JP2006267451A - 画像処理装置、画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体に付着するトナーの量の主走査方向におけるばらつきを是正する。
【解決手段】 画像を面付けして出力する画像形成装置において、面付け対象の画像の信号を受け付ける画像信号受付部１５１と、画像の面付けを行う面付け部１５２と、感光体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための補正画像を、画像が面付けされていない領域に付加する画像付加部１５３と、補正画像が付加された画像の信号を出力する画像信号出力部１５４とを備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、複写機やレーザプリンタのような画像形成装置等に関し、より詳しくは、紙等の記録媒体に画像を面付けすることのできる画像形成装置等に関する。

近年、デジタルカメラ等の普及により、撮影画像をデジタルデータとして扱うことが一般的になった。一方で、複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては、高画質化が進み、ピクトリアル画像を綺麗に出力することも可能となっている。このようなことから、画像形成装置を用いて撮影画像をプリントする機会が非常に多くなっている。
ところが、撮影画像をデジタルデータとして扱えるようになったとしても、従来の銀塩写真のような質感で撮影画像を出力したいという要望は依然として多い。そこで、レジンコート紙上に画像を形成し冷却剥離定着を行うことによって、光沢感のある面質を得ることができる画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１５１２０３号公報(第４−７頁、第２、３図)

ところで、写真のサイズには、Ｌ判、２Ｌ判、ＤＳＣ判、キャビネ、八切等、様々なものがある。この中でも、特に、従来の銀塩写真に対応するＬ判(８９ｍｍ×１２７ｍｍ)、デジタルカメラに対応するＤＳＣ判(８９ｍｍ×１１９ｍｍ)が一般的である。従って、特許文献１にあるような画像形成装置を用いて写真プリントを行う場合、通常、Ｌ判やＤＳＣ判の写真プリント専用紙を給紙し、その専用紙に写真画像を形成し出力するようにしている。
しかしながら、一般に、画像形成装置は、Ｌ判やＤＳＣ判よりも大きなＡ４判用紙等を出力できるように設計されている。そこで、例えば、Ｌ判の写真画像をＡ４判用紙に面付けして出力した後に裁断し、Ｌ判の写真プリントを得るようにすれば、写真プリントの生産性を向上させることができる。

図１７は、Ａ４判用紙から切り出すことが可能な主な用紙サイズを表す図である。小さいサイズから順に、ＤＳＣ判、Ｌ判、ＫＧ(葉書)判、ＤＳＣＷ判、２Ｌ判、八切、Ａ４(縁有り)が、Ａ４判用紙から切り出し可能である。このうち、ＤＳＣ判から２Ｌ判までは、Ａ４判用紙に２つ以上を面付けして切り出すことが可能である。こういったサイズの大小関係をうまく利用し、画像を面付けして出力するようにすれば、生産性が向上するのである。

しかしながら、例えば、Ｌ判画像をＡ４判用紙の決まった位置に面付けして出力する場合、Ａ４判用紙には、画像の形成される領域(以下、「画像領域」という)と、画像の形成されない領域(以下、「非画像領域」という)とが常に決まった位置に存在することになる。これにより、電子写真方式の画像形成装置では、その画像形成のメカニズムに起因した問題が生じる。

即ち、電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に潜像を形成し、潜像をトナーで現像することによりトナー像を形成し、トナー像を転写媒体に転写することにより、画像形成を行う。このとき、感光体上に形成されたトナー像は全て転写媒体に転写されるわけではなく、一部は感光体上に残ってしまう。この残留トナーは、通常、感光体のクリーニング装置によって除去されるようになっている。
ところが、このようなクリーニング装置は、残留トナーを除去する際に、感光体の表面を削ってしまう。具体的には、感光体は、導電性支持体の周囲に、内側から順に、下引き層(ＵＣＬ)、電荷発生層(ＣＧＬ)、電荷輸送層(ＣＴＬ)が設けられた構造を有するが、このうち、最も外側の電荷輸送層を削ってしまうのである。

上述したように、常に同じ面付け出力を行う画像形成装置では、用紙上で画像領域と非画像領域が固定されてしまう。これに伴い、感光体上でも、トナーが存在する領域と存在しない領域が固定されてしまう。このような状況で上記クリーニング装置によるクリーニングを行うことにより、前者の領域では、感光体の層がトナーにより削られて膜厚が減少するのに対し、後者の領域では、感光体の層の削られる量が前者の領域に比較して少なく膜厚が減少しないという事態が生ずるのである。

図１８は、面積率２０％の画像を四面付けして感光体の寿命に到達するまで出力した後の感光体の膜厚を測定した結果を、非画像領域を中心として表したグラフである。このグラフからも分かるように、非画像領域の膜厚は、画像領域の膜厚に比べて厚くなっている。即ち、膜厚が偏摩耗し、画像領域に対応する部分と非画像領域に対応する部分とでは、膜厚が１μｍ程度異なることが確認できる。
これにより、走査領域内で、感光体の層の膜厚の分布にばらつきが生じてしまう。感光体は、膜厚が薄くなると感度が低下していくので、膜厚の変化は、出力画像の面内濃度ムラを発生させる要因となる。

図１９は、このように偏摩耗した感光体を有する画像形成装置を用いてＡ４判用紙の全面に均一な画像を形成した場合の出力イメージである。図示するように、感光体が偏摩耗したことにより、用紙の搬送方向に沿って白い筋が発生し、画質が低下している。このような状況は、画像領域と非画像領域が明確に分かれている場合は、数百〜千枚程度から現れ、人間の眼にも視認され易くなる。特に、写真プリントの画質としては問題になる。即ち、写真プリントでは、画像の面積率(像密度)が各色平均２０％〜２５％程度であり、一般のオフィス文書における面積率５％に比べて非常に高い値となっている。従って、クリーニング部において感光体層の削られる量が、オフィス文書をプリントする場合に比較して多くなるため、膜厚の変化が早期に現れ易い状況になっている。

デジタルカメラからの画像データを用いてプリントする場合、Ｌ判、ＤＳＣ判でのプリントが大部分を占める。常に同じ面付けのみを行い、他の面付けは一切行わないのであれば、上記の膜厚の変化はさほど問題ではない。しかしながら、時には、２Ｌ判、Ａ４サイズ等、異なる形態でのプリントを求められることもある。そのような場合に、図１９のような筋状の低濃度領域が生じてしまうのでは、各種サイズで同じ品質の写真プリントを提供できないという問題が生ずることになるのである。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、感光体に付着するトナーの量の主走査方向におけるばらつきを是正することにある。
本発明の他の目的は、Ｌ判画像等をＡ４判用紙等に面付けしてプリントすることの多い画像形成装置において、他のサイズのプリントも同様の品質で提供することにある。

かかる目的のもと、本発明では、感光体等の像担持体に付着するトナーの量のばらつきを抑えるような画像を生成する画像処理を行うようにした。即ち、本発明の画像処理装置は、像担持体にトナーを付着させるために形成される潜像の元画像を生成するものであり、第１の画像を取得する画像取得部と、この画像取得部により取得された第１の画像が特定の領域に形成されるように配置され、かつ、像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための第２の画像がその特定の領域外の他の領域に形成されるように配置された元画像を生成する画像生成部とを備えている。

また、本発明は、感光体等の像担持体に付着するトナーの量のばらつきを抑える画像形成装置として捉えることもできる。
その場合、本発明の第１の画像形成装置は、第１の画像を取得する画像取得部と、この画像取得部により取得された第１の画像を記録媒体上の特定の領域に形成し、かつ、記録媒体上のその特定の領域外の裁断されて不要となる領域に第２の画像を形成する画像形成部とを備えている。
また、本発明の第２の画像形成装置は、像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための画像の面付け位置を示す設定情報を記憶する記憶部と、面付け対象の画像を取得する画像取得部と、この画像取得部により取得された画像を、記憶部に記憶された設定情報により示される面付け位置に形成する画像形成部とを備えている。

一方、本発明は、記録媒体における裁断されて不要となる領域に補正画像を形成することにより、感光体等の像担持体に付着するトナーの量のばらつきを抑える画像形成方法として捉えることもできる。その場合、本発明の画像形成方法は、面付け対象の画像を取得するステップと、面付け対象の画像を記録媒体上の予め決められた面付け位置に面付けするステップと、像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための補正画像を記録媒体上の面付け位置以外の他の箇所に付加するステップとを含んでいる。

また、本発明は、記録媒体に応じて異なる面付け位置に画像を面付けすることにより、感光体等の像担持体に付着するトナーの量のばらつきを抑える画像形成方法として捉えることもできる。その場合、本発明の画像形成方法は、面付け対象の画像を取得するステップと、面付け対象の画像を記録媒体に応じて異なる面付け位置に面付けするステップと、面付け対象の画像が面付けされた記録媒体を面付け位置に応じて裁断するステップとを含んでいる。

本発明によれば、感光体に付着するトナーの量の主走査方向におけるばらつきを是正することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」という)につ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装置の概略構成を示している。この画像形成装置は、記録材としての記録紙Ｐに画像を形成する装置本体１０、積載された原稿束から原稿を順次搬送する原稿送り装置５０、及び、スキャンによって画像を読み取るスキャナ装置９０を有している。但し、本装置が図示しない制御用パーソナルコンピュータやＬＡＮに接続したプリンタの場合は、原稿送り装置５０、スキャナ装置９０は必須ではない。

装置本体１０は、矢印方向に回転可能に配設される感光体ドラム１１、矢印方向に回動可能に配設され、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる転写材としての中間転写ベルト１７、中間転写ベルト１７上に転写されたトナー像を記録材である記録紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部１９、二次転写された画像を記録紙Ｐ上に定着させると共に記録紙Ｐに銀塩写真調の光沢を付与する光沢定着部２０を有している。

感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置等の露光器１３、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する４つの現像器を回転可能に取り付けた回転式現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１７に転写する一次転写ロール１８、転写後に感光体ドラム１１上に残留トナーを除去するドラムクリーナ１６等の電子写真用デバイスが順次配設されている。尚、露光器１３は、画像処理部(ＩＰＳ)１５から入力されたデジタル画像信号に基づいて、感光体ドラム１１上に対する静電潜像の書き込みを行う。

次に、用紙搬送系について説明する。用紙搬送系は、記録紙Ｐを積載する複数(本実施の形態では４つ)の用紙トレイ３１〜３４、装置本体１０の外部から記録紙Ｐを供給する手差しトレイ３５を有している。また、各用紙トレイ３１〜３４の上部には、積載された記録紙Ｐに接触して上面から記録紙Ｐを取り上げる引き込みロール(ナジャーロール)３６を有している。さらにその下流側には記録紙Ｐを一枚ずつ捌く供給ロールおよび捌きロールからなる用紙捌き部３７、その下流側には記録紙Ｐを一旦停止させた後に所定のタイミングをもって再送するテイクアウェイロール３８を有している。このテイクアウェイロール３８は、より下段の用紙トレイ３２〜３４から記録紙Ｐが供給される場合には、その記録紙Ｐを用紙経路に搬送するための搬送ロールとして機能する。

このテイクアウェイロール３８の下流側に当たる用紙経路４１には、原稿をさらに下流側のロールまで搬送すると共にループ形成を行うプレレジロール３９、一旦、停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、二次転写部１９に対してレジストレーション調整を施しながら記録紙Ｐを供給するレジストレーションロール(レジロール)４０を有している。更に、その下流側には搬送ベルト４２が設けられており、トナー像が転写された記録紙Ｐはこの搬送ベルト４２によって光沢定着部２０へと搬送される。また、用紙経路４１には、搬送される記録紙Ｐのループ状態に応じて支点を中心として回動するバッフル４８を備えている。

更に、本実施の形態では、切断部としてのカッタユニット６０を備えている。
カッタユニット６０は、記録紙Ｐをその搬送方向に沿って切断するスリッタ６１、記録紙Ｐをその搬送方向に対して直交する方向に切断するレシプロカッタ６２、記録紙Ｐを搬送する搬送ロール６３を備える。また、カッタユニット６０による切断で生じた切り屑を回収するためのダストボックス７０も備えている。所望の辺をカットできれば、カッタユニットの構成は上記に限らずスリッタの組み合わせ等でもよい。
更にまた、カッタユニット６０によって切断された後の記録紙Ｐが載置され、例えば、図１の手前方向に向かって搬送される搬送部としての搬送ベルト８０、搬送ベルト８０上を搬送された後、最終的に排出された記録紙Ｐが蓄積される排出トレイ８１を備えている。
尚、装置本体１０内には、画像形成時における各種制御の他、記録紙Ｐの供給、搬送、原稿送り装置５０における原稿の供給、搬送、スキャナ装置９０におけるスキャン動作等を制御する制御部４９が設けられている。

次に、この画像形成装置の動作について説明する。
スキャナ装置９０や図示しないパーソナルコンピュータ等、制御用コンピュータに設けられたメディア読取装置等より画像信号が入力されると、所定の画像形成指示に基づき、制御部４９は、所定の画像形成動作を実行させる。まず、感光体ドラム１１が回転駆動され、帯電器１２により感光体ドラム１１表面が所定の電位に帯電される。次いで、画像処理部１５より出力された画像書込信号に基づいて露光器１３により画像に対応した静電潜像が書き込まれ、回転式現像装置１４のうち対応する色の現像部でこの静電潜像が現像される。例えば、この感光体ドラム１１上に書き込まれた静電潜像がイエローに対応したものであれば、この静電潜像はイエローのトナーを内包するイエロー現像部で現像され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像が形成される。そして、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト１７とが接する一次転写位置において一次転写ロール１８に印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム１１から中間転写ベルト１７に一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはドラムクリーナ１６によって除去される。

ここで、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上でのトナー像の形成並びに感光体ドラム１１上に形成されたトナー像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例えば、四色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光体ドラム１１上には順次イエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナー像が形成され、これら各色のトナー像は順次中間転写ベルト１７に一次転写される。一方、中間転写ベルト１７は、一次転写されたトナー像を保持したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間転写ベルト１７上にはその一回転毎にマゼンタ、シアン及び黒のトナー像が転写され、重ねられる。

このようにして中間転写ベルト１７に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト１７の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、ユーザによる指定や入力される画像データに応じて自動的に選択されたトレイの記録紙Ｐは、二次転写部１９に感光体ドラム１１上のトナー像が到達するタイミングに合わせてレジロール４０により送り込まれる。例えば、選択されたトレイが用紙トレイ３１である場合には、引き込みロール３６によって取り出され、用紙捌き部３７で一枚ずつに捌かれた記録紙Ｐがテイクアウェイロール３８によって搬送され、用紙経路４１を経由してプレレジロール３９にてその姿勢が補正された後、レジロール４０により二次転写部１９へと送り込まれる。そして、二次転写部１９では、中間転写ベルト１７に担持されたトナー像が記録紙Ｐに転写される。その後、トナー像が転写された記録紙Ｐは光沢定着部２０に送られて加熱加圧定着及び冷却剥離がなされる。その後、記録紙Ｐは、用紙排出経路４３を経由してカッタユニット６０へと排出される。

カッタユニット６０では、まず、スリッタ６１が、記録紙Ｐをその搬送方法に切断する。具体的には、モータ(図示せず)の駆動により、スリッタ６１の上刃が、例えば図１における反時計周りに回転する。一方、スリッタ６１の下刃は固定されており、記録紙Ｐの搬送に合わせて上刃が回転し、上刃が下刃に順次押し当てられることにより、記録紙Ｐがその搬送方向に沿って切断される。また、この切断により発生した切り屑は、ダストボックス７０に蓄積される。
次いで、レシプロカッタ６２が、記録紙Ｐをその搬送方向に直交する方向に切断する。具体的には、記録紙Ｐの切断すべき部分の位置が、例えばセンサによって検出され、レシプロカッタ６２は、その直下をその切断すべき部分が通過するタイミングで記録紙Ｐを切断する。また、この場合も、切断により発生した切り屑は、ダストボックス７０に蓄積される。
その後、記録紙Ｐから切り出された出力物は、搬送ベルト８０に載せられて搬送され、排出トレイ８１に排出される。

このような構成を有する画像形成装置を用いて、Ｌ判画像をＡ４判用紙に四面付けして出力することを考える。尚、以下では、用紙は横送り(ＬＥＦ；Long Edge Feed)で搬送されるものとして説明する。即ち、Ａ４判用紙の長手方向が、感光体における主走査方向に対応し、Ａ４判用紙の短手方向が、感光体における副走査方向に対応する。そこで、Ａ４判用紙に形成する画像についても、長手方向を主走査方向と呼び、短手方向を副走査方向と呼ぶことにする。

(第１の実施の形態)
既に述べたように、画像領域と非画像領域とが明確に分かれている場合には、感光体の膜厚にムラが発生してしまう。そこで、本実施の形態では、非画像領域に積極的に補正画像を形成することにより、膜厚ムラが発生することを抑止する。実験では、補正画像の面積率を画像領域の面積率の５０％程度とすることにより、筋発生に対する抑止効果が見られた。また、補正画像の面積率を画像領域の面積率の約７５％とすることにより、回転数により求めた感光体の寿命に到達するまでプリントしても筋が発生しないことが確認できた。

以下、具体的な補正画像の形成について述べる。
Ｌ判画像のプリント時には、縁無しプリントが要求される場合が多い。従って、Ｌ判画像は、通常、図２のようなレイアウトでＡ４判用紙に面付けされ、点線に沿って裁断することによってＬ判プリントが得られる。裁断した時の状態を図３に示す。写真プリント以外の不要部分は、裁断時に図１のダストボックス７０内に回収される。本実施の形態では、このダストボックス７０内に回収される部分に意味のない画像を付加しても、ユーザに提供する写真プリントには影響がないことに着目した。そこで、この不要部分に、感光体の膜厚のムラを是正するための補正画像を形成するようにした。

このような補正画像としては、上述したように、画像領域の５０％以上の面積率のものを形成する必要がある。ここで、画像領域の面積率の決定手法としては、次のようなものが考えられる。
第一に、統計的に求められた写真画像の平均面積率を用いて補正画像の面積率を決定する手法が考えられる。写真プリントについては、統計的に平均面積率が求められており、２０％〜２５％程度である。各色に対してこの面積率を用いて補正画像の面積率を決定することができる。この手法によれば、面付けされる画像に関係なく、補正画像の面積率を決定できるので、補正画像を形成する際の計算負荷を低減することができる。勿論、短期的には、プリントする度に画像領域の面積率に応じて補正画像の面積率を決定するのが理想的ではある。しかし、感光体の寿命に到達するまでの期間を考えると、このような手法でも十分に適切な補正画像を得ることができる。尚、補正画像は、メモリに保存し、書き換え可能とすることにより、画像領域の濃度に偏りがある場合でも対応が可能になる。

第二に、プリント毎に画像領域の平均面積率を求め、一定の比率(例えば、７５％)を掛けて補正画像の面積率を算出する手法が考えられる。この手法によれば、実際に面付けされた画像に基づいて補正画像の面積率を算出するため、画像の濃度に偏りがある場合に対しても都度適切な補正画像を得ることができる。

第三に、ジョブ毎に画像領域の平均面積率を求め、一定の比率(例えば、７５％)を掛けて補正画像の面積率を算出する手法が考えられる。デジタルカメラからの写真画像をプリントする場合、１つのプリントジョブにおいて複数の写真画像が指定されることは多い。また、その指定された写真画像はそのジョブにおいて一度に全てが読み込まれることも多い。この場合は、最初に読み込まれた全ての画像の平均面積率を求め、それに応じて決定された面積率の補正画像をそのジョブで形成することができるため、各プリントへの画像展開時の処理負荷を軽減することができる。
また、各ジョブにおいては、プリントする画像の確認用としてサムネイルを生成することも多い。このサムネイルを用いて画像領域の平均面積率を算出することにより、全体の処理負荷を軽減することが可能になる。サムネイルは、プリントの都度生成される場合もあるが、画像ファイルに内在している場合もあり、後者の場合は、更に処理負荷を軽減することが可能である。

このようにして補正画像を付加した状態を図４に示す。図４では、Ｌ判画像から見て主走査方向に存在する非画像領域に補正画像が付加されている。そして、これを裁断した際の状態が図５である。
尚、図４では、広めの領域に一定の面積率の補正画像を付加するようにしたが、図６のような補正画像を付加するようにしてもよい。即ち、図６では、図４で補正画像を付加した領域を複数の領域に分け、そのうちの幾つかの領域には高めの濃度の補正画像を付加し、他の領域には補正画像を付加しないようにし、これらの領域における平均の面積率が図４と同様になるようにしている。

ここで、本実施の形態の画像処理部１５の機能構成について説明する。
図７に示すように、画像処理部１５は、画像信号受付部１５１と、面付け部１５２と、画像付加部１５３と、画像信号出力部１５４とを備える。
画像信号受付部１５１は、図示しないＰＣ等から面付け対象の画像の信号を受け付ける。尚、この画像信号受付部１５１は、画像を取得する観点から、画像取得部として把握できる部分である。
面付け部１５２は、その画像を面付けした画像を生成する。
画像付加部１５３は、その面付けされた画像に対し、所定の面積率の補正画像を付加する。尚、この画像付加部１５３は、所定の面積率を補正画像の面積率として決定する面積率決定部と、感光体ドラム１１に書き込む静電潜像の元となる画像を生成する画像生成部とを含むものとして把握できる部分である。
画像信号出力部１５４は、補正画像が付加された画像の信号を露光器１３に対して出力する。

このような構成を有する画像処理部１５の動作を図８に示す。
まず、画像信号受付部１５１が、ＰＣ等から面付け対象の画像を受け付ける(ステップ１０１)。次に、面付け部１５２が、この画像を面付けする(ステップ１０２)。
また、画像付加部１５３が、補正画像の面積率を取得する(ステップ１０３)。尚、ここでの面積率の取得方法は、例えば、上述した３つの方法のいずれかにより行われる。そして、画像付加部１５３は、このようにして取得した面積率の補正画像を付加する(ステップ１０４)。
その後、画像信号出力部１５４は、補正画像が付加された画像を出力する(ステップ１０５)。
尚、本実施の形態では、Ｌ判画像をＡ４判用紙に面付けする場合について説明したが、Ｌ判以外の画像をＡ４判以外の用紙に面付けする場合にも本実施の形態は適用できる。

(第２の実施の形態)
第１の実施の形態では、画像を用紙の決まった位置に面付けすることを前提とした。これに対し、本実施の形態では、用紙上の画像の面付け位置自体を変更することにより、同じ課題を解決するものである。
図９は、ＤＳＣ判画像をＡ４判用紙に四面付けしてプリントする場合の図である。ＤＳＣ判は８９ｍｍ×１１９ｍｍである。これに対し、Ｌ判は８９ｍｍ×１２７ｍｍであり、ＤＳＣ判はＬ判に比較して長手方向が若干短くなっている。このＬ判の大きさを、図では破線枠で示している。ここで、例えば、ＤＳＣ判画像をＬ判の枠内で外側に寄せると、図９(ａ)のように、中央部の非画像領域が広くなる。一方、ＤＳＣ判画像をＬ判の枠内で内側に寄せると、図９(ｂ)のように、中央部の非画像領域はＬ判画像を面付けする場合と同じ広さとなり、逆に、用紙端の非画像領域が広くなる。
本実施の形態では、ＤＳＣ判の場合、図９(ａ),(ｂ)のいずれか一方のレイアウトで面付けしてプリントを行う。このようなプリントを行うことにより、領域Ａ〜Ｄは、画像領域にも非画像領域にもなり得る。このように画像領域にも非画像領域にもなる領域Ａ〜Ｄについては、画像領域の面積率の５０％の面積率の補正画像を付加したのと同等の効果が得られることになる。

尚、図９(ａ),(ｂ)には示さなかったが、用紙の中央部又は端部に生じる非画像領域には、第１の実施の形態で述べたような補正画像を形成すればよい。即ち、図９(ａ),(ｂ)の双方において非画像領域となっている領域Ｅには、例えば、画像領域の面積率の７５％の面積率の補正画像を付加すればよい。また、領域Ａ〜Ｄは、面積率５０％相当の補正画像が付加されたことになっているので、残り２５％の面積率に相当する補正画像を付加してもよい。

このように交互にレイアウトを切り替えることにより、非画像領域が連続することによる感光体の摩耗を抑止できるという効果だけでなく、補正画像のために使用するトナーの消費を低減できるという効果も得られる。
尚、ここでは、ＤＳＣ判画像をＬ判の枠内でシフトさせる例について説明したが、ＤＳＣ判以外の画像をＬ判以外の枠内でシフトさせるようにしてもよい。

図１０は、図９の変形例であり、画像を面付けする位置を大きくシフトするものである。この例では、常に発生する非画像領域はなく、補正画像のためのトナーの消費を更に低減することができる。
図９及び１０に示したようなレイアウトの切り替えに応じて、画像形成装置の後工程における裁断部(図１のカッタユニット６０)では、裁断位置を変更する必要がある。但し、裁断位置の変更には時間がかかるため、レイアウトの切り替えは、プリントごとではなく、プリントジョブごと、一定プリント数ごと等のある程度長い間隔で行うことが好ましい。

ここで、本実施の形態の画像処理部１５の機能構成について説明する。
図１１に示すように、画像処理部１５は、画像信号受付部１５１と、面付け部１５２と、画像信号出力部１５４と、面付け位置設定部１５５と、設定情報記憶部１５６と、制御信号出力部１５７とを備える。
画像信号受付部１５１は、図示しないＰＣ等から面付け対象の画像の信号を受け付ける。尚、この画像信号受付部１５１は、画像を取得する観点から、画像取得部として把握できる部分である。
面付け部１５２は、その画像を面付けした画像を生成する。画像信号出力部１５４は、その面付けした画像の信号を露光器１３に対して出力する。面付け位置設定部１５５は、例えば、ジョブごと、一定プリント数ごと等に、面付け位置を設定する。設定情報記憶部１５６は、設定された情報を記憶する。制御信号出力部１５７は、設定された情報に従ってカッタユニット６０を制御する信号を出力する。

このような構成を有する画像処理部１５の動作を図１２に示す。
まず、面付け位置の設定時の動作について図１２(ａ)を参照して説明する。
即ち、面付け位置設定部１５５が、面付け位置を設定する(ステップ２０１)。ここでは、例えば、ＤＳＣ判をＬ判の枠内で外側へずらすか内側へずらすかが設定される。そして、設定された面付け位置は、設定情報記憶部１５６に記憶される(ステップ２０２)。
次に、制御信号出力部１５７が、設定情報記憶部１５６から面付け位置を読み出し(ステップ２０３)、読み出した面付け位置に応じたカッタ制御信号を出力する(ステップ２０４)。

一方、面付け時の動作について図１２(ｂ)を参照して説明する。
まず、画像信号受付部１５１が、ＰＣ等から面付け対象の画像を受け付ける(ステップ２１１)。次に、面付け部１５２が、設定情報記憶部１５６に記憶された面付け位置の情報を読み出す(ステップ２１２)。そして、その設定された面付け位置に面付け対象の画像を面付けする(ステップ２１３)。
その後、画像信号出力部１５４は、面付けされた画像を出力する(ステップ２１４)。

(第３の実施の形態)
本実施の形態は、ユーザが指定したプリント形態によって、感光体の膜厚ムラを是正するための処理を限定的に行ったり、行わないようにしたりするものである。
Ｌ判のプリントを行う場合、縁無しプリントを行うことが多い。そのため、プリントする画像は、図２にあるように、裁断後のサイズよりも僅かに大きなサイズで形成される。その後、裁断により所望のサイズに整形され、図３にあるように縁無しプリントが得られる。僅かに大きなサイズで画像を形成するのは、裁断位置のずれによって画像の周辺に白い部分が生じないようにするためである。

これに対し、縁有りプリントを指定する場合、プリントの縁には予め余白が付けられる。このような縁有りプリントにおいて、縁無しプリントの場合と同様の位置に補正画像を形成したのでは、裁断位置のずれにより縁部分に補正画像の色がついてしまう。従って、ユーザが縁有りプリントを指定した際には、補正画像を付加する領域を限定することにより、縁に色がつくことを防止することができる。

また、裁断位置のずれにより縁部分に色がつくことの防止策としては、縁有りプリントが指定された場合には補正画像を形成しないということも考えられる。縁有りプリントが行われる比率は、縁無しプリントが行われる比率に比べて圧倒的に低く、縁有りプリントの非画像領域が感光体摩耗に与える影響は殆どないと考えられるためである。
このように、種々のサイズや条件でプリントを行う場合、縁無しプリント指定等、摩耗に対する影響が軽微であるサイズや条件において、非画像領域に補正画像を付加しないようにすることができる。これにより、補正のためのトナーの消費を低減することができる。
尚、以上では、ユーザが指定したプリント形態に応じて、限定された領域に補正画像を付加する態様や、補正画像を付加しないようにする態様を述べた。しかしながら、このような態様に限らず、補正画像を付加する際の種々の条件をユーザの指定に応じて決定することが可能である。

(第４の実施の形態)
第１及び第２の実施の形態では、画像領域から見て主走査方向に存在する非画像領域に補正画像を付加する構成を説明した。これに対し、本実施の形態は、画像領域から見て副走査方向に存在する非画像領域に補正画像を付加するものである。このような補正画像の付加の一例を図１３に示す。この例では、画像領域の外周の縁部と同じ主走査位置の非画像領域に補正画像を付加している。これにより、領域Ｆ〜Ｉが全域にわたって常に非画像領域となることを防止し、感光体の摩耗状態にムラが発生することを抑止することができる。

また、応用例として、図１４に示すような補正画像を付加することも考えられる。図１４は、画像領域から見て副走査方向に存在する非画像領域に付加する補正画像として、その画像領域の濃度の偏りを考慮した補正画像を採用した例である。即ち、画像領域の面積率の主走査方向における分布を求め、面積率を反転させて得られる比率の一定の割合の面積率の補正画像を付加している。具体的には、主走査位置ｘでは、「(１００％−主走査位置ｘにおける画像領域の面積率)×(一定の割合)」の面積率の補正画像を付加する。これにより、画像領域の濃度に偏りがある場合に発生する偏摩耗を抑止できるという効果が得られる。

図１４における補正画像の付加について更に詳細に説明する。
まず、図１４の領域Ｊに面付けされた２つの画像では、主走査方向に濃度の偏りがある。従って、画像領域とは逆の濃度の偏りを有する補正画像を、領域Ｊ内の画像領域から見て副走査方向にある非画像領域に付加している。
これに対し、図１４の領域Ｋに面付けされた２つの画像では、個々としては濃度に偏りがあるものの、副走査方向の全域にわたる濃度の平均値を算出し、それにより主走査方向の濃度分布を求めた場合、濃度分布はほぼ平坦なものとなる。従って、主走査方向の濃度の偏りを補正するための補正画像は付加していない。
以上、本実施の形態では、副走査方向の非画像領域に対する補正画像の付加についてのみ説明した。しかしながら、このような補正画像の付加は、第１及び第２の実施の形態で述べたような、主走査方向の非画像領域に対する補正画像の付加と併せて実施することが好ましい。

ここで、本実施の形態の画像処理部１５の機能構成について説明する。
尚、図１３のような補正画像を付加するための機能構成は、第１の実施の形態で述べたものと同様であるので、ここでは、図１４のような補正画像を付加するための機能構成について説明する。
図１５に示すように、画像処理部１５は、画像信号受付部１５１と、面付け部１５２と、面積率算出部１５８と、画像付加部１５３と、画像信号出力部１５４とを備える。
画像信号受付部１５１は、図示しないＰＣ等から面付け対象の画像の信号を受け付ける。尚、この画像信号受付部１５１は、画像を取得する観点から、画像取得部として把握できる部分である。
面付け部１５２は、その画像を面付けした画像を生成する。
面積率算出部１５８は、面付け対象の画像の面積率に基づいて、補正画像の面積率を算出する。尚、この面積率算出部１５８は、補正画像の面積率を計算により決定する観点から、面積率決定部として把握できる部分である。
画像付加部１５３は、その面付けされた画像に対し、算出された面積率の補正画像を付加する。尚、この画像付加部１５３は、感光体ドラム１１に書き込む静電潜像の元となる画像を生成する観点から、画像生成部として把握できる部分である。
画像信号出力部１５４は、補正画像が付加された画像の信号を露光器１３に対して出力する。

このような構成を有する画像処理部１５の動作を図１６に示す。
尚、図１３のような補正画像を付加する動作は、第１の実施の形態で述べたものと同様であるので、ここでは、図１４のような補正画像を付加する動作について説明する。
まず、画像信号受付部１５１が、ＰＣ等から面付け対象の画像を受け付ける(ステップ３０１)。次に、面付け部１５２が、この画像を面付けする(ステップ３０２)。

そして、面積率算出部１５８が、面付けされた画像の面積率の分布を取得し(ステップ３０３)、全ての主走査位置ｘについて、補正画像の面積率を算出する。即ち、主走査位置ｘに着目し(ステップ３０４)、主走査位置ｘにおいて必要となる補正画像の面積率を求める(ステップ３０５)。具体的には、「(１００％−主走査位置ｘにおける画像領域の面積率)×(一定の割合)」を補正画像の面積率とする。そして、全ての主走査位置ｘについて処理が行われたかどうかをステップ３０６で判定する。その結果、未処理の主走査位置ｘがあれば、ステップ３０４に戻り、全ての主走査位置ｘについて処理済であれば、ステップ３０７に進む。これにより、求められた面積率の補正画像を付加する(ステップ３０７)。
その後、画像信号出力部１５４は、補正画像が付加された画像を出力する(ステップ３０８)。

尚、本実施の形態では、用紙は横送り(ＬＥＦ)で搬送されるものとして説明したが、用紙が縦送り(ＳＥＦ；Short Edge Feed)で搬送される場合にも、本発明は同様に適用することができる。
また、本実施の形態では、感光体に付着するトナーの量のばらつきを抑えるための処理を、画像形成装置内の画像処理部１５で実施するようにしたが、必ずしもこのような形態には限られない。例えば、パーソナルコンピュータ等、画像形成装置外の如何なる装置において実施するようにしてもよい。
或いは、画像形成装置の機械的動作によって行うこともできる。その場合、第１及び第４の実施の形態に対しては、感光体上のトナーの量が少ない部分に対するトナーの補填を機械の制御によって行うものが考えられる。また、第２の実施の形態に対しては、画像の面付け位置の切替を機械の制御によって行うものが考えられる。

以上説明したように、本実施の形態では、Ｌ判画像等をＡ４判用紙等に面付けして出力する画像形成装置において、非画像領域に補正画像を付加したり、画像の面付け位置を切り替えたりするようにした。これにより、感光体の偏摩耗を抑止することができる。そして、このことは、同じパターンの面付けを常時行う画像形成装置において、異なるパターンの面付けが時々混在するような場合においても、良好な画像品質を維持できるという効果をもたらすものである。

本発明の実施の形態における画像形成装置の構成例を示した図である。 第１の実施の形態においてＬ判画像を四面付けしたＡ４判用紙の例を示す図である。 第１の実施の形態においてＬ判画像を四面付けしたＡ４判用紙を裁断した例を示す図である。 第１の実施の形態においてＬ判画像以外の領域に補正画像を付加したＡ４判用紙の例を示す図である。 第１の実施の形態においてＬ判画像以外の領域に補正画像を付加したＡ４判用紙を裁断した例を示す図である。 第１の実施の形態においてＬ判画像以外の領域に補正画像を付加したＡ４判用紙の別の例を示す図である。 第１の実施の形態における画像処理部の機能構成を示した図である。 第１の実施の形態における画像処理部の動作を示したフローチャートである。 第２の実施の形態においてＤＳＣ判画像をＬ判枠内でずらした例を示す図である。 第２の実施の形態においてＤＳＣ判画像を大きく左右にずらした例を示す図である。 第２の実施の形態における画像処理部の機能構成を示した図である。 第２の実施の形態における画像処理部の動作を示したフローチャートである。 第４の実施の形態においてＬ判画像の副走査方向に補正画像を付加した例を示す図である。 第４の実施の形態において画像領域の主走査方向の濃度分布に応じて補正画像を付加した例を示す図である。 第４の実施の形態における図１４の補正を実現するための画像処理部の機能構成を示した図である。 第４の実施の形態における図１４の補正を実現するための画像処理部の動作を示したフローチャートである。 Ａ４判用紙上に形成することのできるプリントサイズについて説明するための図である。 偏摩耗により感光体の膜厚にムラが発生することを示すグラフである。 偏摩耗により膜厚にムラが発生した感光体を用いて画像形成を行った場合の例である。

符号の説明

１０…装置本体、１１…感光体ドラム、１３…露光器、１５…画像処理部、１６…ドラムクリーナ、２０…光沢定着部、４９…制御部、６０…カッタユニット、７０…ダストボックス、８０…搬送ベルト、８１…排出トレイ、１５１…画像信号受付部、１５２…面付け部、１５３…画像付加部、１５４…画像信号出力部、１５５…面付け位置設定部、１５６…設定情報記憶部、１５７…制御信号出力部、１５８…面積率算出部

Claims (19)

1. 像担持体にトナーを付着させるために形成される潜像の元画像を生成する画像処理装置であって、
   第１の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部により取得された前記第１の画像が特定の領域に形成されるように配置され、かつ、前記像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための第２の画像が当該特定の領域外の他の領域に形成されるように配置された前記元画像を生成する画像生成部と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第２の画像の面積率を決定する面積率決定部を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記面積率決定部は、前記第１の画像の面積率の５０％以上の比率を前記第２の画像の面積率として決定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記面積率決定部は、予め定められた面積率を前記第２の画像の面積率として決定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
5. 前記面積率決定部は、前記第２の画像が配置された前記元画像に配置された前記第１の画像の面積率に基づいて、当該第２の画像の面積率を決定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
6. 前記面積率決定部は、一群の前記元画像に配置された前記第１の画像の面積率に基づいて、前記第２の画像の面積率を決定することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
7. 前記他の領域は、画像形成された記録媒体における裁断されて不要となる領域であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
8. 前記トナーの量の主走査方向のばらつきは、前記第１の画像の濃淡に起因して生じたものであることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
9. 第１の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部により取得された前記第１の画像を記録媒体上の特定の領域に形成し、かつ、当該記録媒体上の当該特定の領域外の裁断されて不要となる領域に第２の画像を形成する画像形成部と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 前記画像形成部は、前記第１の画像に関する条件に応じて、前記第２の画像の形成の有無又は条件を決定することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための画像の面付け位置を示す設定情報を記憶する記憶部と、
    面付け対象の画像を取得する画像取得部と、
    前記画像取得部により取得された前記画像を、前記記憶部に記憶された前記設定情報により示される面付け位置に形成する画像形成部と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 前記記憶部は、２つの異なる面付け位置から選択された１つの面付け位置を示す情報を前記設定情報として記憶することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記記憶部に記憶された前記設定情報により示される面付け位置に応じた裁断のための制御信号を出力する信号出力部を更に備えたことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
14. 面付け対象の画像を取得するステップと、
    前記面付け対象の画像を記録媒体上の予め決められた面付け位置に面付けするステップと、
    像担持体に付着するトナーの量の主走査方向のばらつきを是正するための補正画像を前記記録媒体上の前記面付け位置以外の他の箇所に付加するステップと
    を含むことを特徴とする画像形成方法。
15. 前記補正画像は、前記面付け対象の画像に基づいて決定された面積率の画像であることを特徴とする請求項１４記載の画像形成方法。
16. 前記他の箇所は、前記記録媒体における裁断されて不要となる箇所であることを特徴とする請求項１４記載の画像形成方法。
17. 前記トナーの量の主走査方向のばらつきは、前記面付け対象の画像の濃淡に起因して生じたものであることを特徴とする請求項１４記載の画像形成方法。
18. 面付け対象の画像を取得するステップと、
    前記面付け対象の画像を記録媒体に応じて異なる面付け位置に面付けするステップと、
    前記面付け対象の画像が面付けされた前記記録媒体を前記面付け位置に応じて裁断するステップと
    を含むことを特徴とする画像形成方法。
19. 前記面付けするステップでは、前記面付け対象の画像を前記記録媒体上の２つの異なる面付け位置から選択された１つの面付け位置に面付けすることを特徴とする請求項１８記載の画像形成方法。

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