(57)【要約】  【課題】  簡便な構成により、特別な部品を追加することなく、シートの収縮に起因するシート上に形成される画像の見た目の品質の悪化を抑制することのできる画像形成装置を提供する。  【解決手段】  画像形成部によりシートの第１面に対して画像形成した後、前記第１面に画像形成されたシートをスタックすることなく、前記画像形成部により該シートの第２面に対して画像形成可能な画像形成装置において、前記画像形成部により前記シートの第２面に対して画像形成するときに、画像形成領域の周縁部の所定領域については画像を形成させない制御部を有する。  【選択図】  図１
2005156743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部によりシートの第１面に対して画像形成した後、前記第１面に画像形成されたシートをスタックすることなく、前記画像形成部により該シートの第２面に対して画像形成可能な画像形成装置において、
前記画像形成部により前記シートの第２面に対して画像形成するときに、画像形成領域の周縁部の所定領域については画像を形成させない制御部を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記所定領域は、シート端部から、シートに形成される画像までの余白領域を形成する部分である画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
画像を形成すべきシートの熱収縮量に関する情報を予め格納する記憶部を有し、
前記制御部は、前記シートの熱収縮量に関する情報に基づいて前記所定領域を設定する画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記記憶部は、画像を形成すべきシートの搬送方向および該搬送方向と直交する方向それぞれにおける熱収縮量に関する情報を予め格納しており、
前記制御部は、前記シートの搬送方向および該搬送方向と直交する方向それぞれにおいて前記所定領域を個別に設定する画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置において、
前記記憶部は、所定のシートの熱収縮量に関する近似式あるいはテーブルを格納しており、
前記制御部は、前記記憶部に格納されている近似式あるいはテーブルに基づいて、前記所定のシートとは異なる種類のシートについての所定領域を設定する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの第１面に対して画像形成した後、第１面に画像形成されたシートをスタックすることなく、該シートの第２面に対して画像形成可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートの第１面に対して画像形成した後、第１面に画像形成されたシートをスタックすることなく、該シートの第２面に対して画像形成可能な（シートの両面に対する画像形成をスタックレスで行うことが可能な）画像形成装置が提供されている。
【０００３】
このような画像形成装置においてシートの両面に対する画像形成を行う場合、シートの第１面への画像形成後、この第１面に画像が形成されたシートをスタックすることなく、そのままＡＤＵ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いてスイッチバック搬送し、当該シートの第２面に対して画像を形成する。
【０００４】
第１面への画像形成動作を行う際には、シートの第１面に対してトナー像を形成し、このトナー像を定着器によってシートに加熱定着させる。このとき、シートに含まれていた水分が定着器の熱により蒸発することで、シートの収縮がおこる。もちろん、シートの第１面に形成された画像も、シートと共に収縮する。この収縮の度合いは、シートの材質や厚みによって異なる。
【０００５】
上述のようなスタックレスのＡＤＵを用いた搬送を行う場合、シートのスタック動作がない分だけ、第１面への画像形成動作完了から第２面への画像形成動作開始までの時間が短い。
【０００６】
よって、シートの第２面への画像形成を行うときに、第１面への画像形成を行ったことにより収縮したシートは、まだ元の（収縮前の）サイズに戻りきることができておらず、第２面への画像形成動作は、この収縮した状態のシートに対して行われる。
【０００７】
第２面への画像形成後、シートは空気中等の湿気を吸湿し、元のサイズ程度にまで戻る。
【０００８】
すなわち、第２面に形成した画像に関しては、収縮したシートに対して所望のサイズでの画像を形成し、この画像が形成されたシートが後に本来のサイズに戻るため、結果として第２面の画像は所望の画像サイズよりも大きいものとなる。また、縮んだシートに画像を形成しているため、画像の基準位置も正しい位置からずれてしまう。
【０００９】
このように第１面と第２面の画像のサイズや位置の整合がとれていないと、せっかく所望の画像をシート上に正確に形成できていても、見た目の品質が悪く感じられる場合がある。
【００１０】
このような第１面と第２面の画像のサイズの不整合の問題を解消するために、シートの収縮に対応して、シートに対して形成する画像の倍率をすべく、シートの熱収縮の伸縮比にもとづいて画像の読み込み倍率を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−７２７７１号公報  （第６―２５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述のような画像の読み込み倍率を補正する手法を採用する場合、画像形成装置に備えられている原稿読み取り部の走査光学系の走査速度を高精度に制御する必要があり、装置構成が複雑になりやすく、コストもかかる。
【００１２】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡便な構成により、特別な部品を追加することなく、シートの収縮に起因するシート上に形成される画像の見た目の品質の悪化を抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、画像形成部によりシートの第１面に対して画像形成した後、前記第１面に画像形成されたシートをスタックすることなく、前記画像形成部により該シートの第２面に対して画像形成可能な画像形成装置において、前記画像形成部により前記シートの第２面に対して画像形成するときに、画像形成領域の周縁部の所定領域については画像を形成させない制御部を有する構成となっている。
【００１４】
このような構成とすることにより、簡便な構成により、特別な部品を追加することなく、第１面および第２面に形成された画像領域の周縁部の整合をとることができ、シートの収縮に起因するシート上に形成される画像の見た目の品質の悪化を抑制することができる。
【００１５】
また、上述のような構成の画像形成装置において、前記所定領域は、シート端部から、シートに形成される画像までの余白領域を形成する部分であることが好ましい。
【００１６】
なお、上述のような構成の画像形成装置において、画像を形成すべきシートの熱収縮量に関する情報を予め格納する記憶部を有し、前記制御部は、前記シートの熱収縮量に関する情報に基づいて前記所定領域を設定する構成とすることもできる。
【００１７】
このように、所定領域をシートの熱収縮量に関する情報に基づいて設定することで、シートの縮み量を踏まえて画像形成領域の周縁部の所定領域の整合を高精度にとることができる。
【００１８】
また、上述のような構成の画像形成装置において、前記記憶部は、画像を形成すべきシートの搬送方向および該搬送方向と直交する方向それぞれにおける熱収縮量に関する情報を予め格納しており、前記制御部は、前記シートの搬送方向および該搬送方向と直交する方向それぞれにおいて前記所定領域を個別に設定するようにすることが好ましい。
【００１９】
これによれば、繊維方向によって縮み量の異なるシートにおいても、シートの搬送方向および該搬送方向と直交する方向それぞれにおける縮み量を踏まえて余白領域を個別に設定するため、画像形成領域の周縁部の整合を高精度にとることができる。
【００２０】
この他、上述のような構成の画像形成装置において、前記記憶部は、所定のシートの熱収縮量に関する近似式あるいはテーブルを格納しており、前記制御部は、前記記憶部に格納されている近似式あるいはテーブルに基づいて、前記所定のシートとは異なる種類のシートについての所定領域を設定するようにすることも可能である。
【発明の効果】
【００２１】
以上に詳述したように本発明によれば、簡便な構成により、特別な部品を追加することなく、シートの収縮に起因するシート上に形成される画像の見た目の品質の悪化を抑制することのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態による画像形成装置の全体構成図である。
本実施の形態による画像形成装置は、カセット１１、カセット１２、レーザ光源ユニット１４、感光体ドラム１５を備えるカートリッジＣ、定着器１６、ローラ対１ａ、ＣＰＵ１ｂ、ＡＤＵ１３、画像読取ユニット１７、原稿積載トレイ１９を備えたＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）１８、記憶部１ｍを備えてなる構成となっている。
【００２４】
次に、上述のような構成の本実施の形態による画像形成装置の動作について説明する。カセット１１またはカセット１２に積載されているシートＳは、ピックアップローラ１１ａまたはピックアップローラ１２ａによってピックアップされ、シート搬送路に供給される。
【００２５】
シート搬送路に供給されたシートＳは、感光体ドラム１５による画像転写位置に向けて搬送される。
【００２６】
ＡＤＦ１８における原稿積載トレイ１９上に積載されている原稿Ｄは、一枚ずつ自動的に搬送され、画像読取ユニット１７に備えられた走査光学系１７ａによって画像を読み取られる。この読み取られた画像の情報に基づいて、レーザ光源ユニット１４は、感光体ドラム１５の感光面に対してレーザ光Ｌによって静電潜像を形成する。
【００２７】
このようにして形成された静電潜像はカートリッジＣに備えられた現像器によってトナー像として顕像化され、このトナー像が画像転写位置まで搬送されてきたシートＳの第１面に転写される。
【００２８】
第１面にトナー像が転写されたシートＳは、このトナー像をシート上に定着させるために定着器１６へと搬送され、トナー像が加熱・定着される。
【００２９】
トナー像が定着されたシートＳは、ローラ対１ａによって挟持され、スイッチバック搬送されて、スタックされることなく（スタックレス）ＡＤＵ１３へと送られる。ＡＤＵ１３に搬送されたシートＳはＡＤＵ１３によって再度シート搬送路内に導かれ、続いて第１面と同様に第２面に対して画像が形成される。
【００３０】
このようにして第２面に対して画像が形成されたシートＳは、定着器１６により加熱・定着処理を施され、その後ローラ対１ａによって排出トレイ１ｃ上に排出される。このように、ローラ対１ａは、正逆転可能となっており、シートＳをスイッチバック搬送させる役割と排出トレイ１ｃ上に排出させる役割とを有している。ＣＰＵ１ｂは、上述のような一連の動作を制御する役割を有している。
【００３１】
シートに画像を形成する際、シートの端部とシートに形成される画像との間に余白領域（ボイド）を設定する場合がある。この余白領域の幅は、シートの端部を基準として設定されるものであり、従来は、第１面の画像に対して設定する余白領域と第２面の画像に対して設定する余白領域との区別がなく、第２面の画像形成時にも第１面用の余白領域の設定が適用されていた。
【００３２】
しかし、このような従来の構成ではシートの第１面および第２面への画像形成をスタックレスで行う場合にはシートの収縮の問題があり、シートの第１面に形成された画像の余白領域と第２面に形成された画像の余白領域とは整合していなかった。このため画像形成の見た目の品質に悪影響を及ぼす場合があった。
【００３３】
そこで、本実施の形態による画像形成装置では、シートの第２面に対して画像を形成する際に、シート端部から、シートに形成される画像までの余白領域を形成する部分（画像形成領域の周縁部の所定領域）については画像を形成させないようにしている。
【００３４】
具体的には、図２に示すように、シートの第１面に形成される余白領域ｘ１およびｙ１（図中上方に向かう矢印は画像形成時のシート搬送方向であり、余白領域ｘ１はシートの右側端部からの余白領域の幅（ライトボイド）を、余白領域ｙ１はシートの後端（シート搬送方向における上流側端部）からの余白領域の幅（後端ボイド）を意味している。）と、第２面に形成される余白領域ｘ２およびｙ２とが略同じ幅となるように、ＣＰＵ１ｂによりシート収縮の影響によって余白領域まではみ出してしまう部分（画像の幅ｘ’および幅ｙ’の領域）についての画像は形成しないように制御する。
【００３５】
この画像を形成させないようにする制御は、形成すべき画像のデータを生成する段階で所定領域に関するデータを除くようにしてもよいし、形成しようとする画像のデータの全体を生成し、このうち所定領域についての画像形成を禁止するようにしてもよい。すなわち、結果として所定領域（図２に示す幅ｘ２および幅ｙ２の範囲）についての画像形成が行われないようにＣＰＵ１ｂにより制御する。
【００３６】
ここで画像を形成させない所定領域の幅の値は、実際にシートの第１面および第２面に対して画像形成した場合の画像のサイズのズレ（拡大量）に基づいて決定される。
【００３７】
図３は、シートの収縮量の確認方法について説明するための図である。同図に示すように、第１面に対して形成した画像の余白領域がＡ、Ｂ、ＣおよびＤであるときに、第２面に対して形成した画像の余白領域がＡ、Ｂ’、ＣおよびＤ’であった場合、シートの副走査方向（図中に矢印で示すシート搬送方向）における縮み量は、
（Ａ＋Ｂ）―（Ａ＋Ｂ’）
となり、シートの主走査方向（副走査方向と直交する方向）における縮み量は、
（Ｃ＋Ｄ）―（Ｃ＋Ｄ’）
となる。
【００３８】
ただし、上記演算式によりシートの収縮量が得られるのは、第１面および第２面に形成された画像の印字幅が同一である場合である。
【００３９】
このように実際にシートに対して第１面および第２面の画像形成を行うことにより、シートの収縮量（すなわち、シートの第２面に形成される画像が膨張して所望のサイズからはみ出す量）が把握できるため、この実際に画像形成を行ったシートと同サイズ、同一紙種、同一メーカのシートに対しては、第２面への画像形成時にこの把握した収縮量分だけ画像を形成しないようにすることで、第１面と第２面の余白領域を略同じ幅とすることができる。
【００４０】
シートの収縮量は、そのサイズが異なれば収縮量も異なるのはもちろんのこと、例えサイズが同じものであっても材質、厚さ、製法等が異なれば、収縮量も異なる場合がある。
【００４１】
またシートの収縮量は、その繊維方向（裁断方向、紙の場合はそのすき方向により変化する）によっても異なり、シートによっては、繊維方向とこの繊維方向と直交する方向とで収縮量に２〜３倍の差があることもある。よって、様々なシート全てが一律に同じ縮み量であるとして扱うことはできない。
【００４２】
しかし、使用する可能性のあるシート全てに対して、上述のような収縮量の調査を行い、第２面への画像形成時に調整を行うには多くの労力を要する。また、シートの管理環境、装置自体の組み立て精度等のばらつき等によってもシート上に形成される画像の位置はずれるため、全てのシートに対して厳密に縮み量を調査を行うことは精度の点ではより好ましいが、効率の観点からは最適な方法であるとは言いがたい。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、使用する頻度の高いシートを選別し、かつそれぞれのシートの一番サイズの大きいものに対して両面への画像形成を行い収縮量を調査し、その結果得られたデータに基づいて、２番目のサイズ以降のシートの縮み量を近似的に得る方法をとっている。ここで一番サイズの大きいシートを対象としたのは、一番サイズの大きいシートが最も収縮の挙動が顕著に現れると考えられるからである。具体的には、Ａ３／ラージサイズなどのサイズの普通紙を採用することが望ましい。厚みのあるシートは一般に収縮量は少なく、収縮の挙動をみるには適さないからである。
【００４４】
この一番大きいサイズのシートに対する縮み量の調査により、主走査方向における縮み量と副走査方向における縮み量の比と、それぞれの縮み量がシートのサイズに対して何パーセントにあたるかの比率が得られる。この縮み量の縦横比と縮み量のシートサイズに対する比率のデータに基づいて、同一紙種であって繊維方向が同じ２番目の大きさ以下のサイズのシートの収縮の挙動も予測できる。
【００４５】
また、メーカによっては、同一紙種・同一厚さであっても、Ａ３とＡ４のシートの繊維方向が異なる場合もある。例えば、Ａ３の繊維方向は長手方向、Ａ４の繊維方向は短手方向といった場合である。このような場合でも、そのシート種において、主走査方向における縮み量と副走査方向における縮み量の比と、それぞれの縮み量がシートのサイズに対して何パーセントにあたるかの比率が分かれば、これらのデータに基づいて近似式を導き、繊維方向が異なるシートの縮み量を近似する方法は有効であるといえる。
【００４６】
なお、上述したように、シートの縮み量はその繊維方向によって縮み方が異なるため、第２面への画像形成時には、主走査方向における所定領域の幅と副走査方向における所定領域（余白領域）の幅は、それぞれの方向における縮み量に基づいて設定する必要がある。
【００４７】
図４は、あるメーカの同一紙種のシート３種類のサイズ（ショート、ミドル、ラージ）について副走査方向の収縮量を測定した結果を示すグラフであり、縦軸はシートの収縮量（ｍｍ）、横軸はシートサイズを示している。本実施の形態では、このようにして得られたデータを基に、このシートと同一紙種・同一メーカで厚さの異なるシートの収縮量を近似する。すなわち、一枚のシートの収縮量に関する情報に基づいて、厚み（種類）の異なる他のシートの収縮量の近似値を得ることができる。
【００４８】
具体的には、図４のように得られたデータから、このシートの収縮量を近似するための関数あるいはテーブルを作成し、これにより収縮量の近似を行う。シートの主走査方向における収縮量の近似も同様にデータを取得することにより、行うことができる。これらの関数あるいはテーブルは、ＲＡＭ等からなる記憶部１ｍに格納されており、必要に応じてＣＰＵ１ｂにより読み出され、画像形成時の所定領域の設定に利用される。
【００４９】
もちろん、収縮量を測定する紙種やサイズをより多様にすることで、多くの近似式あるいはテーブルを作成することにより、より高精度にシートの収縮量を近似することができることは言うまでもない。
【００５０】
図５は、副走査方向における余白領域の補正について説明するための図である。横軸に第１面と第２面におけるボイド量の差（すなわち、スタックレスＡＤＵを使用したときの紙の収縮量）を示し、縦軸は、用紙の度数（サンプル数）を示している。同図において、補正前とはシートの第２面への画像形成時に余白領域の補正をしていない場合のデータを、補正後のデータとは同じデータに余白領域の補正を行った場合の演算データを意味している。ここでは用紙の種類は３種類、紙のサイズは各用紙３〜５種類としている（但し、用紙毎にＡ３／ラージサイズでのボイドの値は変更している。）。
【００５１】
なお、ここでの補正とは、主走査方向における所定領域の幅と副走査方向における所定領域（余白領域）の幅を、それぞれの方向における縮み量に基づいて設定することを意味する。
【００５２】
紙の種類によって値を変更しないとした場合、用紙の種類によっては主走査方向と副走査方向とで収縮量が大きく異なる場合がある。具体的には、シートの種類によっては１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度差が生じる場合がある。一般的には、タイプの似ているシート同士であれば、同様な結果が得られる。
【００５３】
同図に示すように、補正前の紙の収縮によるばらつきは約２．５ｍｍ程度までであるのに対して、補正後は０ｍｍ±０．５ｍｍ程度のばらつきで補正が実現できていることが分かる。また、３種類の用紙と各サイズに対しても、有効であり、かつ第１面と第２面における余白領域の幅が同程度になっていることがわかる。
【００５４】
図６は主走査方向における余白領域の補正について説明するための図である。同図において、横軸に第１面と第２面におけるボイド量の差（すなわち、スタックレスＡＤＵを使用したときの紙の収縮量）を示し、縦軸は、用紙の度数（サンプル数）を示している。
【００５５】
同図において、補正前とはシートの第２面への画像形成時に余白領域の補正をしていない場合のデータ（主走査側）を、補正後のデータとは同じデータに余白領域の補正を行った場合の演算データを意味している。用紙の種類は３種類、紙のサイズは各用紙３〜５種類としている。（但し、用紙毎にＡ３／ラージサイズでのボイドの値は変更している。）
紙の種類によって値を変更しないとした場合、用紙の種類によっては主走査方向と副走査方向とで収縮量が大きく異なる場合がある。具体的には、シートの種類によっては、０．７ｍｍ〜１．２ｍｍ程度差が生じる場合がある。一般的には、タイプの似ているシート同士であれば、同様な結果が得られる。
【００５６】
同図に示すように、主走査方向においても副走査方向と同様に、第１面と第２面における余白領域の差が、０．２５ｍｍ〜１．７５ｍｍの変化量に対して、０ｍｍ±０．５ｍｍに減少していることが分かる。すなわち、第１面に形成された画像と第１面に形成された画像の範囲が一致していることが分かる。
【００５７】
また、上述したように、シートの収縮量は、その繊維方向によって異なり、例えば、収縮量が副走査方向に大きく変化するシートの場合、副走査方向と主走査方向の収縮率の比は、約３：１となり、また、別の種類のシートを同様な方法で収縮率の比を求めると約２：１となる場合がある。
【００５８】
このように、さまざまなシートに対応させるためには、各シートの種類に対してそれぞれ副走査方向におけるシート長さと、主走査方向におけるシート長さとの割合の関係を回帰分析を行うことによって、より詳細な近似式やデータを得ることが出来る。
【００５９】
さらに、得られた副走査方向と主走査方向の収縮率の関係から、任意の一方のシート長さに対する補正値を設定することで、副走査方向及び主走査方向の両方の補正を行うことが可能となる。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、原稿を読み取って得られた画像情報に基づく画像形成の例を挙げているが、これに限られるものではなく、シートの第１面および第２面に対してスタックレスで画像形成を行う構成のものであれば本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態による画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本実施の形態におけるシートの第２面への画像形成について説明するための図である。
【図３】シートの収縮量の確認方法について説明するための図である。
【図４】あるシートの３種類のサイズ（ショート、ミドル、ラージ）について副走査方向の収縮量を測定した結果を示すグラフである。
【図５】副走査方向における余白領域の補正について説明するための図である。
【図６】主走査方向における余白領域の補正について説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１  カセット、１２  カセット、１４  レーザ光源ユニット、１５  感光体ドラム、Ｃ  カートリッジ、１６  定着器、１ａ  ローラ対、１ｂ  ＣＰＵ、１３  ＡＤＵ、１７  画像読取ユニット、１９  原稿積載トレイ、１８  ＡＤＦ、１ｍ  記憶部。
【図１】
2005156743.tif 000003
【図２】
2005156743.tif 000004
【図３】
2005156743.tif 000005
【図４】
2005156743.tif 000006
【図５】
2005156743.tif 000007
【図６】
2005156743.tif 000008