(57)【要約】【課題】画像の位置合わせを精度良く行う。【解決手段】画像形成装置は、用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する（ステップＳ１）画像形成部と、基準画像が形成された用紙面を読み取る読取部と、読取部により読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し（ステップＳ２）、当該距離に応じて画像の位置合わせを行う（ステップＳ６）制御部と、読取部による読取位置において、用紙面の高さ位置を測定する（ステップＳ３）測定部と、を備えている。制御部は、高さ位置に応じて、測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し（ステップＳ５）、補正された距離に応じて画像の位置合わせを行う（ステップＳ６）。【選択図】図５
2014232141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成部と、
前記基準画像が形成された用紙面を読み取る読取部と、
前記読取部により読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し、当該距離に応じて画像の位置合わせを行う制御部と、
前記読取部による読取位置において、前記用紙面の高さ位置を測定する測定部と、を備え、
前記制御部は、前記高さ位置に応じて、前記測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて前記画像の位置合わせを行う、
画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成部は、両面の位置合わせ用の基準画像を用紙の表面及び裏面にそれぞれ形成し、
前記制御部は、前記読取部により読み取られた表面及び裏面のエッジを基準位置として、当該エッジと基準画像間の距離を測定し、測定された表面及び裏面の各距離が一致するように、前記画像形成部による表面又は裏面の画像形成位置を変更させて、両面の位置合わせを行う、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記画像形成部が画像を書き出すタイミング、前記画像形成部へ用紙を送り出すタイミング又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更させて、前記裏面の画像形成位置を変更させる、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成部は、副走査方向の位置合わせ用の基準画像を用紙面の副走査方向に一定距離の間隔で形成し、
前記制御部は、隣接する基準画像を基準位置として、隣接する各基準画像間の距離をそれぞれ測定し、測定された各距離と前記一定距離との差に応じて、前記画像形成部の副走査方向の画像形成位置を変更させて、副走査方向の位置合わせを行う、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像形成部が副走査方向に画像を形成する速度又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更させて、前記副走査方向の画像形成位置を変更させる、
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準位置と基準画像間において測定された高さ位置が閾値を超える場合、前記基準位置と基準画像間の距離の補正を行う、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成部は、前記基準画像が形成された用紙を定着処理し、
前記読取部は、用紙の搬送経路上に設けられ、前記画像形成部により定着処理された用紙面を読み取る、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記測定部は、用紙の搬送方向において、前記読取位置の前後それぞれに設けられる２つのカラーラインセンサーを備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成工程と、
前記基準画像が形成された用紙面を読み取る読取工程と、
前記読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定する距離測定工程と、
前記読取工程における読取位置において、前記用紙面の高さ位置を測定する高さ測定工程と、
前記高さ位置に応じて、前記測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて画像の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
を含む位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び位置合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、用紙の表面と裏面で画像の形成位置がずれたり、副走査方向における画像の形成間隔にムラが生じたりすることがある。このような画像の位置ずれの要因としては、感光体、転写体等の回転速度のずれ、用紙の搬送速度のずれ、用紙の送り出しタイミングのずれ、用紙のサイズ精度、定着処理による用紙の収縮等がある。
画像の位置ずれを解消するため、画像形成装置は基準画像を形成して読み取り、読み取られた基準画像の位置ずれ量を求めて、画像の位置合わせを行っている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
基準画像の読取時、用紙のカール、波打ち等の変形によって、用紙面の高さ位置が変動することがある。高さ位置の変動が大きいと、読取面から用紙面までの距離が変動するため、読取値がばらつき、読取精度が低下する。
従来、読取面から用紙面までの距離と、当該距離によって変動する読取値との相関関係に基づき、読取時に測定された読取面から用紙面までの距離に応じて読取値を補正することが行われている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０５３２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６９７４号公報
【特許文献３】特開２００３−３１６２０８号公報
【特許文献４】特開２００５−５９３８３号公報
【特許文献５】特開２０１０−７９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、用紙が変形していると、基準画像の読取値だけでなく、読取位置もずれている。
通常、用紙のエッジ等を基準位置として、当該基準位置と基準画像間の距離を測定し、測定された距離を元に位置合わせが行われている。用紙の変形によって基準画像の読取位置がずれていると、基準位置からの距離を正確に測定することができないため、位置合わせを精度良く行うことができない。
【０００６】
本発明の課題は、画像の位置合わせを精度良く行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、
用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成部と、
前記基準画像が形成された用紙面を読み取る読取部と、
前記読取部により読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し、当該距離に応じて画像の位置合わせを行う制御部と、
前記読取部による読取位置において、前記用紙面の高さ位置を測定する測定部と、を備え、
前記制御部は、前記高さ位置に応じて、前記測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて前記画像の位置合わせを行う、
画像形成装置が提供される。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、両面の位置合わせ用の基準画像を用紙の表面及び裏面にそれぞれ形成し、
前記制御部は、前記読取部により読み取られた表面及び裏面のエッジを基準位置として、当該エッジと基準画像間の距離を測定し、測定された表面及び裏面の各距離が一致するように、前記画像形成部による表面又は裏面の画像形成位置を変更させて、両面の位置合わせを行う、
請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記画像形成部が画像を書き出すタイミング、前記画像形成部へ用紙を送り出すタイミング又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更させて、前記裏面の画像形成位置を変更させる、
請求項２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、副走査方向の位置合わせ用の基準画像を用紙面の副走査方向に一定距離の間隔で形成し、
前記制御部は、隣接する基準画像を基準位置として、隣接する各基準画像間の距離をそれぞれ測定し、測定された各距離と前記一定距離との差に応じて、前記画像形成部の副走査方向の画像形成位置を変更させて、副走査方向の位置合わせを行う、
請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記画像形成部が副走査方向に画像を形成する速度又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更させて、前記副走査方向の画像形成位置を変更させる、
請求項４に記載の画像形成装置が提供される。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記基準位置と基準画像間において測定された高さ位置が閾値を超える場合、前記基準位置と基準画像間の距離の補正を行う、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、前記基準画像が形成された用紙を定着処理し、
前記読取部は、用紙の搬送経路上に設けられ、前記画像形成部により定着処理された用紙面を読み取る、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【００１４】
請求項８に記載の発明によれば、
前記測定部は、用紙の搬送方向において、前記読取位置の前後それぞれに設けられる２つのカラーラインセンサーを備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、
用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成工程と、
前記基準画像が形成された用紙面を読み取る読取工程と、
前記読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定する距離測定工程と、
前記読取工程における読取位置において、前記用紙面の高さ位置を測定する高さ測定工程と、
前記高さ位置に応じて、前記測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて画像の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
を含む位置合わせ方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、用紙が変形している場合でも、用紙面が平面である場合の基準位置と基準画像間の距離によって位置合わせを行うことができ、精度の良い位置合わせが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の本体ユニットの機能ブロック図である。
【図３】図１の読取部及び測定部を示す斜視図である。
【図４】図３のカラーラインセンサーを、用紙の主走査方向から表した正面図である。
【図５】画像形成装置が、両面の位置合わせを行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】両面の位置合わせ用の基準画像として、トンボが形成された用紙面を表す平面図である。
【図７ａ】用紙面が平面である場合のトンボを表す平面図及び側面図である。
【図７ｂ】図７ａの用紙を変形させた場合のトンボを表す平面図及び側面図である。
【図８】用紙の変形例を示す斜視図である。
【図９】画像形成装置が、副走査方向の位置合わせを行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】副走査方向の位置合わせ用の基準画像として、ラインが形成された用紙面を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の画像形成装置及び位置合わせ方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置Ｇの概略構成を示す。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、プリントコントローラーｇ１、給紙ユニットｇ２、本体ユニットｇ３及び後処理装置ｇ４を備えている。
【００２０】
プリントコントローラーｇ１は、ネットワーク上のコンピューター端末からＰＤＬ（Page Description Language）データを受信し、当該ＰＤＬデータをラスタライズ処理してビットマップ形式の画像データを生成する。
プリントコントローラーｇ１は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色ごとに画像データを生成し、本体ユニットｇ３に出力する。
【００２１】
給紙ユニットｇ２は、大容量の給紙トレイを複数備えている。
給紙ユニットｇ２は、本体ユニットｇ３により指示された給紙トレイから本体ユニットｇ３へ用紙を搬送する。
【００２２】
本体ユニットｇ３は、操作部３、表示部４、スキャナー６、画像形成部８、給紙トレイｇ３１、読取部９、測定部１０等を備えている。
本体ユニットｇ３は、スキャナー６により原稿を読み取って得られた画像データか、又はプリントコントローラーｇ１により生成された画像データに基づき、画像形成部８により用紙上に画像を形成する。本体ユニットｇ３は、画像形成された用紙を後処理装置ｇ４へ搬送する。
【００２３】
後処理装置ｇ４は、本体ユニットｇ３から搬送された用紙を後処理して排紙する。後処理としては、例えばステイプル処理、パンチ穴開け処理、折り処理、製本処理等が挙げられる。後処理は必須ではなく、後処理装置ｇ４は、本体ユニットｇ３から指示された場合のみ実行する。後処理が無い場合、後処理装置ｇ４は搬送された用紙をそのまま排紙する。
【００２４】
図２は、本体ユニットｇ３の機能ブロック図である。
図２に示すように、本体ユニットｇ３は、制御部１、記憶部２、操作部３、表示部４、通信部５、スキャナー６、画像処理装置７、画像形成部８、読取部９及び測定部１０を備えて構成されている。
【００２５】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。制御部１は、記憶部２に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムに従って画像形成装置Ｇの各部を制御する。
例えば、制御部１は、ジョブの設定に従い、給紙ユニットｇ２又は給紙トレイｇ３１により用紙を給紙させる。また、制御部１は、画像処理装置７により画像データを補正及び画像処理させて、画像形成部８により画像を形成させる。ジョブの設定に後処理の設定が含まれる場合、制御部１は後処理装置ｇ４に指示して後処理させる。
【００２６】
制御部１は、定期的に又はユーザーからの指示に応じて、画像の位置合わせを行う。
具体的には、制御部１は、画像形成部８により位置合わせ用の基準画像を用紙上に形成させ、当該基準画像が形成された用紙面を読取部９により読み取らせる。
制御部１は、読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し、当該距離に応じて、画像形成部８による画像形成位置を変更し、画像の位置合わせを行う。
【００２７】
基準画像の読取時、制御部１は、測定部１０により用紙面の高さ位置を測定させる。
制御部１は、基準位置と基準画像間において測定された高さ位置が閾値を超える場合、基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正する。制御部１は、補正された距離に応じて、画像形成部８による画像形成位置を変更し、画像の位置合わせを行う。
【００２８】
記憶部２は、制御部１が読み取り可能なプログラム、ファイル等を記憶している。記憶部２としては、例えばハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体を用いることができる。
また、記憶部２は、位置合わせ用の基準画像を記憶している。
【００２９】
操作部３は、操作キーや表示部４と一体に構成されたタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部１に出力する。ユーザーは、操作部３により、ジョブの設定、処理内容の変更等の指示を入力することができる。
表示部４は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等であることができ、制御部１の指示に従って操作画面等を表示する。
通信部５は、制御部１からの指示に従い、ネットワーク上のコンピューター、例えばサーバー又は他の画像形成装置と通信する。
【００３０】
スキャナー６は、原稿の画像を読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色ごとの画像データを生成し、画像処理装置７に出力する。
【００３１】
画像処理装置７は、スキャナー６又はプリントコントローラーｇ１から入力された画像データを補正し、画像処理を施して、画像形成部８に出力する。
画像処理装置７は、図２に示すように、色変換部７１、階調補正部７２及び中間調処理部７３を備えている。
【００３２】
色変換部７１は、スキャナー６から出力されたＲ、Ｇ及びＢの各色の画像データを色変換処理し、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを出力する。
色変換部７１は、色補正のため、プリントコントローラーｇ１から出力されたＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを色変換処理し、色補正されたＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを出力することもできる。
色変換部７１は、色変換処理時、Ｒ、Ｇ及びＢの各色の階調値に対して、色変換後のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の階調値が定められたＬＵＴを用いる。色変換部７１は、色補正時、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の階調値に対して、色補正後のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの階調値が定められたＬＵＴを用いる。
【００３３】
階調補正部７２は、色変換部７１又はプリントコントローラーｇ１から出力された画像データの階調を補正する。
階調補正部７２は、階調の補正時、画像の階調特性が目標の階調特性に一致するように、各階調値に対応する補正値が定められたＬＵＴを用いる。階調補正部７２は、階調補正用のＬＵＴから、画像データの各画素の階調値に対応する補正値を得て、補正値からなる画像データを出力する。
【００３４】
中間調処理部７３は、階調補正部７２から出力された画像データを中間調処理する。中間調処理は、例えばディザマトリクスを用いたスクリーン処理、誤差拡散処理等である。
中間調処理部７３は、中間調処理後の画像データを画像形成部８に出力する。
【００３５】
画像形成部８は、画像処理装置７から出力された画像データに基づき、用紙上に画像を形成する。
画像形成部８は、図１に示すように、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに、露光部８１、感光体８２及び現像部８３を、４セット備えている。また、画像形成部８は、転写体８４、２次転写ローラー８５、定着装置８６、反転機構８７及びレジストローラー８８を備えている。
【００３６】
露光部８１は発光素子としてＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部８１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体８２上にレーザー光を照射して露光する。現像部８３は、帯電する現像ローラーにより感光体８２上にトナーを供給し、露光により感光体８２上に形成された静電潜像を現像する。
このようにして４つの感光体８２上に各色のトナーで形成された画像は、各感光体８２から転写体８４上に順次重ねて転写される。これにより、転写体８４上にカラー画像が形成される。転写体８４は、複数のローラーに巻き回された無端ベルトであり、各ローラーの回転に従って回転する。
【００３７】
２次転写ローラー８５は、転写体８４上のカラー画像を、給紙ユニットｇ２又は給紙トレイｇ３１から給紙された用紙上に転写する。用紙の搬送経路上には、２次転写ローラー８５の直前にレジストローラー８８が設けられている。レジストローラー８８は、給紙された用紙の搬送を一旦停止させて、２次転写ローラー８５へ用紙を送り出すタイミングを調整する。
定着装置８６は、画像が転写された用紙を加熱及び加圧して定着処理する。
【００３８】
画像形成部８は、用紙の両面に画像を形成する場合、反転機構８７により用紙の表裏を反転させ、もう一方の片面に対して画像を形成する。反転機構８７は、通過する用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー８５へと再度用紙を搬送する搬送経路を有している。
【００３９】
読取部９は、画像形成部８により画像が形成された用紙面を読み取る。
読取部９は、用紙の搬送経路上に設けられ、画像形成部８により定着処理された用紙面を読み取る。
読取時における用紙面の高さ位置の変動をできるだけ減らすため、用紙の搬送経路を挟んで読取部９と対向する位置に、図１に示すように、用紙のガイド板ａを設けることができる。また、読取部９に隣接して、ガイド板ａと搬送経路を挟んで対向するガイド板ｅを設けることもできる。
【００４０】
読取部９は、図３に示すように、光源ｃ及びカラーラインセンサーｂ１を備えて構成されている。
光源ｃはＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えて発光し、カラーラインセンサーｂ１は用紙面上で反射した光源ｃからの光を光電変換する。カラーラインセンサーｂ１は、光電変換により得られたＲ、Ｇ及びＢの各色の信号値を、読取値として出力する。
カラーラインセンサーｂ１は、用紙Ｔ上の画像を主走査方向ｘの１ライン単位で読み取る。図３中の点線は、ラインセンサーｂ１による１ラインの画像の読取位置Ｌを表している。用紙Ｔは副走査方向ｙへ搬送されるので、カラーラインセンサーｂ１は読み取りを繰り返すことにより、用紙Ｔの全面を読み取ることができる。
【００４１】
測定部１０は、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する。
用紙面の高さ位置の測定方法としては、特に限定されず、視差を利用したステレオ方式、測定光とその反射光の位相差を利用したタイムオブフライト（ＴＯＦ；Time Of Flight）方式等を用いることができる。測定光としては、レーザー光、赤外線等を利用することができる。
以下、測定部１０がステレオ方式による測定を行う例を説明する。
【００４２】
ステレオ方式の測定部１０は、図３に示すように、光源ｃ、２つのカラーラインセンサーｂ１及びｂ２の他、図示しない演算部を備えて構成されている。
２つのカラーラインセンサーｂ１及びｂ２は、読取部９による読取位置Ｌを挟んで用紙の搬送方向の前後それぞれに配置されている。用紙の搬送方向は副走査方向ｙと同じ方向である。カラーラインセンサーｂ２の構成は、カラーラインセンサーｂ１と同じである。
なお、測定部１０は、コスト削減のため、図３に示すように光源ｃ及びカラーラインセンサーｂ１を読取部９と共用することもできるし、読取部９とは別に光源と２つのカラーラインセンサーを備えることもできる。
【００４３】
測定部１０は、読取位置Ｌにおいて、２つのカラーラインセンサーｂ１及びｂ２によりそれぞれ画像を読み取る。測定部１０は、読み取られた２つの画像のずれである視差を元に、高さ方向ｚにおける用紙面の高さ位置を測定する。高さ方向ｚは、用紙の主走査方向ｘ及び副走査方向ｙからなるｘ−ｙ面に対して垂直な方向である。測定部１０は、用紙Ｔの下方に設けられているガイド板ａの表面を高さ位置が０である基準面として、用紙面の高さ位置を測定する。ガイド板ａが設けられていない場合、測定部１０は仮想の基準面を設定し、その高さ位置を０として用紙面の高さ位置を測定すればよい。
【００４４】
図４は、各カラーラインセンサーｂ１及びｂ２を、用紙の主走査方向ｘから表した正面図である。
図４に示すように、各カラーラインセンサーｂ１及びｂ２は、撮像素子ｂ３と、当該撮像素子ｂ３の撮像面上に読取位置Ｌからの光を結像するレンズｂ４と、を備えている。各レンズｂ４は、基準面ｚ０から焦点位置ｆまでの距離ｄＣが同一となる面上に、基準長ｄＢを隔てて配置されている。
基準面ｚ０、撮像素子ｂ３及びレンズｂ４は位置が固定されているため、距離ｄＣ、基準長ｄＢ及び焦点位置ｆから撮像面までの焦点距離ｄｆは定数である。
【００４５】
測定部１０は、各撮像素子ｂ３により読み取られた２つの画像から、当該２つの画像のずれである視差ｄｓを算出する。測定部１０は、得られた視差ｄｓを用いて下記式（１）により、読取位置Ｌから焦点位置ｆまでの距離ｄＡを算出する。
（１）  ｄＡ＝ｄＢ・ｄｆ／ｄｓ・δ
ここで、δは撮像素子の１画素のサイズを表す。
【００４６】
測定部１０は、得られた距離ｄＡを用いて、下記式（２）により、基準面ｚ０から読取位置Ｌにおける用紙面ｚｎまでの高さ方向ｚの距離Ｄを算出する。測定部１０は、得られた距離Ｄを、読取位置Ｌにおいて測定された用紙面の高さ位置として出力する。
（２）  Ｄ＝ｄＣ−ｄＡ
【００４７】
図５は、上記画像形成装置Ｇが、両面の画像の位置合わせを行う際の処理手順を示している。
最初に、画像形成装置Ｇでは、画像形成部８が両面の位置合わせ用の基準画像を用紙の表面に形成する。
両面の位置合わせ用の基準画像としては、一般的にトンボと呼ばれる十字の画像が用いられるが、両面の位置合わせが可能であれば、トンボに限定されない。
トンボを使用する場合、画像形成部８は、図６に示すように用紙の４隅のエッジを基準位置として、当該エッジから主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの距離が一定距離となる位置に、各トンボを形成する（ステップＳ１）。画像形成部８は、トンボを形成後、用紙を定着処理する。
【００４８】
読取部９は、定着処理された用紙の表面を読み取る。制御部１は、読取部９に読み取られた表面のエッジとトンボ間の距離を測定する（ステップＳ２）。図６において、各距離ｄｘＡ〜ｄｘＤは、測定された主走査方向ｘの距離を表し、各距離ｄｙＡ〜ｄｙＤは、測定された副走査方向ｙの距離を表している。
【００４９】
読取部９の読み取りと並行して、測定部１０は、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する（ステップＳ３）。
制御部１は、測定部１０により測定された高さ位置を閾値と比較し、用紙の変形が大きいか否かを判断する（ステップＳ４）。
具体的には、制御部１は、図６に示すようにエッジとトンボ間を含む読取領域ｒにおいて測定された高さ位置を閾値と比較する。用紙の変形が大きいと、用紙面の高さ位置も高くなるため、制御部１は、読取領域ｒ内で測定された高さ位置のうち、閾値を超える高さ位置があれば、用紙の変形が大きいと判断する。また、制御部１は、読取領域ｒ内で測定されたすべての高さ位置が閾値以下である場合、用紙の変形は大きくないと判断する。
【００５０】
用紙の変形が大きくない場合（ステップＳ４；Ｎ）、ステップＳ６の処理に移行する。
用紙の変形が大きい場合（ステップＳ４；Ｙ）、トンボの読取位置が大きくずれるため、ステップＳ２で測定されたエッジとトンボ間の距離は正確ではない。この場合、制御部１は、用紙面の高さ位置に応じて、測定されたエッジとトンボ間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正する（ステップＳ５）。
【００５１】
図７ａは、用紙面が平面である場合の用紙Ｔを表している。図７ｂは、図７ａの用紙Ｔを変形させた場合の用紙Ｔを表している。
用紙面が平面である場合、図７ａに示すように、用紙Ｔのエッジとトンボ間の副走査方向ｙの距離は、距離ｄｙＤである。しかし、図７ｂに示すように、用紙Ｔが大きく変形すると、変形によってエッジ及びトンボの読取位置がずれるため、測定される距離は、距離ｄｙＤより短い距離ｄｙＤ＊となる。この場合、測定された距離ｄｙＤ＊を、用紙面が平面である場合の距離ｄｙＤに補正する必要がある。
【００５２】
図７ｂに示す用紙Ｔにおいて、エッジからトンボまでの用紙面上の円弧Ｍ＊Ｎ＊の長さは、用紙面が平面である場合のエッジからトンボまでの直線ＭＮの距離ｄｙＤに等しい。図７ｂにおいて、点線は、用紙面が平面である場合の用紙Ｔを表している。
よって、制御部１は、円弧Ｍ＊Ｎ＊の長さを測定することにより、用紙面が平面である場合の距離ｄｙＤを得ることができる。
円弧Ｍ＊Ｎ＊の長さの測定方法は、特に限定されない。例えば、制御部１は、エッジからトンボまでの主走査方向ｘ又は副走査方向ｙにおける高さ位置を座標点で表し、各座標点を結ぶ直線の距離の合計を、円弧Ｍ＊Ｎ＊の長さとして求めることができる。または、制御部１は、各座標点を補間する近似曲線を積分することによっても円弧Ｍ＊Ｎ＊の長さを求めることもできる。
【００５３】
次に、制御部１は、測定された距離に応じて、距離が補正されている場合は補正された距離に応じて、画像形成部８による裏面の画像形成位置を変更させて、両面の位置合わせを行う。
具体的には、制御部１は、裏面のエッジとトンボ間の距離が、表面のエッジとトンボ間の距離に一致するように、裏面の画像形成位置を変更させる。
画像形成部８は、反転機構８７により用紙面を反転させた後、制御部１の指示に従って画像形成位置を変更し、裏面にトンボを形成する（ステップＳ６）。画像形成部８は、トンボが形成された用紙を定着処理する。
【００５４】
制御部１は、画像形成部８が画像を書き出すタイミング、レジストローラー８８により画像形成部８へ用紙を送り出すタイミング又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更させることにより、裏面の画像形成位置を変更させることができる。
例えば、表面において搬送方向先端側のエッジからの副走査方向ｙの距離が２５mmとなる位置にトンボを形成し、測定された距離が２７mmであった場合、制御部１は、裏面においてエッジからトンボまでの距離が２mm長くなるように、レジストローラー８８による用紙の送り出しタイミングを遅らせる。
【００５５】
読取部９は、定着処理された用紙の裏面を読み取る。制御部１は、読取部９により読み取られた裏面のエッジとトンボ間の距離を測定する（ステップＳ７）。
測定部１０は、読取部９の読み取りと並行して、読取部９による読取位置Ｌにおいて用紙面の高さ位置を測定する（ステップＳ８）。
制御部１は、測定部１０により測定された高さ位置を閾値と比較し、用紙の変形が大きいか否かを判断する（ステップＳ９）。この判断は、ステップＳ４と同じ判断であるので、詳細な説明を省略する。
【００５６】
用紙の変形が大きくない場合（ステップＳ９；Ｎ）、ステップＳ１１に移行する。
用紙の変形が大きい場合（ステップＳ９；Ｙ）、制御部１は、測定された高さ位置に応じて、ステップＳ７で測定された裏面のエッジとトンボ間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正する(ステップＳ１０)。距離の補正方法は、表面の場合と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００５７】
制御部１は、表面において測定されたエッジとトンボ間の距離と、裏面において測定されたエッジとトンボ間の距離の差を、両面の画像の位置ずれ量として決定する（ステップＳ１１）。
制御部１は、決定された位置ずれ量が許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
例えば、１mm以下の位置ずれ量が許容される場合、制御部１は、位置ずれ量が１mm以下である場合は許容範囲内であり、１mmを超える場合は許容範囲内ではないと判断する。
【００５８】
制御部１により両面の画像の位置ずれ量が許容範囲内であると判断された場合（ステップＳ１２；Ｙ）、十分な位置合わせが行われたので、本処理は終了する。
両面の画像の位置ずれ量が許容範囲内ではない場合（ステップＳ１２；Ｎ）、制御部１は所定回数以上の位置合わせを行ったか否かを判断する（ステップＳ１３）。
所定回数以上の位置合わせを行っていない場合（ステップＳ１３；Ｎ）、ステップＳ１に戻り、再度位置合わせにトライする。
【００５９】
所定回数以上の位置合わせを行っている場合（ステップＳ１３；Ｙ）、用紙の変形が非常に大きく、エッジとトンボ間の距離の補正だけでは十分な位置合わせが難しいことが想定される。この場合、制御部１は、トンボの形成に用いる用紙の種類を変更できる操作画面を表示部４により表示させる。ユーザーが、用紙の変形が生じにくい用紙を選択することにより、用紙面が平面である場合の正確な距離が測定されやすくなるため、精度の良い位置合わせが可能となる。
【００６０】
操作部３を介して、用紙の種類を変更する指示がユーザーにより入力されると（ステップＳ１４；Ｙ）、制御部１はトンボの形成に用いる用紙を、ユーザーにより指示された種類の用紙に変更する（ステップＳ１５）。その後、ステップＳ１に戻って新たな種類の用紙により位置合わせをやり直す。
なお、用紙の種類を変更するのではなく、ユーザーの選択によって、位置合わせの精度より位置合わせの実行を優先できるように、位置ずれ量の許容範囲の判断に用いられる閾値を変更することとしてもよい。
【００６１】
操作部３を介して、用紙の種類を変更しない指示がユーザーにより入力されると（ステップＳ１４；Ｎ）、制御部１はエラー表示画面を表示部４により表示させ、両面の位置合わせができないことをユーザーに通知する（ステップＳ１６）。その後、本処理は終了する。
【００６２】
以上のように、画像形成装置Ｇは、用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成部８と、基準画像が形成された用紙面を読み取る読取部９と、読取部９により読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し、当該距離に応じて画像の位置合わせを行う制御部１と、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する測定部１０と、を備えている。
本実施の形態に係る画像形成部８は、両面の位置合わせ用の基準画像を用紙の表面及び裏面にそれぞれ形成し、制御部１は、読取部９により読み取られた表面のエッジを基準位置として、当該エッジと基準画像間の距離を測定し、測定された表面及び裏面の各距離が一致するように、画像形成部８による裏面の画像形成位置を変更させて、両面の位置合わせを行う。また、制御部１は、高さ位置に応じて、測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて両面の位置合わせを行う。
【００６３】
これにより、用紙が変形している場合でも、用紙面が平面である場合の基準位置と基準画像間の距離によって両面の画像の位置合わせを行うことができ、精度の良い位置合わせが可能である。
【００６４】
用紙の変形は、用紙の種類によって異なる変形特性を示す。例えば、図８に示すように、４隅がそれぞれ反対方向に変形するような複雑な変形が生じる用紙Ｔ１もあれば、一端のみ変形する用紙Ｔ２もある。また、一端及び他端が変形する用紙Ｔ３もある。
しかし、本実施の形態によれば、どのような変形であっても、用紙面の高さ位置により、基準位置と基準画像間の距離を精度良く補正することができる。よって、用紙の種類によらず、精度の良い位置合わせが可能である。
【００６５】
なお、上記実施の形態においては、裏面の画像形成位置を変更させて両面の位置合わせを行っているが、裏面のエッジとトンボの距離を測定した後、当該裏面の距離に合わせて、表面の画像形成位置を変更させて、両面の位置合わせを行うことも可能である。
【００６６】
〔他の実施の形態〕
他の実施の形態によれば、画像形成装置は、副走査方向の位置合わせを行うことができる。副走査方向の位置合わせにより、感光体、転写体等の回転速度ムラに起因する副走査方向の画像形成間隔のムラを改善することができる。
他の実施の形態の画像形成装置は、上記画像形成装置Ｇの処理手順を変更する以外は、上記画像形成装置Ｇと同じ構成で実現することができる。
以下、図９を参照して、他の実施の形態に係る画像形成装置Ｇが、副走査方向の位置合わせを行う際の処理手順を説明する。
【００６７】
最初に、画像形成装置Ｇでは、画像形成部８が、副走査方向の位置合わせ用の基準画像を用紙面の副走査方向ｙに一定距離の間隔で形成する。
副走査方向の位置合わせ用の基準画像としては、一般にラインの画像が使用されるが、副走査方向ｙの位置合わせが可能であれば、当該ラインに限定されない。
ラインを使用する場合、画像形成部８は、図１０に示すように隣接するラインの形成位置を基準位置として、当該基準位置からの副走査方向ｙにおける距離が一定距離となるように、複数のラインを用紙上に形成する（ステップＳ１０１）。画像形成部８は、ラインが形成された用紙を定着処理する。
【００６８】
読取部９は、定着処理された用紙面を読み取る。制御部１は、読取部９により読み取られた用紙面の各ライン間の距離を測定する(ステップＳ１０２)。図１０における距離ｄｙ１〜ｄｙｎは、測定された各ライン間の距離を表している。
【００６９】
読取部９の読み取りと並行して、測定部１０は、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する（ステップＳ１０３）。
制御部１は、測定部１０により測定された高さ位置を閾値と比較し、用紙の変形が大きいか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
具体的には、制御部１は、図１０に示すように各ラインを含む読取領域ｒ内で測定されたいずれかの高さ位置が閾値を超える場合、用紙の変形が大きいと判断する。また、制御部１は、読取領域ｒ内のすべての高さ位置が閾値以下である場合、用紙の変形は大きくないと判断する。
【００７０】
用紙の変形が大きくない場合（ステップＳ１０４；Ｎ）、ステップＳ１０６に移行する。
用紙の変形が大きい場合(ステップＳ１０４；Ｙ)、制御部１は、ステップＳ１０２で測定された各ライン間の距離を、用紙面の高さ位置に応じて補正する(ステップＳ１０５)。
距離の補正方法は、両面の位置合わせ時と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００７１】
次に、制御部１は、各ライン間の距離が一定距離となるように、測定された各ライン間距離と当該一定距離との差に応じて、画像形成部８による副走査方向ｙの画像形成位置を変更させて、副走査方向ｙの位置合わせを行う。
画像形成部８は、制御部１の指示に従って副走査方向ｙの画像形成位置を変更し、新たな用紙上に複数のラインを一定距離の間隔で副走査方向ｙに形成する(ステップＳ１０６)。画像形成部８は、ラインの形成後、用紙を定着処理する。
【００７２】
制御部１は、画像形成部８が副走査方向ｙに画像を形成する速度又は用紙の搬送速度のいずれか１つ以上を変更することにより、副走査方向ｙにおける画像形成位置を変更させることができる。画像形成部８が副走査方向ｙに画像を形成する速度は、感光体８２、転写体８４又は２次転写ローラー８５の回転速度を変更することによって調整できる。これら回転体の周辺にエンコーダーを設置して、回転速度を監視することにより、制御部１は回転速度を制御することができる。
例えば、１番目のラインと２番目のライン間の距離ｄｙ２が、一定距離よりも１mm長い場合、制御部１は、各ライン間の距離が１mm短くなるように、１番目のラインと２番目のライン間において感光体８２の回転速度を高速化させる。
【００７３】
読取部９は、定着処理された用紙面を読み取り、制御部１は読み取られた用紙面において各ライン間の距離を測定する(ステップＳ１０７)。
読取部９の読み取りと並行して、測定部１０は、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する（ステップＳ１０８）。
制御部１は、ステップＳ１０４の処理と同様にして、測定部１０により測定された高さ位置を閾値と比較し、用紙の変形が大きいか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
【００７４】
用紙の変形が大きくない場合（ステップＳ１０９；Ｎ）、制御部１は、各ラインを形成したときの一定距離から、ステップＳ１０７で測定された各ライン間の距離を引いた差を、副走査方向ｙの位置ずれ量として決定する（ステップＳ１１１）。
用紙の変形が大きい場合(ステップＳ１０９；Ｙ)、制御部１は、ステップＳ１０５と同様にして、ステップＳ１０７で測定された各ライン間の距離を、用紙面の高さ位置に応じて補正する(ステップＳ１１０)。制御部１は、各ラインを形成したときの一定距離から、補正された距離を引いた差を、副走査方向ｙの位置ずれ量として決定する(ステップＳ１１１)。
【００７５】
制御部１は、決定された位置ずれ量が許容範囲内か否かを判断する(ステップＳ１１２)。例えば、０．５mm以下の位置ずれ量が許容される場合、制御部１は位置ずれ量が０．５mm以下である場合は許容範囲内であると判断し、０．５mmを超える場合は許容範囲内ではないと判断する。
【００７６】
位置ずれ量が許容範囲内である場合(ステップＳ１１２；Ｙ)、位置合わせが十分であるので、本処理は終了する。
位置ずれ量が許容範囲内ではない場合(ステップＳ１１２；Ｎ)、制御部１は所定回数以上の位置合わせを行ったか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
所定回数以上の位置合わせを行っていない場合（ステップＳ１１３；Ｎ）、ステップＳ１０１に戻り、再度位置合わせにトライする。
【００７７】
所定回数以上の位置合わせを行っている場合（ステップＳ１１３；Ｙ）、用紙の変形が非常に大きく、各ライン間の距離の補正だけでは十分な位置合わせが難しいことが想定される。この場合、制御部１は、ラインの形成に用いる用紙の種類を変更できる操作画面を表示部４により表示させる。ユーザーが、用紙の変形が生じにくい用紙を選択することにより、用紙面が平面である場合の正確な距離が測定されやすくなり、十分な位置合わせが行われやすい。
【００７８】
操作部３を介して、用紙の種類を変更する指示がユーザーにより入力されると（ステップＳ１１４；Ｙ）、制御部１はトンボの形成に用いる用紙を、ユーザーにより指示された種類の用紙に変更する（ステップＳ１１５）。その後、ステップＳ１０１に戻って新たな種類の用紙により位置合わせをやり直す。
なお、用紙の種類を変更するのではなく、ユーザーの選択によって、位置合わせの精度より位置合わせの実行を優先できるように、位置ずれ量の許容範囲の判断に用いられる閾値を変更することとしてもよい。
【００７９】
操作部３を介して、用紙の種類を変更しない指示がユーザーにより入力されると（ステップＳ１１４；Ｎ）、制御部１はエラー表示画面を表示部４により表示させ、副走査方向ｙの位置合わせができないことをユーザーに通知する（ステップＳ１１６）。その後、本処理は終了する。
【００８０】
以上のように、画像形成装置Ｇは、用紙上に位置合わせ用の基準画像を形成する画像形成部８と、基準画像が形成された用紙面を読み取る読取部９と、読取部９により読み取られた用紙面において基準位置と基準画像間の距離を測定し、当該距離に応じて画像の位置合わせを行う制御部１と、読取部９による読取位置Ｌにおいて、用紙面の高さ位置を測定する測定部１０と、を備えている。
他の実施の形態に係る画像形成部８は、副走査方向の位置合わせ用の基準画像を用紙面の副走査方向ｙに一定距離の間隔で形成し、制御部１は、隣接する基準画像を基準位置として、隣接する各基準画像間の距離をそれぞれ測定し、測定された各距離と一定距離との差に応じて、画像形成部８の副走査方向ｙの画像形成位置を変更させて、副走査方向ｙの位置合わせを行う。また、制御部１は、高さ位置に応じて、測定された基準位置と基準画像間の距離を、用紙面が平面である場合の距離に補正し、補正された距離に応じて副走査方向ｙの位置合わせを行う。
【００８１】
これにより、用紙が変形している場合でも、用紙面が平面である場合の基準位置と基準画像間の距離によって副走査方向ｙの位置合わせを行うことができ、精度の良い位置合わせが可能である。
【００８２】
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、位置合わせの手段は、上述した画像形成位置の変更に限定されない。制御部１は、画像処理装置７により画像データを画像処理させて、画像の倍率等を変更することにより、位置合わせを行うこともできる。
【００８３】
また、制御部１により実行されるプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【００８４】
Ｇ    画像形成装置
ｇ３    本体ユニット
１    制御部
２    記憶部
８    画像形成部
８２    感光体
８４    転写体
８６    定着装置
８８    レジストローラー
９    読取部
１０    測定部
【図１】
2014232141.tif 000003
【図２】
2014232141.tif 000004
【図３】
2014232141.tif 000005
【図４】
2014232141.tif 000006
【図５】
2014232141.tif 000007
【図６】
2014232141.tif 000008
【図７ａ】
2014232141.tif 000009
【図７ｂ】
2014232141.tif 000010
【図８】
2014232141.tif 000011
【図９】
2014232141.tif 000012
【図１０】
2014232141.tif 000013