(57)【要約】【課題】後端ボイドの変動を抑制して画像品質の劣化を防止することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】制御部６０は、ＬＤスイッチ３５をオンして画像処理部７０から出力された画像データをレーザダイオード３１へ出力し、感光体ドラムへレーザ光を出射する。濃度検出部９０は、画像処理部７０が出力した画像データに含まれる画素のドット数を累計し、Ｎライン目の画像データが画像処理部７０から出力されるタイミングで累計したドット数に基づいて画像濃度を検出する。制御部６０は、検出された画像濃度と閾値Ｔｈとを比較し、画像濃度が閾値Ｔｈより大きい場合には、Ｎ＋αライン目の画像データが出力された時点でＬＤスイッチ３５をオフにする。これにより、用紙のスリップによる後端ボイド長の変動を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム表面に静電潜像を形成すべく光を照射する光照射部と、該光照射部へ画像データを出力する画像データ出力部とを備え、前記感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、現像された静電潜像を転写してシートに画像を形成する画像形成装置において、
前記画像データ出力部が出力する画像データに基づいて、画像濃度を検出する濃度検出手段と、
該濃度検出手段の検出結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整する調整手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像データ出力部は、
複数色の画像データを出力するように構成してあり、
前記濃度検出手段は、
複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、該複数色の画像データに基づいて画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記光照射部で照射する光の照射開始時点及び／又は照射終了時点を制御する制御手段を備え、
前記調整手段は、
前記制御手段の制御結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度検出手段は、
前記画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあり、
前記制御手段は、
検出された画像濃度に応じて、前記光照射部で照射する光の照射終了時点を制御するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度検出手段は、
複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、前記画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した前記複数色の画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、前記画像データ出力部が出力する複数色の画像データそれぞれに対して、前記光照射部への出力時点を遅延させる遅延手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記遅延手段で遅延させる各色の画像データの遅延時間は、前記濃度検出手段で、前記各色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第１の検出時点とシートに画像が最後に形成される色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第２の検出時点との時間差以上であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
単色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、該単色の画像データの前記光照射部への出力時点の遅延を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像濃度と光の照射終了時点とを関連付けた情報を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、画像の倍率を変倍する変倍手段を備え、
前記調整手段は、
前記変倍手段で画像を変倍して、シートの画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記変倍手段は、
シートの搬送方向に沿って画像を片変倍すべく構成してあることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記濃度検出手段は、シート１頁毎の画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記調整手段は、
シートの搬送方向の後端側に余白領域を確保して画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
画像データに基づいて感光体ドラム表面に静電潜像を形成すべく光を照射し、静電潜像を現像し、現像した静電潜像を転写してシートに画像を形成する画像形成方法において、
画像データに基づいて画像濃度を検出し、
検出結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの余白領域である後端ボイドの長さの変動による画像品質の劣化を抑制する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ、又は複合機などの電子写真方式を採用するカラー画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の感光体ドラム、感光体ドラムに静電潜像を形成するための画像書込みユニット、感光体ドラムに形成された静電潜像に現像ローラを介してトナーを静電吸着させる現像装置、感光体ドラムに顕像化されたトナー像を用紙（シート）に転写するための転写ベルト、用紙に転写したトナー像を定着するための加熱装置及び加圧ローラを有する定着装置、各色のトナーを収容するトナーボックス、給紙又は排紙するための搬送路及び用紙を収容する給紙カセットなどを備えている。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置では、用紙に形成された画像の品質を向上させるために、トナーの飛散を防止する対策が施されている。例えば、トナー像を用紙に定着させる際に加圧ローラが加熱されることにより加圧ローラの熱膨張が発生し、これにより加圧ローラの外径が増大して、その分だけ用紙の搬送速度が増加する。その結果、画像又は印字が用紙からはみ出し、感光体ドラム上での転写時に装置内にトナーが飛散するという問題があった。このため、加圧ローラの熱膨張による用紙の搬送速度の変化を検知し、適正なタイミングで後端マスクが行えるように、画像マスクタイミングを可変とする画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１９３６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、用紙からはみ出して画像が形成されることを防止してトナー飛散による画像品質の劣化を抑制することができるものの、後端ボイドと称せられる用紙の搬送方向後端の余白領域の長さ（後端ボイド長）が変動するという問題を解決することができなかった。
【０００５】
すなわち、単色（例えば、ブラックのみ）で画像を形成する場合、ブラックのトナー像（例えば、１０〜２０μｍの層厚）を転写する際のトナー飛散を抑制するため、所定の転写電界を設定したとする。単色で画像を形成する場合において画像濃度が高くなるとき、あるいは、複数色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色）で画像を形成する場合には、トナー像の層厚は厚くなり、このため、トナーの吸着力が弱くなり、転写時に用紙がスリップし、用紙の搬送速度の低下が発生する。特に画像の濃度が高い場合に用紙のスリップ現象が顕著になり、用紙の後端ボイド長が画像の濃度に応じて変動し、画像品質を劣化させる要因となっていた。
【０００６】
また、用紙の後端近傍まで画像形成領域を広げることで、後端ボイド長を短くしてその変動を小さくすることも可能であるが、両面印刷を行う場合には、用紙の後端が搬送方向の先端となり、用紙の先端近傍にトナー像が存在する場合には、定着時に用紙が定着ローラに巻き付くという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、画像濃度を検出し、検出した画像濃度に基づいて後端ボイドを調整することにより、画像濃度が高い場合であっても後端ボイドの変動を抑制して画像品質の劣化を防止することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、各色の画像データを累計して画像濃度を検出することにより、複数色で画像を形成する場合であっても、画像濃度を精度良く検出することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、画像濃度の検出結果に基づいて、光照射部で照射する光の照射開始時点及び／又は照射終了時点を制御してシートの画像形成領域の大きさを調整することにより、後端ボイドの変動を抑制することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した画像データに基づいて画像濃度を検出し、検出した画像濃度に応じて、光照射部で照射する光の照射終了時点を制御することにより、光照射部で光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した各色の画像データを累計して画像濃度を検出することにより、複数色で画像形成する場合であっても、光照射部で光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合、画像データ出力部が出力する複数色の画像データそれぞれの光照射部への出力時点を遅延させる遅延手段を備えることにより、画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、遅延手段で遅延させる各色の画像データの遅延時間は、各色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第１の検出時点とシートに画像が最後に形成される色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第２の検出時点との時間差以上であることにより、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合に、画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、単色の画像データに基づいて画像形成する場合、その単色の画像データの光照射部への出力時点の遅延を禁止することにより、画像形成の処理速度を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、画像濃度と光の照射終了時点とを関連付けた情報を記憶することにより、検出した画像濃度に基づいて光の照射終了時点を演算する必要がなく、画像形成の処理速度を向上させることができるとともに、印刷速度等の機能が異なる多くの機種が存在する場合であっても、機種毎の固有の情報を記憶しておくだけで後端ボイドの調整が容易に行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、画像濃度に基づいて画像の倍率を変倍して画像形成領域の大きさを調整することにより、転写時にシートがスリップした場合であっても、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイドを調整することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、シートの搬送方向に沿って画像を片変倍することにより、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイド長を調整することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、シート１頁毎の画像データに基づいて、画像濃度を検出することにより、シート１頁毎に後端ボイドを調整することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、シートの搬送方向の後端側に余白領域を確保して画像形成領域の大きさを調整することにより、両面印刷時にシートが定着ローラに巻き付いて剥離しにくくなることを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム表面に静電潜像を形成すべく光を照射する光照射部と、該光照射部へ画像データを出力する画像データ出力部とを備え、前記感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、現像された静電潜像を転写してシートに画像を形成する画像形成装置において、前記画像データ出力部が出力する画像データに基づいて、画像濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段の検出結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置は、前記画像データ出力部は、複数色の画像データを出力するように構成してあり、前記濃度検出手段は、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、該複数色の画像データに基づいて画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置は、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記光照射部で照射する光の照射開始時点及び／又は照射終了時点を制御する制御手段を備え、前記調整手段は、前記制御手段の制御結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置は、前記濃度検出手段は、前記画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあり、前記制御手段は、検出された画像濃度に応じて、前記光照射部で照射する光の照射終了時点を制御するように構成してあることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は、前記濃度検出手段は、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、前記画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した前記複数色の画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、前記画像データ出力部が出力する複数色の画像データそれぞれに対して、前記光照射部への出力時点を遅延させる遅延手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置は、前記遅延手段で遅延させる各色の画像データの遅延時間は、前記濃度検出手段で、前記各色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第１の検出時点とシートに画像が最後に形成される色の画像データに基づいて画像濃度を検出する第２の検出時点との時間差以上であることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置は、単色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、該単色の画像データの前記光照射部への出力時点の遅延を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、画像濃度と光の照射終了時点とを関連付けた情報を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置は、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、画像の倍率を変倍する変倍手段を備え、前記調整手段は、前記変倍手段で画像を変倍して、シートの画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る画像形成装置は、前記変倍手段は、シートの搬送方向に沿って画像を片変倍すべく構成してあることを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る画像形成装置は、前記濃度検出手段は、シート１頁毎の画像データに基づいて、画像濃度を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る画像形成装置は、前記調整手段は、シートの搬送方向の後端側に余白領域を確保して画像形成領域の大きさを調整するように構成してあることを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る画像形成方法は、画像データに基づいて感光体ドラム表面に静電潜像を形成すべく光を照射し、静電潜像を現像し、現像した静電潜像を転写してシートに画像を形成する画像形成方法において、画像データに基づいて画像濃度を検出し、検出結果に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整することを特徴とする。
【００３４】
本発明にあっては、濃度検出手段は、画像データ出力部が出力する画像データに基づいて、シートに形成する画像の画像濃度を検出する。濃度検出手段は、例えば、加算器、メモリなどを備え、画像データ出力部が出力する画像データ（例えば、シート１頁毎の画像データ）のドット数（例えば、１画素当たり２５６階調である場合、１画素に含まれる０〜２５５のドット数）を累積加算する。調整手段は、検出した画像濃度に基づいて、シートの画像形成領域の大きさを調整する。例えば、画像濃度が高い場合には、画像形成領域を大きく（例えば、シートの搬送方向に沿って長く）することにより、定着時にシートがスリップして後端ボイドが大きく（長く）なることを抑制する。また、画像濃度が高くない場合（例えば、中程度又はそれ以下である場合）には、画像形成領域を所定の大きさ以上に大きくしない（例えば、シートの搬送方向に沿って長くしない）。これにより、画像濃度が高い場合であっても後端ボイドの変動を抑制して画像品質の劣化を防止することができる。
【００３５】
本発明にあっては、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、各色の画像データを累計して画像濃度を検出する。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色で画像形成する場合、濃度検出手段は、画像データ出力部が出力する各色の画像データのドット数を累積加算するとともに、累積加算された各色のドット数を合計して画像濃度として検出する。これにより、複数色で画像を形成する場合であっても、画像濃度を精度良く検出することができる。
【００３６】
本発明にあっては、制御手段は、検出した画像濃度に基づいて、光照射部で照射する光の照射開始時点及び／又は照射終了時点を制御する。例えば、画像濃度が高い場合、光の照射終了時点を遅くすることにより、画像形成領域を大きくし、シートがスリップした場合でも後端ボイドが変動しないようにする。また、画像濃度が高くない場合、後端ボイドが所定の大きさになるように光の照射終了時点を遅らせることなく予め定められた時点に設定する。また、画像濃度が高い場合、光の照射開始時点を早くすることにより、画像形成領域を大きくし、シートがスリップした場合でも後端ボイドが変動しないようにする。これにより、後端ボイドの変動を抑制することができる。
【００３７】
本発明にあっては、濃度検出手段は、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した画像データに基づいて、画像濃度を検出する。例えば、所定の検出時点としては、後端ボイド長がシートの後端から所定長（例えば、４ｍｍなど）になる時点（例えば、画像データのＮライン目に相当）とすることができる。すなわち、濃度検出手段は、後端ボイド長が所定長になる時点までに画像データ出力部が出力する画像データのドット数を累積加算して、画像濃度を検出する。制御手段は、検出された画像濃度に基づいて、光照射部で照射する光の照射終了時点を制御する。
【００３８】
例えば、画像濃度が検出された時点で、画像濃度が所定の閾値以下である場合には、その時点で光の照射を終了する。すなわち、画像データのＮライン目で光の照射を終了する。これにより、後端ボイド長は所定長になる。また、検出された画像濃度が所定の閾値より大きい場合には、検出された画像濃度の大小に応じて、光の照射終了時点を遅らせる。すなわち、画像データのＮ＋αライン目で光の照射を終了する。αは画像濃度に応じて変えることができる。これにより、画像濃度が高いほど、画像形成領域を大きく（長く）して、シートがスリップした場合でも、後端ボイド長の変動を抑制することができる。また、光照射部で光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる。
【００３９】
本発明にあっては、濃度検出手段は、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した各色の画像データを累計して画像度を検出する。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色で画像形成する場合、濃度検出手段は、後端ボイド長が所定長になる時点（例えば、画像データのＮライン目に相当）までに画像データ出力部が出力する各色の画像データのドット数を累積加算するとともに、累積加算された各色のドット数を合計して画像濃度として検出する。これにより、複数色で画像を形成する場合であっても、画像濃度を精度良く検出することができる。
【００４０】
本発明にあっては、遅延手段は、例えば、ラインメモリで構成することができ、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、画像データ出力部が出力する複数色の画像データそれぞれに対して、光照射部への出力時点を遅延させる。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の感光体ドラムが適長離隔して配置され、中間転写ベルトを介して感光体ドラムに顕像化されたトナー像をシートに転写する場合に、４色のトナーを用いて画像形成するときには、４色すべての画像濃度の検出が完了するまで感光体ドラムへの静電潜像形成を遅らせることにより、画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる。
【００４１】
本発明にあっては、遅延手段で遅延させる各色の画像データの遅延時間は、各色の画像データに基づいて画像濃度を検出する（各色の画像データの）第１の検出時点とシートに画像が最後に形成される色の画像データに基づいて濃度を検出する第２の検出時点との時間差以上である。例えば、中間転写ベルトの上流側から下流側に向かってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の感光体ドラムが配置されている場合、４色すべての画像濃度を検出することができるのは、最下流側のブラックの画像データの検出時点（第２の検出時点）であり、その時点で、例えば、最上流側のイエローの画像データの感光体ドラムへの静電潜像形成が完了してしまうことを防止する。すなわち、イエローの画像データの光照射部への出力時点の遅延時間を、イエローの画像データに基づいて画像濃度を検出できる時点（第１の検出時点）と４色すべての画像濃度を検出できる時点（第２の検出時点）との時間差以上にすることにより、イエローの画像データに基づいて画像形成する場合に、４色すべての画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力（すなわち、イエローの感光体ドラムへの静電潜像形成）が終了する事態を防止することができる。
【００４２】
本発明にあっては、単色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、その単色の画像データの光照射部への出力時点の遅延を禁止する。例えば、ブラックのみで画像形成する場合、画像データ出力部から光照射部へ画像データを出力する途中の所定の検出時点で画像濃度を検出することができるため、ラインメモリなどで光照射部への画像データの出力時点を遅延させる必要がない。これにより、画像形成の処理速度を向上させることができる。
【００４３】
本発明にあっては、画像濃度と光の照射終了時点とを関連付けた情報を記憶する。例えば、画像濃度が所定の閾値（基準濃度）以上になった場合の画像濃度と光の照射終了時点とを関連付ける情報（例えば、基準濃度時に照射終了時点の遅延量を０とし、画像濃度に応じた遅延量を示す情報）を用いることができる。これにより、検出した画像濃度に基づいて光の照射終了時点を演算する必要がなく、画像形成の処理速度を向上させることができるとともに、印刷速度等の機能が異なる多くの機種が存在する場合であっても、機種毎の固有の情報を記憶しておくだけで後端ボイドの調整が容易に行うことができる。
【００４４】
本発明にあっては、画像濃度に基づいて画像の倍率を変倍して画像形成領域の大きさを調整する。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色で画像形成する場合、シート１頁分の各色の画像データに基づいて画像濃度を検出する。この場合、各色の画像データ（例えば、ライン数がＮの画像データ）は、一旦画像メモリ（ラインメモリ）に格納する。画像濃度と倍率との関係は予め設定しておき、変倍手段は、検出された画像濃度に基づいて、各色の画像の倍率を変倍する。例えば、画像濃度が所定の閾値（基準濃度）より大きい場合、変倍手段は、光照射部へ画像データの各ラインを出力する際に、画像濃度に応じて設定された倍率に基づいて、隣接する複数ラインの画像データを出力する都度、同じラインを２度出力することで、光照射部へ出力するライン数を増やす。また、変倍手段は、検出された画像濃度が所定の閾値以下であれば、ラインメモリに格納した画像データに対して変倍処理を行わずに光照射部へ出力する。これにより、画像は略均等に拡大されるため、画像品質を劣化させることなく、転写時にシートがスリップした場合であっても、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイドを調整することができる。
【００４５】
本発明にあっては、シートの搬送方向に沿って画像を片変倍する。これにより、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイド長を調整することができる。
【００４６】
本発明にあっては、濃度検出手段は、シート１頁毎の画像データに基づいて、画像濃度を検出する。これにより、シート１頁毎に後端ボイドを調整することができる。
【００４７】
本発明にあっては、シートの搬送方向の後端側に余白領域を確保して画像形成領域の大きさを調整する。両面印刷を行う場合には、シートの後端が搬送方向の先端となり、シートの先端近傍に余白領域を確保することにより、両面印刷時にシートが定着ローラに巻き付いて剥離しにくくなることを防止することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明にあっては、画像濃度を検出し、検出した画像濃度に基づいて後端ボイドを調整することにより、画像濃度が高い場合であっても後端ボイドの変動を抑制して画像品質の劣化を防止することができる。
【００４９】
本発明にあっては、複数色の画像データに基づいてシートに画像を形成する場合、各色の画像データを累計して画像濃度を検出することにより、複数色で画像を形成する場合であっても、画像濃度を精度良く検出することができる。
【００５０】
本発明にあっては、画像濃度の検出結果に基づいて、光照射部で照射する光の照射開始時点及び／又は照射終了時点を制御してシートの画像形成領域の大きさを調整することにより、後端ボイドの変動を抑制することができる。
【００５１】
本発明にあっては、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した画像データに基づいて画像濃度を検出し、検出した画像濃度に応じて、光照射部で照射する光の照射終了時点を制御することにより、光照射部で光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる。
【００５２】
本発明にあっては、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合、画像データ出力部が所定の検出時点までに出力した各色の画像データを累計して画像濃度を検出することにより、複数色で画像形成する場合であっても、光照射部で光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる。
【００５３】
本発明にあっては、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合、画像データ出力部が出力する複数色の画像データそれぞれの光照射部への出力時点を遅延させる遅延手段を備えることにより、画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる。
【００５４】
本発明にあっては、遅延手段で遅延させる各色の画像データの遅延時間は、各色の画像データに基づいて濃度を検出する第１の検出時点とシートに画像が最後に形成される色の画像データに基づいて濃度を検出する第２の検出時点との時間差以上であることにより、複数色の画像データに基づいて画像形成する場合に、画像濃度の検出が終了する前に光照射部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる。
【００５５】
本発明にあっては、単色の画像データに基づいて画像形成する場合、その単色の画像データの光照射部への出力時点の遅延を禁止することにより、画像形成の処理速度を向上させることができる。
【００５６】
本発明にあっては、画像濃度と光の照射終了時点とを関連付けた情報を記憶することにより、検出した画像濃度に基づいて光の照射終了時点を演算する必要がなく、画像形成の処理速度を向上させることができるとともに、印刷速度等の機能が異なる多くの機種が存在する場合であっても、機種毎の固有の情報を記憶しておくだけで後端ボイドの調整が容易に行うことができる。
【００５７】
本発明にあっては、画像濃度に基づいて画像の倍率を変倍して画像形成領域の大きさを調整することにより、転写時にシートがスリップした場合であっても、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイドを調整することができる。
【００５８】
本発明にあっては、シートの搬送方向に沿って画像を片変倍することにより、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイド長を調整することができる。
【００５９】
本発明にあっては、シート１頁毎の画像データに基づいて、画像濃度を検出することにより、シート１頁毎に後端ボイドを調整することができる。
【００６０】
本発明にあっては、シートの搬送方向の後端側に余白領域を確保して画像形成領域の大きさを調整することにより、両面印刷時にシートが定着ローラに巻き付いて剥離しにくくなることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
実施の形態１
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る画像形成装置１００の正面側模式図である。画像形成装置１００は、外部から入力された画像データに応じて、用紙（記録媒体）に対して複数色（複数色モード）又は単色（単色モード）の画像を形成する。画像形成装置１００は、画像書込み部（露光ユニット）３０、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ、現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄ、帯電ローラ１０３ａ〜１０３ｄ、クリーニングユニット１０４ａ〜１０４ｄ、中間転写ベルト１１、中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄ、２次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙の搬送路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８などを備えている。
【００６２】
画像形成装置１００は、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）にブラック（Ｋ）を加えた４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成を行う。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ、現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄ、帯電ローラ１０３ａ〜１０３ｄ、中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄ及びクリーニングユニット１０４ａ〜１０４ｄは、各色相に応じて４個ずつ設けられており、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを構成している。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に沿って適長離隔して配置してある。
【００６３】
帯電ローラ１０３ａ〜１０３ｄは、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。なお、帯電ローラ１０３ａ〜１０３ｄに代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、あるいは、帯電チャージャを用いた被接触方式の帯電器などを用いることもできる。画像書込み部３０は、半導体レーザ、ポリゴンミラー及び反射ミラー等を備え、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色相の画像データによって変調されたレーザビームそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに照射して、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に画像データに応じた潜像を形成する。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄには、それぞれブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる潜像が形成される。
【００６４】
したがって、単色モード時に、例えば、モノクロ画像を形成する場合には、感光体ドラム１０１ａに黒色のトナー像が形成され、シアンのみの画像を形成する場合には、感光体ドラム１０１ｂにシアンのトナー像が形成される。また、複数色モード時に、フルカラーで画像を形成する場合には、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに各色のトナー像がそれぞれ形成される。
【００６５】
現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄは、潜像が形成された感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に現像剤（トナー）を供給し、潜像をトナー像に顕像化する。現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の現像剤を収納している。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相の潜像は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に顕像化される。クリーニングユニット１０４ａ〜１０４ｄは、現像及びトナー像の転写後に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に残留したトナーを除去するとともに回収する。
【００６６】
感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの上方に配置された中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されている。中間転写ベルト１１の移動方向に沿って上流側から下流側に向かって、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂ及び感光体ドラム１０１ａを中間転写ベルト１１に対向して、この順に配置してある。中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄを配置している。中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００６７】
ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのみに潜像及びトナー像が形成される。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみに潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
【００６８】
中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径が８〜１０ｍｍ程度の金属製（例えば、ステンレス製）の軸に導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）を被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一な高電圧を印加する。中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄに代えて、ブラシ状の中間転写部材を用いることもできる。
【００６９】
中間転写ベルト１１の外周面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、２次転写ローラ１４との対向位置に搬送される。２次転写ローラ１４は、画像形成時において、中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、２次転写ローラ１４には、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面にトナー像が転写される。
【００７０】
なお、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とのニップ圧を所定値に維持するために、２次転写ローラ１４又は駆動ローラ１１ａの何れか一方を硬質材料（金属等）で構成し、他方の弾性ローラ１１ｂを軟質材料（弾性ゴムローラ又は発泡性樹脂ローラ等）で構成することができる。
【００７１】
また、クリーニングユニット１２は、次工程での混色を防止するために、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄから中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち用紙上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーを回収する。
【００７２】
トナー像が転写された用紙は、定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、用紙に転写されたトナー像は用紙の表面に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００７３】
搬送路Ｐ１は、用紙カセット１６に収納されている用紙を２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に配置されている。搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ、搬送されて用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａなどが配置されている。
【００７４】
また、搬送路Ｐ２には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａ及び搬送ローラｒを配置している。また、搬送路Ｐ３は、排紙ローラ１８ａから搬送路Ｐ１のレジストローラ１９の上流側に至る間に配置されている。
【００７５】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在に構成され、用紙の片面のみに画像を形成する片面印刷時、及び用紙の両面に画像を形成する両面印刷時の表面印刷時に、正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面印刷時の裏面印刷時には、排出ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動され、その後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動して、用紙を搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面印刷時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で搬送路Ｐ３、Ｐ１に導かれる。
【００７６】
レジストローラ１９は、用紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙、又は搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ、及び中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、その前端をレジストローラ１９に当接させて搬送路Ｐ１内で停止する。この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００７７】
図２は本発明に係る画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像入力部８０、画像処理部７０、制御部６０、濃度検出部９０、画像書込み部３０、ラインメモリ（ＬＭ）４１〜４４、ラインメモリ４１〜４４を使用するか否かを切り替えるＬＭスイッチ５１ａ、５１ｂ…、５４ａ、５４ｂなどを備えている。
【００７８】
画像入力部８０は、原稿読取装置又は外部との通信インタフェース機構であり、読み取った原稿の画像データ又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などから取得した画像データ（例えば、ＲＧＢ信号）を画像処理部７０へ出力する。
【００７９】
画像処理部７０は、画像入力部８０から入力された画像データに対して所定の変換処理を行い、変換後の画像データを画像書込み部３０へ出力する。変換処理は、例えば、ＲＧＢ信号がＰＣから入力された場合には、ラスタ変換、ＵＣＲ変換、ＹＭＣＫ変換などであり、原稿読取装置から入力された場合には、γ変換、ＵＣＲ変換、ＹＭＣＫ変換などである。
【００８０】
濃度検出部９０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の色毎に加算器及びメモリなどを備え、ピクセルカウンタで構成される。すなわち、濃度検出部９０は、画像処理部７０から出力される各色の画像データに含まれる画素のドット数を用紙１頁毎に累計し、用紙１頁毎の画像濃度を検出し、検出結果を制御部６０へ出力する。画像濃度の検出は、例えば、用紙１頁に含まれる画像データ又はその一部の画像データに含まれる各画素のドット数を累計する。１画素当たり２５６階調であれば、１画素に含まれるドット数は最大で２５６個となる。
【００８１】
濃度検出部９０は、制御部６０の制御のもと、単色モード（例えば、ブラックのみ）での画像形成の場合には、画像処理部７０から出力されるブラックの画像データに含まれるドット数を累計して画像濃度を検出する。また、濃度検出部９０は、複数色モード（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエロー）での画像形成の場合には、画像処理部７０から出力される各色の画像データに含まれるドット数を累計するとともに、累計した各色のドッド数を合計して画像濃度を検出する。
【００８２】
画像書込み部３０は、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ表面にレーザ光を照射するブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのレーザダイオード（ＬＤ）３１、３２、３３、３４、レーザダイオード３１〜３４への画像データの出力をオン／オフするためのＬＤスイッチ３５、３６、３７、３８などを備えている。
【００８３】
ラインメモリ４１〜４４は、画像処理部７０と画像書込み部３０との間に配置され、画像処理部７０から出力されるブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの画像データを所定時間保持することにより、画像書込み部３０に出力される画像データの出力時点を遅延させる。例えば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４色で画像形成を行う場合、４色すべての画像濃度の検出が完了する前に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄへのレーザ光の照射が完了しないように遅らせる。
【００８４】
なお、各色の画像データの遅延時間は、制御部６０により決定される。また、ラインメモリ４１〜４４の容量は、最大遅延時間の間、画像処理部７０から出力される画像データのデータ量に応じて適宜設定することができる。
【００８５】
ＬＤスイッチ３５〜３８は、制御部６０から出力されるＬＤ制御信号に基づいてオン／オフ制御される。ＬＤスイッチ３５〜３８をオンすることにより、画像データがレーザダイオード３１〜３４に出力され、同時に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ表面にレーザ光が照射され、用紙に形成される画像形成領域の先端位置（用紙の先端ボイド長）を調整することができる。また、ＬＤスイッチ３５〜３８をオフすることにより、レーザダイオード３１〜３４に出力されていた画像データがカットされ、同時に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ表面へのレーザ光の照射が停止され、用紙に形成される画像形成領域の後端位置（用紙の後端ボイド長）を調整することができる。
【００８６】
なお、ＬＤスイッチ３５〜３８は、リレーなどの有接点方式のものでも、ＦＥＴの如く半導体スイッチのような無接点方式のものでもよい。
【００８７】
ラインメモリ４１〜４４による遅延処理を切り替えるためのＬＭスイッチ５１ａ、５１ｂ、…５４ａ、５４ｂは、制御部６０の制御により、オン／オフ制御される。単色モードで画像形成を行う場合には、ラインメモリ４１〜４４による遅延処理を行う必要がないため、ＬＭスイッチ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａはオフされ、ＬＭスイッチ５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂはオンされる。また、複数色モードで画像形成を行う場合には、ラインメモリ４１〜４４による遅延処理を行うため、ＬＭスイッチ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａはオンされ、ＬＭスイッチ５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂはオフされる。
【００８８】
制御部６０は、マイクロプロセッサ又は専用のハードウエア回路で構成され、画像形成装置１００の動作を制御する。例えば、制御部６０は、単色モードあるいは複数色モードに応じて、ＬＭスイッチ５１ａ〜５４ｂのオン／オフ制御を行う。また、制御部６０は、画像形成を行う場合、用紙１頁毎の画像濃度の大小に応じて、ＬＤスイッチ３５〜３８のオン／オフ制御を行い、レーザダイオード３１〜３４による感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ表面へのレーザ光の照射タイミングを調整することにより、用紙の画像形成領域の大きさ、すなわち、用紙の後端ボイド長を調整し、画像濃度が高い場合に顕著となる定着時の用紙のスリップによる後端ボイド長の変動を抑制して画像品質の劣化を防止する。
【００８９】
図３は画像濃度と印字長さの関係の一例を示す説明図である。図３において、横軸は用紙に形成される画像濃度を示し、縦軸は印字長さ、すなわち、用紙に画像が形成される際の画像形成領域の用紙搬送方向の長さを示す。用紙のサイズはＡ３であり、１平方メートル当たりに用紙の重量は、１７００ｇ（図中○で表示）、８５０ｇ（図中×で表示）のものを用いた。図３に示すように、画像濃度が高くなるにつれて、印字長さが短くなることがわかる。格子画像（画像濃度が通常の濃度）に比べて、画像濃度が高くなるにつれて、印字長さは２〜３ｍｍ程度短くなる。すなわち、後端ボイド長が２〜３ｍｍ程度長くなる。従って、画像濃度が異なる多数の画像を印字した場合には、印刷された用紙を見比べたときに、後端ボイドの差が顕著になり、見苦しく画像品質の劣化が生ずることになる。特に画像品質の劣化、後端ボイド長の変動は、複数色モードで画像形成した場合に一層顕著になる。
【００９０】
次に本発明に係る画像形成装置の動作について説明する。図４は後端ボイド長の変動を抑制する例を示す説明図である。図４において、上段は用紙１頁分の画像データを示し、下段は画像が形成された用紙を示す。また、矢印は用紙の搬送方向を示す。画像形成は、単色モード又は複数色モードのいずれでもよい。図４（ａ）は、画像濃度が所定の閾値以下（画像濃度が通常の濃度）であり、用紙の後端ボイド長はＬ１である。この場合、画像データの先端タイミングから画像形成が開始され、画像データの後端カットタイミングはＮライン目であり、Ｎラインまでの画像データに基づいて画像が形成されている。すなわち、画像形成領域の後端はＮライン目の画像データにより画像が形成されている。
【００９１】
図４（ｂ）は、画像濃度が所定の閾値より大きく高濃度である場合を示す。画像濃度が高くなると、定着時の用紙のスリップにより印字の長さが短くなり、結果として後端ボイド長Ｌ２（＞Ｌ１）が長くなる。後端ボイド長の変動ΔＬ（＝Ｌ２−Ｌ１）は、画像濃度に応じて、一例として２〜３ｍｍ程度に達する。また、この場合、画像形成領域の後端はＮライン目の画像データにより画像が形成されている。
【００９２】
図４（ｃ）は、後端ボイド長を抑制した場合を示す。図４（ｃ）に示すように、画像データの後端カットタイミングをＮライン目からＮ＋αライン目まで遅らせる。すなわち、レーザダイオード３１〜３４の照射終了時点を画像濃度に応じた時間（遅延量）だけ遅延させる。これにより、αライン分の画像データが画像形成領域の後端側に追加されるため、用紙に形成される画像形成領域の長さ（印字の長さ）が長くなり、結果として後端ボイド長がＬ１になる。なお、画像濃度と遅延量（遅延時間）との関係は、予め後端カットタイミングテーブルとして制御部６０内部に記憶しておくことができる。
【００９３】
なお、図４の例では、検出した画像濃度に応じた遅延量（遅延時間）だけ、レーザダイオード３１〜３４の照射終了時点を遅らせる構成であったが、これに限定されるものではなく、レーザダイオード３１〜３４の照射開始時点を画像濃度に応じて早めることもできる。この場合には、画像データの先端タイミングを早くするとともに、先端タイミング時点で用紙の所定位置から画像形成を開始する。これにより、用紙に形成される画像のライン数を増やすことができる。また、レーザダイオード３１〜３４の照射開始時点及び照射終了時点の両者を組み合わせることもできる。
【００９４】
図５は後端カットタイミングテーブルの例を示す説明図である。図中、横軸は画像濃度を示し、縦軸は後端カットタイミングの遅延量（遅延時間）を示す。図５に示すように、画像データのＮライン目までに累計された画像濃度（ピクセルカウント値）が、所定の閾値Ｔｈより大きい場合、画像濃度が閾値Ｔｈよりどの程度大きいかに応じて、遅延量を大きくする。例えば、画像データのＮライン目までに累計して検出された画像濃度がＣ２（＞Ｔｈ）である場合、後端カットタイミングをＤｔ２だけ遅延させる。時間Ｄｔ２の間に書き込まれる画像データのライン数だけ後端ボイド長を長くすることができる。
【００９５】
また、画像データのＮライン目までに累計して検出された画像濃度がＣ１（＜Ｔｈ）である場合、後端カットタイミングを遅延させず、画像データのＮライン目で画像データの出力をカットする。これにより、画像濃度が閾値Ｔｈ以下の通常の画像濃度である場合には、後端ボイド長の調整を行わない。
【００９６】
また、図５に示すように、後端カットタイミングの遅延量の最大値Ｄｔｍａｘを設けておく。これにより、画像濃度が高くなった場合でも、後端ボイド長の最小長を確保することができ、両面印刷を行う場合に、用紙の後端が搬送方向の先端となったときに、用紙の先端近傍に余白領域を確保して用紙が定着ローラに巻き付いて剥離しにくくなることを防止することができる。
【００９７】
なお、後端カットタイミングテーブルは、単色モード又は複数色モードに応じて予め設定しておくことができる。また、画像形成装置の機能又は機種、例えば、低速機、中速機、高速機などに応じて適宜設定することもできる。これにより、機種毎の固有の後端カットタイミングテーブルを記憶しておくだけで後端ボイドの調整が容易に行うことができる。また、検出した画像濃度に基づいて遅延量を演算する必要がなく、画像形成の処理速度を向上させることができる。なお、図５に示す後端カットタイミングテーブルは、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、画像濃度の増加に応じて遅延量を二次曲線等で示される特性のものでもよい。また、閾値Ｔｈは、単色モードと複数色モードで適宜設定することが可能である。
【００９８】
図６は本発明に係る画像形成装置１００の単色モードにおける画像形成時のタイムチャートである。図６は用紙１頁分の画像を形成する場合を示している。複数枚の用紙に画像を形成する場合には、図６の処理が繰り返される。
【００９９】
画像処理部７０は、時刻ｔ１に画像出力開始信号を出力し、画像データを１ライン目から画像書込み部３０へ出力する。制御部６０は、画像出力開始信号を受け付けた後、所定の時間が経過した時刻ｔ２（先端タイミング）において、ＬＤ制御信号をオンにして、ＬＤスイッチ３５〜３８のいずれかをオンする。これにより、画像処理部７０から出力された画像データが先端タイミングでレーザダイオード３１〜３４のいずれかに出力され、レーザ光が出射される。なお、時刻ｔ１から所定の時間が経過した時刻ｔ２でレーザ光が出射されるため、用紙に所要の先端ボイドが確保される。
【０１００】
また、濃度検出部９０は、先端タイミングの時点（時刻ｔ２）から画像処理部７０から出力される画像データに基づいて、画像濃度を累計する。
【０１０１】
画像処理部７０は、時刻ｔ３において後端予告信号を制御部６０及び濃度検出部９０へ出力する。なお、時刻ｔ３はＮライン目の画像データが画像処理部７０から出力されるタイミングである。
【０１０２】
濃度検出部９０は、後端予告信号を受け付けた時点で累計した画像濃度を検出し、検出した画像濃度を制御部６０へ出力する。
【０１０３】
制御部６０は、後端予告信号を受け付けた場合、後端カットタイミングテーブルを参照し、検出された画像濃度と閾値Ｔｈとを比較し、仮に検出された画像濃度が閾値Ｔｈ以下である場合には、画像濃度が通常の濃度であり、後端ボイド長の調整が不要であるとして、時刻ｔ３、すなわち、Ｎライン目の画像データが出力された時点で後端カットタイミング信号を生成し、ＬＤ制御信号をオフにする。
【０１０４】
また、仮に検出された画像濃度が閾値Ｔｈより大きい場合には、画像濃度が高濃度であり、後端ボイド長の調整が必要であるとして、時刻ｔ３より所要時間遅延した時刻ｔ４、すなわち、Ｎ＋αライン目の画像データが出力された時点で後端カットタイミング信号を生成し、ＬＤ制御信号をオフにする。これにより、画像形成領域の長さを長く（すなわち、後端ボイド長を長く）する。画像処理部７０は、時刻ｔ５において、画像データの最終ラインで画像データの出力を終了する。
【０１０５】
図７は本発明に係る画像形成装置１００の単色モードにおける画像形成の処理手順を示すフローチャートである。制御部６０は、画像出力開始信号の有無を判定し（Ｓ１１）、画像出力開始信号がない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を行い、画像出力開始信号を取得するまで待機する。
【０１０６】
画像出力開始信号がある場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部６０は、濃度検出部９０で累計された画像濃度を一旦リセットし（Ｓ１２）、先端タイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ１３）、先端タイミングでない場合（Ｓ１３でＮＯ）、ステップＳ１３の処理を行い、先端タイミングまで待機する。
【０１０７】
先端タイミングである場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御部６０は、ＬＤ制御信号をオンにし（Ｓ１４）、画像処理部７０から出力された画像データが先端タイミングでレーザダイオード３１〜３４のいずれかに出力され、レーザ光が出射される。
【０１０８】
制御部６０は、後端予告信号の有無を判定し（Ｓ１５）、後端予告信号がない場合（Ｓ１５でＮＯ）、ステップＳ１５の処理を行い、後端予告信号を取得するまで待機する。後端予告信号がある場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部６０は、画像濃度を検出し（Ｓ１６）、後端カットタイミングテーブルを参照し（Ｓ１７）、検出した画像濃度に応じた後端カットタイミングを設定する（Ｓ１８）。
【０１０９】
制御部６０は、後端カットタイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ１９）、後端カットタイミングでない場合（Ｓ１９でＮＯ）、ステップＳ１９の処理を行い、後端カットタイミングまで待機する。
【０１１０】
後端カットタイミングである場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部６０は、後端カットタイミング信号を生成してＬＤ制御信号をオフにする（Ｓ２０）。制御部６０は、すべての画像出力が終了したか否かを判定し（Ｓ２１）、すべての画像出力が終了していない場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。すべての画像出力が終了した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部６０は、処理を終了する。
【０１１１】
図８は本発明に係る画像形成装置１００の複数色モードにおける画像形成時のタイムチャートである。図８はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各画像データ（以下、Ｙ画像データ、Ｍ画像データ、Ｃ画像データ、Ｋ画像データという。）に基づいて用紙１頁分の画像を形成する場合を示している。複数枚の用紙に画像を形成する場合には、図８の処理が繰り返される。
【０１１２】
中間転写ベルト１１の外周面にイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像を順次重ねて転写させるため、画像処理部７０は、Ｙ画像データ、Ｍ画像データ、Ｃ画像データ、Ｋ画像データそれぞれを所要のタイミングだけずらしてラインメモリ４４、４３、４２、４１へ出力する。
【０１１３】
ラインメモリ４４、４３、４２、４１は、それぞれＹ画像データ、Ｍ画像データ、Ｃ画像データ、Ｋ画像データを所要の時間だけ遅延させた後、遅延Ｙ画像データ、遅延Ｍ画像データ、遅延Ｃ画像データ、遅延Ｋ画像データを画像書込み部３０へ出力する。例えば、ラインメモリ４４は、画像処理部７０から出力されたＹ画像データを遅延時間ｔｌだけ遅延させて、遅延Ｋ画像データを画像書込み部３０へ出力する。
【０１１４】
制御部６０は、遅延Ｙ画像データ、遅延Ｍ画像データ、遅延Ｃ画像データ、遅延Ｋ画像データそれぞれに対して先端タイミングでＬＤ制御信号（Ｙ）、ＬＤ制御信号（Ｍ）、ＬＤ制御信号（Ｃ）、ＬＤ制御信号（Ｋ）をオンし、レーザ光の照射を開始する。
【０１１５】
制御部６０は、Ｙ画像の後端予告信号を画像処理部７０から取得した時点で、Ｙ画像データの濃度を検出し、Ｍ画像の後端予告信号を画像処理部７０から取得した時点で、Ｍ画像データの濃度を検出し、Ｃ画像の後端予告信号を画像処理部７０から取得した時点で、Ｃ画像データの濃度を検出し、最後にＫ画像の後端予告信号を画像処理部７０から取得した時点で、Ｋ画像データの濃度を検出し、各色の画像濃度を合計して用紙１頁分の画像濃度を検出する。
【０１１６】
Ｙ画像の後端予告信号とＫ画像の後端予告信号との時間差をｔｄとすると、Ｙ画像データのラインメモリ４４による遅延時間ｔｌは、ｔｌ≧ｔｄの関係がある。これにより、イエローの画像データに基づいて画像形成する場合に、４色すべての画像濃度の検出が終了する前に画像書込み部３０への画像データの出力（すなわち、イエローの感光体ドラム１０１ｄへの静電潜像形成）が終了する事態を防止することができる。なお、マゼンタ、シアンの画像データについても同様である。
【０１１７】
制御部６０は、仮に検出した画像濃度が所定の閾値以下である場合、画像濃度が通常であるとして後端ボイド長の調整を行わず、遅延Ｙ画像データ、遅延Ｍ画像データ、遅延Ｃ画像データ、遅延Ｋ画像データそれぞれを所定の基準遅延量Ｄｂｙ、Ｄｂｍ、Ｄｂｃ、Ｄｂｋ（いずれもＫ画像の後端予告信号からのずれ）により後端カットタイミングを決定する。なお、基準遅延量Ｄｂｙ、Ｄｂｍ、Ｄｂｃ、Ｄｂｋは０であってもよい。
【０１１８】
制御部６０は、仮に検出した画像濃度が所定の閾値より大きい場合、画像濃度が高いとして後端ボイド長の調整を行うべく、遅延Ｙ画像データ、遅延Ｍ画像データ、遅延Ｃ画像データ、遅延Ｋ画像データそれぞれを遅延量Ｄｔｙ、Ｄｔｍ、Ｄｔｃ、Ｄｔｋ（いずれも基準遅延量Ｄｂｙ、Ｄｂｍ、Ｄｂｃ、Ｄｂｋからのずれ）により後端カットタイミングを決定する。
【０１１９】
図９は本発明に係る画像形成装置１００の複数色モードにおける画像形成の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９では、イエロー（Ｙ）の画像（Ｙ画像）について説明するが、他の色、マゼンタ、シアン、ブラックの画像についても同様の処理が行われる。
【０１２０】
制御部６０は、Ｙ画像出力開始信号の有無を判定し（Ｓ３１）、Ｙ画像出力開始信号がない場合（Ｓ３１でＮＯ）、ステップＳ３１の処理を行い、Ｙ画像出力開始信号を取得するまで待機する。
【０１２１】
Ｙ画像出力開始信号がある場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御部６０は、濃度検出部９０で累計された画像濃度を一旦リセットし（Ｓ３２）、先端タイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ３３）、先端タイミングでない場合（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ３３の処理を行い、先端タイミングまで待機する。
【０１２２】
先端タイミングである場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、制御部６０は、イエローの画像データのＬＤ制御信号（Ｙ）をオンにし（Ｓ３４）、画像処理部７０から出力されたイエローの画像データが先端タイミングでレーザダイオード３４に出力され、レーザ光が出射される。
【０１２３】
制御部６０は、Ｋ画像の後端予告信号の有無を判定し（Ｓ３５）、Ｋ画像の後端予告信号がない場合（Ｓ３５でＮＯ）、ステップＳ３５の処理を行い、Ｋ画像の後端予告信号を取得するまで待機する。Ｋ画像の後端予告信号がある場合（Ｓ３５でＹＥＳ）、制御部６０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ画像の濃度を検出し（Ｓ３６）、後端カットテーブルを参照し（Ｓ３７）、検出したすべての画像の濃度に応じたＹ画像の後端カットタイミングを設定する（Ｓ３８）。なお、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像の後端カットタイミングも同様に設定されるが、そのタイミングは異なる。
【０１２４】
制御部６０は、Ｙ画像の後端カットタイミングに到達したか否かを判定し（Ｓ３９）、Ｙ画像の後端カットタイミングでない場合（Ｓ３９でＮＯ）、ステップＳ３９の処理を行い、Ｙ画像の後端カットタイミングまで待機する。
【０１２５】
Ｙ画像の後端カットタイミングである場合（Ｓ３９でＹＥＳ）、制御部６０は、Ｙ画像の後端カットタイミング信号を生成してＬＤ制御信号（Ｙ）をオフにする（Ｓ４０）。制御部６０は、すべての画像出力が終了したか否かを判定し（Ｓ４１）、すべての画像出力が終了していない場合（Ｓ４１でＮＯ）、ステップＳ３１以降の処理を繰り返す。すべての画像出力が終了した場合（Ｓ４１でＹＥＳ）、制御部６０は、処理を終了する。
【０１２６】
実施の形態２
上述の実施の形態１では、画像濃度が通常である場合（すなわち、画像濃度が閾値以下である場合）に基準となる後端カットタイミング（画像データのＮライン目）で、画像データに含まれるドット数を累計して画像濃度を検出し、画像濃度が閾値より大きい場合には、Ｎ＋αラインまで出力する画像データを増やすことにより後端ボイド長を調整する構成であったが、後端ボイドの調整はこれに限定されるものではなく、画像の倍率を変倍する構成であってもよい。
【０１２７】
図１０は実施の形態２の画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像入力部８０、画像処理部７０、制御部６０、濃度検出部９０、画像書込み部３０、ラインメモリ（ＬＭ）４５〜４８、変倍部５５〜５８などを備えている。実施の形態１との相違点は、ＬＤスイッチ３５〜３８、ＬＭスイッチ５１ａ〜５４ｂがなく、代わりに変倍部５５〜５８を備える点、ラインメモリ４１〜４４に代えてラインメモリ４５〜４８を備える点である。ラインメモリ４５〜４８は、書込み部３０への画像データの出力時点を遅延させるものではなく、用紙１頁分の画像データを一時的に格納するものである。
【０１２８】
また、濃度検出部９０は、実施の形態１の場合のように、後端予告信号を受け付けた時点で画像データに含まれるドット数を累計した画像濃度を検出するのではなく、画像処理部７０からラインメモリ４５〜４８へ出力される用紙１頁分全体の画像データに含まれる画素のドット数を累計して画像濃度を検出する。濃度検出部９０は、検出した画像濃度を制御部６０へ出力する。
【０１２９】
制御部６０は、予め定められた画像濃度と変倍率との関係を示す変倍率テーブルを参照し、濃度検出部９０から入力された画像濃度に対応する変倍率を決定し、決定した変倍率を変倍部５５〜５８へ出力する。
【０１３０】
変倍部５５〜５８は、制御部６０から入力された変倍率に応じてラインメメモリ４５〜４８から取り出した画像データ（画像）を変倍（用紙の搬送方向の片変倍）し、変倍後の画像データを画像書込み部３０へ出力する。なお、制御部６０は、実施の形態１と同様、複数色モードの場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像データの書込み部３０への出力タイミングをずらす。
【０１３１】
図１１は変倍処理による後端ボイド長の変動を抑制する例を示す説明図である。図１１において、上段は用紙１頁分の画像データを示し、下段は画像が形成された用紙を示す。また、矢印は用紙の搬送方向を示す。画像形成は、単色モード又は複数色モードのいずれでもよい。この場合、画像データの先端タイミングから画像形成が開始され、画像データの最終ラインで用紙１頁分の画像形成が完了する。
【０１３２】
図１１（ａ）は、画像濃度が所定の閾値より大きく高濃度である場合を示す。画像濃度が高くなると、定着時の用紙のスリップにより印字の長さが短くなり、結果として後端ボイド長Ｌ２は、通常の画像濃度の場合の後端ボイド長Ｌ１より長くなる（Ｌ２＞Ｌ１）。
【０１３３】
図１１（ｂ）は、後端ボイド長を抑制した場合を示す。図１１（ｂ）に示すように、画像データの先端タイミングから最終ラインまでの間で、変倍率に応じて、隣接する複数ラインの画像データを画像書込み部３０へ出力する都度、同じラインの画像データを２度連続出力することにより、画像書込み部３０へ出力する画像データのライン数を増加させる。これにより、増加したライン分の画像データにより画像形成領域が大きく（長く）なり、結果として後端ボイド長がＬ１になる。なお、画像濃度と変倍率との関係は、予め変倍率テーブルとして制御部６０内部に記憶しておくことができる。
【０１３４】
これにより、画像は略均等に拡大されるため、用紙のスリップ現象により画像が縮小してしまうことを防止でき、画像品質を劣化させることなく、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイドを調整することができる。なお、変倍の方法は一例であって、これに限定されるものではなく。例えば、同じラインの画像データを２度連続出力するのではなく、３度以上連続出力してもよい。
【０１３５】
実施の形態３
図１２は実施の形態３の画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像入力部８０、画像処理部７０、制御部６０、濃度検出部９０、画像書込み部３０、ラインメモリ（ＬＭ）４５〜４８などを備えている。実施の形態１との相違点は、ＬＭスイッチ５１ａ〜５４ｂがなく、ラインメモリ４１〜４４に代えてラインメモリ４５〜４８を備える点である。ラインメモリ４５〜４８は、書込み部３０への画像データの出力時点を遅延させるものではなく、用紙１頁分の画像データを一時的に格納するものである。
【０１３６】
また、濃度検出部９０は、実施の形態１の場合のように、後端予告信号を受け付けた時点で画像データに含まれるドット数を累計した画像濃度を検出するのではなく、画像処理部７０からラインメモリ４５〜４８へ出力される用紙１頁分全体の画像データに含まれる画素のドット数を累計して画像濃度を検出する。濃度検出部９０は、検出した画像濃度を制御部６０へ出力する。
【０１３７】
制御部６０は、予め定められた画像濃度と用紙１頁分の画像データのライン数との関係を示すライン数テーブルを内部に記憶しておき、濃度検出部９０から入力された画像濃度に対応するライン数を決定し、決定したライン数に基づいてＬＤ制御信号を出力する。ＬＤ制御信号に基づいて、ＬＤスイッチ３５〜３８がオン／オフ制御され、画像濃度に応じたライン数の画像データがラインメモリ４５〜４８からレーザダイオード３１〜３４へ出力される。これにより、画像濃度に応じて増加したライン分の画像データにより画像形成領域が大きく（長く）なり、結果として後端ボイド長を調整することができる。
【０１３８】
以上説明したように、本発明にあっては、後端ボイドの変動を抑制して画像品質の劣化を防止することができる。また、レーザ光を照射しつつ画像濃度の検出を並行して行うことができ、画像形成の処理速度を向上させることができる。また、画像濃度の検出が終了する前に光書込み部への画像データの出力が終了する事態を防止することができる。また、印刷速度等の機能が異なる多くの機種が存在する場合であっても、機種毎の固有の情報を記憶しておくだけで後端ボイドの調整が容易に行うことができる。また、形成される画像の倍率ずれを抑制しつつ後端ボイドを調整することができる。また、両面印刷時にシートが定着ローラに巻き付いて剥離しにくくなることを防止することができる。
【０１３９】
上述の実施の形態においては、中間転写方式のカラー画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明はモノクロ画像形成装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の正面側模式図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像濃度と印字長さの関係の一例を示す説明図である。
【図４】後端ボイド長の変動を抑制する例を示す説明図である。
【図５】後端カットタイミングテーブルの例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の単色モードにおける画像形成時のタイムチャートである。
【図７】本発明に係る画像形成装置の単色モードにおける画像形成の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る画像形成装置の複数色モードにおける画像形成時のタイムチャートである。
【図９】本発明に係る画像形成装置の複数色モードにおける画像形成の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】変倍処理による後端ボイド長の変動を抑制する例を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４１】
３０  画像書込み部
３１、３２、３３、３４  レーザダイオード
３５、３６、３７、３８  ＬＤスイッチ
４１、４２、４３、４４  ラインメモリ
４５、４６、４７、４８  ラインメモリ
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ  ＬＭスイッチ
５５、５６、５７、５８  変倍部
６０  制御部
７０  画像処理部
８０  画像入力部
９０  濃度検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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