JP4881012B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタあるいは複写機などの電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関する。

レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、その印刷動作は、露光、現像、転写、定着というプロセスを経て行われる。具体的には、まず、光源（例えば、半導体レーザなど）から出射された光ビーム（例えば、レーザビーム）は、画素単位の画像データ（画像信号）に基づいて変調される。次に、変調された光ビームが多面鏡（例えば、ポリゴンミラーなどの回転多面鏡。偏光器とも称する。）によって、感光体ドラム表面上にラスタースキャンすることにより、印刷する画像の静電潜像が形成され、静電潜像は、現像装置によってトナー像として現像される。次に、トナー像は、転写ローラによって転写材（記録紙）に転写された後、定着装置によって定着熱により、転写材上のトナー像が定着されることで、転写材に画像が形成される。

しかし、加熱によりトナー像の定着を行う際に、転写紙に含まれていた水分の一部が定着時の熱により蒸発するため、定着後は転写材は収縮して寸法変化を生じる。この収縮率は、転写紙の種類や厚みによって異なり、長さにして０．１〜０．５％程度である。定着により収縮した転写紙は、その後、再度水分を吸収して伸長し原寸に戻るが、原寸に戻るためには１５〜２０分程度の時間を要する。このような転写紙の定着時における収縮とその後の伸長によって転写紙上に形成された画像も同様の寸法変化を起こす。

従って、転写紙の両面に画像形成を行う両面印刷モードにおいては、表面（第１面）に像を転写して定着したのち、転写紙が０．１〜０．５％程度収縮した状態で裏面（第２面）に画像形成を行うことになる。このため、裏面の画像形成後に、転写紙が再度水分を吸収して伸長して原寸に戻ったときには画像が拡大してしまい、表面と裏面の画像サイズが異なり、表面と裏面の見当（表裏レジスト）がずれてしまうという不具合が生じる。

そこで、両面印刷モードにおける上記の問題を解決するために、両面印刷時の出力画像に対する表裏の画像サイズの整合をとり高精度レジストを実現する手段を有する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

この画像形成装置の場合、画素長は基本クロックから基本クロックの整数倍の高周波クロックを発生する高周波クロック発生装置の高周波クロック複数個分で構成する。そして、両面印刷モードにおける表面作像時と裏面作像時での主走査方向の収縮に対しては、画素幅を収縮する画素に対して、構成する高周波クロック数を減らすことにより調整を行なっている。また、副走査方向の収縮に対しては、偏光器の回転数を表面画像形成時に対して増速することにより調整を行っている。
特開２００４−２５８４１号公報

しかしながら、上記説明したような偏光器の回転数を変更して両面印刷における副走査方向の収縮を調整する方法では、印刷時間を短縮して高生産性を達成しようとする場合に、以下の問題があった。

すなわち、両面印刷時に、第２面目（裏面）の副走査倍率を合わせるために偏光器の回転数を変更する場合には、第１面目（表面）の書き込み終了後に偏光器の回転数変更を行うことになる。しかし、偏光器は回転数を変更してから所定の制定時間が経過しないと回転数が安定しないため第２面目の書き出しタイミングは偏光器の制定時間経過後（偏光器の回転数が安定した時間後）に設定しなければならない。このため１面目と２面目の紙間を詰めることにより印刷時間を短縮して印刷の高生産性を達成しようとする場合には、上記制定時間より短く紙間を設定することができないため、印刷の高生産性を達成するための障害となっていた。

本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものである。本発明の目的は、例えば、両面印刷時などにおいても高画質な画像を形成しながら印刷時間を短縮して高生産性を達成することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、以下の構成を有する。すなわち、同一の感光体に対応して設けられ、第１速度で回転する第１多面鏡及び前記第１速度とは異なる第２速度で回転する第２多面鏡を備え、前記第１多面鏡及び前記第２多面鏡のいずれか一方で偏向された光ビームが照射されることによって前記感光体上に形成される潜像をトナー像として現像し、転写部において前記感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体上に加熱定着することによって、前記記録媒体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段が前記記録媒体の表面にトナー像を形成した後に当該記録媒体の裏面にトナー像が形成されるように、前記表面と前記裏面とを反転させた当該記録媒体を前記転写部に搬送する搬送手段と、前記第１多面鏡で偏向された光ビームによって、前記記録媒体の表面に形成するトナー像に対応する潜像が前記感光体上に形成され、前記第２多面鏡で偏向された光ビームによって、前記搬送手段によって反転され前記表面にトナー像が形成された記録媒体の裏面に形成するトナー像に対応する潜像が前記感光体上に形成されるように、前記感光体上に潜像を形成する際に前記光ビームを偏向させる多面鏡として前記第１多面鏡及び前記第２多面鏡のいずれか一方を選択する制御手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、両面印刷時などにおいて高画質な画像を形成しながら印刷時間を短縮して高生産性を達成することができる画像形成装置を提供することができる。

＜第１の実施形態＞
以下、図面に基づき本実施形態の画像形成装置について説明する。

［特徴］
本実施形態の画像形成装置では、２つの異なる速度で互いに逆方向に回転する２つの多面鏡（ポリゴンミラーなどの回転多面鏡）を有するレーザスキャナ（光ビーム走査装置）を用いて記録媒体の両面印刷を行うことを特徴とする。このため、両面印刷の第１面の印刷時には第１速度で回転する第１多面鏡を用い、第２面（裏面）の印刷時には記録媒体の収縮を調整するために第２速度で回転する第２多面鏡を用いて光ビームの進行方向を偏向させて走査光とすることができる。その結果、従来の１つの多面鏡を用いる場合のように第１面印刷後に多面鏡の回転速度が安定するまで待機する時間が不要になるので、高品質を維持しながら印刷時間を短縮することができる。

［画像形成装置：図１］
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。本画像形成装置は、画像形成部であるプリンタ部１と画像読取部であるリーダ部２とを備える。

まず、リーダ部２の構成を説明する。３は原稿を積載する原稿台ガラス、４は原稿面に対して光を照射するランプである。６、７、８はミラー、９はレンズ、１０はＣＣＤユニットであり、ランプ４とミラー６が移動して原稿台ガラス３上の画像を走査する。すると、原稿からの反射光はミラー６、７、８によりレンズ９へと導かれ、レンズ９によりＣＣＤユニット１０に集光し、ＣＣＤユニットが画像情報を読み取る。また、１１はコントローラ部であり、ＣＣＤユニット１０から送られてきた画像信号を処理し、プリンタ部１の露光部１２へと送る。

次に、プリンタ部１の説明をする。１２ａ、ｂは露光部であるレーザスキャナ、１３は感光体ドラム、１４は現像器、１５は転写・分離帯電器、１６は定着器、１７は反転排紙部、２１はカセット、Ｐは用紙（記録媒体）である。

まず、レーザスキャナ１２ａ、ｂは、コントローラ部１１から送られてきた画像信号（画素単位の画像データ）を元にレーザ光を出射し、このレーザ光で感光体ドラム１３上を露光走査する。このレーザ光の露光走査により感光体ドラム１３上にはレーザ光に応じた潜像が形成される。この感光体ドラム１３上に形成された潜像は、現像器１４によりトナーを供給されることで感光体ドラム１３上にトナー像として可視像化（現像）される。また、用紙Ｐは上記潜像とタイミングを合わせてカセット２１ａ、ｂ、ｃ、ｄから送り出され、レジストローラー２０でレジを補正後、転写・分離帯電器１５に送られる。そして転写・分離帯電器１５では、用紙Ｐに対しトナー像を転写すると共に、感光体ドラム１３上に静電吸着している用紙Ｐを引き剥がし、搬送部によって定着器１６へと搬送していく。定着器１６では、用紙Ｐ上のトナー像が熱圧されて用紙Ｐ上に定着される。

反転排紙部１７は、本画像形成装置を用いる片面印刷時においては、用紙Ｐを搬送するための２つのパスを持つ。第１のパスは、定着器１６を通過した用紙Ｐを、直接パス１７ａから１７ｆに通して機外に排出するストレート排紙パスである。第２のパスは、定着器１６を通過した用紙Ｐを一度、パス１７ａ→１７ｂ→１７ｄ→１７ｃへと送り込み、ここでスイッチバックしてパス１７ｃ→１７ｄ→１７ｅへと送り込んで機外に排出する反転排紙パスである。上記一連の工程を繰り返すことにより複数枚の片面印刷による画像形成が可能となる。

また、本画像形成装置を用いる両面印刷時においては、１面目が定着器１６を通過後、パス１７ａ→１７ｂ→１７ｄ→１７ｃへと送り込む。このとき、用紙Ｐの後端は反転ローラー１８に狭持されるまで送り込まれ、その後、反転ローラー１８がスイッチバックして用紙Ｐを反転経路１９へと導いていく。反転経路１９へと搬送された用紙Ｐは、再びレジストローラー２０でレジを補正後、転写・分離帯電器１５に送られて２面目の画像を形成し、ストレート排紙パスを通って機外に排出される。上記一連の工程を繰り返すことにより複数枚の両面印刷による画像形成が可能となる。

［レーザスキャナの構成：図２Ａ］
図２Ａは、画像形成装置における露光部であるレーザスキャナ１２ａ、ｂの例示的な上視図である。

本実施形態のレーザスキャナ１２ａ、ｂは、図に示すように第１のレーザスキャナ１２ａと第２のレーザスキャナ１２ｂが感光体ドラム１３を介して対称に配置されており、ドラム面に対し同方向から走査を行っている。そのため第２のレーザスキャナ１２ｂの多面鏡３１は第１のレーザスキャナ１２ａの多面鏡３１（反時計回りに等角速度Ｖａで回転）とは逆方向に第１のレーザスキャナ１２ａとは異なる速度で回転（時計回りに等角速度Ｖｂで回転）を行っている。

以下の説明では、レーザスキャナ１２ａの構成についてのみ説明するが、レーザスキャナ１２ｂの構成はレーザスキャナ１２ａと同様である。

３１ａは多面鏡（ポリゴンミラーなどの回転多面鏡）、３２ａはレーザ駆動部、３３ａは半導体レーザである。半導体レーザ３３ａの内部にはレーザ光の一部を検出するＰＤ（photodiode）センサー（不図示）が設けられ、ＰＤセンサーの検出信号を用いてレーザダイオードのＡＰＣ（auto power control）制御を行う。

半導体レーザ３３ａから出射されたレーザビームはコリメータレンズ３４ａ及び絞り３５ａによりほぼ平行光となり、所定のビーム径で偏光器３１ａに入射する。多面鏡３１ａは矢印の方向（反時計回り）に等角速度Ｖａの回転を行っており、この回転に伴って、多面鏡３１に入射した光ビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。

偏向ビームとなった光は、第１のｆ−θレンズ３７ａ、折り返しミラー３８ａ、第２のｆ−θレンズ３９ａにより集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズは同時に走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、光ビームは、像担持体としての感光ドラム１３上に図の矢印の方向に等速で結像するように走査される。なお、３６ａは偏光器３１ａからの反射光を検出するビームディテクト（以下、ＢＤ と呼ぶ）センサであり、ＢＤセンサ３６ａの検出信号は多面鏡３１ａの回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。

なお、ＡＰＣ制御とは、１走査中のレーザ光の光量を一定に保持するために、１走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出して半導体レーザの駆動電流を１走査の間保持する制御である。半導体レーザは温度特性を持っており、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。そこで、１走査毎に上記ＡＰＣ制御を用いて、各走査毎の発光特性が一定になるように、各走査毎に一定に流す電流量を制御する。こうして一定光量制御されたレーザ光を画像処理回路（不図示）で変調された画像データでＯＦＦ／ＯＮすることで感光体ドラム上に潜像を形成することができる。

このように本実施形態の画像形成装置は、２つの等角速度の異なるレーザスキャナ１２ａ、ｂを有しているので、このレーザスキャナ１２ａ、ｂを使用用途に応じて切り替えて書き込みを行うことができる。例えば、両面印字の場合、第１面をレーザスキャナ１２ａを用いて書き込み、第２面をレーザスキャナ１２ｂを用いて書き込むことができる。その結果、本画像形成装置では、従来の画像形成装置（レーザスキャナが１つ）のように多面鏡の回転数を変更してから回転数が安定するまでの所定の制定時間を待たなくても２面目の走査が開始できるので、両面印字時の生産性をより向上することができる。

なお、本実施形態では、図２Ａに示すようにレーザ走査位置をずらしているため、第２のレーザスキャナ１２ｂの書き込み開始タイミングを感光体ドラム面上のずれ分Ａだけ遅らせている。しかし、より高生産性を達成するために、例えば、レーザ走査位置を同一位置で走査するように変更してもよい。

［レーザスキャナの別の構成の一部：図２Ｂ］
なお、上記説明した２つのレーザスキャナａ、ｂ（２つのレーザ駆動部）を使用する例は一例であり、例えば、図２Ｂに示すように、２つの多面鏡３１ａ、多面鏡３１ｂ、回転する偏向鏡５０およびレーザ駆動部３２ａを図のように配置してもよい。この場合には、１つのレーザ駆動部３２ａからのレーザ光を偏向鏡５０が回転することにより多面鏡３１ａまたは多面鏡３１ｂに出社することができる。その結果、上記説明した２つのレーザ駆動部を用いる場合と同様に、２つの多面鏡３１ａと多面鏡３１ｂとから２つの異なる走査光を発生することができる。なお、この場合には、レーザ駆動部３２ａを駆動する画像データとして、図２Ａで説明した画像データａと画像データｂとを用いればよい。

［両面印字時のレーザスキャナ切替動作：図３］
上記説明した本画像形成装置において、両面印字時の第１面印字（表面）と第２面印字（裏面）における２つのレーザスキャナの切替動作について図３を用いて説明する。

３００は両面印字時における１面目を、３２０は両面印字時における２面目（収縮補正有り）を示している。なお、３１０は本画像形成装置の特徴を説明するために比較として使用するものであり、両面印字時における２面目（収縮補正無し）を示している。

前述したとおり、本実施形態の構成では２つのレーザスキャナ１２ａ、１２ｂを有しており、両面印字時には、第１面目を第１のレーザスキャナ１２ａ、第２面目を第２のレーザスキャナ１２ｂで走査するように切り替えて使用する。

通常、両面印字時の第１面の印字時には、定着器の熱により用紙中の水分が蒸発し、定着後の紙が収縮（例えば、０．１〜０．５％）する。そのために、第１面の印字時にこの収縮を見込んだ補正をしない場合の書き込まれる画像サイズＳａ、Ｔａは、３００と３１０に示すように第１面目と第２面目で等しい。
このため、３１０で書き込み開始位置（ｘ１、ｙ１）の反対側に位置する主走査余白部Ｘａと副走査余白部Ｙａは、３１０に示す第２面目では、定着後の紙の収縮によりＸｂ、Ｙｂと少なくなり、表裏の画像位置がずれてしまう。

そのため、本実施形態では、第２のレーザスキャナ１２ｂの速度を第１のレーザスキャナ１２ａとは異なる速度にするために、例えば、操作部（不図示）から用紙種別を設定（例えば、紙種Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤからＡを設定）する。本画像形成装置では、予め用紙の伸縮に応じた伸長画素テーブルと基準周期テーブルおよび伸長画素テーブルと基準周期テーブルに対応するクロック数と多面鏡３１の回転数が記憶部に記憶されている。そこで、設定された紙種に対応するクロック数と多面鏡３１の回転数が伸長画素テーブルと基準周期テーブルに基づいて記憶部から読み出されることにより設定される。その結果、３２０に示すように第２面目の画像（潜像）を走査する場合は、画像サイズＳｂ、Ｔｂは用紙の収縮の分だけ縮小された画像（潜像）を走査することができる。

また、本画像形成装置では、設定された紙種に対して３２０に示すように、２面目の書き込み開始位置（ｘ'１，ｙ'１）も、用紙の収縮を考慮して１面目と余白が同じになる位置から走査開始できるように設定されている。その結果、２面目の余白Ｘｃ、Ｙｃは１面目の画像が縮んでできた余白と等しくなり、表裏のレジストを高精度に合わせこむことができる。

［主走査方向の収縮調整］
次に、上記説明した本画像形成装置を用いて両面印字を行う場合の主走査方向、副走査方向の収縮を調整する方法について説明する。

最初に主走査方向の収縮を調整する方法について説明する。本画像形成装置では、両面印刷における主走査方向の収縮に調整に対しては、特開２００４−２５８４１号公報に記載された方法に準じて行うのでその詳細は省略し、その概要を以下簡単に説明する。

両面印刷における第２面（裏面）の潜像形成時における主走査方向の収縮を調整するために、画素幅を収縮する画素に対して構成する高周波クロック数を減らすことによる調整を行う。具体的には、図５に示すように紙種ごとに予め設定された伸長画素テーブルが記憶部に記憶されている。そこで、紙種Ａが操作部（不図示）から選択されると、用紙の第１面（表面）への画像形成を行う場合には伸長画素数データとして２が設定されているので、２だけ画素数を伸長する。一方、用紙の第２面（裏面）への画像形成を行う場合には伸長画素数データとして０が設定されているので、画素数を伸長しない。次に、上記設定に基づいて、画素幅を収縮する画素に対して、構成する高周波クロック数を減らす。その結果、両面印刷における第２面（裏面）の潜像形成時における主走査方向の収縮を調整することができる。

［副走査方向の収縮調整（多面鏡の制御）：図４］
次に、上記説明した２つのレーザスキャナ１２ａ、ｂを有する本画像形成装置を用いて両面印字を行う場合に異なる回転速度の多面鏡３１ａ、ｂを用いて副走査方向の収縮を調整する方法について図４を用いて説明する。なお、以下の説明では、多面鏡３１ａの動作を説明するが、多面鏡３１ｂの動作も基本的には多面鏡３１ａの動作と同様である。

多面鏡３１ａはスキャナモータ４０ａによって所定回転（Ｖａ）で回転（反時計回り）する。このスキャナモータ４０ａの動作としては、スキャナモータ制御部５０にてＢＤセンサ３６ａで１ライン毎に検出されるＢＤ信号の周期を周期比較部５２に入力する。一方、操作部から選択された紙種Ａが基準周期発生部５１に入力されると、紙種Ａに対応するＢＤ信号基準周期が周期比較部５２に入力される。周期比較部５２では、入力されたＢＤ信号の周期と基準周期発生部５１で生成された基準周期と比較し、比較結果を演算部５３に出力する。すると、演算部５３では、ＢＤ信号の周期が目標周期になるように加減速信号ａをスキャナモータ４０ａに出力する。そこで、スキャナモータ４０ａは、加減速信号ａに基づいて多面鏡３１ａが安定に回転するように制御する。このようにして、レーザスキャナ１２ａでは、多面鏡３１ａが常に設定された回転速度（Ｖａ）で安定して回転（反時計回り）するように制御される。同様にして、レーザスキャナ１２ｂでも多面鏡３１ｂは常に設定された回転速度（Ｖｂ）で安定して回転（時計回り）するように制御される。

基準周期発生部５１には、図５に一例を示す基準周期テーブルが格納されている。ここで、例えば、トナー画像を定着した後に収縮しない紙種に画像形成するためのＢＤ信号基準周期を１００．００％とし、操作部により紙種Ａが選択されているとする。

このときの用紙（紙種Ａ）の表面（第１面）に画像形成する際には、図５の基準周期テーブルにおける紙種ＡのＢＤ信号基準周期（表面）を参照し、ＢＤ信号基準周期を１００．０３％とする。

続いて、用紙の裏面に画像形成する際には、図５のテーブルにおける紙種ＡのテーブルのＢＤ信号基準周期（裏面）を参照し、ＢＤ信号基準周期を１００．００％として、スキャナモータの制御を行い画像を形成させる。つまり、ＢＤ信号に対する目標周期を短くし回転多面体の回転速度が速くなるようにスキャナモータを制御することで、画像の副走査方向への伸長を行うことができる。

上記説明では、用紙の収縮（縮み）分は予め基準周期テーブルとして格納されている例を用いて説明した。しかし、用紙の収縮分は予め設定するのではなく、図１に示すように、反転経路１９内に１面目の定着終了後の用紙サイズを検知するＣＣＤセンサやＣＩＳセンサ、反射型センサなどの検知センサ２２を配置して測定してもよい。この場合には、センサ２２の検出結果である用紙の縮み量の測定結果に応じて第２のレーザスキャナ１２ｂのクロック数と回転数とを決定する構成とすることができる。

また、本実施形態では第１面目の走査倍率を画像データと等倍で走査し、第２面目で調整を行っている。しかし、第１面目の画像Ｓａ、Ｔａの縮みを考慮して第１面目を予め少し拡大して走査し、定着後に等倍になるようにしてもよい。この場合には、２面目を画像データと等倍で走査でき、レジスト精度だけでなく用紙縮みによる倍率の変動も補正することができる。

［画像形成処理：図６］
上記説明した本画像形成装置を用いて両面印刷する場合の画像形成処理について、図６を用いて説明する。図６の処理は、本画像形成装置のＣＰＵ（不図示）がＲＯＭ（不図示）に格納された制御プログラムに基づいて、各部を制御しながらＲＡＭ（不図示）を作業領域として用いて実行するものである。

まず、ステップＳ６０１において、印刷ジョブを受信すると、印刷ジョブが両面印刷か片面印刷かを判別し、両面印刷の場合にはステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２では、記録媒体の第１面（表面）の印刷を上記説明した第１のレーザスキャナ１２ａを用いて行うように制御する。すなわち、多面鏡３１ａを用いて感光体ドラム上に潜像を形成後、潜像を現像して記録媒体上にトナー像を転写し、定着することにより画像を形成するように制御する。
行う。次に、ステップＳ６０３に進み、記録媒体の第２面（裏面）の印刷を上記説明した第２のレーザスキャナ１２ｂを用いて行うように制御する。すなわち、多面鏡３１ｂを用いて感光体ドラム上に潜像を形成後、潜像を現像して記録媒体上にトナー像を転写し、定着することにより画像を形成するように制御する。

次に、ステップＳ６０４に進み、全ての印刷が終了したか否かを判別し、全ての印刷が終了していない場合にはステップＳ６０２に戻って、上記説明した処理を継続する。一方、ステップＳ６０４で、全ての印刷が終了した場合には、一連の作業を終了する。

一方、ステップＳ６０１において、印刷ジョブが片面印刷の場合にはステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０５では、記録媒体の第１面（表面）の印刷を上記説明した第１のレーザスキャナ１２ａを用いて行うように制御する。すなわち、多面鏡３１ａを用いて感光体ドラム上に潜像を形成後、潜像を現像して記録媒体上にトナー像を転写し、定着することにより画像を形成するように制御する。

次に、ステップＳ６０６に進み、全ての印刷が終了したか否かを判別し、全ての印刷が終了していない場合にはステップＳ６０５に戻って、上記説明した処理を継続し、ステップＳ６０６で、全ての印刷が終了した場合には、一連の作業を終了する。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施形態と共通する部分の説明は重複するのでその説明を省略し、異なる部分の説明についてのみ説明する。

［特徴］
本実施形態の画像形成装置が第１の実施形態の画像形成装置と異なる点は、多面鏡（回転多面鏡）の回転方向を同一とした構成および両面印刷時に用紙の表裏をねじり反転しながら搬送する構成である。このため、第１の実施形態と同様に、両面印刷の際には、第１面を第１速度で回転する第１多面鏡を用い、第２表面を記録媒体の収縮を調整するために第２速度で回転する第２多面鏡を用いて光ビームの進行方向を偏向させて走査光とすることができる。さらに、回転方向を同一とした２つの多面鏡により、図９Ｂに示すように感光体ドラム上に走査方向が逆の書き込みを行うことができる。その結果、従来の１つの多面鏡を用いる場合における第１面印刷後に多面鏡の回転速度が安定するまでの待機する時間が不要になる。また、用紙の表裏のねじり反転によりレーザの書き込み基準位置が１面目と２面目とで用紙の反対側にすることができるので、用紙自体のサイズばらつきによる書き込み基準のばらつきを防止することもできる。従って、高品質を維持しながら印刷時間を短縮することができる。

［画像形成装置：図７］
図７は、本実施形態の画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。本画像形成装置は、画像形成部であるプリンタ部１と画像読取部であるリーダ部２とを備える。

本実施形態の画像形成装置において、リーダ部２、レーザスキャナ１２ａ、ｂ、感光体ドラム１３、現像器１４、転写・分離帯電器１５、定着器１６、カセット２１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、用紙Ｐは、上記説明した第１の実施形態の画像形成装置と同一構成である。従って、それらの説明は省略する。

本実施形態と第１の実施形態の画像形成装置の構成の違いは、反転排紙部１７から反転経路１９までの構成である。すなわち、反転排紙部１７においては、第１の実施形態と同様に、片面印刷時においては、用紙Ｐを搬送するための２つのパスを持つ。第１のパスは、定着器１６を通過した用紙Ｐを、直接パス１７ａから１７ｆを通して機外に排出するストレート排紙パスである。第２のパスは、定着器１６を通過した用紙Ｐを一度、パス１７ａ→１７ｂ→１７ｄ→１７ｃへと送り込み、ここでスイッチバックして１７ｃ→１７ｄ→１７ｅへと送り込んで機外に排出する反転排紙パスとの２つのパスを持つ。上記一連の工程を繰り返すことにより複数枚の片面印刷による画像形成が可能となる。

また、本画像形成装置を用いる両面印刷時においては、１面目が定着器１６を通過後、パス１７ａ→１７ｂ→１７ｄへと送り込み、そのまま用紙Ｐを反転経路１９へと導いていく。反転経路１９は、特開２００２−２００００号公報で開示されている、４つの変更ガイドローラと２本のベルトによって用紙搬送方向と直行する方向に用紙をねじりながら搬送する、ねじり反転機構を有している。そのため、反転経路１９内で用紙の表裏を反転し、再びレジストローラー２０でレジを補正後、転写・分離帯電器１５に送られて２面目の画像を形成し、ストレート排紙パスを通って機外に排出される。

また、レジストローラー２０で用紙の位置を補正する際には、用紙先端側の傾きをレジストローラー２０で補正後、不図示の横レジ検知センサによって用紙横位置を検知する。そして、検知された用紙横位置を用いて、レジストローラー２０を図９Ｂに記載の用紙基準位置まで横移動することにより、各用紙の用紙位置をあわせる。上記一連の工程を繰り返すことにより複数枚の両面印刷による画像形成が可能となる。

［レーザスキャナの構成：図８］
次に、図８、図９を参照して本実施形態におけるレーザスキャナ１２ａ、ｂの構成および両面時の書き込み開始位置について説明する。

図８は、レーザスキャナ１２ａ、ｂの例示的な上視図である。また図９Ａ、９Ｂは、従来のレーザスキャナ１つの場合（図９Ａ）と本実施形態の２つのレーザスキャナ１２ａ、ｂを使用する場合（図９Ｂ）の第１面目の書き込み開始位置と第２面の書き込み開始位置を比較した図である。

図８に示すように、本実施形態のレーザスキャナ１２ａは、第１の実施形態のレーザスキャナ１２ａと同一構成である。本実施形態のレーザスキャナ１２ｂは、レーザスキャナ１２ａの構成を、感光体ドラム１３を介して向かい合うように配置したものであり、感光体ドラム１３面に対し逆方向から走査を行うように構成されている。そのため第２のレーザスキャナ１２ｂの偏光器３１ｂは第１のレーザスキャナ１２ａの偏光器３１ａと同方向に回転を行うように構成されている。この構成により、第１の実施形態と同様に、１面目が定着を通過した後の用紙の伸縮を合わせ込む動作を行うことができる。また、この構成により、図９に示すように、ねじり反転によりレーザの書き込み基準位置が１面目と２面目で用紙の反対側になるため、用紙自体のサイズばらつきにより書き込み基準がばらつくのを防止することができる。

このように、本画像形成装置では、２種類の異なる回転速度を有するレーザスキャナ１２ａ、ｂで感光体ドラム１３に対し逆に書き込みを行うことで、第１の実施形態と同様の両面印字時における生産性を向上（印刷時間の短縮）することができる。さらに、ねじり反転時に用紙のサイズばらつきの影響を受けないよう、１面目の書き込み基準と２面目の書き込み基準を用紙の同一端部に合わせ込む効果も得られる。

また、片面時においても、書き込み基準が用紙の手前または奥が選択でき、ユーザーが揃えたい端部を任意に選択することができる。

また、本実施形態においても、レーザ走査位置をずらして第２のレーザスキャナ１２ｂの書き込み開始タイミングをドラム面上のずれ分Ａだけ遅らせているが、より高生産性を達成するために、同一位置で走査してもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態の画像形成装置について説明する。なお、本実施形態の画像形成装置は、図１及び図２で説明した第１の実施形態の画像形成装置と同じ構成であるので、共通する部分の説明は重複するのでその説明を省略し、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。

［特徴］
本実施形態の画像形成装置では、２つの異なる速度で互いに逆方向に回転する多面鏡（回転多面鏡）を有するレーザスキャナを用いて、解像度の異なる画像を形成することを特徴とする。例えば、文字領域と画像領域とからなる画像データを用いて画像を形成する場合、文字領域は高解像度（第１レーザスキャナ）で印刷し、文字ほどの高解像度が要求されない画像領域は低解像度（第２レーザスキャナ）で印刷する。この結果、高品質でかつ高生産性な画像を形成することができる
［文字領域と画像領域でのレーザスキャナ切替動作：図１０］
図１０は、片面印刷時において、文字領域（文字用のデータ群Ａｉ）と画像領域（画像用のデータＢｉ）を有する画像データから２つのレーザスキャナを用いて画像形成する動作を説明する概念図である。

本実施形態の構成では、第１のレーザスキャナ１２ａを文字領域専用として高解像度レーザスキャナとして使用し、第２のレーザスキャナ１２ｂを画像専用として第１のレーザスキャナ１２ａより低解像度のレーザスキャナとして同時に使用する。すなわち、第１のレーザスキャナ１２ａの多面鏡３１ａの回転速度（Ｖａ）を第２のレーザスキャナ１２ｂの多面鏡３１ｂの回転速度（Ｖｂ）より早くする。

コントローラ部１１では、入力された画像データから文字領域（文字用のデータ群Ａｉ）と画像領域（画像用のデータ群Ｂｉ）の識別を行い、それぞれの画像データ（文字用のデータ群Ａｉと画像用のデータ群Ｂｉ）をレーザスキャナ１２へ送る。次に、レーザスキャナ１２ａ、ｂではそれぞれ送られた画像データに基づき、同一ページに対して文字領域を第１のレーザスキャナ１２ａで走査し、画像領域を第２のレーザスキャナ１２ｂで同時に走査して感光体ドラム１３上に潜像を形成する。

上記動作を行うことで、文字領域では高解像度の書き込みにより文字の高品質化を実現すると共に画像領域では低解像度の書き込みを行うことができるので、コントローラ部１１での画像処理負荷を軽減することができる。その結果、コントローラ部での処理待ち時間の影響を受けることなく高品質かつ高生産性を達成することができる。

尚、本実施形態では、レーザ走査位置をずらしている（図２Ａ）ので、第２のレーザスキャナ１２ｂの書き込み開始タイミングを感光体ドラム１３面上のずれ分Ａだけ遅らせることになるが、より、同一位置で走査すれば制御が簡単になる。

［画像形成処理：図１１］
上記説明した本画像形成装置を用いて文字領域と画像領域とを含む画像データから文字領域は高解像度で画像領域は低解像度で片面印刷する場合の画像形成処理について、図１１を用いて説明する。

図１１の処理は、本画像形成装置のＣＰＵ（不図示）がＲＯＭ（不図示）に格納された制御プログラムに基づいて、各部を制御しながらＲＡＭ（不図示）を作業領域として用いて実行するものである。

まず、ステップＳ７０１において、画像データを受信すると、ステップＳ７０２に進み、画像データの中に文字領域、すなわち、高解像度で印刷するための文字用のデータ群Ａｉがあるか否かを判別する。文字領域のデータがある場合には、ステップＳ７０３に進み、画像データから文字用のデータ群Ａｉを識別し、識別したデータＡｉをレーザスキャナ１に送信してからステップＳ７０４に進む。一方、ステップＳ７０２において、文字領域のデータが無い場合には、何もしないで、ステップＳ７０４に進む。

次に、ステップＳ７０４では、画像データの中に画像領域、すなわち、低解像度で印刷するための画像用のデータ群Ｂｉがあるか否かを判別する。画像領域のデータがある場合には、ステップＳ７０５に進み、画像データから画像用のデータ群Ｂｉを識別し、識別したデータＢｉをレーザスキャナ２に送信してからステップＳ７０６に進む。一方、ステップＳ７０４において、文字領域のデータが無い場合には、何もしないで、ステップＳ７０４に進む。

次に、ステップＳ７０６では、レーザスキャナ１２ａ（多面鏡３１ａ）を用いて高解像度で文字領域の印刷を行い、レーザスキャナ１２ｂ（多面鏡３１ｂ）を用いて低解像度で画像領域を同時に走査して感光体ドラム上に潜像を形成する。その後、潜像を現像して記録媒体上にトナー像を転写し、定着することにより画像を形成してから一連の作業を終了する。

［他の実施の形態］
また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給してもよい。その場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷを用いることができる。また、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される。しかし、それ以外にも、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現される。これ以外にも、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。

この場合、上記プログラムは、該プログラムを記憶した記憶媒体から直接、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続された不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。

第１の実施形態の画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。 第１の実施形態の露光部であるレーザスキャナの構成を示す図である。 レーザスキャナの別の構成の一部を示す図である。 第１の実施形態において両面印刷時の第１面と第２面の画像サイズと書き込み位置を説明する図である。 第１の実施形態のスキャナモータ制御部による多面鏡の制御を説明する図である。 伸長画素テーブルおよび基準周期テーブルの一例を説明する図である。 第１の実施形態の両面印刷時の印刷処理を説明するフローチャートである。 第２の実施形態の画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。 第２の実施形態の露光部であるレーザスキャナの構成を示す図である。 レーザスキャナを１つを使用する場合の第１面目の書き込み開始位置と第２面の書き込み開始位置を説明する図である。 レーザスキャナを２つを使用する場合の第１面目の書き込み開始位置と第２面の書き込み開始位置を説明する図である。 第３の実施形態の画像形成装置での片面印刷時において、２つのレーザスキャナを用いて文字領域と画像領域の潜像を形成する動作を説明する概念図である。 第３の実施形態の文字領域を高解像度で画像領域を低解像度で画像形成する処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ プリンタ部
２ リーダ部
３ 原稿台ガラス
４ ランプ
１０ ＣＣＤユニット
１１ コントローラ部
１２ レーザスキャナ
１３ ドラム
１４ 現像器
１５ 転写・分離帯電器
１６ 定着器
１７ 反転排紙部
２１ カセット

Claims (4)

1. 同一の感光体に対応して設けられ、第１速度で回転する第１多面鏡及び前記第１速度とは異なる第２速度で回転する第２多面鏡を備え、前記第１多面鏡及び前記第２多面鏡のいずれか一方で偏向された光ビームが照射されることによって前記感光体上に形成される潜像をトナー像として現像し、転写部において前記感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体上に加熱定着することによって、前記記録媒体上にトナー像を形成する像形成手段と、
   前記像形成手段が前記記録媒体の表面にトナー像を形成した後に当該記録媒体の裏面にトナー像が形成されるように、前記表面と前記裏面とを反転させた当該記録媒体を前記転写部に搬送する搬送手段と、
   前記第１多面鏡で偏向された光ビームによって、前記記録媒体の表面に形成するトナー像に対応する潜像が前記感光体上に形成され、前記第２多面鏡で偏向された光ビームによって、前記搬送手段によって反転され前記表面にトナー像が形成された記録媒体の裏面に形成するトナー像に対応する潜像が前記感光体上に形成されるように、前記感光体上に潜像を形成する際に前記光ビームを偏向させる多面鏡として前記第１多面鏡及び前記第２多面鏡のいずれか一方を選択する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２速度は、前記第１速度より速いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１多面鏡と前記第２多面鏡とは、同一方向に回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１多面鏡によって偏向される光ビームを出射する第１の光源と前記第２多面鏡によって偏向される光ビームを出射する第２の光源とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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