JP2011191485A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙間に形成したトナーのパッチ像を、簡単な構成によって中間転写体および二次転写手段のブレードに選択的に供給可能とした画像形成装置を提供すること。
【解決手段】複数の像担持体に対応した画像形成手段と、少なくとも１つの像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写させる二次転写手段と、中間転写体および二次転写手段に対して設けられたクリーニングブレードと、二次転写手段に電気的に接続されたバイアス電源と、制御手段と、を有し、かつ、紙間に対応する像担持体上の非画像領域にトナーのパッチ像を形成するとともに、パッチ像を二次転写手段に供給できる画像形成装置であって、制御手段は、パッチ像の位置移動タイミングに合わせてバイアス電源の通電制御を行い、パッチ像を中間転写体と二次転写手段に選択的に供給可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

本願発明は、中間転写体および二次転写手段のそれぞれにブレードからなるクリーニング手段を備えた、電子写真法を用いて画像形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真法を用いて画像を形成する複写機またはプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラムからなる像担持体上に帯電、露光、現像処理を行ってトナー像を形成する。次いで、前述したトナー像を用紙に転写するか、または、二次転写手段を使用して、例えばベルトからなる中間転写体に転写した後のトナー像を用紙に転写（二次転写）し、しかる後に、定着処理を行ってトナー像を用紙に定着する構成を有する。斯様な画像形成装置は、例えば、転写後の像担持体あるいは中間転写体の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード（以下、単にブレードという）を備えている。

ところで、クリーニング手段としてブレードを用いた場合の問題の１つとしてブレードの捲れあがりという問題があることが知られており、また、その対応策として、通常の画像形成には関係しない適宜の量のトナーをブレードに供給することもよく知られている。

例えば、特許文献１には、４つの感光体上に形成した色トナー画像を中間転写ベルト上で合成した後に転写材に転写する構成の画像形成装置が開示されている。また、ブレードは感光体あるいは中間転写ベルトからなる像担持体に対して設けられている。そして、ブレードに対するトナー供給は、例えば、像担持体上に形成された画像の副走査方向に関する総画素数の主走査方向の分布を算出し、当該分布中で所定の閾値よりも少ない画素部分に対応する像担持体上の非画像領域にトナーのパッチパターンを形成する。次いで、前記パッチパターンを形成しているトナーを転写材等に転写することなくブレードまで搬送することにより達成される。（その結果、像担持体に対するブレードのエッジ部の滑りを良好な状態に維持してブレードの捲れを防止するとともに、ブレードの清掃能力を保持する。）
特許文献２には、像担持体に沿って走行されて転写材を像担持体上の現像剤像に搬送する転写ベルトを備えた画像形成装置が開示されている。前記画像形成装置は、転写ベルトに対して設けられたブレードと、潤滑剤としてのトナーを転写ベルトに供給するための線画像を形成する露光装置とを有する。そして、ブレードに対するトナー供給は、装置のイニシャライズ時などに像担時体上に線画像を形成し、搬送された転写材の枚数によって調整された量のトナーを転写ベルトを介してブレードまで搬送することにより達成される。（転写ベルトの傷み具合に応じた良好なクリーニング性能の達成とともにブレード捲れを防止するようにした。）
特許文献３には、複数の像担持体に沿って走行されて転写材を搬送する転写ベルトと、像担持体および転写ベルトのそれぞれに対して設けられたブレード等を有する画像形成装置が開示されている。転写材上への画像形成は、転写ベルトにより搬送されている転写材上に、順次、個々の色画像が多重記録されることによりなされる。そして、ブレードに対するトナー供給は、像担持体の主走査方向に複数に分割された領域ごとのトナー付着量を監視し、必要時にトナー付着モードを設定し、トナー供給が必要な領域に対応して像担持体上の非画像部に適量のトナーを供給することにより達成される。

特開２００７−２４０７６８号公報 特開平１１−２７２１３５号公報 特開２０００−１９９２０号公報

特許文献１から３に開示された画像形成装置の構成はそれぞれ異なるものの、ブレード捲れを防止するための種々の技術は非常に有用なものであると推察される。しかしながら、ブレードを配設する対象は、感光体からなる像担持体、転写材を搬送する転写ベルト、あるいは、像担持体上に形成されたトナー画像が転写される中間転写体であって、それ以外の構成については考慮されておらず、汎用性に乏しい。

一方、画像形成装置の一形態として、例えば、紙間に対応する像担持体の非画像領域に帯状のトナーパッチ（以下、パッチ像という）を作製するとともに、中間転写体を介してローラ等の二次転写手段上に転写させる構成が考えられる。具体的には、前記パッチ像を形成しているトナーを二次転写手段に転移させ、当該二次転写手段の表面に接触して設けたブレードに供給することにより、ブレードの捲れを防止する。また、パッチ像はブレードの長さ全体に行き渡るような長さを有する帯状の像とする。なお、前記パッチ像は、例えば現像電位制御などの画像濃度安定化を図るための因子として活用されるものであっても、あるいは、二次転写手段のブレードに供給されてブレード捲れを防止する目的のみに使用されるものであってもよい。斯様な構成を有する画像形成装置は、高生産性を維持し、また、カラー画像形成において高画質化を期待できる。

しかしながら、中間転写体に対応して設けられるブレードに加えて、二次転写手段に対してもブレードを付設する構成とした場合、どちらのブレードにも安定してトナーを供給しなければブレード捲れを防止することは叶わなくなる。かといって、トナー供給量を充足しようとすると、パッチ像形成に費やされるトナー量を必然的に多くせざるを得ず、また、場合によっては紙間でのトナー供給がしきれずにプリント動作を中止せざるを得ず、そうなると高生産性を維持することができなくなる不具合がある。

本願発明は、中間転写体に加えて二次転写手段に対してもブレードを備えた構成を有する画像形成装置に係わり、斯様な構成における画像形成装置が有する不具合に鑑みてなされたものである。また、上述の特許文献に開示されている画像形成装置の汎用性に広がりを持たせることに鑑みてなされたものである。主たる目的は、紙間に形成したトナーのパッチ像を、簡単な構成によって中間転写体および二次転写手段のブレードに選択的に供給可能とした画像形成装置を提供することにある。

本願発明は下記の構成要件により達成することができる。

１．複数の像担持体と、
前記像担持体に対応した画像形成手段と、
少なくとも１つの前記像担持体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写させる二次転写手段と、
前記中間転写体および前記二次転写手段のそれぞれに対して設けられたクリーニングブレードと、
前記二次転写手段に電気的に接続されたバイアス電源と、
制御手段と、を有し、かつ、
紙間に対応する前記像担持体上の非画像領域にトナーのパッチ像を形成するとともに、当該パッチ像を前記二次転写手段に供給できる画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記パッチ像の位置移動タイミングに合わせて前記バイアス電源の通電制御を行い、当該パッチ像を前記中間転写体と前記二次転写手段に選択的に供給可能としたことを特徴とする画像形成装置。

２．前記二次転写手段はローラであることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

３．前記二次転写手段はローラと当該ローラに掛け回したベルトを含むことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

４．前記制御手段による通電制御は、バイアス電源の出力のＯＮ−ＯＦＦ切り換え制御であることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

５．前記制御手段による通電制御は、バイアス電源の出力可変制御であることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

６．前記制御手段による通電制御は、二次転写手段により転写される用紙の画像領域内におけるカバレッジの履歴に応じてなされることを特徴とする前記４または５に記載の画像形成装置。

本願発明においては、二次転写手段に電気的に接続されたバイアス電源の通電制御により中間転写体と二次転写手段とに選択的にトナーを供給することができるので構成が簡単である。

デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。 二次転写領域近傍の主要な構成手段を拡大して示す概略図である。 フルカラー画像を連続的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。 フルカラー画像を連続的に形成したとき、画像形態によってパッチ像を像担持体の軸方向において変化させたことを示すイメージ図である。 モノクロ画像を連続的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。 モノクロ画像を間欠的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。 モノクロ画像を連続的に継続したときであって、画像形成領域に対する画像の範囲（カバレッジ）が低いときのパッチ像イメージを示す図である。

以下に、本願発明に係わる実施の形態について図面を基に説明する。

図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。

図に示す画像形成装置Ｈは、上部に自動原稿送り装置１を有し、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、ベルトユニット４のためのベルト設置部、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。

自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離手段１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙手段１０７、原稿排紙台１０９、および、原稿反転手段１１１を有している。

原稿載置台１０１上の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚ずつ分離され、原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。

原稿読み取り位置は原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、画像読み取り部２を構成するスリット２０１を介して原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

なお、両面コピーモードにおいて、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は原稿反転手段１１１に挟持された後、当該原稿反転手段１１１の逆方向回転で反転搬送されて再び画像読み取り位置に導かれ、最終的に原稿排紙台１０９上に排出される。

画像読み取り部２は、スリット２０１、第１ミラーユニット２０５、第２ミラーユニット２０７結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。

画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、後記する制御手段Ｓ内のメモリに蓄積される。画像読み取り部２によって読み取られた各色毎の画像情報は、メモリより順次取り出され、各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。

画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成手段３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫ：以下、画像形成ユニットという）を有する。各々の画像形成ユニット３０は、像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置３４０、転写手段３５０、クリーニング装置３６０等からなる。図においては、イエローの画像形成ユニットを構成する部材にのみ参照符号を付し、他の画像形成ユニットは参照符号を省略してある。

現像装置３４０は、現像剤担持体（現像スリーブ）を有し、また、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と、各現像装置毎に異なった色の非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む現像剤を収納している。

クリーニング装置３６０は転写後の感光体ドラム３１０上に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは廃トナーボックスＤＴまで搬送され、収納される。

上述の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成する中間転写ベルト４０１の一平面Ａの進行方向に沿って、上から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の順に配列されている。

中間転写体としての中間転写ベルト４０１、中間転写ベルト４０１を懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。４０９はブレード（中間転写体側ブレード：一次転写側ブレード）で、中間転写ベルト４１０の回転方向に対してカウンタ方向に設けられ、適宜の接触圧力をもって中間転写ベルトの表面に押圧されている。

５１０は二次転写手段としての二次転写ローラであり、中間転写ベルト４０１を介してバックアップローラ４１０と所定の圧力で接している。５１１はブレード（二次転写側ブレード）であり、二次転写ローラ５１０の回転方向に対してカウンタ方向に設けられ、適宜の接触圧力をもって二次転写ローラの表面に押圧されている。なお、後述するように、二次転写ローラ５１０には所定極性（トナーの帯電極性と逆極性）の電圧を出力するバイアス電源が接続されている。また、バイアス電源は制御手段Ｓを介して通電制御されるようになっている。通電制御とは、バイアス電源のＯＮ−ＯＦＦ制御、ＯＮ−ＯＦＦ時間の可変制御、あるいは出力電圧の可変制御等をいう。

上記の通電制御は、例えば、連続画像形成モードにおいて像担持体上の画像形成領域間（紙間）に作製され、通常は中間転写ベルトを介して二次転写ローラに供給されるトナーのパッチ像を中間転写体上に維持させ、ブレード４０９で除去させる目的で行われる。または、中間転写ベルトを介して二次転写領域に搬送されるトナーのパッチ像を二次転写ローラ５１０と中間転写ベルト４０１の両方に供給し、それぞれに対応して設けられたブレードでクリーニング（除去と同義）させる目的で行われる。このようなトナーのパッチ像あるいはパッチ像を形成しているトナーを適宜に中間転写ベルト４０１および二次転写ローラに供給し、対応するブレードで除去させることにより、それぞれのブレードの捲れ現象を抑制できる。換言すれば、パッチ像を用いての機能あるいは汎用性が高められたということができる。

なお、例えば、上述のように二次転写ローラに供給されるパッチ像の濃度を光学センサにより検知し、検知出力を制御手段Ｓで監視し、必要時に現像装置３４０の現像スリーブに対するバイアス電圧を制御することにより画像濃度安定化を図ることができる。このような構成におけるパッチ画像は、画像安定化のための因子として使用されるのみならず、二次転写ローラおよび中間転写ベルトに対応して設けられたブレードの捲れ現象を防止することにも寄与することができ、汎用性を更に広げることができる。

説明を戻して、図中、Ｐ１からＰ３は、装置本体の下部に設置された、転写材（以下、用紙という）を収納する用紙トレイを示す。送り出し部には給紙ローラ５０３、５１３、５２３と、分離ローラ５０６、５１６、５２６、および、搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３が備えられている。これらのローラにより繰り出された用紙Ｐは搬送ローラＲ５からＲ７が配設されている用紙搬送経路に沿って搬送される。５９はレジストローラで、二次転写領域（二次転写部）５６０に近接した位置に設けられている。二次転写領域（二次転写ローラ５１０のある位置）よりも下流位置には、加熱源を内蔵した第１定着ローラＴ１と、当該第１定着ローラと圧接しながら回転する第２定着ローラＴ２を主要素とする定着装置Ｔが設けられている。６００は排紙ローラ、６５０は排紙トレイを示す。

反転排紙・再給紙部６とＡＤＵ７に係わる用紙搬送路形態、および、搬送制御については公知であり、また、本願発明に直接関係しないので説明は割愛する。

なお、参照符号Ｓはコンピュータを含む制御手段（制御部）で、機械作動のプログラムを内蔵し、一連の画像形成プロセスに係わる制御、現像バイアス制御、給紙制御あるいは前述のパッチ像の作製からバイアス電源を介しての選択制御等、全ての制御を行う。換言すれば、制御手段Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種動作プログラムを記憶しているＲＯＭ、演算結果データを記憶するＲＡＭ等を有する。そして、インターフェースを介して各種センサの出力を前記ＣＰＵに取り込むとともに表示手段等を駆動制御する。

上述の構成において、通常の画像形成プロセスが開始されると、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性に帯電される。次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、当該イエロー（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体ドラム３１０上に形成される。

潜像は、現像バイアス電圧が印加されている現像装置３４０の現像スリーブにより反転現像されてイエロー（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３５０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。

第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニット３０によってなされる。

それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、イエロー（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。一方、画像形成プロセスに応じて給紙ローラ５０３（５１３、５２３）により給紙された用紙Ｐは、レジストローラ５９に先端が当接されて停止している。そして、用紙Ｐは、レジストローラ５９の回転再開により、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。

次いで、用紙Ｐは二次転写領域においてバックアップローラ４１０と二次転写ローラ５１０とにより中間転写ベルト４０１とともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像が用紙Ｐ上に転写される。このとき、二次転写ローラ５１０にはバイアス電源（不図示）からの所定極性、かつ、転写に適当な大きさの電圧が印加される。二次転写ローラ５１０による転写処理を受けた用紙Ｐは中間転写ベルト４０１から分離され、定着装置Ｔによって加熱・加圧処理され、結果、トナーは用紙Ｐ上に定着される。定着処理終了後の用紙Ｐは排紙ローラ６００により排紙トレイ６５０上に排出される。

なお、二次転写領域５６０を通過した中間転写ベルト４０１および二次転写ローラ５１０は、専用のブレードで表面をクリーニングされる。以上の動作が、原稿枚数分あるいは必要部数分繰り返されて一連のジョブが終了する。

なお、上記において触れなかったブレードの捲れに対応するためのパッチ像の作製や、パッチ像を形成しているトナーの中間転写体と二次転写手段とに対する選択的な供給について図２を基に説明する。図２は、特に、図１における二次転写領域近傍の主要な構成手段を拡大して示す概略図である。図において、中間転写ベルトの懸架支持は支持ローラ４０５とバックアップローラ４１０でなされているように簡略化して示してある。また、二次転写手段として、二次転写ローラ５１０単独の構成に代え、二次転写ローラとローラ５３０との間に掛け回した二次転写ベルト５３５とを組み合わせた構成としてある。斯様な構成として示したのは、二次転写ベルトと二次転写ローラにより構成される二次転写手段が、二次転写ローラ単独の構成と同等の機能を果たすことができることと、図面の見やすさを考慮してのものである。なお、以下の説明は、画像形成装置が連続的に画像形成を行うモードに有る場合を例として説明する。

既出の部材（手段）と同一の機能を果たす部材（手段）については同じ参照符号を付してあり、説明は極力省略することとする。図２において、中間転写ベルト４０１用のブレード４０９に対向した中間転写ベルトの内側位置には可回転のローラ４１５が設けられている。ＢＤはバイアス電源で、二次転写ローラ５１０に所定極性のバイアス電圧を印加しうるように電気的に接続されている。なお、前述のように、バイアス電源ＢＤは制御手段Ｓを介して通電制御（ＯＮ−ＯＦＦ切り換え制御、ＯＮ−ＯＦＦ時間の可変制御、あるいは出力電圧の可変制御）される。換言すれば、制御手段は、パッチ像の位置移動タイミングに合わせてバイアス電源の通電制御を行う。Ｐ１００、Ｐ１０１およびＰ１０２は用紙であり、画像形成プロセスに従って順次二次転写領域５６０に送り込まれる状態を示している。

ＳＰ１およびＳＰ２は、先行する用紙後端と後続する用紙の先端との間に生じる用紙間隔（紙間）を示し、ＧＥ１、ＧＥ２、ＧＥ３は送り方向における用紙長を示す。換言すれば、用紙長ＧＥは、像担持体３１０上に形成され、次いで、中間転写ベルト４０１上に形成される通常の画像領域（画像形成領域と同義）に対応する。また、用紙間隔（紙間）ＳＰは、像担持体や中間転写ベルト上において互いに隣接する画像領域間の非画像領域に対応する。上記の紙間については、像担持体や中間転写ベルト上における対応した領域を示す語として使用することができる。

本実施の形態（連続画像形成モード）においては、前記紙間に対応した像担持体３１０上の軸方向領域に、ブレード４０９、５１１の長さ全体に行き渡るような長さを有する帯状のパッチ像が形成される。パッチ像は、ブラックの画像を形成する画像形成ユニット（図１参照）のみにより作られるものでも、４組の画像形成ユニットにより作られるものでもよい。また、パッチ像を形成するトナー量はブレード５１１の捲れを防止するに足る量で有ればよく、実験により関係する因子の条件を設定することで可能となる。

動作について簡単に述べると、画像データに基づいて像担持体３１０に形成された通常の画像（以下単に、画像という）と、画像領域に隣接する非画像領域に形成されたパッチ像は中間転写ベルト４０１上に転写されて二次転写領域に至る。二次転写領域５６０において、画像は用紙Ｐ１００に転写され、当該用紙Ｐ１００は二次転写ベルト５３５により次工程に向けて搬送される。一方、紙間ＳＰ１に対応したパッチ像は二次転写ベルト５３５に転写される。画像の転写およびパッチ像の転写は、バイアス電源ＢＤがＯＮ状態に制御され、バイアス電圧が二次転写ローラ５１０に付与されることによりなされる。パッチ像は二次転写ベルト５３５によって位置移動され、ブレード５１１によって除去される。次の画像およびパッチ像に対する処理も同様に行われる。

ここで、紙間ＳＰに随時作られるパッチ像を二次転写ベルト５３５に転写させる１つの理由は、この構成ではブレード５１１に供給するトナーが基本的には生じないので、ブレード５１１の捲れ防止を抑制する必然性からである。一方、ブレード４０９に対しては、転写後の中間転写ベルト４０１に残留するトナーを利用することができる有利性がある。しかしながら、場合によってはブレード４０９に対するトナー供給量が不足することが考えられる。本実施の形態においては、例えば、ブレード４０９に対するトナー供給量が不足することを制御手段Ｓが判断すると、バイアス電源ＢＤをＯＦＦに切り換え制御してパッチ像を中間転写ベルト４０１上に維持させ、ブレード４０９に供給する構成を有する。これは、ブレード５１１に向けられる目的のパッチ像をブレード４０９の不具合にも利用するものであり、パッチ像の使用の範囲を広げることができることを意味する。

バイアス電源ＢＤに対する通電制御は、二次転写ローラ５１０に対する印加電圧を可変とすることにより、両ブレード４０９、５１１にパッチ像のトナーを振り分け供給することも可能である。更に、パッチ像の幅（中間転写ベルトの搬送方向におけるサイズ）が制御可能な所定の幅を有する場合、例えば、前半分はバイアス電源ＢＤをＯＮし、後ろ半分はＯＦＦすること、あるいは、その順序を逆にして両ブレードにトナーを供給することができる。

また、本実施の形態においては、紙間毎にパッチ像を形成する構成を有するが、これはパッチ像を形成するトナー量あるいはブレードの性能等、仕様に応じて適宜決定することができる。例えば、複数紙間毎に形成してもよく、更に、それを区分して、ブレード４０９用とブレード５１１用に割り振るようなことも可能である。

また、図１に関連して述べたように、例えば二次転写ベルト５３５の一部に対向して光センサＳＲを設けてパッチ像のトナー濃度を検知し、検知出力を制御手段Ｓで監視し、必要時に現像装置３４０の現像スリーブに対するバイアス電圧を制御すること等により画像濃度安定化を図ることができる。この態様は、画像安定化のための因子としてパッチ像を使用するとともに、当該パッチ像をブレードの捲れ防止にも役立てることができ、技術の汎用性を更に広げることができる。

上記は連続画像形成モードにおける場合のトナー（パッチ像と同義）供給について述べたが、間歇画像形成の場合においては、例えば、画像形成領域に隣接する非画像領域にパッチ像を作製することにより賄うことができる。その場合の非画像領域は上述の紙間と同じ意味をもつ。間歇画像形成であっても、稼働率が有る程度高ければブレード捲れ現象は良好に抑えることができる。但し、画像形成装置の稼働率が低い場合であって、一方において、１枚の画像形成がなされた後の所定時間にわたって中間転写体および二次転写手段を駆動状態に維持する制御がなされる構成にある場合など、ブレード４０９、５１１の機能を損ないかねない。このような場合、例えば、画像形成後の時間経過を制御手段Ｓにより監視するとともに、予め設定した所定時間後に適宜のトナー量によるパッチ像を作製するモードを設けておき、そのパッチ像を上述したと同じ方法で両ブレードに振り分けて対処することができる。

次に、図１、２に係わる構成および説明を念頭に、図３から図７を用いて具体的なパッチ像の作製に関連した実施の態様を説明する。図３は、フルカラー画像を連続的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。図４は、フルカラー画像を連続的に形成したとき、画像形態によってパッチ像を像担持体の軸方向において変化させたことを示すイメージ図である。図５は、モノクロ画像を連続的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。図６は、モノクロ画像を間欠的に形成したときのパッチ像イメージを示す図である。図７は、モノクロ画像を連続的に継続したときであって、画像形成領域に対する画像の範囲（カバレッジ）が低いときのパッチ像イメージを示す図である。

図３は、展開して示す既出の像担持体３１０または中間転写体としての中間転写ベルト４０１上に連続的に画像が形成され、また、画像形成領域間の非画像領域にパッチ画像が形成された状態を示す。なお、符号ＧＥ（ＧＥ１からＧＥ５）とＳＰ（ＳＰ１からＳＰ５）は、図２の説明において述べたように、用紙を対象として付した符号（ＧＥ、ＳＰ）に対応することから、ＧＥを画像形成領域、ＳＰを非画像領域または紙間と呼称する。

矩形で示される画像形成領域ＧＥ内において斜線が引かれた領域ＧＲ（ＧＲ１からＧＲ５）は画像を示し、ＰＧ（ＰＧ１からＰＧ５）はパッチ像を示す。

なお、パッチ像ＳＰは既出のブレード４０９、５１１の全長を覆う長さを軸方向（図における上下方向）に有する帯状のパッチ像であり、二次転写手段のブレード５１１の捲れを抑制するに足るトナー量で作製される。パッチ像ＰＧは４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）のトナーで作製され、パッチ像ＰＧ内の区画は上から順にＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫトナーの繰り返しによって形成された現像領域を示す。

本実施の態様１においては、画像形成領域ＧＥに対する画像ＧＲの占有範囲（カバレッジ）が大概に大きく、中間転写ベルト４０１のブレード４０９に強制的にトナーを供給する必要はないことが示されている。但し、画像ＧＲ４のカバレッジが小さく、中間転写ベルトのブレード捲れ防止に必要とされる量のトナーが確保されていないと制御手段Ｓが判断すると、中間転写ベルト向けのパッチ像ＰＧ４Ｂが作製される。そして当該パッチ像を形成しているトナーは、バイアス電源ＢＤの出力切り換え制御（０ＦＦ）を介して中間転写ベルト上に維持されブレード４０９供給される。一方、パッチ像ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３、ＰＧ４Ａ、ＰＧ５を形成するトナーは前記バイアス電源ＢＤの通電制御（ＯＮ）により二次転写手段のブレード５１１に供給される。なお、制御手段Ｓによる上述の判断は、画像データ取得により判断するように構成することができる。

図４において、図３に示した要件と同じ要件については同一の符号を付してある。本実施の態様２において実施の態様１と異なるところは、画像ＧＲのカバレッジに凹凸があることである。例えば、ＧＥ１、３、５における画像ＧＲ１、３、５のカバレッジは大概に大きくまた、概略矩形上を有しているが、画像ＧＲ２、４には矩形に対して欠落部８００が存在する。斯様な欠落部８００は二次転写後の中間転写ベルト４０１に残留するトナー量が、対応した部位のブレード４０９の捲れ抑制にとって不足となる場合が考えられる。このように、画像ＧＲ２、４のカバレッジが小さく、中間転写ベルトのブレードに必要とされる量のトナーが確保されていないと制御手段Ｓが判断すると、中間転写ベルト向けのパッチ像ＰＧ２Ｂ、ＰＧ４Ｂが作製される。そして当該パッチ像ＰＧ２Ｂ、ＰＧ４Ｂを形成しているトナーは、バイアス電源ＢＤの切り換え制御（０ＦＦ）を介して中間転写ベルト上に維持された状態で移送され、ブレード４０９供給される。一方、パッチ像ＰＧ１、ＰＧ２Ａ、ＰＧ３、ＰＧ４Ａ、ＰＧ５を形成するトナーは前記バイアス電源ＢＤの通電制御（ＯＮ）により二次転写手段を構成する二次転写ベルト上に転写され、ブレード５１１に供給される。なお、制御手段Ｓによる上述の判断は、実施の態様１の場合と同様に、取得した画像データを基に従来技術を用いることによって達成できる。

図５はモノクロ画像を連続的に形成するモードであり、かつ、カバレッジが低い場合を示す。なお、図の示し方は基本的に図３，４と同じであるので不必要と思われる符号等は省略する。この実施の態様３において、モノクロモードでは紙間に形成されるモノクロパッチ像によるトナーだけでは供給量が少ないので、４色分のトナーを纏めて供給する必要がある。

図は、例えば数百枚に１回程度、４色トナーによるパッチ像（縞画像）ＣＧを作製し、バイアス電源ＢＤをＯＮしてカラー像を中間転写ベルト上から二次転写ベルト上に転写し、ブレード５１１に供給することにより、当該ブレードの捲れを抑制する。

中間転写ベルトのブレードの捲れ防止については、高カバレッジな画像の二次転写後に残留するトナーにより抑制できる。

上述のように本実施の態様においては、モノクロ画像形成モードにおいて使用されるトナー供給モード（カラーパッチ像作製モード）は制御手段Ｓを介して行われる。パッチ像ＣＧは他の態様におけるパッチ像ＰＧに比し大きな面積を有するが、このようなトナー供給モードを取り込むことにより、画像形成動作を中断することを回避でき、高生産性を維持できる。

図６はモノクロ画像形成における間歇的な画像形成において懸念される問題に対処するための実施の態様４に係わる。即ち、画像ＧＲ１の形成およびパッチ像ＰＧ１の作製がなされた後の所定時間にわたって中間転写ベルト４０１および二次転写ベルト５３５を駆動状態に維持する制御がなされる構成にある場合など、ブレード４０９、５１１の機能を損ないかねない。このような場合、例えば、画像形成後の時間経過を制御手段Ｓにより監視するとともに、予め設定した所定時間後にトナー供給モードを自動的に設定し、４色トナーによるパッチ像（縞画像）ＣＧを作製する。そして、ＣＧＡに相当する領域のトナーを二次転写ベルト５３５に転写させ、ＣＧＢに相当する領域（枠囲いの領域）のトナーを中間転写ベルト４０１上に継続保持させるようにバイアス電源ＢＤを制御して、それぞれのブレードに供給する例を示す。

図７はカバレッジが少ないモノクロ画像が連続的に形成される場合、中間転写ベルト４０および二次転写ベルト５３５に供給されるトナー量が不足がちになる。そのような不都合を排除するために、制御手段Ｓによりトナー供給モードを自動的に設定し、４色トナーによるパッチ像（縞画像）ＣＧを作製する。そして、ＣＧＡに相当する領域のトナーを二次転写ベルト５３５に転写させ、ＣＧＢに相当する領域（枠囲いの領域）のトナーを中間転写ベルト４０１上に継続保持させるようにバイアス電源ＢＤを制御して、それぞれのブレードに供給する。図６、７に示す態様においても、画像形成の高生産性を維持することができる。

なお、制御手段による通電制御は、二次転写手段により転写される用紙の画像領域内におけるカバレッジの履歴に応じて行うことができ、その際のカバレッジの履歴は新たな画像形成直前のカバレッジ値でも、何枚かの平均のカバレッジ値を使用するようにしてもよく、適宜決定できるものである。

１ 自動原稿送り装置
２ 画像読み取り部
３ 画像形成部
３１０ 像担持体
４ ベルトユニット
４０１ 中間転写ベルト（中間転写体）
４０９、５１１ ブレード（クリーニングブレード）
５１０ 二次転写ローラ（二次転写手段）
５３５ 二次転写ベルト
ＢＤ バイアス電源
ＧＥ 用紙長（画像形成領域）
ＧＲ 画像
Ｐ 用紙
ＰＧ、ＣＧ パッチ像
Ｓ 制御手段（制御部）
ＳＰ 用紙間隔（紙間：非画像領域）

Claims (6)

1. 複数の像担持体と、
   前記像担持体に対応した画像形成手段と、
   少なくとも１つの前記像担持体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写させる二次転写手段と、
   前記中間転写体および前記二次転写手段のそれぞれに対して設けられたクリーニングブレードと、
   前記二次転写手段に電気的に接続されたバイアス電源と、
   制御手段と、を有し、かつ、
   紙間に対応する前記像担持体上の非画像領域にトナーのパッチ像を形成するとともに、当該パッチ像を前記二次転写手段に供給できる画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記パッチ像の位置移動タイミングに合わせて前記バイアス電源の通電制御を行い、当該パッチ像を前記中間転写体と前記二次転写手段に選択的に供給可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記二次転写手段はローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記二次転写手段はローラと当該ローラに掛け回したベルトを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段による通電制御は、バイアス電源の出力のＯＮ−ＯＦＦ切り換え制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段による通電制御は、バイアス電源の出力可変制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段による通電制御は、二次転写手段により転写される用紙の画像領域内におけるカバレッジの履歴に応じてなされることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。

Images