JP2018097044A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の画像書き込み用の露光装置では、用紙のサイズによって現像装置内のトナー劣化の防止のために形成するトナー像が用紙上に形成されてしまう。【解決手段】感光体と、前記感光体上に画像データに基づく潜像を形成する画像書き込み手段と、前記感光体上の前記画像書き込み手段の潜像形成可能領域外に潜像を形成可能な端部書き込み手段と、前記感光体上の潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記端部書き込み手段を制御する制御部と、前記端部書き込み手段が潜像を形成する、用紙サイズに応じた位置に関する情報を記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記記憶部が記憶する前記情報に基づき、前記端部書き込み手段によって、前記感光体に潜像を形成するように制御し、前記現像手段によって、トナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関する。連続印刷することによって現像装置内のトナーが劣化してしまうことを防止するためのトナー排出に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着装置で加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

ところで、例えば低カバレッジのトナー像が連続して印刷されるような場合、現像装置内のトナーは、画像形成に用いられることなく現像装置内に長く滞留してしまい、長い間撹拌されることにより、トナーが他のトナーやキャリア等に擦られることで劣化し、帯電量が低下する。劣化トナーが画像形成に用いられると、帯電量の低下から現像バイアスに適した帯電量が得られず、正しく現像されない可能性がある。従って、第１に現像装置内のトナーが劣化しないこと、第２に劣化したトナーは少量である段階で現像装置内から排出することが望ましい。
一般にカット紙に画像形成を行う画像形成装置の場合、予め定められた帯状のパターンであるトナー帯を、用紙間における画像形成を行わないタイミングで像担持体に現像し、現像装置内からトナーを排出する。しかし、連続紙に画像形成を行う画像形成装置の場合、像担持体上の画像間にトナー帯を形成するだけの領域が設けられないので、カット紙の画像形成装置のようにトナーを現像装置内から排出することができない。

図８は、従来例において画像形成された連続紙を示す図である。例えば、特許文献１に記載の技術では、図８に示すように、長尺紙Ｐ（連続紙）に対して、複数のトナー像Ｇ１を印刷する場合、複数のトナー像Ｇ１のカバレッジを基に、トナー帯Ｇ２のカバレッジも含めた全体のカバレッジが予め定めた閾値（例えば、３％）以上になるカバレッジを求め、求めたカバレッジのトナー帯Ｇ２を連続紙Ｐのサイド領域に形成するように制御することでトナーを排出している。

特開２０１５−５５６７３号公報

特許文献１に記載の技術では、用紙の幅を検知し、劣化トナーを排出する位置を設定している。しかしながら、露光手段の主走査方向の露光領域には限界があり、用紙の大きさによっては、トナー帯が用紙上に形成される可能性がある。用紙上にトナー帯が形成されてしまうと、印刷物の商品価値を落としかねない。
印刷物の商品価値を落とさないために、像担持体における用紙外に対応する領域にトナーを排出したいが、レーザー光による画像書き込みシステムの最大可能露光幅が用紙外までない場合、それ以上外側に印字するためには、画像書き込みシステムを大型化する必要がある。従来の装置を基に、画像書き込みシステムを大型化すると、それに付随して、画像書き込みシステム内の部品の点数増加、筐体全体の大型化を引き起こしてしまい、結果として多大な開発工数とコストアップにも繋がる可能性がある。

上記の課題に鑑み、本発明は、印刷物の商品価値を落とさず、かつ、画像書き込みシステムの大型化を抑え、劣化トナーによる画像品質の低下を防止できる画像形成装置をするものである。

（１）感光体と、前記感光体上に画像データに基づく潜像を形成する画像書き込み手段と、前記感光体上の前記画像書き込み手段の潜像形成可能領域外に潜像を形成可能な端部書き込み手段と、前記感光体上の潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記端部書き込み手段を制御する制御部と、前記端部書き込み手段が潜像を形成する、用紙サイズに応じた位置に関する情報を記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記記憶部が記憶する前記情報に基づき、前記端部書き込み手段によって、前記感光体に潜像を形成するように制御し、前記現像手段によって、トナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。

（２）（１）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、画像データに関する情報を記憶し、前記制御部は、前記画像データに基づき、該画像データの現像に要する画像データのトナー印字量を求め、前記画像データのトナー印字量の情報に基づき、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定することを特徴とする画像形成装置。

（３）（２）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値を記憶し、前記制御部は、前記画像データのトナー印字量が前記閾値より少ない場合、前記画像データのトナー印字量に基づき、前記現像手段が排出するトナーの全消費量が前記閾値以上となるように、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定し、前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする画像形成装置。

（４）（２）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値と、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を記憶し、前記制御部は、前記画像データのトナー印字量が前記閾値より少ない場合、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件に基づいて、前記端部書き込み手段によって潜像を形成し、前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする画像形成装置。

（５）（２）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、前記画像データのトナー印字量と前記現像手段が連続的に画像形成するトナー像形成距離とに対応づけられた、トナー像形成距離に関する閾値である最大印刷距離を記憶し、前記制御部は、前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離より大きい場合、前記端部書き込み手段によって前記感光体に潜像を形成し、前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離以下の場合、前記端部書き込み手段によって前記感光体に潜像を形成しないように制御することを特徴とする画像形成装置。

（６）（５）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値を記憶し、前記制御部は、前記画像データのトナー印字量が前記閾値より小さい場合、前記画像データのトナー印字量に基づき、前記現像手段が排出するトナーの全消費量が前記閾値以上となるように、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定し、前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする画像形成装置。

（７）（５）の画像形成装置に加えて、前記記憶部は、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を記憶し、前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離より大きい場合は、前記端部書き込み手段によって前記感光体に、前記記憶部に記憶された前記潜像の条件に基づいた潜像を形成し、前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離以下の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする画像形成装置。

（８）（１）から（７）の画像形成装置に加えて、前記端部書き込み手段は、ＬＥＤであることを特徴とする画像形成装置。

本発明の画像形成装置によれば、印刷物上にトナー劣化防止用のトナー像を印字することによる商品価値の低下を防止し、劣化トナーによる画像品質の低下を防止することが出来る。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置が備える画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 画像形成ユニットの全体構成を概略的に示す図である。 端部露光装置によって感光体ドラムの軸方向端部を露光したときの感光体ドラム状に形成された潜像の一例を示す図である。 画像形成装置における画像データのトナー印字量に基づく制御方法の一例を示すフローチャートである。 トナー像のカバレッジに対する連続印刷距離の閾値を示す図である。 変形例１に係る画像形成装置における連続印刷距離に基づく制御方法の一例を示すフローチャートである。 従来例において画像形成された長尺紙を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成システム１００が備える画像形成装置２の制御系の主要部を示す図である。

画像形成システム１００は、図１において太線で示す長尺紙Ｐを記録媒体として使用し、長尺紙Ｐに画像を形成するシステムである。
長尺紙Ｐは、その搬送方向において例えば、画像形成装置２の本体幅を超える長さを有する長尺紙であり、ロール紙や連続紙を含む。図１の画像形成システム１００は、長尺紙に対応した形態となっているが、画像形成装置２は、用紙Ｓ（カット紙）に画像形成することもできる。

図１に示すように、画像形成システム１００は、長尺紙Ｐの搬送方向に沿って上流側から、給紙装置１、画像形成装置２および巻き取り装置３が接続されて構成される。給紙装置１および巻き取り装置３は、長尺紙Ｐ上に画像を形成する場合に使用される。

給紙装置１は、長尺紙Ｐを画像形成装置２へ給紙する装置である。給紙装置１の筐体内では、図１に示すように、長尺紙Ｐが支持軸にロール状に巻回されて回転可能に保持されている。給紙装置１は、支持軸に巻回された長尺紙Ｐを、例えば、繰り出しローラー、給紙ローラー等の複数の搬送ローラー対を経由して、一定の速度で画像形成装置２へ搬送する。給紙装置１の給紙動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。

画像形成装置２は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置２は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙装置１から給紙された長尺紙Ｐ、または、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置２には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置２は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、通信部７１、記憶部７２および制御部１０１を備える。制御部１０１は、本発明の「制御部」に対応している。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置２の各ブロック等の動作を制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリー（いわゆるフラッシュメモリー）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２は、本発明の「記憶部」に対応している。

制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばＰＣ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

図１に示すように、画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

図２に示すように、操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況、印刷に関する情報等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データ（原稿画像走査装置１２で読み取ったデータ、または、ＰＣ等の外部から受信したデータ）に対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

図１に示すように、画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５及び端部露光装置４１６等を備える。露光装置４１１は、本発明の「画像書き込み手段」に対応し、現像装置４１２は、本発明の「現像手段」に対応し、感光体ドラム４１３は、「感光体」に対応し、端部露光装置４１６は、本発明の「端部書き込み手段」に対応している。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂からなる感光層が形成された有機感光体によって構成される。
制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像データに対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面のうちレーザー光が照射された露光領域には、背景領域との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分の現像剤を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
現像装置４１２には、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。

端部露光装置４１６（図３参照）は、感光体ドラム４１３に光を照射し、感光体ドラム４１３の表面に静電潜像を形成する。端部露光装置４１６による静電潜像は、トナー劣化防止用のトナー像を形成する。

図３に示すように、端部露光装置４１６は感光体ドラム４１３の周方向に対しては帯電装置４１４と現像装置４１２の間に配置され、感光体ドラム４１３の軸方向に対しては少なくとも、感光体ドラム４１３の端部を露光できるように配置する。
端部露光装置４１６は、感光体ドラム４１３の軸方向における露光装置４１１による露光領域の外側を露光し、静電潜像を形成することが出来る。端部露光装置４１６は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成し、感光体ドラム４１３を露光することが出来ればよい。従って、端部露光装置４１６は、小型な発光素子で構成することが出来る。
なお、端部露光装置４１６は感光体ドラム４１３の軸方向の両端部だけでなく、感光体ドラム４１３の軸方向に対して全領域を露光できるように配置する形態も考えられる。つまり、端部露光装置４１６の露光領域と露光装置４１１の露光領域とが重複しても良い。このように配置することで、端部露光装置４１６は、用紙Ｓの場合に用紙間に対応する感光体ドラム４１３の所定の位置に露光することが出来る。

図４は、端部露光装置４１６によって感光体ドラム４１３に潜像を形成した一例を示す。
感光体ドラム４１３の全体の幅（ａ）に対し、帯電装置４１４が感光体を帯電させる幅（ｂ）、画像形成装置２が画像形成できる長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの最大幅である最大用紙幅（ｃ）、露光装置４１１が感光体ドラム４１３に露光できる最大の領域に対応する最大可能露光幅（ｄ）がある。
端部露光装置４１６によって感光体ドラム４１３の長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの用紙上に対応した領域を露光してしまうと、トナー劣化防止用のトナー像が用紙上に現像される。これに対し、端部露光装置４１６は、少なくとも、感光体ドラム４１３の軸方向の、最大用紙幅（ｃ）より外側で、かつ、帯電幅（ｂ）より内側を露光するように配置する。長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの用紙幅が、図４に示す長尺紙Ｐまたは用紙Ｓが最大用紙幅（ｃ）より小さい場合、端部露光装置４１６は、その用紙幅より外側で、かつ、帯電幅（ｄ）より内側を露光する。また、用紙Ｓの場合、連続して搬送される用紙間に所定の間隔がある。
従って、端部露光装置４１６は用紙間における画像形成を行わないタイミングで、感光体ドラム４１３を露光できるようにしてもよい。端部露光装置４１６の露光可能領域を広くする理由は、トナー劣化防止用のトナー像を形成できる領域が広がることで、用紙のサイズによらず、トナー劣化防止用のトナー像を形成することができる。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に維持しやすくするため、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１０１（図２参照）からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から長尺紙Ｐまたは用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
その後、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー４２４と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は長尺紙Ｐまたは用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された長尺紙Ｐまたは用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成であるいわゆるベルト式の二次転写ユニットを採用しても良い。

定着部６０は、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの定着面、つまりトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの裏面つまり定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアーを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から長尺紙Ｐまたは用紙Ｓを分離させるエアー分離ユニットが配置されていても良い。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量や大きさ等に基づいて識別された用紙Ｓが予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部は、用紙Ｓまたは長尺紙Ｐの傾きおよび片寄りを補正する。
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。

給紙装置１から画像形成装置２へ給紙された長尺紙Ｐは、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が長尺紙Ｐの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された長尺紙Ｐは、搬送ローラー対（排紙ローラー対）５２ａを備えた排紙部５２により巻き取り装置３に搬送される。

巻き取り装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた長尺紙Ｐを巻き取る装置である。巻き取り装置３の筐体内では、例えば、長尺紙Ｐが支持軸に巻回されてロール状に保持される。そのために、巻き取り装置３は、画像形成装置２から搬送されてきた長尺紙Ｐを、複数の搬送ローラー対（例えば、繰り出しローラー、排紙ローラー）を経由して、一定の速度で支持軸に巻き取る。巻き取り装置３の巻き取り動作は、画像形成装置２が備える制御部１０１によって制御される。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから画像形成装置２へ搬出された用紙Ｓは、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓに二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。前述の通り、図１の画像形成システムは長尺紙を使用する場合の構成である。用紙Ｓを使う場合のシステムは、図１における給紙装置１と巻き取り装置３は装着されておらず、画像形成装置２の排紙部５２の下流側に図示されていない排紙トレイ、または、後処理機等が装着されており、排紙部５２から排紙トレイ、または、後処理装置等に送られる。

ところで、例えば低カバレッジのトナー像が連続して印刷されるような場合、現像装置４１２内のトナーは、画像形成に用いられることなく現像装置４１２内に長く滞留してしまうため、現像装置４１２内で過剰に撹拌され、トナーが他のトナーやキャリア等に擦られることで劣化してしまい、帯電量が低下する。このような劣化トナーが画像形成に用いられると、帯電量の低下から現像バイアスに適した帯電量を得られず、正しく現像されない可能性がある。従って、トナーの劣化を防止するために、トナーを現像装置内から長期間滞留させずに排出することが望ましい。

本実施の形態では、現像装置４１２内のトナーの劣化防止を目的とした、トナー劣化防止用のトナー排出用の静電潜像は端部露光装置４１６によって形成される。
端部露光装置４１６は、記憶部７２（図２参照）に記憶された長尺紙Ｐまたは用紙Ｓのサイズに基づき、制御部１０１によって長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの紙面上でない、感光体ドラム上の領域に静電潜像を形成する。具体的には、長尺紙Ｐは用紙間がないため、長尺紙Ｐの紙面上でない、かつ、感光体ドラム４１３の軸方向端部に静電潜像を形成する。用紙Ｓは、用紙間があるため、用紙Ｓの紙面上でない、かつ、感光体ドラム４１３の軸方向における端部または用紙Ｓの用紙間に静電潜像を形成する。
端部露光装置４１６によって印字されるトナー像は、現像装置４１２から排出された後、ドラムクリーニング装置４１５やベルトクリーニング装置４２６によって除去される。

制御部１０１は、端部露光装置４１６の静電潜像の形成条件を変えることで、トナー劣化防止用トナーの排出量を制御する。例えば、端部露光装置４１６の露光幅、露光強度、露光時間を変化させることで、トナー像の印字幅、濃度、印字距離を制御することが出来る。トナー劣化防止用トナーの排出量を制御する条件として、画像データの画像形成に用いるトナーの印字量に基づく制御方法を説明する。

画像データが画像形成に用いるトナーの印字量に基づく制御方法は、画像データの画像形成に用いるトナーの印字量に基づいてトナー劣化防止用トナーの排出量を制御するものである。
具体的には、現像装置４１２内のトナーの劣化を防止する排出量となる全体消費量の所定値を定め、画像データの画像形成に用いるトナーの印字量とトナー劣化防止用トナーの排出量との和が全体排出量の所定値となるように制御する。この所定値は実験等により求められた値である。
画像データの画像形成に用いるトナーの印字量は、画像形成する画像データ自身の濃淡やユーザー設定の濃度等により決まるものであり、劣化トナー防止用トナーの排出のために変更することは好ましくない。一方、トナー劣化防止用トナーの排出量は、印刷物の完成品の画像品質に影響を与えないため、変更することが出来る。
従って、画像データの画像形成に用いるトナーの印字量に基づく制御方法は、全体排出量が所定値を超えない場合、トナー劣化防止用トナーの排出量を変更する制御を行い、トナー劣化防止用トナーを排出することで、現像装置４１２内のトナーの劣化を防止することが出来る。また、全体排出量が所定値を超えている場合、現像装置４１２内のトナーの劣化を抑えられるため、トナー劣化防止用トナーの排出を行わなくても良い。これらの所定値は、ＹＭＣＫの各色トナーに対して定められている。

劣化トナーの排出量を変更する具体的な制御方法を説明する。劣化トナーの排出量は、前述したトナー劣化防止用トナーのトナー像の印字幅、濃度、印字距離によって、変更することが出来る。

まず、印字幅については、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの紙面上にトナー劣化防止用トナーを現像しないことを考慮しなければならない。制御部１０１は、記憶部７２に記憶された画像データや用紙サイズ、用紙間等の情報を取得する。その情報に応じて、制御部１０１は、長尺紙Ｐまたは用紙Ｓの紙面上でない箇所に対応する感光体ドラム４１３上を端部露光装置４１６によって露光するように動作させる。
具体的には、制御部１０１は、記憶部７２から用紙サイズに応じた端部露光装置４１６の露光位置の情報を取得し、用紙の位置に対応する感光体ドラム４１３の範囲外の領域を特定し、特定された領域を、端部露光装置４１６によって露光するように制御する。端部露光装置４１６は、例えば、ＬＥＤを感光体ドラム４１３の軸方向に沿って並べて配置し、感光体ドラム４１３の前述の領域を露光できるようにする。また、カット紙に対しても同様の制御を行う。

濃度については、まず、トナーを過剰に排出しない方が好ましい。過剰にトナーを排出すると、現像装置４１２内のトナーが早くエンプティー状態になる恐れがある。印字距離についても、印字距離が長くなってしまうとトナーを過剰に排出することとなり、早期にエンプティー状態になる恐れがある。
濃度と印字距離は、用紙サイズに基づいた印字幅に応じて決定される。

濃度は、端部露光装置４１６の露光強度によって変更することができる。また、中間転写ベルト４２１上に転写するトナー劣化防止用トナー像の層を変更することが出来る。例えば、カラー印刷時に、画像データに基づくＹトナーの印字量が所定値より少ない場合、Ｙトナーによるトナー劣化防止用トナー像を現像する。同じく、カラー印刷時に、ＹトナーとＫトナーの印字量が所定値より少ない場合、ＹトナーとＫトナーによるトナー劣化防止用トナー像を重ね合わせて二層で現像する。また、モノクロ印刷時は、ＹＭＣ各色トナーの印字量はゼロであるため、現像装置４１２内の撹拌を行わず、ＹＭＣ各色のトナーは劣化が生じない。従って、トナー劣化防止用トナー像を現像しない。

印字距離は端部露光装置４１６の露光時間を制御することにより変更することができる。トナー劣化防止用トナーの現像を露光装置４１１による画像形成距離と同じだけ行う必要はない。従って、現像装置４１２内のトナーが撹拌によって劣化してしまわないことを考慮し、トナー劣化防止用トナー像の印字距離を露光装置４１１による画像形成距離より短い距離にしてもよい。これらの制御は、制御部１０１によってなされる。

制御部１０１は、上記の方法により、トナー劣化防止用トナー像の印字幅を決定する。印字幅には細い場合と太い場合があるが、画像データの画像形成に用いるトナーの印字量と予め定められた所定値に基づいて、濃度または印字距離を設定する。一例として、用紙幅が最大用紙幅（ｃ）であり、Ｙトナーの排出量が所定値より非常に少ない場合、トナー劣化防止用トナー像の印字幅は細くなる。Ｙトナーの排出量を所定値以上にするために、濃度を濃くし、印字距離を長くするように条件を設定する。そして、制御部１０１は、設定条件に基づき、端部露光装置４１６に対して露光位置、露光強度、露光時間の制御を行う。

画像形成と並行して端部露光装置４１６の露光によって現像されたトナー像は、感光体ドラム４１３や中間転写ベルト４２１に残留し、ドラムクリーニング装置４１５やベルトクリーニング装置４２６によって、露光装置４１１の現像の露光によって現像された感光体ドラム４１３や中間転写ベルト４２１上の残留トナーとともに排出される。

また、制御部１０１は、画像形成対象のトナー像の画像形成処理の実行が終了した後に、劣化したトナーを現像装置４１２から強制排出させる排出シーケンスを実行可能である。
排出シーケンスでは、画像形成処理の終了後に中間転写ベルト４２１を長尺紙Ｐから離間させた上で、感光体ドラム４１３にトナー帯を形成する。感光体ドラム４１３上に形成されたトナー帯は、ドラムクリーニング装置４１５により除去される。また、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１に転写されたトナー帯は、ベルトクリーニング装置４２６により除去される。これにより、次の印刷ジョブに応じて画像形成処理が実行される前に現像装置４１２内をリフレッシュさせることができる。
または、感光体ドラム４１３上に形成したトナー帯を、中間転写ベルト４２１に転写させた後、ベルトクリーニング装置４２６により除去するように制御してもよい。

本実施形態においては、制御部１０１は、トナーの全体消費量に対する所定値に着目しているが、この形態に限らず、画像データのカバレッジに対して着目し、カバレッジが所定率以上であるか否かによる制御としてもよい。

以上のような制御部１０１の画像データのトナー印字量に基づく制御を実行する時の動作例について説明する。
図５は、画像形成装置２における長尺紙Ｐ、または用紙Ｓの連続印刷制御の実行に並行して、トナー劣化防止用トナーを排出する動作例の一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、制御部１０１は、記憶部７２に記憶された印刷ジョブにおける画像データから求められた画像形成に用いるトナー像のカバレッジと用紙サイズの情報を取得する（ステップＳ１０１）。

次に、画像形成に用いるトナー像のカバレッジが所定量よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

判定の結果、トナー像のカバレッジが所定量より小さい場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、制御部１０１は、トナー帯を形成することなく、画像形成処理、つまり、印刷制御を実行し（ステップＳ１０３）、本制御を終了する。

一方、画像データにおけるトナー像のカバレッジが所定量以上の場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、制御部１０１は、用紙サイズからトナー劣化防止用トナー像の印字幅を決定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０４で設定された印字幅と画像形成に用いるトナー像のカバレッジから、トナー劣化防止用トナー像の濃度と印字距離を決定する（ステップＳ１０５）。

そして、制御部１０１は、決定された条件に従い、トナー劣化防止用トナー像を形成し（ステップＳ１０６）、本制御を終了する。

以上のように構成された画像形成装置２によれば、現像装置４１２内のトナーの劣化を防止するとともに、トナー劣化防止用トナー像を用紙上に形成することによる商品価値の低下を防ぐことができる。

次に、本実施形態の変形例１について説明する。
変形例１は、トナー劣化防止用トナーの排出量を制御する条件として、連続印刷距離に基づく制御方法である。
低カバレッジのトナー像を印刷する場合であっても、長尺紙Ｐにおける連続印刷距離が所定閾値（例えば、３００ｍ）以内であれば、印刷前後において排出シーケンスにより劣化トナーが現像装置４１２内から強制排出される。

図６は、トナー像のカバレッジに対する連続印刷距離の所定閾値の一例を示す図である。曲線Ｃは、連続印刷距離の所定閾値を示している。

図６に示すように、連続印刷距離の所定閾値は画像形成に用いられるトナー像のカバレッジにより変動する。具体的には、所定閾値を示す曲線Ｃは、トナー像のカバレッジが大きくなるほど連続印刷距離が大きくなるように変動する。例えば、トナー像のカバレッジが０．５％のとき、連続印刷距離の所定閾値は３００ｍとなる。また、トナー像のカバレッジが３％のとき、連続印刷距離の所定閾値は６００ｍを超える値となる。

ここで、図６の曲線Ｃの閾値となる連続印刷距離を、最大印刷距離とする。つまり、トナー像のカバレッジによって最大印刷距離が変わる。
従って、この連続印刷距離の所定閾値内（図６の斜線の領域）であれば、トナー像のカバレッジが小さくても、劣化トナーの排出を行わなくて良い。しかし、連続印刷距離の所定閾値外（図６の斜線の領域外）であると、現像装置４１２内のトナーが劣化トナーになるため、端部露光装置４１６によるトナー帯を形成する必要がある。
本形態では、トナー像のカバレッジが３％以上である場合は、劣化トナーのトナー帯を形成する必要がない。しかし、この３％という値は限定されず、使用しているトナーや画像形成装置の仕様等により異なる。

次に、変形例１に係る制御部１０１を備えた画像形成装置２における印刷制御を実行する時の動作例を説明する。
図７は、画像形成装置２における長尺紙Ｐの印刷制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。

図７に示すように、制御部１０１は、記憶部７２に記憶された印刷ジョブにおける画像データから求められた画像形成に用いるトナー像のカバレッジと用紙サイズの情報を取得する（ステップＳ２０１）。

次に、制御部１０１は、画像形成に用いるトナー像のカバレッジから連続印刷可能な最大印刷距離を算出する（ステップＳ２０２）。

次に、制御部１０１は、ユーザーにより設定された出力印刷距離を取得する（ステップＳ２０３）。

次に、制御部１０１は、出力印刷距離が最大印刷距離よりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ２０４）。

判定の結果、出力印刷距離が最大印刷距離よりも小さい場合（ステップＳ２０４、ＹＥＳ）、制御部１０１は、トナー帯を形成することなく、画像形成後に排出シーケンスを行う印刷制御を実行し（ステップＳ２０５）、本制御を終了する。

一方、出力印刷距離が最大印刷距離以上である場合（ステップＳ２０４、ＮＯ）、制御部１０１は、用紙サイズからトナー劣化防止用トナー像の印字幅を決定し（ステップＳ２０６）、ステップＳ１０４で設定された印字幅と画像形成に用いるトナー像のカバレッジから、トナー劣化防止用トナー像の濃度と印字距離を決定する（ステップＳ２０７）。

そして、制御部１０１は、決定された条件に従い、トナー劣化防止用トナー像を形成し（ステップＳ２０８）、本制御を終了する。

以上、変形例１のように構成された画像形成装置２によれば、現像装置４１２内のトナーの劣化を防止するとともに、トナー劣化防止用トナー像を用紙上に形成することによる商品価値の低下を防ぐことができる。そして、その最大印刷距離に基づいたトナー帯を排出する制御を行うことで、トナーの無駄な排出を抑えることが出来る。

また、上記実施の形態は、トナー劣化防止用トナー像の排出量は、画像データが画像形成に用いるトナーの印字量に基づいて決定していたが、このような形態に限定されるものではない。例えば、トナー劣化防止用トナー像の排出量について、予め定めた所定量を排出するように制御してもよい。つまり、画像データが画像形成に用いるトナーの印字量が低カバレッジと判断される量であった場合、トナー劣化防止用トナー像の排出量は画像データが画像形成に用いるトナーの印字量を考慮することなく、所定量を排出する。この所定量は、低カバレッジ時に現像装置４１２内のトナーが劣化することを防止する量である。
また、同様にトナー劣化防止用トナー像を所定量排出するのではなく、トナー劣化防止用トナー像のカバレッジである排出率として設定しても良い。
これら制御部１０１に関する制御は、通常の画像形成時に並行して行う場合だけでなく、画像形成終了後に行ってもよい。

その他、上記実施の形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体的な一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することが出来る。

２ 画像形成装置
４０ 画像形成部
４１ 画像形成ユニット
１０１ 制御部
４１１ 露光装置
４１２ 現像装置
４１３ 感光体ドラム
４１６ 端部露光装置

Claims (8)

1. 感光体と、
   前記感光体上に画像データに基づく潜像を形成する画像書き込み手段と、
   前記感光体上の前記画像書き込み手段の潜像形成可能領域外に潜像を形成可能な端部書き込み手段と、
   前記感光体上の潜像をトナー像として現像する現像手段と、
   前記端部書き込み手段を制御する制御部と、
   前記端部書き込み手段が潜像を形成する、用紙サイズに応じた位置に関する情報を記憶する記憶部を有し、
   前記制御部は、前記記憶部が記憶する前記情報に基づき、前記端部書き込み手段によって、前記感光体に潜像を形成するように制御し、前記現像手段によって、トナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記憶部は、画像データに関する情報を記憶し、
   前記制御部は、前記画像データに基づき、該画像データの現像に要する画像データのトナー印字量を求め、前記画像データのトナー印字量の情報に基づき、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値を記憶し、
   前記制御部は、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値より少ない場合、前記画像データのトナー印字量に基づき、前記現像手段が排出するトナーの全消費量が前記閾値以上となるように、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定し、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値と、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を記憶し、
   前記制御部は、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値より少ない場合、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件に基づいて、前記端部書き込み手段によって潜像を形成し、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記記憶部は、前記画像データのトナー印字量と前記現像手段が連続的に画像形成するトナー像形成距離とに対応づけられた、トナー像形成距離に関する閾値である最大印刷距離を記憶し、
   前記制御部は、
   前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離より大きい場合、前記端部書き込み手段によって前記感光体に潜像を形成し、
   前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離以下の場合、前記端部書き込み手段によって前記感光体に潜像を形成しないように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記記憶部は、前記現像手段が排出するトナーの全消費量に関する閾値を記憶し、
   前記制御部は、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値より小さい場合、前記画像データのトナー印字量に基づき、前記現像手段が排出するトナーの全消費量が前記閾値以上となるように、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を決定し、
   前記画像データのトナー印字量が前記閾値以上の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記記憶部は、前記端部書き込み手段が形成する潜像の条件を記憶し、
   前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離より大きい場合は、前記端部書き込み手段によって前記感光体に、前記記憶部に記憶された前記潜像の条件に基づいた潜像を形成し、
   前記トナー像形成距離が前記最大印刷距離以下の場合、前記端部書き込み手段による潜像の形成を行わないように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記端部書き込み手段は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置。

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