JPH03123174A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成装置、特に固体走査型の露光手段を
備えかつ合成モードや両面モードによる画像形成が可能
な画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） プリンタや複写機等の画像形成装置において、感光体を
露光して静電潜像を形成し、この潜像をトナー現像して
画像を形成する電子写真式画像形成装置は従来からよく
知られている。又、露光手段として、原稿がある場合に
原稿画像の反射光をレンズや反射鏡から成る光学系を用
いて照射する光学式露光手段の他に、原稿画像を読み取
って、或いはパソコンやワープロ等によりオリジナルに
作成された画像データに基づいてレーザやＬＥＤを制御
して露光する露光手段も知られている。レーザ露光にお
いては、変調されたレーザビームを用い、このレーザビ
ームを回転ポリゴンミラーで走査する回転走査型の露光
手段として実現されており、ＬＥＤ露光においては多数
のＬＥＤを細密ピッチで並べたＬＥＤアレイを用いて各
ＬＥＤを点灯制御する固体走査型の露光手段として実現
されている。

一方、画像形成モードとして、用紙の片面に単一の画像
を形成する通常モードの他に、用紙の片面に重ねて画像
を形成する合成モードと用紙の両面に画像を形成する両
面モードとを備え、かつこれらの合成、両面モードにお
いては、同一の用紙に対して画像の転写と定着を２回以
上繰り返すようにしたものが知られている。

ところが、上記のように同一用紙に転写と定着を複数回
繰り返し行う合成、両面モードにおいては、１回目の定
着によって用紙が加熱又は加圧される結果、用紙に縮み
や伸びを発生し、２回目にも同一倍率で画像を転写、定
着すると、特に合成画像の場合に画像間に食い違いを生
じて適正な画像が得られないという問題がある。

このような問題点に対して、例えば特開昭６２１７７５
６７号公報では合成、両面モード時に生じる用紙の縮み
を、２回目の画像形成時の用紙の搬送速度を遅らせて補
正することが開示されている。

又、特開昭６２−１９４２６９号公報には、光学式露光
手段を備えた複写装置において、合成、両面複写時に複
写倍率を変更して用紙の伸縮に対応させることが開示さ
れている。

さらに、本出願人は、レーザ露光の場合には、ポリゴン
ミラーの回転数を補正して主走査方向の走査周期を変更
することによって副走査方向（用紙の搬送方向）の伸縮
に対応するとともに、レーザビームの変調周波数を変更
することによって主走査方向の伸縮に対応するようにし
たものを先に提案したし、特にＬＥＤアレイ、液晶シ中
ンタアレイ、ＰＬＺＴアレイと云った固体走査型露光手
段を備えた画像形成装置に適したものとして用紙に転写
、定着を複数回繰り返し行う際に、２回目以降の転写、
定着時に用紙の副走査方向の伸縮に対応して露光手段に
対して出力する主走査同期信号の周期を用紙の伸縮率に
応じて制御するようにしたものも既に提案している。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記の何れの場合も、用紙の伸縮率については
経験的な立場から予め設定しておくことが考えられ、ま
た適用されている。

しかし定着による用紙の伸縮率は、画像形成装置側の定
着条件、用紙の種類、坪量、繊維の筋目方向、含水率、
雰囲気の温度や湿度とか云ったことによって変化する。

特に含水率や雰囲気の温度、湿度は用紙の伸縮率を大き
く変化させる要因でありながらそれ自体大きく変化し、
これを一定にすることは用紙の保管や使用と云った日常
の取り扱い上困難である。このため用紙の伸縮率に対応
した画像の伸縮制御を高精度に行えるようにする程、用
紙の伸縮率との一致が困難になっている。

そこで本発明は定着による用紙の伸縮率の情報を正確に
得て、用紙の伸縮率に一致した画像の伸縮制御が可能と
なる画像形成装置を提供することを課題とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような課題を達成するために、同一の用
紙に感光体上に形成した画像の転写とその後の定着とを
複数回繰り返し可能とした画像形成装置において、画像
形成に供した用紙の定着前後での伸縮率を検出する手段
と、同一の用紙に対する２回目以降の画像形成時に、感
光体上に形成する画像を検出手段により先に検出してい
る用紙の伸縮率に応じて伸縮制御する手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。

（作　用） 上記構成によると、用紙が画像の転写とその後の定着と
による画像形成に供されるとき検出手段によって画像に
供された用紙の定着前後での伸縮率を検出することがで
き、同一の用紙に対する２回目以降の画像形成時に伸縮
制御手段が働くごとによって、感光体上に形成する画像
を検出手段により先に検出している用紙の伸縮率に応じ
て伸縮させることができる。

（実施例） 以下、本発明をＬ　Ｅ　Ｄプリンタに適用した一実施例
を第１図〜第７図を参照しながら説明する。

まず、第２図に基づいてＬＥＤ露光方式の電子写真式プ
リンタの全体構成と動作を説明する。

プリンタ本体１のほぼ中央部に感光体ドラム２１、帯電
チャージャ２２、Ｌ　Ｅ　Ｄアレイ２３、現像器２４、
転写チャージャ２５、ドラムクリーナ２６等を備えた周
知の電子写真方式の画像形成部２が設けられている。本
体１の一側↓こは給紙カセットで３ａ、３ｂ、３ｃが装
着されており、選択された給紙カセットからそれぞれに
対応する給紙ローラ４ａ、４ｂ、４ｃにてレジスタロー
ラ５を介して前記画像形成部２における感光体ドラム２
１と転写チャージャ２５の間の転写部６に向かって用紙
が供給される。転写部６で画像を転写された用紙は定着
部７で定着され、排出ローラ８にてデュプレックスユニ
ット１０に送り出される。本体１の下部には、デュプレ
ックスユニット１０から送り出された用紙を前記レジス
タローラ５に向かって再給紙するため、搬送ローラ９ａ
、９ｂ、９ｃを配設された再給紙経路９が設けられてい
る。

前記デュプレックスユニット１０には、本体１から排出
された用紙を受は入れる搬入ローラ１１と用紙を排紙ト
レイ１２に排出する排紙ローラ１３の間に第１の切換爪
１４が設けられ、この第１の切換爪１４にて用紙を排紙
トレイ１２に向かって送り出すか、正逆回転可能な搬送
ローラ１５を介して第２の切換爪Ｉ６に向かって送り出
すかを選択するように構成されている。第２の切換爪１
６は、用紙をスイッチバック部１７に送り込むか、送出
ローラ１９を介して前記再給紙経路９に送り出すか、ま
た逆に、スイッチバック部１７の用紙を再給紙経路９に
向かって送り出すか、搬送ローラ１５、第１の切換爪１
４を介して排紙トレイ１２に向かって送り出すかを選択
するように構成されている。１８はスイッチバック部の
正逆回転可能な搬送ローラである。

２０はオプション給紙部で、２０ａはその給紙ローラ、
２０ｂ、２０ｃは搬送ローラである。

次に、両面、合成モードでの基本的なプリント動作を説
明する。

まず、両面モードで画像形成する場合について説明する
と、例えば本体１の上段の給紙カセット３ａから給紙ロ
ーラ４ａにより給紙された用紙はレジスタローラ５にて
感光体ドラム２１上の画像と先端どうしが一致するよう
にタイミング調整された後、転写部６に送られて画像形
成部２で作成された画像が転写され、さらに定着部７で
定着部理された後排出ローラ８にてデュプレックスユニ
ット１０に送り出される。用紙は搬入ローラ１１を通り
、第１の切換爪１４にて搬送ローラ１５を介してスイッ
チバック部１７に送られ、その後搬送ローラ１８が逆回
転し、用紙は第２の切換爪１６にて送出ローラ１９側に
送られ、本体１の再給紙経路９に送り出される。用紙は
再給紙経路９を通って再びレジスタローラ５に到達し、
前記同様タイミング副整されて転写部６にて画像形成部
２で作成された第２画像が用紙の裏面側に転写され、さ
らに定着部７で定着処理された後排出ローラ８、搬入ロ
ーラ１１、第１の切換爪１４、排紙ローラ１３を通って
排紙トレイ１２上に排出される。

なお、フェイスダウンして排出する場合には、第１の切
換爪１４と第２の切換爪１６で一旦スイッチバック部１
７側に送られた後、第１の切換爪１４が切り換えられて
搬送ローラ１５、排紙ローラ１３を通って排紙トレイ１
２上に排出される。

合成モードで画像形成する場合は、上記のように画像形
牒部２で作成された画像が転写部６で用紙の表面に転写
されて定着部７で定着された後、排出ローラ８からデュ
プレックスユニット１０に送り出され、搬入ローラ１１
、第１の切換爪１４、搬送ローラ１５、第２の切換爪１
６及び送出ローラ１９を通って再給紙経路９に送り出さ
れ、レジスタローラ５を経て再び転写部６に送り込まれ
、画像形成部２で作成された第２画像が用紙の表面に重
ねて転写され、さらに定着部７で定着処理された後デュ
プレックスユニット１０を通って排紙トレイ１２上に排
出される。

第３図は前記ＬＥＤアレイ２３とその駆動制御回路から
成るＬＥＤ露光ユニット３０の構成を示す。第３図にお
いて、３１はシフトクロックに基づいて画像データが順
次入力されるシフトレジスタ、３２はラッチ信号に基づ
いてシフトレジスタの画像データをラッチするラッチレ
ジスタ、３３はストローブ信号に基づいてラッチレジス
タ３２にラッチされているデータに応じた出力をＬＥＤ
アレイ２３の各ＬＥＤに出力して駆動するＬＥＤドライ
バである。

このＬＥＤ露光露光ノニン１０は、第４図のタイミング
チャートに示すように、主走査同期信号をスタート信号
として出力されるシフトクロックに同期して１ライン分
の画像データがシフトレジスタ３１に入力され、１ライ
ン分の画像データの入力が終了した後、ラッチ信号が出
力されて画像データがランチレジスタ３２にラッチされ
る。その後、次の主走査同期信号をスタート信号として
ストローブ信号が出力され、ランチレジスタ３２にラッ
チされている画像データに基づいてＬＥＤドライバ３３
にてＬＥＤアレイ２３の各Ｌ　Ｅ　Ｄが点灯され、感光
体２】が露光される。

次に、第５図により同一用紙に第１画像と第２画像を形
成する合成、両面モードの画像形成時の上記ＬＥＤ露光
ユニット３０の動作について説明する。まず、第１画像
の露光開始タイミングで副走査同期信号がＬ（ロー）レ
ベルからＨ（ハイ）レベルになるとともに、主走査同期
信号が所定の周期１．で出力され、この主走査同期信号
をスタート信号として１ライン分のシフトクロックが発
せられ、画像データがシフトレジスタ３１に入力され、
それが終了すると、ランチ信号が発せられてランチレジ
スタ３２にランチされる。このラッチ信号から適当な余
裕時間経過後、次の主走査同期信号が発せられると、上
記動作を繰り返すとともに、先に説明したようにストロ
ーブ信号によりラッチされた画像データに応じζＬＥＤ
が点灯制御される。以上の動作を所定の１画像分のライ
ン数分繰り返し、Ｔ１時間後に副走査同期信号がＩ４レ
ベルに復帰する。次に、第２画像の露光開始タイミング
で副走査同期信号が再び■ルーベルになり、今度は主走
査同期信号がｔｚ＝（Ｌ＋−Δ（、）の周期で出力され
、」１記と同様に画像データがシフトレジスタに入力さ
れ、ラッチされて１．、　Ｅ　Ｄが点灯制御される。そ
して、以上の動作を所定の１画像分のライン数分繰り返
し、Ｔｚ−（ＴＩ　−八Ｔ）時間後に副走査同期信号が
Ｉ、レベルに復帰する。こうすると、第２画像の形成時
には主走査同期信号の周期がΔＬだけ短くなっているの
で、その分割走査同期信号のＩＩレレベの時間がΔＴだ
け１ 短くなり、感光体２１の周速度は一定であるため、副走
査方向の画像長が第１画像に対して第２画像の方が短縮
される。この短縮量を第１画像形成時の定着による用紙
の縮みに対応させることによって合成、両面モードにお
いても両画像に食い違いを生じないようにできる。

次に、以上の動作制御を行う回路構成を第１図に基づい
て説明する。プリンタ本体１の全体及びＬＥＤ露光ユニ
ット３０を制御するＣＰＵ４０を有し、データ処理装置
４８および画像作成部４６と信号を授受する。データ処
理装置４８はホストコンピュータ５２からのデータを受
信してそれを解析する。そして用紙サイズ、両面プリン
トモード等の制御データについてはＣＰＵ４０に出力し
、ＣＰＵ４０からの命令により画像データを画像作成部
４６に出力する。画像作成部４６はＣＰＵ４０からの命
令に従い画像データのビットマツプへの展開処理を行い
、プリント動作命令があると主走査、副走査同期信号に
従い順次画像データをＬＥＤ露光ユニット３０へ出力す
る。

２ Ｌ　Ｅ　Ｄ露光ユニット３０には、オシレータ４１から
の基本クロックを受けてカウンタ４２から出力される所
定数のシフトクロックが入力され、またＬＥＤ露光ユニ
ット３０にはカウンタ４２からのラッチ信号用のタイミ
ング信号に基いて単安定マルチハイブレーク（ワンショ
ット）４３．４４から出力される所定パルス幅のランチ
信号及びストローブ信号も入力される。カウンタ４２と
は別にＣＰＵ４０からの制御信号とオシレータ４１から
の基本クロックとを受けて主走査同期信号を画像作成部
４６へ出力するプログラマブルカウンタ４５が設けられ
ている。さらＧご用紙の定着による伸縮率を検出するた
めのカウンタ４７は本体１の通紙経路における定着部７
の前後に配された定着前、後者センサ４９．５０が接続
されており、これら定着前、後者センザ４９．５０が用
紙の通過を検出している間に独立のクロックを発生ずる
オシレータ５１からのクロックが何回発生ずるかをカウ
ントすると共にそれぞれのカウント値を保持しておき、
所定のタイミングでＣＰ　Ｕ　４０に出力する。これに
よりＣＰＵ４０は入力される２つのカウント値に基き用
紙の定着による伸縮率を算出する。

そして、上記合成、両面モードによるプリント時には、
ＣＰＵ４０からの制御信号によりプログラマブルコント
ローラ４５が制御され、上記のように２回目の画像の形
成時に１回目の画像形成時に検出した定着による用紙の
伸縮率に対応して副走査方向の画像長を伸縮させるよう
に主走査同期信号の周期が伸縮される。なお、本実施例
の定着部７は熱定着を行うもので、以下の説明では定着
により用紙が縮む場合について述べる。

次に、前記ＣＰＵ４０による制御手段を説明する。

第６図はＣＰＵ４０のメインルーチンを示す。

本体１の電源が投入され、ＣＰＵ４０にリセットが掛り
、プログラムがスタートすると、ステップ＃ｌでランダ
ムアクセスメモリのクリア、各種レジスタのイニシャラ
イズ及び各装置を初期モードにするための初期設定を行
う。続いて、ステップ＃２で内部タイマをスタートさせ
る。内部タイマはこのメインルーチンの１ルーチンの所
要時間を定め、各サブルーチンで使用されるタイマの基
準となるもので、その値は予めステップ＃１で設定され
る。

次に、ステップ＃３でデータ処理装置４８から用紙サイ
ズ、両面又は合成プリントであるかどうか等の制御デー
タを受信する。ステップ＃４で画像作成部４６のプリン
ト動作の制御を行い、ステップ＃５で通紙制御と云った
その他の制御を行う。ステップ＃６では内部タイマの終
了を待って前記ステップ＃２へ戻る。

第７図の示すステップ＃４のプリント処理サブルーチン
の中のステップ＃１１〜１８はプリント要求があったと
きに一度だけ実行される。

プリント要求信号はプリンタの動作状態およびホストコ
ンピュータ５２からのデータに基いてデータ処理装置４
８からＣＰＵ４０に発信されＣＰＵ４０はこの信号を受
信することによってステップ＃１９のプリント動作のサ
ブルーチンにて画像５ 作成部４６のプリント動作開始命令を発信する。

なお両面又は合成モードにおける１枚の用紙に対する２
回目の作像のためのプリント要求信号は１回目の作像終
了の用紙が定着後センサ５０を通過した後のタイミング
で発せられる。

以下具体的に説明する。まず、ステップ＃１０でプリン
ト要求信号があったかどうか判定し、なければそのまま
ステップ＃１９のプリント動作サブルーチンに移行する
。プリント要求信号があるとステップ＃１１以後に進む
。

ステップ＃１１、＃１２にて合成、又は両面モードであ
ると判定され、かつステップ＃１３と、ステップ＃１４
、＃１５にて定着前、後者センサ４９．５０が用紙を検
知している間のカウント値ａＦｓａＰをカウンタ４７か
ら人力し、下の式により用紙の伸縮率に基く主走査同期
信号の周期の補正量Δむを求める。

９ 次にステップ＃１８にて主走査同期信号の周期６ をｔｚ＝（Ｌｘ−Δｔ）に設定し、ステップ＃１６にて
画像作成部４６やプログラマブルカウンタ４５に決定し
た同期信号周期にてプリントを行うように命令する。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
、上記実施例では同一用紙に２回画像形成する例を示し
たが、両面合成のように３回以上同一用紙に画像形成す
る場合にも対応できるし、既に知られるどのような作像
形式、画像補正方式にも同様に適用することができる。

また、用紙が加圧だけの定着を受ける等によって収縮せ
ず、伸長する場合も同様に対処することができ、本実施
例のような形式では主走査同期信号の周期を増長するこ
とによって対処することができる。

また、ＬＥＤプリンタ以外の例えばレーザ・ビーム・プ
リンタやアナログ複写機等の装置においても、あるいは
本実施例と異なる方法により２回目の画像の伸縮を制御
するものにも本発明は適用可能である。さらに用紙の搬
送方向と垂直な方向の用紙の伸縮率も測定するようにす
ると特にその方向の画像の伸縮も制御する場合に有効で
ある。

（発明の効果） 本発明によれば、用紙が画像の転写とその後の定着とに
よる画像形成に供されるとき検出手段によって画像形成
に供された用紙の定着前後での伸縮率を検出し、同一の
用紙に対する２回目以降の画像形成時に伸縮制御手段が
働くことによって、感光体上に形成する画像を検出手段
により先に検出している用紙の伸縮率に応して伸縮させ
るので、２回目以降に形成する画像を用紙の前回の画像
形成時における実際の伸縮率に一致して伸縮させること
ができ、合成や両面モードで転写、定着を複数回繰り返
して画像形成する場合の各画像間の食い違いを確実に解
消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明をプリンタに適用した一実施例
を示し、第１図はＬＥＤ露光ユニ７）のは主走査同期信
号の周期補正の作用説明図、第６９ 図は制御のメインルーチンのフローチャー１・、第７図
はプリント処理サブルーチンのフローチャートである。 プリンタ本体 画像形成部 感光体 Ｌ　Ｅ　Ｄアレイ Ｌ　Ｅ　Ｄ露光ユニント ＰＵ プログラマブルカウンタ 画像作成部 カウンタ 定着前センサ 定着後センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一の用紙に感光体上に形成した画像の転写とそ
   の後の定着とを複数回繰り返し可能とした画像形成装置
   において、 画像形成に供した用紙の定着前後での伸縮率を検出する
   手段と、同一の用紙に対する２回目以降の画像形成時に
   、感光体上に形成する画像を検出手段により先に検出し
   ている用紙の伸縮率に応じて伸縮制御する手段とを 備えたことを特徴とする画像形成装置。