を低減する効果、帯電性を向上する効果などが得られる。本実施形態では、例えば直径３０ｍｍの円筒状の基体側（内側）から順に以下に示す第１層〜第５層からなる負帯電性の有機感光層が形成された感光ドラム１Ｙを用いた。

第１層は厚さ約２０μｍの導電層からなる下引き層であり、基体の削れやくぼみなどを均して基体の外周面を滑らかにする。第２層は、厚さ約１μｍに形成された中抵抗層からなる正電荷注入防止層である。第２層は、アラミン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１Ｅ＋６Ω・ｃｍ程度に抵抗調整された層であり、基体から注入された正電荷が感光ドラム１Ｙの表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防ぐ。第３層は厚さ約０．３μｍに形成された電荷発生層であり、露光装置３Ｙによる露光に応じて正負の電荷対を発生する。電荷発生層としては、樹脂にジアゾ系の顔料が分散混合されたものを用いるとよい。第４層は、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンが分散混合されている電荷輸送層である。感光ドラム１Ｙの表面に帯電された負電荷は第４層を移動できないが、第３層（電荷発生層）で発生した正電荷は感光ドラム１Ｙの表面に移動し得る。第５層は、アクリル樹脂を基材とする絶縁性の結着樹脂（バインダー）に二酸化スズ（ＳｎＯ２）の微粒子が分散混合された電荷注入層である。このような有機感光層を有する感光ドラム１Ｙは、中間転写ベルト９に摺擦されると、表面が削れるなどの好ましくない影響を受けやすい。

帯電装置２Ｙは例えばローラ状に形成された帯電ローラであり、感光ドラム１Ｙの表面に当接して表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザー光をレーザー発光素子から発生し、これを回転ミラーで走査して帯電させた感光ドラム１Ｙに画像の静電潜像を形成する。現像装置４Ｙは、トナーを感光ドラム１Ｙに供給して、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置４Ｙ内では、トナーとキャリアを含む現像剤が撹拌されながら循環搬送されている。なお、現像装置４Ｙには現像剤補給装置７Ｙから現像剤が補給される。

一次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト９を挟んで感光ドラム１Ｙに対向配置され、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９との間にトナー像の一次転写部Ｔ１を形成する。正極性の一次転写バイアスが一次転写ローラ５Ｙに印加されることで、感光ドラム１Ｙ上の負極性に帯電されたトナー像が中間転写ベルト９に転写可能である。ドラムクリーニング装置６Ｙは、感光ドラム１Ｙにクリーニングブレードを摺擦して、一次転写後に感光ドラム１Ｙ上に残る一次転写残トナーを回収する。

中間転写ベルト９は、二次転写内ローラ１０、テンションローラ１２及び駆動ローラ１３に掛け渡して支持され、駆動ローラ１３に駆動されて図中矢印Ｒ２方向に回転可能に設けられている。即ち、中間転写ベルト９は、一次転写部Ｔ１においてその表面が感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面と同方向に移動するように回転される。

中間転写ベルト９は、内周側から順に、基体、弾性層、表層を有する無端状に形成されたベルト部材である。基体は、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたポリイミドやポリカーボネートなどの樹脂又は各種ゴム等により、例えば０．０５〜０．１５ｍｍの厚みで形成されている。弾性層は、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたＣＲゴムやウレタンゴムなどの各種ゴム等により、例えば０．１〜０．５ｍｍの厚みで形成されている。表層は、ウレタン樹脂やフッ素樹脂などの樹脂により、例えば０．０００５〜０．０２ｍｍの厚みに形成されている。これにより、中間転写ベルト９は、例えば表面抵抗率１Ｅ＋１２［Ω／□］、体積抵抗率１Ｅ＋９［Ω・ｃｍ］となるように抵抗調整される。このような弾性層を有する中間転写ベルト９は弾性層がないものに比べて、一次転写部Ｔ１における感光ドラム１Ｙとの摩擦力が大きくなりやすい。

二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ１０に張架された中間転写ベルト９に二次転写外ローラ１１を圧接して形成される記録材Ｐへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写外ローラ１１に二次転写バイアスが印加されることで、トナー像が中間転写ベルト９から記録材Ｐへ二次転写される。この際に、レジストローラ２３は、中間転写ベルト９に一次転写されたトナー像が二次転写部Ｔ２を通るのに同期させて、記録材Ｐを二次転写部Ｔ２に搬送する。二次転写後に中間転写ベルト９に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１９が中間転写ベルト９を摺擦することにより回収される。

二次転写部Ｔ２によって四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２５へ搬送される。定着装置２５は、記録材Ｐを搬送しつつ加熱、加圧して当該記録材Ｐにトナー像を定着させる。定着装置２５によりトナー像の定着された記録材Ｐは、機体外へ排出される。

＜二成分現像剤＞
現像装置４Ｙでは、現像剤として負帯電特性のトナー（非磁性）と正帯電特性のキャリアを含む二成分現像剤が用いられる。そこで、この二成分現像剤について説明する。

トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、さらには必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーの体積平均粒径は、粒径が小さすぎるとキャリアと摩擦し難くなるため帯電量を制御しづらくなり、大きすぎると精細なトナー像を形成できなくなることから、４〜１０μｍが好ましい。より好ましくは８μｍ以下が好ましい。また、最近では定着性を良くするために、融点の低いトナーあるいはガラス転移点の低い（例えば７０℃以下）トナーが用いられる。さらに、定着後の分離性を良くするためにワックスを含有するトナーが用いられる。それ故に、定着装置２５からの放射熱を受けるなどして一次転写部Ｔ１付近の温度が高くなった場合には、ワックスなどの影響によりトナーの付着力が上がりやすくなっている。

キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアの体積平均粒径は２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍである。キャリアの抵抗率は１０^７Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^８Ω・ｃｍ以上である。

＜制御部＞
画像形成装置１００は、図１に示すように操作部１０２、制御部２００を備える。これら操作部１０２及び制御部２００について、図２を用いて説明する。なお、制御部２００には、図示した以外にも例えば帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、それらを駆動するモータや電源等の各種機器が接続されるが、ここでは発明の本旨でないので図示及び説明を省略する。

制御部２００は画像形成動作などの各種制御を行う例えばＣＰＵ等であり、図２に示すように、メモリ１０１が接続されている。メモリ１０１はＲＯＭやＲＡＭ等であり、本画像形成装置１００を制御するための各種プログラムやデータ等が格納されている。また、メモリ１０１は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。

操作部１０２は不図示のインタフェースを介して制御部２００に接続され、利用者による画像形成ジョブ（画像形成モード）などの各種プログラムの実行指示操作や各種データ入力などを受け付ける。本実施形態では、利用者が操作部１０２から付着物除去処理（ドラム選択モード）の実行を指示することができる。詳しくは後述するが、付着物除去処理の実行が指示された場合、制御部２００は、利用者が選択手段としての操作部１０２を操作して、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋのうち付着物を除去させたい感光ドラム（以下、除去対象ドラムと記す）の選択と確定を行えるようにする。なお、操作部１０２は例えば装置本体に設けられた操作パネルやタッチパネル式の液晶表示器などであってもよいし、外部端末であってもよい。

制御部２００には、中間転写体駆動手段としての中間転写ベルト駆動モータ１０３が接続されている。制御部２００からの命令（信号）に従って中間転写ベルト駆動モータ１０３が駆動され、中間転写ベルト駆動モータ１０３は駆動ローラ１３を回転させる。即ち、制御部２００は中間転写ベルト駆動モータ１０３を制御し、中間転写ベルト９を任意の周速度（つまりは回転数）で回転させることが可能である。

制御部２００は感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを個別に回転制御可能なドラム制御部２０１を有し、ドラム制御部２０１には像担持体駆動手段としてのドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｋが接続されている。ドラム制御部２０１は制御部２００からの命令（信号）に従って、各ドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｋをそれぞれ駆動する。即ち、制御部２００はドラム制御部２０１を介してドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｋを制御して、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋをそれぞれ任意の周速度（つまりは回転数）で回転させることが可能である。制御部２００は画像形成時、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを中間転写ベルト９の周速度とほぼ同じ周速度（第一周速度、例えば３４８ｍｍ／ｓeｃ）で定常回転させる。つまり、画像形成時には感光ドラム１Ｙ〜１Ｋと中間転写ベルト９との間に相対速度差が生じず、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋは中間転写ベルト９に摺擦されない。なお、画像形成時とは、操作部１０２から入力された画像情報に基づいて、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋにトナー像を形成しているときである。また、画像形成時の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの周速度は、それらの外径の誤差等により厳密には中間転写ベルト９の周速度と異なる場合もあるが、±１０ｍｍ／ｓｅｃ程度の誤差であるので同じ周速度と看做して差支えない。

画像形成装置１００では特に高温、多湿環境下である場合に顕著であるが、既に述べたように、放電生成物、トナーやトナーに含まれる外添剤やワックスなどが感光ドラム１Ｙ〜１Ｋや中間転写ベルト９に付着しやすい。そして、付着物は画像不良を生じさせる原因となり得る。そこで、本実施形態では、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋや中間転写ベルト９に付着した付着物を除去するために、利用者が適時に付着物除去処理を実行することのできるようにしている。例えば画像形成ジョブの終了後、利用者は付着物に起因すると思われる画像不良を記録材Ｐに形成された画像を見て確認できたような場合に、操作部１０２を操作して付着物除去処理の実行を指示し得る。

画像形成ジョブとは、記録材Ｐに画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成動作を開始してから画像形成動作を完了するまでの期間である。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む期間である。そして、画像形成ジョブが終了すると、画像形成装置１００は、次の画像形成ジョブを早期に開始できるように、次のプリント信号が入力されるまで待機する待機モードへ移行する。つまり、画像形成装置１００は、前回の画像形成ジョブ（画像形成モード）の終了に伴い待機モードへ移行し、次の画像形成ジョブを実行するまで待機モードに維持される。この画像形成モードから待機モードへの移行は、制御部２００により各種機器を制御することにより行われる。待機モードは画像形成装置１００の電源がオンされているが、画像形成ジョブが実行されていない待機状態である。上述したように、画像形成ジョブとは、前回転動作から、画像形成期間、紙間、後回転を含む一連の動作であるため、待機状態とは、画像形成装置１００の電源がオンされている状態でこの一連の動作を実行していない状態を言う。画像形成装置１００が待機モードである場合に、利用者は操作部１０２から付着物除去処理（ドラム選択モード）の実行を指示することができる。つまり、付着物除去処理は画像形成ジョブが実行されていない場合に実行可能な処理である。

付着物除去処理（ドラム選択モード）について、図１及び図２を適宜参照しながら図３を用いて説明する。上述のように、付着物除去処理は操作部１０２からの実行指示命令（信号）に従って制御部２００により実行される。

制御部２００は、ＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として「ドラム選択」画面を操作部１０２（例えば液晶表示器）に表示する、あるいは操作部１０２（例えば操作パネル）に下記に示す各ボタンの機能を割り当てる（Ｓ１）。以下では、説明を理解しやすくするために、「ドラム選択」画面を操作部１０２に表示した場合を例に説明する。制御部２００は、「ドラム選択」画面のボタンが操作されることに応じて除去対象ドラムの選択と確定を行う（Ｓ２）。

ここで、「ドラム選択」画面について図４を用いて説明する。図４に示すように、「ドラム選択」画面３００は６つのボタンを有する。「Ｙ」ボタン３０１は、イエロートナー像が形成される感光ドラム１Ｙを選択するボタンである。「Ｍ」ボタン３０２は、マゼンタトナー像が形成される感光ドラム１Ｍを選択するボタンである。「Ｃ」ボタン３０３及び「Ｋ」ボタン３０４はそれぞれ、シアントナー像が形成される感光ドラム１Ｍ、ブラックトナー像が形成される感光ドラム１Ｋを選択するボタンである。「４Ｃ」ボタン３０５は、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを一括選択するボタンである。「ＯＫ」ボタン３０６は、選択した感光ドラムを除去対象ドラムとして確定するボタンである。

例えば「Ｙ」ボタン３０１が操作されると、制御部２００は感光ドラム１Ｙを選択する。そして、その状態で「ＯＫ」ボタン３０６が操作されると、制御部２００は選択した感光ドラム１Ｙのみを除去対象ドラムに確定する。「Ｙ」〜「Ｋ」ボタンはいずれか１つだけを操作できることに限らず、複数を操作可能としてよい。１乃至複数の「Ｙ」〜「Ｋ」ボタンが操作された状態で「ＯＫ」ボタン３０６が操作された場合、制御部２００は操作されたボタンに対応する１乃至複数の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを除去対象ドラムに確定する。例えば、「Ｙ」ボタン３０１と「Ｃ」ボタン３０３が操作されると、制御部２００は感光ドラム１Ｙと感光ドラム１Ｃの２つを選択する。そして、その状態で「ＯＫ」ボタン３０６が操作されると、制御部２００は選択した感光ドラム１Ｙと感光ドラム１Ｃを除去対象ドラムに確定する。「４Ｃ」ボタン３０５が操作された場合、制御部２００は全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを選択する。その状態で「ＯＫ」ボタン３０６が操作されると、制御部２００は選択した全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを除去対象ドラムに確定する。このようにすると、利用者は「ドラム選択」画面３００のボタンに対しタッチ操作するだけで、付着物を除去したい感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを容易に選択することができる。

図３の説明に戻って、制御部２００は、除去対象ドラムでない非選択の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ（以下、単に非選択ドラムと記す）の周速度と中間転写ベルト９の周速度を画像形成時と同じ周速度にそれぞれ設定する（Ｓ３）。その一方で、制御部２００は、除去対象ドラムの周速度を例えば画像形成時よりも速い周速度、例えば１１０％増しの周速度に設定する（Ｓ４）。例えば画像形成時の周速度が３４８ｍｍ／ｓｅｃであれば、除去対象ドラムの周速度は３８２．８ｍｍ／ｓｅｃに設定され、非選択ドラムの周速度は画像形成時と同じ３４８ｍｍ／ｓｅｃに設定される。これに対し、ドラム選択モード時でも中間転写ベルト９の周速度は画像形成時と同じ３４８ｍｍ／ｓｅｃに設定される。勿論、除去対象ドラムの周速度は画像形成時の１１０％増しの周速度に設定されることに限られない。

制御部２００は、ドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｋ及び中間転写ベルト駆動モータ１０３を駆動して、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ（つまりは除去対象ドラムと非選択ドラム）及び中間転写ベルト９の空回転を開始する（Ｓ５）。制御部２００は６０秒ほど感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ及び中間転写ベルト９を空回転させた後（Ｓ６）、ドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｋ及び中間転写ベルト駆動モータ１０３を停止して、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ及び中間転写ベルト９の空回転を終了する（Ｓ７）。

なお、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ及び中間転写ベルト９を空回転させる時間は６０秒に限らず、より長い時間であってもよい。例えば、利用者が付着物のサイズを０．８ｍｍ程度だろうと予想したような場合には、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ及び中間転写ベルト９を空回転させる時間を１８０秒（３ｍｉｎ）程度にするとよい（後述の図５参照）。空回転させる時間の変更は、上述した「ドラム選択」画面３００（図４参照）に例えば「６０秒」、「９０秒」、「１２０秒」、「１８０秒」などの時間指定ボタンを設け、利用者が所望の時間指定ボタンを操作して変更できるようにしてよい。

上述のように、ドラム選択モード時には、非選択ドラムと中間転写ベルト９とを画像形成時と同じ周速度で回転させる一方で、除去対象ドラムを画像形成時の周速度（第一周速度）よりも速い周速度（第二周速度）で回転させる。ここで、中間転写ベルト９の周速度を画像形成時と同じにする一方で除去対象ドラムの周速度を画像形成時よりも１０％ほど大きくした場合の、除去対象ドラムに付着している付着物のサイズの時間変化を図５に示す。付着物はトナーに含まれるケイ素（Ｓｉ）やチタン（Ｔｉ）等の外添剤が凝集したもので、温度３５℃湿度９０％の高温高湿環境下で、画像比率を画像Ｄｕｔｙ５０％と高くして５万枚のＡ４サイズの記録材Ｐに画像形成して意図的に付着させたものである。図５には、付着物除去処理前のサイズが約０．２５ｍｍ、約０．５５ｍｍ、約０．８５ｍｍである場合の、付着物のサイズの時間変化を示している。

図５から理解できるように、除去対象ドラムと中間転写ベルト９とで周速度に相対速度差を設けるようにそれぞれ回転させると、時間経過に応じて付着物は小さくなる。例えば、付着物除去処理前のサイズが約０．２５ｍｍの付着物の場合には、回転開始から約１．２分後に除去対象ドラムから除去されている。これは、相対速度差を持って回転する除去対象ドラムと中間転写ベルト９とは互いに相手を摺擦するからである。即ち、除去対象ドラムと中間転写ベルト９とが摺擦すると摩擦エネルギーが生じ、この摩擦エネルギーによって除去対象ドラムに付着している付着物が研磨されるので、時間経過に応じて付着物が小さくなる。この図５からすれば、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ及び中間転写ベルト９を空回転させる時間は、６０秒以上１８０秒以下であるのが望ましい。なお、発明者らが行った実験によると、記録材Ｐに起因する付着物（具体的には紙粉）であっても、除去対象ドラムと中間転写ベルト９とで周速度に相対速度差を設けるようにそれぞれ回転させると、同様に小さくできることが確認されている。

除去対象ドラムと中間転写ベルト９とが摺擦しながら回転する場合、弾性層を有する中間転写ベルト９は除去対象ドラムとの摩擦によって表面が荒らされて光沢度が下がる。ここで、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋと中間転写ベルト９を同じ周速度で回転させた場合と、全ての感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを１０％増し又は３０％増しの周速度で回転させた場合の、中間転写ベルト９の表面の光沢度の変化を図６に示す。中間転写ベルト９の表面の光沢度は、日本電色工業製のハンディー光沢計（モデルＰＧ‐１Ｍ）を用いて入反射角７５°で計測した。図６から理解できるように、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋと中間転写ベルト９との相対速度差が大きくなるほど、耐久枚数（画像形成した記録材Ｐの累計枚数）が少なくても中間転写ベルト９の表面の光沢度は大きく下がる。

画像形成装置１００では、中間転写ベルト９上に制御パッチを形成させ、この制御パッチの濃度を不図示のパッチセンサによって測定する制御を行うことができるようにしている。これにより、現像剤のトナー帯電量を測って、これに従いトナーを補給する制御を行い得る。また、階調を有する制御パッチを形成させて階調パッチ濃度を測定することにより、画像形成時に用いられる画像出力テーブルの調整などを行い得る。

但し、中間転写ベルト９の表面が荒れて光沢度が下がると、制御パッチの濃度を検出する際にノイズ成分が大きくなる。そのため、パッチ検知精度をよくしたい場合には、光沢度が例えば「２０」を下回らないようにする必要がある。しかしながら、ドラム選択モード時に非選択ドラムと中間転写ベルト９とを摺擦させてしまうと、光沢度が「２０」を下回るまでにかかる時間が短くなり、その結果、中間転写ベルト９の寿命が著しく短くなる。そこで、本実施形態では、「ドラム選択」画面（図４参照）から除去対象ドラムを任意に選択可能として、ドラム選択モード時に非選択ドラムと中間転写ベルト９とを摺擦させないようにした。これにより、ドラム選択モード時には除去対象ドラムと中間転写ベルト９とが摺擦するのみであるから、中間転写ベルト９の寿命が短くなり難い。

また、付着物は発生タイミングを予測するのが難しい故に、例えば画像形成ジョブ時に何らかの条件に従って上述した付着物除去処理（図３参照）を自動実行させるのは難しい。そこで、本実施形態では、利用者が操作部１０２を操作して適時に付着物除去処理を実行できるようにしている。

以上のように、本実施形態では、利用者が付着物を除去したい感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを例えば「ドラム選択」画面（図４参照）などから任意に選ぶことができる。そして、ドラム選択モード時に、制御部２００は除去対象ドラムの周速度を他の感光ドラムの周速度と異ならせて回転させ、除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間に相対速度差を生じさせている。この相対速度差によって、除去対象ドラムに関しては中間転写ベルト９との間で摺擦研磨力が生じて相互に相手を研磨し合うことから、付着している付着物が除去される。その一方で、非選択ドラムに関しては中間転写ベルト９との間に相対速度差が生じず、中間転写ベルト９との間で摺擦研磨力が生じることなく相互に相手を研磨し合うことがない。従って、ドラム選択モード時に感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面が削られることはない。このように、本実施形態では、複数の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの中から任意の感光ドラムを選択可能とし、非選択の感光ドラムに対し何ら影響を与えることなく、選択された感光ドラムから付着物を除去することができる。

＜第２実施形態＞
上述のように、利用者は付着物に起因すると思われる画像不良が記録材Ｐ上で実際に確認できるか否かによって、上述した付着物除去処理（図３参照）の実行可否を決め得る。それ故、付着物除去後にもすぐさま、利用者が記録材Ｐ上に形成されるトナー像を見て付着物を除去できているか否かを判断できるようにするとよい。これを実現可能な第２実施形態の付着物除去処理を図７に示す。なお、図７に示す付着物除去処理は、Ｓ８〜Ｓ１０の処理を除き図３に示した付着物除去処理と同様であることから、ここではＳ１〜Ｓ７の処理については説明を省略する。

制御部２００は、上述したＳ１〜Ｓ７の処理を終了すると引き続き確認モードを実行する。確認モードでは、画像形成ジョブを行って、除去対象ドラムのみに画像確認用のトナー像を形成し（Ｓ８）、形成した画像確認用のトナー像を記録材Ｐに出力する（Ｓ９）。そして、制御部２００は利用者から画像確認の「ＯＫ」指示があった場合（Ｓ１０のＹＥＳ）、付着物除去処理を終了する。他方、制御部２００は利用者から画像確認の「ＮＧ」指示があった場合（Ｓ１０のＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻って上記したＳ２〜Ｓ１０の処理を繰り返す。

なお、記録材Ｐ上に形成する画像確認用のトナー像は、全面べた画像が望ましい。全面べた画像の場合には、利用者が除去対象ドラムの付着物に起因する画像不良の判別を行いやすいからである。即ち、除去対象ドラムに付着物が付着している場合、付着物によって光が散乱されやすい。そのため、露光装置３Ｙによって露光されたとしても除去対象ドラムの表面電位を適切に制御できず、そうした箇所は白抜けとなって画像上に表れやすいからである。勿論、全面べた画像に限られず、他パターンのトナー像を記録材Ｐ上に形成するようにしてもよい。また、利用者による画像確認は、液晶表示器など（不図示）に「ＯＫ」ボタン又は「ＮＧ」ボタンを有する画像確認用画面（不図示）を表示し、該画面から利用者が画像確認の「ＯＫ」又は「ＮＧ」を指示できるようにしてよい。

このように、上述の第２実施形態では、利用者が付着物除去処理後にすぐさま記録材Ｐ上に形成される画像確認用のトナー像を実際に見ることができ、これにより付着物除去効果を確認することができる。こうすることで、利用者は効率よく付着物除去処理を実行することができ、もって付着物除去処理の実行に伴う画像形成装置のダウンタイムを少なくできる。つまり、利用者は画像形成装置１００を効率的に運用することが可能になる。

＜第３実施形態＞
上述したように、除去対象ドラムから付着物を除去させるには、除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間に相対速度差を生じさせるとよい。そのために、上述の第１及び第２実施形態では、除去対象ドラムを画像形成時の例えば１１０％増しの周速度で定常回転させるようにした。この際に、より効果的に付着物除去効果を得るため、除去対象ドラムが停止状態から定常回転に到達するまでに係る立ち上げ時間を画像形成ジョブ時よりも短くするとよい。また、除去対象ドラムが定常回転から停止するまでに係る立ち下げ時間を画像形成ジョブ時よりも短くするとよい。これについて、図８を用いて説明する。

図８には、除去対象ドラムの周速度の時間変位を実線で、非選択ドラム（及び中間転写ベルト９）の周速度の時間変位を点線で示している。図８に示すように、非選択ドラムを停止状態から画像形成時の周速度に到達させるまでに係る立ち上げ時間（０〜ｔ２）よりも、除去対象ドラムを停止状態から１１０％増しの周速度に到達させるまでに係る立ち上げ時間を短くする（０〜ｔ１）。また、非選択ドラムを定常回転から停止させるまでに係る立ち下げ時間（ｔ３〜ｔ５）よりも、除去対象ドラムを定常回転から停止させるまでに係る立ち下げ時間を短くする（ｔ４〜ｔ５）。例えば、非選択ドラム（及び中間転写ベルト９）の立ち上げ時間、立ち下げ時間が３３３ｍｓｅｃである場合、除去対象ドラムの立ち上げ時間と立ち下げ時間を１６６ｍｓｅｃにするとよい。

この場合には、時間ｔ２から時間ｔ３の除去対象ドラム及び中間転写ベルト９が共に定常回転する期間だけでなく、時間０から時間ｔ２までの間でも、除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間に相対速度差が生じる。また、時間ｔ３から時間ｔ５までの間でも、除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間に相対速度差が生じる。つまり、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ（除去対象ドラムと非選択ドラム）及び中間転写ベルト９の空回転開始から空回転終了までの間にわたって（０〜ｔ５）、除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間に相対速度差が生じる。従って、本制御を実施すれば、本制御を実施しない場合と比べてより高い付着物除去効果を得ることができる。また、本制御を実施する場合には、除去対象ドラム及び中間転写ベルト９を共に定常回転させる時間（ｔ２〜ｔ３）を１０％程度短くしても、本制御を実施しない場合と同等の付着物除去効果が得られる。つまり、付着物除去処理に係る実行時間を短くできる。

＜第４実施形態＞
上述の第１実施形態〜第３実施形態では、外径が同一の感光ドラム１Ｙ〜１Ｋを有する画像形成装置１００を例に説明したがこれに限らず、外径が異なる感光ドラムを有する画像形成装置でも上記の各実施形態を適用することは可能である。図９に、他の感光ドラム１Ｙ〜１Ｃとは外径が異なる感光ドラム１Ｕを有する画像形成装置１００Ａを示す。

図９に示す画像形成装置１００Ａは、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣとブラックの画像形成部ＵＫとは、感光ドラムの外径や帯電装置（帯電機構）が異なっている。感光ドラム１Ｕは、アルミニウム製シリンダ（基体）の外周面に感光層としてＯＰＣ（有機光半導体）が塗布された円筒状の感光体であり、他の感光ドラム１Ｙ〜１Ｃよりも直径の大きな外径に形成されている。帯電装置２Ｕは上述の帯電ローラと帯電機構が異なるもので、例えばスコロトロン方式のコロナ帯電器などである。コロナ帯電器は、アルミニウム等の金属でシールドされた直径５０〜１００μｍ程のタングステン製あるいはステンレス製の放電線に、不図示の高圧電源から高電圧が印加されることによって放電する。感光ドラム１Ｕは、帯電装置２Ｕが放電することで一様に帯電される。

感光ドラム１Ｕは、ドラム駆動モータ（不図示）によって回転制御される。従って、制御部２００はドラム制御部２０１を介してドラム駆動モータ１０４Ｙ〜１０４Ｃの他に感光ドラム１Ｕのドラム駆動モータを制御して、感光ドラム１Ｙ〜１Ｃ、１Ｕをそれぞれ任意の周速度（つまりは回転数）で回転させることが可能である。

ブラックの画像形成部ＵＫは、他の画像形成部ＰＹ〜ＰＣよりも中間転写ベルト９の回転方向下流側に配置されている。そのため、画像形成部ＰＹ〜ＰＣで中間転写ベルト９に一次転写された各色のトナー像が、最下流に配置された画像形成部ＵＫの感光ドラム１Ｕに再転写されやすく、それ故に感光ドラム１Ｕでは一次転写残トナーなどの付着物の量が多くなりやすい。

そこで、感光ドラム１Ｕが除去対象ドラムとして選択された場合には、中間転写ベルト９との相対速度差をより大きくするために、他の感光ドラム１Ｙ〜１Ｃが選択された場合に比べて感光ドラム１Ｕの周速度をより速くするのが望ましい。あるいは、空回転する時間を長くしてもよい。これにより、付着物の量が多くなりやすい外径の大きな感光ドラム１Ｕであっても、効果的に付着物を除去することができる。

＜他の実施形態＞
なお、付着物を除去するには除去対象ドラムと中間転写ベルト９との間で相対速度差を生じさせる必要があるが、上述したように中間転写ベルト９の周速度を画像形成時と変えない一方で、除去対象ドラムの周速度を画像形成時よりも速くすることに限られない。例えば、中間転写ベルト９の周速度を画像形成時と変えない一方で、除去対象ドラムの周速度を画像形成時よりも遅くしてもよい。あるいは、除去対象ドラムの周速度を画像形成時と変えない一方で、中間転写ベルト９の周速度を画像形成時よりも速く又は遅くしてもよい。但し、この場合には、非選択ドラムの周速度を中間転写ベルト９の周速度にあわせる必要がある。付着物を効率よく除去するには、短時間の内に除去対象ドラムと中間転写ベルト９とが摺擦する頻度を多くすればよい。しかし、上記のように中間転写ベルト９の周速度を変えると、非選択ドラムの周速度も変更する必要があり、制御が複雑になる。この点に鑑みれば、中間転写ベルト９（及び非選択ドラム）の周速度を変えずに、除去対象ドラムの周速度を変える方が、制御が簡易で済むのでよい。また、除去対象ドラムの周速度を遅くするよりも速くする方が、除去対象ドラムと中間転写ベルト９とを摺擦させる頻度を単位時間当たりで増すことができるのでよい。

なお、上述した各実施形態では、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）を用いたものを示したがこれに限らず、中間転写体はドラム状であってもよい。

なお、上述した各実施形態では、画像形成装置の一例としてフルカラープリンタを用いて説明したが、これに限らず、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であればどのようなものでもよい。即ち、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であれば、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。そのような画像形成装置としては、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機などが挙げられる。

１Ｙ（１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１Ｕ）…像担持体（感光ドラム）、９…中間転写体（中間転写ベルト）、１００（１００Ａ）…画像形成装置、１０２…選択手段（操作部）、１０３…中間転写体駆動手段（中間転写ベルト駆動モータ）、１０４Ｙ〜１０４Ｋ…像担持体駆動手段（ドラム駆動モータ）、２００…制御部、Ｐ…記録材、Ｔ１…転写部（一次転写部）

Claims (7)

1. 表面にトナー像を担持して回転する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体に当接して前記複数の像担持体との間で転写部を形成し、前記転写部においてその表面が前記複数の像担持体の表面と同方向に移動するように回転して前記転写部で前記像担持体からトナー像を転写可能な中間転写体と、
   前記複数の像担持体それぞれに対応して設けられ、前記複数の像担持体を個別に駆動する複数の像担持体駆動手段と、
   前記中間転写体を駆動する中間転写体駆動手段と、
   前記複数の像担持体の中から１乃至複数の像担持体を選択可能な選択手段と、
   前記選択手段により選択された像担持体の周速度と前記中間転写体の周速度との相対速度差を、前記選択手段により選択されていない非選択の像担持体の周速度と前記中間転写体の周速度との相対速度差よりも大きくするように、前記複数の像担持体駆動手段と前記中間転写体駆動手段とを制御する選択モードを実行可能な制御部と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記選択モードは画像形成ジョブが実行されていない場合に実行され、前記非選択の像担持体を画像形成ジョブと同じ周速度で回転させる一方で、前記選択された像担持体を画像形成ジョブと異なる周速度で回転させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記選択された像担持体を前記非選択の像担持体よりも速い周速度で回転させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記選択モードの終了後に前記選択された像担持体のみに画像確認用のトナー像を形成して記録材に出力する確認モードを実行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記選択モードは、前記選択された像担持体を画像形成時の第一周速度よりも速い第二周速度で回転させ、その際に前記非選択の像担持体を停止状態から前記第一周速度に到達させるまでの時間よりも、前記選択された像担持体を停止状態から前記第二周速度に到達させるまでの時間を短くする、
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記選択モードは、前記選択された像担持体を画像形成時の第一周速度よりも速い第二周速度で回転させた後に停止させ、その際に前記非選択の像担持体を前記第一周速度から停止させるまでの時間よりも、前記選択された像担持体を前記第二周速度から停止させるまでの時間を短くする、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記複数の像担持体は円筒状の感光ドラムであり、そのうちの少なくとも１つは他の感光ドラムに比べて外径が大きく形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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