JP4586597B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯電、露光、現像、転写、クリーニングなどの工程を含む画像形成プロセスに用いられ、中間転写体により転写を行う電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

従来より電子写真方式を利用した画像形成装置が広く普及している。この電子写真方式の画像形成装置は、通常、ドラム状に構成された感光体（像担持体）を一様に帯電し、原稿に記録された画像の情報に基づいて光をその感光体に照射することにより感光体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤（トナー）で現像してそのトナー像を直接にもしくは中間転写体を介して用紙等の転写材に転写することにより、プリント（コピー）画像を得る装置である。

上記電子写真方式を利用したフルカラーや白黒の画像を形成することが可能な複写機やプリンタ等の画像形成装置において、カラー画像を高速かつ高画質に形成可能とした装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する４つの画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、中間転写ベルト等の中間転写体上に一旦多重に一次転写した後、この中間転写体から転写材上に一括して二次転写し、転写材上にトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒の画像を形成するように構成したいわゆるフルカラータンデム機が、種々提案されており、実際に製品化されてきている。

かかるフルカラータンデム機としては、例えば、図１に示すようなものがある。フルカラータンデム機である画像形成装置１は、図１に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋを備え、これらの画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて、並列的に配置されている。上記４つの画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、形成するトナー像の色が異なるほかは、すべて同様に構成されており、感光体ドラム１０１の表面を接触型の帯電装置１０２によって一様に帯電した後、当該感光体ドラム１０１の表面に露光装置１０３によって画像露光を施して、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像は、対応する色のトナーを用いて現像装置１０４により顕像化されてトナー像となり、当該トナー像は、一次転写用の帯電器１０５によって中間転写ベルト１０６上に順次多重に転写される。尚、感光体ドラム１０１の表面に残留したトナーは、感光体クリーニング装置１０７によって除去され、次の画像形成工程に備える。

上記中間転写ベルト１０６は、４つの画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋにわたってその下方に配設されているとともに、駆動ローラを含む複数本のローラ１０８，１０９，１１０，１１１，１１２によって感光体ドラム１０１の回転速度と等しい速度で循環駆動されるようになっている。中間転写ベルト１０６上に順次多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト１０６の下方に設けられた二次転写位置において、中間転写ベルト１０６の表面と接触する二次転写ロール１１３によって、所定のタイミングで給紙される転写用紙１１４上に一括して転写される。その後、転写用紙１１４は、図示しない定着装置まで搬送され、当該定着装置によって熱及び圧力で定着処理を受け、装置の外部に排出され、転写用紙１１４上にフルカラーや白黒の画像が形成される。

従来、電子写真方式の画像形成装置の感光体表面に残留するトナーを除去する方法として、クリーニングブレード方式が知られている。この方式は、感光体クリーニングブレードをウレタンゴム等のゴム製材料で板状に形成し、その先端部エッジを、回転する感光体表面に所定の押圧力で物理的に接触させ、感光体上の残留トナーを除去するものであり、構成が非常に簡単なために実用化されている。

上記のようなタンデム方式および感光体のクリーニングにブレード方式を採用している画像形成装置において、単色（黒色）／複数色（カラー）の画像形成の切り替えを行う場合、以下のような技術課題が生じる。

感光体を感光体クリーニングブレードにより清掃するときに感光体とブレードとの間にトナーが一切存在しないとこの両者の摩擦力が増大する。つまりわずかながらでもトナーがブレードと感光体の間に存在すればトナーは潤滑剤として作用するが、たとえば単色の画像形成を連続して行った場合などには、画像形成に寄与していない他の画像形成ユニットにおいて感光体とブレードとの間のトナーが枯渇してしまう。このトナー枯渇による摩擦力の増大は感光体の磨耗量の増大やブレードが大きく振幅することによる異音、いわゆる鳴きを発生させる。前者の磨耗量の増大は、感光体表面に傷がつき白地部等に汚れが発生する、また画像形成ユニットの寿命を縮めてしまうという障害をもたらし、後者のブレードの鳴きは高周波の騒音トラブルとして顕在化する不具合をもたらす。

単色の画像形成時に発生する不具合を解消すべく技術は、大別して、リトラクト機構を搭載するタイプと、画像形成に寄与していない画像形成ユニットにおいても強制的に感光体にトナー像を形成するタイプとがある。

リトラクト機構を搭載する技術としては、例えば特許文献１に開示されているように、感光体ドラムを含む画像形成部が、圧接／退避する機構と、例えば特許文献２〜６に開示されているように、搬送ベルトが圧接／退避をする機構とが、それぞれ提案されている。これらの公報に開示された技術では、単色画像形成時にベルトと感光体ドラムとが物理的に離間するので、画像形成を行わない感光体ドラムを停止させることができ、結果として画像形成ユニットの寿命を延長することができ、またブレードの鳴きも抑制することができる。

また、画像形成に寄与していない画像形成ユニットにおいても強制的に感光体にトナー像を形成する技術としては、例えば特許文献７に開示されているように、現像装置より強制的にトナーを供給させトナーと感光体との間のトナーを枯渇させることなく、結果として画像形成ユニットの寿命を延長することができ、またブレードの鳴きも抑制することができる。

特開平１０−１８６７７４号公報 特開平３−２８８１号公報 特開平６−２５８９１４号公報 特開平９−２９２７５３号公報 特開平１０−１４２９３２号公報 特開平１０−３１９６６４号公報 特開２００１−３５６６４２公報

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特許文献１〜６等に開示されているように、感光体ドラムを含む画像形成部や、搬送ベルトが圧接／退避をするリトラクト機構は、構成が複雑であり、装置の大型化やコスト高を招いたり、しかも、色ずれ補正や、転写パラメータの設定が難しくなるという問題点を有している。

また、特許文献７に開示されているように、画像形成に寄与していない画像形成ユニットにおいても強制的に感光体にトナー像を形成する制御は、画像形成以外の目的でトナーの消費を促すものであって、結果としてトナー交換を早期に促すという不具合を有する。

本発明は、異なる複数色についてそれぞれ画像形成ユニットを備え、これらを用いてフルカラー像を形成する第１のモードと、一つの画像形成ユニットを用いて単色像を形成する第２のモードとを有する画像形成装置において、簡易な構成でかつ不必要にトナーを消費させることなく、単色画像形成時に発生する感光体と感光体クリーニングブレードとの間の摩擦力の増大等が起因の異音発生を防止し、白地部の汚れのほとんど無い良好な画像を得ることができる画像形成装置及び画像形成方法である。

本発明は、感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーを用いて現像して転写材に転写する画像形成装置であって、無端ベルト状の中間転写体と、表面に静電潜像が形成される感光体と、トナーを用いて前記静電潜像上にトナー像を形成し可視化する現像手段と、前記感光体表面に形成されたトナー像を前記中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、転写後の感光体表面上に残存したトナーを除去する感光体クリーニング手段と、を備える複数の画像形成ユニットであって、前記中間転写体の移動方向に沿って配置された複数の画像形成ユニットと、前記複数の画像形成ユニットにより前記中間転写体上に一次転写された多重画像を一括して前記転写材に二次転写する二次転写手段と、前記中間転写体の移動方向に対して最下流に位置する画像形成ユニットの上流側に設けられた第１の中間転写体クリーニング手段と、前記中間転写体の移動方向に対して最上流の画像形成ユニットの上流側に設けられた第２の中間転写体クリーニング手段と、を有し、前記複数の画像形成ユニットを用いてカラー画像を形成する第１のモードと、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記中間転写体の周面の移動方向に対して最下流に位置する画像形成ユニットを用いて単色画像を形成する第２のモードと、が選択可能であり、前記第１のモードが選択されたときには前記第２の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体に当接し、前記第１の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体から離脱し、前記第２のモードが選択されたときには前記第１の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体に当接し、前記第２の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体から離脱する。

また、本発明は、感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーを用いて現像して転写材に転写する画像形成方法であって、感光体表面に静電潜像を形成する工程と、トナーを用いて前記静電潜像上にトナー像を形成し可視化する現像工程と、前記感光体表面に形成されたトナー像を無端ベルト状の中間転写体上に一次転写する一次転写工程と、転写後の感光体表面上に残存したトナーを除去する感光体クリーニング工程と、を含み、それぞれ異なる色の画像を形成する複数の画像形成工程と、前記中間転写体上に一次転写された多重画像を一括して前記転写材に二次転写する二次転写工程と、前記中間転写体の移動方向に対して最下流において行われる画像形成工程の上流側で行われる第１の中間転写体クリーニング工程と、前記中間転写体の移動方向に対して最上流において行われる画像形成工程の上流側で行われる第２の中間転写体クリーニング工程と、を含み、前記複数の画像形成工程によりカラー画像を形成する第１のモードと、前記複数の画像形成のうち、前記中間転写体の周面の移動方向に対して最下流において行われる画像形成工程により単色画像を形成する第２のモードと、が選択可能であり、前記第１のモードが選択されたときには前記第２の中間転写体クリーニング工程が行われ、前記第１の中間転写体クリーニング工程は行われず、前記第２のモードが選択されたときには前記第１の中間転写体クリーニング工程が行われ、前記第２の中間転写体クリーニング工程は行われない。

本発明では、単色の画像形成モードが選択されたときに、複数の画像形成ユニットのうちで中間転写体の移動方向に対して最下流の画像形成ユニットを用いるように構成し、かつ当該単色画像を形成する画像形成ユニットの上流側に設けられた、中間転写体に対して着脱可能な第１の中間転写体クリーニング装置を当接して中間転写体のクリーニングを行い、かつ、最上流側に設けられた画像形成ユニットの上流側に設けられた、中間転写体に対して着脱可能な第２の中間転写体クリーニング装置を離脱させる。単色画像形成時に単色画像を形成する画像形成ユニットの上流側の第１の中間転写体クリーニング装置を当接し、最上流側に設けられた画像形成ユニットの上流側に設けられた第２の中間転写体クリーニング装置を離脱させることにより、二次転写後に中間転写体上に残留したトナーが単色画像形成時に使用されない画像形成ユニットに供給され、感光体と感光体クリーニングブレードとの間の摩擦力の増大を抑制し、異音の発生を防止することができる。

すなわち、本発明では、単色画像形成の第２のモードが選択されたときに、感光体と感光体クリーニングブレードとの間の摩擦力の増大等が起因の異音発生が抑制されるように、画像形成に携わらない感光体ドラムへの中間転写ベルトからのトナー供給が制御される。したがって、簡易な構成でかつ不必要にトナーを消費させることなく、感光体ドラムの磨耗の促進や感光体クリーニングブレードの鳴きを極力回避しながら、白地部の汚れの無い、良好な画像を得ることができる。

本発明の実施の形態について以下説明する。

本実施形態に係る画像形成装置の一例の全体構成の概略を図２に示し、その構成について説明する。画像形成装置３は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタである。画像形成装置３は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０と、記録用紙（シート）等の転写材を搬送するシート搬送系４０と、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）５０とを備えている。

画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、この画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０と、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）３０と、を備えている。また画像形成装置３には、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋと、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙（シート）上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９と、が更に設けられている。

画像プロセス系１０において、４つの１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのうち、単色画像として形成されることが多い黒（Ｋ）の単色のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向に対して最下流側に設けられている。他の３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃは、中間転写ベルト２１の移動方向に対して、黒の画像形成ユニット１１Ｋよりも上流側に設けられている。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの配置順序は特に制限はないが、一般的には図２のように中間転写ベルト２１の移動方向に対して上流側から１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの順序で設けられる。もちろん、黒色の画像形成ユニット１１Ｋ以外の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃのうちいずれかを単色画像形成用として中間転写ベルト２１の移動方向に対して最下流側に設けてもよい。

転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２と、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３と、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４と、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去する第１の中間転写体クリーニング装置２５１及び第２の中間転写体クリーニング装置２５２とを備えている。

中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるドライブロール２２により、図の矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材（ゴム等の弾性体または樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。

第１の中間転写体クリーニング装置２５１及び第２の中間転写体クリーニング装置２５２はそれぞれ、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａ、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。第１の中間転写体クリーニング装置２５１は、中間転写ベルト２１の移動方向に対して、中間転写ベルト２１上に黒（Ｋ）の単色画像を形成する画像形成ユニット１１Ｋの上流側でかつ他の３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの下流側に設けられている。第２の中間転写体クリーニング装置２５２は、中間転写ベルト２１の移動方向に対して、中間転写ベルト２１上に黒（Ｋ）の単色画像を形成する画像形成ユニット１１Ｋの下流側でかつ他の３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの上流側に設けられている。

第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａ及び第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａはそれぞれ、中間転写ベルト２１の表面に対して接触／非接触を切り替えられるように着脱可能である。第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａ及び第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム、エラストマ等の弾性体材料で板状、くさび状等に形成され、上記接触時には、その先端部エッジを、移動する中間転写ベルト２１の表面に所定の押圧力で物理的に接触させ、中間転写ベルト２１の表面上の残留トナー等を除去する。

ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード（ＬＤ）、変調器の他、レーザダイオード（ＬＤ）から出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状等のフレーム３２を設け、また、レーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）が通過するガラス等の透明材料製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。

シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙（シート）等の転写材を積載して供給する給紙装置４１と、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２と、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３と、フィードロール４３により１枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４と、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５と、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６とを備えている。更に、定着器２９によってトナー像が定着された記録用紙を本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。

次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋについて詳述する。図３は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋもほぼ同様に構成されている。

図３において、画像形成ユニット１１Ｙは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２と、帯電ロールを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３と、帯電器１３によって帯電され、図２のＲＯＳ３０からのレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａを用いて現像する現像器１４と、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５と、転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去する感光体クリーニング装置１６とを備えている。

感光体クリーニング装置１６はクリーニングブレード方式であり、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム、エラストマ等の弾性体材料で板状、くさび状等に形成された感光体クリーニングブレード１６ａの先端部エッジを、回転する感光体ドラム１２の表面に所定の押圧力で物理的に接触させ、感光体ドラム１２の表面上の残留トナー等を除去するものである。

また、本実施形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにおける感光体ドラム１２、帯電器１３、現像器１４、および感光体クリーニング装置１６等を一体化し、プロセスカートリッジとすることで、画像形成装置３の本体からこのプロセスカートリッジだけを取り外し、また、プロセスカートリッジだけを画像形成装置３の本体に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としてもよい。これら各プロセスカートリッジには、不揮発性メモリユニットが搭載され、この不揮発性メモリユニットには、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジが装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報等が格納されている。これらのプロセスカートリッジは、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの間で差し替えて用いることもできる。各々のプロセスカートリッジにそれぞれ不揮発性メモリユニットが搭載されていることにより、プロセスカートリッジが異なる画像形成ユニットで用いられた場合であっても、トータルとしての自らの使用履歴情報を、プロセスカートリッジ自らが保存することができる。その結果、プロセスカートリッジ毎に、例えば、正しい寿命を判断することができる。

次に、図２に示す画像形成装置３の画像形成動作について説明する。画像形成装置３において、転写材上にフルカラー画像を形成する第１のモードと、黒色等の単色画像を形成する第２のモードとを選択可能であり、第１のモードと第２のモードとを切り替えるモード選択手段を備えている。

第１のモードが選択された場合には、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを用いてフルカラー画像が形成される。第２のモードが選択された場合には、中間転写ベルト２１の移動方向に対して最下流の画像形成ユニット１１Ｋを用いて黒色の単色画像が形成される。

第１のモードでは、図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。

ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード（ＬＤ）（図示せず）から出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を、ｆ−θレンズ（図示せず）を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２に照射する。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのぞれぞれの感光体ドラム１２では、帯電器１３によって帯電された感光体表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、それぞれの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、現像器１４によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に一次転写ロール１５により多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられているため、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。

この第１のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御される。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順序で中間転写ベルト２１にトナー像が転写された後、二次転写位置に設けられたバックアップロール２４と二次転写ロール４６とにより記録用紙上にトナー像が二次転写され、二次転写後に残留したトナー等は画像形成ユニット１１Ｋの下流でかつ画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの上流に設けられた第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａにより除去される。この場合、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれで画像が形成されているため、残留トナー等が画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれの感光体クリーニングブレード１６ａと感光体ドラム１２との間に存在するので、残留トナー等が潤滑剤として作用し、感光体ドラム１２と感光体クリーニングブレード１６ａとの間の摩擦力の増大を抑制して、感光体ドラム１２の摩耗や異音の発生が起こりにくい。

第２のモードでは、画像処理が施された画像データは黒（Ｋ）の単色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。フルカラー画像形成時と同様の原理で、画像形成ユニット１１Ｋの感光体ドラム１２のみに黒（Ｋ）の単色のトナー像として現像され、中間転写ベルト２１に対して一次転写される。

この第２のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面に当接し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱するように制御される。中間転写ベルト２１に黒（Ｋ）の単色のトナー像が転写された後、二次転写位置に設けられたバックアップロール２４と二次転写ロール４６とにより記録用紙上にトナー像が二次転写され、二次転写後に残留したトナー等は、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに供給される。その後、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの下流でかつ画像形成ユニット１１Ｋの上流に設けられた第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａにより除去される。この場合、画像形成ユニット１１Ｋでは画像が形成され、画像が形成されていない画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃでは残留トナー等が強制的に供給されているため、残留トナー等が画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれの感光体クリーニングブレード１６ａと感光体ドラム１２との間に存在するので、残留トナー等が潤滑剤として作用し、感光体ドラム１２と感光体クリーニングブレード１６ａとの間の摩擦力の増大を抑制して、感光体ドラム１２の摩耗や異音の発生が起こりにくい。

このように、本実施形態では画像形成装置を、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのうちで単色画像として形成されることが多い黒色（Ｋ）の画像形成ユニット１１Ｋが、中間転写ベルト２１の移動方向に対して最下流側に配置するように構成し、さらに、フルカラーの画像形成モード（第１のモード）または単色の画像形成モード（第２のモード）の選択に応じて、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａ及び第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａの中間転写ベルト２１への当接及び離脱を制御する。

このように単色プリント時に単色画像を形成する画像形成ユニットの上流側でかつ他の画像形成ユニットの下流側に配置された中間転写体クリーニング装置を当接し、画像形成ユニットの下流側でかつ他の画像形成ユニットの上流側に配置された中間転写体クリーニング装置を離脱させることにより、二次転写後に中間転写体上に残留したトナーが単色画像を形成しない画像形成ユニットに強制的に供給され、感光体と感光体クリーニングブレードとの間の摩擦力の増大を抑制し、異音の発生を防止することができる。これにより、フルカラーの画像形成モード（第１のモード）または単色の画像形成モード（第２のモード）のいずれの場合でも、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれの感光体クリーニングブレード１６ａと感光体ドラム１２との間に残留トナーが存在するので、残留トナー等が潤滑剤として作用し、感光体ドラム１２と感光体クリーニングブレード１６ａとの間の摩擦力の増大を抑制して、感光体ドラム１２の摩耗や異音の発生が起こりにくい。

すなわち、本実施形態では、単色画像形成の第２のモードが選択されたときに、感光体ドラム１２と感光体クリーニングブレード１６ａとの間の摩擦力の増大等が起因の異音発生が抑制されるように、画像形成に携わらない感光体ドラム１２への中間転写ベルト２１からのトナー供給が制御される。したがって、感光体ドラム１２の磨耗の促進や感光体クリーニングブレード１６ａの鳴きを極力回避しながら、白地部の汚れの無い、良好な画像を得ることができる。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００を改造し、図２のように、第１の中間転写体クリーニング装置２５１を、中間転写ベルト２１の移動方向に対して、中間転写ベルト２１上に黒（Ｋ）の単色画像を形成する画像形成ユニット１１Ｋの上流側でかつ他の３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの下流側に設けた。また、第２の中間転写体クリーニング装置２５２を、中間転写ベルト２１の移動方向に対して、中間転写ベルト２１上に黒（Ｋ）の単色画像を形成する画像形成ユニット１１Ｋの下流側でかつ他の３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの上流側に設けた。フルカラー画像を形成する第１のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御した。また、黒の単色画像を形成する第２のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面に当接し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱するように制御した。温度３２℃、湿度６５％ＲＨの高温高湿環境下でプロセス速度５２ｍｍ／ｓｅｃの厚紙モードで記録用紙として富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製ＯＫプリンス上質（坪量：２０９ｇ／ｍ^２）を使用して、２００枚の連続プリントを行った。プリント原稿は、第１のモードではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色画像密度５％のカラー原稿を用い、第２のモードでは白黒で画像密度５％で白地部を有するものを用いた。

（比較例１）
富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００を改造し、図２のように、実施例１と同様に第１の中間転写体クリーニング装置２５１及び第２の中間転写体クリーニング装置２５２を設けた。フルカラー画像を形成する第１のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御した。黒の単色画像を形成する第２のモードが選択されたときにも、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御した。すなわち、第１のモード及び第２のモードいずれにおいても第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａが中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御した以外は、実施例１と同様にしてプリントを行った。

（比較例２）
富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００を改造し、図２のように、実施例１と同様に第１の中間転写体クリーニング装置２５１及び第２の中間転写体クリーニング装置２５２を設けた。フルカラー画像を形成する第１のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａは中間転写ベルト２１の表面から離脱し、第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａは中間転写ベルト２１の表面に当接するように制御した。黒の単色画像を形成する第２のモードが選択されたときには、第１の中間転写体クリーニングブレード２５１ａ及び第２の中間転写体クリーニングブレード２５２ａともに中間転写ベルト２１の表面から離脱するように制御した以外は、実施例１と同様にしてプリントを行った。

＜評価＞
実施例１及び比較例１，２の画像形成装置を用いて行った画像形成において、プリント時の騒音、プリントサンプルの白地部の汚れを官能評価した。プリント時の騒音については、少しでも異音が発生したときは「騒音発生」とした。また、プリントサンプルの白地部の汚れについては、２００枚のプリントを目視により観察し、１枚でも汚れがあるときを「汚れ発生」とした。

表１からわかるように、実施例１の画像形成装置では、黒の単色画像形成の第２のモードが選択されたときに、画像形成に携わらない感光体ドラムへ中間転写ベルトからトナー供給がされるように制御したため、感光体ドラムと感光体クリーニングブレードとの間の摩擦の増大による、感光体クリーニングブレードの鳴きが抑制され、感光体ドラム表面に傷がつくことなく白地部等に汚れは発生しなかった。しかし、比較例１，２の画像形成装置では、黒の単色画像形成の第２のモードが選択されたときに、画像形成に携わらない感光体ドラムへ中間転写ベルトからトナー供給がされないため、感光体ドラムと感光体クリーニングブレードとの間の摩擦の増大による、感光体クリーニングブレードの鳴きが発生し、また、感光体ドラム表面に傷がついたため、白地部等に汚れが発生した。

このように、実施例１の画像形成装置を使用することにより、感光体ドラムの磨耗の促進や感光体クリーニングブレードの鳴きを極力回避しながら、白地部の汚れの無い、良好な画像を得ることができた。

従来の画像形成装置の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例の全体構成の概略を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの一例を示す概略図である。

符号の説明

１，３ 画像形成装置、１０ 画像プロセス系、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 画像形成ユニット、１２ 感光体ドラム、１３ 帯電器、１４ 現像器、１４ａ 現像ロール、１５ 一次転写ロール、１６ 感光体クリーニング装置、１６ａ 感光体クリーニングブレード、１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ トナーカートリッジ、２０ 転写ユニット、２１ 中間転写ベルト、２２ ドライブロール、２３ テンションロール、２４ バックアップロール、２５１ 第１の中間転写体クリーニング装置、２５２ 第２の中間転写体クリーニング装置、２５１ａ 第１の中間転写体クリーニングブレード、２５２ａ 第２の中間転写体クリーニングブレード、２９ 定着器、３０ ＲＯＳ、３１ ポリゴンミラー、３２ フレーム、３３ ウィンドウ、４０ シート搬送系、４１ 給紙装置、４２ ナジャーロール、４３ フィードロール、４４ 搬送路、４５ レジストロール、４６ 二次転写ロール、４７ 排出ロール、４８ 排出トレイ、４９ 両面用搬送ユニット、５０ ＩＰＳ、６０ プロセスカートリッジ、１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ 画像形成ユニット、１０１ 感光体ドラム、１０２ 帯電装置、１０３ 露光装置、１０４ 現像装置、１０５ 帯電器、１０６ 中間転写ベルト、１０７ 感光体クリーニング装置、１０８，１０９，１１０，１１１，１１２ ローラ、１１３ 二次転写ロール、１１４ 転写用紙。

Claims (2)

1. 感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーを用いて現像して転写材に転写する画像形成装置であって、
   無端ベルト状の中間転写体と、
   表面に静電潜像が形成される感光体と、トナーを用いて前記静電潜像上にトナー像を形成し可視化する現像手段と、前記感光体表面に形成されたトナー像を前記中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、転写後の感光体表面上に残存したトナーを除去する感光体クリーニング手段と、を備える複数の画像形成ユニットであって、前記中間転写体の移動方向に沿って配置された複数の画像形成ユニットと、
   前記複数の画像形成ユニットにより前記中間転写体上に一次転写された多重画像を一括して前記転写材に二次転写する二次転写手段と、
   前記中間転写体の移動方向に対して最下流に位置する画像形成ユニットの上流側に設けられた第１の中間転写体クリーニング手段と、
   前記中間転写体の移動方向に対して最上流の画像形成ユニットの上流側に設けられた第２の中間転写体クリーニング手段と、
   を有し、
   前記複数の画像形成ユニットを用いてカラー画像を形成する第１のモードと、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記中間転写体の周面の移動方向に対して最下流に位置する画像形成ユニットを用いて単色画像を形成する第２のモードと、が選択可能であり、
   前記第１のモードが選択されたときには前記第２の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体に当接し、前記第１の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体から離脱し、
   前記第２のモードが選択されたときには前記第１の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体に当接し、前記第２の中間転写体クリーニング手段は前記中間転写体から離脱することを特徴とする画像形成装置。
2. 感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーを用いて現像して転写材に転写する画像形成方法であって、
   感光体表面に静電潜像を形成する工程と、トナーを用いて前記静電潜像上にトナー像を形成し可視化する現像工程と、前記感光体表面に形成されたトナー像を無端ベルト状の中間転写体上に一次転写する一次転写工程と、転写後の感光体表面上に残存したトナーを除去する感光体クリーニング工程と、を含み、それぞれ異なる色の画像を形成する複数の画像形成工程と、
   前記中間転写体上に一次転写された多重画像を一括して前記転写材に二次転写する二次転写工程と、
   前記中間転写体の移動方向に対して最下流において行われる画像形成工程の上流側で行われる第１の中間転写体クリーニング工程と、
   前記中間転写体の移動方向に対して最上流において行われる画像形成工程の上流側で行われる第２の中間転写体クリーニング工程と、
   を含み、
   前記複数の画像形成工程によりカラー画像を形成する第１のモードと、前記複数の画像形成のうち、前記中間転写体の周面の移動方向に対して最下流において行われる画像形成工程により単色画像を形成する第２のモードと、が選択可能であり、
   前記第１のモードが選択されたときには前記第２の中間転写体クリーニング工程が行われ、前記第１の中間転写体クリーニング工程は行われず、
   前記第２のモードが選択されたときには前記第１の中間転写体クリーニング工程が行われ、前記第２の中間転写体クリーニング工程は行われないことを特徴とする画像形成方法。

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