JP6800563B2 - 画像形成装置および画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成システムに関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置は、定着ローラーや定着ベルト等の定着面側部材、定着面側部材に圧接される加圧ローラーや加圧ベルト等の裏面側支持部材、及び加熱源等を備え、定着面側部材が裏面側支持部材に圧接することで、用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成している。

定着部に用紙を通紙する際には、用紙の搬送速度を均一にするか、または用紙の用紙搬送経路幅方向（以下、単に「幅方向」という）の端部側が中央部側より速くなるように搬送するのが好ましい。用紙の端部側を中央部側より速く搬送する理由は、中央部側が端部側より速くなると、紙しわが発生しやすくなるからである。但し、端部側の搬送速度が速くなり過ぎると、用紙の後端が跳ね上がってしまうので、あまり速くすることはできない。

従来の画像形成装置で、定着ローラーを使用したものにあっては、定着ローラーの形状を、その軸方向において端部の径が中央部の径より大きい逆クラウン形状にすることで、用紙幅方向の中央部と端部の間の速度差の低減を図っている。

なお、特許文献１には、転写部における搬送力の左右差を低減する技術が記載されている。この技術は、用紙に印字すべき画像のデータをビットマップデータに変換し、得られたビットマップデータを画像中心で左右に領域に分割して、それぞれの領域で印字率を求め、印字率の左右差が所定以上であれば、トナー量を用紙内で少なくするようにしたものである。トナー量を用紙内で少なくすることで、トナー量の左右差が低減し、搬送力の左右差が小さくなる。

特開２００８−００９０６２号公報

しかしながら、定着すべき画像のパターンによっては、用紙幅方向の中央部と端部との間で、定着部での用紙の滑り量の差が発生し、定着部での用紙搬送が不安定になるという課題がある。例えば、図１に示すようなパターンの画像、すなわち通紙方向端部を頂点とする二等辺三角形状に白抜きされた黒色のベタの画像を定着する場合、用紙幅方向の中央部側にはトナーが載っていないために滑り難く、用紙の摩擦によってスムーズに定着部材に引き込まれて行く（図１中の矢印Ｄ１は用紙の搬送方向と搬送速度の大きさを示す）。一方、用紙幅方向の両端部側はトナーが載っていることから滑り易く、中央部側に比べて相対的に定着部材に引き込まれ難い。このため、図１において矢印Ｄ１よりも短い矢印Ｄ２、Ｄ３で示されるように、用紙幅方向の両端部側が中央部側より遅く搬送されて、両端部側が中央部側に寄ってしまい、紙しわが発生する。

本発明は、定着部での用紙の滑り量に関して用紙幅方向の中央部と端部との間で発生する差を軽減することで、定着部での用紙搬送を安定して行うことができる画像形成装置および画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
用紙に印字すべき画像のデータを取得する取得部と、
取得されたデータに基づいて、前記用紙の印字率を、前記用紙の画像形成領域を少なくとも用紙幅方向の中央部と端部とに分けた分割領域毎に計算する計算部と、
計算された前記中央部の印字率と前記端部の印字率との差が閾値以上となることを条件に、前記差を前記閾値未満に低減させる隠し画像を前記用紙に形成する画像形成部と、
を有する。

本発明に係る画像形成システムは、
画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
用紙に印字すべき画像のデータを取得する取得部と、
取得されたデータに基づいて、前記用紙の印字率を、前記用紙の画像形成領域を少なくとも用紙幅方向の中央部と端部とに分けた分割領域毎に計算する計算部と、
計算された前記中央部の印字率と前記端部の印字率との差が閾値以上となることを条件に、前記差を前記閾値未満に低減させる隠し画像を前記用紙に形成する画像形成部と、
を有する。

本発明によれば、定着部での用紙の滑り量に関して用紙幅方向の中央部と端部との間で発生する差を軽減でき、紙しわが生ずることのない安定した用紙搬送を行うことができる。

従来の画像形成装置での定着部材と用紙の滑り量差の発生原因を説明するための図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の制御系の主要部を示すブロック図である。 印刷する画像の第１例を示す図である。 図４に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第１例を示す図である。 隠し画像の形成パターンの例を示す図である。 図４に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第２例を示す図である。 用紙坪量に対する閾値の目安の一例を示す図である。 用紙幅方向のサイズに対する閾値の目安の一例を示す図である。 用紙坪量に応じて通紙方向の分割長さを可変させた一例を示す図である。 用紙坪量に応じて通紙方向の分割長さを可変させた他の例を示す図である。 用紙坪量に対する通紙方向の分割長さの目安の一例を示す図である。 印字率差と比較する閾値を通紙方向の後方領域側で大きくした一例を示す図である。 図４に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第３例を示す図である。 クリアトナーの輪郭部分でトナー量を減少させた一例を示す図である。 印刷する画像の第２例を示す図である。 図１６に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の一例を示す図である。 印刷する画像の第３例を示す図である。 図１８に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の一例を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図３は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示すブロック図である。図２、３に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト（第１転写部材）４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図３に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、通信部７１、記憶部７２及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、用紙Ｓに印字すべき画像のデータ（入力画像データ）を取得し、取得した入力画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。制御部１００は、例えば外部の装置から送信された画像データを受信することで、入力画像データを取得する。また、制御部１００は、定着部６０において、用紙Ｓの用紙幅方向の中央部と端部との間で発生する定着部材と用紙Ｓの滑り量差を軽減し、搬送を安定させる処理を行う。この処理の詳細については後述する。

通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。画像読取部１０は、図２に示すように、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された入力画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像、及び必要に応じて無色トナー（以下「クリアトナー」という）による隠し画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１ＣＬＲ、中間転写ユニット４２等を備える。Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及びクリアトナー用の画像形成ユニット４１ＣＬＲはいずれも、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、又はＣＬＲを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１ＣＬＲの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナー（ワックスをトナー粒子内に含むオイルレストナー）を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー（第２転写部材）４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップ（転写ニップ）が形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写バイアスを二次転写ローラー４２４に印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像が用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、用紙Ｓのトナー像が形成されている面（定着面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源（図示せず）等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２、上加圧ローラー６３及び張架部材６４を有する（ベルト加熱方式）。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と上加圧ローラー６３と張架部材６４（テンションローラー）とに所定のベルト張力（例えば、４００［Ｎ］）で張架されている。定着ベルト６１は、下加圧ローラー６５とともに、定着ニップを形成する。

定着ベルト６１は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、当該トナー像を用紙Ｓに定着温度（例えば、１６０〜２００［℃］）で加熱定着する。ここで、定着温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｓの紙種等によって異なる。加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する。加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する加熱源（ハロゲンヒーター）を内蔵している。加熱源の温度は、制御部１００によって制御される。加熱源によって加熱ローラー６２が加熱され、その結果、定着ベルト６１が加熱される。

上加圧ローラー６３は、定着部６０における主駆動源（図示せず）により駆動回転する下加圧ローラー６５に定着ベルト６１を介して圧接される。下側定着部６０Ｂは、例えば裏面側支持部材である下加圧ローラー６５を有する（ローラー加圧方式）。制御部１００は、主駆動源（駆動モーター）を制御して、下加圧ローラー６５を反時計回り方向に回転させる。駆動モーターの駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、周速度等）は、制御部１００によって行われる。下加圧ローラー６５には、ハロゲンヒーター等の加熱源（図示せず）が内蔵されている。この加熱源が発熱することにより、下加圧ローラー６５は加熱される。制御部１００は、加熱源に供給する電力を制御し、下加圧ローラー６５を所定温度（例えば、８０〜１２０［℃］）に制御する。

下加圧ローラー６５は、定着ベルト６１を介して上加圧ローラー６３に所定の定着荷重（例えば、２６５０［Ｎ］）で圧接される。このようにして、定着ベルト６１と下加圧ローラー６５との間には、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。下加圧ローラー６５が駆動回転すると、定着ベルト６１が時計回り方向に従動回転する。これに伴い、上加圧ローラー６３は、時計回り方向に従動回転する。また、張架部材６４は、時計回り方向に従動回転する。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、定着部６０における用紙搬送の安定化処理について説明する。なお、本実施の形態では、用紙Ｓとしてカット紙を使用するが、連続紙を使用してもよい。特に、長尺紙や連続紙は、用紙幅方向の中央部と端部の速度差が蓄積されやすいため、本発明を適用することで、速度差の蓄積を最小限に抑えることができる。すなわち、本発明は、長尺紙や連続紙を使用した場合により効果的である。

制御部１００は、入力画像データを取得すると、該入力画像データに基づいて、用紙Ｓの印字率を、用紙Ｓの画像形成領域を用紙幅方向の中央部と端部とに分けた分割領域毎に計算する。そして、用紙幅方向の中央部の印字率と端部の印字率の差を求める。そして、求めた中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上かどうか判定する。当該印字率差が閾値以上であれば、画像形成部４０を制御して、当該印字率差を閾値未満に低減させる隠し画像を用紙Ｓに形成させる。このように、制御部１００は、入力画像のデータを取得する取得部、用紙Ｓの中央部と端部とに分けた分割領域毎に印字率を計算する計算部、及び、求めた中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上かどうか判定する判定部として動作する。画像形成部４０は、制御部１００の指示の元で、制御部１００で計算された用紙Ｓの幅方向の中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上となることを条件に、当該差を閾値未満に低減させる隠し画像を用紙Ｓに形成する。

隠し画像の形成には、用紙Ｓと同色のトナーを使用可能であるが、特定色の用紙Ｓの使用時に限定されない点でクリアトナーの使用が特に好適である。用紙Ｓと同色のトナーを使用して隠し画像を形成する場合は、画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋを流用できる。本実施の形態では、主にクリアトナーを用いて隠し画像を形成するものとして説明する。

図４に示すパターンの画像１２０を印刷する場合を例に挙げる。
付着量：Ｙ（イエロー） ４ｇ
画像領域を例えば用紙幅方向に３分割、通紙方向（矢印Ｂで示す方向）に６分割する。このとき、用紙幅方向及び通紙方向のそれぞれにおける分割長は均一であっても良いし、不均一であっても良い。図４に示す場合は、用紙幅方向における分割長を、中央部で７７ｍｍ、両端部それぞれで１１０ｍｍとしている。また、通紙方向における分割長は、先端側から５分割目までを同じ長さとし、６分割目を５分割目までの各長さよりも長くしている。図４に示す“ａ”〜“ｆ”は、各分割領域（以下、単に“領域”と言う）の通紙方向における位置を表し、“Ｆ”，“Ｃ”，“Ｒ”は、各領域の用紙幅方向の位置を表している。特に、用紙幅方向の位置を表す“Ｆ”は“Ｆｒｏｎｔ”、“Ｃ”は“Ｃｅｎｔｅｒ”、“Ｒ”は“Ｒｅａｒ”と言う意味である。すなわち、用紙Ｓの通紙方向に対して直交する方向から用紙Ｓを見て手前側が“Ｆｒｏｎｔ”、その１つ先が“Ｃｅｎｔｅｒ”、さらにその１つ先が“Ｒｅａｒ”となる。なお、図４に示すパターンでは、４ｇのＹのトナーを用紙Ｓに付着させることを想定している。

図５は、図４に示す画像１２０が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第１例を示す図である。図５に示す例では、用紙Ｓの紙種として普通紙７０ｇ Ａ３を用いている。各領域における印字率は、トナーが付着している面積を全体の面積で除算した値を百分率で表したものである。用紙幅方向の中央部の印字率と端部の印字率の差と比較する閾値を５０％としたとき、印字率差が該閾値（５０％）以上となる領域は、通紙方向位置“ｂ”〜“ｅ”の４つの領域である。用紙幅方向の印字率差（％）は、通紙方向位置“ｂ”で「７０」、通紙方向位置“ｃ”で「８５」、通紙方向位置“ｄ”で「８０」、通紙方向位置“ｅ”で「６０」である。

印字率差が５０％を超える印字率の少ない領域に隠し画像を形成する。すなわち、クリアトナーを印字する。すなわち、（ｂ，Ｆ）領域、（ｂ，Ｒ）領域、（ｃ，Ｆ）領域、（ｃ，Ｒ）領域、（ｄ，Ｆ）領域、（ｄ，Ｒ）領域、（ｅ，Ｆ）領域及び（ｅ，Ｒ）領域の８つの領域に隠し画像を形成する。

隠し画像を形成するためのクリアトナーの印字量は、付着量差が所定範囲（５０％）内になる量とする。したがって、各領域に対するクリアトナーの印字量は、用紙幅方向の印字率差−５０となる。クリアトナーの印字量は、（ｂ，Ｆ）領域及び（ｂ，Ｒ）領域では、それぞれ「２０」となる。また、（ｃ，Ｆ）領域及び（ｃ，Ｒ）領域では、それぞれ「３５」となる。また、（ｄ，Ｆ）領域及び（ｄ，Ｒ）領域では、それぞれ「３０」となる。また、（ｅ，Ｆ）領域及び（ｅ，Ｒ）領域では、それぞれ「１０」となる。

各領域に形成する隠し画像のパターンは、各領域の全面に形成するパターンでも、局所的に形成するパターンでもよい。図６に隠し画像の形成パターンの例（ａ）〜（ｄ）を示す。

上述した印字率差と比較する閾値は、用紙Ｓの坪量に応じて可変としたり、用紙Ｓの用紙幅方向のサイズに応じて可変としたりすることも可能である。また、用紙Ｓの通紙方向の分割長を用紙Ｓの坪量に応じて可変としたり、通紙方向の後方領域では通紙方向の前方領域に比べて分割長さを長くしたりすることも可能である。また、用紙Ｓの通紙方向の分割長を通紙方向の後方領域で長くする場合、印字率差と比較する閾値を、通紙方向の前方側領域に比べて大きくするようにしてもよい。以下、それぞれの場合について説明する。

（用紙坪量に応じて閾値を可変する）
薄紙では用紙幅方向の中央部と端部の搬送速度差による用紙Ｓへの影響は大きいが、厚紙では用紙幅方向の中央部と端部の搬送速度差による用紙への影響は小さいので、用紙Ｓの坪量が大きくなるに従って閾値を大きくする。なお、厚紙の場合、用紙幅方向の中央部と端部の搬送速度差があっても紙しわが発生し難いので、必ずしも隠し画像を形成する必要はない。

図７は、図４に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第２例を示す図である。図７に示す例では、図５に示す例で用いた普通紙７０ｇ Ａ３より坪量の大きな普通紙７０ｇ Ａ３を用いており、この坪量に応じて閾値を６５％としている。印字率差が閾値（６５％）以上となる領域は、通紙方向位置“ｂ”〜“ｄ”の３つの領域である。この場合、用紙幅方向の印字率差（％）は、通紙方向位置“ｂ”で「７０」、通紙方向位置“ｃ”で「８５」、通紙方向位置“ｄ”で「８０」である。印字率差が６５％を超える印字率の少ない領域に隠し画像を形成する。すなわち、（ｂ，Ｆ）領域、（ｂ，Ｒ）領域、（ｃ，Ｆ）領域、（ｃ，Ｒ）領域、（ｄ，Ｆ）領域及び（ｄ，Ｒ）領域の６つの領域にクリアトナーを印字する。

クリアトナーを印字するためのトナーの印字量は、付着量差が所定範囲（６５％）内になる量とする。したがって、各領域に対するクリアトナーの印字量は、用紙幅方向の印字率差−６５となる。クリアトナーの印字量は、（ｂ，Ｆ）領域及び（ｂ，Ｒ）領域では、それぞれ「５」となる。また、（ｃ，Ｆ）領域及び（ｃ、Ｒ）領域では、それぞれ「２０」となる。また、（ｄ，Ｆ）領域及び（ｄ、Ｒ）領域では、それぞれ「１５」となる。図８は、用紙坪量に対する閾値の目安の一例を示す図である。同図に示すように、用紙Ｓの坪量が大きくなるに従って閾値が大きくなる。

（用紙幅方向のサイズに応じて閾値を可変する）
用紙幅方向のサイズが小さいと中央部と端部の搬送速度差による用紙への影響は小さいが、用紙幅方向のサイズが大きいと中央部と端部の搬送速度差による用紙への影響が大きくなる。したがって、用紙幅方向のサイズが大きくなるに従って閾値を小さくする。なお、用紙幅方向のサイズが小さいと中央部と端部の搬送速度差があっても紙しわが発生し難いので、必ずしもクリアトナーを印字する必要はない。図９は、用紙幅方向のサイズに対する閾値の目安の一例を示す図である。同図の曲線Ｃｖ１で示すように、用紙Ｓの幅方向の用紙長さが長くなるに従って閾値が小さくなっている。なお、同図において、坪量を大きくすると、曲線Ｃｖ１から曲線Ｃｖ２に推移する。

（用紙坪量に応じて通紙方向の分割長さを可変する）
図１０は、用紙坪量に応じて通紙方向の分割長さを可変させた一例を示す図である。図１０に示す例では、用紙Ｓの紙種として上質紙２００ｇｓｍ Ａ３を用いている。このような坪量の用紙Ｓに対し、通紙方向位置“ａ”における分割長さを「８０ｍｍ」とし、それ以外の通紙方向位置“ｂ”〜“ｆ”それぞれにおける分割長さを「９０ｍｍ」としている。

図１１は、用紙坪量に応じて通紙方向の分割長さを可変させた他の例を示す図である。図１１に示す例では、用紙Ｓの紙種として上質紙６５ｇｓｍ Ａ３を用いている。この上質紙６５ｇｓｍ Ａ３は、図１０の例で示した上質紙２００ｇｓｍ Ａ３よりも坪量が小さく薄紙であることから、搬送速度差による用紙への影響が大きいため、通紙方向に対する分割数を多くしている。各分割領域における分割長さは、通紙方向位置“ａ”及び“ｂ”を「３０ｍｍ」、通紙方向位置“ｃ”を「４０ｍｍ」、通紙方向位置“ｄ”を「５０ｍｍ」、通紙方向位置“ｅ”及び“ｆ”を「６０ｍｍ」、通紙方向位置“ｇ”を「７０ｍｍ」、通紙方向位置“ｈ”を「８０ｍｍ」としている。

図１２は、用紙坪量に対する通紙方向の分割長さの目安の一例を示す図である。同図に示すように、用紙坪量が大きくなるに従って通紙方向の分割長さが長くなっている。坪量の大きな用紙は剛性が高く、搬送速度差による紙しわの発生が少ないため、必ずしも隠し画像を形成する必要はない。このように、用紙坪量が大きくなるに従って通紙方向の分割長さを長くして行く。

また、用紙坪量が大きくなるに従って通紙方向の分割長さを長くすると同様に、印字率差と比較する閾値を通紙方向の後方領域側で大きくする。図１３は、印字率差と比較する閾値を通紙方向の後方領域側で大きくした一例を示す図である。同図に示すように、通紙方向位置“ａ”及び“ｂ”を「４０ｍｍ」、通紙方向位置“ｃ” 及び“ｄ”を「５０ｍｍ」、通紙方向位置“ｅ”及び“ｇ”を「６０ｍｍ」、通紙方向位置“ｇ”を「６５ｍｍ」としている。

このように構成した一実施の形態によれば、制御部１００が、入力画像データに基づいて、用紙Ｓの印字率を、用紙Ｓの画像形成領域を用紙幅方向の中央部と端部とに分けた分割領域毎に計算し、計算した中央部の印字率と端部の印字率の差を求める。そして、制御部１００は、求めた中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上かどうか判定し、閾値以上であれば、画像形成部４０を制御して、当該印字率差を閾値未満に低減させる隠し画像を用紙Ｓに形成させる。これにより、定着部６０での用紙Ｓの滑り量に関して用紙幅方向の中央部と端部との間で発生する差が軽減し、定着部６０での用紙搬送が安定して行われる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２について説明する。本実施の形態の画像形成装置１の構成は実施の形態１と同一であるため、ここではその詳細な説明を省略する。上述した実施の形態１では、各領域における用紙幅方向の中央部の印字率と端部の印字率の差が閾値以上の領域に対してクリアトナーを印字するようにしたが、実施の形態２では、用紙幅方向の中央部の平均印字率と端部の平均印字率の差に応じて隠し画像を形成するようにした。

図１４は、図４に示す画像が印刷される画像形成領域を分割した各領域における印字率の第３例を示す図である。図１４に示す例では、図７に示す例で用いた用紙と同様の普通紙７０ｇ Ａ３を用いており、またこの坪量に応じて閾値を６５％としている。本実施の形態では、用紙幅方向位置Ｆ，Ｃ，Ｒにおける平均印字率に基づいて隠し画像を形成する。用紙幅方向位置Ｃにおける平均印字率は「８１．７」、用紙幅方向位置Ｆ及びＲそれぞれにおける平均印字率は「２０．８」、用紙幅方向の平均印字率差は「６０．９」である。以下に隠し画像としてクリアトナーを印字する各種パターンを列記する。

・パターン「１」：平均の用紙幅方向の印字率差「６０．９％」分のクリアトナーを用紙全面に均等に印字する。
・パターン「２」：平均の用紙幅方向の印字率差「６０．９％」分のクリアトナーを用紙端部のみ全面に印字する。
・パターン「３」：平均の用紙幅方向の印字率差「６０．９％」分のクリアトナーを用紙端部に印字する。この際、印字量は、５０．９％〜７０．９％の範囲で用紙後端側ほど多くする。

・パターン「４」：用紙幅方向の印字率差−６５％が、通紙方向で最小値（５％）のクリアトナーを用紙全面に印字する。さらに、印字率差が大きい領域（通紙方向位置“ｃ”，“ｄ”）では印字率を大きくする。このとき、境界に違和感が生じないように、図１５に示すように段階的に印字量を変える。すなわち、クリアトナーによる画像の輪郭部分では、クリアトナーのトナー量を漸減させる。図１５では、クリアトナーＣＴ１、クリアトナーＣＴ２、クリアトナーＣＴ３の順で印字量が減少する。また、このとき、クリアトナーが見え難ければ例えばイエロートナー等の有色トナーを使用してもよい。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３について説明する。本実施の形態の画像形成装置１の構成は実施の形態１と同一であるため、ここではその詳細な説明を省略する。実施の形態３では、用紙幅方向の中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上となる条件の発生が、通紙方向に分割された複数領域において連続することを追加条件として、隠し画像を形成するようにした。

図１６に示すパターンの画像１２１を印刷する場合を例に挙げる。
紙種：普通紙１００ｇ 長尺紙
付着量：ＰＢＫ １１．４ｇ
画像１２１を形成するための画像領域を例えば用紙幅方向に３分割、通紙方向に６分割する。このとき、図１７に各領域に印字率（トナーが付着している面積／全体の面積）を示す。印字率差と比較する閾値を６０％にしたとき、用紙幅方向で閾値以上の印字率差が生じた領域は、通紙方向位置“ｂ”，“ｃ”，“ｅ”の３つの領域である。この場合、用紙幅方向の印字率差（％）は、通紙方向位置“ｂ”で「８５」、通紙方向位置“ｃ”で「８５」、通紙方向位置“ｅ”で「１００」である。（ｂ，Ｆ）領域、（ｂ，Ｒ）領域、（ｃ，Ｆ）領域及び（ｃ，Ｒ）領域は、用紙幅方向の中央部と端部との印字率差が閾値（６０％）以上であるため、これらの領域（図１６で１点鎖線を引いた領域）に隠し画像を形成する。すなわち、クリアトナーを印字する。このときの印字量は、付着量差が閾値（６０％）内になる量とする。したがって、これらの領域に対するクリアトナーの印字量は、用紙幅方向の印字率差−６０となる。

一方、通紙方向位置“ｅ”の領域では、印字率差が閾値（６０％）以上であるが、通紙方向で隣り合う領域の両方が用紙幅方向で閾値未満であるため、（ｃ，Ｆ）領域及び（ｃ，Ｒ）領域（点線を引いた領域）には隠し画像を形成しない。これは、通紙方向に孤立した領域で用紙幅方向の搬送速度差が生じても用紙に与える影響は少なく、画像の違和感から隠し画像の形成を極力避けたいためである。このとき、隠し画像にクリアトナーの使用が望ましいが、見え難ければ例えばイエロートナーを使用してもよい。また、用紙色に応じて白色トナーを使用してもよい。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４について説明する。本実施の形態の画像形成装置１の構成は実施の形態１と同一であるため、ここではその詳細な説明を省略する。実施の形態４では、用紙幅方向の両端部で印字率が異なる場合に最適な隠し画像を形成できるようにした。

図１８に示すパターンの画像１２２を印刷する場合を例に挙げる。
紙種：普通紙 ＳＲＡ３ Ｍ（マゼンタ）色の用紙
付着量：Ｃｙａｎ(シアン) ４ｇ

画像１２２を形成するための画像領域を例えば用紙幅方向に３分割、通紙方向に７分割する。このとき、図１９に各領域に印字率（トナーが付着している面積／全体の面積）を示す。印字率差と比較する閾値は４５％とする。図１８に示す例では、印字率が通紙方向における位置“Ｆ”と“Ｒ”で異なっている。すなわち、印字率が（ａ，Ｆ）領域では「８０％」であるのに対し、（ａ，Ｒ）領域では「０％」である。また、（ｂ，Ｆ）領域、（ｃ，Ｆ）領域、（ｄ，Ｆ）領域、（ｅ，Ｆ）領域及び（ｆ，Ｆ）領域の各領域では「９０％」であるのに対し、（ｂ，Ｒ）領域、（ｃ，Ｒ）領域、（ｄ，Ｒ）領域、（ｅ，Ｒ）領域及び（ｆ，Ｒ）領域の各領域では「０％」である。（ｇ，Ｆ）領域と（ｇ，Ｒ）領域においては共に「０％」である。

端部の印字率が高い側すなわち“Ｆ”側（第１端部）と“Ｃ”を比較し、用紙幅方向の印字率差に応じて“Ｃ”の位置に隠し画像を形成する。“Ｆ”と“Ｃ”における用紙幅方向の印字率差は、通紙方向位置“ａ”では「９０％」、通紙方向位置“ｂ”〜“ｆ”ではそれぞれ「１００％」であり、“Ｃ”における隠し画像であるトナーの印字量は、通紙方向位置“ａ”では「４５（９０−４５）％」、通紙方向位置“ｂ”〜“ｆ”ではそれぞれ「５５（１００−４５）％」である。本実施の形態では、Ｍ色の用紙Ｓを使用するので、用紙Ｓと同色のＭ色のトナーを印字する。

一方、端部の印字率が低い側すなわち“Ｒ”側（第２端部）には、印字率が高い“Ｆ”側と同程度の印字率になるように隠し画像を形成する。本実施の形態では、“Ｆ”側（第１端部）−“Ｒ”側（第２端部）の印字率差で“Ｒ”側の隠し画像の印字量を算出する。“Ｒ”における隠し画像であるトナーの印字量は、通紙方向位置“ａ”では「８０％」、通紙方向位置“ｂ”〜“ｆ”ではそれぞれ「９０％」である。なお、隠し画像としてクリアトナーを印字する場合は、上述した実施の形態２のように、全面でも局所的でもよい。

上記実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明の範囲は上記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、複数枚の用紙Ｓを連続通紙する印刷ジョブにおいて、複数枚の用紙Ｓが所定の条件（すなわち、用紙幅方向の中央部の印字率と端部の印字率との差が閾値以上となる条件）を満たす用紙Ｓを少なくとも１枚含む場合、画像形成部４０は、複数枚の用紙Ｓ全ての画像形成領域全面に隠し画像を形成する。この場合、クリアトナー使用により発生する光沢を、同一ジョブ内で印字される全て用紙Ｓ間で均一化することができる。

また、上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することができる。

また、本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
Ｓ 用紙

Claims (10)

1. 用紙を挟持して搬送する定着ニップで用紙を加熱、加圧することにより、用紙にトナーにより形成された画像を定着させる定着部と、
   用紙に印字すべき画像のデータを取得する取得部と、
   取得されたデータに基づいて、前記用紙の印字率を、前記用紙の画像形成領域を用紙幅方向の中央部と両端部とに３分割した分割領域毎に計算する計算部と、
   計算された前記中央部の印字率と当該中央部の印字率よりも印字率が高い側の第１端部の印字率との差が閾値以上となることを条件に、前記差を前記閾値未満に低減させる前記用紙と同色のトナーまたはクリアトナーからなる隠し画像を前記中央部に形成するとともに、前記高い側の第１端部の印字率よりも印字率が低い側の第２端部の印字率が前記第１端部と同程度の印字率になるように前記第２端部に前記隠し画像を形成する第１モードと、複数枚の用紙を連続通紙する印刷ジョブにおいて前記複数枚の用紙が前記条件を満たす用紙を少なくとも１枚含む場合、前記複数枚の用紙全ての画像形成領域全面に、クリアトナーからなる隠し画像を形成する第２モードとのいずれかを選択的に実行できる画像形成部と、
   を有する、画像形成装置。
2. 前記計算部は、前記用紙の坪量に応じて、前記閾値を可変とする、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記計算部は、前記用紙の前記用紙幅方向のサイズに応じて、前記閾値を可変とする、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記分割領域のそれぞれは、用紙幅方向の中央部と両端部とに３分割し、かつ、通紙方向にも分割した領域であり、
   前記計算部は、前記通紙方向で同じ位置に配置される前記分割領域のそれぞれにおいて、用紙幅方向の中央部の分割領域および用紙幅方向の両端部それぞれの印字率を計算し、
   前記画像形成部は、前記第１モードにおいて、算出された中央部の印字率と当該中央部の印字率よりも印字率が高い側の第１端部との差が閾値以上となることを条件に、前記差を閾値未満に低減させる前記用紙と同色のトナーまたはクリアトナーからなる隠し画像を前記中央部に形成するとともに、前記高い側の第１端部の印字率よりも印字率が低い側の第２端部の印字率が前記第１端部と同程度になるように前記第２端部に隠し画像を形成する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記計算部は、前記用紙の坪量に応じて、前記通紙方向の分割長さを可変とする、
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記計算部は、前記通紙方向に分割された複数領域において前記通紙方向の後方側領域では前記通紙方向の前方側領域に比べて分割長さを短くしない、
   請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部は、前記条件の発生が、前記通紙方向に分割された複数領域において連続することを追加条件として、前記隠し画像を前記用紙に形成する、
   請求項４〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記計算部は、前記通紙方向の後方側領域では前記通紙方向の前方側領域に比べて前記閾値を大きくする、
   請求項４〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記計算部は、前記用紙幅方向の中央部の印字率と前記第１端部の印字率との差を求めると共に、前記第１端部の印字率と前記第２端部の印字率との差を求める、
   請求項４〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
    用紙を挟持して搬送する定着ニップで用紙を加熱、加圧することにより、用紙にトナーにより形成された画像を定着させる定着部と、
    用紙に印字すべき画像のデータを取得する取得部と、
    取得されたデータに基づいて、前記用紙の印字率を、前記用紙の画像形成領域を用紙幅方向の中央部と両端部とに３分割した分割領域毎に計算する計算部と、
    計算された前記中央部の印字率と当該中央部の印字率よりも印字率が高い側の第１端部の印字率との差が閾値以上となることを条件に、前記差を前記閾値未満に低減させる前記用紙と同色のトナーまたはクリアトナーからなる隠し画像を前記中央部に形成するとともに、前記高い側の第１端部の印字率よりも印字率が低い側の第２端部の印字率が前記第１端部と同程度の印字率になるように前記第２端部に前記隠し画像を形成する第１モードと、複数枚の用紙を連続通紙する印刷ジョブにおいて前記複数枚の用紙が前記条件を満たす用紙を少なくとも１枚含む場合、前記複数枚の用紙全ての画像形成領域全面に、クリアトナーからなる隠し画像を形成する第２モードとのいずれかを選択的に実行できる画像形成部と、
    を有する、画像形成システム。