JP2007163699A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】後処理の種類に応じて、好適に調整処理を実行する。
【解決手段】画像形成装置は、例えば、調整手段、判定手段および制御手段を含む。調整手段は、担持体上に現像剤による調整パターンを形成して調整パターンを測定することにより画像形成位置または画像形成濃度のうち少なくとも一方の調整動作を行う。また、判定手段は、画像形成されたシートに対する後処理の必要となるジョブの画像を担持体上に形成する処理と調整手段による調整処理とを並行して実行可能か否かを判定する。さらに、制御手段は、後処理の必要となるジョブの画像を形成するのと並行して調整手段による調整動作が可能な場合に調整手段を動作させる。一方、制御手段は、後処理の必要となるジョブの画像を形成するのと並行して調整動作を実行できなければ、調整処手段を動作させずに画像を形成させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを採用した画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置は、感光体ドラム上に形成された静電潜像に現像剤（例：トナー）を適用して可視像（トナー像）を形成し、形成した可視像を中間転写体上に１次転写する。さらに、画像形成装置は、１次転写されたトナー像を一括して記録材上に２次転写する。

ところで、この種の画像形成装置においては、現像装置内のトナー残量や雰囲気温度による転写特性の変動などによって、各色ごとに「濃度変動」が発生しうる。また、複数の感光体ドラムを使用する画像形成装置においては、いわゆる「色ずれ」も発生しうる。「色ずれ」は、各感光体ドラム間の機械的取り付け誤差、各レーザビーム光の光路長誤差、およびその光路変化などによって、各色のトナー像の画像形成位置が一致しなくなることで発生する。

一般に、「濃度変動」の自動調整は次の手順で実行される。まず、トナー像による基準パターンを感光体ドラムまたは中間転写ベルト上に形成する。次に、形成されたトナー像の濃度をフォトセンサで検知する。そして、この検知結果が所定の値となるように、プロセス条件やγ特性の補正値を自動的に制御する。これによって、画像濃度を安定化させることができる。

一方、「色ずれ」の自動調整は次の手順で実行される。まず。中間転写体上に形成された基準パターンを、最下流に位置する感光体ドラムに隣接して配置されたフォトセンサで読み取る。読取結果に基づいて、各画像形成部にて形成される各色ごとに、中間転写体上での色ずれを検出する。そして、この色ずれを打ち消すように、記録されるべき画像信号の出力タイミングや画像信号そのものを電気的に自動調整する。なお、レーザビーム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して、光路長や光路を自動調整してもよい。

上述の自動調整（特許文献１）では、通常、最大濃度補正および階調補正を各色ごとに行う必要がある。また、色ずれの自動調整に関しても、駆動系の偏心等の誤差を低減するために複数回にわたり基準パターンを形成する必要がある。そのため、自動調整の実行時間は数分間かかることもありうる。

さらに、これらの自動調整は、複数の用紙に連続して画像を形成する際に、ある用紙について画像形成が終了してから、次の用紙の画像形成を開始するまでの間（いわゆる紙間）に実行されることもある。この場合、自動調整が完了するまでは次の画像形成を行えなくなるため、生産性が低下し、操作者を待たせることがあった。

特許文献２によれば、複数の用紙の紙間に形成される基準パターンの数を適応させる自動調整方法が提案されている。
特許第３４５０４０２号公報 特開２００２−９１０９６号公報

しかしながら、画像形成装置の高速化、および生産性の向上に伴い、紙間が従来よりも短くなってきているため、十分な数の基準パターンを形成できなくなりつつある。仮に、自動調整のために紙間を拡大すると、ダウンタイムが増加するため好ましくない。よって、紙間を拡大する必要のある自動調整の実行は、少なければ少ないほど好ましい。

また、上述の従来技術では、画像の形成された記録材に対して実行される後処理の種類が考慮されていない。しかしながら、後処理の種類によっては、自動調整処理を実行できないおそれもある。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、画像形成装置においてとりわけ好適に実現できる。画像形成装置は、例えば、調整手段、判定手段および制御手段を含む。調整手段は、担持体上に現像剤による調整パターンを形成して調整パターンを測定することにより画像形成位置または画像形成濃度のうち少なくとも一方の調整動作を行う。また、判定手段は、画像形成されたシートに対する後処理の必要となるジョブの画像を担持体上に形成する処理と、調整手段による調整動作とを並行して実行可能か否かを判定する。さらに、制御手段は、後処理の必要となるジョブの画像を形成するのと並行して調整手段による調整動作が可能な場合に調整手段を動作させる。一方、制御手段は、後処理の必要となるジョブの画像を形成するのと並行して調整動作を実行できなければ、調整処手段を動作させずに画像を形成させる。

本発明によれば、後処理の種類に応じて、好適に調整処理を実行できるようになる。また、本発明によれば、自動調整によるダウンタイムを削減しやすくなる。

以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［第１の実施形態］
＜各部の構成例＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。ここでは、画像形成装置の一例として、複数の画像形成部を並列に配し、かつ中間転写方式を採用した電子写真方式のカラー複写機について説明する。なお、本発明は、複数の像担持体を使用するタンデム方式の画像形成装置だけでなく、単一の像担持体を使用する１ドラム方式の画像形成装置にも好適に適用可能である。

本実施形態において、カラー複写機１００は、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、４つ並設された画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ（以下、単に画像形成部１０と称す。）、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０および７０と、フォトセンサ６０と、制御ユニット８０とを有する。

各画像形成部１０はそれぞれ基本的に同様の構成としてもよい。すなわち、各画像形成部１０には、感光体ドラム１１が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１１は、第１の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体である。各感光体ドラム１１の外周面に対向し、かつ、その回転方向にそって、一次帯電器１２、露光装置１３、折り返しミラー１６、現像装置１４、及びクリーニング装置１５がそれぞれ配置されている。

一次帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、折り返しミラー１６によって、露光装置１３から出力された光線（例：レーザ光など）を感光体ドラム１１に照射させる。これにより、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。なお、この光線は、画像読取部１Ｒまたは制御ユニット８０から出力された画像信号に応じて変調されていることはいうまでもない。

さらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」と称す。）のいずれかを収納した各現像装置１４が、静電潜像を顕像化する。顕像化された各可視像（トナー像）が、各画像転写領域Ｔにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。中間転写ベルト３１は、ベルト状の中間転写体であり、中間転写ユニット３０を構成する第二の像担持体として機能する。

画像転写領域Ｔの下流側において、クリーニング装置１５は、転写されずに感光体ドラム１１に残されたトナーを清掃する。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が実行される。

給紙ユニット２０は、カセット２１、ピックアップローラ２２、給紙ローラ対２３、給紙ガイド２４およびのレジストローラ２５を有する。カセット２１は、記録材Ｐを収納する。ピックアップローラ２２は、カセット２１から記録材Ｐを一枚ずつ送出する。給紙ローラ対２３は、ピックアップローラ２２から送出された記録材Ｐを画像形成部１０へ向けてさらに搬送する。給紙ガイド２４は、搬送される記録材Ｐを誘導する。レジストローラ２５は、各画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送出する。

なお、カセット２１は複数存在してもよい。この場合、第１のカセットにはＡ４用紙が縦向きに格納される。一方、第２のカセット２１はＡ４用紙が横向きに格納される。さらに、Ａ３用紙を格納するための第３のカセットが追加されてもよい。どのカセットから用紙を給紙するかは、制御ユニット８０からの指示に基づく。

中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、および二次転写対向ローラ３４との間に張設巻回されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１に駆動力を伝達するローラである。従動ローラ３３は、中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラであり、中間転写ベルト３１の回動に従動する。駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に位置する中間転写ベルト３１の表面には、一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動される。

各感光体ドラム１１と中間転写ベルト３１とが対向する各一次転写領域Ｔには、一次転写用帯電器３５が配置されている。一次転写用帯電器３５は、中間転写ベルト３１の裏側に当接している。一方、二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置される。二次転写ローラ３６と中間転写ベルト３１との間のニップ部によって、二次転写領域Ｔｅが形成される。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。

また、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅの下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が配置される。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。

また、駆動ローラ３２部には、クリーニングブレードなどのクリーニングユニット７０と、クリーニングユニット７０を転写ベルト３１に対して当接させたり離間させたりするためのパルスモータ７１が備えられている。このクリーニングユニット７０も転写ベルト３１上のトナーを除去するためのものである。

定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに対して加圧されるローラ４１ｂとを有する。定着ユニット４０には、ローラ対４１ａ、４１ｂから排出されてきた記録材Ｐをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４および外排紙ローラ４５などが備えられている。

後処理装置９０は、画像出力部１Ｐから出力された記録材Ｐに何らかの後処理を実行するユニットである。パンチ装置９３は、記録材Ｐに２穴あるいは３穴を穿孔するユニットである。ステープル装置９４は、複数の記録材Ｐを束ねて整合することで記録材束を形成し、この記録材束にステープル処理を実行するユニットである。シフトユニット９５は、例えば、前のジョブの記録材束と後のジョブの記録材束とを区別できるよう、これらの記録材束を相互にシフトさせるユニットである。排紙トレイ９６、９７は、記録材Ｐを積載するユニットである。

図２は、実施形態に係る制御ユニットの例示的なブロック図である。Ｉ／Ｆ部２０１は、画像読取部１Ｒから画像信号を受信する回路である。ＣＰＵ２０２は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するため制御回路である。ＣＰＵ２０２は、フォトセンサ６０により読み取った調整パターンの形成位置に基づいて画像形成位置を自動調整する。また、ＣＰＵ２０２は、読み取った調整パターンの濃度に基づいて画像形成濃度を自動調整する。また、ＣＰＵ２０２は、形成対象となる画像のサイズを判定し、画像のサイズが所定サイズ（例えば、Ａ４など）より大きなサイズ（例えば、Ａ３など）であれば、調整パターンの形成を停止するよう制御しうる。

記憶装置２０３は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびハードディスクドライブなどの記憶回路である。記憶装置２０３は、濃度調整パターンの画像データ２０４、位置調整パターンの画像データ２０５、および、形成された画像の枚数を積算するためのカウンタなどを記憶する。濃度調整パターンの画像データ２０４は、画像形成濃度の自動調整の際にＣＰＵ２０２により読み出されて使用される。位置調整パターンの画像データ２０５は、画像形成位置の自動調整の際にＣＰＵ２０２により読み出され使用される。カウンタのデータ２１０は、形成された画像の総数（積算枚数）である。例えば、カウンタのデータ２１０は、自動調整の実行タイミングを決定するためにＣＰＵ２０２により使用される。

画像処理回路２０６は、形成対象となる画像の画像信号を生成して露光装置１３に出力する回路である。画像処理回路２０６の一機能である画像配置回路２０７は、所定サイズ以下の画像を形成する際に、調整パターンを形成するための空き領域を中間転写ベルト３１上に確保するよう、形成対象となる画像の配置を決定する回路である。

画像配置回路２０７は、例えば、画像の短辺が中間転写ベルト３１上の主走査方向となるように画像の配置を決定することで、主走査方向における画像の形成領域外に空き領域を確保する。画像配置回路２０７は、例えば、形成対象の画像の長辺が中間転写ベルト３１の主走査方向であった場合に、画像の短辺が主走査方向となるように画像を回転させる画像回転機能を有する。例えば、Ａ４サイズの画像を、９０度に回転させてＡ４Ｒサイズの画像とすることができる。なお、画像配置回路２０７の処理を全てＣＰＵ２０２と制御プログラムとにより担当させてもよいことは言うまでもない。

モータドライブ部２０７は、パルスモータ７１や各種モーターなどを駆動するための駆動回路である。例えば、ＣＰＵ２０２からの指示に応じて、モータドライブ部２０７は、パルスモータ７１を駆動させることで、クリーニングユニット７０を中間転写ベルト３１に当接させる。これにより、調整パターンが除去される。一方で、モータドライブ部２０７は、調整パターンのクリーニングが完了すると、パルスモータ７１を駆動させることで、クリーニングユニット７０を中間転写ベルト３１から離間させる。

＜画像形成処理における各部の動作例＞
ＣＰＵ２０２により画像形成の開始信号が発せられると、ピックアップローラ２２は、ＣＰＵ２０２により指定されたサイズの記録材を格納しているカセット２１から記録材Ｐを一枚ずつ送出する。給紙ローラ対２３は、記録材Ｐを給紙ガイド２４に沿ってレジストローラ２５へと搬送する。ＣＰＵ２０２は、画像形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５を回転させる。このタイミングは、中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像と記録材Ｐとが、二次転写領域Ｔｅにおいて一致するように設定されている。

一方、４つの画像形成部１０は、４色のトナー像を中間転写ベルト３１上に多重転写する。その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、ＣＰＵ２０２は、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、４色のトナー像が記録材Ｐの表面に転写される。記録材Ｐは定着ローラ対４１ａ、４１ｂのニップ部まで正確に案内される。定着ローラ対４１ａ、４１ｂの熱及びニップの圧力によってトナー像が記録材Ｐの表面に加熱定着される。その後、内外排紙ローラ４４、４５により搬送された記録材Ｐは、後処理装置９０へと排出される。

＜画像形成位置の自動調整処理＞
図３は、実施形態に係る位置調整パターンの形成例を示す図である。パターン読み取り手段であるフォトセンサ６０（６０ａ、６０ｂ）は、複数ある感光体ドラムのうち、ベルト進行方向において最下流に位置する感光体ドラム１１と駆動ローラ３２との間に配置されている。フォトセンサ６０ａ、６０ｂは、中間転写ベルト３１上に形成された画像形成位置調整（レジストレーション補正とも言う。）用のパターン６１を読み取る。

本実施形態では、ＣＰＵ２０２は、位置調整パターン６１の画像データ２０５を記憶装置２０３から読み出して画像処理回路２０６に送出し、中間転写ベルト３１上の所定位置を基準として位置調整パターン６１を形成する。位置調整パターン６１は、トナー像として形成されるこというまでもない。ＣＰＵ２０２は、フォトセンサ６０によりこのパターン６１を読み取り、各色ごとに、感光体ドラム上での画像形成位置（レジストレーション）のずれを検出する。例えば、所定位置から位置調整パターンの形成開始位置までの距離が、ずれとして検出される。最後に、ＣＰＵ２０２は、検出したずれを補正するためのデータを記憶装置２０３に記憶し、以後の画像形成処理において当該データを用いてずれを打ち消すように画像形成処理を制御する。

＜画像形成濃度の自動調整処理＞
図４は、実施形態に係る濃度調整パターンの形成例を示す図である。ＣＰＵ２０２は、濃度調整パターンの画像データ２０４を記憶装置２０３から読み出して画像処理回路２０６に送出し、中間転写ベルト３１上に濃度調整パターン６２を形成する。ＣＰＵ２０２は、フォトセンサ６２でこのパターン６１を読み取り、読み取ったパターン６１の濃度に応じて、各プロセス条件を調整する。これにより、所定の濃度を維持でき、かつ、均一な階調性も維持することになる。なお、階調補正テーブルのデータを調整することも行われる。

なお、フォトセンサ６０（６０ａ、６０ｂ）を、画像形成位置の調整パターン６１だけでなく、濃度調整パターン６２をも読み取る手段として兼用することで、部品点数を削減でき、かつ、装置内のスペースを有効活用できる。

図３および図４からも明らかなように、クリーニングユニット（例：クリーナーブレード）７０は、中間転写ベルト３１における、図中のベルト搬送方向（副走査方向ともいう。）に対して垂直の方向（主走査方向ともいう。）の端部付近にだけ配置されている。これは、位置調整パターン６１や濃度調整パターン６２だけを除去できるようにするためである。クリーニングユニット７０が当接しない領域（２つのクリーニングユニット７０の間にある領域）には、Ａ４Ｒ画像などを通常どおり形成することができる。これにより、画像形成を実行中でも画像形成位置の自動調整や画像形成濃度の自動調整を実行することができる。

クリーニングユニット７０は、位置調整パターンの形成時および濃度調整パターンの形成時に、パルスモータ７１によって中間転写ベルト３１に当接させられる。これにより、フォトセンサ６０で読み取られたパターンを除去することができる。一方、Ａ４サイズの画像やＡ３サイズの画像を形成するときは、中間転写ベルト３１の主走査方向の領域がほぼ全体にわたって使用される。この場合、調整パターンを形成する領域を十分に確保できないので、自動調整も実行できない。よって、ＣＰＵ２０２は、パルスモータ７１を駆動することで、中間転写ベルト３１から離間するようにクリーニングユニット７０を移動させる。

＜調整パターンの形成位置の例＞
図５は、実施形態に係る調整パターンの形成位置を例示した平面図である。この図から明らかなように、Ａ４サイズの画像を形成するときは、調整パターン６１や６２を形成する領域が不足していることを理解できよう。そこで、Ａ４サイズの画像を９０度だけ回転させてＡ４Ｒサイズ（短辺が主走査方向と平行）の画像とし、かつ、転写ベルト３１の主走査方向のほぼ中心に画像を転写する。この場合、中間転写ベルト３１の主走査方向の端部に十分な空き領域（すなわち、調整パターンを形成できる領域）を確保できる。

よって、画像形成すべき画像のサイズが、所定サイズ以下となる場合、画像配置回路２０７により画像を９０度回転させ、かつ転写ベルト３１の主走査方向のほぼ中心に画像が配置されるように画像信号の出力タイミングを調整すればよい。所定サイズとは、例えば、一般的にスモールサイズと呼ばれるＡ４（２１０＊２９７ｍｍ）やＬＴＲ（２１６＊２７９ｍｍ）などである。これにより、形成対象の画像に影響を与えることなく、調整パターンを形成できる領域を確保することが可能となる。そして、この確保された領域に位置調整パターン６１や濃度調整パターン６２を形成する。

本実施形態によれば、調整パターンを検知する２つのセンサ６０が転写ベルト３１の両端部にそれぞれ設けられているため、９０度回転した画像が主走査方向のほぼ中心に配置されるようにしている。しかしながら、センサ６０が転写ベルト３１の片側端部にのみ設けられている場合や画像の短辺がもう少し短い場合は、主走査方向のほぼ中心に画像を配置する必要はない。その代わり、調整パターンを形成できる領域を確保できるような位置に画像の配置を決定すればよい。この場合は、画像の配置は、転写ベルト３１における主走査方向の中心から端部へとオフセットされることになる。

最終的に、通常の画像を形成すると同時に、その端部に調整パターンを形成することが可能となるため、従来必要であった自動調整処理のタイムロスをほとんど無くすことが可能となる。

なお、上述のクリーニングユニット７０によって調整パターンだけが除去され、画像形成すべきトナー像はそのまま転写ベルト３１上に維持される。よって、二次転写ローラ３６に不要なトナー（調整パターン）が到達することはほとんどない。その後、当該トナー像は、下流に配置されている二次転写ローラ３６によって記録材Ｐ上に転写される。続いて、トナー像は、定着ユニット４０で記録材Ｐの表面に定着される。

＜調整の実行タイミングについての制御＞
図６は、実施形態に係る自動調整についての実行タイミングの制御方法を示すフローチャートである。ここでは、最も単純な例について説明する。なお、自動調整の実行タイミングは、調整間隔と呼ぶこともできよう。

ステップＳ６０１において、ＣＰＵ２０２は、自動調整の実行タイミングであるか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ２０２は、カウンタにより計数された画像の形成枚数が所定の基準枚数（例：１００枚）を超えたか否かを判定する。形成枚数のデータ２１０は、記憶装置２０３から読み出される。なお、実行タイミングは、単一（例：１００枚）である必要はなく、範囲（例：９６枚ないし１０５枚）であってもよい。このように、実行タイミングに範囲を持たせれば、セットの区切りなどの好適なタイミングで自動調整を実行できる。例えば、１セットあたり５枚のステープルジョブに関しては、あるセットの途中で１００枚を迎えたときは、次のセットから自動調整を開始すればよい。判定の結果、実行タイミングを迎えていれば、ステップＳ６０２に進む。そうでなければ、ステップＳ６１０に進み、ＣＰＵ２０２は、通常どおり、画像形成を実行する。

ステップＳ６０２において、ＣＰＵ２０２は、処理対象となっているジョブについての後処理の種類を取得する。この取得処理は、例えば、ＣＰＵ２０２がジョブの内容を分析することにより達成される。ジョブのデータの中には、後処理の種類を特定できるような情報が含まれているからである。

ステップＳ６０３において、ＣＰＵ２０２は、特定された種類に基づいて、後処理の必要となるジョブの画像を中間転写ベルト３１上に形成するのと並行して自動調整を実行可能か否かを判定する。例えば、ＣＰＵ２０２は、画像を回転させることで、調整パターンの形成領域を中間転写ベルト３１上に確保でき、かつ、画像を回転させても実行可能な後処理であるかどうかを判別する。画像を回転させても実行可能な後処理は、例えば、ステープル装置９４によるステープル処理（コーナー綴じ）やシフト装置９５によるシフト処理などである。一方で、画像を回転させてしまうと正しく実行できない後処理の一つは、例えば、シート端部２箇所綴じやパンチ装置９３による穿孔処理などである。

図７は、実施形態に係る画像の回転とステープル処理（コーナー綴じ）との関係を説明するための図である。自動調整処理が実行されない場合、ステープル装置９４は、Ａ４の画像が形成された記録材７０１の左上端にステープル処理を実行する。一方、自動調整が実行される場合、ステープル装置９４は、９０°だけ回転された画像が形成された記録材７０２の右上端にステープル処理を実行する。このようにステープル装置９４は、ステープル位置を変更できる。よって、自動調整のために画像を回転させたとしても、問題なく、ステープル処理を実行できる。ただし、自動調整のために画像を回転させたとしても、問題なく、シート端部２箇所綴じや穿孔処理を実行できるステープル装置、パンチ装置が存在する場合も考えられる。よって、このようなステープル装置やパンチ装置によるステープル処理、穿孔処理は、自動調整を実行可能な後処理となる。

後処理の必要となるジョブの画像を中間転写ベルト３１上に形成するのと並行して自動調整を実行可能であれば、ステップＳ６０４に進む。一方、実行できなければ、ステップＳ６１０に進み、ＣＰＵ２０２は、通常の画像形成を実行する。

ステップＳ６０４において、ＣＰＵ２０２は、必要であれば画像を回転させた上で中間転写ベルト３１上に画像を形成しつつ、調整パターンも形成する。

ステップＳ６０５において、ＣＰＵ２０２は、調整パターンをフォトセンサ６０に読み取り、画像形成位置の調整や画像形成濃度の調整を実行する。

本実施形態によれば、後処理の必要となるジョブの画像を担持体上に形成するのと並行して、自動調整を実行可能か否かを判定することで、後処理の種類に応じて自動調整を好適に実行できるようになる。

例えば、ＣＰＵ２０２は、特定された後処理が、調整パターンの形成領域を担持体上に確保するために画像を回転させても実行可能な後処理であるか否かを判別する。これは、自動調整のために画像を回転させてしまうと、実行不可能な後処理も存在するからである。

例えば、穿孔処理については、画像を回転させてしまうと、所望の位置に穴をあけることができない。しかし、ステープル処理（コーナー綴じ）やシフト処理については、画像を回転させても問題はない。このように画像を回転させても問題のない後処理のジョブに関しては、画像を回転させることで、画像と調整パターンとを同時並行的に形成できる。よって、自動調整によるダウンタイムを大幅に削減できるメリットがある。

［第２の実施形態］
図８は、第２の実施形態に係る画像形成処理と自動調整処理とを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態において説明した箇所には同一の参照符号を付すことで説明を省略する。

ステップＳ８００において、ＣＰＵ２０２は、画像形成すべき画像がスモール系の画像かどうかを判定する。スモール系であればステップＳ８０１に進む。一方、ラージ系であれば処理Ａに進む。ここでは、まず、ラージ系の画像についての処理を説明する。

図９は、実施形態に係るラージ系画像についての処理を示すフローチャートである。ステップＳ９００において、ＣＰＵ２０２は、画像が１枚形成されるごとに、カウンタの値を１つインクリメントする。カウンタの値は、カウンタデータ２１０として記憶装置２０３により保持される。

ステップＳ９０１において、ＣＰＵ２０２は、カウンタの値に基づいて、自動調整の実行タイミングかどうかを判定する。自動調整の実行タイミングであれば、ステップＳ９０２に進む。実行タイミングでなければ、ステップＳ９０４に進む。

ステップＳ９０２において、画像形成動作を一時停止し、自動調整を開始する。ＣＰＵ２０２は、中間転写ベルト３１上に調整パターンを形成する。ステップＳ９０３において、ＣＰＵ２０２は、調整パターンをフォトセンサ６０により読み取り、画像形成位置の調整や画像形成濃度の調整を実行する。

ステップＳ９０４において、ＣＰＵ２０２は、ジョブを終了するか否かを判定する。ジョブを終了しない場合は、ステップＳ９００に戻り、画像形成を再開する。

図１０は、実施形態に係るラージ系画像に関する自動調整処理を示す図である。ラージ系画像としてＡ３画像を採用している。中間転写ベルト３１の主走査方向の長さは、Ａ３画像と調整パターンとを同時に形成できるほどの長さではない。よって、自動調整中は、Ａ３画像の形成を停止しなければならない。この例では、１００枚目の画像を形成した時点で、自動調整の実行タイミングを迎えたので、Ａ３画像の形成が停止され、自動調整処理が開始されている。自動調整が終了すると、画像形成が再開される。

さて、図８のフローに戻って説明する。ステップＳ８０１において、ＣＰＵ２０２は、Ｒ系（横長）の画像か否かを判定する。Ｒ系（横長）の画像であれば、処理Ｂに進む。一方、Ｒ系（横長）の画像でなければ、ステップＳ８０２へ進む。

図１１は、実施形態に係るスモール系かつＲ系（スモールＲ系）の画像を形成するのと並行して実行される自動調整処理を示すフローチャートである。なお、図９と共通する箇所には、同一の参照符号を付すことで説明を簡潔にする。図９と比較すると、ステップＳ９０２がステップＳ１１０２に置換されている。

ステップＳ１１０２において、ＣＰＵ２０２は、画像を形成しながら調整パターンを中間転写ベルト３１上に形成し始める。その後、ステップＳ９０３において、ＣＰＵ２０２は、調整パターンを読み取って、画像形成位置や画像形成濃度の調整を実行する。

図１２は、実施形態に係るスモールＲ系画像に関する自動調整処理を示す図である。この例によれば、１００枚目の画像形成が終了したことで、自動調整の実行タイミングを迎えている。ただし、スモールＲ系画像は、調整パターンを並行して形成できるため、画像形成の停止はない。よって、自動調整によるダウンタイムを削減できる。

さて、図８のフローに戻って説明する。ステップＳ８０２において、ＣＰＵ２０２は、ジョブ内に後処理が含まれるか否かを判定する。後処理が含まれれば、ステップＳ８０３に進む。後処理が含まれなければ、処理Ｃを実行する。

図１３は、実施形態に係るスモール系の画像の形成と並行して実行される自動調整処理を示すフローチャートである。なお、図９と共通する箇所には、同一の参照符号を付すことで説明を簡潔にする。図９と比較すると、ステップＳ９０２がステップＳ１３０２に置換されている。

ステップＳ１３０２において、ＣＰＵ２０２は、画像配置回路２０７により画像を回転させる。例えば、Ａ４画像ならＡ４Ｒ画像に回転させる。そして、ＣＰＵ２０２は、回転された画像を中間転写ベルト３１上に形成しながら調整パターンも形成する。その後、ステップＳ９０３において、ＣＰＵ２０２は、調整パターンを読み取って、画像形成位置や画像形成濃度の調整を実行する。

図１４は、実施形態に係るスモール系画像に関する自動調整処理を示す図である。この例によれば、１００枚目の画像形成が終了したことで、自動調整の実行タイミングを迎えている。そこで、ＣＰＵ２０２は、スモール系画像（例：Ａ４画像）を回転させることでスモールＲ系画像に変換している。これにより、通常の画像と調整パターンとを並行して形成できるため、画像形成を停止させる必要はない。よって、自動調整によるダウンタイムを削減できる。

図８のフローに戻って説明する。ステップＳ８０３において、ＣＰＵ２０２は、ジョブ中の１セットを構成する画像の枚数が、閾値（例：自動調整のタイミング範囲）を超えるか否かを判定する。自動調整のタイミング範囲とは、自動調整が実行されるべき画像形成枚数の範囲である。例えば、デフォルトの実行タイミングが１００枚目であり、かつ、タイミング範囲が１０枚であるとする。この場合、９６枚目から１０５枚目までのいずれかで自動調整が開始されなければならない。さらに、タイミング範囲内で、自動調整が終了されることを義務化してもよい。

例えば、それぞれＭ（例：５）枚のＡ４画像をステープル処理して、Ｎ（例：Ｎ＝１０）セットを作成する場合を考慮する。また、自動調整に必要な画像形成枚数が４．５枚であると仮定する。この場合、ちょうど１００枚目が１セットの画像形成終了時（５枚目の画像形成終了時）であれば、１０１枚目から、調整パターンを好適に形成できる。

しかしながら、このようなケースは稀であるため、ＣＰＵ２０２は、１００枚目の前後５枚の範囲（９６枚目から１０５枚目までの範囲）内で画像形成が終了するセットを特定する。複数のセットが特定された場合、ＣＰＵ２０２は、さらに画像形成終了時点の枚数が最も１００枚に近くなるセットを特定する。

このようにして特定されたセットの次のセットについての画像形成の開始と同時に、ＣＰＵ２０２は、調整パターンの形成を開始する。上述したように、１セットが５枚の画像から構成される場合、１セットの枚数は、タイミング範囲（例：１０枚）内となる。よって、画像形成と調整パターンの形成とを並行して実行できる。この場合はステップＳ８０４に進む。一方、１セットの枚数Ｎ（例：１５枚）がタイミング範囲（例：１０枚）を超える場合は、好適な実行タイミングが存在しないことになる。よって、ラージ系画像の処理Ａに進む。デフォルトの実行タイミングをかなり経過しても自動調整が実行されないと、画像の品質が低下するおそれがある。よって、処理Ａに進んで、ＣＰＵ２０２は、強制的に画像の形成を停止させて、自動調整を実行する。

例えば、ステープル処理を伴うジョブならば１セットはせいぜい数十枚である。しかし、シフト処理を伴うジョブならば１セットが百枚以上となる場合もある。後者の場合は、自動調整が実行されるべき実行タイミング（例：１００枚）を超えてしまうおそれもある。このような場合、ジョブの全体が完了するまでに必要となる時間は、相対的にかなり長くなるため、自動調整によるタイムロスは無視できよう。よって、処理Ａにおいて、紙間を通常よりも広げて自動調整を行ってもよいと考えられる。

自動調整を行うタイミング範囲を１００枚目の前後５枚（１０枚）としたが、これは一例に過ぎない。仮に、実行タイミングを１００枚とし、かつ、タイミング範囲を１００枚目の前後２５枚（５０枚）とすると、最も長く調整が実行されない間隔（ワースト間隔）は１５０枚となる。すなわち、このワースト間隔は、好適な実行タイミングの１．５倍となる。一方で、タイミング範囲は、好適な実行タイミングの半分となる。これらの数値は、ある程度ラフな調整でもよいような画像形成装置であれば、問題ない数値であろう。

図１５は、実施形態に係るタイミング範囲の決定例を説明するための図である。この例では、Ａ４画像の生産性とＡ４Ｒ画像の生産性との差異に基づいてタイミング範囲を決定している。一般に、画像形成装置１００は、Ａ４画像と調整パターンとを同時並行的に形成することはできない。しかしながら、Ａ４画像の生産性（スループット）は、Ａ４Ｒ画像の生産性よりも高い。

一方、画像形成装置１００は、Ａ４Ｒ画像と調整パターンとを同時並行的に形成できる。もちろん、Ａ４Ｒ画像の生産性は、Ａ４画像の生産性よりも低い。これらの事実は、Ａ４画像の形成を一時停止して自動調整を実行する場合の生産性と、Ａ４Ｒ画像を形成しながら自動調整を実行する場合の生産性とがつりあう画像形成枚数Ｘが存在することを暗示している。このＸは、画像形成装置の種類によって異なるため、経験的に求められよう。

図１５によれば、Ｘ枚未満であれば、Ａ４Ｒ画像と調整パターンとを同時並行的に形成する場合の生産性が相対的に高い。一方、Ｘ枚を超えると、調整パターンの形成時にＡ４画像の形成を停止する場合の生成性が相対的に高くなる。よって、このような生産性の関係を利用して、タイミング範囲（Ｘ枚）を設定してもよい。

さて、ステップＳ８０４において、ＣＰＵ２０２は、ジョブ完了前に、カウンタの値が実行タイミング（例：１００枚）のｎ倍（ｎは自然数）に達するかを判定する。判定の結果、達しない場合は、自動調整が不要なので、ステップＳ８１１に進む。ステップＳ８１１において、ＣＰＵ２０２は、通常の画像形成を実行し、カウンタの値も１を加算する。一方、判定の結果、達する場合、ステップＳ８０５に進む。

ステップＳ８０５において、ＣＰＵ２０２は、実行タイミングを決定する。なお、ＣＰＵ２０２は、調整パターンとともに形成される画像の枚数または当該画像の形成時間を決定してもよい。ステップＳ８０６において、ＣＰＵ２０２は、１枚の画像を画像形成し、カウンタの値に１を加算する。

ステップＳ８０７において、ＣＰＵ２０２は、カウンタの値に基づいて、自動調整の実行タイミングかどうかを判定する。自動調整の実行タイミングであれば、ステップＳ９０２に進む。実行タイミングでなければ、ステップＳ９０４に進む。

ステップＳ８０８において、ＣＰＵ２０２は、画像配置回路２０７により画像を回転させる。例えば、Ａ４画像ならＡ４Ｒ画像に回転させる。そして、ＣＰＵ２０２は、回転された画像を中間転写ベルト３１上に形成しながら調整パターンも形成する。

ステップＳ８０９において、ＣＰＵ２０２は、調整パターンをフォトセンサ６０により読み取り、画像形成位置の調整や画像形成濃度の調整を実行する。ステップＳ８１０において、ＣＰＵ２０２は、ジョブを終了するか否かを判定する。ジョブを終了しない場合は、ステップＳ８０６に戻り、画像形成を継続する。

図１６は、実施形態に係るスモール系画像に関する自動調整処理を示す図である。ここでは、５枚×３セットのステープルジョブが一例として採用されている。また、初期の自動調整の実行タイミングを１００枚とする。さらに、タイミング範囲を５枚とする。図１６に示すように、第１のセットが９８枚目に終了し、第２のセットが１０３枚目に終了する。よって、ＣＰＵ２０２は、１００枚目にもっとも近い９８枚目の終了時（９９枚目の開始時）を実行タイミングとして決定する（Ｓ８０５）。そして、実行タイミングとして決定された９８枚目の終了時から、ＣＰＵ２０２は、回転された画像の形成と調整パターンの形成とを同時並行的に実行する。

なお、ステープルジョブは５枚で１セットである。よって、回転された画像の形成は、９６枚目からスタートして１０３枚目、または後続のセットが終わる１０８枚目に終了することになる。どのセットまで画像を回転させるかは、自動調整に必要となる時間に依存する。

以上説明したように、本実施形態によれば、後処理の必要となるジョブの画像を担持体上に形成しながら自動調整を実行可能か否かを判定することで、後処理の種類に応じて自動調整を好適に実行できるようになる。

また、ＣＰＵ２０２は、自動調整の実行タイミングを迎えたときに、画像を形成しながら自動調整を実行できない場合、画像の形成を停止させて自動調整を実行させる（処理Ａ）。例えば、後処理の種類や画像のサイズによっては、画像の形成と並行して自動調整を実行できない。しかしながら、自動調整を実行しなければ、画像の品質が低下するので好ましくない。よって、この場合は、画像の形成を一端停止して、自動調整が実行される。なお、自動調整の実行タイミングを迎えたときに、直ちに、画像の形成を停止させる必要はない。セットの途中などで、画像の形成を停止させるのは好ましくないからである。

また、ＣＰＵ２０２は、ジョブがＭ枚×Ｎセットのジョブであって（Ｍ、Ｎは自然数）、Ｍがタイミング範囲などの閾値を超える場合、さらに所定の基準枚数の画像が形成された後で、画像の形成を停止させて自動調整を実行させてもよい。すなわち、セットの途中で自動調整を実行することは好ましくないので、セットの終了した時点で、画像の形成を停止させて自動調整を実行させることができる。

実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 実施形態に係る制御ユニットの例示的なブロック図である。 実施形態に係る位置調整パターンの形成例を示す図である。 実施形態に係る濃度調整パターンの形成例を示す図である。 実施形態に係る調整パターンの形成位置を例示した平面図である。 実施形態に係る自動調整についての実行タイミングの制御方法を示すフローチャートである。 実施形態に係る画像の回転とステープル処理との関係を説明するための図である。 第２の実施形態に係る画像形成処理と自動調整処理とを示すフローチャートである。 実施形態に係るラージ系画像についての処理を示すフローチャートである。 実施形態に係るラージ系画像に関する自動調整処理を示す図である。 実施形態に係るスモール系かつＲ系（スモールＲ系）の画像を形成しながら実行される自動調整処理を示すフローチャートである。 実施形態に係るスモールＲ系画像に関する自動調整処理を示す図である。 実施形態に係るスモール系の画像を形成しながら実行される自動調整処理を示すフローチャートである。 実施形態に係るスモール系画像に関する自動調整処理を示す図である。 実施形態に係るタイミング範囲の決定例を説明するための図である 実施形態に係るスモール系画像に関する自動調整処理を示す図である。

Claims (7)

1. 現像剤による像を担持するための担持体と、
   前記担持体上に現像剤による調整パターンを形成して前記調整パターンを測定することにより画像形成位置または画像形成濃度のうち少なくとも一方の調整動作を行う調整手段と、
   画像形成されたシートに対する後処理が必要となるジョブの画像を前記担持体上に形成する処理と前記調整手段による調整動作とを並行して実行可能か否かを判定する判定手段と、
   前記実行可能か否かの判定結果に基づいて、前記後処理の必要となるジョブの画像の形成と並行して前記調整手段を動作させるか、または前記調整処手段を動作させずに画像を形成するよう制御する制御手段と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判定手段は、
   ジョブに適用される後処理の種類を特定する特定手段と、
   前記特定された後処理が、前記調整パターンの形成領域を前記担持体上に確保するために前記画像を回転させても実行可能な後処理であるか否かを判別する判別手段と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像を回転させても実行可能な後処理の一つは、記録材束を綴じるステープル処理、または、複数の記録材束を区別するためのシフト処理であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像を回転させてしまうと正しく実行できない後処理の一つは、穿孔処理であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記調整の実行タイミングを画像の形成枚数に基づいて決定する決定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記決定された実行タイミングを迎えたときに、画像の形成と並行して前記調整を実行できない場合、画像の形成を停止させて前記調整を実行させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記ジョブがＭ枚×Ｎセットのジョブであって（Ｍ、Ｎは自然数）、Ｍが閾値を超える場合、さらに基準枚数の画像が形成された後で、画像の形成を停止させて前記調整を実行させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 現像剤による像を担持するための担持体を用いて画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   画像形成されたシートに対する後処理の必要となるジョブの画像を前記担持体上に形成する処理と、前記担持体上に現像剤による調整パターンを形成して前記調整パターンを測定することにより画像形成位置または画像形成濃度のうち少なくとも一方を調整する調整動作とを並行して実行可能か否かを判定するステップと、
   前記実行可能か否かの判定結果に基づいて、前記後処理の必要となるジョブの画像を形成と並行して前記調整動作を実行するか、または前記調整動作を実行することなく該後処理の必要となるジョブの画像を形成するステップと
   を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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