(57)【要約】【課題】シートの搬送速度を正確に検出して、印字位置のズレを高精度に補正可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、ＡＤＦ２８０により搬送されるシートから画像を読み取るスキャナ２００を備える。画像形成装置は、ＡＤＦ２８０によるシートの搬送速度を検出するための速度検出用チャートのスキャナ２００による読取結果に基づいて、シートの搬送速度を検出する。速度検出用チャートは、ＡＤＦ２８０によるシートの搬送方向に対して所定の勾配を有する直線の画像である。画像形成装置は、シートに形成される画像の印字位置のズレを測定するための印字位置測定用チャートのスキャナ２００による読取結果と搬送速度とに基づいて、シートへの画像の印字位置を補正するための補正パラメータを生成する。【選択図】図１
2020154028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像が形成された前記シートを、屈曲部を有する搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
前記搬送路に設けられ、前記屈曲部を通過する前記シートに形成された測定用チャートを読み取る読取手段と、
前記画像形成手段に、前記シートに形成される画像の印字位置を検知するための前記測定用チャートを前記シートに形成させ、前記搬送手段に前記測定用チャートが形成された前記シートを搬送させ、前記読取手段に前記測定用チャートを読み取らせ、前記シートに形成される画像の前記印字位置を前記読取手段による前記測定用チャートの読取結果に基づいて検知し、前記画像形成手段により前記シートに形成される画像の前記印字位置を前記検知した印字位置に基づいて制御する制御手段と、を備え、
前記測定用チャートは、前記搬送手段による前記シートの搬送方向に対して所定の勾配を有する直線の所定の画像を含み、
前記制御手段は、前記測定用チャートのうちの前記所定の画像の読取結果に基づいて前記シートの搬送速度に関する情報を取得し、前記搬送速度に関する前記情報に基づいて前記測定用チャートの前記読取結果を補正し、前記補正された読取結果に基づいて前記印字位置を検知することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定の画像の読取結果から、読取時間毎の前記直線の位置を取得し、該直線の位置を微分することで、前記シートの搬送速度に関する前記情報を取得することを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記直線の位置の微分値と前記勾配とから、前記シートの搬送速度に関する前記情報を取得することを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記直線の位置の微分値を前記勾配の正接で割り算することで、前記シートの搬送速度に関する前記情報を取得することを特徴とする、
請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送路は、前記読取手段による読取位置よりも前記シートの搬送方向の上流側に屈曲部を有することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記搬送手段は、前記読取手段による読取位置よりも前記シートの搬送方向の下流側に前記シートのカールを矯正するデカーラを備え、
前記デカーラは前記屈曲部を形成することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記読取手段は、前記シートの第１面に形成された前記測定用チャートを読み取る第１読取部と、前記第１面と反対の第２面に形成された他の測定用チャートを読み取る第２読取部とを有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段に、前記測定用チャートを前記シートの前記第１面と前記第２面に形成させることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの搬送速度を正確に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、シートの両面に画像を形成する両面印刷機能を有するものが一般的である。両面印刷を行う場合、シートのサイズ、坪量、材質等のシートの種類により、形成される画像の位置、倍率、傾きが変化することがある。これは、シートの表裏面のそれぞれに形成される画像の位置（印字位置）のズレの原因となる。このような印字位置のズレは、シートに印字位置の基準となる基準画像を形成し、形成した基準画像のシート端からの距離に基づいて補正される。基準画像のシート端からの距離の測定方法には、ユーザが定規等で直接測定する方法の他に、スキャナ等の画像読取装置による読取結果に基づいて測定する方法がある。特許文献１には、画像読取装置による基準画像の読取結果に基づいて、印字位置を補正する技術が開示される。この画像読取装置は、例えばシートが搬送される搬送路に画像を読み取る読取部を設け、搬送中のシートから基準画像を読み取る。
【０００３】
画像読取装置を用いてシートの搬送方向に対する基準画像の長さ（画像長）を検出する場合、画像長は、読取部が基準画像を読み取った時間と、シートが読取部の読取位置を通過するときの搬送速度とから算出される。正確な画像長は、シートの搬送速度を一定の速度に保つか、或いは高精度に搬送速度を検出しなければ得られない。画像長が不正確な場合、形成する画像の倍率誤差が発生して、印字位置のズレが正確に補正されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
読取部の周辺は、画像読取装置の小型化を目的として搬送路が屈曲していたり、シートのカールを矯正するデカーラが配置されることがある。そのために、読取部を通過するシートの搬送速度が一定にならずに変動する。また、シートの搬送速度の高精度な検出には、高価な装置が必要になる。これは、画像読取装置の高コスト化や大型化の原因となる。搬送速度が正確に検出できなければ、正確な画像長が検出できず、印字位置のズレが正確に補正されない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、シートの搬送速度を正確に検出して、印字位置のズレを高精度に補正可能な画像形成装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像が形成された前記シートを、屈曲部を有する搬送路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送路に設けられ、前記屈曲部を通過する前記シートに形成された測定用チャートを読み取る読取手段と、前記画像形成手段に、前記シートに形成される画像の印字位置を検知するための前記測定用チャートを前記シートに形成させ、前記搬送手段に前記測定用チャートが形成された前記シートを搬送させ、前記読取手段に前記測定用チャートを読み取らせ、前記シートに形成される画像の前記印字位置を前記読取手段による前記測定用チャートの読取結果に基づいて検知し、前記画像形成手段により前記シートに形成される画像の前記印字位置を前記検知した印字位置に基づいて制御する制御手段と、を備え、前記測定用チャートは、前記搬送手段による前記シートの搬送方向に対して所定の勾配を有する直線の所定の画像を含み、前記制御手段は、前記測定用チャートのうちの前記所定の画像の読取結果に基づいて前記シートの搬送速度に関する情報を取得し、前記搬送速度に関する前記情報に基づいて前記測定用チャートの前記読取結果を補正し、前記補正された読取結果に基づいて前記印字位置を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、搬送方向に対して所定の勾配を有する直線の画像の読取結果により、シートの搬送速度を正確に検出することができ、印字位置のズレを高精度に補正する補正パラメータを生成可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成説明図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、コントローラの構成図。
【図３】印字位置測定用チャートの説明図。
【図４】速度検出用チャートの説明図。
【図５】速度検出用チャートの読取結果の説明図。
【図６】実際に用いられる速度検出用チャートの例示図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、ＡＤＦの搬送路を搬送されるシートの説明図。
【図８】速度検出用チャートの読取結果の説明図。
【図９】読取結果の微分値の例示図。
【図１０】シートの搬送速度の算出処理を表すフローチャート。
【図１１】画像形成装置の構成説明図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、シートがデカーラに到達する前後の状態を表す図。
【図１３】速度検出用チャートの読取結果の説明図。
【図１４】読取結果の微分値の例示図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成説明図である。本実施形態の画像形成装置１０は、上部に画像読取装置（スキャナ２００）を備える。スキャナ２００は、シートＳから画像を読み取って、読み取った画像を表す画像データを生成する。スキャナ２００は、生成した画像データを画像形成装置１０へ送信する。画像形成装置１０は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から取得する印刷ジョブ（画像データを含む）や、スキャナ２００から取得する画像データに基づいて、シートに画像を形成する。
【００１２】
（画像形成装置）
画像形成装置１０は、画像形成のために複数の画像形成部１０１ｙ、１０１ｍ、１０１ｃ、１０１ｋ及び露光器１０３を備える。画像形成部１０１ｙはイエローの画像を形成する。画像形成部１０１ｍはマゼンタの画像を形成する。画像形成部１０１ｃはシアンの画像を形成する。画像形成部１０１ｋはブラックの画像を形成する。画像形成部１０１ｙ、１０１ｍ、１０１ｃ、１０１ｋは、画像が形成される感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋを備える。
【００１３】
各感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋは、それぞれ不図示のモータにより所定の速度で回転駆動される。回転する感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋは、一様に帯電される。露光器１０３は、感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋの帯電された面に、画像データに基づいて変調したレーザ光を照射することで、感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋに静電潜像を形成する。静電潜像は、対応する色の現像剤（例えばトナー）により現像される。感光ドラム１０２ｙにはイエローのトナー像が形成される。感光ドラム１０２ｍにはマゼンタのトナー像が形成される。感光ドラム１０２ｃにはシアンのトナー像が形成される。感光ドラム１０２ｋにはブラックのトナー像が形成される。
【００１４】
感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋの上方には、環状の中間転写ベルト１０４が配置される。中間転写ベルト１０４を挟んで感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋに対向する位置には、一次転写ローラ１０５ｙ、１０５ｃ、１０５ｍ、１０５ｋが設けられる。感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋに形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ１０５ｙ、１０５ｃ、１０５ｍ、１０５ｋにより、中間転写ベルト１０４に順次転写される。感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋは、中間転写ベルト１０４のトナー像が転写される面に対して所定の間隔で配置される。中間転写ベルト１０４は、図中反時計回りに回転する。感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋの配置と、中間転写ベルト１０４の回転速度とに応じたタイミングで各色のトナー像が転写されることで、各色のトナー像は、中間転写ベルト１０４上の同じ位置に重なるように形成される。これにより中間転写ベルト１０４にフルカラーの画像（トナー像）が形成される。中間転写ベルト１０４は画像を担持する像担持体として機能する。
【００１５】
露光器１０３の下方には、画像が形成されるシートを収容する収容部１１０ａ、１１０ｂが設けられる。収容部１１０ａ、１１０ｂに収容されるシートは、給紙ローラにより給紙され、搬送路に沿って搬送される。搬送路には、レジストレーションローラ１１１、二次転写部１０６、定着器１０７、及び排紙ローラ１１２が設けられる。レジストレーションローラ１１１は、搬送されてきたシートを二次転写部１０６へ搬送する。二次転写部１０６は、中間転写ベルト１０４に担持される画像（トナー像）をシートに転写する。そのためにレジストレーションローラ１１１は、中間転写ベルト１０４が回転することで画像を二次転写部１０６に搬送するタイミングに合わせて、シートの二次転写部１０６への搬送タイミング及び搬送速度を制御する。
【００１６】
中間転写ベルト１０４上の画像とシートとが二次転写部１０６を通過する際に、不図示の電源ユニットから二次転写部１０６に印加される電圧によって、中間転写ベルト１０４上の画像がシートに転写される。中間転写ベルト１０４の近傍にはベルトクリーナ１０８が設けられる。ベルトクリーナ１０８は、シートに転写された後に中間転写ベルト１０４上に残留するトナーを清掃する。
【００１７】
二次転写部１０６は、画像が転写されたシートを定着器１０７へ搬送する。定着器１０７は、複数のローラ及びヒータを有する。定着器１０７はシート上の画像を加熱及び加圧することで、該画像をシートに定着させる。定着器１０７によって画像が定着されたシートは、成果物として排紙ローラ１１２により画像形成装置１０から排出される。
【００１８】
シートの両面に画像を形成する両面印刷モードで動作する場合、画像形成装置１０は、一方の面（第１面）に画像が形成されたシートを、再度、レジストレーションローラ１１１まで搬送する。そのために画像形成装置１０は、両面パス１１４を備える。第１面に画像が形成されたシートは、排紙ローラ１１２により途中まで機外に排出された後に、排紙ローラ１１２が逆回転することで両面パス１１４へ導かれる。これによりシートは、画像が形成される面が第１面から反対の面（第２面）に反転する。シートは、両面パス１１４を通ってレジストレーションローラ１１１へ搬送される。その後、シートは、第１面に画像を形成する場合と同様の処理で第２面に画像が形成されて機外に排出される。これによりシートの両面に画像が形成された成果物が得られる。
【００１９】
（スキャナ）
スキャナ２００は、シートＳを搬送するＡＤＦ（Auto Document Feeder）２８０が上方に設けられる。スキャナ２００は、ＡＤＦ２８０が設けられる面に流し読みガラス２３０を備える。スキャナ２００は、画像を読み取るために、発光部であるランプ４０２を有するスキャナユニット４０４、ミラー４０５、４０６、レンズ４０７、及びイメージセンサ４０８を内部に備える。シートＳから画像を読み取る場合、スキャナユニット４０４は、シートＳに光を照射する。シートＳによる反射光は、ミラー４０５、４０６及びレンズ４０７を介して、イメージセンサ４０８に導かれる。イメージセンサ４０８は、受光した反射光に基づいて、シートＳの画像を表す画像データを出力する。
【００２０】
スキャナ２００は、スキャナユニット４０４を流し読みガラス２３０の直下に停止させて、ＡＤＦ２８０により搬送されるシートＳが流し読みガラス２３０を通過する際に、シートＳの画像を読み取ることができる。このようにスキャナユニット４０４が停止してＡＤＦ２８０により搬送されるシートＳの画像を読み取る処理を「流し読み」という。本実施形態では、スキャナ２００は、流し読みによりシートＳに形成された後述の基準画像を読み取る。また、スキャナユニット４０４は、図中矢印方向に移動しながら画像を読み取ることも可能である。
【００２１】
ＡＤＦ２８０は、１枚以上のシートＳが積載可能なシートトレイ２１１、搬送路、及び排出トレイ２１９を備える。ＡＤＦ２８０は、シートトレイ２１１に載置されたシートを、搬送路を介して排出トレイ２１９まで搬送するシート搬送装置である。搬送路には、シートＳの搬送用に、給紙ローラ２０１、分離ローラ２０３、分離パッド２０４、搬送ローラ対２２４、及び排出ローラ対２１６が配置される。シートＳの搬送方向で搬送ローラ対２２４の下流側には、センサフラグ２２５が設けられる。また、排出ローラ対２１６の上流側にはフラッパ２１５が設けられる。
【００２２】
ユーザがシートトレイ２１１にシートＳを載置してコピー又はスキャン処理の実行開始を指示することで、シートＳは、給紙ローラ２０１により搬送路に取り込まれる。複数枚のシートＳが積載される場合、給紙ローラ２０１は、最上位から順次シートＳを取り込む。分離ローラ２０３及び分離パッド２０４は、協働して、取り込まれたシートＳを１枚ずつ分離給送する。１枚に分離されたシートＳは、分離ローラ２０３により搬送ローラ対２２４へ搬送される。搬送ローラ対２２４は、シートＳを流し読みガラス２３０の上方を介して排出ローラ対２１６へ搬送する。シートＳは、流し読みガラス２３０上を通過する際にスキャナ２００により画像が読み取られる。画像が読み取られたシートＳは、排出ローラ対２１６により排出トレイ２１９へ排出される。
【００２３】
なお、流し読みガラス２３０の上方には、流し読みガラス２３０上におけるシートＳの搬送性を安定させるために、白色板２２３が設けられている。白色板２２３は、流し読みガラス２３０に対して所定のギャップを開けて配置されている。シートＳは、画像読取の際に白色板２２３と流し読みガラス２３０の間を搬送されることになる。
【００２４】
シートＳの両面から画像を読み取る場合、シートＳは、流し読みガラス２３０上を通過した後に、表裏面が反転される。そのために排出ローラ対２１６は、シートＳの後端がフラッパ２１５の位置を通過した時点で一旦停止して逆回転する。排出ローラ対２１６が逆回転することで、シートＳは、反転搬送路２１７を介して搬送ローラ対２２４へ搬送される。これによりシートＳは、スキャナ２００により読み取られる面が反転する。
【００２５】
搬送ローラ対２２４は、排出ローラ対２１６の回転方向によらず、常にシートＳを流し読みガラス２３０へ搬送する方向（順送方向）に回転する。搬送ローラ対２２４の下流側に設けられるセンサフラグ２２５は、センサの信号を判別することでシートＳの先端が搬送ローラ対２２４に到達したことを検知する。シートＳが搬送ローラ対２２４に挟持された後に、排出ローラ対２１６を構成する２つのローラが離間される。
【００２６】
搬送ローラ対２２４は、反転搬送路２１７を介して搬送さてきたシートＳを、再度、流し読みガラス２３０上を介して排出ローラ対２１６へ搬送する。このときシートＳは、ウラ面の画像がスキャナ２００に読み取られる。排出ローラ対２１６の再加圧は、反転搬送路２１７中のシートＳの後端が排出ローラ対２１６を抜けた時点で行われる。これにより、排出ローラ対２１６において、長尺シートの搬送方向と排出ローラ対２１６の搬送方向とが食い違うことが防止される。ウラ面を読み取られたシートＳは、ページ順を揃えるために再度反転搬送路２１７を通過し、搬送ローラ対２２４及び流し読みガラス２３０上を経由して排出ローラ対２１６により排出トレイ２１９に排出される。
【００２７】
（コントローラ）
図２は、画像形成装置１０の動作を制御するコントローラの構成図である。図２（ａ）は、コントローラ１のハードウェア構成を示す。図２（ｂ）は、コントローラ１の機能ブロックを示す。
【００２８】
コントローラ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、及びストレージ３０４を備える情報処理装置である。ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、及びストレージ３０４は、バスを介して相互に通信を行う。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２やストレージ３０４に格納されるコンピュータプログラムを、ＲＡＭ３０３を作業領域に用いて実行することで、画像形成装置１０、スキャナ２００、及びＡＤＦ２８０の動作を制御する。ストレージ３０４は、スキャナ２００や外部装置から取得する画像データや、各種の設定情報を格納する。
【００２９】
ＣＰＵ３０１は、コンピュータプログラムを実行することで、ＲＡＭ３０３やストレージ３０４と協働して、画像処理部２１０、シート管理テーブル４００、印字位置演算部２１３、及びパターンジェネレータ７０として機能する。画像処理部２１０は、印字位置補正部３１１を含む。コントローラ１は、操作部２０及びスキャナ２００が接続され、プリンタエンジン１５０の動作を制御する。プリンタエンジン１５０は、画像形成部１０１ｙ、１０１ｍ、１０１ｃ、１０１ｋ、露光器１０３、二次転写部１０６、及び定着器１０７を含む構成である。
【００３０】
操作部２０は、入力装置及び出力装置を有するユーザインタフェースである。入力装置は、例えばキーボタン、タッチパネル等である。キーボタンは、例えば、スキャンやコピー等の処理の実行開始を指示するスタートキー、スキャンやコピー等の処理の中止を指示するストップキー、テンキー等である。出力装置は、ディスプレイ、スピーカ等である。操作部２０は、ユーザの操作による指示や設定情報等の入力を受け付けてコントローラ１に入力する。操作部２０は、コントローラ１の制御に基づいてディスプレイによりユーザに情報を提供する。
【００３１】
画像処理部２１０は、画像データを、種々の画像処理を行うことで補正する。本実施形態では、画像処理部２１０は、ＣＰＵ３０１により実現されるが、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体装置によって実現されてもよい。画像処理部２１０により補正された画像データは、プリンタエンジン１５０の露光器１０３へ送信される。露光器１０３は、画像形成の際に、画像処理部２１０により補正された画像データに基づいて、レーザ光を感光ドラム１０２ｙ、１０２ｍ、１０２ｃ、１０２ｋに照射する。
【００３２】
印字位置補正部３１１は、シートに対する画像形成位置（印字位置）が目標位置となるように画像データを補正する。シートに形成される画像の印字位置は、目標位置とはならない可能性がある。例えば、レジストレーションローラ１１１によって搬送されるシートが斜行する場合、斜行したシートが二次転写部１０６を通過するために、画像がシートに対して傾いて形成されてしまう。また、例えば、定着器１０７のローラの圧力分布が均一ではない場合、定着器１０７を通過したシートが変形してしまい、シート上の画像に傾きが生じることがある。また、例えば、両面印刷において第１面に画像を形成したときに定着器１０７の熱と圧力によってシートが伸縮してしまい、シートの第１面に形成された画像のサイズとシートの第２面に形成された画像のサイズとが異なってしまうことがある。この場合、シートの第１面に印字された画像の印字位置と、シートの第２面に印字された画像の印字位置とが異なってしまう。
【００３３】
このような二次転写部１０６を通過するシートの傾き及び定着器１０７によるシートの変形量は、サイズ、坪量、及び材質等のシートの種類が同じであれば再現性が高い。そこで本実施形態の画像形成装置１０は、シートに対する画像の印字位置が理想的な印字位置（目標位置）となるように、変形量に応じて形成する画像データを補正する。
【００３４】
そのために印字位置補正部３１１は、シート管理テーブル４００に格納されたシートに対する画像の印字位置のズレを補正するための変換式に基づいて、画像データを補正する。シート管理テーブル４００は、後述の印字位置演算部２１３により生成された印字位置のズレ量と、当該ズレ量を補正するための変換式とをシートの種類毎に記憶する。プリンタエンジン１５０は、印字位置補正部３１１により変換された画像データに基づいて画像を形成する。これによりシートに対する画像の形成位置のズレを相殺するような画像が、中間転写ベルト１０４上に形成される。
【００３５】
パターンジェネレータ７０は、印字位置の目標位置からのズレ量を測定するための印字位置測定用チャートの画像データ（印字位置測定用画像データ）を生成する。印字位置の目標位置からのズレ量を測定するために印字位置調整が実行される場合、印字位置測定用画像データが、パターンジェネレータ７０からプリンタエンジン１５０へ送信される。印字位置測定用画像データを取得したプリンタエンジン１５０は、印字位置測定用チャートが形成されたシートを成果物として出力する。このシートには、印字位置測定用チャートとして基準画像を組み合わせた画像が形成される。シートに形成された印字位置測定用チャートは、基準画像の印字位置を検出するためにスキャナ２００により読み取られる。スキャナ２００は、印字位置測定用チャートの読取結果を印字位置演算部２１３へ送信する。
【００３６】
印字位置測定用チャートが形成されたシートは、ＡＤＦ２８０により搬送されながらスキャナ２００に読み取られる。このとき、本実施形態では、シートＳの搬送速度を高精度に算出する。搬送速度の高精度の検出処理については後述する。
【００３７】
印字位置演算部２１３は、スキャナ２００で読み取られた印字位置測定用チャートに含まれる基準画像の座標データから、シート管理テーブル４００に格納される補正パラメータを算出する。印字位置演算部２１３は、算出した補正パラメータをシート管理テーブル４００に格納する。印字位置補正部３１１は、補正パラメータに基づいて、印字位置を決定する。
【００３８】
（印字位置調整）
図３は、印字位置測定用チャートの説明図である。画像形成装置１０は、ユーザによる操作部２０からの指示に応じてシートに印字位置測定用チャートを形成する。印字位置測定用チャートは、オモテ面用の測定用テストパターン８０２と、ウラ面用の測定用テストパターン８０３とからなる。測定用テストパターン８０２、８０３は、複数の基準画像が８２０により構成される。基準画像８２０は、シートの両面の四隅近傍に形成される。
【００３９】
印字位置測定用チャートは、スキャナ２００によりシート両面に形成された測定用テストパターン８０２、８０３が読み取られる。印字位置演算部２１３は、スキャナ２００による読取結果に基づいて、シートのオモテ面、ウラ面のそれぞれの四隅の座標及びオモテ面、ウラ面のそれぞれの基準画像８２０の座標（位置）を検出する。
シートのオモテ面の四隅の座標：（Ｘ01，Ｙ01）〜（Ｘ31，Ｙ31）
オモテ面の基準画像８２０の座標：（Ｘ41，Ｙ41）〜（Ｘ71，Ｙ71）
シートのウラ面の四隅の座標：（Ｘ02，Ｙ02）〜（Ｘ32，Ｙ32）
ウラ面の基準画像８２０の座標：（Ｘ42，Ｙ42）〜（Ｘ72，Ｙ72）
【００４０】
印字位置演算部２１３は、これらの座標に基づいて画像の歪み量及びシートに対する基準画像８２０の位置のズレ量を測定する。印字位置演算部２１３は、これらの測定結果に基づいて、補正パラメータ（リード位置、サイド位置、倍率、直角性、回転量等）を算出する。印字位置演算部２１３は、算出した補正パラメータを、幾何調整量としてシート管理テーブル４００に格納する。補正パラメータには、オモテ面用パラメータとウラ面用パラメータとがあり、それぞれシート管理テーブル４００に格納される。印字位置補正部３１１は、画像データに対して補正パラメータを用いた補正を行う。これにより、画像データに応じて形成される画像の幾何学的な特徴（印字位置、形状）の補正（印字位置調整）が行われる。
【００４１】
補正パラメータを算出するために印字位置測定用チャートを読み取る際のスキャナ２００によるシートの搬送速度は、紙種や搬送ローラ対２２４の経年変化、温湿度等の環境条件によりバラツキが生じる。そのために、シートの搬送速度を正確に検出する必要がある。
【００４２】
（シートの搬送速度）
図４は、スキャナ２００によるシート読取時の搬送速度の検出に用いられる速度検出用チャートの説明図である。速度検出用チャート８５０は、シートの搬送方向に対して所定の勾配θを有する直線８５１の画像である。スキャナ２００（スキャナユニット４０４）は、ＡＤＦ２８０により搬送されるシートから速度検出用チャート８５０を読み取る。スキャナ２００は、速度検出用チャート８５０を１ラインずつ読み取るラインセンサである。１ラインずつ読み取る方向が主走査方向であり、速度検出用チャート８５０の搬送方向が副走査方向である。
【００４３】
図５は、速度検出用チャート８５０の読取結果の説明図である。図５では、速度検出用チャート８５０の読取結果８６１、８６２が、横軸を時間、縦軸を主走査方向の距離としたＹ−ｔグラフとして表される。Ｙ−ｔグラフは、読取時間毎の直線８５１の位置を表す。読取結果８６１と読取結果８６２とは、読取時の速度検出用チャート８５０の搬送速度が異なる。読取結果８６１の場合が読取結果８６２の場合よりも搬送速度が速いために、読取時間（読み取りを開始してからの経過時間）が短くなっている。
【００４４】
速度検出用チャート８５０の直線８５１の読取結果は、直線８５１の勾配θとシートの搬送速度とに応じて、直線８５１の主走査方向に同じ位置の読取時間Ｔが異なる。読取結果８６１は、搬送速度が速い場合であるために、時間軸に対して角度θHの直線となる。読取結果８６２、は搬送速度が遅い場合であるために、時間軸に対して角度θHよりも小さいθLの直線となる。つまり、シートの搬送速度が速い場合の速度をＶH、遅い場合の速度をＶLとすると、以下の式が成り立つ。
θH＞θLのときＶH＞ＶL
【００４５】
この式は、時間軸に対する読取結果を表す直線の角度θを計測することで、搬送速度が求められることを表す。本実施形態では、このことに基づいて搬送速度を算出する。印字位置演算部２１３は、算出した搬送速度と理想的な搬送速度との差分を調整値として記録し、印字位置測定用チャートの読取結果を調整値に基づいて補正することで、印字位置調整を正確に行う。なお、シートの搬送速度の算出は、速度検出用チャート８５０に限らず、例えば印字位置測定用チャートの基準画像８２０と、速度検出用チャート８５０の直線８５１とを１枚のシートに形成した測定用チャートを用いて行われてもよい。このような測定用チャートを用いることで、印字位置調整と搬送速度算出とを同時に行うことが可能である。
【００４６】
図６は、実際にシートの搬送速度を算出する際に用いられる速度検出用チャートの例示図である。速度検出用チャートは、印字位置測定用チャートと同様に、速度検出用チャートの画像データがパターンジェネレータ７０により生成される。プリンタエンジン１５０は、この画像データをパターンジェネレータ７０から取得して画像形成処理を行うことで、速度検出用チャートを生成する。シートの搬送方向（副走査方向）がＸ、搬送方向に直交する主走査方向がＹ、直線８５２の画像の副走査方向に対する勾配がθである。直線８５２の副走査方向の位置（副走査距離Ｘ）がスキャナユニット４０４の読取位置を通過する時間をｔとすると、流し読み時の速度搬送用チャートの搬送速度Ｖは、「Ｖ＝Ｘ／ｔ」の式で表される。
【００４７】
Ｙ／Ｘ＝ｔａｎθであるため、搬送速度Ｖは、「Ｖ＝Ｙ／ｔａｎθ／ｔ」となる。この式は、「Ｙ＝Ｖ×ｔａｎθ×ｔ」と変形される。この変形式は、図５のＹ−ｔグラフに示す読取結果の傾きαが、搬送速度Ｖに定数ｔａｎθを乗じた値であることを表す。すなわち「α＝Ｖ×ｔａｎθ」である。この式は、「Ｖ＝α／ｔａｎθ」と変形される。つまり、搬送速度Ｖは、Ｙ−ｔグラフの傾きαを、定数であるｔａｎθ（θの正接）で割り算した値である。
【００４８】
読取結果の傾きαは、スキャナユニット４０４の周辺の構成によっては一定にならず、変動する可能性がある。一般的に、搬送路を搬送されるシートは、作用する抵抗が搬送路の形状により大きく異なる。例えば、搬送路の屈曲部では、直線状の搬送路よりもシートが受ける抵抗力が大きくなる。搬送路により作用する抵抗が大きくなると、シートを搬送するローラがスリップして、搬送速度が低下する。抵抗が小さくなると、スリップがローラの解消が解消して、搬送速度が元に戻る。
【００４９】
図７は、ＡＤＦ２８０の搬送路を搬送されるシートＳの説明図である。シートＳは、搬送路を図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）の順に搬送される。ＡＤＦ２８０の搬送路は、スキャナ２００の読取位置よりもシートＳの搬送方向の上流側で屈曲部を有する。そのためにシートＳの搬送速度は、スキャナ２００の読取位置で変動する。この例では、図７（ｂ）のタイミングが最も搬送路の抵抗が大きくなり、ローラのスリップ量が最大になる。シートＳがさらに搬送されると、搬送路の抵抗が低下する。シートＳの搬送速度は、搬送路の抵抗の変動に応じて速度変動が常に起こり続ける。変動する搬送速度を高精度に検出することが、高精度な印字位置調整につながる。すなわち、搬送速度の速度変動を高精度に検出することで、印字位置測定用チャートの読取結果から基準画像８２０の位置を高精度に検出することが可能となる。
【００５０】
搬送速度の速度変動は、Ｙ−ｔグラフにも表現できる。図８は、搬送速度が変動する場合の速度検出用チャートの読取結果の説明図である。図７（ａ）のタイミングの読取結果は、範囲ａに示される。図７（ｂ）のタイミングの読取結果は、範囲ｂに示される。図７（ｃ）のタイミングの読取結果は、範囲ｃに示される。図７（ｄ）のタイミングの読取結果は、範囲ｄに示される。図７では、速度検出用チャートの読取結果が、横軸を時間、縦軸を主走査方向の距離としたＹ−ｔグラフとして表される。Ｙ−ｔグラフは、読取時間毎の直線８５２の位置を表す。
【００５１】
上記の通り、読取結果の傾きαからシートＳの搬送速度が算出可能である。傾きαは、図８のＹ−ｔグラフに示す読取結果を微分することで算出される。図９は、読取結果の微分値の例示図である。図９では、微分値が、横軸を時間、縦軸を傾きαとしたα−ｔグラフとして表される。図７（ａ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ａに示される。図７（ｂ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ｂに示される。図７（ｃ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ｃに示される。図７（ｄ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ｄに示される。
【００５２】
このように時系列で変化する微分値である傾きαにより、上記の式「Ｖ＝α／ｔａｎθ」に基づいて、シートＳの搬送速度が算出される。図１０は、シートＳの搬送速度の算出処理を表すフローチャートである。この処理は、画像位置の調整処理を行う際に実行される。
【００５３】
ＣＰＵ３０１は、操作部２０から画像位置の調整指示を受け付けると（Ｓ１０１）、プリンタエンジン１５０により速度検出用チャートの画像形成処理を行う。速度検出用チャートの画像形成処理は、パターンジェネレータ７０から速度検出用チャートの画像データがプリンタエンジン１５０に送信されることで行われる。プリンタエンジンは、シートに速度検出用チャートの画像データに応じた画像を形成することで、速度検出用チャートを生成する。画像形成装置１０は、生成した速度検出用チャートを出力する（Ｓ１０２）。
【００５４】
出力された速度検出用チャートは、ユーザの手動によりＡＤＦ２８０のシートトレイ２１１に載置される。ユーザは、操作部２０によりＡＤＦ２８０を用いた画像読取処理をＣＰＵ３０１に指示する。ＣＰＵ３０１は、この指示を受け付けると、ＡＤＦ２８０及びスキャナ２００の動作を制御して、シートトレイ２１１に載置された速度検出用チャートの流し読みを行う。速度検出用チャートの読取結果は、スキャナ２００から印字位置演算部２１３へ送信される（Ｓ１０３）。
【００５５】
印字位置演算部２１３は、速度検出用チャートの読取結果から、図８に例示するようなＹ−ｔグラフを取得して、読取結果の微分値（傾きα）の時間変動を表す図９に例示するようなα−ｔグラフを算出する（Ｓ１０４）。印字位置演算部２１３は、算出したα−ｔグラフに基づいて、式「Ｖ＝α／ｔａｎθ」により読取時間毎のシートの搬送速度を算出する（Ｓ１０５）。印字位置演算部２１３は、算出した読取時間毎の搬送速度をシート管理テーブル４００に格納する（Ｓ１０６）。
【００５６】
以上のような処理により、シートの搬送速度が時間変動分を含めて高精度に検出される。印字位置演算部２１３は、読取時間毎の搬送速度を検出した後に、印字位置測定用チャートの読取結果を取得する。印字位置演算部２１３は、印字位置測定用チャートの読取結果と、読取時間毎の搬送速度とに基づいて、印字位置の補正パラメータを生成して、シート管理テーブル４００に格納する。画像処理部２１０は、シート管理テーブル４００に格納された補正パラメータを用いて画像データを補正してプリンタエンジン１５０に画像形成を行わせることで、印字位置の調整を高精度に行うことができる。
【００５７】
（変形例）
上記の説明では、Ｓ１０３の処理でユーザが手動でスキャナ２００に速度検出用チャートを読み取らせているが、これは自動化可能である。図１１は、速度検出用チャートを自動的に読み取る構成を備えた画像形成装置１０の構成説明図である。この画像形成装置１０は、図１の構成に加えて、画像形成後のシートの排出先に、調整ユニット６００を備えた表裏見当装置である。調整ユニット６００により、ユーザは、手動で速度検出用チャートを読み取らせる操作を行う必要がなくなる。
【００５８】
画像形成装置１０は、シートを排紙ローラ１１２から機外に排出せず、搬送路を介して調整ユニット６００に受け渡す構成となっている。調整ユニット６００は、画像形成装置１０からシートを受け取って搬送するスルーパス６３０、スルーパス６３０の迂回路となる測定パス６３１、及び外部の装置へシートを排出する排出パス６３２を備えるシート搬送装置である。スルーパス６３０と測定パス６３１との分岐には、フラッパ６２１が設けられる。
【００５９】
スルーパス６３０には、第１搬送ローラ対６０１が設けられる。排出パス６３２には、第２搬送ローラ対６０２及び第３搬送ローラ対６０３が設けられる。第２搬送ローラ対６０２と第３搬送ローラ対６０３との間には、シートのカールを矯正するデカーラ６４１が設けられる。デカーラ６４１は、金属のシャフト６４１ａをスポンジのローラ対６４１ｂに侵入させることで、搬送中のシートのカールを矯正する。シャフト６４１ａとローラ対６４１ｂとの構成は、排出パス６３２を介して上下方向逆向きに２組配置される。これにより、シートの上下両方のカールが矯正可能となっている。
【００６０】
測定パス６３１を通過しない場合、フラッパ６２１によりスルーパス６３０に導かれたシートは、第１搬送ローラ対６０１、第２搬送ローラ対６０２、第３搬送ローラ対６０３の順に搬送されて、調整ユニット６００の外部へ排出される。例えば通常の画像が形成されたシートは、スルーパス６３０及び排出パス６３２を介して、デカーラ６４１によりカールが矯正されて調整ユニット６００から排出される。
【００６１】
測定パス６３１には、表裏見当部７００が設けられる。表裏見当部７００は、シートの形状と、シートに印字された画像の形状及び位置と、を測定する。高精度な測定結果を得るためには、シート毎の形状のバラツキや印字位置のバラツキを平均化する必要がある。そのために表裏見当部７００は、複数枚のシートを測定する。表裏見当部７００は、例えばコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）により構成される。これにより、シートを搬送しながら測定を行なうことで調整時間を短縮でき、且つ装置サイズを小型化することができる。
【００６２】
表裏見当部７００は、印字位置測定用チャートのオモテ面用の測定用テストパターン８０２とウラ面用の測定用テストパターン８０３とを略同時に読み取ることができる。そのために表裏見当部７００は、測定パス６３１を挟んで対向配置されるオモテ面用ＣＩＳ７０１及びウラ面用ＣＩＳ７０２備える。表裏見当部７００は、シート搬送ローラ対６１１、６１２、６１３、ガラス兼搬送ガイド部材７０３、７０４、及び黒色バッキング兼搬送ガイド部材７０５、７０６を備える。
【００６３】
シート搬送ローラ対６１１、６１２、６１３は、表裏見当部７００内部で安定した搬送速度でシートを搬送する。シート搬送ローラ対６１１、６１２、６１３は、不図示の駆動部により駆動される。ガラス兼搬送ガイド部材７０３は、オモテ面用ＣＩＳ７０１の焦点深度方向位置を安定化させる。ガラス兼搬送ガイド部材７０４は、ウラ面用ＣＩＳ７０２の焦点深度方向位置を安定化させる。ガラス兼搬送ガイド部材７０３とガラス兼搬送ガイド部材７０４とは、測定パス６３１に対して対向配置される。黒色バッキング兼搬送ガイド部材７０５、７０６は、シート端部のコントラストを明確化する。黒色バッキング兼搬送ガイド部材７０５と黒色バッキング兼搬送ガイド部材７０６とは、測定パス６３１に対して対向配置される。
【００６４】
以上のような構成では、排出パス６３２のデカーラ６４１を通過するときのシートの搬送速度は、シャフト６４１ａのスポンジ状のローラ対６４１ｂへの侵入量及びシートの種類に応じて変動することが知られている。そのため、デカーラ６４１を通過する際のシートの搬送速度を予測することは困難であり、所定の搬送速度に保つことが難しい。これは、読取時にデカーラ６４１にシートが到達する前後で搬送速度が変動する可能性があることを示している。デカーラ６４１は、測定パス６３１を通過するシートＳにとっては、表裏見当部７００の読取位置よりもシートＳの搬送方向の下流側に配置される。そのために測定パス６３１を通過するシートは、表裏見当部７００により読み取られている間に先端がデカーラ６４１に到達すると、搬送速度が変動する。シートの搬送速度の変動は、読取結果に影響する。
【００６５】
図１２は、シートがデカーラ６４１に到達する前後の状態を表す図である。図１２（ａ）は、測定パス６３１を通過中のシートＳの先端がデカーラ６４１に到達する前の状態を表す。図１２（ｂ）は、測定パス６３１を通過中のシートＳの先端がデカーラ６４１に到達した後の状態を表す。シートＳの搬送速度は、この到達前後で変動することがある。測定パス６３１は、屈曲をできるだけ緩めて構成されるために、搬送中のシートＳへの測定パス６３１による抵抗が充分無視できる
【００６６】
図１３は、速度検出用チャートの読取結果の説明図である。図１２（ａ）のタイミングの読取結果は、範囲ａに示される。図１２（ｂ）のタイミングの読取結果は、範囲ｂに示される。図１３では、速度検出用チャート８５０の読取結果が、横軸を時間、縦軸を主走査方向の距離としたＹ−ｔグラフとして表される。
【００６７】
上記の通り、読取結果の傾きαからシートＳの搬送速度が算出可能である。傾きαは、図１３のＹ−ｔグラフに示す読取結果を微分することで算出される。図１４は、読取結果の微分値の例示図である。図１２（ａ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ａに示される。図１２（ｂ）のタイミングの読取結果の微分値（傾きα）は、範囲ｂに示される。このように時系列で変化する微分値である傾きαにより、上記の式「Ｖ＝α／ｔａｎθ」に基づいて、シートＳの搬送速度が算出される。シートＳの搬送速度の算出処理は、図１０で説明した通りである。
【００６８】
このようにシートの搬送速度を高精度に検出することで、表裏見当部７００による印字位置測定用チャートの読取結果に基づいて、高精度に基準画像８２０の位置を測定することができる。即ち、シートの搬送速度の平均値ではなく速度変動を測定することで、印字位置測定用チャート内のすべての基準画像８２０の印字位置を精度よく測定することが可能となる。
【００６９】
なお、上記では、搬送路による抵抗や、デカーラ６４１野影響により、シートの搬送速度が変動する場合について説明した。本実施携帯のシート搬送装置は、それ以外に起因する速度変動についても、上記と同様にシートの搬送速度を正確に測定することができる。
【図１】
2020154028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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