JP2021184023A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルトなどの像担持回転体上にトナーパッチを形成する画像形成装置であり、第１清掃部材をすり抜けたトナーを第２清掃部材で掻き取る構成において、第２清掃部材の長寿命化を図ることが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】中間転写ベルト２１上のトナーを掻き取るために２本のクリーニングブレード３１２、３２２を配置した構成において、中間転写ベルト２１を幅方向に８個の領域Ｐ１〜Ｐ８に分割し、クリーニングブレード３１２においてトナーのすり抜けが領域Ｐ２で発生した場合、中間転写ベルト２１上に形成するトナーパッチ３５２を領域Ｐ２に対応するパッチ部分３５３のみを非画像領域としたものを形成する。【選択図】図６

Description

本開示は、プリンターや複写機などの画像形成装置に関し、特に形成画像の画質を安定化するためのトナーパッチを像担持回転体上に形成した後、そのトナーパッチをクリーニングする技術の改良に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、画像形成ジョブにおいて帯電、露光、現像工程を経て、像担持回転体、例えば感光体ドラム上または中間転写方式の場合に中間転写体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を記録用のシートに転写して、シート上に転写されたトナー像を熱定着する構成になっている。

転写工程では、像担持回転体上のトナー像の全てがシートに転写されることが望ましいが、実際にはシートに転写されずに像担持回転体上にトナーが残ってしまうことが生じる。像担持回転体上に残った残留トナーは、清掃部材、例えば像担持回転体の幅方向（回転方向に直交する方向）に長尺のクリーニングブレードで掻き取られることで像担持回転体が清掃される。

ところで、通常の画像形成ジョブとは別に、形成画像の画質を安定化させる画像安定化動作を、所定条件を満たしたとき、例えばプリント枚数が１０００枚に達する度や周辺環境の変化が一定量を超えたときなどに実行する画像形成装置がある。

画像安定化動作には、像担持回転体上にトナーパッチを形成して、形成されたトナーパッチの濃度を検出して、帯電バイアスや現像バイアスなどの制御変数を最適化する濃度調整が含まれる（特許文献１）。また、低印字率の画像が連続形成される画像形成ジョブの実行により、現像により消費されずに現像器内でトナーが滞留したまま攪拌され続けることでトナー劣化により画質が低下することを防止するため、像担持回転体上にトナーパッチを形成して現像器内のトナーを強制排出しつつ、新たなトナーを補給部から補給してトナーを入れ替えるトナーリフレッシュも含まれる（特許文献２）。

このような画像安定化動作により形成されたトナーパッチも画像形成ジョブ時の残留トナーと同様にクリーニングブレードで掻き取られて除去される。

特開平１１−１１９４７８号公報 特開２０１６−１１４８３５号公報

クリーニングブレードの先端部は、像担持回転体の周面に当接して、像担持回転体上の残留トナーや画像安定化動作時に形成されたトナーパッチを掻き取るが、像担持回転体の周面との摩擦により長期間に亘って徐々に摩耗する。

特に、画像安定化動作時に形成されるトナーパッチの量は、通常の画像形成ジョブ時に生じる転写による残留トナーの量よりも遥かに多くなる。大量のトナーパッチは、転写後の少量の残留トナーに比べて、クリーニングブレードの先端部に対するトナー粒子の突入力がかなり大きくなる。このため、像担持回転体の周面に当接するクリーニングブレードの先端部に大きな力で当たるトナー粒子の数が増え、クリーニングブレードの摩耗が進行し易くなる。

特に、トナー粒子に添加されているシリカなど外添剤は、クリーニングブレードを構成するゴムやステンレスなどよりも硬いことが通常であるので、クリーニングブレードの先端部に大きな力で当たるトナー粒子の数が増えるほど、クリーニングブレードの摩耗が進行し易い。クリーニングブレードの摩耗が進むと、やがてクリーニング不良に至る。

このようなクリーニング不良を防止する構成として、１個の像担持回転体に対して２個のクリーニングブレードを像担持回転体の回転方向に並ぶように配置する構成が提案されている。２個のクリーニングブレードのうち、最初に像担持回転体上のトナーを掻き取る第１クリーニングブレードをトナーがすり抜けても、もう一つの第２クリーニングブレードでそのすり抜けたトナーを掻き取ることができる。

第２クリーニングブレードは、第１クリーニングブレードをすり抜けたトナーだけをクリーニングするが、第１クリーニングブレードにおける長手方向のどの箇所をトナーがすり抜けるかについては特定が困難である。

なぜなら、画像形成ジョブで形成される画像には、いろいろなパターンがあり、大きさや濃度も異なることが普通であるから、長手方向のある特定箇所だけでトナーのすり抜けが生じるとは断定できないからである。つまり、第１クリーニングブレードをすり抜けて第２クリーニングブレードに到達するトナーの量は、第２クリーニングブレードの長手方向に均一ではないことになる。

仮に、第１クリーニングブレードにおける長手方向の中央部からトナーのすり抜けが生じ始める状態にある場合に、画像安定化動作による大量のトナーパッチが第１クリーニングブレードの中央部に到れば、すり抜けが生じ始める程度まで摩耗が進んでいる中央部にさらなる大きな負担が掛かり、第１クリーニングブレードの中央部の摩耗の進行を促進させてしまう。

第１クリーニングブレードの中央部の摩耗が酷くなって、その中央部からのトナーすり抜け量が多くなると、すり抜けた多くのトナーは、第２クリーニングブレードの長手方向の中央部に至って掻き取られるが、今度は、第２クリーニングブレードの中央部の負担が増えていき、第２クリーニングブレードの中央部の摩耗の進行が他の部分よりも早くなると、第２クリーニングブレードの中央部からトナーのすり抜けが生じ始める。第２クリーニングブレードでのトナーのすり抜けの発生は、通紙方向筋状の画像不良に繋がる。

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、像担持回転体上にトナーパッチを形成する画像形成装置であり、第１清掃部材をすり抜けたトナーを第２清掃部材で掻き取る構成において、第２清掃部材の長寿命化を図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本開示に係る画像形成装置は、画像安定化動作時にトナーパッチを像担持回転体上に形成するトナーパッチ形成部と、像担持回転体上に形成されたトナーパッチを掻き取る第１清掃部材と、第１清掃部材で掻き取れずにすり抜けて像担持回転体上に残っているトナーを掻き取る第２清掃部材と、トナーのすり抜けが像担持回転体の幅方向のどの箇所で発生しているかを検出する検出部と、を備え、前記トナーパッチ形成部は、前記検出後、検出箇所に対応するパッチ部分を前記幅方向に他の残りの部分よりも単位面積当たりのトナー量を少なくするトナーパッチを形成することを特徴とする。

ここで、前記パッチ部分は、非画像領域であるとしても良い。

また、前記画像安定化動作は、現像部からトナーを供給して前記像担持回転体上に排出すべきトナー像を形成してトナーを排出しつつ新たなトナーを補給することで前記現像部内のトナーを入れ替えるトナーリフレッシュを含み、前記トナーパッチ形成部は、トナーリフレッシュにおいて排出用のトナー像を前記トナーパッチとするとしても良い。

ここで、前記トナーパッチ形成部は、トナーリフレッシュにおいて排出すべきトナー排出量を決め、前記検出後には、前記パッチ部分におけるトナー量と前記残りの部分におけるトナー量との合計が前記決められたトナー排出量になるようにトナーパッチを形成するとしても良い。

また、前記トナーパッチ形成部は、現在から所定期間遡った時点までの間に実行された画像形成ジョブにおける平均印字率が閾値未満の場合に、前記トナーリフレッシュを実行するとしても良い。

さらに、前記トナーパッチ形成部は、前記検出後、前記像担持回転体の回転時に前記パッチ部分の方が前記残りの部分よりも前記第１清掃部材に至るトナーの単位時間当たりの合計量が少なくなるように単位面積当たりのトナー量が決められた前記パッチ部分を含むトナーパッチを形成するとしても良い。

また、前記検出部は、前記幅方向に並ぶＮ（複数）個の検出センサーを含み、Ｎ個の検出センサーは、前記第１清掃部材よりも前記像担持回転体の回転方向下流側かつ前記第２清掃部材よりも前記回転方向上流側において、前記像担持回転体の周面を前記幅方向にＮで分割したＮ個の領域に一対一に対応し、それぞれの検出センサーは、対応する前記像担持回転体の周面の領域に前記すり抜けによるトナーが存するか否かを検出するとしても良い。

ここで、前記検出センサーは、光学センサーであるとしても良い。

さらに、前記検出部は、前記トナーパッチとは異なる検出用トナーパッチを前記像担持回転体上に形成し、前記第１清掃部材よりも前記像担持回転体の回転方向下流側かつ前記第２清掃部材よりも前記回転方向上流側において、前記像担持回転体上に形成された前記検出用トナーパッチが前記第１清掃部材で掻き取れられずにすり抜けて前記像担持回転体上に残ったトナーの前記幅方向における位置を、トナーのすり抜けが発生した箇所として検出するとしても良い。

ここで、前記検出用トナーパッチは、前記画像安定化動作時に形成されるトナーパッチよりも単位面積当たりのトナー量が少ないとしても良い。

また、前記第１清掃部材は、第１クリーニングブレードであり、前記第２清掃部材は、第２クリーニングブレードであるとしても良い。

ここで、前記第１クリーニングブレードは、ゴム製であり、前記第２クリーニングブレードは、金属製の板バネであるとしても良い。

上記の構成によれば、トナーのすり抜けが検出されると、以後、検出された箇所に対応するパッチ部分については単位面積当たりのトナー付着量を少なくしたトナーパッチが形成される。トナーのすり抜けが検出された箇所について第１清掃部材をすり抜けるトナーの量が減り、すり抜けるトナーの量が減ると、その減った分、第２清掃部材がそのすり抜けトナーを掻き取る部分の負担も減り、その掻き取る部分だけが他の部分よりも摩耗が進行することが抑制されるので、第２清掃部材の長寿命化を図ることができる。

プリンターの全体の構成を示す模式的な正面図である。 クリーニング部の構成を示す拡大断面図である。 トナーパッチが感光体ドラムから中間転写ベルト上に一次転写される様子を示す斜視模式図である。 中間転写ベルトの周面上のトナーパッチが上流側のクリーニングブレードに至った様子を示す模式図である。 （ａ）は、検出部の構成例を図２の矢印Ｅ方向から見たときの図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｉ方向から見たときの側面図である。 （ａ）は、非画像領域を含むトナーパッチが感光体ドラムから中間転写ベルト上に一次転写される様子を示す斜視模式図であり、（ｂ）は、中間転写ベルト上に一次転写されたトナーパッチが上流側のクリーニングブレードに至った様子を示す模式図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 トナーリフレッシュ実行部の構成を示すブロック図である。 トナーリフレッシュ処理の内容を示すフローチャートである。 トナーすり抜け箇所検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。 Ｙ色の検出用ベタパッチが中間転写ベルト上に形成された様子を示す模式図である。 第１トナーパッチ形成処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。 トナーパッチ形成テーブルの内容例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、トナーパッチの面積の大きさの違いを模式的に示す図であり、（ｃ）は、非画像領域を含むトナーパッチを模式的に示す図である。 （ａ）は、第１トナーパッチの画像データの構成例を示す図であり、（ｂ）は、第２トナーパッチの画像データの構成例を示す図である。 現像バイアステーブルの内容例を示す図である。 第２トナーパッチ形成処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。 実施例と比較例のそれぞれにおける累積プリント枚数に対するブレード摩耗量の増加の推移を示すグラフである。 （ａ）は、下流側のクリーニングブレードの先端部が中間転写ベルトにカウンター当接している様子を示す断面図であり、（ｂ）は、クリーニングブレードの先端部の角が中間転写ベルトとの摩擦により削られたことにより、ブレード摩耗量が大きくなった様子を示す図である。 （ａ）と（ｂ）は、変形例に係るトナーパッチの構成を示す図である。

以下、本開示に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のプリンターを例にして説明する。

〔１〕プリンターの全体の構成
図１は、プリンター１の全体の構成を示す模式的な正面図である。同図には、プリンター１の内部の要素が、あたかも装置本体の前面を透かして見えているように描かれている。同図では、プリンター１を正面側から見たときの左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向、Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する奥行方向をＺ軸方向で示している。

同図に示すように、プリンター１は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、作像部１０と、中間転写部２０と、給紙部３０と、定着部４０と、制御部５０を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からのプリントの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの画像形成を行う画像形成ジョブ（プリントジョブ）を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

作像部１０は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと露光部１１を備えている。

作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋは、Ｚ軸方向に平行な回転軸を中心に矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、その周囲にドラム回転方向Ａに沿って配設された帯電部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、クリーニング部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、潤滑剤塗布部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、除電部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、トナー補給ホッパー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋなどを備えており、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに、対応するＹ〜Ｋ色のトナー像を作像する。

中間転写部２０は、中間転写ベルト２１と、駆動ローラー２２と、従動ローラー２３、２４、２５、２６と、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向配置される一次転写ローラー２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋと、中間転写ベルト２１を介して駆動ローラー２２に対向配置される二次転写ローラー２８と、中間転写ベルト２１上の残留トナーを除去するクリーニング部２９などを備える。

ここで、二次転写ローラー２８は、中間転写ベルト２１に接する当接位置（実線で示す）と離隔する離隔位置（破線で示す）とに位置変更可能に構成されている。プリントジョブ実行時に当接位置に位置し、後述の画像安定化動作、ここではトナーリフレッシュの実行時に離隔位置に移動する。

二次転写ローラー２８の移動機構は、図示していないが、例えば二次転写ローラー２８の回転軸を中間転写ベルト２１に対して遠近方向に移動自在に支持しつつ直動モータの軸の直線移動により、例えば中間転写ベルト２１に近づく方向に押すことで二次転写ローラー２８を当接位置に移動させ、その後、中間転写ベルト２１から遠ざかる方向に引くことで二次転写ローラー２８を離隔位置に移動させる構成をとることができる。また、ソレノイドのオン／オフによりソレノイドのプランジャーで二次転写ローラー２８を押すまたは引く動作を行うこともできる。

中間転写ベルト２１は、樹脂、例えばポリイミドに導電材を添加した材料からなる無端状のベルトであり、駆動ローラー２２、従動ローラー２３〜２６、一次転写ローラー２７Ｙ〜２７Ｋに巻き掛けられて張架され、駆動ローラー２２の回転駆動力により矢印Ｂ方向に周回走行する。

給紙部３０は、記録用のシートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１に収容されている用紙Ｓを搬送路３９に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー３２と、繰り出された用紙Ｓをさらに搬送路３９上を搬送方向下流に搬送する搬送ローラー対３３と、タイミングローラー対３４などを備えている。タイミングローラー対３４は、搬送される用紙Ｓを二次転写ローラー２８と中間転写ベルト２１との当接位置である二次転写位置２８１に送り出すタイミングをとる。

定着部４０は、定着ローラーと加圧ローラーを圧接させて定着ニップを確保すると共にヒーターにより定着ローラーを加熱して定着に必要な温度を維持する。

制御部５０は、外部の端末装置からのプリントジョブを受け付けると、プリントジョブに含まれる画像データをＹ〜Ｋ色用の画像信号に変換し、露光部１１に配された各色用のレーザーダイオード（不図示）を駆動するための駆動信号を生成する。生成された駆動信号により露光部１１からＹ色用のレーザービームＬｙ、Ｍ色用のレーザービームＬｍ、Ｃ色用のレーザービームＬｃ、Ｋ色用のレーザービームＬｋがそれぞれ出射され、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋが露光走査される。

この露光走査を受ける前に、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、除電部６Ｙ〜６Ｋによる除電（除電工程）後に、帯電部２Ｙ〜２Ｋにより一様に帯電されており（帯電工程）、レーザービームＬｙ〜Ｌｋの露光により（露光工程）、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、マイナス（負）極性に帯電する帯電特性を有しており、帯電部２Ｙ〜２Ｋにより感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋがマイナス帯電され、レーザービームＬｙ〜Ｌｋにより画像の形成されるべき部分が露光される。

感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の静電潜像は、対応する現像部３Ｙ〜３Ｋによりトナーで現像される（現像工程）。

現像部３Ｙは、ハウジング８０内にＹ色用の現像剤、ここではキャリアとＹ色用のトナーを含む２成分現像剤Ｄが収容されてなる。ハウジング８０内には、感光体ドラム１Ｙに対向し、現像剤Ｄを周面に担持した状態で回転して、感光体ドラム１Ｙ上の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を顕像化させる現像ローラー８１と、現像ローラー８１に現像剤Ｄを供給する供給スクリュー８２と、ハウジング８０内で現像剤Ｄを撹拌させつつ攪拌後の現像剤Ｄを供給スクリュー８２に搬送する撹拌スクリュー８３を含む。

Ｙ色用のトナーは、帯電極性がマイナスのものが用いられ、いわゆる反転現像方式になっており、バインダ樹脂にシリカなどの外添剤が添加されたものが用いられている。他の現像部３Ｍ〜３Ｋについても、符号が省略されているが、現像部３Ｙと基本的に同じ構成であり、ハウジング８０に収容されている現像剤Ｄの色が異なっている。

現像工程を経て感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に形成されたＹ〜Ｋ色のトナー像は、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの一次転写位置２７１において、一次転写ローラー２７Ｙ〜２７Ｋと感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ間に作用する静電力により中間転写ベルト２１上に一次転写される（一次転写工程）。

感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋへの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２１上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト２１上に多重転写された各色トナー像は、中間転写ベルト２１の周回走行により二次転写位置２８１に移動する。

上記作像動作のタイミングに合わせて、給紙部３０からは、タイミングローラー対３４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、当接位置に位置する二次転写ローラー２８と、中間転写ベルト２１との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラー２８と中間転写ベルト２１間に作用する静電力により、中間転写ベルト２１上の各色トナー像が二次転写位置２８１で一括して用紙Ｓ上に二次転写される（二次転写工程）。

二次転写位置２８１を通過した用紙Ｓは、定着部４０に搬送され、定着ニップを通過する際に、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｓに定着され（定着工程）、定着後、排出ローラー対４０ａを介して機外に排出される。

このように作像部１０と中間転写部２０は、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋと中間転写ベルト２１を像担持回転体とみなした場合に、現像部３Ｙ〜３Ｋからトナーを供給して像担持回転体上にトナー像を形成する画像形成部９（図７）として機能するといえる。

プリントジョブの実行により、現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのそれぞれごとに、現像工程においてハウジング８０内の現像剤Ｄに含まれるトナーが消費されると、対応するトナー補給ホッパー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋからハウジング８０の上壁に設けられた開口８９を通じてハウジング８０内に補充用トナーＴａが補給される（トナー補給工程）。

なお、同図ではトナー補給ホッパー７Ｙの大きさが現像部３Ｙよりもかなり小さく描かれているが、実際には現像部３Ｙと同程度かまたはこれよりも大きく、大量のＹ色の補充用トナーＴａが収容されており、現像工程においてＹ色のトナーが一定量消費される度に、その消費量に応じた量のＹ色の補充用トナーＴａが現像部３Ｙに補給される。

この補給は、次のように実行される。すなわち、現像部３Ｙには、現像剤Ｄに含まれるキャリアとトナーの比率を検出するトナー検出センサー（不図示）が設けられており、プリントジョブやトナーリフレッシュの実行中にトナー検出センサーの検出結果を常時監視して、現像によるトナーの消費により、キャリアに対するトナーの比率が現像に適した範囲を下回ると、その範囲内に入るように補充用トナーＴａをトナー補給ホッパー７Ｙから現像部３Ｙに補給を開始し、その範囲内に入ると補給を停止することを繰り返し実行することにより行われる。他のトナー補給ホッパー７Ｍ〜７Ｋは、収容されている補充用トナーＴａの色が異なっている点を除いて、トナー補給ホッパー７Ｙと基本的に同じ構成、同じ補給制御が実行される。

また、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上のトナー像のうち、中間転写ベルト２１に一次転写されずに感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に残ってしまった残留トナーは、クリーニング部４Ｙ〜４Ｋのクリーニングブレード４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより除去される（クリーニング工程）。

残留トナーが除去された後の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周面には、潤滑剤塗布部５Ｙ〜５Ｋにより潤滑剤が塗布される。塗布された潤滑剤は、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの回転により、その周方向に沿って帯電部２Ｙ〜２Ｋや現像部３Ｙ〜３Ｋなどの各部の位置を通過した後、クリーニング部４Ｙ〜４Ｋに至り、クリーニングブレード４１Ｙ〜４１Ｋの、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋとの当接部分に供給される（潤滑剤塗布工程）。

これにより、クリーニングブレード４１Ｙ〜４１Ｋと感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ間の摩擦が低減される。また、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上において感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周面と現像後のトナー像のトナー粒子との間に潤滑剤被膜が介在することにより、転写性についても長期に亘って向上することができる。

さらに、中間転写ベルト２１上のトナー像のうち、用紙Ｓに二次転写されずに中間転写ベルト２１上に残った残留トナーＴは、クリーニング部２９により除去される（クリーニング工程）。

〔２〕クリーニング部２９の構成
クリーニング部２９は、第１クリーニング部２９１と第２クリーニング部２９２を備える。ここで、第１クリーニング部２９１は、二次転写位置２８１よりも中間転写ベルト２１のベルト周回方向（矢印Ｂ方向）下流側であり、第２クリーニング部２９２は、第１クリーニング部２９１よりもベルト周回方向下流側であり、ベルト周回方向に並ぶ作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのうち最上流に位置する作像ユニット１０Ｙの感光体ドラム１Ｙにおける一次転写位置２７１よりもベルト周回方向上流側に位置する。

図２は、クリーニング部２９の構成を示す拡大断面図である。

同図に示すように第１クリーニング部２９１は、ハウジング３１１とクリーニングブレード（清掃部材）３１２を備える。ハウジング３１１は、中間転写ベルト２１の周面に面する側に開口３１０が開設されてなる。

クリーニングブレード３１２は、ハウジング３１１に取着されている。具体的には、クリーニングブレード３１２の先端部３３０が開口３１０から飛び出して中間転写ベルト２１の周面２１１にカウンター方向に当接しつつ先端部３３０から中間転写ベルト２１を挟んでバックアップ部材である従動ローラー２６に一定の押圧力が作用するように、クリーニングブレード３１２の基端部３３１がハウジング３１１の天壁３１８に取着される。

クリーニングブレード３１２は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのソリッドゴムで構成され、厚みが２〜３ｍｍ程度の平板形状のものが用いられるが、これに限られず、他の材料のゴムや、別の形状、異なる厚みのものを用いるとしても良い。

クリーニングブレード３１２のＺ軸方向長さ（図５（ａ）のＬｄ）は、中間転写ベルト２１のＺ軸方向（ベルト幅方向）の長さ（図５（ａ）のＬｐ）と略同じか少し短い。このことは、後述のシール部材３１３についても同じである。なお、ハウジング３１１のＺ軸方向の長さは、中間転写ベルト２１のベルト幅方向長さよりも長い。

クリーニングブレード３１２の先端部３３０が中間転写ベルト２１の周面２１１にカウンター当接している部分に、中間転写ベルト２１の周面２１１上の残留トナーやトナーリフレッシュにより形成される大量のトナーパッチ（以下、これらを総称して「トナーＴ」という。）が至ると、クリーニングブレード３１２により中間転写ベルト２１の周面２１１から掻き取られる。

中間転写ベルト２１の周面２１１から掻き取られた後、自重により落下したトナーＴは、ハウジング３１１の底壁３１９に取り付けられたシール部材３１３に受け止められることで、ハウジング３１１の内空間から外に出るのを阻止される。

ハウジング３１１の内空間には、クリーニングブレード３１２により中間転写ベルト２１の周面２１１から掻き取られた後、ハウジング３１１の底壁３１９上に溜まるトナーＴをＺ軸方向に搬送する搬送スクリュー３１５が設けられている。

搬送スクリュー３１５によりＺ軸方向に搬送されたトナーＴは、ハウジング３１１の側壁の排出孔（不図示）を通じてハウジング３１１の外側に配された廃トナー回収容器（不図示）に回収される。これにより、ハウジング３１１内にトナーＴが溜まり続けることが防止される。

第２クリーニング部２９２は、ハウジング３２１とクリーニングブレード３２２を備える。ハウジング３２１は、中間転写ベルト２１の周面２１１に面する側に開口３２０が開設されてなる。

クリーニングブレード３２２は、ハウジング３２１に取着されている。具体的には、クリーニングブレード３２２の先端部３４０が開口３２０から飛び出して中間転写ベルト２１の周面２１１にカウンター当接しつつ先端部３４０から中間転写ベルト２１を挟んでバックアップ部材である従動ローラー２５に一定の押圧力が作用するように、クリーニングブレード３２２の基端部３４１がハウジング３２１の天壁３２８に取着される。

クリーニングブレード３２２は、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属で構成され、ゴムからなるクリーニングブレード３１２よりも高硬度な剛体の板バネからなり、厚みが０．１〜０．３ｍｍ程度のかなり薄い平板形状のものが用いられる。なお、ステンレス以外の金属、例えば鉄などの材料、異なる厚みのものを用いるとしても良い。

クリーニングブレード３２２のＺ軸方向長さは、クリーニングブレード３１２の長さと同じであり、中間転写ベルト２１のベルト幅方向長さ（図５（ａ）のＬｐ）と略同じか少し短い。後述のシール部材３２３についても同じである。なお、ハウジング３２１のＺ軸方向の長さは、中間転写ベルト２１のベルト幅方向長さよりも長い。

クリーニングブレード３２２の先端部３４０が中間転写ベルト２１の周面２１１にカウンター当接している部分に、これよりも上流側のクリーニングブレード３１２と中間転写ベルト２１の周面２１１との当接部分をすり抜けたトナーＴが至ると、クリーニングブレード３２２により掻き取られる。

クリーニングブレード３２２により中間転写ベルト２１の周面２１１から掻き取られた後、自重により落下したトナーＴは、ハウジング３２１の底壁３２９に取り付けられたシール部材３２３に受け止められることで、ハウジング３２１の内空間から外に出るのを阻止される。

なお、ハウジング３２１の内空間には、第１クリーニング部２９１に設けられていた搬送スクリュー３１５が設けられていない。これは、第２クリーニング部２９２は、第１クリーニング部２９１をすり抜けたトナーＴだけを掻き取るものであり、掻き取られるトナー量は、第１クリーニング部２９１で掻き取られるトナー量よりもかなり少なく、第２クリーニング部２９２の寿命に至るまでの間に、ハウジング３２１内がトナーＴで一杯になることがないからである。予め実験などによりハウジング３２１の容量が決められる。搬送スクリューを設けないことで、その分、第２クリーニング部２９２を小型化できる。

〔３〕トナーリフレッシュについて
トナーリフレッシュは、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのそれぞれごとに非画像形成時に実行される。

例えば、作像ユニット１０Ｙでは、帯電、露光、現像工程により感光体ドラム１Ｙ上にトナーパッチ３５１（図３）を形成して現像部３Ｙ内の現像剤Ｄに含まれるトナーを現像部３Ｙから排出しつつ、排出したトナーの量に応じた分の補充用トナーＴａをトナー補給ホッパー７Ｙから現像部３Ｙに補給することで現像部３Ｙ内のトナーを入れ換える。感光体ドラム１Ｙ上に形成されたトナーパッチ３５１は、一次転写工程により中間転写ベルト２１上に一次転写される。

図３は、トナーパッチ３５１が感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト２１上に一次転写される様子の例を図１に示す矢印Ｆ方向から感光体ドラム１Ｙを見たときの斜視模式図である。ここで、同図において符号８１ａは、感光体ドラム１Ｙに対して現像ローラー８１（図１）が対向している現像位置を示し、現像位置８１ａにおいて顕像化されたトナーパッチ３５１が感光体ドラム１Ｙに形成される。

トナーパッチ３５１は、感光体ドラム１Ｙの軸方向（Ｚ軸方向に相当）に一端から他端までの間で均一の濃さ、つまり単位面積当たりのトナー量が均等な分布のベタ画像として、トナーリフレッシュにおいて現像での消費により強制排出されるトナーから形成されるものである。単位面積当たりのトナー量は、例えば４ｇ／ｍ²である。

画像の濃淡を、例えば２５６階調で表すことができる場合、階調値０のときが最も淡く（白に相当）、階調値２５５のときが最も濃いとしたとき、トナーパッチ３５１の各画素は階調値が２５５に設定される。階調値が２５５に設定されるときの濃さを最大値という。以下、階調値を画素値という。

トナーパッチ３５１の主走査方向（Ｚ軸方向に相当）長さＬｔは、感光体ドラム１Ｙの軸方向長さよりも少し短く、中間転写ベルト２１のベルト幅方向長さＬｐよりも少し短く、クリーニングブレード３１２、３２２の長さＬｄ（図５（ａ））よりも少し短い。なお、トナーパッチ３５１の副走査方向長さは、排出すべきトナー量Ｗの大きさに応じて決められる。この決め方については後述する。

感光体ドラム１Ｙに形成されたトナーパッチ３５１は、感光体ドラム１Ｙの矢印Ａ方向の回転によって一次転写位置２７１まで移動し、一次転写位置２７１で感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト２１の周面２１１上に一次転写される。この一次転写は、通常のプリントジョブにおけるトナー像の一次転写と同じである。

同図では、中間転写ベルト２１のベルト幅方向（ベルト周回方向に直交する方向：Ｚ軸方向に相当）の一方端の側縁から他方端の側縁までの全域を複数の領域、ここでは８個の領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐ８に均等分割して示している。この領域Ｐ１〜Ｐ８は、次の図４で説明するすり抜けトナー３５５の発生箇所を特定するのに用いられる。

中間転写ベルト２１の周面２１１上に一次転写されたトナーパッチ３５１は、中間転写ベルト２１の周回走行に伴ってベルト周回方向（矢印Ｂ方向）に移動し、作像ユニット１０Ｍ〜１０Ｋの一次転写位置２７１、二次転写位置２８１を通過する。なお、トナーパッチ３５１が二次転写位置２８１を通過する間には、二次転写ローラー２８が中間転写ベルト２１から離隔する離隔位置に退避されるようになっている。

このようにトナーリフレッシュでは、通常のプリントジョブのように用紙Ｓへの二次転写が行われないことから、中間転写ベルト２１上には、通常のプリントジョブ時に二次転写されずに残った残留トナーよりも遥かに多い量のトナーがそのまま第１クリーニング部２９１に向かうことになる。

中間転写ベルト２１上のトナーパッチ３５１は、二次転写位置２８１を通過後、第１クリーニング部２９１のクリーニングブレード３１２に至り、クリーニングブレード３１２により中間転写ベルト２１から掻き取られて除去される。

しかし、上記のようにクリーニングブレード３１２は、中間転写ベルト２１の周面２１１に当接している先端部３３０が長期間に亘って中間転写ベルト２１の周面２１１との摩擦やトナー粒子に含まれる外添剤（シリカなど）により削られることで徐々に摩耗していく。特に、トナーリフレッシュにより形成される大量のトナーパッチ３５１をクリーニングブレード３１２で掻き取る際には、クリーニングブレード３１２に対する負荷が大きく、トナーリフレッシュの度にクリーニングブレード３１２の摩耗が進行し易い。

図４は、中間転写ベルト２１の周面２１１上のトナーパッチ３５１がクリーニングブレード３１２に至った様子を図２の矢印Ｅ方向から見た模式図である。なお、図４では、後述の検出部３００が省略されている。

図４では、クリーニングブレード３１２に至ったトナーパッチ３５１の一部のトナーがクリーニングブレード３１２と中間転写ベルト２１の周面２１１との当接部分をすり抜けている様子を示している。このすり抜けたトナーをすり抜けトナー３５５という。

クリーニングブレード３１２の摩耗が進んでいないときには、トナーパッチ３５１の全部を掻き取って中間転写ベルト２１の周面２１１から除去できる。しかし、クリーニングブレード３１２の摩耗が進んでトナーの掻き取り能力が低下して来ると、クリーニングブレード３１２の長手方向の一端から他端までの全域のうち最も摩耗が進んだ一部の箇所、同図の例では領域Ｐ２に対応するブレード部分３７２から最初にトナーのすり抜けが生じ始める。

このトナーのすり抜けが生じる領域は、ブレード部分３７２に対応する領域Ｐ２に限られず、例えば領域Ｐ１やＰ８など他の領域になる場合もある。上記の「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、プリントジョブで形成される画像には、いろいろなパターンがあり、大きさや濃度も異なることが普通である。また、外添剤によるクリーニングブレード３１２の摩耗がどの領域で進むかも判らない。このため、クリーニングブレード３１２の長手方向のどの箇所の摩耗の進行が早くなり、どの箇所からトナーのすり抜けが生じ始めるかが特定できないからである。

すり抜けトナー３５５は、中間転写ベルト２１の周回走行に伴って筋状に長くなり、クリーニングブレード３１２よりもベルト周回方向下流側のクリーニングブレード３２２に至ると、クリーニングブレード３２２の長手方向において領域Ｐ２に対応するブレード部分３９２で掻き取られて、中間転写ベルト２１から除去される。

すり抜けトナー３５５は、トナーパッチ３５１のうち、クリーニングブレード３１２をすり抜けた一部のトナーであるから、すり抜けトナー３５５の量は、トナーパッチ３５１よりも少なくなるはずであるが、通常のプリントジョブ時において用紙Ｓに二次転写されずに中間転写ベルト２１上に残った残留トナーよりも多くなる場合が想定される。

トナーリフレッシュによるトナーパッチ３５１の形成時にトナーのすり抜けが生じ始めた段階では、通常のプリントジョブにおける残留トナーを掻き取る際には、トナーのすり抜けが発生しない場合が多い。なぜなら、通常のプリントジョブによる残留トナーよりもトナー量が遥かに多いトナーパッチ３５１が、クリーニングブレード３１２と中間転写ベルト２１の周面２１１との当接部分に突入するときの突入力がかなり大きくなる。この突入力が大きいほど、クリーニングブレード３１２と中間転写ベルト２１の周面２１１との間の隙間にトナー粒子が押し込まれる力が強くなり、その隙間を通り抜けようとするトナー粒子の数が多くなるからである。なお、ブレード部分３７２の摩耗が進むほどトナーの掻き取り能力が下がることから、通常のプリントジョブ時における残留トナーよるトナーのすり抜けが生じることもあり得る。

トナーリフレッシュの動作の度にクリーニングブレード３２２のブレード部分３９２がすり抜けトナー３５５を掻き取ることが何回も繰り返されると、今度は、ブレード部分３９２の負荷が大きくなって外添剤による摩耗が進み、やがてブレード部分３９２からトナーのすり抜けが生じ始めるおそれが生じる。

つまり、クリーニングブレード３２２のブレード部分３９２だけがトナーリフレッシュ時に形成されるトナーパッチ３５１や通常のプリントジョブ時の残留トナーによるすり抜けトナー３５５のクリーニングを引き受けることになり、他の領域Ｐ１、Ｐ３〜Ｐ８に対応するブレード部分３９１、３９３については摩耗があまり進まないのに対して、ブレード部分３９２だけ摩耗が進むことになり、クリーニングブレード３２２の長手方向における摩耗量の分布がかなりアンバランスになる。

２本のクリーニングブレード３１２、３２２がこの順にベルト周回方向に並ぶ構成において、２本目のクリーニングブレード３２２のブレード部分３９２からトナーのすり抜けが生じ始めると、中間転写ベルト２１の周面２１１を少なくとも領域Ｐ２について清掃できなくなり、通紙方向筋状の画像不良に繋がる。このことが、早期のクリーニングブレード３１２、３２２の交換に繋がると、そのメンテナンス作業の頻度が増えて、その分、プリンター１の稼働率の低下に至る。

このようなプリンター１の稼働率の低下をもたらすのは、上記のようにクリーニングブレード３２２の長手方向における摩耗量の分布がアンバランスになることが主因となる。

そこで、本実施の形態では、このアンバランスを防止すべく、トナーリフレッシュ動作時に次の処理（ｉ）〜（ｉｉｉ）を実行する。

（ｉ）まず、主走査方向において領域Ｐ１〜Ｐ８のうち、トナーのすり抜けが生じ始めた領域（箇所）があるかないかを検出する。

このトナーのすり抜けの検出は、検出部３００により行われる。図５（ａ）は、検出部３００の構成例を図２の矢印Ｅ方向から見たときの図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｉ方向から見たときの側面図である。

図５（ａ）に示すように検出部３００は、Ｎ（複数）個、ここでは８個の反射型の光学センサーからなる検出センサー３０１、３０２・・・３０８が主走査方向（ベルト幅方向：Ｚ軸方向に相当）に沿って一列に並設されてなり、クリーニングブレード３１２よりもベルト周回方向下流側かつクリーニングブレード３２２よりもベルト周回方向上流側であり、図５（ｂ）に示すように検出センサー３０１、３０２・・・３０８のそれぞれが中間転写ベルト２１の周面２１１から一定の距離、離れた位置に配置されている。

検出センサー３０１は、一定光量の検出光Ｌ１を発する発光部３８１と、発光部３８１から発せられた検出光Ｌ１のうち中間転写ベルト２１の周面２１１に当たって反射した反射光Ｌ２を受光する受光部３８２を有し、受光部３８２が受光した反射光Ｌ２の光量の大きさに応じた電気信号を検出値として出力する。他の検出センサー３０２〜３０８についても検出センサー３０１と同じ性能を有するものが用いられている。

図５（ａ）において検出センサー３０１は、主走査方向（Ｚ軸方向に相当）における領域Ｐ１に対応して設けられ、領域Ｐ１の範囲内にトナーのすり抜けによるすり抜けトナー３５５が存するか否かを検出する。同様に、検出センサー３０２は、領域Ｐ２に対応して設けられ、領域Ｐ２内にすり抜けトナー３５５が存するか否かを検出する。また、検出センサー３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８は、領域Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８に対応して設けられ、対応する領域にすり抜けトナー３５５が存するか否かを検出する。このようにＮ個の検出センサーがＮ個の領域に一対一に対応している。

検出センサー３０１〜３０８のそれぞれごとに、中間転写ベルト２１の周面２１１上にすり抜けトナー３５５が存しないときの反射光Ｌ２の光量よりもすり抜けトナー３５５が存するときの反射光Ｌ２の光量が少なくなるという関係を有し、すり抜けトナー３５５の有無によって検出値が変わるようになっている。すり抜けトナー３５５が存しないときと存するときの検出値の範囲を予め実験などで求めておき、現在の検出値がどの範囲に属するかを判断することで、トナーのすり抜けが生じているか否かを検出することができる。

（ｉｉ）検出センサー３０１〜３０８のいずれもトナーのすり抜けが生じていないことが検出されると、全域をベタ画像とした上記のトナーパッチ３５１（第１トナーパッチ）を形成する。

（ｉｉｉ）これに対し、検出センサー３０１〜３０８のいずれかによりトナーのすり抜けが生じていることが検出されると、領域Ｐ１〜Ｐ８のうち、検出した領域（上記例ではＰ２）についてはトナー像が形成されない非画像領域としたトナーパッチ３５２（図６：第２トナーパッチ）を形成する。

図６（ａ）は、領域Ｐ２を非画像領域としたトナーパッチ３５２が感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト２１上に一次転写される様子を示す斜視模式図である。なお、同図において感光体ドラム１Ｙの周面を主走査方向に均等分割した８個の領域Ｈ１、Ｈ２・・・Ｈ８は、中間転写ベルト２１上において主走査方向に均等分割された領域Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐ８に対応している。

同図に示すようにトナーパッチ３５２は、領域Ｐ１（Ｈ１）〜Ｐ８（Ｈ８）のうち、領域Ｐ２（Ｈ２）のみがトナー像が形成されておらずベルト周回方向に沿った帯状の白抜け領域になり、この白抜け領域が非画像領域になる。なお、残りの他の領域Ｐ１とＰ３〜Ｐ８は、図３に示すトナーパッチ３５１と同様にベタ画像になっていることが判る。

図６（ｂ）は、中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナーパッチ３５２がクリーニングブレード３１２に至った様子を示す模式図である。トナーパッチ３５２は、主走査方向（Ｚ軸方向に相当）において領域Ｐ２を非画像領域としたトナーパッチなので、クリーニングブレード３１２において領域Ｐ２に対応するブレード部分３７２には、大量のトナーパッチの大きな突入力により負荷が作用することがなく、トナーリフレッシュによるブレード部分３７２の摩耗の進行を阻止できる。

さらに、領域Ｐ２ではトナーが存しないので、ブレード部分３７２からのトナーのすり抜けも生ぜず、すり抜けトナー３５５を掻き取ることによるクリーニングブレード３２２のブレード部分３９２の摩耗の進行も阻止できる。

これにより、クリーニングブレード３２２の長手方向において、トナーのすり抜けが生じた領域に対応するブレード部分（上記例では３９２）が他のブレード部分に対して摩耗が進行することがなくなり、クリーニングブレード３２２の長手方向における摩耗量の分布のアンバランスが防止される。

なお、トナーパッチ３５２に非画像領域を含むことで、トナーリフレッシュ時に排出すべきトナー量が減少することは望ましくない。そこで、本実施の形態では、領域Ｐ１〜Ｐ８のうち、非画像領域とした領域（上記例ではＰ２）に形成されるべきであったトナーの量を求めて、求めた量のトナーを残りの領域Ｐ１、Ｐ３〜Ｐ８に分配することで、排出すべきトナーの量を非画像領域の有無に関係なく同じにする処理を行う。この処理の詳細については、後述する。

〔４〕制御部の構成
図７は、制御部５０の構成を示すブロック図である。

同図に示すように制御部５０は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部５１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５４と、画像メモリ５５を備え、それぞれが相互に通信を行うことができる。

通信Ｉ／Ｆ部５１は、ネットワーク、例えばＬＡＮと接続するためのＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったインターフェースであり、ネットワークを介して接続される外部の端末装置と通信を行う。

ＣＰＵ５２は、外部の端末装置などからネットワークを介してプリントジョブを受信すると、ＲＯＭ５３から必要なプログラムを読み出し、作像部１０、中間転写部２０、給紙部３０、定着部４０を制御して、受信したプリントジョブを円滑に実行させる。また、ＣＰＵ５２は、トナーリフレッシュを実行するトナーリフレッシュ実行部５２１を含む。

ここで、同図に示すロータリーエンコーダー２２２は、中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラー２２の回転数を計測するのに用いられる。計測された駆動ローラー２２の回転数は、中間転写ベルト２１の累積ベルト走行距離を監視するために用いられる。

また、現像バイアス高圧電源８５は、現像部３Ｙ〜３Ｋのそれぞれごとに、その現像部の現像ローラー８１に供給される現像バイアス電圧を出力する電源部である。

例えば、作像ユニット１０Ｙでは、静電潜像が作像された感光体ドラム１Ｙの表面電位と現像バイアス電圧が印加された現像ローラー８１の表面電位との差で現像コントラスト、つまり現像時に現像位置８１Ｙ（図１）において現像ローラー８１から感光体ドラム１Ｙに単位時間当たりに移動するＹ色のトナー粒子の量が決まる。

この移動するトナー粒子の量が多いほど、プリントジョブ時に現像により感光体ドラム１Ｙ上に形成されるトナー像およびトナーリフレッシュ時に現像により感光体ドラム１Ｙ上に形成されるトナーパッチが濃くなる。トナーパッチが濃くなることは、現像により消費されるトナー量が多くなることに等しい。

現像バイアス電圧（以下、「現像バイアスＤｂ）という。）は、通常、基準値Ｄｂｓに設定されるが、トナーリフレッシュにおいて非画像領域を含むトナーパッチ３５２の形成時にのみ、基準値Ｄｂｓよりも絶対値で高い電圧に上げる制御がトナーリフレッシュ実行部５２１により行われる。現像バイアスＤｂの大小は、絶対値で比較される。

現像バイアスＤｂの上昇制御により、基準値Ｄｂｓの現像バイアスＤｂが作用する場合よりも、トナーパッチ３５２が濃くなる。非画像領域（上記例ではＰ２）に形成されるべきであったトナーの量と同等の量のトナーが、他の領域（上記例ではＰ１、Ｐ３〜Ｐ８）で現像バイアスＤｂの上昇分で消費されるように、現像バイアスＤｂをどれだけ上昇させるかを決めることで、非画像領域の有無に関わらずトナーの排出量を同じにすることができる。他の作像ユニット１０Ｍ〜１０Ｋについても、現像バイアスＤｂの上昇制御については作像ユニット１０Ｙと同じである。

〔５〕トナーリフレッシュ実行部の構成
図８は、トナーリフレッシュ実行部５２１の構成を示すブロック図である。

同図に示すようにトナーリフレッシュ実行部５２１は、累積ベルト走行距離監視部６１と、平均印字率算出部６２と、実行判断部６３と、トナーすり抜け箇所検出部６４と、トナーパッチ形成部６５と、トナーパッチ形成テーブル６６と、現像バイアステーブル６７を備える。

累積ベルト走行距離監視部６１は、中間転写ベルト２１の累積ベルト走行距離を監視する。具体的には、プリントジョブが実行される度に中間転写ベルト２１の周回走行中に、中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラー２２の回転数をロータリーエンコーダー２２２（図７）の出力値から検出し、検出した駆動ローラー２２の回転数を、前回のプリントジョブ終了時までの駆動ローラー２２の累積回転数に足し合わせる処理を繰り返す。これにより、プリンター１の新品時から現在までの間におけるプリントジョブ実行による駆動ローラー２２の累積回転数を把握できる。

中間転写ベルト２１が１周するのに駆動ローラー２２が何回転するかを予め求めておくことで、駆動ローラー２２の累積回転数から中間転写ベルト２１が過去から現在までの間で何周したか（周回数）が判り、中間転写ベルト２１が１周するときの中間転写ベルト２１の走行距離をＱａ（一定値）、現在までの中間転写ベルト２１の周回数をＱｂとすると、現在の累積ベルト走行距離Ｑ（単位：ｍ）を（Ｑａ×Ｑｂ）で求めることができる。

平均印字率算出部６２は、プリントジョブによる各色の平均印字率Ｃｖを算出する。ここで、平均印字率Ｃｖは、中間転写ベルト２１の累積ベルト走行距離Ｑの一定間隔ごと、例えば１００の倍数に達する度に算出される。以下、Ｙ色について説明する。

例えば、累積ベルト走行距離Ｑが１００ｍに至ったとき、０から１００ｍまでの走行距離間に実行された各プリントジョブで形成されたＹ色の画像領域を足し合わせた面積をＳｉ（ｍ^２）、その各プリントジョブで使用された全枚数の用紙Ｓの面積を足し合わせた値をＳｊ（ｍ^２）としたとき、Ｃｖ（％）は、（Ｓｉ／Ｓｊ）×１００で表される。具体的に、用紙ＳがＡ４サイズ（２１０×２９７ｍｍ）であり、１枚の用紙ＳごとにＹ色の画像領域がＳｋ（ｍ^２）であり、用紙の全枚数が４００枚であれば、Ｓｉ（ｍ^２）＝（Ｓｋ×４００）になり、Ｓｊ（ｍ^２）＝（０．２１×０．２９７×４００）になる。

１枚の用紙ＳにおけるＹ色の画像領域Ｓｋは、Ｙ色の形成画像用の画像データから推定される。具体的には、１枚の用紙ＳのうちＹ色の画像が形成される領域の画素数、つまり露光される画素の総数に１画素の面積を乗算することにより求められる。他のＭ、Ｃ、Ｋ色についても同様である。

平均印字率算出部６２は、累積ベルト走行距離Ｑが２００ｍに至ったときには、上記同様の方法で１００ｍから２００ｍまでの走行距離間に実行された各プリントジョブによる平均印字率ＣｖをＹ〜Ｋ色ごとに算出する。以降、累積ベルト走行距離Ｑが３００ｍ、４００ｍ・・・というように１００ｍ間隔ごとにＹ〜Ｋ色の平均印字率Ｃｖが算出される。

このことから平均印字率Ｃｖは、１００ｍ間隔を所定期間とすると、現在から所定期間遡った時点までの間に実行された画像形成ジョブにおける平均印字率ということになる。

実行判断部６３は、Ｙ〜Ｋ色ごとに平均印字率Ｃｖの大きさに基づきトナーリフレッシュ処理の実行の要否を判断する。

トナーすり抜け箇所検出部６４は、クリーニングブレード３１２におけるトナーのすり抜け発生の有無を検出部３００の検出結果に基づき検出する。

トナーパッチ形成部６５は、トナーリフレッシュの実行が必要と判断された場合に、トナーすり抜け箇所検出部６４の検出結果に基づき、全域に画像が形成されてなるベタのトナーパッチ３５１と、非画像領域を含むトナーパッチ３５２のいずれを形成するかを判断し、判断した方のトナーパッチを形成する。

トナーパッチ形成テーブル６６と現像バイアステーブル６７は、トナーパッチ形成部６５がトナーパッチを形成する際に参照される。次のトナーリフレッシュ処理のところで説明する。

〔６〕トナーリフレッシュ処理の内容
図９は、トナーリフレッシュ処理の内容を示すフローチャートであり、トナーリフレッシュ処理は、一つのプリントジョブの実行が終了し、次のプリントジョブの開始までの間である非画像形成時にトナーリフレッシュ実行部５２１により実行される。

同図に示すように現在の累積ベルト走行距離Ｑを取得する（ステップＳ１）。この取得は、上記の累積ベルト走行距離監視部６１により行われる。

そして、現在の累積ベルト走行距離Ｑ（単位：ｍ）が１００の倍数に至ったか否かを判断する（ステップＳ２）。累積ベルト走行距離Ｑが１００の倍数に至ったとは、累積ベルト走行距離Ｑが１００、２００、３００・・・のいずれかであることを意味する。なお、直前のプリントジョブ実行中に累積ベルト走行距離Ｑが１００の倍数、例えば２００（ｍ）に至り、これを超えて２０１（ｍ）になった時点でそのプリントジョブが終了した場合、現在の累積ベルト走行距離Ｑは２０１になっており、厳密には１００の倍数に等しくはないが、この場合も累積ベルト走行距離Ｑが１００の倍数になっていると判断する。

現在の累積ベルト走行距離Ｑが１００の倍数ではないことを判断すると（ステップＳ２で「Ｎｏ」）、当該処理を終了する。一方、現在の累積ベルト走行距離Ｑが１００の倍数であると判断すると（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」）、Ｙ〜Ｋの各色について平均印字率Ｃｖを算出する（ステップＳ３）。この算出は、平均印字率算出部６２により行われる。

そして、Ｙ〜Ｋの各色のうち、算出した平均印字率Ｃｖの大きさが閾値ｔｈ（例えば３％）未満の色があるか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断は、実行判断部６３により行われ、Ｙ〜Ｋ色ごとに、取得した平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈ未満の場合、トナーリフレッシュの実行を必要とし、閾値ｔｈ以上の場合、トナーリフレッシュの実行を不要とする。つまり、実行判断部６３は、平均印字率Ｃｖと閾値ｔｈの大小関係からトナーリフレッシュの実行の要否を判断する。

平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈの３％未満の場合にトナーリフレッシュの実行を要とするのは、次の理由による。すなわち、Ｙ色について説明すると、平均印字率Ｃｖが３％未満のように低印字率のプリントジョブが継続された場合、現像ハウジング８０に収容されている現像剤Ｄに含まれるＹ色のトナーの現像による消費がかなり少なくなる。

現像によるＹ色のトナーの消費が少ないということは、現像剤Ｄに含まれるＹ色のトナーのうち、現像ハウジング８０内に留まったままになるトナー粒子の比率が多くなり、その留まったままのトナー粒子が供給スクリュー８２や撹拌スクリュー８３の搬送、撹拌時に供給スクリュー８２や撹拌スクリュー８３の螺旋羽根に当たることにより機械的な負荷を受け続けることで、トナー粒子の表面が削れたり変形したりして劣化が進み易い。

劣化が進んだトナー粒子は、劣化が進んでいないトナー粒子よりも現像性が低下する。このため、低印字率のプリントジョブが継続された場合に、劣化が進んだトナー粒子の比率が多くなったとみなして、現像ハウジング８０内のＹ色のトナーを強制排出しつつ補充用のＹ色のトナーＴａを補給してトナーを入れ替えるトナーリフレッシュを行う。

これにより、現像ハウジング８０内に劣化していないＹ色のトナーＴａの比率を増やしつつ劣化が進んだＹ色のトナーの比率を減らして、Ｙ色の現像剤Ｄの現像性の低下を防止することができる。平均印字率Ｃｖの大小によりトナーリフレッシュの実行の要否を判断することは、他のＭ、Ｃ、Ｋ色についても同様である。

ステップＳ４において、Ｙ〜Ｋの各色のいずれも平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈ以上であることを判断すると（ステップＳ４で「Ｎｏ」）、トナーリフレッシュの実行が不要として当該処理を終了する。一方、Ｙ〜Ｋの各色のいずれかの色について平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈ未満であることを判断すると（ステップＳ４で「Ｙｅｓ」）、トナーリフレッシュの実行が必要として、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、トナーすり抜け箇所検出処理を実行する。トナーすり抜け箇所検出処理は、トナーすり抜け箇所検出部６４により実行される。

図１０は、トナーすり抜け箇所検出処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。同図に示すようにＹ色のトナーによる検出用ベタパッチを中間転写ベルト２１上に形成する（ステップＳ２１）。ここで、検出用ベタパッチとは、ベタ画像からなるトナーパッチであるが、画素値を低と高の中間のハーフトーン程度の一定の階調値とした検出用トナーパッチであり、トナーパッチ３５１、３５２よりも淡い（単位面積当たりのトナー量が少ない）ものになっている。例えば、２５６階調の場合、画素値が１２５程度の値に決められている。

図１１は、Ｙ色の検出用ベタパッチ３５８が中間転写ベルト２１上に形成された様子を示す模式図である。同図に示すように検出用ベタパッチ３５８の主走査方向（Ｚ軸方向に相当）長さＬｔは、上記のトナーパッチ３５１と同じであり、クリーニングブレード３１２、３２２の長さＬｄよりも少し短くなっている。検出用ベタパッチ３５８の副走査方向長さＬｅは、一定であり、例えば３０〜５０ｍｍ程度である。

検出用ベタパッチ３５８をハーフトーンとしたのは、トナーすり抜けの発生の有無を検出できれば良く、この意味で最大値まで濃くする必要はないが、あまり薄くすると、上記のようにトナー像のクリーニングブレード３１２への突入力が弱くなりすぎて、トナーすり抜けの発生を検出できなくなるおそれがあることから、中間階調としたものであるが、トナーパッチ３５１と同様の最大値としても良い。この検出用ベタパッチ３５８を形成するための画像データが予め不図示の記憶部に記憶されている。

また、検出用ベタパッチ３５８をＹ色トナーで形成するとしたのは、中間転写ベルト２１がここでは黒色であり、他のＭ、Ｃ、Ｋ色よりも検出センサー３０１〜３０８による反射光の受光量の検出精度を高められるからである。中間転写ベルト２１が別の色の場合、その色との関係からＹ色以外の色で検出用ベタパッチ３５８を形成するとしても良い。

トナーすり抜け箇所検出部６４は、記憶部から読み出した画像データを作像部１０に送り、作像部１０と中間転写部２０に検出用ベタパッチ３５８を形成させる。

具体的には、トナーすり抜け箇所検出部６４は、読み出した画像データ（画素値が中間階調のもの）に基づき作像部１０の露光部１１により感光体ドラム１Ｙ上に検出用ベタパッチ３５８の静電潜像を作像させる。そして、作像された検出用ベタパッチ３５８の静電潜像を現像部３ＹにおいてＹ色トナーで現像して顕像化することで、検出用ベタパッチ３５８を感光体ドラム１Ｙ上に形成させる。そして、感光体ドラム１Ｙ上に形成された検出用ベタパッチ３５８を中間転写ベルト２１に一次転写させる。中間転写ベルト２１に一次転写された検出用ベタパッチ３５８は、中間転写ベルト２１の周回走行によりクリーニングブレード３１２に至る。なお、二次転写ローラー２８は、中間転写ベルト２１から離隔した離隔位置に移動している。また、現像バイアスＤｂが基準値Ｄｂｓに設定される。

クリーニングブレード３１２に至った検出用ベタパッチ３５８は、クリーニングブレード３１２で掻き取られるが、トナーのすり抜けが発生すれば、８個の検出センサー３０１〜３０８のうちのいずれかのセンサーで検出される。なお、すり抜けトナーを検出センサーで検出できれば検出用ベタパッチ３５８をベタで形成する必要はなく、例えば網点などで形成するとしても良い。

このように上流側のクリーニングブレード３１２よりもベルト走行方向（像担持回転体の回転方向）下流側かつ下流側のクリーニングブレード３２２よりもベルト走行方向上流側において、中間転写ベルト２１（像担持回転体）上に形成された検出用ベタパッチ３５８（検出用トナーパッチ）がクリーニングブレード３１２で掻き取れられずにクリーニングブレード３１２と中間転写ベルト２１との当接部分をすり抜けて中間転写ベルト２１上に残ったトナーのベルト幅方向における位置を、トナーのすり抜けが発生した箇所として検出することができる。

図１０に戻って、ステップＳ２２では、８個の検出センサー３０１〜３０８からの検出結果を受信する。そして、８個の検出センサー３０１〜３０８のうち、すり抜けトナー３５５を検出したセンサーがあるか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここで、すり抜けトナー３５５を検出したセンサーが存在しないことを判断すると（ステップＳ２３で「Ｎｏ」）、トナーのすり抜けを未検出と判断して（ステップＳ２４）、リターンする。

一方、すり抜けトナー３５５を検出したセンサーが存在することを判断すると（ステップＳ２３で「Ｙｅｓ」）、トナーのすり抜けを検出と判断して、領域Ｐ１〜Ｐ８のうち、そのセンサーに対応する領域を特定した後（ステップＳ２５）、リターンする。例えば、図４の例では検出センサー３０２がすり抜けトナー３５５を検出すると、検出センサー３０２に対応する領域としてＰ２が特定される。

図９に戻って、ステップＳ６では、すり抜けトナー３５５の検出の有無を判断する。ここで、未検出と判断すると（ステップＳ６で「Ｎｏ」）、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのうち、ステップＳ４で平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈ未満と判断された色の作像ユニットに対して、全域がベタのトナーパッチ３５１を形成する第１トナーパッチ形成処理を実行して（ステップＳ７）、ステップＳ９に進む。一方、すり抜けトナー３５５が検出されたことを判断すると（ステップＳ６で「Ｙｅｓ」）、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのうち、ステップＳ４で平均印字率Ｃｖが閾値ｔｈ未満と判断された色の作像ユニットに対して、非画像領域を含むトナーパッチ３５２を形成する第２トナーパッチ形成処理を実行して（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、第１トナーパッチ形成処理、第２トナーパッチ形成処理により強制排出されたトナーの量（後述のトナー排出量Ｗ：図１３）に相当分の補充用トナーＴａを、トナー補給ホッパー７Ｙ〜７Ｋのうち、トナーを強制排出した作像ユニットに対応するトナー補給ホッパーから現像部に補給する。その後、当該処理を終了する。

〔７〕第１トナーパッチ形成処理
図１２は、第１トナーパッチ形成処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。同図に示すように平均印字率Ｃｖと閾値ｔｈとの差分Ｕを算出する（ステップＳ５１）。平均印字率Ｃｖは、上記のステップＳ３で算出したものである。ここでは、平均印字率Ｃｖ＜閾値ｔｈの関係があるので、差分Ｕ＝（閾値ｔｈ−平均印字率Ｃｖ）により求められる。そして、トナーパッチ形成テーブル６６を参照して、差分Ｕの大きさに対応するトナー排出量Ｗを決め、決めたトナー排出量Ｗに対応するトナーパッチ３５１の面積を求める（ステップＳ５２）。

図１３は、トナーパッチ形成テーブル６６の内容例を示す図であり、差分Ｕとトナー排出量Ｗとトナーパッチの面積とが対応付けされている。差分Ｕは、平均印字率Ｃｖと閾値ｔｈとの差分であり、この差分Ｕが大きいほど、平均印字率Ｃｖが低いことになり、平均印字率Ｃｖが低いほど、現像ハウジング８０に収容されている現像剤Ｄの、プリントジョブによるトナーの消費量が少ないことになる。

プリントジョブによるトナーの消費量が少ないほど、現像ハウジング８０内に劣化が進んでいるトナー粒子が留まり易くなるので、トナーリフレッシュ時に現像ハウジング８０から強制排出すべきトナー量をより増やしつつ、その分、劣化していない補充用トナーＴａを多く補給した方が以後の現像性を向上できる。

トナーパッチ形成テーブル６６では、差分Ｕ１にトナー排出量Ｗ１が対応付けされ、差分Ｕ２（＞Ｕ１）にトナー排出量Ｗ２（＞Ｗ１）が対応付けされている。このように差分Ｕが大きくなるほどトナー排出量Ｗが多くなるようになっており、差分Ｕの大きさがどの程度の場合にトナー排出量Ｗをどれだけにすれば現像性を維持できるかが予め実験などにより決められて、トナーパッチ形成テーブル６６に書き込まれている。

また、トナー排出量Ｗが大きくなるほど、トナーパッチ３５１の面積が広くなっている。これは、上記のようにトナーパッチ３５１の画素値が最大値になっており、トナー排出量Ｗを増やすには、これ以上に濃さを上げるのではなく、トナーパッチ３５１の面積を広くする必要があるからである。

トナーパッチ形成テーブル６６では、トナー排出量Ｗ１にトナーパッチ３５１の面積Ｓ１が対応付けされ、トナー排出量Ｗ２（＞Ｗ１）にトナーパッチ３５１の面積Ｓ２（＞Ｓ１）が対応付けされている。トナーパッチ３５１の濃さを最大値とする場合、トナー排出量Ｗで決められる量のトナーを強制排出するのに、トナーパッチ３５１の面積をどれだけにすれば良いかが予め実験などにより決められて、トナーパッチ形成テーブル６６に書き込まれている。

図１２に戻って、ステップＳ５３では、求めたトナーパッチの面積から、形成すべきトナーパッチ５３１の副走査方向長さＬｗを決定する。上記のようにトナーパッチ５３１の主走査方向長さＬｔは予め決まっているので、トナーパッチの面積を主走査方向長さＬｗで除することでトナーパッチ５３１の副走査方向長さＬｗを求めることができる。

図１４（ａ）、（ｂ）は、トナーパッチ３５１の面積の大きさの違いを模式的に示す図であり、図１４（ａ）では面積Ｓ１のトナーパッチ３５１の主走査方向長さがＬｔ、副走査方向長さがＬｗ１になっており、図１４（ｂ）では、面積Ｓ２（＞Ｓ１）のトナーパッチ３５１の主走査方向長さがＬｔ、副走査方向長さがＬｗ２（＞Ｌｗ１）になっている例を示している。

図１２に戻って、ステップＳ５４では、主走査方向長さＬｔ、副走査方向長さＬｗの矩形状のトナーパッチ５３１を形成するための画像データを生成する。画像データの各画素の画素値は最大値とする。

図１５（ａ）は、トナーパッチ５３１（第１トナーパッチ）の画像データ５９１の構成例を示す図であり、画像データ５９１を構成する各画素Ｇが主走査方向と副走査方向に二次元平面上を並ぶ様子を模式的に示している。各画素Ｇの画素値は、最大値としてのＱｂに設定されている。ここで、主走査方向に並ぶ画素Ｇの総数は、トナーパッチ３５１の主走査方向長さＬｔを１つの画素Ｇの主走査方向幅で除した値で決まり、副走査方向に並ぶ画素Ｇの総数は、トナーパッチ３５１の副走査方向長さＬｗを１つの画素Ｇの副走査方向幅で除した値で決まる。

図１２に戻って、ステップＳ５５では、現像バイアステーブル６７を参照して、現像バイアスＤｂをトナーのすり抜けなしの場合の基準値Ｄｂｓに設定する。この設定により、次のステップＳ５６でトナーパッチ３５１が形成される際、ステップＳ５５で設定された基準値Ｄｂｓの現像バイアスが現像バイアス高圧電源８５から出力される。

図１６は、現像バイアステーブル６７の内容例を示す図であり、トナーのすり抜けなしの場合の現像バイアスＤｂとして基準値Ｄｂｓが対応付けされ、トナーのすり抜けありの場合の現像バイアスＤｂとして、基準値Ｄｂｓよりも絶対値で大きい値のＤｂ１、Ｄｂ２・・・が対応付けされている。このＤｂ１は、例えば次のように決められる。

すなわち、上記の領域Ｐ１〜Ｐ８のうち、非画像領域（上記例ではＰ２）に形成されるべきであったトナーの量は、トナー排出量Ｗ１を８で除した値（＝Ｗ１／８）になる。現像時に非画像領域以外の全領域（上記例ではＰ１、Ｐ３〜Ｐ８）において、現像バイアスＤｂを基準値Ｄｂｓよりもどれだけ絶対値で上げれば、この（Ｗ１／８）のトナーの量を増加して消費させることができるかを実験などで求める。

現像バイアステーブル６７では、トナー排出量Ｗ１のときに現像バイアスＤｂがＤｂ１になっており、Ｄｂ１と基準値Ｄｂｓとの差分が、現像時に（Ｗ１／８）のトナーの消費量を増量させるのに必要な現像バイアスＤｂの上昇分になる。同様に、トナー排出量Ｗ２（＞Ｗ１）のときに現像バイアスＤｂがＤｂ２（＞Ｄｂ１：絶対値）になっている。このようにトナー排出量Ｗの違いにより現像バイアスＤｂの上昇分が異なるように、トナー排出量Ｗと現像バイアスＤｂとが対応付けされて、現像バイアステーブル６７に書き込まれている。

図１２に戻って、ステップＳ５６では、生成した画像データ５９１を作像部１０に送り、作像部１０と中間転写部２０にトナーパッチ３５１を形成させて、リターンする。トナーパッチ３５１の形成は、上記の検出用ベタパッチ３５８の形成と同じ方法で行われる。

〔８〕第２トナーパッチ形成処理
図１７は、第２トナーパッチ形成処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートであり、ステップＳ５１〜Ｓ５４までは、第１トナーパッチ形成処理と基本的に同じである。

ステップＳ５４の次に実行されるステップＳ６５では、ステップＳ５４で生成したトナーパッチ５３２の画像データの全画素のうち、トナーのすり抜けが発生した領域（上記例はＰ２）の画素の画素値を０（白に相当）に、残りの全領域（上記例ではＰ１、Ｐ３〜Ｐ８）の画素の画素値を最大値（＝２５５）に設定する。

図１５（ｂ）は、トナーパッチ５３２（第２トナーパッチ）の画像データ５９２の構成例を示す図であり、画像データ５９１と同様に、各画素Ｇが主走査方向と副走査方向に二次元平面上を並ぶ様子を模式的に示している。

同図では、トナーのすり抜けが発生した領域をＰ２とした例を示しており、領域Ｐ２に含まれる画素Ｇの画素値が０（白に相当）に設定され、残りの領域の画素Ｇについては、画像データ５９１と同様に画素値が最大値Ｑｂに設定されている。

図１７に戻って、ステップＳ６６では、現像バイアステーブル６７を参照して、ステップＳ５２で求めたトナー排出量Ｗに対応する現像バイアスＤｂを読み出して、読み出した現像バイアスＤｂに設定する。例えば、トナー排出量Ｗ１のときには、現像バイアスＤｂとしてＤｂ１（＞Ｄｂｓ）が設定され、Ｗ２のときには、Ｄｂ２が設定される。この設定により、次のステップＳ６７でトナーパッチ３５２が形成される際、ステップＳ６６で設定された現像バイアス電圧Ｄｂが現像バイアス高圧電源８５から出力される。

ステップＳ６７では、生成した画像データ５９２を作像部１０に送り、作像部１０と中間転写部２０にトナーパッチ３５２を形成させて、リターンする。トナーパッチ３５２の形成は、トナーパッチ３５１の形成と同じ方法で行われる。

図１４（ｃ）は、非画像領域を領域Ｐ２としたトナーパッチ３５２を模式的に示す図であり、トナーパッチ３５２の面積はＳ１であるが、領域Ｐ２に相当する非画像領域からなるパッチ部分３５３が含まれるので、トナーパッチ３５２において非画像領域であるパッチ部分３５３以外の画像領域３５６、３５７の面積Ｓａは、面積Ｓ１からパッチ部分３５３の面積Ｓｂを差し引いた面積に相当する。

トナーパッチ３５２の形成時には、現像バイアスＤｂを基準値Ｄｂｓよりも上げているので、その上昇分で、パッチ部分３５３に形成されるべきであったトナーの量が画像領域３５６、３５７に分配される。つまり、パッチ部分３５３に形成されるべきであったトナーの量の分だけ、画像領域３５６、３５７における単位面積当たりのトナー量が増加される。これにより、パッチ部分３５３におけるトナー量（ここでは０）と残りの部分３５６、３５７におけるトナー量との合計が現像部から排出すべきトナー量として決められたトナー排出量Ｗ１（図１３）になり、トナーパッチ３５２の面積Ｓ１に対応するトナー排出量Ｗ１がトナーパッチ３５１の形成時と同じ量になる。

このように低印字率のプリントジョブが連続実行された場合に、トナーのすり抜けの発生の有無に関わらず、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋごとに、その現像部から排出すべき量のトナーをトナーリフレッシュにより排出して現像性の向上を図ることができる。

なお、トナーパッチ３５２の形成時に現像バイアスＤｂを基準値Ｄｂｓのままにすることでもトナーリフレッシュによる現像性に一定の効果を有するような場合には、現像バイアスＤｂを調整せずに基準値Ｄｂｓで一定にする構成をとるとしても良い。

図１８は、トナーリフレッシュの実行に際し、トナーのすり抜けが生じる前にはトナーパッチ３５１を形成し、トナーのすり抜けが生じ始めるとトナーパッチ３５２を形成する実施例と、トナーのすり抜けの発生の有無に関係なくトナーパッチ３５１を形成する比較例のそれぞれにおける累積プリント枚数に対するブレード摩耗量の増加の推移を示すグラフである。

ここで、ブレード摩耗量とは、ステンレスで形成されたクリーニングブレード３２２の先端部３４０の摩耗量のことを示す。図１９（ａ）は、新品時のクリーニングブレード３２２の先端部３４０が中間転写ベルト２１にカウンター当接している様子を示す断面図であり、新品時ではクリーニングブレード３２２の先端部３４０の角３４５が中間転写ベルト２１の周面２１１に当接している。新品時以降、プリントジョブが繰り返し実行され、プリントジョブの度にプリントされた用紙Ｓの枚数を過去の累積枚数に加算してなる累積プリント枚数が多くなるに伴って、クリーニングブレード３２２の先端部３４０の角３４５が中間転写ベルト２１の周面２１１との摩擦により摩耗していく。この摩耗が進むと、図１９（ｂ）に示すように、クリーニングブレード３２２の先端部３４０の角３４５が削られるようになって、中間転写ベルト２１の周面２１１と当接する部分の幅αが広くなっていく。この幅αがブレード摩耗量に相当する。

ブレード摩耗量αが大きくなるのに伴って、クリーニングブレード３２２の先端部３４０による中間転写ベルト２１の周面２１１上のトナーＴの掻き取り能力が低下、つまりクリーニング機能が低下していく。

クリーニングブレード３２２がＳＵＳで形成されている場合、実験結果からブレード摩耗量αの大きさが凡そ２９〜３０μｍを超えると、クリーニング性を維持できなくなることが判っている。図１８に示す比較例では、累積プリント枚数が約４０万枚に至る直前で、ブレード摩耗量αがクリーニング機能限界の２９μｍに達しており、約４０万枚で寿命に至ることになる。これに対し、実施例では、累積プリント枚数が４０万枚を超えてもブレード摩耗量αがクリーニング機能限界の２９μｍよりも大幅に小さい１０μｍ程度で推移しており、比較例よりも寿命を大幅に伸ばすことが可能になることが判る。

実施例では、寿命に至る時期を比較例よりも後にずらすことができ、それだけクリーニングブレード３２２の交換などのメンテナンス作業の頻度を減らして、クリーニングブレード３２２の材料費の低減やメンテナンス作業に伴ってプリンター１が稼働停止する時間の低減が可能になる。

以上説明したように本実施の形態では、中間転写ベルト２１をクリーニングする２枚のクリーニングブレード３１２、３２２を中間転写ベルト２１の周回方向に間隔を開けて並設する構成において、トナーリフレッシュ時に大量のトナーから形成されるトナーパッチをクリーニングするに際し、上流側のクリーニングブレード３１２においてトナーのすり抜けの発生を未検出のときには、全域をベタ画像としたトナーパッチ３５１（第１１トナーパッチ）を形成し、トナーのすり抜けの発生を検出すると、以後、トナーのすり抜けが生じている箇所に対応するパッチ部分３５３のみを非画像領域としたトナーパッチ３５２（第２トナーパッチ）を形成する制御を行う。

これにより、トナーリフレッシュの実行の度に、トナーのすり抜けの発生の有無に関係なくトナーパッチ３５１を形成する構成に比べて、クリーニングブレード３２２の長寿命化を実現できる。

本開示は、画像形成装置に限られず、トナーのすり抜け検出後に形成されるトナーパッチを、その検出箇所に対応するパッチ部分を主走査方向（ベルト幅方向）に他の残りのパッチ部分よりも淡くする（単位面積当たりのトナー量を少なくする）方法としてもよい。

さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本開示に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

〔９〕変形例
以上、本開示を実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

（１）上記実施の形態では、トナーのすり抜けが生じている箇所に対応するパッチ部分３５３を非画像領域（画素値を０）としたが、これに限られない。トナーパッチ３５２においてパッチ部分３５３を他のパッチ部分３５６、３５７よりも淡くする、つまり単位面積当たりのトナー量を少なくする構成をとることもできる。トナーのすり抜けが検出された以降もパッチ部分３５３のトナー量を少なくしない構成に比べて、クリーニングブレード３１２、３２２の負担を減らして寿命を延ばすことができるからである。

例えば、図２０（ａ）に示すトナーパッチ３５２は、パッチ部分３５３も他の部分３５６、３５７もベタ画像であるが、パッチ部分３５３が他の部分３５６、３５７よりも淡くなっている。部分３５６、３５７における単位面積当たりのトナー量を例えば４ｇ／ｍ²とすると、パッチ部分３５３における単位面積当たりのトナー量が例えば１ｇ／ｍ²にされる。

また、図２０（ｂ）に示すように副走査方向（Ｙ軸方向に相当）に淡いベタ画像部分５１１と非画像領域５１２とが交互に現れるような構成のパッチ部分３５３を形成することもできる。同図では、副走査方向に並ぶ２個のベタ画像部分５１１を連続させずに、２個のベタ画像部分５１１の間に非画像領域５１２を介在させることで、ベタ画像部分５１１の副走査方向の連続長さが短くなっている。つまり、２個のベタ画像部分５１１を副走査方向に連続させた場合における副走査方向の連続長さの半分になる。

クリーニングブレード３１２へのトナーの突入力は、トナー付着量や副走査方向の連続長さに比例するので、パッチ部分３５３のトナー付着量（単位面積当たりのトナー量に相当）を少なくしたり、ベタ画像部分５１１の副走査方向長さを短くしたりすることで、クリーニングブレード３１２の負担を減らすことができる。

図２０（ａ）、（ｂ）に示すトナーパッチ３５２は、トナーすり抜けが検出された箇所に対応するパッチ部分３５３にトナー像が含まれるが、中間転写ベルト２１の走行中において、パッチ部分３５３の方が他の部分３５６、３５７よりも単位時間当たりにクリーニングブレード３１２に到達するトナーの合計量が少なくなるように単位面積当たりのトナー量が決められたパッチ部分３５３を含むトナーパッチ３５２といえる。このトナーの合計量が少ない分、パッチ部分３５３の方が他の部分３５６、３５７よりもクリーニングブレード３１２へのトナーの突入力が弱くなり、クリーニングブレード３１２においてすり抜けが検出されたブレード部分３７２（図６（ｂ））の負担を減らすことができる。

いずれのトナーパッチ３５２もパッチ部分３５３に他の部分３５６、３５７よりも淡い画像が含まれるので、その分、他の部分３５６、３５７に分配されるトナー量がパッチ部分３５３を非画像領域とした実施の形態よりも少なくなる。

分配されるトナー量が少なく済ませられる分、クリーニングブレード３１２、３２２においてトナーのすり抜けが検出されていないブレード部分（上記の例では領域Ｐ１、Ｐ３〜Ｐ８に相当する部分）に掛かる負担が減るが、分配されるトナー量が減ると、その分、トナーパッチ３５２の副走査方向（Ｙ軸方向に相当）の長さが長くなるので、トナーパッチ３５２の掻き取りに要する時間が長くかかることになる。装置構成によってトナーパッチ３５２をどの構成にするのが適切であるかを予め決めることができる。

パッチ部分３５３が非画像領域であっても淡い画像からなる画像領域であっても、他の部分３５６、３５７よりも淡い、換言すると単位面積当たりのトナー量が少ない構成であれば良い。

（２）上記実施の形態では、中間転写ベルト２１のベルト幅方向長さＬｐを８個の領域Ｐ１〜Ｐ８に均等分割して各領域を均等幅したが、これに限られない。領域Ｐ１〜Ｐ８の主走査方向長さ（幅）は、８個の検出センサー３０１〜３０８のそれぞれの主走査方向の検出幅に応じて予め決められ、検出センサーごとに検出幅が異なる場合は、領域Ｐ１〜Ｐ８の幅の大きさが、対応する検出センサーの検出幅に応じて異なることになる。

この場合、トナーのすり抜けが生じている領域（上記例ではＰ２）に形成されるべきであったトナー量を他の領域（上記例ではＰ１、Ｐ３〜Ｐ８）に分配する際の現像バイアスＤｂの大きさを、どの領域がトナーのすり抜けが生じているかによって変更すれば良い。

また、像担持回転体としての中間転写ベルト２１をベルト幅方向に８分割した領域Ｐ１〜Ｐ８のいずれにトナーのすり抜けが生じているかを検出するとしたが、８分割に限られず、２分割、３分割、４分割など複数個に分割して、分割した各領域のいずれにトナーのすり抜けが生じているかを検出する構成をとることができる。複数の領域の個数と同数の検出センサーを配置する構成をとることができる。

（３）上記実施の形態では、トナーパッチ３５２において非画像領域を除く残りの全部の画素値を最大値（上記例では２５５）としたが、これに限られない。例えば、次のような処理を行うことができる。

（ｉ）画素値を最大値よりも所定値、具体的には５０程度だけ低い値を基準とし、この基準値に基づきトナー排出量Ｗに対応するトナーパッチ面積を決める。

（ｉｉ）トナーのすり抜けが生じてない場合には、排出量Ｗに対応するトナーパッチ面積と同じ大きさのベタ画像からなるトナーパッチ３５２を形成する。

（ｉｉｉ）トナーのすり抜けが生じている場合には、トナーのすり抜けが生じている領域に形成すべきであったトナー量の分、他の領域の画素値を基準値よりも上げて、他の領域のトナー量を増量する。これにより、トナーパッチ３５２の面積をトナーパッチ３５１と同じ面積、つまりトナーパッチ３５２の副走査方向長さＬｗを同じにすることができ、トナーパッチ３５２の形成時の現像バイアスＤｂも基準値のままにすることができる。

（４）上記実施の形態では、画像安定化動作としてトナーリフレッシュを例に説明したが、これとは別の例えばブレードめくれ防止用のトナーパッチ形成時にも適用できる。

ここで、ブレードめくれとは、ゴムブレードであるクリーニングブレード３１２の先端部３３０が中間転写ベルト２１にカウンター当接している当接部分の摩擦力が大きくなると、クリーニングブレード３１２の先端部３３０が基端部３３１に対して中間転写ベルト２１の走行方向に折れ曲がって変形することをいう。ブレードめくれが生じたクリーニングブレード３１２は、クリーニング性が極端に低下するので交換が必要になる。

このブレードめくれは、クリーニングブレード３１２の先端部３３０と中間転写ベルト２１間の摩擦力が大きくなることに伴って発生することが判っている。

そこで、中間転写ベルト２１が一定距離（例えば２００ｍ）を走行する度にベタのトナーパッチを形成して、クリーニングブレード３１２の先端部３３０の、中間転写ベルト２１に当接しているエッジ部分に、そのトナーパッチのトナー粒子を潤滑剤として供給する。これにより、クリーニングブレード３１２の先端部３３０と中間転写ベルト２１間の摩擦力が大きくなりすぎて、ブレードめくれが生じることを防止できる。

トナーのすり抜けが生じていないときには、ブレードめくれ防止用のトナーパッチとして上記のトナーパッチ３５１を用いる。トナーのすり抜けが生じたことが検出された以後では、すり抜けが検出された箇所に対応するパッチ部分についてのみ非画像領域とした上記のトナーパッチ３５２をブレードめくれ防止用のトナーパッチとして用いる。なお、ここでは、上記のトナーの分配を行わない。トナーリフレッシュのように現像部から排出すべきとして決めたトナー量をトナーパッチの形成により消費する必要がないからである。

また、画像安定化動作として、例えば最大付着量調整を行う場合にも適用できる。

ここで、最大付着量調整とは、露光部１１のレーザーダイオードを最大光量で発光させて、中間転写ベルト２１上に高濃度のトナーパッチを形成し、形成されたトナーパッチを反射濃度センサーで検出したときの濃度が最大濃度として予め決められた濃度になるように、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのそれぞれごとに、帯電電圧や現像バイアス電圧などの画像形成条件（制御変数）を適正な値に調整するものである。反射濃度センサーは、中間転写ベルト２１の周辺であり二次転写位置２８１よりもベルト走行方向下流側かつクリーニング部２９よりもベルト走行方向上流側に配置される。

この最大付着量調整では、トナーのすり抜けが生じていないときには、例えば最大光量によるトナーパッチを領域Ｐ１〜Ｐ８に亘って形成し、各領域に１対１に対応する反射濃度センサーのうちいずれか１個の反射濃度の検出結果を用いるか、８個の反射濃度センサーの検出値の平均値を反射濃度の検出結果とする。

一方、トナーのすり抜けが生じたことが検出された以後では、トナーパッチのうち、すり抜けが検出された箇所に対応するパッチ部分についてのみ非画像領域とし、他の残りの部分に対応する反射濃度センサーの検出結果（いずれか１個または平均値）を用いてトナーパッチの反射濃度を検出する。この最大付着量調整でも上記のトナーの分配を行わない。このことは、次に説明するレジスト補正でも同様である。

さらに、画像安定化動作として、例えばレジスト補正を行う場合にも適用できる。

レジスト補正は、中間転写ベルト２１上にＹ〜Ｋ色のそれぞれごとに主走査方向と副走査方向に対して４５°の角度を有するラインパッチを形成し、Ｋ色に対するＹ、Ｍ、Ｃ色のラインパッチの形成位置を光学センサーで検出して、その検出結果から各色の位置ずれ量を検出し、検出された各色の位置ずれ量に基づきＹ〜Ｋ色の主走査方向と副走査方向の画像書き込み開始位置を調整するものである。

最大付着量調整の場合と同様に、トナーのすり抜けが生じていないときには、ラインパッチを領域Ｐ１〜Ｐ８のそれぞれに形成し、各領域に１対１に対応する光学センサーの検出値の平均値を検出結果とする。ここでは、領域Ｐ１〜Ｐ８に形成された８個のラインパッチを一つのトナーパッチとして扱い、一つのラインパッチが上記のパッチ部分に対応する。そして、トナーのすり抜けが生じたことが検出された以後では、すり抜けが検出された箇所に対応するパッチ部分（ラインパッチ）を非画像領域とし（つまり、ラインパッチを形成せず）、他の残りの部分に対応する光学センサーの検出結果を用いる。

（５）上記実施の形態では、検出用ベタパッチ３５８を形成してトナーのすり抜けの有無を検出するトナーすり抜け箇所検出処理（図９：Ｓ５）をトナーリフレッシュ処理の中でトナーリフレッシュが実行される度に行うとしたが、これに限られない
例えば、トナーすり抜け箇所検出処理をトナーリフレッシュ（画像安定化動作）とは別のタイミング、具体的にはプリンター１の電源オン時や一定時間（１日や１週間など）が経過する度に行い、その検出結果を記憶部に記憶しておき、トナーリフレッシュの実行時に、その記憶された検出結果から、第１トナーパッチ形成処理（図９：Ｓ７）と第２トナーパッチ形成処理（図９：Ｓ８）のいずれを行うかを選択する制御とすることもできる。

（６）上記実施の形態では、中間転写ベルト２１上の残留トナーとトナーパッチを２本のクリーニングブレード３１２、３２２でクリーニングする構成例を説明したが、像担持回転体であれば中間転写ベルト２１に限られない。例えば、中間転写方式でもこれ以外でも、像担持回転体としての１個の感光体ドラムに対して２本のクリーニングブレードを感光体ドラムの回転方向に並べて配置し、感光体ドラム上の残留トナーと、トナーリフレッシュにより感光体ドラム上に形成されたトナーパッチをクリーニングする構成に適用することもできる。

（７）上記実施の形態では、ベルト周回方向の上流側のクリーニングブレード３１２（第１清掃部材）がゴムブレードであり、下流側のクリーニングブレード３２２（第２清掃部材）が金属製の板バネのブレードとしたが、これに限られない。クリーニングブレード３１２、３２２の一方をゴム、他方を金属としたり、両方をゴムまたは金属としたり、装置構成に応じて適した組み合わせたものを用いることができる。

また、２本の清掃部材としてクリーニングブレードを用いる構成例を説明したが、ブレードに限られない。例えば、クリーニングブラシを用いる構成でもトナーパッチの大量のトナー粒子を掻き取る際にクリーニングブラシの軸方向における一部でブラシ毛にトナー粒子が固着していくことで、その一部で掻き取り性能が低下してトナーのすり抜けが生じることがあり得る。このような場合に適用できる。例えば、２本のうち、ベルト周回方向の上流側の第１清掃部材をゴムブレード、下流側の第２清掃部材をブラシとする構成や第１清掃部材をブラシ、第２清掃部材をゴムブレードとする構成をとることもできる。

（８）上記実施の形態では、検出部３００の検出センサー３０１〜３０８を反射式の光学センサーとしたが、これに限られない。中間転写ベルト２１上のすり抜けトナー３５５を検出可能であれば良い。例えば、発光部３８１から発せられた光の、中間転写ベルト２１の透過光を受光部３８２が受光する、いわゆる透過式の光学センサーを用いることもできる。また、固体撮像素子であるＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサーなどを用いることもできる。例えば１つのＣＣＤセンサーの検出幅が中間転写ベルト２１のベルト幅方向の一端から他端までの全領域に等しい場合、１つのＣＣＤセンサーでベルト幅方向のどの箇所にトナーのすり抜けが生じているかを検出することができる。

（９）上記実施の形態では、本開示に係る画像形成装置をタンデム型のカラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。画像形成装置としては、カラー画像形成を実行可能なものやモノクロ画像形成のみが実行可能なものに適用でき、またプリンターに限られず、例えば複写機、ファクシミリ装置、複合機（MFP：Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置に適用できる。上記の各部材の大きさ、形状、材料、個数、数値などは一例であり、装置構成に応じて適した大きさ、形状などが予め決められる。

また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしてもよい。

本開示は、画像安定化動作を実行する画像形成装置に利用可能である。

１ プリンター
９ 画像形成部
１０ 作像部
２０ 中間転写部
２１ 中間転写ベルト
５０ 制御部
６１ 累積ベルト走行距離監視部
６２ 平均印字率算出部
６３ 実行判断部
６４ トナーすり抜け箇所検出部
６５ トナーパッチ形成部
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８ 検出センサー
３１２、３２２ クリーニングブレード
３５１、３５２ トナーパッチ
３５３ パッチ部分
３５６、３５７ パッチ部分以外の他の残りの部分
３５５ すり抜けトナー
３５８ 検出用ベタパッチ（検出用トナーパッチ）
５２１ トナーリフレッシュ実行部
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８ 領域

Claims (12)

1. 画像安定化動作時にトナーパッチを像担持回転体上に形成するトナーパッチ形成部と、
   像担持回転体上に形成されたトナーパッチを掻き取る第１清掃部材と、
   第１清掃部材で掻き取れずにすり抜けて像担持回転体上に残っているトナーを掻き取る第２清掃部材と、
   トナーのすり抜けが像担持回転体の幅方向のどの箇所で発生しているかを検出する検出部と、
   を備え、
   前記トナーパッチ形成部は、前記検出後、検出箇所に対応するパッチ部分を前記幅方向に他の残りの部分よりも単位面積当たりのトナー量を少なくするトナーパッチを形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パッチ部分は、非画像領域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. 前記画像安定化動作は、現像部からトナーを供給して前記像担持回転体上に排出すべきトナー像を形成してトナーを排出しつつ新たなトナーを補給することで前記現像部内のトナーを入れ替えるトナーリフレッシュを含み、
   前記トナーパッチ形成部は、トナーリフレッシュにおいて排出用のトナー像を前記トナーパッチとすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナーパッチ形成部は、トナーリフレッシュにおいて排出すべきトナー排出量を決め、前記検出後には、前記パッチ部分におけるトナー量と前記残りの部分におけるトナー量との合計が前記決められたトナー排出量になるようにトナーパッチを形成することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記トナーパッチ形成部は、現在から所定期間遡った時点までの間に実行された画像形成ジョブにおける平均印字率が閾値未満の場合に、前記トナーリフレッシュを実行することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記トナーパッチ形成部は、前記検出後、前記像担持回転体の回転時に前記パッチ部分の方が前記残りの部分よりも前記第１清掃部材に至るトナーの単位時間当たりの合計量が少なくなるように単位面積当たりのトナー量が決められた前記パッチ部分を含むトナーパッチを形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記検出部は、前記幅方向に並ぶＮ（複数）個の検出センサーを含み、
   Ｎ個の検出センサーは、前記第１清掃部材よりも前記像担持回転体の回転方向下流側かつ前記第２清掃部材よりも前記回転方向上流側において、前記像担持回転体の周面を前記幅方向にＮで分割したＮ個の領域に一対一に対応し、
   それぞれの検出センサーは、対応する前記像担持回転体の周面の領域に前記すり抜けによるトナーが存するか否かを検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記検出センサーは、光学センサーであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記検出部は、
   前記トナーパッチとは異なる検出用トナーパッチを前記像担持回転体上に形成し、
   前記第１清掃部材よりも前記像担持回転体の回転方向下流側かつ前記第２清掃部材よりも前記回転方向上流側において、前記像担持回転体上に形成された前記検出用トナーパッチが前記第１清掃部材で掻き取れられずにすり抜けて前記像担持回転体上に残ったトナーの前記幅方向における位置を、トナーのすり抜けが発生した箇所として検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記検出用トナーパッチは、前記画像安定化動作時に形成されるトナーパッチよりも単位面積当たりのトナー量が少ないことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１清掃部材は、第１クリーニングブレードであり、前記第２清掃部材は、第２クリーニングブレードであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記第１クリーニングブレードは、ゴム製であり、前記第２クリーニングブレードは、金属製の板バネであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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