图像形成设备的制作方法

专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及例如数字复印机和激光打印机这样的电摄影图像形 成方法和设备，特别涉及根据图像数据产生脉沖信号，从而在光敏元件 上形成静电潜像的图像形成方法和设备。
背景技术：
在使用电摄影技术的典型图像形成设备中，被转移的调色剂图像被 固定到一张转印纸上，以在该纸上形成永久的图像。通常使用热固定将 调色剂图像固定在该转印纸上。各种热固定技术包括热气固定、热炉固 定以及最近出现的加热滚轮固定。在加热滚轮技术中，加热滚轮和压轮 被相互平行地设置在该转印纸的传输路径上，并且该转印纸被两个滚寿仑 夹住通过滚轮传送。该加热滚轮熔化该调色剂，同时，压轮把被熔化的 调色剂压在该转印纸上，从而^J巴调色剂固定在该转印纸上。作为这种结 构的另一种形式，提供压板或压带以取代该压轮。
但是，当使用这种热固定技术来把调色剂图像固定在转印纸上时， 热量造成在该转印纸中的水分蒸发，从而导致该转印纸收缩。收缩的程 度可能根据例如该转印纸的材料或者该纸的厚度而变化。另外，通常从 经验可知，收缩的转印纸恢复到其原始尺寸通常需要15至20分钟。
为了在该转印纸上进行双面记录，在该图像形成设备中提供的热固 定单元把第 一调色剂图像固定到转印纸的第 一面上，然后该转印纸被翻 转，从而第二调色剂图像可以被转印到该转印纸的第二面上。然后，该 热固定单元把该第二调色剂图像固定在该转印纸的第二面上。另一方面, 为了把两个图像合并在该转印纸的单个面上，该热固定单元把第 一调色
剂图像固定在该转印纸的一个面上，然后，不翻转该转印纸，把第二调 色剂图像转印到该纸的同一面上。然后，该热固定单元把第二调色剂图 像固定在该纸上。
在这两种情况中，由于在形成第一个图像之后的收缩导致该转印纸 变得较小，所以第一个形成的图像和第二个形成的图像在尺寸上不同。
例如，公开号为4-288560的日本专利公开了一种用于解决这一问 题的技术。具体来说，光传感器置于该转印纸的传送路径中执行转印处 理所在位置的上游，从而检测该转印纸的纵向尺寸和横向尺寸。另外， 另一个光传感器置于热固定单元的下游，从而类似地一企测该转印纸的纵 向尺寸和横向尺寸。根据这些检测，确定该转印纸在纵向和横向上的收 缩或延展比例(即，热固之前的尺寸相对于热固之后的尺寸的改变或比 率)。根据所确定的收缩或延展比例，控制光扫描仪的扫描速率。
公开号为10- 149057的日本专利公开了一种用于减小在上述技术 中所需的工作量的技术。具体来说，光传感器置于该转印纸的传送路径 中寺丸行转印处理所在位置的上游，从而检测在执行固定处理之前或之后 的第一页转印纸的纵向尺寸。根据该检测，确定在第一页转印纸的纵向 方向上的收缩或延展比例。相应地，使用第一页转印纸的收缩或延展比 例，控制该光扫描仪的扫描速率，用于后面第二页转印纸。
图像形成设备还使用公知的调制技术，根据针对每个像素的多值图 像数据来记录图像。已知一种称为脉宽调制(PWM)的调制技术。在 PWM中，对表示激光束发光时间的脉冲宽度针对每个像素进行调制， 并且保持该激光束的强度。另一种技术是在保持对于每个像素的发光时 间的同时，调制激光束的强度。PWM更加通用，因为它提供更加简单 的控制操作和更加稳定的记录。
为了避免由于转印纸的收缩而导致所形成的图像具有不同尺寸，使 用PWM的图像形成设备不但根据该转印纸的收缩或延展比例改变该光 扫描仪的扫描速率，而且还改变激光束的主扫描速率(即，多边形电积i 的旋转速率)和有关光敏元件的激光束的副扫描速率(即，光敏元件的 旋转速率)。
但是，当该激光束的主扫描速率被改变时，形成在该光敏元件上的 每个静电潜像片断的密度级也会改变。这是因为在PWM技术中，针对 每个像素对发光时间进行调制，而不改变发射的激光束的强度，因此当 主扫描速率改变时，即使根据具有相同密度级的相同图像数据执行记录 处理，在该光敏元件上的每单位面积的入射激光量也发生改变。
例如，当以固定的间隔基于具有相同密度级的图像数据项形成静电 潜4象片断时，如果激光束的主扫描速率降低，则该静电潜像片断的间隔 变小，因此导致每个潜像片断的面积变得更小。在这种情况中，如果脉 冲信号，即脉沖宽度不改变，则该激光束的发光时间，即入射激光束的 量保持相同，这意味着相同量的激光束被照射到每个潜像片断的较小面 积上，因此在整个潜像上每单位面积的入射激光束的量增加。结果，整 个静电潜像的密度级增加。

发明内容
本发明涉及一种能够克服常规图像形成设备的一个或多个缺点的 图4象形成设备。因此，本发明的一个优点是公开一种图像形成设备，其 可以避免在把多个图像形成在单张转印纸上时由于转印纸的收缩或延 展所造成的图像尺寸不一致。
本发明提供了 一种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成处
理产生对应于图像数据的脉沖信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向光 敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜像 进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转印 纸上，该图像形成设备包括
改变装置，用于在对同一页转印纸的两面执行图像形成处理时改变 向光敏元件发射的激光束的扫描速率，从而以不同的扫描速率执行用于 该转印纸前面的第 一 潜像形成处理和用于该转印纸背面的第二潜像形 成处理；以及
转换装置，用于才艮据由该改变装置所改变的扫描速率，改变激光束 的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的强
度不同。
本发明还提供了 一种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成
处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向 光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜 像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转 印纸上，该图像形成设备包括 输入转印纸类型的输入单元；
改变装置，用于当要在其上已经固定有图像的同 一页转印纸上再次 执行图像形成处理时，根据由输入单元输入的对应于转印纸类型的信 息，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率；以及
转换装置，根据由该改变装置改变的扫描速率改变激光束的强度， 使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的强度不同。
本发明还提供了 一种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成 处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向 光^:元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜 像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转 印纸上，该图像形成设备包括
获取装置，用于在图像被固定在该转印纸上之后获得该转印纸的收 缩信息；
改变装置，用于当要在其上已经固定有图像的同 一页转印纸上再次 执行图像形成处理时，根据该收缩信息改变向着该光敏元件发射的激光 束的扫描速率；以及
转换装置，用于根据由该改变装置改变的扫描速率，改变该激光束 的强度，使得向正面发射的激光束的强度与向背面发射的激光束的强度 不同。
本发明还提供了一种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备 通过如下步骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根 据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上 形成静电潜像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以
及把转印的图像固定在该转印纸上，该方法包括第一改变步骤，用于在对同一页转印纸的两面执行图像形成处理 时，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率，从而以不同的扫描速率 执行用于该转印纸前面的第 一 潜像形成处理和用于该转印纸背面的第 二潜像形成处理；以及第二改变步骤，用于根据第一改变步骤所改变的扫描速率，改变激 光束的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束 的强度不同。本发明还提供了一种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备 通过如下步骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根 据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上 形成静电潜像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以 及把转印的图像固定在该转印纸上，该方法包括用于输入对应于转印纸类型的信息的输入步骤；第一改变步骤，用于当要在其上已经固定有图像的同一页转印纸上 再次执行图像形成处理时，根据由输入单元输入的对应于转印纸类型的 信息，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率；以及第二改变步骤，用于根据第一改变步骤中改变的扫描速率改变激光 束的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的 强度不同。本发明还提供了一种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备 通过如下步骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉沖信号；根 据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上 形成静电潜像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以 及把转印的图像固定在该转印纸上，该方法包括获取步骤，用于在图像被固定在该转印纸上之后获得该转印纸的收 缩信息；第一改变步骤，用于当要在其上已经固定有图像的同一页转印纸上 再次执行图像形成处理时，根据该收缩信息改变向该光敏元件发射的激
光束的扫描速率；以及第二改变步骤，用于根据在第一改变步骤中改变的扫描速率，改变 该激光束的强度，使得向正面发射的激光束的强度与向背面发射的激光 束的强度不同。根据本发明一方面，提供一种图像形成设备。这种图像形成设备通 过如下步骤而执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根 据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上 形成静电潜像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以 及把转印的图像固定在该转印纸上。该图像形成设备包括获取装置，用 于在把该图像固定到该转印纸上之前或之后获得该转印纸的收缩或延 展信息；改变装置，用于当要在其上已经固定有图像的同一页转印纸上 再次执行图像形成处理时，根据由获取装置所获得的收缩或延展信息， 改变该激光束的扫描速率；以及转换器，用于在产生对应于该图像数据 的脉沖信号时，根据由改变装置改变的扫描速率，改变该图像数据中针 对每个像素的脉冲宽度。根据本发明另一方面，提供一种图像形成设备，其通过如下步骤执 行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉沖信号而 关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像； 对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像 固定在该转印纸上。该第二方面的图像形成设备包括改变装置，用于在 对同一页转印纸的两面执行图像形成处理时改变向光敏元件发射的激 光束的扫描速率，从而以不同的扫描速率执行用于该转印纸前面的第一 潜像形成处理和用于该转印纸的背面的第二潜像形成处理；以及转换 器，用于根据由该改变装置所改变的扫描速率，改变激光束的强度，使 得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的强度不同。才艮据这些结构，即使改变主扫描速率以避免所形成的图像的尺寸不 一致，这种图像形成设备也可以补偿可能由主扫描速率的改变所造成的 后续图像密度级的差别。从下文结合附图的详细描述中，本发明的上述和其他特点和优点将
变得更加清楚。


图l是根据本发明第一实施方式的电摄影数字复印机的截面视图；图2是根据第一实施方式的电摄影数字复印机中提供的操作面板的 俯视图；图3示出根据第 一 实施方式从光电转换步骤到潜像形成步骤的图像 形成处理；图4示出根据第一实施方式的光控制单元的机械结构；图5是示出根据第 一实施方式的光控制单元的电结构的方框图；图6示出根据第一实施方式的PWM转换表的切换处理；图7为示出根据本发明第二实施方式的光控制单元的电结构的方框图；图8为示出根据第三实施方式的光控制单元的电子结构的方框图； 图9为示出激光驱动器的内部结构的详细视图；以及 图10A和10B分别示出在调色剂显影范围和激光束强度的能量分 布之间的关系。
具体实施方式
下面将参照示出本发明实施方式的附图描述本发明。在附图中，各 视图相同的元件和部件由相同的参考标号所表示，并且省略对其重复的 描述。图1为根据本发明第一实施方式的电摄影数字复印机的截面视图。 还将参照图3描述该数字复印机的操作，图3示出数字复印机所执行的 光电转换步骤到潜像形成步骤的图像形成处理。除了其他部件，根据本实施方式的数字复印机包括扫描仪310和打 印机330。该扫描仪310包括文档输送器1,其把置于其上的原始文档 一个接一个地输送到玻璃台2。另外，扫描仪310进一步包括扫描仪单 元4,扫描仪单元4包括灯3和扫描镜5。当灯3被打开时，扫描仪单
元4能够在图1中的水平方向上来回运动，从而对置于玻璃台2上的每 个文档的图像进行光扫描。在这种情况中，从该文档反射的光，即图傳_ 光，穿过扫描镜5、 6和7，由透镜8会聚。参见图3，该图像光然后被 输入到图像传感器101。该图像传感器101对该输入图像光执行光电转 换，并且输出对应于该图像光的模拟图像信号。该模拟图像信号然后被 AD转换器102转换为数字信号，该数字信号被输出到图像处理器320, 作为表示密度级的图像数据。该图像处理器320包括阴影补偿器103，其补偿由扫描仪310引起 的针对从AD转换器102输入的图像数据的读取误差。另外，图像处理 器320进一步包括图像处理电路104，其对该图像数据执行图像处理， 例如Y转换。从而，参见图1,在打印机330中，该图像数据被输入到 光控制单元IO,作为表示多灰度级的多值图像数据。参见图1和3,该光控制单元10把从图像处理器320输入的图像数 据通过脉宽调制器(PWM) 105转换为脉冲信号。该脉冲信号然后被发 送到半导体激光单元106,具体是如图5中所示的激光驱动器114，要 被发送到光敏元件11的激光束在激光驱动器114被打开和关闭。当激 光束进入光敏元件ll时，静电潜像i形成在光敏元件11上。然后，显 影器单元12和13把静电潜像i显影为具有预定颜色的调色剂图像。与静电潜像i的形成相同步，从纸盘14和15之一中选取一页转印 纸，并且通过对准滚子25传送到转印器/分离器单元16。该转印器/分 离器单元16把在光敏元件11上的该调色剂图像转印到该转印纸。其上 具有调色剂图像的转印纸通过转印器/分离器单元16与光^:元件11分 离，并且传送到热固定单元17,其中该调色剂图傳J故固定到该转印纸上。 通常，之后该转印纸通过释放滚子18传送，以便于向收集托盘20释放。对于双面记录，在转印纸通过释放传感器19之后，释放滚子18在 与释放方向相反的方向上旋转，并且挡板21向上偏移。因此，其上固 定有第一调色剂图像的转印纸通过传送路径22和23传送，并且在该转 印纸翻转的状态下传送到中间托盘24。然后该转印纸被从中间托盘24 传送到转印器/分离器单元16,在此处理过程中，该转印纸翻转。因此， 第二调色剂图像被转印到该转印纸的背面。另一方面，为了多层记录，在该转印纸到达释放传感器19之前， 该挡板21向上抬起。因此，其上固定有第一调色剂图像的转印纸通过传送路径22和23传送，并且在该转印纸不翻转的状态下传送到中间托 盘24。在中间托盘24中的转印纸然后^皮传送到转印器/分离器单元16, 在该处理过程中，该转印纸再次翻转。因此，第二调色剂图像被传送到 其上具有第 一 调色剂图像的转印纸的相同面上，使得第二调色剂图像按 照多层的方式置于第一调色剂图像上。光传感器26置于光敏元件11的上游，从而测量该转印纸的纵向尺 寸，即，该纸在副扫描方向上的长度。进一步参照图5描述该光传感器 26。图2是根据第一实施方式的电摄影数字复印机中提供的操作面板的 俯视图。参见图2,该操作面板5000包括电源开关5001,用于打开和关闭 该数字复印机；复位键5002,用于在待机状态把每个模式复位到标准模 式；启动键5003,用于启动复印操作；以及清除键5004,用于删除预 设数值。该操作面板5000进一步包括ID键5005,其仅仅允许特定的操作 员进行复印操作，而限制其他操作员的使用，除非输入适当的识别码； 停止键5006,用于暂停或取消复印操作；帮助4定5007,在查看每个功 能的内容时使用该键；上下光标键5008和5009，用于在每个功能设置 屏幕中把该光标向上或向下移动；以及左右光标4建5011和5010,用于 在每个设置屏幕中把光标左右移动。另外，该操作面板5000还包括OK键5012,用于确定在显示器5052 的每个功能设置屏幕上显示的内容；输入键5013，用于执行在显示器 5052上的每个功能设置屏幕的右下角显示的内容；缩小键5014,用于 把当前单位尺寸改变为更小的单位尺寸；指示键5015,用于指示复印； 以及放大键5016,用于把当前单位尺寸改变为更大的单位尺寸。另外，该操作面板5000进一步包括托盘选择键5017,用于为复印
操作从包含转印纸的托盘中选择一个；第一密度选择键5018,用于降低 复印密度级；AE键5019，用于针对原始文档的密度级自动调整复印密 度级；第二密度选择键5020，用于提高复印密度级；以及分类键5021, 用于为分类功能选择操作模式。该才喿作面板5000还包括预热4建5022;切入4建5023,用于执行中断 复印；数字键5024，用于数字输入；以及标志(marker)键5025，用 于选择剪裁(trimming)操作、遮罩(masking)操作、或者部分处理 (partial-treatment)才乘作，例如寿仑廓化(contouring)、力口网(screening)、力口底 紋(shading)或者负正反转(negative-positive)操作。该操作面*反5000进一 步包括纸张类型输入键5026，用于输入在每个托盘中包含的纸张类型 (即，纸张材料、薄纸、普通纸、厚纸)；颜色删除键5027，用于删除 特定颜色；图画质量键5028，用于设置图画质量；负正键5029,用于 在执行负正反转操作时使用；图像创建键5030,其在执行轮廓化、加网、 加底紋、斜体化、图像镜像或者图像重复时被按下；以及剪裁键5031, 用于选择在图像中的特定区域，从而对所选择的区域进行剪裁。该操作面板5000进一步包括遮罩4定5032,用于选择在图像中的特 定区域，从而遮盖所选择的区域；以及部分处理键5033,用于选择图像 的特定区域并且执行部分处理操作，例如对所选择的区域执行轮廓化、 加网、加底紋或者负正反转处理。该操作面板5000还包括装订4定5035, 用于在该纸的一侧创建装订边距；边框删除键5034，用于根据所选择的 模式删除当前边框，所选择的模式例如有根据纸张尺寸制作新的边框的 纸张边框删除^=莫式，才艮据原始文档的尺寸制作新的边框的文档边框删除 模式，以及根据书本的双开页的尺寸，制作新的边框并在中央部分添加 空白区域的书本边框删除模式。请注意该新的边框的尺寸是可选择的。该操作面板5000进一步包括位移键5036,用于相对于转印纸移动 要形成的图像的位置。具体来说，该图像的位置可以向上、向下、向左 和向右、向纸张的中央、向纸张的一角、或者向纸张所选择的位置移动。 另夕卜，提供了缩放4建5037,用于在25。/。至400%的范围内以1%为单位 设置复印图像的放大率。另外，这种放大率可以分别针对主扫描方向和
副扫描方向设置。该操作面板5000还包括自动放大键5038,其根据该 转印纸的尺寸自动放大或缩小要被形成的图像的尺寸。另外，这种自动 ;故大可以分别针对主扫描方向和副扫描方向"^殳置。另外，提供多页放大键5039,用于放大单个原始文档的图像，然后 把该图像复印到多页转印纸上。提供缩小版面键5040,用于把多页原始 文档的图像缩小，然后把缩小的图像复印到单页转印纸上。该操作面板 5000进一步提供了多页键5043，用于把在玻璃台2上的复印区域分为 两半，并且以连续的方式自动复印两张原始文档的图像(连续多页复印、 连续双面复印)。该操作面板5000进一步包括双面键5044,用于在单页转印纸上执 行双面记录(单面到双面(原稿到复印件)、多页到双面(原稿到复印 件)、双面到双面)。提供多层键5045用于把多张原始文档的图像以多 层的方式(多层复印、多页多层复印)记录到单面转印纸上。操作面板 5000进一步包括MC键5046，以在使用存储卡时按下；投影仪键5047, 其在使用投影仪时按下；以及打印机键5048,用于在使用打印机时设置 模式。在操作面板5000上还包括当各种尺寸的文档混合在文档输送器1 中时使用的混合文档尺寸键5050;模式存储键5051,用于存储各种类 型的复印模式，或者用于读取和设置所存储的复印模式之一。显示器 5052显示该复印机所选择的模式、要被复印的纸张数目、复印图像的放 大率以及所选择的转印纸尺寸。另外，当设置复印模式时，该显示器5052 显示被设置的模式的内容。操作面板5000进一步包括系统预热键5053,用于启动或关闭系统 预热模式。具体来说，在该系统预热模式过程中，用于复印操作的控制 单元被关闭，仅仅外部接口及其外围电路工作。该操作面板5000包括 电源显示部分5054,其在电源开关5001 :故启动时点亮，并且在电源开 关5001被关闭时熄灭。图4示出光控制单元10的机械结构。在图4中，从半导体激光单 元106发出的激光束基本上被准直透镜107和光孔108所准直。具有预 定的光束直径的准直光束然后进入可旋转的多角镜109。该多角镜109 由多边形电机110在由图4中的箭头所示的方向上以等角速度旋转。根 据多角镜109的旋转，照射到多角镜109上的激光束被偏转，使得该激 光束的传播方向以等角速度改变。该偏转的激光束通过f-6透镜单元 111进入光敏元件11,并且通过光敏元件11进行光扫描。在这种情况中，该f- e透镜单元111补偿由多角镜109所偏转的激光束到光敏元件 11的光程差所造成的主扫描速率的改变，从而可以把该主扫描速率设置为常量。多边形电机驱动器112根据从CPU 117输入的作为目标扫描速率信 号的速率切换信号431,控制多边形电机110的旋转速率，这将在下文 中参照图5进一步描述。当多边形电机110的旋转速率达到目标扫描速 率时，多边形电机驱动器112把速率保持信号432输出到CPU117。另 外，除了把目标扫描速率信号输出到多边形电机驱动器112之外，该 CPU 117可以直接输出对应于该标准旋转速率的速率调整值。提供光束检测器113用于检测来自多角镜109的激光束。当光束检 测器113检测到激光束，并且在该检测的预定时间段之后，将对应于该 图像数据的PWM转换的激光束在主扫描方向上进行光扫描。图5是示出根据第一实施方式的光控制单元的电结构的方框图。在图5中，由图像处理器320所处理的一个主扫描线(line)的图 像数据，如上文所述，被存储在线存储器(line memory) 115中，然后 被才是供给在主控制器116中的PWM 105。该PWM 105包括多个PWM 转换表T。每个PWM转换表T存储对应于包含在图像数据中的多个值 的脉沖宽度，该多个值对应于多个灰度级。另外，对应于一个PWM转 换表T中的一个图像数据项的像素的脉冲宽度(即，密度值)与另一个 PWM转换表T中的一个图像数据项的像素的脉沖宽度不同。另外，在 主控制器116的非易失性存储器部分中提供该PWM转换表T。根据该主扫描速率，即多边形电才几110的S走转速率，该CPU117选 择其中 一个PWM转换表T。对PWM转换表T的这种选择的处理将在 后面详细描述。该CPU 117把指令信号发送到PWM 105,以根据所选
择的PWM转换表T把该图像数据转换为PWM信号。然后，根据从PWM 105输出的PWM信号，激光驱动器114打开和关闭从半导体激光单元 106发出的激光束。另外，根据来自光传感器26的信号，该CPU 117确定在要执行双 面记录或多层记录的情况下，转印纸的收缩或延展比例。根据所确定的 收缩或延展比例，该CPU117控制多边形电^4区动器112，以改变该多 边形电机110的旋转速率。然后，根据被改变的旋转速率，该CPU 117 从PWM转换表T中选择适当的表格。为了执行该操作，该CPU 117执 行包含在R0M118中的控制程序，并且利用RAM119作为工作空间。现在将描述用于改变多边形电机110的旋转速率的操作和用于选择 其中 一个PWM转换表T的操作。在通过热固定单元17之后，由于水的蒸发而导致转印纸的收缩。 通过光传感器26检测该转印纸的收缩比例。具体来说，向置于光敏元 件11的上游的光传感器26提供光发射器和光接收器。该CPU 117测量 光从该光发射器发出的时间点到转印纸反射的光被光接收器所接收的 时间点之间的时间段。然后，该CPU117计算所测量的时间段数值与该 转印纸的传输速率值相乘的乘积，从而确定该转印纸的纵向尺寸，即， 该纸在副扫描方向上的长度。然后，在双面记录或多层记录中，该CPU 117在第一记录处理之前 测量该转印纸的纵向尺寸Ll，另外，该CPU 117测量在第一记录处理 结束和第二记录处理开始之间该转印纸的纵向尺寸L2，从而计算L2比 Ll的比例。由此，确定在该转印纸的纵向方向上的收缩比例(比率或 变化)AL。尽管该转印纸可能在纵向和横向方向上都收缩，但可认为 该收缩比例在两个方向上基本上相同。因此，在第一实施方式中，为了 简化结构和控制梯:作，在横向方向上的收缩或延展比例与在纵向方向上 的收缩或延展比例△L相同。相应地，由于收缩或延展，该转印纸的尺寸在第一记录处理和第二 记录处理之间不同，如果该多边形电机110的旋转速率(即主扫描速率) 和光敏元件11的旋转速率(即副扫描速率)不改变，则该第一被记录 图像的尺寸和第二被记录图像的尺寸将不同。从而，根据该转印纸的横向方向上的收缩或延展比例AL，该CPU 117计算补偿被记录图像;镜向 尺寸变化的主扫描速率值。因此，根据在第二记录处理过程中执行哪种 主扫描，将该多边形电机110的旋转速率切换到所计算的主扫描速率。 另夕卜，根据在该转印纸的纵向方向上的收缩或延展比例AL,该CPU 117 还计算补偿被记录图像纵向尺寸变化的副扫描速率值。因此，根据在第 二记录处理过程中执行哪种副扫描，将用于旋转光敏元件11的电机(未 示出)的旋转速率切换到所计算的副扫描速率。通过使用PWM,对每个像素调制光发射时间，而不改变所发射的 激光束的强度。因此，当切换主扫描速率时，如上文所述，即^f吏根据具 有相同密度级的相同图像数据执行记录处理，在光敏元件11上每单位 面积的入射激光束的量也会发生改变。结果，这导致所形成的图像的密 度级不同。例如，当要在一页收缩的转印纸上形成图像，而降低该激光束的主 扫描速率，以避免该图像的尺寸增大时，则该图像的密度级增加。如图 6的上部分所示，为了避免这种密度级的增加，CPU117选择基于脉冲 宽度转换规则Y 1的PWM转换表T。具体来说，对于具有预定密度级 的图像数据，这样的脉冲宽度转换规则Y 1允许对于每个像素缩小脉冲 宽度。相反，当要在一页延展的转印纸上形成图像，而该激光束的主扫 描速率增加，以避免该图像尺寸缩小时，该图像的密度级减小。如图6 的下部分所示，为了避免这一密度级减小，CPU117选择根据脉冲宽度 转换规则y2的PWM转换表T。具体来说，对于具有预定密度级的图 像数据，这一脉冲宽度转换规则y2允许对每个像素加宽脉冲宽度。为了以多级方式切换多边形电机110的旋转速率(即，主扫描速率)， 可以增加PWM转换表T的数目，即规则数目。另外，为了在相同纸张 类型的多页转印纸上连续执行双面记录或多层记录，为第 一 页转印纸计 算的收缩或延展比例可以被用于第二页和附加的转印纸。这可以减小在 CPU117上的工作负载。该思想应用于本发明的第二实施方式，这将在 下文中描述。
根据第一实施方式，当要在其上固定有图像的一页转印纸上执行多 次图像形成时，则切换多边形电机110的旋转速率(即主扫描速率)， 从而避免由于转印纸的收缩或延展而导致所形成的图像尺寸不一致。另外，选择适当的PWM转换表T用于执行脉冲宽度转换，其补偿由主扫 描速率切换所造成的图像之间的密度级的差别。相应地，这避免了不一 致的图像密度级，因此能够形成高质量的图像。参见图7,将描述本发明的第二实施方式。该第二实施方式采用不 同的检测转印纸的收缩/延展比例的方法，如图7中所示。根据第二实施方式，该操作面板5000提供有纸张类型输入键5026, 用于输入所使用的转印纸的类型，即纸材、薄纸、普通纸、厚纸。另夕卜， 该数字复印机包含用于检测温度和湿度的温湿传感器120。另外，该主 控制器116的非易失性存储部件包括收缩或延展比例表Tl，其中存储 收缩或延展比例。具体来说，这种收缩或延展比例值是就在转印纸通过 热固定单元17之前或之后每单位长度的转印纸的数值，并且在假设该 收缩或延展比例在纵向和横向上是相同的的情况下，根据不同的纸张类 型、温度和湿度级而分类。根据这种结构，基于纸型输入键5026输入的纸张类型和由温湿传 感器120检测的温度和湿度,CPU 117从收缩或延展比例表T1选择相 应的每单位长度转印纸的收缩或延展比例值。因此，类似于第一实施方 式，该CPU 117根据选择的收缩或延展比例值，改变多边形电机110的 旋转速率，即主扫描速率，从而避免可能由转印纸的收缩或延展造成的 在前的第一被记录图像和第二被记录图像之间的尺寸不一致。另外，该 CPU 117选择适当的PWM转换表T,用于执行脉冲宽度转换，其补偿 由主扫描速率的切换所造成的图像之间的密度级不同。如果对于纵向和横向收缩或延展比例不同，则可以根据不同的纸张 类型、温度、湿度级和方向(即，纵向和横向)，在该收缩或延展比例 表T1中存储收缩或延展比例值。这样，在第二实施方式中，可以简单地从表格选择适当的收缩或延 展比例值，而不是根据计算来确定该比例值。这减小了 CPU117的工作
负载，并且仍然能够获得与第一实施方式相同的效果。如上文所述，在第一和第二实施方式中，根据转印纸的收缩或延展 比例，选择对应于多边形电机110旋转速率(主扫描速率)变化的适当 PWM转换表，从而校正图像不一致的密度级。另一方面，参见图8至IOB，根据本发明第三实施方式，激光束的密度被直接改变，以校正不一致的密度级。换句话说，参见图8,根据第三实施方式，在主控制器116中的CPU 117根据由光传感器26所确定的转印纸的收缩或延展比例，把强度补偿 信号S409发送到激光驱动器114。在这种情况中，在PWM 105中的PWM 转换表T是常量，与基于该转印纸的收缩或延展比例的主扫描速率无 关。图9示出激光驱动器114和激光单元106的内部结构。确定激光束 的光扫描仪的激光单元106包括激光二极管404以及与该激光二^l管 404相邻放置的光电二极管405。来自激光二极管404的激光束的一部 分由光电二极管405所接收，并且被监视器放大器406所放大。因此， 获得与被发射的激光束的强度成比例的信号S407。然后，该信号S407 与最初在APC(自动功率控制)控制器401中输入的激光束目标强度标 准信号Vt电平相比较。然后，该APC控制器401把模拟信号S408发 送到恒流电路403，从而激光二极管404的发射功率被设置为恒定。相 应地，在设置激光束的强度之后，开关电路402根据从PWM 105输出 的PWM信号而通断，以控制激光二极管404的发射。类似于第一实施方式，根据来自光传感器26的信号，该CPU 117 计算对于双面记录或多层记录在转印纸的主扫描方向上的收缩或延展 比例AL。然后，确定补偿相应记录图像横向尺寸变化的主扫描速率。 使用所确定的主扫描速率切换多边形电机110的旋转速率，以执行第二 记录处理。当切换旋转速率(主扫描速率)时，即使根据具有相同密度 级的图像数据执行记录处理，在光敏元件上每单位面积的激光束的强度 也不一致。这可能导致图像的密度级不一致。例如，如果该激光束的主 扫描速率被设置为较低，从而避免当该图像被记录在收缩的转印纸上时图像变大，该图像的密度级变得较高。在这种情况中，激光束目标强度标准信号Vt电平通过强度补偿信号S409从CPU 117输出，该目标强度 标准信号对应于具有预定密度级的图像数据的初始设置。该激光束目标 强度标准信号Vt电平变为Vt，电平，从而激光二极管404的输出强度被 降低。因此，参见图10A,暴露的光敏元件11上在主扫描方向每个点 的激光能量分布(静电潜像分布)变得更小。从而显影的调色剂图像相 对于特定的显影阈值变得更小。因此，对于收缩的转印纸补偿;陂显影的 图像的密度级，以在双面记录或多层记录中获得一致的密度级。另一方 面，如果该激光束的主扫描速率被设置为專交高，从而避免在该图傳j皮记 录在延展的转印纸上时，图像变得更小，则通过强度补偿信号S409从 CPU 117输出该激光束目标强度标准信号Vt电平，使得该Vt电平变为 Vt"电平。因此，该激光二极管404的输出强度增加。参见图10B,暴 露的光敏元件11上在主扫描方向每个点的激光能量分布(静电潜像分 布)变大，使得被显影的调色剂图像相对于特定的显影阈值变得更大。 因此，对于该延展的转印纸补偿了被显影的图像的密度级，从而在双面 记录或多层记录中获得一致的密度级。相应地，第三实施方式通过直接调整激光束的强度而不改变PWM 转换表T获得了基本上与第一和第二实施方式相同的效果。另外，尽管第一实施方式的光传感器26用作计算在上述第三实施 方式中转印纸的收缩或延展比例的装置，但是第二实施方式的纸张类型 输入键5026和温湿传感器120也可以用于计算收缩或延展比例。另夕卜，本发明不限于上述实施方式，例如本发明可以应用于记录模 式，在记录模式中，包括在单页转印纸上的图像固定步骤的图像形成处 理被多次执行。另夕卜，在第一实施方式中，除了检测转印纸的纵向尺寸 的光传感器26之外，可以提供用于检测该转印纸的横向尺寸的附加光 传感器。这种附加光传感器可以被用于检测该转印纸在横向方向上的收 缩或延展比例。另外，这种光传感器的定位不限于光敏元件11的上游 侧，而可以在与本发明的原理和范围相 一 致的任何位置。另夕卜，例如通过监视经过电机的电流电平的变化，可以检测该对准
滚子25与该转印纸相接触的时间段，上述电机用于驱动对准滚子25。因此，根据该时间段，可以确定该转印纸的纵向尺寸。另外，本发明可以包括一种变型，其中向系统或设备的计算机(CPU (中央处理单元)和MPU (微处理器单元))提供存储软件程序代码的 存储介质(或者记录介质)，该软件程序代码实现上述实施方式的功能， 使得该计算机通过读取存储在该存储介质中的程序代码而工作。在这种情况中，从该存储介质读出的程序代码实现上述实施方式的 功能，因此，存储该程序代码的存储介质可以包含在本发明的技术范围内。相应地，该程序代码可以由该计算才几所梯:作，以实现上述实施方式的功能。另夕卜，响应由该程序代码所给出的命令，该计算机的操作系统(OS)可以完全或部分地4丸行这些实际处理，从而实现上述实施方式的 功能。本发明可以进一步包括一种变型，在这种变型中，从该存储介质读 取的程序代码被存储在存储器内，该存储器包含于插入到计算机的增强 卡内或连接到计算才几的增强单元中。响应来自该程序代码的命令，例如 该增强卡或增强单元中提供的CPU执行全部或部分处理，从而可以实 现上述实施方式的功能。相应地，当本发明被应用于这种存储介质时， 该存储介质存储对应于上述处理的程序代码。尽管已经参照当前被认为是实施方式的内容描述了本发明，但是应 当理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明要覆盖包含在所 附权利要求的构思和范围内的各种变型和等价方案。如下权利要求的范 围要记录最宽的解释，从而包含所有这样的变型和等价结构及功能。
权利要求
1.一种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转印纸上，该图像形成设备包括改变装置，用于在对同一页转印纸的两面执行图像形成处理时改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率，从而以不同的扫描速率执行用于该转印纸前面的第一潜像形成处理和用于该转印纸背面的第二潜像形成处理；以及转换装置，用于根据由该改变装置所改变的扫描速率，改变激光束的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的强度不同。
2. —种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成处理产生 对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发 射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜像进行显影； 把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转印纸上，该图 像形成设备包括输入转印纸类型的输入单元；改变装置，用于当要在其上已经固定有图像的同一页转印纸上再次 执行图像形成处理时，根据由输入单元输入的对应于转印纸类型的信 息，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率；以及转换装置，根据由该改变装置改变的扫描速率改变激光束的强度， 使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的强度不同。
3. —种图像形成设备，其通过如下步骤执行图像形成处理产生 对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信号而关闭/打开向光敏元件发 射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜像；对该静电潜像进行显影； 把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的图像固定在该转印纸上，该图 像形成设备包括获取装置，用于在图像被固定在该转印纸上之后获得该转印纸的收缩信息；改变装置，用于当要在其上已经固定有图像的同 一页转印纸上再次 执行图像形成处理时，根据该收缩信息改变向着该光敏元件发射的激光 束的扫描速率；以及转换装置，用于才艮据由该改变装置改变的扫描速率，改变该激光束 的强度，使得向正面发射的激光束的强度与向背面发射的激光束的强度 不同。
4. 根据权利要求3所述的图像形成设备，其中该获取装置包括用 于^r测该转印纸的尺寸的第一检测器，以及其中根据在该图像被固定在转印纸上之前或之后检测的该转印纸 的尺寸，该获取装置计算该转印纸的收缩比例，从而获得收缩信息。
5. —种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备通过如下步 骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉沖信号；根据该脉冲信 号而关闭/打开向光每丈元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜 像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的 图像固定在该转印纸上，该方法包括第一改变步骤，用于在对同一页转印纸的两面执行图像形成处理 时，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率，从而以不同的扫描速率 执行用于该转印纸前面的第 一 潜像形成处理和用于该转印纸背面的第 二潜像形成处理；以及第二改变步骤，用于根据第一改变步骤所改变的扫描速率，改变激 光束的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束 的强度不同。
6. —种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备通过如下步 骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉沖信号；根据该脉冲信 号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜 像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的 图^f象固定在该转印纸上，该方法包括用于输入对应于转印纸类型的信息的输入步骤；第一改变步骤，用于当要在其上已经固定有图像的同一页转印纸上 再次执行图像形成处理时，根据由输入单元输入的对应于转印纸类型的信息，改变向光敏元件发射的激光束的扫描速率；以及第二改变步骤，用于根据第一改变步骤中改变的扫描速率改变激光 束的强度，使得向正面照射的该激光束的强度与向背面照射的激光束的 强度不同。
7. —种用于控制图像形成设备的方法，图像形成设备通过如下步 骤执行图像形成处理产生对应于图像数据的脉冲信号；根据该脉冲信 号而关闭/打开向光敏元件发射的激光束，以在该光敏元件上形成静电潜 像；对该静电潜像进行显影；把该潜像转印到转印纸上；以及把转印的 图像固定在该转印纸上，该方法包括获取步骤，用于在图像被固定在该转印纸上之后获得该转印纸的收 缩信息；第 一改变步骤，用于当要在其上已经固定有图像的同 一 页转印纸上 再次执行图像形成处理时，根据该收缩信息改变向该光敏元件发射的激 光束的扫描速率；以及第二改变步骤，用于根据在第一改变步骤中改变的扫描速率，改变 该激光束的强度，使得向正面发射的激光束的强度与向背面发射的激光 束的强度不同。
8. 才艮据权利要求7所述的方法，其中该获取步骤包括用于通过检 测器检测该转印纸的尺寸的分步骤；以及用于根据该图像被固定在转印 纸上之前或之后所检测的转印纸的尺寸，计算该转印纸的收缩比例，以 获得该收缩信息的分步骤。
全文摘要
本发明公开了一种图像形成设备，用于在单张转印纸上多次执行图像形成时改变多边形电机的旋转速率，即，主扫描速率，并且选择其中一个脉冲宽度转换表。该主扫描速率的改变用于避免由于转印纸的收缩所造成的第一被记录图像和第二被记录图像之间尺寸不一致。该脉冲宽度转换表允许调制该脉冲宽度。
文档编号G03G21/00GK101118401SQ200710141859
公开日2008年2月6日 申请日期2004年12月3日 优先权日2003年12月5日
发明者冈雄志, 小河原敏, 山崎美孝, 山田直人, 川上尊之, 本山肇, 森昭人, 野口淳市, 鍜治一 申请人:佳能株式会社