(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、
前記複数の感光体の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記複数の感光体にトナーを付与して、該複数の感光体の周面にトナー画像を形成する現像手段と、
前記複数の感光体に形成されたトナー画像が転写される転写体と、
前記複数の現像手段内に存在する劣化トナーを排出する際に、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像を前記複数の感光体の周面に形成させると共に、前記複数のトナー画像を重ねて前記転写体に転写させるように、前記感光体、前記静電潜像形成手段及び前記現像手段を制御する制御手段と、
を備えること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記劣化トナーの排出の際に前記感光体に形成されるトナー画像は、島状のトナー付与部分と前記空白部分とが主走査方向及び副走査方向において交互に配置されたパターンを有していること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のトナー画像が前記転写体に重ねられたときに、主走査方向と該転写体の搬送方向において、異なる色のトナー付与部同士が隣接していること、
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
各色の前記トナー付与部は、前記転写体上において重なっていないこと、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーからなる現像剤は、１成分・非磁性の現像剤であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、電子写真法によってトナー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置では、現像器内に劣化したトナー（以下、劣化トナーと称す）が溜まってしまうことを防止するために、定期的にトナー強制消費と呼ばれる動作を行っている。以下に、非磁性・非接触・１成分カラー画像形成装置を例に挙げて、劣化トナーの発生原理及びトナー強制消費について図面を参照しながら説明する。図１４は、非磁性・非接触・１成分カラー画像形成装置の現像器７の断面構造図である。図１５及び図１６は、トナー強制消費時において、画像形成装置の転写ベルトに転写されるトナー画像を示した図である。ここで、非磁性とは、現像剤に磁性体が含まれていないことを意味する。また、非接触とは、現像ローラと感光体ドラムとが非接触状態であることを意味する。１成分とは、現像剤がトナーからなりキャリアが含まれていないことを意味する。
【０００３】
図１４に示すように、現像器７は、現像剤槽７２、送り羽根７４、供給ローラ７６、現像ローラ７８及び規制ブレード８０を備える。また、現像ローラ７８から所定の距離だけ離れた位置に、感光体ドラム４が設けられている。
【０００４】
現像剤槽７２は、トナーを収納すると共に、送り羽根７４、供給ローラ７６、現像ローラ７８及び規制ブレード８０を保持する。送り羽根７４は、図１４において時計回りに回転することにより現像剤槽７２内のトナーを供給ローラ７６へと送り出す役割を果たす。供給ローラ７６は、図１４において反時計回りに回転して、現像ローラ７８にトナーを供給する役割を果たす。より詳細には、供給ローラ７６の周囲には、図１４に示すように、トナーが付着している。供給ローラ７６と現像ローラ７８とは、接触しているので、供給ローラ７６と現像ローラ７８との接触点においてトナー同士の摩擦が発生し、この摩擦によりトナーがマイナスに帯電する。現像ローラ７８には、供給ローラ７６よりも高い電圧が印加されているので、マイナスに帯電したトナーは、前記接触点において、供給ローラ７６から現像ローラ７８へと移動する。
【０００５】
規制ブレード８０の先端は、現像ローラ７８に押し付けられている。これにより、現像ローラ７８の周面には、所定の厚さのトナー層が形成される。現像ローラ７８は、図１４に示すように、時計回りに回転しており、トナーを感光体ドラム４へと搬送する。感光体ドラム４の周面には、現像ローラ７８よりも高い電圧の静電潜像が形成されている。そのため、現像ローラ７８と感光体ドラム４とが対向する位置において、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ７８から感光体ドラム４へと移動する。これにより、感光体ドラム４の周面にはトナー画像が形成される。現像ローラ７８と感光体ドラム４とが対向する位置を通過したトナーは、供給ローラ７６により現像剤槽７２内に回収される。
【０００６】
ところで、前記現像器７では、規制ブレード８０を現像ローラ７８に押し付けることにより、トナー間に摩擦を発生させて、トナーを帯電させている。トナーには、帯電を促進するための添加物が混合されている。そのため、トナー間に摩擦力が発生すると、添加物が、トナーから剥がれ落ちたり、トナー内にめり込んでしまったりする。その結果、帯電能力が低下した劣化トナーが発生してしまう。このような劣化トナーが現像器７内に溜まってしまうと、印刷品位が低下してしまう。
【０００７】
そこで、画像形成装置は、トナー強制消費により劣化トナーを現像器７外に強制的に排出している。具体的には、画像形成装置の制御部（図示せず）は、劣化トナーが所定量以上溜まったと判断した場合には、画像形成装置の転写ベルトに図１５に示すようなイエロー（以下、Ｙと記載），マゼンタ（以下、Ｍと記載），シアン（以下、Ｃと記載），ブラック（以下、Ｋと記載）のベタ画像を、転写ベルトの搬送方向に並べて形成する。これにより、現像器７内に溜まった劣化トナーを強制的に排出している。ここで、ベタ画像とは、転写ベルトの所定領域に隙間なくトナー画像が形成された状態を指す。
【０００８】
しかしながら、前記トナー強制消費では、劣化トナーと共に劣化していない正常なトナーまで消費されてしまうという問題がある。そこで、特許文献１に記載の画像形成装置では、図１６に示すような、トナーが付与された正方形の領域（以下、トナー付与部分と称す）とトナーが付与されていない領域（以下、空白部分と称す）とが市松模様状に配置されたトナー画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に転写ベルトの搬送方向に並べて形成している。これにより、エッジ効果を利用して、劣化トナーを効率よく現像器７外へと排出することができる。以下に、エッジ効果について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１７は、感光体ドラム４に形成されたトナー付与部分１００の拡大図である。図１８（ａ）は、感光体ドラム４に形成されたトナー付与部分１００の断面構造図である。図１８（ｂ）は、トナー付与部分１００の近傍における感光体ドラム４の電圧を示した図である。
【０００９】
トナー強制消費時には、図１７に示すように、トナー付与部分１００の周囲には、エッジ部１０２と呼ばれるトナーが付与された領域が形成される。このエッジ部１０２は、正常なトナーではなく劣化トナーにより形成されている。理由は、以下の通りである。
【００１０】
図１８（ｂ）に示すように、感光体ドラム４の周面は、トナー付与部分１００の電圧が、空白部１０２の電圧よりも高くなるように、帯電される。そのため、トナー付与部分１００では、上方向に向かって電界が発生する。その結果、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ７８側から感光体ドラム４側に電界により力を受けて、トナー付与部分１００に付着する。
【００１１】
ところが、トナー付与部分１００の縁部では、電界は、上方向に向かわずに、感光体ドラム４の周面に回り込むように発生する（以下、このような電界を回り込み電界と称す）。このような回り込み電界は、マイナスに帯電したトナーがトナー付与部分１００に付着することを妨げる。特に、劣化トナーは、正常なトナーよりも帯電量が少ないため、一度、回り込み電界に取り込まれてしまうと、再び、トナー付与部分１００に戻ることができなくなってしまう。その結果、劣化トナーは、回り込み電界の影響を受けて、優先的にエッジ部１０２へと付着するようになる。
【００１２】
以上のような現象（エッジ効果）により、エッジ部１０２では、正常なトナーよりも劣化トナーが多く消費される。すなわち、トナー付与部分１００のように縁部の領域が広いパターンを用いてトナー強制消費が行われると、現像器７から排出されるトナーの内の劣化トナーの割合を増加させることが可能となる。
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、トナー付与部分１００が市松模様状に配置されているため、同じ量のトナーが消費された場合、ベタ画像のトナー画像を用いてトナー強制消費を行う場合に比べて、転写ベルトの走行距離が長くなってしまう。転写ベルトの走行距離が長くなると、転写ベルトの走行中においても、現像器７が動作して、新たな劣化トナーが発生してしまう。すなわち、劣化トナーの排出効率が低下する。
【特許文献１】特開２０００−２０６７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の目的は、劣化トナーを効率よく排出できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、画像形成装置において、複数の感光体と、前記複数の感光体の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記複数の感光体にトナーを付与して、該複数の感光体の周面にトナー画像を形成する現像手段と、前記複数の感光体に形成されたトナー画像が転写される転写体と、前記複数の現像手段内に存在する劣化トナーを排出する際に、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像を前記複数の感光体の周面に形成させると共に、前記複数のトナー画像を重ねて前記転写体に転写させるように、前記感光体、前記静電潜像形成手段及び前記現像手段を制御する制御手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、各感光体の周面にベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像が形成されるので、この空白部分においてエッジ効果が発生する。その結果、空白部分内に劣化トナーによりエッジ部が形成され、劣化トナーが強制的に排出されるようになる。
【００１７】
更に、本発明によれば、各色のトナー画像が重ねて転写されるので、図１６に示すようにトナー画像が転写体の搬送方向に並べて転写される場合に比べて、転写体の走行距離を短くすることができる。その結果、転写体の走行中に新たな劣化トナーが発生することが抑制され、劣化トナーが効率よく排出されるようになる。
【００１８】
本発明において、前記劣化トナーの排出の際に前記感光体に形成されるトナー画像は、島状のトナー付与部分と前記空白部分とが主走査方向及び副走査方向において交互に配置されたパターンを有していてもよい。
【００１９】
本発明において、前記複数のトナー画像が前記転写体に重ねられたときに、主走査方向と該転写体の搬送方向において、異なる色のトナー付与部同士が隣接していてもよい。
【００２０】
本発明において、各色の前記トナー付与部は、前記転写体上において重なっていなくてもよい。
【００２１】
本発明において、前記トナーからなる現像剤は、１成分・非磁性の現像剤であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。該画像形成装置は、非磁性・非接触・１成分カラー画像形成装置である。図１は、該画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２３】
図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、印刷ジョブを受付けて紙等の印刷媒体に画像を形成する機能を有し、印刷部２、給紙部１４、制御部１８、定着装置１９及び排紙トレイ２０を備える。
【００２４】
制御部１８は、例えば、ＣＰＵにより構成され、印刷部２、給紙部１４及び定着装置１９の動作を制御する制御手段としての役割を果たす。給紙部１４は、用紙を一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１５及び給紙ローラ１６を含む。用紙トレイ１５には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１６は、用紙トレイ１５に載置された紙を一枚ずつ取り出す。
【００２５】
印刷部２は、給紙部１４から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、画像形成ステーション２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、転写ベルト１０、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、転写ローラ１３及びクリーニングブレード１７を含む。また、画像形成ステーション２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋは、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ及びクリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを含む。なお、以下では、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像器、１次転写ローラ、クリーナー、及び、画像形成ステーションのそれぞれを総称する場合には、単に、感光体ドラム４、帯電器５、露光装置６、現像器７、１次転写ローラ８、クリーナー９、及び、画像形成ステーション２１と記載し、個別の感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像器、１次転写ローラ、クリーナー、及び、画像形成ステーションを指す場合には、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、及び、画像形成ステーション２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと記載する。
【００２６】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。露光装置６は、制御部１８の制御により、レーザを照射する。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。すなわち、帯電器５及び露光装置６は、感光体ドラム４の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての役割を果たしている。
【００２７】
現像器７は、図１４に示すように、現像剤槽７２、送り羽根７４、供給ローラ７６、現像ローラ７８及び規制ブレード８０を備える。また、現像ローラ７８から所定の距離だけ離れた位置に、感光体ドラム４が現像ローラ７８とは非接触状態で設けられている。現像器７は、感光体ドラム４にトナーを付与して、該複数の感光体ドラム４の周面にトナー画像を形成する現像手段としての役割を果たす。以下に、詳細に説明する。
【００２８】
現像剤槽７２は、トナーから成る１成分・非磁性の現像剤を収納すると共に、送り羽根７４、供給ローラ７６、現像ローラ７８及び規制ブレード８０を保持する。送り羽根７４は、図１４において時計回りに回転することにより現像剤槽７２内のトナーを供給ローラ７６へと送り出す役割を果たす。供給ローラ７６は、図１４において反時計回りに回転して、現像ローラ７８にトナーを供給する役割を果たす。より詳細には、供給ローラ７６の周囲には、図１４に示すように、トナーが付着している。供給ローラ７６と現像ローラ７８とは、接触しているので、供給ローラ７６と現像ローラ７８との接触点においてトナー同士の摩擦が発生し、この摩擦によりトナーがマイナスに帯電する。現像ローラ７８には、供給ローラ７６よりも高い電圧が印加されているので、マイナスに帯電したトナーは、前記接触点において、供給ローラ７６から現像ローラ７８へと移動する。
【００２９】
規制ブレード８０の先端は、現像ローラ７８に押し付けられている。これにより、現像ローラ７８の周面には、所定の厚さのトナー層が形成される。現像ローラ７８は、図１４に示すように、時計回りに回転しており、トナーを感光体ドラム４へと搬送する。感光体ドラム４の周面には、現像ローラ７８よりも高い電圧の静電潜像が形成されている。そのため、現像ローラ７８と感光体ドラム４とが対向する位置において、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ７８から感光体ドラム４へと移動する。これにより、感光体ドラム４の周面にはトナー画像が形成される。現像ローラ７８と感光体ドラム４とが対向する位置を通過したトナーは、供給ローラ７６により現像剤槽７２内に回収される。
【００３０】
転写ベルト１０は、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間に張り渡されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像が１次転写される転写体としての役割を果たす。１次転写ローラ８は、転写ベルト１０の内周面に接するように配置されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を転写ベルト１０に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存したトナーを回収する役割を果たす。駆動ローラ１１は、図示しないモータ等の動力源により回転させられることにより、転写ベルト１０を駆動させる。トナー画像は、転写ベルト１０が駆動させられることにより、転写ローラ１３まで搬送される。転写ローラ１３は、給紙部１４から搬送されてきた用紙にトナー画像を２次転写する。クリーニングブレード１７は、用紙へのトナー画像の２次転写後に、転写ベルト１０に残存したトナーを除去する。
【００３１】
トナー画像が２次転写された用紙は、定着装置１９に搬送される。定着装置１９は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる定着手段としての役割を果たす。排紙トレイ２０には、印刷済みの用紙が載置される。
【００３２】
（画像形成装置の動作）
以上のように構成された画像形成装置１について、以下にその動作について図面を参照しながら説明する。なお、画像形成装置１が行う動作のうち、印刷動作については、画像形成装置が行う一般的な印刷動作と同じであるので、以下では、トナー強制消費動作についてのみ説明を行う。印刷動作とは、紙等の記録媒体に対して画像を印刷する動作を指し、トナー強制消費動作とは、劣化トナーを現像器７外へ強制的に排出する動作を指す。
【００３３】
ここで、図２は、画像形成装置１がトナー強制消費動作時に転写ベルト１０に転写するトナー画像を示した図である。図３は、トナー強制消費動作時に、制御部１８が行う動作を示したフローチャートである。図４（ａ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｙに形成されるトナー画像を示した図である。図４（ｂ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｍに形成されるトナー画像を示した図である。図５（ａ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｃに形成されるトナー画像を示した図である。図５（ｂ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｋに形成されるトナー画像を示した図である。
【００３４】
なお、以下では、感光体ドラム４の中心軸が延在する方向を主走査方向と定義し、感光体ドラム４の回転方向を副走査方向と定義する。また、転写ベルト１０の面上において、該転写ベルト１０の搬送方向に対して垂直な方向を主走査方向と定義する。
【００３５】
画像形成装置１は、トナー強制消費動作時に概略以下のような動作を行う。まず、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像が、各感光体ドラム４の周面に形成される。この際、エッジ効果により空白部分において劣化トナーが消費される。次に、各色のトナー画像が転写ベルト１０の同じ領域に重ねて転写される。このように、画像形成装置１では、各色のトナー画像が同じ領域に重ねて転写されるので、図１６に示すように各色のトナー画像が同じ領域に重ねて転写されない場合に比べて、転写ベルト１０の走行距離を短くすることができる。
【００３６】
前記トナー画像の例としては、例えば、図２に示すように、転写ベルト１０に各トナー画像が重ねられたときに、主走査方向と転写ベルト１０の搬送方向とにおいて、異なる色のトナー付与部分同士が隣接したトナー画像が挙げられる。トナー付与部分とは、トナーが付与された領域を指す。一方、トナーが付与されていない領域を、空白部分と以下では称す。図２に示すトナー画像では、左上に四角形（図２では、正方形）のＹのトナー付与部分が配置され、右上に四角形のＭのトナー付与部分が配置され、左下に四角形のＫのトナー付与部分が配置され、右下に四角形のＣのトナー付与部分が形成されたパターンが、マトリクス状に配置されている。ただし、各色のトナー付与部分の位置関係はこれに限らない。それでは、以下に、図３を用いて、図２に示すトナー画像が形成されるトナー消費動作について詳細に説明する。
【００３７】
制御部１８は、トナー強制消費動作を行うか否かの判定を行う（ステップＳ１）。本処理では、制御部１８は、過去に印刷動作を行った画像データに基づいて、ドット数をカウントし、ドット数が所定数に到達したか否かを判定する。これは、印刷動作における画像データのドット数と劣化トナーの発生量との間に所定の関係性があるからである。ドット数が所定数に到達した場合には、制御部１８は、トナー強制消費動作を行うと判定し、本処理は、ステップＳ２に進む。ドット数が所定数に到達していない場合には、制御部１８はトナー強制消費動作を行わないと判定し、本処理は終了する。
【００３８】
トナー強制消費動作が行われる場合、制御部１８は、図４（ａ）に示すＹのトナー画像の、感光体ドラム４Ｙの周面に対する形成を画像形成ステーション２１Ｙに開始させる（ステップＳ２）。図４（ａ）に示すトナー画像は、正方形の島状のトナー付与部分と正方形の空白部分とが主走査方向及び副走査方向において交互に配置されたパターンを有している。より詳細には、トナー付与部分と同じ形状の空白部分が、トナー付与部分を取り囲むように配置されている。
【００３９】
次に、制御部１８は、感光体ドラム４Ｙに形成されたＹのトナー画像の、転写ベルト１０に対する転写を印刷部２に開始させる（ステップＳ３）。この後、本処理はステップＳ４に進む。なお、ここでの転写プロセスは、一般的な転写プロセスと同じであるので詳細な説明を省略する。
【００４０】
次に、制御部１８は、図４（ｂ）に示すＭのトナー画像の、感光体ドラム４Ｍの周面に対する形成を画像形成ステーション２１Ｍに開始させる（ステップＳ４）。図４（ｂ）に示すトナー画像は、図４（ａ）に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図４（ｂ）に示すトナー画像では、図４（ａ）に示すトナー画像に比べて、トナー付与部１つ分だけ副走査方向の下流側にパターンがずれている。
【００４１】
次に、制御部１８は、感光体ドラム４Ｍに形成されたＭのトナー画像の、転写ベルト１０に対する転写を印刷部２に開始させる（ステップＳ５）。ステップＳ４及びステップＳ５では、Ｙのトナー付与部分の副走査方向の下流側にＭのトナー付与部分が重なることなく隣接するように、Ｍのトナー画像が形成及び転写される。この後、本処理はステップＳ６に進む。
【００４２】
次に、制御部１８は、図５（ａ）に示すＣのトナー画像の、感光体ドラム４Ｃの周面に対する形成を画像形成ステーション２１Ｃに開始させる（ステップＳ６）。図５（ａ）に示すトナー画像は、図４（ａ）に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図５（ａ）に示すトナー画像では、図４（ａ）に示すトナー画像に比べて、トナー付与部分１つ分だけ走査方向の下流側及び副走査方向の下流側にパターンがずれている。
【００４３】
次に、制御部１８は、感光体ドラム４Ｃに形成されたＣのトナー画像の、転写ベルト１０に対する転写を印刷部２に開始させる（ステップＳ７）。ステップＳ６及びステップＳ７では、Ｙのトナー付与部分の副走査方向の下流側であってかつ主走査方向の下流側にＣのトナー付与部分が重なることなく位置するように、Ｃのトナー画像が形成及び転写される。この後、本処理はステップＳ８に進む。
【００４４】
次に、制御部１８は、図５（ｂ）に示すＫのトナー画像の、感光体ドラム４Ｋの周面に対する形成を画像形成ステーション２１Ｋに開始させる（ステップＳ８）。図５（ｂ）に示すトナー画像は、図４（ａ）に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図５（ｂ）に示すトナー画像では、図４（ａ）に示すトナー画像に比べて、トナー付与部分１つ分だけ主走査方向の下流側にパターンがずれている。
【００４５】
次に、制御部１８は、感光体ドラム４Ｋに形成されたＫのトナー画像の、転写ベルト１０に対する転写を印刷部２に開始させる（ステップＳ９）。ステップＳ８及びステップＳ９では、Ｙのトナー付与部分の主走査方向の下流側にＫのトナー付与部分が重なることなく隣接するように、Ｋのトナー画像が形成及び転写される。これにより、転写ベルト１０には、図２に示すように、各色のトナー付与部が重なっていないトナー画像が形成される。この後、図２に示すトナー画像は、クリーニングブレード１７により除去される。
【００４６】
（効果）
以上のように、画像形成装置１によれば、各感光体ドラム４の周面にいずれのトナー付与部分にも接続されていない島状のトナー付与部分が多数形成されるので、これらトナー付与部分の縁部においてエッジ効果が発生する。これにより、トナー付与部分の周辺において劣化トナーによりエッジ部が形成され、劣化トナーが現像器７から強制的に排出されるようになる。その結果、用紙に印刷が行われた際に、用紙の白い部分に劣化トナーが付着するかぶりが防止される。以下に、図６を参照しながら説明する。図６は、トナー強制消費におけるトナーの排出量（以下、排出量と称す）と、トナー画像を形成することなく用紙を通紙した際に、該用紙に付着する劣化トナーの量（以下、かぶり量と称す）との関係を示したグラフである。縦軸は排出量を示し、横軸はかぶり量を示している。
【００４７】
図６に示すグラフによれば、図１５に示すトナー画像よりも図２に示すトナー画像の方がかぶり量を低減できることが理解できる。そのため、例えば、排出量を一定とした場合には、図１５に示すトナー画像よりも図２に示すトナー画像の方が、かぶり量が少なくて済む。同様に、かぶり量を一定とした場合には、図１５に示すトナー画像よりも図２に示すトナー画像の方が、排出量が少なくて済む。
【００４８】
更に、画像形成装置１によれば、各色のトナー画像が重ねて転写されるので、図１６に示すようにトナー画像が転写ベルトの搬送方向に並べて転写される場合に比べて、転写ベルト１０の走行距離を短くすることができる。その結果、画像形成装置１では、転写ベルト１０の走行中に新たな劣化トナーが発生することが抑制され、劣化トナーが効率よく排出されるようになる。特に、図２に示すトナー画像では、転写後にトナー付与部分が隙間なく配置されているので、転写ベルト１０の走行距離をより効果的に短くすることが可能である。
【００４９】
また、画像形成装置１によれば、トナー付与部分は、転写ベルト１０上において重ならないように転写されている。そのため、画像形成装置１では、クリーニングブレード１７は、トナー付与部分が重ねて転写された場合に比べて、トナー画像を容易に転写ベルト１０から除去することができる。
【００５０】
（第１の変形例）
以下に、前記画像形成装置１の第１の変形例について図７を参照しながら説明する。図７は、第１の変形例に係る画像形成装置１がトナー強制消費動作時に転写ベルト１０に対して転写するトナー画像を示した図である。
【００５１】
図２に示すトナー画像では、各色のトナー付与部分のサイズは同じであった。これに対して、図７に示すトナー画像では、Ｋのトナー付与部分が相対的に大きく、他の色のトナー付与部分が相対的に小さい。特定の色の劣化トナーの発生が多い場合には、図７に示すようなトナー画像を形成することにより、特定の色の劣化トナーのみを多く排出することが可能となる。なお、トナー付与部分のサイズの決定は、例えば、制御部１８が、過去に印刷動作を行った画像データに基づいて、ドット数をカウントし、該ドット数に基づいて決定される。この場合、画像形成装置１は、ドット数が少なかった色については、トナー付与部分を相対的に大きく形成し、ドット数が多かった色については、トナー付与部分を相対的に小さく形成する。
【００５２】
（第２の変形例）
以下に、前記画像形成装置１の第２の変形例について図８ないし図１０を参照しながら説明する。図８は、第２の変形例に係る画像形成装置１がトナー強制消費動作時に転写ベルト１０に対して転写するトナー画像を示した図である。図９（ａ）は、第２の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｙに対して形成されるトナー画像を示した図である。図９（ｂ）は、第２の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｍに対して形成されるトナー画像を示した図である。図１０（ａ）は、第２の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｃに対して形成されるトナー画像を示した図である。図１０（ｂ）は、第２の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｋに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【００５３】
図２に示すトナー画像では、各トナー付与部分は、重ならないように転写ベルト１０に転写されていた。これに対して、図８に示すトナー画像では、Ｙのトナー付与部分とＭのトナー付与部分とが重なっており、Ｋのトナー付与部分とＣのトナー付与部分とが重なっている。このようなトナー画像は、以下のような手順により形成される。
【００５４】
図３のステップＳ２において、図９（ａ）に示すようなＹのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｙの周面に形成される。また、図３のステップＳ４において、図９（ｂ）に示すようなＭのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｍの周面に形成される。Ｍのトナー付与部分が形成される位置と、Ｙのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。
【００５５】
また、図３のステップＳ６において、図１０（ａ）に示すようなＣのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｃの周面に形成される。また、図３のステップＳ８において、図１０（ｂ）に示すようなＫのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｋの周面に形成される。Ｋのトナー付与部分が形成される位置と、Ｃのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。ただし、Ｃ，Ｋのトナー付与部分が形成される位置は、Ｙ，Ｍのトナー画像における空白部分が形成される位置である。
【００５６】
図９及び図１０に示すトナー画像は、図３のステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ７及びステップＳ９において、転写ベルト１０に重ね合わせて転写される。これにより、図８に示すトナー画像が転写ベルト１０に転写される。
【００５７】
第２の変形例に係る画像形成装置１によれば、図８に示すように、２色のトナー付与部分が重ねて形成されるので、図２に示すトナー画像が形成される場合に比べて、転写ベルト１０の走行距離を短くすることができる。ただし、図８に示すトナー画像では、トナー付与部分が重ねて転写されているので、クリーニングブレード１７は、２層分のトナー付与部分を除去する必要がある。
【００５８】
（第３の変形例）
以下に、前記画像形成装置１の第３の変形例について図１１ないし図１３を参照しながら説明する。図１１は、第３の変形例に係る画像形成装置１がトナー強制消費動作時に転写ベルト１０に対して転写するトナー画像を示した図である。図１２（ａ）は、第３の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｙに対して形成されるトナー画像を示した図である。図１２（ｂ）は、第３の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｍに対して形成されるトナー画像を示した図である。図１３（ａ）は、第３の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｃに対して形成されるトナー画像を示した図である。図１３（ｂ）は、第３の変形例に係る画像形成装置１のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム４Ｋに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【００５９】
図２に示すトナー画像では、各トナー付与部分は、多数の島状のトナー付与部分が転写ベルト１０に転写されていた。これに対して、図１１に示すトナー画像では、主走査方向に延びる長方形状のトナー付与部分が、転写ベルト１０の搬送方向に沿って所定の間隔を空けた状態で複数並ぶように配置されている。そして、Ｙのトナー付与部分とＣのトナー付与部分とが重なっており、Ｍのトナー付与部分とＫのトナー付与部分とが重なっている。このようなトナー画像は、以下のような手順により形成される。
【００６０】
図３のステップＳ２において、図１２（ａ）に示すような、複数のＹのトナー付与部分が副走査方向の上流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｙの周面に形成される。また、図３のステップＳ４において、図１２（ｂ）に示すような、複数のＭのトナー付与部分が副走査方向の下流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｍの周面に形成される。
【００６１】
また、図３のステップＳ６において、図１３（ａ）に示すような、複数のＣのトナー付与部分が副走査方向の上流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｃの周面に形成される。また、図３のステップＳ８において、図１３（ｂ）に示すような、複数のＫのトナー付与部分が副走査方向の下流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム４Ｋの周面に形成される。Ｙのトナー付与部分が形成される位置と、Ｃのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。Ｍのトナー付与部分が形成される位置と、Ｋのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。
【００６２】
図１２及び図１３に示すトナー画像は、図３のステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ７及びステップＳ９において、転写ベルト１０に重ね合わせて転写される。これにより、図１１に示すトナー画像が転写ベルト１０に転写される。
【００６３】
第３の変形例に係る画像形成装置１によれば、図１１に示すように、２色のトナー付与部分が重ねて形成されるので、図２に示すトナー画像が形成される場合に比べて、転写ベルト１０の走行距離を短くすることができる。ただし、図１１に示すトナー画像では、トナー付与部分が重ねて転写されているので、クリーニングブレード１７は、２層分のトナー付与部分を除去する必要がある。
【００６４】
（その他の変形例）
なお、前記画像形成装置１では、感光体ドラム４と現像ローラ７８とは、非接触であるとしたが、これらは接触していてもよい。また、現像剤は、トナーのみからなる一成分現像剤であるとしたが、トナーとキャリアからなる二成分現像剤であってもよい。また、現像剤は、非磁性現像剤であるとしたが、磁性現像剤であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】画像形成装置がトナー強制消費動作時に転写ベルトに転写するトナー画像を示した図である。
【図３】トナー強制消費動作時に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラムに形成されるトナー画像を示した図である。図４（ｂ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラムに形成されるトナー画像を示した図である。
【図５】図５（ａ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラムに形成されるトナー画像を示した図である。図５（ｂ）は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラムに形成されるトナー画像を示した図である。
【図６】トナー強制消費におけるトナーの排出量と、トナー画像を形成することなく用紙を通紙した際に、該用紙に付着する劣化トナーの量との関係を示したグラフである。
【図７】第１の変形例に係る画像形成装置がトナー強制消費動作時に転写ベルトに対して転写するトナー画像を示した図である。
【図８】第２の変形例に係る画像形成装置がトナー強制消費動作時に転写ベルトに対して転写するトナー画像を示した図である。
【図９】第２の変形例に係る画像形成装置のトナー強制消費動作時に、感光体ドラムに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【図１０】第２の変形例に係る画像形成装置のトナー強制消費動作時に、感光体ドラムに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【図１１】第３の変形例に係る画像形成装置がトナー強制消費動作時に転写ベルトに対して転写するトナー画像を示した図である。
【図１２】第３の変形例に係る画像形成装置のトナー強制消費動作時に、感光体ドラムに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【図１３】第３の変形例に係る画像形成装置のトナー強制消費動作時に、感光体ドラムに対して形成されるトナー画像を示した図である。
【図１４】非磁性・非接触・１成分カラー画像形成装置の現像器の断面構造図である。
【図１５】トナー強制消費時において、画像形成装置の転写ベルトに転写されるトナー画像を示した図である。
【図１６】トナー強制消費時において、画像形成装置の転写ベルトに転写されるトナー画像を示した図である。
【図１７】感光体に形成されたトナー付与部分の拡大図である。
【図１８】図１８（ａ）は、感光体ドラムに形成されたトナー付与部分の断面構造図である。図１８（ｂ）は、トナー付与部分の近傍における感光体ドラムの電圧を示した図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像形成装置
２  印刷部
４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  感光体ドラム
５，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  帯電器
６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ  露光装置
７，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ  現像器
８，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ  １次転写ローラ
９，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ  クリーナー
１０  転写ベルト
１１  駆動ローラ
１２  従動ローラ
１３  転写ローラ
１４  給紙部
１５  用紙トレイ
１６  給紙ローラ
１７  クーニングブレード
１８  制御部
１９  定着装置
２０  排紙トレイ
２１，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ  画像形成ステーション
７２  現像剤槽
７４  送り羽根
７６  供給ローラ
７８  現像ローラ
８０  規制ブレード
【図１】
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【図２】
0004998245.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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