画像形成装置および画像形成方法
【課題】 ランニングコストの上昇を招くことなく、しかも清掃手段の捲れを確実に防止する。
【解決手段】 中間転写ベルト７１の表面のうち、通常の画像形成動作においてトナー像を形成される領域７１ａ（破線で挟まれる領域）よりも外側の端部領域の両側に、端部パッチ画像Ｉdp1を形成する。端部パッチ画像Ｉdp1は、現像ローラからトナーを供給可能な幅Ｗdrいっぱいにまで形成する。端部パッチ画像を構成するトナーは中間転写ベルト７１に当接するクリーナブレードにより掻き取られその先端部に堆積する。通常の画像形成動作においてトナーが供給される像形成領域７１ａについてはパッチ画像を形成しないことにより、無用なトナーの消費を抑えることができる。
【解決手段】 中間転写ベルト７１の表面のうち、通常の画像形成動作においてトナー像を形成される領域７１ａ（破線で挟まれる領域）よりも外側の端部領域の両側に、端部パッチ画像Ｉdp1を形成する。端部パッチ画像Ｉdp1は、現像ローラからトナーを供給可能な幅Ｗdrいっぱいにまで形成する。端部パッチ画像を構成するトナーは中間転写ベルト７１に当接するクリーナブレードにより掻き取られその先端部に堆積する。通常の画像形成動作においてトナーが供給される像形成領域７１ａについてはパッチ画像を形成しないことにより、無用なトナーの消費を抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー像を一時的に担持する中間転写体と、これに当接してトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置および該装置を用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体上に残留付着するトナーを清掃除去するための清掃ブレード（以下、単に「ブレード」ともいう）を設けたものがある。この種の装置では、像担持体と清掃ブレードとの摩擦に起因する像担持体の損耗やブレードの捲れ・破損が問題となることがある。これを防止するため、像担持体とブレードとの当接部分に常時トナーを堆積させることが行われている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、像担持体である感光体に当接するクリーニングブレードの幅いっぱいに出力パッチを形成し、クリーニングブレードにより掻き取らせている。こうすることで、ブレード端部からの捲れの発生を防止している。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０２６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来技術では、出力パッチが、画像領域の内部も含めてクリーニングブレードの幅いっぱいに形成される。そのため、出力パッチの形成に大量のトナーを消費してしまい、装置のランニングコストが上昇してしまうという問題があった。また、出力パッチを形成する間、通常の画像形成を行うことができないので、画像形成のスループットが低下してしまうという問題も残されている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、中間転写体およびこれに当接する清掃手段を備える画像形成装置および該装置を用いる画像形成方法において、ランニングコストの上昇を招くことなく、しかも清掃手段の捲れを確実に防止することのできる技術を提供することを第１の目的とする。さらに、画像形成のスループットを低下させることなく、しかも清掃手段の捲れを確実に防止することのできる技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる画像形成装置は、上記第１の目的を達成するため、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、前記潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体から前記トナー像を転写されて周回移動し、該トナー像を所定の転写位置まで搬送して記録材に転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に当接して、前記記録材への転写後に前記中間転写体表面に付着するトナーを除去する清掃手段と、前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向と定義したとき、前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成し、該端部パッチ画像を前記清掃手段により除去させるトナー堆積処理を実行する制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる画像形成方法は、潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成するとともに、該トナー像を中間転写体に転写して搬送し記録材に転写する画像形成方法であって、上記第１の目的を達成するため、前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向と定義したとき、前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成する工程と、該端部パッチ画像を、前記中間転写体に当接させた清掃手段により除去する工程とを備えるトナー堆積処理を実行することを特徴としている。
【０００８】
これらの発明では、像形成領域よりも外側の端部領域に端部パッチ画像を形成し、清掃手段により掻き取らせている。中間転写体から記録材へのトナー像転写効率は１００％未満であるから、画像形成動作を行うと、中間転写体表面のうち像形成領域の内部には記録材に転写しきれなかったトナーが残留することになる。こうしたトナーは清掃手段により除去され、そのうちの一部が中間転写体と清掃手段との当接部に堆積することとなる。つまり、像形成領域の内部に対しては、潤滑剤として作用させるためのトナーを改めて供給する必要は必ずしもない。そこで、この発明では、像形成領域よりも外側の端部領域にトナーを供給することにより、像形成領域の内部からその外側までの広い領域で、清掃手段の捲れを確実に防止することができる。また、従来技術よりも大幅にトナー消費量を削減することができるので、装置のランニングコストの上昇を抑えることができる。
【０００９】
ここで、例えば、前記清掃手段の幅が、前記現像手段から前記潜像担持体を介して前記中間転写体上にトナーを付与可能な最大現像領域の幅よりも大きい場合には、前記端部パッチ画像の前記幅方向における最外側端部を、前記最大現像領域の前記幅方向における最外側端部を含むように形成するようにすることができる。清掃手段の捲れを確実に防止するためには、中間転写体と清掃手段との当接部の全域にトナーを送り込むのが好ましい。したがって、幅方向においてできるだけ外側にまでトナーを送り込むため、最大現像領域の最外側端部まで端部パッチ画像を形成することが望ましい。ただし、清掃手段の幅を超えてトナーを送り込むと、清掃手段により除去することができなくなり記録材を汚してしまうおそれがある。
【００１０】
また、前記現像手段がトナーを貯留する現像器を複数個備える場合には、前記複数の現像器のそれぞれを使用して前記端部パッチ画像を形成するのが望ましい。現像器の寸法ばらつきやガタ等に起因して、上記した最大現像領域は現像器ごとに、幅方向に若干ずれる可能性がある。したがって、各現像器のそれぞれで端部パッチ画像を形成すれば、そのばらつきも含めて、幅方向においてトナーを最大限に広げることができる。
【００１１】
ここで、端部パッチ画像を端部領域のみに形成する、つまり像形成領域内部を含まないように形成すれば、トナー消費量をさらに抑えることができる。一方、端部パッチ画像を、その一部が像形成領域内部にかかるように形成してもよい。こうすれば、端部領域と像形成領域との境界付近にトナーが送られてこない部分が生じることがなくなり、その部分からの清掃手段の捲れを確実に防止することができる。
【００１２】
また、前記制御手段が、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変更設定しながら形成した制御用パッチ画像としてのトナー像の濃度検出結果に基づき濃度制御因子を最適化する濃度制御処理を実行する場合には、前記制御用パッチ画像を形成するときに、併せて前記端部パッチ画像の形成を行うようにしてもよい。このように、制御用パッチ画像を形成する際に併せて端部パッチ画像を形成することで、端部パッチ画像を形成するために画像形成動作を中断する必要がなくなり、画像形成のスループットを向上させることができる。これにより、上記第２の目的が達成される。
【００１３】
この効果は、前記中間転写体の移動方向において前記転写位置よりも下流側で、前記制御用パッチ画像の画像濃度を検出する濃度検出手段をさらに備え、前記制御手段が、前記濃度検出手段による検出結果に基づいて前記濃度制御処理を実行するように構成された装置において特に顕著である。というのは、このように構成された装置では、制御用パッチ画像の濃度を検出するためには、記録材または他の部材に制御用パッチ画像を転写させずに転写位置を通過させるための措置を講ずる必要があり、このための措置は、端部パッチ画像を転写位置を通過させるためにも同じく有効であるからである。つまり、制御用パッチ画像と端部パッチ画像とは、装置の状態を変更することなく同時にあるいは相次いで形成することができ、こうすることで処理に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１４】
特に、前記潜像担持体が感光体であり、所定の表面電位に帯電された前記感光体表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光手段をさらに備える装置においては、前記現像手段に印加する現像バイアスを前記濃度制御因子として最適した後に、最適化された現像バイアス条件下で前記光ビームの強度を前記濃度制御因子として最適化する処理を前記濃度制御処理として実行し、しかも、最適化された現像バイアス条件下で前記端部パッチ画像を形成することが望ましい。
【００１５】
このように、最適化された現像バイアスの下で端部パッチ画像を形成することにより、端部パッチ画像を構成するトナーの量を安定させることができる。そのため、端部パッチ画像をむやみに大きくする必要はなくなり、中間転写体と清掃手段との当接部に送り込むトナー量の制御が簡単になる。
【００１６】
また、前記清掃手段が、前記幅方向に延設されて前記像形成領域の幅より大きな幅を有し、前記中間転写体に当接してトナーを掻き取るブレード状の掻き取り部材と、前記掻き取り部材の前記幅方向の両端部に設けられて、前記中間転写体から掻き取られたトナーを前記清掃手段の先端近傍に貯留するトナー貯留部材とを有するように構成されるとともに、前記端部パッチ画像は、前記幅方向における前記トナー貯留部材が設けられた位置に対応する前記中間転写体の表面領域に形成されるようにしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、端部パッチ画像が掻き取り部材によって掻き取られると、掻き取られたトナーがトナー貯留部材によって貯留され、清掃手段の先端部近傍に保持されることとなる。そのため、トナー堆積処理によるトナーの再補充の頻度を少なくすることができる。このトナー貯留部材は、幅方向における掻き取り部材の両端部から、少なくとも端部領域と像形成領域との境界部分まで延設されることが望ましい。こうすることで、中間転写体と清掃手段との当接部のうち、像形成領域よりも外側の部分については常時一定量のトナーを堆積させておくことができる。また、像形成領域内部については、画像形成動作により生じる残留トナーを掻き取って潤滑剤として使用することができる。これにより、トナー堆積処理により送り込むトナーの量を最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１９】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。
【００２０】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が感光体２２に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２２】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。すなわち、中間転写ベルト７１に担持されて二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてきたトナー像は、中間転写ベルト７１と二次転写ローラ８０とのニップ部を通過するシートＳに二次転写される。なお、二次転写ローラ８０は中間転写ベルト７１の表面に対し離当接自在に構成されており、二次転写ローラ８０が中間転写ベルト７１から離間された状態では、中間転写ベルト７１上のトナー像は二次転写領域ＴＲ2をそのまま通過してさらに下流側へ搬送されることとなる。
【００２３】
また、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００２４】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９によりトナー像を定着され、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２５】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００２６】
このクリーナ７６は、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳへの画像の転写が行われるときに、それと同じ周回において中間転写ベルト７１上に残留付着するトナーを除去するように、離当接制御される。したがって、例えば装置がモノクロ画像を連続的に形成する場合には、一次転写領域ＴＲ1において中間転写ベルト７１に転写された画像が直ちに二次転写領域ＴＲ2でシートＳに転写されるので、クリーナ７６は当接状態に保持される。一方、カラー画像を形成する場合には、各色のトナー像が互いに重ね合わされる間、クリーナ７６を中間転写ベルト７１から離間させておく必要がある。そして、各色のトナー像が互いに重ね合わされてフルカラー画像が完成し、シートＳに二次転写されるのと同一の周回において、残留トナーを除去すべくクリーナ７６が中間転写ベルト７１に当接されることとなる。なお、クリーナ７６の構成および動作については後に詳述する。
【００２７】
また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【００２８】
また、図２に示すように、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍおよび４Ｋには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ、４Ｋには無線通信器４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器１０９と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。
【００２９】
また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３０】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３１】
また、この画像形成装置は、上記のようにそれぞれ異なる色のトナーを貯留する４個の現像器を装着されて使用されるほか、１個の現像器または同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着された状態で、モノクロ画像専用の画像形成装置としても使用される。つまり、この画像形成装置は、１個の現像器のみを装着した状態では、当該トナー色によるモノクロ画像を形成する装置として動作する。また、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着された状態では、それらのうちの１個、あるいはそれらを適宜切り換えながら、当該トナー色によるモノクロ画像を形成する装置として動作する。
【００３２】
図３はこの実施形態におけるクリーナの構造を示す図である。図３（ａ）に示すように、クリーナ７６は、回動軸７６２中心に回動自在のアーム部材７６１に、中間転写ベルト７１に接触してトナーを掻き落とすブレード７６３が取り付けられている。このブレード７６３は、例えばウレタンゴムなどの弾性材料からなり、中間転写ベルト７１の移動方向に直交する幅方向（図３（ａ）紙面に直交する方向）に延びる板状に形成されている。また、ブレード７６３のローラ７５に対向する面とは反対側の端面には、トナー溜めシート７６４が設けられている。トナー溜めシート７６４は、ブレード７６３を裏打ちするように設けられた樹脂製のシート状部材である。
【００３３】
このように構成されたクリーナ７６は、図示を省略する駆動機構によって回動軸７６２を中心として回動される。これにより、ブレード７６３は、中間転写ベルト７１に対し当接した状態（図３（ａ））、該ベルト７１から離間した状態（図３（ｂ））の間で切り換えられる。より具体的には、クリーナ７６がブレード７６３を中間転写ベルト７１から離間させた待機位置（図３（ｂ））にあるときに、回動軸７６２が図の時計回りに駆動されると、ブレード７６３の先端部が図の左方から右方へ移動し、中間転写ベルト７１に接触する（クリーニング位置、図３（ａ））。この場合のブレード先端部は略水平方向の動きとなる。
【００３４】
そして、中間転写ベルト７１に当接した状態で、ブレード７６３が中間転写ベルト７１上に付着したトナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーＴは、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト７１の搬送方向において中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部の上流側で、中間転写ベルト７１、ブレード７６３およびトナー溜めシート７６４とに囲まれた空間に堆積する。この堆積トナーＴは、中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部において潤滑剤として作用して両者間の摩擦抵抗を軽減し、これにより中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れを防止する効果を発揮する。
【００３５】
一方、クリーナ７６が待機位置に移動すると、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間される。このとき、ブレード７６３の先端近傍に堆積していたトナーＴは、トナー溜めシートを設けていない場合にはブレード７６３から落下してしまうが、この実施形態ではトナー溜めシート７６４を設けているためトナーは落下せず、図３（ｂ）に示すように、ブレード７６３とトナー溜めシート７６４とで挟まれた空間（トナー貯留空間）ＳＰに留まっている。
【００３６】
このように、この実施形態では、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間した状態にあるときにも、ある程度の量のトナーがブレード７６３の先端近傍に堆積されている。そのため、ブレード７６３が再び中間転写ベルト７１に向かって移動し中間転写ベルト７１表面に当たって移動を停止したときには、その反動によって、その当接部あるいは中間転写ベルト７１の移動方向において該当接部の上流側の領域に対し、トナー貯留空間ＳＰに貯留されていたトナーＴが送り込まれることとなる。このトナーの潤滑作用により、中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れの発生を大幅に低減することができる。
【００３７】
図４はクリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図である。中間転写ベルト７１上には、その幅方向いっぱいに画像が形成されるわけではなく、シートＳのサイズに対応した所定の像形成領域（図４において２つの破線の間の領域）７１ａにのみ画像が形成される。そして、クリーナ７６のブレード７６３の幅は、像形成領域７１ａの幅よりは大きく、かつ中間転写ベルト７１の幅よりは小さくなるように設定される。すなわち、中間転写ベルト７１の幅を符号Ｗtb、そのうちの像形成領域の幅を符号Ｗim、ブレード７６３の幅を符号Ｗclで表したとき、これらの間には次の関係：
Ｗtb＞Ｗcl＞Ｗim
が成り立っている。
【００３８】
ブレード７６３の幅Ｗclを像形成領域７１ａの幅Ｗimよりも大きくすることによって、像形成領域内およびその周辺部に付着したトナーを確実に除去することができ、次に形成される画像を汚すことが防止される。しかしながら、ブレード７６３の幅を大きくしすぎて、例えば中間転写ベルト７１の幅Ｗtbと同程度にまで広げると却って弊害を生じる場合がある。すなわち、中間転写ベルト７１に当接するブレード７６３は、該ベルト７１を回転駆動するモータ（図示せず）の負荷となり、しかもベルト７１に対し離当接するので、中間転写ベルト７１の回転速度を変動させてしまう要因となる。また、像形成領域７１ａの内部では、画像形成動作を行う際に二次転写領域ＴＲ2においてシートＳに転写しきれなかった残留トナーが発生し、このようなトナーがブレード７６３により掻き取られて潤滑作用を果たす。これに対し、像形成領域７１ａよりも外側ではこのようなトナーが微量であるため、像形成領域７１ａよりも外側で中間転写ベルト７１とブレード７６３との間の摩擦が大きくなり、この部分で中間転写ベルト７１およびブレード７６３の磨耗や破損等を生じやすくなる。そこで、ブレード７６３の幅Ｗclは、できるだけ小さいことが望ましいが、像形成領域の幅７１ａよりは大きくする必要がある。
【００３９】
なお、装置がサイズの異なる複数種のシートに対応している場合には、最も幅の広いシートに対応する像形成領域の幅よりも、ブレード７６３の幅の方が大きくなるようにすればよい。
【００４０】
次に、トナー溜めシートの幅について考察する。中間転写ベルト７１とブレード７６３との摩擦による中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れ等の問題は、両者が当接している領域の全域で生じうる。したがって、これを抑制するためのトナー溜めシート７６４も、ブレード７６３の幅方向いっぱいに設けられることが望ましい。すなわち、トナー溜めシート７６４の幅は、ブレード７６３の幅Ｗcl以上とすることが望ましい。ブレード７６３よりも外側にまで延びるようにしてもよい。
【００４１】
図５は各部材の幅の大小関係を説明する図である。図５に示すように、感光体２２は中間転写ベルト７１の幅Ｗtbよりも大きい幅Ｗpcを有している。また、現像ローラ４４の幅Ｗdrは、当然に中間転写ベルト７１上の画像形成領域の幅Ｗimよりは大きく、かつクリーナブレード７６３の幅Ｗclよりは若干小さく作られている。逆に言えば、クリーナブレード７６３が現像ローラ４４よりも幅広に形成されている。このようにするのは、クリーナブレード７６３を現像ローラ４４よりも幅広にすることで、現像ローラ４４から感光体２２を経て中間転写ベルト７１に移動したトナーを確実に清掃することができ、清掃しきれなかったトナーによりシートＳや二次転写ローラ８０を汚してしまうことを未然に防止することができるからである。なお、ここでいう現像ローラ幅Ｗdrは、現像ローラ４４表面のトナー担持可能な領域の幅のことである。この実施形態では現像ローラ４４の表面全体にトナーを担持するように構成しているので現像ローラの長さと現像ローラ幅Ｗdrとは等しくなるが、その全面にトナーを担持するように構成されていない現像ローラにおいては、実際の現像ローラの長さと現像ローラ幅Ｗdrとは必ずしも一致しない。これらをまとめると、各部材間には、以下の関係：
Ｗpc＞Ｗtb＞Ｗcl＞Ｗdr＞Ｗim
が成立する。
【００４２】
このような寸法関係とした結果として、クリーナ７６のブレード７６３は、像形成領域７１ａよりも外側の領域においても中間転写ベルト７１の表面に当接することとなる。像形成領域７１ａ内では、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳに転写されなかったトナーがブレード７６３との当接部に搬送されてくる。すなわち、中間転写ベルト７１からシートＳへのトナー像の転写効率は１００％よりは小さいため、中間転写ベルト７１上に担持されたトナー像を構成するトナーのうちの一部は中間転写ベルト７１上に残留している。また、装置内部でシートＳのジャム（シート搬送系路上での詰まり）が発生したときには、その時点で既に中間転写ベルト７１上に担持されていたトナー像はシートに転写されることなくブレード７６３により掻き取られることとなる。このようなトナーは、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間に介在して摩擦を軽減させる作用を果たす。
【００４３】
しかしながら、像形成領域７１ａよりも外側のでは、このようなトナーの発生はほとんどない。また、クリーナ７６が中間転写ベルト７１に対して離当接動作するため、ブレード先端部に堆積したトナーが飛散して失われやすい。このため、この部分では中間転写ベルト７１との間の摩擦が大きくなりやすい。さらに、もともとブレード７６３の端部では応力集中による捲れや破損を生じやすい。
【００４４】
そこで、この実施形態では、後で検討する所定のタイミングで、以下に説明する端部パッチ画像を中間転写ベルト７１上に形成し、これをブレード７６３により掻き取ることで、ブレード７６３の端部に常時トナーを堆積させるようにしている。
【００４５】
図６は端部パッチ画像の第１の例を示す図である。端部パッチ画像Ｉdp1は、中間転写ベルト７１表面の両端部、より詳しくは、中間転写ベルト７１表面のうち、その移動方向Ｄ2に直交する幅方向において像形成領域７１ａよりも外側の領域（以下、「端部領域」という）のそれぞれに各１箇所ずつ形成される。幅方向において、端部パッチ画像Ｉdp1の内側端部は、像形成領域７１ａと端部領域の境界（図６の破線）に設けられる。また、端部パッチ画像Ｉdp1の外側端部は、現像ローラ４４によりトナーを付着させることができる最大領域（最大現像領域：図６における幅Ｗdrの領域）いっぱいにまで延設される。
【００４６】
端部パッチ画像Ｉdp1の画像パターンおよびその長さＬdp1は任意であるが、例えば次のようにするのがよい。端部パッチ画像Ｉdp1の画像パターンは、ベタ画像あるいはこれに準ずる高濃度のものが好ましい。というのは、できるだけ多くのトナーを一気にブレード７６３先端部に送り込むことによって、掻き取られたトナーの一部がブレード７６３の稜線に沿って現像ローラ幅Ｗdrよりも外側にまで広がり、これによりブレード７６３の幅方向における端部にまでトナーが回り込むことが期待されるからである。特に、このような画像パターンとしてはベタ画像が最も簡易なものであり、画像形成が容易である。また、端部パッチ画像Ｉdp1の長さＬdp1については、画像パターンとの兼ね合いで、ブレード７６３に堆積させるトナーとして必要十分な量のトナーが中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部に送られるような長さとすればよい。
【００４７】
図７は端部パッチ画像の第２の例を示す図である。第２の例の端部パッチ画像Ｉdp2は、その一部が像形成領域７１ａにかかっている点で上記した第１の例とは相違している。基本的に、像形成領域内では転写残りのトナーが送られてくるため端部パッチ画像は不要である。特に、上記のようにまとまった量のトナーを送り込むとその一部はブレード７６３の稜線に沿って側方まで広がるので、端部パッチ画像の内側端部については像形成領域７１ａの外縁（図６の破線）よりもいくらか外側に設けてもよい。しかしながら、この例のように、端部パッチ画像Ｉdp2の内側端部を像形成領域７１ａ内に設けるようにすれば、像形成領域と端部領域との境界にトナーが存在しない領域が生じるのを確実に防止することができる。
【００４８】
なお、互いにサイズの異なる複数種のシートに対して画像を形成するように構成されている装置では、シートサイズごとに像形成領域の幅も異なることになる。このような装置においては、例えば次のようにすることができる。第１には、最も小さい最小サイズに対応する像形成領域に合わせて端部パッチ画像を形成する。こうすれば、実際に形成される画像がどのサイズであったとしても、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間にトナーが存在しない領域が生じるのを確実に防止することができる。
【００４９】
第２には、各サイズのシートのうち最も使用頻度の高い１つを標準サイズとしておき、その標準サイズに対応する像形成領域に合わせて端部パッチ画像を形成する。標準サイズに対応する像形成領域内では、画像形成を行うことによる転写残りのトナーが高い頻度で発生する。したがって、それよりも外側に端部パッチ画像を形成すれば、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間にトナーが存在しない領域が発生するおそれは事実上なく、また上記した第１の場合よりも端部パッチ画像形成によるトナー消費量を低減することができる。
【００５０】
図８はトナー溜めシートの変形例を示す図である。図８に示す変形例では、ブレード７６３の両端部にのみトナー溜めシート７６４１が設けられている。トナー溜めシート７６４１は、その内側端部７６４１ａが中間転写ベルト７１の像形成領域７１ａの端部（破線）よりも内側にまで延びている。一方、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂはブレード７６３の端部まで延びている。このようにする理由は以下の通りである。
【００５１】
上記したように、中間転写ベルト７１の像形成領域内においては、画像形成動作に伴って常時ある程度の残留トナーが搬送されてくるので、例えば二次転写効率がそれほど高くない装置においては、像形成領域とブレード７６３との当接部についてはトナー溜めシートを省いてもよい。一方、像形成領域よりも外側では残留トナーが送られてくることは期待できず、しかもブレード７６３の端部で捲れが発生しやすいので、捲れを防止するためのトナー溜めシートを設けることが望まれる。したがって、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂは、少なくともブレード７６３の端部にまで延設されていることが望ましい。また、貯留トナーを補給するために、トナー溜めシート７６４１の内側端部７６４１ａは、少なくとも像形成領域の端部まで、より好ましくはその内側にまで延びていることが望ましい。こうしておけば、像形成領域内において掻き取られた残留トナーの一部が像形成領域外にまで回り込むので、このようなトナーを像形成領域外での潤滑剤として有効に利用することができる。
【００５２】
このような構成の装置においては、図６に示した端部パッチ画像Ｉdp1と同じ形状の端部パッチ画像Ｉdp3が形成される。ブレード７６３により掻き取られたトナーは、トナー溜めシート７６４１の作用によりブレード７６３先端部に貯留される。クリーナ７６が離当接動作をする場合にも、トナー溜めシート７６４１がトナーの落下を防止する。そのため、ブレード７６３の端部には常時トナーが堆積しており、この部分からのブレード７６３の捲れ発生が防止される。また、像形成領域７１ａの内側では、シートＳに転写されなかったトナーがブレード７６３により掻き取られてブレード先端部に堆積し、この部分でのブレード捲れを防止する。
【００５３】
図９は端部パッチ画像の第３の例を示す図である。図９の例は、その幅方向に対し斜めの継ぎ目を有する中間転写ベルト７１を有する装置において特に有効である。中間転写ベルト７１は無端状ベルトであり、その製造方法としては、押し出し成型等により初めからシームレスに形成する方法と、帯状に形成したベルト材料の両端部を継ぎ合わせる方法とがある。後者の方法は、異なる機能を有する材料を複合させた複雑な構造のベルトを形成することができるため広く用いられている。このような継ぎ目を有するベルトとしては、例えば特開２００４−１６３５０３号公報に記載されたように、ベルト幅方向に対し継ぎ目を斜めにしたものがある。
【００５４】
このような構造の中間転写ベルトを有する装置においては、図９に示すように、中間ベルト７１の両端部に、継ぎ目７１１の傾きに対応させて、移動方向Ｄ2において互いに位置を異ならせた端部パッチ画像Ｉdp4a、Ｉdp4bを形成するようにしてもよい。
【００５５】
次に、端部パッチ画像を形成するトナー堆積処理の実行タイミングについて検討する。上記したように、この実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト７１に当接するクリーナブレード７６３に、その先端部にトナーを堆積させるためのトナー溜めシート７６４または７６４１を設けているので、ブレード先端部からのトナーの落下が防止されている。したがって、ブレード７６３先端にトナーを再供給するためのトナー堆積処理の頻度を低く抑えることができ、「背景技術」の項で説明した特許文献１に記載の装置のように、１枚ないし数枚の画像形成ごとの紙間に形成する必要はない。
【００５６】
また、中間転写ベルト７１上の端部パッチ画像については、二次転写位置ＴＲ2を通過させてブレード７６３との当接部にまで搬送されてくる必要があるので、端部パッチ画像形成時には二次転写領域ＴＲ2における二次転写が行われないようにする必要がある。例えば二次転写バイアスの極性を反転させたり、二次転写ローラ８０を中間転写ベルト７１から離間させることによってこのような状態を現出することができる。いずれにせよ、通常の画像形成動作とは異なる動作を必要とするので、通常の画像形成動作の中にトナー堆積処理を組み込もうとすると、画像形成動作はいったん中断されることとなり、あるいはトナー堆積処理の実行中には画像形成動作を行うことができなくなり、画像形成のスループットを低下させる原因となる。
【００５７】
そこで、この実施形態では、装置の電源投入直後やスリープ復帰時などの所定のタイミングで実行される濃度制御動作と併せて、トナー堆積処理を実行するようにしている。この濃度制御動作は、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定しながら所定の制御用パッチ画像を形成し、その濃度検出結果に基づいて、画像濃度を目標濃度と刷るための濃度制御因子の最適値を求める処理である。この実施形態では、現像ローラ４４に与える現像バイアスと、露光ユニット６から感光体２２に照射する露光ビームＬの強度（露光パワー）とを濃度制御因子としている。以下、本実施形態における濃度制御動作につき説明する。
【００５８】
図１０はこの実施形態における濃度制御動作を示すフローチャートである。まず、現像バイアスの最適化を行う。最初に、現像ユニット４に装着された現像器のうち１つを感光体２２と対向する現像位置に移動させる（ステップＳ１０１）。そして、この現像器に与える現像バイアスを多段階に変更設定しながら、各バイアス値で所定の制御用パッチ画像（例えばベタ画像）を形成する（ステップＳ１０２）。こうして形成した制御用パッチ画像については、中間転写ベルト７１の移動により二次転写領域ＴＲ2を経て濃度センサ６０との対向位置まで搬送し、濃度センサ６０により各パッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１０３）。こうして検出されたパッチ画像濃度に基づき、画像濃度が目標濃度となる現像バイアスの最適値を算出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０１ないしＳ１０４の処理を、全色について終了するまで各現像器を使用して繰り返し行う（ステップＳ１０５）。
【００５９】
続いて、露光パワーの最適化を行う。現像器の１つを再び現像位置へ移動させ（ステップＳ１０６）、現像バイアスを先に求めた最適値に設定する一方（ステップＳ１０７）、露光パワーを多段階に変更設定しながら各露光パワーで所定の制御用パッチ画像（例えばハーフトーン画像）を形成する（ステップＳ１０８）。ここでは、感光体上に残る履歴の影響を防止するため、露光パワーは小さな値から次第に大きな値に変更するものとする。そして、最後の制御用パッチ画像と同じ画像形成条件で、つまり最適現像バイアスおよび最大露光パワー条件下で、端部パッチ用画像の形成を行う（ステップＳ１０９）。
【００６０】
そして、現像バイアスを最適化する場合と同様に、各制御用パッチ画像の濃度を検出し（ステップＳ１１０）、それらの濃度検出結果に基づき最適露光パワーを算出する（ステップＳ１１１）。この一連の処理（ステップＳ１０６ないしＳ１１１）を、全色について終了するまで繰り返し行う（ステップＳ１１２）。
【００６１】
図１１は中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像を示す図である。より詳しくは、図１１は、上記した濃度制御動作がステップＳ１０９まで終了した時点での中間転写ベルト７１表面を示す図である。この時点では、露光パワーを次第に増加させながら形成した複数の制御用パッチ画像Ｉcpと、それに続いて両端部に形成された端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bが中間転写ベルト７１表面に担持されている。
【００６２】
このように、この実施形態では、濃度制御動作において形成されるパッチ画像Ｉcpを形成する際に、これと併せて端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bを形成している。こうすることで、次のような利点が得られる。まず、制御用パッチ画像を形成するために装置は画像形成動作を実行するが、一連の画像形成動作で端部パッチ画像まで形成することにより、端部パッチ画像を形成するための動作を別途行う必要がないので、制御が容易になり、処理時間も短縮することができる。また、制御用パッチ画像Ｉcpについては、その濃度を検出すため、二次転写領域ＴＲ2を通過させてさらに下流側にまで搬送される必要があり、装置はそれを可能とする状態、つまり二次転写が行われない状態に設定される。より具体的には、二次転写ローラ８０が中間転写ベルト７１表面から離間される。端部用パッチ画像についても、ブレード７６３との当接部にまで搬送するために二次転写領域ＴＲ2を通過させる必要がある。つまり、制御用パッチ画像、端部パッチ画像のいずれについても、二次転写が行われない状態で二次転写領域ＴＲ2を通過させる必要があるので、これらを一括して形成するに際して装置の状態を変える必要がない。
【００６３】
そして、この実施形態では、最適化された現像バイアス下で、かつ最大露光パワー下で端部パッチ画像を形成している。このような条件で端部パッチ画像を形成する理由は次の通りである。端部パッチ画像を形成する目的は、まとまった量のトナーをブレード７６３の端部に送り込むことによって、ブレード先端部にトナーを堆積させることである。この点からは、端部パッチ画像を構成するトナーの量が適切に制御される必要がある。ここで、ベタ画像の濃度に対しては、現像バイアスの及ぼす影響が支配的であり、露光パワーが及ぼす影響は小さいことが知られている。したがって、ベタ画像またはこれに準ずる高濃度画像を端部パッチ画像として形成する際の画像形成条件としては、少なくとも現像バイアスについては最適値に設定されている必要がある。
【００６４】
一方、露光パワーに関しては最適値である必要は必ずしもないが、露光パワーが小さすぎるとベタ画像濃度に影響を及ぼすこともあるので、比較的高い露光パワーが使用されることが望ましい。そこで、この実施形態では、露光パワーを最も大きく設定した状態で端部パッチ画像を形成するようにしている。なお、最適露光パワーで端部パッチ画像を形成してももちろんかまわないのであるが、こうするためには、各制御用パッチ画像の形成後、それらの濃度を検出して最適露光パワーを算出し、露光パワーをその最適値に設定し直した上で端部パッチ画像を形成する、という手順を必要とするので、処理時間が長くなってしまう。
【００６５】
この実施形態においては、端部パッチ画像を形成するときには、現像バイアスについては最適値に設定することによって画像濃度を適正に制御する。このように、端部パッチ画像の濃度を制御することにより、ブレード７６３に送られるトナー量が安定し、中間転写ベルト７１の移動方向Ｄ2に沿った端部パッチ画像の長さを必要最小限に抑えることができるので、無用なトナーの消費を抑えることができる。また、露光パワーについては、その最適値が算出されるのを待つことなく、最大値に設定した状態で端部パッチ画像を形成するので、一連の制御用パッチ画像Ｉcpの形成に引き続いて端部パッチ画像を形成することができる。そのため、端部パッチ画像の形成のために余計な時間を消費することはなく、処理時間を短くすることができる。
【００６６】
さらに、この実施形態では、端部パッチ画像を複数の現像器それぞれで形成している。端部パッチ画像はどのトナー色で形成されてもその効果に大差はなく、また少なくとも１つのトナー色で形成されれば十分であるが、この実施形態では全色のトナーそれぞれで端部パッチ画像を形成することで、以下の効果を得ている。まず、ブレード７６３に堆積させるトナーを各現像器から供給することで、特定の現像器のトナーのみが減ってしまうのを回避することができる。
【００６７】
また、トナーはブレード７６３の最外側端部にまで堆積されることが望ましく、この点においても、上記のように複数の現像器で端部パッチ画像を形成することが有効となる。
というのは、装置の寸法ばらつきやガタ等に起因して現像位置における感光体２２と現像ローラ４４との位置関係は現像器ごとにばらついており、このばらつきのため中間転写ベルト７１に形成される端部パッチ画像の位置は現像器ごとに微妙に異なるので、１つの現像器を使用した場合よりも広い範囲にトナーを送り込むことができるからである。
【００６８】
以上のように、この実施形態では、ブレード７６３の幅方向における端部にトナーを送り込むための端部パッチ画像を形成しブレード７６３により掻き取るトナー堆積処理を行う一方、像形成領域７１ａ内においては画像形成動作の過程で発生する残留トナーをブレード７６３により掻き取る。これにより、ブレード７６３の先端部の稜線にはその幅全体にトナーが堆積し、中間転写ベルト７１との間の摩擦が低減される。このため、ブレード７６３の捲れが確実に防止される。また、中間転写ベルトの端部付近にのみパッチ画像を形成するのでトナー消費量が少なく、装置のランニングコストを低く抑えることができる。
【００６９】
また、端部パッチ画像については、濃度制御動作において形成される制御用パッチ画像と併せて形成するようにしているので、端部パッチ画像形成のために改めて画像形成動作を行う必要がなく、処理に要する時間を短縮することができる。また、現像バイアスを最適値に設定する一方、露光パワーを最大値に設定して端部パッチ画像を形成するので、端部パッチ画像の画像濃度が適正に制御されているので、トナー量が安定しており、端部パッチ画像のサイズを必要最小限に抑えることができる。また、最適露光パワーが算出されるのを待つ必要がないので、処理時間をさらに短くすることができる。
【００７０】
また、制御用パッチ画像および端部パッチ画像は、いずれも二次転写領域ＴＲ2を通過させるべき画像であるから、これらを一括して形成することで、装置の状態を変化させる動作（具体的には、二次転写ローラ８０の離当接動作）を必要としない。
【００７１】
以上説明したように、この実施形態においては、感光体２２、ロータリー現像ユニット４および中間転写ベルト７１が、それぞれ本発明の「潜像担持体」、「現像手段」および「中間転写体」として機能している。また、クリーナ７６が本発明の「清掃手段」として機能している。そして、クリーナ７６に設けられたブレード７６３が本発明の「掻き取り部材」として、またトナー溜めシート７６４および７６４１が本発明の「トナー貯留部材」として機能している。また、この実施形態では、エンジンコントローラ１０が本発明の「制御手段」として機能している。また、この実施形態では、濃度センサ６０および露光ユニット６がそれぞれ本発明の「濃度検出手段」および「露光手段」として機能している。
【００７２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態における端部パッチ画像はいずれも矩形であるが、端部パッチ画像の形状についてはこれに限定されるものでなく任意のものであってよい。また、中間転写ベルト７１の両端部に形成されるパッチ画像が同一形状である必然性はなく、互いに異なる形状であってもよい。また、画像パターンについても、上記したベタ画像に限定されるものではなく、例えばハーフトーン画像やライン画像としてもよい。
【００７３】
また、図１１の例では、中間転写ベルト７１の移動方向Ｄ2に沿って前後するように端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bを形成しているが、図６に示すように両端部の画像の形成位置を揃えてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、濃度制御動作を実行するときに併せてトナー堆積処理を実行するようにしているが、本発明において濃度制御動作は常に必要なものではなく、また端部パッチ画像についても、濃度制御動作とは異なるタイミングで形成するようにしてもよい。この場合においては、画像形成のスループットが低下するのを防止するため、画像形成動作の実行中とは異なるタイミングでトナー堆積処理を行うことが好ましい。例えば、画像形成枚数が所定枚数を超えたときであって、実行中のジョブが終了した後にトナー堆積処理を行うことができる。
【００７５】
さらに、本発明は、上記実施形態のようにロータリー現像ユニットを備える装置のみならず、いわゆるタンデム方式の画像形成装置や、電子写真方式以外の原理により画像を形成する画像形成装置であっても、中間転写体と、これに当接してトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置全般に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態のクリーナの構造を示す図。
【図４】クリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図。
【図５】各部材の幅の大小関係を説明する図。
【図６】端部パッチ画像の第１の例を示す図。
【図７】端部パッチ画像の第２の例を示す図。
【図８】トナー溜めシートの変形例を示す図。
【図９】端部パッチ画像の第３の例を示す図。
【図１０】この実施形態における濃度制御動作を示すフローチャート。
【図１１】中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
２…感光体カートリッジ、 ４…現像ユニット（現像手段）、 ４Ｃ，４Ｋ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、 ６…露光ユニット（露光手段）、 １０…エンジンコントローラ（制御手段）、 ２２…感光体（潜像担持体）、 ６０…濃度センサ（濃度検出手段）、 ７１…中間転写ベルト（中間転写体）、 ７６…クリーナ（清掃手段）、 ７６３…ブレード（掻き取り部材）、 ７６４，７６４１…トナー溜めシート（トナー貯留部材）、 Ｉdp1〜Ｉdp3…端部パッチ画像
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー像を一時的に担持する中間転写体と、これに当接してトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置および該装置を用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体上に残留付着するトナーを清掃除去するための清掃ブレード（以下、単に「ブレード」ともいう）を設けたものがある。この種の装置では、像担持体と清掃ブレードとの摩擦に起因する像担持体の損耗やブレードの捲れ・破損が問題となることがある。これを防止するため、像担持体とブレードとの当接部分に常時トナーを堆積させることが行われている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、像担持体である感光体に当接するクリーニングブレードの幅いっぱいに出力パッチを形成し、クリーニングブレードにより掻き取らせている。こうすることで、ブレード端部からの捲れの発生を防止している。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０２６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来技術では、出力パッチが、画像領域の内部も含めてクリーニングブレードの幅いっぱいに形成される。そのため、出力パッチの形成に大量のトナーを消費してしまい、装置のランニングコストが上昇してしまうという問題があった。また、出力パッチを形成する間、通常の画像形成を行うことができないので、画像形成のスループットが低下してしまうという問題も残されている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、中間転写体およびこれに当接する清掃手段を備える画像形成装置および該装置を用いる画像形成方法において、ランニングコストの上昇を招くことなく、しかも清掃手段の捲れを確実に防止することのできる技術を提供することを第１の目的とする。さらに、画像形成のスループットを低下させることなく、しかも清掃手段の捲れを確実に防止することのできる技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる画像形成装置は、上記第１の目的を達成するため、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、前記潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体から前記トナー像を転写されて周回移動し、該トナー像を所定の転写位置まで搬送して記録材に転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に当接して、前記記録材への転写後に前記中間転写体表面に付着するトナーを除去する清掃手段と、前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向と定義したとき、前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成し、該端部パッチ画像を前記清掃手段により除去させるトナー堆積処理を実行する制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる画像形成方法は、潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成するとともに、該トナー像を中間転写体に転写して搬送し記録材に転写する画像形成方法であって、上記第１の目的を達成するため、前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向と定義したとき、前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成する工程と、該端部パッチ画像を、前記中間転写体に当接させた清掃手段により除去する工程とを備えるトナー堆積処理を実行することを特徴としている。
【０００８】
これらの発明では、像形成領域よりも外側の端部領域に端部パッチ画像を形成し、清掃手段により掻き取らせている。中間転写体から記録材へのトナー像転写効率は１００％未満であるから、画像形成動作を行うと、中間転写体表面のうち像形成領域の内部には記録材に転写しきれなかったトナーが残留することになる。こうしたトナーは清掃手段により除去され、そのうちの一部が中間転写体と清掃手段との当接部に堆積することとなる。つまり、像形成領域の内部に対しては、潤滑剤として作用させるためのトナーを改めて供給する必要は必ずしもない。そこで、この発明では、像形成領域よりも外側の端部領域にトナーを供給することにより、像形成領域の内部からその外側までの広い領域で、清掃手段の捲れを確実に防止することができる。また、従来技術よりも大幅にトナー消費量を削減することができるので、装置のランニングコストの上昇を抑えることができる。
【０００９】
ここで、例えば、前記清掃手段の幅が、前記現像手段から前記潜像担持体を介して前記中間転写体上にトナーを付与可能な最大現像領域の幅よりも大きい場合には、前記端部パッチ画像の前記幅方向における最外側端部を、前記最大現像領域の前記幅方向における最外側端部を含むように形成するようにすることができる。清掃手段の捲れを確実に防止するためには、中間転写体と清掃手段との当接部の全域にトナーを送り込むのが好ましい。したがって、幅方向においてできるだけ外側にまでトナーを送り込むため、最大現像領域の最外側端部まで端部パッチ画像を形成することが望ましい。ただし、清掃手段の幅を超えてトナーを送り込むと、清掃手段により除去することができなくなり記録材を汚してしまうおそれがある。
【００１０】
また、前記現像手段がトナーを貯留する現像器を複数個備える場合には、前記複数の現像器のそれぞれを使用して前記端部パッチ画像を形成するのが望ましい。現像器の寸法ばらつきやガタ等に起因して、上記した最大現像領域は現像器ごとに、幅方向に若干ずれる可能性がある。したがって、各現像器のそれぞれで端部パッチ画像を形成すれば、そのばらつきも含めて、幅方向においてトナーを最大限に広げることができる。
【００１１】
ここで、端部パッチ画像を端部領域のみに形成する、つまり像形成領域内部を含まないように形成すれば、トナー消費量をさらに抑えることができる。一方、端部パッチ画像を、その一部が像形成領域内部にかかるように形成してもよい。こうすれば、端部領域と像形成領域との境界付近にトナーが送られてこない部分が生じることがなくなり、その部分からの清掃手段の捲れを確実に防止することができる。
【００１２】
また、前記制御手段が、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変更設定しながら形成した制御用パッチ画像としてのトナー像の濃度検出結果に基づき濃度制御因子を最適化する濃度制御処理を実行する場合には、前記制御用パッチ画像を形成するときに、併せて前記端部パッチ画像の形成を行うようにしてもよい。このように、制御用パッチ画像を形成する際に併せて端部パッチ画像を形成することで、端部パッチ画像を形成するために画像形成動作を中断する必要がなくなり、画像形成のスループットを向上させることができる。これにより、上記第２の目的が達成される。
【００１３】
この効果は、前記中間転写体の移動方向において前記転写位置よりも下流側で、前記制御用パッチ画像の画像濃度を検出する濃度検出手段をさらに備え、前記制御手段が、前記濃度検出手段による検出結果に基づいて前記濃度制御処理を実行するように構成された装置において特に顕著である。というのは、このように構成された装置では、制御用パッチ画像の濃度を検出するためには、記録材または他の部材に制御用パッチ画像を転写させずに転写位置を通過させるための措置を講ずる必要があり、このための措置は、端部パッチ画像を転写位置を通過させるためにも同じく有効であるからである。つまり、制御用パッチ画像と端部パッチ画像とは、装置の状態を変更することなく同時にあるいは相次いで形成することができ、こうすることで処理に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１４】
特に、前記潜像担持体が感光体であり、所定の表面電位に帯電された前記感光体表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光手段をさらに備える装置においては、前記現像手段に印加する現像バイアスを前記濃度制御因子として最適した後に、最適化された現像バイアス条件下で前記光ビームの強度を前記濃度制御因子として最適化する処理を前記濃度制御処理として実行し、しかも、最適化された現像バイアス条件下で前記端部パッチ画像を形成することが望ましい。
【００１５】
このように、最適化された現像バイアスの下で端部パッチ画像を形成することにより、端部パッチ画像を構成するトナーの量を安定させることができる。そのため、端部パッチ画像をむやみに大きくする必要はなくなり、中間転写体と清掃手段との当接部に送り込むトナー量の制御が簡単になる。
【００１６】
また、前記清掃手段が、前記幅方向に延設されて前記像形成領域の幅より大きな幅を有し、前記中間転写体に当接してトナーを掻き取るブレード状の掻き取り部材と、前記掻き取り部材の前記幅方向の両端部に設けられて、前記中間転写体から掻き取られたトナーを前記清掃手段の先端近傍に貯留するトナー貯留部材とを有するように構成されるとともに、前記端部パッチ画像は、前記幅方向における前記トナー貯留部材が設けられた位置に対応する前記中間転写体の表面領域に形成されるようにしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、端部パッチ画像が掻き取り部材によって掻き取られると、掻き取られたトナーがトナー貯留部材によって貯留され、清掃手段の先端部近傍に保持されることとなる。そのため、トナー堆積処理によるトナーの再補充の頻度を少なくすることができる。このトナー貯留部材は、幅方向における掻き取り部材の両端部から、少なくとも端部領域と像形成領域との境界部分まで延設されることが望ましい。こうすることで、中間転写体と清掃手段との当接部のうち、像形成領域よりも外側の部分については常時一定量のトナーを堆積させておくことができる。また、像形成領域内部については、画像形成動作により生じる残留トナーを掻き取って潤滑剤として使用することができる。これにより、トナー堆積処理により送り込むトナーの量を最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１９】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。
【００２０】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が感光体２２に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２２】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。すなわち、中間転写ベルト７１に担持されて二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてきたトナー像は、中間転写ベルト７１と二次転写ローラ８０とのニップ部を通過するシートＳに二次転写される。なお、二次転写ローラ８０は中間転写ベルト７１の表面に対し離当接自在に構成されており、二次転写ローラ８０が中間転写ベルト７１から離間された状態では、中間転写ベルト７１上のトナー像は二次転写領域ＴＲ2をそのまま通過してさらに下流側へ搬送されることとなる。
【００２３】
また、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００２４】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９によりトナー像を定着され、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２５】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００２６】
このクリーナ７６は、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳへの画像の転写が行われるときに、それと同じ周回において中間転写ベルト７１上に残留付着するトナーを除去するように、離当接制御される。したがって、例えば装置がモノクロ画像を連続的に形成する場合には、一次転写領域ＴＲ1において中間転写ベルト７１に転写された画像が直ちに二次転写領域ＴＲ2でシートＳに転写されるので、クリーナ７６は当接状態に保持される。一方、カラー画像を形成する場合には、各色のトナー像が互いに重ね合わされる間、クリーナ７６を中間転写ベルト７１から離間させておく必要がある。そして、各色のトナー像が互いに重ね合わされてフルカラー画像が完成し、シートＳに二次転写されるのと同一の周回において、残留トナーを除去すべくクリーナ７６が中間転写ベルト７１に当接されることとなる。なお、クリーナ７６の構成および動作については後に詳述する。
【００２７】
また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【００２８】
また、図２に示すように、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍおよび４Ｋには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ、４Ｋには無線通信器４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器１０９と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。
【００２９】
また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３０】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３１】
また、この画像形成装置は、上記のようにそれぞれ異なる色のトナーを貯留する４個の現像器を装着されて使用されるほか、１個の現像器または同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着された状態で、モノクロ画像専用の画像形成装置としても使用される。つまり、この画像形成装置は、１個の現像器のみを装着した状態では、当該トナー色によるモノクロ画像を形成する装置として動作する。また、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着された状態では、それらのうちの１個、あるいはそれらを適宜切り換えながら、当該トナー色によるモノクロ画像を形成する装置として動作する。
【００３２】
図３はこの実施形態におけるクリーナの構造を示す図である。図３（ａ）に示すように、クリーナ７６は、回動軸７６２中心に回動自在のアーム部材７６１に、中間転写ベルト７１に接触してトナーを掻き落とすブレード７６３が取り付けられている。このブレード７６３は、例えばウレタンゴムなどの弾性材料からなり、中間転写ベルト７１の移動方向に直交する幅方向（図３（ａ）紙面に直交する方向）に延びる板状に形成されている。また、ブレード７６３のローラ７５に対向する面とは反対側の端面には、トナー溜めシート７６４が設けられている。トナー溜めシート７６４は、ブレード７６３を裏打ちするように設けられた樹脂製のシート状部材である。
【００３３】
このように構成されたクリーナ７６は、図示を省略する駆動機構によって回動軸７６２を中心として回動される。これにより、ブレード７６３は、中間転写ベルト７１に対し当接した状態（図３（ａ））、該ベルト７１から離間した状態（図３（ｂ））の間で切り換えられる。より具体的には、クリーナ７６がブレード７６３を中間転写ベルト７１から離間させた待機位置（図３（ｂ））にあるときに、回動軸７６２が図の時計回りに駆動されると、ブレード７６３の先端部が図の左方から右方へ移動し、中間転写ベルト７１に接触する（クリーニング位置、図３（ａ））。この場合のブレード先端部は略水平方向の動きとなる。
【００３４】
そして、中間転写ベルト７１に当接した状態で、ブレード７６３が中間転写ベルト７１上に付着したトナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーＴは、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト７１の搬送方向において中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部の上流側で、中間転写ベルト７１、ブレード７６３およびトナー溜めシート７６４とに囲まれた空間に堆積する。この堆積トナーＴは、中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部において潤滑剤として作用して両者間の摩擦抵抗を軽減し、これにより中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れを防止する効果を発揮する。
【００３５】
一方、クリーナ７６が待機位置に移動すると、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間される。このとき、ブレード７６３の先端近傍に堆積していたトナーＴは、トナー溜めシートを設けていない場合にはブレード７６３から落下してしまうが、この実施形態ではトナー溜めシート７６４を設けているためトナーは落下せず、図３（ｂ）に示すように、ブレード７６３とトナー溜めシート７６４とで挟まれた空間（トナー貯留空間）ＳＰに留まっている。
【００３６】
このように、この実施形態では、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間した状態にあるときにも、ある程度の量のトナーがブレード７６３の先端近傍に堆積されている。そのため、ブレード７６３が再び中間転写ベルト７１に向かって移動し中間転写ベルト７１表面に当たって移動を停止したときには、その反動によって、その当接部あるいは中間転写ベルト７１の移動方向において該当接部の上流側の領域に対し、トナー貯留空間ＳＰに貯留されていたトナーＴが送り込まれることとなる。このトナーの潤滑作用により、中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れの発生を大幅に低減することができる。
【００３７】
図４はクリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図である。中間転写ベルト７１上には、その幅方向いっぱいに画像が形成されるわけではなく、シートＳのサイズに対応した所定の像形成領域（図４において２つの破線の間の領域）７１ａにのみ画像が形成される。そして、クリーナ７６のブレード７６３の幅は、像形成領域７１ａの幅よりは大きく、かつ中間転写ベルト７１の幅よりは小さくなるように設定される。すなわち、中間転写ベルト７１の幅を符号Ｗtb、そのうちの像形成領域の幅を符号Ｗim、ブレード７６３の幅を符号Ｗclで表したとき、これらの間には次の関係：
Ｗtb＞Ｗcl＞Ｗim
が成り立っている。
【００３８】
ブレード７６３の幅Ｗclを像形成領域７１ａの幅Ｗimよりも大きくすることによって、像形成領域内およびその周辺部に付着したトナーを確実に除去することができ、次に形成される画像を汚すことが防止される。しかしながら、ブレード７６３の幅を大きくしすぎて、例えば中間転写ベルト７１の幅Ｗtbと同程度にまで広げると却って弊害を生じる場合がある。すなわち、中間転写ベルト７１に当接するブレード７６３は、該ベルト７１を回転駆動するモータ（図示せず）の負荷となり、しかもベルト７１に対し離当接するので、中間転写ベルト７１の回転速度を変動させてしまう要因となる。また、像形成領域７１ａの内部では、画像形成動作を行う際に二次転写領域ＴＲ2においてシートＳに転写しきれなかった残留トナーが発生し、このようなトナーがブレード７６３により掻き取られて潤滑作用を果たす。これに対し、像形成領域７１ａよりも外側ではこのようなトナーが微量であるため、像形成領域７１ａよりも外側で中間転写ベルト７１とブレード７６３との間の摩擦が大きくなり、この部分で中間転写ベルト７１およびブレード７６３の磨耗や破損等を生じやすくなる。そこで、ブレード７６３の幅Ｗclは、できるだけ小さいことが望ましいが、像形成領域の幅７１ａよりは大きくする必要がある。
【００３９】
なお、装置がサイズの異なる複数種のシートに対応している場合には、最も幅の広いシートに対応する像形成領域の幅よりも、ブレード７６３の幅の方が大きくなるようにすればよい。
【００４０】
次に、トナー溜めシートの幅について考察する。中間転写ベルト７１とブレード７６３との摩擦による中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れ等の問題は、両者が当接している領域の全域で生じうる。したがって、これを抑制するためのトナー溜めシート７６４も、ブレード７６３の幅方向いっぱいに設けられることが望ましい。すなわち、トナー溜めシート７６４の幅は、ブレード７６３の幅Ｗcl以上とすることが望ましい。ブレード７６３よりも外側にまで延びるようにしてもよい。
【００４１】
図５は各部材の幅の大小関係を説明する図である。図５に示すように、感光体２２は中間転写ベルト７１の幅Ｗtbよりも大きい幅Ｗpcを有している。また、現像ローラ４４の幅Ｗdrは、当然に中間転写ベルト７１上の画像形成領域の幅Ｗimよりは大きく、かつクリーナブレード７６３の幅Ｗclよりは若干小さく作られている。逆に言えば、クリーナブレード７６３が現像ローラ４４よりも幅広に形成されている。このようにするのは、クリーナブレード７６３を現像ローラ４４よりも幅広にすることで、現像ローラ４４から感光体２２を経て中間転写ベルト７１に移動したトナーを確実に清掃することができ、清掃しきれなかったトナーによりシートＳや二次転写ローラ８０を汚してしまうことを未然に防止することができるからである。なお、ここでいう現像ローラ幅Ｗdrは、現像ローラ４４表面のトナー担持可能な領域の幅のことである。この実施形態では現像ローラ４４の表面全体にトナーを担持するように構成しているので現像ローラの長さと現像ローラ幅Ｗdrとは等しくなるが、その全面にトナーを担持するように構成されていない現像ローラにおいては、実際の現像ローラの長さと現像ローラ幅Ｗdrとは必ずしも一致しない。これらをまとめると、各部材間には、以下の関係：
Ｗpc＞Ｗtb＞Ｗcl＞Ｗdr＞Ｗim
が成立する。
【００４２】
このような寸法関係とした結果として、クリーナ７６のブレード７６３は、像形成領域７１ａよりも外側の領域においても中間転写ベルト７１の表面に当接することとなる。像形成領域７１ａ内では、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳに転写されなかったトナーがブレード７６３との当接部に搬送されてくる。すなわち、中間転写ベルト７１からシートＳへのトナー像の転写効率は１００％よりは小さいため、中間転写ベルト７１上に担持されたトナー像を構成するトナーのうちの一部は中間転写ベルト７１上に残留している。また、装置内部でシートＳのジャム（シート搬送系路上での詰まり）が発生したときには、その時点で既に中間転写ベルト７１上に担持されていたトナー像はシートに転写されることなくブレード７６３により掻き取られることとなる。このようなトナーは、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間に介在して摩擦を軽減させる作用を果たす。
【００４３】
しかしながら、像形成領域７１ａよりも外側のでは、このようなトナーの発生はほとんどない。また、クリーナ７６が中間転写ベルト７１に対して離当接動作するため、ブレード先端部に堆積したトナーが飛散して失われやすい。このため、この部分では中間転写ベルト７１との間の摩擦が大きくなりやすい。さらに、もともとブレード７６３の端部では応力集中による捲れや破損を生じやすい。
【００４４】
そこで、この実施形態では、後で検討する所定のタイミングで、以下に説明する端部パッチ画像を中間転写ベルト７１上に形成し、これをブレード７６３により掻き取ることで、ブレード７６３の端部に常時トナーを堆積させるようにしている。
【００４５】
図６は端部パッチ画像の第１の例を示す図である。端部パッチ画像Ｉdp1は、中間転写ベルト７１表面の両端部、より詳しくは、中間転写ベルト７１表面のうち、その移動方向Ｄ2に直交する幅方向において像形成領域７１ａよりも外側の領域（以下、「端部領域」という）のそれぞれに各１箇所ずつ形成される。幅方向において、端部パッチ画像Ｉdp1の内側端部は、像形成領域７１ａと端部領域の境界（図６の破線）に設けられる。また、端部パッチ画像Ｉdp1の外側端部は、現像ローラ４４によりトナーを付着させることができる最大領域（最大現像領域：図６における幅Ｗdrの領域）いっぱいにまで延設される。
【００４６】
端部パッチ画像Ｉdp1の画像パターンおよびその長さＬdp1は任意であるが、例えば次のようにするのがよい。端部パッチ画像Ｉdp1の画像パターンは、ベタ画像あるいはこれに準ずる高濃度のものが好ましい。というのは、できるだけ多くのトナーを一気にブレード７６３先端部に送り込むことによって、掻き取られたトナーの一部がブレード７６３の稜線に沿って現像ローラ幅Ｗdrよりも外側にまで広がり、これによりブレード７６３の幅方向における端部にまでトナーが回り込むことが期待されるからである。特に、このような画像パターンとしてはベタ画像が最も簡易なものであり、画像形成が容易である。また、端部パッチ画像Ｉdp1の長さＬdp1については、画像パターンとの兼ね合いで、ブレード７６３に堆積させるトナーとして必要十分な量のトナーが中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部に送られるような長さとすればよい。
【００４７】
図７は端部パッチ画像の第２の例を示す図である。第２の例の端部パッチ画像Ｉdp2は、その一部が像形成領域７１ａにかかっている点で上記した第１の例とは相違している。基本的に、像形成領域内では転写残りのトナーが送られてくるため端部パッチ画像は不要である。特に、上記のようにまとまった量のトナーを送り込むとその一部はブレード７６３の稜線に沿って側方まで広がるので、端部パッチ画像の内側端部については像形成領域７１ａの外縁（図６の破線）よりもいくらか外側に設けてもよい。しかしながら、この例のように、端部パッチ画像Ｉdp2の内側端部を像形成領域７１ａ内に設けるようにすれば、像形成領域と端部領域との境界にトナーが存在しない領域が生じるのを確実に防止することができる。
【００４８】
なお、互いにサイズの異なる複数種のシートに対して画像を形成するように構成されている装置では、シートサイズごとに像形成領域の幅も異なることになる。このような装置においては、例えば次のようにすることができる。第１には、最も小さい最小サイズに対応する像形成領域に合わせて端部パッチ画像を形成する。こうすれば、実際に形成される画像がどのサイズであったとしても、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間にトナーが存在しない領域が生じるのを確実に防止することができる。
【００４９】
第２には、各サイズのシートのうち最も使用頻度の高い１つを標準サイズとしておき、その標準サイズに対応する像形成領域に合わせて端部パッチ画像を形成する。標準サイズに対応する像形成領域内では、画像形成を行うことによる転写残りのトナーが高い頻度で発生する。したがって、それよりも外側に端部パッチ画像を形成すれば、中間転写ベルト７１とブレード７６３との間にトナーが存在しない領域が発生するおそれは事実上なく、また上記した第１の場合よりも端部パッチ画像形成によるトナー消費量を低減することができる。
【００５０】
図８はトナー溜めシートの変形例を示す図である。図８に示す変形例では、ブレード７６３の両端部にのみトナー溜めシート７６４１が設けられている。トナー溜めシート７６４１は、その内側端部７６４１ａが中間転写ベルト７１の像形成領域７１ａの端部（破線）よりも内側にまで延びている。一方、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂはブレード７６３の端部まで延びている。このようにする理由は以下の通りである。
【００５１】
上記したように、中間転写ベルト７１の像形成領域内においては、画像形成動作に伴って常時ある程度の残留トナーが搬送されてくるので、例えば二次転写効率がそれほど高くない装置においては、像形成領域とブレード７６３との当接部についてはトナー溜めシートを省いてもよい。一方、像形成領域よりも外側では残留トナーが送られてくることは期待できず、しかもブレード７６３の端部で捲れが発生しやすいので、捲れを防止するためのトナー溜めシートを設けることが望まれる。したがって、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂは、少なくともブレード７６３の端部にまで延設されていることが望ましい。また、貯留トナーを補給するために、トナー溜めシート７６４１の内側端部７６４１ａは、少なくとも像形成領域の端部まで、より好ましくはその内側にまで延びていることが望ましい。こうしておけば、像形成領域内において掻き取られた残留トナーの一部が像形成領域外にまで回り込むので、このようなトナーを像形成領域外での潤滑剤として有効に利用することができる。
【００５２】
このような構成の装置においては、図６に示した端部パッチ画像Ｉdp1と同じ形状の端部パッチ画像Ｉdp3が形成される。ブレード７６３により掻き取られたトナーは、トナー溜めシート７６４１の作用によりブレード７６３先端部に貯留される。クリーナ７６が離当接動作をする場合にも、トナー溜めシート７６４１がトナーの落下を防止する。そのため、ブレード７６３の端部には常時トナーが堆積しており、この部分からのブレード７６３の捲れ発生が防止される。また、像形成領域７１ａの内側では、シートＳに転写されなかったトナーがブレード７６３により掻き取られてブレード先端部に堆積し、この部分でのブレード捲れを防止する。
【００５３】
図９は端部パッチ画像の第３の例を示す図である。図９の例は、その幅方向に対し斜めの継ぎ目を有する中間転写ベルト７１を有する装置において特に有効である。中間転写ベルト７１は無端状ベルトであり、その製造方法としては、押し出し成型等により初めからシームレスに形成する方法と、帯状に形成したベルト材料の両端部を継ぎ合わせる方法とがある。後者の方法は、異なる機能を有する材料を複合させた複雑な構造のベルトを形成することができるため広く用いられている。このような継ぎ目を有するベルトとしては、例えば特開２００４−１６３５０３号公報に記載されたように、ベルト幅方向に対し継ぎ目を斜めにしたものがある。
【００５４】
このような構造の中間転写ベルトを有する装置においては、図９に示すように、中間ベルト７１の両端部に、継ぎ目７１１の傾きに対応させて、移動方向Ｄ2において互いに位置を異ならせた端部パッチ画像Ｉdp4a、Ｉdp4bを形成するようにしてもよい。
【００５５】
次に、端部パッチ画像を形成するトナー堆積処理の実行タイミングについて検討する。上記したように、この実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト７１に当接するクリーナブレード７６３に、その先端部にトナーを堆積させるためのトナー溜めシート７６４または７６４１を設けているので、ブレード先端部からのトナーの落下が防止されている。したがって、ブレード７６３先端にトナーを再供給するためのトナー堆積処理の頻度を低く抑えることができ、「背景技術」の項で説明した特許文献１に記載の装置のように、１枚ないし数枚の画像形成ごとの紙間に形成する必要はない。
【００５６】
また、中間転写ベルト７１上の端部パッチ画像については、二次転写位置ＴＲ2を通過させてブレード７６３との当接部にまで搬送されてくる必要があるので、端部パッチ画像形成時には二次転写領域ＴＲ2における二次転写が行われないようにする必要がある。例えば二次転写バイアスの極性を反転させたり、二次転写ローラ８０を中間転写ベルト７１から離間させることによってこのような状態を現出することができる。いずれにせよ、通常の画像形成動作とは異なる動作を必要とするので、通常の画像形成動作の中にトナー堆積処理を組み込もうとすると、画像形成動作はいったん中断されることとなり、あるいはトナー堆積処理の実行中には画像形成動作を行うことができなくなり、画像形成のスループットを低下させる原因となる。
【００５７】
そこで、この実施形態では、装置の電源投入直後やスリープ復帰時などの所定のタイミングで実行される濃度制御動作と併せて、トナー堆積処理を実行するようにしている。この濃度制御動作は、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定しながら所定の制御用パッチ画像を形成し、その濃度検出結果に基づいて、画像濃度を目標濃度と刷るための濃度制御因子の最適値を求める処理である。この実施形態では、現像ローラ４４に与える現像バイアスと、露光ユニット６から感光体２２に照射する露光ビームＬの強度（露光パワー）とを濃度制御因子としている。以下、本実施形態における濃度制御動作につき説明する。
【００５８】
図１０はこの実施形態における濃度制御動作を示すフローチャートである。まず、現像バイアスの最適化を行う。最初に、現像ユニット４に装着された現像器のうち１つを感光体２２と対向する現像位置に移動させる（ステップＳ１０１）。そして、この現像器に与える現像バイアスを多段階に変更設定しながら、各バイアス値で所定の制御用パッチ画像（例えばベタ画像）を形成する（ステップＳ１０２）。こうして形成した制御用パッチ画像については、中間転写ベルト７１の移動により二次転写領域ＴＲ2を経て濃度センサ６０との対向位置まで搬送し、濃度センサ６０により各パッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１０３）。こうして検出されたパッチ画像濃度に基づき、画像濃度が目標濃度となる現像バイアスの最適値を算出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０１ないしＳ１０４の処理を、全色について終了するまで各現像器を使用して繰り返し行う（ステップＳ１０５）。
【００５９】
続いて、露光パワーの最適化を行う。現像器の１つを再び現像位置へ移動させ（ステップＳ１０６）、現像バイアスを先に求めた最適値に設定する一方（ステップＳ１０７）、露光パワーを多段階に変更設定しながら各露光パワーで所定の制御用パッチ画像（例えばハーフトーン画像）を形成する（ステップＳ１０８）。ここでは、感光体上に残る履歴の影響を防止するため、露光パワーは小さな値から次第に大きな値に変更するものとする。そして、最後の制御用パッチ画像と同じ画像形成条件で、つまり最適現像バイアスおよび最大露光パワー条件下で、端部パッチ用画像の形成を行う（ステップＳ１０９）。
【００６０】
そして、現像バイアスを最適化する場合と同様に、各制御用パッチ画像の濃度を検出し（ステップＳ１１０）、それらの濃度検出結果に基づき最適露光パワーを算出する（ステップＳ１１１）。この一連の処理（ステップＳ１０６ないしＳ１１１）を、全色について終了するまで繰り返し行う（ステップＳ１１２）。
【００６１】
図１１は中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像を示す図である。より詳しくは、図１１は、上記した濃度制御動作がステップＳ１０９まで終了した時点での中間転写ベルト７１表面を示す図である。この時点では、露光パワーを次第に増加させながら形成した複数の制御用パッチ画像Ｉcpと、それに続いて両端部に形成された端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bが中間転写ベルト７１表面に担持されている。
【００６２】
このように、この実施形態では、濃度制御動作において形成されるパッチ画像Ｉcpを形成する際に、これと併せて端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bを形成している。こうすることで、次のような利点が得られる。まず、制御用パッチ画像を形成するために装置は画像形成動作を実行するが、一連の画像形成動作で端部パッチ画像まで形成することにより、端部パッチ画像を形成するための動作を別途行う必要がないので、制御が容易になり、処理時間も短縮することができる。また、制御用パッチ画像Ｉcpについては、その濃度を検出すため、二次転写領域ＴＲ2を通過させてさらに下流側にまで搬送される必要があり、装置はそれを可能とする状態、つまり二次転写が行われない状態に設定される。より具体的には、二次転写ローラ８０が中間転写ベルト７１表面から離間される。端部用パッチ画像についても、ブレード７６３との当接部にまで搬送するために二次転写領域ＴＲ2を通過させる必要がある。つまり、制御用パッチ画像、端部パッチ画像のいずれについても、二次転写が行われない状態で二次転写領域ＴＲ2を通過させる必要があるので、これらを一括して形成するに際して装置の状態を変える必要がない。
【００６３】
そして、この実施形態では、最適化された現像バイアス下で、かつ最大露光パワー下で端部パッチ画像を形成している。このような条件で端部パッチ画像を形成する理由は次の通りである。端部パッチ画像を形成する目的は、まとまった量のトナーをブレード７６３の端部に送り込むことによって、ブレード先端部にトナーを堆積させることである。この点からは、端部パッチ画像を構成するトナーの量が適切に制御される必要がある。ここで、ベタ画像の濃度に対しては、現像バイアスの及ぼす影響が支配的であり、露光パワーが及ぼす影響は小さいことが知られている。したがって、ベタ画像またはこれに準ずる高濃度画像を端部パッチ画像として形成する際の画像形成条件としては、少なくとも現像バイアスについては最適値に設定されている必要がある。
【００６４】
一方、露光パワーに関しては最適値である必要は必ずしもないが、露光パワーが小さすぎるとベタ画像濃度に影響を及ぼすこともあるので、比較的高い露光パワーが使用されることが望ましい。そこで、この実施形態では、露光パワーを最も大きく設定した状態で端部パッチ画像を形成するようにしている。なお、最適露光パワーで端部パッチ画像を形成してももちろんかまわないのであるが、こうするためには、各制御用パッチ画像の形成後、それらの濃度を検出して最適露光パワーを算出し、露光パワーをその最適値に設定し直した上で端部パッチ画像を形成する、という手順を必要とするので、処理時間が長くなってしまう。
【００６５】
この実施形態においては、端部パッチ画像を形成するときには、現像バイアスについては最適値に設定することによって画像濃度を適正に制御する。このように、端部パッチ画像の濃度を制御することにより、ブレード７６３に送られるトナー量が安定し、中間転写ベルト７１の移動方向Ｄ2に沿った端部パッチ画像の長さを必要最小限に抑えることができるので、無用なトナーの消費を抑えることができる。また、露光パワーについては、その最適値が算出されるのを待つことなく、最大値に設定した状態で端部パッチ画像を形成するので、一連の制御用パッチ画像Ｉcpの形成に引き続いて端部パッチ画像を形成することができる。そのため、端部パッチ画像の形成のために余計な時間を消費することはなく、処理時間を短くすることができる。
【００６６】
さらに、この実施形態では、端部パッチ画像を複数の現像器それぞれで形成している。端部パッチ画像はどのトナー色で形成されてもその効果に大差はなく、また少なくとも１つのトナー色で形成されれば十分であるが、この実施形態では全色のトナーそれぞれで端部パッチ画像を形成することで、以下の効果を得ている。まず、ブレード７６３に堆積させるトナーを各現像器から供給することで、特定の現像器のトナーのみが減ってしまうのを回避することができる。
【００６７】
また、トナーはブレード７６３の最外側端部にまで堆積されることが望ましく、この点においても、上記のように複数の現像器で端部パッチ画像を形成することが有効となる。
というのは、装置の寸法ばらつきやガタ等に起因して現像位置における感光体２２と現像ローラ４４との位置関係は現像器ごとにばらついており、このばらつきのため中間転写ベルト７１に形成される端部パッチ画像の位置は現像器ごとに微妙に異なるので、１つの現像器を使用した場合よりも広い範囲にトナーを送り込むことができるからである。
【００６８】
以上のように、この実施形態では、ブレード７６３の幅方向における端部にトナーを送り込むための端部パッチ画像を形成しブレード７６３により掻き取るトナー堆積処理を行う一方、像形成領域７１ａ内においては画像形成動作の過程で発生する残留トナーをブレード７６３により掻き取る。これにより、ブレード７６３の先端部の稜線にはその幅全体にトナーが堆積し、中間転写ベルト７１との間の摩擦が低減される。このため、ブレード７６３の捲れが確実に防止される。また、中間転写ベルトの端部付近にのみパッチ画像を形成するのでトナー消費量が少なく、装置のランニングコストを低く抑えることができる。
【００６９】
また、端部パッチ画像については、濃度制御動作において形成される制御用パッチ画像と併せて形成するようにしているので、端部パッチ画像形成のために改めて画像形成動作を行う必要がなく、処理に要する時間を短縮することができる。また、現像バイアスを最適値に設定する一方、露光パワーを最大値に設定して端部パッチ画像を形成するので、端部パッチ画像の画像濃度が適正に制御されているので、トナー量が安定しており、端部パッチ画像のサイズを必要最小限に抑えることができる。また、最適露光パワーが算出されるのを待つ必要がないので、処理時間をさらに短くすることができる。
【００７０】
また、制御用パッチ画像および端部パッチ画像は、いずれも二次転写領域ＴＲ2を通過させるべき画像であるから、これらを一括して形成することで、装置の状態を変化させる動作（具体的には、二次転写ローラ８０の離当接動作）を必要としない。
【００７１】
以上説明したように、この実施形態においては、感光体２２、ロータリー現像ユニット４および中間転写ベルト７１が、それぞれ本発明の「潜像担持体」、「現像手段」および「中間転写体」として機能している。また、クリーナ７６が本発明の「清掃手段」として機能している。そして、クリーナ７６に設けられたブレード７６３が本発明の「掻き取り部材」として、またトナー溜めシート７６４および７６４１が本発明の「トナー貯留部材」として機能している。また、この実施形態では、エンジンコントローラ１０が本発明の「制御手段」として機能している。また、この実施形態では、濃度センサ６０および露光ユニット６がそれぞれ本発明の「濃度検出手段」および「露光手段」として機能している。
【００７２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態における端部パッチ画像はいずれも矩形であるが、端部パッチ画像の形状についてはこれに限定されるものでなく任意のものであってよい。また、中間転写ベルト７１の両端部に形成されるパッチ画像が同一形状である必然性はなく、互いに異なる形状であってもよい。また、画像パターンについても、上記したベタ画像に限定されるものではなく、例えばハーフトーン画像やライン画像としてもよい。
【００７３】
また、図１１の例では、中間転写ベルト７１の移動方向Ｄ2に沿って前後するように端部パッチ画像Ｉdp5a、Ｉdp5bを形成しているが、図６に示すように両端部の画像の形成位置を揃えてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、濃度制御動作を実行するときに併せてトナー堆積処理を実行するようにしているが、本発明において濃度制御動作は常に必要なものではなく、また端部パッチ画像についても、濃度制御動作とは異なるタイミングで形成するようにしてもよい。この場合においては、画像形成のスループットが低下するのを防止するため、画像形成動作の実行中とは異なるタイミングでトナー堆積処理を行うことが好ましい。例えば、画像形成枚数が所定枚数を超えたときであって、実行中のジョブが終了した後にトナー堆積処理を行うことができる。
【００７５】
さらに、本発明は、上記実施形態のようにロータリー現像ユニットを備える装置のみならず、いわゆるタンデム方式の画像形成装置や、電子写真方式以外の原理により画像を形成する画像形成装置であっても、中間転写体と、これに当接してトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置全般に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態のクリーナの構造を示す図。
【図４】クリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図。
【図５】各部材の幅の大小関係を説明する図。
【図６】端部パッチ画像の第１の例を示す図。
【図７】端部パッチ画像の第２の例を示す図。
【図８】トナー溜めシートの変形例を示す図。
【図９】端部パッチ画像の第３の例を示す図。
【図１０】この実施形態における濃度制御動作を示すフローチャート。
【図１１】中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
２…感光体カートリッジ、 ４…現像ユニット（現像手段）、 ４Ｃ，４Ｋ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、 ６…露光ユニット（露光手段）、 １０…エンジンコントローラ（制御手段）、 ２２…感光体（潜像担持体）、 ６０…濃度センサ（濃度検出手段）、 ７１…中間転写ベルト（中間転写体）、 ７６…クリーナ（清掃手段）、 ７６３…ブレード（掻き取り部材）、 ７６４，７６４１…トナー溜めシート（トナー貯留部材）、 Ｉdp1〜Ｉdp3…端部パッチ画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能な潜像担持体と、
前記潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、
前記潜像担持体から前記トナー像を転写されて周回移動し、該トナー像を所定の転写位置まで搬送して記録材に転写する中間転写体と、
前記中間転写体の表面に当接して、前記記録材への転写後に前記中間転写体表面に付着するトナーを除去する清掃手段と、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向としたとき、
前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成し、該端部パッチ画像を前記清掃手段により除去させるトナー堆積処理を実行する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃手段の幅が、前記現像手段から前記潜像担持体を介して前記中間転写体上にトナーを付与可能な最大現像領域の幅よりも大きく、前記端部パッチ画像の前記幅方向における最外側端部は、前記最大現像領域の前記幅方向における最外側端部を含むように形成される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段は、トナーを貯留する現像器を複数個備え、
前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれで前記端部パッチ画像を形成する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記端部パッチ画像は、前記端部領域のみに形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記端部パッチ画像の一部が、前記像形成領域内に形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変更設定しながら形成した制御用パッチ画像としてのトナー像の濃度検出結果に基づき濃度制御因子を最適化する濃度制御処理を実行可能に構成され、前記制御用パッチ画像を形成するときに、併せて前記端部パッチ画像の形成を行う請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体の移動方向において前記転写位置よりも下流側で、前記制御用パッチ画像の画像濃度を検出する濃度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記濃度検出手段による検出結果に基づいて前記濃度制御処理を実行する
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記潜像担持体が感光体であり、
所定の表面電位に帯電された前記感光体表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記現像手段に印加する現像バイアスを前記濃度制御因子として最適した後に、最適化された現像バイアス条件下で前記光ビームの強度を前記濃度制御因子として最適化する処理を前記濃度制御処理として実行し、しかも、最適化された現像バイアス条件下で前記端部パッチ画像を形成する請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記清掃手段は、前記幅方向に延設されて前記像形成領域の幅より大きな幅を有し、前記中間転写体に当接してトナーを掻き取るブレード状の掻き取り部材と、前記掻き取り部材の前記幅方向の両端部に設けられて、前記中間転写体から掻き取られたトナーを前記清掃手段の先端近傍に貯留するトナー貯留部材とを有しており、
前記端部パッチ画像は、前記幅方向における前記トナー貯留部材が設けられた位置に対応する前記中間転写体の表面領域に形成される請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成するとともに、該トナー像を中間転写体に転写して搬送し記録材に転写する画像形成方法において、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向としたとき、
前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成する工程と、
該端部パッチ画像を、前記中間転写体に当接させた清掃手段により除去する工程と
を備えるトナー堆積処理を実行することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
静電潜像を担持可能な潜像担持体と、
前記潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、
前記潜像担持体から前記トナー像を転写されて周回移動し、該トナー像を所定の転写位置まで搬送して記録材に転写する中間転写体と、
前記中間転写体の表面に当接して、前記記録材への転写後に前記中間転写体表面に付着するトナーを除去する清掃手段と、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向としたとき、
前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成し、該端部パッチ画像を前記清掃手段により除去させるトナー堆積処理を実行する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃手段の幅が、前記現像手段から前記潜像担持体を介して前記中間転写体上にトナーを付与可能な最大現像領域の幅よりも大きく、前記端部パッチ画像の前記幅方向における最外側端部は、前記最大現像領域の前記幅方向における最外側端部を含むように形成される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段は、トナーを貯留する現像器を複数個備え、
前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれで前記端部パッチ画像を形成する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記端部パッチ画像は、前記端部領域のみに形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記端部パッチ画像の一部が、前記像形成領域内に形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変更設定しながら形成した制御用パッチ画像としてのトナー像の濃度検出結果に基づき濃度制御因子を最適化する濃度制御処理を実行可能に構成され、前記制御用パッチ画像を形成するときに、併せて前記端部パッチ画像の形成を行う請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体の移動方向において前記転写位置よりも下流側で、前記制御用パッチ画像の画像濃度を検出する濃度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記濃度検出手段による検出結果に基づいて前記濃度制御処理を実行する
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記潜像担持体が感光体であり、
所定の表面電位に帯電された前記感光体表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記現像手段に印加する現像バイアスを前記濃度制御因子として最適した後に、最適化された現像バイアス条件下で前記光ビームの強度を前記濃度制御因子として最適化する処理を前記濃度制御処理として実行し、しかも、最適化された現像バイアス条件下で前記端部パッチ画像を形成する請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記清掃手段は、前記幅方向に延設されて前記像形成領域の幅より大きな幅を有し、前記中間転写体に当接してトナーを掻き取るブレード状の掻き取り部材と、前記掻き取り部材の前記幅方向の両端部に設けられて、前記中間転写体から掻き取られたトナーを前記清掃手段の先端近傍に貯留するトナー貯留部材とを有しており、
前記端部パッチ画像は、前記幅方向における前記トナー貯留部材が設けられた位置に対応する前記中間転写体の表面領域に形成される請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体に担持された静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成するとともに、該トナー像を中間転写体に転写して搬送し記録材に転写する画像形成方法において、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向を幅方向としたとき、
前記中間転写体表面のうち、前記記録材のサイズに対応したトナー像を形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側の端部領域に、所定のトナー像を端部パッチ画像として形成する工程と、
該端部パッチ画像を、前記中間転写体に当接させた清掃手段により除去する工程と
を備えるトナー堆積処理を実行することを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−４７５５４（Ｐ２００７−４７５５４Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３０８６（Ｐ２００５−２３３０８６）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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