(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を転写される移動可能な面を備える中間転写体と、
前記中間転写体の面の移動方向に沿って順に配設された第１、第２の画像形成部であって、それぞれ、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を前記像担持体と前記中間転写体とが接する一次転写位置にて前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記一次転写の後に前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーニング手段と、を有し、前記中間転写体の面の移動方向に関して、前記第１の画像形成部の一次転写位置よりも前記第２の画像形成部の一次転写位置の方が上流に配置された前記第１、第２の画像形成部と、前記中間転写体に一次転写された現像剤像を二次転写位置にて記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記中間転写体の面の移動方向に関して、前記二次転写位置よりも下流で前記第２の画像形成部の一次転写位置よりも上流の位置にて、前記二次転写の後に前記中間転写体に残留する現像剤を正規の帯電極性の逆極性に帯電させる現像剤帯電手段と、
前記第２の画像形成部で現像剤像を形成することなく、前記第１の画像形成部で画像信号に対応する第１の露光パターンで露光を行って現像剤像を形成し、前記第１の露光パターンに対応した現像剤像を前記中間転写体を介して記録媒体に転写して画像形成を行う単色画像形成モードを実行させる制御手段と、を有し、
前記中間転写体の領域であって、前記単色画像形成モードを実行する間に前記第１の露光パターンに対応する現像剤像が転写される領域を第１の領域とし、前記第２の画像形成部の像担持体の領域であって、前記単色画像形成モードを実行する間に前記第１の領域が前記第２の画像形成部の一次転写位置を通過する時に前記一次転写位置にある領域を第２の領域とし、
前記制御手段は、前記単色画像形成モードを実行する間、前記第２の画像形成部において、前記像担持体を回転して前記帯電手段に帯電バイアスを印加しつつ前記第２の領域に第２の露光パターンによる露光を行い、
前記制御手段は、前記第２の画像形成部の像担持体における前記第２の露光パターンにより露光された領域が、前記第２の画像形成部の像担持体における前記一次転写位置で前記第１の領域と接する部分を含むよう、前記第１の露光パターンに基づいて前記第２の露光パターンを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の露光パターンの露光領域は、前記第１の露光パターンの露光領域が少なくなるほど、少なくなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の領域に転写された現像剤が二次転写された後に前記中間転写体に残存する現像剤量が少ないと判断される場合は、残存する現像剤量が多いと判断される場合よりも前記第２の露光パターンによる露光を弱める又は露光をしないように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記残存する現像剤量は、温度、湿度、二次転写手段に流れる電流値のいずれかから判断されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の領域において二次転写後残存する現像剤量が少ないと判断される前記第１の露光パターンの分割領域がある場合に、前記第２の露光パターンにおいてその分割領域の露光をしないもしくは、残存する現像剤量が多いと判断される場合よりも露光を弱め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。 
【請求項６】
前記第１の領域における前記残存する現像剤量は、印字トナー量に基づいて判断されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の画像形成部は、ブラックの画像を形成する画像形成部であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第２の画像形成部の像担持体における前記第２の露光パターンにより露光されない領域が、前記第２の画像形成部の像担持体における前記一次転写位置で前記第１の領域と接しない部分を含むよう、前記第１の露光パターンに基づいて前記第２の露光パターンを決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインライン（タンデム）方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機、プリンターなどの画像形成装置においては、静電記録方式や電子写真記録方式等が多く用いられている。その中で、特にカラー画像形成装置においては中間転写方式が知られている。これは、順並びの複数の画像形成部（ユニット、ステーション）においてそれぞれ感光体（像担持体）上にトナー像を形成し、そのトナー像を一旦中間転写体上に順次重ね合わせるように一次転写してから、一括して転写材（記録材）に二次転写する方式である。
【０００３】
上記のような中間転写方式は、各色のトナー像を感光体から直接に転写材に対して順次に転写する多重転写方式（直接転写方式）に対して、種々の転写材において安定した画像転写が可能であるという利点を有している。そして、各色の現像装置に対してそれぞれ感光体を備え、中間転写体に感光体を一列に当接させるいわゆるインライン方式のカラー画像形成装置が多く実用化されている。
【０００４】
例えば、中間転写方式の４色フルカラーの画像形成装置においては、感光体上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を、それぞれベルト状あるいはドラム状の中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写する。中間転写体上で重ね合わせた４色のトナー像を最後に一括して転写材に二次転写する。
【０００５】
しかし、トナー像を中間転写体から転写材に二次転写する際の転写効率を１００％にする事が出来ないため、トナー像を二次転写した後は、中間転写体上に微量のトナーが残る事になる。この二次転写残トナーは、中間転写体上でクリーニングブレードによって掻き取る、もしくは、転写同時クリーニングを用いて、感光体上のクリーニングブレードによって回収するといった手段を用いる（特許文献１）。
【０００６】
上述したようなカラー画像形成装置において、例えばモノクロモードなど、画像形成の際に、複数配置された画像形成部のうち、全ての画像形成部で画像形成を行う必要がない画像形成モードがある。この際、画像形成に用いない画像形成部の感光体の劣化を抑制するために、非画像形成中に感光体と中間転写体を離間させる構成をとる方法がある。
【０００７】
しかし、この構成とするには、感光体を中間転写体から離間させるための機構が必要となり、画像形成装置の大型化や、コストアップに繋がってしまう。また、モノクロモードからフルカラーモードに切り替わる際、像担持体の離間・当接の衝撃で、中間転写体に波打ちなどが生じ、画像形成時間の遅延や、画像不良の原因ともなり得る。そのため、モノクロモード時などに、画像形成に用いない感光体も中間転写体から離間しない構成が、小型化、コストダウン、画像品質の観点から有利である。
【０００８】
モノクロモード時などに、感光体が離間しない構成では、中間転写体の駆動に合わせて画像形成を行わない画像形成部の感光体も駆動させる必要がある。これは、中間転写体のみ駆動し、感光体が固定されていれば、感光体の中間転写体当接部が偏摩耗してしまい、画像不良の原因となるためである。
【０００９】
このため、感光体は、画像形成に使用されていなくとも、クリーニングブレードなどとの摩擦により削れてしまう。また、画像形成に用いない感光体の電位に関しても、適切に設定しておく必要がある。例えば、現像装置が感光体と当接していれば、カブリを防止するために、感光体と、現像装置の現像剤担持体との電位の関係を、画像形成時の非印字領域と同様の電位差にしておく必要がある。
【００１０】
中間転写体から記録媒体に転写できずに残留した現像剤を、上流に配置された感光体が回収してしまうと、最上流の廃トナー容器において、回収したトナーが廃トナー容器の容量を超えあふれ出てしまう現象（以下パンクとする）が起きてしまう恐れがある。廃トナー容器がパンクすると、画像形成装置を汚したり、トナーが画像形成装置外に飛散したりと問題になる。そのため、転写装置と感光体との電位の関係を、中間転写体に残留した現像剤が、感光体側に回収されない様に電位を設定しておく必要がある。
【００１１】
そのため、フルカラーモード以外のモード時に、画像形成に用いない感光体にも画像形成時と同様に帯電を行い、適切な電位設定を保つ構成が提案されている。しかし、このような構成にすると、画像形成に用いてられていないにも関わらず、感光体が帯電時の放電により劣化し、感光体の摩耗が進行してしまう。そこで、非画像形成時には、帯電電位の絶対値を下げ、放電を弱める構成が提案されている（特許文献２）。また、放電を行わずに、現像剤担持体および転写装置の電位を適切に設定することで、感光体の摩耗を抑制する構成が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１１６１３０公報
【特許文献２】特開２００１−１９４８７１公報
【特許文献３】特開平１１−８４８２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、画像形成装置本体の小型化などのため、一次転写部の離間構成はない場合が多く、そのためにモノクロモード中でも感光体が回転し、モノクロモードの頻度が増えると、画像形成に用いない他色の画像形成部の感光体は劣化しやすい。
【００１４】
また同じ理由で、複数の画像形成部の帯電ローラに帯電バイアスを印加するための電源は共通化されることが多い。複数の画像形成部で１つの帯電バイアス電源を用いるような構成では、モノクロモードでも画像形成しない他色の画像形成部には帯電バイアスが印加されることになる。そのため電位を適切に設定しなければ帯電時の放電により感光体が劣化してしまう。
【００１５】
また、複数の画像形成部が例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つであるとして、中間転写体の回転方向に対して上流から第１、第２、第３、第４のステーションとすると、ブラックの画像形成部は第４ステーションに配置される場合が多い。第４ステーションであればモノクロモードで印刷する際、中間転写体にトナー像が転写されてから、転写材に転写されるまでの距離が短い。それによって、画像形成の動作を画像形成装置が始めてから、最初の転写材が出力されるまでの時間が短縮されるためである。
【００１６】
またモノクロモード中は、ブラックの画像形成しか行われていないため、中間転写体清掃装置を用いた二次転写残トナーの回収は、ブラックの画像形成部のみで行われることが多い。これは、モノクロモード時に他色の画像形成部でも二次転写残トナーの回収を行うと、ブラックのみで画像形成を行っているにも関わらず、他色の画像形成部のクリーニング装置に廃トナーが溜まることになるためである。
【００１７】
特に画像形成部としてプロセスカートリッジを備えている場合、モノクロモードでブラックばかりを使用しているにも関わらず、他色のプロセスカートリッジ（例えば、イエローカートリッジ）を交換しなければいけなくなる等の事態が生じてしまう。
【００１８】
近年、カラー画像形成装置の普及率もあがり、カラー画像形成装置でモノカラー（主にブラックのみ）のプリントを行う場合が多くなってきている。モノクロモードの頻度が多い場合、画像形成しないカートリッジで廃トナー容器のパンクが起きやすくなってしまうため、モノクロモード中に発生した二次転写残トナーはブラックカートリッジで回収することが望ましい。
【００１９】
このためモノクロモード中の他色の画像形成部では、二次転写残トナーを回収しないように、一次転写バイアスとして、通常の画像形成時とは逆極性の一次転写バイアスを印加する制御がよく行われる。例えば負極性トナーを用いて、反転現像を行う画像形成装置においては、通常の画像形成時には正極性のバイアスを印加する。そしてモノカラーモード時には、二次転写残トナーを回収しないために、負極性のバイアスを印加する。これは中間転写体清掃装置において、二次転写残トナーが正極性に帯電されるためである。
【００２０】
それに加えてモノクロモード中の他色の画像形成部では、感光体表面を画像形成に用いる露光装置により全面露光することで、感光体表面を除電し、弱負極性とさせる場合がある。ここで全面露光とは、ベタ黒画像に相当する露光のことである。これは先ほど述べたように、画像形成装置に帯電バイアス電源が１つしかない場合には、モノクロモード中でも他色の画像形成部では、感光体表面が負極性に帯電されてしまっているためである。他色の画像形成部において全面露光を行い、感光体表面を弱負極性とすることで、正極性の二次転写残トナーを出来るだけ回収しないようにしている。
【００２１】
このように逆極性の一次転写バイアスと全面露光を行うことにより、モノクロモード中の他色の画像形成部に二次転写残トナーを殆ど回収させることなく、ブラックの画像形成部で二次転写残トナーを回収させることができる。そして画像形成しない画像形成部の廃トナーパンクを抑制することが可能である。
【００２２】
しかしながらこのようなシステムにおいては、モノクロモード中の他色の画像形成部では、帯電バイアスが印加され続け、かつ全面露光により帯電前の感光体の電位が下げられている為、帯電装置による放電が繰り返されてしまう。帯電装置による放電によって、感光体が摩耗する現象は一般的に知られている。帯電バイアス電源が共通化されている場合、モノクロモード中の他色の画像形成部は、画像形成を行っていないにもかかわらず、帯電装置による感光体の摩耗が進行することになる。さらに、前述した正極性の二次転写残トナーを回収しないように他色の画像形成部の感光体を全面露光することで、帯電装置による放電が繰り返され感光体の摩耗が促進されてしまう。
【００２３】
このようにモノクロモード時に画像形成しない他色の画像形成部の廃トナー容器のパンクを抑制するために全面露光すると、モノクロモードの頻度の増加に伴い、感光体の劣化が促進されてしまう。
【００２４】
そこで本発明の目的は、インライン方式の画像形成装置において、単色画像形成モード中の画像形成しない画像形成部の像担持体の劣化を抑制しつつ、画像形成しない画像形成部の廃トナーパンクを回避できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
現像剤像を転写される移動可能な面を備える中間転写体と、
前記中間転写体の面の移動方向に沿って順に配設された第１、第２の画像形成部であって、それぞれ、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を前記像担持体と前記中間転写体とが接する一次転写位置にて前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記一次転写の後に前記像担持体に残留する現像剤を除去する像担持体クリーニング手段と、を有し、前記中間転写体の面の移動方向に関して、前記第１の画像形成部の一次転写位置よりも前記第２の画像形成部の一次転写位置の方が上流に配置された前記第１、第２の画像形成部と、前記中間転写体に一次転写された現像剤像を二次転写位置にて記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記中間転写体の面の移動方向に関して、前記二次転写位置よりも下流で前記第２の画像形成部の一次転写位置よりも上流の位置にて、前記二次転写の後に前記中間転写体に残留する現像剤を正規の帯電極性の逆極性に帯電させる現像剤帯電手段と、
前記第２の画像形成部で現像剤像を形成することなく、前記第１の画像形成部で画像信号に対応する第１の露光パターンで露光を行って現像剤像を形成し、前記第１の露光パターンに対応した現像剤像を前記中間転写体を介して記録媒体に転写して画像形成を行う単色画像形成モードを実行させる制御手段と、を有し、
前記中間転写体の領域であって、前記単色画像形成モードを実行する間に前記第１の露光パターンに対応する現像剤像が転写される領域を第１の領域とし、前記第２の画像形成部の像担持体の領域であって、前記単色画像形成モードを実行する間に前記第１の領域が前記第２の画像形成部の一次転写位置を通過する時に前記一次転写位置にある領域を第２の領域とし、
前記制御手段は、前記単色画像形成モードを実行する間、前記第２の画像形成部において、前記像担持体を回転して前記帯電手段に帯電バイアスを印加しつつ前記第２の領域に第２の露光パターンによる露光を行い、
前記制御手段は、前記第２の画像形成部の像担持体における前記第２の露光パターンにより露光された領域が、前記第２の画像形成部の像担持体における前記一次転写位置で前記第１の領域と接する部分を含むよう、前記第１の露光パターンに基づいて前記第２の露光パターンを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
単色画像形成モード中の画像形成しない画像形成部の像担持体の摩耗を抑制しつつ、画像形成しない画像形成部の廃トナーパンクを回避できるため、単色画像形成モードにおける画像形成しない画像形成部の寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１における１つの画像形成部の拡大図である。
【図３】制御系統のブロック図である。
【図４】実施例のモノクロモードにおけるトナーの移動を示した模式図である。
【図５】実施例における第１の画像パターンの分割領域を示す図である。
【図６】実施例における第２の画像パターンの露光領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を例示する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。
【００２９】
［実施例］
（１）画像形成装置例の全体構成
図１は本実施例における画像形成装置１００の要部の構成模式図である。図２は図１における１つの画像形成部の拡大図、図３は制御系統のブロック図である。装置１００は、中間転写方式でインライン方式の電子写真カラーレーザービームプリンターであり、ホスト装置２００から画像信号受信手段（ＩＦ）１０１を介して制御回路部（ＣＰＵ：制御手段）１０２に入力する画像信号（電気的画像情報）が入力される。制御回路部１０２は入力された画像信号に基づいて記録材（転写材）Ｐに多色の画像形成を行う多色画像形成モードあるいは単色の画像形成を行う単色画像形成モードを実行する。
【００３０】
ホスト装置２００は画像読み取り装置（イメージリーダー）、パソコン（ＰＣ）、ネットワーク上の端末、相手方ファクシミリ、ワードプロセッサ等である。制御回路部１０２は、表示器などを含む操作部（コントロールパネル）１０３やホスト装置２００との間で各種の電気的な情報の授受をする。そして、制御回路部１０２は装置１００内の各機器の動作を監視及び制御し、装置１００のプリント動作（画像形成動作）を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。記録材Ｐはトナー像を形成することができる記録媒体であり、用紙・ＯＨＴシート・ラベル等のシート状の部材である。
【００３１】
装置１００には複数の画像形成部、本実施例においては、図面上、右側から左側に水平方向に順に第１乃至第４の４つの画像形成部（以下、ステーションと記す）Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ）が並設されており、並列処理により各色の現像剤像を形成する。各ステーションＳはそれぞれの現像装置に収容させた現像剤（以下、トナーと記す）の色が本実施例においてはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なるだけで互いに同様の構成の電子写真画像形成機構である。
【００３２】
本実施例では、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は共通である部分が多い。従って、以下の説明において、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために符号に与えた添え字ａ（イエロー）、ｂ（マゼンタ）、ｃ（シアン）、ｄ（ブラック）は省略して総括的に説明する。
【００３３】
各ステーションＳは、それぞれ上記のように異なる色のトナー像が形成される回転可能な像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。本実施例におけるドラム１はドラム基体の外周面に電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層（表面層：ＣＴ層）を積層してなるマイナス帯電性の積層型感光層を有する。
【００３４】
各ステーションＳのドラム１は制御回路部１０２により制御される駆動装置１１（図３）により全てのドラム１が矢印の時計方向に所定の速度、本実施例では１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転駆動される。ドラム１の周囲には、ドラム１に作用する画像形成プロセス手段としての、帯電手段２、露光手段３、現像手段５、一次転写手段６、像担持体クリーニング手段７が配設されている。
【００３５】
帯電手段２はドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する手段である。本実施例においては帯電ローラである。帯電ローラ２は芯金上に導電性ゴム層を設けた導電性ローラであり、ドラム１に並行にして所定の圧力で接触させて配設されており、ドラム１の回転に従動して回転する。
【００３６】
各ステーションＳの帯電ローラ２には芯金に対して制御回路部１０２で制御される共有の帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源２１から所定のタイミングで所定の帯電バイアスが印加される。電源２１がＯＮであれば各ステーションＳの全ての帯電ローラ２にマイナス極性で所定電位の帯電バイアスが印加される。これにより帯電ローラ２とドラム１との間で放電が発生して各ステーションＳの全ての回転するドラム１の周面がマイナス極性の所定電位（暗電位）ＶＤに一様に帯電される。
【００３７】
露光手段３は帯電処理されたドラム１の表面を画像情報に応じて変調された光で走査露光する手段である。本例においては制御回路部１０２により制御されるレーザースキャナである。スキャナ３はホスト装置２００から画像信号受信手段１０１を介して制御回路部１０２に入力した画像情報（電気デジタル画像信号）に応じて変調されたレーザービームＬを出力してドラム１の帯電処理面を走査露光する。そうすると、ドラム表面の露光部の電位が明電位ＤＬに減衰して、暗電位ＶＤとの静電コントラストによりドラム面に画像露光に対応した静電潜像が形成される。
【００３８】
現像手段５はドラム１の表面に形成された静電潜像を正規の帯電極性に帯電された現像剤（トナー）によって現像剤像（トナー像）として顕像化する手段である。本実施例においては、現像剤Ｔとして非磁性一成分ネガトナーを用いた接触現像方式の反転現像装置であり、負極性の静電潜像を反転現像するので、トナーの正規帯電極性は負である。
【００３９】
この現像装置５は、トナーを担持してドラム１に接触して回転する現像剤担持部材としての現像ローラ５１を有する。また、トナーに電荷を与え現像ローラ５１にトナーを均一な薄層としてコートする現像剤規制部材５２、トナーを収容した現像剤収容室（ホッパー部）５３等を有する。
【００４０】
現像ローラ５１は弾性ゴム材等で構成され、制御回路部１０２により制御される駆動装置５５により回転駆動されて周面にトナーが薄層としてコートされる。その現像ローラ５１をドラム１に接触させ、制御回路部１０２により制御される現像バイアス電源５４から所定のタイミングで所定の現像バイアスが印加される。これにより、ドラム１の明部電位ＤＬの部分にトナーが付着して静電潜像がトナー像として反転現像される。
【００４１】
第１のステーションＳａの現像装置５ａにはイエロートナーＴａが収容されており、ドラム１ａにはイエロートナー像が形成される。第２のステーションＳｂの現像装置５ｂにはマゼンタトナーＴｂが収容されており、ドラム１ｂにはマゼンタトナー像が形成される。第３のステーションＳｃの現像装置５ｃにはシアントナーＴｃが収容されており、ドラム１ｃにはシアントナー像が形成される。第４のステーションＳｄの現像装置５ｄにはブラックトナーＴｄが収容されており、ドラム１ｄにはブラックトナー像が形成される。
【００４２】
即ち、複数の画像形成部である第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄのドラム間（像担持体間）で異なる色のトナー像が形成される。
【００４３】
一次転写手段６は本実施例においては導電性のローラ（一次転写ローラ）であり、後述する中間転写ユニット４の中間転写体としての中間転写ベルト４１を介してドラム１の下面に対応して配置されている。そして、ベルト４１をドラム１の下面に接触させて一次転写位置（一次転写ニップ部）Ｎ１を形成している。
【００４４】
各一次転写ローラ６には制御回路部１０２により制御される各対応の複数の転写バイアス印加手段である一次転写バイアス電源６１から所定のタイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。一次転写バイアスによって、一次転写部Ｎ１には、正規の帯電極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーをドラム１からベルト４１へ向かわせる方向（極性）の電界が形成される。これにより、ドラム１上のトナー像がベルト４１の面に一次転写される。
【００４５】
一次転写バイアス電源６１は後述するモノカラーモードにおいて、一次転写ローラ６に対する印加バイアスを、ベルト４１上に残存する二次転写残トナーをドラム１に回収させないようにするための非回収バイアスに切り替えることも出来る電源である。
【００４６】
像担持体クリーニング手段７は本実施例においてはブレードクリーニング装置であり、一次転写工程において、ベルト４１に転写されずにドラム１上に残存したトナー（残トナー）をクリーニング部材としてのクリーニングブレード７１で除去、回収する手段である。ブレード７１は、所定の当接圧でドラム１に対して所定にカウンター当接している。ドラム１上の一次転写残トナー等はブレード７１の先端部で掻き取られて除去されて廃トナー容器７２に回収される。
【００４７】
ここで、本実施例の装置１００は各ステーションＳにおけるドラム１、帯電ローラ２、現像装置５、クリーニング装置７を一括して装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ８としている。プロセスカートリッジは、画像形成装置本体（装置本体）から着脱可能となっている。従って、プロセスカートリッジを交換することによって、残トナーなどが回収された廃トナー容器７２も一緒に交換することができる。
【００４８】
尚、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化して画像形成装置の本体に対して着脱可能としたものである。
【００４９】
本実施例では、ベルト４１の移動方向において上流から順に、それぞれイエロートナーＴａ、マゼンタトナーＴｂ、シアントナーＴｃ、ブラックトナーＴｄを内包したプロセスカートリッジ８ａ〜８ｄが第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄに順に装着されている。
【００５０】
本実施例のカートリッジ８はドラム１、帯電ローラ２、クリーニング装置７を共通の枠体に組み付けてドラムユニットとし、このユニットに対して現像装置５が支軸５６を中心に揺動可能な現像ユニットとして組み付けてある。カートリッジ８は装置本体の装着部に装着された状態において、ドラムユニットが装置本体側の押さえ機構（不図示）により装置本体に対して位置決め固定される。現像装置５には装置本体側のカム機構（現像装置シフト機構）１１１が対応する。カム機構１１１は制御回路部１０２により制御され、個々のステーションＳの現像装置５に対して選択的に非作用状態と作用状態とに転換される。
【００５１】
カム機構１１１が非作用状態に転換されているときは、現像装置５は付勢バネ（不図示）により支軸５４を中心にドラムユニットに向って回動されて現像ローラ５１が所定の押圧力でドラム１に対して当接した現像位置にシフトして保持される（図２の実線示）。現像ローラ５１は現像装置５が現像位置にシフトしている状態において回転駆動され、また現像バイアスの印加がなされる。
【００５２】
また、カム機構１１１が作用位置に転換されているときは、現像装置５は付勢バネに抗して支軸５４を中心にドラムユニットから逃げ回動されて現像ローラ５１がドラム１から離間した状態の非現像位置にシフトして保持される（図２の２点鎖線示）。現像ローラ５１は現像装置５が非現像位置にシフトしている状態においては回転が停止され、また現像バイアスの印加はなされない。
【００５３】
第１乃至第４の４つのステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの下方部には中間転写ユニット４が配設されている。ユニット４は循環して移動可能で各ステーションＳからトナー像の転写を受ける中間転写体としての可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（無端ベルト状のフィルム）４１を有する。
【００５４】
ベルト４１は複数の支持部材（ベルト張架部材）としての、駆動ローラ４２とこれに並行に配設された二次転写対向ローラ４３とテンションローラ４４の３本のローラ間に懸回張設されている。駆動ローラ４２は第４のステーションＳｄの側に配設されている。二次転写対向ローラ４３は第１のステーションＳａの側に配設されている。テンションローラ４４はローラ４２と４３との間の下方に配設されている。
【００５５】
駆動ローラ４２が制御回路部１０２で制御される駆動装置４５により駆動されることでベルト４１は矢印の反時計方向に回転する。ベルト４１はドラム１と略同じ周速（表面移動速度）１００ｍｍ／ｓｅｃでドラム１の回転に順方向（矢印の反時計回り）に移動（回転）する。
【００５６】
二次転写対向ローラ４３とテンションローラ４４はベルト４１の回転に従動して回転する。各ステーションＳの一次転写ローラ６はベルト４１の内側に配設されており、ベルト４１を挟んで対応するドラム１の下面に当接している。ベルト４１とドラム１との接触部が一次転写位置Ｎ１である。一次転写ローラ６はベルト４１の回転に従動して回転する。本実施例において第１乃至第４の４つのステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄで第１のステーションＳａがベルト４１の移動方向に関して最上流側であり、第４のステーションＳｄが最下流側である。
【００５７】
二次転写対向ローラ４３のベルト懸回部には二次転写手段としての二次転写ローラ９０が配設されている。この二次転写ローラ９０は表層部が弾性材料で形成された導電性ローラであり、ローラ４３に対してベルト４１を挟んで所定の押圧力で当接されている。二次転写ローラ９０とベルト４１との接触部が二次転写位置（二次転写ニップ部）Ｎ２である。二次転写ローラ９０はベルト４１の回転に従動して回転する。また、二次転写ローラ９０には制御回路部１０２で制御される二次転写バイアス電源９１から所定の制御タイミングで所定の二次転写バイアスが印加される。
【００５８】
また、ベルト４１の移動方向に関して、二次転写ローラ９０よりも下流側で複数のステーションＳのうちの最上流側である第１のステーションＳａの一次転写位置Ｎ１ａよりも上流側に現像剤帯電手段（中間転写体清掃装置）８０が配設されている。本実施例においてはこの帯電手段８０はベルト４１に当接させた、導電性のローラ（ベルトクリーニングローラ）である。
【００５９】
このクリーニングローラ８０はベルト４１上の二次転写残トナー等をステーションＳのドラム１に回収させるための前処理を施す手段である。より具体的には、ベルト４１に付着しているトナーを正規の帯電極性（本実施例ではマイナス極性）とは逆極性（プラス極性）に帯電させる現像剤帯電手段である。クリーニングローラ８０はベルト４１の回転に従動して回転する。また、クリーニングローラ８０には、制御回路部１０２で制御されるクリーニングバイアス電源８１から所定の制御タイミングで所定のクリーニングバイアスが印加される。
【００６０】
ユニット４の下方には記録材Ｐを積載して収容した記録材カセット１０４が装置本体に対して着脱可能に装着されている。カセット１０４に収容された記録材Ｐは、制御回路部１０２で制御される給紙ローラ１０５の回転により一枚ずつ分離給送されて縦方向のシートパス１０６に導入され、レジストローラ対１０７に給紙される。
【００６１】
制御回路部１０２はレジストローラ対１０７を制御して記録材Ｐを二次転写位置Ｎ２に対してベルト４１上のトナー像の位置と同期させた所定の制御タイミングにて送り出す。同時に、二次転写ローラ９０に対して電源９１から二次転写バイアスを印加する。二次転写位置Ｎ２には二次転写バイアスによって正規の帯電極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーをベルト４１から記録材Ｐへ向かわせる方向（極性）の電界が形成される。これにより、二次転写位置Ｎ２を挟持搬送される記録材Ｐの面に対してベルト４１面に形成されているトナー像が順次に二次転写される。
【００６２】
二次転写位置Ｎ２でトナー像の転写を受けた記録材Ｐはベルト４１の表面から分離され、二次転写ローラ９０の上方に配置されている定着装置１０８に導入される。定着装置１０８は内蔵ハロゲンランプヒータにより加熱される回転可能な定着ローラと、これに圧接されて定着ニップ部を形成する回転可能な加圧ローラとを含むものである。記録材Ｐは定着装置１０８の定着ニップ部を挟持搬送されて加熱・加圧を受ける。これにより、記録材上の未定着のトナー像が固着像として定着される。定着装置１０８を出た記録材Ｐは画像形成物として排出ローラ対１０９にて排出トレイ１１０に排出される。
【００６３】
二次転写工程において、記録材Ｐに転写されずにベルト４１上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ステーションＳのドラム１に逆転写された後、そのステーションＳのクリーニング装置７によって除去、回収される。典型的には、ベルト４１上の二次転写残トナーは、中間転写体クリーニング手段（トナー帯電手段）としてのクリーニングローラ８０により電荷が付与され、次回の一次転写時にドラム１に逆転写される。この時ドラム１に付着した残トナーは、像担持体クリーニング手段としてのクリーニング装置７によって除去、回収される。
【００６４】
（２）多色画像形成モード（フルカラーモード）
ここでは、第１から第４のステーションのすべての色（複数色）のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを用いた４色フルカラーの画像形成物を出力するフルカラーモードを説明する。
【００６５】
１）制御回路部１０２はホスト装置２００あるいは操作部１０３からフルカラーモードのプリントリクエストを受け取ると、駆動装置１１を起動させてすべてのステーションＳのドラム１を回転駆動させる。また、駆動装置４５を起動させてベルト４１を回転駆動させる。
【００６６】
２）また、制御回路部１０２は、電源２１をＯＮにしてすべてのステーションＳの帯電ローラ２に対して所定の帯電バイアスを印加する。制御回路部１０２は、全てのカム機構１１１を作用状態から非作用状態に転換してすべてのステーションＳの現像装置５を現像位置にシフトして現像ローラ５１をドラム１に所定に当接させた状態にする。現像装置５は現像位置にシフトされるとともに回転駆動され、また電源５４から所定の現像バイアスが印加される。
【００６７】
３）この状態において、制御回路部１０２は、第１から第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄのスキャナ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを順次に所定の制御タイミングでＯＮにして画像露光を開始する。
【００６８】
４）これにより、第１のステーションＳａにおいては、ドラム１ａにフルカラー画像のイエロー成分に対応する静電潜像が形成され、それが現像装置５ａによりイエロートナー像として現像される。そして、そのトナー像が一次転写位置Ｎ１ａにおいて移動するベルト４１上に一次転写される。この転写は電源６１ａから所定の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ６ａによりなされる。一次転写位置Ｎ１ａでベルト４１に転写されずにドラム１ａに残留したトナーはクリーニング装置７ａでドラム面から除去される。
【００６９】
第２のステーションＳｂにおいては、ドラム１ｂにフルカラー画像のマゼンタ成分に対応する静電潜像が形成され、それが現像装置５ｂによりマゼンタトナー像として現像される。そして、そのトナー像が一次転写位置Ｎ１ｂにおいて移動するベルト４１上に既に転写されているイエロートナー像に所定に重ね合わせられて転写される。この転写は電源６１ｂから所定の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ６ｂによりなされる。一次転写位置Ｎ１ｂでベルト４１に転写されずにドラム１ｂに残留したトナーはクリーニング装置７ｂでドラム面から除去される。
【００７０】
第３のステーションＳｃにおいては、ドラム１ｃにフルカラー画像のシアン成分に対応する静電潜像が形成され、それが現像装置５ｃによりシアントナー像として現像される。そして、そのトナー像が一次転写位置Ｎ１ｃにおいて移動するベルト４１上に既に転写されているイエロートナー像＋マゼンタトナー像に所定に重ね合わせられて転写される。この転写は電源６１ｃから所定の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ６ｃによりなされる。一次転写位置Ｎ１ｃでベルト４１に転写されずにドラム１ｃに残留したトナーはクリーニング装置７ｃでドラム面から除去される。
【００７１】
第４のステーションＳｄにおいては、ドラム１ｄにフルカラー画像のブラック成分に対応する静電潜像が形成され、それが現像装置５ｄによりブラックトナー像として現像される。そして、そのトナー像が一次転写位置Ｎ１ｃにおいて移動するベルト４１上に既に転写されているイエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像に所定に重ね合わせられて転写される。この転写は電源６１ｄから所定の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ６ｄによりなされる。一次転写位置Ｎ１ｄでベルト４１に転写されずにドラム１ｄに残留したトナーはクリーニング装置７ｄでドラム面から除去される。
【００７２】
かくして、各ステーションの一次転写位置Ｎ１を順次に通過したベルト４１上にはイエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像＋ブラックトナー像の４色重ね合わせのフルカラーの未定着トナー像が合成形成される。
【００７３】
５）そして、ベルト４１上に合成形成されたフルカラーの未定着トナー像が引き続くベルト４１の移動により二次転写位置Ｎ２に搬送される。そして前記のようにカセット１０４から給紙されレジストローラ対１０７により二次転写位置Ｎ２に所定の制御タイミングで導入された記録材Ｐに対して二次転写され、定着装置１０８を通ってフルカラー画像形成物としてトレイ１１０上に排出される。
【００７４】
６）二次転写工程において、記録材Ｐに転写されずにベルト４１上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段（トナー帯電手段）としてのクリーニングローラ８０により電荷が付与される。そしてステーションＳのドラム１に逆転写された後、そのステーションＳのクリーニング装置７によって除去、回収される。
【００７５】
本実施例においては、フルカラーモード時も、次に説明するモノクロモード時も、クリーニングローラ８０には電源８１から周波数１０００Ｈｚ、ピーク間電圧２０００Ｖの矩形波と１．３ｋＶの直流電圧との重畳電圧を印加する。これにより、二次転写されずにベルト４１上に残留した残トナーには、正極性（ポジ）の電荷が付与される。
【００７６】
また、通常画像形成時には、各ステーションＳの一次転写ローラ６には正極性のバイアス電圧が印加される。したがって、フルカラーモード時には、クリーニングローラ８０により正極性に帯電されたベルト４１上の残トナーは第１のステーションＳａの一次転写時にドラム１ａに逆転写され、クリーニング装置７ａに回収される。
【００７７】
７）上記のような画像形成動作がプリントリクエストのプリントジョブで設定されているプリント枚数分実行されてプリントジョブの終了となる。
【００７８】
制御回路部１０２はプリントジョブの終了時に、全てのカム機構１１１を非作用状態から作用状態に転換してすべてのステーションＳの現像装置５を非現像位置にシフトして現像ローラ５１をドラム１から離間させた状態にする。また、各部に対するバイアス印加をＯＦＦにする。そして、駆動機構１１及び５５及び４５をＯＦＦにしてすべてのドラム１と現像ローラ５１とベルト４１の駆動を停止させる。制御回路部１０２はこの状態において次のプリントリクエストを受け取るまで装置１００をスタンバイ状態に保持する。
【００７９】
（３）単色画像形成モード（モノカラーモード）
モノカラーモードは第１から第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄのうちの一つのみを用いて画像形成を行うモードである。ここでは、ブラックである第４のステーションＳｄのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードを説明する。
なお、単色画像形成モードにおいて、画像形成動作を行う画像形成部を第１の画像形成部（第４のステーションＳｄ）とする。そして、画像形成動作を行う画像形成部よりもベルト４１（中間転写体）の移動方向に関して上流側の画像形成部を第２の画像形成部（第１から第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ）とする。
【００８０】
ブラックのステーションはベルト４１の移動方向に関して最下流側に位置させている。この位置であればモノクロモードで印刷する際、ベルト４１にトナー像が一次転写されてから、二次転写位置Ｎ２において記録材Ｐに転写されるまでの距離が短い。よって、画像形成の動作を装置１００が始めてから、最初の記録材が出力されるまでの時間が短縮される。
【００８１】
１）制御回路部１０２はホスト装置２００あるいは操作部１０３からモノクロモードのプリントリクエストを受け取ると、駆動装置１１を起動させてすべてのステーションＳのドラム１を回転駆動させる。また、駆動装置４５を起動させてベルト４１を回転駆動させる。
【００８２】
２）また、制御回路部１０２は、電源２１をＯＮにしてすべてのステーションＳの帯電ローラ２に対して所定の帯電バイアスを印加する。制御回路部１０２は、ブラックである第４のステーションＳｄのカム機構１１１ｄを作用状態から非作用状態に転換して現像装置５ｄを現像位置にシフトして現像ローラ５１ｄをドラム１ｄに所定に当接させた状態にする。現像ローラ５１ｄは現像装置５ｄが現像位置にシフトされるとともに回転駆動され、また電源５４ｄから所定の現像バイアスが印加される。
【００８３】
第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのカム機構１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは作用状態に保持されたままとされる。即ち、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの現像装置５ａ、５ｂ、５ｃは非現像位置に保持されて、現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃがドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間され、回転−停止、現像バイアス−非印加の状態にされている。
【００８４】
モノクロモード時には、ブラックである第４のステーションＳｄの現像装置５ｄ以外の他のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの現像装置５ａ、５ｂ、５ｃを非現像位置に保持し、現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃの回転を停止する。これにより、画像形成に使用しないステーションの現像装置５ａ、５ｂ、５ｃの寿命を温存でき、ブラックである第４のステーションＳｄのみの印字動作ができる。
【００８５】
３）この状態において、制御回路部１０２は第４のステーションＳｄのスキャナ３ｄを所定の制御タイミングでＯＮにして画像露光を開始する。これにより、第４のステーションＳｄのみにおいて、ドラム１ｄにブラック画像に対応する静電潜像が形成され、それが現像装置５ｄによりブラックトナー像として現像される。
【００８６】
そして、そのトナー像が一次転写位置Ｎ１ｄにおいて移動するベルト４１上に一次転写される。この転写は電源６１ｄから所定の一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ６ｄによりなされる。一次転写位置Ｎ１ｄでベルト４１に転写されずにドラム１ｄに残留したトナーはクリーニング装置７ｄでドラム面から除去される。
【００８７】
４）そして、ベルト４１上に形成されたブラックの未定着トナー像が引き続くベルト４１の移動により二次転写位置Ｎ２に搬送される。そして前記のようにカセット１０４から給紙されレジストローラ対１０７により二次転写位置Ｎ２に所定の制御タイミングで導入された記録材Ｐに対して二次転写され、定着装置１０８を通ってモノクロ画像形成物としてトレイ１１０上に排出される。
【００８８】
５）クリーニングローラ８０にはフルカラーモード時と同様に電源８１から周波数１０００Ｈｚ、ピーク間電圧２０００Ｖの矩形波と１．３ｋＶの直流電圧との重畳電圧を印加する。これにより、二次転写されずにベルト４１上に残留した残トナーには、正極性の電荷が付与される。
【００８９】
その残トナーは引き続くベルト４１の移動により、次の（４）項で説明する制御により、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃをドラム１ａ、１ｂ、１ｃに逆転写されずに順次に通過する。そして、第４のステーションＳｄの一次転写位置Ｎ１ｄに至って、第４のステーションＳｄの一次転写時にドラム１ｄに逆転写され、クリーニング装置７ｄに回収される。
【００９０】
６）上記のような画像形成動作がプリントリクエストのプリントジョブで設定されているプリント枚数分実行されてプリントジョブの終了となる。
【００９１】
制御回路部１０２はプリントジョブの終了時に、第４のステーションＳｄのカム機構１１１ｄを非作用状態から作用状態に転換して現像装置５ｄを非現像位置にシフトして現像ローラ５１ｄをドラム１ｄから離間させた状態にする。また、各部に対するバイアス印加をＯＦＦにする。そして、駆動機構１１及び５５ｄ及び４５をＯＦＦにしてすべてのドラム１と現像ローラ５１ｄとベルト４１の駆動を停止させる。制御回路部１０２はこの状態において次のプリントリクエストを受け取るまで装置１００をスタンバイ状態に保持する。
【００９２】
（４）モノクロモード時の中間転写体クリーニング対策シーケンス
モノクロモード時のベルト４１上の二次転写残トナーはブラックである第４のステーションＳｄのクリーニング装置７ｄに回収することが、廃トナーパンクを抑制するために望ましい。
【００９３】
そのために、モノクロモード時においては使用したブラックである第４のステーションＳｄのドラム１ｄに黒印字した画像パターンに基づいて、他の色のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃにはそれぞれ次のような露光パターンを露光する。即ち、クリーニングローラ８０により正極性の電荷が付与され、引き続くベルト４１の移動で搬送される二次転写残トナーを一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃにおいてそれぞれドラム１ａ、１ｂ、１ｃに回収させないための露光パターンを露光する。
【００９４】
つまり、ステーションＳｄにおける黒印字部を含む領域を露光するパターンをステーションＳｄよりも上流にあるステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに露光する。ここでの露光開始のタイミングは、フルカラーモードにおける画像露光開始時よりもベルト４１が一周回転する時間遅くする。これにより、ベルト４１上の二次転写残トナーをステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃで回収せずに下流にあるブラックのステーションＳｄで回収する。
【００９５】
ステーションＳｄのドラム１ｄに黒印字した画像パターンに基づいて、ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに露光した後の露光部電位（明部電位ＶＬ）は−１１０Ｖとなる。ここで、ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの一次転写バイアスを−４００Ｖに設定して、ドラム１ａ、１ｂ、１ｃの露光した領域においてドラム１ａ、１ｂ、１ｃからベルト４１に向かう正極性の電界を形成する。
【００９６】
以下、このモノクロモードの画像形成中のベルト４１をクリーニングするためのシーケンス（中間転写体クリーニング対策シーケンス）を詳細に説明する。
【００９７】
１）まず、ホスト装置２００から画像信号受信手段１０１を介して制御回路部１０２に対して、プリントするべきブラックの画像パターン（第１の画像パターン）に対応する画像信号が入力されてモノクロモードの実行が開始される。
【００９８】
前述したように、ベルト４１とすべてのドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが回転する。各ステーションＳにおけるドラム１の回転駆動は共通の駆動源１１から伝達され、同時に回転が行われる。各ステーションＳの帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには−９９０Ｖの直流電圧が印加され、各ステーションＳのドラム１が帯電される。各帯電ローラ２のバイアスは共通の高圧電源２１から供給される。
【００９９】
２）次に、ブラックである第４のステーションＳｄの現像装置５ｄがカム機構１１１ｄにより現像位置にシフトされて、現像ローラ５１ｄがドラム１ｄに当接する。そして、現像ローラ５１ｄが、−３５０Ｖの直流電圧が印加されながら回転駆動される。スキャナ３ｄによりドラム１ｄに対して第１の画像パターンに対応した露光がなされ、静電潜像が形成される。その潜像が現像装置５ｄによりブラックトナー像として現像される。
【０１００】
画像形成を行わない他の色のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃでは最初は露光されず、現像装置５ａ、５ｂ、５ｃは非現像位置に保持されて現像ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃがドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間された状態にある。
【０１０１】
３）その後の現像されたブラックトナー像の移動については、図４の模式図を用いて説明する。ブラックである第４のステーションＳｄの一次転写ローラ６ｄには電源６１ｄにより所定の一次転写バイアスが印加される。これにより、図４の（Ａ）のように、一次転写位置Ｎ１ｄにおいてドラム１ｄ側の第１の画像パターンであるブラックトナー像がベルト４１上に順次に一次転写される。
【０１０２】
ここでドラム１ｄからベルト４１に転写された第１の画像パターンのブラックトナー像のベルト４１上の領域を第１の領域とする。
【０１０３】
４）そして、ベルト４１上のブラックトナー像が、図４の（Ｂ）のように、二次転写位置Ｎ２において二次転写ローラ９０に電源９１から印加される二次転写バイアスにより記録材Ｐに対して二次転写される。
【０１０４】
そして、二次転写されずにベルト４１上に残ったトナー像が、図４の（Ｃ）のように、電源８１から所定のクリーニングバイアスが印加されるクリーニングローラ８０によってポジ（トナーの正規帯電極性である負極性から正極性）に帯電される。ここで、クリーニングローラ８０でポジ化した後でも二次転写残トナー像はベルト４１上において第１の領域にある。
【０１０５】
５）このベルト４１上の第１の領域が次に第１のステーションＳａの一次転写位置Ｎ１ａを通過する時において、この第１のステーションＳａのドラム１ａ上の一次転写位置Ｎ１ａを通過する領域を第２の領域とする。
【０１０６】
ベルト４１上のポジに帯電された二次転写残トナー像を、ブラックである第４のステーションＳｄで回収するために、第１のステーションＳａのドラム１ａには、一次転写位置Ｎ１ａにおいて第１の領域と接する第２の領域に対して第２の画像パターンを露光する。
【０１０７】
ここでの第２の画像パターンは、制御回路部１０２の露光域決定手段としての露光域決定機能部１０２Ａにより、ホスト装置２００から画像信号受信手段１０１を介して制御回路部１０２に入力された第１の画像パターンに基づいて演算されて決定される。
【０１０８】
ステーションＳｄ以外のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃでベルト４１上の二次転写残トナーを回収しないためには次のことが必要である。すなわち、ベルト４１の第１の領域内の二次転写残トナーのある領域が一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃにおいて接するドラム１ａ、１ｂ、１ｃの領域の電位を、露光により下げておき弱負極性とすることが必要である。一方、第１の領域内の二次転写残トナーがない領域においては露光する必要がないため、一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃにおいて接するドラム１ａ、１ｂ、１ｃの電位を下げずにドラム１ａ、１ｂ、１ｃの帯電による劣化を抑制する。
【０１０９】
ここでベルト４１上の第１の領域内の二次転写残トナーがある領域は、ブラックである第４のステーションＳｄのドラム１ｄを第１の画像パターンで露光した印字部に該当する。そして、第１の領域内の二次転写残トナーがない領域は、ドラム１ｄを第１の画像パターンで露光しない非印字部に該当する。
【０１１０】
よって、ステーションＳｄ以外のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃの第２の領域には、ベルト４１上の第１の領域と一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃで接する前に、第２の画像パターンを露光する。第２の画像パターンは第１の画像パターンの印字領域を露光するような画像パターンである。
【０１１１】
この露光域の決定方法については後に詳述するが、ステーションＳｄ以外のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに露光する第２の画像パターンの露光しない領域を増やすことで、当該ドラム１ａ、１ｂ、１ｃの劣化を抑制できる。すなわち、第２の領域内の第２の画像パターンの露光する領域は、露光域決定機能部１０２Ａにおいて、一次転写位置Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃにて第１の領域内の第１の画像パターンの印字部が接する部分を含むことができると判断した最小領域とすることが好ましい。
【０１１２】
そのため、ステーションＳｄ以外のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対して上記のような第２の画像パターンの露光をするのである。これにより、第１のステーションＳａにおいては、図４の（Ｄ）のように、二次転写位置Ｎ１ａでベルト４１上の二次転写残トナー像のある領域に対応してドラム１ａからベルト４１に向かう正極性の電界が形成される。ここで、一次転写ローラ６ａには電源６１ａから、ベルト４１上の二次転写残トナーをドラム１ａに回収させないようにするための非回収バイアスとして−４００Ｖのバイアスが印加される。
【０１１３】
これにより、ベルト４１上のポジに帯電したトナーが第１のステーションＳａで回収されずに、二次転写位置Ｎ１ａを通過して下流の第２のステーションＳｂ側に送られる。
【０１１４】
６）第２のステーションＳｂにおいても、第１のステーションＳａと同様に、ベルト４１の第１の領域が一次転写位置Ｎ１ｂを通過する時において、ドラム１ｂ上の一次転写位置Ｎ１ｂを通過する領域を第２の領域として第２の画像パターンを露光する。一次転写ローラ６ｂには電源６１ｂから、ベルト４１上の二次転写残トナーをドラム１ｂに回収させないようにするための非回収バイアスとして−４００Ｖのバイアスが印加される。
【０１１５】
７）また、第３のステーションＳｃにおいても、第１のステーションＳａと同様に、ベルト４１の第１の領域が一次転写位置Ｎ１ｃを通過する時において、ドラム１ｃ上の一次転写位置Ｎ１ｃを通過する領域を第２の領域として第２の画像パターンを露光する。一次転写ローラ６ｃには電源６１ｃから、ベルト４１上の二次転写残トナーをドラム１ｃに回収させないようにするための非回収バイアスとして−４００Ｖのバイアスが印加される。
【０１１６】
８）そうすることで、図４の（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、ベルト４１の第１の領域上の二次転写残トナー像は一次転写位置Ｎ１ｂとＮ１ｃを順次に通過して最下流の第４のステーションＳｄ側に送られる。第４のステーションＳｄの一次転写ローラ６ｄには電源６１ｄから、画像形成中と同じ８００Ｖの一次転写バイアスが印加される。
【０１１７】
これにより、図４の（Ｇ）のように、一次転写位置Ｎ１ｄにおいてベルト４１からドラム１ｄに向かう負極性の電界がかかることで、ベルト４１上のポジに帯電された二次転写残トナーがブラックのステーションＳｄのドラム１ｄに逆転写される。そして、クリーニング装置７ｄのクリーニングブレード７１ｄでドラム１ｄから掻き取られることにより、廃トナー容器７２ｄに回収される。
【０１１８】
この動作において、ブラックのステーションＳｄは画像形成中でもよいため、連続ジョブ中に行うことができる。連続ジョブが終了するまで、ブラックの画像信号に従って後述する方法で決定した第２の画像パターンをステーションＳｄ以外のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに露光するこの動作が繰り返される。
【０１１９】
９）そして、ジョブが終了したら、ステーションＳｄの現像装置５ｄをカム機構１１１ｄにより非現像位置にシフトさせて現像ローラ５１ｄをドラム１ｄから離間させ、現像ローラ５１ｄの回転を停止させる。また、現像バイアス、転写バイアス、クリーニングバイアス、帯電バイアスの印加の停止、ベルト４１およびドラム１の回転を停止させる。これにより、装置１００はこの状態において次のプリントリクエストが入力するまでスタンバイ状態に保持される。
【０１２０】
（５）第２の画像パターンの決定方法
次に第２の画像パターンの決定方法について詳細に述べる。モノクロモード中は画像形成に使用されるブラックの第４のステーションＳｄ以外の第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃにも帯電バイアスが印加されている。即ち、ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃも所定の暗電位ＶＤに帯電処理される。そして、そのドラム１ａ、１ｂ、１ｃの露光した領域ではドラム電位が明電位ＶＬに下がり、再び帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃまで回転した時に帯電バイアスとの差が放電開始電圧を超え、放電が起こり、ドラム１ａ、１ｂ、１ｃが削れやすい。
【０１２１】
そのため、なるべく第２の画像パターンの露光領域は減らす必要がある。本実施例では、制御回路部１０２の露光域決定機能部１０２Ａは、ホスト装置２００から画像信号受信手段１０１を介して制御回路部１０２に対して入力した、プリントするべきブ第１の画像パターン（ブラックの画像パターン）の画像信号を複数の領域に分割する。その分割したそれぞれの領域において黒印字部を含むかどうかを判断する。そして、印字部を含むと判断した領域のみを露光するよう第２の画像パターンを決定する。
【０１２２】
ここで、第２の画像パターンは第１の画像パターンと同一の画像パターンであっても良いが、位置ずれなどの影響を受けずによりブラックのステーションＳｄでベルト４１上の二次転写残トナーを確実に回収するために、少し広い領域を露光するとよい。分割する領域は主走査方向に１０ｍｍごとｘ＝１〜ｎの領域番号を付し、画像形成方向（副走査方向）に２ｍｍごとｙ＝１〜ｍの領域番号を付して、（ｘ、ｙ）で表されるｎ×ｍ個の領域に分割する。
【０１２３】
図５に第１の画像パターンとその分割領域を示す。それぞれのｘ、ｙの組み合わせに対して、第１の画像パターンの（ｘ、ｙ）が黒印字部を含む場合、第２の画像パターンにおける（ｘ、ｙ）領域は全て露光する。このように判断された、分割した領域を再度結合して、図６に示すような第２の画像パターンが得られる。
【０１２４】
このようにして得られる第２の画像パターンをモノクロモードの実行中の画像形成に使用されていないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃに対して前述のタイミングで露光する。これにより、二次転写位置Ｎ２で記録材Ｐに転写されずにベルト４１上に残ったブラックの二次転写残トナー像をステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃでは回収せずに、またドラム１ａ、１ｂ、１ｃの露光部における放電を極力抑えることができる。
【０１２５】
したがって、モノクロモードで画像形成をしないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの廃トナーパンクを抑制しつつ、ドラム１ａ、１ｂ、１ｃの削れを抑制できる。またそれに伴うプロセスカートリッジの劣化を抑制できる。
【０１２６】
なお、画像の分割方法や第２の画像パターンの決定方法はこれに限るものではない。例えば薄い画像を印字した場合など、印字トナー量が少なく二次転写トナーの量も少ない領域では、ドラム１ａ、１ｂ、１ｃの劣化をより抑制するために露光しないと判断しても良い。
【０１２７】
また、第２の画像パターンの決定時に、他のパラメータを用いてベルト４１上の二次転写トナーの量が多い場合と少ない場合とを判断しても良い。例えば、温度・湿度センサや二次転写電流値センサの値から二次転写残トナーの量を予測し、二次転写残トナーの量が少ないと考えられるならば、ドラム１ａ、１ｂ、１ｃの劣化をより抑制するために露光しない領域とすることも可能である。
【０１２８】
即ち、露光域決定機能部１０２Ａは、前記第１の領域において二次転写後残存する現像剤量が少ないと判断される分割領域がある場合に、その分割領域の露光をしないもしくは露光を弱める領域とすることも可能である。
【０１２９】
ここで従来例として、モノクロモード中に画像形成に使用されていないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃで廃トナーパンクを抑制するためドラム１ａ、１ｂ、１ｃに全面露光する場合と比較する。本実施例における画像形成しないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃの膜厚削れ量とトナー回収量の違いを表１に示す。
【０１３０】
【表１】
0005839878.tif 000002
【０１３１】
従来例は、本実施例における第２の画像パターンを、第１の画像パターンに関わらず全領域を露光するベタ黒パターンとした場合に相当する。ここでは一般的な印字率が低印字率であることを考慮し、ブラックの画像領域内の印字した領域が２％だった場合を考える。また以下においては、モノクロモード中の画像形成しない第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃについて述べるが、各ステーションでは同じ動作を行うため、ある画像形成しないステーションでの動作として説明する。
【０１３２】
まず従来例では、一次転写位置で対向する位置に二次転写残ブラックトナーが送られるドラムの領域でかつ、露光する領域が、全面露光する画像領域内の２％を占める。そして一次転写位置で対向する位置に二次転写残ブラックトナーがないドラムの領域でかつ、露光する領域が、全面露光する画像領域内の９８％を占めることとなる。
【０１３３】
前者の領域をＡ１、後者の領域をＡ２とする。帯電バイアス−９９０Ｖが印加されることにより、ドラムの表面の電位は−４８０Ｖに帯電される。そして全面露光するために、一次転写位置に到達する前に、領域Ａ１と領域Ａ２は共にドラム表面の電位が−１１０Ｖに下がる。ポジ帯電した二次転写残ブラックトナーをドラムに逆転写回収させずに通過させるために、一次転写バイアスは−４００Ｖ印加される。ドラムからベルトに向かう正極性の電位差として、露光後のドラム表面の電位を一次転写バイアスから引いた差を一次転写コントラストとすると、−２９０Ｖとなる。
【０１３４】
領域Ａ１ではドラムからベルトに向かう負極性の電界がかかることにより、トナー回収はされない。領域Ａ２では領域Ａ１と同じ電界がかかることと、二次転写残トナーがないことから、トナー回収はされない。つまりブラックの二次転写残トナーは全て回収せずに済んでいる。
【０１３５】
次に本実施例では、一次転写位置で対向する位置に二次転写残ブラックトナーが送られるドラムの領域でかつ、露光する領域が、第２の画像パターンを露光する画像領域内の２％を占める。この領域をＢ１とする。
【０１３６】
そして、一次転写位置で対向する位置に二次転写残ブラックトナーがないドラムの領域でかつ、露光する領域が、第２の画像パターンを露光する画像領域内の１０％を占める。この領域をＢ２とする。領域Ｂ２は前述の露光域決定方法で第１の画像パターンの露光領域より広い領域を露光することによりできる領域である。
【０１３７】
そして、残りの一次転写位置で対向する位置に二次転写残ブラックトナーがないドラムの領域でかつ、露光しない領域が、第２の画像パターンを露光する画像領域内の８８％を占めることとなる。この領域をＢ３とする。
【０１３８】
従来例と同様に帯電バイアスの−９９０Ｖが印加されることにより、ドラムの表面の電位は−４８０Ｖに帯電される。そして一次転写位置に到達する前に、領域Ｂ１と領域Ｂ２は共にドラム表面の電位が−１１０Ｖに下がる。ただし従来例と異なり、二次転写残トナー像に合わせて第２の画像パターンを露光するために、ブラック印字部を含む領域でない領域Ｂ３は露光されず、一次転写位置に到達する前の領域Ｂ３の感光ドラム表面の電位は−４８０Ｖとなる。一次転写バイアスは従来例同様−４００Ｖ印加される。
【０１３９】
よって一次転写コントラストは領域Ｂ１とＢ２では−２９０Ｖとなり、領域Ｂ３では８０Ｖとなる。一次転写位置において領域Ｂ１では、従来例の領域Ａ１と同様にトナーは回収されない。また領域Ｂ２でも従来例の領域Ａ２と同様にトナーは回収されない。領域Ｂ３では、ベルトからドラムに向かって負極性の電界がかかるが、二次転写残トナーがないためにトナー回収はされない。つまり従来例同様にブラックの二次転写残トナーは全て回収せずに済んでいる。
【０１４０】
ここまで従来例と本実施例は共にトナー回収せずに廃トナーパンクを回避できることを述べた。次にドラムの膜厚削れ量の違いについて説明する。従来例の領域Ａ１でも領域Ａ２でも、一次転写位置を通過した後、再帯電されるとき、ドラムの電位と帯電バイアスの差が放電開始電圧を超えているため、帯電ローラとドラムの間で放電が発生する。
【０１４１】
本実施例でも、領域Ｂ１と領域Ｂ２は露光してドラムの電位を下げているために、放電は発生する。この放電により従来例の領域Ａ１、Ａ２、および本実施例の領域Ｂ１、Ｂ２のドラムの膜厚削れ量が大きいのに対し、領域Ｂ３の膜厚削れ量は小さい。これは露光でドラムの電位を下げない分、帯電ローラとドラムの間での放電を抑制できるからである。
【０１４２】
したがって、本実施例では従来例に比べて、露光しない領域Ｂ３がある分、感光ドラムの摩耗を抑制できる。特にブラックの印字画像が低印字率の場合は、領域Ｂ３の全画像領域に対する面積率は広い範囲となるため、本実施例は従来例に比べて、画像領域内の広い範囲において感光ドラムの摩耗を抑制できることになる。
【０１４３】
ここまで従来例と本実施例を１枚画像印字した時において比較したが、同様の画像を多数印字していったときには、従来例より本実施例の方が、平均的にドラムの削れ量が小さくなる。モノクロモードで２％の印字領域を持つ画像を、１枚印字するごとに主走査方向で画像内の印字率が変わるよう画像パターンの印字領域をずらしながら、複数枚画像形成したときのドラムの膜厚削れ量と廃トナー回収量を調べた結果を表２に示す。
【０１４４】
【表２】
0005839878.tif 000003
【０１４５】
このとき５枚連続して印字するごとに動作の停止が入るようにした。またブラックのプロセスカートリッジ８ｄは６本使っているが、他色のプロセスカートリッジ８ａ、８ｂ、８ｃは交換していない。またこの結果は第１のステーションＳａの結果であるが、同じく画像形成しない第２、第３のステーションＳｂ、Ｓｃでも同様の結果が得られた。
【０１４６】
廃トナー容器は３０ｇまでパンク等の問題なく廃トナーを回収することができる。この廃トナーを回収可能な容量から、回収した廃トナー量を引いた値を、廃トナー回収可能残量としている。
【０１４７】
ドラムの表面膜厚は、ドラムの露光領域における表面膜厚を回転方向および主走査方向で平均的に測定した値である。従来例および本実施例で用いるドラムの、初期の表面膜厚は１８μｍであった。
【０１４８】
まずモノクロモードのみで２０ｋ枚まで画像形成した場合の画像形成しないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの廃トナー量を比較する。モノクロモードで２０ｋ枚画像形成した時の第１のステーションＳａの一次転写位置Ｎ１ａに送られる二次転写残トナーの総量は、９０ｇ程度ある。しかし、本実施例は従来例と同じく、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの廃トナー回収量は２ｇで、ブラックである第４のステーションＳｄに二次転写残トナーを送り回収させることができている。廃トナー回収可能残量は２８ｇあるため、このようにモノクロモードで多数画像印字してもほとんど廃トナーパンクを起こす恐れはない。
【０１４９】
フルカラーモードで多数画像形成して廃トナーがある程度たまっている状態であったとしても、モノクロモードで画像形成することによる廃トナー回収量に与える影響は小さく、廃トナーパンクを回避できる。よって本実施例は従来例と同じく、モノクロモードの頻度が増加した時に、廃トナーパンクを回避できる。
【０１５０】
次にモノクロモードのみで２０ｋ枚まで画像形成した場合の画像形成しないステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのドラム１ａ、１ｂ、１ｃの表面膜厚を比較する。表面膜厚は初期の表面膜厚から摩耗し、従来例で１２．１μｍとなるのに対し、本実施例では１３．２μｍあり、本実施例では摩耗を抑制できている。初期の表面膜厚から削れた量を比較すると、従来例では５．９μｍに対し、本実施例の膜厚削れ量は４．８μｍである。
【０１５１】
本実施例では前述のように低印字の画像パターンでは広い範囲で露光をせずに摩耗を抑制できるため、本実施例の膜厚削れ量は従来例と同じ枚数モノクロモードで画像形成しても従来例に対し小さくなる。
【０１５２】
次に本実施例で膜厚削れ量が、従来例で２０ｋ枚モノクロモードで画像印字したときと同じになるまで、モノクロモードで画像印字した場合を述べる。本実施例で第１のステーションＳａのドラム１ａの膜厚削れ量が５．９μｍとなるのはおよそ２４ｋ枚画像印字した時となった。このときの廃トナー回収量は、２．５ｇしかなく、廃トナー回収可能残量はまだ２７．５ｇある。
【０１５３】
また、従来例で２０ｋ枚画像印字した時と、本実施例で２４ｋ枚印字した時を比較すると、摩耗した表面膜厚が同じであるが、画像印字した枚数が本実施例の方が多い。このように本実施例ではドラムの摩耗を抑えることによって、画像印字可能枚数を増やすことができる。つまりドラムの劣化速度を落として、画像形成しない画像形成ステーションの寿命を延ばすことができる。
【０１５４】
以上説明したように、モノクロモードにおいて、画像形成しない上流側のステーションで全面露光するよりも、ベルト上の二次転写残トナーの回収はさせないまま画像形成しないステーションのドラムの劣化を抑えることができる。
【０１５５】
また、モノクロモードにおいて、ベルト上の二次転写残トナーを画像形成するブラックの第４のステーションＳｄで回収させる。これにより、画像形成しない上流側のステーションで露光せずに二次転写残トナーを回収するより、他色の廃トナー容器のパンクの発生を抑制できる。
【０１５６】
ドラムの摩耗を抑制しつつ、廃トナーパンクを回避できるため、モノクロモードにおける画像形成しないステーションあるいはカートリッジの寿命を延ばすことができる。特に近年カラー画像形成装置でもモノクロモードが多く使われるため、モノクロモードの頻度が増加したときの画像形成しないステーションあるいはカートリッジの寿命を延ばすことが可能である。
【０１５７】
［その他の事項］
（１）実施例においては、単色画像形成モードにおいて画像形成動作させる画像形成部をベルト４１の移動方向に関して最下流部の画像形成部（第４のステーションＳｄ）としているがこれに限られない。単色画像形成モードにおいて画像形成動作させる画像形成部は複数の画像形成部の何れか１つとすることができる。
【０１５８】
ここで、単色画像形成モードにおいて画像形成動作させる画像形成部がベルト４１の移動方向に関して最上流部の画像形成部である場合には、それよりも下流側の画像形成部は像担持体を回転し、帯電手段に帯電バイアスを印加する。第２の画像パターンの露光はしない。
【０１５９】
単色画像形成モードにおいて画像形成動作させる画像形成部がベルト４１の移動方向に関して最上流部と最下流部の画像形成部の中間の画像形成部である場合には、それよりも上流側の画像形成部は中間転写体クリーニング対策シーケンスを実行する。そして、それよりも下流側の画像形成部は像担持体を回転し、帯電手段に帯電バイアスを印加する。第２の画像パターンの露光はしない。
【０１６０】
（２）複数の画像形成部は実施例の４つに限られない。２つ、３つ、５つ以上とすることができる。異なる色のトナーには透明トナーや白色トナーも含むものとする。
【０１６１】
（３）中間転写体は実施例のエンドレスのベルト体に限られない。回転するドラム体にすることもできる。
【符号の説明】
【０１６２】
１００・・画像形成装置、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ・・複数の画像形成部、１・・像担持体、２・・帯電手段、３・・露光手段、５・・現像手段、６・・一次転写手段、７・・像担持体クリーニング手段、４１・・中間転写体、Ｎ１・・一次転写位置、Ｐ・・記録媒体、９０・・二次転写手段、Ｎ２・・二次転写位置、８０・・現像剤帯電手段、１０２・・制御手段、１０２Ａ・・露光域決定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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