JPH10167557A

JPH10167557A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10167557A
Application number: JP8321981A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhito Kataoka; 達仁片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1998-06-23
Anticipated expiration: 2016-12-02
Also published as: JP3630891B2; US6070023A

Abstract

(57)【要約】【課題】表紙の背表紙部のサイズを決定するための情
報を正しく入力する。【解決手段】表紙作製モードが選択されると、ＣＰＵ
７１ａは、紙厚検出部Ｓ_５が検出した紙厚と、推定回路
Ｓ_６により算出された使用トナー量と、計数した転写材
Ｐの枚数に基づいて、表紙の背表紙部のサイズを算出す
る。そして、所定枚数の画像形成済み転写材Ｐの出力
後、算出した背表紙部サイズに適したサイズの転写材Ｐ
を表紙材として給送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】１枚ずつ給送されたシートに対して画像
を形成する画像形成装置から出力された適数枚（１枚あ
るいは複数枚）の画像形成済みシートをまとめて冊子を
作製する場合がある。そして、この冊子には、表表紙部
と裏表紙部と背表紙部とが一体になっている表紙が付け
られることが多い。

【０００３】この冊子用の表紙は画像形成装置により作
製されるのが一般的であるが、この場合、画像形成装置
が冊子枚数分の画像形成済みシートを出力した後に、表
紙の作製がなされるようになっている。

【０００４】この冊子用の表紙を作製するに当たって
は、表紙として使用されるシートサイズを選択しなけれ
ばならないが、ここで、背表紙部のサイズ（シートが重
ねられる方向のサイズ）を決定することがシートサイズ
を選択する上で必要となる。

【０００５】表紙の背表紙部のサイズは、画像形成用シ
ートの厚さ×冊子枚数で決定することができる。しか
し、シートに多色のトナー画像が重ねて転写される画像
形成装置の場合には、シートの厚さにトナー画像の厚さ
を加えなければならない。

【０００６】従来の画像形成装置において表紙の作製を
行う場合、表紙の背表紙部のサイズを決定するためのシ
ート厚さや冊子枚数等をオペレータの手によって演算部
に入力しているのが普通である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなオ
ペレータによるマニュアル入力の場合、仮にオペレータ
が入力ミスをしたとすると、演算部においては正しいサ
イズの算出をすることができず、結果、不適当な表紙が
出力されてしまい、シートが無駄に使用されると言った
問題点があった。

【０００８】そこで本発明は、上述の如き事情に鑑みて
なされたもので、表紙を作製する場合において、表紙の
背表紙部のサイズを決定するための情報を正しく入力し
て、不適当な表紙が出力しないようにした画像形成装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、１枚ずつ給送
されたシートに対して画像を形成する画像形成装置に係
る。

【００１０】そして、本発明は、上記目的を達成するた
め、給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手
段と、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の
表紙を作製する表紙作製モードが選択された場合、前記
シート厚検出手段が検出したシート厚と冊子枚数とに基
づいて前記表紙の背表紙部のサイズを算出する背表紙部
サイズ算出手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、１枚ずつ給送されたシー
トに対して多色のトナー画像を重ねて転写する画像形成
装置に係る。

【００１２】そして、本発明は、上記目的を達成するた
め、給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手
段と、１枚のシートに転写されたトナー量から１枚のシ
ートに転写されたトナーの厚さを算出するトナー厚算出
手段と、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用
の表紙を作製する表紙作製モードが選択された場合、前
記シート厚検出手段が検出したシート厚と前記トナー厚
算出手段が算出したトナー厚と冊子枚数とに基づいて前
記表紙の背表紙部のサイズを算出する背表紙部サイズ算
出手段と、を有することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１４】図１に、本発明に係る画像形成装置の一例
としての、デジタルカラー画像形成装置１の概略構成を
示す。

【００１５】まず、同図を参照してその構成及び動作を
説明する。

【００１６】同図の画像形成装置１は、装置本体２の上
部にリーダ部１０を、また中間部にプリント部２０を、
そして下部に転写材（シート）Ｐの給搬送部５０を備え
ている。

【００１７】リーダ部１０は、原稿が載置される原稿台
１１、載置された原稿を上方から押圧する原稿圧板１
２、原稿の画像面を照射する光源１３、画像面からの反
射光を導く複数のミラー１４とレンズ１５、反射光の光
電変換を行うＣＣＤ１６ａ、そして種々の画像処理を行
う画像処理部１６を主要構成部材として構成されてい
る。

【００１８】画像処理部１６は、図３に示すように、Ｃ
ＣＤ１６ａ、Ａ／Ｄ＆Ｓ／Ｈ部１６ｂ、シェーディング
補正部１６ｃ、入力マスキング部１６ｄ、変倍処理部１
６ｅ、ＬＯＧ変換部１６ｆ、圧伸部１６ｇ、マスキング
・ＵＣＲ部１６ｈ、γ補正部１６ｉ、そしてエッジ強調
部１６ｊを有している。

【００１９】上述構成のリーダ部１０の動作は次のとお
りである。

【００２０】原稿台１１上に原稿を、その画像面が下方
を向くようにして載置し、その上から原稿圧板１２で押
える。光源１３は、光を照射しながら矢印Ｋ１方向に移
動し、原稿の画像面を走査する。画像面からの反射光像
は、複数のミラー１４及びレンズ１５を介して、ＲＧＢ
の３色のフィルタが施されたＣＣＤ１６上に結像され、
ここで、ＲＧＢの各色の信号に光電変換される。

【００２１】電気信号となった画像信号は、画像処理部
１６において、図３に示す流れに従って、以下のように
処理される。

【００２２】ＣＣＤ１６ａからの信号は、Ａ／Ｄ＆Ｓ／
Ｈ部１６ｂにおいてデジタルデータに変換され、さらに
変換されたデジタルデータはシェーディング補正部１６
ｃと入力マスキング部１６ｄとによって修正される。ま
た、変倍動作時には変倍処理部１６ｅで変倍処理を受け
る。次に、ＬＯＧ変換部１６ｆでＲＧＢのデータがＣＭ
Ｙのデータに変換され、画像データの圧縮、記憶、伸長
を行う圧伸部１６ｇに入力される。格納された画像デー
タは、後述のプリント部２０のそれぞれの色に同期して
読み出され、マスキング・ＵＣＲ部１６ｈにてマスキン
グ処理された後、γ補正部１６ｉとエッジ強調部１６ｊ
とによりＹＭＣＫの出力画像データが作られ、次のプリ
ント部２０に送出される。

【００２３】プリント部２０は、図１に示すように、各
色の同期をとる画像制御部２１、４つのレーザー素子、
すなわちマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色
用のレーザー素子２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２Ｋ、後
述の感光ドラム表面をレーザー光によって走査するポリ
ゴンスキャナ２３、４つの画像形成部、すなわち転写材
Ｐの搬送方向上流側から下流側に向かって（同図中、右
側から左側にかけて）順に配置されたマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの各色用の画像形成部３０Ｍ、
３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋ、そして最下流側の画像形成部
３０Ｋの更に下流側に配設した定着器４０を主要構成部
材として構成されている。

【００２４】上述の最上流側のマゼンタの画像形成部３
０Ｍは、矢印方向に回転自在に支持された感光ドラム３
１、その周囲にその回転方向に沿ってほぼ順に配設され
た、感光ドラム３１表面を帯電する一次帯電器３２、感
光ドラム３１上の静電潜像を現像する現像器３３、感光
ドラム３１上のトナー画像を転写材Ｐに転写する転写帯
電器３４、感光ドラム３１の転写残トナーを除去するク
リーナ３５、除電を行う補助帯電器３６、そして残留電
荷を除去する前露光ランプ３７とを備えている。さら
に、現像器３３の現像ローラ３３ａ上の現像剤からの反
射光量により現像剤濃度を検出する現像剤濃度センサＳ
₁ と、感光ドラム３１上に形成されたトナー画像からの
反射光量を検出する現像濃度センサＳ₂ とが配置されて
いる。

【００２５】なお、他の色の画像形成部３０Ｃ、３０
Ｙ、３０Ｋについては、上述のマゼンタの画像形成部３
０Ｍと同様の構成であるのでその説明は省略するものと
する。

【００２６】上述の構成のプリント部２０は、前述のリ
ーダ部１０から送出された出力画像データに基づいて、
次のようにして転写材Ｐ上にトナー画像を形成する。

【００２７】マゼンタの画像形成部３０Ｍにおいて、一
次帯電器３２によって感光ドラム３１表面を所定の電位
に均一に帯電する。画像制御部２１により出力画像デー
タに基づいて他の色との同期をとってマゼンタ用のレー
ザー素子２２Ｍを駆動し、上述の感光ドラム３１表面を
走査する。これにより感光ドラム３１表面には、原稿画
像のうちのマゼンタに対応する静電潜像が形成される。
静電潜像は、現像バイアスが印加された現像ローラ３３
ａによってマゼンタのトナーが付着されてトナー画像と
して現像される。

【００２８】このトナー画像は、後述の転写ベルトによ
って搬送されてくる転写材Ｐの表面に、転写ベルト内側
からの転写帯電器３４の放電によって転写される。トナ
ー画像転写後の感光ドラム３１は、表面の転写残トナー
がクリーナ３５によって除去され、さらに、補助帯電器
３６による除電を受け、前露光ランプ３７によって残留
電荷が除去されて、一次帯電器３２の帯電から始まる次
の画像形成に供される。

【００２９】このマゼンタの画像形成部３０Ｍと同様に
して、下流側のシアン、イエロー、ブラックの各色の画
像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋにおいても、各感光ド
ラム表面にそれぞれの色のトナー画像が形成される。

【００３０】表面にマゼンタのトナー画像が転写された
転写材Ｐは、転写ベルトによって下流側のシアン、イエ
ロー、ブラックの画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋに
順次に搬送され、それぞれの色のトナー画像が次々と転
写され、表面に４色のトナー画像が重ねられる。

【００３１】こうして４色のトナー画像が転写された転
写材Ｐは、後述の定着前ベルトによって定着器４０に搬
送され、ここで定着ローラ４０ａと加圧ローラ４０ｂと
による加熱加圧を受けて表面のトナー画像が定着され
る。

【００３２】定着後の転写材Ｐは、裏面に対する画像形
成が行われない場合は、そのまま装置本体２外部に排出
される。一方、裏面に画像を形成する場合には、次に説
明する給搬送部５０によって、再度、画像形成部３０Ｍ
等に供給されて、裏面にトナー画像が形成された後、装
置本体２外部に排出されることになる。

【００３３】転写材Ｐの給搬送を行う給搬送部５０は、
転写材Ｐの搬送路を有し、その転写材Ｐの搬送方向につ
いての最上流側に、給紙カセット５１ａ、５１ｂ、給紙
ローラ５２ａ、５２ｂ、搬送ローラ５３ａ、５３ｂ等を
有する用紙送り装置５４を備えている。さらに給紙カセ
ット５１ａ、５１ｂの下方には、これらを装置本体２に
装着したときに、これら給紙カセット５１ａ、５１ｂに
収納された転写材Ｐのサイズを検知するための用紙サイ
ズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ が付設されている。

【００３４】用紙サイズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ は、給紙カセ
ット５１ａ、５１ｂ側に配置された係合部と装置本体２
側のサイズ検知スイッチ（いずれも不図示）とを備えて
おり、給紙カセット５１ａ、５１ｂが装着された際に、
係合部が転写材Ｐのサイズに対応したサイズ検知スイッ
チを作動させ、これによってサイズに対応したコード信
号をサイズ情報として装置本体２に対して出力する。

【００３５】上述の用紙送り装置５４のほかに、マルチ
用紙送り装置５５が設けられている。このマルチ用紙送
り装置５５からは画像形成部３０Ｍ等に対して、非定形
の種々の転写材Ｐを供給することができる。供給される
転写材Ｐについての情報、例えば、サイズ、厚さ等は、
後述のように紙厚検出部等によって自動的に検出され
る。

【００３６】画像形成部３０Ｍの少し上流側には、搬送
されてきた転写材Ｐを一旦停止させ、また画像形成部３
０Ｍ等に同期させて搬送するレジストローラ５６が配置
されている。レジストローラ５６は、上下一対の上ロー
ラ５６ａと下ローラ５６ｂとを備えており（図７参
照）、これらのローラ５６ａ、５６ｂにより転写材Ｐを
表裏両面から挟み込むようにして搬送する。このとき、
転写材Ｐの厚さに応じて、上ローラ５６ａが上方に移動
し、下ローラ５６ｂに対する上ローラ５６ａの位置が変
化することを利用して、このレジストローラ５６を紙厚
検出ローラとしても使用している。このレジストローラ
５６と、後述のセンサ等によって、紙厚検出部（シート
厚検出手段）Ｓ₅ が構成されている。なお、紙厚検出部
Ｓ₅ の詳細な構成及び動作については後に説明する。

【００３７】レジストローラ５６の下流側には、前述の
各色の画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋの各
感光ドラムに下方から接触するようにして矢印Ｋ５７方
向に回転する転写ベルト５７が配置されている。転写ベ
ルト５７はその表面に転写材Ｐを担持して、これを各画
像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋに搬送するよ
うに構成されている。

【００３８】転写ベルト５７の下流側には、定着器４０
との間に、矢印Ｋ５８方向に回転可能な定着前ベルト５
８が配設されている。また、定着器４０のすぐ下流側に
は、定着後の転写材Ｐの腰付けのための加圧を、切り換
え可能な複数の加圧力で行うことができる加圧機構部５
９（後に詳述）が配設されている。加圧機構部５９の下
流側には、転写材Ｐの排出か再給紙かを選択する排出フ
ラッパ６０、排紙トレイ６１が配設され、また、排出フ
ラッパ６０の下方には、反転搬送路６２、反転フラッパ
６３が配設され、さらに下流側には、再給紙搬送路６
４、再給紙装置６５が配設されている。

【００３９】上述の構成の給搬送装置５０は、次のよう
に動作する。

【００４０】用紙送り装置５４又はマルチ用紙送り装置
５５から給紙された転写材Ｐは、レジストローラ５６に
よって一時停止され、その後、前述の画像形成部３０
Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋの感光ドラム上に形成され
た各色のトナー画像に同期するようにして、レジストロ
ーラ５６によって挟持搬送され、さらに転写ベルト５７
によって担持搬送される。このとき、レジストローラ５
６を含む紙厚検出部Ｓ₅により、紙厚（シート厚）が検
出される。転写ベルト５７に担持された転写材Ｐは、マ
ゼンタの画像形成部３０Ｍを通過する際に、転写帯電器
３４によって、表面にマゼンタのトナー画像が転写され
る。

【００４１】転写材Ｐは、その後同様にして、シアン、
イエロー、ブラックの各画像形成部３０Ｃ、３０Ｙ、３
０Ｋを通過する際に、それぞれの色のトナー画像が順次
に転写される。４色のトナー画像の転写が終了した転写
材Ｐは、定着前ベルト５８によって定着器４０に運ば
れ、ここで加熱、加圧を受けて表面のトナー画像が定着
される。トナー画像定着後の転写材Ｐは、加圧機構部５
９によって腰付けが行われる。

【００４２】ここで、片面画像形成時には、排出フラッ
パ６０が排出側にセットされ、転写材Ｐは排紙トレイ６
１上に排出される。

【００４３】一方、両面画像形成時には、排出フラッパ
６０が再給紙側にセットされ、これにより、転写材Ｐ
は、反転搬送路６２に導かれ、その後端が反転フラッパ
６３を通過するまで下方に向けて搬送される。その後、
反転フラッパ６３を切り換え、転写材Ｐを上方に向けて
搬送すると、転写材Ｐは、反転フラッパ６３により再給
紙搬送路６４に導かれ、再給紙装置６５に収納される。
これにより、転写材Ｐは、表裏反転される。転写材Ｐ
は、ここから画像形成部３０Ｍ等に再給紙され、表面に
画像形成を行ったときと同様にして、裏面に画像形成が
行われ、その後、排紙トレイ６１上に排出される。

【００４４】以上で、画像形成装置全体についての概略
的な構成及び動作の説明を終える。

【００４５】次に、図３に、上述の画像形成装置１にお
けるブロック構成図を示す。この構成は、転写材Ｐに応
じた最適な画像形成を行うためのものである。

【００４６】システムコントローラ７１は、画像形成装
置１の各種制御を行うものであり、内部のＣＰＵ７１ａ
によって統括的に制御を行う。

【００４７】同図中、７２はリーダ部１０の一部を構成
する画像入力部、１６は画像処理部、２１は画像データ
に基づき半導体レーザーを変調駆動するレーザー駆動回
路、そして２２はレーザー駆動回路２１によって駆動さ
れる半導体レーザーである。

【００４８】また、３１、３３、３４は、前述のマゼン
タの画像形成部３０Ｍを構成する部材であり、３１は半
導体レーザー２２の出力光により静電潜像が形成される
感光ドラム、３３は感光ドラム３１上の潜像に応じた現
像を行う現像器、そして３４は感光ドラム３１上のトナ
ー画像を転写材Ｐに転写する転写帯電器である。

【００４９】さらに、４０は転写材Ｐ上のトナー画像を
加熱加圧して定着させる定着器、５９は定着後の転写材
Ｐに腰を付けるための加圧機構部である。

【００５０】そしてＳ₆ は、画像処理部１６から出力さ
れる画像データに基づいて画像濃度分布を推定する濃度
分布推定回路（以下「推定回路」と略称する）である。
この推定回路Ｓ６については後述する。

【００５１】続いて、図２のブロック構成図を参照し
て、最適な画像形成を行うための動作についての説明を
する。

【００５２】原稿の画像情報は、画像入力部７２を通し
て電気信号として入力され、画像処理部１６において、
Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、ＬＯＧ変換、ＵＣＲ
処理、γ補正など画像形成に必要な画像処理が加えら
れ、出力画像データとして出力される。

【００５３】この出力画像データに基づいて、レーザー
駆動回路２１が駆動され、半導体レーザー２２を変調駆
動する。その半導体レーザー２２の出力光を帯電済の感
光ドラム３１上にスキャン露光することにより、感光ド
ラム３１表面には、画像データに対応する電荷分布、す
なわち静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器
３３によってトナーが付着されマゼンタのトナー画像と
して現像される。

【００５４】このマゼンタのトナー画像は、前述の給搬
送部５０によって搬送されてきた転写材Ｐの表面に転写
される。この転写材Ｐは、トナー画像転写前に、あらか
じめ用紙サイズ検出部Ｓ₃ （Ｓ₄ ）によってサイズが検
出され、また、紙厚検出部Ｓ₅ によって厚さが検出され
たものである。

【００５５】またトナー画像の転写によって、現像器３
３内のトナーは転写材Ｐ上に転移することになるが、転
写材Ｐではトナー画像は、トナーの分布として認識され
る。推定回路Ｓ₆ は、この転写材Ｐ上のトナーの分布、
すなわち画像濃度分布を、画像形成に用いたものと同じ
画像データを基にして推定する。

【００５６】転写材Ｐ上には、さらに、下流側のシア
ン、イエロー、ブラックの各画像形成部３０Ｃ、３０
Ｙ、３０Ｋによって、それぞれの色のトナー画像が順次
に転写される。これらの転写に際しても、上述の推定回
路Ｓ₆ によって、同様に、それぞれの色の画像濃度分布
の推定が行われる。

【００５７】転写材Ｐ上に転写された４色分のトナー画
像は、定着器４０によって加熱、加圧されて定着され
る。このトナーを加熱定着するには、最適な定着温度が
あり、それは、用紙サイズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ が検出する
転写材Ｐのサイズ、紙厚検出部Ｓ₅ が検出する転写材Ｐ
の厚さ、そして推定回路Ｓ₆ が推定する画像濃度分布等
に基づいて定着条件を変更することで、実現している。

【００５８】例えば、定着器４０の定着ローラ４０ａと
加圧ローラ４０ｂとによって転写材Ｐを挟持搬送しなが
ら加熱するに際し、転写材Ｐの厚さに応じて、定着ロー
ラ４０ａの回転数制御を行って転写材Ｐの搬送速度（定
着速度）を変化させ、これにより、最適な定着条件を実
現している。すなわち、転写材Ｐの厚さが厚い場合に
は、定着速度を遅くし、反対に転写材Ｐの厚さが薄い場
合には、定着速度を速くして、トナー画像に対しこれを
溶融するに十分な熱量が与えられるようにしている。

【００５９】また、感光ドラム３１から転写材Ｐ上にト
ナー画像を転写する際に転写帯電器３４に印加する転写
バイアスを、転写材Ｐのサイズ、厚さについての情報に
基づいて、決定するようにしている。

【００６０】さらに、転写材Ｐのサイズ、厚さに応じ
て、加熱定着後の転写材Ｐの腰付けを行う加圧機構部５
９の加圧量を切り換えることにより、最適なカール取り
の加圧制御が可能となる。

【００６１】すなわち、図３に示すブロック構成図にお
いては、用紙サイズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ 、紙厚検出部Ｓ
₅ 、推定回路Ｓ₆ の出力に基づいて、転写帯電器３４、
定着器４０、加圧機構部５９等を適宜に制御し、最適な
画像形成を行うようにしている。

【００６２】次に、用紙サイズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ につい
ては前述したので、ここでは、推定回路Ｓ₆ 、紙厚検出
部Ｓ₅ 、加圧機構部５９について詳述する。

【００６３】図４に、推定回路Ｓ₆ の詳細な回路構成を
示す。

【００６４】ここでは、現像剤（トナー）使用量は概略
としては画像データの積算値に比例すると考えられるこ
とから、推定回路Ｓ₆ として１画像を複数の領域に分
け、その各領域での画像データ値の積算を行う回路構成
とする。本実施の形態では、図５に示すように、１画像
を４×４の１６領域Ｃ₀₀〜Ｃ₃₃に分割した例で説明を行
う。ここで、Ｃ_mnは各分割領域の画像濃度値である。

【００６５】図４中、Ｄａｔａは画像データであり、本
実施の形態では８ビットの信号とする。Ｖ_clk は画像デ
ータの同期信号であり、Ｖ_syncは１画像区間開始を示す
副走査同期信号である。Ｈ_enableは主走査画像有効区間
信号であり、Ｖ_enableは副走査画像有効区間信号であ
る。

【００６６】用紙サイズ検出部Ｓ₃ 、Ｓ₄ によって検出
された転写材Ｐのサイズに基づき、システムコントロー
ラ７１は画像形成を行う主走査の画素数Ｎ、副走査の画
素数Ｍを導き出し、濃度分布の１領域に対応するＭ／
４、Ｎ／４の算出を行う。

【００６７】８１は主走査の分割領域を計数するカウン
タ、８２、８５はＯＲゲート、８３は主走査の分割領域
を指示する数値を示すアップカウンタ、８４は副走査の
分割領域を計数するカウンタ、８６は副走査の分割領域
を指示する数値を示すアップカウンタ、８７はアップカ
ウンタ８３、８６の分割領域を示す数値をエンコードす
るエンコーダ、８８は画像データが入力されるフリップ
フロップ、８９はイネーブル信号を生成するＡＮＤゲー
トである。

【００６８】９０は画像データと選択された分割領域の
画像データ積算値とを加算する加算器、９１、９３、９
５は各分割領域の画像データ加算値を記憶するフリップ
フロップ、９２、９４、９６は各分割領域のイネーブル
を生成するＡＮＤゲート、９７、９８、９９は各分割領
域の画像データ積算値を加算器に出力する出力イネーブ
ル付きのバッファである。

【００６９】主走査の分割領域の計数は主走査の分割領
域の画素数Ｎ／４を画像形成前にＶ_syncによりカウンタ
にロードし、Ｖ_clk を計数しダウンカウントし、Ｎ／４
まで計数した時点でＮ／４を再ロードするとともにアッ
プカウンタ８３にｎクロックとなるキャリーを出力し、
分割領域を示すアップカウンタ８３の出力をインクリメ
ントして行くことで、Ｎ／４画素ごとにアップカウンタ
８３の出力を増加させて実現する。副走査の領域に関し
ても主走査の場合と同様に、Ｈ_syncをＭ／４個ずつカウ
ントすることで、Ｍ／４ラインごとの領域信号を生成
し、エンコーダ８７に出力する。

【００７０】一方、画像データは、Ｈ_enableとＶ_enable
とのＡＮＤゲート８９によるイネーブル区間の間、フリ
ップロップ８８にＶ_clk 同期で記憶される。そのフリッ
プロップ８８の出力は加算器９０の一方の入力端子Ａに
入力される。加算器９０の他方の入力端子Ｂには、各分
割領域を示すエンコード信号によって出力制御されたバ
ッファ９７、９８、９９からの所定の分割領域のデータ
出力が入力される。この２つのデータを加算しその出力
を、所定の分割領域に対応するようにイネーブル制御さ
れたフリップロップに記憶することで、エンコーダ８７
が指示する分割領域に対応する画像データの積算値Ｃ₀₀
〜Ｃ₃₃が各フリップロップに記憶され、システムコント
ローラ７１に読み込まれた濃度分布が推定される。図６
に、ビデオ系の各信号、すなわちＶ_sync、Ｖ_enable、Ｈ
_sync、Ｈ_enable、Ｄａｔａ、Ｃの概略のタイミングを示
す。

【００７１】算出された画像濃度データＣ₀₀〜Ｃ₃₃から
の画像濃度分布の推定はシステムコントローラ７１での
演算によって行う。

【００７２】次に、図７に、本実施の形態で使用した紙
厚検出部Ｓ₅ の構成を示す。

【００７３】紙厚検出部Ｓ₅ は、変位量検出手段１００
と紙厚検出ローラ５６とを備えて構成されている。な
お、この紙厚検出ローラ５６は、前述のレジストローラ
と兼用されている。

【００７４】変位量検出手段１００の発光ダイオード１
０１からの照射光Ｌ_i は、レジストローラ（紙厚検出ロ
ーラ）５６の上ローラ５６ａの測定面である反射面５６
ｒで反射して受光位置センサ１０２に入射する。

【００７５】レジストローラ５６の下ローラ５６ｂは上
下の方向には位置固定されており、上ローラ５６ａは上
下の方向に垂直移動可能な状態に設置さているため、転
写材Ｐが上下のローラ５６ａ、５６ｂに挟まれると、転
写材Ｐの厚さに応じて上ローラ５６ａが上方に移動する
構成になっている。従って、転写材Ｐの厚さに対応して
反射面５６ｒが点線図示するように上下の方向に移動す
ることになる。反射面５６ｒは、転写材Ｐが厚い場合は
上方に移動して発光ダイオード１０１に近寄り、薄い場
合は下方に移動して発光ダイオード１０１から離れるよ
うになる。この結果、転写材Ｐの厚さに応じて受光位置
センサ１０２に入射する反射光位置が変化し、転写材Ｐ
の厚さ信号であるアナログ信号Ｓ₁₁としてＡ／Ｄ変換器
１０３に入力される。

【００７６】ここで、発光ダイオード１０１の明滅及び
光量制御はシステムコントローラ７１からの制御信号Ｓ
₁₂によってセンサＬＥＤ制御部１０４から出力される信
号Ｓ₁₃を介して制御されている。また、制御信号Ｓ₁₂は
Ａ／Ｄ変換器１０３のＡ／Ｄ変換タイミングをも制御し
ており、Ａ／Ｄ変換器１０３からのデジタル化された転
写材Ｐの厚さに対応した信号Ｓ₁₄がシステムコントロー
ラ７１に送られ、ここでＣＰＵにより転写材Ｐの厚さが
演算される。

【００７７】次に、図８に、加圧機構部５９の構成を示
す。

【００７８】一般的に、転写材Ｐ上に転写されたトナー
画像が加熱定着されると、定着後の転写材Ｐは、トナー
画像側にカールすることが知られている。こうした状態
では排紙トレイ６１上での積載性が著しく損なわれると
同時に、複写機、プリンタ等で広く使用されているソー
タ（後処理装置）への排紙性の悪化、さらにはジャム等
へも発展する可能性があり、定着後のカール量の管理は
非常に重要な問題である。

【００７９】本実施の形態では、カール量の管理方法と
して、１対のスポンジローラ５９ａと金属ローラ５９ｂ
とにより定着後の転写材Ｐを挟み込むことで実現してい
る。転写材Ｐの上面にトナー画像が転写されていること
から、転写材Ｐには上向きのカールが生じる。従って、
それと反対の方向に圧力を加えるべく、上側にスポンジ
ローラ５９ａを、下側に金属ローラ５９ｂを配置し、金
属ローラ５９ｂがスポンジローラ５９ａに食い込むこと
を利用して、上向きのカールの成長を抑えている。

【００８０】加圧量の調整は、カム５９ｃを回転駆動さ
せることにより、軸５９ｄを中心にして上下の方向に揺
動可能な金属ローラ可動板５９ｅを上下方向に揺動させ
て制御している。この加圧量はカム５９ｃの形状に応じ
て、複数段又は無段階に調整可能である。なお、５９ｆ
は転写材Ｐの搬送性をよくするために設けられた搬送ロ
ーラである。

【００８１】加圧機構部５９のカム５９ｃ及び金属ロー
ラ可動板５９ｅによる、加圧量の調整は、前述の紙厚検
出部Ｓ₅ による転写材Ｐの厚さ及び推定回路Ｓ₆ による
画像濃度分布等のデータを参照して、システムコントロ
ーラ７１上のＣＰＵ７１ａにより統括的に制御される。

【００８２】本画像形成装置においては、表紙作製モー
ドを選択すると、適数枚の画像形成済みシート（転写材
Ｐ）をまとめた冊子用の表紙の作製が自動的に行われる
ようになっている。

【００８３】図９（ａ）、（ｂ）に、表紙の一例を示
す。

【００８４】表紙は、表表紙部と裏表紙部と背表紙部が
一体となっている。これらは、表紙用として出力された
１枚の転写材Ｐを折り込んで形成される。表表紙部には
表紙画像Ａが形成され、裏表紙部には表紙画像Ｂが形成
され、背表紙部にはタイトル画像が形成されている。表
紙画像Ａ、Ｂ並びにタイトル画像は画像処理部１６の圧
伸部１６ｇ内のメモリ部で画像合成されて出力時には画
像形成済みになっている。

【００８５】表紙となる転写材は、画像形成済みシート
（転写材Ｐ）の見開き方向の長さの倍＋複数枚の画像形
成済みシートを重ね合わせた厚さ分以上のサイズが必要
である。例えば、画像形成済みシートがＡ４サイズであ
るならば表紙サイズはＡ３＋αのサイズが必要である。

【００８６】表紙作製モードはすべてシステムコントロ
ーラ７１上のＣＰＵ７１ａにより統括的に制御、演算さ
れる。図１０、図１１に、その動作例を示す。

【００８７】なお、表紙作製をするか否かの選択は、不
図示の操作部によりオペレータが任意に選択できる構成
になっている。表紙画像Ａ、Ｂ及びタイトル画像の読み
込みに際しても、不図示の操作部により逐次画像を置き
換える指示がされるように構成されている。

【００８８】まず、通常の画像出力を行い（Ｓｔｅｐ
１）、表紙作製モードの場合（Ｓｔｅｐ２）、画像出力
時に得られた厚さデータＫ及び使用されたトナー量から
転写されたトナーの厚さを推定し保存する。また、転写
材Ｐの枚数をカウントする（Ｓｔｅｐ３）。表紙作製モ
ードでない場合には前記データの保存及び数枚カウント
はしない。

【００８９】次に、オペレータはコピーする画像（原
稿）を交換したり、そのまま同じ画像をコピーするかを
任意に選択し、別の画像をコピーする場合には原稿台１
１上に別の原稿を置く。そして、コピーを終了した場合
には（Ｓｔｅｐ４）、表紙作製モードであるか否かをチ
ェックし（Ｓｔｅｐ５）、表紙作製モードではない場合
にはコピーシーケンスを終了する。

【００９０】ここで、Ｓｔｅｐ１における詳細な動作を
図１１を用いて説明する。

【００９１】画像出力が実行されると、レジストローラ
５６に転写材Ｐが到達する前のデータを収集すべく、レ
ジストローラ５６をＯＮにする（Ｓｔｅｐ１−１）。

【００９２】レジストローラ５６は紙厚検出ローラを兼
ねている。そして、転写材Ｐの厚さは、レジストローラ
５６の上ローラ５６ａの変位量を測定することによって
求めているため、レジストローラ５６が転写材Ｐを挟ん
でいない状態での第１データを収集することが必要であ
る。転写材Ｐの厚さはレジストローラ５６が転写材Ｐを
挟んでいないときの第１データと挟んでいるときの第２
データの差から導き出すため、この転写材Ｐを挟んでい
ないときの第１データは、転写材Ｐの厚さを算出する際
の基準値となる。

【００９３】従って、給紙を開始する前の比較的時間に
余裕のある時点で、第１データを数多く収集し、データ
の信頼性をアップさせる。このため、レジストローラＯ
Ｎに続いてレジストローラ５回転分のデータ（Ｄｒ１，
ｒ２…ｒｍ）を収集する（Ｓｔｅｐ１−２）。レジスト
ローラ５６が５回転した時点（Ｓｔｅｐ１−３）で第１
データの収集は停止され、給紙を開始する（Ｓｔｅｐ１
−４）。この間データ収集は中断される。

【００９４】レジストローラ５６に転写材Ｐが到達する
と（Ｓｔｅｐ１−５）、レジストローラ５６が転写材Ｐ
を挟んだ状態での第２データ（Ｄｐ１，Ｐ２…Ｐｎ）の
データ収集を開始する（Ｓｔｅｐ１−６）。ここでのデ
ータ収集は、レジストローラ５６の５回転分としている
（Ｓｔｅｐ１−７）。これは、第１データのデータ収集
時のレジストローラ５６の回転数と同じである。

【００９５】次に、ｎ個の第１データの平均値と、ｍ個
の第２データの平均値との差により、転写材Ｐの厚みを
表す紙厚値Ｋを求める（Ｓｔｅｐ１−８）。

【００９６】こうして得られた転写材Ｐの厚さデータを
基に、前述の如く定着条件または転写条件を決定し、最
適な条件で作像を行う（Ｓｔｅｐ１−９）。作像終了
後、レジストローラ５６をＯＦＦにし（Ｓｔｅｐ１−１
０）、作像シーケンスを終了する（Ｓｔｅｐ１−１
１）。

【００９７】作像シーケンスは上述の如く実行され、す
べての画像の作像が終了したならば（Ｓｔｅｐ４）、表
紙作製モードであるか否かをチェックする（Ｓｔｅｐ
５）。そして、表紙作製モードが設定されていた場合に
は、表紙の背表紙部サイズの算出を行う（Ｓｔｅｐ
６）。この背表紙部サイズは、Ｓｔｅｐ３で格納された
転写材Ｐの厚さデータＫ及び使用トナー量に基づくトナ
ー厚さデータと転写材Ｐの枚数より算出する。

【００９８】例えば、一般的な厚紙（約２００ｇ／１ｍ
ｍ２）ではその厚さはおよそ０．２ｍｍ、普通紙（約１
００ｇ／１ｍｍ２）では０．ｌｍｍと言ったデータとな
るため、厚紙が１００枚で厚さ２０ｍｍ、更にそれに加
え普通紙２００枚で２０ｍｍ、計３００枚の画像出力で
は約４０ｍｍの厚さになる。

【００９９】しかし、実際には転写材Ｐ上にはトナーを
転写させて画像を形成しているため、転写材Ｐの厚さよ
り転写されたトナーの分だけ厚さが増していることにな
る。そこで、推定回路Ｓ６により算出された使用トナー
量から、転写材Ｐに転写されたトナーの厚さの分に対応
する係数を厚さデータに乗算することで、正確な背表紙
部のサイズを算出している。

【０１００】続いて、表紙画像Ａ、Ｂを読み込む（Ｓｔ
ｅｐ７）、（Ｓｔｅｐ８）。この表紙画像Ａ、Ｂを必要
としない場合には、不図示の操作部からその旨を入力す
ることで白紙にも設定できる。この表紙画像Ａ、Ｂは前
述の通り、画像処理部１６の圧伸部１６ｇ内のメモリ部
に一旦保存されている。同メモリ部内には表紙画像Ａ、
Ｂ及びタイトル画像用の領域が予め定められており、適
宜その領域に保存される。

【０１０１】続いて、背表紙部のタイトル画像の読み込
みを行う（Ｓｔｅｐ９）。このタイトル画像も表紙画像
Ａ、Ｂと同様に白紙設定が可能である。しかし、背表紙
部は出力画像の厚さ、枚数等でサイズが異なるため、タ
イトル画像はＳｔｅｐ６において算出した背表紙部サイ
ズに応じて変倍し、上記圧伸部１６ｇ内のメモリ部の所
定領域内に表紙画像Ａ、Ｂと合成格納する（Ｓｔｅｐ１
０）。

【０１０２】次に、表紙に使用する転写材Ｐのサイズの
選択を行い（Ｓｔｅｐ１１）、選択されたサイズの転写
材Ｐに表紙画像を出力（Ｓｔｅｐ１２）して表紙作製シ
ーケンスを終了する。

【０１０３】表紙に使用する転写材Ｐのサイズは、定型
紙（Ａ３、Ａ４等）を用い、表紙画像より大き目の転写
材Ｐに画像を形成することは勿論、マルチ用紙送り装置
５５からの任意のサイズの転写材Ｐに画像を形成するこ
とも可能である。

【０１０４】本実施の形態では、第１データ及び第２デ
ータを収集するためのレジストローラ５６の回転数をい
ずれの場合にも５回転としているが、これに限らず、第
１データと第２データで回転数を変えるようにしてもよ
い。

【０１０５】また、本実施の形態の紙厚検出ローラ（レ
ジストローラ）５６は、一方のローラ５６ｂが位置固定
され、他方のローラ５６ａが上下の方向に移動可能な構
成になっているが、双方のローラ５６ａ、５６ｂが上下
の方向に移動可能な構成であってもよい。

【０１０６】なお、本発明は、デジタルカラー機に限ら
ず、デジタル白黒機にも同様に適用することが可能であ
る。この白黒機の場合には、転写材上に転写されるトナ
ーの量はカラー機に比べ極めて少ないことから、表紙の
背表紙部のサイズ設定条件としてトナーの量を考慮する
必要はない。

【０１０７】また、表紙画像を画像メモリにストアせ
ず、原稿として直接画像形成を行う（背表紙部のタイト
ル画像の変倍合成を行わない）ならば、本発明は白黒の
アナログ機にも適用可能である。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置においては、給紙されたシートの厚さを検出する機
能と、検出されたシートの厚さと冊子枚数とに基づいて
表紙の背表紙部のサイズを算出する機能を備えているの
で、オペレータが表紙作製上の情報をマニュアル入力す
る場合のような入力ミスがなくなり、不適当な表紙の出
力によりシートが無駄に使用されることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された画像形成装置の全体的な概
略構成を示す縦断面図。

【図２】本発明が適用された画像形成装置の制御系を示
すブロック構成図。

【図３】画像処理部の詳細を示すブロック構成図。

【図４】推定回路の詳細を示すブロック構成図。

【図５】推定回路の算出領域を示す図。

【図６】推定回路を駆動する各制御信号のタイミングチ
ャート。

【図７】紙厚検出部の構成の詳細を示す図。

【図８】加圧機構部の構成の詳細を示す図。

【図９】表紙の構成を示す斜視図（図９（ａ））及び展
開状態の平面図（図９（ｂ））。

【図１０】ＣＰＵ７１ａの動作例を説明するフローチャ
ート。

【図１１】図１０の画像出力ステップにおける詳細な動
作を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１６ｅ変倍処理部（倍率変更手段）５６シート厚検出ローラ（シート厚検出手
段）７１ａＣＰＵ（背表紙部サイズ算出手段、トナ
ー厚算出手段、計数手段、シートサイズ選択手段）１００変位量検出手段（シート厚検出手段）Ｐ転写材（シート）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１枚ずつ給送されたシートに対して画像
を形成する画像形成装置において、給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手段
と、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙を
作製する表紙作製モードが選択された場合、前記シート
厚検出手段が検出したシート厚と冊子枚数とに基づいて
前記表紙の背表紙部のサイズを算出する背表紙部サイズ
算出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】１枚ずつ給送されたシートに対して多色
のトナー画像を重ねて転写する画像形成装置において、給送されたシートの厚さを検出するシート厚検出手段
と、１枚のシートに転写されたトナー量から１枚のシートに
転写されたトナーの厚さを算出するトナー厚算出手段
と、適数枚の画像形成済みシートをまとめた冊子用の表紙を
作製する表紙作製モードが選択された場合、前記シート
厚検出手段が検出したシート厚と前記トナー厚算出手段
が算出したトナー厚と冊子枚数とに基づいて前記表紙の
背表紙部のサイズを算出する背表紙部サイズ算出手段
と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記表紙作製モードが選択された場合、
出力されるシート枚数を計数する計数手段を有すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記背表紙部サイズ算出手段が算出した
サイズに基づいて表紙として用いるシートサイズを選択
するシートサイズ選択手段を有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。
【請求項５】前記背表紙部サイズ算出手段が算出し
たサイズに基づいて前記背表紙部に形成される画像の倍
率を変更する倍率変更手段を有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。
【請求項６】前記シート厚検出手段は、一方のローラ
又は双方のローラが変位可能に配置されるとともに双方
のローラで移動中のシートをその表裏方向から挟み込む
１対の厚さ検出ローラと、前記双方のローラの相対位置
を検出する変位量検出手段と、を有して構成されている
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。
【請求項７】前記変位量検出手段は、前記１対の厚さ
検出ローラがシートを挟み込む前の前記双方のローラの
相対位置についての第１データと、シートを挟み込んだ
状態での前記双方のローラの相対位置についての第２デ
ータとを１セットのデータとして収集すると共に、前記
１対の厚さ検出ローラの複数回転分の前記第１データ
と、これと同数あるいは異なる数の回転分の前記第２デ
ータとから算出したシートの厚さについてのデータを出
力することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装
置。