画像形成装置、および画像形成方法
【課題】記録材搬送ベルト等と感光ドラムとの離間を行わなくても、ブラック単色モードにおけるカラー感光ドラムの磨耗を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ブラック単色モードが設定されると、感光ドラム１Ｙに緩衝トナー像Ｔｂを形成して中間転写ベルト５に転写させる。中間転写ベルト５上の緩衝トナー像Ｔｂは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの一次転写部Ｔ１を潤滑した後に、中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写される。感光ドラム１Ｍ、１Ｃ上の緩衝トナー像Ｔｂはドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃによって回収される。画像形成ステーションＫは、緩衝トナー像Ｔｂを除去された中間転写ベルト５を用いて黒色トナーのみを用いた画像形成を行う。
【解決手段】ブラック単色モードが設定されると、感光ドラム１Ｙに緩衝トナー像Ｔｂを形成して中間転写ベルト５に転写させる。中間転写ベルト５上の緩衝トナー像Ｔｂは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの一次転写部Ｔ１を潤滑した後に、中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写される。感光ドラム１Ｍ、１Ｃ上の緩衝トナー像Ｔｂはドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃによって回収される。画像形成ステーションＫは、緩衝トナー像Ｔｂを除去された中間転写ベルト５を用いて黒色トナーのみを用いた画像形成を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写ベルト、記録材搬送ベルト等を用いて異なる分解色のトナー像を順次重ねて転写するカラー画像形成装置に関する。詳しくは、黒色のトナーだけを用いて画像形成を行ういわゆるブラック単色モードにおける使用されない感光ドラムの潤滑制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる分解色のトナー像を形成する複数の感光ドラムを中間転写ベルトや記録材搬送ベルトの直線部に配列させたタンデム方式の画像形成装置が実用化されている。タンデム方式の画像形成装置では、例えば４個の感光ドラムでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの分解色のトナー像をそれぞれ形成し、中間転写ベルトや記録材に順次重ねて転写して、フルカラーの画像形成を行う。
【０００３】
ブラック単色モードが設定された場合や画像データがモノクロ画像の場合、タンデム方式の画像形成装置では、通常、ブラックのトナー像を形成する感光ドラムだけを用いてブラック単色モードの画像形成を行う。比較的に高価なイエロー、マゼンタ、シアンのトナーの使用が節約され、トナー像の重ね合わせ誤差が無くなって、画像の解像度も向上するからである。
【０００４】
特許文献１には、記録材搬送ベルトの直線区間に４個の感光ドラムを配列した画像形成装置が示される。そして、ブラック単色モードが設定されると、最も下流側に配置されたブラックのトナー像を形成する感光ドラムだけを用いて画像形成する。このとき、記録材搬送ベルトの上流側部分は、他の分解色の感光ドラムから離間する方向に移動して、感光ドラムの転写ニップが解放される。転写ニップの解放によって記録材搬送ベルトの負荷が軽減されて走行が安定し、使用しない感光ドラムによる無駄な消耗／磨耗、電力消費も回避できるからである。
【０００５】
特許文献２には、中間転写ベルトの直線区間に４個の感光ドラムを配列した画像形成装置が示される。そして、ブラック単色モードが設定されると、上流側に配置された３個の感光ドラムが中間転写ベルトから離間する方向に移動する。
【０００６】
特許文献３には、感光ドラムのトナー像を中間転写部材に一次転写する画像形成装置が示される。ここでは、感光ドラムから中間転写部材へのトナー像の転写性を高めるために、感光ドラムと中間転写部材との駆動速度を少し異ならせている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６２６４２号公報
【特許文献２】特開２００３−４３７７０号公報
【特許文献３】特開平６−３１７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、特許文献２に示される画像形成装置では、記録材搬送ベルト、中間転写ベルトと言ったベルト部材に対して３個の感光ドラムを当接／離間させる大型の機構が必要である。記録材搬送ベルト等を移動した状態で格納する空間や、移動しても記録材搬送ベルト等に所定の張力を付与し続けるための機構も必要である。当接／離間を繰り返しても記録材搬送ベルト等と感光ドラムと転写ローラ等とによる転写ニップが精度高く再現されるように、精密で剛性の高い機構や機械部品が必要になる。これらにより、部品点数の増加、機構の大型化、重量化を招いてしまい、画像形成装置の小型軽量化、低コスト化を妨げていた。
【０００９】
しかし、このような代償を払ってでも転写ニップを強制的に解放しなければ、ブラック以外のトナー像を形成する感光ドラムは、記録材搬送ベルト等と直接接触して損耗が激しくなる。特に、特許文献３に示されるように、ベルト部材と感光ドラムとの間に駆動力差を設定している場合や、感光ドラムをベルト部材に従動回転させてトルクの摩擦伝達を行わせている場合、ベルト部材と摩擦する感光ドラムの磨耗は一段と激しくなる。
【００１０】
本発明は、記録材搬送ベルト等と感光ドラムとの離間を行わなくてもブラック単色モードにおけるカラー感光ドラムの磨耗を抑制できる画像形成方法を提供することを目的としている。黒色画像の形成方法に直接使用する画像形成装置を提供することを目的としている。特に、カラートナーと一体に感光ドラムを収納したシステムカートリッジの寿命を延長して、カラー印刷の機会が少ない使用環境でもシステムカートリッジの性能を長期間維持できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、循環する移動体と、前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２、第３像担持体と、前記第１、第２、第３像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２、第３転写手段とを有するものである。前記第１、第２、第３像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、前記第３像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードとを実行する。前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成して前記第１転写手段により前記移動体に転写し、前記移動体の前記緩衝トナー像を前記第２転写手段により前記第２像担持体へ転写させる制御手段を有する。
【００１２】
同じ課題を解決する別発明の画像形成装置は、循環する移動体と、前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２像担持体と、前記第１、第２像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２転写手段とを有するものである。前記第１、第２像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、前記第２像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードとを実行する。前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成し、前記緩衝トナー像の前記移動体への転写を前記第１転写手段により阻止させる制御手段を有する。
【００１３】
本発明の画像形成方法は、循環する移動体に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する有彩色像担持体を配置し、下流側に黒色トナー像を形成する黒色像担持体を配置した画像形成装置に適用される。ブラック単色モードか否かを判別する第１工程と、前記ブラック単色モードに該当する場合に、前記有彩色像担持体と前記移動体との間に潤滑物質を供給して摩擦接触を緩和させる第２工程と、前記潤滑物質を前記黒色像担持体よりも上流側で除去する第３工程と、前記黒色像担持体に形成したトナー像を前記移動体に転写させる第４工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、第２モードが設定されると、第３像担持体だけを用いて記録材に画像形成する。このとき、第１、第２像担持体は、画像形成の結果には関与しないが、移動体へ接触したままに置かれるので、第１、第２像担持体と移動体との間に潤滑物質としての緩衝トナー像を介在させて直接接触を緩和させる。緩衝トナー像は、上流側の第１像担持体（１つとは限らない）から移動体に転写されて下流側の第２像担持体（１つとは限らない）で回収されるので、第３像担持体で移動体に転写されるトナー像には重ならない。第１像担持体で形成した緩衝トナー像を多重的に活用して第１像担持体と第２像担持体との両方で、また、第１像担持体と第２像担持体との間に別の像担持体が配置されている場合は、その別の像担持体でも、それぞれの表面と移動体との直接接触が緩和される。
【００１５】
従って、トナーを介在させないで圧接状態に保つ従来の場合に比較して、第１、第２像担持体の磨耗や擦過損傷が抑制され、第１、第２像担持体と移動体との両方で耐久時間が伸びる。
【００１６】
別発明の画像形成装置では、第２モードが設定されると、第２像担持体だけを用いて記録材に画像形成する。このとき、第１像担持体（１つとは限らない）は、画像形成の結果には関与しないが、移動体へ接触したままに置かれるので、第１像担持体と移動体との間に潤滑物質としての緩衝トナー像を介在させて直接接触を緩和させる。緩衝トナー像は、移動体に転写されることなく第１像担持体で処理されるので、第２像担持体で移動体に転写されるトナー像には重ならない。第１像担持体で形成した緩衝トナー像によって、その表面と移動体との直接接触が緩和される。
【００１７】
従って、トナーを介在させないで圧接状態に保つ従来の場合に比較して、第１像担持体の磨耗や擦過損傷が抑制され、第１像担持体と移動体との両方で耐久時間が伸びる。
【００１８】
本発明の画像形成方法では、黒色像担持体と移動体との間に潤滑物質を介在させて有彩色像担持体の磨耗や擦過損傷を抑制する。潤滑物質は、黒色像担持体に達する前に除去されるので、黒色像担持体では、形成したブラックのトナー像を、潤滑物質の影響を避けて移動体に転写できる。このため、移動体に転写されたブラックトナーのトナー像には循環物質が基本的に混合または重畳しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態である画像形成装置について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。カラートナー等の潤滑物質を用いて感光ドラムの磨耗を抑制する限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。
【００２０】
本実施形態では、異なる分解色のトナー像を形成する４つの感光ドラムを用いてフルカラー画像形成を行う画像形成装置を説明する。しかし、本発明は、中間色を含む４つ以上の感光ドラムを配置した画像形成装置、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外のトナーを用いる画像形成装置、淡色トナーを用いた画像形成装置等で実施してもよい。中間転写ベルト、記録材搬送ベルト、中間転写ドラム、記録材搬送ドラムを相互に置き換えた実施形態でも本発明は実施できる。本発明の画像形成装置は、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途に対応させて実施できる。
【００２１】
なお、特許文献１乃至３に示される画像形成装置の構成、搭載された各電源、装置機器の詳細構造、制御等については、繰り返しの煩雑を回避すべく、図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図、図２は感光ドラム周囲の拡大図である。図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト５の直線部に４個の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを配列した電子写真方式のフルカラー複写機である。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ付設装置を含めて画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにユニット化され、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ単位で交換可能である。
【００２３】
画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋでは、トナーボトル８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋから、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーを現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに供給している。画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成した静電潜像を、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーで現像して各分解色のトナー像を形成する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されたイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像が一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト５に順次重ねて一次転写されることにより、フルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト５に形成されたフルカラーのトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐに二次転写される。フルカラーのトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送されて加圧加熱処理されてトナー像を定着される。
【００２４】
中間転写ベルト５は、駆動ローラ２１とテンションローラ２２と二次転写内ローラ２３とに掛け渡して支持され、駆動ローラ２１に駆動されて矢印Ｒ５方向に循環する。駆動ローラは金属芯金上に導電ゴム層を有する１×１０３〜１×１０５Ωのローラ部材であって、芯金は接地電位に接続されている。
【００２５】
一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、中間転写ベルト５を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに圧接する。これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト５との間には、一次転写ニップとしての一次転写部Ｔ１が形成される。
【００２６】
二次転写外ローラ２４は、中間転写ベルト５を介して二次転写内ローラ２３に圧接する。これにより、中間転写ベルト５と二次転写外ローラ２４との間には、二次転写ニップとしての二次転写部Ｔ２が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト５に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト５の循環に伴って二次転写部Ｔ２に搬送される。一方、給紙カセット１２（給紙カセット１６）に収納されていた紙、透明フィルム等の記録材Ｐは、給紙ローラ１３（給紙ローラ１４）によって１枚ずつ取り出されてレジストローラ１５まで搬送されて待機する。レジストローラ１５は、中間転写ベルト５に形成されたフルカラートナー像の先頭にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り出し、中間転写ベルト５と等しい速度で二次転写部Ｔ２を搬送して通過させる。不図示の二次転写バイアス電源によって二次転写内ローラ２３と二次転写外ローラとの間に形成された電界によって、中間転写ベルト５上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐへ移動する。
【００２８】
二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへ転写されずに中間転写ベルト５に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１０で回収除去されて、中間転写ベルト５を次回の一次転写に備えさせる。
【００２９】
中間転写ベルト５は、厚さ８５μｍのポリイミド樹脂フィルムを基材として、カーボンブラックを分散させることにより、表面抵抗率で１×１０１２Ω／□、体積抵抗率で１×１０９Ω・ｃｍとなるように抵抗調整した。中間転写ベルト５の駆動速度（プロセススピード）を２５０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの駆動速度を２４５ｍｍ／ｓｅｃとして中間転写体５と感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの駆動速度差をつけた。
【００３０】
ところで、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いる現像剤がそれぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーである以外は共通に構成されている。従って、図２では、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに共通な説明を、部材の参照記号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いて詳細に説明する。
【００３１】
図２に示すように、画像形成ステーションは、像担持体としてドラム型の感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、外径３０ｍｍのアルミニウム製のシリンダの外周面に、感光層としての有機光半導体（ＯＰＣ）層を塗布形成している。
【００３２】
感光層は、有機感光体層に抵抗値が１０９〜１０１４Ωｃｍの表面層を形成したものや、アモルファスシリコン感光体などを用いることが好ましい。電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、および消費電力の低減に効果があり、帯電性も向上するからである。そこで、直径３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、次のような第１層〜第５層を下から順に形成して負帯電性の有機感光体層を形成した。第１層は、アルミニウム基体の欠陥等を均すために設けられた下引き層であり、厚さ２０μｍの導電層からなる。第２層は、基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する正電荷注入防止層であり、アラミン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０×１０６Ωｃｍ程度に抵抗調整した厚さ１μｍの中抵抗層である。
【００３３】
第３層は、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する電荷発生層であり、ジアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層である。第４層は、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体の電荷輸送層である。従って、感光ドラム１表面の負電荷は第４層を移動することができず、第３層の電荷発生層で発生した正電荷のみを感光ドラム１表面に輸送できる。
【００３４】
第５層は、絶縁性樹脂のバインダーにＳｎＯ２超微粒子を分散した材料を塗布して形成される電荷注入層である。具体的には、絶縁性樹脂に光透過性の絶縁フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）し、この樹脂に対して粒径０．０３μｍのＳｎＯ２粒子を７０重量パーセント分散した材料の塗工層である。このように調合した塗工材料をディッピング法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム塗工法等の適当な塗工法で厚さ約３μｍに塗工して、電荷注入層を形成することができる。
【００３５】
矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１を囲んで、帯電ローラ３、露光装置２、現像装置４、一次転写ローラ６、およびドラムクリーニング装置７が配置される。感光ドラム１の表面は、帯電ローラ３によって一様に帯電された後、露光装置２からレーザ光を走査露光されて各分解色の静電潜像を形成される。
【００３６】
帯電ローラ３には、帯電バイアス電源３５から、電気接触子、これを接触させた芯金を介して所定の帯電バイアス電圧が印加される。各分解色のトナー像を形成する際の帯電バイアス電圧は、周波数１８００Ｈｚの交流電圧１５００Ｖと直流電圧−８００Ｖとの重畳電圧であって、感光ドラム１の周面を負極性の所定電位（−７００Ｖ程度）に一様帯電させる。
【００３７】
感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４によってそれぞれの分解色のトナーを担持させることによりトナー像に現像される。現像装置４は、トナー容器４１の貯留したトナーと磁性粒子とを含む２成分系トナーを現像スリーブ４２に穂立ち状態で担持させて感光ドラム１の表面に接触させる。現像スリーブ４２には、現像バイアス電源３８から所定の現像バイアス電圧が印加される。各分解色のトナー像を形成する際の現像バイアス電圧は、電流制御されて変化するが、例えば交流電圧１２００Ｖと直流電圧−３００Ｖとの重畳電圧であって、負極性に帯電したトナーを静電潜像の電位に応じた量だけ感光ドラム１の表面に付着させる。
【００３８】
感光ドラム１に形成された分解色のトナー像は、一次転写ローラ６を用いて中間転写ベルト５をトナーの帯電極性と反対極性に帯電させることにより、感光ドラム１から中間転写ベルト５へ移動する。一次転写ローラ６には、一次転写バイアス電源３７から一次転写バイアス電圧を印加される。一次転写バイアス電圧は、トナーの帯電極性と反対極性の直流電圧であって、転写電流をフィードバックして定電流制御される。
【００３９】
中間転写ベルト５に一次転写されることなく一次転写部Ｔ２を通過した転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴ってドラムクリーニング装置７に搬送されて除去され、感光ドラム１を次回のトナー像形成に備えさせる。ドラムクリーニング装置７は、感光ドラム１を長さ方向に横断して配置されたクリーニングブレードを感光ドラム１の表面に摺擦させて転写残トナーやその他の付着物を掻き落とす。
【００４０】
＜第１実施形態＞
図３はブラック単色モードにおける感光ドラムの潤滑制御のフローチャートである。
【００４１】
第１実施形態では、最も上流側の感光ドラム１Ｙに形成した緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写して、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御を行う。用済みの緩衝トナー像は、感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写してドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃにより除去回収する。画像形成装置１００は、ブラック単色モードとフルカラーモードとを有しており、ブラック単色モードでも感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５とは離間することなく接触状態を保つ。
【００４２】
図１、図２を参照して図３に示すように、制御部３６は、画像データが白黒画像の場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）および白黒印刷モードが設定されている場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）に、ブラック単色モードを設定する（Ｓ１１３）。しかし、それ以外の場合（Ｓ１１２のＮＯ）にはフルカラーモードを設定する（Ｓ１１４）。
【００４３】
そして、フルカラーモードでは、上述したように、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、一次転写バイアス電圧を制御して、すべての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを用いた画像形成を行う（Ｓ１１８）。
【００４４】
しかし、ブラック単色モードでは、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃを制御して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御を行いつつ（Ｓ１１５）、画像形成ステーションＫのみを用いた画像形成を行う（Ｓ１１７）。
【００４５】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御では、制御部３６が、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧と現像装置４Ｙの現像バイアス電圧とを制御して、露光装置２Ｙを用いることなく、感光ドラム１Ｙに緩衝トナー像を形成する。そして、制御部３６が、一次帯電ローラ６Ｙの一次転写バイアス電圧を制御して緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写し、中間転写ベルト５とともに感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの一次転写部Ｔ１を通過させる。
【００４６】
また、制御部３６が、一次転写ローラ６Ｍ、６Ｃの一次転写バイアス電圧を制御して中間転写ベルト５の緩衝トナー像を感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写させる。感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写した緩衝トナー像は、ドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃによって自動的にクリーニングされる。
【００４７】
これにより、画像形成ステーションＫの一次転写部Ｔ１では、緩衝トナー像を除去された中間転写ベルト５上に、ブラックのトナー像が一次転写される。中間転写ベルト５上に一次転写されたブラックのトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐに二次転写される。
【００４８】
第１実施形態では、感光ドラム１Ｙで現像を行うためのイエロートナーを潤滑物質として用いることにより、感光ドラム１Ｙにおける中間転写ベルト５との直接摩擦接触を回避する。感光ドラム１Ｙで形成した緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写して、通過する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの一次転写部Ｔ１を順番に潤滑する。潤滑の用を終えた緩衝トナー像は、中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写された後にドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃにより除去される。感光ドラム１Ｋでは、感光ドラム１Ｍ、１Ｃによって緩衝トナー像が二重に除去された中間転写ベルト５に黒色トナー像を一次転写する。
【００４９】
従って、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負担を軽減する目的を、離間機構に頼らず、潤滑によって達成し、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を行う仕組みを既存の装置／機構の枠組み内で実現している。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト５に接触させたままとして、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負担を既存のトナーによって軽減する。フルカラー画像を形成するための既存の装置／機構だけを活用して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑し、潤滑に用いたトナーを除去する。
【００５０】
従って、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト５から離間させる機構を設ける必要が無く、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を行うための専用の装置／機構を追加する必要も無い。既存の装置／機構／電源を利用して、既存の制御のわずかな変更だけで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を実現できる。
【００５１】
また、後述するように、通常のカラー画像形成に比較して桁違いに少ないトナー消費で十分な潤滑効果が得られるので、いたずらにイエロートナーを消費して早期にフルカラー画像形成の支障をきたす結果とはならない。ただし、マゼンタ、シアンよりも消費量は多くなる可能性があるので、交換トナーカートリッジや交換プロセスカートリッジでは、マゼンタ、シアンのものよりもイエローのものについて、そのトナー容量を割り増ししてもよい。
【００５２】
＜具体的な制御＞
図４は感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図、図５は転写電流とトナーの転写性能との関係を示す線図、図６は転写電流とトナー回収効率との関係を示す線図である。図７は中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【００５３】
図４に示すように、緩衝トナー像Ｔｂは、ブラック単色モードで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５との間に介在させるために作像されるごく薄いトナー層である。
【００５４】
画像形成ステーションＹでは、帯電ローラ３Ｙに直流電圧のみの帯電バイアス電圧を印加する。フルカラーモードでは、帯電ローラ３Ｙに対して直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアス電圧が印加されるが、交流電圧を印加すると感光ドラム１Ｙ表層の削れ量が増加するため、直流電圧のみの帯電バイアス電圧とした。現像バイアス電圧によっては、帯電ローラ３Ｙを接地して帯電バイアス電圧を０Ｖとしてもよい。
【００５５】
第１実施形態では、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧は０Ｖとし、露光装置２Ｙを用いずに、現像装置４Ｙの現像バイアス電圧を−１００〜−５００Ｖの範囲で制御して感光ドラム１の全周をアナログ現像させた。現像バイアス電圧を上昇させると、感光ドラム１Ｙに現像されるトナー濃度は増加し、そのときのトナー載り量は０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上であった。このトナーを緩衝層として機能させるためには、一次転写部Ｔ１での転写効率とトナー消費量とから見て、感光ドラム１Ｙにおけるトナー載り量が０．０２ｍｇ／ｃｍ２以上０．１０ｍｇ／ｃｍ２未満であることが望ましい。
【００５６】
感光ドラム１Ｙをアナログ現像して得た緩衝トナー像Ｔｂを、一次転写部Ｔ１へ一次転写バイアス電圧を印加することにより中間転写ベルト５へ一次転写する。このときの転写条件は、フルカラーモード時に比べてトナー載り量が小さいため、フルカラーモード時よりも小さい転写電流を設定する。
【００５７】
具体的には、フルカラーモード時の転写電流は１２〜１６μＡで一次転写バイアス電圧は３００Ｖ〜５００Ｖとなる。トナー載り量の少ない緩衝トナー像Ｔｂを同じ転写電流で一次転写すると、一次転写バイアス電圧が過大となって、中間転写ベルト５と感光ドラム１Ｙとの間で放電が発生し、トナーの帯電極性の反転や除電が起きる。
【００５８】
そこで、ブラック単色モードでは、転写電流を５〜１０μＡとして、一次転写ローラ６Ｙの一次転写バイアス電圧を５０〜２００Ｖに制御した。これにより、感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト５への転写効率が８５％以上確保できた。図５には、感光ドラム１Ｙに形成したトナー載り量０．０５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを一次転写したときの転写効率を示す。図５の縦軸は転写効率、横軸は電流である。転写効率は次式（１）により求めた。
【００５９】
（転写効率）［％］＝１００＊（感光ドラムトナー載り量）／（中間転写ベルトトナー載り量） （１）
【００６０】
画像形成ステーションＭでは、一次転写ローラ６Ｍに、一次転写ローラ６Ｙとは逆極性の一次転写バイアス電圧を印加して中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍへ緩衝トナー像Ｔｂの一部を逆転写した。一次転写ローラ６Ｍに印加する一次転写バイアス電圧の絶対値は、フルカラーモード時よりも小さくして、緩衝トナー像Ｔｂが画像形成ステーションＭで全回収されないようにした。具体的には、転写電流を−３．５μＡとして、一次転写バイアス電圧を−１５０Ｖに制御した。中間転写ベルト５に転写されたトナー載り量が０．０４５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｍへ逆転写する際の転写電流とトナー回収効率との関係を図６に示す。トナー回収効率は次式（２）により求めた。
【００６１】
（トナー回収効率）［％］＝１００＊（感光ドラムトナー載り量）／（中間転写ベルトトナー載り量） （２）
【００６２】
画像形成ステーションＣでは、一次転写ローラ６Ｃに一次転写バイアス電圧−１５０Ｖを印加して、中間転写ベルト５に残った緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｃへほとんど回収した。感光ドラム１Ｃの一次転写部Ｔ１を通過した中間転写ベルト５におけるトナー載り量は０．００１ｍｇ／ｃｍ２以下であり、帯電極性が正極性に反転したものや帯電荷量の低いものが主体であった。従って、中間転写ベルト５に残留したイエロートナーは、図１に示すように、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへほとんど転写されることなく中間転写ベルト５に残留してベルトクリーニング装置１０により除去回収される。また、ブラック単色モードで画像形成した記録材Ｐを観察しても、イエロートナーの痕跡は、全く認識不可能なレベルであった。
【００６３】
中間転写ベルト５と感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に駆動速度差を設定した場合の駆動速度差と感光ドラムの寿命との関係を図７に示す。図７には第１実施形態の潤滑制御を行った場合と行わなかった場合とを比較して示している。周速差は次式（３）により求めた。
【００６４】
（周速差）［％］＝（（中間転写ベルト駆動速度）−（感光ドラム駆動速度））／（中間転写ベルト駆動速度） （３）
【００６５】
タンデム方式で中間転写ベルトを用いた画像形成装置の中には、トナー転写効率を高める目的で感光ドラムと中間転写ベルトとの搬送速度が異なる装置がある。このような装置では感光ドラムの削れが著しいことが知られている。また、感光ドラムの周速度と中間転写ベルトの搬送速度とを意図的に異なる設定にしていない画像形成装置においても、画像形成中、実際には一次転写部で速度差が生じており、感光ドラムの表層の磨耗に直接寄与している。さらに、感光ドラムと中間転写ベルトとの周速が異なる場合、感光ドラムの表層の削れ量が著しく増えて感光ドラム寿命が短命となる。
【００６６】
図７によれば、潤滑制御によって感光ドラムと中間転写ベルトの駆動速度差による感光ドラムの摺擦負荷が軽減されて、感光ドラムの寿命が２倍以上に延びることが示されている。
【００６７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の画像形成ステーションＹでは、露光装置２Ｙを作動させることなく、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧と現像装置４Ｙの現像バイアス電圧とを制御して緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｙに形成した。しかし、露光装置２Ｙを作動させて緩衝トナー像Ｔｂのトナー分布パターンを制御することにより、少ないトナー載り量でも高い潤滑性能を発揮させることができる。
【００６８】
第２実施形態では、図１、図２に示した構成で図３の制御を実行し、図４に示すように緩衝トナー像Ｔｂを形成した。ただし、ブラック単色モードでは、画像形成ステーションＹに露光装置２Ｙにて静電潜像を書き込み、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅのハーフトーン画像を作像し、これを緩衝トナー像Ｔｂとして用いた。ブラック単色モードで記録材Ｐの画像出力に関与しない画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃにおけるその他の処理は、第１実施形態の方法と全く同様に行った。ここで、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅとは、１０Ｄｏｔ四方あたりの白地部に１Ｄｏｔのトナー像が規則的かつ連続的に並んだ画像パターンのことである。
【００６９】
画像形成ステーションＹでは、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅの緩衝トナー像Ｔｂを感光体ドラム１Ｙに形成し、第１実施形態と全く同様の転写バイアス電圧制御で中間転写ベルト５へ一次転写した。
【００７０】
画像形成ステーションＭ、Ｃでは、第１実施形態と全く同様の転写バイアス電圧制御で中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ緩衝トナー像Ｔｂを回収した。
【００７１】
これにより、第１実施形態の露光装置２Ｙを作動させない場合の感光ドラムの寿命約３５万枚は、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅの緩衝トナー像Ｔｂにおける約６５万枚まで長寿命化できた。
【００７２】
表１は、静電潜像パターンを異ならせて作像したＤｏｔ密度の異なる緩衝トナー像Ｔｂにおける感光ドラム１Ｙの寿命を示す。表１に示すように、感光ドラム１Ｙの表面に形成する緩衝トナー像ＴｂのＤｏｔ密度は、４０Ｓｐａｃｅあたり１Ｄｏｔ以上とすることが望ましい。なお、感光体ドラム１Ｙに作像した緩衝トナー像Ｔｂのトナー載り量は約０．０２ｍｇ／ｃｍ２であった。
【００７３】
【表１】
【００７４】
＜第３実施形態＞
図８は第３実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図、図９は感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図、図１０は中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。第３実施形態の画像形成装置２００は、記録材搬送ベルト５Ｈを用いて記録材Ｐに異なる分解色のトナー像を順次重ねて一次転写する以外は、また、緩衝トナー像をそれぞれの感光ドラム１Ｍ、１Ｙ、１Ｃで形成すること以外は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様に構成されている。従って、図８中、図１、図２と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７５】
図８に示すように、第３実施形態の画像形成装置２００は、静電写真プロセスを用いてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを直列に配置したタンデム方式である。記録材Ｐは、カセット１２、１６から１枚ずつ取り出されて、不図示の帯電器を用いて帯電させた記録材搬送ベルト５Ｈに吸着担持される。記録材搬送ベルト５Ｈは循環して記録材Ｐを感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの一次転写ニップＴ１に通過させる。
【００７６】
フルカラーモードでは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋでそれぞれ形成した分解色のトナー像を記録材搬送ベルト５Ｈ上の記録材Ｐに順次転写して重ね合わせる。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送されて加熱加圧を受けてトナー像を定着される。
【００７７】
ブラック単色モードが設定されると、感光ドラム１Ｋにだけトナー像を形成して記録材Ｐに転写させるが、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃも記録材搬送ベルト５Ｈに接触し続ける。そこで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに個別の緩衝トナー像を担持させ、記録材搬送ベルト５Ｈに緩衝トナー像を転写させることなく、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑させる。このとき、一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃには、記録材搬送ベルト５Ｈへの緩衝トナー像の転写を阻止するために、フルカラーモードでトナー像を転写する際とは逆極性の直流電圧を印加する。
【００７８】
図９に示すように、緩衝トナー像Ｔｂは、以下のように形成する。フルカラーモード時は、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃに直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアス電圧を印加する。しかし、交流電圧を印加すると感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの削れ量が増加するため、直流電圧のみが望ましい。第３実施形態では、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの印加電圧は０Ｖとした。
【００７９】
そして、露光装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃを用いることなく、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃの現像バイアス電圧を１０〜１００Ｖとしてアナログ現像し、これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにそれぞれ緩衝トナー像Ｔｂを形成した。現像バイアス電圧を上昇させると感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に現像されるトナー濃度は増加し、そのときのトナー載り量は０．００２〜０．０１ｍｇ／ｃｍ２であった。緩衝トナー像Ｔｂとして機能させるために、一次転写部（Ｔ１：図８）での転写効率を考慮して、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃのトナー載り量を０．００５ｍｇ／ｃｍ２に調整した。
【００８０】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに担持させた緩衝トナー像Ｔｂは、それぞれドラムクリーニング装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃにてクリーニングブレードを摺擦させることにより全て回収させている。
【００８１】
一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃには、フルカラーモード時の転写バイアス電圧とは逆極性で、絶対値がフルカラーモード時の転写バイアス電圧よりも小さい転写阻止バイアス電圧を印加する。こうすることによって、未帯電トナーが転写ローラ圧によって記録材搬送ベルト５Ｈへ転写することを防ぐことができる。また、必要以上の電流を供給した場合に転写ニップ上下流で発生する放電を受けることによるトナー電荷の極性反転も防ぐことができる。
【００８２】
ところで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上の緩衝トナー像における未帯電トナーや極性反転したトナーは、フルカラーモード時とは逆極性にバイアスされた一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによって記録材搬送ベルト５Ｈへ転写される可能性がある。しかし、未帯電トナーや極性反転したトナーは、最下流の一次転写ローラ６Ｋの転写バイアス電圧によって感光ドラム１Ｋへ逆転写されて、その後、ドラムクリーニング装置７Ｋによって感光ドラム１Ｋから回収される。従って、感光ドラム１Ｋから記録材Ｐへ転写されるトナー像には緩衝トナー像の未帯電トナーが重ならない。未帯電トナーが記録材搬送ベルト５Ｈに付着して連れ回って記録材Ｐを裏汚れさせることもない。
【００８３】
以上のようにすることで、ブラック単色モードの画像に影響を及ぼすことなく感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑して記録材搬送ベルト５Ｈとの直接接触、摩擦負担を軽減できる。また、記録材Ｐへ画像出力しない画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラムクリーニング装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃのクリーニングブレードへトナーを供給することで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの摩擦力を軽減できる。これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転負荷が軽減されて安定し、記録材搬送ベルト５Ｈを含めた駆動の電力消費が節約される。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負荷が軽減されて、磨耗／損傷を起しにくくなり、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命が２〜３倍に長寿命化できる。
【００８４】
図１０には、記録材搬送ベルト５Ｈと感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの駆動速度差と、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命の関係を示す。感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上にトナー載り量０．００５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを現像した場合について、緩衝トナー像Ｔｂを形成する潤滑制御を行わない場合と比較した。図１０に示すように、緩衝トナー像Ｔｂを形成する潤滑制御によって、周速差による感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと記録材搬送ベルト５Ｈとの摺擦が軽減され、どの周速差でも感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命が延びる。
【００８５】
＜発明との対応＞
画像形成装置１００は、循環する中間転写ベルト５と、中間転写ベルト５に接して上流側から順番に配置した感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋからそれぞれ中間転写ベルト５へトナー像を転写させる一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとを有する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにそれぞれ形成したトナー像を中間転写ベルト５に重ねて転写する第１（フルカラー）モードと、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像を中間転写ベルト５に転写する第２（ブラック単色）モードとを実行する。制御部３６は、第２モードでは、感光ドラム１Ｙで緩衝トナー像Ｔｂを形成して一次転写ローラ６Ｙにより中間転写ベルト５に転写し、中間転写ベルト５の緩衝トナー像Ｔｂを一次転写ローラ６Ｍ、６Ｃにより感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ転写させる。
【００８６】
画像形成装置２００では、循環する記録材搬送ベルト５Ｈと、記録材搬送ベルト５Ｈに接して上流側から順番に配置した感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋからそれぞれ記録材搬送ベルト５Ｈへトナー像を転写させる一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとを有する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにそれぞれ形成したトナー像を記録材搬送ベルト５Ｈに重ねて転写する第１（フルカラー）モードと、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像のみを記録材搬送ベルト５Ｈに転写する第２（ブラック単色）モードとを実行する。制御部３６は、第２モードでは、ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃでそれぞれ緩衝トナー像Ｔｂを形成し、緩衝トナー像Ｔｂの記録材搬送ベルト５Ｈへの転写を一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃにより阻止させる。
【００８７】
画像形成装置１００は、感光ドラム１Ｙの表面をそれぞれ一様に帯電させる帯電ローラ３Ｙと、一様に帯電した前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する露光装置２Ｙと、トナーを前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する現像装置４Ｙとを備える。
【００８８】
第１実施形態では、制御部３６は、帯電ローラ３Ｙと現像装置４Ｙとを制御して、露光装置２Ｙを用いることなく緩衝トナー像Ｔｂを形成する。第２実施形態では、制御部３６は、露光装置２Ｙを制御して分散したドット状の静電潜像を形成し、現像装置４Ｙにより現像して緩衝トナー像Ｔｂを形成する。いずれにせよ、緩衝トナー像Ｔｂは、トナーの一様な分布密度を持たせてトナー載り量が０．０２〜０．１０ｍｇ／ｃｍ２に調整されている。
【００８９】
画像形成装置１００は、循環する中間転写ベルト５に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを配置し、下流側に黒色トナー像を形成する感光ドラム１Ｋを配置する。制御部３６は、ブラック単色モードか否かを判別し、ブラック単色モードに該当する場合に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５との間にトナーを潤滑物質として供給して摩擦接触を緩和させる。前記潤滑物質は感光ドラム１Ｋよりも上流側で除去され、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像が中間転写ベルト５に転写される。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図である。
【図２】感光ドラム周囲の拡大図である。
【図３】ブラック単色モードにおける感光ドラムの潤滑制御のフローチャートである。
【図４】感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図である。
【図５】転写電流とトナーの転写性能との関係を示す線図である。
【図６】転写電流とトナー回収効率との関係を示す線図である。
【図７】中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【図８】第３実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図である。
【図９】感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図である。
【図１０】中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ 画像形成ステーション
１Ｙ 第１像担持体（感光ドラム）
１Ｃ 第２像担持体（感光ドラム）
１Ｋ 第３像担持体、黒色像担持体（感光ドラム）
２Ｙ 第１露光手段（露光装置）
２Ｃ 第２露光手段（露光装置）
２Ｋ 露光装置
３Ｙ 第１帯電手段（帯電ローラ）
３Ｃ 第２帯電手段（帯電ローラ）
３Ｋ 帯電ローラ
４Ｙ 第１現像手段（現像装置）
４Ｃ 第２現像手段（現像装置）
４Ｋ 現像装置
５、５Ｈ 移動体（中間転写ベルト、記録材搬送ベルト）
６Ｙ 第１転写手段（一次転写ローラ）
６Ｃ 第２転写手段（一次転写ローラ）
６Ｋ 第３転写手段（一次転写ローラ）
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ ドラムクリーニング装置
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ トナーボトル
９ 定着装置
１０ ベルトクリーニング装置
Ｐ 記録材
Ｔ１ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部
Ｔｂ 緩衝トナー像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写ベルト、記録材搬送ベルト等を用いて異なる分解色のトナー像を順次重ねて転写するカラー画像形成装置に関する。詳しくは、黒色のトナーだけを用いて画像形成を行ういわゆるブラック単色モードにおける使用されない感光ドラムの潤滑制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる分解色のトナー像を形成する複数の感光ドラムを中間転写ベルトや記録材搬送ベルトの直線部に配列させたタンデム方式の画像形成装置が実用化されている。タンデム方式の画像形成装置では、例えば４個の感光ドラムでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの分解色のトナー像をそれぞれ形成し、中間転写ベルトや記録材に順次重ねて転写して、フルカラーの画像形成を行う。
【０００３】
ブラック単色モードが設定された場合や画像データがモノクロ画像の場合、タンデム方式の画像形成装置では、通常、ブラックのトナー像を形成する感光ドラムだけを用いてブラック単色モードの画像形成を行う。比較的に高価なイエロー、マゼンタ、シアンのトナーの使用が節約され、トナー像の重ね合わせ誤差が無くなって、画像の解像度も向上するからである。
【０００４】
特許文献１には、記録材搬送ベルトの直線区間に４個の感光ドラムを配列した画像形成装置が示される。そして、ブラック単色モードが設定されると、最も下流側に配置されたブラックのトナー像を形成する感光ドラムだけを用いて画像形成する。このとき、記録材搬送ベルトの上流側部分は、他の分解色の感光ドラムから離間する方向に移動して、感光ドラムの転写ニップが解放される。転写ニップの解放によって記録材搬送ベルトの負荷が軽減されて走行が安定し、使用しない感光ドラムによる無駄な消耗／磨耗、電力消費も回避できるからである。
【０００５】
特許文献２には、中間転写ベルトの直線区間に４個の感光ドラムを配列した画像形成装置が示される。そして、ブラック単色モードが設定されると、上流側に配置された３個の感光ドラムが中間転写ベルトから離間する方向に移動する。
【０００６】
特許文献３には、感光ドラムのトナー像を中間転写部材に一次転写する画像形成装置が示される。ここでは、感光ドラムから中間転写部材へのトナー像の転写性を高めるために、感光ドラムと中間転写部材との駆動速度を少し異ならせている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６２６４２号公報
【特許文献２】特開２００３−４３７７０号公報
【特許文献３】特開平６−３１７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、特許文献２に示される画像形成装置では、記録材搬送ベルト、中間転写ベルトと言ったベルト部材に対して３個の感光ドラムを当接／離間させる大型の機構が必要である。記録材搬送ベルト等を移動した状態で格納する空間や、移動しても記録材搬送ベルト等に所定の張力を付与し続けるための機構も必要である。当接／離間を繰り返しても記録材搬送ベルト等と感光ドラムと転写ローラ等とによる転写ニップが精度高く再現されるように、精密で剛性の高い機構や機械部品が必要になる。これらにより、部品点数の増加、機構の大型化、重量化を招いてしまい、画像形成装置の小型軽量化、低コスト化を妨げていた。
【０００９】
しかし、このような代償を払ってでも転写ニップを強制的に解放しなければ、ブラック以外のトナー像を形成する感光ドラムは、記録材搬送ベルト等と直接接触して損耗が激しくなる。特に、特許文献３に示されるように、ベルト部材と感光ドラムとの間に駆動力差を設定している場合や、感光ドラムをベルト部材に従動回転させてトルクの摩擦伝達を行わせている場合、ベルト部材と摩擦する感光ドラムの磨耗は一段と激しくなる。
【００１０】
本発明は、記録材搬送ベルト等と感光ドラムとの離間を行わなくてもブラック単色モードにおけるカラー感光ドラムの磨耗を抑制できる画像形成方法を提供することを目的としている。黒色画像の形成方法に直接使用する画像形成装置を提供することを目的としている。特に、カラートナーと一体に感光ドラムを収納したシステムカートリッジの寿命を延長して、カラー印刷の機会が少ない使用環境でもシステムカートリッジの性能を長期間維持できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、循環する移動体と、前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２、第３像担持体と、前記第１、第２、第３像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２、第３転写手段とを有するものである。前記第１、第２、第３像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、前記第３像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードとを実行する。前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成して前記第１転写手段により前記移動体に転写し、前記移動体の前記緩衝トナー像を前記第２転写手段により前記第２像担持体へ転写させる制御手段を有する。
【００１２】
同じ課題を解決する別発明の画像形成装置は、循環する移動体と、前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２像担持体と、前記第１、第２像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２転写手段とを有するものである。前記第１、第２像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、前記第２像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードとを実行する。前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成し、前記緩衝トナー像の前記移動体への転写を前記第１転写手段により阻止させる制御手段を有する。
【００１３】
本発明の画像形成方法は、循環する移動体に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する有彩色像担持体を配置し、下流側に黒色トナー像を形成する黒色像担持体を配置した画像形成装置に適用される。ブラック単色モードか否かを判別する第１工程と、前記ブラック単色モードに該当する場合に、前記有彩色像担持体と前記移動体との間に潤滑物質を供給して摩擦接触を緩和させる第２工程と、前記潤滑物質を前記黒色像担持体よりも上流側で除去する第３工程と、前記黒色像担持体に形成したトナー像を前記移動体に転写させる第４工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、第２モードが設定されると、第３像担持体だけを用いて記録材に画像形成する。このとき、第１、第２像担持体は、画像形成の結果には関与しないが、移動体へ接触したままに置かれるので、第１、第２像担持体と移動体との間に潤滑物質としての緩衝トナー像を介在させて直接接触を緩和させる。緩衝トナー像は、上流側の第１像担持体（１つとは限らない）から移動体に転写されて下流側の第２像担持体（１つとは限らない）で回収されるので、第３像担持体で移動体に転写されるトナー像には重ならない。第１像担持体で形成した緩衝トナー像を多重的に活用して第１像担持体と第２像担持体との両方で、また、第１像担持体と第２像担持体との間に別の像担持体が配置されている場合は、その別の像担持体でも、それぞれの表面と移動体との直接接触が緩和される。
【００１５】
従って、トナーを介在させないで圧接状態に保つ従来の場合に比較して、第１、第２像担持体の磨耗や擦過損傷が抑制され、第１、第２像担持体と移動体との両方で耐久時間が伸びる。
【００１６】
別発明の画像形成装置では、第２モードが設定されると、第２像担持体だけを用いて記録材に画像形成する。このとき、第１像担持体（１つとは限らない）は、画像形成の結果には関与しないが、移動体へ接触したままに置かれるので、第１像担持体と移動体との間に潤滑物質としての緩衝トナー像を介在させて直接接触を緩和させる。緩衝トナー像は、移動体に転写されることなく第１像担持体で処理されるので、第２像担持体で移動体に転写されるトナー像には重ならない。第１像担持体で形成した緩衝トナー像によって、その表面と移動体との直接接触が緩和される。
【００１７】
従って、トナーを介在させないで圧接状態に保つ従来の場合に比較して、第１像担持体の磨耗や擦過損傷が抑制され、第１像担持体と移動体との両方で耐久時間が伸びる。
【００１８】
本発明の画像形成方法では、黒色像担持体と移動体との間に潤滑物質を介在させて有彩色像担持体の磨耗や擦過損傷を抑制する。潤滑物質は、黒色像担持体に達する前に除去されるので、黒色像担持体では、形成したブラックのトナー像を、潤滑物質の影響を避けて移動体に転写できる。このため、移動体に転写されたブラックトナーのトナー像には循環物質が基本的に混合または重畳しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態である画像形成装置について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。カラートナー等の潤滑物質を用いて感光ドラムの磨耗を抑制する限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。
【００２０】
本実施形態では、異なる分解色のトナー像を形成する４つの感光ドラムを用いてフルカラー画像形成を行う画像形成装置を説明する。しかし、本発明は、中間色を含む４つ以上の感光ドラムを配置した画像形成装置、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外のトナーを用いる画像形成装置、淡色トナーを用いた画像形成装置等で実施してもよい。中間転写ベルト、記録材搬送ベルト、中間転写ドラム、記録材搬送ドラムを相互に置き換えた実施形態でも本発明は実施できる。本発明の画像形成装置は、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途に対応させて実施できる。
【００２１】
なお、特許文献１乃至３に示される画像形成装置の構成、搭載された各電源、装置機器の詳細構造、制御等については、繰り返しの煩雑を回避すべく、図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図、図２は感光ドラム周囲の拡大図である。図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト５の直線部に４個の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを配列した電子写真方式のフルカラー複写機である。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ付設装置を含めて画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにユニット化され、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ単位で交換可能である。
【００２３】
画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋでは、トナーボトル８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋから、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーを現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに供給している。画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成した静電潜像を、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーで現像して各分解色のトナー像を形成する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されたイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像が一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト５に順次重ねて一次転写されることにより、フルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト５に形成されたフルカラーのトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐに二次転写される。フルカラーのトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送されて加圧加熱処理されてトナー像を定着される。
【００２４】
中間転写ベルト５は、駆動ローラ２１とテンションローラ２２と二次転写内ローラ２３とに掛け渡して支持され、駆動ローラ２１に駆動されて矢印Ｒ５方向に循環する。駆動ローラは金属芯金上に導電ゴム層を有する１×１０３〜１×１０５Ωのローラ部材であって、芯金は接地電位に接続されている。
【００２５】
一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、中間転写ベルト５を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに圧接する。これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト５との間には、一次転写ニップとしての一次転写部Ｔ１が形成される。
【００２６】
二次転写外ローラ２４は、中間転写ベルト５を介して二次転写内ローラ２３に圧接する。これにより、中間転写ベルト５と二次転写外ローラ２４との間には、二次転写ニップとしての二次転写部Ｔ２が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト５に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト５の循環に伴って二次転写部Ｔ２に搬送される。一方、給紙カセット１２（給紙カセット１６）に収納されていた紙、透明フィルム等の記録材Ｐは、給紙ローラ１３（給紙ローラ１４）によって１枚ずつ取り出されてレジストローラ１５まで搬送されて待機する。レジストローラ１５は、中間転写ベルト５に形成されたフルカラートナー像の先頭にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り出し、中間転写ベルト５と等しい速度で二次転写部Ｔ２を搬送して通過させる。不図示の二次転写バイアス電源によって二次転写内ローラ２３と二次転写外ローラとの間に形成された電界によって、中間転写ベルト５上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐへ移動する。
【００２８】
二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへ転写されずに中間転写ベルト５に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１０で回収除去されて、中間転写ベルト５を次回の一次転写に備えさせる。
【００２９】
中間転写ベルト５は、厚さ８５μｍのポリイミド樹脂フィルムを基材として、カーボンブラックを分散させることにより、表面抵抗率で１×１０１２Ω／□、体積抵抗率で１×１０９Ω・ｃｍとなるように抵抗調整した。中間転写ベルト５の駆動速度（プロセススピード）を２５０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの駆動速度を２４５ｍｍ／ｓｅｃとして中間転写体５と感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの駆動速度差をつけた。
【００３０】
ところで、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いる現像剤がそれぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーである以外は共通に構成されている。従って、図２では、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに共通な説明を、部材の参照記号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いて詳細に説明する。
【００３１】
図２に示すように、画像形成ステーションは、像担持体としてドラム型の感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、外径３０ｍｍのアルミニウム製のシリンダの外周面に、感光層としての有機光半導体（ＯＰＣ）層を塗布形成している。
【００３２】
感光層は、有機感光体層に抵抗値が１０９〜１０１４Ωｃｍの表面層を形成したものや、アモルファスシリコン感光体などを用いることが好ましい。電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、および消費電力の低減に効果があり、帯電性も向上するからである。そこで、直径３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、次のような第１層〜第５層を下から順に形成して負帯電性の有機感光体層を形成した。第１層は、アルミニウム基体の欠陥等を均すために設けられた下引き層であり、厚さ２０μｍの導電層からなる。第２層は、基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する正電荷注入防止層であり、アラミン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０×１０６Ωｃｍ程度に抵抗調整した厚さ１μｍの中抵抗層である。
【００３３】
第３層は、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する電荷発生層であり、ジアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層である。第４層は、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体の電荷輸送層である。従って、感光ドラム１表面の負電荷は第４層を移動することができず、第３層の電荷発生層で発生した正電荷のみを感光ドラム１表面に輸送できる。
【００３４】
第５層は、絶縁性樹脂のバインダーにＳｎＯ２超微粒子を分散した材料を塗布して形成される電荷注入層である。具体的には、絶縁性樹脂に光透過性の絶縁フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）し、この樹脂に対して粒径０．０３μｍのＳｎＯ２粒子を７０重量パーセント分散した材料の塗工層である。このように調合した塗工材料をディッピング法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム塗工法等の適当な塗工法で厚さ約３μｍに塗工して、電荷注入層を形成することができる。
【００３５】
矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１を囲んで、帯電ローラ３、露光装置２、現像装置４、一次転写ローラ６、およびドラムクリーニング装置７が配置される。感光ドラム１の表面は、帯電ローラ３によって一様に帯電された後、露光装置２からレーザ光を走査露光されて各分解色の静電潜像を形成される。
【００３６】
帯電ローラ３には、帯電バイアス電源３５から、電気接触子、これを接触させた芯金を介して所定の帯電バイアス電圧が印加される。各分解色のトナー像を形成する際の帯電バイアス電圧は、周波数１８００Ｈｚの交流電圧１５００Ｖと直流電圧−８００Ｖとの重畳電圧であって、感光ドラム１の周面を負極性の所定電位（−７００Ｖ程度）に一様帯電させる。
【００３７】
感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４によってそれぞれの分解色のトナーを担持させることによりトナー像に現像される。現像装置４は、トナー容器４１の貯留したトナーと磁性粒子とを含む２成分系トナーを現像スリーブ４２に穂立ち状態で担持させて感光ドラム１の表面に接触させる。現像スリーブ４２には、現像バイアス電源３８から所定の現像バイアス電圧が印加される。各分解色のトナー像を形成する際の現像バイアス電圧は、電流制御されて変化するが、例えば交流電圧１２００Ｖと直流電圧−３００Ｖとの重畳電圧であって、負極性に帯電したトナーを静電潜像の電位に応じた量だけ感光ドラム１の表面に付着させる。
【００３８】
感光ドラム１に形成された分解色のトナー像は、一次転写ローラ６を用いて中間転写ベルト５をトナーの帯電極性と反対極性に帯電させることにより、感光ドラム１から中間転写ベルト５へ移動する。一次転写ローラ６には、一次転写バイアス電源３７から一次転写バイアス電圧を印加される。一次転写バイアス電圧は、トナーの帯電極性と反対極性の直流電圧であって、転写電流をフィードバックして定電流制御される。
【００３９】
中間転写ベルト５に一次転写されることなく一次転写部Ｔ２を通過した転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴ってドラムクリーニング装置７に搬送されて除去され、感光ドラム１を次回のトナー像形成に備えさせる。ドラムクリーニング装置７は、感光ドラム１を長さ方向に横断して配置されたクリーニングブレードを感光ドラム１の表面に摺擦させて転写残トナーやその他の付着物を掻き落とす。
【００４０】
＜第１実施形態＞
図３はブラック単色モードにおける感光ドラムの潤滑制御のフローチャートである。
【００４１】
第１実施形態では、最も上流側の感光ドラム１Ｙに形成した緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写して、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御を行う。用済みの緩衝トナー像は、感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写してドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃにより除去回収する。画像形成装置１００は、ブラック単色モードとフルカラーモードとを有しており、ブラック単色モードでも感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５とは離間することなく接触状態を保つ。
【００４２】
図１、図２を参照して図３に示すように、制御部３６は、画像データが白黒画像の場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）および白黒印刷モードが設定されている場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）に、ブラック単色モードを設定する（Ｓ１１３）。しかし、それ以外の場合（Ｓ１１２のＮＯ）にはフルカラーモードを設定する（Ｓ１１４）。
【００４３】
そして、フルカラーモードでは、上述したように、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、一次転写バイアス電圧を制御して、すべての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを用いた画像形成を行う（Ｓ１１８）。
【００４４】
しかし、ブラック単色モードでは、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃを制御して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御を行いつつ（Ｓ１１５）、画像形成ステーションＫのみを用いた画像形成を行う（Ｓ１１７）。
【００４５】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑制御では、制御部３６が、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧と現像装置４Ｙの現像バイアス電圧とを制御して、露光装置２Ｙを用いることなく、感光ドラム１Ｙに緩衝トナー像を形成する。そして、制御部３６が、一次帯電ローラ６Ｙの一次転写バイアス電圧を制御して緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写し、中間転写ベルト５とともに感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの一次転写部Ｔ１を通過させる。
【００４６】
また、制御部３６が、一次転写ローラ６Ｍ、６Ｃの一次転写バイアス電圧を制御して中間転写ベルト５の緩衝トナー像を感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写させる。感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写した緩衝トナー像は、ドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃによって自動的にクリーニングされる。
【００４７】
これにより、画像形成ステーションＫの一次転写部Ｔ１では、緩衝トナー像を除去された中間転写ベルト５上に、ブラックのトナー像が一次転写される。中間転写ベルト５上に一次転写されたブラックのトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐに二次転写される。
【００４８】
第１実施形態では、感光ドラム１Ｙで現像を行うためのイエロートナーを潤滑物質として用いることにより、感光ドラム１Ｙにおける中間転写ベルト５との直接摩擦接触を回避する。感光ドラム１Ｙで形成した緩衝トナー像を中間転写ベルト５に一次転写して、通過する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの一次転写部Ｔ１を順番に潤滑する。潤滑の用を終えた緩衝トナー像は、中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ逆転写された後にドラムクリーニング装置７Ｍ、７Ｃにより除去される。感光ドラム１Ｋでは、感光ドラム１Ｍ、１Ｃによって緩衝トナー像が二重に除去された中間転写ベルト５に黒色トナー像を一次転写する。
【００４９】
従って、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負担を軽減する目的を、離間機構に頼らず、潤滑によって達成し、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を行う仕組みを既存の装置／機構の枠組み内で実現している。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト５に接触させたままとして、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負担を既存のトナーによって軽減する。フルカラー画像を形成するための既存の装置／機構だけを活用して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑し、潤滑に用いたトナーを除去する。
【００５０】
従って、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト５から離間させる機構を設ける必要が無く、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を行うための専用の装置／機構を追加する必要も無い。既存の装置／機構／電源を利用して、既存の制御のわずかな変更だけで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの潤滑を実現できる。
【００５１】
また、後述するように、通常のカラー画像形成に比較して桁違いに少ないトナー消費で十分な潤滑効果が得られるので、いたずらにイエロートナーを消費して早期にフルカラー画像形成の支障をきたす結果とはならない。ただし、マゼンタ、シアンよりも消費量は多くなる可能性があるので、交換トナーカートリッジや交換プロセスカートリッジでは、マゼンタ、シアンのものよりもイエローのものについて、そのトナー容量を割り増ししてもよい。
【００５２】
＜具体的な制御＞
図４は感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図、図５は転写電流とトナーの転写性能との関係を示す線図、図６は転写電流とトナー回収効率との関係を示す線図である。図７は中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【００５３】
図４に示すように、緩衝トナー像Ｔｂは、ブラック単色モードで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５との間に介在させるために作像されるごく薄いトナー層である。
【００５４】
画像形成ステーションＹでは、帯電ローラ３Ｙに直流電圧のみの帯電バイアス電圧を印加する。フルカラーモードでは、帯電ローラ３Ｙに対して直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアス電圧が印加されるが、交流電圧を印加すると感光ドラム１Ｙ表層の削れ量が増加するため、直流電圧のみの帯電バイアス電圧とした。現像バイアス電圧によっては、帯電ローラ３Ｙを接地して帯電バイアス電圧を０Ｖとしてもよい。
【００５５】
第１実施形態では、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧は０Ｖとし、露光装置２Ｙを用いずに、現像装置４Ｙの現像バイアス電圧を−１００〜−５００Ｖの範囲で制御して感光ドラム１の全周をアナログ現像させた。現像バイアス電圧を上昇させると、感光ドラム１Ｙに現像されるトナー濃度は増加し、そのときのトナー載り量は０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上であった。このトナーを緩衝層として機能させるためには、一次転写部Ｔ１での転写効率とトナー消費量とから見て、感光ドラム１Ｙにおけるトナー載り量が０．０２ｍｇ／ｃｍ２以上０．１０ｍｇ／ｃｍ２未満であることが望ましい。
【００５６】
感光ドラム１Ｙをアナログ現像して得た緩衝トナー像Ｔｂを、一次転写部Ｔ１へ一次転写バイアス電圧を印加することにより中間転写ベルト５へ一次転写する。このときの転写条件は、フルカラーモード時に比べてトナー載り量が小さいため、フルカラーモード時よりも小さい転写電流を設定する。
【００５７】
具体的には、フルカラーモード時の転写電流は１２〜１６μＡで一次転写バイアス電圧は３００Ｖ〜５００Ｖとなる。トナー載り量の少ない緩衝トナー像Ｔｂを同じ転写電流で一次転写すると、一次転写バイアス電圧が過大となって、中間転写ベルト５と感光ドラム１Ｙとの間で放電が発生し、トナーの帯電極性の反転や除電が起きる。
【００５８】
そこで、ブラック単色モードでは、転写電流を５〜１０μＡとして、一次転写ローラ６Ｙの一次転写バイアス電圧を５０〜２００Ｖに制御した。これにより、感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト５への転写効率が８５％以上確保できた。図５には、感光ドラム１Ｙに形成したトナー載り量０．０５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを一次転写したときの転写効率を示す。図５の縦軸は転写効率、横軸は電流である。転写効率は次式（１）により求めた。
【００５９】
（転写効率）［％］＝１００＊（感光ドラムトナー載り量）／（中間転写ベルトトナー載り量） （１）
【００６０】
画像形成ステーションＭでは、一次転写ローラ６Ｍに、一次転写ローラ６Ｙとは逆極性の一次転写バイアス電圧を印加して中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍへ緩衝トナー像Ｔｂの一部を逆転写した。一次転写ローラ６Ｍに印加する一次転写バイアス電圧の絶対値は、フルカラーモード時よりも小さくして、緩衝トナー像Ｔｂが画像形成ステーションＭで全回収されないようにした。具体的には、転写電流を−３．５μＡとして、一次転写バイアス電圧を−１５０Ｖに制御した。中間転写ベルト５に転写されたトナー載り量が０．０４５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｍへ逆転写する際の転写電流とトナー回収効率との関係を図６に示す。トナー回収効率は次式（２）により求めた。
【００６１】
（トナー回収効率）［％］＝１００＊（感光ドラムトナー載り量）／（中間転写ベルトトナー載り量） （２）
【００６２】
画像形成ステーションＣでは、一次転写ローラ６Ｃに一次転写バイアス電圧−１５０Ｖを印加して、中間転写ベルト５に残った緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｃへほとんど回収した。感光ドラム１Ｃの一次転写部Ｔ１を通過した中間転写ベルト５におけるトナー載り量は０．００１ｍｇ／ｃｍ２以下であり、帯電極性が正極性に反転したものや帯電荷量の低いものが主体であった。従って、中間転写ベルト５に残留したイエロートナーは、図１に示すように、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへほとんど転写されることなく中間転写ベルト５に残留してベルトクリーニング装置１０により除去回収される。また、ブラック単色モードで画像形成した記録材Ｐを観察しても、イエロートナーの痕跡は、全く認識不可能なレベルであった。
【００６３】
中間転写ベルト５と感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に駆動速度差を設定した場合の駆動速度差と感光ドラムの寿命との関係を図７に示す。図７には第１実施形態の潤滑制御を行った場合と行わなかった場合とを比較して示している。周速差は次式（３）により求めた。
【００６４】
（周速差）［％］＝（（中間転写ベルト駆動速度）−（感光ドラム駆動速度））／（中間転写ベルト駆動速度） （３）
【００６５】
タンデム方式で中間転写ベルトを用いた画像形成装置の中には、トナー転写効率を高める目的で感光ドラムと中間転写ベルトとの搬送速度が異なる装置がある。このような装置では感光ドラムの削れが著しいことが知られている。また、感光ドラムの周速度と中間転写ベルトの搬送速度とを意図的に異なる設定にしていない画像形成装置においても、画像形成中、実際には一次転写部で速度差が生じており、感光ドラムの表層の磨耗に直接寄与している。さらに、感光ドラムと中間転写ベルトとの周速が異なる場合、感光ドラムの表層の削れ量が著しく増えて感光ドラム寿命が短命となる。
【００６６】
図７によれば、潤滑制御によって感光ドラムと中間転写ベルトの駆動速度差による感光ドラムの摺擦負荷が軽減されて、感光ドラムの寿命が２倍以上に延びることが示されている。
【００６７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の画像形成ステーションＹでは、露光装置２Ｙを作動させることなく、帯電ローラ３Ｙの帯電バイアス電圧と現像装置４Ｙの現像バイアス電圧とを制御して緩衝トナー像Ｔｂを感光ドラム１Ｙに形成した。しかし、露光装置２Ｙを作動させて緩衝トナー像Ｔｂのトナー分布パターンを制御することにより、少ないトナー載り量でも高い潤滑性能を発揮させることができる。
【００６８】
第２実施形態では、図１、図２に示した構成で図３の制御を実行し、図４に示すように緩衝トナー像Ｔｂを形成した。ただし、ブラック単色モードでは、画像形成ステーションＹに露光装置２Ｙにて静電潜像を書き込み、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅのハーフトーン画像を作像し、これを緩衝トナー像Ｔｂとして用いた。ブラック単色モードで記録材Ｐの画像出力に関与しない画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃにおけるその他の処理は、第１実施形態の方法と全く同様に行った。ここで、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅとは、１０Ｄｏｔ四方あたりの白地部に１Ｄｏｔのトナー像が規則的かつ連続的に並んだ画像パターンのことである。
【００６９】
画像形成ステーションＹでは、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅの緩衝トナー像Ｔｂを感光体ドラム１Ｙに形成し、第１実施形態と全く同様の転写バイアス電圧制御で中間転写ベルト５へ一次転写した。
【００７０】
画像形成ステーションＭ、Ｃでは、第１実施形態と全く同様の転写バイアス電圧制御で中間転写ベルト５から感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ緩衝トナー像Ｔｂを回収した。
【００７１】
これにより、第１実施形態の露光装置２Ｙを作動させない場合の感光ドラムの寿命約３５万枚は、１Ｄｏｔ ９Ｓｐａｃｅの緩衝トナー像Ｔｂにおける約６５万枚まで長寿命化できた。
【００７２】
表１は、静電潜像パターンを異ならせて作像したＤｏｔ密度の異なる緩衝トナー像Ｔｂにおける感光ドラム１Ｙの寿命を示す。表１に示すように、感光ドラム１Ｙの表面に形成する緩衝トナー像ＴｂのＤｏｔ密度は、４０Ｓｐａｃｅあたり１Ｄｏｔ以上とすることが望ましい。なお、感光体ドラム１Ｙに作像した緩衝トナー像Ｔｂのトナー載り量は約０．０２ｍｇ／ｃｍ２であった。
【００７３】
【表１】
【００７４】
＜第３実施形態＞
図８は第３実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図、図９は感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図、図１０は中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。第３実施形態の画像形成装置２００は、記録材搬送ベルト５Ｈを用いて記録材Ｐに異なる分解色のトナー像を順次重ねて一次転写する以外は、また、緩衝トナー像をそれぞれの感光ドラム１Ｍ、１Ｙ、１Ｃで形成すること以外は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様に構成されている。従って、図８中、図１、図２と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７５】
図８に示すように、第３実施形態の画像形成装置２００は、静電写真プロセスを用いてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを直列に配置したタンデム方式である。記録材Ｐは、カセット１２、１６から１枚ずつ取り出されて、不図示の帯電器を用いて帯電させた記録材搬送ベルト５Ｈに吸着担持される。記録材搬送ベルト５Ｈは循環して記録材Ｐを感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの一次転写ニップＴ１に通過させる。
【００７６】
フルカラーモードでは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋでそれぞれ形成した分解色のトナー像を記録材搬送ベルト５Ｈ上の記録材Ｐに順次転写して重ね合わせる。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送されて加熱加圧を受けてトナー像を定着される。
【００７７】
ブラック単色モードが設定されると、感光ドラム１Ｋにだけトナー像を形成して記録材Ｐに転写させるが、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃも記録材搬送ベルト５Ｈに接触し続ける。そこで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに個別の緩衝トナー像を担持させ、記録材搬送ベルト５Ｈに緩衝トナー像を転写させることなく、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑させる。このとき、一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃには、記録材搬送ベルト５Ｈへの緩衝トナー像の転写を阻止するために、フルカラーモードでトナー像を転写する際とは逆極性の直流電圧を印加する。
【００７８】
図９に示すように、緩衝トナー像Ｔｂは、以下のように形成する。フルカラーモード時は、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃに直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアス電圧を印加する。しかし、交流電圧を印加すると感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの削れ量が増加するため、直流電圧のみが望ましい。第３実施形態では、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの印加電圧は０Ｖとした。
【００７９】
そして、露光装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃを用いることなく、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃの現像バイアス電圧を１０〜１００Ｖとしてアナログ現像し、これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにそれぞれ緩衝トナー像Ｔｂを形成した。現像バイアス電圧を上昇させると感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に現像されるトナー濃度は増加し、そのときのトナー載り量は０．００２〜０．０１ｍｇ／ｃｍ２であった。緩衝トナー像Ｔｂとして機能させるために、一次転写部（Ｔ１：図８）での転写効率を考慮して、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃのトナー載り量を０．００５ｍｇ／ｃｍ２に調整した。
【００８０】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに担持させた緩衝トナー像Ｔｂは、それぞれドラムクリーニング装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃにてクリーニングブレードを摺擦させることにより全て回収させている。
【００８１】
一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃには、フルカラーモード時の転写バイアス電圧とは逆極性で、絶対値がフルカラーモード時の転写バイアス電圧よりも小さい転写阻止バイアス電圧を印加する。こうすることによって、未帯電トナーが転写ローラ圧によって記録材搬送ベルト５Ｈへ転写することを防ぐことができる。また、必要以上の電流を供給した場合に転写ニップ上下流で発生する放電を受けることによるトナー電荷の極性反転も防ぐことができる。
【００８２】
ところで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上の緩衝トナー像における未帯電トナーや極性反転したトナーは、フルカラーモード時とは逆極性にバイアスされた一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによって記録材搬送ベルト５Ｈへ転写される可能性がある。しかし、未帯電トナーや極性反転したトナーは、最下流の一次転写ローラ６Ｋの転写バイアス電圧によって感光ドラム１Ｋへ逆転写されて、その後、ドラムクリーニング装置７Ｋによって感光ドラム１Ｋから回収される。従って、感光ドラム１Ｋから記録材Ｐへ転写されるトナー像には緩衝トナー像の未帯電トナーが重ならない。未帯電トナーが記録材搬送ベルト５Ｈに付着して連れ回って記録材Ｐを裏汚れさせることもない。
【００８３】
以上のようにすることで、ブラック単色モードの画像に影響を及ぼすことなく感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを潤滑して記録材搬送ベルト５Ｈとの直接接触、摩擦負担を軽減できる。また、記録材Ｐへ画像出力しない画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラムクリーニング装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃのクリーニングブレードへトナーを供給することで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの摩擦力を軽減できる。これにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転負荷が軽減されて安定し、記録材搬送ベルト５Ｈを含めた駆動の電力消費が節約される。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摩擦負荷が軽減されて、磨耗／損傷を起しにくくなり、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命が２〜３倍に長寿命化できる。
【００８４】
図１０には、記録材搬送ベルト５Ｈと感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの駆動速度差と、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命の関係を示す。感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上にトナー載り量０．００５ｍｇ／ｃｍ２の緩衝トナー像Ｔｂを現像した場合について、緩衝トナー像Ｔｂを形成する潤滑制御を行わない場合と比較した。図１０に示すように、緩衝トナー像Ｔｂを形成する潤滑制御によって、周速差による感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと記録材搬送ベルト５Ｈとの摺擦が軽減され、どの周速差でも感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの寿命が延びる。
【００８５】
＜発明との対応＞
画像形成装置１００は、循環する中間転写ベルト５と、中間転写ベルト５に接して上流側から順番に配置した感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋからそれぞれ中間転写ベルト５へトナー像を転写させる一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとを有する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにそれぞれ形成したトナー像を中間転写ベルト５に重ねて転写する第１（フルカラー）モードと、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像を中間転写ベルト５に転写する第２（ブラック単色）モードとを実行する。制御部３６は、第２モードでは、感光ドラム１Ｙで緩衝トナー像Ｔｂを形成して一次転写ローラ６Ｙにより中間転写ベルト５に転写し、中間転写ベルト５の緩衝トナー像Ｔｂを一次転写ローラ６Ｍ、６Ｃにより感光ドラム１Ｍ、１Ｃへ転写させる。
【００８６】
画像形成装置２００では、循環する記録材搬送ベルト５Ｈと、記録材搬送ベルト５Ｈに接して上流側から順番に配置した感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋからそれぞれ記録材搬送ベルト５Ｈへトナー像を転写させる一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとを有する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにそれぞれ形成したトナー像を記録材搬送ベルト５Ｈに重ねて転写する第１（フルカラー）モードと、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像のみを記録材搬送ベルト５Ｈに転写する第２（ブラック単色）モードとを実行する。制御部３６は、第２モードでは、ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃでそれぞれ緩衝トナー像Ｔｂを形成し、緩衝トナー像Ｔｂの記録材搬送ベルト５Ｈへの転写を一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃにより阻止させる。
【００８７】
画像形成装置１００は、感光ドラム１Ｙの表面をそれぞれ一様に帯電させる帯電ローラ３Ｙと、一様に帯電した前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する露光装置２Ｙと、トナーを前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する現像装置４Ｙとを備える。
【００８８】
第１実施形態では、制御部３６は、帯電ローラ３Ｙと現像装置４Ｙとを制御して、露光装置２Ｙを用いることなく緩衝トナー像Ｔｂを形成する。第２実施形態では、制御部３６は、露光装置２Ｙを制御して分散したドット状の静電潜像を形成し、現像装置４Ｙにより現像して緩衝トナー像Ｔｂを形成する。いずれにせよ、緩衝トナー像Ｔｂは、トナーの一様な分布密度を持たせてトナー載り量が０．０２〜０．１０ｍｇ／ｃｍ２に調整されている。
【００８９】
画像形成装置１００は、循環する中間転写ベルト５に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを配置し、下流側に黒色トナー像を形成する感光ドラム１Ｋを配置する。制御部３６は、ブラック単色モードか否かを判別し、ブラック単色モードに該当する場合に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５との間にトナーを潤滑物質として供給して摩擦接触を緩和させる。前記潤滑物質は感光ドラム１Ｋよりも上流側で除去され、感光ドラム１Ｋに形成したトナー像が中間転写ベルト５に転写される。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図である。
【図２】感光ドラム周囲の拡大図である。
【図３】ブラック単色モードにおける感光ドラムの潤滑制御のフローチャートである。
【図４】感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図である。
【図５】転写電流とトナーの転写性能との関係を示す線図である。
【図６】転写電流とトナー回収効率との関係を示す線図である。
【図７】中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【図８】第３実施形態の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す説明図である。
【図９】感光ドラムの潤滑制御の様子を模式的に示す説明図である。
【図１０】中間転写ベルトと感光ドラムの周速差と感光ドラムの寿命との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ 画像形成ステーション
１Ｙ 第１像担持体（感光ドラム）
１Ｃ 第２像担持体（感光ドラム）
１Ｋ 第３像担持体、黒色像担持体（感光ドラム）
２Ｙ 第１露光手段（露光装置）
２Ｃ 第２露光手段（露光装置）
２Ｋ 露光装置
３Ｙ 第１帯電手段（帯電ローラ）
３Ｃ 第２帯電手段（帯電ローラ）
３Ｋ 帯電ローラ
４Ｙ 第１現像手段（現像装置）
４Ｃ 第２現像手段（現像装置）
４Ｋ 現像装置
５、５Ｈ 移動体（中間転写ベルト、記録材搬送ベルト）
６Ｙ 第１転写手段（一次転写ローラ）
６Ｃ 第２転写手段（一次転写ローラ）
６Ｋ 第３転写手段（一次転写ローラ）
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ ドラムクリーニング装置
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ トナーボトル
９ 定着装置
１０ ベルトクリーニング装置
Ｐ 記録材
Ｔ１ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部
Ｔｂ 緩衝トナー像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環する移動体と、
前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２、第３像担持体と、
前記第１、第２、第３像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２、第３転写手段と、
前記第１、第２、第３像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、
前記第３像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードと、を有する画像形成装置において、
前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成して前記第１転写手段により前記移動体に転写し、前記移動体の前記緩衝トナー像を前記第２転写手段により前記第２像担持体へ転写させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
循環する移動体と、
前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２像担持体と、
前記第１、第２像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２転写手段と、
前記第１、第２像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、
前記第２像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードと、を有する画像形成装置において、
前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成し、前記緩衝トナー像の前記移動体への転写を前記第１転写手段により阻止させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１像担持体の表面をそれぞれ一様に帯電させる第１帯電手段と、
一様に帯電した前記第１像担持体の前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する第１露光手段と、
トナーを前記第１像担持体の前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する第１現像手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１帯電手段と前記第１現像手段とを制御して、前記第１露光手段を用いることなく前記緩衝トナー像を形成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１像担持体の表面をそれぞれ一様に帯電させる第１帯電手段と、
一様に帯電した前記第１像担持体の前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する第１露光手段と、
トナーを前記第１像担持体の前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する第１現像手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１露光手段を制御して分散したドット状の前記静電潜像を形成し、前記第１現像手段により現像して前記緩衝トナー像を形成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記緩衝トナー像は、トナーの一様な分布密度を持たせてトナー載り量が０．０２以上０．１０ｍｇ／ｃｍ２以下に調整されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
循環する移動体に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する有彩色像担持体を配置し、下流側に黒色トナー像を形成する黒色像担持体を配置した画像形成装置における画像形成方法において、
ブラック単色モードか否かを判別する第１工程と、
前記ブラック単色モードに該当する場合に、前記有彩色像担持体と前記移動体との間に潤滑物質を供給して摩擦接触を緩和させる第２工程と、
前記潤滑物質を前記黒色像担持体よりも上流側で除去する第３工程と、
前記黒色像担持体に形成したトナー像を前記移動体に転写させる第４工程と、を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
循環する移動体と、
前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２、第３像担持体と、
前記第１、第２、第３像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２、第３転写手段と、
前記第１、第２、第３像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、
前記第３像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードと、を有する画像形成装置において、
前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成して前記第１転写手段により前記移動体に転写し、前記移動体の前記緩衝トナー像を前記第２転写手段により前記第２像担持体へ転写させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
循環する移動体と、
前記移動体に接して上流側から順番に配置した第１、第２像担持体と、
前記第１、第２像担持体からそれぞれ前記移動体へトナー像を転写させる第１、第２転写手段と、
前記第１、第２像担持体にそれぞれ形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に重ねて転写する第１モードと、
前記第２像担持体に形成したトナー像を前記移動体または前記移動体に担持させた記録材に転写する第２モードと、を有する画像形成装置において、
前記第２モードでは、前記第１像担持体で緩衝トナー像を形成し、前記緩衝トナー像の前記移動体への転写を前記第１転写手段により阻止させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１像担持体の表面をそれぞれ一様に帯電させる第１帯電手段と、
一様に帯電した前記第１像担持体の前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する第１露光手段と、
トナーを前記第１像担持体の前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する第１現像手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１帯電手段と前記第１現像手段とを制御して、前記第１露光手段を用いることなく前記緩衝トナー像を形成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１像担持体の表面をそれぞれ一様に帯電させる第１帯電手段と、
一様に帯電した前記第１像担持体の前記表面を露光してそれぞれ静電潜像を形成する第１露光手段と、
トナーを前記第１像担持体の前記静電潜像に付着してそれぞれトナー像に現像する第１現像手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１露光手段を制御して分散したドット状の前記静電潜像を形成し、前記第１現像手段により現像して前記緩衝トナー像を形成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記緩衝トナー像は、トナーの一様な分布密度を持たせてトナー載り量が０．０２以上０．１０ｍｇ／ｃｍ２以下に調整されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
循環する移動体に接して上流側に有彩色のトナー像を形成する有彩色像担持体を配置し、下流側に黒色トナー像を形成する黒色像担持体を配置した画像形成装置における画像形成方法において、
ブラック単色モードか否かを判別する第１工程と、
前記ブラック単色モードに該当する場合に、前記有彩色像担持体と前記移動体との間に潤滑物質を供給して摩擦接触を緩和させる第２工程と、
前記潤滑物質を前記黒色像担持体よりも上流側で除去する第３工程と、
前記黒色像担持体に形成したトナー像を前記移動体に転写させる第４工程と、を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１１１８８５（Ｐ２００８−１１１８８５Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９３３３１（Ｐ２００６−２９３３３１）
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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