JP2009175454A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写紙の副走査方向の位置ずれを検出して、転写紙領域以外にはトナーを転写しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写紙先端部位置ズレ量を保管する転写紙先端位置記憶手段２２と、像担持体上のトナー画像の位置情報である前記トナー濃度管理パターンの位置ズレ量を保管する潜像位置ズレ記憶手段２０と、斜めに搬送される転写紙の場合でも、転写紙先端・後端の主走査方向ズレを検出するために転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段２３と、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段２４と、印字する画像に余白を設けるために余白量を計算する余白算出手段２５と、四辺余白設定量を保管する初期余白量記憶手段２６と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、感光体上に静電潜像を形成する手段、現像器にてトナーで顕像化して転写紙にトナー像を転写する手段、現像器内のトナー量又は感光体上に形成したトナー量を計測かつ管理する手段を有する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

かかる画像形成装置では、内部に予めセットした転写紙にトナー像を形成するのが一般的であり、設定通りの画像品質が維持されることが求められる。このため、トナー像の濃度変化や画像形成位置のズレなどの画像品質の低下を解決する構成が従来から提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特許文献１には、画像形成装置の後処理装置に装置から出力された画像形成物を撮像するための撮像手段を設ける技術が開示されている。また、画像濃度を測定する手段を備え、でき栄え（出力画像）の確認をする構成になっている。
特許文献２には、トナー濃度を検知し、所望の画像濃度、線幅、さらには画像安定性を維持できる画像形成方法が開示されている。特許文献３には、トナー濃度管理用パターンを形成し、このトナー濃度管理用パターンの主走査位置をトナー濃度センサで検出することや転写紙の主走査端部を検出することによって、現像部が出力するトナーによって感光体上に形成されるトナー像の位置補正を行なう技術が開示されている。
特開２００５−２３４３２８公報 特開平１０−１３３４４９号公報 特開２００６−２０１４８４公報

しかしながら、特許文献１の技術は、画像濃度を測定する手段を備え、単にでき栄え（出力画像）の確認をする構成であり、また、特許文献２の技術も、感光体上のトナーや転写紙の位置を検出手段で検出するものではない。
特許文献３の技術では、トナー濃度管理用パターンをトナー濃度センサで検出することによって、現像部が出力するトナーによって感光体上に形成されるトナー像のトナー濃度管理を行なう。
この技術は、トナー濃度を管理するためのパターンと転写紙端部の双方の位置関係を検出手段で検出し、感光体上の静電潜像の主走査方向の位置、すなわち、転写紙に作像する主走査方向の位置を補正するようにしている。
しかし、主走査方向の位置ずれ補正は可能であるが、転写紙が感光体回転方向と平行から少しずれて搬送された場合には、感光体上の潜像と転写紙領域がずれてしまい感光体上のトナーを転写紙に転写する際に転写部あるいは装置内部にトナーを移し汚染してしまう可能性が有る。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、転写紙の主走査方向の位置ずれを検出して、転写紙領域以外にはトナーを転写しない画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体を一様に帯電する帯電部と、前記像担持体の帯電部分に静電潜像を形成する書き込み部と、前記静電潜像をトナーによって顕像化させるための現像部と、顕像化したトナー画像を給紙部から給紙される転写紙に転写する転写部と、トナー濃度を検出するトナー濃度センサと、を有し、前記像担持体上に形成したトナー濃度管理用パターンを検出可能領域の幅に渡って前記トナー濃度センサで検出することによってトナー画像のトナー濃度管理を行なう画像形成装置において、転写紙先端部位置ズレ量を保管する転写紙先端位置記憶手段と前記像担持体上のトナー画像の位置情報である前記トナー濃度管理パターンの位置ズレ量を保管する潜像位置ズレ記憶手段と、転写紙先端・後端の主走査方向ズレを検出するために転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段と、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段と、印字する画像に余白を設けるために余白量を計算する余白算出手段と、四辺余白設定量を保管する初期余白量記憶手段と、を備える画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、印字しようとする画像の実画像領域を検出する検出手段、検出した画像領域と転写紙領域を比較する比較手段、及び領域比較の結果からのはみ出し分と余白を加えた新しい余白設定を保管する第１余白量記憶手段を備える請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、印字しようとする画像の実画像領域を検出した上で、画像の中心を算出する画像中心算出手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ずれ量から転写紙の中心を算出する転写紙中心算出手段、実画像中心を転写紙中心に移動して新たな画像として保管する第１印字データ記憶手段を備える請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、実画像左端と転写紙左端の距離を算出する左端距離算出手段、実画像右端と転写紙右端の距離を算出する右端距離算出手段、両者２つの距離を加減算する加減算手段、及び適切な余白を確保して実画像を移動して新たな画像として保管する第２印字データ記憶手段を備える請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、実画像左端と転写紙左端の距離を算出する前記左端距離算出手段と実画像右端と転写紙右端の距離を算出する前記右端距離算出手段、両者２つの距離を加減算する加減算手段、転写紙の有効幅に全ての画像情報を入れるための実画像縮率を算出する縮率算出手段、算出した実画像宿率を保管する記憶手段と実画像を上記縮率にて縮小して新たな画像として保管する前記第２印字データ記憶手段を備える請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記転写紙後端部位置情報を保管する潜像位置ズレ記憶手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管する転写紙後端位置記憶手段、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段、算出した角度を保管する転写紙角度記憶手段、実画像に適切な余白を設けた後、上記算出された角度だけ画像を回転させる画像回転手段、及び回転させた画像を新たな画像として保管する回転画像記憶手段を備える請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段、算出した角度を保管する転写紙角度記憶手段、実画像を上記縮率で縮小した画像を上記で算出された角度だけ画像を回転させる画像回転手段及び回転させた画像を新たな画像として保管する回転画像記憶手段を備える請求項５記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、感光体上の転写紙通紙領域外に書き込み開始パターンを作成する書き込み開始パターン作為手段、書き込み開始パターンを検出する検出センサ、検出した転写紙先端と上記書き込み開始パターン先端の位置ズレ情報を保管するパターン先端位置ズレ量記憶手段を備える請求項７記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、トナー濃度パターンと転写紙端部を検出する前記検出センサの長さを伸ばし、前記書き込み開始パターンも検出できるようにする請求項８記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記書き込み開始パターンにトナー濃度検出用のパターンを使用し、前記検出センサを前記書き込み開始パターンと前記転写紙端部に跨るように設置する請求項９記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、画像形成における転写紙通紙毎に感光体上の潜像位置検出及び該転写紙通紙での先端／後端位置検出を行ない、次回の画像形成又は次ページの画像形成で位置検出データあるいは位置検出データからの算出データを使用できるような制御とするようにＲＯＭ領域に追加する請求項１０記載の画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、転写紙が少し斜めに搬送されている場合でも、転写紙先端・後端の主走査方向ズレを検出し、印字する画像に余白を設けることで感光体上の転写紙領域以外へのトナー付着を防止し、転写部や装置内部のトナー汚れを防ぐことができる。また、感光体上の転写紙領域以外へのトナー付着、転写部や装置内部のトナー汚れ等が引き起こす転写紙の裏汚れを防ぐことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を実施し得る画像形成装置の１例を示す概略図である。この画像形成装置Ａは、原稿の画像情報を読み取る読み取り部１、その画像情報を書き込みユニット像担持体としての感光体３に書き込む書き込み部２を有している。
書き込み部２によって画像情報が書き込まれ、露光して潜像化される感光体３は書き込み前に図示してない帯電装置によって予め帯電されている。露光された潜像は現像装置４によってトナーで顕像化されてトナー像を形成し、このトナー像が、転写部５において給紙部６から給紙された転写紙に転写される。
転写紙上のトナー像は定着部７で定着させられ、画像定着が完了した転写紙は画像形成装置Ａの外部に排出される。実施の形態の画像形成装置Ａでは、原稿の画像情報は読み取り部１以外の外部から得ることもできる。
上述した画像形成装置では、トナー像が適切に形成されているかどうかが画像品質を決定する重要な要素の１つである。このため、図１では、感光体３上のトナー像のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ８を感光体３表面に対向するように配置している。
一方、感光体３上にはトナー濃度管理用パターン（図示せず）を形成し、このトナー濃度管理用パターンをトナー濃度センサ８で検出することによって、現像部４が出力するトナーによって感光体３上に形成されるトナー像のトナー濃度管理を行なっている。

図２はトナー濃度センサと感光体を示す概略図である。図２において、感光体３上にトナー濃度管理用パターン９を作成する場合、トナー濃度センサ８の位置は、転写部５（図１）の転写ローラにトナー像を付着させないようにローラ電圧を制御するので、転写ローラの上流側でも下流側でも良いが、転写の影響を受けないようにするためには上流側の方が良い。
トナー濃度を管理するタイミングは、例えば、画像形成装置Ａ（図１）に所定の温度以下で電源が投入された場合、ドアの開閉の検知により、予め設定したトナー濃度管理用パターン作成間隔（コピー枚数等）に基づいてトナー濃度管理用パターンの作成時期がその枚数のジョブ終了とともに到来した場合などである。なお、この作成間隔は予め製品ソフトに入っているか設置後変更できるようになっている。
一般的には、トナー濃度検出用のセンサとしては、トナー濃度管理用パターンの有無で反射光の量を電圧に変えて出力するので、例えば、検出幅３ｍｍ程度の投光・受光を有するセンサを使用し、また、トナー濃度管理用パターンは位置ズレが起きてもセンサによって検出可能な大きさで作成する。

ここまでのトナー濃度センサでの使用の説明は、主として、特許文献３の実施例１の記載に基づいている。この特許文献３の実施例１では転写紙の主走査方向位置の検出は記載していない。上記特許文献３の実施例４以降の記載には転写紙先端主走査位置を検出する検出手段が存在している。この場合に、検出手段による検出結果による転写紙先端部位置ズレ量を転写紙先端位置記憶手段に保管し、画像濃度管理パターンの位置ズレ量を潜像位置ズレ記憶手段に入れて制御している。
本発明は、さらに、転写紙が少し斜めに搬送される場合でも、転写紙先端・後端の主走査方向ズレを検出するために、転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段と、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段と、印字する画像に余白を設けるために余白量を計算する余白算出手段と、四辺余白設定量を保管する初期余白量記憶手段と、を含むことによって、感光体上の転写紙領域以外へのトナー付着を防止し、転写部や装置内部のトナー汚れを防ぐようにする。

図３は画像形成装置の制御部の本発明に関する部分について示す概略ブロック図である。画像形成装置Ａの制御部１０は画像形成装置Ａの全体動作を管理するＣＰＵ１１、このＣＰＵ１１が必要に応じてデータの格納及び読み出しを行なう種々の記憶機能を含んでいるＲＡＭ１２、ＣＰＵ１１の動作手順を指定するプログラムを格納しているＲＯＭ１３を含んでいる。
制御部１０には、画像読み取り部１４、画像形成部１５、操作部１６、表示部１７、画像メモリ１８、画像処理部１９、画像形成部１５で顕像化した画像の位置情報を保管するＲＡＭ１２の機能の１つである潜像位置ズレ記憶手段２０、同様にＲＡＭ１２の機能の１つである転写紙位置情報を保管する転写紙先端位置記憶手段２２等が接続されている。
また、制御部１０には、トナー濃度管理用パターン９を作成するトナー濃度管理用パターン作成手段２１、トナー濃度センサ８、転写紙後端部位置情報を保管するＲＡＭ１２に含まれる機能である転写紙後端位置記憶手段２３と転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管する記憶手段であるスキュー量記憶手段２４、余白量を計算する余白算出手段２５、ＲＡＭ１２に含まれる機能である四辺余白設定量を保管する初期余白量記憶手段２６が接続されている。

図１及び図２を参照して、画像形成装置Ａは、感光体３を主走査方向に一様に帯電する帯電部と、静電潜像を形成するための書き込み部２と、静電潜像を顕像化させるための現像部４と、顕像化した画像を給紙部６から給紙される転写紙に転写する転写部５を含んでいる。
感光体３上に顕像化したトナー濃度管理用パターン９をトナー濃度センサ８で検出することにより、現像部４が出力するトナー像のトナー濃度管理を行なっているが、ここでは、転写紙主走査位置検出はできない。
顕像化した画像の位置情報を保管する潜像位置ズレ記憶手段２０を備え、トナー濃度センサ８のトナー検出可能領域の幅はトナー濃度管理用パターン９の幅と同一となるようにして、位置ズレによるトナー濃度センサ８とトナー濃度管理用パターン９の面積比変化がトナー濃度センサ８の出力の変化に影響することから位置ズレ検出を行なう。
この場合、特許文献３に記載されているように、トナー濃度センサ８をアレイ状にしてトナー濃度管理用パターン９の幅より大きくすることによって、位置ズレの量と方向を正確に把握する。トナー濃度センサ８を簡素化して位置ズレを把握する。

また、トナー濃度管理用パターン９の位置と転写紙端部の位置を検出して転写紙上の像位置の補正を行なう。この場合、特許文献３に記載されているように、主走査位置ズレ調整用の動作にて調整を行なう。主走査位置ズレ調整後にトナー濃度管理用パターン９を転写紙に作像して、調整結果を確認できるようにして、トナー濃度センサ８を使用することにより感光体３上に作像する静電潜像の位置ズレ調整を行なうものである。
上記では本発明を理解し易くするために、この部分で従来技術である特許文献３に関連して説明した。しかし、実際の転写紙位置を検出しても、副走査方向の一時的な位置検出しか使用できず、狙いの転写紙搬送になっていない場合、例えば、感光体３の回転方向と転写紙副走査が平行になっていない場合には、印字しようとする画像領域が転写紙サイズと同じ場合は画像が転写紙からはみ出してしまうことになる。
本発明では、かかる転写紙のスキュー状態を検出するスキュー検出手段２７を追加して画像を実際の転写紙領域以外に作像させないようにする。まず、トナー濃度管理用パターン９の位置検出と転写紙先端の位置検出はトナー濃度管理用パターン９とトナー濃度センサ８によって行なう。

続いて、転写紙先端検出を行なった手段、すなわちトナー濃度センサ８を使用して転写紙後端部の主走査位置検出を行なう。これには、例えば、定型サイズの転写紙であれば、転写紙先端検出から感光体線速に応じて一定の時間後のトナー濃度センサ８の出力を把握したり、トナー濃度センサ８の出力をバッファ（図示せず）に入れつつ監視し、トナー濃度センサ８の出力の平均値が大きく変化する、すなわち、転写紙検出時から感光体検出に変化する時の直前データを把握したりすることができる。
転写紙後端の位置情報を、転写紙後端部位置情報を保管するＲＡＭ１２の機能の１つである転写紙後端位置記憶手段２３に保管した上、転写紙先端部位置情報を記憶する転写紙先端位置記憶手段２２との位置ズレを算出する。すなわち、先端での主走査位置と後端での主走査位置から、送り方向のスキューを算出する。
この結果を、位置ズレ量を保管する記憶手段であるスキュー量記憶手段２４に記憶する。ここで、ズレ量の絶対値だけではなく、転写紙先端に対して転写紙後端がどちら側に位置しているか、すなわち、どちら向きにスキューしているかの方向も位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段２４に記憶する。

図４は転写紙のズレを説明する図である。例えば、図４の（ａ）で転写紙先端左上の位置よりも転写紙後端左下の位置が主走査方向転写紙印字部分領域の外側にある場合は−（マイナス）、図４の（ｂ）で転写紙先端左上の位置よりも転写紙後端左下の位置が主走査方向転写紙印字部分領域の内側にある場合は＋（プラス）等と決めておく。
次に、転写紙先端と転写紙後端の位置ズレ量に応じた余白設定を行なう。通常、印字しようとする画像が転写紙サイズの中に収まるようにするため、印字画像に余白を設定する。
例えば、主走査方向両端（左右端）では２ｍｍ、副走査方向先端では３ｍｍ、副走査方向後端では４ｍｍ等が設定されている。この値の範囲では印字データ内部に書き込みデータがあっても書き込みを実行しない、いわばマスキングの領域となる。
転写紙先端と転写紙後端の位置ズレが発生した場合、位置ズレ量以上に余白設定を行なわないと画像データが実際の転写紙領域以外に来てしまう可能性が有る。そこで、転写紙先端と転写紙後端の位置ズレ量に一定の余裕を設けた値を余白算出手段２５で算出し、その値を新たな余白として余白設定を保管するＲＡＭ１２の機能の１つである第１余白量記憶手段２８に保管しておく。

ここで、新たな余白量の計算と値の保管については、転写紙のズレ方向に関係してくる。ズレ方向−の場合には図４の（ａ）のように転写紙右側の画像が印字部分領域外に出る可能性があり、ズレ方向＋の場合には図４の（ｂ）のように転写紙左側の画像が印字部分領域外に出る可能性がある。
また、印字しようとする画像の実画像領域を検出する検出手段（図示せず）、検出した画像領域と転写紙領域を比較する比較手段（図示せず）、及び領域比較の結果からのはみ出し分と余白を加えた新しい余白設定を記憶手段に保管するようにする。

図４の（ｃ）を参照すると、元々の余白設定量ａよりも転写紙先端−後端の主走査方向位置ズレｂのほうが大きければ、画像が転写紙からはみ出る可能性がある。図４の（ｄ）のように、余白ｂをｃ（転写紙位置ズレより大きい）に変更すれば、画像は転写紙からはみ出ない。
それぞれの反対側には、追加の余白を設ける必要が無いので、新たな余白算出時には、例えば、ズレ方向−時は、（転写紙先端・後端位置ズレ量）＋αの値を、ＲＡＭ１２の機能の１つでありかつ四辺余白記憶手段である余白量記憶手段２６の右余白部分に記憶させ、他の３辺は初期値のままでよい。このαは転写紙後端部での最大の転写紙ズレでも転写紙の内側に画像を印字させるためのもので、例えば、０．５ｍｍで決めておく。
こうして新たな余白量を設けて印字することによって、実際の転写紙領域以外に画像データを書き込むことなく、転写部・装置内部への余計なトナー付着を防止することができる。また、余白記憶には初期余白量と余白量があり、余白補正設定を行なう前に余白量記憶の中身を初期余白量記憶に戻して使用する。

次に、第２の実施の形態を図３に基づき説明する。制御部１０には、印字しようとしている画像データを検出する画像データ検出手段２９、画像領域を記憶する、ＲＡＭ１２の機能の１つである画像領域記憶手段３０、転写領域を比較する比較手段３１、実転写紙領域を保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つである実転写紙領域の記憶手段３２が接続されている。
次に、印字しようとしている画像データを検出する画像データ検出手段２９は、印字しようとする画像を感光体上に作像する潜像部分（トナーを乗せる部分）かそうでない部分かを検出する。感光体上に潜像形成する直前では、印字データをページメモリ等に入れる。
その状態で、トナーを乗せる潜像部分の外形が判る画像データ検出手段２９を使用して検出結果を、画像領域を記録する画像領域記憶手段３０に記憶させる。ここでの外形検出は画像の中心部分にある潜像部分は検出せず、画像イメージの四辺から中心に向かって最初に現れる潜像部分の輪郭のことを言う。
また、他方では転写紙先端と転写紙後端の主走査位置ズレから定型サイズでの転写紙の外形を特定できる。これを、実転写紙領域を保管する実転写紙領域記憶手段３２に記憶する。

画像領域を記憶する画像領域記憶手段３０の実画像領域と実転写紙領域を記憶する実転写紙領域記憶手段３２の転写紙領域を比較することによって、どの箇所において画像が実転写紙から外れる領域にあるかを特定できる。
また、その箇所で画像領域が実転写紙領域から主走査方向にどのくらい外れているかも算出できる。この実転写紙領域からのズレ量のもっとも大きい画像領域を結果として保管する。
さらに、もっとも大きく外れた量に余裕分（＋α）を加えたものを新たな余白として余白を記憶する第２余白量記憶手段３３に保存する。この新たな余白を使用することによって、転写紙スキュー量からの一律な余白による画像データの余分な欠落を防止することができる。

図５は印字しようとする画像データの範囲を検出して行なう適切な画像余白設定を説明する図である。図５の（ａ）は余白領域の内側全面に実画像がある場合を示している。
この場合に、そのまま書き込むと転写紙領域以外への書きこみを行なってしまう。このため、余白を増やして転写紙以外への書き込みを防止するようにしている。これは第１の実施の形態の場合である。
図５の（ｂ）は余白領域の内側全面に実画像が無い場合を示している。この場合に、単純に転写紙先端−後端の主走査方向位置ズレ分の余白を増加させると、転写紙領域内の画像も欠落させる可能性がある。
図５の（ｃ）は実画像の領域認識を示している。この場合、実画像（感光体にＬＤ等で記載する情報）の領域を認識して、その範囲と転写紙領域を比較するようにしている。
このように、画像データの実画像領域を検出して転写紙領域と比較することによって、一律の余白設定ではなく転写紙から画像がでる所のみ余白設定ができるので、画像欠落を低減することができる。

続いて、第３の実施の形態について図３を参照して説明する。第２の実施の形態でも画像領域によって画像データの欠落がある場合とない場合がある。そのため、実画像領域を実転写紙領域の中心に持ってくるようにする。第２の実施の形態では、実画像領域を検出し、画像領域を記憶する画像領域記憶手段３０に記憶している。
そこで、画像の輪郭からその画像領域の中心を算出する。算出した画像中心が実転写紙（スキュー状態での転写紙の領域）の中心に来るように画像データを移動する。移動した画像データを新たな印字用データとして保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つである第１印字データ記憶手段３４に記憶し、印字を行なう。

図６は画像の輪郭からその画像領域の中心の算出を説明する図である。図６の（ａ）に示すように、印字しようとしている画像の実画像領域を認識して、その中心を求める。
その後、図６の（ｂ）に示すように、実画像領域の中心を転写紙領域の中心に移動して印字画像として記憶する。このように、画像データの実画像領域を検出して画像の中心を求めて画像を移動することによって、画像欠落を低減することができる。
図３を参照して、制御部１０には、実画像左端と転写紙左端の距離を算出する左端距離算出手段３５、実画像右端と転写紙右端の距離を算出する右端距離算出手段３６、画像データを新たな印字データとして保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つである第２印字データ記憶手段３７が接続されている。
第３の実施の形態では、元画像の実画像領域が狭い場合には、原本（元画像データ）と出力画像（転写紙にできる画像）の同一性が著しく劣化してしまう。すなわち、原稿との違いが目立つ。
そこで、第２の実施の形態で行なう実画像領域と実転写紙領域のそれぞれを比較する時に、実転写紙領域からのはみ出し量のみでなく、画像左側での実画像領域と実転写領域（実際の転写紙の領域から初期に設定されている余白部分を除外した領域）の距離を左端距離算出手段３５により算出し、そのもっとも大きい距離を求める。

次に、画像右側での実画像領域と実転写領域（実際の転写紙の領域から初期に設定されている余白部分を除外した領域）の距離を右端距離算出手段３６により算出し、そのもっとも大きい距離を求める。これによって、画像が切れる（転写紙以外に画像データが出てしまう）側と画像に余白がつく側の両方を算出することができる。
上記の結果を加減算することで、初期の余白設定にて単純に画像を移動しただけでよいかどうかが解かる。加減算の結果、画像が切れる側の距離が、余白がつく側の距離より小さい場合には、画像切れ側の実画像領域と実転写領域の距離を切れない方向に移動するだけで主走査反対側にも余白ができていることが解かる。移動した画像データを新たな印字データとして保管する第２印字データ記憶手段３７に記憶し、印字を行なう。
上記の加減算の結果、画像が切れる側の距離が、余白がつく側の距離より大きい場合には、単純に移動させると反対側の画像が切れることになる。画像切れを左右均等にするために、加減算結果の半分の値を差し引いて移動することによって、片側での画像欠落を両側に配分することができる。この移動した画像データを新たな印字データとして保管する第２印字データ記憶手段３７に記憶し、印字を行なう。

図７は画像左側での実画像領域と実転写領域（実際の転写紙の領域から初期に設定されている余白部分を除外した領域）の距離の左端距離算出を説明する図である。実画像領域の認識後、転写紙端部と画像端部を算出する。
転写紙に余白を持たせた領域に実画像がある場合、画像欠けが発生しないように画像を移動して印字画像として記憶する。このように、画像データの実画像領域を検出して画像端部と転写紙端部の距離を測定することにより、原稿画像（元イメージ）に比較的忠実な、しかも画像欠落を低減させた出力画像を得ることができる。
図３を参照して、制御部１０には、転写紙の有効幅にすべての画像情報を収容するための実画像縮率を算出する縮率算出手段３８、算出した実画像縮率を保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つである縮率記憶手段３９、実画像を上記縮率によって縮小して新たな画像として保管する、同様にＲＡＭ１２の機能の１つである縮小印字データ記憶手段４０が接続されている。
第４の実施の形態に関連して記載した、加減算の結果で画像が切れる側の距離が、余白がつく側の距離より大きい場合には、その距離と転写紙定型サイズ（主走査方向）の長さから画像切れが発生しない程度の縮率を算出する。算出結果を記憶する手段に記憶させた後、画像データをその縮率で縮小する。
その上で、画像が切れる側の距離に応じた距離だけ縮小画像データを移動させて、新たな印字データとして保管する記憶手段である縮小印字データ記憶手段４０に記憶し、印字を行なう。これにより、若干の画像縮小がなされるが画像データの欠落を防止することができる。

図８は画像の縮率を説明する図である。図８の（ａ）では、実画像領域と転写紙領域の距離には余白を取れるだけの余裕がある。図８の（ｂ）では、実画像領域と転写紙領域の距離には余白を取れるだけの余裕がない。そこで、図８の（ｃ）に示すように、余白分も入れて全画像が転写紙領域に入るように縮率を決定する。
このように、余白を取れるだけの余裕がない無い場合、画像データの実画像領域を検出して自動縮小率を決定し、画像縮小をすることにより、画像欠けを低減させた出力画像を得ることができる。
図３を参照して、第６の実施の形態では、画像形成装置Ａにおいて、転写紙後端部位置情報を保管する記憶手段である転写紙後端位置記憶手段２３と転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管する記憶手段であるスキュー量記憶手段２４とを備えている。

さらに、制御部１０には、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段４１、算出した角度を保管する記憶手段である、ＲＡＭ１２の機能の１つである転写紙角度記憶手段４２、実画像に適切な余白を設けた後、上記で算出された角度だけ画像を回転させる画像回転手段４３、回転させた画像を新たな画像として保管する記憶手段である、ＲＡＭ１２の機能の１つである回転画像記憶手段４４を接続している。
第１の実施の形態乃至第５の実施の形態までは、余白の再設定、画像の平行移動、画像の縮小によって転写紙スキューが発生しても画像領域を転写紙の中に維持できるものであるが、第６の実施の形態では、転写紙に応じた画像情報の回転を行なう。
トナー濃度センサ８にて転写紙先端の位置情報と転写紙後端の位置情報を検出して、それぞれを記憶しておく。先端と後端の位置から位置ズレ量を算出し、その結果を位置ズレ量として記憶する。この位置ズレ量と転写紙のサイズから実際の転写紙の角度が算出できる。これを、角度を記憶する転写紙角度記憶手段４２に記憶する。

次に、画像データに適切な余白（マスキング）を設定して上記で算出した角度分だけ画像データを回転する。回転後の画像データを新たな印字データとして保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つである回転画像記憶手段４４に記憶し、印字を行なう。
図９は画像データの回転を説明する図である。転写紙の上下端部において、主走査方向の位置ズレを計測し、それに基づいた転写紙スキュー角度から画像も転写紙スキュー方向に回転させ、印字画像として記憶させる。
こうすることによって、転写紙が感光体回転方向と平行に搬送された、スキューがない状態と同一の画像を得ることができる。また、画像データを回転させることにより、転写紙が少し斜めに搬送されても画像領域のイメージを転写紙に再現することができる。

図３を参照して、第７の実施の形態では、画像形成装置Ａにおいて、第５の実施の形態と同様に、転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段２３、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段２４、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段４１を備えている。
さらに、算出した角度を保管する記憶手段である転写紙角度記憶手段４２、実画像を上記縮率で縮小した画像を上記で算出された角度だけ画像回転させる画像回転手段４３、回転させた画像を新たな画像として保管する回転画像記憶手段４４を備えている。
前述のように、転写紙の外に画像データ、すなわち、トナーを付着させないように、四辺に余白を設けていることが多い。ただし、この場合には、画像端部は余白となってしまうので、画像データがある場合には欠落させてしまう。

トナー濃度センサ８にて転写紙先端の位置情報と転写紙後端の位置情報を検出して、それぞれを記憶しておく。先端と後端の位置から位置ズレ量を算出し、その結果を位置ズレ量として記憶する。この位置ズレ量と転写紙のサイズから実際の転写紙の角度が算出できる。これを、角度を記憶する転写紙角度記憶手段４２に記憶する。
一方、画像データの全領域と使用する転写紙の定型サイズから、初期に設定されている四辺余白を除外した領域に画像が入るような縮率を算出し、縮率データを保管する。
画像データを上記で算出した縮率で縮小した後、初期に設定されている主走査／副走査それぞれの余白分画像を移動して、さらに上記で算出した角度分だけ画像データを回転させる。回転した画像データを新たな印字データとして保管する回転画像記憶手段４４に記憶し、印字を行なう。

図１０は元の印字画像での実画像領域の測定を説明する図である。図１０において、元の印字画像での実画像領域の測定することによって、余白を設けた時にはみ出る部分が認識できる。
その長さから、全画像を余白内部に収容できるような縮率を決定し、余白を含んで縮小した画像を、転写紙スキューの方向に回転させて、これを印字画像として記憶させる。
画像データの実画像領域を検出して自動縮小率を決定し、画像を縮小した上で、転写紙の角度に応じて回転させるようにすることにより、転写紙が少し斜めに搬送されても画像領域のイメージを転写紙に再現することができ、画像欠落も低減することができる。
図３を参照して、第８の実施の形態では、第７の実施の形態の画像形成装置Ａにおいて、感光体上の転写紙通紙領域外に書き込み開始パターンを作成する書き込み開始パターン作成手段４５と書き込み開始パターンを検出する検出手段（検出センサ）４６と検出した転写紙先端と書き込み開始パターン先端の位置ズレ情報を保管する、ＲＡＭ１２の機能の１つであるパターン先端位置ズレ量記憶手段４７を追加している。

図１１はトナー濃度センサと感光体を示す概略図である。図１２は転写紙と感光体上の書きこみ開始のズレを説明する図である。上述した第１乃至第７の実施の形態では、主走査側の画像と転写紙の位置ズレや転写紙先端と後端の主走査方向の位置ズレ、すなわち、スキューに関する調整及び補正について記載されている。従って、感光体上の画像の転写紙からの主走査方向の位置ズレを検出する場合のみである。
副走査方向には、例えば、使用する転写紙の紙質、表面性、画像形成装置使用中のローラへの紙粉付着やローラ表面の磨耗などで転写紙とローラのスリップ率が変化する場合がある。しかし、副走査方向の画像と転写紙の位置ズレを検出する検出手段を設けていないことから、副走査方向は画像に印字した後に調整するしかない。
かかる不都合は、検出手段を追加することによって、感光体上の画像と転写紙の副走査方向位置ズレを検出することによって解決される。図１１には、図２で示したと同様に、トナー濃度管理用パターン作成手段２１（図３）によって感光体３上に作成されたトナー濃度管理用パターン９と、このトナー濃度管理用パターン９を検出するトナー濃度管理用パターン検出手段（検出センサ）８が示してある。

図１１の第８の実施の形態では、さらに、感光体３上の転写紙通紙領域外に書き込み開始パターン４８を作成する書き込み開始パターン作成手段４５（図３）と、この書き込み開始パターンを検出する手段である書き込み開始パターン検出センサ４６を追加して副走査方向の位置ズレを検出して補正するようにしている。
まず、通常の書き込み動作時の制御で書き込みを開始するタイミングで、書き込み開始を書き込み開始パターン検出センサ４６で検出できる書き込み開始パターン４８を感光体３上に作像する。
この書き込み開始パターン４８は、実際の転写紙の先端との副走査方向の位置ズレを検出する（実通紙中に書き込み開始パターンを検出する）ために、書き込み開始パターン４８を感光体３上の転写紙通紙領域以外の範囲で作像する。

図１２に示すように、書き込み開始パターン４８を転写紙領域外の感光体３上に書き込み、書き込み開始パターン検出手段である検出センサ４６（図１１）を設けることにより、転写紙と感光体３上の書き込み開始のズレを測定できる。
書き込み開始パターン４８の検出は、副走査方向の検出、すなわち、書き込み開始パターン検出センサ４６からの出力変化が検出できればよく、トナー濃度管理のような或る面積を持たなくても良く、書き込み開始パターン検出センサ４６の出力変化が確実に捉えられるような幅と長さであればよい。
トナー濃度センサ８と別に追加した書き込み開始パターン検出手段である検出センサ４６にて副走査方向書き込み開始部分を検出し、トナー濃度センサ８にて検出した転写紙先端部分の位置と比較することによって、狙いの書き込み位置からのズレを算出する。

このズレ量をＲＡＭ１２の機能の１つでありかつ位置ズレを記憶する手段であるパターン先端位置ズレ量記憶手段４７に記憶するとともに、そのズレ量に応じた書き込み開始タイミングをずらすことによって、副走査方向のレジストレーション調整を行うことができる。
このように、感光体３上の転写紙領域外にタイミング検出用パターンである書き込み開始パターン４８を設け、それと対向する位置にこの書き込み開始パターン４８を検出する手段である検出センサ４６を追加することで、感光体３上に形成する静電潜像書き込み開始と転写紙副走査方向の先端との位置を検出でき、副走査方向のレジストレーション補正が可能となる。

図３を参照して、第９の実施の形態では、第８の実施の形態の画像形成装置Ａにおいて、トナー濃度パターン８と転写紙端部を検出するセンサの長さを伸ばし、書き込み開始パターン４６も検出できるようにしている。
第８の実施の形態では、トナー濃度センサ８とは別の書き込み開始パターン検出手段である検出センサ４６を設けているので、２つの検出手段のタイミングを合わせる必要がある。

図１３はトナー濃度管理用パターンと書き込み開始パターンに跨るように設けた検出手段を示す概略図である。図１３において、第９の実施の形態では、トナー濃度センサ５０を感光体３上の書き込み開始パターン４８にまで伸ばして、同一検出手段での転写紙先端位置の検出、すなわち、トナー濃度管理用パターン９の検出と書き込み開始パターン検出を行えるようにしている。
これにより、２つの検出手段のタイミングズレによる副走査位置バラツキが低減でき、精度を向上させることができる。また、２つの検出手段でのタイミングを確認することなく、１つの検出手段で検出するのでレジストレーション補正の精度を上げることができる。
図３を参照して、第１０の実施の形態では、第９の実施の形態の画像形成装置Ａにおいて、書き込み開始パターン作成手段４５で作成した書き込み開始パターン４８としてトナー濃度検出用のパターン（トナー濃度管理用パターン）９を使用し、検出用手段である検出センサ５０を書き込み開始パターン４８と転写紙端部に跨るように設置している。

図１４は書き込み開始パターンをトナー濃度管理用パターンと同一にすることを示す概略図である。第９の実施の形態のトナー濃度検出センサ５０では主走査方向に幅広いセンサが必要になる。
そこで、書き込み開始パターン５１をトナー濃度管理用パターン９要件として転写紙領域内のトナー濃度管理用パターン９（図１３）を削除して、トナー濃度検出センサ５０を書き込み開始パターン５１と転写紙領域内に跨るように感光体３上の転写紙通紙領域外に設けて、その作像タイミングを書き込み開始に合わせることで、トナー濃度センサ５０の簡素化を行なう。
この場合、転写紙先端とトナー濃度管理用パターン５１の主走査位置ズレは、或る一定の距離（トナー濃度管理用パターン５１の理想位置と転写紙理想位置の距離）からのズレで検出する。
感光体３上の主走査方向書き込み位置検出及びトナー濃度確認用の作像パターンであるトナー濃度管理用パターン９を転写紙領域外の副走査方向位置ズレ検出に使用することにより、調整用作像パターン管理の容易化と検出手段である検出センサの簡略化が行なえる。

第１１の実施の形態では、画像形成の転写紙通紙毎に感光体上の潜像位置検出・転写紙通紙での先端／後端位置検出を行ない、次回の画像形成又は次ページの画像形成で位置検出データあるいは位置検出データからの算出データを使用できるような制御とするようにＲＯＭ１３領域に追加している。
第１１の実施の形態までの画像形成装置では、トナー濃度センサ５０を使用することによって、トナー濃度の検出、書き込み位置と転写紙位置のズレ量（主走査）検出、書き込み位置と転写紙位置のズレ量（副走査）検出、転写紙のスキュー量検出を行なって、印字の際に補正で使用するデータを各記憶手段に保管して使用している。
また、印字画像に対しては、実画像領域の検出を行なうことによって、画像データ欠落を少なくすることも行なう。しかし、上記の画像形成装置では、トナー濃度管理パターンと転写紙検出を行なっているので、実画像領域の検出以外の上記の検出は転写紙のダミー通紙を行なわないと実施できなかった。

図１５は画像形成時の転写紙通紙毎に位置検出を行なう制御を説明する概略図である。図１５において、通常印字の転写紙通紙毎に、感光体３上の書き込み開始パターン５１と転写紙の位置ズレ（主走査方向）、書き込み開始パターン５１と転写紙の位置ズレ（副走査方向）、転写紙先端と後端での主走査方向の位置ズレを測定し、記憶させる。
第１１の実施の形態では、第１０の実施の形態に対して画像形成時の転写紙通紙毎に位置検出を行なう制御をＲＯＭ１３（図３）領域に保管して、次回の画像形成時あるいは次ページの画像形成時に補正データとして使用できるようにしている。
通常の画像形成、例えば、コピー実施時、１枚コピーを行なう場合に転写紙の通紙を通じて、実画像領域の検出以外の上記検出の結果を収集・保管できるような制御にし、その次のコピー実施時には、上記の実画像領域の検出を行なうとともに、前のジョブの結果のデータを使用して、レジストレーション調整、余白の再設定、画像移動、画像縮小あるいは画像回転を行なえるようにする。
通常の画像形成で補正及び調整値を算出することにより、画像形成以外の転写紙通紙が不要になり、調整を意識することなく実施でき、ランニングコストも押えることができる。

本発明を実施し得る画像形成装置の１例を示す概略図である。 トナー濃度センサと感光体を示す概略図である。 画像形成装置の制御部の本発明に関する部分について示す概略ブロック図である。 転写紙のズレを説明する図である。 印字しようとする画像データの範囲を検出して行なう適切な画像余白設定を説明する図である。 画像の輪郭からその画像領域の中心の算出を説明する図である。 画像左側での実画像領域と実転写領域（実際の転写紙の領域から初期に設定されている余白部分を除外した領域）の距離の左端距離算出を説明する図である。 画像の縮率を説明する図である。 画像データの回転を説明する図である。 元の印字画像での実画像領域の測定を説明する図である。 トナー濃度センサと感光体を示す概略図である。 転写紙と感光体上の書きこみ開始のズレを説明する図である。 トナー濃度管理用パターンと書き込み開始パターンに跨るように設けた検出手段を示す概略図である。 書き込み開始パターンをトナー濃度管理用パターンと同一にすることを示す概略図である。 画像形成時の転写紙通紙毎に位置検出を行なう制御を説明する概略図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置、３ 像担持体（感光体）、４ 現像部、５ 転写部、８ トナー濃度センサ、９ トナー濃度管理用パターン、１０ 制御部、２０ 潜像位置ズレ記憶手段、２１ トナー濃度管理用パターン作成手段、２２ 転写紙先端位置記憶手段、２３ 転写紙後端位置記憶手段、２４ スキュー量記憶手段、２５ 余白算出手段、２６ 初期余白量記憶手段、２７ 検出手段（スキュー）、２８ 第１余白量記憶手段、２９ 検出手段（画像データ）、３０ 画像領域記憶手段、３１ 比較手段、３２ 実転写紙領域記憶手段、３３ 第２余白量記憶手段、３４ 第１印字データ記憶手段、３５ 左端距離算出手段、３６ 右端距離算出手段、３７ 第２印字データ記憶手段、３８ 縮率算出手段、３９ 縮率記憶手段、４０ 縮小印字データ記憶手段、４１ 角度検出手段、４２ 転写紙角度記憶手段、４３ 画像回転手段、４４ 回転画像記憶手段、４５ 書き込み開始パターン作成手段、４６ 検出センサ、４７ パターン先端位置ズレ量記憶手段、４８ 書き込み開始パターン、５０ 検出センサ（転写紙位置及びトナー濃度管理用パターン）、５１ トナー濃度管理用パターン

Claims (11)

1. 像担持体を一様に帯電する帯電部と、前記像担持体の帯電部分に静電潜像を形成する書き込み部と、前記静電潜像をトナーによって顕像化させるための現像部と、顕像化したトナー画像を給紙部から給紙される転写紙に転写する転写部と、トナー濃度を検出するトナー濃度センサと、を有し、前記像担持体上に形成したトナー濃度管理用パターンを検出可能領域の幅に渡って前記トナー濃度センサで検出することによってトナー画像のトナー濃度管理を行なう画像形成装置において、
   転写紙先端部位置ズレ量を保管する転写紙先端位置記憶手段と前記像担持体上のトナー画像の位置情報である前記トナー濃度管理パターンの位置ズレ量を保管する潜像位置ズレ記憶手段と、転写紙先端・後端の主走査方向ズレを検出するために転写紙後端部位置情報を保管する転写紙後端位置記憶手段と、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段と、印字する画像に余白を設けるために余白量を計算する余白算出手段と、四辺余白設定量を保管する初期余白量記憶手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 印字しようとする画像の実画像領域を検出する検出手段、検出した画像領域と転写紙領域を比較する比較手段、及び領域比較の結果からのはみ出し分と余白を加えた新しい余白設定を保管する第１余白量記憶手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 印字しようとする画像の実画像領域を検出した上で、画像の中心を算出する画像中心算出手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ずれ量から転写紙の中心を算出する転写紙中心算出手段、及び実画像中心を転写紙中心に移動して新たな画像として保管する第１印字データ記憶手段を備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 実画像左端と転写紙左端の距離を算出する左端距離算出手段、実画像右端と転写紙右端の距離を算出する右端距離算出手段、両者２つの距離を加減算する加減算手段、及び適切な余白を確保して実画像を移動して新たな画像として保管する第２印字データ記憶手段を備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 実画像左端と転写紙左端の距離を算出する前記左端距離算出手段と実画像右端と転写紙右端の距離を算出する前記右端距離算出手段、両者２つの距離を加減算する加減算手段、転写紙の有効幅に全ての画像情報を入れるための実画像縮率を算出する縮率算出手段、算出した実画像宿率を保管する記憶手段と実画像を上記縮率にて縮小して新たな画像として保管する前記第２印字データ記憶手段を備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記転写紙後端部位置情報を保管する潜像位置ズレ記憶手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管する転写紙後端位置記憶手段、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段、算出した角度を保管する転写紙角度記憶手段、実画像に適切な余白を設けた後、上記算出された角度だけ画像を回転させる画像回転手段、及び回転させた画像を新たな画像として保管する回転画像記憶手段を備えること特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 転写紙後端部位置情報を保管する記憶手段、転写紙先端と転写紙後端の方向を含めた位置ズレ量を保管するスキュー量記憶手段、位置ズレ量から転写紙の角度を算出する角度算出手段、算出した角度を保管する転写紙角度記憶手段、実画像を上記縮率で縮小した画像を上記で算出された角度だけ画像を回転させる画像回転手段及び回転させた画像を新たな画像として保管する回転画像記憶手段を備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 感光体上の転写紙通紙領域外に書き込み開始パターンを作成する書き込み開始パターン作成手段、書き込み開始パターンを検出する検出センサ、検出した転写紙先端と上記書き込み開始パターン先端の位置ズレ情報を保管するパターン先端位置ズレ量記憶手段を備えることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. トナー濃度パターンと転写紙端部を検出する前記検出センサの長さを伸ばし、前記書き込み開始パターンも検出できるようにすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記書き込み開始パターンにトナー濃度検出用のパターンを使用し、前記検出センサを前記書き込み開始パターンと前記転写紙端部に跨るように設置することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 画像形成における転写紙通紙毎に感光体上の潜像位置検出及び該転写紙通紙での先端／後端位置検出を行ない、次回の画像形成又は次ページの画像形成で位置検出データあるいは位置検出データからの算出データを使用できるような制御とするようにＲＯＭ領域に追加することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。

Images