JP5072238B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、縁なし印刷モードを備える画像形成装置の技術に関する。

電子写真プロセスを用いたプリンタ、複写機およびファクシミリなどの画像形成装置は、第１の像担持体である感光体ドラム上に形成した現像剤像を記録紙あるいはＯＨＰシートなどの記録材に形成する。また、カラー画像形成装置は、多色のトナー（現像剤）を逐次転写するために、回転ベルト状の第２の像担持体に一次転写した後、第２の像担持体から記録材へ二次転写する。

現像剤像が記録材のサイズよりも小さい場合、すなわち記録材の端部に余白が形成される縁有りの印刷において、第２の像担持体に形成された現像剤像は、記録材への転写時に全てのトナーが記録材と接触する。そのため、第２の像担持体へ形成されたトナーは、転写部の対向に配置される転写ローラや回転ベルトに付着することがない。しかしながら、記録材の端部に余白が生じないように記録材全体に画像を形成する縁なし印刷において、画像形成装置は、記録材の位置が正規の位置から多少ずれていても余白が生じないように、記録材の領域よりも大きな現像剤像を形成する。そのため、記録材の領域を超えて形成されたトナーは、記録材への転写時に転写ローラや回転ベルトに付着しうる。また、転写ローラや回転ベルトに付着したトナーは、記録材の裏面に再転写されるおそれがあり、裏汚れが発生する原因となる。また、記録材の領域を超えて形成されたトナーは、記録材に転写されず、廃トナーとして第２の像担持体に残留する。そのため、現行の画像形成装置においては、これらの廃トナー等を除去するか、あるいは、廃トナーを減少させるための技術が必要とされている。

中でも、縁無し印刷が可能な画像形成装置は、転写ローラや回転ベルトに付着した残留トナーを清掃するクリーニング部を設ける場合が多い。例えば、このような画像形成装置には、転写ローラの残留トナーをブレードで掻き落とし、除去された廃トナーを収容する二次転写廃トナー容器を備えたものがある。この二次転写廃トナー容器を備える画像形成装置は、廃トナー量が満タンになった後も印刷を続けると、廃トナーが溢れて画像形成装置を汚してしまうため、満タンになった時点で印刷を停止してしまう。

特許文献１は、低コストで廃トナーの蓄積量の推移を随時予告することで、ユーザが廃トナーの蓄積量を正確に把握できるようにする技術を開示している。

特許文献２は、印刷物よりも大きなシートに当該印刷物を粘着させ、当該印刷物のサイズよりは大きく、シートよりは小さな画像を形成し、印刷後に印刷物をシートから剥離する技術を開示している。これにより、第２の像担持体（中間転写体）に廃トナーが残留することを抑制している。

特許文献３は、縁なし印刷専用のシートを用いて、その印刷後に、シートの周縁部を截断する技術を開示している。これにより、第２の像担持体に廃トナーが残留することを抑制している。
特開２００３−３１６２２４号公報 特開平１１−２６８３６３号公報 特開２０００−２８０５６３号公報

しかしながら、特許文献１のような画像形成装置では、第２の像担持体に配置された廃トナー容器のトナー量が満タンになると画像形成装置を停止し、新たな廃トナー容器に取り替えるか、あるいは溜まった廃トナーを廃棄する必要がある。さらに、特許文献１のような画像形成装置では、このような煩雑な作業が必要であるにもかかわらず、廃トナー容器が満タンになる恐れもある。満タンになった場合、画像形成装置は、印刷を停止することとなる。また、特許文献２および特許文献３のような画像形成装置では、印刷後にユーザがシートを截断等する必要があり、非常に煩雑であった。さらに、縁無し印刷のために専用の記録材を用意する必要がある。そのため、普通紙を使用できないことになり、印刷コストが高くなるとともに、シートの種類が制限されるおそれがある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、縁無し印刷可能な画像形成装置において、搬送される記録材のサイズと搬送位置とに整合された現像剤像を形成し、廃トナーの発生を抑制することを目的とする。

本発明は、画像形成装置に係る。本画像形成装置は、静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に静電潜像を形成する為に前記複数の像担持体夫々を露光する露光部と、前記複数の像担持体の静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像部材と、前記複数の像担持体からトナー像が一次転写される回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと転写部を形成し、前記転写部で搬送される記録材に対して前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写するための転写部材と、制御部と、所定のタイミングで前記転写部に記録材を搬送する搬送調整手段と、を備え、記録材上にトナー像を縁無しで形成することが可能な画像形成装置において、記録材の搬送方向において前記搬送調整手段よりも上流に配置され、前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置と、を検出する記録材検出部と、を有し、記録材上にトナー像を縁無しで形成する場合は、前記記録材検出部が前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置を検出した後に、前記露光部は、前記複数の像担持体に静電潜像の形成を開始するとともに、前記記録材検出部によって検出した前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置に応じた静電潜像を、前記複数の像担持体全てに形成することを特徴とする。

本発明は、縁無し印刷可能な画像形成装置において、搬送される記録材のサイズと搬送位置とに整合された現像剤像を形成し、従来よりも廃トナーの発生を抑制可能な画像形成装置を提供できる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の断面図である。本発明の画像形成装置は、一適用例として、電子写真方式のカラー画像形成装置を挙げる。なお、本実施形態の画像形成装置は、中間転写方式を採用している。また、ここでは、本発明に関する部分についてのみ説明を記載する。

本実施形態における画像形成装置１００は、主に画像の形成を担当するコンポーネントとして、４つの画像形成部１０２ａ、ｂ、ｃ、ｄ、中間転写ベルト１０３、二次転写部１０８、廃トナー容器１１２および定着器１１５を含む。また、画像形成装置１００は、主に記録材１０１の搬送を担当するコンポーネントとして、記録材検出部１２０、紙サイズセンサ１３０、搬送路１２４およびレジストローラ１２３を含む。さらに、画像形成装置１００は、ユーザが印刷に関する制御指示を入力するための入力装置１２２を含む。なお、画像形成装置１００は、画像形成装置１００に対して印刷の指示を入力するためのホストコンピュータ１２１が接続されうる。

４つの画像形成部１０２ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ同一の構成を採用できるため、以下では１つの画像形成部について説明される。画像形成部１０２は、像担持体としての感光体ドラム１０４を含む。また、感光体ドラム１０４は、その中心で軸支され、図１に示すように矢印方向に回転駆動される。さらに、画像形成部１０２は、感光体ドラム１０４の外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１０５、露光部１０６、現像剤担持体である現像装置１０７および一次転写廃トナー容器１１０を含む。

画像形成時において、画像形成部１０２は、感光体ドラム１０４上に現像剤像を形成する。具体的に、画像形成部１０２は、感光体ドラム１０４の表面に一次帯電器１０５によって均一な帯電量の電荷を与える。次に、画像形成部１０２は、露光部１０６に入力された画像信号に応じて変調されたレーザビームなどの光線を、折り返しミラーを介して感光体ドラム１０４上に露光する。露光されると、感光体ドラム１０４の表面には、静電潜像が形成される。

現像装置１０７は、画像形成部１０２ａ、ｂ、ｃ、ｄごとにブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー（現像剤）を収容している。各感光体ドラム１０４上の静電潜像は、現像装置１０７によって、それぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローの現像剤像に現像化される。

また、感光体ドラム１０４は、中間転写ベルト１０３が当接して感光体ドラム１０４上の現像剤像を中間転写ベルト１０３に一次転写する。その後、一次転写時に感光体ドラム１０４上に残ったトナーは、一次転写ブレード１０９によって掻き落とされて清掃される。掻き落とされたトナーは、廃トナーとして一次転写廃トナー容器１１０に収容される。

二次転写部１０８は、中間転写ベルト１０３上に形成された現像剤像を記録材１０１上に二次転写する。また、二次転写部１０８には、現像剤像を記録材１０１へ二次転写するために、中間転写ベルト１０３を挟んで２つのローラが対向して配置される。これらのローラは、中間転写ベルト１０３に対し適度な圧力で加圧当接され、搬送されてきた記録材１０１に現像剤像を二次転写する。また、二次転写時にローラに残留したトナーは、二次転写ブレード１１１によって掻き落とされ、廃トナーとして二次転写廃トナー容器１１２に収容される。その後、記録材１０１上に形成された画像は、定着部１１５で永久固着される。

記録材１０１は、収納カセットまたは手差しトレイから供給され、搬送路１２４を通してレジストローラ１２３へ搬送される。なお、紙サイズセンサ１３０は、供給される記録材１０１の紙サイズ、例えば、Ａ４、Ｂ５などのサイズ種別を出力する。その後、レジストローラ１２３は、画像形成タイミングに合わせて二次転写部１０８へ記録材１０１を送り出す。

なお、画像形成装置１００は、縁無し印刷が選択された場合、搬送される記録材１０１の主走査方向の長さ、副走査方向の長さ、主走査方向の搬送位置、副走査方向の搬送位置を記録材検出部１２０によって検出する。ここで、主走査方向の搬送位置とは、搬送される記録材１０１の搬送路に対する位置となる。すなわち、搬送位置は、予め定められた搬送路の端部から搬送される記録材１０１の所定の位置までの距離となる。記録材１０１の所定の位置は、例えば、上記搬送路の端部から搬送方向に対して直交方向における記録材１０１の最短の端部となる。なお、副走査方向の搬送位置は、記録材検出部１２０に記録材１０１が到達した時間が検出されればよい。記録材検出部１２０によって検出される長さおよび搬送位置は、感光体ドラム１０４上に形成される現像剤像を搬送される記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合させるために用いられる。なお、副走査方向の搬送位置については、中間転写ベルト１０３に形成された現像剤像と、記録材１０１との先端位置を整合させるために用いられる。

また、画像形成装置１００は、縁有り印刷が選択された場合、記録材検出部１２０によって搬送される記録材１０１の搬送路１２４に対する副走査方向の搬送位置を検出する。検出された搬送位置は、二次転写部１０８で中間転写ベルト１０３に形成された現像剤像と記録材１０１との位置に合わせるレジストレーション処理に用いられる。

以下では、画像形成装置の縁なし印刷動作について説明する。画像形成装置１００は、入力装置１２２またはホストコンピュータ１２１からの入力に従い印刷動作を開始する。まず、画像形成装置１００は、選択された記録材１０１を給紙し、搬送する。給紙された記録材１０１は、記録材検出部１２０へ搬送される。さらに、記録材検出部１２０へ搬送された記録材１０１は、記録材検出部１２０上を搬送される。記録材検出部１２０は、記録材１０１が搬送されてくると、前述した記録材１０１の長さおよび搬送位置を検出する。

記録材の長さおよび搬送位置が検出されると、画像形成装置１００は、それらの情報に基づいて、現像剤像を形成するための画像信号を画像形成部１０２へ入力する。次に、露光部１０６は、入力された画像信号に応じて、感光体ドラム１０４上に露光し、静電潜像を形成する。感光体ドラム１０４上に静電潜像が形成されると現像装置１０７によって静電潜像が現像化される。現像化された現像剤像は、中間転写ベルト１０３の回転方向に対して上流側の画像形成部１０２ａから中間転写ベルト１０３に一次転写される。その後、中間転写ベルト１０３の回転に合わせて、順次、画像形成部１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのように現像剤像が多重に形成される。

なお、記録材検出部１２０による記録材１０１の検出が終了してから現像剤像が中間転写ベルト１０３に一次転写されるまでの間、記録材１０１は、レジストローラ１２３の位置で待機することになる。その後、画像形成装置１００は、一次転写された現像剤像と、記録材１０１の先端が二次転写部１０８で整合するように記録材１０１の搬送速度をレジストローラ１２３で調節する。中間転写ベルト１０３上の現像剤像が記録材１０１に二次転写されると、現像剤像が二次転写された記録材１０１は、定着部１１５によって現像剤像が定着され、画像形成装置１００の外部へ排出される。

次に、画像形成装置の縁有り印刷動作について説明する。画像形成装置１００は、入力装置１２２またはホストコンピュータ１２１からの入力に従い印刷動作を開始する。まず、画像形成装置１００は、選択された記録材１０１を給紙し、搬送する。紙サイズセンサ１３０は、給紙された記録材１０１のサイズ種別を制御部へ出力する。画像形成装置１００は、サイズ種別に基づいて現像剤像を形成するための画像信号を画像形成部１０２へ入力する。露光部１０６は、入力された画像信号に応じて感光体ドラム１０４上に露光し、静電潜像を形成する。その後、縁なし時と同様に、画像形成部１０２は、静電潜像を現像化し、現像剤像を中間転写ベルトに一次転写する。

一方、給紙された記録材１０１は、記録材検出部１２０へ搬送され、搬送される記録材１０１の搬送位置が検出される。その後、画像形成装置１００は、検出された搬送位置に基づいてレジストレーション処理をおこない、記録材１０１に現像剤像を二次転写する。さらに、現像剤像が二次転写された記録材１０１は、定着部１１５によって現像剤像が定着され、画像形成装置１００の外部へ排出される。

図２は、記録材検出部における記録材の検出方法を示す図である。以下の記載の中で記録材検出部１２０によって検出される情報は、主に縁無し印刷が選択された場合に検出される。

記録材検出部１２０は、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂを含む。本実施形態によれば、サイズや位置を従来よりも精度よく検出する必要があるため、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂには、例えば、ＣＣＤセンサまたはＣ−ＭＯＳセンサ等の撮像素子が用いられることが好ましい。また、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂは、図２に示すように、搬送路１２４の主走査ライン上に埋め込まれるように配置される。

記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂは、記録材１０１が記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂ上を通過する位置を検出する。記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂからの出力信号は、搬送される記録材１０１の主走査方向の長さｘ、副走査方向の長さｙ、主走査方向の搬送位置Ｘ、副走査方向の搬送位置Ｙを示す。出力信号と記録材１０１の長さおよび搬送位置との関係は、図３を用いて後述する。

記録材検出部１２０によって検出される長さｘ、ｙ、搬送位置Ｘ、Ｙは、以下の内容を表す。主走査方向の長さｘは、記録材１０１のＸｓからＸｅまでの距離を表す。また、副走査方向の長さｙは、記録材１０１のＹｓからＹｅまでの距離を表す。また、主走査方向の搬送位置Ｘは、任意の搬送路１２４の端である基準線Ｘ０から、図２に示す記録材１０１における基準線Ｘ０に近い長手方向側の端までの距離を表す。さらに、副走査方向の搬送位置Ｙは、予め定められた搬送路１２４上の基準線Ｙ０から記録材１０１における搬送方向に対して先端となる位置までの距離を表す。

副走査方向の搬送位置Ｙについては、縁有り印刷が選択された場合においても検出される。なお、副走査方向の搬送位置Ｙの情報は、二次転写部１０８での二次転写において、中間転写ベルト１０３に形成された現像剤像と、記録材１０１との位置を合わせるレジストレーション処理に用いられる。

画像形成装置１００は、搬送される記録材のサイズおよび搬送位置を従来よりも詳細に測定する。これは、縁無し印刷が選択された場合に、記録材のサイズと実質的に等しい現像剤像を形成するためである。なお、記録材のサイズは、記録材の種類（Ａ４やＡ３など）から特定できる可能性もある。しかしながら、例えば、Ａ４サイズと呼ばれる記録材であっても、製造元により実際のサイズが多少（例えば、０．５ｍｍ程度）異なる。そのため、好適に廃トナーを削減するには、画像形成装置１００が、搬送される記録材の正確なサイズを測定する必要がある。また、記録材へ現像剤像を転写する際に、例えば０．５ｍｍでもずれてしまうと中間転写体に残留するトナーが発生してしまう。したがって、本画像形成装置は、現像剤像の形成位置を搬送される記録材の搬送位置に正確に整合させる必要がある。そのため、本画像形成装置は、搬送される記録材の搬送位置を測定することが望ましい。なお、副次的な効果として、本画像形成装置は、フリーサイズの矩形記録材であっても縁無し印刷が可能となる。

図３は、記録材検出部が記録材を検出した場合の出力信号を示す図である。ここでは、記録材検出部１２０の出力信号と、記録材１０１の長さおよび搬送位置との関係について説明する。図３に示すグラフは、横軸方向を時間（ｔ）とし、それぞれ記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂの出力信号がＬｏｗ（００ｈ）からＨｉｇｈ（ＦＦｈ）までの間の値を示す。

記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂは、記録材１０１が記録材検出センサ２１０Ａ、２０１Ｂ上に搬送されてくると００ｈ以外の信号を出力する。また、出力信号は、図３に示すように、例えば、８ビットのアナログ信号となる。記録材検出センサ２０１は、記録材１０１が記録材検出センサ２０１上を全て覆う場合、Ｈｉｇｈ（ＦＦｈ）を出力し、半分の面積を覆う場合、Ｈｉｇｈの半分の値である８０ｈを出力する。また、記録材検出センサ２０１は、記録材１０１が記録材検出センサ２０１上を全く覆わない場合、Ｌｏｗ（００ｈ）を出力する。

図３に示すαは、搬送方向に対して記録材１０１の先端が記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂに差し掛かったタイミングを表す。また、図３に示すβは、搬送方向に対して記録材１０１の後端が記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂに差し掛かったタイミングを表す。図３に示すａ、ｂは、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂの出力信号が安定している状態の値である。これは、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂ上を記録材１０１の先端が通過した後であり、後端がまだ差し掛かっていない状態の出力信号を示す。すなわち、この値ａ、ｂからそれぞれの記録材検出センサ２０１の主走査方向に対して記録材１０１が覆っている長さが求まる。

主走査方向の搬送位置Ｘは、上記覆っている長さと記録材検出センサ２０１の搬送路１２４に対する位置とから求まる。また、主走査方向の長さｘは、上記覆っている長さと記録材検出センサ２０１Ａと記録材検出センサ２０１Ｂとの距離から求まる。副走査方向の長さｙは、αからβの時間と、記録材１０１の搬送速度とから求まる。また、副走査方向の搬送位置Ｙは、記録材１０１が予め定められた搬送路１２４上の位置から記録材検出センサ２０１に差し掛かった時間によって求まる。しかしながら、副走査方向の搬送位置Ｙは、記録材１０１の先端と現像剤像の先端との位置を合わせるレジストレーション処理に用いるため、記録材１０１の先端が検出された時間が分かればよい。したがって、図３で示すαの時間が分かればよい。

［第１の実施形態］
図４は、第１の実施形態における画像形成装置の制御を示すブロック図である。ここでは、本発明において関係のある要素のみの説明を記載する。すなわち、本発明の画像形成装置は、図４で示す要素に限定されない。本実施形態の画像形成装置１００は、露光部１０６に入力される現像剤像を形成するための画像信号を出力するタイミングを調整する。それにより、本画像形成装置は、現像剤像のサイズを記録材１０１のサイズに整合させるとともに、現像剤像の形成位置を記録材１０１の搬送位置に整合させることを特徴とする。

画像形成装置１００は、制御基板４０１および画像信号出力部４０２をさらに含む。制御基板４０１は、画像形成装置１００の制御をおこない、整合部４０６およびメモリ４０５を含む。なお、ここでは、本発明に関わる要素のみを説明するため、他の要素についての説明および図は省略される。また、画像信号出力部４０２は、現像剤像を形成するための画像信号を露光部１０６へ出力する。なお、この画像信号は、現像剤像の主走査方向の長さに対応したパルス幅を有する複数のパルスから成る。

入力装置１２２は、縁無し画像で形成するか、縁有り画像で形成するかを選択する選択部４０８と、主走査方向における形成位置の調整値および副走査方向における形成位置の調整値を入力する入力部４０９とを含む。なお、選択部４０８および入力部４０９は、ホストコンピュータ１２１に含まれてもよい。また、露光部１０６は、画像信号出力部４０２からの画像信号が入力されるレーザドライバＩＣ４０３および感光体ドラム１０４に対して露光するレーザダイオード４０４を含む。

選択部４０８で縁無し印刷が選択された場合、整合部４０１は、記録材検出部１２０から搬送される記録材１０１のサイズおよび搬送位置の各情報が入力される。次に、整合部４０６は、入力された記録材１０１のサイズおよび搬送位置に基づいて、画像信号出力部４０２から露光部１０６へ出力される画像信号の出力タイミングを調整する。画像信号の出力タイミングの詳細な説明は、図５を用いて後述する。調整された出力タイミングは、画像信号出力部４０２へ入力される。出力タイミングが入力されると、画像信号出力部４０２は、入力された出力タイミングに従って画像信号を露光部１０６へ出力する。すなわち、画像信号の出力タイミングは、記録材検出センサ２０１Ａ、２０１Ｂの出力信号により決定される。画像信号が露光部１０６内のレーザドライバＩＣ４０３に入力されると、露光部１０６は、入力された画像信号に応じてレーザダイオード４０４を発光させる。これにより、レーザビーム光Ｌが感光体ドラム１０４上に照射され、静電潜像が形成される。

したがって、静電潜像は、記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合されて形成される。現像剤像は、形成された静電潜像に従って現像装置１０７によって現像化される。そのため、本画像形成装置は、記録材１０１へ二次転写された際に残留するトナーの発生を抑制することができる。また、メモリ４０５は、不揮発性メモリであり、主走査方向の長さｘと副走査方向の長さｙが記憶されるようにしてもよい。その場合、整合部４０６は、この記憶情報を使用し、画像信号の出力タイミングを決定することも可能である。しかしながら、製造元により同じサイズ種別の記録材であっても多少サイズが異なるため、製造元ごとに記録材のサイズを記憶することが望ましい。もちろん、記録材の搬送位置は、検出する必要があろう。

選択部４０８で縁有り印刷が選択された場合、整合部４０１は、紙サイズセンサから給紙される記録材１０１のサイズ種別が入力される。まず、整合部４０６は、サイズ種別を画像信号出力部４０２へ出力する。次に、画像信号出力部４０２は、サイズ種別に応じて画像信号を露光部１０６へ出力する。画像信号が露光部１０６内のレーザドライバＩＣ４０３に入力されると、入力された画像信号に応じてレーザダイオード４０４が発光する。これにより、レーザビーム光Ｌが感光体ドラム１０４上に照射され、静電潜像が形成される。

図５は、第１の実施形態における縁無し印刷が選択された場合の画像信号のタイミングチャートである。／ＴＯＰは、副走査方向の基準信号を示し、／ＢＤは主走査方向の基準信号を示す。なお、画像信号は、画像信号出力部４０２から露光部１０６へ出力され、現像剤像の主走査方向の長さに対応したパルス幅を有する複数のパルスから成る。

画像信号出力部４０２は、基準信号／ＴＯＰ、／ＢＤに合わせて記録材検出部１２０によって検出された副走査方向の搬送位置Ｙの距離に相当するタイミングが経過した後に、画像信号の出力を開始する。さらに、画像信号出力部４０２は、主走査方向の搬送位置Ｘに相当するタイミングが経過した後に、主走査方向の長さｘに対応したパルス幅を有する最初のパルスを出力する。

その後、画像信号出力部４０２は、主走査方向の基準信号／ＢＤごとに、主走査方向の搬送位置Ｘに相当するタイミングが経過した後に、主走査方向の長さｘに対応したパルス幅を有するパルスを出力する。これら複数のパルスは、最初のパルスが出力されてから記録材１０１の副走査方向の長さｙに相当するパルスが出力されるまで継続して出力される。

このように、本画像形成装置は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズおよび搬送位置に基づいて画像信号出力部４０２から出力される画像信号の出力タイミングを調整する。それにより、形成される現像剤像は、記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合されうる。

図６は、縁無し印刷および縁有り印刷における画像形成のタイミングを示すタイミングチャートである。ここでは、記録材１０１を搬送する為の搬送モータの駆動タイミングと、記録材検出センサ２０１で記録材１０１のサイズおよび搬送位置を検出するタイミングと、画像信号を出力するタイミングと、記録材１０１への画像形成タイミングとについて説明する。なお、記録材１０１の搬送は、搬送モータを制御することにより給紙ローラやレジストローラ１２３などのローラが回転することでおこなわれる。

縁無し印刷の場合、給紙が開始されると、記録材検出部１２０は、記録材検出センサ２０１によって記録材１０１の主走査方向の長さｘ、副走査方向の長さｙ、主走査方向の搬送位置Ｘおよび副走査方向の搬送位置Ｙを検出する。なお、縁無し印刷の場合は、記録材検出部１２０による記録材１０１の検出結果に基づいて画像信号を出力するため、記録材１０１の検出が終了するまで画像信号の出力がおこなわれない。記録材１０１は、レジストローラ１２３の位置で搬送タイミングが調整されるレジストレージョン処理がおこなわれる。レジストレージョン処理は、レジストローラの位置で記録材１０１を停止または減速することで、中間転写体１０３に形成された現像剤像の先端と記録材１０１の先端を二次転写部１０８で合わせるためにおこなわれる。

一方、縁有り印刷の場合、記録材検出部１２０は、記録材１０１の主走査方向の長さｘ、副走査方向の長さｙ、主走査方向の搬送位置Ｘを検出する必要がない。これは、縁有り印刷の場合、記録材１０１の端に余白があり、多少、形成位置がずれたとしても廃トナーが発生しないため、記録材１０１を詳細に検出する必要がない。したがって、給紙が開始されると、画像信号出力部４０２は、給紙された記録材１０１のサイズ種別に応じて画像信号を出力する。そのため、縁有り印刷は、縁無し印刷と比較して、記録材１０１の給紙とほぼ同時に画像信号が出力されて現像剤像が形成されるため、レジストローラ１２３での調整時間が短くなる。よって、縁有り印刷は、効率的な印刷処理がおこなわれる。

図７は、第１の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。第１の実施形態によれば、整合部４０６は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズまたは搬送位置に基づいて画像信号を出力するタイミングを調整し、形成する現像剤像を記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合させる。

ステップＳ７０１において、選択部４０８は、ユーザから入力される縁無しまたは縁有りの印刷モードを整合部４０６へ伝達する。印刷モードが選択されると、ステップＳ７０２において、整合部４０６は、印刷モードが縁無し印刷か、または縁有り印刷であるかを判定する。縁無し印刷が選択された場合、ステップＳ７０３において、整合部４０６は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズおよび搬送位置を取得する。

その後、ステップＳ７０４において、整合部４０６は、画像信号出力部４０２から出力される画像信号の出力開始タイミングまたは出力終了タイミングを調整する信号を画像信号出力部４０２へ出力する。なお、出力開始タイミングは、図５を用いて説明したように、主走査方向の搬送位置Ｘおよび副走査方向の搬送位置Ｙから決定される。また、出力終了タイミングは、主走査方向の長さｘからパルスごとの出力終了タイミングが決定され、副走査方向の長さｙから画像信号全体での出力終了タイミングが決定される。

画像信号の出力タイミングが調整されると、ステップＳ７０６において、画像信号出力部４０２は、整合部４０６から入力されたタイミングに応じて露光部１０６へ画像信号を出力する。最後に、ステップＳ７０７において、露光部１０６は、画像信号出力部４０２から出力された画像信号に応じて感光体ドラム１０４に露光走査することで静電潜像を形成する。

一方、縁有り印刷が選択された場合、ステップＳ７０５において、整合部４０６は、紙サイズセンサ１３０から記録材１０１のサイズ種別を取得する。整合部４０６は、取得したサイズ種別を画像信号出力部４０２へ伝達する。その後、ステップＳ７０６およびＳ７０７において、縁無し印刷の場合と同様の処理が実施される。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、記録材上に画像を縁無しで形成するか、または縁有りで形成するかを選択する選択部を含む。また、本画像形成装置は、選択部によって縁無しが選択された場合に、搬送される記録材に関する主走査方向の長さ、副走査方向の長さ、主走査方向における搬送位置および副走査方向における搬送位置を検出する記録材検出部を含む。また、本画像形成装置は、検出された長さおよび搬送位置に基づいて、記録材上に形成される現像剤像の画像サイズを記録材のサイズに整合させるとともに、現像剤像の形成位置を、搬送路を搬送される記録材の搬送位置に整合させる整合部を含む。さらに、本画像形成装置は、整合部によって整合された画像サイズおよび形成位置に応じて現像剤像を記録材上に形成する画像形成部を含む。したがって、本画像形成装置は、縁無し印刷が選択された場合に、形成する現像剤像を記録材のサイズおよび搬送位置に整合させるため、記録材に画像を形成する際の中間転写ベルトに残留するトナーを削減しうる。これにより、本画像形成装置は、縁無し印刷の場合に記録材よりも大きな現像剤像を形成しないため、トナー消費量を低減し、廃トナーの発生を抑制しうる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず様々な変形が可能となる。例えば、画像形成部は、像担持体と、現像剤像を形成するための画像信号であって、現像剤像の主走査方向の長さに対応したパルス幅を有する複数のパルスから成る画像信号を出力する画像信号出力部とを含むようにしてもよい。また、画像形成部は、画像信号と、整合部によって整合された画像サイズおよび形成位置とに応じた像担持体上を露光走査することで静電潜像を形成する露光部を含むようにしてもよい。さらに、画像形成部は、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像剤担持体を含むようにしてもよい。したがって、本画像形成装置は、静電潜像が形成される時点で記録材のサイズおよび搬送位置に整合させられているため、余分なトナーを消費する必要がない。よって、本画像形成装置は、トナー消費量を低減し、廃トナーの発生を抑制しうる。

また、整合部は、検出された記録材の搬送位置に基づいて画像信号におけるパルスごとの出力開始タイミングを調整し、かつ、検出された記録材の長さに基づいて画像信号におけるパルスごとの出力終了タイミングを調整するようにしてもよい。この場合、画像信号出力部は、調整された出力開始タイミングおよび出力終了タイミングに従って画像信号を露光部へ出力するようにしてもよい。したがって、本画像形成装置は、画像信号が調整させることにより静電潜像が形成される時点で記録材のサイズおよび搬送位置に整合させられているため、余分なトナーを消費する必要がない。よって、本画像形成装置は、トナー消費量を低減し、廃トナーの発生を抑制しうる。

また、記録材検出部は、縁有りが選択された場合には、少なくとも、記録材の主走査方向の長さ、副走査方向の長さ、主走査方向における搬送位置の検出を省略するようにしてもよい。したがって、本画像形成装置は、縁無しが選択された場合、記録材のサイズおよび搬送位置を正確に検出することで、トナー消費量を低減し、かつ廃トナーの発生を抑制する。しかしながら、本画像形成装置は、縁有りが選択された場合、記録材検出部による記録材の検出を簡易化させるため、効率的な印刷を実行しうる。

さらに、画像形成部は、縁有りが選択された場合、記録材の副走査方向における搬送位置が検出される前に静電潜像の形成を開始するようにしてもよい。さらに、画像形成部は、副走査方向における搬送位置が検出された後で、現像剤像の副走査方向における搬送位置と記録材の副走査方向における搬送位置とを合わせるレジストレーション処理を実行するようにしてもよい。したがって、縁有りが選択された場合、本画像形成装置は、給紙の開始とともに静電潜像の形成が開始されるため、レジストレーション処理による調整によって記録材の搬送を停止または現像される期間が抑制されよう。よって、縁有りが選択された場合、本画像形成装置は、効率的な印刷を実行しうる。

［第２の実施形態］
図８は、第２の実施形態における画像形成装置の制御を示すブロック図である。ここでは、本発明において関係のある要素のみの説明を記載する。本実施形態の画像形成装置１００は、露光部１０６に入力される現像剤像を形成するための画像信号をマスクする。それにより、本画像形成装置は、現像剤像のサイズを記録材１０１のサイズに整合させるとともに、現像剤像の形成位置を記録材１０１の搬送位置に整合させることを特徴とする。なお、ここでは、説明の重複を避けるため、第１の実施形態による画像形成装置と異なる要素についてのみ記載される。

選択部４０８によって縁無し印刷が選択された場合、整合部４０６は、紙サイズセンサ１３０から入力される記録材１０１のサイズ種別を画像信号出力部４０２に伝達する。画像信号出力部４０２は、入力されたサイズ種別に応じてサイズ種別よりも大きい現像剤像を形成するための画像信号を露光部１０６へ出力する。また、整合部４０６は、画像信号出力部４０２から出力される画像信号に合わせて画像信号をマスクするためのマスク信号を露光部１０６へ出力する。

このマスク信号は、記録材１０１の主走査方向の長さｘ、副走査方向の長さｙ、主走査方向の搬送位置Ｘおよび副走査方向の搬送位置Ｙから生成される。なお、画像信号出力部４０２から出力される画像信号は、マスク信号と重複するパルスが部分的に抽出されることとなる。すなわち、マスク信号は、検出された記録材１０１のサイズおよび搬送位置を越えて形成される現像剤像に相当するパルスの一部を排除する信号である。したがって、露光部１０６は、画像信号が入力されると感光体ドラム１０４へ露光を開始するが、このマスク信号によりレーザダイオード４０４における発光の開始または停止を調整する。これにより、静電潜像は、記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合されて、感光体ドラム１０４上に形成される。

図９は、第２の実施形態における縁無し印刷が選択された場合の画像信号およびマスク信号のタイミングチャートである。／ＴＯＰは、副走査方向の基準信号を示し、／ＢＤは主走査方向の基準信号を示す。なお、画像信号は、画像信号出力部４０２から露光部１０６へ出力され、現像剤像の主走査方向の長さに対応したパルス幅を有する複数のパルスから成る。マスク信号は、整合部４０６から露光部１０６へ出力され、画像信号をマスクする。形成タイミングは、画像信号およびマスク信号によって実際にレーザダイオード４０４が発光したタイミングを示す。

画像信号出力部４０２は、基準信号／ＴＯＰ、／ＢＤに合わせて記録材１０１のサイズよりも大きい現像剤像を形成する画像信号を露光部１０６へ出力する。また、整合部４０６は、画像信号をマスクするマスク信号を露光部１０６へ出力する。まず、整合部４０６は、副走査方向の搬送位置Ｙおよび主走査方向の搬送位置Ｘに相当するタイミングが経過した後に、主走査方向の長さｘに対応した幅を有する最初のマスク信号を出力する。

その後、整合部４０６は、主走査方向の基準信号／ＢＤごとに、主走査方向の搬送位置Ｘに相当するタイミングが経過した後に主走査方向の長さｘに対応した幅を有するマスク信号を出力する。このマスク信号の出力は、最初のマスク信号が出力されてから記録材１０１の副走査方向の長さｙに相当するタイミングが経過するまで出力される。マスク信号が出力されると、図９に示すように、画像信号は、マスク信号と同じタイミング出力されたパルスの一部分が抽出される。

このように、本画像形成装置は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズおよび搬送位置に基づいて画像信号出力部４０２から出力される画像信号をマスクする。それにより、形成される現像剤像は、記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合されうる。

図１０は、第２の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。第２の実施形態によれば、整合部４０６は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズまたは搬送位置に基づいて画像信号をマスクするマスク信号を生成し、形成する現像剤像を記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合させる。

なお、第１の実施形態と共通する技術事項については、繰り返しの説明を避けるために、省略される。例えば、ステップＳ１００１およびＳ１００２は、上述したＳ７０１およびＳ７０２に相当するので説明を省略する。また、縁有り印刷が選択された場合、本実施形態における画像形成装置は、第１の実施形態と同様の動作をおこなう。よって、説明は省略される。したがって、以下では、ステップＳ１００４およびＳ１００５についてのみ説明が記載される。

ユーザにより縁無し印刷が選択された場合、ステップＳ１００４において、整合部４０６は、画像信号出力部４０２から出力される画像信号をマスクするマスク信号を生成する。また、マスク信号は、図９を用いて説明したように、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズおよび搬送位置に基づいて生成される。

次に、ステップＳ１００５において、画像信号出力部４０２および整合部４０６は、それぞれ画像信号およびマスク信号を出力する。なお、画像信号およびマスク信号は、同期がとられている状態でそれぞれ出力されることが望ましい。なお、画像信号出力部４０２は、記録材１０１のサイズ種別よりも大きな現像剤像を形成するための画像信号を出力する。

また、整合部４０６は、画像信号が出力される前にマスク信号を出力するようにしてもよい。その場合、露光部１０６は、画像信号出力部４０２によって画像信号が出力されるまでマスク信号を保持し、画像信号の出力に合わせてマスク信号を同期させるようにする必要があろう。

以上説明したように、本実施形態に係る画像信号出力部によれば、記録材のサイズよりも大きなサイズの現像剤像を形成する画像信号を露光部へ出力する。また、整合部は、検出された記録材の長さおよび記録材の搬送位置に基づいて、画像信号に含まれるパルスのうち、記録材のサイズを超えて静電潜像を形成することになるパルスの部分をマスクするマスク信号を出力する。さらに、露光部は、マスク信号に応じてマスクされた画像信号に従って像担持体を露光する。したがって、本画像形成装置は、画像信号がマスクされることにより静電潜像が形成される時点で記録材のサイズおよび搬送位置に整合させられているため、余分なトナーを消費する必要がない。よって、本画像形成装置は、トナー消費量を低減し、廃トナーの発生を抑制しうる。

［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。第３の実施形態によれば、整合部４０６は、記録材検出部１２０によって検出された記録材１０１のサイズまたは搬送位置と、入力部４０９から入力される現像剤像の形成位置の調整値とが入力される。この２つの入力された情報に基づいて、整合部４０６は、形成する現像剤像を記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合させる。

また、本実施形態は、第１の実施形態または第２の実施形態と組み合わせて実施されうる。ここでは、第１の実施形態と組み合わせた場合の形態について説明する。なお、第１の実施形態と共通する技術事項については、繰り返しの説明を避けるために、省略される。例えば、ステップＳ１１０１およびＳ１１０２は、上述したＳ７０１およびＳ７０２に相当するので説明を省略する。また、縁有り印刷が選択された場合、本実施形態における画像形成装置は、第１の実施形態と同様の動作をおこなう。よって、説明は省略される。したがって、以下では、ステップＳ１１０３およびＳ１１０５についてのみ説明が記載される。

ユーザにより縁無し印刷が選択された場合、ステップＳ１１０３において、整合部４０６は、ユーザにより入力される現像剤像における主走査方向および副走査方向の形成位置を入力部４０９から取得する。また、ステップＳ１１０４において、整合部４０６は、第１の実施形態と同様に、記録材検出部１２０によって検出される記録材１０１のサイズおよび搬送位置を取得する。

次に、ステップＳ１１０５において、まず、整合部４０６は、検出されたサイズおよび搬送位置に基づいて、現像剤像のサイズおよび形成位置を記録材１０１のサイズおよび搬送位置に整合させる。さらに、整合部４０６は、入力された調整値に基づいて画像信号の出力開始タイミングを微調整する。例えば、なお、整合部４０６は、図５に示す副走査方向の基準信号および主走査方向の基準信号を入力された調整値に基づいて調整するようにしてもよい。

具体的に説明するため、ここでは、例えば、形成された画像が記録材１０１の搬送方向に対して右側に０．５ｍｍずれていた場合を想定する。この場合、ユーザは、主走査方向の形成位置に対する調整値を入力する。入力方法としては、例えば、形成する画像を左側に０．５ｍｍずらす旨の入力がおこなわれる。整合部４０６は、ユーザの入力に応じて、図５に示す主走査方向の基準信号／ＢＤの出力を早めるように画像信号出力部４０２に対して調整をおこなう。なお、早めるタイミングは、０．５ｍｍに相当するタイミングとなる。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、主走査方向における形成位置の調整値および副走査方向における形成位置の調整値の少なくとも１つを入力する入力部をさらに含むようにしてもよい。この場合、整合部は、検出された記録材の長さおよび搬送位置と、入力された調整値とに基づいて、現像剤像の画像サイズを記録材のサイズに整合させるとともに、現像剤像の形成位置を記録材に整合させるようにしてもよい。したがって、本画像形成装置は、縁無し印刷において、記録材に形成された画像がずれるような不具合を生じた場合に、ユーザの入力によって微調整がおこなえる。これにより、本画像形成装置は、縁無し印刷における精度がさらに向上しよう。よって、本画像形成装置は、トナー消費量を低減し、廃トナーの発生を抑制しうる。

本発明に係る画像形成装置の断面図である。 記録材検出部における記録材の検出方法を示す図である。 記録材検出部が記録材を検出した場合の出力信号を示す図である。 第１の実施形態における画像形成装置の制御を示すブロック図である。 第１の実施形態における縁無し印刷が選択された場合の画像信号のタイミングチャートである。 縁無し印刷および縁有り印刷における画像形成のタイミングを示すタイミングチャートである。 第１の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。 第２の実施形態における画像形成装置の制御を示すブロック図である。 第２の実施形態における縁無し印刷が選択された場合の画像信号およびマスク信号のタイミングチャートである。 第２の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。 第３の実施形態において、静電潜像を形成するまでの制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１００：画像形成装置
１０４：感光体ドラム
１２０：記録材検出部
１２２：入力装置
１３０：紙サイズセンサ
２０１Ａ、２０１Ｂ：記録材検出センサ
４０１：制御基板
４０２：画像信号出力部
４０３：レーザドライバＩＣ
４０４：レーザダイオード
４０５：メモリ
４０６：整合部
４０８：選択部
４０９：入力部

Claims (2)

1. 静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に静電潜像を形成する為に前記複数の像担持体夫々を露光する露光部と、前記複数の像担持体の静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像部材と、前記複数の像担持体からトナー像が一次転写される回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと転写部を形成し、前記転写部で搬送される記録材に対して前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写するための転写部材と、制御部と、所定のタイミングで前記転写部に記録材を搬送する搬送調整手段と、を備え、記録材上にトナー像を縁無しで形成することが可能な画像形成装置において、
   記録材の搬送方向において前記搬送調整手段よりも上流に配置され、前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置と、を検出する記録材検出部と、を有し、
   記録材上にトナー像を縁無しで形成する場合は、前記記録材検出部が前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置を検出した後に、前記露光部は、前記複数の像担持体に静電潜像の形成を開始するとともに、前記記録材検出部によって検出した前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置に応じた静電潜像を、前記複数の像担持体全てに形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送調整手段は、前記記録材検出部が前記搬送調整手段に向って搬送される記録材の搬送方向における長さと、搬送方向と直交する幅方向における長さと、前記幅方向の搬送位置を検出した後に、所定のタイミングで前記転写部に記録材を搬送すべく、記録材の搬送を停止又は減速することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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