(57)【要約】【課題】記録材に両面印刷する際の表裏位置合わせを精度良く行う構成とした画像形成装置および画像形成方法。【解決手段】第１の方向に複数の発光素子が配設されたラインヘッドと、潜像担持体と、潜像を記録材に転写する転写部と、前記潜像が転写された記録材を熱定着する定着部を有する。また、熱定着された記録材のサイズの変動情報を記憶する記憶部１２ｇと、記憶部に記憶された情報に基づいて画像データをスクリーン処理するスクリーン処理部１２ｂと、スクリーン処理されたデータの位置を補正する画像位置補正部１２ｄと、を有する。用紙に形成された印刷基準位置（トンボ）の検出部３９で検出された情報を第２面の印刷の際にサイズ補正と画像データ位置の補正に用いる。【選択図】  図１
2010210652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に発光素子が配設されたラインヘッドと、
潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像を現像する現像部と、
前記現像部で現像された像を記録材に転写する転写部と、
前記像が転写された記録材を熱定着する定着部と、
前記熱定着された記録材のサイズの変動情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記変動情報に基づいて前記記録材の第１面に転写する画像データを処理する画像データ処理部と、
前記画像処理された記録材の第１面の画像データを出力するとともに、前記画像データ処理部で処理されていない記録材の第２面の画像データを前記定着部で熱定着された記録材の第２面に転写するように出力するデータ出力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録材の種類を選択する記録材選択部と、
前記記録材選択部で選択された前記記録材の種類に基づき前記熱定着された記録材のサイズの前記変動情報を補正する変動情報補正部と、
を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像データ処理部に前記画像データをスクリーン処理するスクリーン処理部を設け、前記熱定着された記録材のサイズの前記変動情報に基づいて前記画像データの前記スクリーン処理を行う請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スクリーン処理された画像データに対して前記画像データの位置を補正する画像位置補正部を有する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材に形成されたマークの位置を検出する検出部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
熱定着された記録材のサイズの変動情報を取得し、取得された前記変動情報に基づいて画像データをスクリーン処理する工程と、
前記スクリーン処理された画像データの位置を補正する工程と、
前記記録材の第１面に前記スクリーン処理および画像データの位置を補正する処理を行った画像データを前記記録材の第1面に第1の像を転写し、転写された前記記録材を熱定着する工程と、
前記記録材の第2面に第2の像を転写し、転写された前記記録材を熱定着する工程と、  を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に両面印刷する際の表裏位置合わせを精度良く行う構成とした画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル印刷機においては、用紙の両面に文字や図形などの画像を印刷する場合がある。このような用紙の両面印刷時には、用紙の表裏先端位置を合わせる見当合わせが必要になる。用紙の片面（表面）について定着処理終了後、他面（裏面）に画像の転写、定着を行うと、定着処理時の用紙に対するヒータ加熱の影響で用紙が収縮する。このため、前記用紙の見当合わせを実施するが、その際には、印刷画像サイズ補正、印刷画像位置補正を行っている。
【０００３】
特許文献１には、画像パターン検知センサにより検知された画像パターンおよび両像データに基づいて、転写紙上に形成する未定着画像の倍率と位置の少なくとも一方が決定され、該決定に基づき画像形成手段による画像形成のための補正を行うことが記載されている。特許文献２には、用紙の裏面の先端を検知する先端検知センサと、先端検知センサによって検知された転写紙裏面の先端を基準にして当該用紙の基準マークの形成位置を検知するマーク検知センサとを備え、画像形成部はマーク検知センサによって検知された転写紙裏面の先端を基準とする当該用紙の基準マークの形成位置に基づいて転写し、裏面に画像を形成することが記載されている。特許文献３には、記録媒体供給トレイ又は印刷される記録媒体の種類に応じて、印刷調整標準値と記録媒体供給トレイに対応づけて記憶された印刷調整オフセット値とを読み出し、読み出された印刷調整標準値及び調整値に基づいて記録媒体の表裏毎に印刷調整を行うことが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５-３０１２４０号公報
【特許文献２】特開２００８-１２９５４３号公報
【特許文献３】特開２００５-１３８５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方式では、画像パターンを検知するセンサが主走査方向のセンター近傍に留まり副走査方向の検知しか対応しておらず、主走査方向の位置と倍率を真に補正することはできないという問題があった。また、特許文献２に記載の方式では、用紙の先端を検知するセンサと基準マークの形成位置を検知するセンサが独立しており、かつ前者が透過型センサで後者が反射型センサであるため、用紙先端から基準マークの位置を検出した場合の取り付け位置誤差と、検出方式の違いと用紙の種類による透過特性および反射特性に起因する検出誤差が生じる。これを合わせ込むこと自体が極めて困難であるという問題があった。さらに、特許文献３に記載の方式では、印刷調整標準値と印刷調整オフセット値を元に記録材の表裏見当合わせを行うものであり、画像サイズおよび画像位置を検知するセンサを使用して次に印刷する画像サイズと画像位置に常にフィードバックを掛けるものに比較して精度と品質が劣るという問題があった。
【０００６】
前記した特許文献１〜特許文献３に記載されている、公知例に共通するレーザ露光器を用いたデジタル印刷機の表裏見当合わせでは、プロセス速度やポリゴンミラーの回転速度、更に、印刷データの出力タイミングを制御して主走査方向と副走査方向の画素ピッチを可変することにより紙の表裏に印刷される画像サイズと印刷位置に補正を掛けている。し
かしながら、このような複雑な方法で主走査方向および副走査方向の画像倍率を可変させることは極めて複雑でプロセス条件を乱すことになり印刷品質の安定性においても難しい制御方法と言える。一方、露光器としてＬＥＤアレイなどで構成されるラインヘッドを用いたデジタル印刷機の場合には、主走査方向の画素ピッチがＬＥＤアレイの発光素子ピッチと１対１で対応して位置固定となっているため、公知例のような画像倍率補正の適用は不可能であるといえる。さらに、いずれの公知例においても、第１面に印刷する画像に対し熱定着等による紙の収縮を考慮して印刷画像データに対し事前に印刷画像サイズおよび印刷画像位置の補正を加えることは成されていない。
【０００７】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録材に両面印刷する際の表裏位置合わせを精度良く行う構成とした画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
第１の方向に発光素子が配設されたラインヘッドと、
潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像を現像する現像部と、
前記現像部で現像された像を記録材に転写する転写部と、
前記像が転写された記録材を熱定着する定着部と、
前記熱定着された記録材のサイズの変動情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記変動情報に基づいて前記記録材の第１面に転写する画像データを処理する画像データ処理部と、
前記画像処理された記録材の第１面の画像データを出力するとともに、前記画像データ処理部で処理されていない記録材の第２面の画像データを前記定着部で熱定着された記録材の第２面に転写するように出力するデータ出力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、
前記記録材の種類を選択する記録材選択部と、
前記記録材選択部で選択された前記記録材の種類に基づき前記熱定着された記録材のサイズの前記変動情報を補正する変動情報補正部と、
を有する。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、
前記画像データ処理部に前記画像データをスクリーン処理するスクリーン処理部を設け、前記熱定着された記録材のサイズの前記変動情報に基づいて前記画像データの前記スクリーン処理を行う。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、前記スクリーン処理された画像データに対して前記画像データの位置を補正する画像位置補正部を有する。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、前記記録材に形成されたマークの位置を検出する検出部を有する。
【００１３】
本発明の画像形成方法は、
熱定着された記録材のサイズの変動情報を取得し、取得された前記変動情報に基づいて画像データをスクリーン処理する工程と、
前記スクリーン処理された画像データの位置を補正する工程と、
前記記録材の第１面に前記スクリーン処理および画像データの位置を補正する処理を行
った画像データを前記記録材の第１面に第１の像を転写し、転写された前記記録材を熱定着する工程と、
前記記録材の第２面に第２の像を転写し、転写された前記記録材を熱定着する工程と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の全体構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】従来技術を示すブロック図である。
【図１１】従来技術を示すブロック図である。
【図１２】従来技術を示すブロック図である。
【図１３】本発明の前提技術を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
用紙の両面に画像を印刷する際の処理について、図１３の本発明の前提技術を示す説明図により説明する。図１３（ａ）は表面に画像を印刷したときの用紙の状態を示し、図１３（ｂ）は裏面にも画像を印刷した後の用紙の表面状態を示している。図１３（ａ）の外側の枠は表面印刷前の用紙サイズ６０を示しており、内側の枠は用紙表面の定着後の用紙サイズ６１を示している。
【００１６】
この例では、定着処理により用紙が収縮して用紙サイズが変わっている。用紙の上下左右の端部には、両面印刷時の位置合わせの目印となるトンボと称されるマークＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが付されている。すなわち、トンボとは印刷物を作成する際に、用紙の表裏先端位置の見当合わせや、多色刷りの際の用紙先端位置の見当合わせ、及び仕上がりサイズに断裁するために天地・左右の中央と四隅などに付ける目印のことである。図１３の例では、用紙の天地・左右の四隅にトンボを配置している。
【００１７】
図１３（ｂ）は裏面にも画像を印刷した後の用紙の状態を表面側を上にして示している。図１３（ｂ）の６２は用紙の表面紙端検出位置、６３は用紙の裏面紙端検出位置、６０ａは表面印刷前の用紙サイズと用紙先端位置、６１ａは用紙の表面定着後の用紙サイズと用紙先端位置を示している。図１３（ｂ）に示されているように、用紙の表裏で印刷開始位置が異なり、位置合わせの目印となる前記トンボの位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置が異なる。このため、印刷画像の位置ずれが生じるという問題がある。本発明は、このような問題を解決するものである。
【００１８】
図９は、本発明に関わる制御部分を抽出したブロック図である。図９（ａ）は従来例の処理を示している。図９（ａ）において、ＲＩＰ処理部１１はベクトルデータをラスターデータに変換する。色変換処理部１２ａはＲＧＢデータからＣＭＹＫデー夕に、或いはＣＭＹＫデータからＣＭＹＫデータにデバイス依存のプロファイルなどを元に色変換する。スクリーン処理部１２ｂは、色変換後の階調付き画素データを２値の面積階調に変換する。スクリーン処理されたデータは露光データとしてヘッド制御部３５に送信される。
【００１９】
図９（ｂ）は、本発明の画像サイズ補正部と画像位置補正部が設けられる例を示してい
る。画像サイズ補正部１２ｃをスクリーン処理部１２ｂの前段に設けている。このように画像サイズ補正部１２ｃをスクリーン処理部１２ｂの前段に設けることにより、画像サイズ補正によるスクリーンパターンの乱れを防止することができる。また、画像データの位置補正部１２ｄをスクリーン処理部１２ｂの後段に設けている。
【００２０】
このように位置補正部１２ｄをスクリーン処理部１２ｂの後段に設けることにより、処理する画像データ量が少なくなり高速化が要求される位置補正の処理負荷を大幅に低減することができる。処理するデータ量を具体的に比較すると、スクリーン処理前の画像データが8bit/画素に対し、スクリーン処理後の画像データは1bit/画素となる。したがって処理するデータ量は１／８で済むことになる。
【００２１】
図１０は、表裏検討合わせについては考慮されていない場合の従来例の構成を示したブロック図である。図１０において、ＲＩＰサーバなどに設けられているコントローラ部１０に、ＲＩＰ処理部１１が設けられている。また、ＲＩＰサーバに設けられている画像処理部１２には、前記した色変換処理部１２ａとスクリーン処理部１２ｂが配置されている。プリンタには画像書込部１３が設けられており、画像書込部１３にはヘッド制御部３５、ラインヘッド３７が配置されている。
【００２２】
図１１、図１２は、図１０の画像書込部１３の詳細例を示すブロック図である。図１１の例では、画像書込部１３に、メディア選択部１３ａからの信号を受信する印刷倍率補正値発生部１３ｂ、露光制御部１３ｃ、レーザ露光器１３ｄを設けている。この例では、画像処理部１２のスクリーン処理後に画像書込部１３でメディア選択に伴う印刷倍率補正を行っている。
【００２３】
また、図１２では、画像書込部１３に用紙のマーク位置検出部１３ｅからの信号を受信する印刷倍率補正値発生部１３ｆ、露光制御部１３ｃ、レーザ露光器１３ｄを設けている。この例では、画像処理部１２のスクリーン処理後に画像書込部１３でマーク位置検出に伴う印刷倍率補正を行っている。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態におけるプリントシステムの全体構成を示す説明図である。図２により本発明に関わる一連の印刷処理処理の流れについて説明する。ＲＩＰサーバ１０には、ＲＩＰ処理部１１と画像処理部１２が設けられている。また、プリンタ３０の制御部には、プリンタコントローラ３１、ヘッド制御部３５、メカ・コントローラ３８が設けられている。
【００２５】
プリンタ３０の主要な機構として、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の感光体（潜像担持体）４１、現像ローラ４２、トナー容器４３、ラインヘッド３７、メカコントローラ３８が設けられている。ラインヘッド３７には、感光体の軸方向（第１方向）に複数の発光素子（ＬＥＤや有機ＥＬ素子）が配設されている。なお、感光体の回動方向（第１方向と直交する方向の第２方向）にも複数の発光素子を配設して２次元状に発光素子を設けるラインヘッドも適用できる。感光体４１からの潜像は中間転写ベルト４４に１次転写され、加圧ローラ４８、２次転写ローラ４７からなる転写部で用紙５３の表面に２次転写される。次に用紙に転写された潜像は加圧ローラ５０、定着ローラ４９からなる定着部で熱定着される。熱定着処理後、用紙の表面だけの印字の場合には排紙トレイ５４に用紙が収納される。給紙トレイ４５には、印字される所定量の用紙が収納されている。
【００２６】
ＰＯＤ機などのデジタル印刷機おいては、クライアントPCなどの外部からネットワークを通してRIPサーバー１０に送られてくる印刷ファイルを、RIP部１１でラスターイメージにレンダリングし、次に画像処理部１２で色変換およびスクリーン処理（ハーフトーン処理）を施し、ビットイメージの印刷データとしてプリンタ３０へ送信する。プリンタ３０
内部では、ＲＩＰサーバー１０から送られてきた印刷データを、プリンクコントローラ３１を経てヘッド制御部３５へ送る。ヘッド制御部３５では、ビットイメージデータにラインヘッドに特有であり、さらにメカ依存の個体差などの補正処理を施してラインヘッド３７の露光制御を行う。
【００２７】
図２で示されているプリンタ３０は、タンデム方式のプリンタである。ラインヘッド３７の露光制御により、ＣＭＹＫそれぞれの感光体４１に潜像が形成され、現像処理を経て中間転写ベルト４４にトナー像が転写される。そのトナー像は２次転写部ｇにおいて給紙トレイ４５から紙経路ｅ、ｆを経て送られてくる印刷用紙（記録材）５３に転写される。ｆは紙の端部を検出する紙端検出センサＳ１（５１）の検出ポイントである。
【００２８】
つづいて、トナー像が転写された用紙５３は、ｈ地点で加熱ローラ（定着ローラ）４９により加圧定着される。そのあと、ａ地点でラインセンサＳ２（５２）により、紙端とトンボ位置を二次元測定する。定着された用紙５３は、片面（表面）印刷の場合は排紙トレイ５４に排出され、両面印刷の場合はｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ点の搬送路を経て反対面（裏面）に再びトナー像を転写し、定着処理を経て排紙トレイに排出される。
【００２９】
なお、両面印刷の場合には、表面と裏面の印刷位置ずれを起こさないよう表裏見当合わせが要求される。そのためｇ点では、用紙の表面に印刷された四隅のトンボに対し、裏面のトンボのトナー像を精度良く重ねる必要が生じる。本発明は、如何に精度良くこの表裏見当合わせを行うかについて方法を明らかにするものである。
【００３０】
図３は、本発明が適用される電子写真方式デジタル印刷機の感光体上に潜像を生成する電子制御部の全体構成を示すブロック図である。RIPサーバー１０は、イーサネット（E-net）等で接続された外部（図示なし）のクライアントPCから送られてきた文書ファイルを、紙面上の印刷画素に１対１で対応したビットイメージデータに変換する部分で、一般的にPCテクノロジーが多く利用されている。その中は、大きく分けてソフトウェアのRIP処
理部１１とハードウェアの画像処理部１２から成る。ＲＩＰ処理部１１は、ベクター／ラスター変換を行い、画像処理部１２は印刷のためのＲＧＢ／ＣＭＹＫ色変換部（CSC）お
よびスクリーン処理（SCR）を行う。
【００３１】
プリンタ３０は、図３では電装部分のみを記し、プリンタコントローラ３１を介して、露光を制御するヘッド制御部３５、およびラインヘッド３７Ｃ〜３７Ｋで構成される画像書込部３４を示している。画像書込部３４は４つのラインヘッドとその各ラインヘッドにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの露光データを書き込むヘッド制御部３５が設けられており、ヘッド制御部３５には補正部３６とメモリ（ＤＤＲ２）が配置されている。また、プリンタコントローラ３１には記憶装置（ＨＤＤ）３３が接続されており、ヘッド制御部３５はメカコントローラ３８に接続されている。
【００３２】
RIP処理部１１には、メモリ（ＤＤＲ２）１３、ＲＡＩＤコントローラ１５を有するチ
ップ部１４、ＣＰＵ１６、記憶装置（ＨＤＤ）１７ａ〜１７ｄが設けられている。記憶装置（ＨＤＤ）１７ａ〜１７ｄとＲＡＩＤ１５は、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）１７ｘで接続されている。また、チップ部１４とＣＰＵ１６はＰＣＩｅで接続されている。画像処理部１２には、Ｃ画像処理部２１、Ｍ画像処理部２２、Ｙ画像処理部２３、Ｋ画像処理部２４が設けられている。また、各画像処理部には、色変換部（ＣＳＣ）２１ａ〜２４ａ、スクリーン処理部（ＳＣＲ）２１ｂ〜２４ｂが配置されている。RIP処理部１１のチップ部
１４と画像処理部の色変換部（ＣＳＣ）２１ａ〜２４ａとはＰＣＩｅで接続されている。さらに、スクリーン処理部（ＳＣＲ）２１ｂ〜２４ｂとプリンタコントローラ３１は、ＶＤＩＦ（ビデオデータインターフイス）で接続されている。
【００３３】
なお、図３では、画像処理部１２はＣＭＹＫ個別のプレーンデータを生成する４つの画像処理部から成っているが、別の使い方として４つの画像処理部は１ページの印刷画像をバンド単位で分割して４つ並列にCSC２１ａ〜２４ａの色変換処理と、SCR２１ｂ〜２４ｂのスクリーン処理を実施することも可能である。また、RIPサーバー１０側で行うRIP処理と画像処理は、後段のプリンタ３０で行う印刷処理と連続して行う場合と、RIPサーバー
１０でRIP処理と画像処理を行ったあと、その印刷データを一且RIPサーバー側のＨＤＤ（１７ａ〜１７ｄ）に保存してから改めて後段のプリンタヘ送信し、記録材に印刷する場合がある。
【００３４】
図６は、本発明の基本的な処理を示す説明図である。図６（ａ）は記録材（以下用紙と称する）表面に画像を印刷するときの用紙の状態を示している。６０ａは表面印刷前の用紙サイズと用紙先端位置であり、６２は用紙の表面紙端検出位置である。用紙の表面は、目印（印刷基準位置を示すマーク）であるトンボＡの位置を基準に印刷する。図６（ｂ）は用紙の裏面６４に画像を印刷するときの用紙の状態を示している。６５は用紙の裏面紙端検出位置である。
【００３５】
Ａ'、Ｂ'、Ｃ'、Ｄ'は、用紙の裏面印刷時におけるトンボの位置を示している。本発明の実施形態においては、用紙裏面６４の前記トンボＢ'の位置が用紙表面のトンボＢの位
置に一致するように用紙の位置を補正して用紙の裏面に印刷する。図６は用紙の表裏両面に印刷した後の状態を示している。６６は用紙の表裏両面印刷終了時の用紙サイズと用紙先端位置である。この例では、用紙の裏面印刷終了時のトンボＡＡ'、ＢＢ'、ＣＣ'、Ｄ
Ｄ'の位置が一致している。このように、本発明の実施形態においては、定着処理により
用紙が収縮して用紙サイズが変わっている場合でも、表裏両面での印刷位置のずれの発生を防止している。
【００３６】
図１は、図９（ｂ）で説明した記録材に表裏見当合わせの処理を行う部分を詳細に示した画像形成装置１のブロック図である。コントローラ部（図２のＲＩＰサーバーに相当）１０には、ＲＩＰ処理部１１とメディア選択部１８が設けられている。画像処理部１２には、スクリーン処理部１２ｂの前段に画像サイズ補正部１２ｃを設け、スクリーン処理部１２ｂの後段に画像位置補正部１２ｄを設けている。また、画像サイズＬＵＴ（ルックアップテーブル）１２ｇ、画像位置ＬＵＴ１２ｅ、画像サイズ・画像位置演算部１２ｆ、メディア別補正値設定部１２ｈが設けられている。コントローラ部１０に設けたメディア選択部１８は、画像処理部１２に設けたメディア別補正値設定部１２ｈに選択されたメディアのデータを送信する。画像書込部１３には、ヘッド制御部３５、ラインヘッド３７が設けられている。また、用紙搬送部２０にはトンボ位置検出用ラインセンサ３９が設けられている。
【００３７】
コントローラ部１０でRIP処理された画像データは、画像処理部１２の色変換部１２ａ
において色変換処理されたあと、画像サイズLUT１２ｇの補正値を元に画像サイズ補正部
１２ｃで画像サイズ補正を行う。なお、画像サイズLUT１２ｇにセットする画像サイズ補
正値は、第１面（表面）印刷時にはコントローラ部１０で選択された紙種(メディア)別の基準補正値が画像サイズ・位置補正演算部１２ｆを経由してセットされ、第２面（裏面）印刷時には、前記したトンボ位置検出用ラインセンサ３８から送信されたトンボの位置情報を元に、画像サイズ・位置補正演算部１２ｆで求めた画像サイズ補正値が、画像サイズLUT１２ｇにセットされる。なお、メディア別補正値は、後述する印刷補正位置A0、B0、C0、DOと印刷目標位置A1、B1、C1、D1から成る。また、記録材の表面を第１面、裏面を第
２面として説明するが、本発明の実施形態においてはこのような記載に限定されず、記録材の第１面、第２面は、表裏２面のいずれかを指すものとする。
【００３８】
画像サイズ補正部１２ｃで補正処理された画像デークは、次にスクリーン処理部１２ｂ
でスクリーン処理されたあと画像位置補正１２ｄ部に送られる。画像位置補正部１２ｄでは、画像位置LUT１２ｅの補正値は、第１面（表面）印刷時にはコントローラ部１０で選
択されたメディアの基準値が画像サイズ・位置補正演算部１２ｆを経由してセットされ、第２面（裏面）印刷時にはトンボ位置検出用ラインセンサ３８から送信された用紙先端情報とトンボの位置情報を元にして、画像サイズ・位置補正演算部１２ｆで求めた印刷画像の目標位置情報と印刷画像位置相対補正情報とを画像サイズLUT１２ｇにセットする。
【００３９】
メディア別補正値は、印刷の度に得た画像サイズと画像位置の補正情報を元にメディア別補正値設定部１２ｈで更新される。画像位置補正部１２ｄで印刷位置が補正された画像データは画像書込部１３へ送られ、ヘッド制御部３５においてラインヘッド３７を露光制御するための制御データに変換され、感光体上に潜像を形成する。補正処理の詳細については、後述する。なお、図１では、色変換処理部１２ａの後段に画像サイズ補正部１２ｃを設けているが、図８のブロック図に示すように、画像サイズ補正部１２ｃの後段に色変換処理部１２ａを設けても良い。図８の例でも、画像サイズ補正部で補正されたデータをスクリーン処理することになり、この点では図１の処理と同じになる。
【００４０】
図４は、図１で説明したように、画像サイズ補正をスクリーン処理の前で実施することの有効性について説明するための説明図であり、サイズ補正処理した画像の拡大図を示している。図４（ａ）の左側の３つの図は、本発明の実施形態におけるサイズ補正処理の流れと画像の状態を示している。また、図４（ｂ）の右側の３つの図は、従来例のスクリーン処理後（画像処理後）の画像にサイズ補正処理を施す場合の流れと画像の状態を示している。
【００４１】
右上の図（ｒ）はスクリーン処理前の中間色画像７０で、右中の図（ｓ）はスクリーン処理した画像である。７２は画像のイメージを示している。また、右下の図（ｔ）はスクリーン処理後に画像サイズ補正のため主走査方向（Ｘ方向）と副走査方向（Ｙ方向）に各１画素ライン７３、７４を追加して画像サイズを膨らませた場合の結果である。主走査方向および副走査方向に追加した１画素ラインを、ΔＸ＝１、ΔＹ＝１、で表している。なお、追加した１画素ラインのデータは、斜線部のごとくその近傍の画像データを用いて埋めている。
【００４２】
左上の図（ｕ）はスクリーン処理前の中間色画像７０で、左中の図（ｖ）は画像サイズ補正のために中間色の画像を主走査方向と副走査方向に各１画素ラインを追加して画像サイズを膨らませた画像である。この例でも、主走査方向および副走査方向に追加した１画素ラインを、ΔＸ＝１、ΔＹ＝１、で表している。また、左下の図（ｗ）はその膨らませた中間色画像にスクリーン処理を施した場合の結果である。なお、追加した１画素ラインのデータ７６、７７は当然のことながら均一なスクリーンで埋められることになる。
【００４３】
図４で明らかなように、従来例で画像サイズ補正をスクリーン処理補正の後に置くとスクリーンの規則正しい形状が乱れてしまい、印刷結果の両像は視覚的に違和感を生じることになる。すなわち、図４ｂの中段の（ｓ）と下段の（ｔ）ではイメージ７２の位置がずれてしまっている。このような画像形状の乱れを防ぐために、図４（ａ）に示したように、画像サイズ補正をスクリーン処理の前段に置くことにより、スクリーン処理前の画像は部分的に引き延ばされたかたちになるが、スクリーン処理結果は左下の図（ｗ）のように規則正しいスクリーンで覆われることになり視覚的に違和感を生じることはない。
【００４４】
図５は、本発明の画像位置補正をスクリーン処理の後に置く理由について説明するための説明図である。スクリーン処理は、ハーフトーン処理とも言われており、多値の階調データをオフセット印刷機やデジタル印刷機で用いられる２値の階調データに変換する処理である。視覚的には、図５左下の図に７０で示すように入力デークは何処まで拡大しても
濃度階調である。これに対して、出力データは拡大して行くと右下の図に７２で示すように２値データによる面積階調となっている。
【００４５】
このスクリーン処理部に入力するＣＭＹＫデータ１８は、一般的に１画素あたり各色8bitである。スクリーン処理部１２ｂから出力されるＣＭＹＫデータは、１画素あたり各色1bitである。つまり、スクリーン処理後のデータ量は、スクリーン処理前のデータ量の８分の１になる。プリンタの画像処理部１２の全体に言えることであるが、本発明の画像位置補正も大量の画像データを高速に処理する必要があるため、できるだけデータ量の少ない部分で行うようにしている。
【００４６】
なお、図５の処理は、画像サイズ補正のように画像データそのものを補正するものではなく、画像全体の印刷位置を主走査方向および副走査方向に移動させることにより実現するものである。このため、画像サイズ補正とは異なりスクリーン処理後に行っても画質に対する影響は生じない。
【００４７】
図７は、両面印刷時の表裏見当合わせの際、紙の印刷画像領域外の四隅に形成するトンボの位置を示す説明図である。７２ａは用紙の外枠、７３ａは印刷領域である。また、７０ａ（SP1）は用紙の外形左上端を示し第１面（表面）を印刷する際の基準位置である。
７１ａ（SP2）は用紙の外形左下端を示し、第２面（裏面）を印刷する際の第２の基準位
置である。A0,B0,C0,DOは「印刷補正位置」であり，第１面において定着等による紙の収
縮を考慮して,印刷後の「印刷目標位置」がA1,B1,C1,D1となるように印刷の前に補正した位置である。これにより第１面の印刷結果を実寸に近いものにすることができる。 A2,B2,C2,D2は印刷後にトンボ位置検出用ラインセンサS2によって測定したトンボの「印刷結果位置」である。「印刷補正位置」を設けたにもかかわらず改めてこの「印刷結果位置」を求める理由は、印刷プロセスの長い経路のなかで用紙がメカ的・環境的および経時的な様々の影響を受け，実際に第１面に打たれるトンボ位置が「印刷目標位置A1,B1,C1,D1」か
らズレる場合を想定して，第２面に印刷するトンボ位置（画像位置）の精度をさらに向上させるのがねらいである。Ｘ０〜Ｘ２は、主走査方向（第１方向）の各トンボ間の距離、Ｙ０〜Ｙ２は、副走査方向（第２方向）の各トンボ間の距離を示している。
【００４８】
図７と図２および図１を用いて本発明の実施形態における用紙の表裏位置合わせ（見当合わせ）の具体例について説明する。なお、印刷処理の全体流れについては図２の説明と同じであるので省略し、図７を中心に画像サイズ補正と位置補正について説明する。最初に図７の概要を説明すると、SP1を原点としてA０、B０、C０、D０を印刷補正位置とし、
印刷目標位置をA1、B1、C1、D1とする。これに対して実際に第１面（表面）に印刷されたトンボ位置を、用紙端SP1を基準にしてトンボ位置検出用ラインセンサにて測定した結果
が印刷結果位置A2、B2、C2、D2である。
【００４９】
画像サイズ補正について説明する。前述の印刷補正位置A0,B0,C0,DOに基づいて印刷し
た印刷結果位置と印刷目標位置から、印刷サイズ誤差（ΔＸ、ΔＹ）は以下のように表わされる。
印刷目標位置:A1(ax1、ay1)、B1(bx1、by1)、C1(cx1、cy1)、D1(dx1、dy1)
印刷結果位置:A2(ax2、ay2)、B2(bx2、by2)、C2(cx2、cy2)、D2(dx2、dy2)
よって、
X1=cx1-x1
Y1=by1-ay1
X2=cx2-ax2
Y2=by2-ay2
となる。これよりＸ方向とＹ方向の印刷サイズ誤差は、
△Ｘ=Ｘ２-Ｘ１
△Ｙ=Ｙ２-Ｙ１
である。
【００５０】
これらの演算は、図１の画像サイズ・位置演算部１２ｆで行われる。つぎに第１面の印刷画像サイズに第２面の印刷画像サイズを合わせるには、この補正値△Ｘと△Ｙ分の画素をＸ、Ｙそれぞれの方向に加・減算する必要がある。この補正は、図１の画像サイズ補正部１２ｃで画像サイズLUT１２ｇにセットする補正値△Ｘ、△Ｙを元に行うが、その方法
について説明する。
【００５１】
第２面の印刷に適用する画像サイズは、画像サイズLUT１２ｇの補正値△Ｘ、△Ｙを加
えて、
Ｘ=Ｘ１十△Ｘ
Ｙ=Ｙ１十△Ｙ
とする必要がある。そしてX1、Y1をそれぞれの方向に補正することになるが、以下では主走査(Ｘ)方向について説明する。なお、副走査(Ｙ)方向も同様の方法になるのでここでは説明を省略する。
【００５２】
△Ｘが負のとき、
Ｘ１／｜△Ｘ｜に分割されたそれぞれの２つの画像の境界に位置する直近のそれぞれの画素の和をとって２つの画素の代わりに置き換える。
△Ｘが正のとき、
Ｘ１／｜△Ｘ｜に分割されたそれぞれの２つの画像の境界に位置する直近のそれぞれの画素の和をとって、それぞれの画素の間に追加する。
【００５３】
画像サイズ補正について補足すると、上記では主走査方向の拡大・縮小は画像幅に相当する画素数を画像幅に対し等間隔で割り振り、近接する画素の情報(階調デーク)をもとに挿入・削除する方法を一例とした。この挿入・削除する位置は、各ライン単位でランダムに割り振ることにより、視覚的に違和感を覚えさせないようにすることも可能である。なお、副走査方向も同様の方法により画素データ数を増滅し画像を拡大・縮小させる。
【００５４】
つぎに，画像位置補正の方法について説明する。画像位置補正は図１の画像位置ＬＵＴ１２ｅにセットする印刷目標位置A1,B1,C1,D1と、補正値(印刷位置相対誤差)△Ａ,△Ｂ,
△Ｃ,△Ｄを元に画像サイズ補正部１２ｃにて行う。用紙端SP1を基準にした場合，前述の印刷目標位置と印刷結果位置は以下のようになる。
印刷目標位置:A1(ax1,ay1),B1(bx1,by1),C1(cx1,cy1),D1(dx1,dy1)
印刷結果位置:A2(ax2,ay2),B2(bx2,by2),C2(cx2,cy2),D2(dx2,dy2)
これにより，印刷位置相対誤差は以下のようになる。
【００５５】
印刷位置相対誤差:
△A(ax2-ax1,ay2-ay1),△B(bx2-bx1,by2-by1),△C(cx2-c1,cy2-cy1)，△D(dx2-dx1,dy2-dy1)
しかしながら，第２面(裏面)の印刷時には用紙経路過程でスイッチバックしているため、基準となる紙先端がSP2となる。このためSP2を座標原点(0,0)として印刷目標位置と印刷
位置相対誤差を算出して、画像位置LUT１２ｅにセットすることになる。
【００５６】
つまり第２面(裏面)印刷時は，トンボ位置検出用ラインセンサS2により読み取る用紙端SP2(SP2x,SP2y)を基準(用紙先端)にして，改めてSP2を座標原点(0,0)に置き換えて，SP2(0,0)に対するA1,B1,C1,D1と、これらに対する補正値(印刷位置相対誤差)△Ａ,△Ｂ,△Ｃ,△Ｄを求め、画像位置LUT１２ｅにセットする必要がある。
【００５７】
SP2を新たな座標原点(0,0)とした印刷目標位置と印刷結果位置は以下のようになる。印刷目標位置:
A1(ax1-SP2x,SP2y-ay1),B1(bx1-SP2x,SP2y-by1),C1(cx1-SP2x,SP2y-cy1),D1(dx1-SP2x,SP2y-dy1)
印刷結果位置:
A2(ax2-SP2x,SP2y-ay2),B2(bx2-SP2x,SP2y-by2),C2(cx2-SP2x,SP2y-cy2),D2(dx2-SP2x -SP2x,SP2y-dy2)
これにより，印刷位置相対誤差は以下のようになる。
印刷位置相対誤差:△A(ax2-ax1,ay1-ay2),△B(bx2-bx1,by1-by2),△C(cx2-c1,cy1-cy2)，△D(dx2-dx1,dy1-dy2)
【００５８】
これらの印刷目標位置演算と印刷位置相対誤差演算を図１の画像サイズ・位置演算部１２ｆで行い、画像位置LUT１２ｅにセットする。そして第２面印刷時にこの画像位置LUT１２ｅにセットされた値を元に画像位置補正を行い，第２面が第１面のトンボに重なるように印刷を行う。このようにして、画面印刷において第１面と第２面の印刷画像サイズと印刷画像位置を精度良く合わせる。このように、印刷媒体および印刷機依存の印刷倍率情報や印刷位置情報をスクリーン処理前後の画像データに動的に反映させることにより、実寸に限りなく近いサイズでかつ正確な表裏見当合わせを行うことができる。
【００５９】
なお，印刷補正位置A0,B0,C0,DOに基づいて印刷した印刷結果位置A2,B2,C2,D2が印刷目標位置A1,B1,C1,D1と一致することが望ましい。このため、本発明の実施形態においては
、印刷補正位置A0,B0,C0,DOは、印刷結果が印刷目標位置A1,B1,C1,D1と一致するように図６の「メディア別補正値」に常にフィードバックをかける構成としている。このような処理により、印刷両像サイズと印刷画像位置のさらなる精度向上を図ることができる。
【００６０】
本発明は、ラインヘッド露光器に対応可能な表裏見当合わせのための補正を実現するものであるが、レーザ露光器にも適用できる。本発明で、画像データのデータ位置を補正するためにフィードバックをかける位置は、スクリーン処理の前後で、画像のビットイメージデータが存在する位置において、予め用意した印刷目標位置と印刷結果(印刷結果位置)から、画像サイズ補正値と画像位置補正値を求め、これらを用いて印刷画像データのサイズ補正と印刷位置補正を行うものである。さらに第１面に印刷する画像データに対し事前に印刷画像サイズおよび印刷画像位置の補正を加えるものである。この方法によれば、次行程の露光器の種類に関係なく、また元画像の品質を低下させることなく、さらに第１面および第２面に印刷される画像の寸法精度を確保して表裏見当合わせのための印刷が、像サイズ補正と印刷画像位置補正制御に可能となる。
【００６１】
本発明の実施形態には以下のような特徴がある。
主走査方向（第１方向）の発光素子のピッチが固定されたラインヘッドにおいて、
(1)スクリーン処理の前に画像サイズの補正機能を設けることを特徴とする。これにより
、スクリーン処理後のドット配列(スクリーンパターン)を乱すことなく印刷品質を保ったまま、印刷時の画像サイズを微調整することができる。
(2)スクリーン処理の後に印刷画像位置を補正する機能を設けることを特徴とする。これ
により、両面印刷時の表裏の画像を精度良く位置合わせすることができる。
(3)(1)項と(2)項を合わせ持つことを特徴とする。これにより、両面印刷時の表裏見当合
わせにおいて、表裏に印刷された画像位置と画像サイズを精度良く合わせ込むことができる。
(4)熱定着による印刷画像の収縮を見込んで、第１面に印刷する画像位置および画像サイ
ズを事前に補正することを特徴とする。これにより、印刷結果において印刷画像位置の精度を向上させ、かつ印刷画像サイズを実寸に近づけることができる。
(5)第１面に印刷されたトンボ位置検出情報から、裏面に印刷するトンボ位置を割り出し
、(2)項の印刷位置を割り出し、印刷位置補正値にその都度フィードバックをかけること
を特徴とする。これにより、連続印刷時の環境変化による印刷画像の位置ずれを防止することができる。
(6)第１面に印刷されたトンボ位置検出情報から、(1)、(4)項の画像サイズ補正部の印刷
サイズ補正値に都度フィードバックをかけることを特徴とする。これにより連続印刷時の環境変化による印刷サイズのずれを防止することができる。
【００６２】
以上、本発明の記録材に両面印刷する際の表裏位置合わせを精度良く行う構成とした画像形成装置および画像形成方法をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・画像形成装置、１０・・・コントローラ部（ＲＩＰサーバ）、１１・・・ＲＩＰ処理部、１２・・・画像処理部、１２ａ・・・色変換処理部、１２ｂ・・・スクリーン処理部、１２ｃ・・・画像サイズ補正部、１２ｄ・・・画像位置補正部、１２ｇ・・・画像サイズＬＵＴ（ルックアップテーブル）、１２ｅ・・・画像位置ＬＵＴ、１２ｆ・・・画像サイズ・画像位置演算部、１２ｈ・・・メディア別補正値設定部、１３・・・画像書込部、１８・・・メディア選択部、２０・・・用紙搬送部、３０・・・プリンタ、３１・・・プリンタコントローラ、３５・・・ヘッド制御部、３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋ・・・ラインヘッド、３８・・・メカコントローラ、３９・・・トンボ位置検出ラインセンサ、５３・・・記録材、
【図１】
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【図２】
2010210652.tif 000004
【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】
2010210652.tif 000009
【図８】
2010210652.tif 000010
【図９】
2010210652.tif 000011
【図１０】
2010210652.tif 000012
【図１１】
2010210652.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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