画像形成装置
【課題】タンデム型の画像形成装置における混色の問題を軽減しつつ、潜像担持体の短寿命化や、現像剤の早期劣化を抑制することを課題とする。
【解決手段】すべての感光体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の感光体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて画像形成動作を行う画像形成装置において、少なくとも第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用感光体については、いずれの動作モードでも、その感光体表面の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間を非接触状態に維持する空隙形成部２２を備え、第２動作モードで画像形成を行う場合には、第２動作モード時不使用感光体の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。
【解決手段】すべての感光体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の感光体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて画像形成動作を行う画像形成装置において、少なくとも第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用感光体については、いずれの動作モードでも、その感光体表面の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間を非接触状態に維持する空隙形成部２２を備え、第２動作モードで画像形成を行う場合には、第２動作モード時不使用感光体の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の潜像担持体を備え、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて画像形成動作を行う、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、中間転写体あるいは記録材搬送部材の表面移動方向に沿って複数の潜像担持体を有する、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。中間転写体を利用するタンデム型の画像形成装置を例に挙げて説明すると、例えば、潜像担持体である感光体表面上の画像領域部分を一様に帯電させ、その帯電領域を露光して静電潜像を形成し、これにそれぞれ対応する色のトナーを付与させてトナー像化したものを、中間転写体上に互いに重なり合うように順次一次転写する。その後、各色のトナー像が重なりあった中間転写体上のトナー画像を記録材に二次転写し、その記録材上に画像を形成する。
【０００３】
このようなタンデム型の画像形成装置においては、一般に、逆転写現象による混色の問題が発生する。この問題は、潜像担持体から中間転写体へトナー像を一次転写する際に、中間転写体表面移動方向上流側で転写された他色のトナー像が当該潜像担持体に付着してしまい、当該潜像担持体上のトナーに本来の色とは異なる色のトナーが混じってしまうという問題である。この問題は、画像の色再現性を低下させる要因となる。
特に、資源有効利用の観点から、潜像担持体上の転写残トナーを回収して再び画像形成に再利用するリサイクル構成を備えた画像形成装置においては深刻な問題である。近年では、このようなリサイクル構成として、感光体の帯電電位と現像剤担持体との電位差を利用して、現像剤担持体表面上に又は現像剤担持体上に担持された現像剤中に、感光体上のトナーを回収する、いわゆるクリーナレス構成が知られている（特許文献１）。
【０００４】
このような混色の問題を軽減し得る画像形成装置として、各潜像担持体表面上の画像領域部分と中間転写体表面との間を非接触状態に維持しながら各潜像担持体表面上の画像領域部分に形成されたトナー像を中間転写体表面へ転写できる非接触転写方式を採用した画像形成装置が知られている（特許文献２、特許文献３）。これらの特許文献に記載された画像形成装置は、潜像担持体から中間転写体へトナー像を一次転写する際、潜像担持体表面と中間転写体表面とが非接触状態であるため、接触状態である場合よりも、中間転写体上の他色トナーが当該潜像担持体側へ移動しにくい。よって、逆転写するトナーの量を減らすことができ、混色の問題が軽減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、省資源の観点から、フルカラー画像形成装置であっても、フルカラー（４色）モードではなく、単色モード、２色モードあるいは３色モードを用いて画像形成が行われることが多くなってきている。フルカラー（４色）モード以外の動作モードで画像形成を行う場合、その画像形成に利用されない潜像担持体が存在することになる。このとき、画像形成に利用されない潜像担持体を回転駆動させた状態で画像形成を行うと、その潜像担持体の寿命を短くするという不具合を引き起こす。また、画像形成に利用されない潜像担持体に対応する現像装置を駆動させたままの状態で画像形成を行うと、現像装置内の現像剤が無駄に攪拌され、現像剤の劣化が早まり、現像剤担持体に現像剤が供給されないことによる白帯状の異常画像や、転写不足により最終画像がボソボソとして見える異常画像を生じさせるという不具合を引き起こす。
【０００６】
なお、上述した説明では、中間転写体を利用する間接転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げているが、中間転写体を利用せずに潜像担持体上のトナー像を記録材上に直接転写する直接転写方式でも、同様の混色の問題が発生し、上述した不具合を生じ得る。
【０００７】
本発明は、以上の不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、非接触転写方式を採用してタンデム型の画像形成装置における混色の問題を軽減しつつ、潜像担持体の短寿命化や、現像剤の早期劣化を抑制し得る画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する複数の潜像担持体と、該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な構成であり、上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面に対向する潜像担持体表面上の画像領域部分と当該潜像担持体の回転軸との距離よりも大きい径を有し、当該潜像担持体の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体の周面を、該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、潜像担持体表面上の画像領域部分と上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面との間の各離間距離が、それぞれの潜像担持体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持された記録材の表面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材の表面移動方向下流側に位置する潜像担持体ほど、その表面上の画像領域部分と該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面との間の離間距離が大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、表面移動する複数の潜像担持体と、該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤攪拌手段により攪拌された現像剤を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持させ、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、該現像剤担持体上の現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な構成であり、上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを、該潜像担持体表面に対応する現像手段の現像剤担持体表面上に又は該現像剤担持体に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを該潜像担持体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで該潜像担持体表面に戻す一時保持手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記現像手段は、上記潜像担持体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、少なくとも第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、当該潜像担持体の表面上の画像領域部分と中間転写体又は記録材搬送部材の表面との間が非接触状態に維持される。よって、これらの間が接触状態である場合よりも、中間転写体上のトナー又は記録材搬送部材に担持搬送される記録材上のトナーが当該第２動作モード時不使用潜像担持体側へ逆転写しにくい。よって、当該第２動作モード時不使用潜像担持体についての混色の問題が軽減される。もちろん、第２動作モード時不使用潜像担持体ではない潜像担持体（いずれの動作モードで画像形成を行う場合でもトナー像が形成される潜像担持体）についても、第２動作モード時不使用潜像担持体と同様に非接触状態が維持されるようにすれば、その潜像担持体についての混色問題も軽減できる。
【００１０】
また、本発明においては、第２動作モードで画像形成を行う場合、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。よって、第２動作モード時不使用潜像担持体の無駄な表面移動を少なくでき、その潜像担持体の寿命を延ばすことができる。
ここで、本発明のようなタンデム型の画像形成装置では、いずれの動作モードで画像形成を行う場合も、中間転写体や記録材搬送部材を表面移動させる必要がある。そのため、潜像担持体表面上の画像領域部と中間転写体や記録材搬送部材の表面とを接触させた状態で画像形成を行う従来の一般的な画像形成装置では、第２動作モードで画像形成を行う際に第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態にすると、その第２動作モード時不使用潜像担持体表面上の画像領域部分が中間転写体や記録材搬送部材により摺擦されてしまう。そのため、第２動作モード時不使用潜像担持体表面の画像領域部が傷つき、この第２動作モード時不使用潜像担持体を画像形成に使用したときに異常画像を発生させることになる。従来の画像形成装置の中には、第２動作モード時不使用潜像担持体表面と中間転写体や記録材搬送部材の表面とを接離させる接離機構を備えたものも知られているが（特許文献４）、このような接離機構を設けることは、コストの増大を招くとともに、装置内の省スペース化の妨げとなって画像形成装置の小型化を困難にするという問題を引き起こす。これに対し、本発明においては、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面上の画像領域部分と中間転写体又は記録材搬送部材の表面との間がもともと非接触状態であるため、これらの間を接離させる機構が無くても、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動が停止した状態で中間転写体又は記録材搬送部材が表面移動したときに、その第２動作モード時不使用潜像担持体表面上の画像領域部分が中間転写体や記録材搬送部材により摺擦されることはない。
【００１１】
他方、本発明においては、第２動作モードで画像形成を行う場合、第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行う。よって、現像剤の無駄な攪拌を低減でき、現像剤の短寿命化を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、タンデム型の画像形成装置における混色の問題を軽減しつつ、潜像担持体の短寿命化や現像剤の早期劣化を抑制することが可能となるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
【図２】同画像形成装置の画像形成ステーションで用いられる感光体を、感光体回転軸方向に直交する方向であって中間転写ベルトのベルト面に平行な方向から見たときの説明図である。
【図３】変形例に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る画像形成装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明では、各潜像担持体上のトナー像を中間転写体へ転写してから最終的に記録材上へ転写する中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、各潜像担持体上のトナー像を記録材搬送部材上の記録材に直接転写する直接転写方式のタンデム型画像形成装置であっても同様に本発明を適用できる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
本実施形態の画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト１のベルト平坦部に沿うように、イエロー、シアン、マゼンタ、黒（ブラック）にそれぞれ対応する４つの画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４が並設されて、中間転写ベルト１の表面に各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で形成される各色トナー像が互いに重なり合うように順次転写されてフルカラートナー像を形成可能に構成されている。
【００１６】
図１中符号Ｃａ１〜Ｃａ４は、それぞれ、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の潜像担持体である感光体２における表面（外周面）上の画像領域部と、中間転写ベルト１の表面との間に形成された空隙を示している。なお、図１は、説明のために、実際の装置構成とは異なる部分が存在し、特に空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の大きさは実際よりも大きく表現している。本実施形態において、中間転写ベルト１の表面移動方向最上流側に位置する画像形成ステーションＳ１の感光体２は、その一次転写の際に中間転写ベルト１の表面には他色のトナーが付着していることがないので、逆転写が起きない。よって、本実施形態では、画像形成ステーションＳ１の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面との間には空隙を形成せず、接触状態にしてもよい。しかし、本実施形態では、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設けているので、逆転写による混色の問題がない画像形成ステーションＳ１の感光体２も中間転写ベルト１の表面と非接触状態にしている。
【００１７】
なお、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設けないのであれば、すなわち、すべての動作モードで画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成するのであれば、逆転写による混色の問題がない画像形成ステーションＳ１の感光体２は中間転写ベルト１の表面と接触状態としてもよい。
また、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設ける場合であっても、画像形成ステーションＳ１の感光体２については、他の画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４に比べて短寿命化の問題が深刻でない場合や、短寿命化を許容するような場合にも、当該画像形成ステーションＳ１の感光体２は中間転写ベルト１の表面と接触状態としてもよい。
【００１８】
中間転写ベルト１は、カーボン分散ポリイミドベルトを無端状に形成されてなるもので、所要の距離をおいて水平方向に対向配置された回転可能な２つの支持ローラ４と、所要位置に配設された二次転写ローラ５とに、略逆三角形状となるように掛架されている。この中間転写ベルト１は、いずれか又は両方の支持ローラ４からの駆動力によって図中時計回り方向へ回転駆動するようになっている。
また、二次転写ローラ５によって下方に付勢された中間転写ベルト１の表面部分には、二次転写ベルト６が当接している。この二次転写ベルト６も、無端状に形成されたカーボン分散ポリイミドベルトから形成されている。
【００１９】
図２は、画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で用いられる感光体２を、感光体回転軸方向に直交する方向であって中間転写ベルト１のベルト面に平行な方向から見たときの説明図である。
画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で用いられる感光体２は、アルミニウムのドラム基体上に有機感光層が積層された負帯電性有機感光体からなる画像領域部を外周面に有している本体部２１と、その本体部２１の両端に本体部２１の径より大きい径で形成された回転体としての空隙形成部２２とから構成されている。本体部２１と一体的に回転する感光体２の回転軸は、図示しない駆動制御部からの駆動力によって図１中反時計回り方向へ回転駆動するようになっている。空隙形成部２２は、感光体２の回転軸とは独立して回転する構成となっている。具体的には、空隙形成部２２の回転中心部分には、感光体２の回転軸が挿通される挿通孔が形成されており、この挿通孔はベアリングを介して感光体２の回転軸に取り付けられている。本実施形態では、空隙形成部２２を感光体２の回転軸とは独立して回転する構成として、ベアリング構成を採用しているが、空隙形成部２２が感光体２の回転軸とは独立して回転する構成であれば、これに限るものではない。
【００２０】
空隙形成部２２の外周面は中間転写ベルト１の表面（外周面）に当接した状態となっており、これにより本体部２１の外周面である画像領域部と中間転写ベルト１の表面との最近接部に空隙Ｃａ１〜Ｃａ４が形成される。これらの空隙Ｃａ１〜Ｃａ４のうち、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４については、中間転写ベルト表面移動方向上流側から搬送されてきたトナー像の厚さよりも大きくなるように（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）、各空隙形成部２２を順次大きい径に形成している。具体的には、画像形成ステーションＳ２の空隙Ｃａ２は５０［μｍ］、画像形成ステーションＳ３の空隙Ｃａ３は１００［μｍ］、画像形成ステーションＳ４の空隙Ｃａ４は１５０［μｍ］としている。本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト１上に形成されるトナー像の一色当たりの平均層厚は８〜４０［μｍ］である。よって、本実施形態によれば、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４は、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の一次転写部をそれぞれ通過前のトナー像の層厚よりも大きく設定されている。なお、トナー像の一色当たりの平均層厚は、体積平均粒子径が概ね８［μｍ］である一般的な球形トナーを用い、トナー付着量を概ね０．３〜１．５［ｍｇ／ｃｍ2］（用紙上で所定の画像濃度を得るための必要な量）とした場合のものである。したがって、トナーの種類、所望するトナー付着量によっては、上記のトナー像の平均層厚から外れる場合があることから、本発明は上記した数値に限定されるものではない。
【００２１】
一方、画像形成ステーションＳ１については、逆転写が発生しないので、その空隙Ｃａ１は０より大きければよく、本実施形態では、この空隙Ｃａ１を他の画像形成ステーションのうちの１つ（画像形成ステーションＳ２）の空隙Ｃａ２と同じく、５０［μｍ］としている。これは、他の画像形成ステーションと共通の構成とすることで、コストダウンを図るためである。
【００２２】
本実施形態において、空隙形成部２２は中間転写ベルト１の表面移動から駆動力を受けて連れ回り回転する。このように空隙形成部２２が感光体回転軸とは独立して中間転写ベルト１の表面に対して連れ回り回転する構成であるため、後述するように当該感光体２の回転駆動を停止させても、その空隙形成部２２は作像時に常時駆動する中間転写ベルト１の表面に連れ回って回転することができる。これにより、空隙形成部２２が感光体２の回転軸と一体で回転する構成である場合と比べて、中間転写ベルト１の表面と空隙形成部２２の外周面との摩耗が少なくなる。その結果、空隙形成部２２の外周面の摩耗によって空隙が経時的に狭くなるという事態を軽減でき、長期的に安定して空隙を維持できる。また、空隙形成部２２の外周面と中間転写ベルト１の表面との間で摺擦が起きると、その摺擦によって中間転写ベルト１が振動して画像形成に悪影響が出るが、本実施形態によればこのような振動も軽減される。
【００２３】
各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４において、感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３１と、露光手段としての露光装置３２と、現像手段としての現像装置３３と、転写手段としての転写ユニットとが配置されている。
帯電ローラ３１は、図２に示すように、その軸方向長さが感光体本体２１の画像領域部と同じ長さで形成された帯電部３１１と、その帯電部３１１の両端に帯電部３１１より縮径され空隙形成部２２に当接される被当接部３１２とで構成されている。帯電ローラ３１の被当接部３１２と感光体２の空隙形成部２２とが当接した状態で配置されることで、帯電部３１１と感光体本体２１の画像領域部との間に所定の空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が形成される。この空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４は、本実施形態では、すべて同じ５０［μｍ］に設定している。本実施形態では、上述したように画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４における感光体２の空隙形成部２２は順次大きく形成されている。よって、帯電ローラ３１の被当接部３１２の径は、順次小さくなるように形成されており、これによりすべての画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４において空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が同じ大きさに設定されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４をすべて同じ大きさである５０［μｍ］に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。しかしながら、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４を４０［μｍ］未満とした場合、帯電部３１１の表面に転写残トナーが付着するおそれがあることから、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の下限を４０［μｍ］とするのが望ましい。また、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が１００［μｍ］を超える場合、現像に必要な感光体帯電電位を得るために、帯電ローラ３１に１０００［Ｖ］以上の高い帯電バイアスを印加することが必要となり、感光体２と帯電ローラ３１との間に異常放電（白ポチ、黒ポチといった画質劣化につながる）が発生しやすくなる。よって、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の上限は１００［μｍ］とすることが望ましい。
【００２５】
露光装置３２は、帯電ローラ３１で一様に帯電された感光体２の表面に、画像情報に基づいた光照射を行って静電潜像を形成させるレーザーユニットからなる。なお、このレーザーユニットに換えてＬＥＤヘッドを用いてもよく、光照射によって潜像を形成させるものであれば 特に限定されない。
【００２６】
現像装置３３は、固定されたマグネットローラを被装するように設けられ、図１中時計回り方向へ回転可能に構成された現像剤担持体としての現像スリーブ３３１と、トナーとキャリアとを混合してなる二成分現像剤が貯留され、現像スリーブ３３１等の各構成部を支持させるケース３３２とを備え、感光体２と現像スリーブ３３１との間に所要の空隙が形成されるように配置されている。現像スリーブ３３１には、図示しない電源から現像バイアスが印加されている。現像装置３３は、現像スリーブ３３１の表面に担持される現像剤中のトナーを、感光体２の表面上の画像領域部に形成された静電潜像に付着させることで、トナー像を形成する。本実施形態の現像装置３３は、さらに、感光体２の帯電電位と現像スリーブ３３１との間に電位差を形成して、一次転写後に感光体２上に残留する転写残トナーを、この電位差によって、現像スリーブ３３１上の現像剤あるいは現像スリーブ３３１の表面に付着させ、ケース３３２内に回収させる機能を有する。
【００２７】
転写ユニットは、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の感光体２と対向する中間転写ベルト１の内周面に接触するように配置された一次転写ローラ３４を有している。この一次転写ローラ３４は、芯金の周囲に導電性の発泡ポリウレタンが形成されたものである。また、中間転写ベルト１と二次転写ベルト６とを挟んで、アースローラ７と対向配置された二次転写ローラ５も有している。この二次転写ローラ５も、芯金の周囲に導電性の発泡ポリウレタンが形成されたものである。
【００２８】
各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４では、感光体２の表面移動方向上流側から順に、帯電ローラ３１、露光装置３２、現像装置３３及び転写ユニットが、感光体表面の画像領域部とは非接触の状態で配設されている。これにより、本実施形態では、感光体２への静電潜像の形成処理、現像処理、一次転写処理、さらに、一次転写後に感光体２に残留された転写残トナーを現像装置３３で回収する回収処理のいずれも、感光体２の表面上の画像領域部に部材を接触させない状態で行われる。よって、感光体の画像領域部の経時的な摩耗が少なく、感光体の長寿命化が図られる。
【００２９】
次に、以上のように構成された本実施形態にかかる画像形成装置の一連の動作を説明する。
なお、スキャナ等で紙上の画像から４色分解された画像データ（イエロー用、シアン用、マゼンタ用、黒用）を生成し、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４は、この各色の画像データに基づいて画像形成を行うものとして、まずは各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のすべてのステーションで作像が必要な第１動作モードであるフルカラーモードについて説明する。また、中間転写ベルト１、感光体２、帯電ローラ３１、現像スリーブ３３１等は、画像形成可能な所定のタイミングで回転駆動するものとして説明する。
【００３０】
最初に、画像形成ステーションＳ１に注目して説明する。
まず、帯電ローラ３１が感光体２を均一にマイナス帯電する。このとき、感光体２の両端に設けられた空隙形成部２２と帯電ローラ３１の被当接部３１２とが当接して形成された空隙Ｃｂ１（５０［μｍ］）によって、感光体表面の帯電不良や感光体２と帯電ローラ３１との間の異常放電に伴う異常画像の発生が適切に防止される。次いで、イエロー用の画像データに基づいて、露光装置３２が感光体表面に静電潜像を形成し、現像装置３３がマイナスの電荷を有するトナーによって反転現像することで、感光体２の画像領域部に平均層厚が例えば１６［μｍ］のイエロートナー像が形成される。なお、ここで感光体２上に形成されるイエロートナー像の平均層厚として、トナーの平均体積粒径８［μｍ］の２倍を例示したのは、トナーと感光体２との間の静電付着力を無視でき、安定した転写率を確保しやすいためであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
次いで、感光体２上のイエロートナー像を、トナーと逆極性のプラスバイアスを印加した一次転写ローラ３４と感光体２の画像領域部との間で形成する転写電界によって、中間転写ベルト１上に一次転写する。この一次転写で、中間転写ベルト１に転写されずに感光体２に残留した転写残トナーは、現像装置３３に移動した時点で、感光体２の帯電電位と現像スリーブ３３１との電位差によってケース３３２内に回収される。
【００３２】
このようにして画像形成ステーションＳ１によって中間転写ベルト１上に一次転写されたイエロートナー像は、中間転写ベルト１の表面移動に伴って次の画像形成ステーションＳ２に向かって移動するが、これと前後して、画像形成ステーションＳ２において、上記と同じ一連の動作でもって感光体２上に平均層厚が例えば１６［μｍ］のシアントナー像を形成する。シアントナー像は中間転写ベルト１上のイエロートナー像と重なり合う所定のタイミングでもって中間転写ベルト１に一次転写される。このとき、中間転写ベルト１上のトナー像の最大層厚は１６［μｍ］であり、画像形成ステーションＳ２における感光体２上のトナー像の最大層厚も１６［μｍ］である。画像形成ステーションＳ２における空隙Ｃａ２は５０［μｍ］に設定されているので、差し引き１８［μｍ］の空隙は確保されるので、イエロートナーの逆転写が防止される。そして、この一次転写で中間転写ベルト１に転写されずに感光体２に残留したシアンの転写残トナーは、イエロートナーと混色することなく、上記と同様に、現像装置３３に移動した時点でケース３３２に回収される。
【００３３】
次いで、画像形成ステーションＳ３，Ｓ４において、上記と同様に、帯電から一次転写を行い、中間転写ベルト１上にフルカラートナー画像を形成する。画像形成ステーションＳ３の一次転写により、平均層厚が例えば１６［μｍ］のマゼンタトナー像が、イエロートナー像及びシアントナー像が重畳した最大層厚が３２［μｍ］である中間転写ベルト１上のトナー画像に重なり合うように転写される。本実施形態では、空隙Ｃａ３が１００［μｍ］に設定されていることから、差し引き５２［μｍ］の空隙が確保される。よって、画像形成ステーションＳ３でも、逆転写が適切に防止される。同様に、画像形成ステーションＳ４でも、平均層厚が例えば１６［μｍ］の黒トナー像が、最大層厚は４８［μｍ］である中間転写ベルト１上のトナー画像に重なり合うように転写されるが、空隙Ｃａ４が１５０［μｍ］に設定されていることから、差し引き８６［μｍ］の空隙が確保され、逆転写が適切に防止される。
【００３４】
このようにして中間転写ベルト１の表面に形成されるフルカラートナー像は、中間転写ベルト１の表面移動に伴って二次転写ローラ５に向かって移動し、これに並行して二次転写ベルト６上の記録紙が二次転写ローラ５に向かって搬送される。そして、中間転写ベルト１上のフルカラートナー像と二次転写ベルト６上の記録紙は、二次転写ローラ５とアースローラ７との間に形成した転写電界によって、フルカラートナー像が記録紙上に二次転写される。その後、フルカラートナー像が転写された記録紙は、二次転写ベルト６の表面移動に伴って定着装置８に向かって移動し、定着装置８で加圧及び加熱されることで、記録紙上にフルカラーの固定画像が形成され、一連の動作が終了する。
【００３５】
次に、４つの画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のうちの一部の画像形成ステーションを用いないで画像形成を行う第２動作モードについて説明する。ここでは、第２動作モードの一例として、レッド（赤）色モードを例に挙げて説明する。なお、レッド色モードでは、イエロー像を作像する画像形成ステーションＳ１とマゼンタ像を作像する画像形成ステーションＳ３のみ用い、シアン像を作像する画像形成ステーションＳ２と黒像を作像する画像形成ステーションＳ４は用いないで、画像形成を行う２色モードである。ただし、いずれか１つの画像形成ステーションのみ用いて画像形成を行う単色モードや、いずれか１つの画像形成ステーションのみ用いないで画像形成を行う３色モードでも、同様である。
【００３６】
まず、スキャナ等で紙上の画像から画像データ（イエロー用、マゼンタ用）を生成し、その画像データに基づいて、イエロー像を作像する画像形成ステーションＳ１及びマゼンタ像を作像する画像形成ステーションＳ３が、上記と同様の動作により中間転写ベルト上にトナー像を形成する。また、本レッド色モードでは用いられない２つの画像形成ステーションＳ２，Ｓ４については、駆動を完全に停止した状態にする。本実施形態では、感光体２の回転駆動、現像装置の回転駆動（現像スリーブの回転駆動と、現像剤攪拌手段である現像剤攪拌スクリューの回転駆動）、帯電ローラ３１の回転駆動、各種バイアスの印加駆動のすべてを停止させるが、感光体２の短寿命化を抑制するのであれば、少なくとも感光体２の回転駆動を停止すればよい。また、現像剤の早期劣化を抑制するのであれば、少なくとも現像装置の現像剤攪拌スクリューの回転駆動を停止すればよい。
【００３７】
作像に使用しない２つの画像形成ステーションＳ２，Ｓ４について駆動を完全に停止すると、その感光体２の回転駆動も停止した状態になるが、その感光体２に設けられる空隙形成部２２によって感光体２の本体部２１における画像領域部と中間転写ベルト１の表面との非接触状態が維持される。よって、画像形成ステーションＳ２，Ｓ４の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面とが摺擦する事態は生じない。このとき、空隙形成部２２は中間転写ベルト１の表面に当接した状態となっているが、空隙形成部２２は感光体２の回転軸とは独立して回転する構成となっており、中間転写ベルト１の表面移動に伴って連れ回り回転する。よって、画像形成ステーションＳ２，Ｓ４の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面との空隙Ｃａ２，Ｃａ４を維持するための空隙形成部２２が、中間転写ベルト１の表面との摺擦により摩耗することはない。
【００３８】
本実施形態にかかる画像形成装置によれば、帯電ローラ３１の帯電部３１１と感光体２の画像領域部２１との空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ１〜Ｃａ４とを独立に設定可能であることから、逆転写現象を全く発生させない空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の形成と、感光体表面の帯電不良や感光体２と帯電ローラ３１との間の異常放電に伴う異常画像を発生させない空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の形成とを、簡単な構成で両立することができる。すなわち、帯電能力制御と逆転写防止制御を独立に行うことができるため、帯電ムラによる画像劣化もなく、逆転写による混色のない画像形成装置とすることができる。
また、感光体２と接触する部材を完全に排除したことから、画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の更なる長寿命化を達成できる。
しかも、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ２〜Ｃａ４を、それぞれの通過前のトナー像の厚さよりも大きく形成（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）し、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４において最適な空隙を形成して、これらの画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４での逆転写トナーを抑制したから、逆転写による混色を抑制して極めて良好な画質が形成できる。
また、本実施形態の構成によれば、帯電ローラ３１の帯電部３１１と感光体２との間の空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４を安定して保持することができるので、空隙変動を原因とした画像濃度変動を生じるおそれがない。
【００３９】
〔変形例〕
以下、上述した実施形態にかかる画像形成装置の一変形例について説明する。
図３は、本変形例に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
本変形例に係る画像形成装置は、上記実施形態における各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４に、感光体２上の転写残トナーを感光体から除去して保持し、保持した転写残トナーを所定の非画像形成タイミングで感光体表面に戻す一時保持手段９を追加した点が、上記実施形態の構成と異なっている。その他の構成は、上記実施形態の構成と同様であるため、以下の説明では一時保持手段９について詳述する。
【００４０】
一時保持手段９は、ケース９２に回転可能に支持され、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスが印加される導電性ブラシ部材９１を備えており、感光体２と中間転写ベルト１との最近接部（一次転写部）に対して感光体表面移動方向下流側近傍に設けられている。一時保持手段９は、画像形成動作中に、導電性ブラシ部材９１が回転駆動するとともに、現像装置３３のケース３３２内のトナーの正規帯電極性と同極性のバイアスを印加して、一次転写時の放電によって極性が反転した転写残トナーを一時保持手段９のケース９２内に回収する。また、一時保持手段９のケース９２内に回収したトナーは、画像形成動作が行われていない所定の非画像タイミングにおいて、帯電ローラ３１をＯＮにし、現像装置３３、感光体２、中間転写ベルト１等の各構成部を駆動した状態で、導電性ブラシ部材９１にトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを印加しながら導電性ブラシ部材９１を回転駆動することで、感光体２上に戻される。感光体２上に戻されたトナーは、未だ正規帯電極性から極性反転した状態であるが、帯電ローラ３１を通過する際にマイナス帯電される。これにより、現像装置３３を通過する際に通常の現像バイアスによってケース３３２内に回収される。
【００４１】
以上、本実施形態（変形例を含む。以下同じ。）に係る画像形成装置は、表面移動する複数の潜像担持体としての４つの感光体２と、これらの感光体２の表面上の画像領域部分（本体部２１の外周面）に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置３２と、これらの感光体２の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体としての現像スリーブ３３１の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段としての４つの現像装置３３と、これらの感光体２の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体である中間転写ベルト１の表面上に中間転写した後に記録材としての記録紙上に転写する転写手段としての転写ユニットと、すべての感光体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードとしてのフルカラーモードと、一部の感光体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとしてのレッド色モードとを切り替えて画像形成動作を制御する制御手段としての図示しない制御部とを有している。この画像形成装置は、少なくともレッド色モードでの画像形成ではトナー像が形成されないシアン及び黒の感光体２については、フルカラーモード及びレッド色モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、シアン及び黒の感光体２の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段としての空隙形成部２２を備えている。よって、少なくともレッド色モードでの画像形成ではトナー像が形成されないシアンの感光体２については、逆転写を有効に防止でき、混色の問題を軽減できる。本実施形態では、すべての感光体２がシアンの感光体と同じように、中間転写ベルト１の表面との間で非接触状態が維持されるため、混色が生じ得るすべての感光体２について混色問題を軽減できる。
そして、本実施形態では、レッド色モードで画像形成を行う場合、トナー像が形成されないシアン及び黒の感光体２の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。よって、レッド色モードで画像形成が行われることが多い場合でも、そのレッド色モードに用いないシアン及び黒の感光体２の寿命が短くなる事態を防止できる。しかも、本実施形態では、シアン及び黒の感光体２の表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間が非接触状態であるため、シアン及び黒の感光体２の表面移動を停止しても、その感光体表面上の画像領域部分が中間転写ベルト１により摺擦されることはない。よって、シアン及び黒の感光体２の画像領域部分を傷つけることなく、その感光体２の長寿命化を図ることができる。しかも、シアン及び黒の感光体２の表面上の画像領域部分は、もともと中間転写ベルト１の表面と離間した状態に維持されているため、レッド色モード時にシアン及び黒の感光体２を離間させるための接離機構が不要である。
また、本実施形態においては、中間転写ベルト１の表面に対向する感光体表面上の画像領域部分と当該感光体２の回転軸との距離（感光体の径）よりも大きい径を有し、当該感光体２の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で中間転写ベルト１の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体としての空隙形成部２２の周面を、中間転写ベルト１の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持している。このように感光体２の回転軸に設けられた空隙形成部２２を中間転写ベルト１の表面に当接させることで、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ１〜Ｃａ４を形成しているので、この空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の大きさを所望の距離に高い精度でかつ安定して保持することができる。よって、この空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の変動に起因した画像濃度変動が少なく、高品質な画像形成を実現できる。しかも、空隙形成部２２が感光体２の回転軸に対して独立して回転可能な構成となっているため、他の感光体２を用いて画像形成を行う場合にこれに用いられない感光体２の回転駆動を停止させても、その空隙形成部２２が作像時に常時駆動する中間転写ベルト１の表面に連れ回る方向に回転でき、空隙形成部２２と中間転写ベルト１との間の摺擦を軽減できる。すなわち、空隙形成部２２を感光体の回転軸と一体的に回転する構成とした場合には、感光体の回転駆動を停止したときにその感光体の空隙形成部２２の回転も停止するため、中間転写ベルト１の表面移動により空隙形成部２２が摺擦される。このような摺擦が生じると、空隙形成部２２が摩耗して所望する一定の空隙距離が維持できなくなり、空隙の大きさが周期的に変動して画像濃度ムラを引き起こしたり、逆転写抑制効果が失われたりする不具合が発生する。また、中間転写ベルト１の表面も摩耗してしまうので、中間転写ベルト１の寿命が短くなるという不具合も発生する。更には、その摺擦により中間転写ベルト１に振動が生じて、適正な画像形成動作を妨げ、画像品質を低下させるという不具合が発生する。本実施形態においては、上記のような摺擦が起きないので、このような不具合の発生が防止される。空隙形成部２２を感光体の回転軸と一体的に回転する構成とした場合でも、画像形成に用いない感光体を中間転写ベルト１から離間させる接離機構を設ければ、上述した不具合を防止できるが、このような接離機構を設けることは、コストの増大を招くとともに、装置内の省スペース化の妨げとなって画像形成装置の小型化を困難にするという新たな問題を引き起こす。本実施形態では、このような接離機構を設けることなく、上述した不具合を防止できる点で、非常に有益である。
また、本実施形態においては、感光体表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の各離間距離（空隙Ｃａ２〜Ｃａ４の大きさ）が、それぞれの感光体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる中間転写ベルト１の表面面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）、構成されている。よって、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しないようにして、逆転写による混色を安定して防止することができる。
また、本実施形態においては、中間転写ベルト１の表面移動方向下流側に位置する感光体２ほど、その表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の離間距離（空隙の大きさ）が大きくなるように構成されている。転写効率を考えれば、感光体表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４は小さい方が有利であるが、この空隙を小さくしすぎると、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触して逆転写が起きやすくなる。したがって、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しない大きさの範囲内で、なるべく空隙Ｃａ２〜Ｃａ４を小さくすることが望まれる。一方、本実施形態のようなタンデム型の画像形成装置は、中間転写ベルト１の表面移動方向上流側の感光体から順にトナー像が重なり合うように中間転写ベルト１上に転写されるため、下流側の一次転写部ほど、多くのトナー像が重なった状態のトナー像が送り込まれることになる。よって、各一次転写部に形成される空隙Ｃａ２〜Ｃ４の最適値は下流側ほど大きいものとなる。したがって、本実施形態のように、空隙Ｃａ２〜Ｃ４のうち下流側のものほど、その大きさが大きくなるように構成することで、いずれの空隙Ｃａ２〜Ｃ４も、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しない範囲内でなるべく小さい最適な大きさに設定することが可能となる。
また、本実施形態において、レッド色モードにおいて用いられないシアン及び黒の画像形成ステーションにおいては、その感光体２の回転駆動を停止するだけでなく、現像装置３３の現像剤攪拌駆動も停止している。これにより、現像剤の無駄な攪拌が抑制され、現像剤の早期劣化を防止できる。なお、現像剤の早期劣化の防止に着目するのであれば、レッド色モードにおいて用いられないシアン及び黒の画像形成ステーションにおいては、感光体の回転駆動は停止させずに、現像装置３３の現像剤攪拌駆動を停止させるようにしてもよい。この構成においては、空隙形成部２２と中間転写ベルト１との摺擦を考慮する必要がなくなり、感光体の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との非接触状態を維持する手段の制限が緩和され、より多様な非接触状態維持手段を利用することができる。
また、本実施形態においては、感光体２の表面上に付着しているトナーを、その感光体表面に対応する現像装置３３の現像スリーブ３３１表面上に又は現像スリーブ３３１に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有している。これにより、転写残トナーを除去するための専用の機構（クリーニング装置）を設ける必要のないクリーナレス方式の画像形成装置を実現でき、装置のコンパクト化にメリットがある。このようなクリーナレス方式の画像形成装置は、特に混色の問題が最終出力画像の色再現性の低下に結びつきしやすいが、本実施形態によれば混色の問題が有効に防止されるため、最終出力画像の色再現性の低下が有効に防止されたクリーナレス方式の画像形成装置が実現される。
特に、本実施形態においては、感光体２の表面上に付着しているトナーを感光体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで感光体２表面に戻す一時保持手段９を有しているので、転写残トナーによる露光障害や帯電ムラが起きにくい。
また、本実施形態において、現像装置３３は、感光体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うので、一次転写部において感光体表面上のトナー像を構成するトナーのうち中間転写ベルト１側に近いトナーは感光体との間の非静電付着力が小さい又は無いので、高い転写率を安定して確保することができる。
また、本実施形態においては、トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いている。このワーデル実用球形度Ψは、粒子の投影面積に等しい面積の円の直径を粒子の投影像に外接する最小円の直径で割ることによって算出される値であるが、上記したワーデル実用球形度Ψを０．９５以上とした算出方法は、スライドガラス上に摂取したトナーから無作為に２００個のトナーを摘出し、光学顕微鏡で５００倍に拡大して求めた値の平均値を用いている。このようなトナーを用いることで、転写残トナー量を低下させることができ、転写残トナーによる露光障害や帯電ムラに起因する画像劣化を低減することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 中間転写ベルト
２ 感光体
２１ 本体部
２２ 空隙形成部
３１ 帯電ローラ
３２ 露光装置
３３ 現像装置
３３１ 現像スリーブ
３３２ ケース
９ 一時保持手段
９１ 導電性ブラシ部材
９２ ケース
Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，Ｃａ４ 空隙
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 画像形成ステーション
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開平１１−１６１０２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６９４７号公報
【特許文献３】特開２００８−２５６９２２号公報
【特許文献４】特開２００６−１７１２３３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の潜像担持体を備え、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて画像形成動作を行う、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、中間転写体あるいは記録材搬送部材の表面移動方向に沿って複数の潜像担持体を有する、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。中間転写体を利用するタンデム型の画像形成装置を例に挙げて説明すると、例えば、潜像担持体である感光体表面上の画像領域部分を一様に帯電させ、その帯電領域を露光して静電潜像を形成し、これにそれぞれ対応する色のトナーを付与させてトナー像化したものを、中間転写体上に互いに重なり合うように順次一次転写する。その後、各色のトナー像が重なりあった中間転写体上のトナー画像を記録材に二次転写し、その記録材上に画像を形成する。
【０００３】
このようなタンデム型の画像形成装置においては、一般に、逆転写現象による混色の問題が発生する。この問題は、潜像担持体から中間転写体へトナー像を一次転写する際に、中間転写体表面移動方向上流側で転写された他色のトナー像が当該潜像担持体に付着してしまい、当該潜像担持体上のトナーに本来の色とは異なる色のトナーが混じってしまうという問題である。この問題は、画像の色再現性を低下させる要因となる。
特に、資源有効利用の観点から、潜像担持体上の転写残トナーを回収して再び画像形成に再利用するリサイクル構成を備えた画像形成装置においては深刻な問題である。近年では、このようなリサイクル構成として、感光体の帯電電位と現像剤担持体との電位差を利用して、現像剤担持体表面上に又は現像剤担持体上に担持された現像剤中に、感光体上のトナーを回収する、いわゆるクリーナレス構成が知られている（特許文献１）。
【０００４】
このような混色の問題を軽減し得る画像形成装置として、各潜像担持体表面上の画像領域部分と中間転写体表面との間を非接触状態に維持しながら各潜像担持体表面上の画像領域部分に形成されたトナー像を中間転写体表面へ転写できる非接触転写方式を採用した画像形成装置が知られている（特許文献２、特許文献３）。これらの特許文献に記載された画像形成装置は、潜像担持体から中間転写体へトナー像を一次転写する際、潜像担持体表面と中間転写体表面とが非接触状態であるため、接触状態である場合よりも、中間転写体上の他色トナーが当該潜像担持体側へ移動しにくい。よって、逆転写するトナーの量を減らすことができ、混色の問題が軽減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、省資源の観点から、フルカラー画像形成装置であっても、フルカラー（４色）モードではなく、単色モード、２色モードあるいは３色モードを用いて画像形成が行われることが多くなってきている。フルカラー（４色）モード以外の動作モードで画像形成を行う場合、その画像形成に利用されない潜像担持体が存在することになる。このとき、画像形成に利用されない潜像担持体を回転駆動させた状態で画像形成を行うと、その潜像担持体の寿命を短くするという不具合を引き起こす。また、画像形成に利用されない潜像担持体に対応する現像装置を駆動させたままの状態で画像形成を行うと、現像装置内の現像剤が無駄に攪拌され、現像剤の劣化が早まり、現像剤担持体に現像剤が供給されないことによる白帯状の異常画像や、転写不足により最終画像がボソボソとして見える異常画像を生じさせるという不具合を引き起こす。
【０００６】
なお、上述した説明では、中間転写体を利用する間接転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げているが、中間転写体を利用せずに潜像担持体上のトナー像を記録材上に直接転写する直接転写方式でも、同様の混色の問題が発生し、上述した不具合を生じ得る。
【０００７】
本発明は、以上の不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、非接触転写方式を採用してタンデム型の画像形成装置における混色の問題を軽減しつつ、潜像担持体の短寿命化や、現像剤の早期劣化を抑制し得る画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する複数の潜像担持体と、該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な構成であり、上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面に対向する潜像担持体表面上の画像領域部分と当該潜像担持体の回転軸との距離よりも大きい径を有し、当該潜像担持体の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体の周面を、該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、潜像担持体表面上の画像領域部分と上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面との間の各離間距離が、それぞれの潜像担持体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持された記録材の表面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材の表面移動方向下流側に位置する潜像担持体ほど、その表面上の画像領域部分と該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面との間の離間距離が大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、表面移動する複数の潜像担持体と、該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤攪拌手段により攪拌された現像剤を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持させ、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、該現像剤担持体上の現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な構成であり、上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを、該潜像担持体表面に対応する現像手段の現像剤担持体表面上に又は該現像剤担持体に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを該潜像担持体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで該潜像担持体表面に戻す一時保持手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記現像手段は、上記潜像担持体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、少なくとも第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、当該潜像担持体の表面上の画像領域部分と中間転写体又は記録材搬送部材の表面との間が非接触状態に維持される。よって、これらの間が接触状態である場合よりも、中間転写体上のトナー又は記録材搬送部材に担持搬送される記録材上のトナーが当該第２動作モード時不使用潜像担持体側へ逆転写しにくい。よって、当該第２動作モード時不使用潜像担持体についての混色の問題が軽減される。もちろん、第２動作モード時不使用潜像担持体ではない潜像担持体（いずれの動作モードで画像形成を行う場合でもトナー像が形成される潜像担持体）についても、第２動作モード時不使用潜像担持体と同様に非接触状態が維持されるようにすれば、その潜像担持体についての混色問題も軽減できる。
【００１０】
また、本発明においては、第２動作モードで画像形成を行う場合、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。よって、第２動作モード時不使用潜像担持体の無駄な表面移動を少なくでき、その潜像担持体の寿命を延ばすことができる。
ここで、本発明のようなタンデム型の画像形成装置では、いずれの動作モードで画像形成を行う場合も、中間転写体や記録材搬送部材を表面移動させる必要がある。そのため、潜像担持体表面上の画像領域部と中間転写体や記録材搬送部材の表面とを接触させた状態で画像形成を行う従来の一般的な画像形成装置では、第２動作モードで画像形成を行う際に第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態にすると、その第２動作モード時不使用潜像担持体表面上の画像領域部分が中間転写体や記録材搬送部材により摺擦されてしまう。そのため、第２動作モード時不使用潜像担持体表面の画像領域部が傷つき、この第２動作モード時不使用潜像担持体を画像形成に使用したときに異常画像を発生させることになる。従来の画像形成装置の中には、第２動作モード時不使用潜像担持体表面と中間転写体や記録材搬送部材の表面とを接離させる接離機構を備えたものも知られているが（特許文献４）、このような接離機構を設けることは、コストの増大を招くとともに、装置内の省スペース化の妨げとなって画像形成装置の小型化を困難にするという問題を引き起こす。これに対し、本発明においては、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面上の画像領域部分と中間転写体又は記録材搬送部材の表面との間がもともと非接触状態であるため、これらの間を接離させる機構が無くても、第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動が停止した状態で中間転写体又は記録材搬送部材が表面移動したときに、その第２動作モード時不使用潜像担持体表面上の画像領域部分が中間転写体や記録材搬送部材により摺擦されることはない。
【００１１】
他方、本発明においては、第２動作モードで画像形成を行う場合、第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行う。よって、現像剤の無駄な攪拌を低減でき、現像剤の短寿命化を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、タンデム型の画像形成装置における混色の問題を軽減しつつ、潜像担持体の短寿命化や現像剤の早期劣化を抑制することが可能となるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
【図２】同画像形成装置の画像形成ステーションで用いられる感光体を、感光体回転軸方向に直交する方向であって中間転写ベルトのベルト面に平行な方向から見たときの説明図である。
【図３】変形例に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る画像形成装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明では、各潜像担持体上のトナー像を中間転写体へ転写してから最終的に記録材上へ転写する中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、各潜像担持体上のトナー像を記録材搬送部材上の記録材に直接転写する直接転写方式のタンデム型画像形成装置であっても同様に本発明を適用できる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
本実施形態の画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト１のベルト平坦部に沿うように、イエロー、シアン、マゼンタ、黒（ブラック）にそれぞれ対応する４つの画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４が並設されて、中間転写ベルト１の表面に各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で形成される各色トナー像が互いに重なり合うように順次転写されてフルカラートナー像を形成可能に構成されている。
【００１６】
図１中符号Ｃａ１〜Ｃａ４は、それぞれ、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の潜像担持体である感光体２における表面（外周面）上の画像領域部と、中間転写ベルト１の表面との間に形成された空隙を示している。なお、図１は、説明のために、実際の装置構成とは異なる部分が存在し、特に空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の大きさは実際よりも大きく表現している。本実施形態において、中間転写ベルト１の表面移動方向最上流側に位置する画像形成ステーションＳ１の感光体２は、その一次転写の際に中間転写ベルト１の表面には他色のトナーが付着していることがないので、逆転写が起きない。よって、本実施形態では、画像形成ステーションＳ１の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面との間には空隙を形成せず、接触状態にしてもよい。しかし、本実施形態では、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設けているので、逆転写による混色の問題がない画像形成ステーションＳ１の感光体２も中間転写ベルト１の表面と非接触状態にしている。
【００１７】
なお、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設けないのであれば、すなわち、すべての動作モードで画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成するのであれば、逆転写による混色の問題がない画像形成ステーションＳ１の感光体２は中間転写ベルト１の表面と接触状態としてもよい。
また、画像形成ステーションＳ１の感光体２にトナー像を形成しないで画像形成を行う動作モードを設ける場合であっても、画像形成ステーションＳ１の感光体２については、他の画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４に比べて短寿命化の問題が深刻でない場合や、短寿命化を許容するような場合にも、当該画像形成ステーションＳ１の感光体２は中間転写ベルト１の表面と接触状態としてもよい。
【００１８】
中間転写ベルト１は、カーボン分散ポリイミドベルトを無端状に形成されてなるもので、所要の距離をおいて水平方向に対向配置された回転可能な２つの支持ローラ４と、所要位置に配設された二次転写ローラ５とに、略逆三角形状となるように掛架されている。この中間転写ベルト１は、いずれか又は両方の支持ローラ４からの駆動力によって図中時計回り方向へ回転駆動するようになっている。
また、二次転写ローラ５によって下方に付勢された中間転写ベルト１の表面部分には、二次転写ベルト６が当接している。この二次転写ベルト６も、無端状に形成されたカーボン分散ポリイミドベルトから形成されている。
【００１９】
図２は、画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で用いられる感光体２を、感光体回転軸方向に直交する方向であって中間転写ベルト１のベルト面に平行な方向から見たときの説明図である。
画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４で用いられる感光体２は、アルミニウムのドラム基体上に有機感光層が積層された負帯電性有機感光体からなる画像領域部を外周面に有している本体部２１と、その本体部２１の両端に本体部２１の径より大きい径で形成された回転体としての空隙形成部２２とから構成されている。本体部２１と一体的に回転する感光体２の回転軸は、図示しない駆動制御部からの駆動力によって図１中反時計回り方向へ回転駆動するようになっている。空隙形成部２２は、感光体２の回転軸とは独立して回転する構成となっている。具体的には、空隙形成部２２の回転中心部分には、感光体２の回転軸が挿通される挿通孔が形成されており、この挿通孔はベアリングを介して感光体２の回転軸に取り付けられている。本実施形態では、空隙形成部２２を感光体２の回転軸とは独立して回転する構成として、ベアリング構成を採用しているが、空隙形成部２２が感光体２の回転軸とは独立して回転する構成であれば、これに限るものではない。
【００２０】
空隙形成部２２の外周面は中間転写ベルト１の表面（外周面）に当接した状態となっており、これにより本体部２１の外周面である画像領域部と中間転写ベルト１の表面との最近接部に空隙Ｃａ１〜Ｃａ４が形成される。これらの空隙Ｃａ１〜Ｃａ４のうち、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４については、中間転写ベルト表面移動方向上流側から搬送されてきたトナー像の厚さよりも大きくなるように（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）、各空隙形成部２２を順次大きい径に形成している。具体的には、画像形成ステーションＳ２の空隙Ｃａ２は５０［μｍ］、画像形成ステーションＳ３の空隙Ｃａ３は１００［μｍ］、画像形成ステーションＳ４の空隙Ｃａ４は１５０［μｍ］としている。本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト１上に形成されるトナー像の一色当たりの平均層厚は８〜４０［μｍ］である。よって、本実施形態によれば、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４は、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４の一次転写部をそれぞれ通過前のトナー像の層厚よりも大きく設定されている。なお、トナー像の一色当たりの平均層厚は、体積平均粒子径が概ね８［μｍ］である一般的な球形トナーを用い、トナー付着量を概ね０．３〜１．５［ｍｇ／ｃｍ2］（用紙上で所定の画像濃度を得るための必要な量）とした場合のものである。したがって、トナーの種類、所望するトナー付着量によっては、上記のトナー像の平均層厚から外れる場合があることから、本発明は上記した数値に限定されるものではない。
【００２１】
一方、画像形成ステーションＳ１については、逆転写が発生しないので、その空隙Ｃａ１は０より大きければよく、本実施形態では、この空隙Ｃａ１を他の画像形成ステーションのうちの１つ（画像形成ステーションＳ２）の空隙Ｃａ２と同じく、５０［μｍ］としている。これは、他の画像形成ステーションと共通の構成とすることで、コストダウンを図るためである。
【００２２】
本実施形態において、空隙形成部２２は中間転写ベルト１の表面移動から駆動力を受けて連れ回り回転する。このように空隙形成部２２が感光体回転軸とは独立して中間転写ベルト１の表面に対して連れ回り回転する構成であるため、後述するように当該感光体２の回転駆動を停止させても、その空隙形成部２２は作像時に常時駆動する中間転写ベルト１の表面に連れ回って回転することができる。これにより、空隙形成部２２が感光体２の回転軸と一体で回転する構成である場合と比べて、中間転写ベルト１の表面と空隙形成部２２の外周面との摩耗が少なくなる。その結果、空隙形成部２２の外周面の摩耗によって空隙が経時的に狭くなるという事態を軽減でき、長期的に安定して空隙を維持できる。また、空隙形成部２２の外周面と中間転写ベルト１の表面との間で摺擦が起きると、その摺擦によって中間転写ベルト１が振動して画像形成に悪影響が出るが、本実施形態によればこのような振動も軽減される。
【００２３】
各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４において、感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３１と、露光手段としての露光装置３２と、現像手段としての現像装置３３と、転写手段としての転写ユニットとが配置されている。
帯電ローラ３１は、図２に示すように、その軸方向長さが感光体本体２１の画像領域部と同じ長さで形成された帯電部３１１と、その帯電部３１１の両端に帯電部３１１より縮径され空隙形成部２２に当接される被当接部３１２とで構成されている。帯電ローラ３１の被当接部３１２と感光体２の空隙形成部２２とが当接した状態で配置されることで、帯電部３１１と感光体本体２１の画像領域部との間に所定の空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が形成される。この空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４は、本実施形態では、すべて同じ５０［μｍ］に設定している。本実施形態では、上述したように画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４における感光体２の空隙形成部２２は順次大きく形成されている。よって、帯電ローラ３１の被当接部３１２の径は、順次小さくなるように形成されており、これによりすべての画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４において空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が同じ大きさに設定されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４をすべて同じ大きさである５０［μｍ］に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。しかしながら、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４を４０［μｍ］未満とした場合、帯電部３１１の表面に転写残トナーが付着するおそれがあることから、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の下限を４０［μｍ］とするのが望ましい。また、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４が１００［μｍ］を超える場合、現像に必要な感光体帯電電位を得るために、帯電ローラ３１に１０００［Ｖ］以上の高い帯電バイアスを印加することが必要となり、感光体２と帯電ローラ３１との間に異常放電（白ポチ、黒ポチといった画質劣化につながる）が発生しやすくなる。よって、空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の上限は１００［μｍ］とすることが望ましい。
【００２５】
露光装置３２は、帯電ローラ３１で一様に帯電された感光体２の表面に、画像情報に基づいた光照射を行って静電潜像を形成させるレーザーユニットからなる。なお、このレーザーユニットに換えてＬＥＤヘッドを用いてもよく、光照射によって潜像を形成させるものであれば 特に限定されない。
【００２６】
現像装置３３は、固定されたマグネットローラを被装するように設けられ、図１中時計回り方向へ回転可能に構成された現像剤担持体としての現像スリーブ３３１と、トナーとキャリアとを混合してなる二成分現像剤が貯留され、現像スリーブ３３１等の各構成部を支持させるケース３３２とを備え、感光体２と現像スリーブ３３１との間に所要の空隙が形成されるように配置されている。現像スリーブ３３１には、図示しない電源から現像バイアスが印加されている。現像装置３３は、現像スリーブ３３１の表面に担持される現像剤中のトナーを、感光体２の表面上の画像領域部に形成された静電潜像に付着させることで、トナー像を形成する。本実施形態の現像装置３３は、さらに、感光体２の帯電電位と現像スリーブ３３１との間に電位差を形成して、一次転写後に感光体２上に残留する転写残トナーを、この電位差によって、現像スリーブ３３１上の現像剤あるいは現像スリーブ３３１の表面に付着させ、ケース３３２内に回収させる機能を有する。
【００２７】
転写ユニットは、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の感光体２と対向する中間転写ベルト１の内周面に接触するように配置された一次転写ローラ３４を有している。この一次転写ローラ３４は、芯金の周囲に導電性の発泡ポリウレタンが形成されたものである。また、中間転写ベルト１と二次転写ベルト６とを挟んで、アースローラ７と対向配置された二次転写ローラ５も有している。この二次転写ローラ５も、芯金の周囲に導電性の発泡ポリウレタンが形成されたものである。
【００２８】
各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４では、感光体２の表面移動方向上流側から順に、帯電ローラ３１、露光装置３２、現像装置３３及び転写ユニットが、感光体表面の画像領域部とは非接触の状態で配設されている。これにより、本実施形態では、感光体２への静電潜像の形成処理、現像処理、一次転写処理、さらに、一次転写後に感光体２に残留された転写残トナーを現像装置３３で回収する回収処理のいずれも、感光体２の表面上の画像領域部に部材を接触させない状態で行われる。よって、感光体の画像領域部の経時的な摩耗が少なく、感光体の長寿命化が図られる。
【００２９】
次に、以上のように構成された本実施形態にかかる画像形成装置の一連の動作を説明する。
なお、スキャナ等で紙上の画像から４色分解された画像データ（イエロー用、シアン用、マゼンタ用、黒用）を生成し、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４は、この各色の画像データに基づいて画像形成を行うものとして、まずは各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のすべてのステーションで作像が必要な第１動作モードであるフルカラーモードについて説明する。また、中間転写ベルト１、感光体２、帯電ローラ３１、現像スリーブ３３１等は、画像形成可能な所定のタイミングで回転駆動するものとして説明する。
【００３０】
最初に、画像形成ステーションＳ１に注目して説明する。
まず、帯電ローラ３１が感光体２を均一にマイナス帯電する。このとき、感光体２の両端に設けられた空隙形成部２２と帯電ローラ３１の被当接部３１２とが当接して形成された空隙Ｃｂ１（５０［μｍ］）によって、感光体表面の帯電不良や感光体２と帯電ローラ３１との間の異常放電に伴う異常画像の発生が適切に防止される。次いで、イエロー用の画像データに基づいて、露光装置３２が感光体表面に静電潜像を形成し、現像装置３３がマイナスの電荷を有するトナーによって反転現像することで、感光体２の画像領域部に平均層厚が例えば１６［μｍ］のイエロートナー像が形成される。なお、ここで感光体２上に形成されるイエロートナー像の平均層厚として、トナーの平均体積粒径８［μｍ］の２倍を例示したのは、トナーと感光体２との間の静電付着力を無視でき、安定した転写率を確保しやすいためであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
次いで、感光体２上のイエロートナー像を、トナーと逆極性のプラスバイアスを印加した一次転写ローラ３４と感光体２の画像領域部との間で形成する転写電界によって、中間転写ベルト１上に一次転写する。この一次転写で、中間転写ベルト１に転写されずに感光体２に残留した転写残トナーは、現像装置３３に移動した時点で、感光体２の帯電電位と現像スリーブ３３１との電位差によってケース３３２内に回収される。
【００３２】
このようにして画像形成ステーションＳ１によって中間転写ベルト１上に一次転写されたイエロートナー像は、中間転写ベルト１の表面移動に伴って次の画像形成ステーションＳ２に向かって移動するが、これと前後して、画像形成ステーションＳ２において、上記と同じ一連の動作でもって感光体２上に平均層厚が例えば１６［μｍ］のシアントナー像を形成する。シアントナー像は中間転写ベルト１上のイエロートナー像と重なり合う所定のタイミングでもって中間転写ベルト１に一次転写される。このとき、中間転写ベルト１上のトナー像の最大層厚は１６［μｍ］であり、画像形成ステーションＳ２における感光体２上のトナー像の最大層厚も１６［μｍ］である。画像形成ステーションＳ２における空隙Ｃａ２は５０［μｍ］に設定されているので、差し引き１８［μｍ］の空隙は確保されるので、イエロートナーの逆転写が防止される。そして、この一次転写で中間転写ベルト１に転写されずに感光体２に残留したシアンの転写残トナーは、イエロートナーと混色することなく、上記と同様に、現像装置３３に移動した時点でケース３３２に回収される。
【００３３】
次いで、画像形成ステーションＳ３，Ｓ４において、上記と同様に、帯電から一次転写を行い、中間転写ベルト１上にフルカラートナー画像を形成する。画像形成ステーションＳ３の一次転写により、平均層厚が例えば１６［μｍ］のマゼンタトナー像が、イエロートナー像及びシアントナー像が重畳した最大層厚が３２［μｍ］である中間転写ベルト１上のトナー画像に重なり合うように転写される。本実施形態では、空隙Ｃａ３が１００［μｍ］に設定されていることから、差し引き５２［μｍ］の空隙が確保される。よって、画像形成ステーションＳ３でも、逆転写が適切に防止される。同様に、画像形成ステーションＳ４でも、平均層厚が例えば１６［μｍ］の黒トナー像が、最大層厚は４８［μｍ］である中間転写ベルト１上のトナー画像に重なり合うように転写されるが、空隙Ｃａ４が１５０［μｍ］に設定されていることから、差し引き８６［μｍ］の空隙が確保され、逆転写が適切に防止される。
【００３４】
このようにして中間転写ベルト１の表面に形成されるフルカラートナー像は、中間転写ベルト１の表面移動に伴って二次転写ローラ５に向かって移動し、これに並行して二次転写ベルト６上の記録紙が二次転写ローラ５に向かって搬送される。そして、中間転写ベルト１上のフルカラートナー像と二次転写ベルト６上の記録紙は、二次転写ローラ５とアースローラ７との間に形成した転写電界によって、フルカラートナー像が記録紙上に二次転写される。その後、フルカラートナー像が転写された記録紙は、二次転写ベルト６の表面移動に伴って定着装置８に向かって移動し、定着装置８で加圧及び加熱されることで、記録紙上にフルカラーの固定画像が形成され、一連の動作が終了する。
【００３５】
次に、４つの画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のうちの一部の画像形成ステーションを用いないで画像形成を行う第２動作モードについて説明する。ここでは、第２動作モードの一例として、レッド（赤）色モードを例に挙げて説明する。なお、レッド色モードでは、イエロー像を作像する画像形成ステーションＳ１とマゼンタ像を作像する画像形成ステーションＳ３のみ用い、シアン像を作像する画像形成ステーションＳ２と黒像を作像する画像形成ステーションＳ４は用いないで、画像形成を行う２色モードである。ただし、いずれか１つの画像形成ステーションのみ用いて画像形成を行う単色モードや、いずれか１つの画像形成ステーションのみ用いないで画像形成を行う３色モードでも、同様である。
【００３６】
まず、スキャナ等で紙上の画像から画像データ（イエロー用、マゼンタ用）を生成し、その画像データに基づいて、イエロー像を作像する画像形成ステーションＳ１及びマゼンタ像を作像する画像形成ステーションＳ３が、上記と同様の動作により中間転写ベルト上にトナー像を形成する。また、本レッド色モードでは用いられない２つの画像形成ステーションＳ２，Ｓ４については、駆動を完全に停止した状態にする。本実施形態では、感光体２の回転駆動、現像装置の回転駆動（現像スリーブの回転駆動と、現像剤攪拌手段である現像剤攪拌スクリューの回転駆動）、帯電ローラ３１の回転駆動、各種バイアスの印加駆動のすべてを停止させるが、感光体２の短寿命化を抑制するのであれば、少なくとも感光体２の回転駆動を停止すればよい。また、現像剤の早期劣化を抑制するのであれば、少なくとも現像装置の現像剤攪拌スクリューの回転駆動を停止すればよい。
【００３７】
作像に使用しない２つの画像形成ステーションＳ２，Ｓ４について駆動を完全に停止すると、その感光体２の回転駆動も停止した状態になるが、その感光体２に設けられる空隙形成部２２によって感光体２の本体部２１における画像領域部と中間転写ベルト１の表面との非接触状態が維持される。よって、画像形成ステーションＳ２，Ｓ４の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面とが摺擦する事態は生じない。このとき、空隙形成部２２は中間転写ベルト１の表面に当接した状態となっているが、空隙形成部２２は感光体２の回転軸とは独立して回転する構成となっており、中間転写ベルト１の表面移動に伴って連れ回り回転する。よって、画像形成ステーションＳ２，Ｓ４の感光体２の画像領域部と中間転写ベルト１の表面との空隙Ｃａ２，Ｃａ４を維持するための空隙形成部２２が、中間転写ベルト１の表面との摺擦により摩耗することはない。
【００３８】
本実施形態にかかる画像形成装置によれば、帯電ローラ３１の帯電部３１１と感光体２の画像領域部２１との空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ１〜Ｃａ４とを独立に設定可能であることから、逆転写現象を全く発生させない空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の形成と、感光体表面の帯電不良や感光体２と帯電ローラ３１との間の異常放電に伴う異常画像を発生させない空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４の形成とを、簡単な構成で両立することができる。すなわち、帯電能力制御と逆転写防止制御を独立に行うことができるため、帯電ムラによる画像劣化もなく、逆転写による混色のない画像形成装置とすることができる。
また、感光体２と接触する部材を完全に排除したことから、画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の更なる長寿命化を達成できる。
しかも、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ２〜Ｃａ４を、それぞれの通過前のトナー像の厚さよりも大きく形成（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）し、画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４において最適な空隙を形成して、これらの画像形成ステーションＳ２〜Ｓ４での逆転写トナーを抑制したから、逆転写による混色を抑制して極めて良好な画質が形成できる。
また、本実施形態の構成によれば、帯電ローラ３１の帯電部３１１と感光体２との間の空隙Ｃｂ１〜Ｃｂ４を安定して保持することができるので、空隙変動を原因とした画像濃度変動を生じるおそれがない。
【００３９】
〔変形例〕
以下、上述した実施形態にかかる画像形成装置の一変形例について説明する。
図３は、本変形例に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す説明図である。
本変形例に係る画像形成装置は、上記実施形態における各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４に、感光体２上の転写残トナーを感光体から除去して保持し、保持した転写残トナーを所定の非画像形成タイミングで感光体表面に戻す一時保持手段９を追加した点が、上記実施形態の構成と異なっている。その他の構成は、上記実施形態の構成と同様であるため、以下の説明では一時保持手段９について詳述する。
【００４０】
一時保持手段９は、ケース９２に回転可能に支持され、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスが印加される導電性ブラシ部材９１を備えており、感光体２と中間転写ベルト１との最近接部（一次転写部）に対して感光体表面移動方向下流側近傍に設けられている。一時保持手段９は、画像形成動作中に、導電性ブラシ部材９１が回転駆動するとともに、現像装置３３のケース３３２内のトナーの正規帯電極性と同極性のバイアスを印加して、一次転写時の放電によって極性が反転した転写残トナーを一時保持手段９のケース９２内に回収する。また、一時保持手段９のケース９２内に回収したトナーは、画像形成動作が行われていない所定の非画像タイミングにおいて、帯電ローラ３１をＯＮにし、現像装置３３、感光体２、中間転写ベルト１等の各構成部を駆動した状態で、導電性ブラシ部材９１にトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを印加しながら導電性ブラシ部材９１を回転駆動することで、感光体２上に戻される。感光体２上に戻されたトナーは、未だ正規帯電極性から極性反転した状態であるが、帯電ローラ３１を通過する際にマイナス帯電される。これにより、現像装置３３を通過する際に通常の現像バイアスによってケース３３２内に回収される。
【００４１】
以上、本実施形態（変形例を含む。以下同じ。）に係る画像形成装置は、表面移動する複数の潜像担持体としての４つの感光体２と、これらの感光体２の表面上の画像領域部分（本体部２１の外周面）に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置３２と、これらの感光体２の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体としての現像スリーブ３３１の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段としての４つの現像装置３３と、これらの感光体２の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体である中間転写ベルト１の表面上に中間転写した後に記録材としての記録紙上に転写する転写手段としての転写ユニットと、すべての感光体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードとしてのフルカラーモードと、一部の感光体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとしてのレッド色モードとを切り替えて画像形成動作を制御する制御手段としての図示しない制御部とを有している。この画像形成装置は、少なくともレッド色モードでの画像形成ではトナー像が形成されないシアン及び黒の感光体２については、フルカラーモード及びレッド色モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、シアン及び黒の感光体２の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段としての空隙形成部２２を備えている。よって、少なくともレッド色モードでの画像形成ではトナー像が形成されないシアンの感光体２については、逆転写を有効に防止でき、混色の問題を軽減できる。本実施形態では、すべての感光体２がシアンの感光体と同じように、中間転写ベルト１の表面との間で非接触状態が維持されるため、混色が生じ得るすべての感光体２について混色問題を軽減できる。
そして、本実施形態では、レッド色モードで画像形成を行う場合、トナー像が形成されないシアン及び黒の感光体２の表面移動を停止した状態で画像形成を行う。よって、レッド色モードで画像形成が行われることが多い場合でも、そのレッド色モードに用いないシアン及び黒の感光体２の寿命が短くなる事態を防止できる。しかも、本実施形態では、シアン及び黒の感光体２の表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間が非接触状態であるため、シアン及び黒の感光体２の表面移動を停止しても、その感光体表面上の画像領域部分が中間転写ベルト１により摺擦されることはない。よって、シアン及び黒の感光体２の画像領域部分を傷つけることなく、その感光体２の長寿命化を図ることができる。しかも、シアン及び黒の感光体２の表面上の画像領域部分は、もともと中間転写ベルト１の表面と離間した状態に維持されているため、レッド色モード時にシアン及び黒の感光体２を離間させるための接離機構が不要である。
また、本実施形態においては、中間転写ベルト１の表面に対向する感光体表面上の画像領域部分と当該感光体２の回転軸との距離（感光体の径）よりも大きい径を有し、当該感光体２の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で中間転写ベルト１の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体としての空隙形成部２２の周面を、中間転写ベルト１の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持している。このように感光体２の回転軸に設けられた空隙形成部２２を中間転写ベルト１の表面に当接させることで、感光体２と中間転写ベルト１との空隙Ｃａ１〜Ｃａ４を形成しているので、この空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の大きさを所望の距離に高い精度でかつ安定して保持することができる。よって、この空隙Ｃａ１〜Ｃａ４の変動に起因した画像濃度変動が少なく、高品質な画像形成を実現できる。しかも、空隙形成部２２が感光体２の回転軸に対して独立して回転可能な構成となっているため、他の感光体２を用いて画像形成を行う場合にこれに用いられない感光体２の回転駆動を停止させても、その空隙形成部２２が作像時に常時駆動する中間転写ベルト１の表面に連れ回る方向に回転でき、空隙形成部２２と中間転写ベルト１との間の摺擦を軽減できる。すなわち、空隙形成部２２を感光体の回転軸と一体的に回転する構成とした場合には、感光体の回転駆動を停止したときにその感光体の空隙形成部２２の回転も停止するため、中間転写ベルト１の表面移動により空隙形成部２２が摺擦される。このような摺擦が生じると、空隙形成部２２が摩耗して所望する一定の空隙距離が維持できなくなり、空隙の大きさが周期的に変動して画像濃度ムラを引き起こしたり、逆転写抑制効果が失われたりする不具合が発生する。また、中間転写ベルト１の表面も摩耗してしまうので、中間転写ベルト１の寿命が短くなるという不具合も発生する。更には、その摺擦により中間転写ベルト１に振動が生じて、適正な画像形成動作を妨げ、画像品質を低下させるという不具合が発生する。本実施形態においては、上記のような摺擦が起きないので、このような不具合の発生が防止される。空隙形成部２２を感光体の回転軸と一体的に回転する構成とした場合でも、画像形成に用いない感光体を中間転写ベルト１から離間させる接離機構を設ければ、上述した不具合を防止できるが、このような接離機構を設けることは、コストの増大を招くとともに、装置内の省スペース化の妨げとなって画像形成装置の小型化を困難にするという新たな問題を引き起こす。本実施形態では、このような接離機構を設けることなく、上述した不具合を防止できる点で、非常に有益である。
また、本実施形態においては、感光体表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の各離間距離（空隙Ｃａ２〜Ｃａ４の大きさ）が、それぞれの感光体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる中間転写ベルト１の表面面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように（Ｃａ２＜Ｃａ３＜Ｃａ４）、構成されている。よって、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しないようにして、逆転写による混色を安定して防止することができる。
また、本実施形態においては、中間転写ベルト１の表面移動方向下流側に位置する感光体２ほど、その表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の離間距離（空隙の大きさ）が大きくなるように構成されている。転写効率を考えれば、感光体表面上の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との間の空隙Ｃａ２〜Ｃａ４は小さい方が有利であるが、この空隙を小さくしすぎると、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触して逆転写が起きやすくなる。したがって、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しない大きさの範囲内で、なるべく空隙Ｃａ２〜Ｃａ４を小さくすることが望まれる。一方、本実施形態のようなタンデム型の画像形成装置は、中間転写ベルト１の表面移動方向上流側の感光体から順にトナー像が重なり合うように中間転写ベルト１上に転写されるため、下流側の一次転写部ほど、多くのトナー像が重なった状態のトナー像が送り込まれることになる。よって、各一次転写部に形成される空隙Ｃａ２〜Ｃ４の最適値は下流側ほど大きいものとなる。したがって、本実施形態のように、空隙Ｃａ２〜Ｃ４のうち下流側のものほど、その大きさが大きくなるように構成することで、いずれの空隙Ｃａ２〜Ｃ４も、中間転写ベルト１上のトナー像が感光体表面に接触しない範囲内でなるべく小さい最適な大きさに設定することが可能となる。
また、本実施形態において、レッド色モードにおいて用いられないシアン及び黒の画像形成ステーションにおいては、その感光体２の回転駆動を停止するだけでなく、現像装置３３の現像剤攪拌駆動も停止している。これにより、現像剤の無駄な攪拌が抑制され、現像剤の早期劣化を防止できる。なお、現像剤の早期劣化の防止に着目するのであれば、レッド色モードにおいて用いられないシアン及び黒の画像形成ステーションにおいては、感光体の回転駆動は停止させずに、現像装置３３の現像剤攪拌駆動を停止させるようにしてもよい。この構成においては、空隙形成部２２と中間転写ベルト１との摺擦を考慮する必要がなくなり、感光体の画像領域部分と中間転写ベルト１の表面との非接触状態を維持する手段の制限が緩和され、より多様な非接触状態維持手段を利用することができる。
また、本実施形態においては、感光体２の表面上に付着しているトナーを、その感光体表面に対応する現像装置３３の現像スリーブ３３１表面上に又は現像スリーブ３３１に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有している。これにより、転写残トナーを除去するための専用の機構（クリーニング装置）を設ける必要のないクリーナレス方式の画像形成装置を実現でき、装置のコンパクト化にメリットがある。このようなクリーナレス方式の画像形成装置は、特に混色の問題が最終出力画像の色再現性の低下に結びつきしやすいが、本実施形態によれば混色の問題が有効に防止されるため、最終出力画像の色再現性の低下が有効に防止されたクリーナレス方式の画像形成装置が実現される。
特に、本実施形態においては、感光体２の表面上に付着しているトナーを感光体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで感光体２表面に戻す一時保持手段９を有しているので、転写残トナーによる露光障害や帯電ムラが起きにくい。
また、本実施形態において、現像装置３３は、感光体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うので、一次転写部において感光体表面上のトナー像を構成するトナーのうち中間転写ベルト１側に近いトナーは感光体との間の非静電付着力が小さい又は無いので、高い転写率を安定して確保することができる。
また、本実施形態においては、トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いている。このワーデル実用球形度Ψは、粒子の投影面積に等しい面積の円の直径を粒子の投影像に外接する最小円の直径で割ることによって算出される値であるが、上記したワーデル実用球形度Ψを０．９５以上とした算出方法は、スライドガラス上に摂取したトナーから無作為に２００個のトナーを摘出し、光学顕微鏡で５００倍に拡大して求めた値の平均値を用いている。このようなトナーを用いることで、転写残トナー量を低下させることができ、転写残トナーによる露光障害や帯電ムラに起因する画像劣化を低減することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 中間転写ベルト
２ 感光体
２１ 本体部
２２ 空隙形成部
３１ 帯電ローラ
３２ 露光装置
３３ 現像装置
３３１ 現像スリーブ
３３２ ケース
９ 一時保持手段
９１ 導電性ブラシ部材
９２ ケース
Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，Ｃａ４ 空隙
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 画像形成ステーション
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開平１１−１６１０２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６９４７号公報
【特許文献３】特開２００８−２５６９２２号公報
【特許文献４】特開２００６−１７１２３３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する複数の潜像担持体と、
該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、
該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、
該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、
すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、
上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な非接触転写方式の転写手段であり、
上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面に対向する潜像担持体表面上の画像領域部分と当該潜像担持体の回転軸との距離よりも大きい径を有し、当該潜像担持体の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体の周面を、該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、潜像担持体表面上の画像領域部分と上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面との間の各離間距離が、それぞれの潜像担持体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持された記録材の表面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材の表面移動方向下流側に位置する潜像担持体ほど、その表面上の画像領域部分と該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面との間の離間距離が大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
表面移動する複数の潜像担持体と、
該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤攪拌手段により攪拌された現像剤を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持させ、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、該現像剤担持体上の現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、
該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、
すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、
上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な非接触転写方式の転写手段であり、
上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを、該潜像担持体表面に対応する現像手段の現像剤担持体表面上に又は該現像剤担持体に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを該潜像担持体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで該潜像担持体表面に戻す一時保持手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記現像手段は、上記潜像担持体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面移動する複数の潜像担持体と、
該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、
該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持された現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、
該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、
すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、
上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な非接触転写方式の転写手段であり、
上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体の表面移動を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面に対向する潜像担持体表面上の画像領域部分と当該潜像担持体の回転軸との距離よりも大きい径を有し、当該潜像担持体の画像領域部分よりも軸方向両側外方の回転軸部分に、該回転軸とは独立した状態で該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面移動方向と連れ回る方向へ回転可能に設けられた回転体の周面を、該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面に当接させることで、上記非接触状態を維持するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、潜像担持体表面上の画像領域部分と上記中間転写体又は上記記録材搬送部材の表面との間の各離間距離が、それぞれの潜像担持体表面上の画像領域部分と対向する各転写領域に搬送されてくる該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持された記録材の表面に形成されたトナー像の厚さよりも大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記非接触状態維持手段は、上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材の表面移動方向下流側に位置する潜像担持体ほど、その表面上の画像領域部分と該中間転写体又は該記録材搬送部材の表面との間の離間距離が大きくなるように、上記非接触状態を維持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
表面移動する複数の潜像担持体と、
該複数の潜像担持体の表面上の画像領域部分に潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤攪拌手段により攪拌された現像剤を、表面移動する現像剤担持体の表面に担持させ、該複数の潜像担持体の表面に形成された潜像を、該現像剤担持体上の現像剤によってそれぞれ現像してトナー像化する複数の現像手段と、
該複数の潜像担持体の表面上のトナー像を、表面移動する中間転写体の表面上に中間転写した後に記録材上に転写するか、又は、表面移動する記録材搬送部材の表面上に担持された記録材上に転写する転写手段と、
すべての潜像担持体表面にトナー像を形成して画像形成を行う第１動作モードと、一部の潜像担持体の表面にトナー像を形成して画像形成を行う第２動作モードとを切り替えて、画像形成動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
少なくとも上記第２動作モードでの画像形成ではトナー像が形成されない第２動作モード時不使用潜像担持体については、上記第１動作モード及び上記第２動作モードのいずれの動作モードで画像形成を行う場合でも、該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分と上記中間転写体の表面又は上記記録材搬送部材に担持される記録材の表面との間を非接触状態に維持する非接触状態維持手段を有し、
上記転写手段は、少なくとも上記第２動作モード時不使用潜像担持体については、非接触状態であっても該第２動作モード時不使用潜像担持体の画像領域部分に形成されたトナー像を該中間転写体の表面又は該記録材搬送部材に担持される記録材の表面に転写可能な非接触転写方式の転写手段であり、
上記制御手段は、上記第２動作モードで画像形成を行う場合、上記第２動作モード時不使用潜像担持体に対応する現像手段における現像剤攪拌手段の攪拌動作を停止した状態で画像形成を行うように、画像形成動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを、該潜像担持体表面に対応する現像手段の現像剤担持体表面上に又は該現像剤担持体に担持された現像剤中に回収するトナー回収手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面上に付着しているトナーを該潜像担持体表面から除去して保持し、保持したトナーを所定の非画像形成タイミングで該潜像担持体表面に戻す一時保持手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記現像手段は、上記潜像担持体表面に形成されるトナー像の厚さが少なくともトナーの体積平均粒子径の２倍以上となるように現像処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナーとして、ワーデル実用球形度が０．９５以上のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１４５６１１（Ｐ２０１１−１４５６１１Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２３８（Ｐ２０１０−８２３８）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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