JP2020177181A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速印刷時でもトナーパッチを形成できる技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、印刷ジョブを取得するためのジョブ取得部と、トナー像を表面に形成するための感光体と、感光体を帯電させるための帯電部と、感光体を露光するための露光部と、感光体にトナーを供給するための現像部と、感光体を清掃する清掃部と、ジョブ取得部に接続され、画像形成装置を制御する制御部とを備える。制御部は、印刷ジョブに基づいて（Ｓ８１０）、感光体にトナー像を形成した場合における、感光体の表面の長手方向に対してトナーを含まない第１の非トナー領域を求め（Ｓ８３０）、第１の非トナー領域における感光体の回転方向の長さが、予め定められた閾値以上であることに基づいて（Ｓ８４０）、露光部および現像部に、感光体にトナー像を形成させると共に、第１の非トナー領域内にトナーパッチを形成させる（Ｓ８６０，Ｓ８７０）。【選択図】図８

Description

本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーパッチの形成の制御に関する。

複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）等の画像形成装置は、トナーにより画像の現像を行うことが多い。これらの画像形成装置において、一般的に、トナーは、感光体に１度転写された後に、転写ベルトまたはシートに２次転写される。

クリーニングブレードおよび感光体の間の摩擦の低減や、感光体表面のトナーの離型性の向上のために、トナーには外添剤として滑剤が添加される。２次転写後に感光体上に残ったトナーおよび外添剤は、クリーニングブレードにより除去される。

画像形成装置は、感光体の清掃のために、感光体の表面にトナーパッチを形成する。トナーパッチにより感光体に供給されたトナーは、感光体およびクリーニングブレードの間に滞留し、静止層を形成する。当該静止層が形成されることにより、クリーニングブレードは、感光体上のトナーや外添剤を効果的に除去できる。

感光体およびクリーニングブレードの間の静止層を形成するためのトナーが少なすぎると、感光体およびクリーニングブレードの間に十分な静止層が形成されず、感光体表面のトナーが除去されずに残ることがある。この感光体表面に残ったトナーは、画像ノイズの原因となり得る。

一方、感光体およびクリーニングブレードの間の静止層を形成するためのトナーが多すぎると、過剰に供給された滑剤が感光体の表面に固着し、画像ノイズの原因となり得る。そのため、画像形成装置は、感光体およびクリーニングブレードの間の静止層を形成するためのトナー量が適切な範囲になるように、感光体にトナーパッチを形成する必要がある。

感光体へのトナーの供給に関し、例えば、特開２００７−４７５５３号公報（特許文献１）は、「感光体の表面に、中間転写ベルトに転写すべき部分画像および感光体に残すべき部分画像を有するトナー堆積用パッチ画像を形成する」画像形成装置を開示している（［要約］参照）。

また、特開２０１１−０７８３１号公報（特許文献２）は、「潜像が形成される感光体ドラムと、滑剤が添加された負の極性に帯電したトナーにより感光体ドラムに形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラムと当接し、トナーと逆極性に帯電して感光体ドラムに形成されたトナー像を転写する転写ベルトと、感光体ドラムの非画像領域にトナー強制排出用パッチに基づくトナー像を形成させ、感光体ドラムの非画像領域が転写ベルトに当接する場合には、転写ベルトの極性をトナーと同極性に切り替えさせる制御部と、を備えた」画像形成装置を開示している（［要約］参照）。

特開２００７−４７５５３号公報 特開２０１１−０７８３１号公報

特許文献１および２に開示された技術によると、高速印刷時にトナーパッチを形成できない場合がある。したがって、高速印刷時でもトナーパッチを形成できる技術が必要とされている。

本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、高速印刷時にトナーパッチを形成する技術を提供することにある。

ある実施の形態に従う画像形成装置は、印刷ジョブを取得するためのジョブ取得部と、トナー像を表面に形成するための感光体と、感光体を帯電させるための帯電部と、感光体を露光するための露光部と、感光体にトナーを供給するための現像部と、感光体を清掃する清掃部と、ジョブ取得部に接続され、画像形成装置を制御する制御部とを備える。制御部は、印刷ジョブに基づいて、感光体にトナー像を形成した場合における、感光体の表面の長手方向に対してトナーを含まない第１の非トナー領域を求め、第１の非トナー領域における感光体の回転方向の長さが、予め定められた閾値以上であることに基づいて、露光部および現像部に、感光体にトナー像を形成させると共に、第１の非トナー領域内にトナーパッチを形成させる。

ある局面において、第１の非トナー領域は、感光体におけるシートに転写される画像を形成する領域の一部を含む。

ある局面において、トナー像は、感光体の表面の長手方向に対してトナーを含む第１のトナー領域と、感光体の回転方向における位置が第１のトナー領域と異なる第２のトナー領域とを含む。第１のトナー領域および第２のトナー領域は、１枚のシートに転写される画像を形成する。第１の非トナー領域は、第１のトナー領域および第２のトナー領域の間にある。

ある局面において、制御部は、ジョブ取得部から、第１の画像の印刷ジョブおよび第２の画像の印刷ジョブを受信したことに基づいて、感光体における第１の画像を形成する第１のトナー像および第２の画像を形成する第２のトナー像の間の第２の非トナー領域における感光体の回転方向の長さを求め、第２の非トナー領域における感光体の回転方向の長さが、閾値以上であることに基づいて、露光部および現像部に、第２の非トナー領域内にトナーパッチを形成させる。

ある局面において、第２の非トナー領域は、少なくとも、感光体における第１の画像を形成する領域の一部、または、感光体における第２の画像を形成する領域の一部を含む。

ある局面において、画像形成装置は、印刷履歴を保存する記憶部をさらに備える。制御部は、記憶部から印刷履歴を取得し、当該印刷履歴に基づいて、トナーパッチのトナー量を調整する。

ある局面において、制御部は、トナーパッチに含まれるトナーの量を、第１の限度量以上、かつ、第２の限度量以下に設定する。第１の限度量は、清掃部および感光体の間にトナーの静止層を形成可能なトナー量に基づいて規定される。第２の限度量は、感光体にトナーが固着するトナー量に基づいて規定される。

ある局面において、制御部は、現像部のトナーの消費量に基づいて、トナーパッチに含まれるトナーの量を調整する。

ある局面において、制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、感光体に形成するトナーパッチの密度を変化させる。

ある局面において、制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、感光体に形成するそれぞれのトナーパッチの面積を変化させる。

ある局面において、制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、感光体のトナーパッチを形成する領域の露光量を変化させる。

ある局面において、制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、現像部の現像バイアスを変化させる。

ある局面において、制御部は、感光体にトナーパッチを形成することに基づいて、露光部に、感光体のトナーパッチを形成する領域の極性をトナーの極性と同じにさせる。

他の実施の形態に従うと、画像形成装置の制御方法が提供される。この制御方法は、印刷ジョブを取得するステップと、印刷ジョブに基づいて、感光体にトナー像を形成した場合における、感光体の表面の長手方向に対してトナーを含まない第１の非トナー領域を求めるステップと、第１の非トナー領域における感光体の回転方向の長さが、予め定められた閾値以上であることに基づいて、感光体にトナー像を形成すると共に、第１の非トナー領域内にトナーパッチを形成するステップと、を含む。

ある局面において、第１の非トナー領域は、感光体におけるシートに転写される画像を形成する領域の一部を含む。

ある局面において、トナー像は、感光体の表面の長手方向に対してトナーを含む第１のトナー領域と、感光体の回転方向における位置が第１のトナー領域と異なる第２のトナー領域とを含む。第１のトナー領域および第２のトナー領域は、１枚のシートに転写される画像を形成する。第１の非トナー領域は、第１のトナー領域および第２のトナー領域の間にある。

ある局面において、方法は、第１の画像の印刷ジョブおよび第２の画像の印刷ジョブを受信したことに基づいて、感光体における第１の画像を形成する第１のトナー像および第２の画像を形成する第２のトナー像の間の第２の非トナー領域における感光体の回転方向の長さを求めるステップと、第２の非トナー領域における感光体の回転方向の長さが、閾値以上であることに基づいて、第２の非トナー領域内にトナーパッチを形成するステップと、をさらに含む。

ある局面において、第２の非トナー領域は、少なくとも、感光体における第１の画像を形成する領域の一部、または、感光体における第２の画像を形成する領域の一部を含む。

ある局面において、方法は、印刷履歴に基づいて、トナーパッチのトナー量を調整するステップをさらに含む。

ある局面において、方法は、トナーパッチに含まれるトナーの量を、第１の限度量以上、かつ、第２の限度量以下に設定するステップをさらに含む。第１の限度量は、清掃部および感光体の間にトナーの静止層を形成可能なトナー量に基づいて規定される。第２の限度量は、感光体にトナーが固着するトナー量に基づいて規定される。

本技術によれば、高速印刷時にトナーパッチを形成することが可能になる。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ある実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。 画像形成装置１００の一部の回路構成の一例を示す図である。 ある実施の形態に従うトナーパッチの第１の例を示す図である。 トナーパッチの制御シーケンスの一例を示す図である。 ある実施の形態に従うトナーパッチの第２の例を示す図である。 ある実施の形態に従うトナーパッチの第３の例を示す図である。 ある実施の形態に従うトナーパッチの第４の例を示す図である。 ある実施の形態に従う画像形成装置１００のトナーパッチ形成処理の流れの一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の装置構成について説明する。以下では、一例として、ＭＦＰとして実装される画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００は、例えばカラー画像形成装置であるが、本実施の形態に係る技術思想の適用対象は、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、当該技術思想は、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。

図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、プリントエンジン１１０と、原稿読取部１２０と、排出トレイ１３０とを備える。

プリントエンジン１１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、キー・プレート（Ｋ）のそれぞれのトナー像を生成するイメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下、「イメージングユニット１０」と総称することもある）と、中間転写ベルト１２と、中間転写体駆動ローラー１４，１６と、ベルトクリーニング部１８と、転写ローラー２０，２１と、定着部２２と、給紙部３０と、送出ローラー３２と、搬送ローラー３４，３６と、制御部５０と、記憶部５１とを含む。イメージングユニット１０は、感光体１と、帯電部２と、露光部３と、現像部４（対応するイメージングユニット１０が生成するトナー像の色に対応させて、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋとそれぞれ記載する）と、クリーニング部５と、中間転写体接触ローラー６とを含む。原稿読取部１２０は、イメージスキャナー１２２と、原稿給紙台１２４と、自動原稿送り装置１２６と、原稿排紙台１２８とを含む。

プリントエンジン１１０は、給紙部３０内の媒体４０に対して印刷処理を行う。媒体４０は、送出ローラー３２により、給紙部３０から搬送される。さらに、媒体４０は、搬送ローラー３４，３６により、転写ローラー２０，２１に搬送される。転写ローラー２０，２１が、媒体４０にトナー像を転写すると、定着処理が定着部２２により行われ、媒体４０は、排出トレイ１３０に排出される。

各イメージングユニット１０及び中間転写ベルト１２は、媒体４０に転写するトナー像を生成する。帯電部２は、像担持体である感光体１の表面を一様に帯電する。露光部３は、レーザー書き込み等により、指定された画像パターンに従って感光体１の表面を露光することで、感光体１の表面上に静電潜像を形成する。現像部４は、感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。

感光体１の表面に形成されたトナー像は、中間転写体接触ローラー６によって中間転写ベルト１２に転写される。中間転写ベルト１２上には、それぞれの感光体１からトナー像が順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされることになる。重ね合わされたトナー像は、転写ローラー２０及び２１によって、中間転写ベルト１２から媒体４０へ転写される。

感光体１から中間転写ベルト１２へのトナー像の転写、所謂、２次転写の後に、クリーニング部５は、感光体１を清掃するために、感光体１の表面に残留したトナーおよび外添剤を除去する。クリーニング部５は、当該クリーニング部５と感光体１との間に滞留するトナーによって形成される静止層により、感光体１の表面のトナーおよび外添剤を除去する。静止層は、感光体１の表面の清掃だけではなく、クリーニング部５と感光体１との間の摩擦を低減させて、クリーニング部５および感光体１を保護する役割もある。

原稿読取部１２０は、原稿を読み取って、その読み取り結果をプリントエンジン１１０に対する入力画像として出力する。イメージスキャナー１２２は、プラテンガラス上に配置された原稿をスキャンする。自動原稿送り装置１２６は、原稿給紙台１２４に配置された原稿を連続的に送る。原稿給紙台１２４上に配置された原稿は、送出ローラー（図示しない）により１枚ずつ送られ、イメージスキャナー１２２または自動原稿送り装置１２６内に配置されたイメージセンサーによって順次スキャンされる。スキャン後の原稿は、原稿排紙台１２８へ排出される。

制御部５０は、画像形成装置１００全体を制御する。記憶部５１は、画像形成装置１００のファームウェアや各種設定を記憶する。制御部５０は、記憶部５１から必要なデータやプログラムを参照する。

図２は、画像形成装置１００の一部の回路構成の一例を示す図である。図２に示す例では、制御部５０は、記憶部５１と、各イメージングユニット１０と、複数のアクチュエーター２０４と、操作制御部２００とに接続される。操作制御部２００は、通信部２０１と、スキャナー部２０２と、入出力部２０３とに接続される。

通信部２０１は、外部のコンピュータ等の端末から画像や印刷ジョブを受信し、また、端末に対してデータを送信する。スキャナー部２０２は、原稿読取部１２０から画像データを取得する。入出力部２０３は、画像形成装置１００の筐体に設けられたタッチパネルやボタン（図示しない）からの入力を受け付け、また、画像形成装置１００の筐体に設けられたモニター（図示しない）に情報を表示する。

操作制御部２００は、通信部２０１、スキャナー部２０２および入出力部２０３のいずれかから受信した画像データや印刷ジョブに基づいて、制御部５０に印刷指示を送信する。また、操作制御部２００は、ドットカウントや画像データ等を制御部５０に送信する。

制御部５０は、操作制御部２００からの印刷指示を受信したことに基づいて、各アクチュエーター２０４を制御することにより、画像データの印刷を行う。制御部５０は、必要なデータやプログラムを記憶部５１または制御部５０に内蔵されるメモリから取得してもよい。

各アクチュエーター２０４は、例えば、イメージングユニット１０や各種ローラーを駆動させるためのモーター、定着部４６のハロゲンヒーター、帯電部２、露光部３および現像部４等の任意のアクチュエーターであってよい。

図３は、本実施の形態に従うトナーパッチの第１の例を示す図である。図３を参照して、画像形成装置１００によるトナーパッチの形成処理について詳しく説明する。図３に示す例では、感光体１の表面を平らに表現している。矢印３００は、感光体１の回転方向を示す。矢印３００の向きに従い、感光体１の表面には、第１の画像に対応するトナー像と、第２の画像に対応するトナー像とがそれぞれ感光体１上に転写されている。第１および第２の画像は、それぞれ１枚のシートに印刷される画像であるとする。

これ以降、領域の区別のために、第１および第２の画像等の１枚のシートに印刷される予定の画像に対応する領域を「画像領域」と呼ぶ。また、領域３０５等の「画像領域」以外を「非画像領域」と呼ぶ。画像領域３０１Ａは、第１の画像に対応し、画像領域３０１Ｂは、第２の画像に対応する。

紙間領域３０２は、画像領域３０１Ａ，３０１Ｂの間の領域である。以下、二つの画像領域の間にある領域を、特に「紙間領域」ともいう。従来の画像形装置は、この紙間領域にトナーパッチを形成することが一般的であった。しかし、近年の画像形成装置の高速化のため、印刷する画像同士の間の紙間領域は小さくなる傾向がある。紙間領域が大きいと、画像形成装置はトナーパッチを感光体に形成できるが、印刷速度が下がるという問題がある。一方で、紙間領域が小さいと、画像形成装置はトナーパッチを感光体に形成できない場合がある。

上記の問題に対応するために、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、各画像領域３０１Ａ，３０１Ｂ内のトナーを含まない非トナー領域にもトナーパッチ３０４を形成する。ここでの非トナー領域とは、例えば、領域３０３Ａや領域３０３Ｂである。領域３０３Ａは、画像領域３０１Ａに含まれるが、実際には、感光体１の回転方向から見て領域３０３Ａの法線方向（矢印３１０の方向）には、トナー像が形成されていないことがわかる。領域３０３Ｂも、同様に、感光体１の回転方向から見て領域３０３Ｂの法線方向（矢印３１０の方向）には、トナー像が形成されていない。

なお、図３に示す例では、画像の並びをわかりやすくするために、感光体１の回転方向（矢印３００の向き）の長さを、感光体１の回転方向に対する法線方向（矢印３１０の向き）の長さよりも長く描いている。実際には、感光体１の回転方向に対する法線方向の長さは、感光体１の回転方向の長さよりも長い。そのため、感光体１の回転方向から見て法線方向とは、感光体１の長手方向であるともいえる。そこで、これ以降は、感光体１の回転方向から見て法線方向のことを、感光体１の「長手方向」と呼ぶ。

また、これ以降、領域の区別のために、領域３０３Ａのように感光体１の長手方向にトナー像が形成されていない領域を「非トナー領域」と呼ぶのに対し、領域３０６のように感光体１の長手方向にトナー像が形成されている領域を「トナー領域」と呼ぶ。

画像形成装置１００は、紙間領域３０２と、非トナー領域とを含む領域全体から、トナーパッチ３０４を形成する領域を選択する。例えば、画像形成装置１００は、領域３０３Ｂ内に、トナーパッチ３０４を形成している。当該トナーパッチ３０４は、紙間領域３０２および画像領域３０１Ａの非画像領域の両方を含む。このように、画像形成装置１００は、紙間領域３０２と非トナー領域とを含む領域全体からトナーパッチ３０４の形成エリアを選択することで、高速印刷時に紙間領域３０２が十分に確保されない場合であっても、トナーパッチ３０４を感光体１上に形成することができる。

次に、図３に示す例を用いて、画像形成装置１００の各種ハードウェアの動作の概要について説明する。操作制御部２００は、通信部２０１、スキャナー部２０２および入出力部２０３のいずれかから、画像領域３０１Ａ，３０１Ｂに対応する画像データと、印刷ジョブとを取得する。そして、操作制御部２００は、画像領域３０１Ａ，３０１Ｂに対応する画像データを制御部５０に送信する。

制御部５０は、過去の印刷履歴等に基づいて、トナーパッチが必要か否かを判定する。さらに、制御部５０は、受信した画像領域３０１Ａ，３０１Ｂに対応する画像データを解析し、感光体１の表面のどの部分がトナー領域または非トナー領域であるかを判定する。この場合の非トナー領域は、領域３０３Ａ，３０３Ｂである。次に、制御部５０は、領域３０３Ａ，３０３Ｂおよび紙間領域３０２に、トナーパッチを形成できる大きさの領域があるか否かを判定する。制御部５０は、トナーパッチを形成できる大きさの領域が１つ以上あると判定すると、露光部３や現像部４等を駆動させる各アクチュエーター２０４に、いずれかのトナーパッチを形成できる大きさの領域にトナーパッチを形成させる。

図４は、トナーパッチの制御シーケンスの一例を示す図である。図４を参照して、制御部５０がトナーパッチを形成する際の処理手順について説明する。感光体１の表面に、画像のある領域４０２Ａと、画像のない領域４０３と、画像のある領域４０２Ｂとが連続して形成されるとする。また、領域４０３にトナーパッチが形成されるとする。

最初に、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、領域４０２Ａにトナー像を形成させる。次に、制御部５０は、領域４０４Ａにトナー像を形成しないマージンを設ける。この領域４０４Ａは、トナーパッチと、領域４０２Ａのトナー像とが重複しないようにするための安全マージンである。

次に、制御部５０は、領域４０５Ａにおいて、露光部３の転写バイアスをトナーの極性と同極性に切り替える。その後、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、領域４０６にトナーパッチを形成させる。例えば、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、領域４０７にトナーパッチを形成させる、その後、トナーパッチの形成処理の停止後の領域４０８において、制御部５０は、画像形成装置１００の設定を通常の印字モードに戻す。制御部５０は、トナーパッチの形成後、領域４０５Ｂにおいて、露光部３の転写バイアス４０９をトナーの極性と逆極性に戻す。そして、制御部５０は、領域４０４Ｂにトナー像を形成しないマージンを設ける。この領域４０４Ｂは、トナーパッチと、領域４０２Ｂのトナー像とが重複しないようにするための安全マージンである。最後に、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、領域４０２Ｂにトナー像を形成させる。

上述したように、画像形成装置１００がトナーパッチを形成するためには、少なくとも、感光体１の回転方向に対して、トナーパッチを形成する領域４０６と、露光部３の極性を切り替えるための領域４０５Ａ，４０５Ｂとを含む閾値４１０以上の長さが必要となる。理想的には、閾値４１０は、安全マージンとして領域４０４Ａ，４０４Ｂも含むことが望ましい。

感光体１が閾値４１０以上の長さの非トナー領域を有する場合は、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、感光体１上にトナーパッチを形成させる。しかし、感光体１が閾値４１０未満の長さの非トナー領域しか有さない場合は、制御部５０は、２０４に、感光体１上にトナーパッチを形成させない。

図５は、本実施の形態に従うトナーパッチの第２の例を示す図である。図５を参照して、画像形成装置１００によるトナーパッチの形成処理の別の例について説明する。図５に示す例では、図３と同様に感光体１の表面を平らに表現している。矢印５００は、感光体１の回転方向を示す。矢印５００の向きに従い、感光体１の表面には、画像領域５０１Ａと、画像領域５０１Ｂとがあり、画像領域５０１Ａ，５０１Ｂの間には紙間領域５０２がある。

制御部５０は、非トナー領域である領域５０３の長さが、トナーパッチ５０４を形成するために十分な長さであると判定したことに基づいて、アクチュエーター２０４に、領域５０３内にトナーパッチ５０４を形成させる。上述の例と異なり、トナーパッチ５０４は、完全に画像領域５０１Ｂ内に形成されている。

例えば、制御部５０は、トナーパッチ５０４を形成する領域として領域５０３を選択した場合、アクチュエーター２０４に、領域５０３の中央にトナーパッチ５０４を形成させてもよい。そうすることにより、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、紙間領域によらず、画像領域５０１Ａ，５０１Ｂのそれぞれのトナー領域に最も影響を及ぼしにくい位置にトナーパッチ５０４を形成させることができる。

図６は、本実施の形態に従うトナーパッチの第３の例を示す図である。図６を参照して、画像形成装置１００によるトナーパッチの形成処理の別の例について説明する。図６に示す例では、図３と同様に感光体１の表面を平らに表現している。矢印６００は、感光体１の回転方向を示す。矢印６００の向きに従い、感光体１の表面には、画像領域６０１Ａと、画像領域６０１Ｂとがあり、画像領域６０１Ａ，６０１Ｂの間には紙間領域６０２がある。

制御部５０は、非トナー領域である領域６０３の長さが、トナーパッチ６０４を形成するために十分な長さであると判定したことに基づいて、アクチュエーター２０４に、領域６０３内にトナーパッチ６０４を形成させる。上述の例と異なり、トナーパッチ６０４は、紙間領域６０２内に形成されている。例えば、紙間領域６０２が領域６０３の中央にある場合、トナーパッチ６０４は、紙間領域６０２内に形成され得る。

従来のトナーパッチの形成方法では、紙間領域６０２が短すぎる場合、制御部５０は、トナーパッチ６０４を形成する領域として紙間領域６０２を選択できなかった。しかし、本実施の形態に従う画像形成装置１００において、制御部５０は、紙間領域６０２ではなく、非トナー領域である領域６０３を基準として、トナーパッチ６０４を形成する位置を決定する。そのため、制御部５０は、紙間領域６０２においてマージンや露光部３の極性の切り替え処理の長さが足りない場合であっても、その紙間領域６０２の両端の非トナー領域を合わせることにより、トナーパッチ６０４を形成することができる。その結果、制御部５０は、短い紙間領域６０２であっても有効に活用することができる。

なお、トナーパッチの形成は上述の例に限られない。そこで、図７を参照して、画像形成装置１００によるトナーパッチの形成処理の別の例について説明する。図７は、本実施の形態に従うトナーパッチの第４の例を示す図である。図７に示す例では、図３と同様に感光体１の表面を平らに表現している。矢印７００は、感光体１の回転方向を示す。矢印７００の向きに従い、感光体１の表面には、画像領域７０１Ａと、画像領域７０１Ｂとがあり、画像領域７０１Ａ，７０１Ｂの間には紙間領域７０２がある。

制御部５０は、非トナー領域である領域７０３の長さが、トナーパッチ７０４を形成するために十分な長さであると判定したことに基づいて、アクチュエーター２０４に、領域７０３内にトナーパッチ７０４を形成させる。上述の例と異なり、トナーパッチ７０４は、画像領域７０１Ａ内に形成されている。さらに、トナーパッチ７０４は、トナー領域７０５とトナー領域７０６とに挟まれていることがわかる。

上述のように、制御部５０は、トナー領域７０５およびトナー領域７０６に挟まれた領域７０３であっても有効活用することにより、紙間領域７０２の長さが十分で無い場合においても、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、感光体１の表面にトナーパッチを形成させることができる。

次に、図８を参照して、画像形成装置１００の制御構造について説明する。図８は、本実施の形態に従う画像形成装置１００のトナーパッチ形成処理の流れの一例を示す図である。ある局面において、制御部５０は、図８の処理を行うためのプログラムを記憶部５１から読み出して実行してもよい。

ステップＳ８１０において、操作制御部２００は、通信部２０１、スキャナー部２０２および入出力部２０３のいずれかから画像データと印刷ジョブとを取得する。また、操作制御部２００は、取得した画像データと、当該画像データの印刷指示とを制御部５０に送信する。

ステップＳ８２０において、制御部５０は、過去の印刷履歴等に基づいて、トナーパッチが必要か否かを判定する。ある局面において、制御部５０は、印刷枚数、トナーの使用量、稼働時間、各アクチュエーター２０４のトルクおよびそれらの組み合わせに基づいて、トナーパッチが必要か否かを判定してもよい。制御部５０は、トナーパッチが必要と判定すると（ステップＳ８２０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ８３０に移す。そうでない場合は（ステップＳ８２０にてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ８８０に移す。

ステップＳ８３０において、制御部５０は、操作制御部２００から受信した画像データを分析する。制御部５０は、画像データに基づいて、感光体１の表面における画像領域、トナー領域、および非トナー領域の各位置をそれぞれ求める。

ステップＳ８４０において、制御部５０は、非トナー領域の感光体１の回転方向における長さが、閾値４１０以上であるか否かを判定する。なお、複数の非トナー領域が感光体１上にある場合は、制御部５０は、それぞれの非トナー領域の感光体１の回転方向における長さが、閾値４１０以上であるか否かを判定する。

制御部５０は、非トナー領域の感光体１の回転方向における長さが閾値４１０以上であると判定した場合（ステップＳ８４０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ８５０に移す。そうでない場合は（ステップＳ８４０にてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ８８０に移す。

ステップＳ８５０において、制御部５０は、トナーパッチに含まれるトナー量を決定する。ある局面において、トナーパッチに含まれるトナー量を決定する際に、制御部５０は、記憶部５１から印刷履歴を取得し、当該印刷履歴に基づいて、トナーパッチに含まれるトナー量を調節してもよい。また、別の局面において、制御部５０は、現像部４のトナーの消費量に基づいて、トナーパッチに含まれるトナー量を調整してもよい。また、制御部５０は、印刷履歴および現像部４のトナーの消費量に基づいて、トナーパッチに含まれるトナー量を調整してもよい。

さらに、制御部５０は、トナーパッチに含まれるトナーの量を、クリーニング部５と感光体１との間にトナーの静止層を最低限形成可能な第１のトナー量以上、かつ、感光体１にトナーが固着する可能性の高い第２のトナー量未満に設定してもよい。なお、当該第１のトナー量および第２のトナー量は、画像形成装置１００の種類によって異なるため、第１のトナー量および第２のトナー量は機種ごとの設定として記憶部５１に保存されていてもよい。

ステップＳ８６０において、制御部５０は、トナーパッチを形成するための感光体１の表面の位置を決定する。ある局面において、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、非トナー領域の中央にトナーパッチを形成させてもよい。また、別の局面において、感光体１の回転方向における長さが閾値以上である複数の非トナー領域があった場合、制御部５０は、感光体１の回転方向において最も長い非トナー領域を選択し、アクチュエーター２０４に、当該選択された非トナー領域の中央にトナーパッチを形成させてもよい。

ステップＳ８７０において、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、トナーパッチの形成および印刷ジョブを実行させる。ある局面において、ステップＳ８５０にて決定されたトナーパッチのトナー量に基づいて、制御部５０は、感光体１に形成するトナーパッチの密度を変化させることにより、トナーパッチのトナー量を調整してもよい。

また、別の局面において、制御部５０は、感光体１に形成するそれぞれのトナーパッチの面積を変化させることにより、トナーパッチのトナー量を調整してもよい。また、別の局面において、制御部５０は、感光体１の表面におけるトナーパッチを形成する部分の露光量を変化させることにより、トナーパッチのトナー量を調整してもよい。また、別の局面において、制御部５０は、現像部４の現像バイアスを変化させることにより、トナーパッチのトナー量を調整してもよい。また、制御部５０は、これらの方法を組み合わせて、トナーパッチのトナー量を調整してもよい。

ステップＳ８８０において、非トナー領域の長さが閾値４１０を下回っているため、制御部５０は、アクチュエーター２０４に、印刷ジョブのみを実行させる。

以上説明したように、画像形成装置１００は、紙間領域だけでなく、紙間領域および非トナー領域を含む領域全体から、トナーパッチを形成するための領域を選択する。そうすることにより、画像形成装置１００は、高速印刷時に紙間領域が十分に確保できない場合においても、非トナー領域にトナーパッチを形成し、感光体１を清掃することができる。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。

１ 感光体、２ 帯電部、３ 露光部、４ 現像部、５ クリーニング部、６ 中間転写体接触ローラー、１０，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ イメージングユニット、１２ 中間転写ベルト、１４，１６ 中間転写体駆動ローラー、１８ ベルトクリーニング部、２０，２１ 転写ローラー、２２，４６ 定着部、３０ 給紙部、３２ 送出ローラー、３４，３６ 搬送ローラー、４０ 媒体、５０ 制御部、５１ 記憶部、１００ 画像形成装置、１０２，１２０ 原稿読取部、１１０ プリントエンジン，１２２ イメージスキャナー、１２４ 原稿給紙台、１２６ 自動原稿送り装置、１２８ 原稿排紙台、１３０ 排出トレイ、２００ 操作制御部、２０１ 通信部、２０２ スキャナー部、２０３ 入出力部、２０４ アクチュエーター、３００，３１０，５００，６００，７００ 矢印、３０１Ａ，３０１Ｂ，５０１Ａ，５０１Ｂ，６０１Ａ，６０１Ｂ，７０１Ａ，７０１Ｂ 画像領域、３０２，５０２，６０２，７０２ 紙間領域、３０３Ａ，３０３Ｂ，３０６，４０２Ａ，４０２Ｂ，４０３，４０４Ａ，４０４Ｂ，４０５Ａ，４０５Ｂ，４０６，５０３，６０３，７０３ 領域、３０４，５０４，６０４，７０４ トナーパッチ、４０９ 転写バイアス、４１０ 閾値、７０５，７０６ トナー領域。

Claims (20)

1. 画像形成装置であって、
   印刷ジョブを取得するためのジョブ取得部と、
   トナー像を表面に形成するための感光体と、
   前記感光体を帯電させるための帯電部と、
   前記感光体を露光するための露光部と、
   前記感光体にトナーを供給するための現像部と、
   前記感光体を清掃する清掃部と、
   前記ジョブ取得部に接続され、前記画像形成装置を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記印刷ジョブに基づいて、前記感光体にトナー像を形成した場合における、前記感光体の表面の長手方向に対してトナーを含まない第１の非トナー領域を求め、
   前記第１の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さが、予め定められた閾値以上であることに基づいて、前記露光部および前記現像部に、前記感光体に前記トナー像を形成させると共に、前記第１の非トナー領域内にトナーパッチを形成させる、画像形成装置。
2. 前記第１の非トナー領域は、前記感光体におけるシートに転写される画像を形成する領域の一部を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー像は、前記感光体の表面の長手方向に対してトナーを含む第１のトナー領域と、前記感光体の回転方向における位置が前記第１のトナー領域と異なる第２のトナー領域とを含み、
   前記第１のトナー領域および前記第２のトナー領域は、１枚のシートに転写される画像を形成し、
   前記第１の非トナー領域は、前記第１のトナー領域および前記第２のトナー領域の間にある、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、
   前記ジョブ取得部から、第１の画像の印刷ジョブおよび第２の画像の印刷ジョブを受信したことに基づいて、前記感光体における前記第１の画像を形成する第１のトナー像および前記第２の画像を形成する第２のトナー像の間の第２の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さを求め、
   前記第２の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さが、前記閾値以上であることに基づいて、前記露光部および前記現像部に、前記第２の非トナー領域内にトナーパッチを形成させる、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の非トナー領域は、少なくとも、前記感光体における前記第１の画像を形成する領域の一部、または、前記感光体における前記第２の画像を形成する領域の一部を含む、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 印刷履歴を保存する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部から前記印刷履歴を取得し、当該印刷履歴に基づいて、トナーパッチのトナー量を調整する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、トナーパッチに含まれるトナーの量を、第１の限度量以上、かつ、第２の限度量以下に設定し、
   前記第１の限度量は、前記清掃部および前記感光体の間にトナーの静止層を形成可能なトナー量に基づいて規定され、
   前記第２の限度量は、前記感光体にトナーが固着するトナー量に基づいて規定される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記現像部のトナーの消費量に基づいて、トナーパッチに含まれるトナーの量を調整する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、前記感光体に形成するトナーパッチの密度を変化させる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、前記感光体に形成するそれぞれのトナーパッチの面積を変化させる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、前記感光体のトナーパッチを形成する領域の露光量を変化させる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、トナーパッチのトナー量を調整するために、前記現像部の現像バイアスを変化させる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、前記感光体にトナーパッチを形成することに基づいて、前記露光部に、感光体のトナーパッチを形成する領域の極性をトナーの極性と同じにさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
14. 印刷ジョブを取得するステップと、
    前記印刷ジョブに基づいて、感光体にトナー像を形成した場合における、前記感光体の表面の長手方向に対してトナーを含まない第１の非トナー領域を求めるステップと、
    前記第１の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さが、予め定められた閾値以上であることに基づいて、前記感光体に前記トナー像を形成すると共に、前記第１の非トナー領域内にトナーパッチを形成するステップと、を含む、方法。
15. 前記第１の非トナー領域は、前記感光体におけるシートに転写される画像を形成する領域の一部を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記トナー像は、前記感光体の表面の長手方向に対してトナーを含む第１のトナー領域と、前記感光体の回転方向における位置が前記第１のトナー領域と異なる第２のトナー領域とを含み、
    前記第１のトナー領域および前記第２のトナー領域は、１枚のシートに転写される画像を形成し、
    前記第１の非トナー領域は、前記第１のトナー領域および前記第２のトナー領域の間にある、請求項１４に記載の方法。
17. 第１の画像の印刷ジョブおよび第２の画像の印刷ジョブを受信したことに基づいて、前記感光体における前記第１の画像を形成する第１のトナー像および前記第２の画像を形成する第２のトナー像の間の第２の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さを求めるステップと、
    前記第２の非トナー領域における前記感光体の回転方向の長さが、前記閾値以上であることに基づいて、前記第２の非トナー領域内にトナーパッチを形成するステップと、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記第２の非トナー領域は、少なくとも、前記感光体における前記第１の画像を形成する領域の一部、または、前記感光体における前記第２の画像を形成する領域の一部を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 印刷履歴に基づいて、トナーパッチのトナー量を調整するステップをさらに含む、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. トナーパッチに含まれるトナーの量を、第１の限度量以上、かつ、第２の限度量以下に設定するステップをさらに含み、
    前記第１の限度量は、清掃部および前記感光体の間にトナーの静止層を形成可能なトナー量に基づいて規定され、
    前記第２の限度量は、前記感光体にトナーが固着するトナー量に基づいて規定される、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。

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