(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を所定の倍率ステップで変倍する第１の変倍手段と、
ポリゴンミラーの回転数と書き込み基準クロック周波数を複写倍率とは無関係に一定のステップ毎に変化させることにより前記第１の変倍手段より細かい倍率ステップで変倍する第２の変倍手段と、
ポリゴンミラーの回転数と書き込み基準クロック周波数を１／Ｍ（Ｍは複写倍率）ステップ毎に変化させることにより前記第１の変倍手段より細かい倍率ステップで変倍する第３の変倍手段と、
前記第１の変倍手段により変倍した後に前記第２又は第３の変倍手段の何れかをユーザが選択するための選択手段と、
を備えた倍率制御装置。
【請求項２】
前記第１の変倍手段は所定の倍率ステップで変倍する複数の変倍モードを有し、更に、前記複数の変倍モードの内、特定のモードが選択された場合に前記第２又は第３の変倍手段に自動的に移行する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の倍率制御装置。
【請求項３】
前記特定のモードは、原稿の長さとコピーされる長さが指定された場合にその倍率を計算して所定の倍率ステップで変倍するモードであることを特徴とする請求項２記載の倍率制御装置。
【請求項４】
前記特定のモードは、固定の倍率が指定された場合に所定の倍率ステップで変倍するモードであることを特徴とする請求項２または３記載の倍率制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の倍率制御装置を備えた複写機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、ファクシミリ、プリンタ等において画像を変倍する際の倍率制御装置、及びこの倍率制御装置を備えた複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アナログやデジタル方式のデジタル複写機における変倍ステップは１％ステップが一般的である。１％ステップの変倍方法としては、
▲１▼寸法入力変倍（原稿の長さとコピーされる長さが指定された場合にその倍率を計算して１％ステップで変倍）
▲２▼固定倍率変倍（ＪＩＳのＡ−Ｂサイズ間変倍に使用される１００％、８６％、８２％、７１％、５０％、２５％、１１５％、１２２％、１４１％、２００％、４００％等）
▲３▼ズーム変倍（１％ステップで倍率が選択可能、倍率範囲が２５〜４００％であれば３７６ステップ）
▲４▼用紙指定変倍（用紙の大きさが選択されると、原稿サイズを検知して変倍率を計算し、１％ステップで変倍する）
が知られている。
【０００３】
また、倍率を０．１％ステップで微調整する従来方法としては、例えば特開昭６０−１２０６５８号公報、特開昭６２−１６１２７０号公報に示すように感光体に対する書き込み時におけるポリゴンミラーの回転数と書き込み用基準クロックを微小変化させる方法と、画像処理部による主走査方向の間引き（縮小の場合）、水増し（拡大の場合）を０．１％まで拡大すると共に副走査方向についてはスキャナの速度制御を０．１％単位の精度に上げる方法が知られている。上記後者の方法では、前者の方法と比べて画像処理部の負担が大きく、周辺回路が増加し、また、スキャナの精度、分解能の改善を必要とするので、前者の方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、０．１％ステップで微調整する方法として、感光体に対する書き込み時に読み取り時の倍率とは無関係に微調整する方法（以下、「倍率補正」）と、複写倍率に応じて微調整する方法（以下、「ズーム変倍」、「微調整ズーム」）では実際の倍率が異なる。
【０００５】
例えば４００％変倍を行う場合、書き込み時に「倍率補正」により＋０．１％の微調整を行うと、原稿に対する倍率は、
４（１＋０．００１）×１００％＝４００．４％
となる。これに対し、「ズーム変倍」では原稿を基準とするので、０．１％増加すると４００．１％になる。同様に、書き込み時に０．１％増加すると原稿換算では４０４％となる。逆に縮小する場合には、例えば５０％変倍のときには
０．５（１＋０．００１）×１００％＝５０．０５％
となるが、「ズーム変倍」では５０．１％になる。
【０００６】
これを操作上から考えると、次の２つのケースが考えられる。
【０００７】
▲１▼拡大又は縮小する原稿の長さがわかっており、拡大又は縮小後の寸法もわかっている場合には「ズーム変倍」を行う。これにより、変倍率の端数が小数点１桁まで吸収することができる。
【０００８】
▲２▼ＪＩＳのＡ−Ｂサイズ間変倍に使用されるＡ３→Ａ４（７１％）、Ａ３→Ａ５（５０％）、Ａ４→Ｂ５（８６％）、Ｂ４→Ａ４（８２％）等のように予め決まっている固定倍率で一度コピーしたが、用紙の縮み等の理由により所望の寸法にならなかったときには、コピー後の寸法を測り、所望の寸法と比較して「補正倍率値」を求め、再度コピーする。例えば５０％でコピーしたが、３００ｍｍが１４９ｍｍに縮小された場合、
３００×０．５／１４９≒１．００７
であるので、＋０．７％補正する。このケースは「倍率補正」が使いやすく、また、原稿上の寸法を測る必要がない。
【０００９】
また、▲１▼寸法入力変倍モードにおいて原稿と用紙の各大きさが入力して倍率を計算する場合、入力数値に依っては端数が生じるが、１％以下の端数は四捨五入により丸めると、細かい図形や表などをある決められた大きさの場所に嵌め込む作業を正確に行うことができなくなる。例えば１９０ｍｍの長さの図形を１１５ｍｍに縮小する場合、１１５／１９０＝０．６０５３となるが、１％ステップの変倍方法では６１％又は６０％しか選択できないので、６１％では１１５．９ｍｍ、６０％では１１４ｍｍとなり、１ｍｍのずれが生じる。また、線長が長くなるとこの誤差は更に大きくなる。ここで、「ズーム変倍」又は「倍率補正」の微調整モードを組み合わせると、誤差を０．１ｍｍ程度まで小さくすることができる。
【００１０】
▲２▼固定倍率変倍においても、１％ステップのデジタル複写機では１％以下の端数は丸めるので正確に変倍することができない。例えばＡ３をＡ４に縮小する場合、実際には
１／２１／２  ≒０．７０７１
であるが７１％に丸めているので０．３％の誤差が生じる。また、Ａ４をＡ３に拡大する場合、実際には
２１／２  ≒１．４１４２
であるが１４１％に丸めているので０．４％の誤差が生じる。また、Ａ４をＢ５に縮小する場合、実際には
（１．５／２）１／２  ≒０．８６６
であるが８６％に丸めているので０．６％の誤差が生じる。この端数を「ズーム変倍モード」と「倍率補正モード」により相補うことにより誤差を少なくすることができる。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み、例えば０．１％以下の細かい倍率ステップで倍率を微調整して変倍する場合にユーザにとって使い勝手の良い倍率制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は、上記目的を達成するために、画像を所定の倍率ステップで変倍する第１の変倍手段と、ポリゴンミラーの回転数と書き込み基準クロック周波数を複写倍率とは無関係に一定のステップ毎に変化させることにより前記第１の変倍手段より細かい倍率ステップで変倍する第２の変倍手段と、ポリゴンミラーの回転数と書き込み基準クロック周波数を１／Ｍ（Ｍは複写倍率）ステップ毎に変化させることにより前記第１の変倍手段より細かい倍率ステップで変倍する第３の変倍手段と、前記第１の変倍手段により変倍した後に前記第２又は第３の変倍手段の何れかをユーザが選択するための選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
第２の手段は、第１の手段において前記第１の変倍手段は所定の倍率ステップで変倍する複数の変倍モードを有し、更に、前記複数の変倍モードの内、特定のモードが選択された場合に前記第２又は第３の変倍手段に自動的に移行する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
第３の手段は、第２の手段において前記特定のモードが、原稿の長さとコピーされる長さが指定された場合にその倍率を計算して所定の倍率ステップで変倍するモードであることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段は、第２、第３の手段において前記特定のモードが、固定の倍率が指定された場合に所定の倍率ステップで変倍するモードであることを特徴とする。
第５の手段は、第１ないし第４の手段に係る倍率制御装置を複写機が備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る倍率制御装置の一実施形態が適用されたデジタル複写機を示すブロック図、図２は図１のスキャナを示す構成図、図３はレーザ書き込み系を示す構成図、図４は図１の複写装置を示す構成図、図５は図１の操作パネルを示す構成図、図６は図５のＬＣＤの表示画面を示す説明図、図７及び図８は微調整変倍時のポリゴンミラーの回転数と書き込みクロック周波数を示す説明図、図９は書き込みクロック周波数発生回路の一例を示すブロック図、図１０は書き込みクロック周波数発生回路の他の例を示すブロック図、図１１は図９のＶＣＯの制御電圧と微調整倍率データを示すグラフである。
【００１７】
図１において、この複写機は概略的に、原稿の画像データを読み取る読み取り装置（スキャナ）１００と、スキャナ１００により読み取られた画像データを用紙上に複写する複写装置２００を有する。複写装置２００は概略的に、スキャナ１００により読み取られた画像データを記憶する画像メモリ３００と、画像メモリ３００から読み出された画像データを記録紙に複写する複写装置（プリンタ）５００と、オペレータが各種の複写モード等を設定したり、オペレータに対して各種の表示を行うための操作装置４００を有する。
【００１８】
画像メモリ３００は画像メモリ部３０１と、複写機全体の制御、特に変倍制御を行うシステム制御装置３０２を有し、操作装置４００は操作制御回路４０１と図５、図６に示すような操作パネル４０２を有する。複写装置５００はラインドライバ回路５０１と、レーザドライバ回路５０２と、ＬＤ（レーザダイオード）５０３と、書き込み制御回路５０４と、図３に示すようなレーザ書き込み系や図４に示すような電子写真プロセス機構を駆動する駆動装置５０５を有する。システム制御装置３０２は読み取り制御回路１０６と、書き込み制御回路５０４と操作制御回路４０１との間でそれぞれ、ＲＳ４２２規格の信号線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介してシリアルデータ伝送を行う。
【００１９】
図２に示すスキャナ１００は一例として原稿移動型であり、原稿は中央を基準として搬送ローラ対１によりコンタクトガラス２上を搬送される。コンタクトガラス２上の原稿面は光源４により照明され、その反射光がレンズ５により結像されてＣＣＤ６によりアナログの画像信号に変換される。
【００２０】
このＣＣＤ６から出力される信号は、図１に示すように同期制御回路１０５及び読み取り制御回路１０６の制御に基づいて、増幅回路１０１により増幅された後Ａ／Ｄ変換回路１０２によりディジタルの画像データに変換される。この画像データはシェーディング補正回路１０３によりＣＣＤ６の感度むらや、光源４の光量むらやレンズ５の光量分布誤差が補正され、ついで画像処理回路１０４によりＭＴＦ補正、変倍処理、２値化などの種々の画像処理を施された後、画像メモリ３０１に転送される。
【００２１】
画像メモリ部３０１から読み出された画像データは、書き込み駆動制御回路５０４の制御に基づいてトグルバッファを有するラインドライバ回路５０１、レーザドライバ回路５０２を介してＬＤ５０３に転送され、ＬＤ５０３の出射光が画像データに応じて濃度の淡い部分は弱く、濃い部分は強くなるように変調される。
【００２２】
レーザ書き込み系では図３に詳しく示すように、ＬＤ５０３の出射光が６面のポリゴンミラー１１により等角速度偏向され、次いでシリンドリカルレンズ１２により面倒れが補正され、次いでｆ−θレンズ１３により等速度偏向に補正され、次いで図４に示すように第１ミラー１４、第２ミラー１５、第３ミラー１５により反射され、予め帯電されている感光体ドラム１７上に照射され、これにより感光体ドラム１７上に潜像が形成される。また、このときＬＤ５０３の出射光がミラー５０７により反射され、同期検知素子５０８により受光されて主走査方向の同期検知信号が生成される。
【００２３】
ここで、レーザ書き込み系ではポリゴンミラー１１はポリゴンモータ１８により回転し、ポリゴンモータ１８の回転数は書き込み駆動制御回路５０４と回転制御回路５０６により制御される。また、ＬＤ５０３の書き込みクロックはレーザドライバ回路５０２により制御される。
【００２４】
図４において、感光体ドラム１７上の潜像は現像ユニット２０によりトナーで現像され、このトナー像が転写器２５により用紙に転写される。用紙はロール紙２１の形態で予めセットされており、送り出しローラ２２により給紙される。この用紙はカッタ２３により適宜の長さで切断された後、感光体ドラム１７上のトナー像と一致するようにレジストローラ２４により搬送され、トナー像が転写器２５により転写されると定着ローラ２６により定着され、次いで排紙トレイ２７上に排出される。
【００２５】
操作パネル４０２には図５に示すように、複写機として一般的なキー及び表示器を有し、特に用紙サイズキー４０３と、１％単位の変倍率表示器４０４、ズームアップキー４０５及びズームダウンキー４０６と、拡大キー４０７と、縮小キー４０８と、０．１％ステップで変倍する場合に図６に示すような画面を表示するタッチパネル式のＬＣＤ４１０を有する。
【００２６】
このような構成において１％単位の変倍を行う場合、副走査方向についてはスキャナ１００の副走査速度を変更すると共に、主走査方向については画像処理回路１０４により電気的に行われる。画像メモリ部３０１はスキャナ１００からの読み取り同期信号ＷＬＳＹＮＣと、ポリゴンミラー１１の１面と同期して得られる同期信号ＲＬＳＹＮＣとの差を吸収するために用いられる。
【００２７】
ここで、０．１％ステップで最大１％の微調整変倍を行うと、同期信号ＷＬＳＹＮＣ、ＲＬＳＹＮＣの差が１％発生するので画像メモリ部３０１はこの差を吸収するためのものであり、１ページ分の容量は必要はないが、差を十分吸収できる容量を必要とする。例えば最大書き込みサイズをＡ１とし、プロセス速度を２００ｍｍ／秒とすると、４００ＤＰＩの場合には２５Ｍビットの容量で±１％分のずれを吸収することができる。画像メモリ部３０１は０．１％ステップの微調整変倍を行わない場合には特に設ける必要はない。
【００２８】
６面のポリゴンミラー１１はポリゴンモータ１８により３１４９６ｒｐｍで回転し、このとき書き込み駆動制御回路５０４からの回転数に応じた駆動クロック（この例では１０４９，８６９Ｈｚ）で制御されている。書き込み駆動制御回路５０４はこの駆動クロックをシステム制御装置３０２からの微調整コマンドに基づいて＋１〜−１％範囲内の０．１％ステップで変更するように構成されている。
【００２９】
また、同期検知素子５０８により検知される同期検知信号によりＬＤ５０３の書き込みタイミングが決定される。ＬＤ５０３の書き込みクロックは書き込み駆動制御回路５０４内のＰＬＬ回路により３３ＭＨｚが生成され、また、０．１％ステップで最大±２％可変である。ここで、書き込みクロックの周波数が変化すると書き込み開始位置が変化するので、感光体１７の中心から左右に振り分けて書き込まれるように書き込み開始位置を制御している。
【００３０】
０．１％ステップの倍率調整信号は、ユーザが図５、図６に示すＬＣＤ４１０の表示画面を操作することによりシステム制御装置３０２により生成される。この場合、ＬＣＤ４１０には図６（ａ）に示すように「微調整ズーム」と「倍率補正」のソフトキーが表示され、「微調整ズームキー」が押下されると図６（ｂ）に示すように０．１％ステップの指定倍率及び＋キー、−キーが表示され、他方、「倍率補正キー」が押下されると図６（ｃ）に示すように縦（副走査方向）及び横（主走査方向）の０．１％ステップの指定倍率及び＋キー、−キーが表示される。この表示によりユーザは＋１．０〜−１．０の範囲で０．１％ステップで倍率を指定することができる。
【００３１】
このような倍率指定を行った後、原稿がスキャナ１００にセットされると、倍率調整データがシステム制御装置３０２から書き込み駆動制御回路５０４に送られ、書き込み駆動制御回路５０４ではこの倍率調整データに基づいてポリゴンミラー１１の回転数とＬＤ５０３の書き込みクロックを共に変化させる。
【００３２】
ここで、主走査方向（横）の変倍は、書き込みクロックのみを０．１％ステップで変化させることができるが、副走査方向を変倍するためにポリゴンミラー１１の回転数を変化させるとミラー１面当たりの走査時間が変化するので主走査方向の倍率も同じだけ変化させる。例えば副走査方向の倍率を＋０．１％上げて１００．１％に拡大する場合、ポリゴンミラー１１の回転数は
３１４９６ｒｐｍ×０．９９９＝３１４６４．５０４ｒｐｍ
に変更するが、このため主走査方向の倍率も−０．１％変化する。これをキャンセルするために書き込みクロックを＋０．１％上げ、
３３ＭＨｚ×１．００１＝３３．０３３ＭＨｚ
に変更する必要がある。
【００３３】
また、例えば副走査方向を＋０．５％微調整すると、主走査方向が−０．５％になるので、元の倍率が必要な場合には書き込みクロックを＋０．５％補正する。逆に、副走査方向を−０．１％補正するためには、ポリゴンミラー１１の回転数を上げる必要があり、
３１４９６ｒｐｍ×１．００１＝３１５２７．４９６ｒｐｍ
に変更する。このとき、書き込みクロックは
３３ＭＨｚ／１．００１＝３２．９６７ＭＨｚ
に変更する。この関係を図７、図８に示す。
【００３４】
「微調整ズーム」と「倍率補正」の各モードの切り換えはＬＣＤ４１０の画面上で行い、上位画面の「１％倍率モード」が選択されると、図示省略されているが「用紙指定変倍」、「寸法入力変倍」、「偏変倍」、「微調整」が選択可能な画面となる。「用紙指定変倍」モードでは、原稿と用紙の各大きさが順次入力し、入力が終了した時点で倍率が少数点第１位まで演算される。この場合、自動的に「微調整」モードに移行する。
【００３５】
「用紙指定変倍」の設定後の画面においてＬＣＤ画面上の「微調整キー」（図示省略）が押下されると図６（ａ）に示すように「微調整ズーム」と「倍率補正」のモードが選択可能な画面に変化する。そして、各モードが選択されるとそれぞれ図６（ｂ）（ｃ）に示すような画面となる。
【００３６】
「偏変倍」時には縦、横の各々の倍率について「微調整ズーム」が可能である。「固定倍率」時には図５に示す拡大キー４０７、縮小キー４０８が押下されると、それぞれ拡大側、縮小側の固定倍率が選択されると共に図６（ａ）に示す画面を表示し、これにより必要に応じて倍率値を微調整することができる。この「固定倍率」の選択時には、１％単位の倍率と少数点第１位以下の補正倍率が操作装置４００からシステム制御装置３０２に対して送られ、次いでシステム制御装置３０２から書き込み駆動制御回路５０４に送られてポリゴンミラー１１の回転数とＬＤ５０３の書き込みクロック周波数が変更される。
【００３７】
「微調整ズーム」時には複写倍率をＭとして、１／Ｍに補正する変換が行われる。ポリゴンミラー１１の回転数とＬＤ５０３の書き込みクロック周波数を１／Ｍで変化させる方式としては幾つかの方法が考えられるが、書き込みクロック発生回路としては図９に示すようにＶＣＯ（電圧制御発振器）５１１を用いる方法と、図１０に示すように２段にカスケード接続したＰＬＬ回路５１４、５１５が考えられる。なお、図１０に示すようにＰＬＬ回路を２段にカスケード接続しても所望の書き込みクロック周波数を近似することができるが、端数を丸めるために誤差が発生する。但し、ポリゴンミラー１１の回転数は基準周波数が書き込みクロック周波数より低いので１段のＰＬＬ回路により十分な分解能を得ることができる。
【００３８】
図１１は図９に示すＶＣＯ５１１の制御電圧に対する倍率微調整データの関係を示している。ここで、ＶＣＯ５１１の制御電圧の中心値はＶＣＯ５１１の特性に応じて異なるが、５Ｖ程度でよい。図９に示す構成ではシステム制御装置３０２内のＣＰＵからの４００〜２５％の１０ビットの倍率データをＤ／Ａ変換器５１２により基準電圧に変換し、次いでこの基準電圧をＣＰＵからの５ビットの微調整倍率データに基づいてＤ／Ａ変換器５１３によりＶＣＯ５１１の制御電圧に変換する。Ｄ／Ａ変換器５１３の出力は制御中心を仮に５Ｖとすると、５Ｖを中心に＋方向、−方向に変化する。
【００３９】
なお、Ｄ／Ａ変換器５１２、５１３の間、及びＤ／Ａ変換器５１３とＶＣＯ５１１の間に、必要に応じてオペアンプ等を用いて増幅、レベルシフトを行うことにより制御中心周波数（３３ＭＨｚ）に維持して上下に変化させることができる。「倍率補正」の場合にはＣＰＵから１００％の倍率データを与えて固定する。また、ポリゴンミラー１１の回転数も同様に、１００％の固定倍率データを与えて微調整することができる。
【００４０】
したがって、上記実施形態によれば、１％変倍処理と、０．１％の「倍率補正」、「微調整ズーム」を選択可能であるので、使い勝手を向上させることができる。例えば「１％ズーム変倍」と０．１％微調整変倍の両方を選択することにより、「１％ズーム変倍」により１度コピーした後、所望のサイズと異なる場合には「０．１％倍率補正」を選択することによりずれを補正することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ユーザにとって使い勝手の良い変倍操作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る倍率制御装置の一実施形態が適用されたデジタル複写機を示すブロック図である。
【図２】図１のスキャナを示す構成図である。
【図３】レーザ書き込み系を示す構成図である。
【図４】図１の複写装置を示す構成図である。
【図５】図１の操作パネルを示す構成図である。
【図６】図５のＬＣＤの表示画面を示す説明図である。
【図７】微調整変倍時のポリゴンミラーの回転数と書き込みクロック周波数を示す説明図である。
【図８】微調整変倍時のポリゴンミラーの回転数と書き込みクロック周波数を示す説明図である。
【図９】書き込みクロック周波数発生回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】書き込みクロック周波数発生回路の他の例を示すブロック図である。
【図１１】図９のＶＣＯの制御電圧と微調整倍率データを示すグラフである。
【符号の説明】
１１  ポリゴンミラー
５０２  レーザドライバ回路
５０３  ＬＤ（レーザダイオード）
５０４  書き込み駆動制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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