(57)【要約】【課題】縁無し印字を実施する際、記録用紙先端、後端、左端、右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定を、記録用紙の種類や含有水分量によって変えることにより記録用紙上に転写されず無駄に消費されるトナー量を少なく抑える画像形成装置の提供。【解決手段】縁無し印字時に、記録用紙Ｐに転写されない余剰画像を形成する際、記録用紙先端に対応する余剰画像領域の大きさと記録用紙後端に対応する余剰画像領域の大きさ、また、記録用紙右端に対応する余剰画像領域の大きさと記録用紙左端に対応する余剰画像領域の大きさを、それぞれ異なるようにトナー画像を形成し、また、記録用紙種センサ６１や水分センサ５１により記録用紙Ｐの種類や含有水分量、印字モードを検知し、その結果によって記録用紙Ｐの先端、後端、右端、左端に対応する余剰画像領域の大きさを変更する構成とする。【選択図】図１
2007240720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された画像を担持するための転写部材と、
前記像担持体上に形成された画像を前記転写部材上に転写する第一の転写手段と、
前記転写部材上に転写された画像を記録媒体に転写する第二の転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に画像を形成する際、前記転写部材に前記第二の転写手段によって前記記録媒体上に未転写となる余剰画像を形成する余剰画像形成手段と、
を有し、
前記記録媒体の全域に対して画像形成が可能な画像形成装置において、
前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の先端に対応する余剰画像領域の大きさと、前記記録媒体の後端に対応する余剰画像領域の大きさを、前記記録媒体の種類に基づいて異なるように前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録媒体の種類を検知する記録媒体種類検知手段を有し、前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体種類検知手段による検知結果に応じて、前記記録媒体の先端、後端に対応する余剰画像領域の大きさを決定す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】
前記記録媒体の全域に対して画像形成を実施するとき、前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の後端に対応する余剰画像領域の大きさを、画像形成を継続可能な前記記録媒体のサイズの最大値と同じになるように、前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された画像を担持するための転写部材と、
前記像担持体上に形成された画像を前記転写部材に転写する第一の転写手段と、
前記転写部材上に転写された画像を記録媒体に転写する第二の転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に画像を形成する際、前記転写部材に前記第二の転写手段によって前記記録媒体上に未転写となる余剰画像を形成する余剰画像形成手段と、
を有し、
前記記録媒体の全域に対して画像形成が可能な画像形成装置において、
前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の右端に対応する余剰画像領域の大きさと、前記記録媒体の左端に対応する余剰画像領域の大きさを、前記記録媒体の種類に基づいて異なるように前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記記録媒体の種類を検知する記録媒体種類検知手段を有し、前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体種類検知手段による検知結果に応じて、前記記録媒体の右端、左端に対応する余剰画像領域の大きさを決定す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】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された画像を担持するための転写部材と、
前記像担持体上に形成された画像を前記転写部材に転写する第一の転写手段と、
前記転写部材上に転写された画像を記録媒体に転写する第二の転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に画像を形成する際、前記転写部材に前記第二の転写手段によって前記記録媒体上に未転写となる余剰画像を形成する余剰画像形成手段と、
前記記録媒体の含有水分量を検知する水分量検知手段とを有し、
前記記録媒体の全域に対して画像形成が可能な画像形成装置において、
前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の先端に対応する余剰画像領域の大きさと、前記記録媒体の後端に対応する余剰画像領域の大きさを、前記水分量検知手段によって検出した結果に応じて異なるように前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された画像を担持するための転写部材と、
前記像担持体上に形成された画像を前記転写部材に転写する第一の転写手段と、
前記転写部材上に転写された画像を記録媒体に転写する第二の転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に画像を形成する際、前記転写部材に前記第二の転写手段によって前記記録媒体上に未転写となる余剰画像を形成する余剰画像形成手段と、
前記記録媒体の含有水分量を検知する水分量検知手段とを有し、
前記記録媒体の全域に対して画像形成が可能な画像形成装置において、
前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の右端に対応する余剰画像領域の大きさと、前記記録媒体の左端に対応する余剰画像領域の大きさを、前記水分量検知手段によって検出した結果に応じて異なるように前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に、記録媒体上への両面画像形成機能及び縁無し印字機能を有するプリンタや複写機やファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式や電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体（以下、記録用紙とする）の周縁部に余白マージンをとって画像を記録していた。しかしながら、画像形成装置のカラー化に伴い、銀塩写真のプリントと同様に記録用紙の全域に余白なく画像を記録できる、いわゆる縁無し印字への要求が高まっている。インクジェット方式の画像形成装置においては、縁無し印字可能な商品が既に市場に投入されており、電子写真方式の画像形成装置においても特許文献１のような提案がなされている。
【０００３】
例えば中間転写体方式を採用した電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、中間転写体上に形成されたトナー画像が転写装置によって記録用紙へと転写される。図８（ａ）は中間転写体上に形成されるトナー画像Ｔのサイズを表しており、縦はＩｖ、横はＩｈである。また、図８（ｂ）は記録用紙Ｐのサイズを表しており、縦はＰｖ、横はＰｈである。余白を有する縁有りの一般的な印字を行う場合、トナー画像Ｔのサイズと記録用紙Ｐのサイズの関係はＩｖ＜Ｐｖ、Ｉｈ＜Ｐｈであり、図８（ｃ）に示すように、記録用紙Ｐ上に縁（余白）があるトナー画像Ｔが最終的に出力される。一方、縁無し印字を行う場合には図９に示すように中間転写体上に記録用紙Ｐと同一サイズのトナー画像Ｔを形成すれば良い。つまり、トナー画像Ｔのサイズと記録用紙Ｐのサイズの関係がＩｖ＝Ｐｖ、Ｉｈ＝Ｐｈとなるようにトナー画像Ｔのサイズを設定する。すると、記録用紙Ｐ上に縁（余白）がないトナー画像Ｔが最終的に出力される。
【０００４】
ところが、トナー画像Ｔのサイズと記録用紙Ｐのサイズが同一である場合、記録用紙Ｐの給紙タイミングが若干でも早いと記録用紙Ｐの上端部に余白が生じ、若干でも遅いと下端部に余白が生じてしまう。また、記録用紙Ｐが若干でも左右にずれて給紙されると、左端部または右端部に余白が生じてしまう。図１０（ａ）は記録用紙Ｐの給紙タイミングが遅れ、かつ右にずれて給紙された場合を示しており、図１０（ｂ）に示すように記録用紙Ｐ上には余白が生じて所望の縁無し画像が得られていない。記録用紙Ｐ上に余白なくトナー画像Ｔを転写させるには、完璧な給紙精度が要求されるが、記録用紙Ｐの材質や吸湿状態、雰囲気の環境等の変化に対応して、完璧に給紙することは困難である。そこで、縁無し印字を行う場合には記録用紙Ｐよりも若干大きなトナー画像Ｔを中間転写体上に形成し、記録用紙Ｐが前後左右に少々ずれて給紙されても、記録用紙Ｐ上のトナー画像Ｔが縁無し画像となるようにしている。
【０００５】
すなわち、トナー画像Ｔのサイズと記録用紙Ｐのサイズの関係がＩｖ＞Ｐｖ、Ｉｈ＞Ｐｈとなるようにトナー画像Ｔのサイズを設定する。図１１（ａ）はＩｖ＞Ｐｖ、Ｉｈ＞Ｐｈとした場合のトナー画像Ｔのサイズと記録用紙Ｐのサイズの関係を示している。図１１（ｂ）に示すように記録用紙Ｐが前後左右に少々ずれて給紙されても、トナー画像Ｔのサイズ内で収まるので、記録用紙Ｐに余白が生じることはない。
【特許文献１】特開２００４−００５５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、記録用紙搬送において、記録用紙の先端に関してはレジセンサを記録用紙が通過したタイミングにより、中間転写体上に形成されたトナー画像を精度良く記録用紙へと転写することが可能である。一方、記録用紙の後端に関しては、記録用紙の種類や含有水分量によって搬送性や斜行量が異なっており、余白が発生してしまう場合がある。
【０００７】
また、記録用紙の横方向に関して、両面印字時において右端もしくは左端に記録用紙を突き当てて、搬送する構成が良く知られている。前記構成の場合、突き当てた右端もしくは左端に関しては、精度良く中間転写体上に形成されたトナー画像を転写することが可能である。一方、突き当てていない方の端部に関しては、記録用紙の種類や含有水分量によって搬送性や記録用紙の伸縮率が異なっており、余白が発生してしまう場合がある。
【０００８】
また、前記記載したように、トナー画像Ｔのサイズが記録用紙Ｐのサイズより大きいため、記録用紙Ｐには転写されない残トナーが発生する。図１２は記録用紙Ｐに転写されずに中間転写体上に残るトナーを表している。この残トナーは無駄に消費されるトナーであり、残トナー増大により残トナーを収容する容器容量の問題も生じる。よって、残トナーをできる限り少なくする手段を講じねばならない。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、縁無し印字を実施する際、記録用紙上に転写されず無駄に消費されるトナー量を少なく抑える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。
【００１１】
（１）像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成された画像を担持するための転写部材と、前記像担持体上に形成された画像を前記転写部材上に転写する第一の転写手段と、前記転写部材上に転写された画像を記録媒体に転写する第二の転写手段と、前記画像形成手段により前記像担持体上に画像を形成する際、前記転写部材に前記第二の転写手段によって前記記録媒体上に未転写となる余剰画像を形成する余剰画像形成手段とを有し、前記記録媒体の全域に対して画像形成が可能な画像形成装置において、前記余剰画像形成手段は、前記記録媒体の先端に対応する余剰画像領域の大きさと、前記記録媒体の後端に対応する余剰画像領域の大きさを、前記記録媒体の種類に基づいて異なるように前記像担持体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一の記録用紙の全域に対して画像形成を実施し、記録用紙に転写されない余剰画像を形成する際に、記録用紙先端、記録用紙後端に対して最適な分だけ記録用紙よりも多く中間転写体上にトナー画像を形成でき、結果記録用紙上に転写されず無駄に消費されるトナー量を少なく抑えることができる。
【００１３】
また、記録用紙右端、記録用紙左端に対して最適な分だけ記録用紙よりも多く中間転写体上にトナー画像を形成でき、結果記録用紙上に転写されず無駄に消費されるトナー量を少なく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に示すフルカラーの電子写真画像形成装置の概略断面図を用いて、本実施例の画像形成装置の構成を説明する。ここでは、像担持体として、第一色目：イエロー、第二色目：マゼンタ、第三色目：シアン、第四色目：ブラックの、それぞれの色トナーに対応した複数の感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを有する。また、転写部材として、各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにそれぞれの一次転写部で接触している中間転写ベルト１とを有する。
【００１６】
各感光体ドラムは中間転写ベルト１の移動方向に沿って、最上流に位置する第一色目（イエロー）の感光体ドラム１１ａ、感光体ドラム１１ａの下流側の最近傍に位置する第二色目（マゼンタ）の感光体ドラム１１ｂが配置される。また、感光体ドラム１１ｂの下流側の最近傍に位置する第三色目（シアン）の感光体ドラム１１ｃ、感光体ドラム１１ｃの下流側の最近傍に位置する第四色目（ブラック）の感光体ドラム１１ｄの順番で配置されている。
【００１７】
本実施例における感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、外径３０．０ｍｍであり、アルミシリンダ上に感光材料を塗布した層を有している。
【００１８】
中間転写ベルト１には、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン（登録商標）系樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂フィルムを用いることができる。また、これらの樹脂にカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行った樹脂フィルム、又はウレタンゴム、ＮＢＲ等の基層シートのトナー担持体面側に、離型層として樹脂層を形成した複数層構造を有するエラストマシート等も用いることができる。
【００１９】
本実施例で使用されている中間転写ベルト１は、ポリイミドにカーボンを分散して表面抵抗率ρｓ＝１×１０１２Ωの中抵抗に調整することで、転写工程等にて中間転写ベルト１に付加された電荷を、特別な除電機構を設けずに減衰させることができる。また、この中間転写ベルト１は周長１０００ｍｍ、厚み１００μｍの単層無端状ベルトである。
【００２０】
表面抵抗率測定は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、導電性ゴムを電極とすることで電極と中間転写ベルト１表面の良好な接触性を得たうえで、超高抵抗抵抗計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０）を用いて測定した。測定条件は、印加電圧＝１００Ｖ、電圧印加時間＝３０ｓとした。
【００２１】
中間転写ベルト１は図１に示すように、中間転写ベルト１に内包される駆動ローラ１ａ、支持ローラ１ｂ、分離ローラ１ｃの３本のローラに懸架されている。尚、駆動ローラ１ａ、支持ローラ１ｂ、分離ローラ１ｃは、電気的に接地されている。
【００２２】
駆動ローラ１ａ及び分離ローラ１ｃは、直径２４．０ｍｍのアルミ製芯金と層厚２．９ｍｍのヒドリンゴム層とで構成される外径２９．８ｍｍのローラであり、ヒドリンゴムを抵抗調整することでローラ抵抗値を１×１０６Ωとしている。
【００２３】
支持ローラ１ｂは、直径２９．８ｍｍのアルミローラである。
【００２４】
ローラ抵抗値は、測定対象のローラを直径３０ｍｍのアルミ製シリンダーに当接させてアルミ製シリンダーに対して従動回転させながら、超高抵抗抵抗計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０）を用いて測定した。測定条件は、印加電圧＝１００Ｖ、電圧印加時間＝３０ｓ、当接力＝９．８Ｎ、回転周速＝１１７ｍｍ／ｓとした。
【００２５】
中間転写ベルト１は、矢印方向に不図示の駆動装置により、所定のプロセススピード（本実施形態では１１７．０ｍｍ／ｓ）で回転している。また、各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、中間転写ベルト１の移動方向と同じ方向に、中間転写ベルト１の移動速度の９９．０％（本実施形態では１１５．８ｍｍ／ｓ）で不図示の駆動装置により回転している。各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと中間転写ベルト１の移動速度に速度差ΔＶａをつけることで、一次転写効率を改善している。ただし、各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと中間転写ベルト１の移動速度の速度差ΔＶａが大きいほど、中間転写ベルト１との摺擦に起因して各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの磨耗や傷の発生が促進される。そこで、本実施例では、一次転写効率と感光体ドラムの磨耗や傷の程度の両立から、速度差ΔＶａをプロセススピードの１．５％（本実施例では１．８ｍｍ／ｓ）に設定した。
【００２６】
各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、各接触帯電ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより一様に帯電される。そして、露光情報信号により変調された各スキャナー１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（画像形成手段に相当）からのレーザー光で静電潜像を作成される。
【００２７】
ホストコンピュータ１００から送られた画像情報信号は、コントローラ２００（余剰画像形成手段に相当）により所望サイズが得られるように処理され、露光情報信号に変換される。また、コントローラ２００は、画像形成選択手段として、記録用紙の種類によって異なる画像形成条件を選択する。
【００２８】
レーザー光の強度及び照射スポット径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されている。各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上の静電潜像はレーザー光が照射された部分は明部電位ＶＬ（約−１５０Ｖ）に保持されることによって形成される。また、レーザー光が照射されてない部分は一次帯電器である各接触帯電ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄで帯電された暗部電位ＶＤ（約−６５０Ｖ）に保持されることによって形成される。
【００２９】
静電潜像は各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの回転により、各々の現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとの対向部に達する。そして、感光体ドラム表面と同一極性（本実施例ではマイナス極性）に帯電された現像剤（トナー）が供給されて顕像化され、現像剤像（トナー画像）が形成される。
【００３０】
本実施例における現像器１４は、二成分現像方式を採用した現像装置である。また、本実施例における現像バイアスは、ＤＣ成分＝−４００Ｖ、ＡＣ成分＝１．５ｋＶｐｐ、周波数＝３ｋＨｚ、波形＝矩形波、の直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスである。
【００３１】
各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上に形成されたトナー画像は、一次転写バイアス（本実施形態では＋４００Ｖの定電圧制御）により、中間転写ベルト１上に転写される。一次転写バイアスは、中間転写ベルト１の背面に接している一次転写ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（第一の転写手段に相当）に一次転写バイアス源１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから印加される。なお、中間転写ベルト１と感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの近接または当接部分である各々の一次転写ニップにおいて、この転写が実施される。
【００３２】
中間転写ベルト１が感光体ドラム１１ｄとの一次転写ニップを通過した段階で、中間転写ベルト１上への４色画像の形成は終わり、一次転写工程は完了する。
【００３３】
一方、トナー画像の一次転写を終えた各感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの表面は、ウレタンゴムブレードからなるドラムクリーニング装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄにより一次転写残トナー等を除去して清浄化される。そして、次回の画像形成工程に備える。
【００３４】
次に、記録用紙カセット５から給紙手段６により記録用紙Ｐが１枚取り出され、中間転写ベルト１を挟持した分離ローラ１ｃと第二の転写手段としての二次転写ローラ２との間の部分である二次転写ニップ部に挿通される。
【００３５】
このとき、二次転写ローラ２にはトナーと逆極性であり、温湿度センサ５２によって検知された画像形成装置内の温湿度に従って決定する最適なバイアスが二次転写バイアス源２１により印加される。なお、本実施形態では１５℃／１０％Ｒ．Ｈ．時に＋２０μＡ、２３℃／５０％Ｒ．Ｈ．時に＋３０μＡ、３０℃／８０％Ｒ．Ｈ．時に＋３５μＡの定電流制御となっている。その後、トナー画像は中間転写ベルト１から記録用紙Ｐへと二次転写される。
【００３６】
本実施形態における二次転写ローラ２は、直径１４．０ｍｍのアルミ製芯金と層厚４ｍｍの発泡ヒドリンゴム層とで構成される外径２２．０ｍｍのローラであり、ヒドリンゴムを抵抗調整することでローラ抵抗値を１×１０８Ωとしている。また、二次転写ローラ２の硬度は３５°（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）である。
【００３７】
二次転写ローラ２を矢印方向に不図示の駆動装置により中間転写ベルト１と略等速で回転することで、中間転写ベルト１上のトナー量によらず記録用紙Ｐを所定のプロセススピード（本実施形態では１１７．０ｍｍ／ｓ）で安定して搬送する。そして、画像パターンに拠らずに中間転写ベルト１上に形成された画像寸法と等しい記録用紙Ｐ上の画像寸法を得ることを実現している。
【００３８】
二次転写ローラ２上に付着したトナーは、ウレタンゴムで作成されたクリーニングブレードを有する二次転写ローラクリーナ２２によりクリーニングされ、記録用紙Ｐ裏面にトナーが付着することを防止する。
【００３９】
二次転写ニップ部を通過した未定着トナー画像を載せた記録用紙Ｐは、定着装置３に到達し、加熱・加圧されて永久定着像が得られる。定着装置３から排出された記録用紙Ｐは、搬送手段７により画像形成装置外の排紙トレイ８に搬送される。
【００４０】
トナー画像を記録用紙Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１の表面は、ウレタンゴムで作成されたクリーニングブレードを有する中間転写体クリーナ４によって二次転写残トナーがクリーニングされる。
【００４１】
また、記録用紙Ｐの両面に画像形成をする場合は、１回目の画像形成工程を経て定着装置３から排出された記録用紙Ｐは、搬送手段７により再び給紙手段６に搬送される。そして、２回目の画像形成工程を経て定着装置３から排出された後、搬送手段７により画像形成装置外の排紙トレイ８に搬送される。
【００４２】
ここで、図３を用いて記録用紙種センサ６１（記録媒体種類検知手段に相当）について説明する。記録用紙種センサ６１は、記録用紙Ｐの表面性を読み取るための光を照射するＬＥＤ６１１と、記録用紙Ｐの透過性を読み取るための光を照射するＬＥＤ６１６とを有する。また、ＬＥＤ６１１による記録用紙Ｐの表面性を、光照射領域内を映像として読み取り出力するＣＭＯＳエリアセンサ６１２と、ＬＥＤ用レンズ６１３と、ＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１４とを有する。さらに、ＬＥＤ６１６による記録用紙Ｐの透過性を、光照射領域内を映像として読み取り出力するＣＭＯＳエリアセンサ６１８と、ＬＥＤ用レンズ６１７と、ＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１９とを有する。そして、透過ＬＥＤ光を拡散するための拡散板６１５を有する。
【００４３】
ＬＥＤ６１１から照射された光はＬＥＤ用レンズ６１３を介して記録用紙Ｐに対して斜めに照射される。記録用紙Ｐからの反射光はＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１４を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ６１２に結像することにより、記録用紙Ｐの表面画像を読み取る。ＬＥＤ６１１から照射された光が記録用紙Ｐに斜めに照射されることで、記録用紙Ｐ表面の凹凸に応じて影ができるため、ＣＭＯＳエリアセンサ６１２により読み取った画像の平均光量から記録用紙Ｐの光沢度を検知することが可能になる。また、ＣＭＯＳエリアセンサ６１２により読み取った画像のコントラストの最大値と最小値の差から記録用紙Ｐ表面の凹凸の深度を検知することが可能になる。さらに、ＣＭＯＳエリアセンサ６１２により読み取った画像を２値化した画像のエッジ数から記録用紙Ｐ表面の凹凸の間隔を検知することが可能になる。
【００４４】
また、ＬＥＤ６１６から照射された光はＬＥＤ用レンズ６１７及び拡散板６１５を介して記録用紙Ｐに対して垂直に照射される。記録用紙Ｐからの透過光はＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１９を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ６１８に結像することにより、記録用紙Ｐの透過画像を読み取る。ＬＥＤ６１６から照射された光が記録用紙Ｐを通過して、ＣＭＯＳエリアセンサ６１８により読み取った画像の平均光量から記録用紙Ｐの透過度を検出することが可能となる。
【００４５】
図４は、図３における記録用紙種センサ６１の簡易型の構成である。光照射領域内を映像として読み取り出力するＣＭＯＳエリアセンサ６１２と、ＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１４を、透過型と併用することが特徴である。すなわち、光照射領域内を映像として読み取り出力するＣＭＯＳエリアセンサ６１８と、ＣＭＯＳエリアセンサ用レンズ６１９を、ＬＥＤ６１１による記録用紙Ｐの表面性と、ＬＥＤ６１６による記録用紙Ｐの透過性を読み取るために用いる。
【００４６】
記録用紙Ｐの光沢度と透過度と表面凹凸の深度と間隔を検知することで、表１に挙げる分類に従って、普通紙、厚紙、ラフ紙、コート紙、ＯＨＴ、樹脂フィルムといった多くの記録用紙種の検知が可能である。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
次に本発明における縁無し印字（記録媒体の全域に対して画像形成に相当）について説明する。本発明の特徴は、縁無し印字を実施する場合、記録用紙先端と記録用紙後端で最適な残トナー量となるように、中間転写ベルト１上に形成するトナー画像の記録用紙先端と記録用紙後端で記録用紙に対してはみ出す量を異なるように設定する点にある。
【００４９】
ホストコンピュータ１００上の画像ファイルに対して、ユーザーが縁無し印字を選択した場合、コントローラ２００は選択されている記録用紙サイズに対して縁無し印字となるように画像をリサイズする。記録用紙Ｐに余白が生じることがないように、リサイズ後の画像サイズは選択されている記録用紙サイズより若干大きくなるように設定される。図２は中間転写ベルト１上に形成されるリサイズ後のトナー画像Ｔサイズと記録用紙Ｐのサイズ（以下、単に記録用紙サイズとする）を表している。記録用紙先端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さをＩｖ１（記録媒体の先端に対応する余剰画像領域の大きさに相当）とする。また、記録用紙後端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さをＩｖ２（記録媒体の後端に対応する余剰画像領域の大きさに相当）とする。また、記録用紙Ｐの記録用紙搬送方向の長さはＰｖである。図２に示すような額縁状のトナー画像Ｔが無駄に消費される二次転写残トナーとなる。
【００５０】
以下に記録用紙先端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さＩｖ１を決定するための条件を記載する。記録用紙Ｐは、二次転写ローラ２よりも前に配置されているレジセンサ（図示せず）によって搬送のタイミングを調整することにより、中間転写ベルト１上のトナー画像Ｔを記録用紙Ｐ上の所定の位置に二次転写される。つまり、記録用紙先端部のトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さＩｖ１は、記録用紙Ｐの斜行やレジセンサから二次転写までの記録用紙Ｐの挙動の違いなどにより発生するズレ量の最大値とする。
【００５１】
また、記録用紙後端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さＩｖ２を決定するための条件は次のようになる。すなわち、図７に示すように設定された記録用紙サイズに対して、前記記録用紙先端部のトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さＩｖ１よりも大きい量を設定する。例えば、記録用紙種のマージンを付加した大きさとなり、Ｉｖ１＜Ｉｖ２の関係となる。前記記録用紙種のマージンは、記録用紙Ｐの種類に伴う搬送性の違いによって異なってくる。例えば、コート紙など光沢度が高ければ記録用紙Ｐのすべりが発生する場合があるので、Ｉｖ１、Ｉｖ２の設定量を普通紙の設定量より大きくする。また、厚紙など密度が高ければ記録用紙Ｐの斜行が悪化する場合があるので、Ｉｖ１、Ｉｖ２の設定量を普通紙の設定量より大きくする。
【００５２】
また、記録用紙後端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向の長さＩｖ２は、設定された記録用紙サイズに対して、記録用紙サイズ不一致で再プリントが必要と判断される記録用紙サイズの大きさとしてもよい。上記設定とすることで、プリント可能なサイズに対して、記録用紙Ｐの後端部において余白が発生することはない。また、上記記録用紙Ｐの後端部において余白が発生することがない条件を満たすと共に、最小のトナー量で画像形成が可能である。
【００５３】
記録用紙サイズが設定されていないような場合については、トナー画像Ｔのサイズを最大記録用紙サイズとすることで、余白が発生することはない。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。実施例１と同様の構成については、同符号を付与してその説明を省略する。
【００５５】
実施例１では、記録用紙Ｐの搬送方向のトナー画像Ｔのサイズ（以下、単にトナー画像サイズとする）について説明した。本実施例では記録用紙Ｐの搬送方向と垂直な方向のトナー画像サイズについて説明する。
【００５６】
図２は中間転写ベルト１上に形成されるリサイズ後のトナー画像サイズと記録用紙サイズを表している。記録用紙左端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向と垂直な方向の長さをＩｈ１（記録媒体の左端に対応する余剰画像領域の大きさに相当）とする。また、記録用紙右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向と垂直な方向の長さをＩｈ２（記録媒体の右端に対応する余剰画像領域の大きさに相当）とする。また、記録用紙Ｐの記録用紙搬送方向と垂直な方向の長さはＰｈである。図２に示すような額縁状のトナー画像Ｔが無駄に消費される二次転写残トナーとなる。
【００５７】
両面印字の画像形成時において、トナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐは定着装置３により定着された後、裏面にトナー画像Ｔを形成するため、再度給紙部へ送られる。再度給紙部に送られる間に、記録用紙Ｐは画像形成装置本体の記録用紙Ｐの搬送方向と垂直な方向の最右端もしくは最左端に突き当てて搬送される場合がある。この場合、裏面の記録用紙Ｐの搬送方向と垂直な方向の画像は最右端もしくは最左端を基準に、記録用紙サイズ分の画像に縁無し印字となるようにマージンを付加してリサイズを実施する。
【００５８】
例えば、最左端に記録用紙Ｐが突き当たる構成の場合、記録用紙左端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向と垂直な方向の長さＩｈ１は、記録用紙Ｐの斜行分を考慮した大きさとなる。一方、記録用紙右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像Ｔの記録用紙搬送方向と垂直な方向の長さＩｈ２は、前記記録用紙Ｐの斜行分と記録用紙種のマージンを付加した大きさとなり、Ｉｈ１＜Ｉｈ２の関係となる。前記記録用紙種のマージンは、記録用紙種が異なることに伴う搬送性の違い、及び一度定着を通過することによる記録用紙Ｐの縮み量の違いにより異なってくる。例えば、厚紙などの記録用紙は斜行が悪化する場合があるので、Ｉｈ１、Ｉｈ２の設定量を普通紙より大きくする。また、樹脂フィルムなど密度が高ければ記録用紙の縮み量は少ないので、Ｉｈ１、Ｉｈ２の設定量は表面の記録時と同じ設定量にする。また、薄紙やラフ紙などは縮み量が大きいので、Ｉｈ１、Ｉｈ２の設定量は表面の記録時よりも小さくする。このように紙種に応じて設定量を適宜選択することよって記録用紙種に応じた搬送性と伸縮率に対応して、マージンを変更して記録用紙上に転写されず無駄に消費されるトナー量を少なく抑えることができる。
【実施例３】
【００５９】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図１は実施例３における電子写真画像形成装置の概略断面図である。実施例１及び実施例２と同様の構成については、同符号を付与してその説明を省略する。
【００６０】
実施例１及び実施例２では、用紙先端、後端、左端、右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定方法について、記録用紙種センサ６１を用いる場合について述べてきた。しかしながら、給紙される記録用紙Ｐの含有水分量を測定する手段があれば、より正確に前記記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定値を求めることができる。このため、記録用紙Ｐが前後左右に少々ずれて給紙されても記録用紙Ｐに余白が生じず、かつ二次転写残トナー量を更に少なく抑えることが可能となる。
【００６１】
記録用紙カセット５に、記録用紙Ｐの含有水分量を検知する水分センサ５１（水分量検知手段に相当）を設けることを特徴とする。
【００６２】
記録用紙Ｐの含有水分量を測定する方法としては、一般に記録用紙Ｐの抵抗値を測定する方法や光学式等がある。本実施例においては、非接触で測定が可能であることから、水分子に吸収される特定波長の赤外線の記録用紙Ｐからの反射強度を測定することで記録用紙Ｐの含有水分量を測定する赤外線光学式の水分センサを、水分センサ５１として用いた。光学式センサは非接触測定が可能であることで、画像形成を繰り返すことによる測定プローブの汚れなどに起因する測定のばらつきを、記録用紙Ｐの抵抗値を測定する方法等に比較して抑制できる。
【００６３】
図５を用いて水分センサ５１について説明する。水分センサ５１は、記録用紙Ｐの表面に光を照射する白熱電球５１１と、記録用紙Ｐ表面の白熱電球５１１による反射光を受光し反射光量を読み取り出力する二つのフォトダイオード５１２、５１３を有する。白熱電球５１１から出た光は記録用紙Ｐに対して照射される。記録用紙Ｐからの反射光はフォトダイオード５１２、５１３で受光される。二つのフォトダイオード５１２、５１３は各々異なる特性を有する光学フィルタを設けられていることで検出する光の波長が異なっている。フォトダイオード５１２が水の吸収領域に相当する１．５μｍ付近及び１．９μｍ付近、フォトダイオード５１３が可視光領域（０．４μｍ〜１．０μｍ）の波長の反射光量を検知する。これら二つのフォトダイオード５１２、５１３の検知光量情報を演算することにより、記録用紙Ｐの含有水分量を測定できる。
【００６４】
また、二つのフォトダイオード５１２、５１３は、白熱電球５１１からの照射光の記録用紙Ｐを透過した光を受光する構成を採用することでも、記録用紙Ｐの含有水分量を測定できる。
【００６５】
また両面印字の画像形成時において、トナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐは定着装置３により定着された後、裏面にトナー画像Ｔを形成するため、再度給紙部へ送られる。一度定着装置３により定着された記録用紙Ｐは、記録用紙Ｐの水分が蒸発すると共に、伸縮する。
【００６６】
記録用紙Ｐの伸縮率は、記録用紙Ｐの含有水分量とその種類によって異なる。例えば、コート紙や樹脂フィルムなど密度が高い記録用紙は、含有水分量に関わらず伸縮率は小さいので、用紙先端、後端、左端、右端部の設定量を表面の記録時と同じに設定する。一方、ラフ紙など密度が低い記録用紙は、含有水分量によって伸縮率が異なり、記録用紙の搬送方向とその垂直な方向の長さが異なってくるので、用紙先端、後端、左端、右端部の設定量を表面の記録時と異なる量に設定する。
【００６７】
また、記録用紙の種類と含有水分量によって曲がり（カール）が異なってくる。一般的に薄紙などは、水分の含有量が高く、密度が低い場合には定着装置３に奪われる水分量が多いため、曲がり（カール）が悪化する傾向にある。つまり記録用紙Ｐの曲がり（カール）によって、搬送性が悪化するので、用紙先端、後端、左端、右端部の設定量を普通紙より大きくする。
【００６８】
よって、本実施例３では、記録用紙種センサ６１及び水分センサ５１の検知結果から、記録用紙先端、後端、左端、右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定を変えることにより二次転写残トナー量を抑えることができる。
【００６９】
また、前記記録用紙種センサ６１を搭載していない画像形成装置においても、各印字モードによって記録用紙先端、後端、左端、右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定を変えることも可能である。
【実施例４】
【００７０】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図６は実施例４における電子写真画像形成装置の概略断面図である。実施例１、実施例２、実施例３と同様の構成については、同符号を付与してその説明を省略する。
【００７１】
実施例３では、水分センサ５１によって記録用紙Ｐの含有水分量を測定していたが、水分センサは高価であるため、コストアップはいなめない。そこで、水分センサ５１の検知結果の代わりに、温湿度センサ５２を水分量検知手段として用い、温湿度センサ５２の検知結果を用いて含有水分量を決定する。記録用紙Ｐの含有水分量を厳密に検知するには水分センサ５１が必要であるが、記録用紙Ｐの放置環境の温湿度と記録用紙Ｐの含有水分量には相関がある。このため、水分センサ５１の検知結果の代わりに温湿度センサ５２の検知結果を用いて水分含有量を決定しても、本発明のおおよその効果は得られる。
【００７２】
よって、本実施例４では、記録用紙種センサ６１及び温湿度センサ５２の検知結果から、記録用紙先端、後端、左端、右端部の記録用紙サイズよりも大きいトナー画像サイズの設定を変えることにより二次転写残トナー量を抑えることができる。
【００７３】
以上、中間転写ベルト方式を採用したカラー画像形成装置の場合で説明を行ったが、中間転写ドラム方式、静電転写体方式、多重現像方式を採用したカラー画像形成装置、モノカラーの画像形成装置においても、縁無し印字を行う場合には同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】縁無し印字時のトナー画像と記録用紙とのサイズ関係を説明する図
【図３】本発明の実施例１に係る記録用紙種センサを説明する概略断面図
【図４】本発明の実施例１に係る簡易型の記録用紙種センサを説明する概略断面図
【図５】本発明の実施例３に係る水分センサを説明する概略断面図
【図６】本発明の実施例４に係る画像形成装置の概略断面図
【図７】本発明の実施例１に係る縁無し印字時のトナー画像と記録用紙とのサイズ関係を説明する図
【図８】通常印字時でのトナー画像と記録用紙のサイズ関係を説明する図で、（ａ）は中間転写体上に形成されるトナー画像のサイズを示す図、（ｂ）は記録用紙のサイズを示す図、（ｃ）は記録用紙上に縁（余白）があるトナー画像が出力された図
【図９】トナー画像と記録用紙が同サイズである場合を説明する図で、（ａ）は中間転写体上に形成されるトナー画像のサイズを示す図、（ｂ）は記録用紙のサイズを示す図、（ｃ）は記録用紙上に縁（余白）がないトナー画像が出力された図
【図１０】トナー画像と記録用紙が同サイズで給紙された場合を説明する図で、（ａ）は記録用紙の給紙タイミングが遅れ、かつ右にずれて給紙された場合を示す図、（ｂ）は記録用紙上に余白が生じて所望の縁無し画像が得られていないことを示す図
【図１１】従来例に係る縁無し印字時のトナー画像と記録用紙とのサイズ関係を説明する図で、（ａ）はトナー画像サイズが記録用紙サイズより大きいことを示す図、（ｂ）は記録用紙が前後左右に少々ずれて給紙されても、トナー画像サイズ内で収まることを示す図
【図１２】従来例に係る縁無し印字時の残トナーを説明する図
【符号の説明】
【００７５】
１      中間転写ベルト（転写部材に相当）
１ａ    駆動ローラ
２      二次転写ローラ（第二の転写手段に相当）
５      記録用紙カセット
６      給紙手段
７      搬送手段
８      排紙トレイ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  感光体ドラム（像担持体に相当）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  スキャナー（画像形成手段に相当）
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  １次転写ローラ（第一の転写手段に相当）
５１    水分センサ（水分量検知手段に相当）
５２    温湿度センサ（水分量検知手段に相当）
６１    記録用紙種センサ（記録媒体種類検知手段に相当）
１００  ホストコンピュータ
２００  コントローラ（余剰画像形成手段、画像形成選択手段に相当）
Ｐ      記録用紙（記録媒体に相当）
【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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