JP2004347842A

JP2004347842A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004347842A
Application number: JP2003144531A
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: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】用紙の熱収縮による両面画像ズレを防止する。局所的な収縮の違いも検出可能にする。
【解決手段】搬送上のラインセンサで主副用紙サイズを検出。検出箇所を予めエリア分割し、該エリア毎に収縮率を算出する。
【選択図】図１

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および定着部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およ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およ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およびレジストローラ対によって、用紙の横方向の一側端およ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。また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。（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２０００−２５５１２４号公報
【０００５】
【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、また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。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およ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を用いてさらに詳細に説明する。表面の画像形成時には、用紙の縮みはないために、所望したとおり図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１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１０分の９になったと仮定する。裏面目の画像形成時に定着部による縮みを考慮にいれていない場合、枠の大きさは表面と同じ外寸になり、さらに画像の書き出し位置は表面と同様に用紙の１端部から距離ａ，ｂの位置から書き出される為に図２３−ｂのように用紙に対して枠の位置関係がずれる。その時の表面は、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。ただし、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みえてしまうと図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。
【０００７】
また、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、さらに画像形成物が商品となる場合では、その価値を大きく低下させてしまう事になる。
【０００８】
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。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、さらに紙の種類（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。また、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のである。
【０００９】
また、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あわせて裏面の画像を縮小し、か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為に所望の効果を得ることが難しいという欠点があった。
【００１０】
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）を微調整するなど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。
【００１１】
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。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ある程度の時間、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。
【００１２】
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以上ちぢ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。
【００１３】
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以内とも言われるほどである。
【００１４】
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かかり、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。また、近年フラグ式センサの変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などの制約であるが詳細は略）、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。
【００１５】
また、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あるいは決定し、それに応じて主走査の画素を間引くなど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為、紙種類、環境（湿度や温度）等によって正確な収縮補正が出来ないという欠点をもつ。
【００１６】
さらに以下に示すような問題がある。図２５を用いて説明する。図中破線で囲まれた３００１は縮む前の用紙、実線で囲まれた３００２は縮んだ後の用紙を表し、ある一部分３００３を拡大したものが（２）、３００４は各々の収縮率を示している。仮に高精度に寸法変化量を求められたとしても図２５（１）に示すように同一方向においても用紙の縮み量は局所的に異なる。特に用紙の角は水分の蒸発量が多く縮み易いと言われている。故に寸法変化量を一方向につき１値（図中（２）ａ）しか検出しないと、先に挙げたような変倍処理をしたとしても変化量が異なる部分（図中（２）ｂ）の画像に対しては図２７（３）のように画像欠け等の不具合が生じてしまう。（垂直方向のｃとｄについても同様）
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで本実施例では、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、さら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事で、主走査および副走査それぞれの縮小率にあわせて、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例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で検知することが出来るので、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、搬送精度等の他要因により精度は低下するが、それでもコンマ数ｍｍ程度と高精度である。
【００１８】
また本実施例の特徴としては、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、コスト面および実装面でも非常に有利となる。
【００１９】
さらに、収縮率をエリア別に複数検出することですることで、先に述べたような局所的に縮み方が異なったとしても正確に検出できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置およ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。
【００２１】
［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およびフィニッシャ５０から構成される。また、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およびプリンタ１３から構成される。
【００２２】
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枚づ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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およびミラー３０を介して感光ドラム３１上に照射される。
【００２６】
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。また、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また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。
【００２７】
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、フラッパおよ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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、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。
【００３０】
さらに、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。
【００３１】
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形に折りたたむ処理を行う。例えば、Ａ３サイズやＢ４サイズのシートで、か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、合紙など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。
【００３２】
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。
【００３３】
［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など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、まずおもて面（第一面）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。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、さら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、時間ととも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、元の用紙長にもどることはない。用紙がこの状態で、か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出来てしまうことになる。本実施例では、縮小した用紙の倍率にあ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事が可能となる。さらに用紙の倍率をエリア毎に検出するので局所的な縮みにも対応し得る。縮小率検知方法やレーザ制御方法の詳細は、後述。
【００３４】
［ＣＩＳの配置およ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。図において、２０５は紙搬送パスである。２０６は循環パスである。３１は前述した感光ドラムである。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。
【００３５】
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。本実施形態ではＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）が用いられる。
【００３６】
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（第一面）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。
【００３７】
ここで、本実施例では、このＣＩＳを熱による用紙縮小率を測定する為だけではなく、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あわせてもつ構成としたため、以下の条件を満たす位置に配置とした。ただし、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。
【００３８】
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、か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。さらに、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。
【００３９】
１０８はレーザ素子（単にレーザという）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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、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。
【００４２】
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、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。
【００４３】
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、副走査方向という）のタイミング、およびこの紙送り方向に対して垂直方向（便宜上、主走査方向という）のタイミングを検知し、この検知情報にしたがってレーザ光による書き出しを制御する必要がある。
【００４４】
すなわち、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。したがって、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。
【００４５】
また、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。
【００４６】
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。
【００４７】
このようなレーザ光による副走査方向およ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。すなわち、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。
【００４８】
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。
【００４９】
［ＣＩＳの構成］
図３はＣＩＳ２０４の構成を示す図である。このＣＩＳ２０４は、画像読取部２０５およびＬＥＤ発光部２０６から構成される。画像読取部２０５は、受光素子部およ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および出力部２１６から構成される。本実施形態では、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。
【００５０】
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つのチップのひとつである２１３内の１０００個の読み取り画素が使用される。また、本実施例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。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。また、チップ分割も、本実施形態の１：（ｎ−１）に限らず、任意の分割数でよい。また、分割せずに使用してもよい。
【００５１】
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。
【００５２】
また、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。
【００５３】
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、および各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したがって、ＬＥＤ部２２１の全体のＬＥＤ発光量を調節する。
【００５４】
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。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。本実施例では、画素数を７０００として説明しているがその画素数は、ＣＩＳ２０４の分解能にあわせて、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。
【００５５】
また、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。
【００５６】
そして、先端検知の検知後に横端検知さら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データを利用することは、検出精度向上に寄与する。
【００５７】
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。
【００５８】
［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。第一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出来る。さらに用紙が搬送され、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あ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、ひと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のである。以上の用紙寸法検出の処理を予め複数に分割されたエリア毎に行う。
【００５９】
［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。制御回路５１は画像処理回路５２、レーザ制御回路（Ｖ−ＣＮＴ）２７およ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、およびこの画像メモリ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。
【００６０】
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。
【００６１】
［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。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および補正パラメータ記憶部７１を有する。
【００６２】
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、用紙の先端位置および後端位置のデータをもとに算出され、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。先端位置／後端位置および横端位置の検知はそれぞれ分割されたエリア毎に行う。このエリア分けについて図２７を用いて説明する。先端位置／後端位置に関しては図中（１）のようにＣＩＳ２０４の検出素子位置でａ、ｂ、ｃのように分け、それぞれのエリアで先端位置／後端位置検知を行い用紙長の検出する。図ではエリアａで寸法Ｖａ、ｂでＶｂ、ｃでＶｃの副走査方向用紙長を検出したことを意味する。横端位置に関しては先端検知してからのカウンタ６１の値によって分ける。図ではカウンタ６１の値がｎ０〜ｎ１の範囲をエリアｄ、ｎ１〜ｎ２の範囲をエリアｅ、ｎ２〜ｎ３の範囲をエリアｆとして分けており、カウンタの値によって横端検知を繰り返す事でエリア毎の主走査方向用紙長をＨｄ、Ｈｅ、Ｈｆと求める。
【００６３】
なお上記例では主走査／副走査方向共にエリア分けを３分割としたが、分割数はこれに制限されるものではない。
【００６４】
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。
【００６５】
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およ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。
【００６６】
図８は先端検知部６３の構成を示すブロック図である。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。
【００６７】
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。また、先端検知を行う場合、特定の画素単体だけを用いてもよいが、本実施形態では、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。また、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。
【００６８】
カウンタ８３は、ロード信号（ＣＩＳ−ＳＨ）およびクロック（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。
【００６９】
［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。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よく検知する。
【００７０】
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１０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。
【００７１】
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およびクロック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およびクロック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１０参照）。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。またこの時、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。
【００７２】
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。
【００７３】
［熱収縮測定モード］
図１１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。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など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Ｓ１）。
【００７４】
ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４により検知される用紙の先端の位置を図２７で示すように予め分けられたエリア別（例ではａ、ｂ、ｃ）に取得し（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（ステップＳ１３）。この時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）。横端検知の処理はカウンタ６１の値によって繰り返すことでエリア毎の横端検知を行う（ステップＳ１３⇒Ｓ４⇒Ｓ５⇒Ｓ１４⇒Ｓ１３）。図２７の例ならば”カウンタ６１の値＝ｎ０、ｎ１、ｎ２”の場合がステップＳ１３のＹｅｓに相当し、３回目の横端検知後はステップＳ１４で、”カウンタ６１の値＞ｎ２”となり後端検知モードに移行する（ステップＳ１４／Ｙｅｓ）。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エリア別に取得し、メモリに記憶する。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からステップ７までのデータから１面目の用紙外形サイズを前述のエリア毎に判断する。（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。この時、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よいし、画像がなくても良いものとする。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、レジストクラッチ部に再給紙され、ステップ１からステップ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／副走査のエリア毎にそれぞれに算出される。
【００７５】
以上では、一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、一面目（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）の値を代用してもよいのものとする。
【００７６】
［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。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など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Ｓ２１）。
【００７７】
ＴＣＵ１０５は、ＣＩＳ２０４により検知される用紙の先端および横端位置を取得すると（ステップＳ２２）、ＣＩＳ２０４およ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各エリア毎の収縮率を読み込み（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１５のフローＢまたはＢ‘で説明される方法で行われる。
【００７８】
さらに、ＣＩＳ２０４および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あ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。
【００７９】
ＴＣＵ１０５からの主走査およ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、さら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。
【００８０】
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。
【００８１】
本実施例の潜像形成方法は、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。
【００８２】
（変倍第一例）
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（多面体ミラーともいう）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。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様に設定してある。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。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様に設定する。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）。
【００８３】
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。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１８のレーザ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、レーザクロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３５３に同期を取り直してレーザドライバ１３５４に送られる。レーザドライバ１３５４は前記レーザクロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）１３５３に同期して、画像データによりレーザ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。なお、速度変換のバッファ１３５２は前記例ではＦＩＦＯとしたがレーザ側の仕様に合わせてＬＩＦＯ等も選択可能であるのはいうまでもない。
【００８４】
画像サイズの縮小補正方法について全体の流れを図１７のフローＹを用いて説明する。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。
【００８５】
副走査の変倍を主走査変倍に先立って行う理由は、本実施例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為であり、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。
【００８６】
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。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、か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。
【００８７】
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。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うえでレーザクロック（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。
【００８８】
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。
【００８９】
具体例を挙げて説明する。１面目またはデフォルトの用紙サイズが”Ａ（７０００画素）×Ｂ（３５００画素）”（＝主×副）の両面コピーを行った場合、レーザクロック（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”Ｃ×Ｄ”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。
【００９０】
主走査方向９５％：Ｃ＝Ａ×０．９５
副走査方向９７％：Ｄ＝Ｂ×０．９７
この時の副走査方向の補正概略図を示したのが図１９（ｉ）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。また主走査方向に関しては（ｉｉ）にあるように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、すなわち主走査画素幅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。なお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。
【００９１】
次に主走査方向の補正を行う。その概略図が図２０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。
【００９２】
すなわち副走査〜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。このようにで目標の縮小率に主走査／副走査独立で変倍補正を行う。
【００９３】
以上に述べた方法を予め決められたエリア毎に行う。図２６（３）のように副走査方向は異なる縮小率ａ、ｂ、主走査方向も同様に縮小率ｃ、ｄとエリアによって異なる場合には前例の処理をエリア毎に行う。図３０を用いて説明する。例えば副走査をエリアＡ、Ｂと分け縮小率を各々Ｓｖａ、Ｓｖｂと検出、主走査をエリアＣ、Ｄと分け縮小率をＳｈｃ、Ｓｈｄと検出したとする。図のマトリクスのようにエリア分けされる。各々のエリアの処理は以下の通り。
【００９４】
★エリア▲１▼：縮小率（Ｓｖａ、Ｓｈｄ）
⇒ ディスクリ値＝Ｖｉｎｉ×Ｓｖａ、クロック周波数＝ｆｉｎｉ×Ｓｖａ×Ｓｈｄ
★エリア▲２▼：縮小率（Ｓｖｂ、Ｓｈｄ）
⇒ ディスクリ値＝Ｖｉｎｉ×Ｓｖｂ、クロック周波数＝ｆｉｎｉ×Ｓｖｂ×Ｓｈｄ
★エリア▲３▼：縮小率（Ｓｖａ、Ｓｈｃ）
⇒ ディスクリ値＝Ｖｉｎｉ×Ｓｖａ、クロック周波数＝ｆｉｎｉ×Ｓｖａ×Ｓｈｃ
★エリア▲４▼：縮小率（Ｓｖｂ、Ｓｈｃ）
⇒ ディスクリ値＝Ｖｉｎｉ×Ｓｖｂ、クロック周波数＝ｆｉｎｉ×Ｓｖｂ×Ｓｈｃ
以上の処理によりエリア毎に異なる縮小率を検出・補正することで局所的な縮み方の違いにも対応する。
【００９５】
（変倍第二例）
第一例とは別に、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２１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為、一緒に説明する。
【００９６】
以下、括弧内パラメータ値は（主、副）を表す。
【００９７】
「Ｓ６１，７１」：選択用紙サイズの画素数を得る（Ｎｈ、ＮＶ）。
【００９８】
「Ｓ６２，７２」：縮小率を得る（Ｓｈ、ＳＶ）。
【００９９】
「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）。
【０１００】
「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。もしくは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。
【０１０１】
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”Ａ×Ｂ”（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”Ｃ×Ｄ”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、ある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。
【０１０２】
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”Ｃ×Ｄ”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。
【０１０３】
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｝）
なお、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いうまでもない。
【０１０４】
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いし、変倍率によって異なる方法を選択しても良い。
【０１０５】
「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よばれるテストプリントが実行される。ここでいうジョブとは、様々な入力手段や外部装置から入力される画像データおよ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、画像の欠落などの様々な確認が行われるが、本実施例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、前記測定結果をもとにして、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。また、全てのページの熱収縮意を測定し、すべてのページを記憶しさらに、そのデータに基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、カセットごと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。
【０１０６】
プルーフプリントの開始にもとづき、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、か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。この時、前述したようにラインセンサ（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。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用紙寸法を検知し、先に求めた表面の寸法との比較を検出エリア毎に行い、それぞれの変化率を算出・記憶する。Ｓ１２５．その後、裏面に画像形成が行われる。また、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よい。
【０１０７】
同様にして、カセット２、またはカセットｎが指定されているジョブでは、それぞれ、カセットごとに変化率を求め、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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。おもて面の画像形成では、定着動作による熱の収縮はま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、さら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かける。Ｓ１４８。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、カセットごとに変化率を求めるとしたが、操作部などからの設定によりマテリアルが指定される場合などは、設定されたマテリアルごと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よいことは言うまでもない。
【０１１２】
以上が本発明の実施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、また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。
【０１１３】
例えば、上記実施形態では、主走査方向およ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、任意の調整方法でよい。
【０１１４】
また、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よい。
【０１１５】
さらに、上記実施形態では、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。
【０１１６】
また、上記実施形態では、熱収縮モードの実行はいかなるタイミングによって行われてもよい。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明によれば、主走査方向の収縮率およ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、さらに求められた主副それぞれの縮小率にあ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。また、エリア毎に収縮率を求めるので図２６に示すように局所的な縮みの違いにも対応し、従来方式を用いた場合の図２５と比べてもより適正な処理が可能になる。エリアの分割数を増やせば、ほぼ用紙の縮み方にリニアな画像補正になる。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、商品価値の高い、見栄えのよい生成物を得ることができる。また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、コスト面およ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】ＣＩＳ２０４による、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。
【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】カセットごとに収縮率を記憶する制御フローチャート。
【図２６】ジョブプリントの場合の代表的なフローチャート。
【図２７】主走査／副走査方向それぞれエリア毎に検出する概念図。
【図２８】従来方式（縮小率１値）に於ける問題点を示した図。
【図２９】本発明（縮小率複数値）による効果を示した図。
【図３０】エリア毎に縮小率を算出した概念図。
【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デフォルトレーザクロック（ＤＥＦＣＬＫ）
１３５１変調回路
１３５２バッファ（ＦＩＦＯ）
１３５３レーザクロック（ＬＡＳＥＲＣＬＫ）
１３５４レーザドライバ
１３５５ポリゴンミラー
１３５６レーザ

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、シート再給送手段およ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変化量と、副走査方向の寸法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を有し、
前記変化率検出手段は同一走査方向に対して複数に分割されたエリア毎に用紙縮み率を検出することを特徴とする。
１項記載の画像形成装置において、前記収縮率検出手段は、ラインセンサである事を特徴とする。
１項記載の画像形成装置において、前述検出された主走査分割エリア毎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前記主走査分割エリア毎に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分割エリア毎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前記副走査分割エリア毎に変更させる副走査方向倍率補正手段と、を備える。
１項記載の画像形成装置において、変化率検出手段は、シート端部間の長さ変化から変化率を検出する事を特徴とする。
１項記載の画像形成装置において、変化率検出手段は、ある所定の間隔でシート上に印字してある線間の長さ変化から変化率を検出する事を特徴とする。
１項記載の画像形成装置において、変化率検出手段は、シート端部とシート端部から所定の間隔で印字してある線との長さ変化から変化率を検出する事を特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、主走査方向の倍率変更手段とは、主走査１ライン中の所定もしくはランダムに画素を間引く事を特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、主走査方向の倍率変更手段とは、レーザの基準ＣＬＫを変更する事を特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、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事を特徴とする。
９項記載の画像形成装置において、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。
３項記載の画像形成装置において、副走査方向の倍率変更手段とは、副走査ラインの所定もしくはランダムにラインを間引く事を特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、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。
１、８、９、１０項記載の画像形成装置において、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。
１項記載の画像形成装置において、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事を特徴とする。
１項記載の画像形成装置において、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事を特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、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位置の変更手段も含まれていることを特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、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位置の変更手段も含まれていることを特徴とする。
３項記載の画像形成装置において、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。
３項記載の画像形成装置において、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である。
１９項記載の画像形成装置において、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。
１９項記載の画像形成装置において、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。
１項記載の画像形成装置において、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、か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。
１項記載の画像形成装置において、スキャナも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。
２３項記載の画像形成装置において、複数ジョブが入力された場合、ジョブごとに前記変化率を測定することを特徴とする。
２３項記載の画像形成装置において、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。
２３項記載の画像形成装置において、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づいて画像形成することを特徴とする。
２３項記載の画像形成装置において、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。
２７項記載の画像形成装置において、前記用紙の種別とは、材質、サイズ、方向の少なくともひとつを含むことを特徴とする。
２３項記載の画像形成装置において、前記測定された結果をページごとに記憶することを特徴よする。