JP2023043109A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄なトナー消費を抑制するとともに、良好にフィルミングを除去することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、中間転写ベルトなどの像担持体と、像担持体上のトナー像を用紙などの記録媒体に転写する二次転写ローラなどの転写部材と、像担持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードなどのクリーニング部材とを備えている。画像形成装置は、記録媒体に転写しない掻き取り用トナーパターンなどのトナー像パターンを像担持体に形成している。このトナー像パターンのクリーニング部材へ入力する入力トナー量を、像担持体表面に付着した地汚れトナー量に基づいて設定した。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、像担持体と、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材とを備え、記録媒体に転写しないトナー像パターンを像担持体に形成する画像形成装置が知られている。

特許文献１には、上記画像形成装置として、像担持体たる中間転写ベルトのフィルミングを除去するためのトナー像パターンを形成し、このトナー像パターンをクリーニング部材の像担持体との当接部に入力するものが記載されている。

しかしながら、無駄なトナー消費を抑えて、十分なフィルミングの除去ができないという課題があった。

上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材とを備え、前記記録媒体に転写しないトナー像パターンを前記像担持体に形成する画像形成装置において、前記トナー像パターンの前記クリーニング部材へ入力する入力トナー量を、前記像担持体に付着した地汚れトナー量に基づいて設定することを特徴とするものである。

本発明によれば、無駄なトナー消費を抑制するとともに、良好にフィルミングを除去することができる。

本実施形態に係る画像形成装置であるタンデム型カラー複写機の概略構成図。 中間転写ベルト上の画質調整用パターンを説明する模式図。 印刷動作と平行して画像調整を行う場合の中間転写ベルトに形成される画質調整用パターンの一例を示す模式図。 中間転写ベルト上のトナーパターンの形成位置について説明する図。 従来の掻き取り用トナーパターンのクリーニングブレードへ入力する入力トナー量について、説明する図。 本実施形態の掻き取り用トナーパターンの入力トナー量を設定について、説明する図。 高温高湿環境下の目標入力トナー量を多くした例について説明する図。 光学センサの配置位置に対応する領域の入力トナー量を多くした掻き取り用トナーパターンの例を示す概略図。 掻き取り用トナーパターンの対向領域の幅について説明する図。 センサスポット径の計測に用いる基準板の概略図。 （ａ）は、取得した正反射出力の一例を示す図であり、（ｂ）は、取得した拡散反射出力の一例を示す図。 通紙領域内の光学センサの中間転写ベルトからの反射光量の検知結果と、通紙領域外の光学センサの中間転写ベルト１７からの反射光量の検知結果とを示すグラフ。 クリーニング動作のタイミングチャートの一例を示す図。 通紙前クリーニング動作前に、二次転写ニップを掻き取り用トナーパターンが通過するようにしたタイミングチャートの一例を示す図。 通紙前クリーニング動作中に掻き取り用トナーパターンを、二次転写ニップを通過させるタイミングチャートの一例を示す図。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置であるタンデム型カラー複写機（以下、単に複写機という）の概略構成図である。
図１において、画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機１（以下、単に複写機という）は、原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部３、原稿の画像情報を読み込む原稿読込部４を備えている。また、複写機は、出力画像が積載される排紙トレイ５、記録媒体たる用紙Ｐが収容される給紙部７を備えている。

また、複写機１は、用紙Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ９（タイミングローラ）、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される潜像担持体たる感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫを備えている。また、複写機１は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面を一様帯電する帯電装置１２、入力画像情報に基づいたレーザー光を発し、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に静電潜像を書き込む書込み部（露光部）６を備えている。また、複写機１は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に書き込まれた静電潜像を現像する現像装置１３を備えている。また、複写機１は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を用紙Ｐ上に重ねて転写する一次転写バイアスローラ１４を備えている。

また、複写機１は、複数色のトナー像が重ねて転写される像担持体としての中間転写ベルト１７、中間転写ベルト１７上のカラートナー像を用紙Ｐ上に転写するための転写部材としての二次転写ローラ１８を備えている。また、複写機１は、用紙Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置２０、現像装置１３に供給するための各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーが収容されたトナー容器２８を備えている。また、複写機１は、中間転写ベルト１７の表面に付着したトナー（未転写トナー）を除去するベルトクリーニング装置３０を備えている。さらに、複写機１は、ベルトクリーニング装置３０などにより除去された未転写トナーが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器８０を備えている。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させ、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６から各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電装置１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。

書込み部６において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電装置１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙの表面には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である）。

現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、像担持体としての中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように一次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、一次転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて一次転写される（一次転写工程である）。

転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが除去され回収される（クリーニング工程である）。なお、クリーニング部１５によって除去され回収された未転写トナーは、搬送経路を介して、廃トナーとして廃トナー回収容器８０に搬送され回収される。その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて一次転写（担持）された中間転写ベルト１７（像担持体）は、図１の反時計方向に走行して、二次転写ローラ１８との対向位置に達する。二次転写ローラ１８は、中間転写ベルト１７当接して、転写ニップたる二次転写ニップを形成している。この二次転写ニップにおいて、用紙Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が二次転写される（二次転写工程である）。

二次転写ローラ１８に中間転写ベルト１７を介して対向する対向ローラ１８Ａに二次転写バイアスが印加され、二次転写ローラ１８は、電気的に接地されている。中間転写ベルト１７のカラーのトナー像を用紙Ｐに二次転写するときは、トナーの正規帯電極性であるマイナス極性の転写バイアスを対向ローラ１８Ａに印加し、中間転写ベルト上のマイナス極性の正規帯電トナーを用紙Ｐの斥力転写する。

二次転写工程後の中間転写ベルト１７の表面は、ベルトクリーニング装置３０の位置に達する。ベルトクリーニング装置３０は、クリーニング部材たるクリーニングブレード３１を有している。このクリーニングブレード３１により中間転写ベルト１７上に付着したトナー（未転写トナー）が除去される。クリーニングブレードにより除去されたトナーは、搬送経路を介して、廃トナーとして廃トナー回収容器８０に搬送され回収される。

ここで、中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との間（二次転写ニップである）に搬送される用紙Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、用紙Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された用紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した用紙Ｐは、タイミングを合わせて、二次転写ニップに向けて搬送される。

二次転写工程でフルカラー画像が転写された用紙Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が用紙Ｐ上に定着される。そして、定着工程後の用紙Ｐは、排紙ローラによって装置本体外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

また、本複写機１は、黒色の感光体ドラム１１ＢＫの周囲に温度センサ４２が配置されており、給紙ローラ８からレジストローラ９までの用紙の搬送経路付近に、温湿度センサ４１が配置されている。本複写機１は、これらの温度センサ４２や温湿度センサ４１の検知結果に基づいて、装置環境を把握し、装置環境に応じて、様々な制御を行っている。また、クリーニングブレード３１の付近に温湿度センサを配置してもよい。クリーニングブレード３１の付近に温湿度センサを配置することで、後述するように、装置内の環境条件における中間転写ベルトのフィルミング量を良好に把握でき、好ましい。

本複写機は、環境変動や経時における画像品質の安定化を図るために、所定のタイミングでプロセスコントロールと呼ばれる制御を実施する。
図２は、中間転写ベルト上の画質調整用パターンを説明する模式図である。

画質調整用パターンは、階調パターンであり、画像濃度が互いに異なる複数のトナーパッチからなる。画質調整用パターンは、中間転写ベルト１７の光学センサとの対向位置（幅方向中央と、両端）に形成される。図２に示す例では、上からブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画質調整用パターンが形成されている。

光学センサユニット４０は、中間転写ベルト１７のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の付着量検知手段としての光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆを有している。それぞれの光学センサは、中間転写ベルト１７や中間転写ベルト１７上の画質調整用パターンＰｔＫ，ＰｔＣ，ＰｔＭ，ＰｔＹの光反射率に応じた信号を出力し、トナー付着量を検出する。複写機１は、検出したトナー付着量に基づいて現像バイアスＶｂなどの作像条件を調整する。

中間転写ベルト１７の幅方向端部領域に対向するように配置された光学センサ４０Ｒ，４０Ｆは、通紙領域よりも外側に配置されている。そのため、複写機は、印刷動作中に画像濃度調整等の画質調整を行うことができる。具体的には、図３に示すように、通紙領域よりも外側に画質調整用パターンを形成し、その画質調整用パターンのトナー付着量を光学センサ４０Ｒ，４０Ｆにて検知する。そして、光学センサ４０Ｒ，４０Ｆで検知したトナー付着量に基づいて、現像バイアス等を調整して画像濃度等を調整する。

トナーの母体成分や、トナーに添加されたシリカや酸化チタン、その他、いわゆるトナーの外添剤が感光体ドラム１１から中間転写ベルト１７へ転移する。この中間転写ベルト１７へ転移したトナーの外添剤が中間転写ベルト１７に固着して、中間転写ベルト１７にフィルミングが発生することがある。また、感光体ドラム１１の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部を有する場合は、トナーの外添剤に加えて、潤滑剤に含まれる各種成分も感光体ドラム１１から中間転写ベルト１７へ転移する。そして、トナーの外添剤と潤滑剤とがお互いに相互作用して、中間転写ベルト１７のフィルミングが悪化する場合がある。さらに、二次転写ニップにおいて、用紙Ｐから紙紛が中間転写ベルト１７に転移し、中間転写ベルト１７に固着して紙紛フィルミングが発生することがある。

このような中間転写ベルト１７のフィルミングは、中間転写ベルト１７への外部からの圧力（主に感光体ドラムとの接触圧）によって、シリカなどのトナー外添剤および潤滑剤に含まれる各種成分などのフィルミング物質が固着して発生する。中間転写ベルト１７にフィルミングが発生すると、全ベタ画像やハーフトーン画像を出力するとフィルミングに対応する部分にトナーが載らず、白く抜ける所謂白抜けなどの異常画像が発生してしまう。

また、フィルミングが発生すると、ベルトの光沢度が低下する。そのため、中間転写ベルト１７の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆとの対向領域にフィルミングが発生すると、出力信号が変化し、中間転写ベルト上の階調パターンの付着量を良好に検知することができなくなる。また、フィルミング状態のムラにより、光学センサの出力が安定せず正しく画像調整できないという問題もある。

さらに、フィルミングによりクリーニングブレード３１のクリーニング性が低下するおそれがある。ベルト幅方向において、クリーニングブレード３１の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する位置には、単位面積当たりの付着量が多い階調パターンが入力される機会が多い。そのため、中間転写ベルト１７の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆとの対向領域にフィルミングが発生すると、階調パターンがクリーニングブレード３１に入力されたときに、クリーニング不良（トナーのすり抜け）が発生するリスクが高くなる。

上記フィルミングは、クリーニングブレード３１と中間転写ベルト１７の表面との当接箇所（以下「クリーニング箇所」という）に滞留するトナーによって掻き取られ、中間転写ベルト１７表面上から除去することができる。具体的には、クリーニング箇所に滞留するトナー表面の凹凸とトナーにかかるクリーニングブレード３１の圧により中間転写ベルト表面のフィルミングが掻き取られる。

そのため、本複写機１は、中間転写ベルト１７のフィルミングを抑制するために、所定のタイミングで中間転写ベルト１７上に掻き取り用トナーパターンを形成する。そして、この掻き取り用トナーパターンをクリーニングブレード３１に入力することで、クリーニング箇所に十分な量のトナーが滞留するようにしている。これにより、中間転写ベルト１７のフィルミングが、クリーニング箇所に滞留するトナーにより良好に掻き取られ、白抜けなどの異常画像等の不具合を抑制することができる。

図４は、通常の画像形成動作で３枚連続印刷した場合に中間転写ベルト１７に形成される画質調整用パターンたる階調パターンと、掻き取り用トナーパターンの形成位置について説明する図である。
画質調整用パターンたる階調パターンは、図４の「２．」の二次転写ニップに通紙される用紙幅よりも外側の位置に形成される。
掻き取り用トナーパターンの形成位置は、図４の「１.」の二次転写ニップへの１枚目の用紙よりも前の位置、「３．」の二次転写ニップに通紙される用紙後端の非画像形成領域の位置、「４．」の紙間の位置、および、「５．」の最終紙が二次転写ニップを通過した後の位置などを挙げることができる。
掻き取り用トナーパターンは、ベルト幅方向（主走査方向）に長い帯状パターンであり、通紙領域よりも外側に延在している。

中間転写ベルト上の掻き取り用トナーパターンが二次転写ニップを通過するときは、対向ローラ１８Ａにプラス極性のバイアスを印加する。対向ローラ１８Ａにプラス極性のバイアスを印加することで、掻き取り用トナーパターンを中間転写ベルト１７に静電的に引き付け、掻き取り用トナーパターンが二次転写ローラ１８や用紙Ｐに転写されないようにしている。

感光体ドラムの潜像におけるトナー付着部（本実施形態のネガポジ現像においては、露光部が潜像におけるトナー付着部に該当し、ポジポジ現像においては、非露光部が潜像におけるトナー付着部に該当する）以外に付着した地汚れトナーが、感光体ドラムから中間転写ベルト１７上のトナー像以外の箇所に付着する。この中間転写ベルト１７のトナー像以外の箇所に付着した地汚れトナーが、クリーニングブレード３１に入力される。このクリーニングブレード３１に入力された地汚れトナーによっても中間転写ベルト１７のフィルミングが掻き取られる。その結果、クリーニングブレード３１に入力される地汚れトナー量に応じて、中間転写ベルト１７のフィルミング量が異なってくる。

図５は、従来の掻き取り用トナーパターンのクリーニングブレード３１へ入力する入力トナー量について、説明する図である。
図５に示す黒色の棒グラフは、所定期間のクリーニングブレード３１に入力される地汚れトナー量を示しており、温度および湿度が上がるほど、クリーニングブレード３１に入力される地汚れトナー量は多くなる。
地汚れトナー量を示す棒グラフの右側の棒グラフは、目標入力トナー量であり、目標入力トナー量は、上記所定期間で中間転写ベルトに発生したフィルミングが良好に除去できるクリーニングブレード３１への入力トナー量である。

従来は、地汚れトナーによるフィルミングの掻き取りを考慮せずに掻き取り用トナーパターンのクリーニングブレード３１へ入力する入力トナー量が設定されていた。すなわち、従来は、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量を、目標入力トナー量となるように、掻き取り用トナーパターンを形成していたのである。その結果、実際の中間転写ベルト１７のフィルミング量に対して余分なトナーがクリーニングブレードに入力されており、無駄なトナーの消費が発生していた。特に、高温高湿環境下では、地汚れトナー量が多くなり、この地汚れトナーにより掻き取られるフィルミングが、低温低湿環境下や常温常湿環境下よりも多くなる。よって、高温高湿環境下のときに無駄なトナー消費が多くなる。

そこで、本実施形態では、クリーニングブレード３１に入力される地汚れトナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量を設定するようにした。

図６は、本実施形態の掻き取り用トナーパターンの入力トナー量を設定について、説明する図である。
掻き取り用トナーパターンの入力トナー量は、前回の掻き取り用トナーパターンの形成時から現時点までにクリーニングブレードに入力される地汚れトナー量を推定し、目標入力トナー量から推定した地汚れトナー量を減算することで算出する。地汚れトナー量は、印刷動作時間とそのときの環境条件とに基づいて推定する。例えば、印刷動作時間に、印刷動作中の装置内の温度及び湿度に基づいた所定の係数（単位時間当たりのクリーニングブレードに入力される地汚れトナー量）を乗算することで、地汚れトナー量を推定する。温湿度が高くなるほど、地汚れトナー量が多くなるため、係数の値は、低温低湿環境が最小値、高温高湿環境が最大値となっている。

ここで、単位時間当たりの地汚れトナー量は、露光は行わない以外は画像形成時と同条件で装置を所定時間駆動し、この所定時間でクリーニングブレードに入力されたトナー量から、短時間当たりの地汚れトナー量を算出した。

温湿度センサ４１が検知した温度および湿度に基づいて、装置内の環境を、低温低湿環境、常温常湿環境、高温高湿環境に分類する。また、温度は、温度センサ４２の温度を用いてもよい。装置内の温度及び湿度は、印刷動作中の温湿度センサ４１や温度センサ４２が検知した値の平均値でもよいし、印刷動作中の所定のタイミングで検知した温度および湿度を用いてもよい。
なお、上述では、装置内環境を、低温低湿環境、常温常湿環境、高温高湿環境の３つに区切って、地汚れトナー量を算出しているが、装置内環境をより細かに区切ってもよい。
また、光学センサで地汚れトナーを検知して、単位時間当たりの地汚れトナー量を求めてもよい。具体的には、露光は行わない以外は画像形成時と同条件で装置を所定時間駆動し、この所定時間で光学センサが検知したトナー量から、短時間当たりの地汚れトナー量を算出する。

例えば、図４の「１．二次転写ニップへの１枚目の用紙よりも前の位置」に掻き取り用トナーパターンを形成する場合は、前回の印刷動作時の温湿度に基づいて算出された地汚れトナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量が設定される。

また、例えば、図４の「５．最終紙が二次転写ニップを通過した後の位置」に掻き取り用トナーパターンを形成する場合は、今回の印刷動作時の温湿度に基づいて算出された地汚れトナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量が設定される。

例えば、図４の４．「紙間の位置」と、「５．最終紙が二次転写ニップを通過した後の位置」とに掻き取り用トナーパターンを形成する場合は、次のようにして掻き取り用トナーパターンの入力トナー量が設定される。すなわち、用紙に形成する画像作像時の温湿度に基づいて算出された地汚れトナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量が設定される。

図６からわかるように、掻き取り用トナーパターンの入力トナー量は、目標入力トナー量から算出された地汚れトナー量を減算することで求められる。この目標入力トナー量は、予め実験などにより求められた中間転写ベルトのフィルミングが良好に除去できる入力トナー量である。そして、求められた入力トナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンの中間転写ベルトの表面移動方向長さ、および／または、単位面積当たりのトナーの付着量を設定する。

これにより、図６に示すように、地汚れトナー量と、掻き取り用トナーパターンによりクリーニングブレードに入力される入力トナー量との合計が、目標入力トナー量となる。これにより、無駄なトナー消費を抑えて、中間転写ベルト１７のフィルミングを良好に除去できる。その結果、無駄なトナー消費を抑えて、フィルミングによる白抜けなどの異常画像を抑制することができる。

また、高温高湿環境化では、クリーニングブレード３１のスティックスリップ量が増加し、フィルミングが悪化するおそれがある。そのため、図７に示すように、装置内環境が、高温高湿環境（２７℃、８０％）のときの目標トナー量を、低温低湿環境（１０℃、１５％）、常温常湿環境（２３℃、５４％）のときの目標トナー量よりも多くしてもよい。
また、図６に示すように、各環境下において目標入力トナー量が同一の場合は、装置内の環境に応じて、掻き取り用トナーパターンの形成頻度を変えてもよい。すなわち、高温高湿環境下のときは、低温低湿環境（１０℃、１５％）、常温常湿環境（２３℃、５４％）のときよりも掻き取り用トナーパターンの形成頻度を多くするのである。これにより、高温高湿環境下において、フィルミングの悪化を抑制できる。

フィルミングによる光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの付着量検知精度の低下は、フィルミングによる白抜けなどの異常画像よりもフィルミングの影響度が高く、少しのフィルミングでも付着量検知精度が低下してしまうおそれがある。そのため、中間転写ベルト１７の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆが対向する箇所は、それ以外の箇所に比べて、クリーニングブレード３１に入力するトナー量を多くして、より多くのフィルミングを掻き取るのが好ましい。そこで、掻き取り用トナーパターンの光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する領域の入力トナー量を、他のトナー量が多くするのが好ましい。

図８は、光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する領域の入力トナー量を多くした掻き取り用トナーパターンＫｐの例を示す概略図である。
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、掻き取り用トナーパターンＫｐは、ベルト幅方向一端側の光学センサ４０Ｆから他端側の光学センサ４０Ｒまでの長さを有する帯状パターンとし、中間転写ベルト１７の通紙領域Ｔ以上の長さを有している。

そして、図８（ａ）では、掻き取り用トナーパターンＫｐの光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆとの対向領域Ｐ１の中間転写ベルト１７の表面移動方向の長さを、非対向領域Ｐ２の表面移動方向長さよりも長くしている。例えば、地汚れトナー量に基づいて算出された入力トナー量により設定された掻き取り用トナーパターンから、対向領域Ｐ１におけるベルト移動方向長さを所定長さ長くすることで、図８（ａ）に示す掻き取りパターンを得る。これにより、ベルト幅方向において、クリーニングブレード３１の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する箇所に入力される入力トナー量を、それ以外の箇所に入力される入力トナー量よりも多くできる。

また、図８（ｂ）に示すように、掻き取り用トナーパターンＫｐの対向領域Ｐ１のトナー付着量を、非対向領域Ｐ２のトナー付着量よりも多くしてもよい。地汚れトナー量に基づいて算出された入力トナー量により設定された掻き取り用トナーパターンから、対向領域Ｐ１におけるトナー付着量を所定値加算することで、図８（ｂ）に示す掻き取りパターンを得る。図８（ｂ）でも、ベルト幅方向において、クリーニングブレード３１の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する箇所に入力される入力トナー量を、それ以外の箇所に入力される入力トナー量よりも多くできる。

ベルト幅方向において、クリーニングブレード３１の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する箇所に入力される入力トナー量を多くすることで、クリーニングブレード３１のクリーニング箇所に長くトナーを滞留させることができる。これにより、トナーによる中間転写ベルト上のフィルミングの除去効果を高めることができる。その結果、中間転写ベルト１７の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆとの対向領域のフィルミングを良好に除去することができ、トナー付着量の検知精度の低下を抑制することができる。

一方、クリーニングブレード３１の光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する箇所以外の箇所（以下、非対応箇所という）に入力される入力トナー量は、光学センサ４０Ｒ，４０Ｃ，４０Ｆの配置位置に対応する箇所よりも少ない。非対応箇所については、フィルミングによる白抜けなどの異常画像が発生しないレベルまで中間転写ベルト上のフィルミングを除去すればよい。フィルミングによる白抜けなどの異常画像は、フィルミングによるトナー付着量の検知精度の低下よりも、フィルミングの影響度合いが低い。従って、中間転写ベルト上にフィルミングが多少残ったとしても、フィルミングによる白抜けなどの異常画像を抑制できる。そのため、少ない入力トナー量でも、フィルミングによる白抜けなどの異常画像が発生しないレベルまで中間転写ベルト上のフィルミングを下げることができる。

このように、掻き取り用トナーパターンによるクリーニングブレード３１への入力トナー量をベルト幅方向で異ならせることで、以下の利点を得ることができる。すなわち、クリーニングブレード３１に入力される入力トナー量を、ベルト幅方向で同一量とした場合に比べて、無駄なトナーの消費を抑えて、異常画像の発生およびトナー付着量の検知精度の低下を抑制できるという利点である。

図９は、掻き取り用トナーパターンＫｐの対向領域Ｐ１の幅について説明する図である。
掻き取り用トナーパターンＫｐの対向領域Ｐ１の幅を、光学センサのレンズ４０ａのサイズとし、光学センサの検知範囲であるセンサスポット径以上としている。これにより、少なくとも中間転写ベルト１７の光学センサの検知範囲のフィルミングをクリーニングブレードに入力した入力トナーにより良好に除去することができる。よって、光学センサのトナー付着量検知精度の低下を抑制できる。また、掻き取り用トナーパターンＫｐの対向領域Ｐ１の幅を、光学センサのレンズ４０ａのサイズとすることで、光学センサのレンズ４０ａのサイズを超えるものに比べて、トナーの無駄な消費を抑えることができる。

なお、本実施形態では、光学センサとして、拡散反射光を受光する受光素子と、正反射光を受光する受光素子とを備えたものを使用している。このように、正反射光と拡散反射光の両方を受光する光学センサは、センサスポット径として、正反射スポット径と拡散反射スポット径の２種類ある。掻き取り用トナーパターンＫｐの対向領域Ｐ１の幅は、正反射スポット径と拡散反射スポット径の両方よりも広くする。

ここで、光学センサのセンサスポット径の計測について説明する。
図１０は、センサスポット径の計測に用いる基準板１００であり、図の上部が、ガラスからなる正反射基板部１００ａであり、図の下部が、樹脂からなり表面が粗らされた拡散反射基板部１００ｂとなっている。
この基準板の測定範囲を光学センサに対向させて、測定範囲＋５ｍｍの位置から０．１ｍｍピッチで図中下方向に走査して、正反射出力Ｖ０１と、拡散反射出力Ｖ０２とを取得する。

図１１（ａ）は、取得した正反射出力Ｖ０１の一例を示しており、図１１（ｂ）は、取得した拡散反射出力Ｖ０２の一例を示している。図中横軸は、基準板１００の正反射基板部１００ａと拡散反射基板部１００ｂとの境界からの距離であり、正反射基板部側がプラス、拡散反射基板部側がマイナスである。

図１１（ａ）からわかるように、正反射スポット全体が、正反射基板部１００ａにあるときは、光学センサの正反射出力Ｖ０１は、最大値Ｖ０１（ｍａｘ）を示す。そして、基準板１００を走査していくと、正反射スポットの一部が拡散反射基板部１００ｂに入る。すると正反射出力Ｖ０１が低下する。基準板１００をさらに走査していくと、正反射スポットの拡散反射基板部１００ｂが占める割合が増えていき、それに伴い正反射出力Ｖ０１が低下していく。そして、正反射スポットの全体が拡散反射基板部１００ｂに入ると、正反射出力Ｖ０１は、最小値Ｖ０１（ｍｉｎ）を示す。

一方、図９（ｂ）からわかるように、光学センサの拡散反射出力Ｖ０２は、拡散反射スポット全体が、正反射基板部１００ａにあるときは、光学センサの拡散反射出力Ｖ０２は、最小値Ｖ０２（ｍｉｎ）を示す。そして、基準板を走査し、拡散反射スポットの一部が拡散反射基板部１００ｂに進入していくことで、拡散反射出力Ｖ０２が徐々に上昇する。そして、拡散反射スポットの全体が拡散反射基板部１００ｂに入ると、拡散反射出力Ｖ０２は、最大値Ｖ０２（ｍａｘ）を示す。

正反射スポット径φＶ０１（Ｄ）の算出としては、まず、基準板１００の正反射基板部１００ａを検知している図１１（ａ）の点線Ｘ１で示す領域（＋５．０～＋４．０ｍｍ）の１０点平均値を算出して、正反射出力最大値Ｖ０１（ｍａｘ）を求める。次に、基準板１００の拡散反射基板部１００ｂを検知している図１１（ａ）の点線Ｘ２で示す領域（－４．０～－５．０ｍｍ）の１０点平均値を算出して、正反射出力最小値Ｖ０１（ｍｉｎ）を求める。

次に、正反射光出力が、（Ｖ０１（ｍａｘ）－Ｖ０１（ｍｉｎ））×０．９＋Ｖ０１（ｍｉｎ）以下となる最初の距離ＰＶ０１（Ｄ１）を求める。また、正反射光出力が、（Ｖ０１（ｍａｘ）－Ｖ０１（ｍｉｎ））×０．１＋Ｖ０１（ｍｉｎ）以下となる最初の距離ＰＶ０１（Ｄ２）を求める。そして、下記式１から、正反射スポット径φＶ０１（Ｄ）が求められる。
φＶ０１（Ｄ）＝｜ＰＶ０１（Ｄ１）－ＰＶ０１（Ｄ２）｜・・・（式１）

拡散反射スポット径φＶ０２（Ｄ）の算出は、基本的に正反射スポット径の算出と同様である。すなわち、まず、基準板１００の正反射基板部１００ａを検知している図９（ｂ）の点線Ｙ２で示す領域（＋５．０～＋４．０ｍｍ）の１０点平均値を算出して、拡散反射出力最小値Ｖ０２（ｍｉｎ）を求める。次に、基準板１００の拡散反射基板部１００ｂを検知している図１１（ｂ）の点線Ｙ１で示す領域（－４．０～－５．０ｍｍ）の１０点平均値を算出して、拡散反射出力最大値Ｖ０２（ｍａｘ）を求める。

次に、拡散反射光出力が、（Ｖ０２（ｍａｘ）－Ｖ０２（ｍｉｎ））×０．１＋Ｖ０２（ｍｉｎ）以下となる最初の距離ＰＶ０２（Ｄ１）を求める。また、拡散反射光出力が、（Ｖ０２（ｍａｘ）－Ｖ０２（ｍｉｎ））×０．９＋Ｖ０２（ｍｉｎ）以下となる最初の距離ＰＶ０１（Ｄ２）を求める。そして、下記式２から、拡散反射スポット径φＶ０２（Ｄ）が求められる。
φＶ０２（Ｄ）＝｜ＰＶ０２（Ｄ１）－ＰＶ０２（Ｄ２）｜・・・（式２）

図１２は、通紙領域内の光学センサ４０Ｃの中間転写ベルト１７からの反射光量の検知結果と、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ（４０Ｒ）の中間転写ベルト１７からの反射光量の検知結果とを示すグラフである。
図１２からわかるように、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ（４０Ｒ）は、掻き取り用トナーパターンをクリーニングブレードに入力する前において、検知結果が、通紙領域外の光学センサ４０Ｃよりも悪い。

これは、通紙領域内については、用紙に転写されずに中間転写ベルト１７に残留した転写残トナーがクリーニングブレード３１に入力され、この転写残トナーにより中間転写ベルト上のフィルミングが掻き取られる。一方、通紙領域外については、転写残トナーが発生せず、転写残トナーによるフィルミングの掻き取りがない。そのため、通紙領域外は、通紙領域内よりもフィルミング量が多くなる。その結果、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ（４０Ｒ）は、掻き取り用トナーパターンをクリーニングブレードに入力する前において、中間転写ベルトからの反射光の受光量が少なく、通紙領域内の光学センサ４０Ｃよりも悪い結果となったと考えられる。

このように、通紙領域外のフィルミング量が通紙領域内よりも多い。そのため、各対向領域Ｐ１における入力トナー量が同一の掻き取り用トナーパターンを入力後、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ（４０Ｒ）については、反射光量の受光量が十分回復せず、良好な検知精度が得られないおそれがある。そこで、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ（４０Ｒ）について良好な検知精度が得られるよう、各対向領域Ｐ１における入力トナー量を多くすることが考えられる。しかし、通紙領域内の光学センサ４０Ｃの対向領域Ｐ１の入力トナー量が、中間転写ベルトのフィルミング量に対して過剰となり、無駄なトナー消費が発生してしまう。

そこで、掻き取り用トナーパターンの通紙領域外の光学センサ４０Ｆ，４０Ｒに対向するベルト幅方向両端の対向領域Ｐ１の入力トナー量を、通紙領域内の光学センサ４０Ｃに対向する領域Ｐ１の入力トナー量よりも多くしてもよい。具体的には、図８（ａ）や図８（ｂ）に示す掻き取り用トナーパターンＫｐについて、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ，４０Ｒに対向する領域Ｐ１のベルト移動方向長さを、通紙領域内の光学センサ４０Ｃに対向する領域Ｐ１のベルト移動方向長さよりも長くする。または、通紙領域外の光学センサ４０Ｆ，４０Ｒに対向する領域Ｐ１のトナー付着量を、通紙領域内の光学センサ４０Ｃに対向する領域Ｐ１のトナー付着量よりも多くする。

これにより、トナーの無駄な消費を抑えて、中間転写ベルト１７の光学センサの対向領域のフィルミングを良好に除去でき、トナー付着量の検知精度の低下を抑制できる。

上述したように掻き取り用トナーパターンが二次転写ニップを通過させるときは、対向ローラ１８Ａにプラス極性のバイアスを印加する。これにより、マイナス極性トナーを静電的に中間転写ベルト１７に静電的に引き付けて、二次転写ローラ１８へのトナー移動を抑制できる。しかし、このとき、プラス極性の掻き取り用トナーパターンの逆帯電化トナーや、プラス極性の地肌汚れトナーが、二次転写ローラ１８に静電的に移動し、二次転写ローラ１８がトナーで汚れてしまう。また、二次転写ローラ１８の表面層は、スポンジなどの発泡剤で構成され微小のセルが多く混在している。そのため、掻き取り用トナーパターンのマイナス極性の正規帯電化トナーも、二次転写ニップにおいて、二次転写ローラ１８に掻き取られるなどして、二次転写ローラ１８に付着する。

このように二次転写ローラ１８がトナーで汚れてしまうと、用紙Ｐの裏面を汚す裏汚れに対する余裕度が低下し、用紙Ｐにトナー像を転写するときに、用紙Ｐの裏面にトナーが付着し、裏汚れが発生するおそれがあった。

そこで、二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に対して接離させる接離機構を設け、掻き取り用トナーパターンをクリーニングブレード３１に入力させるときは、接離機構により二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７から離間させることが考えられる。しかしながら、接離機構を設けることで部品点数が増加し、装置のコストアップや、装置の大型化を招くおそれがある。

そのため、画像形成動作において最初の用紙が二次転写ニップを通過する前や、最終の用紙が二次転写ニップを通過した後に、二次転写ローラ１８をクリーニングするクリーニング動作を実行するのが好ましい。

図１３は、クリーニング動作のタイミングチャートの一例を示す図である。
図１３に示すように、クリーニング動作は、印刷動作が開始されてから二次転写ニップに最初の用紙が通過するまでのタイミング（以下、このタイミングで実施するクリーニング動作を、通紙前クリーニング動作という）がある。また、クリーニング動作の実行タイミングとしては、二次転写ニップに最後の用紙が通過してから印刷動作が終了するまでのタイミング（以下、このタイミングで実施するクリーニング動作を、通紙後クリーニング動作という）がある。

クリーニング動作が実行されると、対向ローラ１８Ａにマイナス極性バイアスとプラス極性のバイアスとを交互に印加し、二次転写ニップに交番電界を形成する。交番電界を形成することで、二次転写ローラ１８に付着したトナーをホッピング効果で効率的にクリーニングすることができる。ここで、ホッピング効果とは、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７との間でトナーが往復移動することで、二次転写ローラ１８のトナーを中間転写ベルト１７に移動しやすくする効果のことである。このように、交番電界を形成することで、二次転写ローラ１８に付着した両極性のトナーを中間転写ベルト１７へ移動させることができ、良好に二次転写ローラ１８の表面をクリーニングすることができる。これにより、用紙の裏汚れを抑制できる。

交番電界を形成するマイナス印加およびプラス印加の期間は、二次転写ローラ１８が一回転する期間である。通紙前クリーニング動作は、マイナス印加→プラス印加を３回実施した後、一旦バイアスをゼロにして再度マイナスバイアスを印加している。再度印加されたマイナスバイアスの長さは給紙都合のタイミングによって調整される。一旦バイアスをゼロにしなくてもよい。

通紙後クリーニング動作は、マイナス印加→プラス印加を１回としている。なお、クリーニング動作は、上記に限らず、マイナス印加→プラス印加を４回以上行ってもよい。また、マイナス印加→プラス印加の１回目と２回目のバイアス値は一定でなくてよい（段階的にバイアスを増幅させる、または減衰させる挙動を示してもよい）。

このように、クリーニング動作を行う場合、掻き取り用トナーパターンは、以下のＡ～Ｃの少なくとも一つのタイミングで、二次転写ニップを通過するように掻き取り用トナーパターンを形成するようにするのが好ましい。
タイミングＡ：通紙前クリーニング動作前
タイミングＢ：通紙前クリーニング動作中
タイミングＣ：通紙後クリーニング動作中

上記タイミングＡ～Ｃのいずれかで掻き取り用トナーパターンが二次転写ニップを通過するように、掻き取り用トナーパターンを形成することで、用紙の裏汚れを抑制することができる。

図１４は、タイミングＡ：通紙前クリーニング動作前に、二次転写ニップを掻き取り用トナーパターンが通過するようにしたタイミングチャートの一例を示す図である。
図１４に示すように、掻き取り用トナーパターンが二次転写ニップを通過してから、通紙前クリーニング動作が実行される。これにより、掻き取り用トナーパターンが二次転写ニップを通過するときに二次転写ニップに付着したトナーを、通紙前クリーニング動作によって中間転写ベルトに移動させ、二次転写ローラ１８をクリーニングすることができる。よって、二次転写ローラ１８の裏汚れの余裕度を上げた状態で、用紙を、二次転写ニップを通過させることができ、用紙の裏汚れを良好に抑制することができる。

図１５は、タイミングＢ：通紙前クリーニング動作中に掻き取り用トナーパターンを、二次転写ニップを通過させるタイミングチャートの一例を示す図である。
図１５（ａ）に示すように、掻き取り用パターンを複数に分割して形成し、通紙前クリーニング動作中のプラスバイアス印加とゼロバイアス時のタイミングに合わせて、二次転写ニップに掻き取り用トナーパターンを通過させるようにしてもよい。また、図１５（ｂ）に示すように、通紙前クリーニング動作における最初のプラスバイアス印加タイミングに合わせて二次転写ニップに掻き取り用トナーパターンを通過させるようにしてもよい。また、図１５（ｃ）に示すようにクリーニング動作における最初のプラスバイアス印加タイミングに合わせて二次転写ニップに掻き取り用トナーパターンを通過させるようにしてもよい。

なお、上記タイミングＣ：通紙後クリーニング動作中についても、通紙前クリーニング動作中のプラスバイアス印加とゼロバイアス時のタイミングに合わせて、二次転写ニップに掻き取り用トナーパターンを通過させるようにする。

図１５（ａ）～（ｃ）に示すように、クリーニング動作のプラスバイアス印加タイミングに合わせて掻き取り用トナーパターンを、二次転写ニップを通過させることで、掻き取り用トナーパターンが二次転写ローラ１８に転写されることなく、二次転写ニップを通過する。よって、掻き取り用トナーパターンをクリーニング箇所に入力させることができ、クリーニング箇所に滞留したトナーにより中間転写ベルト１７のフィルミングを掻き取ることができる。

また、このクリーニング動作中に静電的に二次転写ローラへ移動した掻き取り用トナーパターンの逆帯電化トナーや、二次転写ローラ１８に機械的に掻き取られた正規帯電化トナーは、このクリーニング動作の間に中間転写ベルト１７へ移動する。従って、上記タイミングＡの場合よりは落ちるものの、二次転写ローラ１８に付着した掻き取り用トナーパターンのトナーは、ある程度除去することができ、用紙に裏汚れが発生しないレベルまで裏汚れの余裕度を高めることができる。

また、上記タイミングＢおよびＣは、上記タイミングＡよりも、印刷動作開始から終了までの中間転写ベルト１７の走行距離を短くできる。よって、上記タイミングＢや上記タイミングＣの方が、上記タイミングＡよりも部品の寿命が抑えることができ、好ましい。

また、通紙前クリーニング動作は、図１５（ａ）に示すように複数回のプラスの印加時に掻き取り用トナーパターンを形成することができる。そのため、通紙前クリーニング動作の方が、掻き取り用トナーパターンによるクリーニングブレード３１への入力トナー量を、設定された入力トナー量にしやすいというメリットがある。

よって、上記タイミングＢ（通紙前クリーニング動作中）で掻き取り用トナーパターンを形成するのが、中間転写ベルトの走行距離の増加の抑制、目標の入力トナー量にしやすいというメリット等の観点で最も好ましい。そのため、基本設定を上記タイミングＢとする。そして、設定された入力トナー量が多く、タイミングＢだけでは、設定された入力トナー量にできないときは、タイミングＢとタイミングＡ、または、タイミングＢとタイミングＣで掻き取り用トナーパターンを形成するようにする。

上述したように、高温高湿環境化では、クリーニングブレード３１のスティックスリップ量が増加し、フィルミングが悪化するおそれがある。よって、低湿環境化や常温常湿環境化では、タイミングＢで掻き取り用トナーパターンを形成する。一方、高温高湿環境化では、タイミングＢとタイミングＡ、または、タイミングＢとタイミングＣで掻き取り用トナーパターンを形成するようにして、掻き取り用トナーパターンの形成頻度を多くするようにするのが好ましい。

なお、上述では、中間転写方式の画像形成装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、感光体ドラム上のトナー像を直接、記録媒体たる用紙に転写する直接転写方式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。この直接転写方式の画像形成装置については、像担持体が、感光体ドラムに対応し、転写部材が、感光体ドラムに当接して転写ニップを形成する転写ローラに対応する。そして、クリーニング部材が、感光体表面をクリーニングする感光体クリーニングブレードに対応する。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
中間転写ベルト１７などの像担持体と、像担持体上のトナー像を用紙などの記録媒体に転写する二次転写ローラ１８などの転写部材と、像担持体の表面をクリーニングするクリーニングブレード３１などのクリーニング部材とを備え、記録媒体に転写しない掻き取り用トナーパターンＫｐなどのトナー像パターンを像担持体に形成する画像形成装置において、トナー像パターンのクリーニング部材へ入力する入力トナー量を、像担持体表面に付着した地汚れトナー量に基づいて設定する。
クリーニング部材の像担持体との当接部にトナーが滞留することで、滞留したトナーにより像担持体のフィルミングが掻き取られ、像担持体のフィルミングが除去される。像担持体のトナー像以外の箇所に付着している地汚れトナーが、上記当接部に入力され、その地汚れトナーにより像担持体表面のフィルミングが掻き取られる。よって、クリーニング部材に入力される地汚れトナー量に応じて、像担持体表面のフィルミング量が異なってくる。
従来は、上記地汚れトナーによるフィルミングの掻き取りを考慮せずにトナー像パターンの入力トナー量が設定されていたため、実際の像担持体のフィルミング量に対して過剰のトナーがクリーニング部材に入力されており、無駄なトナーの消費が発生していた。
一方、態様１では、地汚れトナー量に基づいてトナー像パターンの入力トナー量を設定しているので、像担持体表面のフィルミング量に応じたトナー量を、クリーニング部材に入力することができ、無駄なトナー消費を抑制し、良好に像担持体の表面のフィルミングの除去を行うことができる。

（態様２）
態様１において、地汚れトナー量は、装置の環境条件に基づいて求める。
これによれば、実施形で説明したように、装置内の温湿度などの環境条件によって、地汚れトナー量が変わる。よって、装置の環境条件に基づいて地汚れトナー量を求めることで、精度よく地汚れトナー量を算出することができる。

（態様３）
態様１または２において、地汚れトナー量が多いほど、入力トナー量を少なく設定する。
これによれば、実施形態で説明したように、無駄なトナー消費を抑えて、中間転写ベルト１７などの像担持体のフィルミングを良好に除去できる。

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、トナー像パターンの形成タイミングを、装置の環境条件に基づいて変更する。
これによれば、実施形態で説明したように、装置内の環境条件によりフィルミングの生じやすさが異なる。従って、装置の環境条件に基づいて掻き取り用トナーパターンなどのトナー像パターンの形成タイミングを変更することで、最適なタイミングでクリーニングブレードなどのクリーニング部材へトナーを入力することができ、トナーの無駄な消費を抑えて、フィルミングを抑制することができる。

（態様５）
態様１乃至４いずれかにおいて、二次転写ローラ１８などの転写部材は、中間転写ベルト１７などの像担持体に接触して転写ニップを形成しており、用紙などの記録媒体上に画像を形成する画像形成動作は、最初の記録媒体が転写ニップに到達する前に転写部材に付着した付着物を像担持体へ移動させて転写部材をクリーニングする通紙前クリーニング動作と、最後の記録媒体が転写ニップを抜けた後に転写部材に付着した付着物を像担持体へ移動させて転写部材をクリーニングする通紙後クリーニング動作とを実施するものであって、トナー像パターンが、画像形成動作中の以下１～３のタイミングの少なくとも一つで、トナー像パターンが転写ニップを通過するように、トナー像パターンの形成タイミングを設定する。
タイミング１：通紙前クリーニング動作の開始前
タイミング２：通紙前クリーニング動作中
タイミング３：通紙後クリーニング動作中
これによれば、実施形態で説明したように、記録媒体の裏汚れを抑制することができる。

（態様６）
態様５において、高温高湿環境のときは、タイミング２と、タイミング１またはタイミング３のタイミングとで、トナー像パターンが転写ニップを通過するように、トナー像パターンを形成する。
これによれば、実施形態で説明したように、フィルミングが悪化しやすい高温高湿環境下での掻き取用トナーパターンなどのトナー像パターンの形成頻度を多くでき、高温高湿環境下での中間転写ベルト１７などの像担持体のフィルミングを良好に抑制できる。

（態様７）
態様１乃至６いずれかにおいて、中間転写ベルト１７などの像担持体の表面に対向して配置され、トナー像のトナー付着量を検知する光学センサなどの付着量検知手段を備え、像担持体の表面移動方向と直交する直交方向において、掻き取り用トナーパターンＫｐなどのトナー像パターンの付着量検知手段の配置位置に対応する領域Ｐ１などの第一領域の入力トナー量を、それ以外の領域の入力トナー量よりも多くした。
これによれば、中間転写ベルトなどの像担持体の光学センサなどの付着量検知手段に対向する箇所のフィルミングを、対向しない箇所よりもより多くのフィルミングを掻き取ることができる。これにより、像担持体の付着量検知手段に対向する箇所のフィルミングを、対向しない箇所よりも良好に除去でき、像担持体の付着量検知手段に対向する箇所のフィルミングを対向しない箇所のフィルミングよりも少なくできる。よって、フィルミングによる画像異常よりもフィルミングの影響を受けやすい付着量検知手段の検知誤差も良好に抑制することができる。
また、像担持体の表面移動方向と直交する方向でクリーニング部材に入力する入力トナー量が一定のトナー像パターンとした場合に比べて、トナー像パターンのトナー消費量を低減しつつ、付着量検知手段の検知誤差を抑制することができる。

（態様８）
態様７において、光学センサなどの付着量検知手段は、直交方向において、中間転写ベルト１７などの像担持体の通紙領域よりも外側の通紙領域外と、通紙領域内とに配置されており、掻き取り用トナーパターンＫｐなどのトナー像パターンは、直交方向の長さが、像担持体の通紙領域よりも長い帯状パターンであり、通紙領域外の付着量検知手段の配置位置に対応する第一領域の入力トナー量を、通紙領域内の付着量検知手段の配置位置に対応する第一領域の入力トナー量よりも多くした。
これによれば、図１２を用いて説明したように、通紙領域外のフィルミング量が、通紙領域内のフィルミング量も多くなりやすい。そのため、通紙領域外の付着量検知手段の配置位置に対応する第一領域の入力トナー量を、通紙領域内の付着量検知手段の配置位置に対応する第一領域の入力トナー量よりも多くすることで、トナーの無駄な消費を抑えて、中間転写ベルトの通紙領域外の付着量検知手段に対向する箇所のフィルミングを良好に除去することができる。

（態様９）
態様７または８において、第一領域の前記直交方向の長さは、光学センサなどの付着量検知手段の付着量検知範囲の直交方向の長さ以上である。
これによれば、図９を用いて説明したように、少なくとも中間転写ベルト１７などの像担持体の光学センサなどの付着量検知手段の検知範囲のフィルミングをクリーニングブレードなどのクリーニング部材に入力した入力トナーにより良好に除去することができる。これにより、付着量検知手段のトナー付着量検知精度の低下を抑制できる。

（態様１０）
態様１乃至９いずれかにおいて、入力トナー量に基づいて、掻き取り用トナーパターンｋｐなどのトナー像パターンの中間転写ベルト１７などの像担持体の表面移動方向の長さを設定する。
これによれば、掻き取り用トナーパターンＫｐなどのトナー像パターンのクリーニング部材に入力されるトナー量を、設定された入力トナー量にすることができる。

（態様１１）
態様１乃至１０いずれかにおいて、入力トナー量に基づいて、トナー像パターンの単位面積当たりのトナー付着量を、設定する。
これによれば、掻き取り用トナーパターンＫｐなどのトナー像パターンのクリーニング部材に入力されるトナー量を、設定された入力トナー量にすることができる。

１ ：複写機
１７ ：中間転写ベルト
１８ ：二次転写ローラ
１８Ａ ：対向ローラ
３０ ：ベルトクリーニング装置
３１ ：クリーニングブレード
４０ ：光学センサユニット
４０Ｃ ：光学センサ
４０Ｆ ：光学センサ
４０Ｒ ：光学センサ
４０ａ ：レンズ
４１ ：温湿度センサ
４２ ：温度センサ
８０ ：廃トナー回収容器
１００ ：基準板
１００ａ ：正反射基板部
１００ｂ ：拡散反射基板部
Ｋｐ ：掻き取り用トナーパターン
Ｐ ：用紙
Ｐ１ ：対向領域
Ｐ２ ：非対向領域
Ｐｔ ：画質調整用パターン
Ｔ ：通紙領域

特開２０１８－１２０１８３号公報

Claims (11)

1. 像担持体と、
   前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
   前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材とを備え、
   前記記録媒体に転写しないトナー像パターンを前記像担持体に形成する画像形成装置において、
   前記トナー像パターンの前記クリーニング部材へ入力する入力トナー量を、前記像担持体表面に付着した地汚れトナー量に基づいて設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記地汚れトナー量は、装置の環境条件に基づいて求めることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記地汚れトナー量が多いほど、前記入力トナー量を少なく設定することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記トナー像パターンの形成タイミングを、装置の環境条件に基づいて変更することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記転写部材は、前記像担持体に接触して転写ニップを形成しており、
   前記記録媒体上に画像を形成する画像形成動作は、最初の前記記録媒体が前記転写ニップに到達する前に前記転写部材に付着した付着物を前記像担持体へ移動させて前記転写部材をクリーニングする通紙前クリーニング動作と、最後の前記記録媒体が前記転写ニップを抜けた後に前記転写部材に付着した付着物を前記像担持体へ移動させて前記転写部材をクリーニングする通紙後クリーニング動作とを実施するものであって、
   前記トナー像パターンが、画像形成動作中の以下１～３のタイミングの少なくとも一つで、前記トナー像パターンが転写ニップを通過するように、前記トナー像パターンの形成タイミングを設定することを特徴とする画像形成装置。
   タイミング１：通紙前クリーニング動作の開始前
   タイミング２：通紙前クリーニング動作中
   タイミング３：通紙後クリーニング動作中
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   高温高湿環境のときは、前記タイミング２と、前記タイミング１または前記タイミング３のタイミングとで、前記トナー像パターンが転写ニップを通過するように、前記トナー像パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６いずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体の表面に対向して配置され、前記トナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段を備え、
   前記像担持体の表面移動方向と直交する直交方向において、前記トナー像パターンの前記付着量検知手段の配置位置に対応する第一領域の入力トナー量を、それ以外の領域の入力トナー量よりも多くしたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記付着量検知手段は、前記直交方向において、前記像担持体の通紙領域よりも外側の通紙領域外と、前記通紙領域内とに配置されており、
   前記トナー像パターンは、前記直交方向の長さが、前記像担持体の通紙領域よりも長い帯状パターンであり、
   前記通紙領域外の前記付着量検知手段の配置位置に対応する前記第一領域の入力トナー量を、前記通紙領域内の前記付着量検知手段の配置位置に対応する前記第一領域の入力トナー量よりも多くしたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７または８に記載の画像形成装置において、
   前記第一領域の前記直交方向の長さは、前記付着量検知手段の付着量検知範囲の前記直交方向の長さ以上であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９いずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記入力トナー量に基づいて、トナー像パターンの前記像担持体の表面移動方向の長さを設定することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０いずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記入力トナー量に基づいて、前記トナー像パターンの単位面積当たりのトナー付着量を、設定することを特徴とする画像形成装置。

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