画像形成装置
【課題】複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制する。
【解決手段】中間転写ベルトのベルト周長に基づいて決められた基準長よりも搬送方向長さが大きい第2シート長を有するシートにフルカラー画像の形成を行う場合、回転式現像装置を回転させ、感光体ドラムと対向する現像位置に目的とする現像器(例えばマゼンタ現像器)を配置する際に、静電潜像を現像する現像器に供給する現像バイアスを第1の条件に設定し、静電潜像を現像する前の現像器に供給する現像バイアスを第1の条件よりも感光体ドラムにトナーが転移しにくい第2の条件に設定する。
【解決手段】中間転写ベルトのベルト周長に基づいて決められた基準長よりも搬送方向長さが大きい第2シート長を有するシートにフルカラー画像の形成を行う場合、回転式現像装置を回転させ、感光体ドラムと対向する現像位置に目的とする現像器(例えばマゼンタ現像器)を配置する際に、静電潜像を現像する現像器に供給する現像バイアスを第1の条件に設定し、静電潜像を現像する前の現像器に供給する現像バイアスを第1の条件よりも感光体ドラムにトナーが転移しにくい第2の条件に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
公報記載の従来技術として、キャリアおよびトナーを含む2成分現像剤を用いて、感光体ドラムに形成された各色に対応する静電潜像をトナーで順次現像するとともに、感光体ドラム上に現像された各色のトナー像を順次中間転写ベルト上に一次転写し、この中間転写ベルト上に重ね合わされた重ねトナー像を用紙に二次転写するものが知られている(特許文献1参照)。また、引用文献1では、複数の現像器を搭載して回転する回転式現像装置を感光体ドラムに隣接して設け、回転式現像装置を回転させることで感光体ドラムと対向する位置に各現像器を順次配置することにより、各色のトナー像を現像している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−140459号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の発明は、回転する像保持体と、複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、回転する中間転写体と、前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する一次転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、前記静電潜像を現像する前記現像器に供給する前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像器に供給する当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部とを含む画像形成装置である。
【0006】
請求項2記載の発明は、前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3記載の発明は、前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4記載の発明は、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置である。
【0007】
請求項5記載の発明は、回転する像保持体と、複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、回転する中間転写体と、前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、前記中間転写体の周長に基づいて決められた基準長以下の前記記録材に画像を形成する第1のモードでは、前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該基準長を超える当該記録材に画像を形成する第2のモードでは、前記静電潜像を現像する場合に当該現像バイアスを当該第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部とを含む画像形成装置である。
【0008】
請求項6記載の発明は、前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置である。
請求項7記載の発明は、前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置である。
請求項8記載の発明は、前記第1のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在しておらず、前記第2のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項9記載の発明は、前記第1のモードでは、前記中間転写体が1回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われ、前記第2のモードでは、前記中間転写体が2回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【0009】
請求項1記載の発明によれば、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、本構成を有していない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、より簡易に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのをさらに抑制することができる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、中間転写体に一次転写されるトナー像に汚れとなるトナーが付着するのを抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、本構成を有していない場合と比較して、第1のモードにおいて、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からキャリアが飛散するのを抑制することができ、且つ、第2のモードにおいて、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、より簡易に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項7記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのをさらに抑制することができる。
請求項8記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、中間転写体に一次転写されるトナー像に汚れとなるトナーが付着するのを抑制することができる。
請求項9記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、第1のモードではシートに対する画像の形成における生産効率を高めることができるとともに、第2のモードではシートに対する画像の形成を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施の形態が適用されたカラー画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図2】イエロー現像器の構成の一例を示す断面図である。
【図3】回転式現像装置の回転と、回転に伴う停止位置とを説明するための図である。
【図4】現像位置の前後における、現像器とこの現像器に対する給電との関係を説明するための図である。
【図5】画像形成装置の制御系の構成の一例を示す図である
【図6】中間転写ベルトの周方向長さであるベルト周長と、画像形成の対象となるシートの搬送方向の長さであるシート長との関係を説明するための図である。
【図7】短尺モード且つフルカラーの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図8】長尺モード且つフルカラーの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図9】直流現像バイアスおよび交流現像バイアスを説明するための図である。
【図10】短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおける、中間転写ベルト上での各色トナー像の形成位置を説明するための図である。
【図11】短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおいて、イエロー現像器からマゼンタ現像器に切り替えを行う際の現像条件の設定の一例を説明するための図である。
【図12】現像剤におけるトナー濃度をパラメータとした場合における、逆飛翔電位差とシートに形成された画像に生じる筋レベルとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用されたカラー画像形成装置の概略構成を示している。このカラー画像形成装置は、A方向に回転可能に配設される感光体ドラム11、B方向に回転可能に配設され、感光体ドラム11上に形成された各色トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト20、中間転写ベルト20上に転写された重ねトナー像をシートSに一括転写(二次転写)させる二次転写部30、二次転写された画像をシートS上に定着させる定着装置50、カラー画像形成装置の各機構部を制御する制御部60を備えている。なお、感光体ドラム11の回転方向であるA方向および中間転写ベルト20の回転方向であるB方向は、両者が対向する領域において同じ側を向くようになっている。
【0012】
像保持体の一例としての感光体ドラム11の周囲には、A方向に沿って、感光体ドラム11を帯電する帯電ロール12、帯電された感光体ドラム11を露光する露光装置13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14Y、14M、14C、14Kを回転可能に取り付けた回転式現像装置14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ロール15、感光体ドラム11上の残留トナーを清掃するドラム清掃装置16が、順次配設されている。なお、本実施の形態では、帯電ロール12および露光装置13が潜像形成部の一例として機能している。
【0013】
ここで、帯電ロール12は、感光体ドラム11に接触して配置されるとともに感光体ドラム11の回転に伴って回転するように構成されている。また、一次転写部の一例としての一次転写ロール15は、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と対向する位置において、中間転写ベルト20に接触して配置されており、中間転写ベルト20の回転に伴って回転するように構成されている。さらに、ドラム清掃装置16は、例えば感光体ドラム11に接触するブレード部材を有している。
【0014】
そして、感光体ドラム11は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したもので構成されており、この例では有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。なお、感光体ドラム11は接地されている。
【0015】
また、現像部の一例としての回転式現像装置14はC方向に回転するようになっており、合計で6個の現像器を搭載できるように構成されている。ただし、この例では、回転式現像装置14に対し、周方向に連続して4個の現像器14Y、14M、14C、14Kを搭載するようにし、残りの2箇所については空き場所としている。そして、複数の現像器の一例としての現像器14Y、14M、14C、14Kによる現像は反転現像方式にて行われる。従って、現像器14Y、14M、14C、14Kで使用されるトナーは負の帯電極性を有している。なお、以下の説明においては、回転式現像装置14を構成する各現像器を、それぞれ、イエロー現像器14Y、マゼンタ現像器14M、シアン現像器14C、および黒現像器14Kと称する。また、以下の説明では、黒現像器14Kに隣接する空き場所を第1の空き場所14S1と称し、第1の空き場所14S1に隣接する空き場所を第2の空き場所14S2と称する。
【0016】
次に、中間転写体の一例としての中間転写ベルト20は、複数(本実施の形態では6つ)のロール21〜26に掛け渡されるようになっている。これらのうち、ロール21、25は従動ロール、ロール22は中間転写ベルト20の位置決めや平坦な一次転写面の形成に用いられる金属製のアイドルロール、ロール23は中間転写ベルト20の張力を一定とするために用いられるテンションロール、ロール24は中間転写ベルト20の駆動ロール、ロール26は後述する二次転写用のバックアップロールである。
【0017】
二次転写部30は、中間転写ベルト20のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール31と、バックアップロール26等とによって構成される。また、二次転写部30の上流側には、搬送されてくる用紙(図示せず)を二次転写部30に案内する用紙搬送ガイド32が取り付けられている。
【0018】
一方、二次転写部30の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト20上に付着する残留トナーを清掃するベルト清掃装置27が設けられており、中間転写ベルト20を挟んでベルト清掃装置27に対向する位置には、中間転写ベルト20の内面に沿って板金部材28が配置されている。このベルト清掃装置27は、ステンレスプレート等で構成され中間転写ベルト20の像形成面側に配設されるスクレーパ41と、このスクレーパ41が収容されるクリーナハウジング42とを有している。また、スクレーパ41の一端側はブロック43に挟み込まれることで固定されており、このブロック43は軸44aを中心に回転するホルダ44に取り付けられている。さらに、ホルダ44の下端側に設けられた凹部44bとクリーナハウジング42下部に設けられた膨出部との間には、スクレーパ41を中間転写ベルト20に向けて付勢するバネ45が取り付けられ、スクレーパ41からみて中間転写ベルト20の移動方向上流側には、除去した異物の外部への飛び散りを抑制するためのフィルムシール46が取り付けられている。
【0019】
そして、本実施の形態では、記録材の一例としてのシートSに複数色のトナー像を含むカラー画像を形成する場合には、最終色前のトナー像が二次転写ロール31およびベルト清掃装置27を通過するまで、これら二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が中間転写ベルト20から離れるようになっている。なお、二次転写ロール31は、中間転写ベルト20に接触した際に、中間転写ベルト20の回転に伴って回転するように構成されている。
【0020】
さらに、定着装置50は、ハロゲンランプ等の加熱源を内蔵する加熱ロール51と、この加熱ロール51に圧接配置される加圧ロール52とを備えており、これら加熱ロール51と加圧ロール52との間に形成される定着ニップ域にトナー像が転写されたシートSを通過させることで、定着を行うようになっている。
【0021】
次に、回転式現像装置14に搭載される現像器の構成を、イエロー現像器14Yを例として説明する。なお、マゼンタ現像器14M、シアン現像器14Cおよび黒現像器14Kは、内部に収容されるトナーの色を除いて、イエロー現像器14Yと同じ構成を有している。
【0022】
図2は、イエロー現像器14Yの構成の一例を示す断面図である。なお、図2は、イエロー現像器14Yが感光体ドラム11と対向する現像位置に配置されている場合を例示している。
イエロー現像器14Yは、感光体ドラム11の外周面に対向する開口が形成され且つ内部にはキャリアおよびトナーを含む現像剤(図示せず)が収容される現像ハウジング141と、この現像ハウジング141の開口に面した箇所に回転可能に配置される現像ロール142とを備えている。ここで、現像ロール142は、感光体ドラム11とは非接触に配置されており、現像ロール142の軸方向両端部には、感光体ドラム11の外周面に突き当たることにより、感光体ドラム11の外周面に対する現像ロール142の外周面の位置(距離)を決める位置決めロール(図示せず)が取り付けられている。
【0023】
また、現像ハウジング141内であって、感光体ドラム11からみて現像ロール142の背面下側には、感光体ドラム11の軸方向に沿って配置される第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144が設けられている。そして、第1攪拌搬送部材143と第2攪拌搬送部材144との間には、これら第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144を仕切る仕切り壁が設けられている。この仕切り壁は、現像ハウジング141と一体的に形成されている。なお、第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144の軸方向両端側には仕切り壁を設けておらず、第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144によって、現像ハウジング141内を現像剤が循環搬送されるようになっている。また、現像ロール142の図中上方には、現像ハウジング141に取り付けられ、現像ロール142に付着する現像剤の層厚さを規制する層厚規制部材145が設けられている。
【0024】
そして、イエロー現像器14Yでは、現像剤として、イエローに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む、所謂2成分現像剤を用いている。また、この現像剤において、キャリアは正の帯電極性を有しており、トナーは上述したように負の帯電極性を有している。なお、マゼンタ現像器14Mでは、マゼンタに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、シアン現像器14Cでは、シアンに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、黒現像器14Kでは黒に着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、それぞれ用いている。
【0025】
また、現像ロール142は、回転可能に配設される中空状の現像スリーブ142aと、現像スリーブ142aの内側に配置されるとともに現像ハウジング141に固定して取り付けられ、内部には複数の磁極(図示せず)が配列される磁石ロール142bとを有している。回転体の一例としての現像スリーブ142aは、シートSに画像を形成する画像形成動作において、D方向に回転するようになっている。したがって、画像形成動作において、A方向に回転する感光体ドラム11およびD方向に回転する現像スリーブ142aは、両者が対向する領域(後述する現像領域Ad:図4参照)において同方向に移動する。
【0026】
図3は、図1に示す回転式現像装置14の回転と、回転に伴う停止位置とを説明するための図である。
本実施の形態の回転式現像装置14は、回転軸14aを中心とし、30°を単位としてC方向への回転および停止が行えるように構成されている。そして、この回転式現像装置14は、感光体ドラム11に対向する現像位置Pdに現像器が位置した状態(図3(b)、(d)、(f)、(h)参照)で停止し、また、感光体ドラム11との対向部に現像器が位置しない状態(図3(a)、(c)、(e)、(g))で停止するようになっている。
【0027】
図3(a)は、画像形成動作が開始される前の初期状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、現像位置PdからみてC方向上流側となる待機位置Pwにイエロー現像器14Yが配置され、現像位置PdからみてC方向下流側となる退避位置Peに第2の空き場所14S2が配置される。
【0028】
図3(b)は、図3(a)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはイエロー現像器14Yが配置され、待機位置PwからみてC方向上流側となる現像前位置Pbにマゼンタ現像器14Mが配置され、退避位置PeからみてC方向下流側となる現像後位置Paに第2の空き場所14S2が配置される。
【0029】
図3(c)は、図3(b)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示しているこのとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwにマゼンタ現像器14Mが配置され、退避位置Peにイエロー現像器14Yが配置される。
【0030】
図3(d)は、図3(c)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはマゼンタ現像器14Mが配置され、現像前位置Pbにシアン現像器14Cが配置され、現像後位置Paにイエロー現像器14Yが配置される。
【0031】
図3(e)は、図3(d)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwにシアン現像器14Cが配置され、退避位置Peにマゼンタ現像器14Mが配置される。
【0032】
図3(f)は、図3(e)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはシアン現像器14Cが配置され、現像前位置Pbに黒現像器14Kが配置され、現像後位置Paにマゼンタ現像器14Mが配置される。
【0033】
図3(g)は、図3(f)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwに黒現像器14Kが配置され、退避位置Peにシアン現像器14Cが配置される。
【0034】
図3(h)は、図3(g)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには黒現像器14Kが配置され、現像前位置Pbに第1の空き場所14S1が配置され、現像後位置Paにシアン現像器14Cが配置される。
なお、図3(h)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に120°回転させると、図3(a)に示す初期状態に移行することになる。
【0035】
次に、回転式現像装置14に搭載された各現像器14Y、14M、14C、14Kに対する給電手法について説明を行う。本実施の形態では、現像位置Pdに配置される現像器に対し、現像スリーブ142aを回転させるための給電および、現像スリーブ142aに現像バイアスを印加するための給電が行われるようになっており、他の位置、例えば上述した現像前位置Pb、待機位置Pw、退避位置Pe、そして現像後位置Pa等に位置する現像器には、給電が行われないようになっている。ただし、本実施の形態では、現像器が待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に、この現像器に対する給電を開始し、この現像器が現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に、この現像器に対する給電を終了するようになっている。
【0036】
図4は、現像位置の前後における、現像器(14Y、14M、14C、14Kのいずれか:以下同じ)とこの現像器に対する給電との関係を説明するための図である。ここで、図4は、各現像器14Y、14M、14C、14Kのうちのいずれかに設けられた現像ロール142が、C方向に沿って移動していく状態を示している。また、図4において、現像位置Pdに配置された現像スリーブ142aと感光体ドラム11の対向部において、現像スリーブ142aと感光体ドラム11との間でトナーの転移が生じ得る範囲を、現像領域Adと呼ぶ。
【0037】
本実施の形態では、回転式現像装置14のC方向への回転に伴い、現像器に設けられた現像ロール142が、現像前位置Pb、待機位置Pw、現像位置Pd、退避位置Pe、現像後位置Paの順に移動していく。そして、待機位置Pwで停止していた現像器が現像位置Pdに移動する途中で、この現像器に設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、画像形成装置の本体に設けられた電極(図示せず)とこの現像器に設けられた電極(図示せず)とが接触し、この現像器に対する給電が開始され、給電がなされた状態で現像位置Pdに到達する。また、現像位置Pdで停止していた現像器が退避位置Peに移動する途中で、この現像器に設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、画像形成装置の本体に設けられた電極(図示せず)とこの現像器に設けられた電極(図示せず)とが接触しなくなることにより、この現像器に対する給電が終了され、給電がなされない状態で退避位置Peに到達する。
【0038】
ここで、給電開始位置Pf1は、現像領域AdよりもC方向上流側(A方向下流側)であり、給電終了位置Pf2は、現像領域AdよりもC方向下流側(A方向上流側)である。したがって、給電開始位置Pf1から給電終了位置Pf2に至る給電領域Afは、現像領域Adを含むとともに現像領域Adよりも広い範囲に設定されている。
【0039】
図5は、本実施の形態の画像形成装置の制御系の構成の一例を示す図である。
設定部の一例としての制御部60には、UI(ユーザ・インタフェース)71やPC(パーソナル・コンピュータ)72にて、ユーザから受け付けた指示が入力される。
制御部60は、感光体ドラム11を回転させるための駆動を行う感光体ドラム駆動モータ81、帯電ロール12に帯電バイアスを供給する帯電電源82、露光装置13に設けられた光源(図示せず)を駆動する光源駆動部83に、それぞれ制御信号を出力する。また、制御部60は、回転軸14aを中心として回転式現像装置14を回転させるための駆動を行う現像装置駆動モータ84、給電領域Af内に存在する現像器に設けられた現像スリーブ142aを回転させるための駆動を行う現像スリーブ駆動モータ85に、それぞれ制御信号を出力する。さらに、制御部60は、給電領域Af内に存在する現像器に設けられた現像スリーブ142aに対し、直流の現像バイアス(以下では直流現像バイアスVB(DC)という)を供給する直流現像電源86および交流の現像バイアス(以下では交流現像バイアスVB(AC)という)を供給する交流現像電源87に、それぞれ制御信号を供給する。さらにまた、制御部60は、駆動ロール24を介して中間転写ベルト20を回転させるための駆動を行う中間転写ベルト駆動モータ88、一次転写ロール15に一次転写バイアスを供給する一次転写電源89、ベルト清掃装置27を移動させて中間転写ベルト20に対しスクレーパ41を接触あるいは退避させるベルト清掃装置駆動モータ90に、それぞれ制御信号を出力する。そして、制御部60は、二次転写ロール31を移動させて中間転写ベルト20に対し二次転写ロール31を接触あるいは退避させる二次転写ロール駆動モータ91、二次転写ロール31とバックアップロール26との間に二次転写バイアスを供給する二次転写電源92に、それぞれ制御信号を出力する。また、ここでは図示はしていないが、制御部60は、定着装置50やシートSの供給系にも制御信号を出力している。なお、本実施の形態では、直流現像電源86および交流現像電源87が、供給部の一例として、それぞれ機能している。
【0040】
図6は、中間転写ベルト20の周方向の長さ(中間転写体の周長)であるベルト周長LBと、画像形成の対象となるシートSの搬送方向の長さであるシート長LSとの関係を説明するための図である。
本実施の形態の画像形成装置では、シート長LSがベルト周長LB未満の大きさを有するシートSに対し、画像の形成が行われるようになっている。そして、本実施の形態では、ベルト周長LBよりも小さい基準長L0(L0<LB)を基準とし、シート長LSが基準長L0以下となる第1シート長LS1(LS1≦L0)を有するシートSに画像を形成する場合と、シート長LSが基準長L0を超え且つベルト周長LB未満となる第2シート長LS2(L0<LS2<LB)を有するシートSに画像を形成する場合とで、画像の形成における手順を異ならせている。なお、以下の説明においては、前者を短尺モードと呼び、後者を長尺モードと呼ぶ。ここで、短尺モードは第1のモードに、長尺モードは第2のモードに、それぞれ対応している。また、基準長L0の制定理由については後述する。
【0041】
では次に、図1に示す画像形成装置が実行する画像形成動作について、最初に短尺モードの場合に関する説明を行い、続いて長尺モードの場合に関する説明を行う。なお、以下では、短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおいて、1枚のシートSに対し、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒を含む4色のフルカラー画像を形成する場合を例として説明を行う。
【0042】
図7は、短尺モードの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示している。ここで、図7は、時間の経過と、感光体ドラム駆動モータ81による感光体ドラム11の回転駆動[(1)感光体ドラム駆動]と、帯電電源82による帯電ロール12への帯電バイアスの供給[(2)帯電バイアス]と、光源駆動部83による露光装置13への露光信号の供給[(3)露光信号]と、現像装置駆動モータ84による回転式現像装置14の回転駆動[(4)現像装置駆動]と、現像位置Pdに配置される現像器[(5)現像位置の現像器]と、現像スリーブ駆動モータ85による現像スリーブ142aの回転駆動[(6)現像スリーブ駆動]と、直流現像電源86による現像スリーブ142aへの直流現像バイアスVB(DC)の供給[(7)直流現像バイアス]と、交流現像電源87による現像スリーブ142aへの交流現像バイアスVB(AC)の供給[(8)交流現像バイアス]と、中間転写ベルト駆動モータ88による中間転写ベルト20の回転駆動[(9)中間転写ベルト駆動]と、一次転写電源89による一次転写ロール15への一次転写バイアスの供給[(10)一次転写バイアス]と、感光体ドラム11と中間転写ベルト20とが対向する一次転写領域を通過する中間転写ベルト20上の画像領域(トナー像の形成領域)[(11)一次転写通過画像]と、ベルト清掃装置駆動モータ90の駆動に伴うベルト清掃装置27の位置[(12)ベルト清掃装置位置]と、二次転写ロール駆動モータ91の駆動に伴う二次転写ロール31の位置[(13)二次転写ロール位置]と、二次転写電源92による二次転写部30への二次転写バイアスの供給[(14)二次転写バイアス]と、中間転写ベルト20と二次転写ロール31とが対向する二次転写領域を通過する中間転写ベルト20上の画像領域(トナー像の形成領域)[(15)二次転写通過画像]との関係を示している。
【0043】
また、図7において、「Y」、「M」、「C」、「K」は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応している。そして、(11)に示す『一次転写通過画像』および(15)に示す『二次転写通過画像』において、「Y」はイエローに、「YM」はイエローおよびマゼンタを重ね合わせたものに、「YMC」はイエロー、マゼンタおよびシアンを重ね合わせたものに、「YMCK」はイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒を重ね合わせたものに、それぞれ対応している。なお、以下の説明においては、中間転写ベルト20が1周するのに要する期間を、ベルト回転周期Tbと呼ぶ。また、これらの関係については、後述する図8においても同じである。
【0044】
初期状態において、感光体ドラム駆動、帯電バイアス、露光信号、現像装置駆動、中間転写ベルト駆動、一次転写バイアス、二次転写バイアスは、それぞれOFF(停止)に設定されている。このとき、回転式現像装置14は図3(a)に示す状態に設定されており、現像位置Pdには現像器が配置されないようになっている。また、これに伴い、現像スリーブ駆動、直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)は、それぞれOFF(停止)となっている。さらに、初期状態において、ベルト清掃装置位置および二次転写ロール位置はそれぞれ退避となっており、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27(スクレーパ41)は中間転写ベルト20から離れている。
【0045】
画像形成動作の開始に伴い、感光体ドラム11の駆動および中間転写ベルト20の駆動が開始(OFF→ON)され、感光体ドラム11はA方向に、中間転写ベルト20はB方向に、それぞれ回転する。続いて、帯電バイアスの供給が開始(OFF→ON)され、感光体ドラム11の感光層は、帯電ロール12によって帯電電位VH(後述する図10(a)参照)に帯電される。
【0046】
次に、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが開始(OFF→ON)される。
【0047】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdで停止した後、イエローに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、イエローのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VL(後述する図10(a)参照)になる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部(露光されなかった部位)とし、露光電位VLを画像部(露光された部位)とする、イエローに対応する静電潜像が形成される。
【0048】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にイエローのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、イエローの静電潜像に応じたイエローのトナー像が現像される。なお、現像動作の詳細については後述する。
【0049】
次に、感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。
【0050】
また、この例では、イエローのトナー像の一次転写が開始された後、イエローに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、イエローの静電潜像の形成が終了する。なお、イエローに対応する露光信号の供給期間は、形成対象となる画像の大きさ(より具体的には画像の副走査方向長さ)に基づいて決まる(後述するマゼンタ、シアンおよび黒の露光信号の供給期間も同じ長さとなる)。そして、感光体ドラム11に形成されたイエローの静電潜像を現像して得られたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、イエローのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写される。なお、イエローの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するイエローのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0051】
そして、感光体ドラム11に現像されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(b)に示す状態から図3(c)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwに到達して停止する。
【0052】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(c)に示す状態から図3(d)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0053】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、マゼンタのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、マゼンタに対応する静電潜像が形成される。
【0054】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたマゼンタ現像器14Mから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にマゼンタのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、マゼンタの静電潜像に応じたマゼンタのトナー像が現像される。
【0055】
次に、感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、マゼンタに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像が重ね合わされる。
【0056】
また、この例では、マゼンタのトナー像の一次転写が開始された後、マゼンタに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、マゼンタの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたマゼンタの静電潜像を現像して得られたマゼンタのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、マゼンタのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像が形成される。なお、マゼンタの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するマゼンタのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0057】
そして、感光体ドラム11に現像されたマゼンタのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(d)に示す状態から図3(e)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、シアン現像器14Cが待機位置Pwに到達して停止する。
【0058】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(e)に示す状態から図3(f)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0059】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、シアンに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、シアンのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、シアンに対応する静電潜像が形成される。
【0060】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたシアン現像器14Cから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にシアンのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、シアンの静電潜像に応じたシアンのトナー像が現像される。
【0061】
次に、感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたシアンのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、シアンに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像の上にシアンのトナー像が重ね合わされる。
【0062】
また、この例では、シアンのトナー像の一次転写が開始された後、シアンに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、シアンの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたシアンの静電潜像を現像して得られたシアンのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、シアンのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が形成される。なお、シアンの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するシアンのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0063】
そして、感光体ドラム11に現像されたシアンのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(f)に示す状態から図3(g)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、黒現像器14Kが待機位置Pwに到達して停止する。
【0064】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(g)に示す状態から図3(h)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0065】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、黒に対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、黒のトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、黒に対応する静電潜像が形成される。
【0066】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置された黒現像器14Kから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的に黒のトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、黒の静電潜像に応じた黒のトナー像が現像される。
【0067】
次に、感光体ドラム11に形成された黒のトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成された黒のトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成された黒のトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、黒に対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の上に黒のトナー像が重ね合わされる。
【0068】
また、この例では、黒のトナー像の一次転写が開始された後、黒に対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、黒の静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成された黒の静電潜像を現像して得られた黒のトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、黒のトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像が形成される。なお、黒の一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存する黒のトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0069】
そして、感光体ドラム11に現像された黒のトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に120°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す初期状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peの反対側に到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、イエロー現像器14Yが待機位置Pwに到達して停止する。
【0070】
なお、本実施の形態では、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態への移行において、第1の空き場所14S1および第2の空き場所14S2を飛び越すようにしている。そして、その際に、限られた時間内で回転式現像装置14の回転動作を完了させるために、他の回転動作時よりも回転式現像装置14の移動速度を速くしている。
【0071】
一方、B方向に回転する中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端がベルト清掃装置27との対向部位を通過した後であって、その後一次転写領域を通過することによってさらに黒のトナー像が重ねられたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端が二次転写領域(中間転写ベルト20と二次転写ロール31との対向部)に到達する前に、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。そして、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するのに伴い、二次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するときに、シートSの先端側が二次転写領域に到達するように、シートSの搬送制御を行っている。このため、二次転写領域において、中間転写ベルト20からシートSに対し、重ねトナー像の二次転写が行われる。
【0072】
そして、中間転写ベルト20に保持された重ねトナー像およびシートSが、二次転写領域を通過することに伴い、二次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)され、シートSに対する重ねトナー像の二次転写が完了する。なお、二次転写領域を通過したシートS上の重ねトナー像は、定着装置50によって定着される。一方、重ねトナー像の二次転写において、シートSに転写されず中間転写ベルト20側に残存する各色トナーは、中間転写ベルト20のB方向への回転に伴ってベルト清掃装置27との対向部に到達し、スクレーパ41によって除去される。
【0073】
それから、中間転写ベルト20における重ねトナー像の形成領域の後端がベルト清掃装置27との対向部を通過した後、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20から離れる位置に移動(進出→退避)する。
以上により、短尺モードにおける、1枚のシートSに対するフルカラー画像の形成が完了する。
【0074】
図8は、長尺モードの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示している。
なお、図8に示す初期状態では、画像形成動作の開始に伴い、感光体ドラム駆動および中間転写ベルト駆動が既に開始(ON)されており、感光体ドラム11はA方向に、また、中間転写ベルト20はB方向に、それぞれ回転しているものとする。また、図8に示す初期状態では、画像形成動作の開始に伴い、帯電バイアスの供給が既に開始(ON)されており、感光体ドラム11の感光層は、帯電ロール12によって帯電電位VHに帯電されているものとする。ただし、図8に示す初期状態において、露光信号、現像装置駆動、一次転写バイアス、二次転写バイアスは、それぞれOFF(停止)に設定されている。このとき、回転式現像装置14は図3(a)に示す状態に設定されており、現像位置Pdには現像器が配置されないようになっている。また、これに伴い、現像スリーブ駆動、直流現像バイアスおよび交流現像バイアスは、それぞれOFF(停止)となっている。さらに、初期状態において、ベルト清掃装置位置および二次転写ロール位置はそれぞれ退避となっており、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27(スクレーパ41)は中間転写ベルト20から離れている。
【0075】
次に、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが開始(OFF→ON)される。
【0076】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdで停止した後、イエローに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、イエローのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、イエローに対応する静電潜像が形成される。
【0077】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にイエローのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、イエローの静電潜像に応じたイエローのトナー像が現像される。
【0078】
次に、感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。
【0079】
また、この例では、イエローのトナー像の一次転写が開始された後、イエローに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、イエローの静電潜像の形成が終了する。なお、イエローに対応する露光信号の供給期間は、形成対象となる画像の大きさ(より具体的には画像の副走査方向長さ)に基づいて決まる(後述するマゼンタ、シアンおよび黒の露光信号の供給期間も同じ長さとなる)。そして、長尺モードにおける各色の露光信号の供給期間は、上述した短尺モードにおける各色の露光信号の供給期間よりも長くなる。これは、長尺モードにおける各色トナー像の副走査方向長さが、短尺モードにおける各色トナー像の副走査方向長さよりも長いためである。そして、感光体ドラム11に形成されたイエローの静電潜像を現像して得られたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、イエローのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写される(図8(11)におけるY<1>に対応)。なお、イエローの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するイエローのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0080】
そして、感光体ドラム11に現像されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(b)に示す状態から図3(c)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwに到達して停止する。
【0081】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、このイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0082】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(c)に示す状態から図3(d)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0083】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるY<2>に対応)。
【0084】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、マゼンタのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、マゼンタに対応する静電潜像が形成される。
【0085】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたマゼンタ現像器14Mから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にマゼンタのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、マゼンタの静電潜像に応じたマゼンタのトナー像が現像される。
【0086】
次に、感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、マゼンタに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像が重ね合わされる。
【0087】
また、この例では、マゼンタのトナー像の一次転写が開始された後、マゼンタに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、マゼンタの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたマゼンタの静電潜像を現像して得られたマゼンタのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、マゼンタのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYM<1>に対応)。なお、マゼンタの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するマゼンタのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0088】
そして、感光体ドラム11に現像されたマゼンタのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(d)に示す状態から図3(e)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、シアン現像器14Cが待機位置Pwに到達して停止する。
【0089】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0090】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(e)に示す状態から図3(f)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0091】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYM<2>に対応)。
【0092】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、シアンに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、シアンのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、シアンに対応する静電潜像が形成される。
【0093】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたシアン現像器14Cから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にシアンのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、シアンの静電潜像に応じたシアンのトナー像が現像される。
【0094】
次に、感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたシアンのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、シアンに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像の上にシアンのトナー像が重ね合わされる。
【0095】
また、この例では、シアンのトナー像の一次転写が開始された後、シアンに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、シアンの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたシアンの静電潜像を現像して得られたシアンのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、シアンのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYMC<1>に対応)。なお、シアンの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するシアンのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0096】
そして、感光体ドラム11に現像されたシアンのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(f)に示す状態から図3(g)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、黒現像器14Kが待機位置Pwに到達して停止する。
【0097】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0098】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(g)に示す状態から図3(h)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0099】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYMC<2>に対応)。
【0100】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、黒に対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、黒のトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、黒に対応する静電潜像が形成される。
【0101】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置された黒現像器14Kから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的に黒のトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、黒の静電潜像に応じた黒のトナー像が現像される。
【0102】
次に、感光体ドラム11に形成された黒のトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成された黒のトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成された黒のトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、黒に対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の上に黒のトナー像が重ね合わされる。
【0103】
また、この例では、黒のトナー像の一次転写が開始された後、黒に対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、黒の静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成された黒の静電潜像を現像して得られた黒のトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、黒のトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYMCK<1>に対応)。なお、黒の一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存する黒のトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0104】
そして、感光体ドラム11に現像された黒のトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に120°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peの反対側に到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、イエロー現像器14Yが待機位置Pwに到達して停止する。
【0105】
なお、本実施の形態では、短尺モードにおいても説明したように、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態への移行において、第1の空き場所14S1および第2の空き場所14S2を飛び越すようにしている。そして、その際に、限られた時間内で回転式現像装置14の回転動作を完了させるために、他の回転動作時よりも回転式現像装置14の移動速度を速くしている。
【0106】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。その後、中間転写ベルト20上の重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYMCK<2>に対応)。
【0107】
他方、B方向に回転する中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の後端が二次転写領域を通過した後であってこの重ねトナー像の先端が二次転写領域に到達する前に、二次転写ロール31が中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。また、この重ねトナー像の後端がベルト清掃装置27との対向部位を通過した後であって、この重ねトナー像の先端がベルト清掃装置27との対向部位に到達する前に、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。そして、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するのに伴い、二次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するときに、シートSの先端側が二次転写領域に到達するように、シートSの搬送制御を行っている。このため、二次転写領域において、中間転写ベルト20からシートSに対し、重ねトナー像の二次転写が行われる。
【0108】
そして、中間転写ベルト20に保持された重ねトナー像およびシートSが、二次転写領域を通過することに伴い、二次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)され、シートSに対する重ねトナー像の二次転写が完了する。なお、二次転写領域を通過したシートS上の重ねトナー像は、定着装置50によって定着される。一方、重ねトナー像の二次転写において、シートSに転写されず中間転写ベルト20側に残存する各色トナーは、中間転写ベルト20のB方向への回転に伴ってベルト清掃装置27との対向部に到達し、スクレーパ41によって除去される。
【0109】
それから、中間転写ベルト20における重ねトナー像の形成領域の後端がベルト清掃装置27との対向部を通過した後、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20から離れる位置に移動(進出→退避:ただし図示せず)する。
以上により、長尺モードにおける、1枚のシートSに対するフルカラー画像の形成が完了する。
【0110】
では、上述した短尺モードおよび長尺モードの画像形成動作における現像動作について、より詳細に説明を行う。
まず、図2および図4等を参照しつつ、現像位置Pdに配置された現像器(図2に示す例ではイエロー現像器14Y)の動作を説明する。
【0111】
現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144が回転しており、現像ハウジング141内で現像剤の攪拌搬送が行われている。この攪拌搬送により、現像剤を構成するトナーおよびキャリアは互いに摩擦し合うことになり、トナーが負極性に、キャリアが正極性に、それぞれ帯電する。その結果、攪拌搬送される現像剤において、キャリアに対しトナーが静電吸着した状態となる。そして、攪拌搬送される現像剤が現像ロール142との対向部に搬送されると、磁石ロール142bに設けられた磁極と現像剤に含まれるキャリアとの間に働く磁力により、一部のキャリアが現像ロール142側に転移する。このとき、現像ロール142側に転移するキャリアにはトナーが静電吸着しているため、結果として現像剤が現像ロール142側に転移することになり、現像スリーブ142aの外周面に現像剤による現像剤層が形成される。
【0112】
また、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って現像スリーブ142aがD方向に回転している。これにより、現像スリーブ142aに形成された現像剤層は、現像スリーブ142aのD方向への回転に伴って搬送され、層厚規制部材145との対向部を通過する際に、その厚さが予め決められた厚さに規制され、感光体ドラム11と対向する現像ハウジング141の開口に運ばれる。なお、層厚規制部材145によって規制された現像剤は、重力によって第1攪拌搬送部材143側に戻される。
【0113】
さらに、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って現像スリーブ142aに対し直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)が供給されている。これにより、現像領域Adにおいて、現像スリーブ142a上の現像剤層から、感光体ドラム11上の画像部(露光電位VLとなっている領域)にトナーが静電的に転移し、静電潜像を現像して可視像化する。なお、この過程については後述する。
【0114】
その後、現像領域Adを通過した現像スリーブ142a上の現像剤層は、現像スリーブ142aのD方向への回転に伴って現像ハウジング141内に戻される。そして、現像ハウジング141内に戻された現像スリーブ142a上の現像剤層は、磁石ロール142bに設けられた磁極によって形成される反発磁界により、現像ロール142上から離脱して現像ハウジング141内に落下し、再び第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
【0115】
続いて、現像領域Adにおける現像の過程について、さらに詳細に説明を行う。
図9(a)は、感光体ドラム11における帯電電位VHおよび露光電位VLと、給電領域Afにおいて現像スリーブ142aに供給される直流現像バイアスVB(DC)との関係を説明するための図である。また、図9(b)は、給電領域Afにおいて現像スリーブ142aに供給される交流現像バイアスVB(AC)を説明するための図である。ここで、帯電電位VHは第1の電位に、露光電位VLは第2の電位に、それぞれ対応している。
【0116】
まず、図9(a)を参照しつつ、直流電圧の一例としての直流現像バイアスVB(DC)について説明する。
本実施の形態では、帯電電位VHおよび露光電位VLがともに負極性となっているが、露光電位VLの大きさは、絶対値で帯電電位VHよりも小さい値となっている(|VL|<|VH|)。そして、本実施の形態における直流現像バイアスVB(DC)は、負極性であってその絶対値の大きさが帯電電位VHと露光電位VLとの間の大きさに設定される(|VL|<|VB(DC)|<|VH|)。
【0117】
帯電電位VHと露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)とが上述した関係を有している場合、現像領域Adを通過する現像スリーブ142a上のトナーTo(負極性に帯電)は、感光体ドラム11上で相対的に正の電位となる露光電位VL(画像部)の領域には転移(飛翔)しやすくなる一方、感光体ドラム11上で相対的に負の電位となる帯電電位VH(背景部)の領域には転移(飛翔)しにくくなる。一方、帯電電位VHと露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)とが上述した関係を有している場合、現像領域Adを通過する現像スリーブ142a上のキャリアCa(正極性に帯電)は、トナーToとは逆に、感光体ドラム11上で相対的に正の電位となる露光電位VL(画像部)の領域には転移(飛翔)しにくくなる一方、感光体ドラム11上で相対的に負の電位となる帯電電位VH(背景部)の領域には転移(飛翔)しやすくなる。なお、以下の説明においては、トナーToの飛翔しやすさを基準として考え、露光電位VLを基準とする露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)との差を飛翔電位差Vdeveと呼び、直流現像バイアスVB(DC)を基準とする直流現像バイアスVB(DC)と帯電電位VHとの差を逆飛翔電位差Vclnと呼ぶ。なお、本実施の形態では、逆飛翔電位差Vclnが100V〜160Vの範囲となるように、帯電電位VHに対する直流現像バイアスVB(DC)の大きさが決められるようになっている。
【0118】
続いて、図9(b)を参照しつつ、交流電圧の一例としての交流現像バイアスVB(AC)について説明する。
本実施の形態では、交流現像バイアスVB(AC)として、負の電位となる第1期間T1および正の電位となる第2期間T2の和を周期Tacとする、矩形波の信号を供給している。そして、交流現像バイアスVB(AC)におけるピーク・トゥ・ピーク値Vp−pは、第1期間T1における交流現像バイアスVB(AC)の大きさの絶対値である第1ピーク値Vp1と、第2期間T2における交流現像バイアスVB(AC)の大きさの絶対値である第2ピーク値Vp2との和で表される(Vp−p=|Vp1|+|Vp2|)。
【0119】
ここで、本実施の形態では、交流現像バイアスVB(AC)が負極性となる第1期間T1がトナーToの飛翔側(現像スリーブ142a側から感光体ドラム11側に転移する側)に対応し、交流現像バイアスVB(AC)が正極性となる第2期間T2がトナーToの逆飛翔側(感光体ドラム11側から現像スリーブ142aに転移する側)に対応している。そして、この交流現像バイアスVB(AC)におけるデューティ比DRは、ピーク・トゥ・ピーク値Vp−pに占める第1ピーク値Vp1(飛翔側)の割合(DR=|Vp1|/Vp−p)で定義される。
【0120】
また、本実施の形態では、設定されたピーク・トゥ・ピーク値Vp−pおよびデューティ比DRに応じて、第1ピーク値Vp1を時間(第1期間T1)で積分した第1面積S1と、第2ピーク値Vp2を時間(第2期間T2)で積分した第2面積S2とが等しくなるように、第1ピーク値Vp1、第2ピーク値Vp2、第1周期T1および第2周期T2の大きさを決めている。なお、図9(b)は、デューティ比DRが60%に設定された場合における、交流現像バイアスVB(AC)の波形を例示している。
【0121】
図10は、短尺モードおよび長尺モードの画像形成動作における、中間転写ベルト20上での各色トナー像の形成位置を説明するための図である。ここで、図9(a)は短尺モードでの位置関係を、図9(b)は長尺モードでの位置関係を、それぞれ示している。
【0122】
短尺モードでは、図7を用いて説明したように、中間転写ベルト20が1回転する毎に1色のトナー像の一次転写を行っている。このため、短尺モードでは、図9(a)に示すように、中間転写ベルト20を4回転させることで、中間転写ベルト20への4色のトナー像の重ね合わせが行われる。
【0123】
一方、長尺モードでは、図8を用いて説明したように、中間転写ベルト20が2回転する毎に1色のトナー像の一次転写を行っている。このため、長尺モードでは、図9(b)に示すように、中間転写ベルト20を8回転させることで、中間転写ベルト20への4色のトナー像の重ね合わせが行われる。
【0124】
本実施の形態では、中間転写ベルト20上に各色のトナー像を重ね合わせるために、中間転写ベルト20のベルト回転周期Tbに基づいて、感光体ドラム11に対する各色トナー像の形成および中間転写ベルト20に対する各色トナー像の一次転写を行っている。また、本実施の形態では、回転式現像装置14を用いて、感光体ドラム11に対する各色トナー像の現像を行っていることから、各色の現像器を現像位置Pdに配置するために、回転式現像装置14を予め決められた角度だけ回転させるための時間が必要になる。
【0125】
ここで、中間転写ベルト20が1回転する毎に1色のトナー像を中間転写ベルト20に一次転写する場合を考える。この場合は、現像器を交換するための回転式現像装置14の回転に要する期間に対応する中間転写ベルト20の移動距離を含まないように、中間転写ベルト20上に形成する画像の長さを設定する必要がある。そして、本実施の形態では、この長さが、基準長L0として定められている。
【0126】
一方、この画像形成装置では、各色トナー像の長さが基準長L0よりも長い場合であっても、中間転写ベルト20のベルト周長LB未満となる範囲内であれば、中間転写ベルト20上に各色トナー像を順次一次転写して重ね合わせることができる。ただし、この場合は、中間転写ベルト20が1周する間において、現像器を交換するための回転式現像装置14の回転が間に合わなくなる。
【0127】
そこで、本実施の形態では、基準長L0以下となる第1シート長LS1を有するシートSに対しては、短尺モードで画像形成を行うことによって生産効率の低下を抑制している。また、本実施の形態では、基準長L0を超えベルト周長LB未満となる第2シート長LS2を有するシートSに対しては、長尺モードで画像形成を行うことによって現像器の交換時間(回転式現像装置14の回転に要する時間)を確保し、長尺のシートSに対する画像形成を可能としている。
【0128】
また、本実施の形態では、上述した短尺モードと長尺モードとで、現像位置Pdに配置される現像器に対する現像条件を異ならせている。以下では、各モードにおける現像条件の設定について説明を行う。
【0129】
図11は、回転式現像装置14の回転に伴い、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mに切り替えを行う際の現像条件の設定の一例を説明するための図である。ここで、図11(a)は短尺モードでの設定を、図11(b)は長尺モードでの設定を、それぞれ示している。また、図11(a)、(b)は、それぞれ、時間の経過と、現像領域Adを通過する感光体ドラム11上の静電潜像(あるいはトナー像)[(1)]と、現像装置駆動モータ84による回転式現像装置14の回転駆動[(2):図7、8の(4)と同じ]と、現像位置Pdに配置される現像器[(3):図7、8の(5)と同じ]と、直流現像電源86によって現像スリーブ142aに供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさ[(4):図7、8の(7)に対応]と、交流現像電源87によって現像スリーブ142aに供給される交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−p[(5):図7、8の(8)に対応]と、一次転写領域を通過する中間転写ベルト20上のトナー像[(6)]との関係を示している。
【0130】
最初に、図11(a)を参照しつつ、短尺モードにおける現像条件の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mへの切り替えについて説明を行うが、マゼンタ現像器14Mからシアン現像器14Cへの切り替え、および、シアン現像器14Cから黒現像器14Kへの切り替えも、同じ手順で行われる。
【0131】
イエローの現像動作において、現像位置Pdに配置されるイエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給されている。ここで、第1直流現像電圧値Vd1および第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1は、それぞれ、帯電電位VHおよび露光電位VLに基づき、目的とする現像特性が得られる大きさに設定される。この例において、第1直流現像電圧値Vd1は、帯電電位VHとの逆飛翔電位差Vclnが例えば80Vとなるように設定され、第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が例えば700Vとなるように設定される。
【0132】
そして、感光体ドラム11に形成された、イエローに対応する静電潜像の後端が現像領域Adを通過すると、イエロー現像器14Yを用いた現像が終了する。次に、感光体ドラム11に形成された、イエローのトナー像の後端が一次転写領域を通過し、中間転写ベルト20に対するイエローのトナー像の一次転写が終了する((a)(6)におけるY参照)。
【0133】
これに続いて、回転式現像装置14が回転を開始し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdから移動を開始する。イエロー現像器14Yが現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に給電終了位置Pf2を通過することに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)(ここでは第1直流現像電圧値Vd1)および交流現像バイアスVB(AC)(ここでは第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1)の供給が停止される。それから、回転式現像装置14が回転を停止し、イエロー現像器14Yが退避位置Peで、また、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwで、それぞれ停止する。
【0134】
その後、回転式現像装置14の回転に伴い、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから移動を開始する。なお、短尺モードでは、このとき、中間転写ベルト20上にトナー像は存在していない。マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に給電開始位置Pf1を通過することに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。このとき、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給される。続いて、回転式現像装置14が回転を停止し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止する。
【0135】
マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタの露光信号の供給が開始されることにより、感光体ドラム11上に、マゼンタに対応する静電潜像の形成が開始される。そして、感光体ドラム11上に形成された、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達し、マゼンタ現像器14Mを用いた現像が開始される。
【0136】
続いて、図11(b)を参照しつつ、長尺モードにおける現像条件の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mへの切り替えについて説明を行うが、マゼンタ現像器14Mからシアン現像器14Cへの切り替え、および、シアン現像器14Cから黒現像器14Kへの切り替えも、同じ手順で行われる。
【0137】
イエローの現像動作において、現像位置Pdに配置されるイエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給されている。
【0138】
そして、感光体ドラム11に形成された、イエローに対応する静電潜像の後端が現像領域Adを通過すると、イエロー現像器14Yを用いた現像が終了する。次に、感光体ドラム11に形成された、イエローのトナー像の後端が一次転写領域を通過し、中間転写ベルト20に対するイエローのトナー像の一次転写が終了する((b)(6)におけるY(1)参照)。
【0139】
これに続いて、回転式現像装置14が回転を開始し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdから移動を開始する。イエロー現像器14Yが現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に給電終了位置Pf2を通過することに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)(ここでは第1直流現像電圧値Vd1)および交流現像バイアスVB(AC)(ここでは第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1)の供給が停止される。それから、回転式現像装置14が回転を停止し、イエロー現像器14Yが退避位置Peで、また、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwで、それぞれ停止する。
【0140】
その後、回転式現像装置14の回転に伴い、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから移動を開始する。なお、長尺モードでは、このとき、中間転写ベルト20上に一次転写されたイエローのトナー像が、一次転写領域を通過している((b)(6)に示すY(2)参照)。マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に給電開始位置Pf1を通過することに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。このとき、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1よりも小さい第2直流現像電圧値Vd2が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1よりも大きい第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2が供給される。続いて、回転式現像装置14が回転を停止し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止する。この例において、第2直流現像電圧値Vd2は、帯電電位VHとの逆飛翔電位差Vclnが例えば150Vとなるように設定され、第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2が例えば1000Vとなるように設定される。
【0141】
マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタの露光信号の供給が開始されることにより、感光体ドラム11上に、マゼンタに対応する静電潜像の形成が開始される。続いて、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対し、供給する直流現像バイアスVB(DC)を、第2直流現像電圧値Vd2から第1直流現像電圧値Vd1に切り替えるとともに、供給する交流現像バイアスVB(AC)を、第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2から第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に切り替える。そして、感光体ドラム11上に形成された、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達し、マゼンタ現像器14Mを用いた現像が開始される。
【0142】
なお、この例においては、直流現像バイアスVB(DC)を第1直流現像電圧値Vd1に設定し、交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に設定することが、第1の条件に対応している。また、直流現像バイアスVB(DC)を第2直流現像電圧値Vd2に設定し、交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2に設定することが、第2の条件に対応している。
【0143】
回転式現像装置14の停止に伴ってマゼンタ現像器14Mを現像位置Pdに位置決めする際、このマゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、回転に伴って現像領域Adに進入する前の給電開始位置Pf1から、直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。
【0144】
このとき、短尺モードでは、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第1直流現像電圧値Vd1に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に、それぞれ設定されている。これにより、短尺モードでは、マゼンタのトナー像の現像を開始する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aから、感光体ドラム11側にキャリアCaが転移・付着することを抑制している。
【0145】
これに対し、このとき、長尺モードでは、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第2直流現像電圧値Vd2(Vd2<Vd1)に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2(Vp−p2>Vp−p1)に、それぞれ設定されている。これにより、マゼンタトナーの現像を開始する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aから、感光体ドラム11側にトナーToが転移・付着することを抑制している。
【0146】
なお、長尺モードでは、現像領域Adにマゼンタに対応する静電潜像が進入してくるまでの間に、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第1直流現像電圧値Vd1に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に、それぞれ変更される。このため、マゼンタのトナー像の現像条件は、上述したイエローのトナー像の現像条件に設定されることになる。
【0147】
本実施の形態では、回転式現像装置14の停止に伴ってマゼンタ現像器14Mが現像位置Pdに位置決めされる際、停止に伴う衝撃力が加わるため、マゼンタ現像器14Mの現像スリーブ142aからマゼンタのトナーの飛び散りが生じやすい。このようにして飛び散ったトナーの一部は、感光体ドラム11に転移・付着することになる。そして、長尺モードでは、中間転写ベルト20上に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過しているときに、衝撃力に伴って感光体ドラム11に転移・付着したマゼンタのトナーが一次転写領域を通過することになるため、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側に、本来は不要なマゼンタのトナー像が重ねられることになってしまう。なお、衝撃力によって感光体ドラム11に転移・付着するマゼンタのトナーは、現像スリーブ142aの軸方向に沿った線状のトナー像を形成しやすい。
【0148】
図12は、現像剤におけるトナー濃度Tcをパラメータとした場合における、逆飛翔電位差VclnとシートSに形成された画像に生じる筋レベルとの関係を説明するための図である。なお、図12(a)はトナー濃度Tcが約7.5%の場合を、図12(b)はトナー濃度Tcが約9.0%の場合を、図12(c)はトナー濃度Tcが約10.5%の場合を、それぞれ示している。ここで、筋レベル0は、筋が未発生である状態を、筋レベル1は、筋が画質に問題ない程度に微少である状態を、筋レベル2は、筋が目視でなんとか確認できる状態を、筋レベル3は、筋が目視で薄く確認できる状態を、筋レベル4は、筋が目視で確認できる状態を、筋レベル5は、目視ではっきり確認できる状態を、それぞれ表している。したがって、筋レベルの数値が大きくなるほど、画像において本来不要な筋状のトナー像が目立っていることになる。
【0149】
図12(a)〜(c)より、トナー濃度Tcが高いほど筋レベルの数値が大きくなること、すなわち画像中において筋が目立ちやすくなることがわかる。また、図12(a)〜(c)より、逆飛翔電位差Vclnを大きくするほど筋レベルの数値が小さくなること、すなわち画像中において筋が目立ちにくくなることがわかる。ただし、逆飛翔電位差Vclnが大きくなるほど、感光体ドラム11上の背景部(帯電電位VHとなっている部位)にキャリアCaが転移しやすくなる。このような理由により、本実施の形態では、第1直流現像電圧値Vd1と第2直流現像電圧値Vd2とが、Vd1>Vd2の関係を有するようにしている。
【0150】
また、交流現像バイアスVB(AC)におけるピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを大きくした場合は、ピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを小さくした場合と比べて、現像領域AdにおいてトナーToを逆飛翔させるための電界がより強くなる。このような理由により、本実施の形態では、第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1と第2第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2とが、Vp−p1<Vp−p2の関係を有するようにしている。
【0151】
なお、ここでは詳細な説明を行わなかったが、交流現像バイアスVB(AC)におけるデューティ比DRを小さくした場合は、デューティ比DRを大きくした場合と比べて、現像領域AdにおいてトナーToを飛翔させるための電界よりも逆飛翔させるための電界がより強くなる。したがって、長尺モードにおける現像器の交換に際して、デューティ比DRを変更するようにしてもよい。
【0152】
また、直流現像バイアスVB(DC)における第1直流現像電圧値Vd1については、短尺モードと長尺モードとで、それぞれの設定値を異ならせるようにしてもかまわない。
さらに、短尺モードおよび長尺モードにおける帯電電位VHについては、同じ大きさとしてもよいし異なる大きさとしてもよい。さらにまた、短尺モードおよび長尺モードにおける露光電位VLについても、同じ大きさとしてもよいし異なる大きさとしてもよい。
【符号の説明】
【0153】
11…感光体ドラム、12…帯電ロール、13…露光装置、14…回転式現像装置、14Y…イエロー現像器、14M…マゼンタ現像器、14C…シアン現像器、14K…黒現像器、15…一次転写ロール、16…ドラム清掃装置、20…中間転写ベルト、30…二次転写部、31…二次転写ロール、50…定着装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
公報記載の従来技術として、キャリアおよびトナーを含む2成分現像剤を用いて、感光体ドラムに形成された各色に対応する静電潜像をトナーで順次現像するとともに、感光体ドラム上に現像された各色のトナー像を順次中間転写ベルト上に一次転写し、この中間転写ベルト上に重ね合わされた重ねトナー像を用紙に二次転写するものが知られている(特許文献1参照)。また、引用文献1では、複数の現像器を搭載して回転する回転式現像装置を感光体ドラムに隣接して設け、回転式現像装置を回転させることで感光体ドラムと対向する位置に各現像器を順次配置することにより、各色のトナー像を現像している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−140459号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の発明は、回転する像保持体と、複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、回転する中間転写体と、前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する一次転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、前記静電潜像を現像する前記現像器に供給する前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像器に供給する当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部とを含む画像形成装置である。
【0006】
請求項2記載の発明は、前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3記載の発明は、前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4記載の発明は、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置である。
【0007】
請求項5記載の発明は、回転する像保持体と、複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、回転する中間転写体と、前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、前記中間転写体の周長に基づいて決められた基準長以下の前記記録材に画像を形成する第1のモードでは、前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該基準長を超える当該記録材に画像を形成する第2のモードでは、前記静電潜像を現像する場合に当該現像バイアスを当該第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部とを含む画像形成装置である。
【0008】
請求項6記載の発明は、前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置である。
請求項7記載の発明は、前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置である。
請求項8記載の発明は、前記第1のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在しておらず、前記第2のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項9記載の発明は、前記第1のモードでは、前記中間転写体が1回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われ、前記第2のモードでは、前記中間転写体が2回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【0009】
請求項1記載の発明によれば、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、本構成を有していない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、より簡易に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのをさらに抑制することができる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、中間転写体に一次転写されるトナー像に汚れとなるトナーが付着するのを抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、複数の現像器を備えた回転式現像装置を用いて、シートに複数のトナー像を重ねた重ね画像を形成する場合に、本構成を有していない場合と比較して、第1のモードにおいて、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からキャリアが飛散するのを抑制することができ、且つ、第2のモードにおいて、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、より簡易に、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのを抑制することができる。
請求項7記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、回転式現像装置が回転を停止する際に現像器からトナーが飛散するのをさらに抑制することができる。
請求項8記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、中間転写体に一次転写されるトナー像に汚れとなるトナーが付着するのを抑制することができる。
請求項9記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、第1のモードではシートに対する画像の形成における生産効率を高めることができるとともに、第2のモードではシートに対する画像の形成を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施の形態が適用されたカラー画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図2】イエロー現像器の構成の一例を示す断面図である。
【図3】回転式現像装置の回転と、回転に伴う停止位置とを説明するための図である。
【図4】現像位置の前後における、現像器とこの現像器に対する給電との関係を説明するための図である。
【図5】画像形成装置の制御系の構成の一例を示す図である
【図6】中間転写ベルトの周方向長さであるベルト周長と、画像形成の対象となるシートの搬送方向の長さであるシート長との関係を説明するための図である。
【図7】短尺モード且つフルカラーの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図8】長尺モード且つフルカラーの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図9】直流現像バイアスおよび交流現像バイアスを説明するための図である。
【図10】短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおける、中間転写ベルト上での各色トナー像の形成位置を説明するための図である。
【図11】短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおいて、イエロー現像器からマゼンタ現像器に切り替えを行う際の現像条件の設定の一例を説明するための図である。
【図12】現像剤におけるトナー濃度をパラメータとした場合における、逆飛翔電位差とシートに形成された画像に生じる筋レベルとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用されたカラー画像形成装置の概略構成を示している。このカラー画像形成装置は、A方向に回転可能に配設される感光体ドラム11、B方向に回転可能に配設され、感光体ドラム11上に形成された各色トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト20、中間転写ベルト20上に転写された重ねトナー像をシートSに一括転写(二次転写)させる二次転写部30、二次転写された画像をシートS上に定着させる定着装置50、カラー画像形成装置の各機構部を制御する制御部60を備えている。なお、感光体ドラム11の回転方向であるA方向および中間転写ベルト20の回転方向であるB方向は、両者が対向する領域において同じ側を向くようになっている。
【0012】
像保持体の一例としての感光体ドラム11の周囲には、A方向に沿って、感光体ドラム11を帯電する帯電ロール12、帯電された感光体ドラム11を露光する露光装置13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14Y、14M、14C、14Kを回転可能に取り付けた回転式現像装置14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ロール15、感光体ドラム11上の残留トナーを清掃するドラム清掃装置16が、順次配設されている。なお、本実施の形態では、帯電ロール12および露光装置13が潜像形成部の一例として機能している。
【0013】
ここで、帯電ロール12は、感光体ドラム11に接触して配置されるとともに感光体ドラム11の回転に伴って回転するように構成されている。また、一次転写部の一例としての一次転写ロール15は、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と対向する位置において、中間転写ベルト20に接触して配置されており、中間転写ベルト20の回転に伴って回転するように構成されている。さらに、ドラム清掃装置16は、例えば感光体ドラム11に接触するブレード部材を有している。
【0014】
そして、感光体ドラム11は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したもので構成されており、この例では有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。なお、感光体ドラム11は接地されている。
【0015】
また、現像部の一例としての回転式現像装置14はC方向に回転するようになっており、合計で6個の現像器を搭載できるように構成されている。ただし、この例では、回転式現像装置14に対し、周方向に連続して4個の現像器14Y、14M、14C、14Kを搭載するようにし、残りの2箇所については空き場所としている。そして、複数の現像器の一例としての現像器14Y、14M、14C、14Kによる現像は反転現像方式にて行われる。従って、現像器14Y、14M、14C、14Kで使用されるトナーは負の帯電極性を有している。なお、以下の説明においては、回転式現像装置14を構成する各現像器を、それぞれ、イエロー現像器14Y、マゼンタ現像器14M、シアン現像器14C、および黒現像器14Kと称する。また、以下の説明では、黒現像器14Kに隣接する空き場所を第1の空き場所14S1と称し、第1の空き場所14S1に隣接する空き場所を第2の空き場所14S2と称する。
【0016】
次に、中間転写体の一例としての中間転写ベルト20は、複数(本実施の形態では6つ)のロール21〜26に掛け渡されるようになっている。これらのうち、ロール21、25は従動ロール、ロール22は中間転写ベルト20の位置決めや平坦な一次転写面の形成に用いられる金属製のアイドルロール、ロール23は中間転写ベルト20の張力を一定とするために用いられるテンションロール、ロール24は中間転写ベルト20の駆動ロール、ロール26は後述する二次転写用のバックアップロールである。
【0017】
二次転写部30は、中間転写ベルト20のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール31と、バックアップロール26等とによって構成される。また、二次転写部30の上流側には、搬送されてくる用紙(図示せず)を二次転写部30に案内する用紙搬送ガイド32が取り付けられている。
【0018】
一方、二次転写部30の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト20上に付着する残留トナーを清掃するベルト清掃装置27が設けられており、中間転写ベルト20を挟んでベルト清掃装置27に対向する位置には、中間転写ベルト20の内面に沿って板金部材28が配置されている。このベルト清掃装置27は、ステンレスプレート等で構成され中間転写ベルト20の像形成面側に配設されるスクレーパ41と、このスクレーパ41が収容されるクリーナハウジング42とを有している。また、スクレーパ41の一端側はブロック43に挟み込まれることで固定されており、このブロック43は軸44aを中心に回転するホルダ44に取り付けられている。さらに、ホルダ44の下端側に設けられた凹部44bとクリーナハウジング42下部に設けられた膨出部との間には、スクレーパ41を中間転写ベルト20に向けて付勢するバネ45が取り付けられ、スクレーパ41からみて中間転写ベルト20の移動方向上流側には、除去した異物の外部への飛び散りを抑制するためのフィルムシール46が取り付けられている。
【0019】
そして、本実施の形態では、記録材の一例としてのシートSに複数色のトナー像を含むカラー画像を形成する場合には、最終色前のトナー像が二次転写ロール31およびベルト清掃装置27を通過するまで、これら二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が中間転写ベルト20から離れるようになっている。なお、二次転写ロール31は、中間転写ベルト20に接触した際に、中間転写ベルト20の回転に伴って回転するように構成されている。
【0020】
さらに、定着装置50は、ハロゲンランプ等の加熱源を内蔵する加熱ロール51と、この加熱ロール51に圧接配置される加圧ロール52とを備えており、これら加熱ロール51と加圧ロール52との間に形成される定着ニップ域にトナー像が転写されたシートSを通過させることで、定着を行うようになっている。
【0021】
次に、回転式現像装置14に搭載される現像器の構成を、イエロー現像器14Yを例として説明する。なお、マゼンタ現像器14M、シアン現像器14Cおよび黒現像器14Kは、内部に収容されるトナーの色を除いて、イエロー現像器14Yと同じ構成を有している。
【0022】
図2は、イエロー現像器14Yの構成の一例を示す断面図である。なお、図2は、イエロー現像器14Yが感光体ドラム11と対向する現像位置に配置されている場合を例示している。
イエロー現像器14Yは、感光体ドラム11の外周面に対向する開口が形成され且つ内部にはキャリアおよびトナーを含む現像剤(図示せず)が収容される現像ハウジング141と、この現像ハウジング141の開口に面した箇所に回転可能に配置される現像ロール142とを備えている。ここで、現像ロール142は、感光体ドラム11とは非接触に配置されており、現像ロール142の軸方向両端部には、感光体ドラム11の外周面に突き当たることにより、感光体ドラム11の外周面に対する現像ロール142の外周面の位置(距離)を決める位置決めロール(図示せず)が取り付けられている。
【0023】
また、現像ハウジング141内であって、感光体ドラム11からみて現像ロール142の背面下側には、感光体ドラム11の軸方向に沿って配置される第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144が設けられている。そして、第1攪拌搬送部材143と第2攪拌搬送部材144との間には、これら第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144を仕切る仕切り壁が設けられている。この仕切り壁は、現像ハウジング141と一体的に形成されている。なお、第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144の軸方向両端側には仕切り壁を設けておらず、第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144によって、現像ハウジング141内を現像剤が循環搬送されるようになっている。また、現像ロール142の図中上方には、現像ハウジング141に取り付けられ、現像ロール142に付着する現像剤の層厚さを規制する層厚規制部材145が設けられている。
【0024】
そして、イエロー現像器14Yでは、現像剤として、イエローに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む、所謂2成分現像剤を用いている。また、この現像剤において、キャリアは正の帯電極性を有しており、トナーは上述したように負の帯電極性を有している。なお、マゼンタ現像器14Mでは、マゼンタに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、シアン現像器14Cでは、シアンに着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、黒現像器14Kでは黒に着色されたトナーと磁性を有するキャリアとを含む現像剤を、それぞれ用いている。
【0025】
また、現像ロール142は、回転可能に配設される中空状の現像スリーブ142aと、現像スリーブ142aの内側に配置されるとともに現像ハウジング141に固定して取り付けられ、内部には複数の磁極(図示せず)が配列される磁石ロール142bとを有している。回転体の一例としての現像スリーブ142aは、シートSに画像を形成する画像形成動作において、D方向に回転するようになっている。したがって、画像形成動作において、A方向に回転する感光体ドラム11およびD方向に回転する現像スリーブ142aは、両者が対向する領域(後述する現像領域Ad:図4参照)において同方向に移動する。
【0026】
図3は、図1に示す回転式現像装置14の回転と、回転に伴う停止位置とを説明するための図である。
本実施の形態の回転式現像装置14は、回転軸14aを中心とし、30°を単位としてC方向への回転および停止が行えるように構成されている。そして、この回転式現像装置14は、感光体ドラム11に対向する現像位置Pdに現像器が位置した状態(図3(b)、(d)、(f)、(h)参照)で停止し、また、感光体ドラム11との対向部に現像器が位置しない状態(図3(a)、(c)、(e)、(g))で停止するようになっている。
【0027】
図3(a)は、画像形成動作が開始される前の初期状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、現像位置PdからみてC方向上流側となる待機位置Pwにイエロー現像器14Yが配置され、現像位置PdからみてC方向下流側となる退避位置Peに第2の空き場所14S2が配置される。
【0028】
図3(b)は、図3(a)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはイエロー現像器14Yが配置され、待機位置PwからみてC方向上流側となる現像前位置Pbにマゼンタ現像器14Mが配置され、退避位置PeからみてC方向下流側となる現像後位置Paに第2の空き場所14S2が配置される。
【0029】
図3(c)は、図3(b)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示しているこのとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwにマゼンタ現像器14Mが配置され、退避位置Peにイエロー現像器14Yが配置される。
【0030】
図3(d)は、図3(c)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはマゼンタ現像器14Mが配置され、現像前位置Pbにシアン現像器14Cが配置され、現像後位置Paにイエロー現像器14Yが配置される。
【0031】
図3(e)は、図3(d)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwにシアン現像器14Cが配置され、退避位置Peにマゼンタ現像器14Mが配置される。
【0032】
図3(f)は、図3(e)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdにはシアン現像器14Cが配置され、現像前位置Pbに黒現像器14Kが配置され、現像後位置Paにマゼンタ現像器14Mが配置される。
【0033】
図3(g)は、図3(f)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには現像器が配置されておらず、待機位置Pwに黒現像器14Kが配置され、退避位置Peにシアン現像器14Cが配置される。
【0034】
図3(h)は、図3(g)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に30°回転させた状態を示している。このとき、現像位置Pdには黒現像器14Kが配置され、現像前位置Pbに第1の空き場所14S1が配置され、現像後位置Paにシアン現像器14Cが配置される。
なお、図3(h)に示す状態から回転式現像装置14をC方向に120°回転させると、図3(a)に示す初期状態に移行することになる。
【0035】
次に、回転式現像装置14に搭載された各現像器14Y、14M、14C、14Kに対する給電手法について説明を行う。本実施の形態では、現像位置Pdに配置される現像器に対し、現像スリーブ142aを回転させるための給電および、現像スリーブ142aに現像バイアスを印加するための給電が行われるようになっており、他の位置、例えば上述した現像前位置Pb、待機位置Pw、退避位置Pe、そして現像後位置Pa等に位置する現像器には、給電が行われないようになっている。ただし、本実施の形態では、現像器が待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に、この現像器に対する給電を開始し、この現像器が現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に、この現像器に対する給電を終了するようになっている。
【0036】
図4は、現像位置の前後における、現像器(14Y、14M、14C、14Kのいずれか:以下同じ)とこの現像器に対する給電との関係を説明するための図である。ここで、図4は、各現像器14Y、14M、14C、14Kのうちのいずれかに設けられた現像ロール142が、C方向に沿って移動していく状態を示している。また、図4において、現像位置Pdに配置された現像スリーブ142aと感光体ドラム11の対向部において、現像スリーブ142aと感光体ドラム11との間でトナーの転移が生じ得る範囲を、現像領域Adと呼ぶ。
【0037】
本実施の形態では、回転式現像装置14のC方向への回転に伴い、現像器に設けられた現像ロール142が、現像前位置Pb、待機位置Pw、現像位置Pd、退避位置Pe、現像後位置Paの順に移動していく。そして、待機位置Pwで停止していた現像器が現像位置Pdに移動する途中で、この現像器に設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、画像形成装置の本体に設けられた電極(図示せず)とこの現像器に設けられた電極(図示せず)とが接触し、この現像器に対する給電が開始され、給電がなされた状態で現像位置Pdに到達する。また、現像位置Pdで停止していた現像器が退避位置Peに移動する途中で、この現像器に設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、画像形成装置の本体に設けられた電極(図示せず)とこの現像器に設けられた電極(図示せず)とが接触しなくなることにより、この現像器に対する給電が終了され、給電がなされない状態で退避位置Peに到達する。
【0038】
ここで、給電開始位置Pf1は、現像領域AdよりもC方向上流側(A方向下流側)であり、給電終了位置Pf2は、現像領域AdよりもC方向下流側(A方向上流側)である。したがって、給電開始位置Pf1から給電終了位置Pf2に至る給電領域Afは、現像領域Adを含むとともに現像領域Adよりも広い範囲に設定されている。
【0039】
図5は、本実施の形態の画像形成装置の制御系の構成の一例を示す図である。
設定部の一例としての制御部60には、UI(ユーザ・インタフェース)71やPC(パーソナル・コンピュータ)72にて、ユーザから受け付けた指示が入力される。
制御部60は、感光体ドラム11を回転させるための駆動を行う感光体ドラム駆動モータ81、帯電ロール12に帯電バイアスを供給する帯電電源82、露光装置13に設けられた光源(図示せず)を駆動する光源駆動部83に、それぞれ制御信号を出力する。また、制御部60は、回転軸14aを中心として回転式現像装置14を回転させるための駆動を行う現像装置駆動モータ84、給電領域Af内に存在する現像器に設けられた現像スリーブ142aを回転させるための駆動を行う現像スリーブ駆動モータ85に、それぞれ制御信号を出力する。さらに、制御部60は、給電領域Af内に存在する現像器に設けられた現像スリーブ142aに対し、直流の現像バイアス(以下では直流現像バイアスVB(DC)という)を供給する直流現像電源86および交流の現像バイアス(以下では交流現像バイアスVB(AC)という)を供給する交流現像電源87に、それぞれ制御信号を供給する。さらにまた、制御部60は、駆動ロール24を介して中間転写ベルト20を回転させるための駆動を行う中間転写ベルト駆動モータ88、一次転写ロール15に一次転写バイアスを供給する一次転写電源89、ベルト清掃装置27を移動させて中間転写ベルト20に対しスクレーパ41を接触あるいは退避させるベルト清掃装置駆動モータ90に、それぞれ制御信号を出力する。そして、制御部60は、二次転写ロール31を移動させて中間転写ベルト20に対し二次転写ロール31を接触あるいは退避させる二次転写ロール駆動モータ91、二次転写ロール31とバックアップロール26との間に二次転写バイアスを供給する二次転写電源92に、それぞれ制御信号を出力する。また、ここでは図示はしていないが、制御部60は、定着装置50やシートSの供給系にも制御信号を出力している。なお、本実施の形態では、直流現像電源86および交流現像電源87が、供給部の一例として、それぞれ機能している。
【0040】
図6は、中間転写ベルト20の周方向の長さ(中間転写体の周長)であるベルト周長LBと、画像形成の対象となるシートSの搬送方向の長さであるシート長LSとの関係を説明するための図である。
本実施の形態の画像形成装置では、シート長LSがベルト周長LB未満の大きさを有するシートSに対し、画像の形成が行われるようになっている。そして、本実施の形態では、ベルト周長LBよりも小さい基準長L0(L0<LB)を基準とし、シート長LSが基準長L0以下となる第1シート長LS1(LS1≦L0)を有するシートSに画像を形成する場合と、シート長LSが基準長L0を超え且つベルト周長LB未満となる第2シート長LS2(L0<LS2<LB)を有するシートSに画像を形成する場合とで、画像の形成における手順を異ならせている。なお、以下の説明においては、前者を短尺モードと呼び、後者を長尺モードと呼ぶ。ここで、短尺モードは第1のモードに、長尺モードは第2のモードに、それぞれ対応している。また、基準長L0の制定理由については後述する。
【0041】
では次に、図1に示す画像形成装置が実行する画像形成動作について、最初に短尺モードの場合に関する説明を行い、続いて長尺モードの場合に関する説明を行う。なお、以下では、短尺モードおよび長尺モードのそれぞれにおいて、1枚のシートSに対し、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒を含む4色のフルカラー画像を形成する場合を例として説明を行う。
【0042】
図7は、短尺モードの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示している。ここで、図7は、時間の経過と、感光体ドラム駆動モータ81による感光体ドラム11の回転駆動[(1)感光体ドラム駆動]と、帯電電源82による帯電ロール12への帯電バイアスの供給[(2)帯電バイアス]と、光源駆動部83による露光装置13への露光信号の供給[(3)露光信号]と、現像装置駆動モータ84による回転式現像装置14の回転駆動[(4)現像装置駆動]と、現像位置Pdに配置される現像器[(5)現像位置の現像器]と、現像スリーブ駆動モータ85による現像スリーブ142aの回転駆動[(6)現像スリーブ駆動]と、直流現像電源86による現像スリーブ142aへの直流現像バイアスVB(DC)の供給[(7)直流現像バイアス]と、交流現像電源87による現像スリーブ142aへの交流現像バイアスVB(AC)の供給[(8)交流現像バイアス]と、中間転写ベルト駆動モータ88による中間転写ベルト20の回転駆動[(9)中間転写ベルト駆動]と、一次転写電源89による一次転写ロール15への一次転写バイアスの供給[(10)一次転写バイアス]と、感光体ドラム11と中間転写ベルト20とが対向する一次転写領域を通過する中間転写ベルト20上の画像領域(トナー像の形成領域)[(11)一次転写通過画像]と、ベルト清掃装置駆動モータ90の駆動に伴うベルト清掃装置27の位置[(12)ベルト清掃装置位置]と、二次転写ロール駆動モータ91の駆動に伴う二次転写ロール31の位置[(13)二次転写ロール位置]と、二次転写電源92による二次転写部30への二次転写バイアスの供給[(14)二次転写バイアス]と、中間転写ベルト20と二次転写ロール31とが対向する二次転写領域を通過する中間転写ベルト20上の画像領域(トナー像の形成領域)[(15)二次転写通過画像]との関係を示している。
【0043】
また、図7において、「Y」、「M」、「C」、「K」は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応している。そして、(11)に示す『一次転写通過画像』および(15)に示す『二次転写通過画像』において、「Y」はイエローに、「YM」はイエローおよびマゼンタを重ね合わせたものに、「YMC」はイエロー、マゼンタおよびシアンを重ね合わせたものに、「YMCK」はイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒を重ね合わせたものに、それぞれ対応している。なお、以下の説明においては、中間転写ベルト20が1周するのに要する期間を、ベルト回転周期Tbと呼ぶ。また、これらの関係については、後述する図8においても同じである。
【0044】
初期状態において、感光体ドラム駆動、帯電バイアス、露光信号、現像装置駆動、中間転写ベルト駆動、一次転写バイアス、二次転写バイアスは、それぞれOFF(停止)に設定されている。このとき、回転式現像装置14は図3(a)に示す状態に設定されており、現像位置Pdには現像器が配置されないようになっている。また、これに伴い、現像スリーブ駆動、直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)は、それぞれOFF(停止)となっている。さらに、初期状態において、ベルト清掃装置位置および二次転写ロール位置はそれぞれ退避となっており、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27(スクレーパ41)は中間転写ベルト20から離れている。
【0045】
画像形成動作の開始に伴い、感光体ドラム11の駆動および中間転写ベルト20の駆動が開始(OFF→ON)され、感光体ドラム11はA方向に、中間転写ベルト20はB方向に、それぞれ回転する。続いて、帯電バイアスの供給が開始(OFF→ON)され、感光体ドラム11の感光層は、帯電ロール12によって帯電電位VH(後述する図10(a)参照)に帯電される。
【0046】
次に、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが開始(OFF→ON)される。
【0047】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdで停止した後、イエローに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、イエローのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VL(後述する図10(a)参照)になる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部(露光されなかった部位)とし、露光電位VLを画像部(露光された部位)とする、イエローに対応する静電潜像が形成される。
【0048】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にイエローのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、イエローの静電潜像に応じたイエローのトナー像が現像される。なお、現像動作の詳細については後述する。
【0049】
次に、感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。
【0050】
また、この例では、イエローのトナー像の一次転写が開始された後、イエローに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、イエローの静電潜像の形成が終了する。なお、イエローに対応する露光信号の供給期間は、形成対象となる画像の大きさ(より具体的には画像の副走査方向長さ)に基づいて決まる(後述するマゼンタ、シアンおよび黒の露光信号の供給期間も同じ長さとなる)。そして、感光体ドラム11に形成されたイエローの静電潜像を現像して得られたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、イエローのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写される。なお、イエローの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するイエローのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0051】
そして、感光体ドラム11に現像されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(b)に示す状態から図3(c)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwに到達して停止する。
【0052】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(c)に示す状態から図3(d)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0053】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、マゼンタのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、マゼンタに対応する静電潜像が形成される。
【0054】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたマゼンタ現像器14Mから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にマゼンタのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、マゼンタの静電潜像に応じたマゼンタのトナー像が現像される。
【0055】
次に、感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、マゼンタに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像が重ね合わされる。
【0056】
また、この例では、マゼンタのトナー像の一次転写が開始された後、マゼンタに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、マゼンタの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたマゼンタの静電潜像を現像して得られたマゼンタのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、マゼンタのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像が形成される。なお、マゼンタの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するマゼンタのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0057】
そして、感光体ドラム11に現像されたマゼンタのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(d)に示す状態から図3(e)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、シアン現像器14Cが待機位置Pwに到達して停止する。
【0058】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(e)に示す状態から図3(f)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0059】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、シアンに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、シアンのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、シアンに対応する静電潜像が形成される。
【0060】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたシアン現像器14Cから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にシアンのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、シアンの静電潜像に応じたシアンのトナー像が現像される。
【0061】
次に、感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたシアンのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、シアンに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像の上にシアンのトナー像が重ね合わされる。
【0062】
また、この例では、シアンのトナー像の一次転写が開始された後、シアンに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、シアンの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたシアンの静電潜像を現像して得られたシアンのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、シアンのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が形成される。なお、シアンの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するシアンのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0063】
そして、感光体ドラム11に現像されたシアンのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(f)に示す状態から図3(g)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、黒現像器14Kが待機位置Pwに到達して停止する。
【0064】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(g)に示す状態から図3(h)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0065】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、黒に対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、黒のトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、黒に対応する静電潜像が形成される。
【0066】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置された黒現像器14Kから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的に黒のトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、黒の静電潜像に応じた黒のトナー像が現像される。
【0067】
次に、感光体ドラム11に形成された黒のトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成された黒のトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成された黒のトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、黒に対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の上に黒のトナー像が重ね合わされる。
【0068】
また、この例では、黒のトナー像の一次転写が開始された後、黒に対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、黒の静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成された黒の静電潜像を現像して得られた黒のトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、黒のトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像が形成される。なお、黒の一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存する黒のトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0069】
そして、感光体ドラム11に現像された黒のトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に120°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す初期状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peの反対側に到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、イエロー現像器14Yが待機位置Pwに到達して停止する。
【0070】
なお、本実施の形態では、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態への移行において、第1の空き場所14S1および第2の空き場所14S2を飛び越すようにしている。そして、その際に、限られた時間内で回転式現像装置14の回転動作を完了させるために、他の回転動作時よりも回転式現像装置14の移動速度を速くしている。
【0071】
一方、B方向に回転する中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端がベルト清掃装置27との対向部位を通過した後であって、その後一次転写領域を通過することによってさらに黒のトナー像が重ねられたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端が二次転写領域(中間転写ベルト20と二次転写ロール31との対向部)に到達する前に、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。そして、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するのに伴い、二次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するときに、シートSの先端側が二次転写領域に到達するように、シートSの搬送制御を行っている。このため、二次転写領域において、中間転写ベルト20からシートSに対し、重ねトナー像の二次転写が行われる。
【0072】
そして、中間転写ベルト20に保持された重ねトナー像およびシートSが、二次転写領域を通過することに伴い、二次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)され、シートSに対する重ねトナー像の二次転写が完了する。なお、二次転写領域を通過したシートS上の重ねトナー像は、定着装置50によって定着される。一方、重ねトナー像の二次転写において、シートSに転写されず中間転写ベルト20側に残存する各色トナーは、中間転写ベルト20のB方向への回転に伴ってベルト清掃装置27との対向部に到達し、スクレーパ41によって除去される。
【0073】
それから、中間転写ベルト20における重ねトナー像の形成領域の後端がベルト清掃装置27との対向部を通過した後、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20から離れる位置に移動(進出→退避)する。
以上により、短尺モードにおける、1枚のシートSに対するフルカラー画像の形成が完了する。
【0074】
図8は、長尺モードの画像形成動作におけるタイミングチャートの一例を示している。
なお、図8に示す初期状態では、画像形成動作の開始に伴い、感光体ドラム駆動および中間転写ベルト駆動が既に開始(ON)されており、感光体ドラム11はA方向に、また、中間転写ベルト20はB方向に、それぞれ回転しているものとする。また、図8に示す初期状態では、画像形成動作の開始に伴い、帯電バイアスの供給が既に開始(ON)されており、感光体ドラム11の感光層は、帯電ロール12によって帯電電位VHに帯電されているものとする。ただし、図8に示す初期状態において、露光信号、現像装置駆動、一次転写バイアス、二次転写バイアスは、それぞれOFF(停止)に設定されている。このとき、回転式現像装置14は図3(a)に示す状態に設定されており、現像位置Pdには現像器が配置されないようになっている。また、これに伴い、現像スリーブ駆動、直流現像バイアスおよび交流現像バイアスは、それぞれOFF(停止)となっている。さらに、初期状態において、ベルト清掃装置位置および二次転写ロール位置はそれぞれ退避となっており、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27(スクレーパ41)は中間転写ベルト20から離れている。
【0075】
次に、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが開始(OFF→ON)される。
【0076】
回転式現像装置14の回転動作が終了し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdで停止した後、イエローに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、イエローのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、イエローに対応する静電潜像が形成される。
【0077】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にイエローのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、イエローの静電潜像に応じたイエローのトナー像が現像される。
【0078】
次に、感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたイエローのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。
【0079】
また、この例では、イエローのトナー像の一次転写が開始された後、イエローに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、イエローの静電潜像の形成が終了する。なお、イエローに対応する露光信号の供給期間は、形成対象となる画像の大きさ(より具体的には画像の副走査方向長さ)に基づいて決まる(後述するマゼンタ、シアンおよび黒の露光信号の供給期間も同じ長さとなる)。そして、長尺モードにおける各色の露光信号の供給期間は、上述した短尺モードにおける各色の露光信号の供給期間よりも長くなる。これは、長尺モードにおける各色トナー像の副走査方向長さが、短尺モードにおける各色トナー像の副走査方向長さよりも長いためである。そして、感光体ドラム11に形成されたイエローの静電潜像を現像して得られたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、イエローのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写される(図8(11)におけるY<1>に対応)。なお、イエローの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するイエローのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0080】
そして、感光体ドラム11に現像されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(b)に示す状態から図3(c)に示す状態へと移行する。このとき、イエロー現像器14Yは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、イエロー現像器14Yに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwに到達して停止する。
【0081】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、このイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0082】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(c)に示す状態から図3(d)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0083】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるY<2>に対応)。
【0084】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、マゼンタのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、マゼンタに対応する静電潜像が形成される。
【0085】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたマゼンタ現像器14Mから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にマゼンタのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、マゼンタの静電潜像に応じたマゼンタのトナー像が現像される。
【0086】
次に、感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたマゼンタのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたマゼンタのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、マゼンタに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローのトナー像の上にマゼンタのトナー像が重ね合わされる。
【0087】
また、この例では、マゼンタのトナー像の一次転写が開始された後、マゼンタに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、マゼンタの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたマゼンタの静電潜像を現像して得られたマゼンタのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、マゼンタのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYM<1>に対応)。なお、マゼンタの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するマゼンタのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0088】
そして、感光体ドラム11に現像されたマゼンタのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(d)に示す状態から図3(e)に示す状態へと移行する。このとき、マゼンタ現像器14Mは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、シアン現像器14Cが待機位置Pwに到達して停止する。
【0089】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0090】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(e)に示す状態から図3(f)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0091】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYM<2>に対応)。
【0092】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、シアン現像器14Cが現像位置Pdで停止した後、シアンに対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、シアンのトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、シアンに対応する静電潜像が形成される。
【0093】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置されたシアン現像器14Cから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的にシアンのトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、シアンの静電潜像に応じたシアンのトナー像が現像される。
【0094】
次に、感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成されたシアンのトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエローおよびマゼンタの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成されたシアンのトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、シアンに対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエローおよびマゼンタの重ねトナー像の上にシアンのトナー像が重ね合わされる。
【0095】
また、この例では、シアンのトナー像の一次転写が開始された後、シアンに対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、シアンの静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成されたシアンの静電潜像を現像して得られたシアンのトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、シアンのトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYMC<1>に対応)。なお、シアンの一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存するシアンのトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0096】
そして、感光体ドラム11に現像されたシアンのトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(f)に示す状態から図3(g)に示す状態へと移行する。このとき、シアン現像器14Cは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peに到達して停止する。この間、シアン現像器14Cに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、シアン現像器14Cに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、黒現像器14Kが待機位置Pwに到達して停止する。
【0097】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。
【0098】
続いて、画像の形成対象となるシートSの搬送方向長さおよび中間転写ベルト20の周長(ベルト回転周期Tb)に基づいて予め決められたタイミングにて、回転式現像装置14がC方向に30°回転して停止する。ただし、長尺モードでは、短尺モードとは異なり、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像が一次転写領域を通過している間に、回転式現像装置14の回転動作が行われる。これにより、回転式現像装置14は、図3(g)に示す状態から図3(h)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、待機位置Pwから給電開始位置Pf1を介して現像位置Pdに到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電開始位置Pf1を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動およびこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始(OFF→ON)される。
【0099】
また、回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYMC<2>に対応)。
【0100】
一方、回転式現像装置14の回転動作が終了し、黒現像器14Kが現像位置Pdで停止した後、黒に対応する露光信号の供給が開始(OFF→ON)される。これにより、帯電電位VHに帯電された状態でA方向に回転する感光体ドラム11は、露光装置13から出力される露光ビームBmによって、黒のトナー像の形成対象となる部位が露光されることで、帯電電位VHから露光電位VLになる。その結果、帯電および露光が行われた感光体ドラム11には、帯電電位VHを背景部とし、露光電位VLを画像部とする、黒に対応する静電潜像が形成される。
【0101】
そして、感光体ドラム11に形成された静電潜像は、感光体ドラム11のA方向への回転に伴って現像領域Adを通過する。このとき、現像位置Pdに配置された黒現像器14Kから感光体ドラム11に対し、露光電位VLとなっている画像部に選択的に黒のトナーが転移する。その結果、現像領域Adを通過した感光体ドラム11には、黒の静電潜像に応じた黒のトナー像が現像される。
【0102】
次に、感光体ドラム11に形成された黒のトナー像の先端側が、中間転写ベルト20と対向する一次転写領域に到達するのに伴い、一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。これにより、A方向に回転する感光体ドラム11に形成された黒のトナー像は、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され始める。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に既に転写されたイエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の先端側が一次転写領域に到達するときに、感光体ドラム11上に形成された黒のトナー像の先端側が一次転写領域に到達するように、黒に対応する露光信号の供給を制御している。このため、一次転写領域を通過した中間転写ベルト20には、イエロー、マゼンタおよびシアンの重ねトナー像の上に黒のトナー像が重ね合わされる。
【0103】
また、この例では、黒のトナー像の一次転写が開始された後、黒に対応する露光信号の供給が停止(ON→OFF)され、黒の静電潜像の形成が終了する。そして、感光体ドラム11に形成された黒の静電潜像を現像して得られた黒のトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、黒のトナー像の全域が、B方向に回転する中間転写ベルト20に一次転写され、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像が形成される(図8(11)におけるYMCK<1>に対応)。なお、黒の一次転写において、中間転写ベルト20に転写されずに感光体ドラム11側に残存する黒のトナーは、感光体ドラム11のA方向への回転に伴ってドラム清掃装置16との対向部に到達し、ドラム清掃装置16によって除去される。
【0104】
そして、感光体ドラム11に現像された黒のトナー像が一次転写領域を通過した後、回転式現像装置14がC方向に120°回転して停止する。これにより、回転式現像装置14は、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態へと移行する。このとき、黒現像器14Kは、現像位置Pdから給電終了位置Pf2を介して退避位置Peの反対側に到達して停止する。この間、黒現像器14Kに設けられた現像ロール142が給電終了位置Pf2を通過するのに伴い、黒現像器14Kに設けられた現像スリーブ142aの回転駆動とこの現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給とが停止(ON→OFF)される。また、このとき、イエロー現像器14Yが待機位置Pwに到達して停止する。
【0105】
なお、本実施の形態では、短尺モードにおいても説明したように、図3(h)に示す状態から図3(a)に示す状態への移行において、第1の空き場所14S1および第2の空き場所14S2を飛び越すようにしている。そして、その際に、限られた時間内で回転式現像装置14の回転動作を完了させるために、他の回転動作時よりも回転式現像装置14の移動速度を速くしている。
【0106】
一方、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過した後、上述した短尺モードの場合よりも短い期間で、この重ねトナー像の先端側が一次転写領域に進入してくる。これに伴い、再び一次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。このとき、感光体ドラム11に対するトナー像の形成は開始されておらず、一次転写領域を通過する感光体ドラム11は、帯電電位VHに帯電された状態となっている。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像は、感光体ドラム11への逆転写が抑制された状態で、一次転写領域を通過していく。その後、中間転写ベルト20上の重ねトナー像の後端側が一次転写領域を通過するのに伴い、一次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)される。これにより、中間転写ベルト20に一次転写されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の全域が、一次転写領域を再び通過することになる(図8(11)におけるYMCK<2>に対応)。
【0107】
他方、B方向に回転する中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の後端が二次転写領域を通過した後であってこの重ねトナー像の先端が二次転写領域に到達する前に、二次転写ロール31が中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。また、この重ねトナー像の後端がベルト清掃装置27との対向部位を通過した後であって、この重ねトナー像の先端がベルト清掃装置27との対向部位に到達する前に、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20と接する位置に移動(退避→進出)する。そして、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するのに伴い、二次転写バイアスの供給が開始(OFF→ON)される。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト20に保持されたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の重ねトナー像の先端側が二次転写領域に到達するときに、シートSの先端側が二次転写領域に到達するように、シートSの搬送制御を行っている。このため、二次転写領域において、中間転写ベルト20からシートSに対し、重ねトナー像の二次転写が行われる。
【0108】
そして、中間転写ベルト20に保持された重ねトナー像およびシートSが、二次転写領域を通過することに伴い、二次転写バイアスの供給が停止(ON→OFF)され、シートSに対する重ねトナー像の二次転写が完了する。なお、二次転写領域を通過したシートS上の重ねトナー像は、定着装置50によって定着される。一方、重ねトナー像の二次転写において、シートSに転写されず中間転写ベルト20側に残存する各色トナーは、中間転写ベルト20のB方向への回転に伴ってベルト清掃装置27との対向部に到達し、スクレーパ41によって除去される。
【0109】
それから、中間転写ベルト20における重ねトナー像の形成領域の後端がベルト清掃装置27との対向部を通過した後、二次転写ロール31およびベルト清掃装置27が、中間転写ベルト20から離れる位置に移動(進出→退避:ただし図示せず)する。
以上により、長尺モードにおける、1枚のシートSに対するフルカラー画像の形成が完了する。
【0110】
では、上述した短尺モードおよび長尺モードの画像形成動作における現像動作について、より詳細に説明を行う。
まず、図2および図4等を参照しつつ、現像位置Pdに配置された現像器(図2に示す例ではイエロー現像器14Y)の動作を説明する。
【0111】
現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144が回転しており、現像ハウジング141内で現像剤の攪拌搬送が行われている。この攪拌搬送により、現像剤を構成するトナーおよびキャリアは互いに摩擦し合うことになり、トナーが負極性に、キャリアが正極性に、それぞれ帯電する。その結果、攪拌搬送される現像剤において、キャリアに対しトナーが静電吸着した状態となる。そして、攪拌搬送される現像剤が現像ロール142との対向部に搬送されると、磁石ロール142bに設けられた磁極と現像剤に含まれるキャリアとの間に働く磁力により、一部のキャリアが現像ロール142側に転移する。このとき、現像ロール142側に転移するキャリアにはトナーが静電吸着しているため、結果として現像剤が現像ロール142側に転移することになり、現像スリーブ142aの外周面に現像剤による現像剤層が形成される。
【0112】
また、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って現像スリーブ142aがD方向に回転している。これにより、現像スリーブ142aに形成された現像剤層は、現像スリーブ142aのD方向への回転に伴って搬送され、層厚規制部材145との対向部を通過する際に、その厚さが予め決められた厚さに規制され、感光体ドラム11と対向する現像ハウジング141の開口に運ばれる。なお、層厚規制部材145によって規制された現像剤は、重力によって第1攪拌搬送部材143側に戻される。
【0113】
さらに、現像位置Pdに配置されたイエロー現像器14Yでは、給電に伴って現像スリーブ142aに対し直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)が供給されている。これにより、現像領域Adにおいて、現像スリーブ142a上の現像剤層から、感光体ドラム11上の画像部(露光電位VLとなっている領域)にトナーが静電的に転移し、静電潜像を現像して可視像化する。なお、この過程については後述する。
【0114】
その後、現像領域Adを通過した現像スリーブ142a上の現像剤層は、現像スリーブ142aのD方向への回転に伴って現像ハウジング141内に戻される。そして、現像ハウジング141内に戻された現像スリーブ142a上の現像剤層は、磁石ロール142bに設けられた磁極によって形成される反発磁界により、現像ロール142上から離脱して現像ハウジング141内に落下し、再び第1攪拌搬送部材143および第2攪拌搬送部材144によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
【0115】
続いて、現像領域Adにおける現像の過程について、さらに詳細に説明を行う。
図9(a)は、感光体ドラム11における帯電電位VHおよび露光電位VLと、給電領域Afにおいて現像スリーブ142aに供給される直流現像バイアスVB(DC)との関係を説明するための図である。また、図9(b)は、給電領域Afにおいて現像スリーブ142aに供給される交流現像バイアスVB(AC)を説明するための図である。ここで、帯電電位VHは第1の電位に、露光電位VLは第2の電位に、それぞれ対応している。
【0116】
まず、図9(a)を参照しつつ、直流電圧の一例としての直流現像バイアスVB(DC)について説明する。
本実施の形態では、帯電電位VHおよび露光電位VLがともに負極性となっているが、露光電位VLの大きさは、絶対値で帯電電位VHよりも小さい値となっている(|VL|<|VH|)。そして、本実施の形態における直流現像バイアスVB(DC)は、負極性であってその絶対値の大きさが帯電電位VHと露光電位VLとの間の大きさに設定される(|VL|<|VB(DC)|<|VH|)。
【0117】
帯電電位VHと露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)とが上述した関係を有している場合、現像領域Adを通過する現像スリーブ142a上のトナーTo(負極性に帯電)は、感光体ドラム11上で相対的に正の電位となる露光電位VL(画像部)の領域には転移(飛翔)しやすくなる一方、感光体ドラム11上で相対的に負の電位となる帯電電位VH(背景部)の領域には転移(飛翔)しにくくなる。一方、帯電電位VHと露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)とが上述した関係を有している場合、現像領域Adを通過する現像スリーブ142a上のキャリアCa(正極性に帯電)は、トナーToとは逆に、感光体ドラム11上で相対的に正の電位となる露光電位VL(画像部)の領域には転移(飛翔)しにくくなる一方、感光体ドラム11上で相対的に負の電位となる帯電電位VH(背景部)の領域には転移(飛翔)しやすくなる。なお、以下の説明においては、トナーToの飛翔しやすさを基準として考え、露光電位VLを基準とする露光電位VLと直流現像バイアスVB(DC)との差を飛翔電位差Vdeveと呼び、直流現像バイアスVB(DC)を基準とする直流現像バイアスVB(DC)と帯電電位VHとの差を逆飛翔電位差Vclnと呼ぶ。なお、本実施の形態では、逆飛翔電位差Vclnが100V〜160Vの範囲となるように、帯電電位VHに対する直流現像バイアスVB(DC)の大きさが決められるようになっている。
【0118】
続いて、図9(b)を参照しつつ、交流電圧の一例としての交流現像バイアスVB(AC)について説明する。
本実施の形態では、交流現像バイアスVB(AC)として、負の電位となる第1期間T1および正の電位となる第2期間T2の和を周期Tacとする、矩形波の信号を供給している。そして、交流現像バイアスVB(AC)におけるピーク・トゥ・ピーク値Vp−pは、第1期間T1における交流現像バイアスVB(AC)の大きさの絶対値である第1ピーク値Vp1と、第2期間T2における交流現像バイアスVB(AC)の大きさの絶対値である第2ピーク値Vp2との和で表される(Vp−p=|Vp1|+|Vp2|)。
【0119】
ここで、本実施の形態では、交流現像バイアスVB(AC)が負極性となる第1期間T1がトナーToの飛翔側(現像スリーブ142a側から感光体ドラム11側に転移する側)に対応し、交流現像バイアスVB(AC)が正極性となる第2期間T2がトナーToの逆飛翔側(感光体ドラム11側から現像スリーブ142aに転移する側)に対応している。そして、この交流現像バイアスVB(AC)におけるデューティ比DRは、ピーク・トゥ・ピーク値Vp−pに占める第1ピーク値Vp1(飛翔側)の割合(DR=|Vp1|/Vp−p)で定義される。
【0120】
また、本実施の形態では、設定されたピーク・トゥ・ピーク値Vp−pおよびデューティ比DRに応じて、第1ピーク値Vp1を時間(第1期間T1)で積分した第1面積S1と、第2ピーク値Vp2を時間(第2期間T2)で積分した第2面積S2とが等しくなるように、第1ピーク値Vp1、第2ピーク値Vp2、第1周期T1および第2周期T2の大きさを決めている。なお、図9(b)は、デューティ比DRが60%に設定された場合における、交流現像バイアスVB(AC)の波形を例示している。
【0121】
図10は、短尺モードおよび長尺モードの画像形成動作における、中間転写ベルト20上での各色トナー像の形成位置を説明するための図である。ここで、図9(a)は短尺モードでの位置関係を、図9(b)は長尺モードでの位置関係を、それぞれ示している。
【0122】
短尺モードでは、図7を用いて説明したように、中間転写ベルト20が1回転する毎に1色のトナー像の一次転写を行っている。このため、短尺モードでは、図9(a)に示すように、中間転写ベルト20を4回転させることで、中間転写ベルト20への4色のトナー像の重ね合わせが行われる。
【0123】
一方、長尺モードでは、図8を用いて説明したように、中間転写ベルト20が2回転する毎に1色のトナー像の一次転写を行っている。このため、長尺モードでは、図9(b)に示すように、中間転写ベルト20を8回転させることで、中間転写ベルト20への4色のトナー像の重ね合わせが行われる。
【0124】
本実施の形態では、中間転写ベルト20上に各色のトナー像を重ね合わせるために、中間転写ベルト20のベルト回転周期Tbに基づいて、感光体ドラム11に対する各色トナー像の形成および中間転写ベルト20に対する各色トナー像の一次転写を行っている。また、本実施の形態では、回転式現像装置14を用いて、感光体ドラム11に対する各色トナー像の現像を行っていることから、各色の現像器を現像位置Pdに配置するために、回転式現像装置14を予め決められた角度だけ回転させるための時間が必要になる。
【0125】
ここで、中間転写ベルト20が1回転する毎に1色のトナー像を中間転写ベルト20に一次転写する場合を考える。この場合は、現像器を交換するための回転式現像装置14の回転に要する期間に対応する中間転写ベルト20の移動距離を含まないように、中間転写ベルト20上に形成する画像の長さを設定する必要がある。そして、本実施の形態では、この長さが、基準長L0として定められている。
【0126】
一方、この画像形成装置では、各色トナー像の長さが基準長L0よりも長い場合であっても、中間転写ベルト20のベルト周長LB未満となる範囲内であれば、中間転写ベルト20上に各色トナー像を順次一次転写して重ね合わせることができる。ただし、この場合は、中間転写ベルト20が1周する間において、現像器を交換するための回転式現像装置14の回転が間に合わなくなる。
【0127】
そこで、本実施の形態では、基準長L0以下となる第1シート長LS1を有するシートSに対しては、短尺モードで画像形成を行うことによって生産効率の低下を抑制している。また、本実施の形態では、基準長L0を超えベルト周長LB未満となる第2シート長LS2を有するシートSに対しては、長尺モードで画像形成を行うことによって現像器の交換時間(回転式現像装置14の回転に要する時間)を確保し、長尺のシートSに対する画像形成を可能としている。
【0128】
また、本実施の形態では、上述した短尺モードと長尺モードとで、現像位置Pdに配置される現像器に対する現像条件を異ならせている。以下では、各モードにおける現像条件の設定について説明を行う。
【0129】
図11は、回転式現像装置14の回転に伴い、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mに切り替えを行う際の現像条件の設定の一例を説明するための図である。ここで、図11(a)は短尺モードでの設定を、図11(b)は長尺モードでの設定を、それぞれ示している。また、図11(a)、(b)は、それぞれ、時間の経過と、現像領域Adを通過する感光体ドラム11上の静電潜像(あるいはトナー像)[(1)]と、現像装置駆動モータ84による回転式現像装置14の回転駆動[(2):図7、8の(4)と同じ]と、現像位置Pdに配置される現像器[(3):図7、8の(5)と同じ]と、直流現像電源86によって現像スリーブ142aに供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさ[(4):図7、8の(7)に対応]と、交流現像電源87によって現像スリーブ142aに供給される交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−p[(5):図7、8の(8)に対応]と、一次転写領域を通過する中間転写ベルト20上のトナー像[(6)]との関係を示している。
【0130】
最初に、図11(a)を参照しつつ、短尺モードにおける現像条件の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mへの切り替えについて説明を行うが、マゼンタ現像器14Mからシアン現像器14Cへの切り替え、および、シアン現像器14Cから黒現像器14Kへの切り替えも、同じ手順で行われる。
【0131】
イエローの現像動作において、現像位置Pdに配置されるイエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給されている。ここで、第1直流現像電圧値Vd1および第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1は、それぞれ、帯電電位VHおよび露光電位VLに基づき、目的とする現像特性が得られる大きさに設定される。この例において、第1直流現像電圧値Vd1は、帯電電位VHとの逆飛翔電位差Vclnが例えば80Vとなるように設定され、第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が例えば700Vとなるように設定される。
【0132】
そして、感光体ドラム11に形成された、イエローに対応する静電潜像の後端が現像領域Adを通過すると、イエロー現像器14Yを用いた現像が終了する。次に、感光体ドラム11に形成された、イエローのトナー像の後端が一次転写領域を通過し、中間転写ベルト20に対するイエローのトナー像の一次転写が終了する((a)(6)におけるY参照)。
【0133】
これに続いて、回転式現像装置14が回転を開始し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdから移動を開始する。イエロー現像器14Yが現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に給電終了位置Pf2を通過することに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)(ここでは第1直流現像電圧値Vd1)および交流現像バイアスVB(AC)(ここでは第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1)の供給が停止される。それから、回転式現像装置14が回転を停止し、イエロー現像器14Yが退避位置Peで、また、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwで、それぞれ停止する。
【0134】
その後、回転式現像装置14の回転に伴い、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから移動を開始する。なお、短尺モードでは、このとき、中間転写ベルト20上にトナー像は存在していない。マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に給電開始位置Pf1を通過することに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。このとき、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給される。続いて、回転式現像装置14が回転を停止し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止する。
【0135】
マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタの露光信号の供給が開始されることにより、感光体ドラム11上に、マゼンタに対応する静電潜像の形成が開始される。そして、感光体ドラム11上に形成された、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達し、マゼンタ現像器14Mを用いた現像が開始される。
【0136】
続いて、図11(b)を参照しつつ、長尺モードにおける現像条件の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエロー現像器14Yからマゼンタ現像器14Mへの切り替えについて説明を行うが、マゼンタ現像器14Mからシアン現像器14Cへの切り替え、および、シアン現像器14Cから黒現像器14Kへの切り替えも、同じ手順で行われる。
【0137】
イエローの現像動作において、現像位置Pdに配置されるイエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1が供給されている。
【0138】
そして、感光体ドラム11に形成された、イエローに対応する静電潜像の後端が現像領域Adを通過すると、イエロー現像器14Yを用いた現像が終了する。次に、感光体ドラム11に形成された、イエローのトナー像の後端が一次転写領域を通過し、中間転写ベルト20に対するイエローのトナー像の一次転写が終了する((b)(6)におけるY(1)参照)。
【0139】
これに続いて、回転式現像装置14が回転を開始し、イエロー現像器14Yが現像位置Pdから移動を開始する。イエロー現像器14Yが現像位置Pdから退避位置Peに移動する間に給電終了位置Pf2を通過することに伴い、イエロー現像器14Yに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)(ここでは第1直流現像電圧値Vd1)および交流現像バイアスVB(AC)(ここでは第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1)の供給が停止される。それから、回転式現像装置14が回転を停止し、イエロー現像器14Yが退避位置Peで、また、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwで、それぞれ停止する。
【0140】
その後、回転式現像装置14の回転に伴い、マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから移動を開始する。なお、長尺モードでは、このとき、中間転写ベルト20上に一次転写されたイエローのトナー像が、一次転写領域を通過している((b)(6)に示すY(2)参照)。マゼンタ現像器14Mが待機位置Pwから現像位置Pdに移動する間に給電開始位置Pf1を通過することに伴い、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対する直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。このとき、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、直流現像バイアスVB(DC)として第1直流現像電圧値Vd1よりも小さい第2直流現像電圧値Vd2が供給され、交流現像バイアスVB(AC)として第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1よりも大きい第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2が供給される。続いて、回転式現像装置14が回転を停止し、マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止する。この例において、第2直流現像電圧値Vd2は、帯電電位VHとの逆飛翔電位差Vclnが例えば150Vとなるように設定され、第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2が例えば1000Vとなるように設定される。
【0141】
マゼンタ現像器14Mが現像位置Pdで停止した後、マゼンタの露光信号の供給が開始されることにより、感光体ドラム11上に、マゼンタに対応する静電潜像の形成が開始される。続いて、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aに対し、供給する直流現像バイアスVB(DC)を、第2直流現像電圧値Vd2から第1直流現像電圧値Vd1に切り替えるとともに、供給する交流現像バイアスVB(AC)を、第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2から第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に切り替える。そして、感光体ドラム11上に形成された、マゼンタに対応する静電潜像の先端が現像領域Adに到達し、マゼンタ現像器14Mを用いた現像が開始される。
【0142】
なお、この例においては、直流現像バイアスVB(DC)を第1直流現像電圧値Vd1に設定し、交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に設定することが、第1の条件に対応している。また、直流現像バイアスVB(DC)を第2直流現像電圧値Vd2に設定し、交流現像バイアスVB(AC)のピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2に設定することが、第2の条件に対応している。
【0143】
回転式現像装置14の停止に伴ってマゼンタ現像器14Mを現像位置Pdに位置決めする際、このマゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aには、回転に伴って現像領域Adに進入する前の給電開始位置Pf1から、直流現像バイアスVB(DC)および交流現像バイアスVB(AC)の供給が開始される。
【0144】
このとき、短尺モードでは、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第1直流現像電圧値Vd1に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に、それぞれ設定されている。これにより、短尺モードでは、マゼンタのトナー像の現像を開始する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aから、感光体ドラム11側にキャリアCaが転移・付着することを抑制している。
【0145】
これに対し、このとき、長尺モードでは、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第2直流現像電圧値Vd2(Vd2<Vd1)に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第2ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2(Vp−p2>Vp−p1)に、それぞれ設定されている。これにより、マゼンタトナーの現像を開始する前に、マゼンタ現像器14Mに設けられた現像スリーブ142aから、感光体ドラム11側にトナーToが転移・付着することを抑制している。
【0146】
なお、長尺モードでは、現像領域Adにマゼンタに対応する静電潜像が進入してくるまでの間に、供給される直流現像バイアスVB(DC)の大きさが第1直流現像電圧値Vd1に、供給される交流現像バイアスVB(AC)の大きさが第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1に、それぞれ変更される。このため、マゼンタのトナー像の現像条件は、上述したイエローのトナー像の現像条件に設定されることになる。
【0147】
本実施の形態では、回転式現像装置14の停止に伴ってマゼンタ現像器14Mが現像位置Pdに位置決めされる際、停止に伴う衝撃力が加わるため、マゼンタ現像器14Mの現像スリーブ142aからマゼンタのトナーの飛び散りが生じやすい。このようにして飛び散ったトナーの一部は、感光体ドラム11に転移・付着することになる。そして、長尺モードでは、中間転写ベルト20上に一次転写されたイエローのトナー像の後端側が一次転写領域を通過しているときに、衝撃力に伴って感光体ドラム11に転移・付着したマゼンタのトナーが一次転写領域を通過することになるため、中間転写ベルト20に一次転写されたイエローのトナー像の後端側に、本来は不要なマゼンタのトナー像が重ねられることになってしまう。なお、衝撃力によって感光体ドラム11に転移・付着するマゼンタのトナーは、現像スリーブ142aの軸方向に沿った線状のトナー像を形成しやすい。
【0148】
図12は、現像剤におけるトナー濃度Tcをパラメータとした場合における、逆飛翔電位差VclnとシートSに形成された画像に生じる筋レベルとの関係を説明するための図である。なお、図12(a)はトナー濃度Tcが約7.5%の場合を、図12(b)はトナー濃度Tcが約9.0%の場合を、図12(c)はトナー濃度Tcが約10.5%の場合を、それぞれ示している。ここで、筋レベル0は、筋が未発生である状態を、筋レベル1は、筋が画質に問題ない程度に微少である状態を、筋レベル2は、筋が目視でなんとか確認できる状態を、筋レベル3は、筋が目視で薄く確認できる状態を、筋レベル4は、筋が目視で確認できる状態を、筋レベル5は、目視ではっきり確認できる状態を、それぞれ表している。したがって、筋レベルの数値が大きくなるほど、画像において本来不要な筋状のトナー像が目立っていることになる。
【0149】
図12(a)〜(c)より、トナー濃度Tcが高いほど筋レベルの数値が大きくなること、すなわち画像中において筋が目立ちやすくなることがわかる。また、図12(a)〜(c)より、逆飛翔電位差Vclnを大きくするほど筋レベルの数値が小さくなること、すなわち画像中において筋が目立ちにくくなることがわかる。ただし、逆飛翔電位差Vclnが大きくなるほど、感光体ドラム11上の背景部(帯電電位VHとなっている部位)にキャリアCaが転移しやすくなる。このような理由により、本実施の形態では、第1直流現像電圧値Vd1と第2直流現像電圧値Vd2とが、Vd1>Vd2の関係を有するようにしている。
【0150】
また、交流現像バイアスVB(AC)におけるピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを大きくした場合は、ピーク・トゥ・ピーク値Vp−pを小さくした場合と比べて、現像領域AdにおいてトナーToを逆飛翔させるための電界がより強くなる。このような理由により、本実施の形態では、第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p1と第2第1ピーク・トゥ・ピーク値Vp−p2とが、Vp−p1<Vp−p2の関係を有するようにしている。
【0151】
なお、ここでは詳細な説明を行わなかったが、交流現像バイアスVB(AC)におけるデューティ比DRを小さくした場合は、デューティ比DRを大きくした場合と比べて、現像領域AdにおいてトナーToを飛翔させるための電界よりも逆飛翔させるための電界がより強くなる。したがって、長尺モードにおける現像器の交換に際して、デューティ比DRを変更するようにしてもよい。
【0152】
また、直流現像バイアスVB(DC)における第1直流現像電圧値Vd1については、短尺モードと長尺モードとで、それぞれの設定値を異ならせるようにしてもかまわない。
さらに、短尺モードおよび長尺モードにおける帯電電位VHについては、同じ大きさとしてもよいし異なる大きさとしてもよい。さらにまた、短尺モードおよび長尺モードにおける露光電位VLについても、同じ大きさとしてもよいし異なる大きさとしてもよい。
【符号の説明】
【0153】
11…感光体ドラム、12…帯電ロール、13…露光装置、14…回転式現像装置、14Y…イエロー現像器、14M…マゼンタ現像器、14C…シアン現像器、14K…黒現像器、15…一次転写ロール、16…ドラム清掃装置、20…中間転写ベルト、30…二次転写部、31…二次転写ロール、50…定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転する像保持体と、
複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、
キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、
回転する中間転写体と、
前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する一次転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、
前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、
前記静電潜像を現像する前記現像器に供給する前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像器に供給する当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部と
を含む画像形成装置。
【請求項2】
前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、
前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、
前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、
前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、
前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項5】
回転する像保持体と、
複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、
キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、
回転する中間転写体と、
前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、
前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、
前記中間転写体の周長に基づいて決められた基準長以下の前記記録材に画像を形成する第1のモードでは、前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該基準長を超える当該記録材に画像を形成する第2のモードでは、前記静電潜像を現像する場合に当該現像バイアスを当該第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部と
を含む画像形成装置。
【請求項6】
前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、
前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、
前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、
前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、
前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記第1のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在しておらず、
前記第2のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していること
を特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記第1のモードでは、前記中間転写体が1回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われ、
前記第2のモードでは、前記中間転写体が2回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われること
を特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項1】
回転する像保持体と、
複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、
キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、
回転する中間転写体と、
前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する一次転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、
前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、
前記静電潜像を現像する前記現像器に供給する前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像器に供給する当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部と
を含む画像形成装置。
【請求項2】
前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、
前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、
前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、
前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、
前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項5】
回転する像保持体と、
複数の色のそれぞれに対応した静電潜像を前記像保持体に順次形成する潜像形成部と、
キャリアおよびトナーを含む現像剤を収容する現像器を複数備え、前記像保持体と対向する現像位置に、回転に伴って複数の当該現像器を順次配置するとともに、当該現像位置に配置した当該現像器に供給される現像バイアスによって、当該像保持体に形成された前記静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像部と、
回転する中間転写体と、
前記像保持体に現像された前記複数の色のトナー像を、当該像保持体と前記中間転写体とが対向する転写位置において、当該中間転写体に対し色毎に順次一次転写する一次転写部と、
前記中間転写体に一次転写された前記複数の色のトナー像を、搬送される記録材に一括して二次転写する二次転写部と、
前記現像部の回転に伴って前記現像位置に配置される前記現像器に対し、当該現像位置に到達する前に前記現像バイアスの供給を開始し、当該現像位置から退避した後に当該現像バイアスの供給を終了する供給部と、
前記中間転写体の周長に基づいて決められた基準長以下の前記記録材に画像を形成する第1のモードでは、前記現像バイアスを第1の条件に設定し、当該基準長を超える当該記録材に画像を形成する第2のモードでは、前記静電潜像を現像する場合に当該現像バイアスを当該第1の条件に設定し、当該静電潜像を現像する前の当該現像バイアスを当該第1の条件よりも前記像保持体にトナーが転移しにくい第2の条件に設定する設定部と
を含む画像形成装置。
【請求項6】
前記潜像形成部は、第1の電位に設定された背景部と当該第1の電位とは大きさが異なる第2の電位に設定された画像部とを含む前記静電潜像を形成し、
前記現像剤を構成する前記キャリアおよび前記トナーは、互いに逆となる帯電極性を有し、
前記供給部は、前記現像バイアスとして直流電圧の供給を行い、
前記設定部は、前記第1の電位と前記第2の電位との間の大きさに前記直流電圧を設定するとともに、前記第1の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差よりも、前記第2の条件における当該直流電圧と当該第1の電位との電位差を大きくすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記供給部は、前記現像バイアスとして交流電圧の供給をさらに行い、
前記設定部は、前記第1の条件における前記交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値よりも、前記第2の条件における当該交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を大きくすることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記第1のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在しておらず、
前記第2のモードでは、前記現像部の回転に伴って前記現像位置で前記現像器が停止した際に当該現像器と対向していた前記像保持体上の領域が前記一次転写位置に到達したときに、前記中間転写体に一次転写されたトナー像が当該一次転写位置に存在していること
を特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記第1のモードでは、前記中間転写体が1回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われ、
前記第2のモードでは、前記中間転写体が2回転する毎に前記像保持体から当該中間転写体へのトナー像の転写が行われること
を特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項記載の画像形成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−103459(P2012−103459A)
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−251602(P2010−251602)
【出願日】平成22年11月10日(2010.11.10)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年11月10日(2010.11.10)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】
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