JP5578144B2 - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

Description

この発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関し、特に、電気写真方式で画像形成を行う画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関する。

電子写真式の画像形成装置（スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなど）では、プリント品質が良好な状態を長期間維持するために、イメージングユニット内に用いられている部品を良好な状態に維持する必要がある。そのために、画像品質を大きく左右する感光体（像担持体）には、クリーニング装置が取り付けられる。クリーニング装置は、感光体表面に接触するゴムブレードなどを有し、転写されなかったトナーを感光体表面から取り除く。

クリーニング装置については、感光体とクリーニングブレードとの間にたまるトナー及び外添剤の量によって、クリーニングブレードのびびりやめくれなどの発生の有無が変わり、その性能が大きく左右されることが知られている。クリーニング装置が効果的に動作し、感光体表面が良好な状態に維持されるようにするためには、感光体とクリーニングブレードとの間にたまるトナーや外添剤が一定量となる状態を維持することが必要である。

感光体とクリーニングブレードとの間にたまるトナーや外添剤の量は、感光体上の一次転写残トナーの量や帯電状態などに応じて変化する。すなわち、実際に画像形成装置が使用されている状態において、ユーザーがプリントする画像の性質（画像の種類や印字率など）に応じて、トナーや外添剤の量は常に変化している。例えば、低印字率の画像を繰り返してプリントする場合、クリーニング装置に供給されるトナーの量は少なくなる。

クリーニング装置に供給されるトナーの量が少なくなると、クリーニング装置の性能が一時的に低下する。そのため、その後にプリントすると、転写残トナーを十分にクリーニングできなくなり、画像不良が発生することがある。このような画像不良は、特に高印字率の画像をプリントする場合に顕著に発生する。

このような問題に対する解決策として、従来、低印字率画像がプリントされる場合には、クリーニング装置にトナーを供給するために、強制的にトナーを消費するものが知られている。トナーは、紙間などの非印字領域に画像パッチを形成することなどにより、クリーニング装置に供給できる。

例えば、下記特許文献１には、画像形成装置において、２０００枚の画像形成毎に、現像装置内のトナーを、感光体ドラムを介して、クリーニング装置により回収することが開示されている。この動作は、現像装置内のトナーが劣化することで生じる問題を防止するために行われるものである。この画像形成装置では、平均画像比率が所定値以下である場合に、このような現像剤排出モードを実行する。

また、上記問題点に関して、下記特許文献２には、クリーニングブレードを備えた画像形成装置において、像担持体の空回転時に像担持体上に画像パッチを形成し、かつ、一次転写電圧の印加を停止することが開示されている。

なお、下記特許文献３には、画像形成装置において、感光ドラム上に形成された特定の画像パッチの濃度を濃度センサにより測定し、用紙に形成する画像の濃度制御を行うことが開示されている。この画像形成装置では、画像パッチの形成時に、感光ドラムから中間転写ベルトを離間することで、感光ドラム上のパッチの濃度を適切に測定可能としている。

特開２０１１−０２７９３１号公報 特開２００４−０９３７７０号公報 特開２００１−００５２３７号公報

しかしながら、上記のような従来の画像形成装置では、トナーが必要以上に消費されることになり、ある単位量のトナーについて（例えば１つのトナーカートリッジについて）プリント可能な画像の数が、本来想定している数よりも少なくなるなどといった問題があった。

例えば、特許文献１に開示されているような画像形成装置において、現像剤排出モードが実行されるとき、２０００枚につき１回の頻度で、毎回所定の大きさの画像パッチが形成される。この場合、平均の画像比率（印字率）が所定値よりも低い場合であっても、直近に形成した画像の印字率が比較的高い場合には、クリーニング装置に供給されるトナーの量は比較的十分であるにもかかわらず、本来必要のないパッチを形成することになり、無駄にトナーが消費されることになる。他方、印字率が相当低い画像のプリントが続くような場合であっても、２０００枚につき１回という低頻度でしかパッチが形成されることがないため、このような場合にはクリーニング装置に供給されるトナーが不足し、適切に画像形成が行われなくなる可能性がある。

また、特許文献２に記載の画像形成装置では、像担持体の空回転時に略常に画像パッチが形成されるので、形成される画像に用いられないトナーの消費量が多くなり、上記問題点を解決できない。

なお、特許文献３は、上記問題に対し有効な解決策は何ら開示されていない。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、トナー消費量が少なく、かつ、クリーニングブレードのびびりやめくれを防止し、適切に画像形成可能な状態を維持できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラム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この発明のある局面に従うと、電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置は、所定の方向に回転する像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像をトナーで現像し像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、転写手段を被転写体に圧接させる圧接手段と、転写手段による転写が行われた後に像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、像担持体に接触するクリーニングブレードと、画像形成装置の各部を制御する制御手段とを備え、制御手段は、用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析手段と、解析手段による解析結果に応じて、用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、紙間において圧接手段を制御することで像担持体と被転写体との圧接力を弱める調整手段とを有し、解析手段は、少なくとも用紙に形成する画像の印字率を解析し、制御手段は、解析手段により解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出手段と、画像パッチを形成することによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出手段と、第１の算出手段及び第２の算出手段のそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較手段とをさらに備え、調整手段は、比較手段の比較結果に基づいて、形成すべき画像パッチの調整を行う。

好ましくは転写手段は、転写電圧が印加されることで転写を行い、制御手段は、解析手段による解析結果に応じて、転写電圧を制御する。

好ましくは画像形成装置は、前記被転写体としての中間転写ベルトに沿って、色毎に配置された複数の前記像担持体、前記潜像形成手段、前記現像手段、前記転写手段、及び前記クリーニングブレードを備え、複数色の画像を形成可能であって、調整手段は、各色別に、その色の像担持体上に形成する画像パッチの調整を行い、かつ、中間転写ベルトの回転方向上流側となる色について調整手段が行った画像パッチの調整結果に基づいて、その下流側の色についての画像パッチの調整を行う。

好ましくはプリントパターンには、その画像の印字率、属性、主走査方向のトナー濃度の偏りのうち少なくとも一つが含まれる。

好ましくは解析手段は、用紙に形成する画像を主走査方向に複数に分割してなる各領域について解析を行い、調整手段は、複数の領域のそれぞれについて、画像パッチの調整を行う。

好ましくは調整手段による画像パッチの調整には、画像パッチの濃度及び面積の少なくとも一方を変更することが含まれる。

この発明の他の局面に従うと、所定の方向に回転する像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像をトナーで現像し像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、転写手段を被転写体に圧接させる圧接手段と、転写手段による転写が行われた後に像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、像担持体に接触するクリーニングブレードとを備え、電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置の制御方法は、少なくとも用紙に形成する画像の印字率を解析することにより用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析ステップと、解析ステップにより解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出ステップと、画像パッチを形成することによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出ステップと、第１の算出ステップ及び第２の算出ステップのそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較ステップと、比較ステップの比較結果に基づいて用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、紙間において圧接手段を制御することで像担持体と被転写体との圧接力を弱める調整ステップとを有する。

この発明のさらに他の局面に従うと、所定の方向に回転する像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像をトナーで現像し像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、転写手段を被転写体に圧接させる圧接手段と、転写手段による転写が行われた後に像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、像担持体に接触するクリーニングブレードとを備え、電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置の制御プログラムは、少なくとも用紙に形成する画像の印字率を解析することにより用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析ステップと、解析ステップにより解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出ステップと、画像パッチを形成することによりクリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出ステップと、第１の算出ステップ及び第２の算出ステップのそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較ステップと、比較ステップの比較結果に基づいて用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、紙間において圧接手段を制御することで像担持体と被転写体との圧接力を弱める調整ステップとをコンピュータに実行させる。

これらの発明に従うと、用紙に形成する画像のプリントパターンの解析結果に応じて、像担持体上の、用紙とその次の用紙との紙間に対応する領域に形成される画像パッチが調整される。したがって、トナー消費量が少なく、かつ、クリーニングブレードのびびりやめくれを防止し、適切に画像形成可能な状態を維持できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置を示す側面図である。 プリントヘッドを示す側面図である。 画像形成時におけるパッチ形成動作に関する制御内容を説明するフローチャートである。 パッチ形成動作を伴う画像形成動作の一例について説明する図である。 画像パッチの量の調整について説明する第１の図である。 画像パッチの量の調整について説明する第２の図である。 画像パッチの量の調整について説明する第３の図である。 画像パッチの量の調整について説明する第４の図である。 パッチ形成動作を伴う画像形成動作の一例について説明する図である。 本実施の形態の一変型例に係る画像形成装置で行われるパッチ形成動作の一例について説明する図である。 本実施の形態の一変型例に係る画像形成装置で行われるパッチ形成動作の他の例について説明する図である。 本実施の形態の画像形成装置の動作の評価結果を示す表である。

以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。

［画像形成装置の全体構成の説明］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置１を示す側面図である。

図１を参照して画像形成装置１は、給紙カセット３と、排紙トレイ５とを備える。画像形成装置１の筐体の内部には、用紙搬送部２０、画像形成部３０、及び制御部（制御手段の一例）９０などが設けられている。

給紙カセット３には、Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ、又はＡ３サイズなどの用紙が装てんされている。給紙カセット３は、画像形成装置１の下部に、画像形成装置１の筐体に抜き差し可能に配置されている。給紙カセット３に装てんされた用紙は、プリント時に、１枚ずつ給紙カセット３から給紙され、画像形成部３０に搬送される。なお、給紙カセット３の数は１つに限られず、それより多くてもよい。

排紙トレイ５は、画像形成装置１の上方に配置されている。排紙トレイ５には、画像形成部３０により画像が形成された用紙が画像形成装置１の筐体の内部から排紙される。

用紙搬送部２０は、給紙ローラー、レジストローラー、排紙ローラー、及びそれらを駆動するモータなどで構成されている。各ローラーは、例えば対向する２つのローラーで用紙を挟みながら、モータの駆動力によりそのローラーを回転させて用紙を搬送する。

用紙は、用紙搬送部２０により、給紙カセット３から給紙され、レジストローラーでスキュー補正された後、画像形成部３０に搬送される。また、用紙は、用紙搬送部２０により、定着装置４９から搬送されて画像形成装置１の筐体の外部に排出される。排出された用紙は、排紙トレイ５上に堆積する。

画像形成部３０は、４組のプリントヘッド３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ（以下、これらのそれぞれを区別せずプリントヘッド３１ということがある。）、光走査装置（潜像形成手段の一例）３５、中間転写ベルト４１、二次転写ローラー４３、及び定着装置４９などで構成されている。画像形成部３０は、電子写真方式により、用紙にカラー画像を形成可能に構成されている。

中間転写ベルト４１は、環状であり、支持ローラー４１ａ，４１ｂ及びテンションローラー４１ｃに架けられている。中間転写ベルト４１は、支持ローラー４１ａ，４１ｂが用紙搬送部２０に連動して回転することで矢印ａ方向に回転する。二次転写ローラー４３は、中間転写ベルト４１のうち支持ローラー４１ａに接触している部分に対向するように配置されている。用紙は、中間転写ベルト４１と二次転写ローラー４３との間の転写部４３ａにおいて、中間転写ベルト４１と二次転写ローラー４３とに挟まれながら搬送される。

各プリントヘッド３１は、感光体（像担持体の一例）５１、現像装置（現像手段の一例）５３、クリーナー５５、及び帯電装置６０などを含んでいる。プリントヘッド３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋは、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）のＣＭＹＫ各色の画像を形成するために設けられている。各プリントヘッド３１は、中間転写ベルト４１の直下に配置されている。４組のプリントヘッド３１は、中間転写ベルト４１の回転方法上流側から下流側にかけて（図１において左側から右側にかけて）、イエロー（Ｙ）に対応するプリントヘッド３１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）に対応するプリントヘッド３１Ｍ、シアン（Ｃ）に対応するプリントヘッド３１Ｃ、ブラック（Ｋ）に対応するプリントヘッド３１Ｋの順に並ぶように配置されている。各感光体５１の上方には、感光体５１との間で中間転写ベルト４１を挟むように、一次転写ローラー（転写手段の一例）３３が配置されている。

光走査装置３５は、各プリントヘッド３１の下方に配置されている。光走査装置３５は、各プリントヘッド３１の感光体５１上にレーザー光を走査する。なお、光走査装置として、各プリントヘッド３１に対応するようにひとまとまりにユニット化されたものを用いてもよい。

中間転写ベルト４１の側方には、中間転写ベルト４１上の残留トナーを除去するクリーニング器４５及び廃棄トナー回収ボックス４７が設置されている。各プリントヘッド３１のクリーナー５５で感光体５１上から除去したトナーは、図示しない搬送経路を通じてこの廃棄トナー回収ボックス４７に回収される。

定着装置４９は、加熱ローラー及び加圧ローラーを有している。定着装置４９は、加熱ローラーと加圧ローラーとでトナー像が形成された用紙を挟みながら搬送し、その用紙に加熱及び加圧を行う。これにより、定着装置４９は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。定着装置４９を経由した用紙は、排紙ローラーにより画像形成装置１の筐体から排出される。

制御部（コントローラー）９０は、例えばＣＰＵ及びそのワーキングメモリーなどで構成されている。制御部９０には、制御プログラム９１が保存されている。制御部９０は制御プログラム９１に基づいて、用紙搬送部２０や画像形成部３０など、画像形成装置１の各部の動作を制御する。これにより、後述のように、画像形成装置１による画像形成が行われる。

図２は、プリントヘッド３１Ｋを示す側面図である。

図２においては、プリントヘッド３１Ｙ〜Ｋのうちブラック（Ｋ）に対応するプリントヘッド３１Ｋが示されている。他のプリントヘッド３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃもこれと同様に構成されている。

図２に示されるように、感光体５１は、ドラム形状を有し、所定の方向に回転する。感光体５１は、矢印ａで示される中間転写ベルト４１の回転方向に直交する方向（主走査方向）が長手方向となるように配置されている。現像装置５３は、感光体５１の光走査装置３５によりレーザー光が走査される部位よりも下流側に設けられている。各プリントヘッド３１の現像装置５３の内部には、各色のトナーが収納されている。現像装置５３は、その内部でトナーをかき混ぜながら、感光体５１に接触し感光体５１とともに回転する現像ローラーの表面にそのトナーを均一に付着させる。

クリーナー５５は、感光体５１の中間転写ベルト４１に接触する部位よりも回転方向下流側に配置されている。クリーナー５５は、先端部が感光体５１の表面に接触するクリーニングブレード５６を有している。クリーナー５５は、感光体５１の回転に伴い、中間転写ベルト４１への転写が行われた後に感光体５１の表面に残留するトナーをクリーニングブレード５６によりかき取り、感光体５１の表面から除去する。クリーナー５５は、除去したトナーを廃棄トナー回収ボックス４７に送る。

クリーナー５５よりも感光体５１の回転方向下流側には、イレーサー５７が設けられている。イレーサー５７は、感光体５１の表面に光を照射し、感光体５１の表面に残留した電荷を消去する。

帯電装置６０は、イレーサー５７により電荷が消去された感光体５１の表面を一様に帯電させる。

一次転写ローラー３３には、電源から転写バイアス（転写電圧）が印加される。一次転写ローラー３３は、感光体５１との間で中間転写ベルト４１を挟むようにして配置されている。一次転写ローラー３３に適切な転写バイアスが印加されていることにより、感光体５１上に形成されたトナー像が被転写体としての中間転写ベルト４１上に転写される。

一次転写ローラー３３には、圧接機構（圧接手段の一例）３４が設けられている。圧接機構３４は、例えば制御部９０の制御に基づいて駆動されることにより、一次転写ローラー３３を中間転写ベルト４１を介して感光体５１に圧接したり、中間転写ベルト４１から一次転写ローラー３３を離間させたり、中間転写ベルト４１から離間することなく感光体５１への圧接力を弱めたりする。換言すると、圧接機構３４は、一次転写ローラー３３の圧接力を変更することにより、中間転写ベルト４１と感光体５１との圧接状態を変更する。圧接機構３４は、例えば、後述するパッチ形成時に一次転写ローラー３３の圧接力を変更するため駆動される。

画像形成部３０は、次のようにして画像形成（印刷）を行う。すなわち、光走査装置３５は、帯電装置６０により一様に帯電した各感光体５１上に潜像を形成する。潜像は、印刷を行う画像のＣＭＹＫ各色別の画像データに基づいて形成される。現像装置５３は、感光体５１上の潜像をトナーで現像し、各感光体５１上に各色別のトナー像を形成する。一次転写ローラー３３は、各感光体５１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１に転写し、中間転写ベルト４１上に、用紙に形成するトナー像の鏡像を形成する（一次転写）。中間転写ベルト４１上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色のトナー像が形成される。すなわち、中間転写ベルト４１に、カラー画像が形成される。その後、転写部４３ａにおいて、二次転写ローラー４３は、中間転写ベルト４１に形成されたトナー像を用紙に転写し、用紙上にトナー像を形成する（二次転写）。トナー像が形成された用紙は、定着装置４９に送られる。定着装置４９においてトナーが定着されることで、用紙に画像が形成される。その後、用紙は、画像形成装置１から排紙トレイ５に排出される。

［パッチ形成動作の説明］

ここで、画像形成装置１は、各プリントヘッド３１において、感光体５１上のうち用紙とその次の用紙との紙間に対応する領域（非プリント部；以下、紙間領域ということがある。）に画像パッチを形成する、パッチ形成動作を行うように構成されている。制御部９０は、例えば用紙に形成する画像のプリントパターンを解析し、その解析結果に応じて、色毎にパッチ形成動作を行う。パッチ形成動作において、制御部９０は、用紙に形成する画像に応じて、形成する画像パッチの調整を行う。すなわち、画像パッチを形成するか否かが、制御部９０により調整される。また、画像パッチを形成する場合にその面積や濃度などが、制御部９０により調整される。

本実施の形態では、画像のプリントパターンとして、画像の印字率を解析対象としている。すなわち、用紙に形成する画像の印字率が低い場合、紙間領域に画像パッチが形成される。このとき、画像パッチの量（面積や濃度など）は、印字率に応じて調整される。

ここでいう印字率（カバレッジということもある。）とは、用紙の紙面（例えば、用紙のうち画像が形成されうる領域をいう）に占める、トナーが付着する印字領域の割合をいう。例えば、用紙に形成される画像中に文字数が少なく他の領域は白紙である場合、ベタ画像（塗りつぶし領域のある画像）であっても面積の小さなものが一部のみに配置されており他の領域は白紙である場合、又は濃度が低い印字領域だけが配置されている場合などには、比較的印字率が低い（低カバレッジである）といえる。反対に、用紙に形成される画像中に文字数が多い場合、比較的面積の大きなベタ画像が配置されている場合、又は濃度が高い印字領域が配置されている場合などには、比較的印字率が高い（高カバレッジである）といえる。

パッチ形成動作が行われることで、各プリントヘッド３１において、クリーナー５５に供給されるトナーが調整され、クリーニングブレード５６による感光体５１のクリーニング効果が適切に得られる。

また、本実施の形態において、パッチ形成動作が行われるとき、制御部９０は、印字率に応じて、一次転写ローラー３３の圧接力（転写圧）や転写バイアスを変更する。すなわち、画像パッチが形成される場合には、一次転写ローラー３３により転写される領域が紙間領域となるタイミングで、一次転写ローラー３３の転写圧が弱められ（例えば、中間転写ベルト４１から一次転写ローラー３３が離間され）、転写バイアスが弱められる（例えば、転写バイアスがゼロとされる）。このような転写圧や転写バイアスの変更は、形成された画像パッチのほとんどが確実にクリーナー５５に供給されるように行われる。

パッチ形成動作は、画像形成時（プリント動作実行時）において、制御部９０の制御に基づいて実行される。制御部９０は、制御プログラム９１を実行することで、パッチ形成動作の制御を行う。

図３は、画像形成時におけるパッチ形成動作に関する制御内容を説明するフローチャートである。

以下に説明する動作は、各ページ（各用紙）のプリントが行われるときに行われる。図３に示されるように、プリント動作がスタートすると、ステップＳ１０１において、制御部９０は、プリントデータを受信する。プリントデータは、例えば、外部のパーソナルコンピュータなどから送信される。

ステップＳ１０３において、制御部９０は、プリントデータのデータ解析を行い、色分解処理を行う。これにより、ＣＭＹＫ各色別の画像データが得られる。また、制御部９０は、色毎に、画像のプリントパターンの解析を行う。すなわち、制御部９０は、色毎に、印字率の算出を行う。

ステップＳ１０５において、制御部９０は、算出した印字率が所定の閾値よりも低い色があるか否かを判別する。

ステップＳ１０５において印字率が低い色がなければ、ステップＳ１０７において、制御部９０は、通常の動作によりプリントを行う動作を選択する。すなわち、制御部９０は、紙間領域に画像パッチを形成せず、転写圧などの設定も変更せずに画像形成動作が行われるように、制御内容を選択する。

他方、ステップＳ１０５において印字率が低い色があれば、ステップＳ１０９，Ｓ１１１において、制御部９０は、その色について紙間領域に画像パッチを形成し、所定のタイミングで転写圧などの設定を変更して画像形成動作が行われるように、制御内容を選択する。

すなわち、ステップＳ１０９において、制御部９０は、算出した印字率に基づいて、形成することが必要な画像パッチの量を算出する。後述するように、制御部９０は、印字率が低ければ、その分だけ形成する画像パッチの量が多くなるように制御内容を調整した上で、その制御内容を選択する。

ステップＳ１１１において、制御部９０は、転写圧を変更するタイミングや、転写バイアスを変更するタイミングを算出する。制御部９０は、印字率が低い場合、転写圧が小さくなり、転写バイアスが小さくなるように制御内容を調整した上で、その制御内容を選択する。

ステップＳ１０７又はステップＳ１１１で制御内容が選択されると、ステップＳ１１３において、制御部９０は、選択した制御内容に基づいて、画像形成装置１で実行する動作を決定する。すなわち、印字率が低い色がない場合には、通常の動作によりプリントを行うことを決定する。他方、印字率が低い色がある場合には、少なくともその色については、ステップＳ１０９，Ｓ１１１で算出した値に基づいて、画像パッチの形成、転写圧及び転写バイアスの変更などの動作を伴いプリントを行うことを決定する。

ステップＳ１１５において、制御部９０は、決定した動作が行われるように制御し、プリントをさせる。プリントが終了すると、そのページについての処理が終了する。

なお、ステップＳ１０５において、色毎に、印字率が所定値よりも低いか否かを判別し、色毎に、ステップＳ１０７の処理又はステップＳ１０９，Ｓ１１１の処理を行うようにしてもよい。

［単一の色についてのパッチ形成動作の説明］

図４は、パッチ形成動作を伴う画像形成動作の一例について説明する図である。

以下の図４を参照して行う説明においては、複数の色を区別しない。換言すると、以下の説明は、一つのプリントヘッド３１について行われる動作及び制御に関するものである。

画像形成装置１で複数枚の用紙に連続して画像が形成される場合、すなわち複数ページの印刷が実行される際を想定する。図４に示されるように、第１ページ１０１について、画像１０１ａがプリントされる。第２ページ１０２について、画像１０２ａがプリントされる。第３ページ１０３について、画像１０３ａがプリントされる。第４ページ１０４について、その一部分に画像１０４ａがプリントされる。図４において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向（用紙のプリント順が先になる方向）を示すものである。図４は、複数ページの印刷の実行時において、感光体５１に形成されるトナー像を用紙の搬送方向に沿って展開して示す図である。

図４に示される例において、画像１０１ａ，１０３ａは、それぞれ、画像パッチを形成する必要がないほどに、高い印字率を有するものである。具体的には、例えば、１ページ中の広い範囲に文字を含む文書画像や、ある程度濃度が高いベタ画像・写真などをある程度広い面積に含む画像などがこれに該当する。他方、画像１０２ａは、１ページ中の広い範囲に形成される画像であるが、画像パッチを形成する必要があるほどに、低い印字率を有するものである。具体的には、例えば、１ページの画像全体のうち、所所、部分的にしか文字が含まれない文書画像や、広い面積の印字領域であっても濃度が低いものしか有していないものなどがこれに該当する。また、画像１０４ａは、１ページ中の狭い範囲にしか形成されず、画像パッチを形成する必要があるほどに低い印字率を有するものである。具体的には、例えば、濃い印字領域であっても面積が小さいものであることから１ページの全体に占める印字率としては低くなるものや、途中で改ページが行われることなどにより一部分のみにしか文字を含まない文書画像などがこれに該当する。

このような複数ページ１０１，１０２，…の印刷が実行されるとき、制御部９０は、上述の通り、各ページ１０１，１０２，…について、印字率を算出した上で、それに応じて、画像パッチの形成動作を行う。

第１ページ１０１については、印字率が低くない、と制御部９０により判断される。これにより、その後の紙間領域すなわち第１ページ１０１と第２ページ１０２との紙間領域１０１ｃにおいては、画像パッチは形成されない。換言すると、印字率が低くないため、制御部９０により、画像パッチが形成されないように調整される。

第２ページ１０２については、上記の通り、印字率が低いと判断される。そのため、第２ページ１０２と第３ページ１０３との紙間領域１０２ｃにおいて、画像パッチ５００が形成される。換言すると、印字率が低いことから、制御部９０により、画像パッチ５００が形成されるように調整される。このとき形成される画像パッチ５００の量は、後述のように、印字率に応じて調整される。

第３ページ１０３については印字率が低くないと制御部９０により判断されることにより、第１ページ１０１と同様に、第３ページ１０２と第４ページ１０３との間の紙間領域１０３ｃにおいては、画像パッチは形成されない。

第４ページ１０４については、上記の通り、印字率が低いと判断される。そのため、第２ページ１０２と同様に、第４ページ１０４と第５ページ１０５との紙間領域１０４ｃにおいて、画像パッチ５００が形成される。

なお、このように第２ページ１０２と第４ページ１０４ページとのそれぞれについて画像パッチ５００が形成される場合、制御部９０は、それぞれの紙間領域１０２ｃ，１０４ｃにおいて、転写圧と転写バイアスとが共に通常時から変更される。すなわち、紙間領域１０２ｃ，１０４ｃのそれぞれにおいて、転写圧がゼロ又は通常の画像形成時よりも小さく（圧接力が弱くなるように）変更され、転写バイアスがゼロとされる。このように転写圧がゼロに変更されたり、小さく変更されたりすることで、紙間領域１０２ｃ，１０４ｃにおいて、一次転写ローラー３３と中間転写ベルト４１とが離間したり、中間転写ベルト４１の感光体５１への圧接力が弱くなったりする。すなわち、感光体５１と中間転写ベルト４１との接触状態が変化する。また、転写バイアスがゼロとなることで、感光体５１上のトナーが中間転写ベルト４１に移りにくくなる。したがって、このような制御により、クリーニングブレードに供給するトナーの量が調整される。

［印字率に応じた画像パッチの量の調整についての説明］

本実施の形態において、制御部９０は、例えば次のようにして、画像の印字率に基づいて、形成することが必要な画像パッチの量を算出する。

すなわち、第１に、画像の印字率に基づいて、その画像の形成を行うことによりクリーニングブレード５６に到達するトナーの量（第１のトナー量）を算出する。第１のトナー量は、例えば、画像の印刷に用いられるトナーの量すなわち感光体５１に形成されるトナー像に用いられるトナーの量に、所定の残留係数を乗算することにより求められる。

第２に、クリーナー５５に供給することが必要なトナーの量（第２のトナー量）を取得する。第２のトナー量としては、例えば、所定値として予め設定されているものを用いることができる。

第３に、第２のトナー量と第１のトナー量とを用いて、画像パッチとして感光体５１に形成することが必要なトナーの量（必要トナー量）を算出する。必要トナー量は、画像パッチを形成することによりクリーニングブレード５６に到達するトナーの量（第３のトナー量）を算出し、第１のトナー量と第３のトナー量とを加算した値と第２のトナー量とを比較することにより求められる。すなわち、第１のトナー量と第３のトナー量とを加算した値と第２のトナー量とが等しくなるように、第３のトナー量を決定する。

ここで、本実施の形態においては、画像パッチの形成時には転写圧及び転写バイアスが調整されるため、形成された画像パッチとしてのトナーは、略すべて、クリーナー５５に供給される。すなわち、必要トナー量は、そのまま第３のトナー量となる。したがって、第２のトナー量から第１のトナー量を減算して得られる値が、そのまま必要トナー量として算出される。なお、転写圧及び転写バイアスの調整が仮に行われない場合には、画像パッチのうち中間転写ベルト４１に移るトナー量分だけ、必要トナー量を第３のトナー量よりも多くすればよい。

このようにして必要トナー量が算出されると、それに基づいて、形成する画像パッチの量を算出できる。すなわち、制御部９０は、画像パッチの面積や濃度などを適切なものにすることで、必要トナー量分のトナーを用いた画像パッチを形成できるようにする。例えば、画像パッチとして形成されるものが同一の濃度である場合、用紙に形成される画像の印字率が低い場合ほど、大きな面積の画像パッチが形成されることになる。逆に、画像パッチとして形成されるものが同一の面積である場合、用紙に形成される画像の印字率が低い場合ほど、濃度が高い画像パッチが形成されることになる。

図５は、画像パッチの量の調整について説明する第１の図である。

図５を参照して、画像形成動作において、画像１２１ａがプリントされる第１ページ１２１と、それに続く第２ページ１２２とが連続している場合を想定する。図５において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向を示すものである。

画像１２１ａの印字領域は、第１ページ１２１中で限られた領域にのみ設けられるものであり、画像１２１ａの印字率は相当に低い。そのため、第１ページ１２１と第２ページ１２２との間の紙間領域１２１ｃにおいては、画像パッチ５２０が形成される。画像パッチ５２０の幅寸法（用紙の搬送方向の長さ（主走査方向に直交する方向の長さ））は、Ｘ１であり、比較的長めに形成される。

図６は、画像パッチの量の調整について説明する第２の図である。

図６を参照して、画像形成動作において、画像１３１ａがプリントされる第１ページ１３１と、それに続く第２ページ１３２とが連続している場合を想定する。図６において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向を示すものである。

画像１３１ａは、印字率が低めであるものである。画像１３１ａの印字率は、画像１２１ａの印字率よりは高くなっている。第１ページ１３１と第２ページ１３２との間の紙間領域１３１ｃにおいては、画像パッチ５３０が形成される。画像パッチ５３０の幅寸法は、Ｘ１よりも小さいＸ２である。すなわち、画像１３１ａの印字率は画像１２１ａの印字率よりは高く、比較的大きいので、それに応じて、画像パッチ５２０よりも面積が小さい画像パッチ５３０が形成される。

図７は、画像パッチの量の調整について説明する第３の図である。

図７を参照して、画像形成動作において、画像１４１ａがプリントされる第１ページ１４１と、それに続く第２ページ１４２とが連続している場合を想定する。図７において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向を示すものである。

画像１４１ａは、画像パッチを形成する必要がなくなる所定の印字率よりも、わずかに印字率が低いものである。すなわち、画像１４１ａの印字率は、画像１３１ａの印字率よりは高くなっている。第１ページ１４１と第２ページ１４２との間の紙間領域１４１ｃにおいては、画像パッチ５４０が形成される。画像パッチ５４０の幅寸法は、Ｘ２よりも小さいＸ３である。すなわち、画像１４１ａの印字率は画像１３１ａの印字率よりは高く、比較的大きいので、それに応じて、画像パッチ５３０よりもさらに面積が小さい画像パッチ５４０が形成される。

ここで、画像パッチが形成される場合に、画像パッチの面積は印字率にかかわらず同一として、画像パッチの濃度が印字率に応じて調整されるようにしてもよい。この場合には例えば次のように、画像パッチを形成するようにすればよい。

図８は、画像パッチの量の調整について説明する第４の図である。

図８を参照して、図７に示すものと同様の第１ページ１４１と第２ページ１４２とが連続している場合において、面積が画像パッチ５２０と同一の画像パッチ５２２が形成されるときを想定する。すなわち、画像パッチ５２２の幅寸法は、画像パッチ５２０と同一のＸ１となる。ここで、画像１４１ａの印字率は、画像１２１ａの印字率よりも高いので、それに応じて、画像パッチ５２２の濃度は、画像パッチ５２０の濃度よりも低くなるように調整される。このとき、画像パッチ５２２が、面積が比較的小さい画像パッチ５４０と同等量のトナーを用いて形成されるように、画像パッチ５２２の濃度が調整されることになる。

［複数色についてのパッチ形成動作の説明］

パッチ形成動作においては、画像パッチが形成されるとき、その画像パッチの量は、ＣＭＹＫ各色のうち中間転写ベルト４１の回転方向上流側となる色ほど多くなるように制御される。すなわち、各色について画像パッチが形成されるとき、画像パッチの量は、イエロー（Ｙ）が最も多く、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の順に少なくなる。

マゼンタの画像パッチの面積がイエローのそれより小さくされるのは、次の理由による。ここで、転写圧と転写バイアスとは、画像パッチが形成される場合に変更されず、通常通りである場合を想定する。すなわち、この場合、マゼンタについては、中間転写ベルト４１を介した逆転写により、イエロー側からマゼンタの感光体５１にトナーが供給される。逆転写とは、中間転写ベルト４１から、それに接触する感光体５１に、中間転写ベルト４１上に残存したトナーが移ることをいう。このような逆転写分のトナーもクリーナー５５に送られることとなるので、マゼンタについては、画像パッチの大きさは小さくすることができる。これと同様に、マゼンタよりも下流側のシアンについては、イエローのトナー及びマゼンタのトナーが逆転写により供給されるので、画像パッチの面積をより小さくできる。また、シアンよりも下流側のブラックについては、イエロー、マゼンタ、及びシアンのトナーが逆転写により供給されるので、画像パッチの面積をより小さくできる。

なお、画像パッチが形成される場合に、転写圧と転写バイアスとが変更されてもよい。上記のような逆転写は、感光体５１と中間転写ベルト４１とが接触している限り生じる。ただし、画像パッチが形成される場合に転写圧と転写バイアスとが変更されると、感光体５１から中間転写ベルト４１上に移動するトナーの量が少なくなり、逆転写されるトナーの量（逆転写量）が少なくなる。したがって、このような場合には、少なくなった逆転写量に合わせて、下流で形成される画像パッチの量が調整されればよい。

図９は、パッチ形成動作を伴う画像形成動作の一例について説明する図である。

図９では、第１ページ２０１から第５ページ２０５を含む複数ページの印刷が行われる場合であって、各ページ２０１〜２０５のそれぞれにおいてＣＭＹＫ各色の印字率が異なるときの動作が示されている。図９において、横の軸には、各色の感光体５１上の、第１ページ２０１からのプリント領域、紙間領域に対応する領域の位置が示されている。縦の軸には、上段から順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ（Ｂｋ））の各色について、感光体５１へのトナー像の形成の有無（ＰＨ出力のオン／オフ）と、転写バイアスのオン／オフとが示されている。

図９に示されるように、第１ページ２０１では、各色について印字率が高くなっている（高カバレッジである）。したがって、その後の紙間領域２０１ｃにおいて、画像パッチは形成されない。このとき、紙間領域２０１ｃにおいても、各色の一次転写ローラー３３の転写バイアスは印加されたまま（オンのまま）である。

第２ページ２０２では、イエローについてのみ印字率が低く（低カバレッジである）、他の色は印字率が高い。この場合、紙間領域２０２ｃにおいては、イエローについてのみ、感光体５１上に画像パッチが形成される。また、この場合、紙間領域２０２ｃにおいて、イエローについてのみ転写バイアスの印加が解除される（オフとなる）。他の色については、転写バイアスは印加されたままである。

第３ページ２０３では、イエロー及びマゼンタについてのみ印字率が低くなっている。この場合、紙間領域２０３ｃにおいて、イエローとマゼンタとについてのみ、画像パッチが形成され、かつ、転写バイアスの印加が解除される。ここで、マゼンタについて形成される画像パッチの面積は、上記の通り、イエローについて形成される画像パッチの面積よりも小さくなっている。

第４ページ２０４では、イエロー、マゼンタ、及びシアンについて印字率が低くなっている。そのため、紙間領域２０４ｃにおいては、イエロー、マゼンタ、及びシアンについてのみ、画像パッチが形成され、かつ、転写バイアスの印加が解除される。ここで、マゼンタについて形成される画像パッチの面積は、第３ページ２０３についてのそれと同様に、イエローについて形成される画像パッチの面積よりも小さくなっている。また、シアンについて形成される画像パッチの面積は、マゼンタについて形成される画像パッチの面積よりも、さらに小さくなっている。

第５ページ２０５では、マゼンタ及びシアンについてのみ印字率が低くなっている。この場合、紙間領域２０５ｃにおいて、マゼンタ及びシアンについてのみ、画像パッチが形成され、かつ、転写バイアスの印加が解除される。イエロー及びブラックについては、印字率が高いので、紙間領域２０５ｃにおいて画像パッチが形成されず、転写バイアスも印加されたままである。ここで、イエローについては画像パッチが形成されないが、逆転写分のトナーとしては、下流側のマゼンタ及びシアンにも供給される。このようにイエローの逆転写分のトナーが同様に存在するため、このときマゼンタ及びシアンのそれぞれについて形成される画像パッチの面積は、第４ページ２０４についてのそれと同様の大きさになっている。

上記のような動作は模式的なものであり、それぞれ形成される画像パッチの量は、その色についての印字率に応じて調整される、印字率が低い画像である場合におけるクリーナー５５に供給されるトナーの総量は、各色で均一になるように調整される。

なお、制御部９０は、ある色について、その色についての印字率などに応じて形成する画像パッチの調整を行うのに加えて、さらに、その色の上流色の印字率などに応じて、形成する画像パッチの調整を行うようにしてもよい。換言すると、制御部９０は、各色別に、その色の感光体５１上に形成する画像パッチの調整を行い、かつ、中間転写ベルト４１の回転方向上流側となる色についての画像パッチの調整結果に基づいて、その下流側の色についての画像パッチの調整を行うようにしてもよい。

例えば、制御部９０は、マゼンタについて画像パッチを形成するとき、その上流色であるイエローについて画像パッチが形成されるか否かに応じて、画像パッチの面積などを調整してもよい。この場合、例えば、イエローについて画像パッチが形成されるときには、イエローについて画像パッチが形成されないときと比較して、マゼンタについて形成する画像パッチの面積が小さくなるように調整されてもよい。このような制御は、中間転写ベルト４１を介した逆転写により感光体５１に上流色側のトナーが供給される量を、上流色で画像パッチが形成される場合とされない場合とで比較して、それに応じて、逆転写分のトナーを含めてクリーナー５５に送られるトナーの量が適正な量になるように行われればよい。

［実施の形態における効果］

以上説明したように、本実施の形態では、パッチ形成動作が行われるとき、用紙に形成する画像の印字率に応じて、紙間領域に画像パッチが形成されるか否かが異なる。したがって、クリーナー５５に常にトナーが安定供給され、クリーナー５５によって感光体５１を適正にクリーニング可能な状態が常に維持されるので、適正に画像形成可能な状態を維持できる。また、画像パッチを形成する必要がないほど印字率が高い画像がプリントされるときには画像パッチが形成されないので、トナー消費を抑制することができる。

また、制御部９０は、印字率が低ければ、その分、形成する画像パッチの量が多くなるように制御を行う。したがって、クリーナー５５において、クリーニングブレード５６に供給されるトナーの量が所定量より多くなり、安定した動作が行われる。形成する画像パッチは、そのとき必要な量のトナーだけを用いて形成されるので、余分なトナーが消費されることがなく、画像形成装置１のランニングコストを低減することができる。

画像パッチが形成されるときには、紙間領域において、一次転写ローラー３３の転写圧及び転写バイアスが変更される。これにより、クリーナー５５に供給することを目的として形成された画像パッチをそのままクリーナー５５に供給することができるので、画像パッチの量を多めにする必要がなくなる。したがって、さらにトナー消費を抑制する効果を得ることができる。

画像パッチの量は、ＣＭＹＫ各色のうち中間転写ベルト４１の回転方向上流側となる色ほど、多くなるように制御される。したがって、特に中間転写ベルト４１の下流側の色について、パッチ形成動作に伴うトナーの消費量を低減することができ、画像形成装置１のランニングコストをより低くすることができる。

［変型例の説明］

制御部９０は、画像のプリントパターンとして、印字率に代えて、又は印字率とともに、主走査方向のトナー濃度の偏りを解析するようにしてもよい。例えば、制御部９０は、用紙に形成する画像を主走査方向に複数に分割してなる各領域について、印字率を解析し、その解析結果に応じて画像パッチの調整を行うようにしてもよい。

図１０は、本実施の形態の一変型例に係る画像形成装置で行われるパッチ形成動作の一例について説明する図である。

図１０を参照して、画像形成動作において、画像２１１ａがプリントされる第１ページ２１１と、それに続く第２ページ２１２とが連続している場合を想定する。図１０において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向を示すものである。

画像２１１ａは、第１ページ２１１中で限られた領域にのみ印字領域を含むものである。画像２１１ａの印字領域は、第１ページ２１１において、用紙の搬送方向に向かって左側の部分に配置されている。すなわち画像２１１ａの印字領域は、第１ページ２１１において、主走査方向（図１０において縦方向）の片側に偏って配置されている。これにより、画像２１１ａは、主走査方向のトナー濃度に偏りがあるものとなっている。第１ページ２１１の主走査方向の寸法をＷ１とすると、画像２１１ａの印字領域は、第１ページ２１１の一部に、主走査方向の寸法がＷ２となるように形成されている。換言すると、画像２１１ａは、主走査方向に２つに分割してなる領域毎に、印字率が異なるものとなっている。

この場合、第１ページ２１１と第２ページ２１２との間の紙間領域２１１ｃにおいて、画像２１１ａを分割した各領域にそれぞれ対応する部分について、その領域の印字率に応じて、画像パッチが形成される。換言すると、紙間領域２１１ｃには、画像２１１ａの主走査方向のトナー濃度の偏りに応じて、画像パッチ５１０が形成される。すなわち、紙間領域２１１ｃにおいて、主走査方向で画像２１１ａの印字領域が形成された範囲を除く部分（図に寸法Ｗ３で示される範囲）に、画像パッチ５１０が形成される。

図１１は、本実施の形態の一変型例に係る画像形成装置で行われるパッチ形成動作の他の例について説明する図である。

図１１を参照して、画像形成動作において、画像２５１ａがプリントされる第１ページ２５１と、それに続く第２ページ２５２とが連続している場合を想定する。図１１において、矢印Ｆは、用紙の搬送方向を示すものである。

画像２５１ａは、第１ページ２５１中で主走査方向にトナー濃度に偏りがあるものである。図１１に示されるように、第１ページ２５１の主走査方向に略３等分した３つの領域２５１ｘ，２５１ｙ，２５１ｚのそれぞれで、画像２５１ａの印字率が異なっている。すなわち、印字率は、用紙の進行方向右側部分の領域２５１ｘが最も小さく、用紙の中央部分の領域２５１ｙ、用紙の進行方向左側部分の領域２５１ｚの順に大きくなっている。

この場合、第１ページ２５１と第２ページ２５２との間の紙間領域２５１ｃにおいては、画像パッチ５５０が形成される。画像パッチ５５０は、画像２５１ａの各領域２５１ｘ，２５１ｙ，２５１ｚのそれぞれに対応するように、用いるトナーの量に差が付けられた領域５５０ｘ，５５０ｙ，５５０ｚを有している。すなわち、領域２５１ｘと主走査方向の位置が対応する領域５５０ｘについては、その印字率に応じて画像パッチの量が大きくなるように、例えば比較的濃度が高くなるように調整される。また、領域２５１ｙに対応する領域５５０ｙは、その印字率に応じて、領域５５０ｘの濃度よりも低い濃度となるように調整される。領域２５１ｚに対応する領域５５０ｚは、その印字率に応じて画像パッチの量が比較的小さくなるように、例えば他の領域５５０ｘ，５５０ｙよりも低い濃度となるように調整される。

このように、用紙に形成される画像に主走査方向のトナー濃度の偏りがある場合、それに応じて画像パッチ５１０，５５０が形成される。したがって、主走査方向について必要な部分にのみ画像パッチが形成され、トナーの消費量を低減することができる。

一次転写ローラー３３の転写圧と転写バイアスとのうち、一方のみが変更され、他方は変更されないようにしてもよい。

図１２は、本実施の形態の画像形成装置の動作の評価結果を示す表である。

図１２において、実施例１〜３及び参考例４の４通りの条件で画像形成装置１を動作させ、１００ｋ枚のプリントを行ったときの画像ノイズの有無及びトナー消費量の増減について評価した結果が示されている。評価は、気温２３度、湿度６５％の環境下で行われた。

評価は、画像パッチの調整を行う（○）か、行わない（常に画像パッチが形成される）か（×）の条件（画像判別しパッチ量可変）と、転写バイアスを変化させる（○）か、変化させない（常に転写バイアスが印加されている）か（×）の条件（一次転写バイアス可変）と、転写圧を変化させる（○）か、変化させないか（×）の条件（一次転写圧可変）との３つの条件を実施例１〜３及び参考例４のとおりに組み合わせて、行った。ここで、転写圧を通常状態から変化させる（○）ときには、圧接力は画像形成時の半分になり、変化させない（×）ときには、圧接力は画像形成時と同じ大きさとなるように、それぞれ条件付けされている。評価は、画像ノイズについて、ノイズ発生が極めて少ない（◎）か、ノイズ発生が比較的少ない（○）か、ノイズ発生がわずかに見られた（△）か、ノイズが目立って発生したかを判断した。また、トナー消費量について、通常状態より少ない（○）か、通常状態より多い（×）か、判断した。

図１２に示されるように、実施例１〜３は、すべて画像パッチの調整を行うとしたものである。実施例１では転写バイアス及び転写圧の変化も行われるのに対し、実施例２では転写圧の変化が、実施例３では転写バイアスの変化が、それぞれ行われないものである。これらの実施例１〜３では、いずれも、トナー消費量が少なくなっており、トナー消費の抑制効果が得られる。また、画像ノイズに関しては、転写バイアス及び転写圧の変化が行われる実施例１が最も良い結果であるが、実施例２，３でも、それほど悪い結果は得られない。したがって、これらの実施例１〜３では、トナー消費量を少なくし、かつ、適正に画像形成が行われるようにすることができる。

他方、参考例４では、画像パッチの調整が行われず、画像の印字率などにかかわらず、常に画像パッチが形成される。また、転写バイアス及び転写圧の変化も行われる。そのため、画像ノイズに関しては、実施例１と同様に、最も良い結果が得られる。しかしながら、常に画像パッチが形成されるため、トナーの消費量が多くなってしまう。

一次転写ローラー３３の転写圧と転写バイアスは、共に変更されなくてもよい。画像パッチの形成が、画像のプリントパターンに応じて行われることで、適正に画像形成が行われるようにしつつ、トナー消費量を少なくする効果を得ることができる。

［その他］

なお、制御部は、画像のプリントパターンとして、印字率や主走査方向のトナー濃度の偏りに代えて、又は印字率や主走査方向のトナー濃度の偏りとともに、画像の属性を解析するようにしてもよい。画像の属性としては、例えば、文書画像、写真画像、ベタ（塗りつぶし）領域のある画像などが挙げられる。

例えば、画像がベタ領域を含むものである場合や、写真画像である場合には、クリーナーに供給されるトナーが比較的多くなる場合が多い。したがって、画像の属性がこれらのものであると解析された場合には、画像パッチを形成しないように調整したり、画像パッチの量が少なくなるように調整したりすることができる。他方、画像が文書画像である場合には、クリーナーに供給されるトナーは比較的少なくなる場合が多い。したがって、画像の属性が文書画像であると解析された場合には、それに応じて、画像パッチを形成するように調整することができる。

このように画像の属性に基づいて画像パッチを調整することにより、上述と同様に、余分な画像パッチの形成によるトナーの消費量が低減され、かつ、適正に感光体のクリーニングが行われる状態が維持される。

制御部は、画像パッチに関して、それを形成するか否かについてのみを、画像の印字率などに応じて変更するようにしてもよい。すなわち、制御部は、画像パッチを形成する場合において、その画像パッチの量の調整を行わないようにしてもよい。この場合であっても、画像パッチの形成が画像の印字率などに応じて行われることで、クリーナーへ供給されるトナーの量が維持され、適正に画像形成な状態を維持することができる。

画像形成装置は、上記のようなカラー画像を形成可能なものでなく、例えばブラック色など単色のプリントヘッドを用いた、モノクロ画像を形成可能なものであってもよい。このような画像形成装置においては、中間転写ベルトは設けられておらず、感光体との間で用紙を挟持する転写ローラーにより、感光体から直接用紙にトナー画像が転写される。すなわち、この転写ローラーの転写圧や転写バイアスが、画像パッチの形成の有無に応じて変更される。このような場合であっても、画像の印字率などプリントパターンを解析し、その解析結果に応じて画像パッチの調整が行われることで、上述と同様の効果を得ることができる。

また、画像形成装置は、上記のような複数色のプリントヘッドが中間転写ベルトに沿って並べられたタンデム型のものではなく、複数色のプリントヘッドを回転させて切り替えながら画像形成を行うロータリー型のものであってもよい。この場合であっても、画像のプリントパターンに応じて画像パッチの調整を行うことで、上述と同様の効果を得ることができる。

画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンター、ファクシミリ装置などいずれであってもよい。また、画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンターとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であってもよい。ここで、スキャナ機能は、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等に蓄積する機能である。複写機能は、さらにそれを用紙等に印刷（プリント）する機能である。プリンターとしての機能は、ＰＣ等の外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う機能である。ファクシミリ機能は、外部のファクシミリ装置等からファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤ等に蓄積する機能である。データ通信機能は、接続された外部機器との間でデータを送受信する機能である。サーバ機能は、複数のユーザーでＨＤＤ等に記憶したデータなどを共有可能にする機能である。

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。

上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。

上記実施の形態は、すべ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のすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
３０ 画像形成部
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ プリントヘッド
３３ 一次転写ローラー（転写手段の一例）
３４ 圧接機構（圧接手段の一例）
３５ 光走査装置（潜像形成手段の一例）
５１ 感光体（像担持体の一例）
５３ 現像装置（現像手段の一例）
５５ クリーナー
９０ 制御部（制御手段の一例）

Claims (8)

1. 電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   所定の方向に回転する像担持体と、
   前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーで現像し前記像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、
   前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記転写手段を前記被転写体に圧接させる圧接手段と、
   前記転写手段による転写が行われた後に前記像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、前記像担持体に接触するクリーニングブレードと、
   前記画像形成装置の各部を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析手段と、
   前記解析手段による解析結果に応じて、用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する前記像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、前記紙間において前記圧接手段を制御することで前記像担持体と前記被転写体との圧接力を弱める調整手段とを有し、
   前記解析手段は、少なくとも前記用紙に形成する画像の印字率を解析し、
   前記制御手段は、
   前記解析手段により解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出手段と、
   前記画像パッチを形成することにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出手段と、
   前記第１の算出手段及び前記第２の算出手段のそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較手段とをさらに備え、
   前記調整手段は、
   前記比較手段の比較結果に基づいて、形成すべき前記画像パッチの調整を行う、画像形成装置。
2. 前記転写手段は、転写電圧が印加されることで前記転写を行い、
   前記制御手段は、前記解析手段による解析結果に応じて、前記転写電圧を制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記被転写体としての中間転写ベルトに沿って、色毎に配置された複数の前記像担持体、前記潜像形成手段、前記現像手段、前記転写手段、及び前記クリーニングブレードを備え、複数色の画像を形成可能であって、
   前記調整手段は、
   各色別に、その色の前記像担持体上に形成する前記画像パッチの調整を行い、
   かつ、前記中間転写ベルトの回転方向上流側となる色について前記調整手段が行った前記画像パッチの調整結果に基づいて、その下流側の色についての前記画像パッチの調整を行う、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記プリントパターンには、その画像の印字率、属性、主走査方向のトナー濃度の偏りのうち少なくとも一つが含まれる、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記解析手段は、用紙に形成する画像を主走査方向に複数に分割してなる各領域について前記解析を行い、
   前記調整手段は、前記複数の領域のそれぞれについて、前記画像パッチの調整を行う、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記調整手段による前記画像パッチの調整には、前記画像パッチの濃度及び面積の少なくとも一方を変更することが含まれる、請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 所定の方向に回転する像担持体と、
   前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーで現像し前記像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、
   前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記転写手段を前記被転写体に圧接させる圧接手段と、
   前記転写手段による転写が行われた後に前記像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、前記像担持体に接触するクリーニングブレードとを備え、
   電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   少なくとも前記用紙に形成する画像の印字率を解析することにより用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析ステップと、
   前記解析ステップにより解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出ステップと、
   前記画像パッチを形成することにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出ステップと、
   前記第１の算出ステップ及び前記第２の算出ステップのそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較ステップと、
   前記比較ステップの比較結果に基づいて用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する前記像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、前記紙間において前記圧接手段を制御することで前記像担持体と前記被転写体との圧接力を弱める調整ステップとを有する、画像形成装置の制御方法。
8. 所定の方向に回転する像担持体と、
   前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像をトナーで現像し前記像担持体上にトナー画像を形成する現像手段と、
   前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記転写手段を前記被転写体に圧接させる圧接手段と、
   前記転写手段による転写が行われた後に前記像担持体に残留するトナーを除去するために配置され、前記像担持体に接触するクリーニングブレードとを備え、
   電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置の制御プログラムであって、
   少なくとも前記用紙に形成する画像の印字率を解析することにより用紙に形成する画像のプリントパターンを解析する解析ステップと、
   前記解析ステップにより解析された印字率に基づいて、その画像の形成を行ったことにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第１の算出ステップと、
   前記画像パッチを形成することにより前記クリーニングブレードに到達するトナーの量を算出する第２の算出ステップと、
   前記第１の算出ステップ及び前記第２の算出ステップのそれぞれで算出された値を加算した値と、所定値とを比較する比較ステップと、
   前記比較ステップの比較結果に基づいて、用紙に対して連続して画像形成する場合の所定の用紙とその次の用紙との紙間に対応する前記像担持体上の領域に形成する画像パッチの調整を行うと共に、前記紙間において前記圧接手段を制御することで前記像担持体と前記被転写体との圧接力を弱める調整ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。

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