JP2009276476A

JP2009276476A - 画像形成装置及び制御方法

Info

Publication number: JP2009276476A
Application number: JP2008126451A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Hanamoto; 英俊花本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】トナー像と記録媒体とのずれを低減して、高品位な画像の形成を実現する画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体の大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、前記画像形成領域の外側に形成された余剰トナー領域とを含むトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段によって形成された前記トナー像を担持する像担持手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写した際に前記転写手段に付着した前記トナー像の一部、又は当該一部とは異なる前記記録媒体に形成された前記トナー像の一部の副走査方向の長さを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と予め設定された長さとの差に基づいて、前記トナー像の中心位置と前記記録媒体の中心位置とが一致するように画像形成条件を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真プロセス等を用いた画像形成装置及び制御方法に関する。

電子写真プロセスを用いたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置が普及してきている。かかる画像形成装置は、感光ドラム（第１の像担持体）に形成したトナー像を記録紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に転写して画像を形成する。また、カラー画像形成装置は、多色のトナー像を逐次転写するために、回転ベルト状の中間転写体（第２の像担持体）に各色のトナー像を一次転写し、かかる中間転写体上のトナー像を記録媒体に二次転写してカラー画像を形成する。

このような画像形成装置においては、画像の高品位化（高画質化）がますます要求されるようになってきており、画像の高品位化を実現する種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、記録媒体を搬送する給紙パスに配置された複数画素を有するイメージセンサによって記録媒体の位置ずれ量を検出し、かかる位置ずれ量に基づいて各画像の書き出し開始位置を決定する技術が開示されている。

また、画像形成装置には、記録媒体の端部に余白を形成することなく記録媒体全体に画像を形成すること（以下、「縁無しプリント」と称する）も要求されている。縁無しプリントを行う際には、一般には、所望の大きさよりも大きい記録媒体に画像を形成し、画像が形成された領域以外の余白部を裁断していたため、余白部を裁断する手間や裁断した余白部を破棄する手間がかかってしまっていた。そこで、記録媒体よりも大きな（領域に）トナー像を形成して記録媒体に転写することで縁無しプリントを行う画像形成装置が提案されている。

通常のプリントを行う場合（即ち、記録媒体の端部に余白が形成される場合）、トナー像が記録媒体よりも小さいため、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する際にトナー像の全て（全領域）が記録媒体に接触する。従って、像担持体に対向して配置される転写ローラにトナー像が付着することはない。一方、縁無しプリントを行う場合、記録媒体の位置が正規の位置から多少ずれていても余白部が生じないように、記録媒体よりも大きなトナー像を形成する。そのため、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する際にトナー像の一部（即ち、記録媒体外の領域に形成されたトナー像）が像担持体に対向して配置される転写ローラに付着してしまう。転写ローラに付着したトナーは、転写ローラが１回転した後に記録媒体の画像形成面の裏面に転写され、記録媒体の裏面汚れの要因となる。

従って、縁無しプリントが可能な画像形成装置には、一般に、転写ローラに付着したトナー像を除去するクリーニング手段（例えば、トナー像を掻き落とすブレード）と、クリーニング手段によって除去されたトナー像を収納する廃棄トナー容器とが備えられている。
特開２００５−８４３７５号公報

ここで、縁無しプリントにおいても、特許文献１に開示された技術を適用することで高品位な画像を形成することが可能となる。しかしながら、記録媒体の位置ずれ量を検出する検出手段として複数の読取画素を有するＣＣＤやＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）などの高価なセンサが必要になってしまう。

また、特許文献１に開示された技術は、記録媒体の位置を正確に検出することができるものの、トナー像を記録媒体に転写する前に記録媒体の位置を検出している。従って、転写に至るまでの搬送モータのバラツキや中間転写体の長さの変化などによるトナー像と記録媒体とのずれを高精度に補正することができず、記録媒体に形成される画像の品質が劣化することがあった。

更に、従来の縁無しプリントが可能な画像形成装置においては、縁無しプリントを行う頻度（ユーザによる縁無しプリントの使用頻度）に応じて廃棄トナー容器の寿命が大きく異なっている。縁無しプリントを行う頻度が多い場合には、記録媒体よりも大きなトナー像が常に形成されるため、クリーニング手段によって除去されるトナー像の量（廃トナー量）が増加して廃棄トナー容器の寿命が短くなり、ユーザビリティが低下してしまう。また、縁無しプリントにおいては、通常のプリントよりもトナーの消費量が多くなってしまう。

そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて、トナー像と記録媒体とのずれを低減して、高品位な画像の形成を実現する画像形成装置を提供することを例示的目的とする。

また、ユーザビリティの向上、即ち、縁無しプリントにおいて、廃トナー量を少なくできる画像形成装置を提供することを別の例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体の大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、前記画像形成領域の外側に形成された余剰トナー領域とを含むトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段によって形成された前記トナー像を担持する像担持手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写した際に前記転写手段に付着した前記トナー像の一部、又は当該一部とは異なる前記記録媒体に形成された前記トナー像の一部の副走査方向の長さを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と予め設定された長さとの差に基づいて、前記トナー像の中心位置と前記記録媒体の中心位置とが一致するように画像形成条件を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明の別の側面としての制御方法は、記録媒体の大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、前記画像形成領域の外側に形成された余剰トナー領域とを含むトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段によって形成された前記トナー像を担持する像担持手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段とを備え、前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写した際に前記転写手段に付着した前記トナー像の一部、又は当該一部とは異なる前記記録媒体に形成された前記トナー像の一部の副走査方向の長さを検出する検出ステップと、前記検出ステップでの検出結果と予め設定された長さとの差に基づいて、前記トナー像の中心位置と前記記録媒体の中心位置とが一致するように画像形成条件を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、トナー像と記録媒体とのずれを低減して、高品位な画像の形成を実現する画像形成装置を提供することができる。

また、本発明によれば、ユーザビリティの向上、即ち、縁無しプリントにおいて、廃トナー量を少なくできる画像形成装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一側面としての画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、記録媒体ＰＭに画像（カラー画像）を形成する画像形成装置であって、本実施形態では、レーザビームプリンタとして具現化される。但し、画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置であって、特に、レーザビームプリンタに限定されるものではない。また、画像形成装置１は、記録媒体ＰＭの端部に余白を形成して画像を形成する、所謂、通常のプリントと、記録媒体ＰＭの端部に余白を形成することなく記録媒体全体に画像を形成する、所謂、縁無しプリントとを行うことが可能である。

画像形成装置１は、図１に示すように、感光ドラム１０と、１次帯電器１２と、レーザビームスキャナ１４と、現像器１６と、中間転写体１８と、２次転写ローラ２０と、第１のクリーニング部２２と、定着器２４とを有する。更に、画像形成装置１は、センサ２６と、主電源２８と、第２のクリーニング部３０と、検出部４０と、給紙ローラ５０と、制御部６０とを有する。

感光ドラム１０は、後述するように、画像を形成するトナー像を担持する第１の像担持体として機能し、図示しない駆動モータによって所定の速度で反時計回り方向に回転駆動される。

１次帯電器１２は、感光ドラム１０の回転過程において、感光ドラム１０の表面を一様に帯電する。

レーザビームスキャナ１４は、所定の露光タイミングで画像信号（画像データ）に対応して変調されたビデオ信号に基づいてレーザの光量を制御して感光ドラム１０に出力する。レーザビームスキャナ１４は、感光ドラム１０の表面を選択的に走査露光して静電潜像を形成する。

現像器１６は、感光ドラム１０に形成された静電潜像に現像体であるトナーを付着させて、静電潜像をトナー像（現像体像）として可視像化する。

中間転写体１８は、画像を形成するトナー像を担持する第２の像担持体として機能する。具体的には、感光ドラム１０に形成されたトナー像は、図示しない１次転写ローラによって、感光ドラム１０と接触して回転する中間転写体１８に一次転写される。また、中間転写体１８に転写されたトナー像は、２次転写ローラ２０によって、中間転写体１８の回転に同期して適切なタイミングで搬送された記録媒体ＰＭに二次転写される。

２次転写ローラ２０は、中間転写体１８のトナー像を担持する面に対向して配置される。２次転写ローラ２０は、転写バイアスが印加されて中間転写体１８に圧接し、中間転写体１８から記録媒体ＰＭにトナー像を転写する。

第１のクリーニング部２２は、感光ドラム１０上のトナーを掻き落とすブレード２２ａと、ブレード２２ａによって掻き落とされたトナーを収納する廃棄トナー容器２２ｂとで構成される。第１のクリーニング部２２により中間転写体１８に転写されずに感光ドラム１０に残留したトナー像を除去する。

なお、感光ドラム１０、１次帯電器１２、レーザビームスキャナ１４、現像器１６及び第１のクリーニング部２２は、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対して構成されている。従って、画像形成装置１においては、４色のトナー像が記録媒体ＰＭに順次転写される。

定着器２４は、定着ヒータ２４ａを内蔵した定着ローラ２４ｂと、定着ローラ２４ｂに圧接する加圧ローラ２４ｃとを含み、記録媒体ＰＭを加熱及び加圧してトナー像を記録媒体ＰＭに定着させて、画像が形成された記録媒体ＰＭを装置外に排紙する。

センサ２６は、画像形成装置１の内部の温度及び湿度を検出する。

主電源２８は、商用電源ＣＰに接続され、交流から直流への整流作用を有する。主電源２８は、画像形成装置１の各構成要素に電力を供給する。

第２のクリーニング部３０は、２次転写ローラ２０上のトナーを所定の除去位置で掻き落とすブレード３０ａと、ブレード３０ａによって掻き落とされたトナーを収納する廃棄トナー容器３０ｂとで構成される。画像形成装置１が通常のプリントを行う場合、中間転写体１８上のトナー像は記録媒体ＰＭの大きさよりも小さいため、トナー（トナー像）が２次転写ローラ２０に付着する（転写される）ことはない。一方、画像形成装置１が縁無しプリントを行う場合、中間転写体１８上のトナー像は記録媒体ＰＭの大きさよりも大きいため、記録媒体ＰＭの領域外に存在するトナー像（即ち、トナー像の一部）が２次転写ローラ２０に付着する。２次転写ローラ２０に付着したトナーは、２次転写ローラ２０が１回転した後に、記録媒体ＰＭの裏面に接触して記録媒体ＰＭの裏面汚れを招く。そこで、第２のクリーニング部３０は、縁無しプリントを行った際に、記録媒体ＰＭに転写されずに２次転写ローラ２０に付着したトナー像を除去する。なお、第２のクリーニング部３０は、本実施形態では、ブレード３０ａによって２次転写ローラ２０上のトナーを掻き落とす構成であるため、２次転写ローラ２０をフィルム等でコーティングしていることが好ましい。

検出部４０は、中間転写体１８から記録媒体ＰＭにトナー像を転写した際に、２次転写ローラ２０に付着したトナー像（即ち、トナー像の一部）を検出する。具体的には、検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着したトナー像の幅（副走査方向（記録媒体ＰＭの搬送方向）の幅）を検出する。ここで副走査方向の用語について定義すると、トナー像が担持された場合の像担持体（中間転写体や転写ローラや記録媒体等）の移動方向に沿った長さ、或いは、トナー像が像担持体に順次形成されていく方向に沿った長さを指す。なお、検出部４０の詳細な構成及び検出動作については後で説明する。

給紙ローラ５０は、感光ドラム１０、１次帯電器１２、レーザビームスキャナ１４、現像器１６、中間転写体１８及び２次転写ローラ２０で構成される画像形成部に対して記録媒体ＰＭを搬送（給紙）する機能を有する。給紙ローラ５０は、制御部６０の制御によって、給紙タイミングに応じて動作するソレノイドやクラッチを介して駆動モータの動力が伝達され、給紙カセット又は給紙トレイ等から記録媒体ＰＭを給紙する。

制御部６０は、画像形成装置１の全体を制御する。制御部６０は、例えば、給紙ローラ５０及び図示しない搬送ローラを介して記録媒体ＰＭの搬送を制御する。具体的には、制御部６０は、記録媒体ＰＭの先端を検知するレジセンサが配置された位置まで記録媒体ＰＭを搬送して一旦停止させ、中間転写体１８上のトナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように記録媒体ＰＭの搬送を再開する。なお、以後の説明においては、記録媒体ＰＭの搬送を再開するタイミングを搬送タイミングと呼ぶ。この際、制御部６０は、例えば、記録媒体ＰＭを搬送するタイミングを制御することによって中間転写体１８上のトナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させることができる。また、制御部６０は、記録媒体ＰＭの搬送速度を高速化したり低速化したりすることによって中間転写体１８上のトナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させることもできる。ここで、搬送タイミングや搬送速度を、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させるように変更／調整することを搬送制御を行うと呼ぶこととする。以下では、搬送制御の代表例として搬送タイミングを変更／調整する例を説明するが、勿論、搬送速度を変更／調整しても同様の効果を得ることができることは当業者であれば明白であろう。

一般的に、搬送ローラの搬送ばらつきやレジセンサの検知タイミングのばらつき等に起因して、各装置間において、レジセンサが配置された位置に対する記録媒体ＰＭの停止位置、搬送を再開するタイミング及び搬送速度に誤差が生じてしまう。また、本実施形態のように、中間転写体１８として中間転写ベルトを用いている場合には、画像形成装置の環境（内部温度など）によって、中間転写ベルトの周長が変化することがある。中間転写ベルトの周長が変化すると、中間転写ベルトに一次転写されたトナー像が二次転写位置（即ち、２次転写ローラが配置された位置）に搬送されるまでの時間に誤差が生じてしまう。

そこで、画像形成装置１は、縁無しプリントを行う際に、記録媒体ＰＭの大きさよりも大きなトナー像を形成する。これにより、各装置間のばらつきや画像形成装置１の環境によって中間転写体１８上のトナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致しない場合であっても、記録媒体ＰＭの先端又は後端に余白が形成されることを防止することができる。

制御部６０は、本実施形態では、中間転写体１８から記録媒体ＰＭにトナー像を転写する際に、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように検出部４０の検出結果に基づいて記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御する。ここで、検出部４０の検出結果とは、上述したように、２次転写ローラ２０に付着したトナー像の副走査方向の幅である。

ここで、図２を参照して、画像形成装置１において、中間転写体１８に一次転写されるトナー像について説明する。図２（ａ）は、画像形成装置１が通常のプリントを行う際に形成するトナー像を示し、図２（ｂ）は、画像形成装置１が縁無しプリントを行う際に形成するトナー像を示す。

記録媒体ＰＭの端部に余白部を形成する通常のプリントを行う際には、制御部６０の指示のもと記録媒体ＰＭの余白部に相当する画像データをマスクする。即ち、レーザビームスキャナ１４からレーザを出力させないマスク領域を設定する。これにより、図２（ａ）に示すように、記録媒体ＰＭの大きさよりも小さい画像形成領域（トナー像）が形成され、記録媒体ＰＭの端部に余白部（先端余白領域、後端余白領域、左端余白領域及び右端余白領域）が形成される。

一方、縁無しプリントを行う際には、記録媒体ＰＭの大きさよりも大きなトナー像を形成するために、レーザビームスキャナ１４からレーザを出力させないマスク領域を小さくし、記録媒体ＰＭの大きさよりも大きな領域でレーザを出力させる。その結果、図２（ｂ）に示すように、記録媒体ＰＭの大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、かかる画像形成領域の外側（記録媒体ＰＭの領域外）に形成される余剰トナー領域とを含むトナー像が形成される。なお、余剰トナー領域は、画像形成領域を挟んで副走査方向（記録媒体ＰＭの搬送方向）に形成された先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域と、画像形成領域を挟んで主走査方向に形成された左端余剰トナー領域及び右端余剰トナー領域とを含む。

図２（ａ）に示すトナー像において、先端余白領域及び後端余白領域の幅（副走査方向の幅）をそれぞれＢｈ［ｍｍ］及びＢｂ［ｍｍ］とし、左端余白領域及び右端余白領域の幅（主走査方向の幅）をそれぞれＢｌ［ｍｍ］及びＢｒ［ｍｍ］とする。一方、図２（ｂ）に示すトナー像において、先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域の幅（副走査方向の幅）をそれぞれＷｈ［ｍｍ］及びＷｂ［ｍｍ］とする。更に、左端余剰トナー領域及び右端余剰トナー領域の幅（主走査方向の幅）をそれぞれＷｌ［ｍｍ］及びＷｒ［ｍｍ］とする。また、副走査方向の解像度をＲｐｄ［ｄｐｉ］とし、主走査方向の解像度をＲｓｄ［ｄｐｉ］とする。

画像形成装置１においてレーザビームスキャナ１４は、縁無しプリントを行うときには、通常のプリントを行うときよりも記録媒体ＰＭの先端のマスク領域を（Ｂｈ＋Ｗｈ）×Ｒｐｄ÷２５．４ライン分小さくする。換言すれば、制御部６０は、縁無しプリントを行うときには、通常のプリントを行うときよりも（Ｂｈ＋Ｗｈ）×Ｒｐｄ÷２５．４ライン分だけ余分に画像を形成するように、画像形成部を制御する。なお、画像形成部とは、レーザビームスキャナ１４を含む図１で説明した実際に画像を形成する各部の総称である。同様に、制御部６０は、記録媒体ＰＭの後端において、通常のプリントを行うときよりも（Ｂｂ＋Ｗｂ）×Ｒｐｄ÷２５．４ライン分だけ余分に画像を形成するように、画像形成部を制御する。

また、主走査方向においては、記録媒体ＰＭの左端ではマスク領域を（Ｂｌ＋Ｗｌ）×Ｒｓｄ÷２５．４ドット分だけ小さくし、記録媒体ＰＭの右端ではマスク領域を（Ｂｒ＋Ｗｒ）×Ｒｓｄ÷２５．４ドット分小さくする。換言すれば、制御部６０は、記録媒体ＰＭの左端において、通常のプリントを行うときよりも（Ｂｌ＋Ｗｌ）×Ｒｓｄ÷２５．４ドット分だけ余分に画像を形成するように、画像形成部を制御する。同様に、制御部６０は、記録媒体ＰＭの右端において、通常のプリントを行うときよりも（Ｂｒ＋Ｗｒ）×Ｒｓｄ÷２５．４ドット分だけ余分に画像を形成するように、画像形成部を制御する。

縁無しプリントにおいて、画像形成領域の外側（記録媒体ＰＭの領域外）に余剰トナー領域を形成する方法としては、余剰トナー領域に相当する画像データを余分に付加する方法と、画像全体の倍率を大きくする方法との２つの方法がある。また、かかる２つの方法を併用することもある。例えば、余剰トナー領域に相当する画像データを余分に付加する方法を用いて画像形成領域の外側に余剰トナー領域を形成する場合には、１ライン目の画像データと同じ画像データで（Ｂｈ＋Ｗｈ）×Ｒｐｄ÷２５．４ライン分の画像を形成すればよい。なお、画像形成装置１は、本実施形態では、余剰トナー領域に相当する画像データを余分に付加する方法を用いて余剰トナー領域を形成するが、画像全体の倍率を大きくする方法を適用してもよいことは言うまでもない。

次に、図３及び図４を参照して、検出部４０の詳細な構成及び検出動作について説明する。検出部４０は、図３に示すように、反射型のセンサを構成する光照射部４２及び光受光部４４を含む。検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着したトナー像のうち、検出部４０の検出可能な範囲（検出範囲）を跨ぐトナー像（以下、「付着トナー像」と称する）ＡＴＩを検出する。詳細には、検出部４０は、付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を検出する。上述したように、縁無しプリントを行う際には、記録媒体ＰＭよりも大きなトナー像を形成するため、記録媒体ＰＭからはみ出したトナー像（即ち、余剰トナー領域のトナー）が２次転写ローラ２０に付着して付着トナー像ＡＴＩとなる。

検出部４０は、２次転写ローラ２０に対して、光照射部４２から光を照射して、その反射光を光受光部４４で受光することで付着トナー像ＡＴＩを検出する。なお、２次転写ローラ２０がフィルム等の光沢を有する材料でコーティングされている場合、光照射部４２として発光ダイオードを使用し、光受光部４４としてフォトトランジスタを使用することが好ましい。

光照射部４２から照射された光が２次転写ローラ２０の表面（即ち、付着トナー像ＡＴＩが存在しない領域）に照射された場合、光照射部４２からの光は２次転写ローラ２０の表面で正反射して光受光部４４で受光される。一方、光照射部４２から照射された光が２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩに照射された場合、光照射部４２からの光の一部が付着トナー像ＡＴＩで乱反射されると共に、付着トナー像ＡＴＩに吸収される。その結果、光照射部４２から照射された光が付着トナー像ＡＴＩに照射された場合に光受光部４４で受光される光量は、光照射部４２から照射された光が２次転写ローラ２０の表面に照射された場合よりも低下する。従って、光受光部４４で受光される光を光電変換して電圧を比較することで、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩを検出することができる。

検出部４０は、二次転写位置から第２のクリーニング部３０（ブレード３０ａ）のトナー像クリーニング位置（除去位置）における移動方向に沿った位置と対向する位置に配置する必要がある。これにより、検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩを第２のクリーニング部３０が除去する前に検出することができる。また、検出部４０は、２次転写ローラ２０の軸方向中央部に配置することが好ましい。これにより、記録媒体ＰＭの大きさに関わらず付着トナー像ＡＴＩを検出することができる。但し、記録媒体ＰＭの片側を寄せて記録媒体ＰＭを搬送する場合には、検出部４０は、記録媒体ＰＭが常に通過する位置に配置するとよい。

図４は、検出部４０が２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩを検出した際に出力される検出波形の一例を示す図であって、図４（ａ）は、２次転写ローラ２０の表面の展開図を示し、図４（ｂ）は、検出波形を示す。なお、図４（ｂ）に示す検出波形は、光受光部４４としてのフォトトランジスタのエミッタに抵抗を接続し、グランド（ＧＮＤ）に接地したときのエミッタの電圧波形である。また、図４（ｂ）に示す検出波形は、２次転写ローラ２０の１回転分である時刻０から時刻ｔ３までの検出波形を示している。

図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照するに、２次転写ローラ２０の表面（付着トナー像ＡＴＩが存在しない領域）に照射された光照射部４２からの光は、２次転写ローラ２０の表面で正反射して光受光部４４で受光され、電圧Ｖｂｌとして検出される。

２次転写ローラ２０の回転によって付着トナー像ＡＴＩの先端が検出部４０の検出範囲に到達する時刻ｔ１では、光照射部４２からの光が付着トナー像ＡＴＩで乱反射及び吸収され、光受光部４４で受光される光量が低下するため、電圧が低下してくる。

光照射部４２として使用される発光ダイオードからの光は、一般的に、指向性を有するが、発光ダイオードから対象（２次転写ローラ２０又は付着トナー像ＡＴＩ）までの距離が大きくなるにつれて、光のスポット径が大きくなる。従って、時刻ｔ１では、光照射部４２からの光のスポット径に、２次転写ローラ２０の表面と付着トナー像ＡＴＩのそれぞれが半分づつかかる。その結果、付着トナー像ＡＴＩに光が照射された場合に検出される電圧Ｖｔｎと２次転写ローラ２０の表面に光が照射された場合に検出される電圧Ｖｂｌとの間の電圧Ｖｔｈが検出される。かかる電圧Ｖｔｈを付着トナー像ＡＴＩを検出する際の閾値電圧とすることで、検出部４０は、付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅（搬送方向の幅）Ｗｔｎを高精度に検出することができる。

なお、光照射部４２からの光のスポット径に対して付着トナー像ＡＴＩの主走査方向の幅Ｌｔｎが小さい場合には、検出波形が変化してしまうため、検出部４０は、付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を高精度に検出することができない。従って、付着トナー像ＡＴＩの主走査方向の幅Ｌｔｎは、光照射部４２からの光の２次転写ローラ２０上におけるスポット径よりも十分に大きい幅Ｌｍｉｎを有する必要がある。

２次転写ローラ２０の回転によって付着トナー像ＡＴＩが光照射部４２からの光のスポット径全域に到達すると、光照射部４２からの光の大部分が付着トナー像ＡＴＩに乱反射及び吸収され、検出される電圧が低下して電圧Ｖｔｎとなる。

画像形成速度をＰｓｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］とすると、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎ［ｍｍ］は、Ｗｔｎ＝Ｐｓｐ×（ｔ２−ｔ１）で算出される。かかる演算は、検出部４０で実行されてもよいし、制御部６０のエンジンコントローラ６４０で実行してもよい。このようにして、検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を検出する。

次に、図５を参照して、制御部６０の構成について詳細に説明する。図５は、制御部６０の構成を示すブロック図である。制御部６０は、図５に示すように、ビデオコントローラ６２０と、ビデオコントローラ６２０に双方向通信ラインを介して接続されるエンジンコントローラ６４０とを有する。

ビデオコントローラ６２０は、外部機器（ＰＣ等）との通信を制御すると共に、画像形成装置１を統括的に制御する。ビデオコントローラ６２０は、外部機器から入力される画像データをブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のビデオデータに変換する画像処理部６２２を備える。

また、ビデオコントローラ６２０は、外部機器からプリントジョブが入力されると、かかるプリントジョブが縁無しプリントであるかどうかを判断する。ユーザが縁無しプリントを指示する場合、一般的に、外部機器上のプリンタドライバ又は画像形成装置１に備えられた図示しないオペレーションパネルを介して指示する。従って、プリントジョブがビデオコントローラ６２０に入力された時点で縁無しプリントであるかどうかを判断することができる。

プリントジョブが縁無しプリントである場合、ビデオコントローラ６２０は、画像先端部の画像データから、余剰トナー領域があるかどうかを判断する。

また、ビデオコントローラ６２０は、中間転写体１８上のトナー像を記録媒体ＰＭに転写する際に２次転写ローラ２０に付着する付着トナー像ＡＴＩに対応した画像データの主走査方向の幅がＬｍｉｎ以上であるかどうかを判断する。換言すれば、ビデオコントローラ６２０は、２次転写ローラ２０に付着したときの付着トナー像ＡＴＩの主走査方向の幅ＬｔｎがＬｍｉｎ以上であり、検出部４０が付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を高精度に検出できるかどうかを判断する。ここで、ビデオコントローラ６２０は例えば、入力された画像データを展開し、当該展開したビットマップデータに基づき、付着トナー像ＡＴＩの主走査方向の幅ＬｔｎがＬｍｉｎ以上か否かを判定するものとする。

更に、ビデオコントローラ６２０は、外部機器から入力されるプリントジョブが縁無しプリントであるかどうか、付着トナー像ＡＴＩに対応した画像データの主走査方向の幅がＬｍｉｎ以上であるかどうか等をエンジンコントローラ６４０に通知する。

エンジンコントローラ６４０は、ＣＰＵ６４２と、画像制御部６４４とを備える。ＣＰＵ６４２は、ビデオコントローラ６２０からの指示に基づいて、記録媒体ＰＭの給紙及び搬送を制御する。また、ＣＰＵ６４２は、画像制御部６４４に対して画像形成を指示する。

画像制御部６４４は、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ制御部１４２に対して、画像処理部６２２から入力されるビデオデータ（ＶＩＤＥＯｘ）を送信する。また、画像制御部６４４は、マスク領域では、半導体レーザ１４４を発光させない指示を含むコントロール信号（ＣＮＲＬｘ）をレーザ制御部１４２に送信する。

なお、レーザ制御部１４２は、画像制御部６４４から送信されるビデオデータ（ＶＩＤＥＯｘ）に応じて半導体レーザ１４４の光量を変調させる指示を含む信号（ＬＤＯＮｘ）を半導体レーザ１４４に送信する。半導体レーザ１４４は、レーザ制御部１４２から送信される信号（ＬＤＯＮｘ）に基づいて光量を変調させながらレーザを照射する。半導体レーザ１４４から照射されたレーザは、図示しないポリゴンミラーで反射されて感光ドラム１０を選択的に走査露光する。

また、検出部４０で検出する付着トナー像ＡＴＩに対応するビデオデータにビデオデータのない領域が所定割合Ｄｍｉｎ以上含まれると、光照射部４２からの光が付着トナー像ＡＴＩに照射された場合に検出される電圧Ｖｔｎが高くなってしまう。その結果、検出部４０は、付着トナー像ＡＴＩを高精度に検出することができなくなる。このような場合には、ビデオデータのない領域において、イエローの半導体レーザ１４４が強制発光するように、画像制御部６４４がレーザ制御部１４２を制御して画像を形成させるとよい。

以下、図６を参照して、第１の実施形態における画像形成装置１の動作（画像形成装置１による画像形成）について説明する。なお、本実施形態では、特に、画像形成装置１が縁無しプリントを行う場合について説明する。

まず、ビデオコントローラ６２０は、プリントジョブを受け取ると、かかるプリントジョブが縁無しプリントであるかどうかを判断する（ステップＳ１００２）。

プリントジョブが縁無しプリントではなく、通常のプリントであれば、エンジンコントローラ６４０（画像制御部６４４）が画像データに基づいてレーザビームスキャナ１４（レーザ制御部１４２）を制御して記録媒体ＰＭに画像を形成し本シーケンスを終了する。

プリントジョブが縁無しプリントであれば、ビデオコントローラ６２０は、画像先端部の画像データに検出部４０の検出可能な範囲における余剰トナー領域があるかどうかを判断する（ステップＳ１００４）。具体的には、ビデオコントローラ６２０は、上述したように、付着トナー像ＡＴＩの主走査方向の幅ＬｔｎがＬｍｉｎ以上か否かを判断する。

プリントジョブが縁無しプリントであっても、画像先端部の画像データに余剰トナー領域がない場合には、本シーケンスを終了する。また、画像先端部の画像データに余剰トナー領域があっても、検出部４０の検出範囲に画像データがない場合にも、本シーケンスを終了する。ここで、検出部４０の検出範囲に画像データがない場合とは、例えば、２次転写ローラ２０の軸方向中央部に検出部４０を配置していれば画像先端部の中央部に画像データがない場合である。

画像先端部の画像データに余剰トナー領域があれば、ビデオコントローラ６２０は、かかる余剰トナー領域に対応する画像データの主走査方向の幅がＬｉｍ以上であるかどうかを確認する（ステップＳ１００６）。

余剰トナー領域の主走査方向の幅がＬｍｉｎ未満であれば、本シーケンスを終了する。

余剰トナー領域の主走査方向の幅がＬｍｉｎ以上であれば、検出部４０は、記録媒体ＰＭが二次転写位置を通過するタイミングで、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎを検出する（ステップＳ１００８）。

次に、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎが予め設定されている幅Ｗｈと一致するかどうかを判断する（ステップＳ１０１０）。

ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎと予め設定されている幅Ｗｈとが一致している場合を考える。この場合、エンジンコントローラ６４０は、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致する搬送タイミングで記録媒体ＰＭが搬送されていると判断し、次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更せず、これまでの搬送タイミングを維持する。なお、この維持は、次に付着トナー像ＡＴＩにかかる検出が行われるまで継続される。

ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎと予め設定されている幅Ｗｈとが一致していない場合を考える。この場合、エンジンコントローラ６４０は、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致する搬送タイミングで記録媒体ＰＭが搬送されていない（即ち、搬送タイミングがずれている）と判断する。そして、エンジンコントローラ６４０は、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミング差Ｔｔｐを算出する（ステップＳ１０１２）。

また、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎが予め設定されている幅Ｗｈよりも大きいかどうか判断する（ステップＳ１０１４）。

ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎが予め設定されている幅Ｗｈよりも大きい場合には、エンジンコントローラ６４０は、トナー像に対して記録媒体ＰＭの搬送タイミングが遅いと判断する。この場合、エンジンコントローラ６４０は、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、ステップＳ１０１２で算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分早くする（ステップＳ１０１６）。なお、搬送タイミング差Ｔｔｐは、Ｔｔｐ＝（Ｗｔ−Ｗｈ）／Ｐｓｐで求めることができる。

ステップＳ１００８で検出した付着トナー像ＡＴＩの幅Ｗｔｎが予め設定されている幅Ｗｈよりも小さい場合には、エンジンコントローラ６４０は、トナー像に対して記録媒体ＰＭの搬送タイミングが早いと判断する。この場合、エンジンコントローラ６４０は、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、ステップＳ１０１２で算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分遅くする（ステップＳ１０１８）。なお、ここでの搬送タイミング差Ｔｔｐは、Ｔｔｐ＝（Ｗｔ−Ｗｔｎ）／Ｐｓｐで求めることができる。Ｐｓｐは、上述したように、画像形成速度である。

そして、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１０１６又はステップＳ１０１８で変更した記録媒体ＰＭの搬送タイミングをエンジンコントローラ６４０の図示しないＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納する（ステップＳ１０２０）。但し、ステップＳ１０１０において、付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅Ｗｔｎと予め設定されている幅Ｗｈとが一致していると判断された場合には、これまでの記録媒体ＰＭの搬送タイミングを不揮発性メモリに格納する。以後、ステップＳ１０２０で記憶された搬送タイミングに係る情報は、新たに更新されるまで、搬送制御に際して読み込まれ用いられる。

次に、ステップＳ１０２０でエンジンコントローラ６４０は不揮発メモリに格納した搬送タイミングで記録媒体ＰＭを搬送して、記録媒体ＰＭに画像を形成する（Ｓ１０２２）。このとき、記録媒体ＰＭの搬送タイミングは、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように（トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれが低減するように）制御されている。従って、ステップＳ１０２２で画像を形成する記録媒体ＰＭの先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくしても、余白部を形成することなく記録媒体ＰＭの全体に画像を形成する縁無しプリントを行うことが可能である。換言すれば、記録媒体ＰＭの先端及び後端のマスク領域を従来の縁無しプリント時よりも大きくして、先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくすることができる。これにより、第２のクリーニング部３０によって除去されるトナー像の量（廃トナー量）が減少して廃棄トナー容器の寿命が長くなり、ユーザビリティが向上する。

ここで、図７を参照して、記録媒体ＰＭの先端及び後端のマスク領域を従来の縁無しプリント時よりも大きくする（即ち、余剰トナー領域を小さくする）ための制御部６０による画像形成部の制御について説明する。図７（ａ）は、従来の縁無しプリント時に対して、先端余剰トナー領域の副走査方向の幅を（Ｗｈ−Ｗｈ_２）、後端余剰トナー領域の副走査方向の幅を（Ｗｂ−Ｗｂ_２）小さくしたトナー像を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すトナー像を形成するために、エンジンコントローラ６４０の画像制御部６４４がレーザ制御部１４２に送信するコントロール信号（ＣＮＲＬｘ）を示している。

画像制御部６４４は、マスク領域において半導体レーザ１４４を発光させないように、コントロール信号（ＣＮＲＬｘ）をＨｉｇｈレベルにしてレーザ制御部１４２に送信する。一方、画像制御部６４４は、非マスク領域である画像形成領域においては、コントロール信号（ＣＮＲＬｘ）をＬｏｗレベルにしてレーザ制御部１４２に送信する。

従来の縁無しプリント時においては、先端余剰トナー領域の副走査方向の幅をＷｈ、後端余剰トナー領域の副走査方向の幅をＷｂとすると、マスク領域においてＨｉｇｈレベルであったコントロール信号をｔ_ＰＳ１のタイミングでＬｏｗレベルにする。そして、Ｌｏｗレベルにしたコントロール信号をｔ_ＰＥ２のタイミングでＨｉｇｈレベルにする。

一方、本実施形態では、マスク領域においてＨｉｇｈレベルであったコントロール信号をｔ_ＰＳ２のタイミングでＬｏｗレベルにする。そして、Ｌｏｗレベルにしたコントロール信号をｔ_ＰＥ１のタイミングでＨｉｇｈレベルにする。これにより、従来の縁無しプリント時よりもマスク領域を大きくした、具体的には、先端余剰トナー領域の副走査方向の幅をＷｈ_２、後端余剰トナー領域の副走査方向の幅をＷｂ_２としたトナー像を形成することができる。

第１の実施形態の画像形成装置１は、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を検出し、かかる検出結果に基づいて記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御している。これにより、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれを低減して、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させることが可能となり、高品質な画像形成物を得ることが可能となる。従って、転写に至るまでの搬送モータのバラツキや中間転写体の長さの変化などによるトナー像と記録媒体とのずれを高精度に補正することができ、記録媒体に形成される画像の高品質化を実現できる。

また、縁無しプリントを行う際に、先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくし、ブレード３０ａによって除去される付着トナー像ＡＴＩの量を低減して廃棄トナー容器３０ｂの寿命の低下を防止すると共に、トナーの消費量を抑えることができる。更に、画像形成装置１は、記録媒体ＰＭの位置ずれ量を検出するＣＣＤやＣＩＳなどの高価なセンサではなく、付着トナー像ＡＴＩを検出する反射型のセンサを用いているため、コストの増加を抑えることができる。このように、画像形成装置１によれば、ユーザビリティの向上及び高品位な画像の形成を実現することができる。

本実施形態では、縁無しプリントを連続して行う場合を例に説明したが、縁無しプリントを１回行う場合にも適用できることは言うまでもない。例えば、縁無しプリントを１回行う場合には、次の記録媒体ＰＭを不揮発性メモリに格納した搬送タイミング（ステップＳ１０２０）で搬送する。これにより、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれを低減させ、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させることができる。

また、画像形成装置１の主電源２８を落としても（主電源２８をＯＦＦにしても）搬送タイミングを不揮発性メモリに格納させておくとよい。これにより、次に画像形成装置１の主電源２８を入れた（主電源２８をＯＮにした）ときに、付着トナー像ＡＴＩを検出して記録媒体ＰＭの搬送タイミングを再度取得する必要がなくなる。但し、中間転写体１８として中間転写ベルトを使用している場合には、画像形成装置１の環境によって中間転写ベルトの周長が変化するため、中間転写ベルト上のトナー像が二次転写位置に到達する時間（タイミング）が変化することがある。従って、センサ２６によって検出された画像形成装置１の環境から中間転写ベルトの周長が変化していると予測される場合には、付着トナー像ＡＴＩを検出して記録媒体ＰＭの搬送タイミングを再度取得するとよい。

また、本実施形態では、検出部４０は、付着トナー像ＡＴＩとして記録媒体ＰＭの先端余剰トナー領域を検出しているが、付着トナー像ＡＴＩとして記録媒体ＰＭの後端余剰トナー領域を検出してもよい。この場合には、上述した図６のフローチャートを図２における後端余剰トナー領域について実行すればよい。但し、付着トナー像ＡＴＩとして記録媒体ＰＭの後端余剰トナー領域を検出すると、次の記録媒体ＰＭの搬送が開始されていて、かかる記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御できないこともある。このような場合には、更に次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングから制御すればよい。

また、画像形成装置１が複数のプリント速度を有する場合には、最も低速なプリント速度で２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩを検出することが好ましい。換言すれば、記録媒体ＰＭを搬送する搬送速度がそれぞれ異なる複数の搬送モードのうち、搬送速度が最も遅い搬送モードにおいて、検出部４０が付着トナー像ＡＴＩを検出するとよい。これにより、検出部４０の付着トナー像ＡＴＩの移動速度が遅くなるので検出誤差を小さくでき、付着トナー像ＡＴＩを検出する検出精度を向上させることができる。
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、縁無しプリントを行う際に、画像先端部（又は後端部）の画像データに余剰トナー領域がある場合にのみ付着トナー像ＡＴＩを検出して記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御している。但し、縁無しプリントであっても画像先端部（又は後端部）の画像データに余剰トナー領域がない場合や検出部４０の検出範囲に余剰トナー領域がない場合もある。第２の実施形態では、このような場合でも、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように、記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御する例を説明する。なお、検出部４０は、第２の実施形態では、２次転写ローラ２０の軸方向中央部に配置されている。

第２の実施形態の画像形成装置１において、制御部６０は、縁無しプリントを行う際に、画像先端部に対してレーザビームスキャナ１４からレーザを強制発光させて余剰トナー領域（トナー像）を形成し、かかる余剰トナー領域を先端レジパッチとする。更に、制御部６０は、レーザビームスキャナ１４からレーザを強制発光させて、余剰トナー領域から離れた位置に副走査方向に所定の幅を有する基準パッチ（基準トナー像）を形成する。

図８は、検出部４０から出力される検出波形の一例を示す図であって、図８（ａ）は、２次転写ローラ２０の表面の展開図を示し、図８（ｂ）は、検出波形を示す。図８（ｂ）に示す検出波形は、２次転写ローラ２０の１回転分である時刻０から時刻ｔ６までの検出波形を示している。図８において、記録媒体ＰＭの先端は時刻ｔ４で正規位置に位置し、先端レジパッチの副走査方向の幅（搬送方向の幅）は（Ｗｔｏｐ＋Ｗｐｐ）とする。また、基準パッチの副走査方向の幅はＷｂｓとする。

記録媒体ＰＭが正規の搬送タイミングで搬送されてきた場合には、中間転写体１８上の先端レジパッチのうち、幅Ｗｔｏｐの先端部が２次転写ローラ２０に付着し、幅Ｗｐｐの後端部が記録媒体ＰＭに転写される。従って、先端レジパッチの先端部が副走査方向にＷｔｏｐの幅を有する付着トナー像ＡＴＩとして２次転写ローラ２０に付着する。なお、中間転写体１８上の基準パッチが二次転写位置に位置するときには、記録媒体ＰＭが搬送されていないため、基準パッチはそのまま２次転写ローラ２０に転写される。

記録媒体ＰＭの搬送タイミングが正規の搬送タイミングよりも早い場合には、副走査方向の幅（Ｗｐｐ＋α）の先端レジパッチの後端部が記録媒体ＰＭに転写され、副走査方向の幅（Ｗｔｏｐ−α）の先端レジパッチの先端部が２次転写ローラ２０に付着する。従って検出部４０が２次転写ローラ２０に付着トナーＡＴＩとして付着した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を（Ｗｔｏｐ−α）と検出した場合、記録媒体ＰＭの搬送タイミングが正規の搬送タイミングよりもα／Ｐｓｐ（＝Ｔｔｐ）分早いことがわかる。

また、記録媒体ＰＭの搬送タイミングが正規の搬送タイミングよりも遅い場合、先端レジパッチの後端部（副走査方向の幅（Ｗｐｐ−β））が記録媒体ＰＭに転写される。そして、先端レジパッチの先端部（副走査方向の幅（Ｗｔｏｐ＋β））が２次転写ローラ２０に付着する。従って検出部４０が２次転写ローラ２０に付着トナーＡＴＩとして付着した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を（Ｗｔｏｐ＋β）と検出した場合には、記録媒体ＰＭの搬送タイミングが正規の搬送タイミングよりもβ／Ｐｓｐ（＝Ｔｔｐ）分遅いことがわかる。

第１の実施形態では、電圧Ｖｔｈを閾値電圧とし、２次転写ローラ２０に付着した付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を検出した。しかしながら、検出部４０の検出特性が変化した場合には、検出部４０から出力される検出波形も変化してしまう。このような検出波形から付着トナー像ＡＴＩの副走査方向の幅を検出（算出）しても、２次転写ローラ２０に実際に付着したトナー像の副走査方向の幅との間に誤差（検出誤差）を生じてしまうことがある。例えば、検出部４０は、検出特性の変化によって、２次転写ローラ２０に実際に付着したトナー像の副走査方向の幅が５ｍｍであっても、４．８ｍｍと検出してしまうことがある。

そこで、制御部６０は、このような検出部４０の検出特性の変化に起因する検出誤差の影響を低減するために、先端レジパッチよりも前段に、レーザビームスキャナ１４を含む画像形成部を制御して基準パッチを形成している。具体的には、図８に示すように、先端レジパッチのうち、２次転写ローラ２０に付着する先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐと同じ副走査方向の幅Ｗｂｓを有する基準パッチを形成する。なお、画像形成装置１が連続して画像を形成する場合には、基準パッチが前の画像（の後端）に重ならないようにする必要がある。

まず、検出部４０は、時刻（ｔ２−ｔ１）の間において、電圧Ｖｔｈを閾値電圧として、２次転写ローラ２０に付着した基準パッチの副走査方向の幅を検出する。基準パッチは、２次転写ローラ２０にそのまま付着するため、検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着した基準パッチの副走査方向の幅をＷｂｓと検出するはずであるが、検出特性の変化によって、Ｗｂｓ±γと検出してしまうことがある。このような場合、検出部４０は、２次転写ローラ２０に付着トナー像ＡＴＩとして付着した先端レジパッチの副走査方向の幅がＷｔｏｐであっても、Ｗｔｏｐ±γと検出してしまう。そこで、制御部６０（エンジンコントローラ６４０）は、２次転写ローラ２０に付着した基準パッチの検出結果Ｗｂｓｄと形成したＷｂｓとの差であるγをＷｂｓｄ−Ｗｂｓとして求める。求めた差であるγは、検出部４０の検出特性の変化によって生じた誤差であり、先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を検出する際にも同様に生じている。従って、検出部４０によって検出される２次転写ローラ２０に付着した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅はＷｔｏｐｄにγを加えてＷｔｏｐ＝Ｗｔｏｐｄ＋γを算出することにより、検出特性の変化の影響を除去することが可能となる。

図９は、検出部４０と２次転写ローラ２０に付着した基準パッチ及び先端レジパッチの先端部との位置関係を示す図である。基準パッチ及び先端レジパッチの先端部は、図９に示すように、検出部４０の検出範囲に形成する必要がある。例えば、第２の実施形態では、検出部４０が２次転写ローラ２０の軸方向中央部に配置されているため、基準パッチ及び先端レジパッチは２次転写ローラ２０の軸方向中央部に形成する。

以下、図１０を参照して、第２の実施形態における画像形成装置１の動作（画像形成装置１による画像形成）について説明する。なお、第１の本実施形態と同様に、特に、画像形成装置１が縁無しプリントを行う場合について説明する。

まず、ビデオコントローラ６２０がプリントジョブを受け取ると、画像制御部６４４がレーザ制御部１４２を介してイエローの半導体レーザ１４４を強制発光させ、副走査方向にＷｂｓの幅を有する基準パッチを形成する（ステップＳ１１０２）。

また、画像制御部６４４はレーザ制御部１４２を介してイエローの半導体レーザ１４４を強制発光させて、画像先端中央部に副走査方向に（Ｗｔｏｐ＋Ｗｐｐ）の幅を有する先端レジパッチを形成する（ステップＳ１１０４）。詳細には、副走査方向にＷｔｏｐの幅を有する先端部が２次転写ローラ２０に付着し、副走査方向にＷｐｐの幅を有する後端部が記録媒体ＰＭに転写されるように、先端レジパッチを形成する。

次に、検出部４０は、記録媒体ＰＭが二次転写位置を通過する前に、２次転写ローラ２０に付着した基準パッチの副走査方向の幅を検出する（ステップＳ１１０６）。

次いで、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１１０６で検出した基準パッチの副走査方向の幅とステップＳ１１０２で形成した基準パッチの副走査方向の幅Ｗｂｓと一致しているかどうかを判断する（ステップＳ１１０８）。

ステップＳ１１０６で検出した基準パッチの副走査方向の幅とステップＳ１１０２で形成した基準パッチの副走査方向の幅Ｗｂｓと一致していれば、検出部４０の検出特性は変化していないと判断され、γは０となる。

ステップＳ１１０６で検出した基準パッチの副走査方向の幅とステップＳ１１０２で形成した基準パッチの副走査方向の幅Ｗｂｓと一致していなければ、基準パッチ検出結果が設定された基準パッチの副走査方向幅となるように検出部特性を補正する。より具体的には、基準パッチ検出から算出したγ＝Ｗｂｓｄ−Ｗｂｓを用いてＷｔｏｐ＝Ｗｔｏｐｄ＋γとして補正する（ステップＳ１１１０）。

次に、検出部４０は、記録媒体ＰＭが二次転写位置を通過するタイミングで、２次転写ローラ２０に付着トナー像ＡＴＩとして付着した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を検出する（ステップＳ１１１２）。基準パッチ検出から算出したγを用いてＷｔｏｐ＝Ｗｔｏｐｄ＋γとして補正として補正を行う。従って、ステップＳ１１１２において、検出部４０によって検出される先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅には、検出部４０の検出特性の変化に起因する検出誤差が含まれていない。その結果、検出部４０は、２次転写ローラ２０に実際に付着している先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を高精度に検出することができる。

次いで、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を補正したＷｔｏｐ＝Ｗｔｏｐｄ＋γが予め設定された幅Ｗｔｏｐと一致するかどうかを判断する（ステップＳ１１１４）。

ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅とステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐとが一致している場合を考える。この場合、エンジンコントローラ６４０は、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致する搬送タイミングで記録媒体ＰＭが搬送されていると判断し、次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更せず、これまでの搬送タイミングを維持する。

ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅とステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐとが一致していない場合を考える。この場合、エンジンコントローラ６４０は、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致する搬送タイミングで記録媒体ＰＭが搬送されていない（即ち、搬送タイミングがずれている）と判断する。そして、エンジンコントローラ６４０は、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミング差Ｔｔｐを算出する（ステップＳ１１１６）。なお、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミング差Ｔｔｐは、上述したように、ステップＳ１１１２で検出される先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅（Ｗｔｏｐ−α又はＷｔｏｐ＋β）に基づき算出される。より具体的にはＴｔｐ＝α／Ｐｓｐや、Ｔｔｐ＝β／Ｐｓｐで算出することができる。

また、エンジンコントローラ６４０は、ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅がステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐよりも大きいかどうか判断する（ステップＳ１１１８）。

ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅がステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐよりも大きい場合を考える。この場合、ビデオコントローラ６２０は、トナー像に対して記録媒体ＰＭの搬送タイミングが遅いと判断する。従って、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、ステップＳ１１１６で算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分早くする（ステップＳ１１２０）。

ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅がステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐよりも小さい場合を考える。この場合、ビデオコントローラ６２０は、トナー像に対して記録媒体ＰＭの搬送タイミングが早いと判断する。従って、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、ステップＳ１１１６で算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分遅くする（ステップＳ１１２２）。

そして、ビデオコントローラ６２０は、ステップＳ１１２０又はステップＳ１１２０で変更した記録媒体ＰＭの搬送タイミングをエンジンコントローラ６４０の図示しないＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納する（ステップＳ１１２４）。なお、ステップＳ１１１２で検出した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅とステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅Ｗｔｏｐとが一致していると判断されている場合は、これまでの搬送タイミングを不揮発性メモリに格納する。

次いで、ステップＳ１１２２で不揮発メモリに格納した搬送タイミングで記録媒体ＰＭを搬送して、記録媒体ＰＭに画像を形成する（Ｓ１１２６）。

次いで、ビデオコントローラ６２０は、次に受け取ったプリントジョブが縁無しプリントであるかどうかを判断する（ステップＳ１１２６）。このとき、記録媒体ＰＭの搬送タイミングは、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように（トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれが低減するように）制御されている。従って、記録媒体ＰＭの先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくしても、余白部を形成することなく記録媒体ＰＭの全体に画像を形成する縁無しプリントを行うことが可能である。換言すれば、記録媒体ＰＭの先端及び後端のマスク領域を従来の縁無しプリント時よりも大きくして、先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくすることができる。

第２の実施形態では、先端レジパッチを形成しているため、画像先端部（又は後端部）の画像データに余剰トナー領域がない場合や検出部４０の検出範囲に余剰トナー領域がない場合にも記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御することができる。これにより、第２の実施形態の画像形成装置１は、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれを低減して、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とを一致させることが可能となる。従って、縁無しプリントを行う際に、先端余剰トナー領域及び後端余剰トナー領域を小さくし、ブレード３０ａによって除去される付着トナー像ＡＴＩの量を低減して廃棄トナー容器３０ｂの寿命の低下を防止すると共に、トナーの消費量を抑えることができる。同様に、縁無しプリントを行わない（即ち、通常のプリントを行う）場合にも、中間転写体１８上のトナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミングのずれが低減するように記録媒体ＰＭの搬送タイミングを制御することができる。このように、画像形成装置１によれば、ユーザビリティの向上及び高品位な画像の形成を実現することができる。

また、第２の実施形態では、副走査方向に所定の幅を有する基準パッチを形成し、検出部４０によって検出される２次転写ローラ２０に付着した基準パッチの副走査方向の幅からγ＝Ｗｂｓｄ−Ｗｂｓを算出する。そして、この算出されたγを用いて先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅をＷｔｏｐ＝Ｗｔｏｐｄ＋γとして補正する。これにより、検出部４０の検出特性が変化している場合でも、２次転写ローラ２０に付着した先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅を検出誤差を含まずに高精度に検出することができ、記録媒体ＰＭの搬送タイミングを高精度に制御することができる。

なお、第２の実施形態では、基準パッチ及び先端レジパッチをイエローのトナーで形成した。これは、記録媒体ＰＭの搬送タイミングによっては、先端レジパッチの大部分が記録媒体ＰＭに転写されてしまうこともあるからである。基準パッチ及び先端レジパッチはユーザの意図している画像ではないため、基準パッチ及び先端レジパッチは、記録媒体ＰＭに転写された場合に目立ちにくい色で形成することが好ましく、例えば、イエローのトナーや透明トナーで形成するとよい。但し、基準パッチ及び先端レジパッチを形成するトナーは、イエローのトナーや透明トナーに限定するものではなく、記録媒体ＰＭに形成する画像に応じて目立たない色のトナーで形成すればよい。また、基準パッチ及び先端レジパッチのトナー載り量を１００％よりも少なくすることで、目立ちにくくすることも可能である。
［第３の実施形態］
第２の実施形態では、図８における先端レジパッチの先端部について検出及び各種算出処理を行うよう説明してきた。しかし、先端レジパッチの先端部ではなく、先端レジパッチの後端部について検出及び各種演算を行うようにしても、同様の効果を得ることができる。

図１０のフローチャートを流用して具体的に説明する。まず、ステップＳ１１０２乃至ステップＳ１１１０については第２の実施形態で説明したのと同様な処理を行う。

次に、ステップＳ１１１２では、先端レジパッチの先端部の副走査方向の幅ではなく、後端部の副走査方向の幅を不図示の検出部によって検出する。ここで、先端レジパッチの後端部の副走査方向の幅を検出するには、二次転写後のトナー像についてＷｐｐを検出する必要がある。従って、不図示の検出部は、定着器２４の手前であって、２次転写ローラ２０を記録媒体が通過した直後の位置に設けることが好適である。

そして、ここでの検出結果は、第２の実施形態の図１０のフローチャートに対して、先端レジパッチの後端部の副走査方向の幅として、Ｗｐｐ−α又はＷｔｏｐ＋βが検出される。検出結果がＷｐｐ−αの場合には、記録媒体の搬送が遅れていることを示し、検出結果がＷｐｐ＋βの場合には、記録媒体の搬送が早いことを示している。

次に、ステップＳ１１１４では、検出した先端レジパッチの後端部の副走査方向の幅と、ステップＳ１１０４で形成した先端レジパッチの理想的な後端部の副走査方向の幅Ｗｐｐと一致するかどうかを判断する。

次に、ステップＳ１１１６で、トナー像と記録媒体ＰＭとの搬送タイミング差Ｔｔｐを算出する。この演算については、ステップＳ１１１２の検出結果と理想値の差分であるα、βを用いて、搬送タイミング差ＴｔｐをＴｔｐ＝α／Ｐｓｐ、或いはＴｔｐ＝β／Ｐｓｐとして算出する。

次に、ステップＳ１１１８では、検出した先端レジパッチの後端部の副走査方向の幅（Ｗｐｐ−αやＷｔｏｐ＋β）が、予め定められた先端レジパッチの後端部の副走査方向の幅よりも大きいかどうかを判断する。

ステップＳ１１１８で大きいと判断される場合には、ステップＳ１１２０で、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分遅くする。一方、ステップＳ１１１８で大きくないと判断される場合には、ステップＳ１１２２で、画像形成条件としての次の記録媒体ＰＭの搬送タイミングを変更して、算出した搬送タイミング差Ｔｔｐ分早くする（ステップＳ１１２０）。第３の実施形態では、記録媒体ＰＭの搬送タイミングを、搬送タイミングＴｔｐ分遅くするか早くするかについて、第２の実施形態と逆の関係になっている。

以上のように、図１０のフローチャートを変更し、先端レジパッチの後端部（Ｗｐｐ）について検出及び各種演算を行うようにしても、適切に搬送タイミングを調整することができ、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
［第４の実施形態］
上述した各実施形態では、検出部４０の検出結果に基づいて、トナー像の中心位置と記録媒体ＰＭの中心位置とが一致するように、画像形成条件制御として記録媒体ＰＭの搬送制御を行うことを説明してきた。しかし、画像形成条件の制御は、搬送制御に限定されるものではない。別の実施形態として、搬送制御のかわりに、検出部の検出結果に基づいて、中間転写体１８に形成されるトナー像をどのようなタイミングで制御するかについて変更／調整するようにしてもよい。

具体的には、上の各実施形態において求められたＴｔｐを距離（ドット）に換算し、画像制御部６４４により、その距離分だけ画像処理部６２２から入力されるビデオデータ（ＶＩＤＥＯｘ）の送信タイミングを変更してもよい。このような送信タイミングの変更は、レーザビームスキャナ１４による露光タイミングを変更することに該当する。

また、算出されたＴｔｐをビデオコントローラ６２０に通知し、ビデオコントローラ６２０がビデオデータの送信タイミングをＴｔｐ分だけ遅らせ、レーザビームスキャナ１４による露光タイミングを制御しても同様の効果を得ることができる。
［第５の実施形態］
各実施形態で説明したエンジンコントローラ６４０に行わせた処理の一部或いは全てをビデオコントローラ６２０に行わせてもよい。例えば、図６のステップＳ１０１０をビデオコントローラ６２０に行わせてもよい。この場合には、ビデオコントローラ６２０は、算出処理を行うために必要な検出部４０による検出結果をエンジンコントローラ６４０から双方向通信ラインを介して取得する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図１に示す画像形成装置において、中間転写体に一次転写されるトナー像について説明するための図であって、図２（ａ）は、通常のプリントを行う際に形成するトナー像を示し、図２（ｂ）は、縁無しプリントを行う際に形成するトナー像を示す。図１に示す画像形成装置の検出部の詳細な構成及び検出動作を説明するための図である。図１に示す画像形成装置の検出部が２次転写ローラに付着した付着トナー像を検出した際に出力される検出波形の一例を示す図であって、図４（ａ）は、２次転写ローラの表面の展開図を示し、図４（ｂ）は、検出波形を示す。図１に示す画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。記録媒体の先端及び後端のマスク領域を従来の縁無しプリント時よりも大きくするための制御部による画像形成部の制御について説明するための図である。図８は、図１に示す画像形成装置の検出部から出力される検出波形の一例を示す図であって、図８（ａ）は、２次転写ローラの表面の展開図を示し、図８（ｂ）は、検出波形を示す。図１に示す画像形成装置の検出部と基準パッチ及び先端レジパッチとの位置関係を示す図である。図１に示す画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置
１０感光ドラム
１２１次帯電器
１４レーザビームスキャナ
１４２レーザ制御部
１４４半導体レーザ
１６現像器
１８中間転写体
２０２次転写ローラ
２２第１のクリーニング部
２２ａブレード
２２ｂ廃棄トナー容器
２４定着器
２４ａ定着ヒータ
２４ｂ定着ローラ
２４ｃ加圧ローラ
２６センサ
２８主電源
３０第２のクリーニング部
３２ａブレード
３２ｂ廃棄トナー容器
４０検出部
４２光照射部
４４光受光部
５０給紙ローラ
６０制御部
６２０ビデオコントローラ
６２２画像処理部
６４０エンジンコントローラ
６４２ＣＰＵ
６４４画像制御部
ＰＭ記録媒体
ＡＴＩ付着トナー像

Claims

記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録媒体の大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、前記画像形成領域の外側に形成された余剰トナー領域とを含むトナー像を形成する形成手段と、
前記形成手段によって形成された前記トナー像を担持する像担持手段と、
前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段と、
前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写した際に前記転写手段に付着した前記トナー像の一部、又は当該一部とは異なる前記記録媒体に形成された前記トナー像の一部の副走査方向の長さを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と予め設定された長さとの差に基づいて、前記トナー像の中心位置と前記記録媒体の中心位置とが一致するように画像形成条件を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記トナー像の余剰トナー領域が小さくなるように前記形成手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記余剰トナー領域は、前記画像形成領域を挟んで前記トナー像の副走査方向に、先端余剰トナー領域と、後端余剰トナー領域とを含み、
前記検出手段は、前記転写手段に付着した前記先端余剰トナー領域、又は前記後端余剰トナー領域の前記副走査方向の幅を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記画像形成条件の制御として、前記記録媒体の搬送制御を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記形成手段は、前記トナー像を形成する為の静電潜像を形成する為の露光手段を備え、
前記制御手段は、前記画像形成条件の制御として、ビデオデータに基づく前記露光手段の露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記転写手段に付着した前記トナー像の一部を所定の除去位置で除去する除去手段を更に有し、
前記検出手段は、前記転写手段による転写位置から前記除去位置における移動方向に沿った位置と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記形成手段は、前記像担持手段において、前記余剰トナー領域から離れた位置に副走査方向に所定の幅を有する基準トナー像を形成し、
前記検出手段によって検出された前記基準トナー像の前記副走査方向の幅と前記所定の幅とに基づき前記検出手段の検出特性を補正する補正手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記形成手段は、前記基準トナー像をイエローのトナー又は透明トナーで形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
記録媒体の大きさと同じ大きさを有する画像形成領域と、前記画像形成領域の外側に形成された余剰トナー領域とを含むトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段によって形成された前記トナー像を担持する像担持手段と、前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写する転写手段とを備え、前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記像担持手段から前記記録媒体に前記トナー像を転写した際に前記転写手段に付着した前記トナー像の一部、又は当該一部とは異なる前記記録媒体に形成された前記トナー像の一部の副走査方向の長さを検出する検出ステップと、
前記検出ステップでの検出結果と予め設定された長さとの差に基づいて、前記トナー像の中心位置と前記記録媒体の中心位置とが一致するように画像形成条件を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。