(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚ずつ給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置において、
前記シートに画像を形成すると共に、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙に画像を形成する画像形成部と、
給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手段と、
適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙を作製する表紙作製モードが選択された場合、出力されるシート枚数を計数する計数手段と、
前記表紙作製モードが選択された場合、前記シート厚検出手段が検出したシート厚と前記計数手段が計数したシート枚数とに基づいて前記表紙の背表紙部のサイズを算出する背表紙部サイズ算出手段と、
前記背表紙部サイズ算出手段が算出した背表紙部のサイズに基づいて表紙として用いるシートサイズを選択するシートサイズ選択手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記背表紙部サイズ算出手段が算出したサイズに基づいて前記背表紙部に形成される画像の倍率を変更する倍率変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シート厚検出手段は、一方のローラ又は双方のローラが変位可能に配置されるとともに双方のローラで移動中のシートをその表裏方向から挟み込む１対の厚さ検出ローラと、前記双方のローラの相対位置を検出する変位量検出手段と、を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記変位量検出手段は、前記１対の厚さ検出ローラがシートを挟み込む前の前記双方のローラの相対位置についての第１データと、シートを挟み込んだ状態での前記双方のローラの相対位置についての第２データとを１セットのデータとして収集すると共に、前記１対の厚さ検出ローラの複数回転分の前記第１データと、これと同数あるいは異なる数の回転分の前記第２データとから算出したシートの厚さについてのデータを出力することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１枚ずつ給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置から出力された適数枚（１枚あるいは複数枚）の画像形成済みシートをまとめて冊子を作製する場合がある。そして、この冊子には、表表紙部と裏表紙部と背表紙部とが一体になっている表紙が付けられることが多い。
【０００３】
この冊子用の表紙は画像形成装置により作製されるのが一般的であるが、この場合、画像形成装置が冊子枚数分の画像形成済みシートを出力した後に、表紙の作製がなされるようになっている。
【０００４】
この冊子用の表紙を作製するに当たっては、表紙として使用されるシートサイズを選択しなければならないが、ここで、背表紙部のサイズ（シートが重ねられる方向のサイズ）を決定することがシートサイズを選択する上で必要となる。
【０００５】
表紙の背表紙部のサイズは、画像形成用シートの厚さ×冊子枚数で決定することができる。しかし、シートに多色のトナー画像が重ねて転写される画像形成装置の場合には、シートの厚さにトナー画像の厚さを加えなければならない。
【０００６】
従来の画像形成装置において表紙の作製を行う場合、表紙の背表紙部のサイズを決定するためのシート厚さや冊子枚数等をオペレータの手によって演算部に入力しているのが普通である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなオペレータによるマニュアル入力の場合、仮にオペレータが入力ミスをしたとすると、演算部においては正しいサイズの算出をすることができず、結果、不適当な表紙が出力されてしまい、シートが無駄に使用されると言った問題点があった。
【０００８】
そこで本発明は、上述の如き事情に鑑みてなされたもので、表紙を作製する場合において、表紙の背表紙部のサイズを決定するための情報を正しく入力して、不適当な表紙が出力しないようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１枚ずつ給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置に係る。
【００１０】
そして、本発明は、上記目的を達成するため、１枚ずつ給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置において、前記シートに画像を形成すると共に、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙に画像を形成する画像形成部と、給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手段と、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙を作製する表紙作製モードが選択された場合、出力されるシート枚数を計数する計数手段と、前記表紙作製モードが選択された場合、前記シート厚検出手段が検出したシート厚と前記計数手段が計数したシート枚数とに基づいて前記表紙の背表紙部のサイズを算出する背表紙部サイズ算出手段と、前記背表紙部サイズ算出手段が算出した背表紙部のサイズに基づいて表紙として用いるシートサイズを選択するシートサイズ選択手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例としての、デジタルカラー画像形成装置１の概略構成を示す。
【００１５】
まず、同図を参照してその構成及び動作を説明する。
【００１６】
同図の画像形成装置１は、装置本体２の上部にリーダ部１０を、また中間部にプリント部２０を、そして下部に転写材（シート）Ｐの給搬送部５０を備えている。
【００１７】
リーダ部１０は、原稿が載置される原稿台１１、載置された原稿を上方から押圧する原稿圧板１２、原稿の画像面を照射する光源１３、画像面からの反射光を導く複数のミラー１４とレンズ１５、反射光の光電変換を行うＣＣＤ１６ａ、そして種々の画像処理を行う画像処理部１６を主要構成部材として構成されている。
【００１８】
画像処理部１６は、図３に示すように、ＣＣＤ１６ａ、Ａ／Ｄ＆Ｓ／Ｈ部１６ｂ、シェーディング補正部１６ｃ、入力マスキング部１６ｄ、変倍処理部１６ｅ、ＬＯＧ変換部１６ｆ、圧伸部１６ｇ、マスキング・ＵＣＲ部１６ｈ、γ補正部１６ｉ、そしてエッジ強調部１６ｊを有している。
【００１９】
上述構成のリーダ部１０の動作は次のとおりである。
【００２０】
原稿台１１上に原稿を、その画像面が下方を向くようにして載置し、その上から原稿圧板１２で押える。光源１３は、光を照射しながら矢印Ｋ１方向に移動し、原稿の画像面を走査する。画像面からの反射光像は、複数のミラー１４及びレンズ１５を介して、ＲＧＢの３色のフィルタが施されたＣＣＤ１６ａ上に結像され、ここで、ＲＧＢの各色の信号に光電変換される。
【００２１】
電気信号となった画像信号は、画像処理部１６において、図３に示す流れに従って、以下のように処理される。
【００２２】
ＣＣＤ１６ａからの信号は、Ａ／Ｄ＆Ｓ／Ｈ部１６ｂにおいてデジタルデータに変換され、さらに変換されたデジタルデータはシェーディング補正部１６ｃと入力マスキング部１６ｄとによって修正される。また、変倍動作時には変倍処理部１６ｅで変倍処理を受ける。次に、ＬＯＧ変換部１６ｆでＲＧＢのデータがＣＭＹのデータに変換され、画像データの圧縮、記憶、伸長を行う圧伸部１６ｇに入力される。格納された画像データは、後述のプリント部２０のそれぞれの色に同期して読み出され、マスキング・ＵＣＲ部１６ｈにてマスキング処理された後、γ補正部１６ｉとエッジ強調部１６ｊとによりＹＭＣＫの出力画像データが作られ、次のプリント部２０に送出される。
【００２３】
プリント部２０は、図１に示すように、各色の同期をとる画像制御部２１、４つのレーザー素子、すなわちマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色用のレーザー素子２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２Ｋ、後述の感光ドラム表面をレーザー光によって走査するポリゴンスキャナ２３、４つの画像形成部、すなわち転写材Ｐの搬送方向上流側から下流側に向かって（同図中、右側から左側にかけて）順に配置されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色用の画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋ、そして最下流側の画像形成部３０Ｋの更に下流側に配設した定着器４０を主要構成部材として構成されている。
【００２４】
上述の最上流側のマゼンタの画像形成部３０Ｍは、矢印方向に回転自在に支持された感光ドラム３１、その周囲にその回転方向に沿ってほぼ順に配設された、感光ドラム３１表面を帯電する一次帯電器３２、感光ドラム３１上の静電潜像を現像する現像器３３、感光ドラム３１上のトナー画像を転写材Ｐに転写する転写帯電器３４、感光ドラム３１の転写残トナーを除去するクリーナ３５、除電を行う補助帯電器３６、そして残留電荷を除去する前露光ランプ３７とを備えている。さらに、現像器３３の現像ローラ３３ａ上の現像剤からの反射光量により現像剤濃度を検出する現像剤濃度センサＳ１  と、感光ドラム３１上に形成されたトナー画像からの反射光量を検出する現像濃度センサＳ２  とが配置されている。
【００２５】
なお、他の色の画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋについては、上述のマゼンタの画像形成部３０Ｍと同様の構成であるのでその説明は省略するものとする。
【００２６】
上述の構成のプリント部２０は、前述のリーダ部１０から送出された出力画像データに基づいて、次のようにして転写材Ｐ上にトナー画像を形成する。
【００２７】
マゼンタの画像形成部３０Ｍにおいて、一次帯電器３２によって感光ドラム３１表面を所定の電位に均一に帯電する。画像制御部２１により出力画像データに基づいて他の色との同期をとってマゼンタ用のレーザー素子２２Ｍを駆動し、上述の感光ドラム３１表面を走査する。これにより感光ドラム３１表面には、原稿画像のうちのマゼンタに対応する静電潜像が形成される。静電潜像は、現像バイアスが印加された現像ローラ３３ａによってマゼンタのトナーが付着されてトナー画像として現像される。
【００２８】
このトナー画像は、後述の転写ベルトによって搬送されてくる転写材Ｐの表面に、転写ベルト内側からの転写帯電器３４の放電によって転写される。トナー画像転写後の感光ドラム３１は、表面の転写残トナーがクリーナ３５によって除去され、さらに、補助帯電器３６による除電を受け、前露光ランプ３７によって残留電荷が除去されて、一次帯電器３２の帯電から始まる次の画像形成に供される。
【００２９】
このマゼンタの画像形成部３０Ｍと同様にして、下流側のシアン、イエロー、ブラックの各色の画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋにおいても、各感光ドラム表面にそれぞれの色のトナー画像が形成される。
【００３０】
表面にマゼンタのトナー画像が転写された転写材Ｐは、転写ベルト５７によって下流側のシアン、イエロー、ブラックの画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋに順次に搬送され、それぞれの色のトナー画像が次々と転写され、表面に４色のトナー画像が重ねられる。
【００３１】
こうして４色のトナー画像が転写された転写材Ｐは、後述の定着前ベルトによって定着器４０に搬送され、ここで定着ローラ４０ａと加圧ローラ４０ｂとによる加熱加圧を受けて表面のトナー画像が定着される。
【００３２】
定着後の転写材Ｐは、裏面に対する画像形成が行われない場合は、そのまま装置本体２外部に排出される。一方、裏面に画像を形成する場合には、次に説明する給搬送部５０によって、再度、画像形成部３０Ｍ等に供給されて、裏面にトナー画像が形成された後、装置本体２外部に排出されることになる。
【００３３】
転写材Ｐの給搬送を行う給搬送部５０は、転写材Ｐの搬送路を有し、その転写材Ｐの搬送方向についての最上流側に、給紙カセット５１ａ、５１ｂ、給紙ローラ５２ａ、５２ｂ、搬送ローラ５３ａ、５３ｂ等を有する用紙送り装置５４を備えている。さらに給紙カセット５１ａ、５１ｂの下方には、これらを装置本体２に装着したときに、これら給紙カセット５１ａ、５１ｂに収納された転写材Ｐのサイズを検知するための用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  が付設されている。
【００３４】
用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  は、給紙カセット５１ａ、５１ｂ側に配置された係合部と装置本体２側のサイズ検知スイッチ（いずれも不図示）とを備えており、給紙カセット５１ａ、５１ｂが装着された際に、係合部が転写材Ｐのサイズに対応したサイズ検知スイッチを作動させ、これによってサイズに対応したコード信号をサイズ情報として装置本体２に対して出力する。
【００３５】
上述の用紙送り装置５４のほかに、マルチ用紙送り装置５５が設けられている。このマルチ用紙送り装置５５からは画像形成部３０Ｍ等に対して、非定形の種々の転写材Ｐを供給することができる。供給される転写材Ｐについての情報、例えば、サイズ、厚さ等は、後述のように紙厚検出部等によって自動的に検出される。
【００３６】
画像形成部３０Ｍの少し上流側には、搬送されてきた転写材Ｐを一旦停止させ、また画像形成部３０Ｍ等に同期させて搬送するレジストローラ５６が配置されている。レジストローラ５６は、上下一対の上ローラ５６ａと下ローラ５６ｂとを備えており（図７参照）、これらのローラ５６ａ、５６ｂにより転写材Ｐを表裏両面から挟み込むようにして搬送する。このとき、転写材Ｐの厚さに応じて、上ローラ５６ａが上方に移動し、下ローラ５６ｂに対する上ローラ５６ａの位置が変化することを利用して、このレジストローラ５６を紙厚検出ローラとしても使用している。このレジストローラ５６と、後述のセンサ等によって、紙厚検出部（シート厚検出手段）Ｓ５  が構成されている。なお、紙厚検出部Ｓ５  の詳細な構成及び動作については後に説明する。
【００３７】
レジストローラ５６の下流側には、前述の各色の画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋの各感光ドラムに下方から接触するようにして矢印Ｋ５７方向に回転する転写ベルト５７が配置されている。転写ベルト５７はその表面に転写材Ｐを担持して、これを各画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋに搬送するように構成されている。
【００３８】
転写ベルト５７の下流側には、定着器４０との間に、矢印Ｋ５８方向に回転可能な定着前ベルト５８が配設されている。また、定着器４０のすぐ下流側には、定着後の転写材Ｐの腰付けのための加圧を、切り換え可能な複数の加圧力で行うことができる加圧機構部５９（後に詳述）が配設されている。加圧機構部５９の下流側には、転写材Ｐの排出か再給紙かを選択する排出フラッパ６０、排紙トレイ６１が配設され、また、排出フラッパ６０の下方には、反転搬送路６２、反転フラッパ６３が配設され、さらに下流側には、再給紙搬送路６４、再給紙装置６５が配設されている。
【００３９】
上述の構成の給搬送装置５０は、次のように動作する。
【００４０】
用紙送り装置５４又はマルチ用紙送り装置５５から給紙された転写材Ｐは、レジストローラ５６によって一時停止され、その後、前述の画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋの感光ドラム上に形成された各色のトナー画像に同期するようにして、レジストローラ５６によって挟持搬送され、さらに転写ベルト５７によって担持搬送される。このとき、レジストローラ５６を含む紙厚検出部Ｓ５  により、紙厚（シート厚）が検出される。転写ベルト５７に担持された転写材Ｐは、マゼンタの画像形成部３０Ｍを通過する際に、転写帯電器３４によって、表面にマゼンタのトナー画像が転写される。
【００４１】
転写材Ｐは、その後同様にして、シアン、イエロー、ブラックの各画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋを通過する際に、それぞれの色のトナー画像が順次に転写される。４色のトナー画像の転写が終了した転写材Ｐは、定着前ベルト５８によって定着器４０に運ばれ、ここで加熱、加圧を受けて表面のトナー画像が定着される。トナー画像定着後の転写材Ｐは、加圧機構部５９によって腰付けが行われる。
【００４２】
ここで、片面画像形成時には、排出フラッパ６０が排出側にセットされ、転写材Ｐは排紙トレイ６１上に排出される。
【００４３】
一方、両面画像形成時には、排出フラッパ６０が再給紙側にセットされ、これにより、転写材Ｐは、反転搬送路６２に導かれ、その後端が反転フラッパ６３を通過するまで下方に向けて搬送される。その後、反転フラッパ６３を切り換え、転写材Ｐを上方に向けて搬送すると、転写材Ｐは、反転フラッパ６３により再給紙搬送路６４に導かれ、再給紙装置６５に収納される。これにより、転写材Ｐは、表裏反転される。転写材Ｐは、ここから画像形成部３０Ｍ等に再給紙され、表面に画像形成を行ったときと同様にして、裏面に画像形成が行われ、その後、排紙トレイ６１上に排出される。
【００４４】
以上で、画像形成装置全体についての概略的な構成及び動作の説明を終える。
【００４５】
次に、図２に、上述の画像形成装置１におけるブロック構成図を示す。この構成は、転写材Ｐに応じた最適な画像形成を行うためのものである。
【００４６】
システムコントローラ７１は、画像形成装置１の各種制御を行うものであり、内部のＣＰＵ７１ａによって統括的に制御を行う。
【００４７】
同図中、７２はリーダ部１０の一部を構成する画像入力部、１６は画像処理部、２１は画像データに基づき半導体レーザーを変調駆動するレーザー駆動回路、そして２２はレーザー駆動回路２１によって駆動される半導体レーザーである。
【００４８】
また、３１、３３、３４は、前述のマゼンタの画像形成部３０Ｍを構成する部材であり、３１は半導体レーザー２２の出力光により静電潜像が形成される感光ドラム、３３は感光ドラム３１上の潜像に応じた現像を行う現像器、そして３４は感光ドラム３１上のトナー画像を転写材Ｐに転写する転写帯電器である。
【００４９】
さらに、４０は転写材Ｐ上のトナー画像を加熱加圧して定着させる定着器、５９は定着後の転写材Ｐに腰を付けるための加圧機構部である。
【００５０】
そしてＳ６  は、画像処理部１６から出力される画像データに基づいて画像濃度分布を推定する濃度分布推定回路（以下「推定回路」と略称する）である。この推定回路Ｓ６については後述する。
【００５１】
続いて、図２のブロック構成図を参照して、最適な画像形成を行うための動作についての説明をする。
【００５２】
原稿の画像情報は、画像入力部７２を通して電気信号として入力され、画像処理部１６において、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、ＬＯＧ変換、ＵＣＲ処理、γ補正など画像形成に必要な画像処理が加えられ、出力画像データとして出力される。
【００５３】
この出力画像データに基づいて、レーザー駆動回路２１が駆動され、半導体レーザー２２を変調駆動する。その半導体レーザー２２の出力光を帯電済の感光ドラム３１上にスキャン露光することにより、感光ドラム３１表面には、画像データに対応する電荷分布、すなわち静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器３３によってトナーが付着されマゼンタのトナー画像として現像される。
【００５４】
このマゼンタのトナー画像は、前述の給搬送部５０によって搬送されてきた転写材Ｐの表面に転写される。この転写材Ｐは、トナー画像転写前に、あらかじめ用紙サイズ検出部Ｓ３  （Ｓ４  ）によってサイズが検出され、また、紙厚検出部Ｓ５  によって厚さが検出されたものである。
【００５５】
またトナー画像の転写によって、現像器３３内のトナーは転写材Ｐ上に転移することになるが、転写材Ｐではトナー画像は、トナーの分布として認識される。推定回路Ｓ６  は、この転写材Ｐ上のトナーの分布、すなわち画像濃度分布を、画像形成に用いたものと同じ画像データを基にして推定する。
【００５６】
転写材Ｐ上には、さらに、下流側のシアン、イエロー、ブラックの各画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋによって、それぞれの色のトナー画像が順次に転写される。これらの転写に際しても、上述の推定回路Ｓ６  によって、同様に、それぞれの色の画像濃度分布の推定が行われる。
【００５７】
転写材Ｐ上に転写された４色分のトナー画像は、定着器４０によって加熱、加圧されて定着される。このトナーを加熱定着するには、最適な定着温度があり、それは、用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  が検出する転写材Ｐのサイズ、紙厚検出部Ｓ５  が検出する転写材Ｐの厚さ、そして推定回路Ｓ６  が推定する画像濃度分布等に基づいて定着条件を変更することで、実現している。
【００５８】
例えば、定着器４０の定着ローラ４０ａと加圧ローラ４０ｂとによって転写材Ｐを挟持搬送しながら加熱するに際し、転写材Ｐの厚さに応じて、定着ローラ４０ａの回転数制御を行って転写材Ｐの搬送速度（定着速度）を変化させ、これにより、最適な定着条件を実現している。すなわち、転写材Ｐの厚さが厚い場合には、定着速度を遅くし、反対に転写材Ｐの厚さが薄い場合には、定着速度を速くして、トナー画像に対しこれを溶融するに十分な熱量が与えられるようにしている。
【００５９】
また、感光ドラム３１から転写材Ｐ上にトナー画像を転写する際に転写帯電器３４に印加する転写バイアスを、転写材Ｐのサイズ、厚さについての情報に基づいて、決定するようにしている。
【００６０】
さらに、転写材Ｐのサイズ、厚さに応じて、加熱定着後の転写材Ｐの腰付けを行う加圧機構部５９の加圧量を切り換えることにより、最適なカール取りの加圧制御が可能となる。
【００６１】
すなわち、図２に示すブロック構成図においては、用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  、紙厚検出部Ｓ５  、推定回路Ｓ６  の出力に基づいて、転写帯電器３４、定着器４０、加圧機構部５９等を適宜に制御し、最適な画像形成を行うようにしている。
【００６２】
次に、用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  については前述したので、ここでは、推定回路Ｓ６  、紙厚検出部Ｓ５  、加圧機構部５９について詳述する。
【００６３】
図４に、推定回路Ｓ６  の詳細な回路構成を示す。
【００６４】
ここでは、現像剤（トナー）使用量は概略としては画像データの積算値に比例すると考えられることから、推定回路Ｓ６  として１画像を複数の領域に分け、その各領域での画像データ値の積算を行う回路構成とする。本実施の形態では、図５に示すように、１画像を４×４の１６領域Ｃ００〜Ｃ３３に分割した例で説明を行う。ここで、Ｃｍｎは各分割領域の画像濃度値である。
【００６５】
図４中、Ｄａｔａは画像データであり、本実施の形態では８ビットの信号とする。Ｖｃｌｋ  は画像データの同期信号であり、Ｖｓｙｎｃは１画像区間開始を示す副走査同期信号である。Ｈｅｎａｂｌｅは主走査画像有効区間信号であり、Ｖｅｎａｂｌｅは副走査画像有効区間信号である。
【００６６】
用紙サイズ検出部Ｓ３  、Ｓ４  によって検出された転写材Ｐのサイズに基づき、システムコントローラ７１は画像形成を行う主走査の画素数Ｎ、副走査の画素数Ｍを導き出し、濃度分布の１領域に対応するＭ／４、Ｎ／４の算出を行う。
【００６７】
８１は主走査の分割領域を計数するカウンタ、８２、８５はＯＲゲート、８３は主走査の分割領域を指示する数値を示すアップカウンタ、８４は副走査の分割領域を計数するカウンタ、８６は副走査の分割領域を指示する数値を示すアップカウンタ、８７はアップカウンタ８３、８６の分割領域を示す数値をエンコードするエンコーダ、８８は画像データが入力されるフリップフロップ、８９はイネーブル信号を生成するＡＮＤゲートである。
【００６８】
９０は画像データと選択された分割領域の画像データ積算値とを加算する加算器、９１、９３、９５は各分割領域の画像データ加算値を記憶するフリップフロップ、９２、９４、９６は各分割領域のイネーブルを生成するＡＮＤゲート、９７、９８、９９は各分割領域の画像データ積算値を加算器に出力する出力イネーブル付きのバッファである。
【００６９】
主走査の分割領域の計数は主走査の分割領域の画素数Ｎ／４を画像形成前にＶｓｙｎｃによりカウンタにロードし、Ｖｃｌｋ  を計数しダウンカウントし、Ｎ／４まで計数した時点でＮ／４を再ロードするとともにアップカウンタ８３にｎクロックとなるキャリーを出力し、分割領域を示すアップカウンタ８３の出力をインクリメントして行くことで、Ｎ／４画素ごとにアップカウンタ８３の出力を増加させて実現する。副走査の領域に関しても主走査の場合と同様に、ＨｓｙｎｃをＭ／４個ずつカウントすることで、Ｍ／４ラインごとの領域信号を生成し、エンコーダ８７に出力する。
【００７０】
一方、画像データは、ＨｅｎａｂｌｅとＶｅｎａｂｌｅとのＡＮＤゲート８９によるイネーブル区間の間、フリップロップ８８にＶｃｌｋ  同期で記憶される。そのフリップロップ８８の出力は加算器９０の一方の入力端子Ａに入力される。加算器９０の他方の入力端子Ｂには、各分割領域を示すエンコード信号によって出力制御されたバッファ９７、９８、９９からの所定の分割領域のデータ出力が入力される。この２つのデータを加算しその出力を、所定の分割領域に対応するようにイネーブル制御されたフリップロップに記憶することで、エンコーダ８７が指示する分割領域に対応する画像データの積算値Ｃ００〜Ｃ３３が各フリップロップに記憶され、システムコントローラ７１に読み込まれた濃度分布が推定される。図６に、ビデオ系の各信号、すなわちＶｓｙｎｃ、Ｖｅｎａｂｌｅ、Ｈｓｙｎｃ、Ｈｅｎａｂｌｅ、Ｄａｔａ、Ｃの概略のタイミングを示す。
【００７１】
算出された画像濃度データＣ００〜Ｃ３３からの画像濃度分布の推定はシステムコントローラ７１での演算によって行う。
【００７２】
次に、図７に、本実施の形態で使用した紙厚検出部Ｓ５  の構成を示す。
【００７３】
紙厚検出部Ｓ５  は、変位量検出手段１００と紙厚検出ローラ５６とを備えて構成されている。なお、この紙厚検出ローラ５６は、前述のレジストローラと兼用されている。
【００７４】
変位量検出手段１００の発光ダイオード１０１からの照射光Ｌｉ  は、レジストローラ（紙厚検出ローラ）５６の上ローラ５６ａの測定面である反射面５６ｒで反射して受光位置センサ１０２に入射する。
【００７５】
レジストローラ５６の下ローラ５６ｂは上下の方向には位置固定されており、上ローラ５６ａは上下の方向に垂直移動可能な状態に設置さているため、転写材Ｐが上下のローラ５６ａ、５６ｂに挟まれると、転写材Ｐの厚さに応じて上ローラ５６ａが上方に移動する構成になっている。従って、転写材Ｐの厚さに対応して反射面５６ｒが点線図示するように上下の方向に移動することになる。反射面５６ｒは、転写材Ｐが厚い場合は上方に移動して発光ダイオード１０１に近寄り、薄い場合は下方に移動して発光ダイオード１０１から離れるようになる。この結果、転写材Ｐの厚さに応じて受光位置センサ１０２に入射する反射光位置が変化し、転写材Ｐの厚さ信号であるアナログ信号Ｓ１１としてＡ／Ｄ変換器１０３に入力される。
【００７６】
ここで、発光ダイオード１０１の明滅及び光量制御はシステムコントローラ７１からの制御信号Ｓ１２によってセンサＬＥＤ制御部１０４から出力される信号Ｓ１３を介して制御されている。また、制御信号Ｓ１２はＡ／Ｄ変換器１０３のＡ／Ｄ変換タイミングをも制御しており、Ａ／Ｄ変換器１０３からのデジタル化された転写材Ｐの厚さに対応した信号Ｓ１４がシステムコントローラ７１に送られ、ここでＣＰＵにより転写材Ｐの厚さが演算される。
【００７７】
次に、図８に、加圧機構部５９の構成を示す。
【００７８】
一般的に、転写材Ｐ上に転写されたトナー画像が加熱定着されると、定着後の転写材Ｐは、トナー画像側にカールすることが知られている。こうした状態では排紙トレイ６１上での積載性が著しく損なわれると同時に、複写機、プリンタ等で広く使用されているソータ（後処理装置）への排紙性の悪化、さらにはジャム等へも発展する可能性があり、定着後のカール量の管理は非常に重要な問題である。
【００７９】
本実施の形態では、カール量の管理方法として、１対のスポンジローラ５９ａと金属ローラ５９ｂとにより定着後の転写材Ｐを挟み込むことで実現している。転写材Ｐの上面にトナー画像が転写されていることから、転写材Ｐには上向きのカールが生じる。従って、それと反対の方向に圧力を加えるべく、上側にスポンジローラ５９ａを、下側に金属ローラ５９ｂを配置し、金属ローラ５９ｂがスポンジローラ５９ａに食い込むことを利用して、上向きのカールの成長を抑えている。
【００８０】
加圧量の調整は、カム５９ｃを回転駆動させることにより、軸５９ｄを中心にして上下の方向に揺動可能な金属ローラ可動板５９ｅを上下方向に揺動させて制御している。この加圧量はカム５９ｃの形状に応じて、複数段又は無段階に調整可能である。なお、５９ｆは転写材Ｐの搬送性をよくするために設けられた搬送ローラである。
【００８１】
加圧機構部５９のカム５９ｃ及び金属ローラ可動板５９ｅによる、加圧量の調整は、前述の紙厚検出部Ｓ５  による転写材Ｐの厚さ及び推定回路Ｓ６  による画像濃度分布等のデータを参照して、システムコントローラ７１上のＣＰＵ７１ａにより統括的に制御される。
【００８２】
本画像形成装置においては、表紙作製モードを選択すると、適数枚の画像形成済みシート（転写材Ｐ）をまとめた冊子用の表紙の作製が自動的に行われるようになっている。
【００８３】
図９（ａ）、（ｂ）に、表紙の一例を示す。
【００８４】
表紙は、表表紙部と裏表紙部と背表紙部が一体となっている。これらは、表紙用として出力された１枚の転写材Ｐを折り込んで形成される。表表紙部には表紙画像Ａが形成され、裏表紙部には表紙画像Ｂが形成され、背表紙部にはタイトル画像が形成されている。表紙画像Ａ、Ｂ並びにタイトル画像は画像処理部１６の圧伸部１６ｇ内のメモリ部で画像合成されて出力時には画像形成済みになっている。
【００８５】
表紙となる転写材は、画像形成済みシート（転写材Ｐ）の見開き方向の長さの倍＋複数枚の画像形成済みシートを重ね合わせた厚さ分以上のサイズが必要である。例えば、画像形成済みシートがＡ４サイズであるならば表紙サイズはＡ３＋αのサイズが必要である。
【００８６】
表紙作製モードはすべてシステムコントローラ７１上のＣＰＵ７１ａにより統括的に制御、演算される。図１０、図１１に、その動作例を示す。
【００８７】
なお、表紙作製をするか否かの選択は、不図示の操作部によりオペレータが任意に選択できる構成になっている。表紙画像Ａ、Ｂ及びタイトル画像の読み込みに際しても、不図示の操作部により逐次画像を置き換える指示がされるように構成されている。
【００８８】
まず、通常の画像出力を行い（Ｓｔｅｐ１）、表紙作製モードの場合（Ｓｔｅｐ２）、画像出力時に得られた厚さデータＫ及び使用されたトナー量から転写されたトナーの厚さを推定し保存する。また、転写材Ｐの枚数をカウントする（Ｓｔｅｐ３）。表紙作製モードでない場合には前記データの保存及び数枚カウントはしない。
【００８９】
次に、オペレータはコピーする画像（原稿）を交換したり、そのまま同じ画像をコピーするかを任意に選択し、別の画像をコピーする場合には原稿台１１上に別の原稿を置く。そして、コピーを終了した場合には（Ｓｔｅｐ４）、表紙作製モードであるか否かをチェックし（Ｓｔｅｐ５）、表紙作製モードではない場合にはコピーシーケンスを終了する。
【００９０】
ここで、Ｓｔｅｐ１における詳細な動作を図１１を用いて説明する。
【００９１】
画像出力が実行されると、レジストローラ５６に転写材Ｐが到達する前のデータを収集すべく、レジストローラ５６をＯＮにする（Ｓｔｅｐ１−１）。
【００９２】
レジストローラ５６は紙厚検出ローラを兼ねている。そして、転写材Ｐの厚さは、レジストローラ５６の上ローラ５６ａの変位量を測定することによって求めているため、レジストローラ５６が転写材Ｐを挟んでいない状態での第１データを収集することが必要である。転写材Ｐの厚さはレジストローラ５６が転写材Ｐを挟んでいないときの第１データと挟んでいるときの第２データの差から導き出すため、この転写材Ｐを挟んでいないときの第１データは、転写材Ｐの厚さを算出する際の基準値となる。
【００９３】
従って、給紙を開始する前の比較的時間に余裕のある時点で、第１データを数多く収集し、データの信頼性をアップさせる。このため、レジストローラＯＮに続いてレジストローラ５回転分のデータ（Ｄｒ１，ｒ２…ｒｍ）を収集する（Ｓｔｅｐ１−２）。レジストローラ５６が５回転した時点（Ｓｔｅｐ１−３）で第１データの収集は停止され、給紙を開始する（Ｓｔｅｐ１−４）。この間データ収集は中断される。
【００９４】
レジストローラ５６に転写材Ｐが到達すると（Ｓｔｅｐ１−５）、レジストローラ５６が転写材Ｐを挟んだ状態での第２データ（Ｄｐ１，Ｐ２…Ｐｎ）のデータ収集を開始する（Ｓｔｅｐ１−６）。ここでのデータ収集は、レジストローラ５６の５回転分としている（Ｓｔｅｐ１−７）。これは、第１データのデータ収集時のレジストローラ５６の回転数と同じである。
【００９５】
次に、ｎ個の第１データの平均値と、ｍ個の第２データの平均値との差により、転写材Ｐの厚みを表す紙厚値Ｋを求める（Ｓｔｅｐ１−８）。
【００９６】
こうして得られた転写材Ｐの厚さデータを基に、前述の如く定着条件または転写条件を決定し、最適な条件で作像を行う（Ｓｔｅｐ１−９）。作像終了後、レジストローラ５６をＯＦＦにし（Ｓｔｅｐ１−１０）、作像シーケンスを終了する（Ｓｔｅｐ１−１１）。
【００９７】
作像シーケンスは上述の如く実行され、すべての画像の作像が終了したならば（Ｓｔｅｐ４）、表紙作製モードであるか否かをチェックする（Ｓｔｅｐ５）。そして、表紙作製モードが設定されていた場合には、表紙の背表紙部サイズの算出を行う（Ｓｔｅｐ６）。この背表紙部サイズは、Ｓｔｅｐ３で格納された転写材Ｐの厚さデータＫ及び使用トナー量に基づくトナー厚さデータと転写材Ｐの枚数より算出する。
【００９８】
例えば、一般的な厚紙（約２００ｇ／１ｍｍ２）ではその厚さはおよそ０．２ｍｍ、普通紙（約１００ｇ／１ｍｍ２）では０．ｌｍｍと言ったデータとなるため、厚紙が１００枚で厚さ２０ｍｍ、更にそれに加え普通紙２００枚で２０ｍｍ、計３００枚の画像出力では約４０ｍｍの厚さになる。
【００９９】
しかし、実際には転写材Ｐ上にはトナーを転写させて画像を形成しているため、転写材Ｐの厚さより転写されたトナーの分だけ厚さが増していることになる。そこで、推定回路Ｓ６により算出された使用トナー量から、転写材Ｐに転写されたトナーの厚さの分に対応する係数を厚さデータに乗算することで、正確な背表紙部のサイズを算出している。
【０１００】
続いて、表紙画像Ａ、Ｂを読み込む（Ｓｔｅｐ７）、（Ｓｔｅｐ８）。この表紙画像Ａ、Ｂを必要としない場合には、不図示の操作部からその旨を入力することで白紙にも設定できる。この表紙画像Ａ、Ｂは前述の通り、画像処理部１６の圧伸部１６ｇ内のメモリ部に一旦保存されている。同メモリ部内には表紙画像Ａ、Ｂ及びタイトル画像用の領域が予め定められており、適宜その領域に保存される。
【０１０１】
続いて、背表紙部のタイトル画像の読み込みを行う（Ｓｔｅｐ９）。このタイトル画像も表紙画像Ａ、Ｂと同様に白紙設定が可能である。しかし、背表紙部は出力画像の厚さ、枚数等でサイズが異なるため、タイトル画像はＳｔｅｐ６において算出した背表紙部サイズに応じて変倍し、上記圧伸部１６ｇ内のメモリ部の所定領域内に表紙画像Ａ、Ｂと合成格納する（Ｓｔｅｐ１０）。
【０１０２】
次に、表紙に使用する転写材Ｐのサイズの選択を行い（Ｓｔｅｐ１１）、選択されたサイズの転写材Ｐに表紙画像を出力（Ｓｔｅｐ１２）して表紙作製シーケンスを終了する。
【０１０３】
表紙に使用する転写材Ｐのサイズは、定型紙（Ａ３、Ａ４等）を用い、表紙画像より大き目の転写材Ｐに画像を形成することは勿論、マルチ用紙送り装置５５からの任意のサイズの転写材Ｐに画像を形成することも可能である。
【０１０４】
本実施の形態では、第１データ及び第２データを収集するためのレジストローラ５６の回転数をいずれの場合にも５回転としているが、これに限らず、第１データと第２データで回転数を変えるようにしてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態の紙厚検出ローラ（レジストローラ）５６は、一方のローラ５６ｂが位置固定され、他方のローラ５６ａが上下の方向に移動可能な構成になっているが、双方のローラ５６ａ、５６ｂが上下の方向に移動可能な構成であってもよい。
【０１０６】
なお、本発明は、デジタルカラー機に限らず、デジタル白黒機にも同様に適用することが可能である。この白黒機の場合には、転写材上に転写されるトナーの量はカラー機に比べ極めて少ないことから、表紙の背表紙部のサイズ設定条件としてトナーの量を考慮する必要はない。
【０１０７】
また、表紙画像を画像メモリにストアせず、原稿として直接画像形成を行う（背表紙部のタイトル画像の変倍合成を行わない）ならば、本発明は白黒のアナログ機にも適用可能である。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置においては、給紙されたシートの厚さを検出する機能と、検出されたシートの厚さと冊子枚数とに基づいて表紙の背表紙部のサイズを算出する機能を備えているので、オペレータが表紙作製上の情報をマニュアル入力する場合のような入力ミスがなくなり、不適当な表紙の出力によりシートが無駄に使用されることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の全体的な概略構成を示す縦断面図。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の制御系を示すブロック構成図。
【図３】画像処理部の詳細を示すブロック構成図。
【図４】推定回路の詳細を示すブロック構成図。
【図５】推定回路の算出領域を示す図。
【図６】推定回路を駆動する各制御信号のタイミングチャート。
【図７】紙厚検出部の構成の詳細を示す図。
【図８】加圧機構部の構成の詳細を示す図。
【図９】表紙の構成を示す斜視図（図９（ａ））及び展開状態の平面図（図９（ｂ））。
【図１０】ＣＰＵ７１ａの動作例を説明するフローチャート。
【図１１】図１０の画像出力ステップにおける詳細な動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１６ｅ        変倍処理部（倍率変更手段）
５６          シート厚検出ローラ（シート厚検出手段）
７１ａ        ＣＰＵ（背表紙部サイズ算出手段、トナー厚算出手段、計数手段、シートサイズ選択手段）
１００        変位量検出手段（シート厚検出手段）
Ｐ            転写材（シート）
【図１】
0003630891.tif 000002
【図２】
0003630891.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003630891.tif 000007
【図７】
0003630891.tif 000008
【図８】
0003630891.tif 000009
【図９】
0003630891.tif 000010
【図１０】
0003630891.tif 000011
【図１１】
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