JPH0772674A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 給紙経路４８から５２から供給された用紙の
表に第１画像を第１の倍率でコピーするとき、感光ドラ
ム２８の回転数が通常の回転数に設定され、ズームレン
ズ２６が通常の位置にセットされる。転送経路５４から
供給された用紙の表面に第２画像を同じ第１の倍率でコ
ピーするとき、感光ドラム２８の回転数が低く設定さ
れ、ズームレンズ２６が縮小よりにセットされる。した
がって、同じ倍率であるにも拘わらず第２画像が縮小さ
れる。 【効果】 第１画像の転写および定着によって用紙がや
や縮小するが、第１画像に比べて第２画像が縮小される
ので、第１画像および第２画像の原稿に対する倍率を等
しくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置に関
し、特にたとえば多重コピー（またはプリント）や両面
コピー（またはプリント）等の機能を有する静電複写装
置またはレーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の静電複写装置では、中間
トレイを設け、画像が転写された用紙を必要に応じて再
び転送することによって、多重コピーや両面コピーを可
能にする。また、多重プリントや両面プリントを行うレ
ーザプリンタも開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、用紙に画像が
転写されかつ定着されると、用紙がやや縮小し、それに
伴って画像がやや縮小する。したがって、従来技術で
は、多重コピーや両面コピーを行う場合に、同じ倍率が
設定されていても、第１回目に転写されかつ定着される
画像（以下、「第１画像」という。）に比べて第２回目
に転写されかつ定着される画像（以下、「第２画像」と
いう。）の原稿に対する倍率が大きくなってしまうとい
う問題点があった。その理由は第１画像は２回定着工程
を経るからである。このことは、レーザプリンタにおい
ても同様に問題となる。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、新
規な画像形成装置を提供することである。この発明の他
の目的は、同じ倍率が設定されている限り第１画像およ
び第２画像の原稿に対する倍率を等しくできる、画像形
成装置を提供することである。この発明の他の目的は、
同じ印字サイズを設定している限り第１画像および第２
画像の印字サイズを等しくできる、画像形成装置を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、原稿を走査
するための光学走査手段、その表面が変位される感光
体、光学走査手段から出力される光像を感光体の表面に
照射するためのズームレンズ、感光体の外表面に形成さ
れた画像を用紙上に転写するための転写手段、転写手段
に用紙を供給するための給紙手段、画像が転写された用
紙を必要に応じて再び転写手段に供給するための転送手
段、転写手段に給紙手段から用紙を供給するのか転送手
段から用紙を供給するのかを判別するための判別手段、
および感光体の表面速度，光学走査手段の走査速度およ
びズームレンズの倍率の少なくとも１つを用紙が給紙手
段から供給される第１の場合と用紙が転送手段から供給
される第２の場合とで変化させるための変化手段を備え
る、画像形成装置である。

【０００６】

【作用】第１の場合において、給紙手段から転写手段に
供給された新たな用紙上に第１画像が転写されかつ定着
されると、用紙が縮小され、それに伴って第１画像が縮
小される。多重コピー（またはプリント）や両面コピー
（またはプリント）時には、この用紙がたとえば中間ト
レイなどに一時的に収納されて転送手段によって再び転
写手段に供給され、その用紙に第２画像が転写されかつ
定着される（第２の場合）。

【０００７】第２の場合には、第１の場合に比べて感光
体の表面速度が通常速度より小さく設定され、または光
学走査手段の走査速度が通常速度より大きく設定され、
またはズームレンズの倍率が通常倍率より小さく設定さ
れるので、第２画像は感光体の表面速度，光学走査手段
の走査速度およびズームレンズの倍率の少なくとも一方
の変化量に応じて縮小される。したがって、感光体の表
面速度，光学走査手段の走査速度およびズームレンズの
倍率の少なくとも一方を適切に変化させることによっ
て、同じ像形成倍率または印字サイズが設定されている
限り、第１画像および第２画像の原稿に対する倍率また
は印字サイズを等しくできる。

【０００８】紙サイズセンサ，紙厚センサおよびニュー
ラルネットワークが設けられている画像形成装置におい
ては、用紙のサイズおよび厚さに応じて、予め学習させ
ておいた感光体の表面速度，光学走査手段の走査速度お
よびズームレンズの倍率の少なくとも一つが出力される
ので、あらゆるサイズおよび厚さの用紙についての制御
データを保持する必要はなく、メモリ容量を小さくする
ことができる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、多重コピー（または
プリント）や両面コピー（またはプリント）における第
１画像および第２画像の原稿に対する倍率（または印字
サイズ）を等しくできる。この発明の上述の目的，その
他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下
の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１に示すこの実施例の静電複写装置１０は
ハウジング１２を含み、ハウジング１２の内部には、光
学走査部１４，画像形成部１６および給紙部１８が縦方
向に並んで配置される。光学走査部１４は、ハウジング
１２の上面に形成されるかつガラスからなる原稿台２０
を含み、原稿台２０の下方には、原稿台２０に載置され
た図示しない原稿を露光するための光源２２，光源２２
によって露光された原稿からの反射光を後述する感光ド
ラム２８に導くための反射ミラー２４ａ〜２４ｆおよび
ズームレンズ２６が所定位置に配置される。

【００１１】画像形成部１６は、その外周面上に図示し
ない光導電層が形成された感光ドラム２８を含み、感光
ドラム２８の近傍には、これを矢印Ａの方向に回転する
ためのメインモータ３０が配置される。また、感光ドラ
ム２８の周囲には、その回転方向（Ａ方向）に向かっ
て、感光ドラム２８を一様に帯電するためのチャージコ
ロトロン３２，不要電荷を除去するための不要電荷イレ
ーサ３４，感光ドラム２８上に異なる色のトナーを付着
するための２つの現像ステーション３６ａおよび３６
ｂ，感光ドラム２８に供給される図示しない用紙に画像
（トナー像）を転写するための転写コロトロン３８，感
光ドラム２８から用紙を分離するための分離コロトロン
４０，感光ドラム２８上に残留するトナーを除去するた
めのブレード式のクリーニング装置４２および残留電荷
を除去するための残留電荷イレーサ４４が順次配置され
る。

【００１２】チャージコロトロン３２によって一様に帯
電された感光ドラム２８上に、反射ミラー２４ｆから原
稿像が照射されると、感光ドラム２８上には、その光導
電特性に応じて静電潜像が形成される。そして、不要電
荷イレーサ３４によって画像領域外または合成コピー時
の不要部分の電荷が除去され、現像ステーション３６ａ
および３６ｂによって静電潜像にトナーが付着される。
このようにして現像された画像（トナー像）が転写コロ
トロン３８によって後述するレジストローラ５８から供
給される用紙に転写される。

【００１３】給紙部１８は、搬送経路４６，給紙経路４
８〜５２，転送経路５４および反転経路５６によって構
成される。すなわち、搬送経路４６は、感光ドラム２８
の回転に同期して用紙を供給するためのレジストローラ
５８，メインモータ３０によって駆動されかつ感光ドラ
ム２８から分離された用紙を搬送するための搬送ユニッ
ト６０および用紙に転写された画像（トナー像）を溶融
定着するための定着ユニット６２を含み、定着ユニット
６２を通過した用紙がローラ６４によって引き取られ、
ハウジング１２の外部に設けられた受台６６上に送出さ
れる。給紙経路４８〜５２は、それぞれレジストローラ
５８に新たな用紙を供給するためのものであり、給紙経
路４８は、ハウジング１２の外部に設けられた手差し用
の給紙台６８を含み、手差しされた用紙がローラ７０に
よってレジストローラ５８に与えられる。給紙経路５０
および５２は、それぞれ異なるサイズの用紙を収納する
ためのトレイ７２および７４を含み、トレイ７２および
７４に収納された用紙がそれぞれローラ７６および７８
によって引き出され、ローラ８０によってレジストロー
ラ５８に与えられる。転送経路５４は、定着ユニット６
２の出口とレジストローラ５８とを連続するためのもの
であり、複数のガイドローラ８２を含む。反転経路５６
は、定着ユニット６２を出た用紙を反転させるためのも
のであり、用紙を一旦収納する収納部８４および収納部
８４に用紙を収納し、かつ引き出すためのローラ８６を
含む。

【００１４】そして、搬送経路４６と転送経路５４との
分岐部および転送経路５４と反転経路５６との分岐部に
は、それぞれフラッパ８８〜９２が配置され、これらの
フラッパ８８〜９２を制御することによって、通常コピ
ー，多重コピーおよび両面コピーのいずれかの経路が選
択される。すなわち、フラッパ８８によって転送経路５
４を閉鎖すると通常コピー経路となり、レジストローラ
５８から感光ドラム２８に供給されて画像が転写された
用紙が、搬送経路４６を通して受台６６上に送出され
る。転送経路５４を開放してかつ反転経路５６を閉鎖す
ると多重コピー経路となり、レジストローラ５８から感
光ドラム２８に供給されて第１画像が転写された用紙
が、搬送経路４６および転送経路５４を通して再びレジ
ストローラ５８から感光ドラム２８に供給される。そし
て、第２画像が第１画像の上に重ねて転写された後、用
紙は搬送経路４６を通して受台６６上に送出される。転
送経路５４および反転経路５６を開放すると両面コピー
経路となり、第１画像が転写された用紙が、反転経路５
６で反転された後、転送経路５４を通して再びレジスト
ローラ５８から感光ドラム２８に供給される。そして、
第２画像が第１画像の裏面に転写された後、用紙は搬送
経路４６を通して受台６６上に送出される。

【００１５】このような静電複写装置１０の制御部１０
０は、図２に示すように、種々の制御を行うＭＰＵ（マ
イクロプロセサユニット）１０２を含む。ＭＰＵ１０２
には、バス１０４を介してＲＯＭ１０６，ＲＡＭ１０
８，Ｉ／Ｏインタフェース１１０，サーボモータコント
ローラ１１２および１１４が接続される。ＲＯＭ１０６
には、ＭＰＵ１０２が行う各種制御のためのプログラム
等が格納され、ＲＡＭ１０８には、ＭＰＵ１０２による
制御の際に必要なデータが一時的に格納される。ＲＡＭ
１０８は、制御に必要な種々のフラグを格納するフラグ
領域を有する。Ｉ／Ｏインタフェース１１０のポートに
は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器１１６およびモータやソレノイドなどの駆動装置１
１８が接続される。また、Ａ／Ｄ変換器１１６には、紙
サイズ検知センサ１２０，紙圧検知センサ１２２および
動作モードの選択などを行うための各種入力装置１１６
が接続される。そして、サーボモータコントローラ１１
２には、光源２２を往復動作するためのスキャナモータ
１２６が接続され、サーボモータコントローラ１１４に
は、感光ドラム２８や搬送ユニット６０を駆動するため
のメインモータ３０が接続される。

【００１６】図３は、この実施例における光学走査部１
４の走査速度を変化させるときのスキャナモータ１２６
の制御動作を示すフロー図である。ＭＰＵ１０２（図
２）におけるメインルーチンが開始されると、まずステ
ップＳ１において原稿のサイズを検知し、その後ステッ
プＳ３において入力装置１２４（図２）に含まれるコピ
ー開始キー（図示せず）が押されたか否かが判断され
る。コピー開始キーが押されるとステップＳ５に進み、
押されないとステップＳ１に進む。ステップＳ５におい
ては、感光ドラム２８に供給される用紙が転送経路５４
からのものであるか否かが判断される。転送経路５４か
らのものである場合にはステップＳ７において、原稿を
露光する際の光学走査部１４の走査速度を通常より高め
にするようスキャナモータ１２６の回転数が設定され
る。転送経路５４からのものでない場合すなわち給紙経
路４８から５２のいずれかからのものである場合には、
ステップＳ９において原稿を露光する際の光学走査部１
４の走査速度を通常速度にするようスキャナモータ１２
６の回転数が設定される。そして、ステップＳ１１にお
いてコピー動作が実行され、ステップＳ１に戻る。

【００１７】この実施例によれば、多重コピーや両面コ
ピーにおける第２画像の形成時に、光学走査部１４の走
査速度が通常速度より高く設定されるので、第２画像を
縮小することができる。したがって、光学走査部１４の
走査速度を適切に変化させれば、第１画像が用紙の縮み
に伴って縮小しても、第１画像および第２画像の原稿に
対する倍率を等しくできる。なお、スキャナモータ１２
６の回転数については、実験の際第１画像形成時に対し
て第２画像形成時の回転数をたとえば１０１％とする
と、両画像の原稿に対する倍率がほぼ等しくなった。

【００１８】なお、この実施例では、スキャナモータ１
２６の回転速度を制御するようにしたが、スキャナモー
タ１２６の代わりに感光ドラム２８の表面速度を変化さ
せるメインモータ３０の回転を制御するようにしてもよ
い。すなわち、感光ドラム２８に供給される用紙が転送
経路５４からのものである場合にはメインモータ３０の
回転速度を通常より低めに設定し、転送経路５４からの
ものでない場合にはメインモータ３０の回転速度を通常
速度に設定するようにすればよい。この際、実験で第２
画像形成時のメインモータ３０の回転数を、第１画像形
成時のたとえば９９％とすれば、第１画像および第２画
像の原稿に対する倍率が等しくなった。

【００１９】図３に示す実施例は、用紙の進行方向の画
像縮小に対してのみ有効であり、用紙の進行方向と垂直
方向の画像の縮小に対しては、従来通り第１画像に対し
て第２画像が大きくなってしまう。そこで、図３に示す
実施例の制御動作に、さらにズームレンズ２６を連動さ
せる方法が考えられる。図３に示す実施例の制御動作に
さらにズームレンズ２６を連動させた場合の実施例で
は、ニューラルネットワークによってその動作を制御し
ている。

【００２０】図４からわかるように、ニューラルネット
ワークは入力層ＬＩ，中間層ＬＭおよび出力層ＬＯの３
層構造となっており、同一層内でのニューロンどうしの
結合はない。各ニューロンはそれぞれが属する層以外の
層の各ニューロンとシナプスウェイトを介して結合され
ている。入力層ＬＩのニューロンには、給紙時に逐次紙
サイズセンサ１２０および紙圧センサ１２２が読み取っ
た値が入力信号として与えられ、出力層ＬＯの各ニュー
ロンからは、スキャナモータ１２６およびズームレンズ
２６の制御値が出力される。

【００２１】学習方法としては、３層バッププロパゲー
ションによる学習方法を採用している。Ｎ層バッププロ
パゲーションによる学習方法について説明すると、まず
ｋ層ｉ番目のニューロンへの総入力ｕは、数１に示すよ
うにこのニューロンとシナプス結合しているｋ−１層ｊ
番目のニューロンの出力ＯおよびシナプスウェイトＷを
積和した値となる。

【００２２】

【数１】

【００２３】そして、総入力ｕに基づいて、数２に従っ
てｋ層ｉ番目のニューロンの出力Ｏが算出され、これが
予め設定された教師信号と比較され、誤差δが算出され
る。

【００２４】

【数２】

【００２５】ｋ層ｉ番目の誤差は、ｋ＝Ｎ（最終層）の
とき

【００２６】

【数３】

【００２７】によって算出され、ｋ＜Ｎのとき

【００２８】

【数４】

【００２９】によって算出される。ただし、ｆ′はｆを
微分したものである。また、各々のシナプスウェイトの
修正量は、数５によって与えられる。

【００３０】

【数５】

【００３１】したがって、図４の入力層ＬＩに紙サイズ
センサおよび紙圧センサの読み取り値が入力されると、
数１および数２によってスキャナモータ１２６の回転速
度およびズームレンズ２６の移動位置が算出され、出力
層ＬＯから出力される。そして、この算出結果が教師信
号と比較され、それぞれのシナプスウェイトが修正され
る。なお、教師信号は、自動両面／多重コピーの際に第
１画像および第２画像がピッチずれのない最適な画像に
なるように、特徴的な用紙についてのスキャナモータ１
２６の回転速度およびズームレンズ２６の移動位置をサ
ンプルしたものである。

【００３２】このようにして学習したシナプスウェイト
のデータおよび出力計算のプログラムがＲＯＭ１０６に
組み込まれる。図５はこの実施例におけるスキャナモー
タ１２６およびズームレンズ２６の制御動作を示すフロ
ー図である。ＭＰＵ１０２（図２）におけるメインルー
チンが開始されると、まずステップＳ１において紙サイ
ズおよび紙圧を検知し、次にステップＳ３において入力
装置１２４に含まれるコピー開始キー（図示せず）が押
されたか否かが判断される。コピー開始キーが押される
とステップＳ５に進み、押されないと押されるまで待機
する。ステップＳ５では、感光ドラム２８に供給される
用紙が転送経路５４からのものであるか否かが判断され
る。転送経路５４からのものである場合にはステップＳ
７において、ステップＳ１において検知した紙サイズお
よび紙圧のデータをＭＰＵ１０２に入力する。続いて、
ステップＳ９においてバッププロパゲーションによって
学習したシナプスウェイトのデータに従ってニューラル
ネットワークの出力計算をし、ステップＳ１１において
その出力値すなわちスキャナモータの回転数およびズー
ムレンズ２６の移動位置をセットする。その後、ステッ
プＳ８においてコピー動作をする。一方、ステップＳ５
において用紙の転送が転送経路５４からのものでない場
合には、ステップＳ１５においてスキャナモータ１２６
の回転数が通常の回転数に設定されるとともに、ズーム
レンズ２６が通常の位置に移動される。そして、ステッ
プＳ１３においてコピー動作が実行される。

【００３３】この実施例によれば、多重コピーや両面コ
ピーにおける第２画像の形成時に、スキャナモータ１２
６の回転数すなわち光学走査部１４の走査速度が紙サイ
ズおよび紙圧に応じて通常より高く設定され、さらにズ
ームレンズ２６が縮小よりに移動されるので、第２画像
を用紙の進行方向およびそれと直交する方向の双方で縮
小することができる。したがって、スキャナモータ１２
６の回転数とズームレンズ２６の移動量とを適切に変化
させれば、第１画像が用紙の縮みに伴って縮小しても、
第１画像および第２画像の原稿に対する倍率を等しくで
きる。

【００３４】この実施例においては、スキャナモータ１
２６およびズームレンズ２６を制御するようにしたが、
第１画像と第２画像がピッチずれのない最適な画像にな
るようにメインモータ３０の回転数およびズームレンズ
２６の倍率を調整するようにしてもよいことはもちろん
である。すなわち、感光ドラム２８に供給される用紙が
転送経路からのものである場合には、メインモータ３０
の回転数を通常より低く設定すればよい。

【００３５】なお、第１画像および第２画像の原稿に対
する倍率を等しくする方法としては、上述の各実施例の
ほかに以下のような制御も可能なことは容易に類推でき
る。 (i) 第１画像形成時には、感光ドラム２８の表面速度は
通常より高く設定され、第２画像形成時には感光ドラム
２８の表面速度は通常速度に設定される。 (ii)第１画像形成時には光学走査部１４の走査速度は低
く設定され、第２画像形成時には光学走査部１４の走査
速度は通常速度に設定される。

【００３６】(iii) 第１画像形成時にはズームレンズ２
６は通常より拡大方向に移動され、第２画像形成時には
ズームレンズ２６は通常位置に配置される。また、感光
ドラム２８の表面速度制御，光学走査部１４の走査速度
制御およびズームレンズ２６の位置制御は、それぞれ単
独または任意の組み合わせで実行されてもよい。

【００３７】なお、この発明は、上述の実施例のような
静電複写装置以外に、レーザプリンタやその他の画像形
成装置にも適用可能である。上述の実施例では、感光体
として感光ドラム２８を用いたが、これは感光ベルトに
変えられてもよい。いずれの場合にも、感光体の表面速
度または光学走査部１４の走査速度がＭＰＵ１０２によ
って制御される。すなわち、メインモータ３０またはス
キャナモータ１２６の回転数を変化することによって、
それぞれの表面速度または走査速度が制御される。ただ
し、適当な減速機構ないし動力伝達機構を介してメイン
モータ３０またはスキャナモータ１２６によってそれぞ
れ感光体または光学走査部１４が駆動される場合には、
メインモータ３０またはスキャナモータ１２６それ自体
の回転数を変えなくても、上述の表面速度または走査速
度を変えることができる。たとえば、減速比を変えるな
どである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】図１実施例の一部を示すブロック図である。

【図３】図１実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【図４】図１実施例に用いられるニューラルネットワー
クの構成を示す模式図である。

【図５】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図で
ある。

【符号の説明】

１０ …静電複写装置 １４ …光学走査部 １６ …画像形成部 １８ …給紙部 ２６ …ズームレンズ ２８ …感光ドラム ５４ …転送経路 １０２ …ＭＰＵ １２６ …スキャナモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を走査するための光学走査手段、 その表面が変位される感光体、 前記光学走査手段から出力される光像を前記感光体の表
   面に照射するためのズームレンズ、 前記感光体の外表面に形成された画像を用紙上に転写す
   るための転写手段、 前記転写手段に用紙を供給するための給紙手段、 画像が転写された前記用紙を必要に応じて再び前記転写
   手段に供給するための転送手段、 前記転写手段に前記給紙手段から用紙を供給するのか前
   記転送手段から用紙を供給するのかを判別するための判
   別手段、および前記感光体の表面速度，前記光学走査手
   段の走査速度および前記ズームレンズの倍率の少なくと
   も１つを用紙が前記給紙手段から供給される第１の場合
   と用紙が前記転送手段から供給される第２の場合とで変
   化させるための変化手段を備える、画像形成装置。
2. 【請求項２】用紙のサイズを検出する紙サイズ検出手
   段、 用紙の厚さを検出する紙厚検出手段、および前記サイズ
   および前記厚さに基づいて予め学習させた前記第２の場
   合の前記感光体の表面速度，前記光学走査手段の走査速
   度および前記ズームレンズの倍率の少なくとも１つを出
   力するニューラルネットワークを備え、 前記変化手段は前記ニューラルネットワークの算出結果
   によって制御する、請求項１記載の画像形成装置。