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冲信号，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轮夹住通过滚轮传送。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，从而把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，从而类似地检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执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，多边形电机的旋转速率)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像片断时，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，即脉冲宽度不改变，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像形成设备。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。
根据本发明第一方面，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冲信号时，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。
根据本发明第二方面，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。
根据这些结构，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1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。
具体实施例方式
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，即图像光，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γ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10，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11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与光敏元件11分离，并且传送到热固定单元17，其中该调色剂图像被固定到该转印纸上。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中的转印纸然后被传送到转印器/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；帮助键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；以及左右光标键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。
该操作面板5000还包括预热键5022；切入键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)操作，例如轮廓化(contouring)、加网(screening)、加底纹(shading)或者负正反转(negative-positive)操作。该操作面板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、加底纹、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进一步包括遮罩键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、加底纹或者负正反转处理。该操作面板5000还包括装订键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模式，根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。另外，提供了缩放键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，这种自动放大可以分别针对主扫描方向和副扫描方向设置。
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被启动时点亮，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-θ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-θ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CPU 117。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，然后被提供给在主控制器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冲宽度，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冲宽度不同。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，即多边形电机110的旋转速率，该CPU 117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PWM105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CPU 117控制多边形电机驱动器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ROM 118中的控制程序，并且利用RAM 119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CPU 117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L1，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L1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)ΔL。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操作，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ΔL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ΔL，该CPU 117计算补偿被记录图像横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。另外，根据在该转印纸的纵向方向上的收缩或延展比例ΔL，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，即使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，CPU 117选择基于脉冲宽度转换规则γ1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γ1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，CPU 117选择根据脉冲宽度转换规则γ2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γ2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CPU 117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。另外，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T1，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CPU 117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10B，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CPU117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以及与该激光二极管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ΔL。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被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较高，从而避免在该图像被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。
另外，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。另外，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。
另外，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机所操作，以实现上述实施方式的功能。另外，响应由该程序代码所给出的命令，该计算机的操作系统(OS)可以完全或部分地执行这些实际处理，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机的增强单元中。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；以及转换装置，用于在产生对应于该图像数据的脉冲信号时，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。
2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中该图像数据包括多个数值，其中该图像形成设备进一步包括多个脉冲宽度转换表，每个脉冲宽度转换表包括脉冲宽度，该脉冲宽度对应于在该图像数据中的数值，以及其中该转换装置根据由改变装置所改变的扫描速率而选择其中一个脉冲宽度转换表，以便改变图像数据中针对每个像素的脉冲宽度。
3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中该改变装置根据由获取装置所获得的收缩/延展信息，改变发射到该光敏元件上的激光束的主扫描速率和副扫描速率，以及其中该转换装置在对应于该图像数据的脉冲信号产生时，根据由改变装置所改变的主扫描速率，改变图像数据中针对每个像素的脉冲宽度。
4.根据权利要求3所述的图像形成设备，其中该改变装置通过改变用于偏转激光束的传播方向而提供的可旋转多角镜的旋转速率，改变主扫描速率。
5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中该获取装置包括用于检测转印纸的尺寸的第一检测器，以及其中根据在图像被固定在该转印纸上之前或之后所检测的转印纸尺寸，该获取装置计算该转印纸的收缩或延展比例，以便获得收缩或延展信息。
6.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中该获取装置进一步包括输入转印纸类型的输入单元，用于检测温度和湿度的第二检测器，以及用于存储根据纸张类型、温度和湿度而分类的收缩或延展比例的表格，以及其中根据从该输入单元输入的纸张类型和由该第二检测器所检测的温度和湿度，该获取装置从该表格选择相应的一个收缩或延展比例，以便获得收缩或延展信息。
7.一种图像形成设备，其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；以及转换装置，根据由该改变装置改变的扫描速率改变转换规则，提供该转换规则用于产生对应于该图像数据的脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中该图像数据包括多个数值，其中该图像形成设备进一步包括多个脉冲宽度转换表，每个脉冲宽度转换表包括脉冲宽度，该脉冲宽度对应于在该图像数据中的数值，以及其中该转换装置根据由该改变装置所改变的扫描速率选择其中一个脉冲宽度转换表，以改变转换规则。
9.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中该改变装置根据由该获取装置所获得的收缩/延展信息，改变发射到光敏元件的激光束的主扫描速率和副扫描速率，以及其中该转换装置改变该转换规则，用于根据由该改变装置所改变的主扫描速率把该图像数据转换为脉冲信号。
10.根据权利要求9所述的图像形成设备，其中该改变装置通过改变为了偏转激光束的传播方向而提供的可旋转多角镜的旋转速率而改变主扫描速率。
11.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中该获取装置包括用于检测转印纸的尺寸的第一检测器，以及其中，该获取装置根据在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或延展比例，从而获得收缩/延展信息。
12.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中该获取装置进一步包括输入转印纸类型的输入单元，用于检测温度和湿度的第二检测器，以及用于存储根据纸类型、温度和湿度分类的收缩或延展比例的表格，以及其中根据从该输入单元输入的纸类型和由该第二检测器所检测的温度和湿度，该获取装置从该表格中选择收缩或延展比例中相应的一个比例，从而获得收缩/延展信息。
13.一种用于控制图像形成设备的方法，该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；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，根据所获得的收缩或延展信息，改变该激光束的扫描速率；以及第二改变步骤，用于在产生对应于该图像数据的脉冲信号时，根据在第一改变步骤中改变的扫描速率，改变该图像数据中针对每个像素的脉冲宽度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中第二改变步骤包括用于根据在第一改变步骤中改变的扫描速率，选择其中一个脉冲宽度转换表的分步骤，以便改变该图像数据中针对每个像素的脉冲宽度，该图像数据包括多个数值，每个脉冲宽度转换表包括对应于该图像数据中的数值的脉冲宽度。
15.一种用于控制图像形成设备的方法，该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；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，根据所获得的收缩或延展信息，改变该激光束的扫描速率；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，改变转换规则，提供该转换规则用于产生对应于该图像数据的脉冲信号。
16.一种图像形成设备，其中包括获取装置，用于在图像被固定到转印纸上之前或之后，获得关于通过该图像形成设备的转印纸的收缩或延展信息；改变装置，用于改变激光束的扫描速率，其中通过对应于在转印纸上形成图像的图像数据的脉冲信号而打开和关闭该激光束；以及转换装置，用于在产生对应于该图像数据的脉冲信号时，根据由该改变装置改变的扫描速率，改变图像数据中针对每个像素的脉冲宽度。
17.根据权利要求16所述的图像形成设备，其中该图像数据包括多个数值，其中该图像形成设备进一步包括多个脉冲宽度转换表，每个脉冲宽度转换表包括脉冲宽度，该脉冲宽度对应于在该图像数据中的数值，以及其中该转换装置根据由改变装置所改变的扫描速率而选择其中一个脉冲宽度转换表，以便改变图像数据中针对每个像素的脉冲宽度。
18.一种图像形成设备，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，其中该处理包括根据该脉冲信号打开和关闭发射到光敏元件的激光束，从而在该光敏元件上形成静电潜像，其中该处理对该静电潜像进行显影，并且把该潜像转印到转印纸上，其中该处理把被转印的图像固定到该转印纸上，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；以及转换装置，根据由该改变装置改变的扫描速率改变转换规则，提供的该转换规则用于产生对应于该图像数据的脉冲信号。
19.根据权利要求18所述的图像形成设备，其中该图像数据包括多个数值，其中该图像形成设备进一步包括多个脉冲宽度转换表，每个脉冲宽度转换表包括脉冲宽度，该脉冲宽度对应于在该图像数据中的数值，以及其中该转换装置根据由改变装置所改变的扫描速率而选择其中一个脉冲宽度转换表，以便改变该转换规则。
20.一种图像形成设备，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。
21.一种图像形成设备，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。
22.一种图像形成设备，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。
23.根据权利要求22所述的图像形成设备，其中该获取装置包括用于检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。
24.一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。
25.一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。
26.一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。
27.根据权利要求26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B65H7/06GK1624594SQ20041009655
公开日2005年6月8日 申请日期2004年12月3日 优先权日2003年12月5日
发明者山田直人, 鍜治一, 山崎美孝, 野口淳市, 川上尊之, 本山肇, 小河原敏, 冈雄志, 森昭人 申请人:佳能株式会社