JP5721492B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、フルカラー等のカラーモードと黒単色モードとを切り替えて実行可能な画像形成装置に関する。

特許文献１には、中間転写ベルトに沿って異なる色の現像剤像を形成する複数の像担持体を順に配列してフルカラー画像を形成するタンデム型画像形成装置が開示される。そして、カラーモードから黒単色モードへ切り替える際に、中間転写ベルトから黒以外の転写ローラを離間させることが開示される。

また、特許文献２には、現像剤像を転写するための転写ローラに対して、いわゆるＡＴＶＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）なる定電圧制御を転写ローラに対して行うことが開示される。即ち、転写ローラに対する定電圧制御時の電圧値をステップ的に増加させ、電流検出回路により転写ローラに流れる電流が所望の値に達したと検知されたとき、その電流に基づいて転写出力電圧を決定することをプリント動作前に行う。

これは、装置本体が置かれる雰囲気の温度、湿度の変化や、連続通電、長期耐久による抵抗値の上昇により、転写ローラの抵抗値が変動するからである。そのために、より転写電流の精度を上げるため、装置の立ち上げ動作の行なわれる前多回転、画像形成前の前回転、連続通紙中の紙間、画像形成回数が所定の積算値に達した時などにＡＴＶＣ制御を実行するようにしている。

そして、１次転写ローラの着脱を行なう接離機構を備えた画像形成装置においては、黒単色モード、カラーモードそれぞれのモードでの画像形成回数の積算値を個別にカウントし、画像形成時と同じ接離状態にてそれぞれＡＴＶＣ制御を実行していた。例えば、一連のジョブとして先ず黒単色モードの画像形成、次にカラーモードでの画像形成が設定される場合、以下のようなＡＴＶＣ制御を実行していた。

即ち、黒単色モードの画像形成時に、ＡＴＶＣ制御を実行する積算値に達したために、黒単色モードでの接離状態にてＡＴＶＣ制御を行なう。その後、カラーモードでのＡＴＶＣ制御を実行する積算値に達した時には、カラーモードでの接離状態にてＡＴＶＣ制御を行なう。

特開２００５−１２８１８０号公報 特開平５−６１１２号公報

しかしながら、接離動作を伴うＡＴＶＣ制御を頻繁に行なうことは、よりダウンタイムを生じさせることになり、全稼動時間が長くなってしまうという課題が生じる。

本発明はこのような課題を改善し、黒単色モードとカラーモードとで、接離機構を備えた画像形成装置における接離動作を制御し、ＡＴＶＣ制御の頻度を少なくして装置のダウンタイムを少なくする画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係わる画像形成装置の代表的な構成は、夫々が回転可能であって黒に対応した画像を形成する第１の像担持体とカラーに対応した画像を形成する第２の像担持体と、前記第１及び第２の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、前記第１及び第２の像担持体に対して前記転写媒体を介して夫々対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する第１及び第２の転写部材と、第１の像担持体に対し転写媒体を当接させ、第２の像担持体に対し前記転写媒体を離間させる第１のモードと、第１及び第２の像担持体に対し前記転写媒体を当接させる第２のモードと、を切換え可能な接離手段と、前記第１のモードにおいて前記第１の転写部材に印加する電圧を設定する第１のテストモードであって、前回の第１のテストモードの実行からの黒単色画像の画像形成毎の積算値が第１の所定値に達した場合に実行される前記第１のテストモードと、前記第２のモードにおいて少なくとも前記第２の転写部材に印加する電圧を設定する第２のテストモードであって、前回の第２のテストモードの実行からのカラー画像の画像形成毎の積算値が第２の所定値に達した場合に実行される前記第２のテストモードと、を実行する実行手段と、黒単色画像での第１の画像形成に続いてカラー画像での第２の画像形成を行うジョブにおける前記第１の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達したとき、次の第２画像形成の途中でカラー画像の積算値が前記第２の所定値に達する予定の場合には、前記接離手段により前記第２のモードに切換えて前記第２のテストモードを行い、前記第２のモードを維持した状態で残りの前記第１の画像形成と前記第２の画像形成とを行う制御部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係わる別の画像形成装置の代表的な構成は、夫々が回転可能であって黒に対応した画像を形成する第１の像担持体とカラーに対応した画像を形成する第２の像担持体と、前記第１及び第２の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、前記第１及び第２の像担持体に対して前記転写媒体を介して夫々対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する第１及び第２の転写部材と、第１の像担持体に対し転写媒体を当接させ、第２の像担持体に対し前記転写媒体を離間させる第１のモードと、第１及び第２の像担持体に対し前記転写媒体を当接させる第２のモードと、を切換え可能な接離手段と、前記第１のモードにおいて前記第１の転写部材に印加する電圧を設定する第１のテストモードであって、前回の第１のテストモードの実行からの黒単色画像の画像形成毎の積算値が第１の所定値に達した場合に実行される前記第１のテストモードと、前記第２のモードにおいて少なくとも前記第２の転写部材に印加する電圧を設定する第２のテストモードであって、前回の第２のテストモードの実行からのカラー画像の画像形成毎の積算値が第２の所定値に達した場合に実行される前記第２のテストモードと、を実行する実行手段と、カラー画像での第１の画像形成の次に、黒単色画像での第２の画像形成、更にその次にカラー画像での第３の画像形成を行うジョブにおける前記第１の画像形成が終わったとき、前記第２の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達する予定であり、その後に第３の画像形成の途中でカラー画像の積算値が前記第２の所定値に達する予定の場合には、前記接離手段により前記第２のモードに維持して第２の画像形成を行い、第２画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達したときに前記接離手段により前記第２モードに維持したまま前記第２のテストモードを行い、第２モードを維持した状態で残りの前記第２の画像形成と次の前記第３の画像形成とを行う制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、黒単色モードとカラーモードとで、接離機構を備えた画像形成装置における接離動作を制御し、ＡＴＶＣ制御の頻度を少なくして装置のダウンタイムを少なくすることができる。

本発明の実施形態に係る接離機構を備えた画像形成装置の概略断面構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の詳細図である。 本発明の実施形態に係る１次転写のＡＴＶＣ制御装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る１次転写ローラの接離機構を示す図である。 本発明の実施形態に係るＡＴＶＣ制御の概要を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成図である。 比較例としての、従来の接離動作とＡＴＶＣ制御を示すフロー図である。 比較例としての、従来の接離動作とＡＴＶＣ制御を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る一連のジョブに対する、本実施形態における接離動作とＡＴＶＣ制御を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る一連のジョブに対する、接離動作とＡＴＶＣ制御を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る一連のジョブに対する、従来の接離動作とＡＴＶＣ制御を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る一連のジョブに対する、本実施形態における接離動作とＡＴＶＣ制御を示す説明図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

《第１の実施形態》
（画像形成モード）
本発明では、画像形成として黒単色モードおよびカラーモードを備える。カラーモードとしては、フルカラーの他、単色カラー（例えば黒以外に赤のみ）であっても良い。

（画像形成装置の全体構成及び動作）
先ず、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、黒単色モードおよびカラーモードを備える本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す。また図６はカラーモード時を示す。
本実施形態の画像形成装置１００は、４つの感光ドラムを有し、中間転写方式を用いたカラー電子写真画像形成装置である。

画像形成モードとして黒単色モード、カラーモードのいずれかを選択できる本実施形態の画像形成装置は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（プロセスユニット）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、所定方向に順に配置されて夫々が回転可能であって色に対応した画像を形成するための感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。

なお、本実施形態では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、１次帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザースキャナ３、現像手段としての現像装置４、ドラムクリーニング手段としてのドラムクリーナ６等が、感光ドラム１の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、中間転写媒体としての周回移動可能なベルト体、即ち、中間転写ベルト５１が配置されている。

中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として駆動ローラ５２、ステアリングローラ５５、２次転写内ローラ５６、上流規制ローラ５８に掛け渡されている。ステアリングローラ５５は、中間転写ベルト５１を張架するための張架力を付与する機能も兼ね備えており、不図示のバネ付勢手段により、ステアリングローラ５５の両端が図１の略左方向に付勢されている。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印方向に周回移動する。

中間転写ベルト５１の内周面側において、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、１次転写部材としての１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。各１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄは、中間転写ベルト５１を介して各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。又、中間転写ベルト５１の外周面側において２次転写内ローラ５６に対向する位置には、２次転写部材としての２次転写外ローラ５７が配置されている。２次転写外ローラ５７が中間転写ベルト５１の外周面に接触して、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。

各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像は、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する中間転写ベルト５１上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト５１上に転写された画像は更に２次転写部Ｎ２において紙等の転写材Ｐへ転写される。

図２は画像形成部Ｓをより詳しく示す。感光ドラム１は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、その中心に支軸１３を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、支軸１３を中心として図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施形態では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。

感光ドラム１の図中上方には、１次帯電手段としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接して、感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電させる。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と、中抵抗導電層２３と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、芯金２１の両端部が軸受部材（図示せず）によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム１に対して平行に配置されている。

これら両端部の軸受部材は、押圧手段（図示せず）によって感光ドラム１向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図示矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図示矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源２４によって、帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面は一様に接触帯電される。

感光ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２の下流側には、レーザースキャナ３が配設されている。レーザースキャナ３は、画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して、感光ドラム１上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像（潜像）が感光ドラム１上に形成される。

感光ドラム１の回転方向においてレーザースキャナ３の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。

マグネットローラ４３の形成する磁界によって、２成分現像剤は、現像スリーブ４２上に担持される。又、現像スリーブ４２の図中下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された２成分現像剤を規制して薄層化する、現像剤規制部材としての規制ブレード４４が設置されている。現像容器４１内は、現像室４５と撹拌室４６とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。

現像スリーブ４２上の２成分現像剤の薄層は、現像スリーブ４２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ４２上の２成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ４３の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、２成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム１の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源４８によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。

これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム１上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施形態では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

感光ドラム１の回転方向において、現像装置４の下流側の感光ドラム１の図中下方には、１次転写ローラ５３が配設されている。１次転写ローラ５３は、芯金５３１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３２と、によって構成されている。１次転写ローラ５３は、両端部がスプリング等の押圧部材（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより、１次転写ローラ５３の導電層５３２は、所定の押圧力で中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１の表面に圧接される。

また、芯金５３１には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５４が接続されている。感光ドラム１と１次転写ローラ５３との間には１次転写部Ｎ１が形成される。１次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれている。１次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、１次転写ローラ５３には、１次転写バイアス電源５４によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施形態では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施形態では正極性）の１次転写バイアス電圧が印加される。

そして、１次転写ローラ５３と感光ドラム１との間に、上記第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト５１の表面に転写（１次転写）される。

１次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）等の付着物は、ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、ドラム清掃部材としてのクリーニングブレード６１と、搬送スクリュー６２と、ドラムクリーナハウジング６３と、を有する。クリーニングブレード６１は、加圧手段（図示せず）によって、感光ドラム１に対して、所定の角度、圧力で当接されている。

これにより、感光ドラム１の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード６１によって感光ドラム１上から掻き取られて除去され、ドラムクリーナハウジング６３内に回収される。回収されたトナー等は、搬送スクリュー６２により搬送され、廃トナー収容部（図示せず）に排出される。

図１において、各感光ドラム１ａ〜１ｄの図中下方には、中間転写ベルト５１、１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄ、２次転写内ローラ５６、２次転写外ローラ５７、中間転写ベルトクリーナ５９等を有して、中間転写ユニット５が構成されている。２次転写内ローラ５６は電気的に接地されている。又、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源５８が接続されている。２次転写内ローラ５６は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各１次転写ローラ５３から１次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。このトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って２次転写部Ｎ２まで搬送される。

一方、この時までに、転写材供給手段８によって、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２まで搬送される。即ち、転写材供給手段８において、転写材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された転写材Ｐは、搬送ローラ８３等によって２次転写部Ｎ２に搬送される。２次転写外ローラには、２次転写バイアス電源の定電圧電源により、中間転写ベルト５１上のトナー像は、転写材Ｐ上に転写（２次転写）され、２次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置７へと搬送される。

また、２次転写工程後に中間転写ベルト５１の外周面上に残留したトナー（２次転写残トナー）等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ５９は、ドラムクリーナ６と同様の構成を有する。

定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に転写材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を転写材Ｐが通過する際に、転写材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、転写材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して転写材Ｐに定着される。こうして、転写材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

（ＡＴＶＣ制御）
転写ローラの抵抗値が変動した場合に最適な転写電流を印加できるように、転写ローラに対して定電圧制御（ＡＴＶＣ制御）を実施する。ＡＴＶＣ制御により、感光ドラムの表層削れ、中間転写ベルト、転写ローラの抵抗変動等に起因する転写電圧不一致による画像不良を防止し、高画質のフルカラー画像を形成する画像形成装置が得られる。ＡＴＶＣ制御を実行するタイミングとして、装置の立ち上げ動作の行なわれる前多回転、画像形成前の前回転、連続通紙中の紙間、画像形成後の後回転、画像形成回数が所定の積算値に達した時などがある。本実施形態において、黒単色あるいはフルカラーの画像形成毎に画像形成回数を積算し、積算値が夫々第１の所定値、第２の所定値に達した場合にＡＴＶＣ制御を行なう。即ち、接離に関する後述する第１のモード（第１モード）において第１の転写部材（黒に対応）に印加する電圧を設定する第１のテストモードと、接離に関する後述する第２のモード（第２モード）において少なくとも第２の転写部材（カラーに対応）に印加する電圧を設定する第２のテストモードと、を実行手段で実行する。

ＡＴＶＣ制御は、１次転写ローラ５３に定電圧を印加する手段と、１次転写ローラ５３から中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１に流入する電流を検知する手段とを用いる。図３に示すように、転写高圧電源５４は、ＤＣコントローラ５８３からの信号Ｈにより制御される。ＤＣコントローラ５８３よりＤ／Ａコンバータ５８０にデジタル信号が入力されると、Ｄ／Ａコンバータ５８０にて０〜５Ｖのアナログ電圧に変換され、このアナログ電圧により転写高圧電源５４の出力電圧が０〜２．５ＫＶに線形制御される。

ＡＴＶＣ動作により、電流電圧特性を得るために数水準の試験電圧を印加する。試験電圧印加による電流を検知して、装置本体が置かれている状態での転写ローラの電流−電圧特性を検出する。図５に示すように、本実施形態のＡＴＶＣ制御においては、電圧の絶対値が、電圧１＜電圧２＜電圧３となる試験電圧１〜３を順に転写ローラ１周分印加し、その時に転写ローラに流れる検知電流を平均して電流１、電流２、電流３とする。

そして、装置が置かれた状態であらかじめ設定された目標転写電流ａに対して、以下の試験電圧と検知電流の関係から、１次線形式に基づき目標転写電流ａに相当する転写電圧を算出する。即ち、電流１＜目標転写電流ａ＜電流２もしくは、電流２＜目標転写電流ａ＜電流３となる試験電圧と検知電流の関係に基づくものとする。実際の画像形成時には、このＡＴＶＣ制御により求められた転写電圧を印加することにより、最適な転写電流による画像を得ることとなる。

（接離機構による長寿命化）
タンデム型中間転写方式の画像形成装置では、感光ドラムは、中間転写ベルトと接触回転することで、一次転写圧、クリーニングブレード、中間転写ベルトとの摺擦等によって表面にキズ、削れを生じる。このため、フルカラーの画像形成頻度が少ないにもかかわらず、キズ、削れによりイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムが短寿命化してしまう場合があった。黒単色モードの画像形成時に、使用していないイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムと中間転写ベルトとが常時接触状態で回転していることは好ましくない。

そこで、感光ドラムの削れ、キズを防止するために、黒単色モードでは、ブラック以外の使用しない感光ドラムから中間転写ベルトを接離機構を用いて離間させれば良い。これにより、黒単色モードに比べて使用頻度が少ない使用環境でも、イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムの短寿命を防止できる。

なお、離間させた感光ドラムの駆動を停止させることで、画像形成装置の消費電力を削減することもできる。

（画像形成モードと接離機構の接離に関するモード）
本実施形態に係るカラー画像形成装置においては、黒以外の像担持体をベルト（中間転写ベルト）から離間させることで長寿命化を図ることができるよう、黒以外の像担持体とベルトとの接離に関する接離機構を備える。この接離機構は、接離モードとして第１モードと第２モードを備え、第１モードでは黒の像担持体をベルトに当接させたまま黒以外の像担持体をベルトから離間させる。また、第２モードでは黒以外の像担持体を黒の像担持体と共にベルト（中間転写ベルト）に当接させる。

通常の状態では、黒単色モードの起動時間を短くするために、装置本体が待機している状態や、画像形成終了後には、第１モードをデフォルトとし、フルカラーモードの画像形成時には、接離機構により第２モードに切り替えている。

ここで、上述したように、第１モードで黒単色の画像形成を行い、第２モードでフルカラーの画像形成を行うことができるが、必要に応じて第２モードで黒単色の画像形成を行うこともできる。これは、第２モードで黒以外の像担持体がベルトに当接して回転していても黒以外の像担持体に画像形成をさせないように、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つを無効化すれば良いからである。

以下、画像形成モードと接離機構の接離に関するモードについて詳述する。図４は接離機構の説明図である。図４で（ａ）は画像形成モードとしてカラーモード、（ｂ）は画像形成モードとして黒単色モードを示す。

（黒単色モードの場合のＡＴＶＣ制御を含む接離に関する第１モード）
接離機構３０を示す図４において、スライダ３１を図中左右方向へ移動させることで、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが軸支される回動支持枠３９に固定されたピン３８がアーム３７を介して上下方向に移動される。黒単色モードでは、図４（ｂ）に示すように、カム３２がバネ３４に付勢されたスライダ３１を図中右方向へ移動させて、アーム３７に固定されたピン３６を長溝３６に沿って上昇させる。これにより、ピン３７Ｇを中心にしてアーム３７が右回りに回転して回動支持枠３９に固定されたピン３８を下降させる。

すると、図１の支持ローラ９０を支点にして、回動支持枠３９に軸支された一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが下降して、中間転写ベルト５１を感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、から離間させる。黒単色モードでは、図１の破線に示すように感光ドラム１ｄに形成したブラックトナー像を用いたモノクロ画像が中間転写ベルト９に形成されて、記録材Ｐに転写される。

黒単色モードのジョブで積算枚数が所定値（第１の所定値）に達した場合には、接離に関する第１モードにてＡＴＶＣ制御を行なう。即ち、第１の像担持体（黒に対応）に対し転写部材を当接させ、第２の像担持体（カラーに対応）に対し転写部材を離間させて、第１の転写部材（黒に対応）に印加する電圧を設定する第１のテストモードを実行手段で実行する。

（カラーモードの場合のＡＴＶＣ制御を含む接離に関する第２モード）
図６のカラーモードでは、第１像担持体（１ａ、１ｂ、１ｃ）を中間転写体５１に当接させた状態で、トナー像（イエロー、マゼンタ、シアン）及びトナー像（ブラック）を中間転写体５１へ転写する。

カラーモードでは、図４（ａ）に示すように、カム３２がバネ３４を押し縮めてスライダ３１を図中左方向へ移動させて、アーム３７に固定されたピン３６を長溝３６に沿って下降させる。これにより、ピン３７Ｇを中心にしてアーム３７が左回りに回転して回動支持枠３９に固定されたピン３８を押し上げる。

すると、図６の支持ローラ９０を支点にして、回動支持枠３９に軸支された一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが上昇して、中間転写ベルト５１を感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃに当接させ、Ｎ１ｄのニップが形成される。カラーモードでは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成したイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像を用いたフルカラー画像が中間転写ベルト５１に形成されて、記録材Ｐに転写される。

カラーモードのジョブで積算枚数が所定値に達した場合には、接離に関する第２モードにてＡＴＶＣ制御を行なう。即ち、第１の像担持体（黒に対応）及び第２の像担持体（カラーに対応）に対し転写部材を当接させて、少なくとも第２の転写部材（カラーに対応）に印加する電圧を設定する第２のテストモードを実行手段で実行する。

（黒単色モード次にカラーモードという一連のジョブに対する、ＡＴＶＣ制御を含む接離に関するモード）
ＡＴＶＣ制御の実施頻度に関し、ＡＴＶＣ制御により設定された転写電流は、転写ローラの抵抗変動により、目標転写電流からのずれを生じてしまう。この原因としては、装置本体の昇温による変化、転写ローラの通電耐久による抵抗値上昇が挙げられる。そのため、転写ローラの抵抗値が変動した場合でも最適な転写電流を印加できるように、画像形成枚数の積算枚数が所定以上に達した場合に、次のジョブが入力された時に再度ＡＴＶＣ制御を実施するようにしている。

しかしながら、ＡＴＶＣ制御を行うためには画像形成時にダウンタイムを設ける必要がある。具体的には、本実施形態の装置においてＡＴＶＣにかかる時間は１ｓｅｃ、更に接離機構の接離に関する第１モードと第２モードのモード切り替えに、０．５ｓｅｃかかる。

（比較例）
本実施形態と比較するために、従来の接離動作とＡＴＶＣ制御を図８に示す。ＡＴＶＣ枚数カウンタとして、黒単色モード、カラーモードにおいて、２００枚積算された紙間、または次のジョブ開始時の前回転にＡＴＶＣ制御を実施する。図８に示すようにジョブ開始時の各モードの枚数積算カウンタは、黒単色モード、カラーモードともに１５０枚である。このとき一連のジョブとして黒単色モードのジョブ１３０枚と、カラーモードのジョブ７０枚を実行する場合について述べる。

従来制御では、一連のジョブとして先ず黒単色モードの画像形成が５０枚に達した時に黒単色モードでＡＴＶＣ制御を実行する、このときは接離に関する第１モードのままであり、中間転写ベルトとカラーの１次転写ローラは感光ドラムより離間している状態である。ＡＴＶＣ制御後、黒単色モードの枚数積算カウンタは２００枚から０枚にリセットされることとなる。さらに１３０枚まで画像形成を行なった後の各枚数カウンタは、黒単色モードが８０枚で、カラーモードが１５０枚である。

一連のジョブとして、次にカラーモードのジョブの画像形成を行なう際に、接離に関する第２モードへ切り替えるために、中間転写ベルトとフルカラーの１次転写ローラの当接動作が行なわれる。その後、フルカラーの画像形成がなされるが、５０枚の画像形成を行なった後に、カラーモードのＡＴＶＣ枚数カウンタが２００枚に達することから、ＡＴＶＣ制御を実行する。制御後のカラーモードのＡＴＶＣ枚数カウンタはリセットされ、０枚になる。その後残りの枚数の画像形成を行なった後、画像形成動作終了となる。この比較例でＡＴＶＣ制御と第１、第２モードの切り替えのための中間転写ベルトの接離動作に要した時間は、図８に示すように合計２．５ｓｅｃであった。

（本実施形態におけるＡＴＶＣ制御を含む接離に関する第２モードの維持）
次に、本実施形態のＡＴＶＣ制御と接離の動作タイミングについて図７と図９を用いて説明する。図７は本実施形態のフローを示すものであり、図９は本実施形態の動作タイミングを示すものである。ＡＴＶＣ制御を実行する積算枚数、ジョブ開始時の各モードのＡＴＶＣ枚数積算カウンタ、入力されたジョブは前述の比較例と同様とする。

一連のジョブとして、先ず黒単色モードの画像形成が５０枚に達した時（積算値が２００枚）に、第１モードでＡＴＶＣ制御を実行しようとするところ、本実施形態では以下のように判断される場合は、第１モードでのＡＴＶＣ制御を行なわない。即ち、一連のジョブとして次のジョブがカラーモードであり、７０枚のジョブに対しカラー画像形成の途中である５０枚の画像形成がされた時点で、カラーモードのＡＴＶＣ枚数積算カウンタが２００枚に達する。この場合、初めの黒単色モードのジョブが１３０枚とジョブ中に一度のみＡＴＶＣ制御を実行する枚数であることを判断し、ＡＴＶＣ制御を第１モードでなく第２モードで行う。

初めの黒単色モードのジョブが１３０枚とジョブ中に一度のみＡＴＶＣ制御を実行する枚数であること、即ちＡＴＶＣ制御を実行する枚数である２００枚の２倍より小さい枚数であることを判断するか否かについては、後述する。

これにより、カラーモードのＡＴＶＣ枚数カウンタも同時にリセットされることとなり、一連のジョブとして次のカラーモードジョブ中にＡＴＶＣ制御実行によるダウンタイムを生じることが無くなる。

このとき図９に示すようにＡＴＶＣ制御と第１、第２モードの切り替えのための中間転写ベルトの着脱動作に要した時間は合計１．５ｓｅｃとなり、比較例の制御に対し１ｓｅｃを短縮することが実現できる。

このように黒単色モードであっても、次にカラーモードでＡＴＶＣ制御を行う枚数のジョブが入力されている場合には、接離に関する第２モードでＡＴＶＣ制御および黒単色の画像形成を行う。即ち、一連のジョブとして黒単色モードでの第１画像形成の次にカラーモードでの第２画像形成を行うことが設定され、黒単色モードの積算値が第１の所定値に達し、その後にカラーモードの積算値が第２の所定値に達する場合、以下のように制御する。

要約すれば、定電圧制御（ＡＴＶＣ制御）、第１画像形成および第２画像形成に関して、接離機構の第２モードを共通に維持し、定電圧制御は第１の所定値で行ない、第２の所定値で行なわない。且つ、黒単色モードでの第１画像形成は黒以外の画像の形成を無効化させて行ない、カラーモードでの第２画像形成は黒以外の画像の形成を有効化させて行なう（即ち、カラー画像での第２の画像形成を、黒に対応した第１の像担持体に画像を形成せずに実行する）。このことで、フルカラー機のカラージョブ時及び稼動の合計としてのダウンタイムを短くすることが可能となる。本実施形態では、以下のような場合にＡＴＶＣ制御が行われることとなる。即ち、黒単色画像での第１の画像形成に続いてカラー画像での第２の画像形成を行うジョブにおける第１の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が第１の所定値に達したとき、次の第２画像形成の途中でカラー画像の積算値が第２の所定値に達する予定の場合である。

第２モードで黒単色の画像形成を行なうときは、黒以外の像担持体（感光ドラム）に画像形成をさせないように、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つを無効化する。この無効化は、電気的に通電させないとか、物理的に離間させる等の種々の方法が可能である。そして第２モードでカラーの画像形成を行なうときは、黒以外の像担持体（感光ドラム）に画像形成をさせるように、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の全てを有効化する。即ち、無効化とは逆に、電気的に通電させるとか、物理的に当接させたりする。なお、これら一連の制御は、制御手段２００（図１）にて行なう。

（黒単色モードの積算値がＡＴＶＣ制御をかける所定値の２倍以上となる場合）
ジョブ中に黒単色モードの積算値（即ち、黒単色画像での画像形成（第１の画像形成）の数と、ジョブの開始時の黒単色画像の積算値との和）が一度のみＡＴＶＣ制御を実行する枚数となる場合、即ち黒単色モードの積算値がＡＴＶＣ制御を実行する枚数である所定値（２００枚）の２倍より小さい枚数である場合、上述した第２モードでＡＴＶＣ制御する。

黒単色モードの積算値がＡＴＶＣ制御をかける所定値の２倍以上となる場合には、黒単色モードのジョブで更にもう一度ＡＴＶＣ制御を実行する積算値に達することになる。この場合も上述した取り扱いと同様に、接離に関する第２モードでＡＴＶＣ制御を実行することもできるが、本実施形態では図７のフローに示すように、接離に関する第１モードのままＡＴＶＣ制御を実行する。

これは、黒単色モードでＡＴＶＣ制御を接離に関する第２モードで複数回行なうと、像担持体である黒以外の感光ドラムの寿命が当接により短くなるとの考えに立って、ダウンタイムの減少より長寿命化を優先させる場合である。

《第２の実施形態》
（カラーモード次に黒単色モード更にカラーモードの場合のＡＴＶＣ制御を含む接離に関する第２モード）
本実施形態で、第１の実施形態における画像形成装置の全体構成及び動作、ＡＴＶＣ制御、接離機構および接離に関する第１モード、第２モード、および、ＡＴＶＣ制御におけるモード別の枚数積算カウンタの所定値は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態では、黒単色モードにおいて、ＡＴＶＣ制御の実行時に接離に関する第２モードにしてＡＴＶＣ制御を実行することを特徴とした。一方、本実施形態では、一連のジョブとしてカラーモードの後に、黒単色モードを開始する際に、離間動作を行なわずに接離に関する第２モードを維持する。そして、接離に関する第２モードにて、ＡＴＶＣ制御を実行すると共に、カラーモード、黒単色モード、カラーモードの順に画像形成を継続する。

（比較例）
従来の制御例について説明する。図１１に示すように、入力された一連のジョブは、カラーモード３０枚、黒単色モード１００枚、カラーモード５０枚である。まず、カラーモードで画像形成を行なうために、中間転写ベルトと１次転写ローラの当接動作が行なわれる（接離に関する第２モード）。カラーモードによる３０枚の画像形成終了後のＡＴＶＣ枚数積算カウンタは、黒単色モードが１５０枚、カラーモードが１８０枚（ＡＴＶＣ制御を行なう所定値である２００枚より少ない枚数）になった。

更に、次の黒単色モードでは、接離に関する第１モードに切り替えるために、中間転写ベルトと１次転写ローラの離間動作が行なわれる。第１の実施形態と同様に、黒単色モードで５０枚の画像形成後に、このモードでのＡＴＶＣ枚数積算カウンタが、２００枚に達したため、ＡＴＶＣ制御を実行する。１００枚のジョブを終えた後、各モードのＡＴＶＣ枚数積算カウンタは、黒単色モード５０枚、カラーモード１８０枚となった。

次のカラーモードの画像形成のために、中間転写ベルトと１次転写ローラの当接動作を行い、このジョブにおいて、カラーモードのＡＴＶＣ枚数積算カウンタが２００枚に達したために、ＡＴＶＣ制御を実行した。その後、残りを継続して画像形成を終了した。この一連のジョブに要した時間は図１１に示すように、合計３．５ｓｅｃであった。

（ＡＴＶＣ制御を含む接離に関する第２モードの維持）
次に、本実施形態における制御動作について図１０、図１２により述べる。図１０は本実施形態のフローを示すものであり、図１２は本実施形態を示すものである。本実施形態のＡＴＶＣ制御と中間転写ベルトの接離動作タイミングについて説明する。ＡＴＶＣ制御を実行する積算枚数、ジョブ開始時の各モードのＡＴＶＣ枚数積算カウンタ、入力されたジョブは前述の比較例と同様とする。中間転写ベルトと１次転写ローラの当接動作により第２モードに切り替えた後、カラーモードで３０枚のジョブを行なう。

次のジョブは黒単色モードであるから、通常は、接離に関する第１モードへの離間動作を行なう。しかし、本実施形態の制御動作では、この黒単色ジョブの後に入力されているカラーモードのジョブにおいて、現在１８０枚のＡＴＶＣ枚数積算カウンタのために、３０枚ジョブの間で、ＡＴＶＣ制御を行う枚数に達する。このことと、黒単色のジョブ枚数が、この例の場合では２５０枚で、一度だけＡＴＶＣ制御を行う枚数のジョブであるため、黒単色モードのジョブにおいて、中間転写ベルトと１次転写ローラの離間動作は行なわずに第２モードのまま画像形成を行なう。

黒単色のＡＴＶＣ枚数積算カウンタが２００枚に達したところで、接離に関する第２モードでＡＴＶＣを実行することで、黒単色モードのカウンタに加えて、次のジョブでＡＴＶＣを行なわなければならないカラーモードのカウンタをリセットできる。

本実施形態を要約すれば、一連のジョブとしてカラーモードでの第１画像形成（カラー画像での第１の画像形成）の次に、黒単色モードでの第２画像形成（黒単色画像での第２の画像形成）、更にその次にカラーモードでの第３画像形成（カラー画像での第３の画像形成）を行うことが設定され、且つ以下の条件が満たされる場合、以下のように制御する。即ち、黒単色モードの積算値が第１の所定値に達し、その後にカラーモードの積算値が第２の所定値に達する場合、定電圧制御（ＡＴＶＣ制御）、第１画像形成、第２画像形成および第３画像形成に関して、接離機構の第２モードを共通に維持する。本実施形態では、以下のような場合にＡＴＶＣ制御が行われることとなる。即ち、第１の画像形成が終わったとき、第２の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が第１の所定値に達する予定であり、その後に第３の画像形成の途中でカラー画像の積算値が第２の所定値に達する予定の場合である。

そして、定電圧制御は第１の所定値で行ない、第２の所定値で行なわない。且つ、黒単色モードでの第２画像形成は黒以外の画像の形成を無効化させて行ない、カラーモードでの第１画像形成および第３画像形成は黒以外の画像の形成を有効化させて行なう（即ち、カラー画像での第２の画像形成を、黒に対応した第１の像担持体に画像を形成せずに実行する）。これにより一連のジョブに要する時間が１．５ｓｅｃになり、前述の比較例と比べて大幅なダウンタイムの低減を達成できる。

第２モードで黒単色の画像形成を行なうときは、黒以外の像担持体（感光ドラム）に画像形成をさせないように、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の少なくとも一つを無効化する。この無効化は、電気的に通電させないとか、物理的に離間させる等の種々の方法が可能である。そして第２モードでカラーの画像形成を行なうときは、黒以外の像担持体（感光ドラム）に画像形成をさせるように、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段の全てを有効化する。即ち、無効化とは逆に、電気的に通電させるとか、物理的に当接させたりする。なお、これら一連の制御は、制御手段２００（図１）にて行なう。
（黒単色モードの積算値がＡＴＶＣ制御をかける所定値の２倍以上となる場合）
黒単色モードの積算値（即ち、黒単色画像での画像形成（第２の画像形成）の数と、ジョブの開始時の黒単色画像の積算値との和）がＡＴＶＣ制御をかける所定値の２倍以上となる場合には、黒単色モードのジョブで更にもう一度ＡＴＶＣ制御を実行する積算値に達することになる。この場合も上述した取り扱いと同様に、接離に関する第２モードでＡＴＶＣ制御を実行することもできるが、本実施形態では図１０のフローに示すように、接離に関する第１モードのままＡＴＶＣ制御を実行する。

これは、黒単色モードでＡＴＶＣ制御を接離に関する第２モードで複数回行なうと、像担持体である黒以外の感光ドラムの寿命が当接により短くなるとの考えに立って、ダウンタイムの減少より長寿命化を優先させる場合である。

（変形例）
接離機構の接離に関する第１モードとして、黒以外の感光ドラムに対し一次転写ローラを離間させることで、これに連動するように中間転写ベルトのループ形状を変えて中間転写ベルトを感光ドラムから離間させたが、これに限るものではない。例えば、中間転写ベルトのループ形状を変えずに、中間転写ベルトと一次転写ローラを一体的に黒以外の感光ドラムに対し離間させるものであっても良い。

１ａ〜１ｄ・・感光ドラム、３０・・接離機構、５１・・中間転写ベルト、５３ａ〜５３ｄ・・１次転写ローラ、２００・・制御手段

Claims (6)

1. 夫々が回転可能であって黒に対応した画像を形成する第１の像担持体とカラーに対応した画像を形成する第２の像担持体と、
   前記第１及び第２の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、
   前記第１及び第２の像担持体に対して前記転写媒体を介して夫々対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する第１及び第２の転写部材と、
   第１の像担持体に対し転写媒体を当接させ、第２の像担持体に対し前記転写媒体を離間させる第１のモードと、第１及び第２の像担持体に対し前記転写媒体を当接させる第２のモードと、を切換え可能な接離手段と、
   前記第１のモードにおいて前記第１の転写部材に印加する電圧を設定する第１のテストモードであって、前回の第１のテストモードの実行からの黒単色画像の画像形成毎の積算値が第１の所定値に達した場合に実行される前記第１のテストモードと、前記第２のモードにおいて少なくとも前記第２の転写部材に印加する電圧を設定する第２のテストモードであって、前回の第２のテストモードの実行からのカラー画像の画像形成毎の積算値が第２の所定値に達した場合に実行される前記第２のテストモードと、を実行する実行手段と、
   黒単色画像での第１の画像形成に続いてカラー画像での第２の画像形成を行うジョブにおける前記第１の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達したとき、
   次の第２画像形成の途中でカラー画像の積算値が前記第２の所定値に達する予定の場合には、前記接離手段により前記第２のモードに切換えて前記第２のテストモードを行い、前記第２のモードを維持した状態で残りの前記第１の画像形成と前記第２の画像形成とを行う制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の画像形成の数と前記ジョブの開始時の黒単色画像の積算値との和は前記第１の所定値の２倍より小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 夫々が回転可能であって黒に対応した画像を形成する第１の像担持体とカラーに対応した画像を形成する第２の像担持体と、
   前記第１及び第２の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、
   前記第１及び第２の像担持体に対して前記転写媒体を介して夫々対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する第１及び第２の転写部材と、
   第１の像担持体に対し転写媒体を当接させ、第２の像担持体に対し前記転写媒体を離間させる第１のモードと、第１及び第２の像担持体に対し前記転写媒体を当接させる第２のモードと、を切換え可能な接離手段と、
   前記第１のモードにおいて前記第１の転写部材に印加する電圧を設定する第１のテストモードであって、前回の第１のテストモードの実行からの黒単色画像の画像形成毎の積算値が第１の所定値に達した場合に実行される前記第１のテストモードと、前記第２のモードにおいて少なくとも前記第２の転写部材に印加する電圧を設定する第２のテストモードであって、前回の第２のテストモードの実行からのカラー画像の画像形成毎の積算値が第２の所定値に達した場合に実行される前記第２のテストモードと、を実行する実行手段と、
   カラー画像での第１の画像形成の次に、黒単色画像での第２の画像形成、更にその次にカラー画像での第３の画像形成を行うジョブにおける前記第１の画像形成が終わったとき、前記第２の画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達する予定であり、その後に第３の画像形成の途中でカラー画像の積算値が前記第２の所定値に達する予定の場合には、前記接離手段により前記第２のモードに維持して第２の画像形成を行い、第２画像形成の途中で黒単色画像の積算値が前記第１の所定値に達したときに前記接離手段により前記第２モードに維持したまま前記第２のテストモードを行い、第２モードを維持した状態で残りの前記第２の画像形成と次の前記第３の画像形成とを行う制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記第２の画像形成の数と前記ジョブの開始時の黒単色画像の積算値との和は前記第１の所定値の２倍より小さいことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第２のモードでの前記第２の画像形成を、前記第１の像担持体に画像を形成せずに実行す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。
6. 前記制御部は、前記第２のモードでの前記第３の画像形成を、前記第１の像担持体に画像を形成せずに実行することを特徴とする請求項３叉は４に記載の画像形成装置。