JP2006091538A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続紙において、印刷中にトナー消費を行うことが可能な画像形成装置を得る。
【解決手段】 連続紙Ｐの両端部７６Ａにドットパターンを印刷することで、印刷中のトナー消費が可能となる。このため、トナー消費に伴う作業効率の低下は生じない。また、連続紙Ｐの裁断部、つまり、搬送される連続紙Ｐの両端部７６Ａにパターンを印刷して、トナー消費を行うため、連続紙Ｐを搬送する搬送ローラなどの搬送手段にトナーが付着することはなく、該搬送手段に付着したトナーが搬送手段から剥離し、飛散してプリンタ内部を汚す等の問題は生じない。
【選択図】 図４

Description

本発明は、搬送される連続紙に複数の像担持体からトナー像が転写される画像形成装置に関する。

トナーとキャリアで構成される２成分現像剤を用いた画像形成装置では、印字率の低い（低トナー消費）印刷（低印字率印刷）を長時間行った場合や間欠印刷を多く行った場合、現像剤流動性の悪化、帯電量変動などが発生し、印字品質が悪化（印字かぶり、カスレ）する。更には現像剤寿命が短命化する。

この原因は、低印字率印刷及び間欠印刷ではトナー消費量が少なく、現像剤内のトナーの入替わりがないため、現像器駆動による攪拌ストレスにより、キャリアにトナーが固着（フィルミング）したり、トナー表面の外添剤が剥がれたりして、現像剤特性が変化してしまうためである。

この低トナー消費における現像剤特性変化は、現像剤に与えるストレスが大きい高速画像形成装置、また、各色のトナー消費量の差が大きく各色の濃度ムラが発生しやすいカラー画像形成装置において大きな課題であった。この課題を解決するため、低印字率印刷、又は間欠印刷されたことを装置本体が検出すると、装置本体のイニシャル時にトナーを強制的に消費させて対応していた。

しかしながら、印刷中はイニシャル動作（トナー消費）が出来ないため、印刷動作を一時停止して強制的にイニシャル動作を行わなければならず、作業効率が低下してしまうという問題が生じる。

この作業効率の低下を防止するため、カット紙用の画像形成装置では、印刷中に用紙間の非用紙部においてトナー消費を行うことが可能であるが（例えば、特許文献１）、連続紙用の画像形成装置では用紙間が無いため、印刷中にトナー消費を行うことは出来ない。
特開２００１−７５４３８号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、連続紙において、印刷中にトナー消費を行うことが可能な画像形成装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、トナーを供給する現像器で像担持体にトナー像を形成し、連続紙に前記トナー像を転写させて印刷し、前記現像器内のトナーが減少するとトナー供給手段が新しいトナーを現像器内へ供給する画像形成装置において、印刷中に前記連続紙の所定領域に所定のパターンを印刷して、トナー消費を行うことを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、連続紙の所定領域に所定のパターンを印刷することで、印刷中のトナー消費が可能となる。このため、トナー消費に伴う作業効率の低下は生じない。また、連続紙の所定領域を、搬送される連続紙の非画像形成領域（いわゆる非使用用紙領域）とし、該非画像形成領域にパターンを印刷して、トナー消費を行うことで、連続紙を搬送する搬送ローラなどの搬送手段にトナーが付着することはなく、該搬送手段に付着したトナーが搬送手段から剥離し、飛散して画像形成装置内部を汚す等の問題は生じない。

さらに、連続紙の非画像形成領域でトナー消費を行うため、連続紙の幅に加えトナー消費のためのパターン印刷領域を別途設ける必要がないので、像担持体の長さを長くする必要はなく、画像形成装置が大型化するということはない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記連続紙の所定領域は後処理において裁断される領域であることを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、連続紙の裁断部に所定のパターンを印刷することで、請求項１に記載の効果が得られる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記パターンが複数のドットで構成されたことを特徴としている。

ドットパターンはベタパターンと比較してトナーの盛り上がり量が多い。このため、請求項２に記載の発明では、パターンを複数の１ドットパターンで構成することで、ベタパターンと比較してトナー消費を多くすることができ、効率が良い。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記現像器のトナー消費率を検出し、前記トナー消費率が所定値以下の場合、トナー消費を行うことを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、トナー消費率が所定値以下の場合、トナー消費を行うことで、現像剤流動性の悪化、帯電量変動を防止し、現像剤特性を安定化させ、印字品質を維持することができる。また、現像剤のフィルミングの低減により、現像剤寿命を長くすることができる。さらに、現像剤特性変化防止により、画像形成装置の更なる高速印刷化や、カラー画質安定化などが対応可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、印刷中に、印刷ドットカウンタで連続紙へ印刷されたドット数を検出し、所定の印刷面積に対する前記ドット数の比率によって、前記トナー消費率を算出することを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、トナー補給カウンタでトナー補給回数を検出し、トナー補給量を算出し、前記トナー補給量からトナー消費量を算出して、印刷時間に対する前記トナー消費率を算出することを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、印刷時間に対する前記現像器の駆動時間の比率によって、前記トナー消費率を算出することを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像器の駆動トルク値により、前記トナー消費率を算出することを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記現像器及び前記像担持体が複数設けられ、各現像器のトナー消費量を略同一とすることを特徴としている。

請求項９に記載の発明では、各現像器のトナー消費量を略同一とすることで、カラー画像形成装置において、各色の印字品質を維持することができ、また、各色の現像剤寿命を略同一とすることができる。このため、現像剤交換に伴うオペレータの負担を低減することが出来る。

すなわち、各現像剤毎で現像剤交換周期が異なる場合、頻繁に現像剤交換作業が発生し、その都度、画像形成装置が停止させなければならず、作業効率が低下してしまうが、各色の現像剤寿命を略同一とすることで、作業効率の低下を防止することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記所定のパターンは連続紙の所定領域内において順次位置を換えて印刷されることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明では、所定のパターンは連続紙の所定領域内において順次位置を換えて印刷することで、連続紙に転写されずに像担持体の表面に残留した未転写残留トナーを掻き落すクリーニング装置に掛かる負担を軽減することができる。

本発明は上記構成にしたので、請求項１又は２に記載の発明では、連続紙の裁断部に所定のパターンを印刷することで、印刷中のトナー消費が可能となるため、トナー消費に伴う作業効率の低下は生じない。また、連続紙の裁断部、つまり、搬送される連続紙の非画像形成領域にパターンを印刷して、トナー消費を行うため、連続紙を搬送する搬送ローラなどの搬送手段にトナーが付着することはなく、該搬送手段に付着したトナーが搬送手段から剥離し、飛散して画像形成装置内部を汚す等の問題は生じない。さらに、連続紙の非画像形成領域でトナー消費を行うため、連続紙の幅に加えトナー消費のためのパターン印刷領域を別途設ける必要がないので、像担持体の長さを長くする必要はなく、画像形成装置が大型化するということはない。

請求項３に記載の発明では、パターンを複数の１ドットパターンで構成することで、ベタパターンと比較してトナー消費を多くすることができ、効率が良い。

請求項４〜８に記載の発明では、トナー消費率が所定値以下の場合、トナー消費を行うことで、現像剤流動性の悪化、帯電量変動を防止し、現像剤特性を安定化させ、印字品質を維持することができる。また、現像剤のフィルミングの低減により、現像剤寿命を長くすることができる。さらに、現像剤特性変化防止により、画像形成装置の更なる高速印刷化や、カラー画質安定化などが対応可能となる。

請求項９に記載の発明では、各現像器のトナー消費量を略同一とすることで、カラー画像形成装置において、各色の印字品質を維持することができ、また、各色の現像剤寿命を略同一とすることができる。このため、現像剤交換に伴うオペレータの負担を低減することが出来る。すなわち、各現像剤毎で現像剤交換周期が異なる場合、頻繁に現像剤交換作業が発生し、その都度、画像形成装置が停止させなければならず、作業効率が低下してしまうが、各色の現像剤寿命を略同一とすることで、作業効率の低下を防止することができる。

請求項１０に記載の発明では、所定のパターンは連続紙の所定領域内において順次位置を換えて印刷することで、連続紙に転写されずに像担持体の表面に残留した未転写残留トナーを掻き落すクリーニング装置に掛かる負担を軽減することができる。

以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

図１に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）１０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ連続紙Ｐに順次転写し、重ね合わせるプリント部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ（以下、プリント部１２Ｙ〜Ｋと言う）が連続紙Ｐの搬送方向上流側から順に配置されている。

なお、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

このプリント部１２Ｙ〜Ｋの搬送方向上流側には、連続紙Ｐをプリント部１２Ｙ〜Ｋに搬送する用紙搬送部１４が設けられている。また、プリント部１２Ｙ〜Ｋの搬送方向下流側には、プリント部１２Ｙ〜Ｋで転写された未定着トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着部１６、定着部１６を通過した連続紙Ｐを排紙する排紙部１７が設けられており、排紙部１７の搬送方向下流側には、排紙された連続紙Ｐを裁断するカッタ部６６が設けられた後処理機６８が配設されている。

用紙搬送部１４は、連続紙Ｐが巻掛けられたメインドライブロール１８を備えている。このメインドライブロール１８は、図３に示す用紙搬送モータ２０で駆動され、プリンタ１０全体の制御を司る制御部１００が、この用紙搬送モータ２０のパルス数に基づいて連続紙Ｐの送り量を制御する。

また、図１に示すように、用紙搬送部１４のメインドライブロール１８の搬送方向上流側には、連続紙Ｐが巻き掛けられたアイドルロール１９Ａ、１９Ｂが設けられ、メインドライブロール１８の搬送方向下流側には、連続紙Ｐが巻き掛けられたアイドルロール１９Ｃが配設されている。また、アイドルロール１９Ｄはメインドライブロール１８に圧接されており、アイドルロール１９Ｄとメインドライブロール１８によって連続紙Ｐが狭持搬送される。

さらに、アイドルロール１９Ａとアイドルロール１９Ｂとの間には、搬送ガイド２６と、アライニングロール２７が配設されている。搬送ガイド２６には、連続紙Ｐが巻掛けられるＵ字状の曲面と、連続紙Ｐの幅方向（搬送方向と直交する方向）の一端部をガイドするサイドガイド（図示省略）が形成されている。

また、アライニングロール２７は、アイドルロール１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄよりも各段にロール幅が狭く、回転軸が連続紙Ｐの搬送方向に対して斜めに交差したロールで、連続紙Ｐの幅方向一端部に当接して連続紙Ｐを幅方向の一端側へ寄せる。これによって、連続紙Ｐの幅方向一端部が搬送ガイド２６のガイドリブに突き当てられ、連続紙Ｐのスキューが補正される。

なお、メインドライブロール１８、アイドルロール１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、用紙搬送モータ２０、搬送ガイド２６、アライニングロール２７は、直接、又は支持部材を介して、基台２３に支持された用紙搬送フレーム２１に支持されている。

また、プリント部１２Ｙ〜Ｋは、感光体２２を備え、この感光体２２の回りにはそれぞれ、感光体２２の回転方向（図中矢印方向）に順に転写ロール２４、クリーニング装置２８、帯電チャージャー３０、ＬＥＤヘッド３２、現像装置３４が配設されている。

プリント部１２Ｙ〜Ｋは、それぞれ感光体２２、クリーニング装置２８、帯電チャージャー３０、ＬＥＤヘッド３２を支持するプリントフレーム３８Ｙ〜Ｋを備えている。隣り合うプリントフレーム３８Ｙ〜Ｋ同士の連結は、各プリントフレーム３８Ｙ〜Ｋを昇降可能に支持する基台５４同士をボルトとナット（共に図示省略）で連結し、各プリントフレーム３８Ｙ〜Ｋ同士を連結板（図示省略）を介して位置決めしてネジ止めすることによって行われる。また、プリントフレーム３８Ｙを支持する基台５４は、用紙搬送フレーム２１を支持する基台２３に連結されている。

一方、転写ロール２４は、感光体２２の上面に当接しており、感光体２２と共に連続紙Ｐを挟持搬送し、この際に現像装置３４によって感光体２２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐに転写させる。また、転写ロール２４は、転写フレーム３６に支持されており、この転写フレーム３６がプリントフレーム３８Ｙ〜Ｋに支持されている。また、２本のガイドロール４０が転写ロールの搬送方向上流側と下流側とで転写フレーム３６に回転可能に支持されている。

また、帯電チャージャー３０は、感光体２２表面を帯電させ、ＬＥＤヘッド３２は、感光体２２表面をライン露光して潜像を形成する。そして、現像装置３４は、感光体２２に形成された潜像上にトナーを付着させてトナー像を形成する。また、クリーニング装置２８は、用紙Ｐに転写されずに感光体２２表面に残留した未転写残留トナーを掻き落して除去する。

図２に示すように、現像装置３４には、感光体２２の軸方向に沿って３本の現像マグネットロール４１、４２、４３が配設されており、現像マグネットロール４１、４２の近傍には、現像マグネットロール４２の軸方向に沿ってコンベアロール４４が配設されている。また、現像装置３４の下部には、現像マグネットロール４１、４２、４３の軸方向に沿って、２本の攪拌スクリュー４７、４８及びプレ攪拌スクリュー４９が配設されている。

攪拌スクリュー４８の下部には、トナー濃度センサ７０が設置されており、現像装置３４内のトナー濃度を検出して、制御部１００へ検出信号を出力するようになっている。そして、トナー濃度センサ７０の検出濃度が規定値以下となる毎に、制御部１００によってトナー補給モータ７２を制御し、トナー補給モータ７２を駆動させてトナー補給ロール７４を駆動させ、現像装置３４内へ規定量のトナーを補給する。

トナー補給ロール７４により補給されたトナーは、プレ攪拌スクリュー４９及び攪拌スクリュー４８を経て、攪拌スクリュー４８へ搬送される。これにより、現像装置３４内に充填されたトナーとキャリアを攪拌して帯電させ、且つむら無く混合している。

そして、コンベアロール４４の周囲に磁性体キャリアを吸着させ、磁気ブラシを形成させて、磁気ブラシの穂にトナー成分を静電的に付着して、上部の感光体２２の周囲に配設された現像マグネットロール４１、４２、４３にそれぞれトナー成分を供給する。

一方、図１に示すように、定着部１６は、フラッシュ定着装置５２、アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、及び排紙ロール５６を備えている。そして、搬送方向に沿って、アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、フラッシュ定着装置５２、排紙ロール５６の順に配設されており、これらは、搬送方向と直交する方向の両端部を定着フレーム５８に支持されている。

アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃは、連続紙Ｐの印字面の裏面側に配設されており、アイドルロール５４Ｃは、アイドルロール５４Ｂの上方に配設されている。このため、アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃに巻き掛けられた連続紙Ｐは表裏反転され印字面を上向きにして搬送される。

そして、フラッシュ定着装置５２は、印字面を上向きにして搬送される連続紙Ｐの印字面側に配設されており、連続紙Ｐの印字面に赤外線を照射させる。これによって、連続紙Ｐ上の未定着トナーが加熱されて溶融し、その後、凝固して連続紙Ｐに定着する。

そして、排紙ロール５６は、連続紙Ｐのトナー定着済み領域をプリンタ１０から排紙するが、フラッシュ定着装置５２を通過した連続紙Ｐは、一旦定着部１６から排出されて排紙部１７を通過した後に、定着部１６へ戻り、排紙ロール５６によって排紙される。

排紙部１７には、搬送方向に順に、アイドルロール５９Ａ、張力付与ロール６０、サブドライブロール６１、アイドルロール５９Ｂ、搬送ガイド６２、アライニングロール６３、アイドルロール５９Ｃが配設されており、これらは搬送方向と直交する方向の両端部を直接、又は支持部材等を介して排紙フレーム６５に支持されている。この排紙フレーム６５は、プリントフレーム３８Ｋ、及び定着フレーム５８に連結されている。

サブドライブロール６１は、アイドルロール５９Ａの上方に配設されており、アイドルロール５９Ａ、サブドライブロール６１に巻き掛けられた連続紙Ｐは方向転換されて上方へ搬送される。また、アイドルロール５９Ｂは、サブドライブロール６１に圧接されており、サブドライブロール６１の回転に従動して回転し、サブドライブロール６１と共に連続紙Ｐを狭持搬送する。

また、アイドルロール５９Ａとサブドライブロール６１との間には張力付与ロール６０が配設されており、連続紙Ｐはアイドルロール５９Ａと張力付与ロール６０との間、張力付与ロール６０とサブドライブロール６１との間を蛇行して搬送されている。

張力付与ロール６０は、軸方向の両端部をアーム（図示省略）によって揺動可能に支持されている。また、このアームは、バネ等の付勢手段（図示省略）によって連続紙Ｐ側へ付勢されており、張力付与ロール６０が連続紙Ｐに付勢されている。これによって、連続紙Ｐに張力が付与されている。

また、アームの位置はセンサ（図示省略）によって検出されており、アームの位置が常に定位置に位置するように、サブドライブロール６１の回転数が制御されている。

また、サブドライブロール６１の搬送方向下流側には、搬送ガイド６２と、アライニングロール６３が配設されている。搬送ガイド６２、アライニングロール６３は、用紙搬送部１４に配設された搬送ガイド２６、アライニングロール２７と同様の構成で、連続紙Ｐのスキューを補正する。

搬送ガイド６２の搬送方向下流側にはアイドルロール５９Ｃが配設されている。連続紙Ｐは、このアイドルロール５９Ｃに巻き掛けられ、定着部１６の排紙ロール５６へ向けて方向転換され、排紙ロール５６へ案内される。そして、排紙ロール５６を通過した連続紙Ｐは、後処理機６８へ搬送される。

後処理機６８にはカッタ部６６が設けられており、このカッタ部６６は、図４に示すように、連続紙Ｐの搬送方向（矢印方向）に沿って連続紙Ｐの両端側に配設された一対のカッタ６６Ａと、連続紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に配設されたカッタ６６Ｂと、で構成されている。

カッタ６６Ａ同士の離間距離（カッタ位置）は、連続紙Ｐのサイズに合わせて設定可能となっており、設定されたデータは制御部１００（図３参照）へ入力されるようになっている。このカッタ６６Ａによって、連続紙Ｐの両端部が裁断可能となる。また、カッタ６６Ｂには、図示しないセンサが接続されており、連続紙Ｐの搬送方向に沿った所定の間隔で、連続紙Ｐを裁断可能としている。

ここで、プリンタ１０のプリント動作について説明する。

図１及び図３に示すように、制御部１００は、まず、用紙搬送モータ２０を駆動して連続紙Ｐの画像形成開始位置をプリント部１２Ｙのトナー転写位置まで搬送させる。そして、制御部１００は、用紙搬送モータ２０を回転させ、連続紙Ｐを搬送させる。そして、制御部１００は、バイアス印加手段５０に転写ロール２４Ｙへ転写バイアス（正バイアス）を印加させてイエローのトナー像を連続紙Ｐに転写させる。

そして、連続紙Ｐのイエローのトナー像が転写された領域がプリント部１２Ｍのトナー転写位置まで搬送されると、制御部１００は、バイアス印加手段５０に転写ロール２４Ｍへ転写バイアスを印加させてマゼンタのトナー像を連続紙Ｐのイエローのトナー像の上に重ねて転写させる。

そして、連続紙Ｐのイエロー、マゼンタのトナー像が転写された領域がプリント部１２Ｃのトナー転写位置まで搬送されると、制御部１００は、バイアス印加手段５０に転写ロール２４Ｃへ転写バイアスを印加させてシアンのトナー像を連続紙Ｐのイエロー、マゼンタのトナー像の上に重ねて転写させる。

そして、連続紙Ｐのイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が転写された領域がプリント部１２Ｋのトナー転写位置まで搬送されると、制御部１００は、バイアス印加手段５０に転写ロール２４Ｋへ転写バイアスを印加させてブラック（Ｋ）のトナー像を連続紙Ｐのイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像の上に重ねて転写させる。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのフルカラーの未定着トナー像の領域の先頭がフラッシュ定着装置５２の赤外線照射領域の入口まで搬送されると、制御部１００は、フラッシュランプに赤外線を発光させる。連続紙Ｐ上の未定着トナーは、フラッシュ定着装置５２の赤外線照射領域を通過する際にフラッシュランプから発光された赤外線によって加熱され、溶融し、赤外線照射領域を通過した後に凝固して連続紙Ｐに定着する。

このようにして、プリンタ１０によって画像形成処理が施された連続紙Ｐは、後処理機６８へ搬送され、カッタ６６Ａによって連続紙Ｐの両端部７６Ａが裁断されると共に、図示しないセンサによって連続紙Ｐの搬送方向に沿った所定の間隔で、カッタ６６Ｂによってページ間領域７６Ｂ（これらは、いわゆる非使用用紙領域７６）が裁断される。

次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部について説明する。

図３を参照し、図５に示すフローチャートを用いて、トナー消費の制御方法について説明する。

ステップ１００において、後処理機６８のカッタ部６６のカッタ位置（カッタ６６Ａ同士の離間距離）が制御部１００へ入力される。そして、ステップ１０２において、制御部１００によって、連続紙Ｐの連続紙Ｐの両端部７６Ａ（非使用用紙領域７６）が検出される。次に、ステップ１０４において、印刷中に、連続紙Ｐに印刷されたドット数をＬＥＤヘッド３２に備えられたＬＥＤの発光回数をカウントする発光カウンタ３３によって発光回数が制御部１００へ入力される。これにより、制御部１００によって、所定の印刷面積に対する印字ドット率が算出される。

次に、ステップ１０６において、制御部１００によって、印刷ドット率が２％以下か否かが判断され、否定判定されるとステップ１０４へ移行し、連続紙Ｐに印刷されたドット数をカウントする。一方、ステップ１０６で、肯定判定されると、ステップ１０８において、制御部１００によって、図６及び図７に示すように、連続紙Ｐの両端部７６Ａに、ドットパターン７９をトナー転写させ、トナー消費が行われるように制御される。

このとき、連続紙Ｐの両端部７６Ａの印字幅が、例えば１３ｍｍの場合、約２．２ｍｍ幅のドットパターン７９を約４秒おきに連続紙Ｐの搬送方向に直交する方向に沿って移動させるようにすることで、クリーニング装置２８（図１参照）に掛かる負担を削減している。

ところで、カラープリンタにおいて、各色の現像剤の寿命を同じに設定する場合、印刷中に各色についての印字ドット率を算出し、各色現像剤の印字ドット率が同一になるよう、各色毎でドット数を変更し、連続紙Ｐの両端部７６Ａに複数のドットパターン７９を印刷して、トナー消費を行う。

例えば、表１に示すように、

一番印字ドット率が高いものに合わせて各色のトナー消費を行う。ここでは、Ｃ（シアン）の印字ドット率が３％と一番高くなっている。このため、Ｃ（シアン）はトナー消費を行う必要がなく、他の色については、Ｃ（シアン）との印字ドット率の差に対応してトナー消費を行う。

なお、ここでは、Ｃ（シアン）の印字ドット率が３％となっているため、Ｃ（シアン）はトナー消費を行う必要がないが、Ｃ（シアン）の印字ドット率が２％以下の場合は、Ｃ（シアン）においてもトナー消費は行われる。

次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作用について説明する。

本発明では、連続紙Ｐの両端部７６Ａにドットパターン７９を印刷することで、印刷中のトナー消費が可能となる。このため、トナー消費に伴う作業効率の低下は生じない。また、連続紙Ｐの裁断部、つまり、搬送される連続紙Ｐの両端部７６Ａにパターンを印刷して、トナー消費を行うため、連続紙Ｐを搬送する搬送ローラなどの搬送手段にトナーが付着することはなく、該搬送手段に付着したトナーが搬送手段から剥離し、飛散してプリンタ１０内部を汚す等の問題は生じない。

なお、トナー消費は連続紙Ｐにおいて、裁断される、いわゆる非使用用紙領域７６であれば良いため、連続紙Ｐの両端部７６Ａに限らず、連続紙Ｐのページ間領域７６Ｂであっても良い。

また、トナー消費率、印字ドット率が所定値以下の場合、強制的にトナー消費を行うことで、現像剤流動性の悪化、帯電量変動を防止し、現像剤特性を安定化させ、印字品質を維持することができる。また、現像剤のフィルミングの低減により、現像剤寿命を長くすることができる。さらに、現像剤特性変化防止により、プリンタ１０の更なる高速印刷化や、カラー画質安定化などが対応可能となる。

さらに、図４に示す連続紙Ｐの両端部７６Ａでトナー消費を行うため、連続紙Ｐの幅に加えトナー消費のためのパターン印刷領域を別途設ける必要がないので、感光体２２の長さを長くする必要はなく、プリンタ１０が大型化するということはない。

また、ドットパターン７９によってトナー消費することで、ドットパターン７９はベタパターンと比較してトナーの盛り上がり量が多いため、ベタパターンと比較してトナー消費を多くすることができ、効率が良い。但し、ベタパターンによるトナー消費であっても勿論良い。

一方、カラープリンタの場合、各現像装置３４のトナー消費量を略同一とすることで、各色の印字品質を維持することができ、また、各色の現像剤寿命を略同一とすることができる。このため、現像剤交換に伴うオペレータの負担を低減することが出来る。

すなわち、各現像剤毎で現像剤交換周期が異なる場合、頻繁に現像剤交換作業が発生し、その都度、プリンタ１０が停止させなければならず、作業効率が低下してしまうが、各色の現像剤寿命を略同一とすることで、作業効率の低下を防止することができる。なお、プリンター１０はカラーでなくても良いのは勿論のことである。

ところで、本形態では、連続紙Ｐに印刷されたドット数をＬＥＤヘッド３２に備えられたＬＥＤの発光回数によりカウントして、制御部１００により所定の印刷面積に対する印字ドット率を算出したが、印字ドット率が算出できればよいため、これに限るものではない。

例えば、図２及び図３に示すように、現像装置３４に備えられたトナー濃度センサ７０の検出濃度が規定値以下となる毎に、トナー補給モータ７２が駆動し、トナー補給ロール７４を駆動させて現像装置３４内へ規定量のトナーが補給されるが、所定時間内におけるトナー補給回数をトナー補給カウンタ７８でカウントし、トナー補給量を算出する。これにより、所定時間内におけるトナー消費量が算出され、印刷時間に対するトナー消費率を算出することができる。

また、印字を行う際、現像装置３４に配設された攪拌スクリュー４８が駆動するため、この攪拌スクリュー４８を駆動させる駆動モータ８０の駆動時間を検出し、印刷時間に対する攪拌スクリュー４８の駆動時間の比率によって、トナー消費率を算出するようにしても良い。

さらに、トナー消費量が少ない場合、トナーの入れ替わりが少ないため、現像剤の流動性は低下する。このため、攪拌スクリュー４８の駆動トルクは上昇してしまう。従って、攪拌スクリュー４８にトルク検出器８２を接続し、このトルク検出器８２による攪拌スクリュー４８の駆動トルク値により、トナー消費率を算出するようにしても良い。

また、図６に示すように、本形態では、連続紙Ｐ上にドットパターン７９を転写させてトナー消費を行ったが、図８に示すように、連続紙Ｐ内のページ間領域７６Ｂにベタパターン印刷を行い、帯電チャージャー３０をｏｆｆ、あるいは通常転写時にバイアス印加手段５０に逆バイアスを印加して、連続紙Ｐ上に未転写させるようにしても良い。

また、ドットパターン７９は、例えば後工程による処理（後処理）において裁断等の加工がされる領域を用いたが、このような領域を確保できない場合は、比較的目立ちにくい頁間の領域に印刷させるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタの概略を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタの現像装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタの構成を示すブロック図である。 連続紙の非使用用紙領域を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタのトナー消費を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタのトナー消費を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るカラーレーザープリンタのトナー消費の他の例を示す概略側面図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
３３ 発光カウンタ（印刷ドットカウンタ）
３４ 現像装置（現像器）
７０ トナー濃度センサ（トナー供給手段）
７２ トナー補給モータ（トナー供給手段）
７４ トナー補給ロール（トナー供給手段）
７６ 非使用用紙領域（裁断部）
７８ トナー補給カウンタ
８０ 駆動モータ
８２ トルク検出器
１００ 制御部（トナー供給手段）

Claims (10)

1. トナーを供給する現像器で像担持体にトナー像を形成し、連続紙に前記トナー像を転写させて印刷し、前記現像器内のトナーが減少するとトナー供給手段によって新しいトナーが供給される画像形成装置において、
   印刷中に前記連続紙の所定領域に所定のパターンを印刷して、トナー消費を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記連続紙の所定領域は後処理において裁断される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. 前記パターンが複数のドットで構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像器のトナー消費率を算出し、前記トナー消費率が所定値以下の場合、トナー消費を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 印刷中に、印刷ドットカウンタで連続紙へ印刷されたドット数を検出し、所定の印刷面積に対する前記ドット数の比率によって、前記トナー消費率を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. トナー補給カウンタでトナー補給回数を検出し、トナー補給量を算出し、前記トナー補給量からトナー消費量を算出して、印刷時間に対する前記トナー消費率を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 印刷時間に対する前記現像器の駆動時間の比率によって、前記トナー消費率を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記現像器の駆動トルク値により、前記トナー消費率を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記現像器及び前記像担持体が複数設けられ、各現像器のトナー消費量を略同一とすることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記所定のパターンは連続紙の所定領域内において順次位置を換えて印刷されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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