JP2005186614A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １枚の転写紙に対して画像形成プロセスを複数回実行する際の転写紙の伸縮に伴う各回の形成画像のサイズの不一致を解消するために主走査速度を切り換えても、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正し得る画像形成装置、その制御方法、及び制御プログラムを提供する。
【解決手段】 転写紙の伸縮に伴う１回目の印刷画像と２回目の印刷画像のサイズの不一致を解消するためにポリゴンモータの回転速度（主走査速度）を切り換えた場合は、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正する形でパルス幅変調を行うことが可能なＰＷＭパルス幅変換テーブルを選択し、この選択したＰＷＭパルス幅変換テーブルに基づいて画像データをパルス信号に変換し、そのパルス信号に基づいて感光体に照射するレーザ光をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成する方式の画像形成装置及びその制御方法に関する。

電子写真プロセスで画像形成する画像形成装置において、転写紙上に転写された未定着トナー像を定着させて永久画像とする必要があり、一般には、加熱定着法によりトナー像を転写紙に定着させている。この加熱定着法としては、熱風定着方式やオーブン定着方式など種々の方式があるが、現在は、加熱ローラと加圧ローラを転写紙の搬送路に沿って並行に配置し、両ローラ間のニップを転写紙が通過するようにした加熱ローラ方式が一般的に採用されている。この加熱ローラ方式では、加熱ローラでトナーを溶融すると共に、その溶融したトナーを加圧ローラで転写紙に対して押圧することにより、トナーを転写紙に定着させる。その他、上記の加圧ローラに代えて、加圧パッドや加圧ベルトを用いるもの等が提案されている。

しかし、加熱定着法によりトナー像を転写紙に定着させた場合には、その転写紙に含まれていた水分が熱により蒸発するため、転写紙が収縮してしまう。この収縮の割合は、転写紙の材質、厚さなどにより異なる。また、加熱定着により収縮した転写紙が元のサイズに戻るには、１５〜２０分程度かかることが経験的に知られている。

ところで、転写紙の両面に画像を形成する場合には、転写紙の片面に転写されたトナー像を加熱定着装置により定着させた後、その転写紙を表裏反転して他面にトナー像を転写し、その他面のトナー像を加熱定着装置により再度定着させている。また、転写紙の片面に２つの画像を合成して形成する場合には、転写紙の片面に転写されたトナー像を加熱定着装置により定着させた後、その転写紙を表裏させることなく同一面にトナー像を転写し、そのトナー像を加熱定着装置により再度定着させている。

これらの場合、２回目のトナー像の転写時には、転写紙が収縮しているので、１回目に形成された画像と２回目に形成された画像とでは、本来同一サイズの画像であっても画像サイズが異なってしまうという問題があった。

このような問題を解消する技術として、搬送経路における転写位置のすぐ上流の位置で光学センサにて転写紙の縦サイズと横サイズを検出し、次に加熱定着装置のすぐ下流の位置で転写紙の縦サイズと横サイズを同様のセンサで検出し、転写紙の縦横の伸縮率を算出し、伸縮率に基づいてスキャナ光学系の走査速度を切り換えるように制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の技術の制御負荷を軽減すべく、搬送路経路における転写位置のすぐ上流の位置で光学センサにて１枚目の転写紙の定着前後の縦サイズを検出し、１枚目の転写紙の縦の伸縮率を算出し、２枚目以後も１枚目の転写紙の伸縮率に基づいてスキャナ光学系の走査速度を切り換えるように制御する技術が開示されている（特許文献２参照）。

一方、高品質の画像を得るために、１画素を多値の画像データに基づいて記録する方式が実現されている。この方式としては、レーザ光の発光強度を固定して、１画素当たりのレーザ光の発光時間をパルス信号により変調するＰＷＭ（パルス幅変調）方式と、１画素当たりのレーザ光の発光時間を固定して、レーザ光の発光強度を変調する方式とが知られているが、ＰＷＭ方式の方が簡単に制御でき安定した記録を行えるので、このＰＷＭ方式が主流となっている。
特開平０４−２８８５６０号公報 特開平１０−１４９０５７号公報

ところで、上記のＰＷＭ方式の画像形成装置において、上記の転写紙の収縮に伴う画像サイズの変化を解消するために、転写紙の伸縮率に基づいてスキャナ光学系の走査速度を切り換えるのではなく、感光体に対するレーザ光の主走査速度（具体的にはポリゴンモータの回転速度）、及び副走査速度（具体的には感光体の回転速度）を切り換えることが考えられる。

しかし、レーザ光の主走査速度を切り換える場合は、感光体上に形成される静電潜像の濃度が変化してしまう。その理由は、ＰＷＭ方式ではレーザの発光強度を変更せずに１画素当たりの発光時間を変調しているため、レーザ光の主走査速度を変えることより、同一濃度の画像データに基づいて印刷を行ったとしても感光体上の単位面積当たりに受けるレーザ光量が変わってしまうためである。

例えば、一定間隔の一定濃度の画像データに基づいて静電潜像を形成する場合、レーザ光の主走査速度を低減すると、形成される各静電潜像の間隔は狭くなり、各静電潜像の面積も狭くなる。この場合、パルス信号（パルス幅）を変えなかったとすると、レーザ光の照射時間、すなわちレーザ光量は同じであり、狭くなったエリアに同一光量のレーザ光が照射されるので、静電潜像の単位面積当たりのレーザ光量が大きくなり、静電潜像の濃度が濃くなる。

そこで、本発明は、１枚の転写紙に対して画像形成プロセスを複数回実行する際の転写紙の伸縮に伴う各回の形成画像のサイズの不一致を解消するために主走査速度を切り換えても、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正し得る画像形成装置、その制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
定着処理を行う前後の転写紙の伸縮情報を取得する取得手段と、定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記取得手段により取得された伸縮情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を切り換える切換手段と、
前記画像データを前記パルス信号に変換するための変換ルールを、前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて変更する変更手段とを有している。また、画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
同一用紙の両面に画像を形成する場合に、表面用の潜像形成時と裏面用の潜像形成時とで、前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を異ならせる切換手段と、
前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換手段とを有している。

本発明によれば、１枚の転写紙に対して画像形成プロセスを複数回実行する際の転写紙の伸縮に伴う各回の形成画像のサイズの不一致を解消するために主走査速度を切り換えても、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正し得る画像形成装置、その制御方法、及び制御プログラムを提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した電子写真方式のデジタル複写機の概略構成を示す断面図であり、図３は、本デジタル複写機による光電変換処理から潜像形成処理迄の画像形成プロセスを示す図である。以下、図１を主として参照し、図３を適宜参照しながら本デジタル複写機の構成及び処理の概要を説明する。

本デジタル複写機は、大別すればスキャナ部３１０とプリンタ部３３０とにより構成されている。スキャナ部３１０において、原稿給送装置１は、積載された原稿を１枚ずつ原稿台ガラス２上に給送する。スキャナユニット４は、ランプ３、走査ミラー５を収納しており、ランプ３を点灯した状態で図１の左右方向に往復移動することにより、原稿台ガラス２上の原稿の画像を露光走査する。この場合、原稿からの反射光（画像光）は、走査ミラー５，６，７を介してレンズ８に集光された後にイメージセンサ１０１（図３参照）に入力される。イメージセンサ１０１は、入力された画像光を光電変換し、アナログの画像信号として出力する。このアナログの画像信号は、ＡＤ変換器１０２（図３参照）によりデジタル信号に変換されて、濃度を示す画像データとして画像処理部３２０に出力される。

画像処理部３２０は、ＡＤ変換器１０２から入力された画像データに対して、シェーディング補正部１０３（図３参照）によりスキャナ部３１０での読取り誤差を補正し、画像処理回路１０４（図３参照）によりγ変換処理等の画像処理を行い、多階調の濃度を示す多値の画像データとしてプリンタ部３３０の露光制御部１０に入力する。

露光制御部１０は、画像処理部３２０から入力された画像データを、ＰＷＭ（パルス幅変調）部１０５（図３参照）によりパルス信号に変換し、このパルス信号を半導体レーザ素子１０６（図３参照、厳密には図５に示したレーザドライバ１１４）に供給することにより、感光体１１に照射するレーザ光をＯＮ／ＯＦＦする。感光体１１には、レーザ光が照射されることにより静電潜像ｉ（図３参照）が形成され、この静電潜像ｉは、現像器１２、１３によって所定色のトナー像として現像される。

上記の静電潜像ｉの形成処理とタイミングを合わせて、転写紙が用紙カセット１４又は１５からピックアップされ、レジストレーションローラ２５を介して転写分離帯電器１６の位置に搬送され、この転写分離帯電器１６により、感光体１１上のトナー像が転写紙に転写される。このトナー像が転写された転写紙は、転写分離帯電器１６により感光体１１から分離され、加熱定着器１７に搬送されてトナー像の定着処理が施された後、通常は、排紙ローラ１８より排紙トレイ２０に排紙される。

ただし、両面印刷時には、転写紙が排紙センサ１９を通過した後に排紙ローラ１８が排紙方向と逆方向に回転されると共に、フラッパ２１が上方に上げられることにより、定着処理済みの転写紙は、搬送路２２，２３を介して中間トレイ２４に表裏反転されていない状態で格納される。そして、中間トレイ２４に格納されている転写紙が、再度、転写分離帯電器１６の位置に搬送されて（この搬送過程で転写紙は表裏反転される）、裏面へのトナー像の転写が行われる。

また、多重印刷時には、転写紙が排紙センサ１９を通過する前にフラッパ２１が上方に上げられることにより、定着処理済みの転写紙は、搬送路２２，２３を介して中間トレイ２４に表裏反転された状態で格納される。そして、中間トレイ２４に格納されている転写紙が、再度、転写分離帯電器１６の位置に搬送されて（この搬送過程で転写紙は表裏反転される）、前回と同一の面へのトナー像の多重転写が行われる。

なお、感光体１１の上流には、転写紙の縦サイズ（副走査方向のサイズ）を計測するための光学センサ２６が配設されている。この光学センサ２６については、後で詳細に説明する。

図２は、図１に示したデジタル複写機に設けられた操作パネルの上面図である。

図２において、５００１はデジタル複写機への通電をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチである。５００２はリセットキーであり、スタンバイ中は、各種モードの設定を標準モードに復帰させるキーとして動作する。５００３はコピー処理を開始させるためのコピースタートキーである。５００４はクリアキーであり、設定された数値をクリアする場合に用いる。

５００５はＩＤキーであり、このＩＤキー５００５により特定の操作者に対して複写動作を可能にし、上記以外の操作者に対しては、ＩＤキーによりＩＤを入力しない限り複写動作を禁止することが可能となる。５００６はストップキーであり、コピー動作を中断したり、中止したりする場合に用いる。５００７はガイドキーであり、各機能内容を知りたい場合に使用される。５００８，５００９は上下カーソルキーであり、各機能設定画面においてポインタをそれぞれ上下に移動させるキーである。同様に５０１１，５０１０は左右カーソルキーであり、各設定画面においてポインタをそれぞれ左右に移動させるキーである。

５０１２はＯＫキーであり、ディスプレイ５０５２の各機能設定画面に表示された内容を確定するために使用する。５０１３は実行キーであり、各機能設定画面において、ディスプレイ５０５２の画面の右下に表示された内容を実行する場合に使用する。５０１４は定型縮小キーであり、定型サイズを他の定型サイズに縮小する場合に使用される。５０１５は等倍キーであり、等倍コピーを設定する場合に使用する。５０１６は定型拡大キーであり、定型サイズを他の定型サイズに拡大する場合に使用する。

５０１７はカセット選択キーであり、コピーすべき転写紙のカセット段を選択する場合に使用する。５０１８はコピー濃度選択キーであり、コピー濃度を薄くする場合に使用する。５０１９はＡＥキーであり、原稿の濃度に対してコピー濃度を自動的に調整させる場合に使用する。５０２０はコピー濃度選択キーであり、コピー濃度を濃くする場合に使用する。５０２１はソータキーであり、ソータの動作モードを指定する場合に使用する。

５０２２は余熱キーであり、５０２３は割り込みキーであり、コピー中に割り込みしてコピーをしたい時に押す。５０２４はテンキーであり、数値の入力を行う時に使用する。５０２５はマーカ処理キーであり、トリミング，マスキング，部分処理（輪郭，網，影，ネガポジ）を設定する。５０２６は紙質入力キーであり、各カセットに収納されている紙質（材質、薄紙、普通紙、厚紙）をそれぞれ入力する時に使用する。５０２７は色消去キーであり、後述の処理により特定色を消したい時に使用する。５０２８は画質キーであり、画質の設定を行う時に使用する。５０２９はネガポジキーであり、ネガポジを行う時に使用する。５０３０はイメージクリエイトキーであり、輪郭，影付け処理，網処理，斜体，鏡像，イメージリピートを行う時に押す。５０３１はトリミングキーであり、エリアを指定し、トリミングをする時に使用する。

５０３２はマスキングキーであり、エリアを指定しマスキングを行う時に使用する。５０３３は部分処理キーであり、エリアを指定し、その後部分処理（輪郭，網，影，ネガポジ等）を設定する。５０３４は枠消しキーであり、モードに合わせて枠消しを行う時に使用する。そのモードとしては、シート枠消し（シートサイズに対して枠を作成する），原稿枠消し（原稿サイズに合わせて枠を作成する），ブック枠消し（ブックの見開きサイズに合わせて枠と中央に空白を作成する。ブック見開きサイズ指定有り）がある。５０３５は綴じ代キーであり、用紙の一端に綴じ代を作成したい時に使用する。

５０３６は移動キーであり、転写紙に対する画像の形成位置を移動させる場合に使用する。その移動としては、平行移動（上下，左右），センター移動，コーナー移動，指定移動（ポイント移動）がある。５０３７はズームキーであり、複写倍率を２５％〜４００％まで、１％刻みで設定できる。また、主走査，副走査別に複写倍率を設定できる。５０３８はオート変倍キーであり、転写紙のサイズに合わせて自動的に形成画像を拡大縮小する。また、主走査，副走査別にオート変倍を設定できる。

５０３９は拡大連写キーであり、１枚の原稿の画像を拡大して複数枚の転写紙に複写する場合に使用する。５０４０は縮小レイアウトキーであり、複数枚の原稿の画像を縮小して１枚の転写紙に複写する場合に使用する。５０４３は連写キーであり、原稿台ガラス面の複写領域を２分割し、自動的に２枚の原稿の画像を複写する連続複写を行う場合に使用する（ページ連写，両面連写）。

５０４４は両面キーであり、転写紙の両面に印刷する両面印刷を行う場合に使用する（片面／両面（原稿時／コピー時），ページ連写／両面，両面／両面）。５０４５は多重キーであり、転写紙の片面に複数の原稿の画像を印刷する多重印刷を行う場合に使用する（多重，ページ連写多重）。５０４６はＭＣキーであり、メモリカードを使用する時に使用する。５０４７はプロジェクタキーであり、プロジェクタを使用する時に使用する。５０４８はプリンタキーであり、プリンタとして使用する場合の各種設定を行う場合に使用する。

５０５０は原稿混載キーであり、原稿フィーダを使用して複写を行う際にサイズの異なる原稿が混載している場合に使用する。５０５１はモードメモリキーであり、各種の複写モードを登録するため、又は登録された複写モードを呼び出して設定する場合に使用する。５０５２は表示画面（ディスプレイ）であり、装置の状態，複写枚数，複写倍率，複写用紙サイズを表示し、複写モード設定処理中には、設定する内容を表示する。

５０５３はシステム余熱キーであり、外部インタフェースおよびその周辺回路のみ動作させ、複写のための制御部は停止させるシステム余熱モードをＯＮ／ＯＦＦする場合に使用する。５０５４はパワー表示部であり、電源スイッチ５００１がＯＮ状態の時に点灯し、ＯＦＦ状態の時には消灯する。

図４は、露光制御部１０の機械的な構成を示している。図４において、半導体レーザ素子１０６から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ１０７及び絞り１０８によりほぼ平行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０９に入射される。ポリゴンミラー１０９は、ポリゴンモータ１１０により図４に示した矢印の方向に等角速度で回転されており、このポリゴンミラー１０９に入射されたレーザ光の反射（進行）方向は、ポリゴンミラー１０９の回転に伴って等角速度で偏向される。進行方向が偏向されたレーザ光は、ｆ−θレンズ１１１を介して感光体１１に入射されて感光体１１を露光走査する。この際、ｆ−θレンズ１１１は、ポリゴンミラー１０９により進行方向が偏向されたレーザ光の感光体１１までの光路長差に起因する主走査速度の変化を補正し、主走査速度が一定になるように作用する。

ポリゴンモータ駆動制御部１１２は、後述するＣＰＵ１１７（図５参照）から入力された速度切り換え信号、すなわち目標走査速度信号に基づいてポリゴンモータ１１０の回転速度を制御し、ポリゴンモータ１１０が目標走査速度に対応する回転速度に達した場合は、速度安定信号をＣＰＵ１１７に出力する。なお、ＣＰＵ１１７は、目標走査速度信号それ自体をポリゴンモータ駆動制御部１１２に出力することなく、基準の回転速度に対する加減速値を出力してもよい。

１１３はポリゴンミラー１０９からのレーザ光（ビーム光）を検出するビームディテクトセンサ（以下、ＢＤセンサと呼ぶ）であり、ＢＤセンサ１１３によりレーザ光が検出された後、所定時間後に、画像データに基づいてＰＷＭ変調（パルス幅変調）されたレーザ光による露光走査（主走査）が開始される。

図５は、露光制御部１０の電気的な構成を示すブロック図である。

図５において、画像処理部３２０で上記の画像処理が施された１主走査ライン分の画像データは、ラインメモリ１１５に一旦格納されてメイン制御部１１６内のＰＷＭ部１０５に供給される。このＰＷＭ部１０５は、複数のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴを有している。これらＰＷＭパルス幅変換テーブルＴには、多階調の画像濃度を示す多値の画像データと対応して、それぞれ１画素当りのパルス幅が登録され、複数のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴ間では、同一の画像データ（濃度値）に対応する１画素当りのパルス幅が互いに異なっている。また、複数のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴは、不揮発性のメモリ上に形成されている。

ＣＰＵ１１７は、主走査速度、すなわちポリゴンモータ１１０の回転速度に応じて、複数のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴの中から１つのテーブルを選択し（この選択処理は、後で詳細に説明する）、その選択したＰＷＭパルス幅変換テーブルＴに基づいて画像データをＰＷＭ信号に変換するように、ＰＷＭ部１０５に指示する。レーザドライバ１１４は、ＰＷＭ部１０５から出力されたＰＷＭ信号に基づいて半導体レーザ素子１０６から発光するレーザ光をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

また、ＣＰＵ１１７は、光学センサ２６からの信号に基づいて両面印刷、又は多重印刷時の転写紙の伸縮率を算出し、その伸縮率に基づいてポリゴンモータ１１０の回転速度を切り換えるようにポリゴンモータ駆動制御部１１２を制御すると共に、その速度切り換えに応じて所定のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴを選択する。なお、ＣＰＵ１１７は、ＲＡＭ１１９をワークエリアとして利用しながらＲＯＭ１１８内の制御プログラムを実行することにより、上記のような処理を行う。

次に、ポリゴンモータ１１０の回転速度の切り換え処理、及びＰＷＭパルス幅変換テーブルＴの選択処理を詳細に説明する。

加熱定着部１７を通過した転写紙は、通過する前に比べて、水分の蒸発により収縮する。この転写紙の伸縮率は、光学センサ２６を用いて検出される。すなわち、感光体１１の上流に設けられた光学センサ２６は、１対の発光素子と受光素子を有しており、ＣＰＵ１１７は、発光素子から光が発光された後、その光が転写紙により反射されて受光素子により受光される迄の所用時間を計時し、この所要時間と転写紙の搬送速度のとの積を算出することにより、転写紙の縦サイズ（副走査方向のサイズ）を計測する。

そして、ＣＰＵ１１７は、両面印刷、或いは多重印刷において、１回目の印刷前に計測した転写紙の縦サイズＬ１と、１回目の印刷後、２回目の印刷前に計測した転写紙の縦サイズＬ２との比Ｌ２／Ｌ１を、転写紙の縦方向の伸縮率ΔＬとして算出する。なお、転写紙は縦横ともに収縮するが、その縦横の伸縮率はほぼ等価なので、本実施形態では、構成・及び制御を簡単にするため、縦方向の伸縮率ΔＬを横方向の伸縮率ΔＬとしている。

このように、１回目の印刷時と２回目の印刷時とでは、転写紙のサイズが伸縮により異なっているので、ポリゴンモータ１１０の回転速度（すなわち、主走査速度）、及び感光体１１の回転速度（すなわち、副走査速度）を変更しない場合は、１回目の印刷画像のサイズと２回目の印刷画像のサイズとは異なってしまう。そこで、ＣＰＵ１１７は、転写紙の横方向の伸縮率ΔＬに応じた印刷画像の横サイズ変化を補正するための主走査速度を演算し、その主走査速度で２回目の印刷時の主走査を行うように、ポリゴンモータ１１０の回転速度を切り換えると共に、転写紙の縦方向の伸縮率ΔＬに応じた印刷画像の縦サイズ変化を補正するための副走査速度を演算し、その副走査速度で２回目の印刷時の副走査を行うように、感光体１１を回転駆動するモータ（図示省略）の回転速度を切り換える。

ＰＷＭ方式ではレーザの発光強度を変更せずに１画素当たりの発光時間を変調しているため、上記のようにレーザ光の主走査速度を変えた場合、同一濃度の画像データに基づいて印刷を行ったとしても感光体上の単位面積当たりに受けるレーザ光量が変わってしまい、形成される画像の濃度が変化してしまう。

例えば、収縮した転写紙に画像を形成した場合にその画像が大きくなるのを防止すべく、レーザ光の主走査速度を遅くした場合は、画像濃度が濃くなってしまう。このような場合は、ＣＰＵ１１７は、画像濃度が濃くならないようにするため、所定濃度の画像データに対して１画素当たりのパルス幅が狭くなるようなパルス幅変換ルールγ１に基づくＰＷＭパルス幅変換テーブル（図６の上側参照）を選択する。逆に、膨張した転写紙に画像を形成した場合にその画像が小さくなるのを防止すべく、レーザ光の主走査速度を速くした場合は、画像濃度が薄くなってしまう。このような場合は、ＣＰＵ１１７は、画像濃度が薄くならないようにするため、所定濃度の画像データに対して１画素当たりのパルス幅が広くなるようなパルス幅変換ルールγ２に基づくＰＷＭパルス幅変換テーブル（図６の下側参照）を選択する。

なお、ポリゴンモータ１１０の回転速度（主走査速度）を多段で切り換える場合には、ＰＷＭパルス幅変換テーブルの数（ルール数）を増やして対応すればよい。また、同一の紙質の転写紙を用いて複数枚の転写紙に対して連続的に両面印刷、多重印刷等を行う場合は、２枚目以降の転写紙の伸縮率は、１枚目の転写紙において算出されたものを適用することにより、ＣＰＵ１１７の負担を軽減することが可能である（後述する第２の実施形態も同趣旨）。

このように、定着処理済みの転写紙に対して画像形成プロセスを複数回実行する場合に、転写紙の伸縮に伴う各形成画像のサイズの不一致を解消するためにポリゴンモータの回転速度（主走査速度）を切り換えた場合は、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正する形でパルス幅変調を行うことが可能なＰＷＭパルス幅変換テーブルＴを選択しているので、画像濃度のムラを解消し、高品位の画像を得ることが可能となる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、１対の発光素子と受光素子からなる光学センサ２６を用いて転写紙の伸縮率を検出していたが、第２の実施形態では、図７に示したような構成で転写紙の伸縮を検出している。

すなわち、第２の実施形態では、図７に示したように、操作パネル５０００には、転写紙の紙質（紙の材質、普通紙、厚紙、薄紙等）を入力するための紙質入力キー５０２６が設けられている。また、装置内には、温度及び湿度を検知する温湿度センサ１２０が設けられている。さらに、メイン制御部１１６の不揮発性メモリには、加熱定着器１７を転写紙が通過する前後の転写紙の単位長さ当たりの伸縮率（縦方向と横方向で同一の伸縮率であることを想定）を紙質別、及び温度・湿度別に登録した伸縮率テーブルＴ１が形成されている。なお、ここでは、縦方向と横方向で同一の伸縮率であることを想定して、伸縮率テーブルＴ１には、紙質別、及び温度・湿度別に伸縮率を登録している。

このような構成の下で、ＣＰＵ１１７は、紙質入力キー５０２６により入力された紙質、及び温湿度センサにて検知された温度・湿度に対応する単位長さ当たりの伸縮率を伸縮率テーブルＴ１から抽出する。そして、ＣＰＵ１１７は、抽出した伸縮率に基づいて、第１の実施形態と同様に、転写紙の伸縮に伴う１回目の印刷画像と２回目以降の印刷画像のサイズの不一致を解消するためにポリゴンモータ１１０の回転速度（主走査速度）を切り換えると共に、その主走査速度の切り換えに伴う画像濃度の変化を補正する形でパルス幅変調を行うことが可能なＰＷＭパルス幅変換テーブルＴを選択する。

なお、縦方向と横方向と伸縮率が異なる場合は、伸縮率テーブルＴ１には、紙質別、温度・湿度別、及び縦横別に伸縮率を登録することも可能である。

このように、第２の実施形態では、伸縮率は、演算により算出することなく、単にテーブルから抽出するだけで得ることができるので、ＣＰＵ１１７の処理負荷を低減しつつ、第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、１枚の転写紙に対して定着処理を含む画像形成プロセスを複数回行う各種の印刷モードに適用することができる。また、第１の実施形態において、転写紙の縦サイズを検知する光学センサ２６の他に、横サイズを検知する光学センサを別途設け、この横サイズ用の光学センサを用いて転写紙の横方向の伸縮率を算出することも可能である。また、これら光学センサの配置位置は、感光体１１の上流に限らず、定着前後の転写紙のサイズを検出できる位置であれば任意である。

さらに、例えばレジストレーションローラ２５を駆動するモータに流れる電流のレベル変化をモニタすることにより、レジストレーションローラ２５が転写紙を噛んでいる時間を検出し、これによって転写紙の縦サイズを算出するようにしてもよい。また、光学センサを用いる場合であっても、その設置箇所は本実施例に限らず、定着前後のサイズを検出できる位置であれば任意である。

［第３の実施形態］
第１、第２の実施形態では、転写用紙の伸縮率によるポリゴンモータ１１０の回転速度（主走査速度）の変化に応じてＰＷＭパルス幅変換テーブルを選択する方式で画像濃度ムラの補正を実施していたが、第３の実施形態では、図８〜図１０に示したような構成でレーザ光量を直接変更することにより、画像濃度ムラを補正している。

すなわち、第３の実施形態では、図８に示したようにメイン制御部１１６内のＣＰＵ１１７から光学センサ２６を用いて算出した紙の伸縮率に応じてレーザドライバ１１４に光量補正信号Ｓ４０９を入力する構成になっている。ここでＰＷＭ部１０５のＰＷＭパルス幅変換テーブルＴは転写用紙の伸縮率に基づく主走査速度にかかわらず一定とする。

次にレーザドライバ１１４およびレーザ１０６の内部構成を図９を用いて詳細に説明する。図においてレーザビームの走査光学系を構成するレーザ１０６はレーザダイオード４０４と、この近傍に配置されたフォトダイオード４０５から構成される。レーザダイオード４０４におけるレーザビームの一部は、フォトダイオード４０５に受光された後に、モニタ増幅器４０６で増幅され、レーザビームの発光量に比例した信号Ｓ４０７が得られる。次に、この信号Ｓ４０７は後述する予め設定されたＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部４０１に入力されているレーザビーム目標光量基準信号Ｖｔレベルと比較される。そしてＡＰＣ制御部４０１よりアナログ信号Ｓ４０８を定電流回路４０３へ入力しレーザダイオード４０４の出射パワーが一定となるように制御される。このようにしてレーザビームの発光量を設定した後、ＰＷＭ部１０５から出力されたＰＷＭ信号に基づいてスイッチング回路４０２をＯＮ／ＯＦＦし、レーザダイオード４０４を制御し、露光を行う。

上記構成にて本実施形態を説明する。第１の実施形態にて既述したように光学センサ２６からの信号よりＣＰＵ１１７にて両面印刷、或いは多重印刷における転写紙の主走査方向の伸縮率ΔＬを算出する。これに応じた印刷画像の横サイズ変化を補正するための主走査速度を演算し、その主走査速度で２回目の印刷時の主走査を行うように、ポリゴンモータ１１０の回転速度を切り換える。この回転速度（主走査速度）を変更した場合、同一濃度の画像データに基づいて印刷を行ったとしても感光体上の単位面積当たりに受けるレーザ光量が変わってしまい、形成される画像の濃度が変化してしまう。例えば、収縮した転写紙に画像を形成した場合にその画像が大きくなるのを防止すべく、レーザ光の主走査速度を遅くした場合は、画像濃度が濃くなってしまう。このような場合には、所定濃度の画像データに対して予め設定されているレーザビーム目標光量基準信号ＶｔレベルをＣＰＵ１１７より光量補正信号Ｓ４０９を出力し、Ｖｔ’へ変更することによりレーザダイオード４０４を出力する光量を低下する方向へ変更する。これにより図１０（ａ）に示すように露光された感光体１１における主走査方向１ドット当たりのレーザエネルギ分布（静電潜像分布）が小さくなり、ある現像しきい値により現像されるトナー像が小径になる。従って現像された画像濃度も収縮した転写紙に応じて補正され、画像濃度が濃くならずに両面、多重印刷においても一定となる。逆に、膨張した転写紙に画像を形成した場合にその画像が小さくなるのを防止すべく、レーザ光の主走査速度を速くした場合は、レーザビーム目標光量基準信号ＶｔレベルをＣＰＵ１１７より光量補正信号Ｓ４０９を出力し、Ｖｔ’’へ変更することによりレーザダイオード４０４を出力する光量を増加する方向へ変更する。これにより図１０（ｂ）に示すように露光された感光体１１における主走査方向１ドット当たりのレーザエネルギ分布（静電潜像分布）が大きくなり、ある現像しきい値により現像されるトナー像が大径になる。従って現像された画像濃度も膨張した転写紙に応じて補正され、画像濃度が薄くならずに両面、多重印刷においても同様に一定となる。

このように、第３の実施形態では、画像濃度をＰＷＭパルス幅変換テーブルＴを変更せずに直接レーザ光量を微調することで第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。

また、本実施形態では転写紙の伸縮率を算出する手段として第１の実施形態で述べた光学センサ２６を用いたが第２の実施形態で述べた紙質入力キー５０２６と温湿度センサ１２０を用いて伸縮率を算出してもよい。

また、本発明の目的は、上記実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した処理に対応するプログラムコードが格納されることになる。

本発明を適用した電子写真方式のデジタル複写機の概略構成を示す断面図である。 操作パネルの上面図である。 光電変換処理から静電潜像形成処理まで画像形成プロセスを示す図である。 露光制御部の機械的な構成を示す図である。 露光制御部の電気的な構成を示すブロック図である（第１の実施形態）。 ＰＷＭパルス幅変換テーブルの切り換え処理を説明するための図である。 露光制御部の電気的な構成を示すブロック図である（第２の実施形態）。 露光制御部の電気的な構成を示すブロック図である（第３の実施形態）。 レーザドライバ１１４の内部を詳細に説明するための図である。 レーザ光量のエネルギ分布とトナー現像領域の関係を説明する図である。

符号の説明

１０ 露光制御部
１１ 感光体
２６ 光学センサ
１０５ ＰＷＭ部
１０９ 回転多面鏡（ポリゴンミラー）
１１０ ポリゴンモータ
１１７ ＣＰＵ
１１８ ＲＯＭ
１１９ ＲＡＭ
１２０ 温湿度センサ
５０２６ 紙質入力キー
Ｔ ＰＷＭパルス幅変換テーブル
Ｔ１ 伸縮率テーブル

Claims (23)

1. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
   定着処理を行う前後の転写紙の伸縮情報を取得する取得手段と、
   定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記取得手段により取得された伸縮情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を切り換える切換手段と、
   前記画像データを前記パルス信号に変換するための変換ルールを、前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて変更する変更手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 多値の前記画像データと対応して１画素当たりのパルス幅を登録したパルス幅変換テーブルを複数有し、前記変更手段は、前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて複数のパルス幅変換テーブルの中の１つを選択することにより、前記変換ルールを変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記切換手段は、前記取得手段により取得された伸縮情報に基づいて、前記感光体に対する前記ビーム光の主走査速度と副走査速度を切り換え、前記変更手段は、切り換えられた主走査速度に応じて、前記画像データを前記パルス信号に変換するための変換ルールを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記切換手段は、前記ビーム光の進行方向を偏光する回転多面鏡の回転速度を切り換えることにより前記主走査速度を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記取得手段は、前記転写紙のサイズを検知する検知手段を有し、該検知手段により検知された定着処理前後の転写紙のサイズに基づいて該転写紙の伸縮率を算出することにより前記伸縮情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記取得手段は、前記転写紙の紙質を入力する入力手段と、温度及び湿度を検知する検知手段と、紙質、温度、及び湿度別に伸縮率を登録するテーブルとを有し、前記入力手段により入力された紙質、前記検知手段により検知された温度、湿度に対応する伸縮率を前記テーブルから抽出することにより前記伸縮情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
7. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
   同一用紙の両面に画像を形成する場合に、表面用の潜像形成時と裏面用の潜像形成時とで、前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を異ならせる切り換え手段と
   前記切換部により切り換えられた走査速度に応じて、同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
   転写紙の種別情報を入力する入力手段と、
   定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記入力手段によって入力された転写紙の種別情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換手段と、
   前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
   定着処理を行った後の転写紙の縮みに関する情報を取得する取得手段と、
   定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記縮みに関する情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換手段と、
   前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記取得手段は、前記転写紙のサイズを検知する検知手段を有し、該検知手段により検知された定着処理前後の転写紙のサイズに基づいて該転写紙の縮み率を算出することにより前記縮みに関する情報を取得することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
    同一用紙の両面に画像を形成する場合に、表面用の潜像形成時と裏面用の潜像形成時とで、前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を異ならせる切換手段と、
    前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
12. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
    転写紙の種別情報を入力する入力手段と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記入力手段によって入力された転写紙の種別情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換手段と、
    前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置において、
    定着処理を行った後の転写紙の縮みに関する情報を取得する取得手段と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記縮みに関する情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換手段と、
    前記切換手段により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記取得手段は、前記転写紙のサイズを検知する検知手段を有し、該検知手段により検知された定着処理前後の転写紙のサイズに基づいて該転写紙の縮み率を算出することにより前記縮みに関する情報を取得することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    定着処理を行う前後の転写紙の伸縮情報を取得し、定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記取得された伸縮情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を切り換え、前記画像データを前記パルス信号に変換するための変換ルールを、前記切り換えられた走査速度に応じて変更することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
16. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    同一用紙の両面に画像を形成する場合に、表面用の潜像形成時と裏面用の潜像形成時とで、前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を異ならせる切り換え工程と、
    同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換工程と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
17. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    転写紙の種別情報を入力する入力工程と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記入力手段によって入力された転写紙の種別情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換工程と、
    前記切換工程により切り換えられた走査速度に応じて、同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換工程と、を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
18. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    定着処理を行った後の転写紙の縮みに関する情報を取得する取得工程と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記縮み情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換工程と、
    前記切換工程により切り換えられた走査速度に応じて、同一の画像データに相当する表面の１画素当たりのパルス幅と裏面の１画素当たりのパルス幅とを異ならせる変換工程と、を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
19. 前記取得工程は、前記転写紙のサイズを検知する検知部を有し、該検知部により検知された定着処理前後の転写紙のサイズに基づいて該転写紙の縮み率を算出することにより前記縮みに関する情報を取得することを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置の制御方法。
20. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    同一用紙の両面に画像を形成する場合に、表面用の潜像形成時と裏面用の潜像形成時とで、前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を異ならせる切換工程と、
    前記切換工程により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換工程と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
21. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    転写紙の種別情報を入力する入力工程と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記入力手段によって入力された転写紙の種別情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換工程と、
    前記切換工程により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換工程と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
22. 画像データに基づいて生成されたパルス信号により感光体を走査するビーム光をＯＮ／ＯＦＦして該感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像に対する現像処理、転写紙への転写及び定着処理を行う画像形成プロセスを有する画像形成装置の制御方法であって、
    定着処理を行った後の転写紙の縮みに関する情報を取得する取得工程と、
    定着処理済みの転写紙に対して前記画像形成プロセスを再度実行する場合に、前記縮み情報に基づいて前記感光体に対する前記ビーム光の走査速度を変更する切換工程と、
    前記切換工程により切り換えられた走査速度に応じて、表面での前記ビームの発光量と裏面での前記ビームの発光量とを異ならせる変換工程と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
23. 前記取得工程は、前記転写紙のサイズを検知する検知部を有し、該検知部により検知された定着処理前後の転写紙のサイズに基づいて該転写紙の縮み率を算出することにより前記縮みに関する情報を取得することを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
    

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