JP2004246164A

JP2004246164A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004246164A
Application number: JP2003036915A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakagawa; 敦司中川; Masahiro Kurahashi; 昌裕倉橋; Manabu Mizuno; 学水野; Kunio Tsuruno; 鶴野　　邦夫; Tetsuya Morita; 哲哉森田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of accurately detecting the coefficient of thermal shrinkage and independently performing correction in a main scanning direction and a subscanning direction according to the respective reduction rates of main scanning and subscanning. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has a change rate detection means capable of detecting the variation of the size in the main scanning direction of a sheet and the variation of the size in the subscanning direction thereof arising in the case of forming an image by the same detection means respectively, a main scanning direction magnification correction means changing the control of a write-in means in the main scanning direction corresponding to the detected variation of the size in the main scanning, and a subscanning direction magnification correction means changing the control of the write-in means in the subscanning direction corresponding to the detected variation of the size in the subscanning. A carrying means to the change rate detection means has a plurality of driving control modes, so as to control a carrying driving part in the 1st driving control mode in the case of forming the image and control the carrying driving part in the 2nd driving control mode in the case of detecting the variation of the sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写装置又はレーザビームプリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは同一の用紙に両面画像形成を行い得るように構成された画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示される従来の複写機では、同一の用紙に両面複写を行う際に、画像形成部１１０及び定着部３２を経て搬出されてきた転写済シートを、フラッパ等によるシート再給送手段及びシート搬送部を介して再び画像形成部へと導入するようになっている。
【０００３】
両面複写を行う場合、用紙の主走査方向の位置決め及び副走査方向の位置決めに関しては、それぞれ横レジスト手段及びレジストローラ対によって、用紙の横方向の一側端及び用紙の先端を規定位置に揃えることによって行われるように構成されている。又、画像の縮小に関しては主副それぞれ、画像メモリからデータを間引きして読み出したり、ポリゴンモータの速度やレーザーＣＬＫの動作周波数を変更して、１画素に対応する原稿上の走査線幅を制御するという方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述複写装置の複写部においてトナー像が転写された後、用紙は定着部３２において定着作用を受けるが、その際用紙は熱定着方式を採用した場合には用紙中の水分が定着部３２によって急激に蒸発することにより、縮む方向で用紙の縦・横寸法に変化を生ずる。用紙の縮み量は、マテリアルの種類や用紙の大きさ、用紙の中の繊維のすきめ方向によって異なり、又、用紙が保管されていた時の環境（湿度や温度）によって用紙中の水分量も変化し、それによって縮み量も変化する。
【０００５】
そして、従来の複写装置では、同一の用紙に両面複写を行うに際して、前述したような用紙の縮み量を考慮することなく、用紙の横方向の一側端及び用紙の先端から規定位置に画像が形成されるようにレーザーの発光基準の位置決めが行われているため、前述した用紙の寸法変化に伴って両面目の用紙上においてそれぞれ前述規定位置から遠ざかるほど画像と用紙の位置ずれが発生するという欠点があった。
【０００６】
図２３を用いて更に詳細に説明する。
【０００７】
表面の画像形成時には、用紙の縮みはないために、所望した通り図２３−ａのような枠を画像形成することが可能である。前述の枠は用紙の一端部から副走査方向に距離ｂ、主走査方向に距離ａを画像書き出し基準位置として画像形成されている。ここで、例えば定着部３２による定着作用により、用紙に縮みが発生し、用紙の外形寸法が９／１０になったと仮定する。
【０００８】
裏面目の画像形成時に定着部による縮みを考慮に入れていない場合、枠の大きさは表面と同じ外寸になり、更に画像の書き出し位置は表面と同様に用紙の一端部から距離ａ，ｂの位置から書き出されるために図２５−ｂのように用紙に対して枠の位置関係がずれる。そのときの表面は、用紙全体が縮むために枠と用紙の位置関係は、図２３−ａと同じである（図２３−ｃ。但し、枠の大きさは収縮によって小さくなる）。そして、表裏の画像が透けて見えてしまうと図２３−ｄに示されるように、表面の枠と裏面の枠がずれてしまい非常に見苦しいものとなる。
【０００９】
又、製本モードのように見開きの状態でも同様な理由により右ページと左ページで画像の大きさが異なることで見苦しくなり、更に画像形成物が商品となる場合では、その価値を大きく下げてしまうことになる。
【００１０】
そして、前述のような欠点を解消するための第１の手段としては、両面複写を行うに際して、定着部において発生する縦・横寸法の変化量に対応するために、転写用紙の基準位置を表面の複写工程における基準位置に対して予め設定された量だけ変位させるようにしたものも提案している。
【００１１】
しかし、画像ズレ等を目立たなくする効果を奏するものの、表面の枠の大きさと裏面の枠の大きさは少なからず異なり、更に紙の種類（マテリアル）や紙のサイズを変えた場合には実際の用紙の縮みと予め設定された基準位置の変化量が一致せず、所望の効果を得ることが難しいという欠点があった。又、画像縮みは用紙の保存されている環境（湿度や温度）に大きく依存することもあり、やはり所望の効果を得ることが難しいという欠点があった。つまり、図２４のように、用紙と枠の位置関係は改善されるが、表面と裏面の枠の大きさが異なるため、やはりずれて見え見苦しい場合がある。
【００１２】
又、前述したように転写用紙の基準位置を予め設定された量だけ変位させるようにした制御に加え、用紙の縮み量を予め定め、設定された縮み量に合わせて裏面の画像を縮小し、且つ、基準位置を変位させる方法もあるが、やはり紙の種類（マテリアル）や紙の大きさ、繊維のすきめ方向や環境によって縮み量が一定ではないために所望の効果を得ることが難しいという欠点があった。
【００１３】
前述のような欠点を解消するための第２の手段として、用紙の副走査寸法の変化を図に示されるような機械的感知レバー式のセンサ（フラグ式センサ）により検知し、その結果に応じて潜像速度（プロセス速度）を微調整する等して副走査方向の寸法縮みを補正する方法が考えられる。
【００１４】
想定される機械的感知レバータイプを図１３に示す。紙パスを遮るようにレバー２０１を配置し、紙パスを通過する紙の先端部３０にレバー２０１の一部が押されるとレバーが右回転し、レバーの近傍に配置していたフォトカプラー２０２の光束を遮光することで信号を発する構成（信号発生部分は不図示）となっている。用紙の後端を検知する時には、用紙が通過することでレバーが自重やバネによって左回転し、フォトカプラー２０２の光束を再度受光することで用紙の無を検知する構成となっている。
【００１５】
ここで、後端を検知する際には、レバーの移動時間はもとよりレバーの回転が自重やバネによって動作されるために、バウンドが発生し、その影響による誤検知がないように或る程度の時間、検知を継続する。これにより、先端検知に比べ、後端検知は検知時間が長くなるという問題が発生する。
【００１６】
具体的には、後端を検知する際の処理時間は経験的に２０ｍｓ程度必要となり、距離に変換すると（用紙の搬送速度を５００ｍｍ／ｓと仮定した）２０ｍｓ×５００ｍｍ／ｓ＝１０ｍｍとなる。１０ｍｍ以上縮んでしまう構成に対しては効果があるものの、補正する精度的に問題があるのは一目瞭然である。
【００１７】
なぜならば、近年、ＰＯＤ（プリントオンデマンド）市場で求められる成果物への要求が高まるとともに、表面と裏面での印刷精度への要求も非常に高まってきているのが現状であり、その精度は、図ＡやＢで説明した表面と裏面のズレ量への要求として０．５ｍｍ以内とも０．３ｍｍ以内とも言われる程である。
【００１８】
よって、定着による熱収縮による位置ずれを仮に０．３ｍｍ以内になるように補正すると仮定すると、検知精度はそれ以上が必要である。前述したようにメカ式フラグセンサは、フラグの移動時間やチャタリングによる誤検知防止のための処理時間が多く掛かり、検知能力が伴わないために、正確な収縮率が求められない。つまり、検知精度目標の０．３ｍｍには到底及ばない。又、近年フラグ式センサの代わりに光学式センサの採用も考えられるが、現時点での光学式センサでの検知精度としては距離に換算して数ｍｍ程度であり（主な原因はスポット径等の制約であるが詳細は省略）、フラグ式センサに比べれば検知精度が向上するものの、最終的には検知能力が伴わない。
【００１９】
又、副走査方向の縮み量の測定を上記方法である程度実現したとしても、同じ方法にて主走査方向の寸法縮みを検知することが困難なことから、主走査方向の寸法変化を副走査寸法の変化から一義的に予測或は決定し、それに応じて主走査の画素を間引く等の画処理を施して画像を縮小する構成が考えられる。この場合でも、副走査方向の寸法から主走査方向の収縮率を予測しているため、紙種類、環境（湿度や温度）等によって正確な収縮補正ができないという欠点を持つ。
【００２０】
更に、もう１つの問題点を図２７を用いて説明する。
【００２１】
図中、４０００は検出手段、矢印４００１は該検出手段から発光して反射物（用紙）の反射光を受光する様子、４００２は搬送路、４００３はガラス等の用紙規制手段、４００５が用紙を表しており、黒太矢印４００４は用紙の搬送方向を意味する。薄紙から厚紙までのあるゆる種類の用紙に適応するように、図２７（１）に示すように搬送パスの隙間ｐＬは想定される一番厚い用紙（厚さｐＭａｘ）が通るように構成され２〜３ｍｍ程度である。故に薄紙（厚さｐＭｉｎ）を通紙した場合には用紙の自由度が高いために図２７（２）にあるように用紙挙動が安定しない。これは収縮率検出手段のピントを規制し切れないことを意味し、仮に６００ｄｐｉと高精度の検出手段を用いたとしても、図３１の光学系の焦点距離−解像度特性図にあるように、数コンマｍｍ焦点がずれただけで解像度は数分の一以下に低下してしまう。近年の装置高速化に伴い、この傾向はより顕著になっている。
【００２２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高精度な熱収縮率検知を可能とし、主走査及び副走査それぞれの縮小率に合わせて独立で主走査方向と副走査方向の補正を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
そこで、本実施の形態では、前述の問題を解決するために、副走査方向の熱収縮検知手段としてラインセンサを用いることで、今までにない高精度な熱収縮率検知を可能とし、更に主走査方向の収縮率も同一のラインセンサで求めることが可能となることによって、主走査及び副走査それぞれの縮小率に合わせて、独立で主走査方向と副走査方向の補正を行え、従来のような問題点を解決することができる。ここで、代表的なラインセンサとして本実施の形態ではコンタクトセンサ（ＣＩＳ）を取り上げるが、その精度は代表的なもので６００ｄｐｉがあり、理論上０．０４２ｍｍで検知することができるため、主走査方向／副走査方向それぞれを非常に高精度に用紙の収縮率を検知することができる。実際には、コンマ数ｍｍ程度である。
【００２４】
又、本実施の形態の特徴としては、単一のラインセンサで主・副走査の両方向の検知を行うことで、コスト面及び実装面でも非常に有利となる。
【００２５】
更に、検知モード時のみ搬送速度を通常時より低速（例えば半速）に落とす、又は駆動源にステッピングモーターを用いている場合には搬送精度の高い駆動方法（例えば１−２相励磁）にする、若しくは上記２制御の両方法を行いて用紙挙動を抑える制御に切り替える。
【００２６】
以上の制御を設けることで検知手段の性能をフルに生かし切り、結果として、高精度な収縮率検知が可能になる。
【００２７】
その詳細な構成を以下に説明する。
【００２８】
同一のシートに両面画像形成を行うべく、画像形成部を経て搬出されてきた画像形成済シートを、シート再給送手段及びシート搬送部を介して再び画像形成部へと導入するように構成された画像形成装置において、
画像形成において生起されるシートの主走査方向の寸法の変化量と、副走査方向の寸法の変化量のそれぞれを同一の検知手段にて検知可能な変化率検出手段と、
前述検出された主走査の寸法変化量に対応して、主走査方向の書き込み手段の制御を変更させる主走査方向倍率補正手段と、
前述検出された副走査の寸法変化量に対応して、副走査方向の書き込み手段の制御を変更させる副走査方向倍率補正手段と、を有し、
前記変化率検出手段への搬送手段は複数の駆動制御モードを有し、
画像形成の際には、搬送駆動部の制御を第１の駆動制御モードで制御し、
シートの変化量検知の際には、搬送駆動部の制御を第２の駆動制御モードで制御することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置及び画像形成制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
［全体構成］
図１は実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１０、折り装置４０及びフィニッシャ５０から構成される。又、画像形成装置本体１０は、原稿画像を読み取るイメージリーダ１１及びプリンタ１３から構成される。
【００３１】
イメージリーダ１１には、原稿給送装置１２が搭載されている。原稿給送装置１２は、原稿トレイ１２ａ上に上向きにセットされた原稿を先頭頁から順に１枚ずつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス上に搬送して所定位置に停止させ、この状態でスキャナユニット２１を左側から右側へ走査させることにより原稿を読み取る。読み取り後、外部の排紙トレイ１２ｂに向けて原稿を排出する。
【００３２】
原稿の読み取り面がスキャナユニット２１のランプからの光で照射され、その原稿からの反射光がミラー２２，２３，２４を介してレンズ２５に導かれる。このレンズ２５を通過した光は、イメージセンサ２６の撮像面に結像する。
【００３３】
そして、原稿の画像を主走査方向に１ライン毎にイメージセンサ２６で読み取りながら、スキャナユニット２１を副走査方向に搬送することによって原稿の画像全体の読み取りを行う。光学的に読み取られた画像は、イメージセンサ２６によって画像データに変換されて出力される。イメージセンサ２６から出力された画像データは、図示しない画像信号制御部（画像処理回路）において所定の処理が施された後、プリンタ１３の図示しない露光制御部（レーザ制御回路）にビデオ信号として入力する。
【００３４】
プリンタ１３の露光制御部は、入力された画像データに基づき、レーザ素子（図示せず）から出力されるレーザ光を変調し、変調されたレーザ光は、ポリゴンミラー２７によって走査されながら、レンズ２８，２９及びミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射される。
【００３５】
感光ドラム３１には、走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。この感光ドラム３１上の静電潜像は、現像器３３から供給される現像剤によって現像剤像として可視像化される。又、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、各カセット３４，３５，３６，３７、手差給紙部３８又は両面搬送パスから用紙が給紙され、レジストローラを介して画像形成部に搬送される。
【００３６】
この用紙は感光ドラム３１と転写ローラ３９との間に搬送され、感光ドラム３１に形成された現像剤像は、転写ローラ３９で給紙された用紙上に転写される。
現像剤像が転写された用紙は、定着部３２に搬送され、定着部３２は用紙を熱圧することによって現像剤像を用紙上に定着させる。定着部３２を通過した用紙は、フラッパ及び排出ローラを経てプリンタ１３から外部（折り装置４０）に向けて排出される。
【００３７】
ここで、用紙をその画像形成面が下向きになる状態（フェイスダウン状態）で排出するときには、定着部３２を通過した用紙をフラッパの切換動作により一旦、反転パス内に導き、その用紙の後端がフラッパを通過した後、用紙をスイッチバックさせて排出ローラによりプリンタ１３から排出する。
【００３８】
又、手差給紙部３８からＯＨＰシート等の硬い用紙が給紙され、この用紙に画像を形成する場合、用紙を反転パスに導くことなく、画像形成面を上向きにした状態（フェイスアップ状態）で排出ローラにより排出する。
【００３９】
更に、用紙の両面に画像形成を行う両面記録が設定されている場合、フラッパの切換動作により、用紙を反転パスに導いた後、両面搬送パスに搬送し、両面搬送パスに導かれた用紙を前述したタイミングで感光ドラム３１と転写部との間に再度給紙する。
【００４０】
プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０に送られる。この折り装置４０は、用紙をＺ形に折り畳む処理を行う。例えば、Ａ３サイズやＢ４サイズのシートで、且つ、折り処理が指定されている場合、折り装置４０で折り処理を行い、それ以外の場合、プリンタ１３から排出された用紙は折り装置４０を通過してフィニッシャ５０に送られる。このフィニッシャ５０には、画像が形成された用紙に挿入するための表紙、合紙等の特殊用紙を給送するインサータ９０が設けられている。フィニッシャ５０では、製本処理、綴じ処理、穴あけ等の各処理が行われる。
【００４１】
ここで、画像形成装置の像担持体として感光ドラムを用いたが、感光ベルトで有っても構わない。
【００４２】
［定着部での熱収縮のメカニズム］
各カセット３４，３５，３６，３７に積載されている用紙には少なからず水分が含まれており、その水分は、装置が配置されている温度や湿度等の環境によって異なる。これら水分を含んだ用紙は各カセットから給紙され、先ず、おもて面（第１面）に感光ドラム部や転写ローラ部によって現像剤像が転写される。この時点では用紙の収縮は見られないが、その後、定着部３２に搬送され、熱圧により定着動作が行われる際に、用紙に含まれる水分が一気に蒸発し、結果用紙中の繊維間の距離が縮まることで用紙全体が収縮する。
【００４３】
その後、裏面に画像形成を行うために、両面搬送部に用紙は搬送され、更に、感光ドラム部や転写ローラ部に搬送される。熱による収縮は、時間と共に徐々に元に戻るとされているが、裏面に画像形成する前に、元の用紙長に戻ることはない。用紙がこの状態で、且つ、おもて面と同様の制御で裏面の画像を形成すると、表裏の倍率が異なる生成物ができてしまうことになる。本実施の形態では、縮小した用紙の倍率に合わせてレーザを制御し、画像を縮小させることで、表面と裏面の画像に関して外見上の大きさや位置関係を補正することが可能となる。縮小率検知方法やレーザ制御方法の詳細については後述する。
【００４４】
［ＣＩＳの配置及び紙送りタイミングと画像書き出しタイミング］
図２は感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字位置調整機構を示す図である。
【００４５】
図２において、２０５は紙搬送パス、２０６は循環パス、３１は前述した感光ドラム、２０２は感光ドラム３１に潜像を形成するレーザ素子である。尚、このレーザ素子２０２の配置は便宜的に描かれており、実際の配置とは異なる。２０３は紙搬送ローラ（レジストローラ）であり、紙搬送パス２０５に沿って送られてくる用紙を一旦突き当てた状態で滞留させた後、所定の紙送りタイミングに合わせて感光ドラム３１側に送り出す。
【００４６】
２０４は用紙端部を検出するために画像を読み取る画像読取センサ（イメージセンサ）であり、ＣＣＤやＣＩＳ等の光電変換素子アレイから構成される。本実施の形態ではＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）が用いられる。
【００４７】
ＣＩＳ２０４の配置は、定着部での用紙の熱収縮率を求めるために、表面（第１面）の画像形成がなされる前とその後用紙が定着部を通過した時点の合計２回、用紙の寸法を測定する必要性がある。そこで、図２のように配置した。
【００４８】
ここで、本実施の形態では、このＣＩＳを熱による用紙縮小率を測定するためだけではなく、用紙の位置を高精度に検知し、それによりレーザの書き出し位置を制御するための目的も併せ持つ構成としたため、以下の条件を満たす位置に配置とした。但し、ＣＩＳ２０４を縮小率検知専用とし、用紙の位置検知に用いない場合は、この条件を満たさなくても良いことは言うまでもない。
【００４９】
ＣＩＳ２０４は、感光ドラム３１から距離Ｌ１だけ離れたレジストローラ２０３側に配置され、且つ、後述する画像形成ポイント（ａ点）から距離Ｌ２だけ離れたレジストローラ２０３側に配置されている。更に、ＣＩＳ２０４は後述するＢＤ検出器１０８から紙送り方向に対して垂直方向に距離Ｌ３だけ離れて配置されている。
【００５０】
１０８はレーザ素子（単にレーザと言う）２０２の照射時期を検出するビームディテクト（ＢＤ）検出器である。レーザ光は、ポリゴンミラーによってＢＤ検出器１０８に照射された後、振られて感光ドラム３１上に照射されると、感光ドラム３１上には潜像が形成される。
【００５１】
図中、ａ点は画像形成ポイントを示す。例えば、用紙がａ点を５ｍｍ過ぎたタイミングでレーザ２０２による画像形成を行った場合、感光ドラム３１の回転と用紙１０７の搬送が同期して行われ、結果として、出力画像は用紙先端から５ｍｍの位置に形成される。
【００５２】
又、図中、ｂ点は転写ポイントを示し、ｃ点はレーザ書き出しポイントを示す。レーザ書き出しポイントｃ点で、レーザ１０２によって感光ドラム３１上に潜像が形成されると、現像ユニットを経由し、転写ポイントｂ点でトナーが用紙上に転写され、画像形成が行われる。
【００５３】
この画像形成の際、レジストローラ２０３から送り出された用紙１０７は、紙搬送パス２０５に沿って感光ドラム３１側に搬送され、ＣＩＳ２０４によって先端検知されてから距離Ｌ２だけ進んだときに、感光ドラム３１にレーザ光を照射するように制御が行われる。具体的には、用紙１０７が距離Ｌ２進む時間をタイマでカウントし、その時間が経過すると、レーザ光を感光ドラム３１に照射する。
【００５４】
更に、高精度にレーザ書き出し位置を調整するためには、用紙の紙送り方向（便宜上、副走査方向と言う）のタイミング及びこの紙送り方向に対して垂直方向（便宜上、主走査方向と言う）のタイミングを検知し、この検知情報に従ってレーザ光による書き出しを制御する必要がある。
【００５５】
即ち、ＣＩＳ２０４で用紙の先端位置が検知されてから画像形成の開始時期を決定し、用紙が距離Ｌ２だけ進んだときにレーザによる書き出しを開始することで、副走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。従って、距離Ｌ２は、ＣＩＳ２０４が用紙１０７の先端を検出してから、この用紙の送り方向に対して垂直方向のズレを検出し、それぞれの方向におけるレーザ光の書き出しのタイミングを設定するまでの時間に相当する距離を少なくとも有していることが必要になる。
【００５６】
又、通常の画像形成装置では、シートの搬送スピードと感光ドラム３１の回転速度は等しく設定されている。これは、ＣＩＳ２０４から距離Ｌ２だけ進んだ位置（画像形成ポイントａ点）から転写ローラ３９と感光ドラム３１のニップ位置であるシートへの転写位置（転写ポイントｂ点）までの距離Ｌ１−Ｌ２と、レーザの書き出し位置（書き出しポイントｃ点）からシートへの転写位置（転写ポイントｂ点）までの感光ドラム３１上の円周（周回）距離とが等しいことを意味する。
【００５７】
そして、ＣＩＳ２０４で用紙の横端位置（横レジ）が検知されると、ビームディテクタ（ＢＤ）１０８からＣＩＳ２０４の下端までの距離Ｌ３に、ＣＩＳ２０４の下端から用紙の横端位置までの距離ｘを加えた距離（ｘ＋Ｌ３）を算出し、ビームディテクタ１０８によってレーザ光が検知されてから上記算出された距離だけレーザ光が主走査方向に振られた後、レーザによる書き出しを開始することで、主走査方向の画像の書き出し位置を調整することができる。
【００５８】
このようなレーザ光による副走査方向及び主走査方向の画像の書き出し位置の調整は、後述するタイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５によって行われる。即ち、ＴＣＵ１０５は、レジストローラ２０３をオンにして用紙の搬送を開始させた後、ＣＩＳ２０４からの検知信号に基づき、書き出しタイミングをレーザ制御回路２７に出力する。レーザ制御回路２７は、ＴＣＵ１０５から出力された書き出しタイミングに同期し、画像処理回路（図示せず）から送られてきた画像データを基にレーザ素子２０２を駆動する。
【００５９】
上記構成を併せ持つことにより、熱による用紙の収縮率が決定された後、画像の書き出し位置の制御も可能となる。
【００６０】
［ＣＩＳの構成］
図３はＣＩＳ２０４の構成を示す図である。
【００６１】
ＣＩＳ２０４は、画像読取部２０５及びＬＥＤ発光部２０６から構成される。
画像読取部２０５は、受光素子部及びシフトレジスタが１チップ内に収納された複数のチップ（１〜ｎ）２１１〜２１７、セレクタ２１５及び出力部２１６から構成される。本実施の形態では、チップ数は７個である（ｎ＝７）。各チップ内の受光素子部には、それぞれ１０００個の読み取り画素が設けられている。
【００６２】
ＣＩＳ全体で有効画素数７０００個の読み取り画素のうち、副走査方向の読み取り（後述する先端）には、７つのチップの１つである２１３内の１０００個の読み取り画素が使用される。又、本実施の形態では、副走査方向の読み取りをチップ２１３としたが、選択されるチップは２１１〜２１７のどのチップを選択しても良い。
【００６３】
一方、主走査方向の読み取り（後述する横端検知）には、残りの６チップ２１１〜２１７内の６０００個の読み取り画素が使用される。尚、上記複数のチップの合計である有効画素数は一例であり、特に限定されるものではなく、任意の数でよい。又、チップ分割も、本実施形態の１：（ｎ−１）に限らず、任意の分割数で良い。又、分割せずに使用しても良い。
【００６４】
画像読取部２０５では、ＴＣＵ１０５からのセレクタ信号によってセレクタ２１５が特定のチップ、例えば先端に使用されるチップ２１３だけを有効に選択すると、受光素子部２１３ａで検知された画像信号は、ＴＣＵ１０５からのロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）によって一旦、シフトレジスタ２１３ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１３ｂからセレクタ２１５を介して出力部２１６に転送される。出力部２１６は転送されたシリアルの画像信号をパラレルデータに変換し、ＣＩＳデータとして出力する。
【００６５】
又、ＴＣＵ１０５からのセレクタ信号によってセレクタ２１５が横端検知に使用されるチップ２１１〜２１７を有効に選択すると、各受光素子部２１１ａ〜２１７ａで検知された画像信号は、ＴＣＵ１０５からのロード信号によって一旦、シフトレジスタ２１１ｂ〜２１７ｂに読み出された後、ＴＣＵ１０５からのクロック（ＣＬＫ）に従って順次、シフトレジスタ２１１ｂ〜２１７ｂからセレクタ２１５を介して出力部２１６に転送される。出力部２１６は、転送されたシリアルの画像信号をパラレルデータに変換し、ＣＩＳデータとして出力する。
【００６６】
一方、ＬＥＤ発光部２０６は、直列に接続されたＬＥＤ群が複数並列に接続されたＬＥＤ部２２１及び各ＬＥＤ群のカソード側に接続され、各ＬＥＤ群に流れる電流を調節するＬＥＤ電流調節回路２２２から構成される。ＬＥＤ電流調節回路２２２は、ＴＣＵ１０５からの光量制御データに従ってＬＥＤ部２２１の全体のＬＥＤ発光量を調節する。
【００６７】
図５は用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を示す図である。
【００６８】
ＣＩＳ２０４は、用紙１０７の搬送方向に対して垂直方向に読み取り画素が並ぶように配置される。しかも、ＣＩＳ２０４は検知されるべき用紙の主走査方向の両端部を検知可能な位置となるように配置される。本実施の形態では、画素数を７０００として説明しているが、その画素数は、ＣＩＳ２０４の分解能に合わせて、搬送される最大用紙の両端部を検知するのに十分な画素数のものを構成とすべきである。
【００６９】
又、先端検知に利用される画素データとして、主走査方向に複数画素を利用しているので、従来の単一の光学式センサやメカニカルな紙検知センサに比べて、先端検知用のセンサを必要しないため、部品点数の軽減により画像形成装置をよりコンパクトにすることができる。
【００７０】
そして、先端検知の検知後に横端検知更に後端検知を行うことにより、それぞれの検知方法として別の手法を採用でき、それぞれの検知に適した検知方法の採用により、検知精度を向上することが可能になる。特に、先端／後端検知において、主走査方向の一部の複数画素のデータを利用することは、検出精度向上に寄与する。
【００７１】
更に、先端／後端検知と横端検知を別々に実行することによって、それぞれ最適な検知周期で検知処理を最短時間に設定することも可能である。
【００７２】
［ＣＩＳを用いた紙端検知方法］
図４は単一のＣＩＳを用いて、主走査方向と副走査方向の用紙の寸法を検知する概念図である。
【００７３】
第１に搬送されてくる紙の先端がＣＩＳ内のＣＨＩＰｎを通過したことにより用紙の先端を検知する。その後、用紙が搬送され、所定のタイミングで主走査方向の用紙の両端部を少なくとも２つ以上のＣＨＩＰ（図ではＣｈｉｐｎ＋ｘとＣｈｉｐｎ−ｙ）により検知することで、主走査方向の用紙寸法を求めることができる。更に、用紙が搬送され、紙の後端部がＣＩＳを通過することを検知することで、先に求めた先端検知の結果と合わせて用紙の副走査方向の寸法を求めることが可能となる。上記により、１つのラインセンサを用いることで、主走査／副走査の両方向の用紙寸法を求めることができる。
【００７４】
［制御回路の構成］
図６は制御回路の構成を示すブロック図である。
【００７５】
制御回路５１は画像処理回路５２、レーザ制御回路（Ｖ−ＣＮＴ）２７及びタイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）１０５を有する。画像処理回路５２には、イメージセンサ２６によって読み取られた画像データが記憶される画像メモリ（Ｐ−ＭＥＭ）５６及びこの画像メモリ５６に記憶された画像データを処理するＣＰＵ５７が設けられている。
【００７６】
レーザ制御回路２７は、画像処理回路５２から画像データに応じて出力される信号を基にレーザ素子２０２に駆動信号を出力する。レーザ素子２０２への駆動信号の出力は、ＴＣＵ１０５からのタイミング信号に同期して行われる。ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４にＣＩＳ制御信号を出力するとともに、ＣＩＳ２０４で読み取られたＣＩＳデータを入力し、このＣＩＳデータを基にレーザ制御回路２７に対してタイミング信号を出力する。このタイミング信号には、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、クロックＶＣＬＫ、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレーザ書き出し信号の他、レジストローラ２０３を駆動する信号（レジＯＮ信号）等が含まれる。
【００７７】
［縮小率検知回路の構成］
図７はＴＣＵ１０５の構成を示すブロック図である。
【００７８】
ＴＣＵ１０５は、カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）６１、レジＯＮ部６２、先端／後端検知部６３、横端検知部６４、ＣＩＳコントローラ６５、先端／後端エラー検知部６７、横端エラー検知部６９、シーケンス終了設定部（ＳＥＱＥＮＤ）７０及び補正パラメータ記憶部７１を有する。
【００７９】
カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ）６１は、シーケンススタート信号（ＳＥＱＳＴＡＲＴ）により起動し、一定周期のクロックを計数する。レジＯＮ部６２は、レジストローラ２０３の駆動をオン／オフにする。副走査方向の用紙長は、用紙の先端位置及び後端位置のデータを基に算出され、先端／後端検知部６３は、ＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳデータを基に用紙の先端位置／後端位置を検知する。横端検知部６４は、同様にＣＩＳ２０４から入力されたＣＩＳデータを基に用紙の横端位置を検知する。主走査方向の用紙長は、用紙両端の横端位置を元に算出される。
【００８０】
ＣＩＳコントローラ６５は、ＣＩＳ２０４に対し、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）、クロック（ＣＩＳ−ＣＬＫ）、セレクタ信号、光量制御データ等のＣＩＳ制御信号を出力する。
【００８１】
先端エラー検知部６７は、先端検知部６３によって検知された用紙の先端位置が所定範囲から外れた場合、エラー信号（ＥＲＲ）を生成する。同様に、横端エラー検知部６９は、横端検知部６４によって検知された用紙の横端位置が所定範囲から外れた場合、エラー信号（ＥＲＲ）を生成する。シーケンス終了設定部７０には、用紙１枚の印刷を終了させるシーケンスのカウント値が設定される。補正パラメータ記憶部７１には、ＣＩＳの設置時の調整処理によって得られる主走査及び副走査方向におけるレーザ書き出し位置の補正値が記憶されることもある。
【００８２】
図８は先端検知部６３の構成を示すブロック図である。
【００８３】
先端検知部６３は、複数のエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１、タイミング発生回路８２、カウンタ８３を有する。各エッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１には、ＣＩＳ２０４の受光素子部２１１〜７ａ内の画素位置を指定するレジスタ信号（ＲＥＧ１〜ＲＥＧｎ）がＣＩＳデータとともに入力される。そして、カウンタ８３からのカウント信号に同期して指定された画素位置で「紙無し→紙有り」が検知されると、そのエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１はエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信号を発生させる。
【００８４】
タイミング発生回路（ＴＩＭＩＮＧ）８２は、上記発生した複数のエッジ（ＥＤＤＧＥ１〜ｎ）信号の平均化処理を行って先端検知信号（ＶＲＥＱ）を出力する。又、先端検知を行う場合、特定の画素単体だけを用いても良いが、本実施の形態では、複数の画素を用いることでノイズ等の影響を除去している。又、先端検知では、複数の画素を用いているので、従来の単一の光学センサやメカニカルなセンサによるものと比べて、より先端検知精度が向上している。
【００８５】
カウンタ８３は、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）及びクロック（ＣＩＳ−ＣＬＫ）を基に複数のエッジ回路（ＥＤＤＧＥ）８１にカウント信号を出力する。
【００８６】
［紙送り／画像形成シーケンス］
図９はＴＣＵ１０５の動作を示すタイミングチャートである。
【００８７】
紙搬送パス２０５に沿って用紙１０７がレジストローラ２０３まで搬送され、レジストローラ２０３で用紙１０７が滞留している状態で、本実施の形態の紙送り／画像形成シーケンスが開始する。シーケンススタート信号（ＳＥＱＳＴＡＲＴ）がカウンタ６１に入力すると、カウンタ６１は一定周期のクロックの計測を開始する。カウンタ６１のカウント値がタイミングａになると、レジＯＮ部６２はレジ信号をＨレベルにしてレジストローラ２０３をオンに駆動する
そして、カウント値がタイミングｂになると、ＣＩＳ２０４における先端検知モードの動作を開始する。先端検知モードでは、前述したように複数の端部を検知し、その平均化処理を行い用紙の先端を精度良く検知する。
【００８８】
カウント値がタイミングｃになったときに用紙の先端が検知されると、先端検知部６３は、ＣＩＳコントローラ６５に先端検知信号ＶＲＥＱを出力するとともに、ＣＩＳ２０４における横端検知モードの動作を開始させる。ＣＩＳコントローラ６５が先端検知信号ＶＲＥＱに応じた垂直同期信号ＶＳＹＮＣをレーザ制御回路２７に出力すると、レーザ制御回路２７は、ＣＩＳコントローラ６５からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基に垂直余白を考慮してレーザによる副走査方向の書き出し位置を調整する。図１２はレーザによる書き出し位置調整を示す図である。尚、カウント値がタイミングｃ’（ｃ’＞ｃ）に達しても、用紙の先端位置が検知されない場合、ＣＩＳコントローラ６５は、先端エラー信号（先端ＥＲＲ）を出力する。
【００８９】
カウント値がタイミングｄになったときに用紙の横端位置が検知されると、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロックＶＣＬＫをレーザ制御回路２７に出力する。
レーザ制御回路２７は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロックＶＣＬＫを基にレーザによる主走査方向の書き出し位置を設定する（図１２参照）。尚、カウント値がタイミングｄ’に達しても、横端位置が検知されない場合、横端エラー信号（横端ＥＲＲ）を出力する。又、このとき、ＣＩＳ２０４における後端検知モードの動作を開始する。その制御は先端検知時と同様である。
【００９０】
カウント値がタイミングｅになったときに用紙の後端が検知されると、ＣＩＳコントローラ６５は、ＣＩＳ２０４の動作を停止させる。
【００９１】
［熱収縮測定モード］
図１３は熱収縮率測定モードにおける用紙の収縮率を求める手順を示すフローチャートである。
【００９２】
オペレータの操作によって、熱収縮率測定モードが開始されると、ＴＣＵ１０５は前述したタイミング信号を出力し、カセット３４，３５等の給紙ユニットから用紙１０７を搬送させ、紙搬送パス２０５を通ってレジストクラッチ２０３に用紙１０７を一旦、滞留させる。そして、レジストクラッチ２０３をオンにし、用紙１０７を現像ユニット側に搬送する。この時搬送制御は第２の駆動制御モードにて行われる（ステップＳ１）。第２の駆動制御モードの具体的方法１として搬送速度を落として、用紙と搬送路との摩擦、空気抵抗を低減させて用紙挙動の安定を図る方法がある。又、具体的方法２として搬送駆動源がステッピングモーターの場合には、ここでは詳細説明を省くが用紙送り量の分解能が高い１−２相励磁に駆動方法を切り替えて用紙挙動の安定を図る方法もある。勿論、上記方法２つを組み合わせても良い。
【００９３】
ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４により検知される用紙の先端の位置を取得し（ステップＳ２）、その値をメモリに記憶しておく（ステップＳ３）。先端検知が終了すると、所定のタイミングで横端検知が行われる。このときに用紙の両端の位置を取得し（ステップＳ４）、その値をメモリに記憶しておく（ステップＳ５）。ステップ６では、後端の用紙位置を先端検知の時と同様にして取得し、メモリに記憶する。
【００９４】
その後、主走査方向の用紙長は横端検知の結果である用紙両端の位置を距離に変換して求め、副走査方向の用紙長は先端位置と後端位置を距離に変換したものから得られる。このようにして、ステップ２〜ステップ７までのデータから１面目の用紙外形サイズを判断する（ステップ８）。ステップ９では、外形サイズの測定が終了した用紙が定着部に搬送され、熱圧される。このとき、用紙上には予め決められた現像画像が形成されていても良く、画像がなくても良いものとする。
【００９５】
ステップ１０で定着部を搬送されてきた用紙が表面（１面目）であると判断された場合は、用紙の収縮率を測定するために両面搬送部に搬送される。この時の搬送モードはフローにあるように通常搬送制御モードに戻しても良い。両面搬送部からレジストクラッチ部に再給紙され、ステップ１〜ステップ９までを繰り返す。表面の時と同様に裏面の外形サイズは求められ、その外形サイズの比から定着部によって発生する用紙の縮み量（熱収縮率）が主走査／副走査それぞれに算出される。
【００９６】
以上では、１面目の用紙の外形サイズも測定する実施例を説明したが、１面目（表面）は外形サイズを測定せず、用紙の標準サイズ（Ａ４なら２９７×２１０ｍｍ）の値を代用しても良いのものとする。
【００９７】
［通常モード］
図１２は通紙モードにおける画像形成処理手順を示すフローチャートである。
【００９８】
オペレータの操作によって、通紙モードにおける画像形成動作が開始すると、ＴＣＵ１０５は前述したタイミング信号を出力し、カセット３４，３５等の給紙ユニットから用紙１０７を搬送させ、紙搬送パス２０５を通ってレジストクラッチ２０３に用紙１０７を一旦、滞留させる。そして、レジストクラッチ２０３をオンにし、用紙１０７を現像ユニット側に搬送する。このとき、時搬送制御は第１の駆動制御モードにて行われる（ステップＳ２１）。第１の駆動制御モードとは、前述した第２の駆動制御モードと比べ搬送安定性は劣るが、速度・電力面で勝る搬送制御モードである。例えば、第１の駆動制御モードが５００ｍｍ／ｓの速度で搬送、第２の駆動制御モードが２５０ｍｍ／ｓの速度で搬送とする。又は、第１の駆動制御モードが２相励磁駆動で搬送、第２の駆動制御モードが１−２相励磁駆動で搬送とする。
【００９９】
ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４により検知される用紙の先端及び横端位置を取得すると（ステップＳ２２）、ＣＩＳ２０４及び画像形成ポイントａ点間の距離Ｌ２を基に、紙送り（副走査）方向のレーザ書き出しタイミングをレーザ制御回路２７に通知する（ステップＳ２３）。裏面目の画像形成時（ステップ２９により判断）には、先の熱収縮測定モードによって求められた収縮率を読み込み（ステップ２４）、その値に従って書き込み制御を行い、副走査方向の画像縮小を行う（ステップ２５）。ここで、Ｓ２５では副走査方向の縮小補正方法は後述する図１７のフローＢ又はＢ’で説明される方法で行われる。
【０１００】
更に、ＣＩＳ２０４及びＢＤ検出器１０８間の距離Ｌ３にＣＩＳ２０４の下端から用紙の横端位置までの距離ｘを加えた距離（ｘ＋Ｌ３）を基に主走査方向のレーザ書き出しタイミングをレーザ制御回路２７に通知する（ステップＳ２６）。裏面目の画像形成時（ステップ２９により判断）には、先の熱収縮測定モードによって求められた収縮率に合わせて書き込み制御を行い、主走査方向の画像縮小を行う（ステップ２７）。ここで、Ｓ２７では主走査方向の縮小補正方法は後述する図１５のフローＣまたはＣ’で説明される方法で行われる。
【０１０１】
ＴＣＵ１０５からの主走査及び副走査方向のレーザ書き出しタイミング信号を基に書き込み制御回路２７は、用紙１０７上にジョブに基づく駆動信号をレーザ素子２０２に出力し、画像形成を行う（ステップＳ２８）。片面モードでは、表面の画像形成が終了すると、ＴＣＵ１０５は用紙１０７をフィニッシャ側に排出し（ステップＳ３０）、本処理を終了する。両面モード時の、更に裏面の画像形成時（ステップ２９）にはＳ２１からＳ２８を再度行った後に用紙１０７をフィニッシャ側に排出し（ステップＳ３０）、本処理を終了する。
【０１０２】
ここで、上記フローチャートにおいてＳ２５，Ｓ２７で書き込み系の制御と記したが、主／副それぞれ制御方法の詳細を以下で説明する。
【０１０３】
本実施の形態の潜像形成方法は、レーザビーム発光回路により発光するレーザビームを画像信号によって変調し、レーザビームをポリゴンモータ１３３７によって感光ドラム上にラスタスキャンすることによりを行うものであり、その構成にて画像サイズの補正（変更）する方法を２例述べる。
【０１０４】
［変倍第１例］
図１４はモータ駆動装置の概略図であり、図１５はポリゴンモータ（多面体ミラーとも言う）制御回路のブロック図及び図１６はモータ制御回路／主要部のタイミングチャートである。ビーム検出器１３３８から検出されるビーム検出信号１３０４は、ポリゴンモータ１３３７によりラスタスキャンされたレーザビームを所定の位置で検出した水平同期信号であり、波形整形回路１３０５にて成形された後、分周器１３０７にて２分周され、立ち上がりエッジ検出回路１３０９及び立下り検出回路１３１５に各々入力する。
【０１０５】
カウンタａ１３１３は、立ち上がりエッジ１３１２を起点に画像形成制御回路から入力されるスキャナクロック（ＳＣＮＣＬＫ）１３１０によってカウントする。ディスクリ値１３１１は、画像形成制御回路から入力される所定回転速度を時間換算した値で、カウンタａ１３１３が立ち上がりエッジ１３１２からカウントを開始し、ディスクリ値１３１１までカウントを続行する。例えば、カウンタａ出力信号１３１４は、立ち上がりエッジ１３１２に同期して立ち上がり、ディスクリ値１３１１と一致した点で立ち下がるパルスとなるように設定してある。
同様にカウンタｂ１３１７は、立下りエッジ１３１６を起点にスキャナクロック（ＳＣＮＣＬＫ）１３１０によってカウントする。
【０１０６】
カウンタｂ１３１７が立下りエッジ１３１６からカウントを開始し、ディスクリ値１３１１までカウントを続行する。カウンタｂ出力信号１３１７は、立下りエッジ１３１６に同期して立ち上がり、ディスクリ値１３１１と一致した点で立ち下がるパルスとなるように設定する。ＯＲゲート１３１９及びＮＡＮＤゲート１３２１は、カウンタａ出力信号１３１４とカウンタｂ出力信号１３１７から加速信号１３２０及び減速信号１３２２を生成する（共に負論理）。
【０１０７】
例えば、回転速度が遅い場合、ビーム検出信号４の周期はディスクリ値１１より長く、カウンタａ出力信号１３１４とカウンタｂ出力信号１３１７の差分が加速信号１３２０になる。モータ１３３７の回転速度が上昇するに従いビーム検出信号１３０４の周期が短くなり、ディスクリ値１１との差分が縮まる。モータ３７の回転速度に応じて加速信号１３２０の出力信号周期が短くなる。モータ１３３７の回転速度が所定回転速度を超えるとカウンタａ出力信号１３１４とカウンタｂ出力信号１３１７が重複する。この重複部がモータ１３３７の回転速度の超過分であり、減速信号１３２２である。
【０１０８】
以上のようにポリゴンモータの速度を目標速度（ディスクリ値１３１１）に精度良く安定するよう制御している。そして、図２０のレーザードライバ周辺概要図にあるようにデータクロック（ＤＣＬＫ）１３５０に同期した画像データはＦＩＦＯ等のラインバッファ（場合によっては複数ライン）１３５２に記憶され、レーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３５３に同期を取り直してレーザードライバ１３５４に送られる。レーザードライバ１３５４は、前記レーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３５３に同期して、画像データによりレーザー１３５６の発光／消灯を制御する。該ビームはポリゴンモータ１３３７で回転駆動されるポリゴンミラー１３５５の面で反射され、１ライン分の画像を走査を繰り替えす。このようにして潜像画像を形成する。尚、速度変換のバッファ１３５２は、前記例ではＦＩＦＯとしたが、レーザー側の仕様に合わせてＬＩＦＯ等も選択可能であるのは言うまでもない。
【０１０９】
画像サイズの縮小補正方法について全体の流れを図１９のフローＹを用いて説明する。
【０１１０】
Ｓ４１にて算出済の主走査縮小率Ｓｈ、副走査縮小率Ｓｖを取得する。縮小率Ｓｈ及びＳｖは１以下である。次に、Ｓ４２にて副走査の変倍設定を行い、続いてＳ４３にて主走査の変倍設定を行う。
【０１１１】
副走査の変倍を主走査変倍に先立って行う理由は、本実施の形態における副走査変倍方法では副走査の変倍設定が主走査方向にも影響して同時に主走査変倍されるためであり、もう一方向の変倍に影響を与えない主走査設定を後で行い調整することで主走査／副走査方向を独立で変倍可能にしている。詳細については後述する。
【０１１２】
副走査方向の縮小方法についてフローＢを用いて説明する。
【０１１３】
Ｓ５１にてディスクリ値１３１１をデフォルトの値（副走査方向１００％）であるＶｉｎｉに副走査縮小比率Ｓｖを除算した
Ｖｉｎｉ ×Ｓｖ（Ｓｖは１以下）
に設定する。該設定によりＳ５２にてポリゴンモータ３７の速度が１／Ｓｖ倍に加速され、Ｓ５３にてビーム検出信号１３０４の周期がＳｖ倍に短くなる。結果としてＳ５４にて副走査方向にＳｖ倍の画像縮小となり、且つ、主走査の走査速度が１／Ｓｖ倍に速くなっているので主走査方向は逆に１／Ｓｖ倍の画像拡大がなされる設定となる。
【０１１４】
主走査方向の縮小方法についてフローＣを用いて説明する。
【０１１５】
主走査方向の画像幅を縮小するには先程触れたように副走査変倍設定によるポリゴンモータの加速分を考慮した上でレーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３の周波数を上げる。Ｓ５５で変調回路にてレーザークロックの周波数をデフォルトクロック（ＤＥＦＣＬＫ）の値（主走査方向１００％）であるｆｉｎｉにＳ４２におけるポリゴンモータ加速による主走査拡大率１／Ｓｖを除算（＝Ｓｖ倍）し、主走査縮小比率Ｓｈを乗じた
ｆｉｎｉ×Ｓｖ×Ｓｈ
に変調してＳ５６にて１画素当たりのレーザー走査速度を（１／Ｓｖ×１／Ｓｈ）倍にする。結果としてＳ５７にて副走査方向の走査周期は変わらないので副走査画像変倍はなされず、主走査方向のみ（Ｓｖ×Ｓｈ）倍の画像縮小がＳ４３にてなされる設定となる。
【０１１６】
以上に述べたフローＹのＳ４１〜Ｓ４３の方法により最終的にＳ４４にて
主走査：Ｓｖ倍
副走査：Ｓｈ倍（＝１／Ｓｖ×Ｓｖ×Ｓｈ）
の独立画像変倍を行う。
【０１１７】
具体例を挙げて説明する。１面目又はデフォルトの用紙サイズが媒Ａ（７０００画素）×Ｂ（３５００画素）媒（＝主×副）の両面コピーを行った場合、レーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３は、デフォルト周波数ｆｉｎｉ、ディスクリ値１３１１はデフォルトモーター速度Ｖｉｎｉに設定されている。ここで、ＣＩＳにより検出された１面目画像定着後の用紙サイズが媒Ｃ×Ｄ媒であり、それぞれ以下に示す用紙縮み率であったとする。以降図中のＡｄａｔａ，Ｂｄａｔａ，Ｃｄａｔａ，Ｄｄａｔａは用紙サイズＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄでの有効画像サイズにそれぞれ相当することを表す。
【０１１８】
主走査方向９５％：Ｃ＝Ａ×０．９５
副走査方向９７％：Ｄ＝Ｂ×０．９７
このときの副走査方向の補正概略図を示したのが図１９であり、補正前を（ア）、補正後を（イ）で表す。副走査縮小率Ｓｖ＝０．９７よりディスクリ値＝Ｖｉｎｉ ×０．９７とすることで（イ）のように副走査９７％の縮小となる。又、主走査方向に関しては１データ（画素）当たりの反射角θが加速比率だけ広くなる、即ち主走査画素幅ＷｉｄｈＨが加速比率だけ大きくなるので主走査（１００／９７）％の拡大相当になる。尚、副走査縮小率は主走査有効画像の末尾データ欠けが発生しない範囲での値であるとする。
【０１１９】
次に、主走査方向の補正を行う。その概略図が図２２であり、補正前（副走査補正後＝イ）を（ウ）、補正後を（オ）に表す。主走査縮小率Ｓｖ＝０．９５よりレーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３の周波数＝Ｆｉｎｉ×０．９７×０．９５と変調することで（オ）に示すように（ウ）に対して主走査のみ（９７％×９５％）の縮小を行う。図中（エ）は副走査倍率０．９７を乗じて副走査補正での主走査拡大分をキャンセル（縮小）していることを意味する。即ち、副走査〜主走査一連の補正として主走査９５％、副走査９７％の縮小を行ったこととなる。
【０１２０】
以上に述べた方法で目標の縮小率に主走査／副走査独立で変倍補正を行う。
【０１２１】
［変倍第２例］
第１例とは別に、主走査／副走査方向共に所定の画像データを間引きして縮小するデジタル変倍のフローを図２３に示す。主走査での縮小方法をフローＣ’、副走査での縮小方法をフローＢ’に表しているが基本的には方向によらないため一緒に説明する。
【０１２２】
以下、括弧内パラメータ値は（主、副）を表す。
【０１２３】
「Ｓ６１，７１」：選択用紙サイズの画素数を得る（Ｎｈ，ＮＶ）。
【０１２４】
「Ｓ６２，７２」：縮小率を得る（Ｓｈ，ＳＶ）。
【０１２５】
「Ｓ６３，７３」：画素数Ｎ、縮小率Ｓから間引き画素数を算出する（Ｐｈ，Ｐｖ）。
【０１２６】
「Ｓ６４〜６５〜６６，７４〜７５〜７６」：間引き画素数Ｐが有る場合は当該画素の位置を決定する。「Ｓ６４〜６７、Ｓ７４〜７７」：間引き画素の位置決定が全て決定したら指定画素（Ｐｈ［Ｎｈ］，Ｐｖ［Ｎｖ］）を間引きして画像縮小する。若しくはＳ６４にて縮小率が１であった場合は画素間引きを要せずＰ＝０であり、Ｓ６７においても指定画素（Ｐｈ［Ｎｈ］，Ｐｖ［Ｎｖ］）は存在しないので間引き処理は行われない。
【０１２７】
具体例を図２２に示す。図中、（１）が１面目定着前の用紙サイズ媒Ａ×Ｂ媒（画像：７０００×３５００）、（２）が熱により縮んだ１面目定着後の用紙サイズ媒Ｃ×Ｄ媒を示している。矢印線は間引きする画素の位置を示した一例であり、或る１ポイントを拡大したものをそれぞれ右側に記載しており、数字は画素番号を表す。この場合は画素１０００番目を間引きしたことを意味する。
【０１２８】
前例と同様の縮み率であったとすると、それぞれ以下に示す数の画素を間引きすることで媒Ｃ×Ｄ媒の用紙サイズに相当した画像サイズを補正することになる。
【０１２９】
主走査方向３５０画素（＝７０００画素×｛１−０．９５｝）
副走査方向３０５画素（＝３５００画素×｛１−０．９７｝）
尚、間引きする画素の位置は任意であり、図では等間隔であるが限定するものではなく、画像によって変えても良いことは言うまでもない。
【０１３０】
ここまでに示した主走査／副走査の補正方法は主走査：クロック変調、副走査：画像間引きのように主走査／副走査によって方法を組み合わせても良く、変倍率によって異なる方法を選択しても良い。
【０１３１】
「熱収縮モードを実行するタイミング」
ＰＯＤ市場では、一般的にスキャナーやＰＣから送られてくるジョブデータの画像を形成する前に、プルーフプリントと呼ばれるテストプリントが実行される。ここで言うジョブとは、様々な入力手段や外部装置から入力される画像データ及び各種設定を含むものである。このプルーフプリントによって、画像の欠落等の様々な確認が行われるが、本実施の形態の大きな特徴である熱収縮の測定をプルーフプリント時に実行し、入力されたジョブプリントの実行時には、前記測定結果を基にして画像の縮小を行うことが非常に効果的であるので、その制御方法を図２５を用いて説明する。
【０１３２】
又、全てのページの熱収縮意を測定し、全てのページを記憶し、更にそのデータに基づいて裏面の画像縮小を行うことも容易であるが、図２５では、カセット毎に収縮率を記憶する制御について述べる。なぜならば、カセット内には同じマテリアル・外形サイズ・方向の用紙が積載されていることが多いため、カセットごとにデータを記憶しておけば十分だと判断されるからである。
【０１３３】
プルーフプリントの開始に基づき、ジョブで指定されているカセット段から給紙動作が行われるが、そのカセット段がカセット１と指定され、且つ、両面に画像を形成すると判断された場合は、カセット１の熱収縮モードに移行する（Ｓ１２０）。Ｓ１２１では、用紙の寸法変化量を決定する際に基準となるべくおもて面の用紙の寸法を測定する。このとき、前述したように搬送制御モードは用紙の挙動安定を図るべく速度ダウン又は１−２相励磁駆動による安定搬送制御モードであり、ラインセンサ（ＣＩＳ）を用いて主走査／副走査方向それぞれの用紙寸法を検知する。
【０１３４】
検知後に、表面への画像形成が行われ（Ｓ１２２）、その過程における定着動作により用紙の熱収縮が発生する。収縮した紙は、両面搬送部を介して画像形成部に対して再度給紙されるが、裏面に画像を形成する前に安定搬送制御モードで用紙寸法を検知し、先に求めたおもて面の寸法と比較して変化率を算出・記憶する（Ｓ１２５）。その後、裏面に画像形成が行われる。又、プルーフプリント時は、画像の倍率補正は行われなくても良い。
【０１３５】
同様にして、カセット２又はカセットｎが指定されているジョブでは、それぞれカセット毎に変化率を求め、それぞれカセットと対応したデータとして前記変化率を記憶し、ジョブプリント時に使用される。これらの動作は、プルーフプリントで指定されたカセットの数だけ繰り返し行われる。
【０１３６】
図２６はジョブプリントの場合の代表的なフローを示した図である。
【０１３７】
オペレータの操作によって通紙モードにおける画像形成動作が開始すると、ＴＣＵ１０５は前述したタイミング信号を出力し、給紙されるべき用紙がカセット１である場合は、カセット１の給紙ユニットから用紙１０７を搬送させ、紙搬送パス２０５を通ってレジストクラッチ２０３に用紙１０７を一旦、滞留させる。
そして、レジストクラッチ２０３をオンにし、用紙１０７を現像ユニット側に搬送する（ステップＳ１４１）。
【０１３８】
おもて面の画像形成では、定着動作による熱の収縮は未だ発生していないことから画像の倍率補正は行われず、通常の画像形成が行われる。その後、定着動作による熱の収縮が発生するが、更に給紙された用紙に両面画像が形成されるべきと判断された場合は、再給紙後の画像形成が行われる前に、前述したプルーフプリント時に記憶されたカセット１の変化率を読み込み、そのデータに対応して主／副走査方向に画像の変倍を掛ける（Ｓ１４８）。
【０１３９】
同様にカセット２，ｎから給紙された場合も、先に求めたカセット２，ｎの変化率に対応して主／副の画像変倍を行い補正する。これらを全ての用紙の画像形成が終了するまで繰り返される。
【０１４０】
以上のフローにより、湿度や様々なマテリアルに対応して最も適した熱収縮補正を行えるものである。ここでは、カセット毎に変化率を求めるとしたが、操作部等からの設定によりマテリアルが指定される場合等は、設定されたマテリアル毎にプルーフプリント時に変化率を求め記憶し、その値により熱収縮補正を行うものとしても良いことは言うまでもない。
【０１４１】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能又は実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１４２】
例えば、上記実施の形態では、主走査方向及び副走査方向のタイミングを検知した後、これらのタイミングをＴＣＵ１０５に通知していたが、検知後のレーザ書き出しタイミングの調整は、特に制限されるものではなく、任意の調整方法で良い。
【０１４３】
又、副走査方向の画像形成タイミングを紙先端の検知によって決定していたが、装置の機械的構成によっては、ＣＩＳによる紙後端検知によって決定しても良い。
【０１４４】
更に、上記実施の形態では、熱収縮モード時に形成される画像は特に限定されるものではない。又、上記実施の形態では、熱収縮モードの実行は如何なるタイミングによって行われても良い。
【０１４５】
そして、副走査方向の用紙長検知時に搬送速度を落とした場合には、検知手段の駆動周期を該変更後の搬送速度に合わせることは言うまでもない。
【０１４６】
【発明の効果】
本発明によれば、主走査方向の収縮率及び副走査方向の熱収縮率検知手段としてラインセンサを用いることで高精度な熱収縮率検知を可能とし、更に求められた主副それぞれの縮小率に合わせて独立で主走査方向と副走査方向の補正を行うことが可能となることで、用紙の種類やサイズ、環境（湿度・温度）や繊維のすきめ方向によって大きく異なる様々な収縮率に対して適正に画像縮小が実現できる。
【０１４７】
又、検知モード時のみ搬送速度を通常時より低速（例えば半速）に落とす、或は駆動源にステッピングモーターを用いている場合には搬送精度の高い駆動方法（例えば１−２相励磁）にする、若しくは上記２制御の両方法を行い用紙挙動を抑える制御に切り替える。
【０１４８】
以上の制御を設けることで検知手段の性能をフルに生かし切った高精度な収縮率検知が可能になる。この結果、表面と裏面での画像位置ずれや画像サイズが異なる不具合を解消でき、商品価値の高く、見栄えの良い生成物を得ることができる。又、単一のラインセンサで主・副走査の両方向の検知を行えることで、コスト面及び実装面でも非常に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】感光ドラムに至る紙搬送パスに配置された印字位置調整機構を示す図である。
【図３】ＣＩＳ２０４の構成を示す図である。
【図４】用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を示す図である。
【図５】用紙の通過領域に対するＣＩＳ２０４の配置を示す図である。
【図６】制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】ＴＣＵ１０５の構成を示すブロック図である。
【図８】先端検知部６３の構成を示すブロック図である。
【図９】ＴＣＵ１０５の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】レーザによる書き出し位置調整を示す図である。
【図１１】調整モードにおける画像位置調整処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】通常モードにおける画像形成処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】機械的感知レバー式のセンサを示す図である。
【図１４】本実施例に挙げたポリゴンモータ駆動装置の主要ブロック図
【図１５】本実施例に挙げたポリゴンモータ駆動装置におけるモータ制御回路のブロック図
【図１６】本実施例に挙げたポリゴンモータ制御回路の主要ブロック図のタイミングチャート
【図１７】本実施例に挙げた主走査／副走査縮小変倍フローチャート（クロック変調／ポリゴンモータ変速）
【図１８】本実施例に挙げたレーザードライバ周辺の概略図
【図１９】本実施例に挙げたクロック変調による主走査変倍の概略図
【図２０】本実施例に挙げたポリゴンモータ変速による副走査変倍の概略図
【図２１】本実施例に挙げた主走査／副走査縮小変倍フローチャート（画素間引き）
【図２２】本実施例に挙げた画素間引きによる主／副走査変倍の概略図
【図２３】本実施例に挙げた熱収縮による不具合例１を示した図である。
【図２４】本実施例に挙げた熱収縮による不具合例２を示した図である。
【図２５】カセット毎に収縮率を記憶する制御フローチャートである。
【図２６】ジョブプリントの場合の代表的なフローチャートである。
【図２７】収縮率検出手段の用紙の挙動イメージ図である。
【図２８】収縮率検出手段の焦点距離−解像度特性の代表例を示す図である。
【符号の説明】
２７レーザ制御回路
３１感光ドラム
５２画像処理回路
６２レジＯＮ部
６３先端検知部
６４横端検知部
６５ＣＩＳコントローラ
６６ＣＩＳ先端検知用短周期設定部
６８ＣＩＳ横端検知用長周期設定部
７１補正パラメータ記憶部
８２タイミング発生回路
１０５タイミングコントロールユニット（ＴＣＵ）
１０７用紙
２０２レーザ
２０３レジストローラ（レジストクラッチ）
２０４ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）
２１１ａ〜２１７ａ受光素子部
１３０１モータ制御回路
１３０２モータ回転指示信号（／ＳＣＮＯＮ）
１３０３回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）
１３０４ビーム検出信号（／ＢＤ）
１３０５波形整形回路
１３０６波形整形信号
１３０７分周器（１／２）
１３０８分周器出力信号
１３０９立上りエッジ検出回路
１３１０スキャナクロック（ＳＣＣＬＫ）
１３１１ディスクリ値
１３１２立上りエッジ
１３１３カウンタａ
１３１４カウンタａ出力
１３１５立下りエッジ検出回路
１３１６立下りエッジ
１３１７カウンタｂ
１３１８カウンタｂ出力
１３１９ＯＲゲート
１３２０加速信号（／ＡＣＣ）
１３２１ＮＡＮＤゲート
１３２２減速信号（／ＤＥＣ）
１３３７モータ
１３３８ビーム検出器
１３３９位置検出素子
１３４０位置検出信号
１３５０デフォルトレーザークロック（ＤＥＦＣＬＫ）
１３５１変調回路
１３５２バッファ（ＦＩＦＯ）
１３５３レーザークロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）
１３５４レーザードライバ
１３５５ポリゴンミラー
１３５６レーザー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, and more particularly, to an image forming apparatus configured to be capable of forming a two-sided image on the same sheet.
[0002]
[Prior art]
In the conventional copying machine shown in FIG. 1, when performing double-sided copying on the same sheet, the transferred sheet conveyed through the image forming unit 110 and the fixing unit 32 is transferred to a sheet re-feeding unit using a flapper or the like. The sheet is again introduced into the image forming section via the sheet conveying section.
[0003]
When performing double-sided copying, regarding the positioning of the paper in the main scanning direction and the positioning in the sub-scanning direction, one lateral end of the paper and the leading edge of the paper are aligned to the prescribed positions by the lateral registration means and the pair of registration rollers, respectively. It is configured to be performed by. Regarding image reduction, the main and secondary data are thinned out and read from the image memory, or the speed of the polygon motor or the operating frequency of the laser CLK is changed to control the scanning line width on the original corresponding to one pixel. There is a way to do it.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, after the toner image is transferred in the copying section of the above-described copying apparatus, the sheet is subjected to a fixing action in the fixing section 32. At this time, if the sheet is of a heat fixing type, moisture in the sheet is removed by the fixing section 32. As a result, the vertical and horizontal dimensions of the sheet change in the shrinking direction. The amount of paper shrinkage varies depending on the type of material, the size of the paper, and the direction of the fibers in the paper, and the amount of moisture in the paper depends on the environment (humidity and temperature) when the paper was stored. And the amount of shrinkage changes accordingly.
[0005]
In a conventional copying apparatus, when performing double-sided copying on the same sheet, an image is placed at a specified position from one lateral end of the sheet and the leading end of the sheet without considering the amount of shrinkage of the sheet as described above. Since the positioning of the laser emission reference is performed so as to be formed, the positional deviation between the image and the paper is generated on the two-sided paper as the distance from the specified position is increased with the dimensional change of the paper described above. There were drawbacks.
[0006]
This will be described in more detail with reference to FIG.
[0007]
At the time of image formation on the front side, since the paper does not shrink, it is possible to form a frame as shown in FIG. 23A as desired. The above-mentioned frame is formed with an image writing reference position at a distance b in the sub-scanning direction and a distance a in the main scanning direction from one end of the sheet. Here, it is assumed that the paper shrinks due to the fixing action of the fixing unit 32, for example, and the outer dimensions of the paper become 9/10.
[0008]
When the shrinkage by the fixing unit is not taken into account when forming the image of the back side, the size of the frame is the same outer size as the front side, and the writing position of the image is the distance a, b from one end of the sheet similarly to the front side. 25, the positional relationship of the frame with respect to the sheet is shifted as shown in FIG. At that time, since the entire sheet shrinks, the positional relationship between the frame and the sheet is the same as that shown in FIG. 23A (FIG. 23C. However, the size of the frame becomes smaller due to shrinkage). Then, if the images on the front and back are seen through, the frame on the front side and the frame on the back side are shifted as shown in FIG. 23-d, which makes the image very unsightly.
[0009]
Further, even in the case of a double-page spread as in the bookbinding mode, the size of the image is different between the right page and the left page for the same reason, making it difficult to see, and further reducing the value of the image formed product when it becomes a product. Will be.
[0010]
The first means for solving the above-mentioned disadvantages is to set the reference position of the transfer paper on the front surface in order to cope with the amount of change in the vertical and horizontal dimensions occurring in the fixing unit when performing double-sided copying. Has been proposed to be displaced by a predetermined amount with respect to a reference position in the copying process.
[0011]
However, although it has the effect of making image misalignment inconspicuous, the size of the front side frame and the size of the back side frame are not a little different, and when the paper type (material) or paper size is changed, the actual There is a drawback in that the shrinkage of the paper does not match the change amount of the preset reference position, and it is difficult to obtain a desired effect. Further, the image shrinkage greatly depends on the environment (humidity and temperature) in which the paper is stored, and there is also a disadvantage that it is difficult to obtain a desired effect. That is, as shown in FIG. 24, although the positional relationship between the sheet and the frame is improved, the size of the frame on the front surface and the size of the frame on the back surface are different from each other, so that the image may be misaligned and unsightly.
[0012]
Also, in addition to the control for displacing the reference position of the transfer sheet by a preset amount as described above, the contraction amount of the sheet is determined in advance, and the image on the back side is reduced according to the set contraction amount, There is also a method of displacing the reference position, but it is difficult to obtain a desired effect because the amount of shrinkage is not constant depending on the type (material) of the paper, the size of the paper, the clearance direction of the fiber, and the environment. There were drawbacks.
[0013]
As a second means for solving the above-mentioned drawbacks, a change in the sub-scanning dimension of the sheet is detected by a mechanical sensing lever type sensor (flag type sensor) as shown in FIG. A method of finely adjusting the latent image speed (process speed) to correct the dimensional contraction in the sub-scanning direction can be considered.
[0014]
FIG. 13 shows a possible mechanical sensing lever type. The lever 201 is disposed so as to block the paper path, and when a part of the lever 201 is pressed by the leading end portion 30 of the paper passing through the paper path, the lever rotates clockwise, and the photocoupler 202 disposed near the lever is rotated. A signal is generated by shielding the light beam (the signal generating portion is not shown). When the trailing edge of the sheet is detected, the lever is rotated to the left by its own weight or a spring when the sheet passes, and the absence of the sheet is detected by receiving the light flux of the photocoupler 202 again.
[0015]
Here, when detecting the rear end, since the rotation of the lever is operated by its own weight or a spring as well as the moving time of the lever, a certain amount of bouncing occurs so that there is no false detection due to the effect. Time, continue detection. This causes a problem that the detection time of the rear end detection is longer than that of the front end detection.
[0016]
Specifically, the processing time for detecting the trailing edge is empirically required to be about 20 ms, and when converted to a distance (assuming the paper transport speed is 500 mm / s), 20 ms × 500 mm / s = 10 mm. Although it is effective for a configuration that shrinks by 10 mm or more, it is obvious that there is a problem in the accuracy of correction.
[0017]
Because, in recent years, the demand for a product required in the POD (print-on-demand) market has been increasing, and the demand for printing accuracy on the front and back sides has also been extremely high. It is said that the requirement for the amount of deviation between the front and back surfaces described in FIGS. A and B is within 0.5 mm or within 0.3 mm.
[0018]
Therefore, if it is assumed that the displacement caused by the heat shrinkage due to the fixing is corrected to be within 0.3 mm, the detection accuracy needs to be higher. As described above, the mechanical flag sensor requires a lot of processing time to prevent erroneous detection due to flag movement time and chattering, and does not involve detection capability, so that an accurate shrinkage ratio cannot be obtained. In other words, it is far below the detection accuracy target of 0.3 mm. In recent years, an optical sensor may be used instead of the flag sensor. At present, however, the detection accuracy of the optical sensor is about several mm in terms of distance (the main cause is a spot diameter, etc.). Although it is a restriction, details are omitted), although the detection accuracy is improved as compared with the flag type sensor, the detection capability is not finally accompanied.
[0019]
Further, even if the shrinkage amount in the sub-scanning direction is measured to some extent by the above method, it is difficult to detect the shrinkage in the main scanning direction by the same method. , A prediction or decision is uniquely made from the change of the image, and image processing such as thinning out the pixels of the main scanning is performed to reduce the image. Even in this case, since the contraction rate in the main scanning direction is predicted from the dimension in the sub-scanning direction, there is a disadvantage that accurate contraction correction cannot be performed depending on the paper type, environment (humidity and temperature), and the like.
[0020]
Another problem will be described with reference to FIG.
[0021]
In the figure, reference numeral 4000 denotes a detecting means, arrow 4001 emits light from the detecting means and receives reflected light of a reflecting object (paper), 4002 denotes a transport path, 4003 denotes a paper regulating means such as glass, and 4005 denotes a paper. The thick black arrow 4004 indicates the sheet conveyance direction. As shown in FIG. 27A, the gap pL of the transport path is configured so that the assumed thickest sheet (thickness pMax) passes through so as to accommodate any kind of sheet from thin paper to thick paper. About 3 mm. Therefore, when thin paper (thickness pMin) is passed, the behavior of the paper is not stable as shown in FIG. 27B because the degree of freedom of the paper is high. This means that the focus of the shrinkage ratio detecting means cannot be restricted, and even if a high-precision detecting means of 600 dpi is used, as shown in the focal length-resolution characteristic diagram of the optical system in FIG. Even if the focus is shifted by a comma mm, the resolution is reduced to a fraction of a second or less. With the recent increase in the speed of the apparatus, this tendency has become more prominent.
[0022]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to enable high-precision heat shrinkage detection, and independently of the main scanning direction and the sub-scanning direction in accordance with the reduction rates of the main scanning and the sub-scanning. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correcting a scanning direction.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present embodiment, in order to solve the above-mentioned problem, the use of a line sensor as the heat shrinkage detecting means in the sub-scanning direction makes it possible to detect a heat shrinkage rate with higher accuracy than ever before. Since the contraction rate in the scanning direction can be obtained by the same line sensor, the main scanning direction and the sub-scanning direction can be independently corrected in accordance with the reduction rates of the main scanning and the sub-scanning. Problems can be solved. Here, in this embodiment, a contact sensor (CIS) is taken as a representative line sensor. The accuracy of the contact sensor (CIS) is 600 dpi, which is typical, and can be detected at 0.042 mm in theory. It is possible to detect the contraction ratio of the sheet with extremely high precision in each of the direction and the sub-scanning direction. In practice, it is on the order of a few mm.
[0024]
Further, as a feature of the present embodiment, the detection in both the main scanning direction and the sub-scanning direction with a single line sensor is very advantageous in terms of cost and mounting.
[0025]
Further, the transport speed is reduced to a lower speed (for example, half speed) than in the normal mode only in the detection mode, or when a stepping motor is used as a drive source, a drive method with high transport accuracy (for example, 1-2 phase excitation) is used. Alternatively, the control is switched to the control for suppressing the sheet behavior by performing both methods of the above two controls.
[0026]
By providing the above control, the performance of the detecting means can be fully utilized, and as a result, the shrinkage ratio can be detected with high accuracy.
[0027]
The detailed configuration will be described below.
[0028]
In order to form a two-sided image on the same sheet, the image-formed sheet conveyed through the image forming unit is introduced again into the image forming unit via the sheet re-feeding unit and the sheet conveying unit. Image forming apparatus,
A change rate detecting unit that can detect each of the change amount of the dimension in the main scanning direction of the sheet generated in the image formation and the change amount of the dimension in the sub-scanning direction by the same detection unit;
A main-scanning-direction magnification correcting unit that changes the control of the main-scanning-direction writing unit in response to the detected main-scanning dimensional change amount;
A sub-scanning direction magnification correcting unit that changes the control of the sub-scanning direction writing unit in accordance with the detected sub-scanning dimensional change amount,
The transfer means to the change rate detection means has a plurality of drive control modes,
At the time of image formation, control of the transport drive unit is controlled in a first drive control mode,
When detecting the change amount of the sheet, the control of the transport driving unit is controlled in the second drive control mode.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of an image forming apparatus and an image forming control method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
[overall structure]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. This image forming apparatus includes an image forming apparatus main body 10, a folding device 40, and a finisher 50. The image forming apparatus main body 10 includes an image reader 11 for reading a document image and a printer 13.
[0031]
A document feeder 12 is mounted on the image reader 11. The original feeder 12 feeds the originals set upward on the original tray 12a one by one from the top page one by one in the left direction in the drawing, and conveys the originals onto the platen glass via a curved path to a predetermined position. The original is read by causing the scanner unit 21 to scan from left to right in this state. After reading, the original is discharged toward the external discharge tray 12b.
[0032]
The reading surface of the document is irradiated with light from the lamp of the scanner unit 21, and the reflected light from the document is guided to the lens 25 via the mirrors 22, 23, and 24. The light passing through the lens 25 forms an image on the imaging surface of the image sensor 26.
[0033]
Then, while reading the image of the document by the image sensor 26 line by line in the main scanning direction, the entire image of the document is read by transporting the scanner unit 21 in the sub-scanning direction. The optically read image is converted into image data by the image sensor 26 and output. The image data output from the image sensor 26 is subjected to predetermined processing in an image signal control unit (image processing circuit) not shown, and then input as a video signal to an exposure control unit (laser control circuit) not shown in the printer 13. I do.
[0034]
The exposure control unit of the printer 13 modulates a laser beam output from a laser element (not shown) based on the input image data, and the modulated laser beam is scanned by a polygon mirror 27 while a lens 28 is scanned. , 29 and the mirror 30 onto the photosensitive drum 31.
[0035]
On the photosensitive drum 31, an electrostatic latent image corresponding to the scanned laser beam is formed. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 31 is visualized as a developer image by the developer supplied from the developing device 33. Further, at the timing synchronized with the start of laser beam irradiation, paper is fed from each of the cassettes 34, 35, 36, and 37, the manual paper feeding unit 38 or the double-sided conveyance path, and is conveyed to the image forming unit via a registration roller. Is done.
[0036]
The sheet is conveyed between the photosensitive drum 31 and the transfer roller 39, and the developer image formed on the photosensitive drum 31 is transferred onto the sheet fed by the transfer roller 39.
The sheet on which the developer image has been transferred is conveyed to a fixing unit 32, and the fixing unit 32 fixes the developer image on the sheet by heat-pressing the sheet. The paper that has passed through the fixing unit 32 is discharged from the printer 13 to the outside (the folding device 40) via the flapper and the discharge roller.
[0037]
Here, when the sheet is discharged with the image forming surface facing downward (face down state), the sheet that has passed through the fixing unit 32 is once guided into the reversing path by the flapper switching operation, and the trailing edge of the sheet is discharged. After passing through the flapper, the sheet is switched back and discharged from the printer 13 by the discharge roller.
[0038]
Also, when a hard sheet such as an OHP sheet is fed from the manual feed unit 38 and an image is formed on this sheet, the image forming surface faces upward without guiding the sheet to a reverse path (face-up state). ) To discharge by the discharge roller.
[0039]
Further, when double-sided recording in which image formation is performed on both sides of a sheet is set, the sheet is guided to a reversing path by a flapper switching operation, and then is conveyed to a two-sided conveyance path. At the above-described timing, paper is fed again between the photosensitive drum 31 and the transfer unit.
[0040]
The sheet discharged from the printer 13 is sent to the folding device 40. The folding device 40 performs a process of folding a sheet into a Z shape. For example, when a folding process is designated for an A3 or B4 size sheet, the folding device 40 performs the folding process. Otherwise, the sheet discharged from the printer 13 passes through the folding device 40. To the finisher 50. The finisher 50 is provided with an inserter 90 for feeding a special sheet such as a cover sheet or a slip sheet to be inserted into a sheet on which an image is formed. In the finisher 50, various processes such as bookbinding, binding, and punching are performed.
[0041]
Here, the photosensitive drum is used as the image carrier of the image forming apparatus, but may be a photosensitive belt.
[0042]
[Mechanism of heat shrinkage in fixing section]
The paper stacked in each of the cassettes 34, 35, 36, and 37 contains a considerable amount of moisture, and the moisture varies depending on the environment in which the apparatus is arranged, such as temperature and humidity. The paper containing the moisture is fed from each cassette, and first, the developer image is transferred to the front surface (first surface) by the photosensitive drum unit and the transfer roller unit. At this point, no shrinkage of the paper is observed, but after that, when the paper is conveyed to the fixing unit 32 and the fixing operation is performed by heat and pressure, the moisture contained in the paper evaporates at a stretch, and as a result, the distance between the fibers in the paper is reduced. As a result, the entire sheet contracts.
[0043]
Thereafter, in order to form an image on the back surface, the sheet is conveyed to a double-sided conveyance unit, and further conveyed to a photosensitive drum unit and a transfer roller unit. The shrinkage due to heat is said to gradually return to the original over time, but does not return to the original sheet length before image formation on the back surface. If the back side image is formed under the same control as the front side in this state of the sheet, a product having different front and back magnifications will be produced. In the present embodiment, by controlling the laser in accordance with the magnification of the reduced sheet and reducing the image, it is possible to correct the apparent size and positional relationship of the front and back images. Details of the reduction ratio detection method and the laser control method will be described later.
[0044]
[CIS layout, paper feed timing, and image writing timing]
FIG. 2 is a diagram showing a print position adjusting mechanism arranged in a paper transport path leading to the photosensitive drum.
[0045]
2, reference numeral 205 denotes a paper transport path; 206, a circulation path; 31, a photosensitive drum described above; and 202, a laser element that forms a latent image on the photosensitive drum 31. Note that the arrangement of the laser elements 202 is drawn for convenience and differs from the actual arrangement. Reference numeral 203 denotes a paper transport roller (registration roller), which temporarily stops the paper sent along the paper transport path 205 and stays there, and then sends out the paper to the photosensitive drum 31 at a predetermined paper feed timing. .
[0046]
Reference numeral 204 denotes an image reading sensor (image sensor) that reads an image to detect an edge of the sheet, and includes an array of photoelectric conversion elements such as a CCD and a CIS. In the present embodiment, a CIS (contact image sensor) is used.
[0047]
The CIS 204 is arranged in such a manner that, in order to determine the thermal contraction rate of the sheet at the fixing unit, the size of the sheet is twice before and after the image is formed on the front surface (first surface) and after the sheet passes through the fixing unit. Need to be measured. Therefore, they are arranged as shown in FIG.
[0048]
Here, in the present embodiment, not only the CIS is used for measuring the paper reduction ratio due to heat, but also for the purpose of detecting the position of the paper with high accuracy and thereby controlling the writing start position of the laser. Therefore, it was arranged at a position satisfying the following conditions. However, when the CIS 204 is dedicated to the reduction ratio detection and is not used for detecting the position of the sheet, it goes without saying that this condition need not be satisfied.
[0049]
The CIS 204 is disposed on the side of the registration roller 203 that is separated from the photosensitive drum 31 by a distance L1, and is disposed on the side of the registration roller 203 that is separated by a distance L2 from an image forming point (point a) described later. Further, the CIS 204 is arranged at a distance L3 from a BD detector 108 described later in a direction perpendicular to the paper feeding direction.
[0050]
Reference numeral 108 denotes a beam detect (BD) detector for detecting the irradiation timing of a laser element (hereinafter simply referred to as a laser) 202. The laser light is irradiated to the BD detector 108 by the polygon mirror, and then oscillated and irradiated on the photosensitive drum 31 to form a latent image on the photosensitive drum 31.
[0051]
In the figure, point a indicates an image forming point. For example, when an image is formed by the laser 202 at a point 5 mm after the point a of the sheet a, the rotation of the photosensitive drum 31 and the conveyance of the sheet 107 are performed in synchronization, and as a result, the output image is 5 mm from the leading end of the sheet. Formed in position.
[0052]
In the drawing, point b indicates a transfer point, and point c indicates a laser writing point. When a latent image is formed on the photosensitive drum 31 by the laser 102 at the laser writing point c, the toner is transferred to the paper at the transfer point b via the developing unit, and an image is formed.
[0053]
At the time of this image formation, the sheet 107 sent from the registration roller 203 is conveyed to the photosensitive drum 31 side along the sheet conveying path 205, and when the leading end is detected by the CIS 204 and then advances by a distance L2, the photosensitive drum 31 Is controlled so as to irradiate the laser beam to the. More specifically, the time during which the sheet 107 travels the distance L2 is counted by a timer, and when the time has elapsed, the photosensitive drum 31 is irradiated with laser light.
[0054]
Further, in order to adjust the laser writing position with high accuracy, the timing of the paper feed direction (for convenience, referred to as a sub-scanning direction) and the direction perpendicular to this paper feed direction (for convenience, referred to as a main scanning direction) , It is necessary to control the writing by the laser beam in accordance with this detection information.
[0055]
That is, the start time of image formation is determined after the leading edge position of the sheet is detected by the CIS 204, and writing is started by the laser when the sheet advances by the distance L2, thereby adjusting the writing position of the image in the sub-scanning direction. can do. Therefore, the distance L2 is the time from when the CIS 204 detects the leading end of the sheet 107 to when the CIS 204 detects a deviation in the direction perpendicular to the sheet feeding direction and sets the timing of writing the laser beam in each direction. It is necessary to have at least a distance corresponding to
[0056]
In a normal image forming apparatus, the sheet conveying speed and the rotation speed of the photosensitive drum 31 are set to be equal. This is a distance L1-L2 from a position (image forming point a) advanced from the CIS 204 by a distance L2 to a transfer position (transfer point b) on a sheet, which is a nip position between the transfer roller 39 and the photosensitive drum 31, This means that the circumferential (circular) distance on the photosensitive drum 31 from the laser writing position (writing start point c) to the sheet transfer position (transfer point b) is equal.
[0057]
When the horizontal edge position (horizontal registration) of the paper is detected by the CIS 204, the distance x from the lower edge of the CIS 204 to the horizontal edge position of the paper is added to the distance L3 from the beam detector (BD) 108 to the lower edge of the CIS 204. The calculated distance (x + L3) is calculated, and after the laser beam is detected by the beam detector 108, the laser beam is swung in the main scanning direction by the calculated distance, and then writing by the laser is started. The writing position of the image can be adjusted.
[0058]
The adjustment of the writing position of the image in the sub-scanning direction and the main scanning direction by the laser light is performed by a timing control unit (TCU) 105 described later. That is, the TCU 105 outputs the writing start timing to the laser control circuit 27 based on the detection signal from the CIS 204 after turning on the registration roller 203 to start the conveyance of the sheet. The laser control circuit 27 drives the laser element 202 based on image data sent from an image processing circuit (not shown) in synchronization with the write start timing output from the TCU 105.
[0059]
By having the above configuration, it is also possible to control the writing position of the image after the shrinkage ratio of the sheet due to heat is determined.
[0060]
[Configuration of CIS]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the CIS 204.
[0061]
The CIS 204 includes an image reading unit 205 and an LED light emitting unit 206.
The image reading unit 205 includes a plurality of chips (1 to n) 211 to 217 each containing a light receiving element unit and a shift register in one chip, a selector 215, and an output unit 216. In the present embodiment, the number of chips is seven (n = 7). Each light receiving element portion in each chip is provided with 1000 read pixels.
[0062]
Of the 7,000 effective pixels in the entire CIS, 1000 pixels in 213, which is one of the seven chips, are used for reading in the sub-scanning direction (the tip described later). In this embodiment, the chip 213 is used for reading in the sub-scanning direction. However, any one of the chips 211 to 217 may be selected.
[0063]
On the other hand, 6000 read pixels in the remaining six chips 211 to 217 are used for reading in the main scanning direction (lateral edge detection described later). Note that the number of effective pixels, which is the total of the plurality of chips, is an example, and is not particularly limited, and may be an arbitrary number. Also, the chip division is not limited to 1: (n-1) in the present embodiment, but may be any division number. Further, it may be used without being divided.
[0064]
In the image reading unit 205, when the selector 215 effectively selects only a specific chip, for example, only the chip 213 used at the tip, based on a selector signal from the TCU 105, the image signal detected by the light receiving element unit 213a is loaded from the TCU 105. The signal is temporarily read out to the shift register 213b by the signal (CIS-SH), and is sequentially transferred from the shift register 213b to the output unit 216 via the selector 215 in accordance with the clock (CLK) from the TCU 105. The output unit 216 converts the transferred serial image signal into parallel data and outputs it as CIS data.
[0065]
Further, when the selector 215 effectively selects the chips 211 to 217 used for the side edge detection by the selector signal from the TCU 105, the image signal detected by each of the light receiving element units 211a to 217a is once determined by the load signal from the TCU 105. , And are sequentially transferred from the shift registers 211b to 217b to the output unit 216 via the selector 215 according to the clock (CLK) from the TCU 105. The output unit 216 converts the transferred serial image signal into parallel data and outputs it as CIS data.
[0066]
On the other hand, the LED light emitting unit 206 includes an LED unit 221 in which a plurality of serially connected LED groups are connected in parallel and an LED current adjusting circuit 222 which is connected to the cathode side of each LED group and adjusts a current flowing through each LED group. Consists of The LED current adjustment circuit 222 adjusts the entire LED light emission amount of the LED unit 221 according to the light amount control data from the TCU 105.
[0067]
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of the CIS 204 with respect to the paper passage area.
[0068]
The CIS 204 is arranged such that read pixels are arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the sheet 107. In addition, the CIS 204 is arranged so that both ends of the sheet to be detected in the main scanning direction can be detected. In this embodiment, the number of pixels is described as 7000, but the number of pixels is set to a number of pixels sufficient to detect both ends of the maximum sheet to be conveyed in accordance with the resolution of the CIS 204. Should be.
[0069]
Also, since multiple pixels are used in the main scanning direction as pixel data used for leading edge detection, a sensor for leading edge detection is required compared to conventional single optical sensors and mechanical paper detection sensors. Therefore, the image forming apparatus can be made more compact by reducing the number of components.
[0070]
Then, by detecting the lateral end and then the trailing end after the detection of the leading edge, it is possible to adopt different methods as the respective detecting methods, and to improve the detecting accuracy by adopting a detecting method suitable for each detecting. Will be possible. In particular, using the data of a plurality of pixels in a part of the main scanning direction in the leading / rear edge detection contributes to improvement in detection accuracy.
[0071]
Further, by separately performing the front / rear end detection and the lateral end detection, it is possible to set the detection processing to the shortest time at the optimum detection cycle.
[0072]
[Paper edge detection method using CIS]
FIG. 4 is a conceptual diagram for detecting the size of a sheet in the main scanning direction and the sub scanning direction using a single CIS.
[0073]
First, the leading edge of the conveyed paper is detected by passing through the CHIPn in the CIS. Thereafter, the sheet is conveyed, and both ends of the sheet in the main scanning direction are detected by at least two or more CHIPs (Chip n + x and Chip n-y in the figure) at a predetermined timing, so that the sheet size in the main scanning direction is determined. You can ask. Further, by detecting that the sheet is conveyed and the trailing edge of the sheet passes through the CIS, it is possible to determine the dimension of the sheet in the sub-scanning direction in combination with the result of the leading edge detection previously obtained. As described above, by using one line sensor, it is possible to determine the paper size in both the main scanning and sub-scanning directions.
[0074]
[Configuration of control circuit]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control circuit.
[0075]
The control circuit 51 includes an image processing circuit 52, a laser control circuit (V-CNT) 27, and a timing control unit (TCU) 105. The image processing circuit 52 includes an image memory (P-MEM) 56 for storing image data read by the image sensor 26 and a CPU 57 for processing the image data stored in the image memory 56.
[0076]
The laser control circuit 27 outputs a drive signal to the laser element 202 based on a signal output from the image processing circuit 52 according to the image data. The output of the drive signal to the laser element 202 is performed in synchronization with the timing signal from the TCU 105. The TCU 105 outputs a CIS control signal to the CIS 204, inputs the CIS data read by the CIS 204, and outputs a timing signal to the laser control circuit 27 based on the CIS data. The timing signal includes a vertical synchronizing signal VSYNC, a clock VCLK, a laser writing signal of a horizontal synchronizing signal HSYNC, a signal for driving the registration roller 203 (registration ON signal), and the like.
[0077]
[Configuration of reduction ratio detection circuit]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the TCU 105.
[0078]
The TCU 105 includes a counter (counter) 61, a registration ON section 62, a front / rear end detection section 63, a side end detection section 64, a CIS controller 65, a front / rear end error detection section 67, a side end error detection section 69, and a sequence end. A setting unit (SEQ END) 70 and a correction parameter storage unit 71 are provided.
[0079]
The counter (counter) 61 is started by a sequence start signal (SEQ START) and counts a clock of a fixed cycle. The registration ON unit 62 turns on / off the driving of the registration roller 203. The paper length in the sub-scanning direction is calculated based on the data of the leading edge position and the trailing edge position of the paper, and the leading edge / rear edge detecting unit 63 detects the leading edge position / rear edge of the paper based on the CIS data input from the CIS 204. Detect position. The side edge detection unit 64 similarly detects the side edge position of the sheet based on the CIS data input from the CIS 204. The sheet length in the main scanning direction is calculated based on the lateral end positions of both ends of the sheet.
[0080]
The CIS controller 65 outputs a CIS control signal such as a load signal (CIS-SH), a clock (CIS-CLK), a selector signal, and light amount control data to the CIS 204.
[0081]
The leading edge error detecting unit 67 generates an error signal (ERR) when the leading edge position of the sheet detected by the leading edge detecting unit 63 is out of a predetermined range. Similarly, the horizontal edge error detecting section 69 generates an error signal (ERR) when the horizontal edge position of the sheet detected by the horizontal edge detecting section 64 is out of a predetermined range. In the sequence end setting unit 70, a count value of a sequence for ending printing of one sheet is set. The correction parameter storage unit 71 may store a correction value of the laser writing position in the main scanning and sub-scanning directions obtained by the adjustment processing at the time of installing the CIS.
[0082]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the leading end detection unit 63.
[0083]
The leading end detection unit 63 has a plurality of edge circuits (EDDGE) 81, a timing generation circuit 82, and a counter 83. To each edge circuit (EDDGE) 81, register signals (REG1 to REGn) specifying the pixel positions in the light receiving element units 211 to 7a of the CIS 204 are input together with the CIS data. Then, when “paper out → paper present” is detected at the designated pixel position in synchronization with the count signal from the counter 83, the edge circuit (EDDGE) 81 generates edge (EDDGE1 to EDDGE) signals.
[0084]
The timing generation circuit (TIMING) 82 averages the plurality of generated edge (EDDGE1 to EDDGE) signals and outputs a leading edge detection signal (VREQ). Further, when performing the tip detection, only a specific pixel alone may be used. However, in the present embodiment, the influence of noise or the like is removed by using a plurality of pixels. Further, in the tip detection, since a plurality of pixels are used, the tip detection accuracy is further improved as compared with the conventional single optical sensor or mechanical sensor.
[0085]
The counter 83 outputs a count signal to a plurality of edge circuits (EDDGE) 81 based on the load signal (CIS-SH) and the clock (CIS-CLK).
[0086]
[Paper feed / image forming sequence]
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the TCU 105.
[0087]
The paper feeding / image forming sequence according to the present embodiment starts in a state where the paper 107 is transported to the registration roller 203 along the paper transport path 205 and the paper 107 stays at the registration roller 203. When the sequence start signal (SEQ START) is input to the counter 61, the counter 61 starts measuring a clock having a constant cycle. When the count value of the counter 61 reaches the timing a, the registration ON unit 62 sets the registration signal to the H level and drives the registration roller 203 to turn on.
Then, when the count value reaches timing b, the operation in the leading end detection mode in the CIS 204 is started. In the leading edge detection mode, as described above, a plurality of edges are detected, the averaging process is performed, and the leading edge of the sheet is accurately detected.
[0088]
When the leading edge of the sheet is detected when the count value reaches timing c, the leading edge detecting unit 63 outputs the leading edge detection signal VREQ to the CIS controller 65 and starts the operation of the CIS 204 in the side edge detecting mode. When the CIS controller 65 outputs a vertical synchronization signal VSYNC corresponding to the leading end detection signal VREQ to the laser control circuit 27, the laser control circuit 27 uses the laser based on the vertical synchronization signal VSYNC from the CIS controller 65 in consideration of the vertical margin. Adjust the writing position in the sub-scanning direction. FIG. 12 is a diagram showing the writing start position adjustment by laser. Even if the count value reaches timing c ′ (c ′> c), if the leading edge position of the sheet is not detected, the CIS controller 65 outputs a leading edge error signal (leading edge ERR).
[0089]
When the horizontal edge position of the sheet is detected when the count value reaches timing d, the horizontal synchronization signal HSYNC and the clock VCLK are output to the laser control circuit 27.
The laser control circuit 27 sets a write start position in the main scanning direction by the laser based on the horizontal synchronization signal HSYNC and the clock VCLK (see FIG. 12). If the horizontal end position is not detected even when the count value reaches the timing d ', a horizontal end error signal (horizontal end ERR) is output. At this time, the operation of the rear end detection mode in the CIS 204 is started. The control is the same as that at the time of detecting the front end.
[0090]
When the trailing edge of the sheet is detected when the count value reaches timing e, the CIS controller 65 stops the operation of the CIS 204.
[0091]
[Heat shrinkage measurement mode]
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for obtaining the paper shrinkage in the thermal shrinkage measurement mode.
[0092]
When the thermal contraction rate measurement mode is started by an operator's operation, the TCU 105 outputs the above-described timing signal to cause the paper 107 to be transported from a paper feeding unit such as the cassette 34 or 35, The paper 107 is temporarily retained in the clutch 203. Then, the registration clutch 203 is turned on, and the sheet 107 is transported to the developing unit side. At this time, the transport control is performed in the second drive control mode (step S1). As a specific method 1 of the second drive control mode, there is a method in which the transport speed is reduced to reduce the friction between the paper and the transport path and the air resistance to stabilize the behavior of the paper. Also, as a specific method 2, when the transport drive source is a stepping motor, a detailed description is omitted here, but a method of switching the driving method to a 1-2-phase excitation with a high resolution of the paper feed amount to stabilize the paper behavior is also available. is there. Of course, the above two methods may be combined.
[0093]
The TCU 105 acquires the position of the leading edge of the sheet detected by the CIS 204 (Step S2), and stores the value in a memory (Step S3). When the front end detection is completed, the side end detection is performed at a predetermined timing. At this time, the positions of both ends of the sheet are acquired (step S4), and the values are stored in the memory (step S5). In step 6, the position of the paper at the rear end is acquired in the same manner as in the detection of the front end, and stored in the memory.
[0094]
Thereafter, the length of the paper in the main scanning direction is obtained by converting the positions of both ends of the paper as a result of the detection of the horizontal edge into a distance, and the length of the paper in the sub-scanning direction is obtained by converting the front end position and the rear end position into the distance. . In this way, the paper outer size of the first side is determined from the data of steps 2 to 7 (step 8). In step 9, the sheet whose outer size has been measured is conveyed to the fixing unit and heated and pressed. At this time, it is assumed that a predetermined developed image may be formed on the sheet, or the image may not be present.
[0095]
If it is determined in step 10 that the sheet conveyed through the fixing unit is the front side (first side), the sheet is conveyed to the double-sided conveying unit to measure the shrinkage of the sheet. The transport mode at this time may be returned to the normal transport control mode as shown in the flow. Paper is re-fed from the double-sided conveyance unit to the registration clutch unit, and steps 1 to 9 are repeated. As in the case of the front surface, the outer size of the back surface is obtained, and the amount of contraction (thermal shrinkage) of the sheet generated by the fixing unit is calculated for each of the main scan and the sub-scan from the ratio of the outer size.
[0096]
In the above, the embodiment in which the outer size of the paper on the first side is measured has been described. However, the outer size is not measured on the first side (front side), and the value of the standard size of the paper (297 × 210 mm for A4) is substituted. Is also good.
[0097]
[Normal mode]
FIG. 12 is a flowchart illustrating an image forming process procedure in the paper passing mode.
[0098]
When an image forming operation in the paper passing mode is started by an operator's operation, the TCU 105 outputs the above-described timing signal, causes the paper 107 to be transported from a paper feeding unit such as the cassette 34 or 35, and passes through the paper transport path 205 to register. The paper 107 is temporarily retained in the clutch 203. Then, the registration clutch 203 is turned on, and the sheet 107 is transported to the developing unit side. At this time, the hourly transport control is performed in the first drive control mode (Step S21). The first drive control mode is a transport control mode in which transport stability is inferior to the above-described second drive control mode, but is superior in speed and power. For example, it is assumed that the first drive control mode conveys at a speed of 500 mm / s, and the second drive control mode conveys at a speed of 250 mm / s. Alternatively, it is assumed that the first drive control mode is transported by two-phase excitation drive, and the second drive control mode is transported by 1-2 phase excitation drive.
[0099]
When the TCU 105 acquires the leading edge and the lateral edge position of the sheet detected by the CIS 204 (step S22), the TCU 105 determines the laser writing timing in the paper feed (sub-scanning) direction based on the distance L2 between the CIS 204 and the image forming point a. It notifies the laser control circuit 27 (step S23). At the time of image formation on the back side (determined in step 29), the shrinkage obtained in the previous heat shrinkage measurement mode is read (step 24), writing control is performed according to the value, and image reduction in the sub-scanning direction is performed. (Step 25). Here, in S25, the reduction correction method in the sub-scanning direction is performed by a method described later in a flow B or B ′ of FIG.
[0100]
Further, the laser control circuit 27 is notified of the laser writing timing in the main scanning direction based on the distance (x + L3) obtained by adding the distance x from the lower end of the CIS 204 to the lateral end position of the sheet to the distance L3 between the CIS 204 and the BD detector 108. (Step S26). At the time of image formation on the back side (determined in step 29), write control is performed in accordance with the shrinkage ratio obtained in the previous heat shrinkage measurement mode, and image reduction in the main scanning direction is performed (step 27). Here, in S27, the reduction correction method in the main scanning direction is performed by a method described later in a flow C or C ′ of FIG.
[0101]
The write control circuit 27 outputs a drive signal based on the job on the sheet 107 to the laser element 202 on the basis of the laser writing timing signals in the main scanning and sub-scanning directions from the TCU 105 to form an image (step S28). In the one-sided mode, when the image formation on the front side is completed, the TCU 105 discharges the sheet 107 to the finisher side (step S30), and ends this processing. In the double-sided mode, when forming an image on the back side (step 29), S21 to S28 are performed again, and then the sheet 107 is discharged to the finisher side (step S30), and this processing ends.
[0102]
Here, in the above-mentioned flowchart, the control of the writing system is described in S25 and S27, and the details of the main / sub control method will be described below.
[0103]
The latent image forming method according to the present embodiment modulates a laser beam emitted by a laser beam emitting circuit with an image signal, and performs a raster scan of the laser beam on a photosensitive drum by a polygon motor 1337. Two examples of a method of correcting (changing) the image size with the configuration will be described.
[0104]
[First magnification example]
FIG. 14 is a schematic diagram of a motor driving device, FIG. 15 is a block diagram of a polygon motor (also called a polyhedral mirror) control circuit, and FIG. 16 is a timing chart of a motor control circuit / main part. A beam detection signal 1304 detected by the beam detector 1338 is a horizontal synchronizing signal obtained by detecting a laser beam raster-scanned by the polygon motor 1337 at a predetermined position, and after being shaped by the waveform shaping circuit 1305, is divided. The signal is frequency-divided by 2 in a detector 1307 and input to a rising edge detection circuit 1309 and a falling detection circuit 1315, respectively.
[0105]
The counter a1313 counts with a scanner clock (SCNCLK) 1310 input from the image forming control circuit starting from the rising edge 1312. The discrimination value 1311 is a value obtained by converting a predetermined rotation speed input from the image forming control circuit into time, and the counter a1313 starts counting from the rising edge 1312 and continues counting up to the discrimination value 1311. For example, the counter a output signal 1314 is set to be a pulse that rises in synchronization with the rising edge 1312 and falls at a point that matches the discrete value 1311.
Similarly, the counter b1317 counts with the scanner clock (SCNCLK) 1310 starting from the falling edge 1316.
[0106]
The counter b1317 starts counting from the falling edge 1316 and continues counting up to the discrete value 1311. The counter b output signal 1317 is set to be a pulse that rises in synchronization with the falling edge 1316 and falls at a point where the pulse coincides with the discrete value 1311. The OR gate 1319 and the NAND gate 1321 generate the acceleration signal 1320 and the deceleration signal 1322 from the counter a output signal 1314 and the counter b output signal 1317 (both are negative logic).
[0107]
For example, when the rotation speed is low, the cycle of the beam detection signal 4 is longer than the discretion value 11, and the difference between the counter a output signal 1314 and the counter b output signal 1317 becomes the acceleration signal 1320. As the rotation speed of the motor 1337 increases, the cycle of the beam detection signal 1304 becomes shorter, and the difference from the discrete value 11 becomes smaller. The output signal cycle of the acceleration signal 1320 is shortened according to the rotation speed of the motor 37. When the rotation speed of the motor 1337 exceeds a predetermined rotation speed, the counter a output signal 1314 and the counter b output signal 1317 overlap. This overlapping portion is the excess of the rotation speed of the motor 1337, and is the deceleration signal 1322.
[0108]
As described above, the speed of the polygon motor is controlled to be accurately stabilized at the target speed (discrete value 1311). Then, as shown in the schematic diagram of the periphery of the laser driver in FIG. 20, the image data synchronized with the data clock (DCLK) 1350 is stored in a line buffer (multiple lines in some cases) 1352 such as FIFO, and is stored in the laser clock (LASERCLK) 1353. The synchronization is reestablished and sent to the laser driver 1354. The laser driver 1354 controls light emission / extinguishment of the laser 1356 based on image data in synchronization with the laser clock (LASERCLK) 1353. The beam is reflected by the surface of a polygon mirror 1355 driven to rotate by a polygon motor 1337, and the scanning of one line of image is repeated. Thus, a latent image is formed. Although the speed conversion buffer 1352 is a FIFO in the above example, it goes without saying that a LIFO or the like can be selected according to the specifications of the laser.
[0109]
The overall flow of the image size reduction correction method will be described using a flow Y in FIG.
[0110]
In S41, the main-scanning reduction ratio Sh and the sub-scanning reduction ratio Sv that have been calculated are acquired. The reduction ratios Sh and Sv are 1 or less. Next, in step S42, the magnification of the sub-scan is set, and then in step S43, the magnification of the main scan is set.
[0111]
The reason why the magnification of the sub-scan is performed prior to the magnification of the main scan is that in the sub-scan magnification method according to the present embodiment, the magnification setting of the sub-scan also affects the main-scanning direction and the main-scan is simultaneously performed. For this reason, the main scanning setting which does not affect the scaling in the other direction is performed later and adjusted, thereby enabling the scaling in the main scanning / sub-scanning directions independently. Details will be described later.
[0112]
A reduction method in the sub-scanning direction will be described with reference to a flow B.
[0113]
In step S51, the discrimination value 1311 is obtained by dividing the sub-scanning reduction ratio Sv by the default value (100% in the sub-scanning direction) Vini.
Vini × Sv (Sv is 1 or less)
Set to. With this setting, the speed of the polygon motor 37 is accelerated 1 / Sv times in S52, and the cycle of the beam detection signal 1304 is shortened Sv times in S53. As a result, in S54, the image is reduced by Sv times in the sub-scanning direction, and the scanning speed of the main scanning is increased by 1 / Sv times, so that the image is enlarged by 1 / Sv times in the main scanning direction. Set.
[0114]
A method of reducing in the main scanning direction will be described with reference to a flow C.
[0115]
In order to reduce the image width in the main scanning direction, the frequency of the laser clock (LASERCLK) 13 is increased in consideration of the acceleration of the polygon motor by the sub-scanning magnification setting, as mentioned earlier. In S55, the modulating circuit divides the frequency of the laser clock by a value of the default clock (DEFCLK) (final scanning direction 100%), fini, by the main scanning enlargement ratio 1 / Sv by the polygon motor acceleration in S42 (= Sv times). Multiplied by the main scanning reduction ratio Sh
fini × Sv × Sh
And the laser scanning speed per pixel is multiplied by (1 / Sv × 1 / Sh) in S56. As a result, since the scanning cycle in the sub-scanning direction does not change in S57, the magnification of the sub-scanning image is not changed, and the image is reduced by (Sv × Sh) times only in the main scanning direction in S43.
[0116]
By the method of S41 to S43 of the flow Y described above, finally in S44
Main scan: Sv times
Sub-scanning: Sh times (= 1 / Sv × Sv × Sh)
Independent image scaling is performed.
[0117]
A specific example will be described. When the first side or the default paper size is a medium A (7000 pixels) × B (3500 pixels) medium (= main × sub) double-sided copy, the laser clock (LASERCLK) 13 has a default frequency fini and a discrete value. 1311 is set to the default motor speed Vini. Here, it is assumed that the sheet size after fixing the first-side image detected by the CIS is a medium C × D medium, and the sheet shrinkage ratio is as follows. Hereinafter, “Adata”, “Bdata”, “Cdata”, and “Ddata” in the drawing indicate that they correspond to the effective image sizes of the paper sizes A, B, C, and D, respectively.
[0118]
95% in the main scanning direction: C = A × 0.95
97% in the sub-scanning direction: D = B × 0.97
FIG. 19 shows a schematic diagram of the correction in the sub-scanning direction at this time, wherein (A) shows before correction and (A) shows after correction. By setting the discrete value = Vini × 0.97 from the sub-scanning reduction ratio Sv = 0.97, the sub-scanning is reduced by 97% as shown in FIG. Further, in the main scanning direction, the reflection angle θ per data (pixel) is increased by the acceleration ratio, that is, the main scanning pixel width WidH is increased by the acceleration ratio, so that the main scanning (100/97)% is expanded. . It is assumed that the sub-scanning reduction ratio is a value within a range where the end data of the main scanning effective image is not lost.
[0119]
Next, correction in the main scanning direction is performed. FIG. 22 is a schematic diagram showing the state before the correction (after the sub-scanning correction = A) and the state after the correction (E). By modulating the frequency of the laser clock (LASERCLK) 13 = Fini × 0.97 × 0.95 from the main scanning reduction ratio Sv = 0.95, only the main scanning is performed on (c) as shown in (e). 97% × 95%). (D) in the figure means that the main scanning enlargement in the sub-scanning correction is canceled (reduced) by multiplying by the sub-scanning magnification of 0.97. That is, 95% of the main scanning and 97% of the sub-scanning are reduced as a series of corrections from the sub-scanning to the main scanning.
[0120]
By the above-described method, magnification correction is performed independently of main scanning and sub-scanning at the target reduction ratio.
[0121]
[Second example of zooming]
In addition to the first example, FIG. 23 shows a flow of digital scaling for thinning out and reducing predetermined image data in both the main scanning and sub-scanning directions. The reduction method in the main scanning is shown in flow C ', and the reduction method in the sub-scanning is shown in flow B'.
[0122]
Hereinafter, the parameter values in parentheses indicate (primary, secondary).
[0123]
"S61, 71": Obtain the number of pixels of the selected paper size (Nh, NV).
[0124]
"S62, 72": A reduction ratio is obtained (Sh, SV).
[0125]
“S63, 73”: The number of thinned pixels is calculated from the number N of pixels and the reduction ratio S (Ph, Pv).
[0126]
"S64-65-66, 74-75-76": If there is a thinned pixel number P, the position of the pixel is determined. "S64-67, S74-77": When all the positions of the thinned pixels are determined, the designated pixels (Ph [Nh], Pv [Nv]) are thinned to reduce the image. Alternatively, when the reduction rate is 1 in S64, P = 0 without pixel thinning, and in S67, since there is no designated pixel (Ph [Nh], Pv [Nv]), the thinning processing is performed. Absent.
[0127]
A specific example is shown in FIG. In the figure, (1) shows the paper size medium A × B medium (image: 7000 × 3500) before the first side fixing, and (2) shows the paper size medium C × D medium after the first side fixing which is shrunk by heat. I have. The arrow line is an example showing the position of the pixel to be thinned out, and an enlarged one point is described on the right side, and the numeral represents the pixel number. In this case, it means that the 1000th pixel is thinned out.
[0128]
Assuming that the shrinkage ratio is the same as the previous example, the image size corresponding to the medium C × D medium paper size is corrected by thinning out the following number of pixels.
[0129]
350 pixels in the main scanning direction (= 7000 pixels x {1-0.95})
305 pixels in the sub-scanning direction (= 3500 pixels × {1-0.97})
Note that the positions of the pixels to be decimated are arbitrary, and are shown at equal intervals in the figure, but are not limited thereto, and needless to say, they may be changed depending on the image.
[0130]
The main-scanning / sub-scanning correction method described so far may be a combination of main-scanning / sub-scanning methods such as main scanning: clock modulation and sub-scanning: image thinning. Is also good.
[0131]
"Time to execute heat shrink mode"
In the POD market, a test print called a proof print is generally performed before forming an image of job data sent from a scanner or a PC. The job referred to here includes image data input from various input units and external devices and various settings. Various confirmations such as missing images are performed by the proof print. The measurement of the heat shrinkage, which is a major feature of the present embodiment, is performed at the time of proof print, and at the time of execution of the input job print, the measurement result is obtained. Since it is very effective to reduce the image based on the equation, the control method will be described with reference to FIG.
[0132]
It is also easy to measure the thermal shrinkage of all pages, store all the pages, and further reduce the image of the back side based on the data. In FIG. 25, the shrinkage rate is stored for each cassette. The control to be performed will be described. This is because, in many cases, sheets of the same material, outer size, and direction are stacked in a cassette, and it is determined that storing data for each cassette is sufficient.
[0133]
Based on the start of the proof print, the sheet feeding operation is performed from the cassette stage designated by the job. If the cassette stage is designated as the cassette 1 and it is determined that images are to be formed on both sides, the cassette 1 (S120). In S121, the dimension of the front surface sheet is measured as a reference when determining the dimension change amount of the sheet. At this time, as described above, the transport control mode is a stable transport control mode by speed reduction or 1-2-phase excitation drive in order to stabilize the behavior of the sheet. Paper size is detected.
[0134]
After the detection, an image is formed on the front surface (S122), and the fixing operation in the process causes thermal contraction of the sheet. The contracted paper is fed again to the image forming unit via the double-sided conveyance unit, but before forming an image on the back surface, the paper size is detected in the stable conveyance control mode, and the front surface determined earlier is used. The change rate is calculated and stored in comparison with the dimensions of the surface (S125). Thereafter, an image is formed on the back surface. Further, at the time of proof printing, the magnification of the image need not be corrected.
[0135]
Similarly, in a job in which the cassette 2 or the cassette n is designated, a change rate is obtained for each cassette, and the change rate is stored as data corresponding to each cassette, and is used at the time of job printing. These operations are repeatedly performed by the number of cassettes specified in the proof print.
[0136]
FIG. 26 is a diagram showing a typical flow in the case of job printing.
[0137]
When the image forming operation in the paper passing mode is started by an operator's operation, the TCU 105 outputs the above-described timing signal, and when the paper to be fed is the cassette 1, the TCU 105 conveys the paper 107 from the paper feeding unit of the cassette 1. Then, the paper 107 is temporarily stored in the registration clutch 203 through the paper transport path 205.
Then, the registration clutch 203 is turned on, and the sheet 107 is transported to the developing unit side (step S141).
[0138]
In image formation on the front surface, since the heat shrinkage due to the fixing operation has not yet occurred, magnification correction of the image is not performed, and normal image formation is performed. Thereafter, heat contraction occurs due to the fixing operation. However, if it is determined that a double-sided image should be formed on the fed paper, the proof described above is performed before image formation after re-feeding. The change rate of the cassette 1 stored at the time of printing is read, and the magnification of the image is multiplied in the main / sub-scanning direction in accordance with the data (S148).
[0139]
Similarly, when paper is fed from the cassettes 2 and n, the main / sub image magnification is corrected in accordance with the change rate of the cassettes 2 and n obtained earlier. These steps are repeated until image formation on all sheets is completed.
[0140]
According to the above flow, the most suitable heat shrinkage correction can be performed according to the humidity and various materials. Here, the change rate is determined for each cassette. However, when a material is specified by a setting from the operation unit or the like, the change rate is determined and stored at the time of proof printing for each set material, and the heat value is determined based on the value. It goes without saying that the contraction correction may be performed.
[0141]
The above is an explanation of the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the configurations of these embodiments, and achieves the functions described in the claims or the functions of the configurations of the embodiments. Any configuration that can be applied is applicable.
[0142]
For example, in the above embodiment, after detecting the timings in the main scanning direction and the sub-scanning direction, these timings are notified to the TCU 105. However, the adjustment of the laser writing timing after the detection is not particularly limited. Instead, any adjustment method is sufficient.
[0143]
Although the image forming timing in the sub-scanning direction is determined by detecting the leading edge of the paper, it may be determined by detecting the trailing edge of the paper by the CIS depending on the mechanical configuration of the apparatus.
[0144]
Further, in the above embodiment, the image formed in the heat shrink mode is not particularly limited. Further, in the above embodiment, the execution of the heat shrink mode may be performed at any timing.
[0145]
If the transport speed is reduced during the detection of the paper length in the sub-scanning direction, it goes without saying that the drive cycle of the detecting means is adjusted to the changed transport speed.
[0146]
【The invention's effect】
According to the present invention, the use of a line sensor as a means for detecting the contraction rate in the main scanning direction and the heat contraction rate in the sub-scanning direction enables highly accurate detection of the heat contraction rate, and furthermore, the determined reduction rate of each of the main and sub parts. The main scanning direction and sub-scanning direction can be corrected independently in accordance with the size of the paper, enabling various shrinkage rates that vary greatly depending on the type and size of the paper, the environment (humidity and temperature), and the clearance direction of the fiber. On the other hand, the image can be appropriately reduced.
[0147]
Further, only in the detection mode, the transport speed is reduced to a lower speed (for example, half speed) than the normal speed, or when a stepping motor is used as a drive source, a driving method with high transport accuracy (for example, 1-2 phase excitation) is used. Or the control is switched to the control that suppresses the paper behavior by performing both methods of the above two controls.
[0148]
By providing the above control, it is possible to detect the shrinkage rate with high accuracy while making full use of the performance of the detection means. As a result, it is possible to solve the problem of the image position deviation and the image size difference between the front surface and the back surface, and it is possible to obtain a product with high commercial value and good appearance. Further, since the detection in both the main and sub-scanning directions can be performed by a single line sensor, it is very advantageous in terms of cost and mounting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a print position adjusting mechanism arranged in a paper transport path leading to a photosensitive drum.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a CIS 204.
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of a CIS 204 with respect to a paper passage area.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of a CIS 204 with respect to a paper passage area.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the TCU 105.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a tip detection unit 63.
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the TCU 105.
FIG. 10 is a diagram showing a write start position adjustment by a laser.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an image position adjustment processing procedure in an adjustment mode.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an image forming processing procedure in a normal mode.
FIG. 13 is a diagram showing a mechanical sensing lever type sensor.
FIG. 14 is a main block diagram of a polygon motor driving device according to the present embodiment.
FIG. 15 is a block diagram of a motor control circuit in the polygon motor driving device according to the present embodiment.
FIG. 16 is a timing chart of a main block diagram of the polygon motor control circuit described in the present embodiment.
FIG. 17 is a main scanning / sub-scanning reduction / magnification flowchart shown in this embodiment (clock modulation / polygon motor shift).
FIG. 18 is a schematic view around a laser driver described in the present embodiment.
FIG. 19 is a schematic diagram of main scanning magnification change by clock modulation described in the present embodiment.
FIG. 20 is a schematic diagram of a sub-scanning magnification change by a polygon motor shift described in the present embodiment.
FIG. 21 is a main scanning / sub-scanning reduction / magnification flowchart (pixel thinning) described in the embodiment.
FIG. 22 is a schematic diagram of main / sub-scanning magnification by pixel thinning described in the present embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing a first problem example due to heat shrinkage described in the present embodiment.
FIG. 24 is a diagram showing a failure example 2 due to heat shrinkage described in the present embodiment.
FIG. 25 is a control flowchart for storing a contraction rate for each cassette.
FIG. 26 is a typical flowchart in the case of job printing.
FIG. 27 is a behavior image diagram of a sheet of a shrinkage ratio detecting unit.
FIG. 28 is a diagram illustrating a typical example of a focal length-resolution characteristic of a contraction ratio detecting unit.
[Explanation of symbols]
27 Laser control circuit
31 Photosensitive drum
52 Image processing circuit
62 Cash register ON section
63 Tip detector
64 Side edge detector
65 CIS controller
66 CIS tip detection short cycle setting unit
68 CIS side edge detection long cycle setting unit
71 Correction parameter storage unit
82 Timing Generation Circuit
105 Timing control unit (TCU)
107 paper
202 laser
203 Registration roller (registration clutch)
204 CIS (Contact Image Sensor)
211a to 217a Light receiving element section
1301 Motor control circuit
1302 Motor rotation instruction signal (/ SCNON)
1303 Rotation permission signal (SCNREADY)
1304 Beam detection signal (/ BD)
1305 Waveform shaping circuit
1306 Waveform shaping signal
1307 frequency divider (1/2)
1308 divider output signal
1309 rising edge detection circuit
1310 Scanner clock (SCCLK)
1311 Discrete value
1312 rising edge
1313 Counter a
1314 Counter a output
1315 falling edge detection circuit
1316 falling edge
1317 Counter b
1318 Counter b output
1319 OR gate
1320 Acceleration signal (/ ACC)
1321 NAND gate
1322 Deceleration signal (/ DEC)
1337 motor
1338 Beam detector
1339 Position detecting element
1340 Position detection signal
1350 Default laser clock (DEFCLK)
1351 Modulation circuit
1352 Buffer (FIFO)
1353 Laser clock (LASERCLK)
1354 Laser Driver
1355 polygon mirror
1356 laser

Claims

同一のシートに両面画像形成を行うべく画像形成部を経て搬出されてきた画像形成済シートを、シート再給送手段及びシート搬送部を介して再び画像形成部へと導入するように構成された画像形成装置において、
画像形成において生起されるシートの主走査方向の寸法の変化量と、副走査方向の寸法の変化量のそれぞれを同一の検知手段にて検知可能な変化率検出手段と、前述検出された主走査の寸法変化量に対応して主走査方向の書き込み手段の制御を変更させる主走査方向倍率補正手段と、前述検出された副走査の寸法変化量に対応して副走査方向の書き込み手段の制御を変更させる副走査方向倍率補正手段と、を有し、
前記変化率検出手段への搬送手段は複数の駆動制御モードを有し、画像形成の際には、搬送駆動部の制御を第１の駆動制御モードで制御し、シートの変化量検知の際には、搬送駆動部の制御を第２の駆動制御モードで制御することを特徴とする画像形成装置。An image-formed sheet conveyed through the image forming unit to form a double-sided image on the same sheet is introduced again into the image forming unit via the sheet re-feeding unit and the sheet conveying unit. In the image forming apparatus,
A change rate detecting means capable of detecting the amount of change in the size of the sheet in the main scanning direction and the amount of change in the size in the sub-scanning direction caused by image formation by the same detecting means; The main scanning direction magnification correction means for changing the control of the main scanning direction writing means in accordance with the dimensional change amount, and the control of the sub-scanning direction writing means in accordance with the detected sub-scanning dimensional change amount. Sub-scanning direction magnification correction means for changing
The conveying means to the change rate detecting means has a plurality of drive control modes, and controls the conveyance drive unit in the first drive control mode during image formation, and performs control when detecting a sheet change amount. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the control of the transport drive unit is controlled in a second drive control mode.

前記第２の駆動制御モードとは、速度を落として搬送するモードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second drive control mode is a mode in which the sheet is conveyed at a reduced speed.

前記第２の駆動制御モードとは、ステッピングモータを搬送駆動手段とした場合の１−２相励磁で搬送するモードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second drive control mode is a mode in which the sheet is conveyed by one-two phase excitation when a stepping motor is used as a conveyance driving unit. 3.

前記収縮率検出手段は、ラインセンサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the shrinkage ratio detecting unit is a line sensor.

主走査方向の倍率変更手段とは、主走査１ライン中の所定若しくはランダムに画素を間引くことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the main scanning direction thins out pixels in a predetermined or random manner in one main scanning line.

主走査方向の倍率変更手段とは、レーザーの基準ＣＬＫを変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing means in the main scanning direction changes the reference clock CLK of the laser.

副走査方向の倍率変更手段とは、多面体ミラーの速度制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing means in the sub-scanning direction controls the speed of the polyhedral mirror.

多面体ミラーの速度制御により、主走査方向の１ライン分に相当する区間信号の基準間隔を変更することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein a reference interval of a section signal corresponding to one line in the main scanning direction is changed by speed control of the polyhedral mirror.

副走査方向の倍率変更手段とは、副走査ラインの所定若しくはランダムにラインを間引くことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the sub-scanning direction thins out predetermined or random sub-scanning lines.

副走査方向の倍率変更手段とは、潜像速度を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the sub-scanning direction changes a latent image speed.

多面体ミラーの速度制御による副走査方向の倍率変更を行った後に、レーザーの基準ＣＬＫを変更する事で主走査方向の倍率変更を行う事を特徴とする請求項１，６〜８の何れかに記載の画像形成装置。9. The magnification change in the main scanning direction by changing the laser reference CLK after changing the magnification in the sub-scanning direction by controlling the speed of the polyhedral mirror. The image forming apparatus as described in the above.

定着方式が加熱定着方式の場合は、前記変化率検出手段は収縮率を検知するためのものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the fixing method is a heat fixing method, the change rate detecting unit detects a shrinkage rate.

定着方式が加圧定着方式の場合は、前記変化率検出手段は膨張率を検知するためのものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the fixing method is a pressure fixing method, the change rate detecting means is for detecting an expansion rate.

主走査方向の倍率変更手段には、主走査方向の書き出し開始の位置の変更手段も含まれていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the main scanning direction includes a unit for changing a writing start position in the main scanning direction.

副走査方向の倍率変更手段には、副走査方向の書き出し開始の位置の変更手段も含まれていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the sub-scanning direction includes a unit for changing a writing start position in the sub-scanning direction.

副走査方向の倍率変更手段には、用紙搬送タイミングの変更手段も含まれていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnification changing unit in the sub-scanning direction includes a unit for changing a sheet conveyance timing.

寸法の変化量とは、定着処理の前と後の用紙の寸法変化量のことを示すことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the dimensional change amount indicates a dimensional change amount of the sheet before and after the fixing process.

定着前の用紙寸法は予め決定されているデータとすることを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。18. The image forming apparatus according to claim 17, wherein the sheet size before fixing is data determined in advance.

定着前の用紙寸法を前記変化率検出手段の検知により求めることを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。18. The image forming apparatus according to claim 17, wherein a sheet size before fixing is obtained by detecting the change rate detecting unit.

前記変化率検出手段は、用紙が積載されている用紙格納手段と画像形成部との間に配置され、且つ、循環搬送路と用紙格納手段から画像形成部までの搬送路の合流部よりも下流側にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。The change rate detecting unit is disposed between the sheet storing unit on which the sheets are stacked and the image forming unit, and is located downstream from a junction of the circulation conveying path and the conveying path from the sheet storing unit to the image forming unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is located on a side.

スキャナ若しくは外部装置よりジョブが入力されてから画像形成を開始するまでに前記変化率を測定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the change rate is measured after a job is input from a scanner or an external device until image formation is started.

複数ジョブが入力された場合、ジョブ毎に前記変化率を測定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when a plurality of jobs are input, the change rate is measured for each job.

前記ジョブに従って使用される用紙格納手段に応じて前記前記変化率を測定することを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。22. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the change rate is measured according to a sheet storage unit used according to the job.

前記測定された結果を記憶する記憶手段を有し、ジョブの実行時には、前記記憶手段のデータに基いて画像形成することを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。22. The image forming apparatus according to claim 21, further comprising a storage unit that stores the measured result, wherein an image is formed based on data in the storage unit when a job is executed.

前記ジョブに従って使用される用紙の種別に応じて変化率を測定することを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。22. The image forming apparatus according to claim 21, wherein a change rate is measured according to a type of paper used according to the job.

前記用紙の種別とは、材質、サイズ、方向の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２５記載の画像形成装置。26. The image forming apparatus according to claim 25, wherein the type of the sheet includes at least one of a material, a size, and a direction.

前記測定された結果をページ毎に記憶することを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。22. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the measured result is stored for each page.

前記第２の駆動制御モードとは請求項２及び３の両制御を組み合わせたモードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second drive control mode is a mode in which both the controls of claim 2 and 3 are combined.