JP2022052347A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材の裏汚れを防止しつつ、安定したクリーニング性能を得ること。【解決手段】クリーニングブレードの潤滑剤としてトナーを供給するために中間転写ベルト上に供給トナー像２００を形成するよう制御するＣＰＵを備える画像形成装置であって、ＣＰＵは、クリーニングブレードにトナーを供給するための供給トナー像２００を形成するときの第１の線数（Ｂ、Ｄ）（６０ｌｐｉ）が、記録材に転写するための第２のトナー像を形成するときの第２の線数（Ｃ）（２００ｌｐｉ）よりも低くなるように供給トナー像２００を形成するように制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式又は静電記録方式であって、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写した後に記録材に転写する中間転写方式を採用した複写機、プリンタ等に関する。

従来、電子写真方式を利用した画像形成装置として、中間転写体を用いる中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写方式の画像形成装置では、感光体上に形成されたトナー像が中間転写体に転写され（以下、１次転写という）、その後中間転写体上のトナー像が転写材上に転写される（以下、２次転写という）。中間転写体としては、無端状のベルトで形成された中間転写ベルトが広く用いられている。中間転写方式の画像形成装置では、２次転写工程後に中間転写ベルト上にトナーが残留する（以下、２次転写残トナーという）ことがある。そのため、次の画像を中間転写ベルトに転写する前に中間転写ベルト上の２次転写残トナーを除去するクリーニング工程が必要となる。

クリーニング工程にはブレードクリーニング方式が広く用いられている。ブレードクリーニング方式では、中間転写ベルトの表面の回転方向において２次転写部の下流にクリーニング部材としてのクリーニングブレードが配設されている。クリーニングブレードは、移動する中間転写ベルト上から２次転写残トナーを物理的に掻き取り、掻き取られたトナーは回収される。クリーニングブレードとしては、一般に、ウレタンゴムなどの弾性体が用いられる。クリーニングブレードは、中間転写ベルトの回転方向に対向するような方向（以下、カウンター方向という）を向いており、クリーニングブレードのエッジ部が中間転写ベルトに圧接されている。クリーニングブレードのエッジ部にトナーが侵入することによって潤滑効果が発揮され、好ましいクリーニング性能を得ることができる。一方で、画像の印字率が少ない状況が続いた場合等、クリーニングブレードのエッジ部に供給されるトナー量が少ない状態が継続されると、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの摩擦が高くなる。これにより、クリーニングブレードのエッジ部が中間転写ベルトによって過剰に巻込まれた結果、破断によるエッジ欠けやめくれが発生し、クリーニング不良が発生するおそれがある。

これに対し、潤滑剤としても機能するトナーをクリーニングブレードに供給することで、クリーニング不良の発生を防止する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。クリーニングブレードにトナーを供給する場合、中間転写ベルト上に形成したトナー像は、記録材にトナー像を転写するための２次転写ローラに接触し、２次転写ローラにトナーが付着する。そうすると、次に印刷される記録材が中間転写ベルトと２次転写ローラとの間を通過する際に、２次転写ローラに付着したトナーが記録材の画像形成面の裏面に移る、いわゆる裏汚れが発生することがある。２次転写ローラにトナーが付着することを防止、抑制するため、２次転写ローラを中間転写体から離間する構成や、トナー像が２次転写ローラと接触する際に、転写時とは逆極性の電圧を２次転写ローラに印加する構成が開示されている。また、複数の記録材の画像形成の間に、ハーフトーン処理により供給量を抑制したトナーを供給することで、クリーニング性能の向上と記録材の裏汚れの抑制とを両立可能な構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１－０６４７４１号 特開２０１４－１１９６１９号

従来例のように、ハーフトーン処理により供給量を抑制したトナーを供給する構成においては、裏汚れが顕著に目視可能な紙種の記録材を用いる場合に、ハーフトーンの印字率を低くする必要がある。しかしながら、画像形成装置の画像形成条件によっては、裏汚れが顕著に目視可能な紙種の記録材で目立たないような印字率のハーフトーンを安定して形成することが困難な場合がある。この場合、クリーニングブレードのエッジ部に供給されるトナー量が想定よりも少ないと、中間転写ベルトとクリーニングブレードとの間の摩擦が高くなり、クリーニングブレードのエッジ欠け、めくれ等が発生するおそれがある。一方で、供給量が想定よりも多いと、記録材の裏汚れが発生するおそれがある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、記録材の裏汚れを防止しつつ、安定したクリーニング性能を得ることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）複数の像担持体と、光源を有し、前記光源から出射した光ビームにより前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する２次転写手段と、前記２次転写手段により前記記録材へトナー像を転写した後に前記中間転写体上に残ったトナーを清掃する清掃部材と、前記清掃部材の潤滑剤としてトナーを供給するために前記中間転写体上にトナー像を形成するよう制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記清掃部材にトナーを供給するための第１のトナー像を形成するときの第１の線数が、前記記録材に転写するための第２のトナー像を形成するときの第２の線数よりも低くなるように前記第１のトナー像を形成するように制御することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、記録材の裏汚れを防止しつつ、安定したクリーニング性能を得ることができる。

実施例１、２の画像形成装置の概略構成を示す模式的な断面図 実施例１の通常の画像形成と供給トナー像の形成のタイミング及び２次転写電圧の極性を示す図 実施例１の供給トナー像の概要を示す図、ドットパターンを示す図、比較例２のドットパターンを示す図 実施例１、比較例１、２の通紙枚数と駆動トルク及び白色度を示すグラフ 実施例１との比較のための比較例２の理想と実際のドット形成位置を示す図 実施例２のドットパターンを示す図

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。なお、以下の説明において、中間転写体の幅方向は、露光手段の光源から出射されるレーザ光の走査方向（以下、主走査方向という）に相当する。主走査方向に直交する方向を副走査方向といい、副走査方向は中間転写体の回転方向に相当する。

［画像形成装置構成］
図１に、実施例１の画像形成装置の概略構成図であり、画像形成装置の正面からの断面を示す。実施例１の画像形成装置は、例えば次の性能を有する装置としている。プロセススピードは３１０ｍｍ／ｓ、ＬＴＲ紙のスループット（単位時間当たりの印刷枚数）は６０ｐｐｍ、解像度６００ｄｐｉで画像形成が可能で、リーガルサイズ紙に対応した電子写真プロセス方式のレーザービームプリンタである。なお、リーガルサイズ紙に対応した画像形成装置は、印刷可能な記録材の最大幅が２１５．９ｍｍで、最大長さが３５５．６ｍｍである。ここで、幅とは記録材の搬送方向に直交する方向の長さであり、長さとは搬送方向の長さである。

図１に示す画像形成装置は、着脱自在なプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを備えている。これら４個のプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、同一構造である。異なる点は、プロセスカートリッジが収容しているトナーの色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成することである。以下の説明において、特定の色に関する部材の説明を行う場合を除き、色を示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。プロセスカートリッジＰは、トナー容器２３を有している。さらに、画像形成装置は複数の像担持体である感光ドラム１、帯電ローラ２、現像手段である現像ローラ３、ドラムクリーニングブレード４、廃トナー容器２４を有している。

プロセスカートリッジＰの下方には露光手段であるレーザユニット７が配置され、レーザユニット７は画像信号に基づく露光を感光ドラム１に対して行う。レーザユニット７は光ビームを出射する光源を有している。感光ドラム１は、帯電ローラ２に所定の負極性の電圧を印加されることで、所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７によって静電潜像が形成される。感光ドラム１に形成された静電潜像は現像ローラ３に所定の負極性の電圧を印加することでトナーにより反転現像され、トナー像が形成される。このようにして感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの単色のトナー像がそれぞれ形成される。実施例１のレーザユニット７は、各ユニットとも４つの発光点を有する光源を有しており、１度の走査において４ビーム単位で繰り返し走査することで、画像形成する構成としている。なお、実施例１で使用するトナーは、平均粒径６．４μｍのトナー粒子に、平均粒径が２０ｎｍのシリカ微粒子を外添して構成され、負極性に帯電されている。平均粒径とは、例えばコールター法により測定できる、粒子体積から求められた平均粒子径のことである。

中間転写ベルトユニットは、中間転写体である中間転写ベルト８、駆動ローラ９、張架ローラとしてのテンションローラ１０、対向ローラ２８から構成されている。中間転写ベルト８は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した、図１の奥行き方向（以下、長手方向という）の長さ（以下、幅ともいう）２５０ｍｍ、周長７１２ｍｍの無端状ベルトである。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、テンションローラ１０、対向ローラ２８の３軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力で張架されている。中間転写ベルト８の内側には、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、１次転写手段である１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設されており、電圧印加手段（不図示）により転写電圧が印加される構成となっている。

検知手段である光学センサ２７は、中間転写ベルト８の幅方向の中央から両側１００ｍｍの位置に各々配置されている。光学センサ２７は、駆動ローラ９を対向部材として、中間転写ベルト８の表面、又は、中間転写ベルト８上に形成された補正用のトナー像であるキャリブレーションパッチを検知する構成としている。光学センサ２７によってキャリブレーションパッチを検知した結果は、例えば画像濃度の補正等に使用される。

各感光ドラム１は矢印方向（時計回り方向）に回転し、中間転写ベルト８は駆動手段（不図示）によって駆動された駆動ローラ９が回転することで矢印Ｚ方向（反時計回り方向）に回動する。矢印Ｚ方向を回転方向Ｚともいう。１次転写ローラ６に正極性の電圧が印加されることにより、感光ドラム１上（像担持体上）に形成されたトナー像は中間転写ベルト８上に転写される（以下、１次転写という）。感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に１次転写され、４色のトナー像が重なってカラーのトナー像となった状態で、２次転写手段である２次転写ローラ１１と対向ローラ２８とで形成される２次転写部（２次転写ニップ部）に搬送される。

給搬送装置１２は、記録材Ｓを収納する給紙カセット１３内から搬送路に記録材Ｓを給送する給送ローラ１４と、給送された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。給搬送装置１２から搬送された記録材Ｓは、レジストレーションローラ対（以下、レジストローラ対という）１６によって２次転写部に搬送される。中間転写ベルト８から記録材Ｓへトナー像を転写するために、２次転写ローラ１１には正極性の電圧が印加される。これにより、搬送されている記録材Ｓに、中間転写ベルト８上のトナー像を転写することができる（以下、２次転写という）。未定着のトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｓは排出ローラ対２０によって画像形成装置外に排出される。

トナー像が記録材Ｓに転写された後、感光ドラム１表面に残ったトナー（以下、１次転写残トナーという）は、ドラムクリーニングブレード４によってそれぞれ除去される。また、中間転写ベルト８上に残ったトナー（以下、２次転写残トナーという）は、中間転写ベルト８が矢印Ｚ方向に回転した後、清掃部材であるクリーニングブレード２１によって掻き取られることで清掃され、廃トナー回収容器２２へと回収される。クリーニングブレード２１は、長手方向の長さ２４０ｍｍ、厚み２ｍｍの亜鉛メッキ鋼板に、長手方向の長さ２３０ｍｍ、厚み２ｍｍ、ＪＩＳ Ｋ ６２５３規格で７７度のウレタンゴムブレードを貼り付けたものを用いている。クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８を介してテンションローラ１０に対して線圧０．４９Ｎ／ｃｍ程度の加圧力で、カウンター方向に圧接されている。ここでカウンター方向とは、中間転写ベルト８の回転方向に対向するような方向である。

クリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との摩擦を低減するための潤滑剤として、クリーニングブレード２１に供給するための、中間転写ベルト８上に形成されるトナー像を、以下、潤滑用トナー像という。また、潤滑用トナー像を構成しているトナーであってクリーニングブレード２１に供給されるトナーを潤滑用トナーという。実施例１では潤滑用トナー像として、例えばハーフトーン画像が中間転写ベルト８上に形成される。クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の回転方向において２次転写ニップ部よりも下流側に配置されている。このため、潤滑用トナー像は、記録材Ｓが２次転写ニップ部を抜けた後に、２次転写電圧の極性を通常の画像形成とは逆の負極性の電圧にした後、２次転写ニップ部を通過するようなタイミングで形成され、クリーニングブレード２１に供給される。潤滑用トナー像の構成、動作については、詳細を後述する。

制御基板２５は画像形成装置の制御を行うための電気回路が搭載された基板であり、制御基板２５には制御手段であるＣＰＵ２６が搭載されている。ＣＰＵ２６は記録材Ｓの搬送に関わる中間転写ベルト８の駆動源である中間転写ベルト駆動モータ（不図示）や、給搬送装置１２、レジストローラ対１６、定着装置１７の駆動源（不図示）、プロセスカートリッジＰの駆動源であるドラムモータを制御している。また、ＣＰＵ２６は、画像形成に関する各種画像信号の制御、光学センサ２７の検知結果に基づいた濃度補正制御、更には故障検知に関する制御など、画像形成装置の種々の動作を一括して制御している。

［潤滑用トナーの供給制御］
図２を用い、潤滑用トナー像の構成、動作について説明する。図２は画像形成動作中における、中間転写ベルト８上のトナー像と２次転写電圧とを示した図である。図２の右側のグラフは、横軸に時間を示し、縦軸に２次転写を示す。また、グラフの左側に、グラフの横軸の時間に対応して中間転写ベルト８上に形成されるトナー像を示す。図２において、画像形成領域とは、中間転写ベルト８において、記録材Ｓに形成する印刷対象のトナー像を形成する領域である。一方、非形成領域とは、中間転写ベルト８の回転方向における画像形成領域と画像形成領域との間（以下、画像形成領域間という）の領域である。

図２では、画像形成装置が複数枚の印刷を行うジョブを受信したときに、１枚目の形成画像２５０ａと２枚目の形成画像２５０ｂとの間、及び２枚目の形成画像２５０ｂの後に、それぞれ潤滑用トナー像である供給トナー像２００が形成される。１枚目の形成画像２５０ａ、２枚目の形成画像２５０ｂは第２のトナー像に相当し、供給トナー像２００は第１のトナー像に相当する。なお、実施例１では、画像形成装置のスループットを低下させないために、潤滑用トナーの供給制御を通常の画像形成制御の間に実施する構成としている。しかし、潤滑用トナーの供給制御は、通常の画像形成制御の間に実施する構成に限定されず、例えば通常の画像形成制御を開始する前のタイミングや、通常の画像形成制御が終了したタイミング等、他のタイミングに実施してもよい。このように、潤滑用トナーの供給制御は、画像形成領域間である非形成領域において実行され、供給トナー像２００が中間転写ベルト８上に形成される。実施例１の画像形成装置において、ＬＴＲサイズの記録材Ｓに画像形成を行う際には、画像形成領域が２７９．４ｍｍであるのに対して、非形成領域３０．６ｍｍの間でトナー供給制御が実施される。これにより、３１０ｍｍ／ｓのプロセススピードで、６０ｐｐｍのスループットが実現される。

画像形成領域と供給トナー像２００が形成されない非形成領域（図２では１枚目の形成画像２５０ａの前）とにおいて、２次転写ローラ１１には、２次転写電圧Ｖｔｒ（正極性）が印加される。一方、供給トナー像２００が形成された非形成領域が、２次転写ローラ１１と接触する際、２次転写ローラ１１にはトナーと同極性の２次転写電圧Ｖｓｐ（負極性）が印加される。これにより、供給トナー像２００のトナーが２次転写ローラ１１に付着することを抑制する。本構成では例えば２次転写電圧Ｖｔｒ＝１０００Ｖ、２次転写電圧Ｖｓｐ＝－１０００Ｖを印加する構成とする。しかし、２次転写ローラ１１にトナーと同極性の電圧を印加しても、僅かな量のトナーが２次転写ローラ１１に付着してしまうことがある。その結果、後続の記録材Ｓの２次転写ローラ１１側の面に、２次転写ローラ１１に付着したトナーが遷移することで裏汚れが発生する。実施例１では、クリーニングブレード２１における潤滑性の向上と裏汚れの発生の低減との両立を狙い、供給トナー像２００を通常の画像形成時と異なる形成方法をとる構成としている。

［潤滑用トナー像の構成］
実施例１の供給トナー像２００について図３を参照し説明する。図３（Ａ）は、供給トナー像２００のサイズを示した図である。図３（Ｂ）は、供給トナー像２００のドット配置のマトリクスを示した図である。図３（Ｃ）は、通常の画像形成時におけるハーフトーン画像のドット配置のマトリクスを示した図である。図３（Ａ）に示したように、供給トナー像２００は、中間転写ベルト８の回転方向Ｚに８ｍｍ、中間転写ベルト８の幅方向に２１３ｍｍの範囲に、イエロー色のみで所定の印字率、例えば４％の印字率でドットを形成する構成としている。

図３（Ｂ）に破線で示した範囲は、供給トナー像２００の繰り返しドットの基本単位であり、主走査方向の第１のドット数と、副走査方向の第２のドット数とを乗じたドット数を含む範囲である。実施例１では、基本単位は、中間転写ベルト８の回転方向Ｚ（副走査方向）に４ドット、中間転写ベルト８の幅方向（主走査方向）に２５ドット分のサイズであり、基本単位中に１００ドットが含まれる。副走査方向においては、発光点の個数（実施例１では４つ）の整数倍（実施例１では１倍）をドット形成の繰り返しの基本単位としている。トナーが付与される、言い換えれば発光点が発光するドットは、画像形成装置の解像度から得られる１ドットの距離と、主走査方向と副走査方向の基本単位数との積に相当する距離を離した位置に形成される。

実施例１では、４×２５ドットすなわち１００ドットの内、左上から中間転写ベルト８の幅方向に４ドット連続して（所定のドット数連続して）ドット形成をすることで、４％の印字率を実現している。なお、ドットが連続して形成されている方向をドットの成長方向という。図３（Ｂ）でドットの成長方向は主走査方向となっている。また、上述したように、レーザユニット７は光源を有し、光源は４つの発光点を有しているため、１回の走査で副走査方向に４つのドットを形成することが可能である。ここで、４つの発光点（レーザ光）をＮｏ．１～Ｎｏ．４とし、図３（Ｂ）にはＮｏ．１～Ｎｏ．４に対応するドットを示している。

また、中間転写ベルト８の回転方向Ｚ（副走査方向）には、８ｍｍの範囲内において、４×２５の基本単位を４ドットずつ主走査方向にずらしながら、繰り返しドットを形成する。このような供給トナー像２００を実現するドットのパターンを以下ドットパターンという。実施例１では、８ｍｍ×２１３ｍｍの４％の繰り返しドットパターンを形成することで供給トナー像２００を形成している。実施例１のドットパターンは６００ｄｐｉの解像度において、１００ドットの領域毎にドットを埋めて階調表現するため、線数としては第１の線数である６０ｌｐｉに相当する画像である。

線数の定義としては、図３（Ｂ）に一点鎖線で示した２つのベクトルからなる平行四辺形をドット形成の基本単位として、まず、平行四辺形の２方向の距離を線数として示す場合がある。また、上述したように、長方形を基本単位として、解像度／長方形面積の平方根（解像度を基本単位の平方根で除した値）を線数として示す場合がある。実施例１では後者（長方形を基本単位とする場合）を線数の定義として用いている。なお、実施例１においては、レーザユニット７は４つの発光点を持ち、４ビーム単位で繰り返し走査する構成であるため、供給トナー像２００は４つの発光点のうち１つのレーザ（Ｎｏ．１に相当する光源）のみを用いてドット形成する構成としている。

一方で、記録材Ｓに印刷する通常の画像形成時においては、図３（Ｃ）に破線で示した範囲である、３×３ドットを基本単位として階調表現をする構成としている。図３（Ｃ）のパターンでは３×３ドットすなわち９ドットのうち１ドットのみ画像形成しているので、約１１％の印字率になる。１１％以下の印字率を実現する場合には、レーザ光源の照射時間をパルス幅変調（ＰＷＭ）により短くすることで、１ドット以下のサイズのドットを形成し、階調表現をする構成としている。上述した通常の画像形成時におけるハーフトーン画像は、６００ｄｐｉの解像度において、９ドットの領域毎にドットを埋めて階調表現するため、線数としては第２の線数である２００ｌｐｉに相当する画像である。

図３（Ｂ）のような低線数のパターンは、階調表現における離散的な集合ドットのサイズが大きくなり、ハーフトーン処理のストラクチャ（網点）が視認できるため、通常の画像形成時には用いることができない。一方で、潤滑用の供給トナー像においては、ストラクチャ（網点）の視認性を制約とせず、ドットの安定性を優先して低線数のパターンを用いることが可能である。

［実施例１の効果］
実施例１の効果を以下に説明する。効果確認は、温度２５℃、湿度５０％の環境下にて、記録材ＳとしてＡ４サイズのＧＦ－Ｃ０８１（Ｃａｎｏｎ社製）を使用し、印字率５％のテキスト画像を、１日５千枚印刷し、５万枚に達するまで画像形成を行うことで確認した。以下、５千枚の記録材Ｓを搬送して画像形成を行うことを５千枚通紙という。また、この動作確認を通紙耐久という。潤滑性能の確認を目的に、毎日の通紙耐久の開始前と、５千枚通紙後に、中間転写ベルト８の駆動トルク、すなわちクリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との摩擦による抗力を駆動ローラ９の軸上で測定した。また、供給トナー像２００のトナー量の安定性を確認するために、毎日の通紙耐久の開始前と、５千枚通紙後に、供給トナー像２００のドットパターンを、ＧＦ－Ｃ０８１紙上に印刷し、反射光量による白色度を測定した。白色度測定は、（有）東京電色製の白色光度計ＴＣ－６ＤＳ／Ａを使用した。また、記録材Ｓの裏汚れの発生有無について、記録材Ｓの裏面の汚れを視認できるかを評価した。

実施例１の効果を確認するため、比較例１として従来のように、図３（Ｃ）に示した通常の画像形成時と同じ線数で４％の印字率の供給トナー像を印刷する場合についても評価し比較を行った。さらに、比較例２として、実施例１と同様の線数、印字率であるものの、ドットの成長方向を中間転写ベルト８の回転方向Ｚ（副走査方向）に変更した供給トナー像を印刷する場合についても評価し比較を行った。比較例２の構成について、図３（Ｄ）を参照し説明する。４×２５ドットの基本単位の中で、左上から中間転写ベルト８の回転方向Ｚに４ドット連続してドット形成をすることで、４％の印字率を実現した。また、中間転写ベルト８の回転方向Ｚの８ｍｍの範囲内において、４×２５の基本単位を１ドットずつ主走査方向にずらしながら、繰り返し形成することで、８ｍｍ×２１３ｍｍの４％の繰り返しドットパターンを形成した。図３（Ｄ）のドットパターンは６００ｄｐｉの解像度において、１００ドットの領域毎にドットを埋めて階調表現するため、線数としては図３（Ｂ）と同様の６０ｌｐｉに相当する画像となる。

実施例１、比較例１、比較例２の通紙耐久中における中間転写ベルト８の駆動トルク、供給トナー像の白色度を図４に各々示す。図４（Ａ）は、横軸に耐久通紙枚数［枚］を示し、縦軸に駆動トルク［ｋｇｆ・ｃｍ］を示す。また、黒い四角は実施例１を示し、●は比較例１を示し、□は比較例２を示す。図４（Ａ）に示したように、実施例１の構成は、比較例１、比較例２に対して耐久を通して安定した駆動トルクで推移しており、供給トナー像２００による潤滑効果が安定して得られていることを確認できた。また、比較例２の構成も実施例１には若干劣るものの、線数が高い状態で形成した比較例１の構成に比べると、安定した潤滑効果が得られることを確認できた。

図４（Ｂ）は、横軸に耐久通紙枚数［枚］を示し、縦軸に白色度を示す。凡例は（Ａ）と同様である。図４（Ｂ）を参照すると、供給トナー像２００の白色度の推移も実施例１が最も安定しており、次いで比較例２、比較例１の順であった。白色度は、トナーの印字率が０％のとき、すなわちＧＦ－Ｃ０８１単独の測定をしたときに９３の値となり、白色度の値が低いほど潤滑用のトナーの供給量が多く、９３に近いほど供給量が少なくなっていることを示している。また、印字率４％のときの白色度は９０．２であり、９０．２に近いほど狙いのトナー量を供給できていることを示している。

実施例１の白色度の推移をみると、１日の５千枚の通紙耐久が終了したタイミングでは、白色度が若干高く、トナー供給量が狙いよりも少なくなっていた。これは、感光ドラム１の温度が通紙耐久に伴って自己昇温し抵抗が低くなった結果、帯電電流が増大し、帯電電位が高くなり、感光ドラム１上のドット潜像が掘りにくく（潜像の電位を下げにくく）電位が高くなったためと考えられる。一方で、１日の中での若干の変動は見られたものの、５万枚の耐久を通じて、安定した白色度の推移であった。

実施例１に対して比較例１の白色度は、１日の中での変動に加えて、耐久とともに増加していく傾向が見られ、トナー供給量が狙いよりも少なくなっている推移が見られた。これは、耐久に伴って感光ドラム１が削れ、感光ドラム１の表面の電位（以下、ドラム電位という）が高くなり、感光ドラム１上のドット潜像が掘りにくくなったためと考えられる。比較例１の構成においては、１ドット未満をＰＷＭ処理により潜像形成する構成としているため、ドラム電位の変化の影響をより受けやすくなっていたと考えられる。

同様に、比較例２の白色度は、１日の中での変動に加えて、耐久とともに増加していく傾向が見られたものの、比較例１に比べて改善した結果であった。これは、実施例１と同様に、供給トナー像の線数を画像形成時よりも低くし、１ドット未満の潜像を用いない構成とした結果、ドットがドラム電位の変化の影響を受けにくくなった効果と考えられる。一方で、実施例１の構成に比べると耐久変動が大きいのは、中間転写ベルト８の回転方向Ｚにドットを成長させる構成としたことに起因すると考えられる。

比較例２では、４つの発光点間の主走査方向における書き出し位置の微小なズレの影響で、潜像の主走査方向における位置が微小にずれて、１ドット毎に孤立しやすくなっていたためと考えられる。図５に、比較例２における狙いのドット形成位置と、狙いのドット形成位置に対する、実際のドット形成位置の例を示す。狙いのドット形成位置に対して、実際には、レーザＮｏ．２、Ｎｏ．３が各々０．５ドットずつ左右にずれている。その結果、全体としてのドットの潜像が離散的になり、ドラム電位の変化の影響を受け易くなったと考えられる。また、記録材Ｓの裏汚れに関しては、実施例１、比較例１、比較例２いずれの構成においても、視認することはできず、裏汚れは発生しなかった。

以上示したように、実施例１及び比較例２の構成において、供給トナー像の線数を通常の画像形成時よりも低くすることで、記録材Ｓの裏汚れを抑制しつつ、耐久を通じて安定した潤滑効果を得ることができた。
さらに、実施例１の構成においては、光源の発光点の個数である４を副走査方向のドット形成の繰り返し基本単位とし、かつ同一の発光点であるレーザＮｏ．１のみを用いて主走査方向に４ドット分、成長させるパターンとしている。これにより、発光点ごとの主走査方向のズレの影響を受けず、より安定した潤滑効果を得られることを確認できた。
なお、実施例１においては、８ｍｍ×２１３ｍｍの長方形の供給トナー像２００を用いたが、他の形状においても実施例１の効果を得ることができる。中間転写ベルト８の回転方向Ｚのサイズは、次のようにして決定することができる。すなわち、プロセススピードに対する所望のスループットの関係から得られる非形成領域の間で、２次転写電圧をＶｔｒからＶｓｐに立ち下げる際、及びＶｓｐからＶｔｒに立ち上げる際にそれぞれ必要な応答時間を考慮して決定することができる。実施例１の構成においては、３０．６ｍｍの非形成領域の中で、２次転写電圧の立ち上げ及び立ち下げを考慮すると、２０ｍｍ程度の供給トナー像を形成することができる。なお、中間転写ベルト８の幅方向に関しては、クリーニングブレード２１の幅以下で形成可能な範囲で、できるだけ大きなサイズとすることが望ましい。形状に関しては、中間転写ベルト８の幅方向でトナー供給量に差が生じないように、例えば長方形、平行四辺形の画像を用いることが望ましい。

また、実施例１においては、イエローの供給トナー像を用いて潤滑性を確保する構成としたが、他の色を用いても、実施例１の効果を得ることができる。視認性の観点で、イエローは裏汚れに対して有利な色であり、他の色を用いた場合、裏汚れの視認性が上がるおそれがある。しかし、潤滑効果の安定性に対しては色に係わらず、本構成の効果を得ることができる。
また、実施例１においては、２次転写ローラ１１に通常の画像形成時とは逆の極性の電圧を印加することで、裏汚れを防止する構成を用いたが、他の裏汚れ回避手段を用いても、実施例１の効果を得ることができる。例えば非形成領域において、機械的に２次転写ローラ１１を離間する構成を用いても本構成の効果を得ることができる。
以上、実施例１によれば、記録材の裏汚れを防止しつつ、安定したクリーニング性能を得ることができる。

画像形成装置の他の例を説明する。実施例２では、画像形成装置の構成簡略化によるコストダウンを目的として、レーザユニット７の光源のレーザ数（発光点）を４つから２つに減じた構成における実施例を示す。

［画像形成装置構成］
実施例２の画像形成装置の構成は図１に示した実施例１の構成に対して、レーザユニット７の光源が２つの発光点を持ち、２ビーム単位で繰り返し走査することで、画像形成する構成としている。画像形成装置のプロセススピードは実施例１と変えておらず、スキャナユニット内のモータ（不図示）の回転速度を上げることで対応している。また、潤滑用のトナー供給制御、供給トナー像２００のサイズ、色、印字率についても、実施例１と同様の制御としている。

［潤滑用の供給トナー像の構成］
実施例２特有の供給トナー像について図６を参照し説明する。図６に示したように、供給トナー像２００は、実施例１と同様の４×２５ドットを基本単位として、１００ドットのうち、左上から中間転写ベルト８の幅方向に４ドット連続してドットを形成する。副走査方向においては、発光点の個数（実施例２では２つ）の整数倍（実施例２では２倍）をドット形成の繰り返しの基本単位としている。

これにより、４％の印字率を実現するドットパターンとしている。一方で、実施例１においては、４ビームのうち、ビームＮｏ．２，３，４は常に点灯せず、Ｎｏ．１は中間転写ベルト８の回転方向Ｚ（副走査方向）において、主走査方向のいずれかの位置で必ず点灯する構成としていた。実施例２においては、ビームＮｏ．１も、副走査方向に１回毎に点灯しないことで、実施例１と同様のドットパターンを形成している。例えば、図６においては、奇数番目（１回目、３回目・・・）の走査ではＮｏ．１は点灯しているが、偶数番目（２回目、４回目・・・）の走査ではＮｏ．１でも点灯していない。実施例２では、発光点を主走査方向に連続して点灯させ、副走査方向においては複数回に１回点灯させている。なお、実施例２では発光点を２つとしているが、１つでもよく、その場合、副走査方向において４回に１回発光点を点灯させればよい。また、成長方向を副走査方向としてもよい。

［実施例２の効果］
実施例２の効果を確認するため、実施例１と同様の条件で通紙耐久を実施し、中間転写ベルト８の駆動トルク、供給トナー像のドットパターンの白色度及び裏汚れの発生有無を確認した。その結果、裏汚れの発生は無く、駆動トルク、供給トナー像の白色度の推移も、実施例１とほぼ合致する結果であった。

以上示したように、実施例２の構成において、実施例１と同様に、供給トナー像の線数を通常の画像形成時よりも低くすることで、裏汚れを抑制しつつ、耐久を通じて安定した潤滑効果を得ることができた。
さらに、実施例２の構成において、光源の個数である２の倍である４ドットを副走査方向のドット形成の繰り返し基本単位とし、かつ同一の発光点であるレーザＮｏ．１のみを用いて主走査方向に４ドット分成長させる構成としている。これにより、発光点ごとの主走査方向のズレの影響を受けず、より安定した潤滑効果を得られることを確認できた。
なお、実施例１と同様に本構成の効果は、供給トナー像の印字率、色、パターンサイズ及び裏汚れ防止手段によって制限されるものではない。これらは、個々の画像形成装置に適した印字率、色、パターンサイズ等に設定することができる。
以上、実施例２によれば、記録材の裏汚れを防止しつつ、安定したクリーニング性能を得ることができる。

１ 感光ドラム
３ 現像ローラ
６ １次転写ローラ
７ レーザユニット
８ 中間転写ベルト
１１ ２次転写ローラ
２１ クリーニングブレード
２６ ＣＰＵ

Claims (9)

1. 複数の像担持体と、
   光源を有し、前記光源から出射した光ビームにより前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
   前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、
   前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する１次転写手段と、
   前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する２次転写手段と、
   前記２次転写手段により前記記録材へトナー像を転写した後に前記中間転写体上に残ったトナーを清掃する清掃部材と、
   前記清掃部材の潤滑剤としてトナーを供給するために前記中間転写体上にトナー像を形成するよう制御する制御手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記清掃部材にトナーを供給するための第１のトナー像を形成するときの第１の線数が、前記記録材に転写するための第２のトナー像を形成するときの第２の線数よりも低くなるように前記第１のトナー像を形成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記光ビームが前記像担持体を走査する主走査方向の第１のドット数と前記主走査方向に直交する副走査方向の第２のドット数とを乗じたドット数を基本単位とし、前記基本単位の中で所定の印字率となるように前記光源を点灯させるように制御し、前記主走査方向においては前記基本単位を繰り返し、前記副走査方向においては前記基本単位を前記主走査方向にずらしながら前記基本単位を繰り返すことで前記第１のトナー像を形成するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の線数及び前記第２の線数は、前記基本単位のドット数の平方根で解像度を除した値であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光手段は、前記副走査方向に並んだ少なくとも２つの発光点を有し、
   前記制御手段は、前記少なくとも２つの発光点のうちの１つの発光点を前記主走査方向に所定のドット数連続して点灯させて前記所定の印字率となるよう制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記露光手段は、前記副走査方向に並んだ少なくとも２つの発光点を有し、
   前記制御手段は、前記少なくとも２つの発光点を点灯させて前記所定の印字率となるよう制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記露光手段は、発光点を有し、
   前記制御手段は、前記発光点を前記主走査方向に所定のドット数連続して点灯させ、前記副走査方向においては複数回に１回点灯させて前記所定の印字率となるよう制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記第２のドット数は、前記発光点の数の整数倍であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第１のトナー像を前記第２のトナー像を形成するタイミングよりも前のタイミング又は後のタイミングで前記中間転写体上に形成するように制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、イエロー色により前記第１のトナー像を形成するように制御することを特徴とする請求項１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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