JP6333041B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置として、それぞれが像担持体としての感光ドラムを備え異なる色の画像を形成する複数の画像形成部を有するタンデム型（インライン型）の画像形成装置がある。また、タンデム型の画像形成装置としては、中間転写方式のものと、直接転写方式のものとがある。中間転写方式を採用したインライン型の画像形成装置では、各画像形成部の感光ドラム上に形成されたトナー像を１次転写部において中間転写体としての中間転写ベルトなどに重畳させて１次転写する。そして、複数色のトナーが重畳されて形成されたトナー像を２次転写部で一括して記録用紙などの転写材に２次転写する。直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置の中間転写体の代わりに、転写材担持体としての転写材搬送ベルトなどを有する。そして、各画像形成部の感光ドラムから転写材搬送ベルト上に担持された転写材上に直接トナー像を重畳して転写する。

中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置を例に説明すると、最近の画像形成装置では、感光ドラムの耐久性の向上のために、感光ドラムに対して、１次転写部材、中間転写ベルト、現像装置が接離する構成が採用されているものがある。

特許文献１では、ブラック単色画像を形成するモノモード時には、ブラック用の感光ドラムのみが中間転写ベルトに接触し、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各感光ドラムが中間転写ベルトから離間する構成が開示されている。また、特許文献１では、モノモード時にはイエロー用、マゼンタ用及びシアン用の各感光ドラムの回転を停止する構成が開示されている。

特開２００１−２４９５１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、モノモードでは、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光ドラムの回転を停止することを前提としている。そのため、ブラック用の感光ドラムの駆動源とは別に、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光ドラムの駆動源又は駆動の切り離し機構を必要とする。

これらの機構は、モノモードを有していない画像形成装置であれば必要がなかった駆動源などを追加することになり、モノモードを設けることによる装置の大型化、複雑化を招くことがある。また、モノモードで、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光ドラムの駆動を停止するので、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光ドラムと、ブラック用の感光ドラムの位相がずれる。その結果、フルカラーモードを実行する際の色ずれの要因となる。

なお、以上では、従来の課題を中間転写方式の画像形成装置を例にして説明したが、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置においても同様の課題がある。

したがって、本発明の目的は、モノモードで画像形成しない画像形成部の像担持体に形成されるトナー像とモノモードで画像形成する画像形成部の像担持体に形成されるトナー像との間のずれを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、モノモードを実行中に、モノモードで画像形成しない画像形成部のクリーニングブレードの一部が欠けることによるクリーニング不良や、その全体がめくれることなどの不具合を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体上の静電潜像をトナーで現像する複数の現像手段と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体に付着したトナーを清掃する複数のクリーニングブレードと、前記複数の像担持体から直接トナー像が転写された後そのトナー像を転写材に転写するために搬送するか又は前記複数の像担持体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルトと、前記複数の像担持体のうち、所定の像担持体を前記ベルトに当接させ、その他の像担持体を前記ベルトから離間させた状態で、前記複数の像担持体を同期させて駆動させ、前記所定の像担持体にのみトナー像を形成し、前記その他の像担持体にトナー像を形成しないモノモードを実行可能な制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、前記モノモードを実行中に、前記所定の像担持体に形成したトナー像を、前記ベルト又は前記ベルトに担持された転写材へ転写しつつ、前記その他の像担持体に対応する前記現像手段から前記その他の像担持体を介して前記その他の像担持体に対応する前記クリーニングブレードにトナーを供給する供給動作を実行可能であることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、モノモードで画像形成しない画像形成部の像担持体に形成されるトナー像とモノモードで画像形成する画像形成部の像担持体に形成されるトナー像との間のずれを抑制することができる。また、本発明によれば、モノモードを実行中に、モノモードで画像形成しない画像形成部のクリーニングブレードの一部が欠けることによるクリーニング不良や、その全体がめくれることなどの不具合を抑制することができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の画像形成部を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部の概略制御態様を示すブロック図である。 本発明の一実施例における離間手段の動作を説明するための模式図である。 本発明の一実施例における現像部離間機構の動作を説明するための模式図である。 本発明の一実施例におけるトナー供給動作の実行プロセスを説明するためのフローチャート図である。 トナー供給動作の手順の一例を示すタイミングチャート図である。 トナー供給動作の実行タイミングとその効果について説明するためのグラフ図である。 トナー供給動作におけるトナー供給量を説明するためのグラフ図である。 本発明の他の実施例におけるトナー供給動作の実行プロセスを説明するためのフローチャート図である。 本発明を適用し得る他の形態の画像形成装置の要部の模式的な断面図である。 共通の駆動源から各ギアに駆動を伝える駆動伝達機構を説明する図である。 図４（ｂ）の一部を拡大して説明する模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンタである。

画像形成装置１００は、後述する中間転写ベルト５１の移動方向に沿って並設された、複数の画像形成部（ステーション）としての４個の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。これら各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒色）の各色の画像を形成する。本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、使用するトナーの色は異なるが、共通する部分が多い。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の画像形成の要素であることを表す図中符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。また、以下の説明において、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣやその要素を、「カラー用」のものとして総称することがある。

図２は、画像形成部Ｓの構成をより詳しく示す模式的な断面図である。画像形成部Ｓは、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）３が配置されている。本実施例では、一体的に構成された露光装置３から各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、各色成分の画像情報に応じてレーザー光を照射できるようになっている。次に、現像手段を備える現像装置４が配置されている。次に、１次転写部材としての１次転写ローラ５５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６が配置されている。

帯電ローラ２には、帯電バイアス印加手段としての帯電電源Ｅ１（図３）が接続されている。そして、帯電バイアスとして、感光ドラム１の帯電極性である負極性の所定の電位の直流電圧が、帯電電源Ｅ１から帯電ローラ２に印加される。本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫごとに帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１Ｃ、Ｅ１Ｋが設けられている。

現像装置４は、現像剤としてのトナーを収容した現像容器４２と、現像容器４２の感光ドラム１側に設けられた開口部に回転可能に配置された、現像手段としての現像ローラ４１と、を有する。現像装置４は、現像容器４２に収容されたトナーを現像ローラ４１に担持して、感光ドラム１との対向部（現像部）に搬送する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）は負極性である。現像ローラ４１には、現像バイアス印加手段としての現像電源Ｅ２（図３）が接続されている。そして、現像バイアスとして、現像時のトナーの帯電極性と同極性である負極性の所定の電位の直流電圧と、交流電圧と、が重畳された振動電圧が、現像電源Ｅ２から現像ローラ４１に印加される。本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫごとに現像電源Ｅ２Ｙ、Ｅ２Ｍ、Ｅ２Ｃ、Ｅ２Ｋが設けられている。ここで、本実施例では、現像装置４は、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（画像部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像方式により、トナー像を形成する。

ドラムクリーナ６は、クリーニング部材としての、感光ドラム１に当接させられ感光ドラム１に付着したトナーを清掃する板状の弾性部材であるクリーニングブレード６１と、感光ドラム１から回収されたトナーを収容する回収トナー容器６２と、を有する。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）における画像形成可能領域の全域にわたり延在している。本実施例では、クリーニングブレード６１は、常に感光ドラム１に当接させられている。

各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図中下方には、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで形成されたトナー像を転写材Ｐに転写するための転写装置（転写ユニット）５が配置されている。この転写装置５は、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向する位置に、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に形成されたトナー像が１次転写される中間転写体としての中間転写ベルト５１を有する。中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、テンションローラ５３及び従動ローラ５４により張架されている。これら３個のローラは、中間転写ベルト５１の内側に接触する。駆動ローラ５２は、中間転写ベルト５１に回転駆動力を伝える。テンションローラ５３は、その回転軸中心が移動されることで中間転写ベルト５１に張力を与える。従動ローラ５４は、後述する２次転写部Ｎ２の手前の中間転写ベルト５１の張架角度を調整するために配置されている。中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５３に回転駆動力が伝達されることで、図中矢印Ｒ２方向に回転（循環移動）する。中間転写ベルト５１は、複数の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから転写材Ｐへトナー像を転写するための転写ベルトである。

ここで、本実施例では、中間転写ベルト５１としては、イオン導電剤を添加して体積抵抗率を１０^１０Ωｃｍ程度に調整した、厚さ１００μｍの無端状の樹脂ベルトを用いた。ベルトの材質としては、本実施例ではポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いたが、それ以外に、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、熱可塑性ポリイミドなどの樹脂材料や、これら樹脂材料の表面にアクリルなどの樹脂硬化層を設けたものでもよい。

また、本実施例では、駆動ローラ５２としては、芯金としての外径２４ｍｍの中空のアルミ管に、弾性層として０．５ｍｍの厚みでＥＰＤＭゴムを被覆して構成された、電気抵抗が１０^５Ω以下のものを使用した。

また、テンションローラ５３は、付勢部材としてのテンションバネ５７によって一方向に付勢され、中間転写ベルト５１に所定のテンションを付与している。

中間転写ベルト５１の内周面側において、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向する位置に、１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋが配置されている。１次転写ローラ５５は、中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１に向けて押圧（付勢）され、中間転写ベルト５１と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。そして、１次転写ローラ５５は、中間転写ベルト５１に対して従動回転する。１次転写ローラ５５には、１次転写バイアス印加手段としての１次転写電源Ｅ３（図３）が接続されている。そして、１次転写バイアスとして、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性である正極性の所定の電位の直流電圧が、１次転写電源Ｅ３から１次転写ローラ５５に印加される。本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫごとに１次転写電源Ｅ３Ｙ、Ｅ３Ｍ、Ｅ３Ｃ、Ｅ３Ｋが設けられている。

また、中間転写ベルト５１の外周面側において、中間転写ベルト５１を挟んで駆動ローラ５２に対向する位置には、２次転写部材としての２次転写ローラ５６が配置されている。２次転写ローラ５６には、２次転写バイアス印加手段としての２次転写電源Ｅ４（図３）が接続されている。そして、２次転写バイアスとして、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性である正極性の所定の電位の直流電圧が、２次転写電源Ｅ４から２次転写ローラ５６に印加される。２次転写ローラ５６は、付勢部材としての加圧バネ（図示せず）によって駆動ローラ５２に向けて一方向に付勢され、中間転写ベルト５１と２次転写ローラ５６とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。そして、２次転写ローラ５６は、中間転写ベルト５１に対して従動回転する。

中間転写ベルト５１には、中間転写ベルト５１上に付着したトナー（残留トナー）を除去するために、中間転写体クリーニング手段としてのブラシ状の中間転写体クリーニング部材であるトナー帯電ブラシ５８が配置されている。トナー帯電ブラシ５８は、中間転写ベルト５１を介して駆動ローラに対向する位置に配置されている。トナー帯電ブラシ５８は、中間転写ベルト５１の回転に伴って中間転写ベルト５１の表面を摺擦する。すなわち、本実施例では、トナー帯電ブラシ５８は、中間転写ベルト５１の表面に対して相対的に摺動する摺動部材の一つの形態である。また、トナー帯電ブラシ５８には現像時のトナーの帯電極性とは逆極性である正極性の所定の電位の電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト５１上に付着したトナーを一時的に回収すると共に、トナーを電気的に現像時の帯電極性とは逆極性に帯電させる。この帯電させられたトナーは、１次転写ローラ５５に印加される現像時のトナーの帯電極性とは逆極性である正極性のバイアスの作用により、中間転写ベルト５１から感光ドラム１に転移させられて、ドラムクリーナ６によって回収される。トナー帯電ブラシ５８は、回転可能なブラシローラ型のものであってもよいし、固定配置されたデッキブラシ型のものであってもよい。本実施例では、ブラシローラ型のものを用いた。

ここで、中間転写体クリーニング手段は、上述のような静電的な回収のほかに、中間転写体クリーニング部材として中間転写ベルトに当接させられる板状の弾性部材であるクリーニングブレードを用いる、ブレードクリーニング方式を採用してもよい。

本実施例では、中間転写ベルト５１及び全ての感光ドラム１は、駆動源としての共通の１つのモータ（共通駆動モータ）Ｍ１によって駆動される。これら中間転写ベルト５１及び全ての感光ドラム１は、クラッチなどの接続機構を介さずに共通駆動モータＭ１に接続されている。これにより、小型化と構造の簡素化が図られている。

図１２は、駆動伝達構成を示す断面図である。共通の駆動源である共通駆動モータＭ１によって駆動するドラムギア８０からの駆動力は、アイドラギア８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄによって分岐される。そして、分岐された駆動力が、駆動ローラ５２を駆動する駆動ギア５２０と、各感光ドラムのドラムギア１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに伝達されることで、駆動ローラ５２、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋがそれぞれ回転する。

一方、イエロー用、マゼンタ用、シアン用及びブラック用の各現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、駆動源としての共通の１つのモータ（現像駆動モータ）Ｍ２によって駆動される。ここで、ブラック用の現像ローラ４１Ｋは現像駆動モータＭ２に直接接続されており、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｋは接続機構としてのクラッチ（現像クラッチ）Ｃ１を介して現像駆動モータＭ２に接続されている。これにより、ブラック用の現像ローラ４１Ｋが回転している状態で、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転を停止することができる。

その他、画像形成装置１００には、２次転写部Ｎ２へと転写材Ｐを供給する転写材供給手段や、トナー像を転写材Ｐに定着させる定着手段などが設けられている。

なお、本実施例では、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、枠体によって一体的に構成され、画像形成装置１００の装置本体１１０に対して着脱なプロセスカートリッジ７とされている。画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに対応して、プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配置されている。

２．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示す。画像形成装置１００の動作は、装置本体１１０に設けられた制御部１５０が統括的に制御する。制御部１５０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ１５１、記憶手段としてのＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３などを有して構成されている。書き換え可能なメモリであるＲＡＭ１５３には、制御部１５０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ＲＯＭ１５２には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ１５１とＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３とは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。

ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２に格納された制御プログラムの内容に従って、画像形成装置１００の各部を統括的に制御してシーケンス動作させる。本実施例との関係では、ＣＰＵ１５１は、上述の各種電源Ｅ１〜Ｅ４のＯＮ／ＯＦＦ、出力値を制御する。また、ＣＰＵ１５１は、共通駆動モータＭ１、現像駆動モータＭ２、現像クラッチＣ１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、後述する離間手段２０、移動手段３０の切替動作を制御する。また、ＣＰＵ１５１は、後述するように感光ドラム１の回転を検知するセンサ（図示せず）の検知結果に応じて、回転数カウンタ１６０に感光ドラム１の回転数を記録する。そして、ＣＰＵ１５１は、必要に応じて回転数カウンタ１６０に記録された感光ドラム１の回転数情報を読み出して制御に使用する。

また、画像形成装置１００の装置本体１１０には、画像読取り装置やパーソナルコンピュータなどの外部のホスト装置（図示せず）が接続されている。そして、該ホスト装置から装置本体１１０の制御部１５０に画像データなどの各種情報信号が入力されるようになっている。

３．画像形成装置の動作
本実施例の画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。本実施例では、画像形成装置１００は、使用する感光ドラム１の数が異なる複数の画像形成モードとして、第１の画像形成モードと、第２の画像形成モードと、を実行可能である。

本実施例における第１の画像形成モードとしてのフルカラーモードでは、イエロー用、マゼンタ用、シアン用及びブラック用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全ての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを用いて画像形成が行われる。

一方、本実施例における第２の画像形成モードとしてのモノモードでは、ブラック用の感光ドラム１Ｋのみを用いて画像形成を行われる。モノモードは、選択色画像形成モードの一つの形態であり、選択色画像形成モードとは、画像形成装置１００が有する複数の画像形成部のうち選択色の画像形成部でのみ画像形成を行うモードである。

３−１．フルカラーモード
まず、フルカラーモード時の動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、カセット８内の転写材Ｐが、給送ローラ９により給送された後、レジストローラ対１０に搬送される。このときレジストローラ対１０は回転を停止しており、このレジストローラ対１０のニップに転写材Ｐが突き当てられることにより、転写材Ｐの斜行が矯正される。

一方、この転写材Ｐの搬送動作に並行して、トナー像形成動作が行われる。すなわち、全ての感光ドラム１及び中間転写ベルト５１の回転駆動が開始される。そして、イエロー用の画像形成部ＳＹにおいては、まず帯電ローラ２Ｙによる感光ドラム１Ｙの帯電処理が開始され、感光ドラム１Ｙの表面が一様に負極性に帯電させられる。次に、現像装置４Ｙの現像ローラ４１Ｙの回転が開始された後に、現像ローラ４１Ｙが感光ドラム１Ｙに当接させられる。現像ローラ４１の感光ドラム１に対する位置を切り替える移動手段については後述する。現像ローラ４１Ｙの感光ドラム１Ｙへの当接が安定してから、露光装置３により感光ドラム１Ｙに対する画像露光が行われ、感光ドラム１Ｙの表面には画像信号のイエロー画像成分に対応した静電潜像（静電像）が形成される。次に、感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙにより負極性に帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー像として可視化される。感光ドラム１Ｙ上に形成されたイエロートナー像は、１次転写バイアスが供給された１次転写ローラ５５Ｙにより、中間転写ベルト５１上に１次転写される。

このような一連のトナー像形成動作は、マゼンタ用、シアン用及びブラック用の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいても所定のタイミングで順次に行われる。そして、イエロー用、マゼンタ用、シアン用及びブラック用の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナー像は、それぞれの１次転写部Ｎ１で中間転写ベルト５１上に順次重ねて１次転写される。

中間転写ベルト５１上に重畳して転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴い２次転写部Ｎ２に移動させられる。また、レジストローラ対１０で斜行を矯正された転写材Ｐは、中間転写ベルト５１上の画像とタイミングがとられて２次転写部Ｎ２に送り出される。その後、２次転写バイアスが供給された２次転写ローラ５６により、中間転写ベルト５１上の４色のトナー像は、転写材Ｐ上へ一括して２次転写される。

トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置１１に搬送されて、ここで加熱及び加圧されることにより、その上にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された転写材Ｐは、排出ローラ対１２により排出トレイ１３に排出されて積載される。

なお、１次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーナ６によってクリーニングされる。ドラムクリーナ６は、感光ドラム１に当接して配置されたクリーニングブレード６１によって、回転する感光ドラム１上から１次転写残トナーを掻き取り、回収トナー容器６２に回収する。また、上述のように、２次転写を終了した中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２の近傍に設置されたトナー帯電ブラシ５８によって、その表面に残留したトナー（２次転写残トナー）が除去される。本実施例では、フルカラーモード時には、トナー帯電ブラシ５８によって帯電された中間転写ベルト５１上のトナーは、主にイエロー用の画像形成部ＳＹにおいて１次転写と同時に感光ドラム１Ｙに転移させられ、ドラムクリーナ６Ｙによって回収される。なお、中間転写ベルト５１上の一部のトナーがより下流のマゼンタ用、シアン用及びブラック用の少なくとも１つにおいて感光ドラム１に転移させられ、ドラムクリーナ６により回収されてもよい。

３−２．モノモード
次に、モノモード時の動作について説明する。

モノモードは、ブラック用の画像形成部ＳＫ以外の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおいて、感光ドラム１と現像ローラ４１との接触や感光ドラム１と中間転写ベルト５１との接触により、感光ドラム１の削れやトナーの劣化を促進させないことを目的としている。そのため、モノモード時には、ブラック用の画像形成部ＳＫ以外の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＫにおいて、感光ドラム１を中間転写ベルト５１から離間させ、現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させる。即ち、モノモード時は、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、所定の感光ドラム（例えば、感光ドラム１Ｋ）にトナー像を形成する。そして、その他の感光体ドラム（例えば、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）にトナー像を形成せず、所定の感光ドラム（感光ドラム１Ｋ）に形成されたトナー像を転写材に転写する。

図４に示すように、本実施例では、画像形成装置１００は、離間手段２０を有する。離間手段２０は、カラー用（イエロー用、マゼンタ用及びシアン用）の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおいて、１次転写ローラ５５を感光ドラム１から離間させ、中間転写ベルト５１を感光ドラム１から離間させるためのものである。離間手段２０は、保持部材２１と、切替作動部としての当接離間カム２２と、を有する。

保持部材２１は、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃのそれぞれの長手方向（回転軸線方向）の両端部を回転可能に保持する。そして、保持部材２１は、当接離間カム２２の回転によって、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにより近い第１の位置（当接位置）と、より遠い第２の位置（離間位置）とに移動させられる。これにより、保持部材２１は、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃを、一体的にカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにより近い第１の位置（当接位置）と、より遠い第２の位置（離間位置）とに移動させることができる。保持部材２１が第１の位置にあるときに、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃは、中間転写ベルト５１を所定の圧力でカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに押圧する。これにより、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃは、中間転写ベルト５１を介してカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させられる。一方、保持部材２１が第２の位置にあるときに、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃは中間転写ベルト５１から離間し、これにより中間転写ベルト５１を挟んで対向するカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃからも完全に離間する。当接離間カム２２は、駆動源としての当接離間モータ（図示せず）により所定の回転量ごとに回転させられ、保持部材２１の位置を、上記第１の位置と第２の位置との間で切り替えることができる。なお、ブラック用の１次転写ローラ５５Ｋは、フルカラーモード、モノモードのいずれにおいても、中間転写ベルト５１を所定の圧力でブラック用の感光ドラム１Ｋに押圧し、これにより中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１Ｋに当接されている。

また、本実施例では、画像形成装置１００は、移動手段３０を有する。移動手段３０は、現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させるためのものである。本実施例では、各画像形成部Ｓごとに設けられ、少なくとも現像動作時には現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させると共に、待機時などには現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させるようになっている。また、本実施例では、詳しくは後述するように、カラー用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおいて、トナー供給動作時には、現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる。移動手段３０としては、利用可能な任意の構成のものを利用することができる。

例えば、図５に示すように、プロセスカートリッジ７の感光ドラム１及びドラムクリーナ６が保持されたクリーニング枠体７ａを、現像装置４が保持された現像枠体７ｂに対して回動軸７ｃを中心として回動可能に結合する。

そして、図５（ａ）に示すように、クリーニング枠体７ａと現像枠体７ｂとの間に設けられた付勢部材としての圧縮コイルバネ７ｄの付勢力によって、現像枠体７ｂを図示矢印Ｒ３方向に回動させて、現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる。又、現像枠体７ｂに移動手段３０を構成する駆動受部３１を設け、装置本体１１０に移動手段３０を構成する切替作動部としての現像カム３２を設ける。

また、図５（ｂ）に示すように、現像カム３２によって駆動受部３１を押し上げることで、現像枠体７ｂを図示矢印Ｒ４方向に回動させて、現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させる。現像カム３２は、駆動源としての現像部当接離間モータ（図示せず）により所定の回転量ごとに回転させられる。これにより、現像ローラ４１を、感光ドラム１に対してより近い第１の位置（当接位置）と、より遠い第２の位置（離間位置）との間で切り替えることができる。

フルカラーモードで動作中の状態から、モノモードで動作する状態に切り替える場合を例に、画像形成モードの切替動作について説明する。まず、離間手段２０によって、カラー用の１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃが、第１の位置（当接位置）から第２の位置（離間位置）に移動させられる。次に、移動手段３０によって、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが第１の位置（当接位置）から第２の位置（離間位置）に移動させられる。それと同時に、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣがＯＦＦにされる。最後に、現像クラッチＣ１により現像駆動モータＭ２からカラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃへの駆動伝達が遮断されて、これらの現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転が停止させられる。このとき、ブラック用の画像形成部ＳＫでは、１次転写部材５５Ｋは中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１Ｋに当接され、現像ローラ４１Ｋは感光ドラム１Ｋに当接され、また帯電電源Ｅ１ＫはＯＮとされた状態に維持される。これにより、ブラック用の画像形成部ＳＫのみが画像形成可能となる。

以上のプロセスで、図４（ａ）に示すフルカラーモードで動作可能な状態（以下「全当接状態」ともいう。）から、図４（ｂ）に示すモノモードで動作可能な状態（以下「単色当接状態」ともいう。）への移行が完了する。

この際、本実施例では、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、中間転写ベルト５１は、上述のように共通駆動モータＭ１によって駆動されている。そのため、モノモード時において中間転写ベルト５１から離間している感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃも、回転することが可能である。

つまり、モノモードを実行する際は、中間転写ベルト５１から離間している感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、画像形成に使用される感光ドラム１Ｋと同期して回転を始める構成である。この構成によって、モノモードで使用されない感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃも、モノモードで使用される感光ドラム１Ｋに合わせて駆動開始するので、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの間で位相がずれ難い。よって、フルカラーモードを実行する際に、感光ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｋと、感光ドラム１Ｋとの間での色ずれを抑制することが可能である。

また、モノモードにおいても感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが回転しているので、モノモードからフルカラーモードへの切り替え時間を短くすることが可能である。また、中間転写ベルト５１及び全ての感光ドラム１は、クラッチなどの接続機構を介さずに共通駆動モータＭ１に接続されている。これにより、装置全体の小型化と構造の簡素化が達成されている。

図１３は、図４（ｂ）の画像形成部ＳＣ、ＳＫと中間転写ベルト５１を拡大した図である。通常、モノモードでは一次転写ローラ５５Ｃが中間転写ベルト５１から離間することによって、シアン用の画像形成部ＳＣの感光ドラム１Ｃと中間転写ベルト５１とが距離ｄで離間している。

しかしながら、装置全体の小型化を達成するために距離ｄを小さくすることが望まれている。距離ｄを小さくすると図１３のように、モノモードにおいて中間転写ベルト５１が感光ドラム１Ｃと接触する可能性が生じる。これに対し、本実施例では、モノモードの画像形成に使用されない感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが、中間転写ベルト５１から離間した状態で回転している。このような構成であると、例え図１３のように、中間転写ベルト５１が感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに接触した場合でも、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの摺擦を抑制することが可能である。

ここで、本実施例の画像形成装置１００は、各画像形成部Ｓの各感光ドラム１の回転を検知するセンサと、各感光ドラム１の回転回数を記録する記憶手段で構成された回転数カウンタ１６０と、を有する（図３）。

本実施例では、回転数カウンタ１６０は、画像形成モードごとに感光ドラム１の回転数を記録することができるようなっている。そして、特に、本実施例では、回転数カウンタ１６０に記録された、モノモードでの、より詳細には図４（ｂ）に示す単色当接状態でのカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数が、後述するトナー供給動作の実行の要否を判断するのに用いられる。なお、本実施例では、全ての感光ドラム１が１つの駆動源により常に同期して回転駆動されるので、上記モノモードでのカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数と、そのときのブラック用の感光ドラム１Ｋの回転数とは同じである。

画像形成装置１００を最初に使用するタイミングでは、回転数カウンタ１６０によるモノモードでの感光ドラム１の回転数はゼロに設定されている。そして、後述するトナー供給動作を実行する度に、それまで記録されていたモノモードでの感光ドラム１の回転数はゼロにリセットされる。このように、本実施例では、回転数カウンタ１６０などにより、所定の画像形成モードとしてのモノモードでの動作量と相関する情報を検知する検知手段が構成される。本実施例では、この検知手段により、所定の画像形成モードとしてのモノモードでの継続した動作量と相関する情報が検知される。

このように、モノモードを実行するときに、複数の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを同期して駆動開始させる場合、モノモード時にも、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが回転する。この場合、次のような課題が発生する場合がある。

つまり、モノモードで継続的にプリント動作を行うと、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃでは、その表面にトナーが供給されることなく、継続的にクリーニングブレード６１により掻き取られることにより、トナーが枯渇してくる。感光ドラム１の表面のトナー（或いはその外添剤）は、クリーニングブレード６１と感光ドラム１との間の潤滑剤の役割も同時に担っている。

このため、感光ドラム１の表面のトナーが枯渇してくると、クリーニングブレード６１と感光ドラム１との間の摩擦力が高くなる。そして、クリーニングブレード６１と感光ドラム１との間の摩擦力がある一定の値を超えると、クリーニングブレード６１の一部あるいは全体の強度が摩擦力に耐え切れなくなることがある。そして、クリーニングブレード６１の一部が欠けることによるクリーニング不良や、クリーニングブレード６１の全体がめくれることなどの不具合が発生することがある。

そこで、後述して詳しく説明するように、モノモード時において、定期的にカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対して、トナー供給動作を実行して、クリーニングブレード６１のめくれを抑制する。

本実施例では、モノモードでの動作中の非画像形成時に、全ての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対してトナー供給動作を行う。すなわち、本実施例では、モノモードでの動作中（またはモノモードで動作可能な状態での待機中）の画像形成を行っていない時間に、必要があれば画像形成の中断時間を延長して、トナー供給動作を実行する。この画像形成を行ってない時間としては、次のものが挙げられる。連続プリントジョブ中の紙間、間欠プリントジョブ中の間欠時間、又はキャリブレーション（試験用画像（パッチ）を用いた画像濃度補正制御や色ずれ補正制御など）の前後若しくはキャリブレーション中などである。連続プリントジョブとは、一の画像形成開始指示による単一又は複数の転写材Ｐに対する一連の画像形成動作である。

４．トナー供給動作
次に、図６のフローチャートを参照して、連続プリントジョブ中の紙間又は最終ページのプリント後にトナー供給動作（トナー供給制御）を行う場合の制御について説明する。

まず、ＣＰＵ１５１は、モノモードでの連続プリントジョブの開始指示が入力されると、当該連続プリントジョブを開始させる（Ｓ１０１）。

モノモードでの画像形成動作は、図４（ｂ）に示す単色当接状態で前述の帯電、露光、現像、１次転写、２次転写などの一連の工程を実行することにより行われる（Ｓ１０２）。

ＣＰＵ１５１は、モノモードでの連続プリントジョブ中に、ブラック用の感光ドラム１Ｋが紙間のタイミングに入ると、トナー像形成を一時中断する（Ｓ１０３）。

このタイミングで、ＣＰＵ１５１は、回転数カウンタ１６０に記録されているモノモードでのカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数を読み取る。そして、ＣＰＵ１５１は、その値が予め設定されてＲＯＭ１５２に記憶されている所定の回転数（閾値）に達しているか否かの判定を行う（Ｓ１０４）。

Ｓ１０４において所定の回転数に達していると判定した場合（「Ｙｅｓ」）には、ＣＰＵ１５１は、紙間を延長して、トナー供給動作を開始させる（Ｓ１０５）。

ここで、再び図４を参照して、トナー供給動作のより具体的な手順について説明する。なお、図７は、そのトナー供給動作の手順を示すタイミングチャート図である。まず、図４（ｂ）に示す単色当接状態において、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣをＯＮにする。これにより、既にＯＮとされているブラック用の帯電電源Ｅ１Ｋと共に、全ての帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに帯電バイアスを印加して、全ての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電処理を開始する。次に、現像クラッチＣ１を接続し、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転を開始する。その後、現像部離間機構３０によってカラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃをカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させる。これにより、図４（ｃ）に示すトナー供給動作が可能な状態（以下「トナー供給可能状態」ともいう。）に移行する。次に、露光装置３により、全ての感光ドラム１上に、トナー供給用の静電潜像を形成する。本実施例では、予め設定されたトナー供給量に対応する搬送方向（感光ドラム１の表面の移動方向）の幅で、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）における画像形成可能領域の全面にトナー供給用の静電潜像を形成する。最後に、全ての現像装置４によって、全ての感光ドラム１に形成された上記静電潜像を現像し、全ての感光ドラム１上に所定のトナー供給用のトナー像を形成することでトナーを供給する。

なお、モノモードでの画像形成時には、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣはＯＦＦである。したがって、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面の帯電電位は減衰している（電位の絶対値が下げられている）が、その電位は不安定である。そのため、本実施例のように帯電と露光とを行うことは、現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの当接離間状態の遷移時間にかかわらずカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面に供給するトナー量を安定して適切にコントロールできる利点がある。しかし、これに限定されるものではなく、上記プロセスにおいて、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣはＯＦＦの状態を維持したままで、露光プロセスを行うこともできる。この場合、上述のようにカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面の帯電電位が減衰しているため、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの当接離間状態の遷移時間に応じて、狙いよりもやや多い量のトナーが供給されることがある。しかし、後述するように、供給するトナーの潤滑剤としての役割においては、一定量以上であれば効果に差はないため、上記のような場合でも、本実施例の場合と同様の効果を得ることができる。

そして、ＣＰＵ１５１は、全ての感光ドラム１上に所定量のトナーが供給されると、現像部離間機構３０によって、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃをカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間させる。それと同時に、ＣＰＵ１５１は、現像クラッチＣ１を切ることにより、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの回転を停止させる。また、その後、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣをＯＦＦにする。これにより、図４（ｂ）に示す単色当接状態に戻り、トナー供給動作は完了する（Ｓ１０６）。

なお、本実施例では、トナー供給動作時に、カラー用の１次転写電源Ｅ３Ｙ、Ｅ３Ｍ、Ｅ３Ｃ、ブラック用の１次転写電源Ｅ３Ｋは、いずれも画像形成時とは逆のバイアスを各１次転写ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋに印加している。また、本実施例では、トナー供給動作時に、少なくともトナー供給用の静電潜像を現像する際には、カラー用の現像電源Ｅ２Ｙ、Ｅ２Ｍ、Ｅ２Ｃ、ブラック用の現像電源Ｅ２ＫはいずれもＯＮとされる。そして、画像形成時と同様の現像バイアスが現像ローラ４１に印加される。

次に、ＣＰＵ１５１は、トナー供給動作が完了すると、それまで回転数カウンタ１６０に記録されていたモノモードでの動作中のカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数をリセットする（Ｓ１０７）。

一方、全ての感光ドラム１及び中間転写ベルト５１は、回転を継続している。このとき、ブラック用の１次転写電源Ｅ３Ｋは、画像形成時とは逆のバイアスを１次転写ローラ５５Ｋに印加している。しかし、ブラック用の感光ドラム１Ｋに供給されたブラックのトナーの一部は、物理的接触による鏡映力などの付着力によって、中間転写ベルト５１上に付着する。この付着したトナーは、トナー帯電ブラシ５８を用いてクリーニングされる（Ｓ１０８）。

以上で、トナー供給動作のために延長されていた紙間の期間は終了し、ＣＰＵ１５１は、連続プリントジョブの最後の転写材Ｐへのトナー像形成が終了していない場合は、中断していたモノモードでの画像形成を再開させる（Ｓ１０９）。

最終ページのトナー像形成後にトナー供給動作が実行された場合には、ＣＰＵ１５１は、そのまま当該プリントジョブは終了させる（Ｓ１１０）。

また、Ｓ１０４において所定の回転数に達していないと判定された場合（「Ｎｏ」）には、達したと判定されないかぎり、最終ページまで当該プリントジョブが継続される（Ｓ１０９）。そして、最終ページのトナー像形成後に当該プリントジョブが終了される（Ｓ１１０）。

以上、本実施例によれば、モノモードで継続して動作することによりカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面のトナーが枯渇することによる不具合を抑制することができる。また、本実施例によれば、それだけでなく、ブラック用の感光ドラム１Ｋの表面のトナーが枯渇することによる不具合を抑制することができる。つまり、ブラックのモノモードの画像形成においても、極端に低印字の画像形成が継続して行われると、画像形成を行っていないカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと同様にブラック用の感光ドラム１Ｋの表面のトナーが枯渇することがある。これに対し、本実施例では、ブラック用の感光ドラム１Ｋの表面に対してもトナー供給動作を行うことで、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと同様に、ブラック用の感光ドラム１Ｋの表面のトナーが枯渇することによる不具合を抑制することができる。

また、本実施例の構成は、全ての感光ドラム１に中間転写ベルト５１が接触した状態でトナー供給動作を行う構成と比較しても、トナー供給動作のための画像形成の中断時間を削減できる利点がある。つまり、全ての感光ドラム１に中間転写ベルト５１が接触した状態でトナー供給動作を実行した場合、中間転写ベルト５１上の広範囲にトナーが付着する。そのような場合、中間転写ベルト５１の周方向の付着範囲が広範囲であるため、クリーニングのための回転距離が延長されることによるクリーニング時間が長期化する場合がある。それに対して、本実施例の構成では、複数の感光ドラム１のうち中間転写ベルト５１の移動方向において最下流に配置された感光ドラム１Ｋにだけ中間転写ベルト５１が接触している。そのため、全ての感光ドラム１に中間転写ベルト５１が当接していた場合と比較して、トナーの付着範囲を最も中間転写体クリーニング部材に近い位置のみに限定することができる。このことにより、静電的な回収方式、ブレードクリーニング方式のいずれを採用する場合においても、トナー供給動作のためのプリント動作の停止時間を短縮できる利点がある。

５．トナー供給動作のタイミング
次に、トナー供給動作のタイミングを判断する感光ドラム１の回転数の決定方法について説明する。

図８は、モノモード時のカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃのドラム軸上トルクの推移を、正常時の典型的な値を１としたときの相対値として示したものである。モノモードで通紙耐久試験を行うと、感光ドラム１の表面のトナーが枯渇してくるにつれて、カラー用のクリーニングブレード６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃとカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面との摩擦力が上昇し、ドラム軸上トルクが上昇してくる。本実施例の構成では、ドラム軸上トルクが、正常時の典型的な値の２倍程度になるとクリーニングブレード６１の欠けやめくれのリスクが高まることが明らかになっている。また、本実施例では、予め測定したドラム軸上トルクの上昇度合に鑑み、閾値に対して１０％程度のマージンをもたせ、ドラム軸上トルクが正常時の典型的な値の１．８倍程度になる感光ドラム１の回転数を閾値とした。この閾値は、装置本体１１０内に設けられたＲＯＭ１５２に記憶され、上述の制御フローにおけるＳ１０４（図６）において用いられる。そして、実際のモノモードでのプリント動作の際には、前述のように、モノモードでの動作中のカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数が、上記方法で決められた閾値に達するごとに、トナー供給動作を行う。このように、ドラム軸上トルクを十分に低減できる範囲で、極力トナー供給動作を実行するまでの感光ドラム１の回転数を多くすることができる。これにより、十分にクリーニングブレード６１の欠けやめくれを抑制しつつ、トナー供給動作のために画像形成動作が実行できなくなる頻度を極力少なくすることができる。

６．トナー供給量
次に、トナー供給動作時のトナー供給量について説明する。

トナー供給動作においては、トナーの供給量が不十分であると、枯渇した感光ドラム１の表面のトナーを回復できずに、クリーニングブレード６１と感光ドラム１の表面との摩擦力を十分に下げられない可能性がある。一方、トナーの供給量が多すぎると、プリントされていないイエロー、マゼンダ、シアンのトナーを無駄に消費してしまう。

本実施例では、ドラム軸上トルクが正常時の典型的な値に対して１．８倍程度にまで上昇した感光ドラム１に対して、トナー供給動作直後のドラム軸上トルクを測定し、必要なトナー供給量を見積もった。そして、その必要なトナー供給量が得られるように、毎回のトナー供給動作を実行した。

ここで、必要なトナー供給量は、感光ドラム１上に形成するトナー供給用のトナー像の搬送方向（感光ドラム１の表面に移動方向）の長さ（以下「供給長さ」ともいう。）をパラメータとして見積もった。なお、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）の幅に関しては、画像形成可能域の全域に対してトナーを供給するものとした。なお、クリーニングブレード６１の長手方向の全域にわたりトナーを供給して感光ドラム１の表面との摩擦力を低減するためには、感光ドラム１の長手方向における画像形成可能領域の全域にわたるトナー供給用のトナー像を形成することが好ましい。ただし、十分な摩擦力の低減効果が得られるのであれば、これに限定されるものではない。

図９は、トナー供給用のトナー像の供給長さが１ｍｍ、５ｍｍ、５０ｍｍの各場合の、トナー供給動作直後のドラム軸上トルクを示している。本実施例では、正常時の典型的な値に対して１．８倍程度にまで上昇したドラム軸上トルクが、トナー供給動作を行うことにより、トナー供給長さにかかわらず正常時の典型的な値に回復した。このことから、トナー供給長さは１ｍｍ程度あれば十分であり、トナーの消費を抑える観点から、トナー供給長さは短ければ短いほど良いことが分かる。本実施例では、マージンを確保する観点から、トナー供給長さは５ｍｍとした。このように、ドラム軸上トルクを低減できる効果が、一定のトナー供給量で飽和する場合には、その飽和する場合のトナー供給量により近い値のトナー供給量に決定することができる。これにより、十分にクリーニングブレード６１の欠けやめくれを抑制しつつ、トナーの消費を極力少なくすることができる。

再度図８を参照すると、同図には、実際に本実施例の構成でトナー供給動作を行った場合と、行わなかった場合とで、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃのドラム軸上トルクがどのように変化したかを調べた結果が示されている。図８に示すように、トナー供給動作を行わなかった場合（破線）は、プリント枚数がＬＴＲサイズで４５０枚程度に達した時点で、トナー供給動作を行った場合のトナー供給動作の直後の２倍程度のドラム軸上トルクに達した。そして、この場合、クリーニングブレード６１の欠けによるクリーニング不良が発生する場合があった。それに対して、トナー供給動作を行った場合は（実線）、クリーニングブレード６１の欠けやめくれを引き起こし難いドラム軸上トルクに維持することができ、クリーニング不良の発生の可能性を顕著に低減し得ることが確認できた。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、静電像が形成される回転可能な複数の像担持体１と、複数の像担持体１のそれぞれに対応して設けられ像担持体上の静電像をトナーで現像してトナー像を形成する複数の現像手段４１と、を有する。また、画像形成装置１００は、複数の像担持体に沿って移動可能であり、その表面に直接当接している像担持体１から直接トナー像が転写される転写ベルト５１を有する。また、画像形成装置１００は、複数の像担持体１のそれぞれに対応して設けられ像担持体１に当接して像担持体１の表面からトナーを除去する複数のクリーニング部材６１を有する。この画像形成装置１００は、所定の画像形成モードとしてのモノモードで動作可能である。この所定の画像形成モードでは、複数の像担持体１のうち単一又は複数（本実施例では単一）の所定の像担持体１Ｋに転写材Ｐに記録して出力する出力用トナー像が形成される。一方、複数の像担持体のうちその他の像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃには出力用トナー像が形成されない。そして、本実施例では、斯かる画像形成装置１００は、複数の像担持体１を同期して回転駆動する共通の駆動源Ｍ１を有する。また、本実施例では、斯かる画像形成装置１００は更に、次のような制御部１５０を有する。すなわち、制御部１５０は、上記所定の画像形成モードでの動作中に、少なくとも複数の像担持体のうち出力用トナー像が形成されない像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃからトナーを供給するトナー供給動作を行わせる。

また、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体のうち少なくとも上記所定の画像形成モードで出力用トナー像が形成されない像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから転写ベルト５１を離間させる離間手段２０を有する。そして、特に、本実施例では、トナー供給動作は、上記所定の画像形成モードでの動作中に、複数の像担持体の全てに対して行われる。また、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体のうち少なくとも上記所定の画像形成モードで出力用トナー像が形成されない像担持体に対してより近い第１の位置とより遠い第２の位置とに現像手段４１を移動させる移動手段３０を有する。そして、この移動手段は、上記所定の画像形成モードでの動作を開始する際に現像手段４１を上記第２の位置に移動させ、上記所定の画像形成モードでの動作中にトナー供給動作を行う際には現像手段４１を上記第１の位置に移動させる。また、特に、本実施例では、画像形成装置１００は、上記所定の画像形成モードでの動作量と相関する情報を検知する検知手段１６０を有する。そして、上記制御手段１５１は、検知手段１６０の検知結果が所定の閾値に達した場合に、トナー供給動作を行わせる。

以上、本実施例では、画像形成装置１００は、ブラックなどの選択色の画像形成部でのみ画像形成を行うモノモードを実行可能であると共に、モータＭ１で全色の感光ドラム１を常に同期して回転駆動する。そのため、本実施例によれば、モノモードで画像形成しない画像形成部の感光ドラム１に形成されるトナー像とモノモードで画像形成する画像形成部の感光ドラム１に形成されるトナー像との間のずれを抑制することができる。また、本実施例では、モノモードを実行中にトナー供給動作を実行することで、モノモードで画像形成しない画像形成部のクリーニングブレード６１の一部が欠けることによるクリーニング不良や、その全体がめくれることなどの不具合を抑制することができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例では、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃのみに対して供給動作をモノモードでの画像形成中に行う点が実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面へのトナー供給動作の開始タイミング及び／又は終了タイミングを、ブラック用の感光ドラム１Ｋにおけるモノモードでの画像形成中とする。

つまり、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃへのトナー供給動作は、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト５１とが離間している状態で行われる。したがって、トナー供給動作は、中間転写ベルト５１へ影響を与えない。そのため、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃへのトナー供給動作と並行して、ブラック用の感光ドラム１を用いたモノモードでの画像形成を継続することができる。

次に、図１０のフローチャートを参照して、連続プリントジョブ中にトナー供給動作を行う場合の動作について説明する。本実施例では、モノモードでの連続プリントジョブ中に、１枚の画像形成ごとにカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数を確認すると共に、トナー供給動作の開始タイミングをブラック用の感光ドラム１によるモノモードでの画像形成中とする。

まず、ＣＰＵ１５１は、モノモードでの連続プリントジョブの開始指示が入力されると、当該連続プリントジョブを開始させる（Ｓ２０１）。

モノモードでの画像形成動作は、図４（ｂ）に示す単色当接状態で実施例１にて説明した帯電、露光、現像、１次転写、２次転写などの一連の工程を実行することにより行われる（Ｓ２０２）。

ＣＰＵ１５１は、モノモードでの連続プリントジョブを開始して、ブラック用の感光ドラム１Ｋでのトナー像形成を開始すると同時に、回転数カウンタ１６０に記録されているモノモードでのカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数を読み取る。そして、ＣＰＵ１５１は、その値が予め設定されてＲＯＭ１５２に記憶されている所定の回転数に達しているか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。

Ｓ２０３において所定の回転数に達していると判定した場合（「Ｙｅｓ」）には、ＣＰＵ１５１は、次のような動作を行わせる（Ｓ２０４）。すなわち、ブラック用の感光ドラム１Ｋにおけるモノモードでのトナー像形成はそのまま継続した状態で（Ｓ２０５）、並行してカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃへのトナー供給動作を開始させる（Ｓ２０６）。

ここで、再び図４を参照して、本実施例におけるトナー供給動作のより具体的な手順について説明する。まず、図４（ｂ）に示す単色当接状態において、カラー用の帯電電源Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１ＣをＯＮにする。これにより、カラー用の帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃに帯電バイアスを印加して、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの帯電処理を開始する。次に、実施例１と同様の動作を行うことにより、カラー用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃを回転させると共にカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ当接させて、図４（ｃ）に示すトナー供給可能状態に移行する。次に、露光装置３により、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面に、実施例１の場合と同様のトナー供給用の静電潜像を形成する。最後に、カラー用の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃによって、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに形成された上記静電潜像を現像し、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に所定のトナー供給用のトナー像が形成することでトナーを供給する。

ＣＰＵ１５１は、カラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に所定量のトナーが供給されると、実施例１と同様の動作により、図４（ｂ）に示す単色当接状態に戻すことで、トナー供給動作を完了する（Ｓ２０７）。また、制御部１５０は、トナー供給動作を完了すると、モノモードでの動作中のカラー用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転数をリセットする（Ｓ２０８）。

一方、制御部１５０は、トナー供給動作中に並行して行っていたモノモードでのトナー像形成が終了すると、そのまま次のページのトナー像形成へ移る（Ｓ２０９、Ｓ２１１）。

最終ページのトナー像形成後にトナー供給動作が実行された場合には、制御部１５０は、そのまま当該プリントジョブは終了させる（Ｓ２１２）。

また、Ｓ２０３において所定の回転数に達していないと判定された場合（「Ｎｏ」）には、達したと判定されないかぎり、最終ページまで当該プリントジョブが継続される（Ｓ２１０、Ｓ２１１）。そして、最終ページのトナー像形成後に当該プリントジョブが終了させられる（Ｓ２１２）。

このように、本実施例では、トナー供給動作は、所定の画像形成モード（モノモード）での動作中に、所定の像担持体１Ｋに出力用トナー像を形成する動作を行っている期間に、出力用トナー像が形成されない像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対して行われる。

以上、本実施例では、ブラックなどの画像形成部におけるモノモードでの画像形成を行いながら、モノモードで画像形成を行わない画像形成部において感光ドラムへのトナー供給動作を行う。これにより、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、トナー供給動作のために画像形成が行えない時間の発生を抑制することができる。

また、モノモードで画像形成を行わない画像形成部に対するトナー供給動作は、カラー用の帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃと、露光装置３を停止した状態で行ってもよい。そして、カラー用の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃを、対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面に離間状態から当接させることで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面に転移するトナーを、トナー供給用のトナーとしても良い。

その他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、ブラック用の感光ドラムが画像形成状態である選択色画像形成モードの時に、全色用又はカラー用（イエロー用、マゼンタ用及びシアン用）の感光ドラムに対してトナー供給動作を行った。しかし、これに限定されるものではなく、他の色が画像形成状態である選択色画像形成モードについて、同様の構成、機構を適用しても、同様の効果が得られる。また、選択色画像形成モードで画像形成を行う画像形成部は１つである場合に限定されるものではなく、複数の画像形成部で画像形成を行うようになっていてもよい。

また、実施例１のように紙間のタイミングでトナー供給動作を実行する場合にも、モノモードなどの所定の画像形成モードにおいてトナー像が形成されないカラー用の画像形成部などにおいてのみトナー供給動作を実行してもよい。

また、上述の実施例では、モノモードなどの所定の画像形成モードでの動作量と相関する情報は、感光ドラムの回転数とした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、当該所定の画像形成モードでトナー像が形成されない感光ドラムが、トナー像が形成されない状態でどの程度の使用（回転）されたのかが分かればよい。例えば、感光ドラムの回転時間、画像形成枚数などであってもよい。

また、上述の実施例では、現像ローラ４１が像担持体に対して当接するものとしたが、現像ローラ４１が像担持体との間に所定の間隙を有して対向している構成であっても、本発明を適用することができる。この場合、現像ローラ４１が像担持体により近い位置にあるときにトナーを像担持体に供給し、より遠い位置にあるときにはトナーを像担持体に供給しないように構成することができる。

また、現像ローラ４１の移動機構は、複数の現像手段のそれぞれ又はいくつかをまとめて像担持体に対してより近い位置とより遠い位置との間で移動させるように構成することができる。同様に、上述の実施例では、離間手段は、中間転写ベルトを感光ドラムから離間させるために、複数の１次転写部材をまとめて感光ドラムから離間させたが、これらは別々に離間させる構成とされていてもよい。

また、上述の実施例では、画像形成装置は中間転写方式を採用するものとして説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置にも等しく適用し得るものである。図１１は、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置２００の要部の概略構成を示す模式的な断面図である。なお、図１１の画像形成装置２００において、図１の画像形成装置１００のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。

直接転写方式の画像形成装置２００は、中間転写方式の画像形成装置１００における中間転写体に代えて、転写材Ｐを担持して搬送する、例えば無端ベルト状の転写材搬送ベルトなどとされる転写材担持ベルト２０１を有する。転写材担持ベルト２０１は、像担持体からトナー像が転写される転写ベルトの一形態である。そして、転写材Ｓを転写材担持体２０１に静電的に吸着して搬送しながら、各色の画像形成部で形成されたトナー像を順次に転写材Ｐ上に重ねて転写していく。その後、トナー像が転写された転写材Ｐは、転写材担持体２０１から分離されて定着装置１１へと搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後に、画像形成装置２００の外部へと排出される。

なお、直接転写方式の画像形成装置２００にも、転写材担持体２０１上に意図的に形成された制御用のトナー像（パッチ）や、ジャム（紙詰まり）の発生時に転写されてしまったトナー像などを除去するために、転写材担持体クリーニング手段が設けられる。この転写材担持体クリーニング手段は、中間転写方式の画像形成装置１００における中間転写体クリーニング手段と同様の構成とすることができる。このような直接転写方式の画像形成装置２００においても、上述の実施例と同様のトナー供給動作、及びその後の転写材担持体のクリーニング動作を適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４ 現像装置
６ ドラムクリーナ
２０ １次転写部離間機構
３０ 現像部離間機構
５１ 中間転写ベルト
６１ クリーニングブレード
１５０ 制御部
１６０ 回転数カウンタ
Ｃ１ 現像クラッチ
Ｍ１ ドラム・ベルト駆動モータ
Ｍ２ 現像駆動モータ

Claims (12)

1. 複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体上の静電潜像をトナーで現像する複数の現像手段と、
   前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体に付着したトナーを清掃する複数のクリーニングブレードと、
   前記複数の像担持体から直接トナー像が転写された後そのトナー像を転写材に転写するために搬送するか又は前記複数の像担持体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送するベルトと、
   前記複数の像担持体のうち、所定の像担持体を前記ベルトに当接させ、その他の像担持体を前記ベルトから離間させた状態で、前記複数の像担持体を同期させて駆動させ、前記所定の像担持体にのみトナー像を形成し、前記その他の像担持体にトナー像を形成しないモノモードを実行可能な制御部と、
   を有する画像形成装置において、
   前記制御部は、前記モノモードを実行中に、前記所定の像担持体に形成したトナー像を、前記ベルト又は前記ベルトに担持された転写材へ転写しつつ、前記その他の像担持体に対応する前記現像手段から前記その他の像担持体を介して前記その他の像担持体に対応する前記クリーニングブレードにトナーを供給する供給動作を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の像担持体と前記ベルトとを同時に駆動させる共通の駆動源を有し、前記制御部は、前記モノモードを実行する場合、前記複数の像担持体と前記ベルトとを同期させて駆動開始することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記供給動作を実行しない場合、前記その他の像担持体に対応する前記現像手段を前記像担持体から離間させて前記モノモードを実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記モノモードを実行中に前記その他の像担持体に対応する前記クリーニングブレードに対して前記供給動作を実行する場合、前記所定の像担持体を除く前記複数の像担持体の全てに対して前記供給動作を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体を帯電する複数の帯電手段と、を有し、前記制御部は、前記モノモードを実行中に前記供給動作を実行する場合、前記その他の像担持体において、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の表面に前記露光手段によって静電潜像を形成し、形成された前記静電潜像を前記現像手段によって現像したトナー像を、各クリーニングブレードに供給することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記複数の像担持体を露光する露光手段と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して配置され、対応する像担持体を帯電する複数の帯電手段と、を有し、前記制御部は、前記モノモードを実行中に前記供給動作を実行する場合、前記その他の像担持体において、前記帯電手段による帯電も前記露光手段による露光も行わず、前記現像手段を前記像担持体に当接させることで前記像担持体に転移するトナーを、各クリーニングブレードに供給することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記所定の像担持体は、前記複数の像担持体のうち前記ベルトの移動方向の最下流に配置される像担持体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記所定の像担持体は、黒色のトナー像を担持する像担持体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記モノモードでの動作量と相関する情報を検知する検知手段を有し、前記制御部は、前記検知手段の検知結果が所定の閾値に達した場合に、前記供給動作を実行することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記情報は、前記モノモードでの前記所定の像担持体の回転数であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記ベルトは、前記像担持体から直接トナー像が転写された後、そのトナー像を転写材に転写するための中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写材担持ベルトであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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