JP7354684B2 - 画像形成装置及び感光体クリーナーへのトナーの供給方法 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を備えた多機能デジタル複合機であるＭＦＰ（Multi function Peripheral）等の画像形成装置、特に電子写真方式の画像形成装置、および感光体クリーナーへのトナーの供給方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体へトナーを付着して現像した後、用紙等のシートへ転写し、その後、感光体の表面に残留する残留トナーを、感光体クリーナーに備えられた感光体ブレードによって掻き落として除去している。

しかし、感光体ブレード上のトナーが少なくなってくると、ブレードが損傷したり、クリーニング性悪化による副走査方向の筋状の画像ノイズ（ＦＤ筋）が発生する、といった課題が発生する。

そのため従来は、低カバレッジのプリントが所定枚数継続した時はプリントの立下げ時や像間で、感光体にトナーパッチを形成することにより、トナーに含まれる滑剤を感光体クリーナーに供給し上記課題を解決していた。

近年、環境対応や画質向上のため画像形成装置のトナーのチタニアレス化や小径化を図る傾向があるが、チタニアレス化によるかぶりトナーの減少や、小径化による転写効率の向上により、感光体クリーナーへ到達するトナーが慢性的に不足してしまう。そのため用紙一枚毎にトナーパッチを感光体クリーナーに供給する必要が発生している。

感光体クリーナーは、感光体の回転方向における転写部の下流に配置されているため、感光体に形成したトナーパッチを、転写部で用紙に転写されることなく確実に感光体クリーナーへ供給するための制御が必要となる。

特許文献１には、用紙後端が１次転写部に到達したら１次転写の高圧（ＨＶ）極性をトナーと同じ極性つまり印字中の逆バイアスにすることで、転写ベルトにトナーパッチが転写されないようにして、感光体クリーナーにトナーを供給している。

また、特許文献２には、トナーパッチが１次転写部に到達する際に１次転写バイアスを逆バイアスにする構成において、紙間内で、トナーパッチに合わせて１次転写バイアスを逆バイアスに出来るか出来ないかに応じて、感光体クリーナーへのトナー供給制御の可否を判断している。

特開２０１１－００７８３１号公報 特開２０１３－１１３８７９号公報

しかしながら、生産性や消耗品の効率改善のためには、出来るだけ紙間を狭くする必要があるが、特許文献１及び２に記載の技術では、紙間が狭くなった時に１次転写の応答時間が課題となり、本来必要な量のトナーパッチを形成出来なくなってしまう。

また、１次転写の応答時間を早めることで上記課題を解決することも考えられるが、一次転写バイアスの高圧電源回路を構成するトランジスタ等のスイッチング素子や抵抗あるいはコンデンサ等の回路素子の時定数の短いものを使用する必要があり、その分、コストアップを招いてしまう。

この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、コストアップや紙間の拡張を招くこと無く、紙間でより長くトナーパッチを形成でき、その分感光体クリーナーへのトナー供給量を増やすことができる画像形成装置、及び感光体クリーナーへのトナーの供給方法を提供することを目的とする。

上記目的は以下の手段によって達成される。
（１）感光体と、転写部と、前記転写部の電圧を制御するための転写電圧制御手段と、前記感光体の表面に残留する残留トナーを除去する感光体クリーナーと、前記感光体の表面上にトナーパッチを形成するパッチ形成手段と、を備え、前記トナーパッチが前記転写部を通過する際、前記転写電圧制御手段は前記転写部の電圧を前記トナーパッチが転写されないパッチ出力に制御することで、前記感光体クリーナーにトナーを供給する画像形成装置において、前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が前記転写部を抜ける前のタイミングで行うか、またはパッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が前記転写部に突入した後のタイミングで行うか、の少なくともいずれか一方を実施し、さらに前記トナーパッチの転写部材上への転写状態を検出する検出手段を備え、前記検出手段で検出したトナーパッチの転写部材上への転写状態に応じて、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
（２）前記パッチ形成手段は、前記感光体の表面上に、シートと次シートとの間においてトナーパッチを形成する前項１に記載の画像形成装置。
（３）前記パッチ出力への切り替えを、シート後端の画像が無い領域あるいはシート後端の画像保証外の領域が、前記転写部を通過中のタイミングで行うことを特徴とする、前項１または２に記載の画像形成装置。
（４）前記パッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端の画像が無い領域あるいは次シート先端の画像保証外の領域が、前記転写部を通過中のタイミングで行うことを特徴とする、前項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記トナーパッチの形成開始位置と転写の切り替え開始位置は異なることを特徴とする、前項１～４のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記トナーパッチの形成開始タイミングは、シート後端相当位置が前記パッチ形成手段に到達した以降のタイミングであることを特徴とする、前項１～５のいずれかに記載の画像形成装置。
（７）前記パッチ出力から印字出力への切り替えを、前記トナーパッチの後端が前記転写部による転写位置に到達した以降のタイミングで行うことを特徴とする、前項１～６のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記パッチ形成手段により前記トナーパッチの形成が開始されてから実際にトナーパッチが形成されるまで、あるいはトナーパッチの形成が停止されてから実際にトナーパッチが形成されなくなるまで、のパッチ応答時間と、前記転写電圧制御手段により前記転写部の電圧がパッチ出力に切り替えられてから実際にトナーパッチが転写されない電圧に切り替わるまでの、あるいはパッチ出力から印字出力に切り替えられてから実際に画像が転写される電圧に切り替わるまで、の転写応答時間があり、前記パッチ応答時間と転写応答時間に基づき、前記トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする、前項１～７のいずれかに記載の画像形成装置。
（９）前記パッチ応答時間の方が前記転写応答時間よりも長い場合は、前記トナーパッチの形成開始タイミングを早めることを特徴とする、前項８に記載の画像形成装置。
（１０）前記パッチ応答時間の方が前記転写応答時間よりも短い場合は、前記トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせることを特徴とする、前項８に記載の画像形成装置。
（１１）前記トナーパッチの後端側に対して先端側を前記検出手段でより多く検出した場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせることを特徴とする、前項１～１０のいずれかに記載の画像形成装置。
（１２）前記トナーパッチの先端側に対して後端側を前記検出手段でより多く検出した場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを早めることを特徴とする、前項１～１０のいずれかに記載の画像形成装置。
（１３）前記トナーパッチの形成開始タイミングは、調整値、プロセス速度、環境、感光体の累積駆動量、画像が転写される転写部材の累積駆動量、の少なくともいずれかに応じて変更することを特徴とする、前項８に記載の画像形成装置。
（１４）前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替え、またはパッチ出力から印字出力への切り替えの少なくとも一方を段階的に行うことを特徴とする、前項１～１３のいずれかに記載の画像形成装置。
（１５）前記感光体上にトナー像を形成するためにレーザーを照射するレーザー照射手段を備え、前記パッチ形成手段は、前記レーザー照射手段によりレーザーを照射させることにより前記トナーパッチを形成することを特徴とする、前項１～１４のいずれかに記載の画像形成装置。
（１６）トナーを付着させて現像するための現像部と、前記現像部の現像バイアスを制御するための現像バイアス制御手段と、感光体を帯電するための帯電部と、前記帯電部の帯電バイアスを制御するための帯電バイアス制御手段と、を備え、前記パッチ形成手段は、前記現像バイアスと帯電バイアスの差分を切り替えることにより前記トナーパッチを形成することを特徴とする、前項１～１５のいずれかに記載の画像形成装置。
（１７）前記現像バイアスの切り替え、または帯電バイアスの切り替えを段階的に行うことを特徴とする、前項１６に記載の画像形成装置。
（１８）前記パッチ形成手段は、コントローラにより処理された画像情報に元づくパターンで前記トナーパッチを形成することを特徴とする、前項１～１７のいずれかに記載の画像形成装置。
（１９）前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方は調整可能であることを特徴とする、前項１～１８のいずれかに記載の画像形成装置。
（２０）シート上の副走査方向の画像位置が変更された場合、変更された画像位置に基づいて、前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方を切り替えることを特徴とする、前項１９に記載の画像形成装置。
（２１）前記パッチ出力は、前記印字出力よりも絶対値として低いか、遮断か、トナーと同じバイアスの少なくともいずれかであることを特徴とする、前項１～２０のいずれかに記載の画像形成装置。
（２２）感光体と、転写部と、前記転写部の電圧を制御するための転写電圧制御手段と、前記感光体の表面に残留する残留トナーを除去する感光体クリーナーと、前記感光体の表面上にトナーパッチを形成するパッチ形成手段と、を備え、前記トナーパッチが前記転写部を通過する際、前記転写電圧制御手段は前記転写部の電圧を前記トナーパッチが転写されないパッチ出力に制御することで、前記感光体クリーナーにトナーを供給する画像形成装置が、前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が前記転写部を抜ける前のタイミングで行うか、またはパッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が前記転写部に突入した後のタイミングで行うか、の少なくともいずれか一方を実施し、さらに前記トナーパッチの転写部材上への転写状態を検出する検出ステップを実施し、前記検出ステップで検出したトナーパッチの転写部材上への転写状態に応じて、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする感光体クリーナーへのトナーの供給方法。

前項（１）に記載の発明によれば、転写部の電圧のパッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が転写部を抜ける前のタイミングで行うか、またはパッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が転写部に突入した後のタイミングで行うか、の少なくともいずれか一方を実施するから、トナーパッチを早いタイミングで形成でき、あるいは遅いタイミングで完了することができる。その結果、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを形成でき、紙間を拡張しなくても、より多くのトナーをクリーナーの感光体ブレードに供給することができる。従って、感光体ブレードの損傷やクリーニング性能の悪化を防止することができる。しかも、１次転写の応答時間を早めるために、一次転写バイアスの高圧電源回路を構成するトランジスタ等のスイッチング素子や抵抗あるいはコンデンサ等の回路素子を変更するものではないから、コストアップを招くこともない。また、トナーパッチの転写部材上への転写状態に応じて、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えるから、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを安定的に形成することができる。

前項（２）に記載の発明によれば、感光体の表面上に、シートと次シートとの間においてトナーパッチが形成される。

前項（３）に記載の発明によれば、パッチ出力への切り替えを、シート後端の画像が無い領域あるいはシート後端の画像保証外の領域が、転写部を通過中のタイミングで行うから、転写部の電圧のパッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が転写部を抜ける前のタイミングで確実に行うことができる。

前項（４）に記載の発明によれば、パッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端の画像が無い領域あるいは次シート先端の画像保証外の領域が、転写部を通過中のタイミングで行うから、パッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が転写部に突入した後のタイミングで確実に行うことができる。

前項（５）に記載の発明によれば、トナーパッチの形成開始位置と転写の切り替え開始位置は異なるから、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを形成するための、トナーパッチの形成開始位置と転写の切り替え開始位置の
設定自由度が増大する。

前項（６）に記載の発明によれば、トナーパッチの形成開始タイミングは、シート後端相当位置がパッチ形成手段に到達した以降のタイミングであるから、シートへのトナーパッチの転写を回避することができる。

前項（７）に記載の発明によれば、パッチ出力から印字出力への切り替えを、トナーパッチの後端が転写部による転写位置に到達した以降のタイミングで行うから、シートへのトナーパッチの転写を回避することができる。

前項（８）に記載の発明によれば、パッチ応答時間と転写応答時間に基づき、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることができる。

前項（９）に記載の発明によれば、パッチ応答時間の方が転写応答時間よりも長い場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを早めるから、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを安定的に形成することができる。

前項（１０）に記載の発明によれば、パッチ応答時間の方が前記転写応答時間よりも短い場合は、前記トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせるから、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを安定的に形成することができる。

前項（１１）～（１２）に記載の発明によれば、トナーパッチの後端側に対して先端側がより多く検出された場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせ、トナーパッチの先端側に対して後端側がより多く検出した場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを早める。

前項（１３）に記載の発明によれば、トナーパッチの形成開始タイミングを、調整値、プロセス速度、環境、感光体の累積駆動量、トナーパッチが転写された転写部材の累積駆動量、の少なくともいずれかに応じて変更することで、より正確なトナーパッチの形成開始タイミングを設定することができる。

前項（１４）に記載の発明によれば、転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替え、またはパッチ出力から印字出力への切り替えの少なくとも一方を段階的に行うから、パッチ出力への切り替え時間、または印字出力への切り替え時間のばらつきを抑制することができる。

前項（１５）に記載の発明によれば、レーザー光の照射によってトナーパッチが形成される。

前項（１６）に記載の発明によれば、現像バイアスと帯電バイアスの差分を切り替えることによりトナーパッチが形成される。

前項（１７）に記載の発明によれば、現像バイアスの切り替え、または帯電バイアスの切り替えを段階的に行うことで、切り替え時間のばらつきを抑制することができる。

前項（１８）に記載の発明によれば、コントローラにより処理された画像情報に元づくパターンのトナーパッチが形成される。

前項（１９）に記載の発明によれば、転写部の電圧のパッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方を調整することができる。

前項（２０）に記載の発明によれば、シート上の副走査方向の画像位置が変更された場合は、それに合わせて、転写部の電圧のパッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方を切り替えることができる。

前項（２１）に記載の発明によれば、パッチ出力は、印字出力よりも絶対値として低いか、遮断か、トナーと同じバイアスの少なくともいずれかであるから、トナーパッチが転写されないように制御することが可能となる。

前項（２２）に記載の発明によれば、シート画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを形成でき、紙間において、より多くのトナーをクリーナーの感光体ブレードに供給することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の印字制御に関する電気的な構成を示すブロック図である。 各感光体ドラムの周辺の構成を拡大して模式的に示す図である。 感光体ドラム上でのトナーパッチの形成状態をシート位置との関係で説明するためのタイミングチャートである。 感光体ドラム上でのトナーパッチの形成状態をシート位置との関係で説明するための別のタイミングチャートである。 図４における現像応答時間と転写応答時間の違いにより、形成したトナーパッチがシート（中間転写ベルト）に転写されてしまうことがあることを説明するための説明図である。 感光体ドラム上でのトナーパッチの形成状態をシート位置との関係で説明するための別のタイミングチャートである。 トナーパッチのうち後端側のトナーパッチの一部が中間転写ベルトに転写され、濃度の検出により検出された場合を示す図である。 トナーパッチのうち先端側のトナーパッチの一部、および後端側のトナーパッチの一部が中間転写ベルトに転写され、濃度の検出により検出された場合を示す図である。 電位の多段階切り替えのイメージ図である。 転写バイアスと現像バイアスに対して多段階切り替えを行った例を示す図である。 感光体ドラムへのトナーパッチの形成処理を含むプリントジョブを画像形成装置が実行する際の動作を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理の一例を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理の他の処理例を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理のさらに他の処理例を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ４のトナーパッチ濃度検出処理の処理例を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。この例では、画像形成装置１として多機能デジタル複合機である前述のＭＦＰが用いられている。

図１において、この画像形成装置１は、装置本体１Ａの下部に給紙部２０が、中央部に画像形成部１０が、上部に自動原稿送り装置を備えた原稿を読み取るための画像読取装置９０が、画像読取装置９０の下方に排紙部６０が、それぞれ配置されて構成されている。給紙部２０から排紙部６０に渡っては給紙部２０から繰り出されたシートとしての用紙Ｐを上方へ搬送する媒体搬送路２２が形成されている。

画像形成部１０は、装置本体１Ａの上下方向の略中央に配置された駆動ローラ１６及び従動ローラ１５と、これら駆動および従動ローラ１６，１５間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト１４と、この走行方向に沿って配置されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の作像ユニットである感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋとを備えている。

各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋで作成されたトナー画像を重ね合わせて転写ベルト１４に転写し、媒体搬送路２２を搬送されてくる用紙Ｐに対して転写ベルト１４の搬送端（図中右端）で転写ローラ（転送手段に相当）１７により２次転写を行い、用紙Ｓを定着ユニット３０に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。

定着ユニット３０はこの実施形態では、図示しないヒーターを備えた加熱ローラ３１と、この加熱ローラ３１に接触状態で配置された加圧ローラ３２を備えており、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２の間に形成されたニップ部に用紙Ｐを通過させて加熱加圧し、用紙Ｐにトナー像を定着させるようになっている。

各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、静電複写方式により作像するもので、それらの周囲に配設された帯電器と、現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写器等とを備えている。また、４個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド４１ならびに４つの反射ミラー４２等を備えた露光部４０の各レーザーダイオードにより、帯電器により帯電された各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面が露光され、該表面に静電潜像が形成されるようになっている。

また、各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋおよびサブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｋが前記感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの上方位置に配置されている。

なお、図１中、符号５０はキー部や表示部を備えた操作パネル部である。

給紙部２０は１段又は複数段（図１の例では２段）の給紙カセット２１を備えており、印刷時には、各給紙カセット２１に収容された用紙Ｐを引き出し、搬送路２２に沿って設けられた１組あるいは複数組の搬送ローラによって２次転写ローラ１７による２次転写位置まで搬送するようになっている。なお、画像形成装置１には手差しトレイが備えられていても良い。

図２は、画像形成装置１の印字制御に関する電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１は、ＭＦＰコントローラ１００、エンジン制御部１１０、前述した露光部４０、高圧部１２０、イレーサ部１３０等を備えている。

ＭＦＰコントローラ１００は、ＭＦＰ１の全体を統括的に制御するものであり、エンジン制御部１１０は、ＭＦＰコントローラ１００と協働しながら印刷エンジンである露光部４０、高圧部１２０、イレーサ部１３０を制御するものであり、制御処理を行うエンジン制御ＣＰＵ１１１や、図示は省略したが、エンジン制御ＣＰＵ１１１の動作プログラム等が格納されたＲＯＭ、エンジン制御ＣＰＵ１１１が動作する際の作業領域となるＲＡＭ等を備えている。

露光部４０は、前述したように、帯電器により帯電された各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面を露光し、該表面に静電潜像を形成するためのものであり、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを露光するレーザー４１を備えている。

高圧部１２０は、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに高電圧を印加するブロックであり、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを帯電するための帯電器を含む帯電部１２１、露光された各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを現像するための現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを含む現像部１２２、現像された各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１４に転写するための転写器を含む転写部１２３を備えている。帯電部１２１、現像部１２２、転写部１２３の各電圧は前述のエンジン制御部１１０によって制御される。

イレーサ部１３０は、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面を除電する。

なお、露光部４０のレーザー４１、高圧部１２０の帯電部１２１、現像部１２２、転写部１２３およびイレーサ部１３０は、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ毎に備えられているが、一括して各符号で示す。

図３は、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの周辺の構成を拡大して模式的に示す図である。なお、特に区別する必要がある場合を除き、各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを一括して感光体ドラム１３とするが、いずれの感光体ドラム１３においても同じ構成である。

感光体ドラム１３は矢印で示す時計方向に回転するが、感光体ドラム１３の周辺には回転上流側から、帯電部１２１、レーザー４１を有する露光部４０、現像部１２２、転写部１２３、イレーサ部１３０、感光体クリーナー（以下、単にクリーナーとも記す）２００がそれぞれ配置されている。転写部１２３は、中間転写ベルト１４を挟んで感光体ドラム１３に対向して配置されている。

クリーナー２００は感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去する役割を果たし、感光体ドラム１３の表面の残留トナーを掻き取る感光体ブレード２０１を備えている。この感光体ブレード２０１へのトナー供給が少なくなってくると、ブレードが損傷したり、クリーニング性悪化による副走査方向の筋状の画像ノイズ（ＦＤ筋）が発生する。

そこで、印刷時の紙間つまり用紙と次の用紙との間において、感光体ブレード２０１へトナーを供給するためのトナーパッチを感光体ドラム１３に形成するが、この実施形態では、感光体ドラム１３の回転方向におけるトナーパッチの長さを長くして、可及的に多くのトナーを供給できるように制御している。このような制御について、以下に説明する。
［かぶりマージンによるトナーパッチの形成］
図４は、感光体ドラム１３上でのトナーパッチの形成状態を用紙位置との関係で説明するためのタイミングチャートである。この例では、かぶりマージンを切り替えることで、紙間にトナーパッチを形成し感光体ブレード２０１に供給する例を示す。

かぶりマージンを切り替えるには、現像部１２２の現像バイアスと帯電部１２１の帯電バイアスの差分を切り替える。以下では、現像部１２２の現像バイアスを印字出力とかぶり出力との間で切り替える場合を例示するが、帯電部１２１の帯電バイアスを切り替える場合も同様である。

図４において、Ｐ１は前画像Ｇ１を転写される前用紙、Ｐ２は次画像Ｇ２を転写される次用紙である。

前用紙Ｐ１において、前画像Ｇ１の後端相当位置をＴ１とすると、この後端相当位置Ｔ１から前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１までは画像が存在しない領域、または画像保証外の領域Ｓ１である。また、次用紙Ｐ２において、次画像Ｇ２の前端相当位置をＴ８とすると、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１から次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８までは画像が存在しない領域、または画像保証外の領域Ｓ２である。前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１から次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１までが紙間Ｌ１である。

この実施形態では、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するとき、換言すれば、前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１が転写部１２３を抜ける前のタイミングで、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替える。さらに、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するとき、換言すれば、次用紙Ｐ２の先端相当位置Ｐ２１が転写部に突入した後のタイミングで、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替える。これにより、通常の紙間よりもパッチ用の紙間を長くとれる。前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１から次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８までが、トナーパッチを形成可能なパッチ用の紙間Ｌ２である。

この実施形態では、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１からマージンＭ１を確保したタイミングであって、前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１よりも前のタイミングＴ２で、転写部１２１の電圧である転写バイアスを、印字出力からパッチ出力に切り替えている。ここで、印字出力とは形成した画像が用紙（中間転写ベルト１４）に転写される電圧をいい、パッチ出力とは、形成したトナーパッチが用紙（中間転写ベルト１４）に転写されない電圧をいう。パッチ出力は、印字出力よりも絶対値として低いか、遮断（ＯＦＦ）か、トナーと同じバイアス、の少なくともいずれかである。ただし、マージンＭ１を確保することなく、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１で、転写バイアスを、印字出力からパッチ出力に切り替えてもよい。なお、タイミングＴ２で転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替えを開始しても、直ちに切り替わるのではなく、実際には、転写応答時間Ｔ１４が存在するため、パッチ出力に完全に切り替わるのは、タイミングＴ２での切り替え後、転写応答時間Ｔ１４が経過したときである。

パッチ出力から印字出力に切り替えについても同様に、次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８に対してマージンＭ２を確保したタイミングであって、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１よりも後のタイミングＴ７で、転写部１２１の電圧である転写バイアスを、パッチ出力から印字出力に切り替えている。ただし、マージンＭ２を確保することなく、次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８で、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替えてもよい。この場合も、タイミングＴ７で転写バイアスが直ちにパッチ出力から印字出力に立ち上がるわけではなく、実際には、転写応答時間Ｔ１６が存在するため、印字出力への切り替開始は、タイミングＴ７から転写応答時間Ｔ１６だけ前のタイミングで行う。

かぶりマージンについては、図４に現像バイアスで示すように、転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替えを開始タイミングであるタイミングＴ２から、パッチ形成遅延時間Ｔ１１が経過したタイミングＴ３で、印字出力からかぶり出力への切り替えを開始する。しかし、印字出力からかぶり出力へ直ちに切り替わるわけではなく、実際には、現像応答時間（パッチ応答時間に相当）Ｔ１２が存在するため、タイミングＴ３から現像応答時間Ｔ１２が経過したタイミングＴ４で、印字出力からかぶり出力への切り替えが完了する。

印字出力からかぶり出力への切り替え完了後、かぶり出力を維持するが、転写バイアスが、パッチ出力から印字出力への切り替え完了タイミングＴ７よりも前のタイミングＴ６で、現像バイアスをかぶり出力から印字出力に切り替える。この場合も、タイミングＴ６で現像バイアスが直ちにかぶり出力から印字出力に立ち上がるわけではなく、実際には、現像応答時間Ｔ１３が存在するため、かぶり出力から印字出力への切り替え開始は、タイミングＴ６から現像応答時間Ｔ１３だけ前のタイミングＴ５で行う。

このような現像バイアスと転写バイアスとの切り替えにより、感光体ドラム１３には、トナーパッチＴＰが形成される。トナーパッチＴＰは、現像バイアスの印字出力からかぶり出力への切り替え開始タイミングＴ３で形成が開始される。タイミングＴ３からタイミングＴ４までは、現像バイアスは印字出力からかぶり出力へと切り替わる移行期であるから、この間に形成されるトーパッチＴＰ２は、タイミングＴ３では薄くタイミングＴ４では濃く、タイミングＴ３からタイミングＴ４にかけて徐々に濃くなるグラディエーションとなる。この様子を図４ではハッチングを付して示す。タイミングＴ４からタイミングＴ５までは、現像バイアスは完全にかぶり出力となっているから、この間に形成されるトーパッチＴＰ１は濃い濃度のままであり、このトーパッチＴＰ１の長さが実質的なパッチ長Ｌ３となる。

タイミングＴ５からタイミングＴ６までは、現像バイアスはかぶり出力から印字出力へと切り替わる移行期であるから、この間に形成されるトーパッチＴＰ３は、タイミングＴ５では濃くタイミングＴ６では薄く、タイミングＴ５からタイミングＴ６にかけて徐々に薄くなるグラディエーションとなる。この様子を図４ではハッチングを付して示す。

この実施形態では、転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替え開始タイミングＴ２から、パッチ形成遅延時間Ｔ１１を確保したタイミングＴ３で、現像バイアスを印字出力からかぶり出力へ切り替えるようになっている。従って、トナーパッチＴＰの形成開始位置と転写バイアスの切り替え開始位置は異なり、トナーパッチＴＰの形成開始タイミングＴ３は、前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１が転写部１２３に到達した以降のタイミングに設定されている。

また、現像バイアスのかぶり出力から印字出力への切り替え開始タイミングＴ５から、転写戻し遅延時間Ｔ１５を確保した後、転写バイアスをパッチ出力から印字出力への切り替えを開始し、切り替え終了タイミングＴ７は、トナーパッチＴＰの後端相当位置Ｔ６が転写位置に到達した後となっている。パッチ形成遅延時間Ｔ１１および転写戻し遅延時間Ｔ１５は、用紙（中間転写ベルト１４）への転写防止を確実にするために確保したものである。

なお、転写バイアスの切り替えタイミングを変更可能に構成して、適切な切り替えタイミングを設定できるようにしても良い。特に、画像Ｇ１、Ｇ２の副走査方向の位置を変更できる場合は、画像位置がずれた分に合わせて転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替えタイミングや、パッチ出力から印字出力への切り替えタイミングを変更すれ場良い。

いずれの場合も、トナーパッチＴＰの形成開始が、前用紙Ｐ１の画像Ｇ１の後端Ｔ１を超えた以降で行われるように、パッチ形成遅延時間Ｔ１１、転写戻し遅延時間Ｔ１５を調整することで、トナーパッチＴＰが転写されないタイミングでトナーパッチＴＰが形成される。

このように、この実施形態では、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替え、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替えるから、トナーパッチＴＰを早いタイミングで形成でき、遅いタイミングで完了することができる。その結果、用紙画像に影響を及ぼさない領域で、より長いパッチ長さのトナーパッチＴＰを形成でき、紙間において、より多くのトナーをクリーナー２００の感光体ブレード２０１に供給することができる。

なお、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替え、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替えたが、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替え、転写バイアスのパッチ出力から印字出力への切り替えは、次用紙Ｐ２の先端相当位置Ｐ２１が転写部１２３に突入する前に行っても良い。あるいは、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスをパッチ出力から印字出力へ切り替え、転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替えは、前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１が転写部１２３を抜けた後に行っても良い。
［レーザー照射によるトナーパッチの形成］
図５は、感光体ドラム１３上でのトナーパッチＴＰの形成状態を用紙位置との関係で説明するための別のタイミングチャートである。この例では、感光体ドラム１３にレーザー４１からレーザー光を照射することにより、紙間にトナーパッチを形成し感光体ブレード２０１に供給する例を示す。

トナーパッチＴＰの形成のためのレーザー発光は、ＭＦＰコントローラ１００からの画像情報に基づく発光か、エンジン制御部１１０によるレーザー強制発光で行う。

前用紙Ｐ１、前画像Ｇ１、次用紙Ｐ２、次画像Ｇ２、および転写バイアスの関係は、図４に示した関係と同じであり、マージンＭ１、Ｍ２がゼロであっても良い点や、転写バイアスの切り替えに関する制御も、図４の場合と同じである。

すなわち、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替え、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替える。このため、トナーパッチＴＰを早いタイミングで形成でき、遅いタイミングで完了することができるから、用紙画像に影響を及ぼさない領域で、より長いパッチ長のトナーパッチＴＰを形成でき、紙間において、より多くのトナーをクリーナー２００の感光体ブレード２０１に供給することができる。

トナーパッチＴＰの形成開始は、前用紙Ｐ１における前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１が転写部１２３を抜けた以降で行うが、この実施形態では、パッチ形成遅延時間Ｔ１１、転写戻し遅延時間Ｔ１５を調整することで、トナーパッチＴＰが用紙（中間転写ベルト１４）に転写されないタイミングでトナーパッチＴＰを形成する。具体的には、マージンＭ１後のパッチ形成遅延時間Ｔ１１が経過したタイミングＴ９ａで、レーザー光を発光させる。タイミングＴ９ａの時点では、転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替えは完了している。しかしレーザー光は直ちにはパッチ出力に達せず、レーザー応答時間Ｔ１７の経過後のタイミングＴ９ｂでパッチ出力に達する。レーザー光のパッチ出力はタイミングＴ１０ａまで継続され、タイミングＴ１０ａで、レーザー発光を消灯させる。しかし、レーザー光は直ちには消灯せず、レーザー応答時間Ｔ１８の経過後のタイミングＴ１０ｂで消灯する。レーザー光の消灯が開始されたタイミングＴ１０ａから、転写戻し遅延時間Ｔ１５の経過後に、転写バイアスはパッチ出力から印字出力に切り替えられ、タイミングＴ１０ｂでは、転写バイアスはパッチ出力のままである。

トナーパッチＴＰは、レーザー光の発光開始タイミングＴ９ａで形成が開始される。タイミングＴ８ａからタイミングＴ９ｂまでは、レーザー光は出力移行期であるから、この間に形成されるトーパッチＴＰ２は、タイミングＴ９ａでは薄くタイミングＴ９ｂでは濃く、タイミングＴ９ａからタイミングＴ９ｂにかけて徐々に濃くなるグラディエーションとなる。この様子を図５ではハッチングを付して示す。タイミングＴ９ｂからタイミングＴ１０ａまでは、レーザー光はパッチ出力となっているから、この間に形成されるトーパッチＴＰ１は濃い濃度のままであり、このトーパッチＴＰ１の長さが実質的なパッチ長Ｌ３となる。

タイミングＴ１０ａからタイミングＴ１０ｂまでは、レーザー光は出力移行期であるから、この間に形成されるトーパッチＴＰ３は、タイミングＴ１０ａでは濃くタイミングＴ１０ｂでは薄く、タイミングＴ１０ａからタイミングＴ１０ｂにかけて徐々に薄くなるグラディエーションとなる。この様子を図４ではハッチングを付して示す。

パッチ形成遅延時間Ｔ１１の長短、転写戻し遅延時間Ｔ１５の長短に応じて、パッチ長Ｌ３を調整することができる。
［図４の現像応答時間と転写応答時間の関係］
図６は、図４における現像応答時間（パッチ応答時間に相当）Ｔ１２、Ｔ１３と転写応答時間Ｔ１４、Ｔ１６の違いにより、形成したトナーパッチＴＰが用紙（中間転写ベルト１４）に転写されてしまうことがあることを説明するための説明図である。

図６では、現像バイアスの印字出力からかぶり出力への切り替え開始位置と、転写バイアスの印字出力からパッチ出力への切り替え開始位置とが同じであり、現像バイアスのかぶり出力から印字出力への切り替え開始位置と、転写バイアスのパッチ出力から印字出力への切り替え開始位置とが同じであるものとして表示している。また、印字出力とかぶり出力あるいは印字出力とパッチ出力の中間に引かれたラインＲ１は、現像バイアスがそれ以下になるとかぶりトナーが発生するラインであり、転写バイアスがそれ以下になると転写ベルト１４にトナーが転写されないラインである。

丸数字１のように、現像応答時間Ｔ１２＜転写応答時間Ｔ１４、の場合、ハッチング分のかぶりトナーが転写されてしまうため、Ｔｄ１時間分、現像バイアスの印字出力からかぶり出力への切り替え開始タイミングを遅らせて、トナーパッチの形成開始を遅らせる。

丸数字２のように、現像応答時間Ｔ１２≧転写応答時間Ｔ１４、の場合、かぶりトナーが転写されることはない。このためＴｄ２時間分、トナーパッチの形成開始を早めても良い。

丸数字３のように、現像応答時間Ｔ１３＞転写応答時間Ｔ１６、の場合、ハッチング分のかぶりトナーが転写されてしまうため、Ｔｕ３時間分、現像バイアスのかぶり出力から印字出力への切り替え開始タイミングを早めて、トナーパッチの形成終了を早める必要がある。

丸数字４のように、現像応答時間Ｔ１３≦転写応答時間Ｔ１６、の場合、かぶりトナーが転写されることはない。このためＴｕ４時間分、トナーパッチの形成終了を遅らせても良い。

かぶりトナーが転写されてしまうと、本来、感光体ブレード２０１に供給する予定だったトナーが供給されなくなってしまうため、画像不良につながる。また、トナーパッチが転写されてしまうことで転写部材が汚れ、用紙の汚れを引き起こす可能性がある。

現像応答時間Ｔ１２の開始タイミングＴ３を規定するパッチ形成遅延時間Ｔ１１、転写応答時間Ｔ１６の開始タイミングを規定する転写戻し遅延時間Ｔ１５を、以下のように決定する。
（１）決定方法１
「現像応答時間や転写応答時間」の実験結果に基づいて決定した値を固定値として、不揮発メモリに保存しておく。「現像応答時間や転写応答時間」は、プロセス速度、環境、感光体ドラム１３の累積駆動量、中間転写ベルト１４の累積駆動量の少なくともいずれかに応じて変動するため、各条件に基づいたテーブルを持っている。調整値で調整しても良い。
（２）決定方法２
「現像応答時間や転写応答時間」の実験結果に基づいて決定した値を固定値として、不揮発メモリに保存しておき、図６で説明した関係性に基づいて決定する。「現像応答時間や転写応答時間」は、プロセス速度、環境、感光体ドラム１３の累積駆動量、中間転写ベルト１４の累積駆動量、の少なくともいずれかに応じて変動するため、各条件に基づいたテーブルを持っている。調整値で調整しても良い。
（３）決定方法３
「現像応答時間や転写応答時間」を測定できるモニタ信号を持っている構成においては、実際に測定した応答時間に基づき決定する。調整値で調整しても良い。
［トナーパッチの転写ベルト１４への転写状態に応じたパッチ形成タイミングの切り替え］
この実施形態では、トナーパッチＴＰの中間転写ベルト１４への転写状態、例えば転写の有無、転写の長さ（転写が多いか少ないか）に応じて、トナーパッチＴＰの形成タイミング切り替えるものである。トナーパッチＴＰの中間転写ベルト１４への転写状態は、濃度センサ（ＩＤＣセンサ）によって検出される。

図７は、感光体ドラム１３上でのトナーパッチＴＰの形成状態を用紙位置との関係で説明するための別のタイミングチャートである。

前用紙Ｐ１、前画像Ｇ１、次用紙Ｐ２、次画像Ｇ２、および転写バイアスの関係は、図４に示した関係と同じであり、マージンＭ１、Ｍ２がゼロであっても良い点や、転写バイアスの切り替えに関する制御も、図４の場合と同じである。

すなわち、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１～前用紙Ｐ１の後端相当位置Ｐ１１の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスを印字出力からパッチ出力に切り替え、次用紙Ｐ２の前端相当位置Ｐ２１～次画像Ｇ２の前端相当位置Ｔ８の領域が転写部１２３を通過するときに、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に切り替える。このため、トナーパッチＴＰを早いタイミングで形成でき、遅いタイミングで完了することができるから、用紙画像に影響を及ぼさない領域で、パッチ長さがより長いトナーパッチＴＰを形成でき、紙間において、より多くのトナーをクリーナー２００の感光体ブレード２０１に供給することができる。

ここで、形成されたトナーパッチＴＰのうち先端側のトナーパッチＴＰ２の一部ＴＰ４が中間転写ベルト１４に転写され、ＩＤＣセンサが濃度の検出によりパッチ長ＬｆのトナーパッチＴＰ４を検出したとする。このようなトナーパッチＴＰ４の存在は、その分感光体ブレード２０１へのトナーの供給量を減らすことになる。

そこで、トナーパッチＴＰ４の転写を防止するために、次回のトナーパッチの形成タイミングを遅らせる。遅らせる量はＩＤＣセンサで検出されたパッチ長Ｌｆに相当する距離分である。つまり、パッチ形成遅延時間Ｔ１１を長くして、現像バイアスの印字出力からかぶり出力への切り替え開始タイミングＴ３を、パッチ長Ｌｆだけ遅らせる。同時に、現像バイアスのかぶり出力から印字出力への切り替え開始タイミングＴ５も、パッチ長Ｌｆだけ遅らせることで、トナーパッチＴＰ１の全体量を維持できる。

図８は、トナーパッチＴＰのうち後端側のトナーパッチＴＰ３の一部ＴＰ５が中間転写ベルト１４に転写され、ＩＤＣセンサが濃度の検出によりパッチ長ＬｂのトナーパッチＴＰ５が検出された場合を示す。

この場合は、トナーパッチＴＰ５の転写を防止するために、次回のパッチ形成遅延時間Ｔ１１を短くして、現像バイアスの印字出力からかぶり出力への切り替え開始タイミングＴ３を早め、トナーパッチの形成タイミングを早めるとともに、現像バイアスのかぶり出力から印字出力への切り替え開始タイミングＴ５も早める。早める量はＩＤＣセンサで検出されたパッチ長Ｌｂに相当する距離分である。これにより、トナーパッチＴＰ１の全体量を維持しながら、トナーパッチＴＰ５の転写を防止して、その分を感光体ブレード２０１に供給することができる。

図９は、トナーパッチＴＰのうち先端側のトナーパッチＴＰ２の一部ＴＰ４と、トナーパッチＴＰのうち後端側のトナーパッチＴＰ３の一部ＴＰ５が、いずれも中間転写ベルト１４に転写され、ＩＤＣセンサが濃度の検出により、パッチ長ＬｆのトナーパッチＴＰ４とパッチ長ＬｂのトナーパッチＴＰ５が検出された場合を示す。

この場合は、転写されたトナーパッチＴＰ４のパッチ長Ｌｆと、トナーパッチＴＰ５のパッチ長Ｌｂを比較し、図９のように、Ｌｆ＞Ｌｂの場合は、次回のトナーパッチの形成タイミングを（Ｌｆ－Ｌｂ）に相当する距離分遅らせる。Ｌｆ＜Ｌｂの場合は、次回のトナーパッチの形成タイミングを（Ｌｂ－Ｌｆ）に相当する距離分早める。
［バイアスの多段階切り替え］
図６で説明したように、現像応答時間と転写応答時間に乖離があると、トナーパッチＴＰが転写されてしまい、感光体ブレード２０１に必要なトナー量を供給出来なくなってしまう。また、現像応答時間のばらつきによっても形成されるトナーパッチ量が変わってくるため、過供給によるトナー消費量が課題になってしまう。

そこで、現像応答時間と転写応答時間を安定させるために、電位（バイアス）を多段階で切り替えることで、上記課題を解決する。

図１０は、電位の多段階切り替えのイメージ図である。電位を一度に落とした場合は、負荷側の抵抗やコンデンサ容量しだいで立上げ／立下げカーブが決まるため、立下げが早い場合（図１０の丸数字１）、立下げが遅い場合（図１０の丸数字２）のように、立上げ／立下げ時間がばらつく。電位が応答する範囲で、所定時間周期で所定電圧毎に切り替えを行うことで（たとえば１０ｍｓ周期で１０Ｖ刻み）、図１０の丸数字３のように、立上げ／立下げカーブが一定になる。このような制御を転写バイアス、帯電または現像バイアスに対して行う。

図１１は、転写バイアスと現像バイアスに対して多段階切り替えを行った例を示す図である。パッチ出力への切り替えを開始する際は、現像バイアスがかぶりを発生しだすバイアスに切り替わるタイミングで、転写バイアスが転写しなくなるバイアスになるタイミングを狙って、転写バイアスと現像バイアスの切り替え開始タイミングに時間Ｔｄの遅延を持たせる。つまり、時間Ｔｄ＝パッチ形成遅延時間に設定する。

パッチ出力を停止する際は、現像バイアスがかぶりを発生しなくなるバイアスに切り替わるタイミングで、転写バイアスが転写するバイアスになるタイミングを狙って、転写バイアスと現像バイアスの切り替え開始タイミングに時間Ｔｕの遅延を持たせる。つまり、時間Ｔｕ＝転写戻し遅延時間に設定する。
［フローチャート］
図１２は、感光体ドラム１３へのトナーパッチＴＰの形成処理を含むプリントジョブを画像形成装置１が実行する際の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、プリントの開始かどうかを判断し、開始でなければ（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１にとどまりプリントの開始を待つ。

プリントの開始であれば（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２で、前画像Ｇ１の後端相当位置Ｔ１が、トナーパッチ形成部を抜けパッチ形成遅延時間以上経過したかどうかを判断する。経過していなければ（ステップＳ２でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３で、トナーパッチ処理を実施してトナーパッチを形成する。トナーパッチ処理については後述する。

次いでステップＳ４で、中間転写ベルト１４上のトナーパッチ濃度の濃度センサによる検出処理を実施する。トナーパッチ濃度検出処理については後述する。その後、ステップＳ５で、プリントが終了かどうかを判断する。終了でなければ（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ２に戻る。終了であれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、処理を終了する。

図１３は、図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理の一例を示すフローチャートである。この例は、レーザー光の照射によりトナーパッチＴＰを形成する場合を示す。

ステップＳ３１で、トナーパッチ用のレーザー光量を決定したのち、ステップＳ３２で、強制発光を開始する。次いでステップＳ３３で、狙いのパッチ長のトナーパッチを形成したかどうかを調べ、形成していなければ（ステップＳ３３でＮＯ）、狙いのパッチ長となるまでトナーパッチＴＰの形成を継続する。狙いのパッチ長のトナーパッチが形成されると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４で強制発光を終了する。

次にステップＳ３５で、前画像Ｇ１の後端が転写部１２３を抜けたかどうかを調べ、抜けていなければ（ステップＳ３５でＮＯ）、抜けるまで待つ。抜けると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、ステップＳ３６で、転写バイアスを印字出力からパッチ出力へ切り替える。

次にステップＳ３７で、パッチ形成停止位置が、転写部１２３を抜けて転写戻し遅延時間以上経過したかどうかを判断する。経過していなければ（ステップＳ３７でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、ステップＳ３８で、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に戻す。

図１４は、図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理の他の処理例を示すフローチャートである。この例は、帯電出力（帯電バイアス）の調整によりトナーパッチＴＰを形成する場合を示す。

ステップＳ３０１で、トナーパッチ用のかぶりマージンを決定したのち、ステップＳ３０２で、帯電出力をかぶり出力に切り替える。次いでステップＳ３０３で、狙いのパッチ長のトナーパッチを形成したかどうかを調べ、形成していなければ（ステップＳ３０３でＮＯ）、狙いのパッチ長となるまでトナーパッチＴＰの形成を継続する。狙いのパッチ長のトナーパッチが形成されると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、ステップＳ３０４で帯電出力を印字出力に戻す。

次にステップＳ３０５で、前画像Ｇ１の後端が転写部１２３を抜けたかどうかを調べ、抜けていなければ（ステップＳ３０５でＮＯ）、抜けるまで待つ。抜けると（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０６で、転写バイアスを印字出力からパッチ出力へ切り替える。

次にステップＳ３０７で、パッチ形成停止位置が、転写部１２３を抜けて転写戻し遅延時間以上経過したかどうかを判断する。経過していなければ（ステップＳ３０７でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、ステップＳ３０８で、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に戻す。

図１５は、図１２のステップＳ３のトナーパッチ処理のさらに他の処理例を示すフローチャートである。この例は、現像出力（現像バイアス）の調整によりトナーパッチＴＰを形成する場合を示す。

ステップＳ３１１で、トナーパッチ用のかぶりマージンを決定したのち、ステップＳ３１２で、現像出力をかぶり出力に切り替える。次いでステップＳ３１３で、狙いのパッチ長のトナーパッチを形成したかどうかを調べ、形成していなければ（ステップＳ３１３でＮＯ）、狙いのパッチ長となるまでトナーパッチＴＰの形成を継続する。狙いのパッチ長のトナーパッチが形成されると（ステップＳ３１３でＹＥＳ）、ステップＳ３１４で現像出力を印字出力に戻す。

次にステップＳ３１５で、前画像Ｇ１の後端が転写部１２３を抜けたかどうかを調べ、抜けていなければ（ステップＳ３１５でＮＯ）、抜けるまで待つ。抜けると（ステップＳ３１５でＹＥＳ）、ステップＳ３１６で、転写バイアスを印字出力からパッチ出力へ切り替える。

次にステップＳ３１７で、パッチ形成停止位置が、転写部１２３を抜けて転写戻し遅延時間以上経過したかどうかを判断する。経過していなければ（ステップＳ３１７でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ３１７でＹＥＳ）、ステップＳ３１８で、転写バイアスをパッチ出力から印字出力に戻す。

図１６は、図１２のステップＳ４のトナーパッチ濃度検出処理の処理例を示すフローチャートである。

ステップＳ４１で、トナーパッチＴＰがＩＤＣセンサに到達したかどうかを判断し、到達していなければ（ステップＳ４１でＮＯ）、到達するまで待つ。到達すると（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２で、トナーパッチＴＰの位置と長さを検出する。

次いでステップＳ４３で、検出結果が、トナーパッチＴＰの先端のみ検出か、後端のみ検出か、先端と後端の両方を検出か、を調べる。トナーパッチＴＰの先端のみ検出の場合は、ステップＳ４４に進み、検出したトナーパッチＴＰの長さに基づき、トナーパッチ形成タイミングを遅らせる。

トナーパッチＴＰの後端のみ検出の場合は、ステップＳ４５に進み、検出したトナーパッチＴＰの長さに基づき、トナーパッチ形成タイミングを早める。

検出結果が、トナーパッチＴＰの先端と後端の両方を検出の場合はステップＳ４６に進み、先端のトナーパッチの方が後端よりも長いかどうかを調べ、長い場合は（ステップＳ４６でＹＥＳ）、ステップＳ４７で、先端のパッチ長から後端のパッチ長を減算した結果に基づいて、パッチ形成タイミングを遅らせる。先端のトナーパッチの方が後端よりも長くない場合は（ステップＳ４６でＮＯ）、ステップＳ４８で、後端のパッチ長から先端のパッチ長を減算した結果に基づいて、パッチ形成タイミングを早める。

１ 画像形成装置
１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ） 感光体ドラム
１４ 中間転写ベルト
４１ レーザー
１００ ＭＦＰコントローラ
１１０ エンジン制御部
１２０ 高圧制御部
１２１ 帯電部
１２２ 現像部
１２３ 転写部
１３０ イレーサ
２００ 感光体クリーナー
２０１ 感光体ブレード
Ｐ１ 前用紙
Ｐ２ 次用紙
Ｇ１ 前画像
Ｇ２ 後画像
ＴＰ（ＴＰ１～５） トナーパッチ

Claims (22)

1. 感光体と、
   転写部と、
   前記転写部の電圧を制御するための転写電圧制御手段と、
   前記感光体の表面に残留する残留トナーを除去する感光体クリーナーと、
   前記感光体の表面上にトナーパッチを形成するパッチ形成手段と、
   を備え、
   前記トナーパッチが前記転写部を通過する際、前記転写電圧制御手段は前記転写部の電圧を前記トナーパッチが転写されないパッチ出力に制御することで、前記感光体クリーナーにトナーを供給する画像形成装置において、
   前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が前記転写部を抜ける前のタイミングで行うか、またはパッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が前記転写部に突入した後のタイミングで行うか、の少なくともいずれか一方を実施し、さらに
   前記トナーパッチの転写部材上への転写状態を検出する検出手段を備え、
   前記検出手段で検出したトナーパッチの転写部材上への転写状態に応じて、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パッチ形成手段は、前記感光体の表面上に、シートと次シートとの間においてトナーパッチを形成する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パッチ出力への切り替えを、シート後端の画像が無い領域あるいはシート後端の画像保証外の領域が、前記転写部を通過中のタイミングで行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記パッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端の画像が無い領域あるいは次シート先端の画像保証外の領域が、前記転写部を通過中のタイミングで行うことを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記トナーパッチの形成開始位置と転写の切り替え開始位置は異なることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記トナーパッチの形成開始タイミングは、シート後端相当位置が前記パッチ形成手段に到達した以降のタイミングであることを特徴とする、請求項１～５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記パッチ出力から印字出力への切り替えを、前記トナーパッチの後端が前記転写部による転写位置に到達した以降のタイミングで行うことを特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記パッチ形成手段により前記トナーパッチの形成が開始されてから実際にトナーパッチが形成されるまで、あるいはトナーパッチの形成が停止されてから実際にトナーパッチが形成されなくなるまで、のパッチ応答時間と、
   前記転写電圧制御手段により前記転写部の電圧がパッチ出力に切り替えられてから実際にトナーパッチが転写されない電圧に切り替わるまでの、あるいはパッチ出力から印字出力に切り替えられてから実際に画像が転写される電圧に切り替わるまで、の転写応答時間があり、
   前記パッチ応答時間と転写応答時間に基づき、前記トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする、請求項１～７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記パッチ応答時間の方が前記転写応答時間よりも長い場合は、前記トナーパッチの形成開始タイミングを早めることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記パッチ応答時間の方が前記転写応答時間よりも短い場合は、前記トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記トナーパッチの後端側に対して先端側を前記検出手段でより多く検出した場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを遅らせることを特徴とする、請求項１～１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記トナーパッチの先端側に対して後端側を前記検出手段でより多く検出した場合は、トナーパッチの形成開始タイミングを早めることを特徴とする、請求項１～１０のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記トナーパッチの形成開始タイミングは、調整値、プロセス速度、環境、感光体の累積駆動量、画像が転写される転写部材の累積駆動量、の少なくともいずれかに応じて変更することを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
14. 前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替え、またはパッチ出力から印字出力への切り替えの少なくとも一方を段階的に行うことを特徴とする、請求項１～１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記感光体上にトナー像を形成するためにレーザーを照射するレーザー照射手段を備え、
    前記パッチ形成手段は、前記レーザー照射手段によりレーザーを照射させることにより前記トナーパッチを形成することを特徴とする、請求項１～１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. トナーを付着させて現像するための現像部と、
    前記現像部の現像バイアスを制御するための現像バイアス制御手段と、
    感光体を帯電するための帯電部と、
    前記帯電部の帯電バイアスを制御するための帯電バイアス制御手段と、
    を備え、
    前記パッチ形成手段は、前記現像バイアスと帯電バイアスの差分を切り替えることにより前記トナーパッチを形成することを特徴とする、請求項１～１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 前記現像バイアスの切り替え、または帯電バイアスの切り替えを段階的に行うことを特徴とする、請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記パッチ形成手段は、コントローラにより処理された画像情報に元づくパターンで前記トナーパッチを形成することを特徴とする、請求項１～１７のいずれかに記載の画像形成装置。
19. 前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方は調整可能であることを特徴とする、請求項１～１８のいずれかに記載の画像形成装置。
20. シート上の副走査方向の画像位置が変更された場合、変更された画像位置に基づいて、前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えタイミング、またはパッチ出力から印字出力への切り替えタイミングの少なくとも一方を切り替えることを特徴とする、請求項１９に記載の画像形成装置。
21. 前記パッチ出力は、前記印字出力よりも絶対値として低いか、遮断か、トナーと同じバイアスの少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１～２０のいずれかに記載の画像形成装置。
22. 感光体と、
    転写部と、
    前記転写部の電圧を制御するための転写電圧制御手段と、
    前記感光体の表面に残留する残留トナーを除去する感光体クリーナーと、
    前記感光体の表面上にトナーパッチを形成するパッチ形成手段と、
    を備え、
    前記トナーパッチが前記転写部を通過する際、前記転写電圧制御手段は前記転写部の電圧を前記トナーパッチが転写されないパッチ出力に制御することで、前記感光体クリーナーにトナーを供給する画像形成装置が、
    前記転写部の電圧の前記パッチ出力への切り替えを、シート後端相当位置が前記転写部を抜ける前のタイミングで行うか、またはパッチ出力から印字出力への切り替えを、次シート先端相当位置が前記転写部に突入した後のタイミングで行うか、の少なくともいずれか一方を実施し、さらに
    前記トナーパッチの転写部材上への転写状態を検出する検出ステップを実施し、
    前記検出ステップで検出したトナーパッチの転写部材上への転写状態に応じて、トナーパッチの形成開始タイミングを切り替えることを特徴とする感光体クリーナーへのトナーの供給方法。

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