(57)【要約】【課題】可視光のみで透明色の画像の位置を検出する。【解決手段】画像形成装置は、透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成する（Ｓ２１）画像形成部と、前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて前記垂直方向から読み取った画像データを生成する（Ｓ２２）とともに、前記用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて前記斜め方向から読み取った画像データを生成する（Ｓ２３）画像読取部と、前記画像読取部により前記垂直方向から読み取った画像データと前記斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出する（Ｓ２４）制御部と、を備える。【選択図】図９
2018097304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成する画像形成部と、
前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて前記垂直方向から読み取った画像データを生成するとともに、前記用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて前記斜め方向から読み取った画像データを生成する画像読取部と、
前記画像読取部により前記垂直方向から読み取った画像データと前記斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像読取部の配置位置を変更して前記用紙面に対する斜め方向の角度を異ならせたときに、前記垂直方向から読み取った画像データとのレベル差が最大になる配置位置を、前記斜め方向からの読取位置に決定し、
前記画像読取部は、前記斜め方向からの読み取りの際、前記制御部により決定した読取位置において読み取りを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、用紙面を用紙の搬送方向に対して傾斜させて前記画像読取部を用紙の搬送方向に移動するか、前記画像読取部を回転させることにより、前記用紙面に対する斜め方向の角度が異なるように前記画像読取部の配置位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像読取部は、前記画像読取部の配置位置を変更するごとに前記用紙を循環して、同じ用紙面を繰り返し読み取ることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成部は、有彩トナーを用いて有彩色の画像を形成し、当該有彩色の画像の一部に重ねて前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記有彩色の画像領域及び前記有彩色の画像上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成部は、前記用紙の下地の一部に前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記用紙の下地の画像領域及び前記下地上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４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、有彩トナーを用いて有彩色の画像を形成し、当該有彩色の画像の一部に重ねて前記透明色の画像を形成するとともに、前記用紙の下地の一部に前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記有彩色の画像領域、前記有彩色の画像上に前記透明色の画像が重なる画像領域、前記用紙の下地の画像領域及び前記下地上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、前記有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域の位置から一定距離だけずらした位置に、前記透明色の画像を形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成部は、前記有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域よりも一定距離だけ大きい範囲に、前記透明色の画像を形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成部により、透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成するステップと、
画像読取部により、前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて前記垂直方向から読み取った画像データを生成するステップと、
前記画像読取部により、前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて前記斜め方向から読み取った画像データを生成するステップと、
前記画像読取部により前記垂直方向から読み取った画像データと前記斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を、制御部により検出するステップと、
を含むことを特徴とする画像検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置のなかには、有彩色だけでなく、透明トナーを用いて透明色の画像を形成できるものがある。例えば、白抜けの文字領域を有する有彩色の画像を有彩トナーで形成し、この文字領域上に透明色の文字の画像を形成すると、文字に光沢を付与することができ、デザイン性の高い印刷物を提供することができる。
【０００３】
画像形成装置では、レジストずれと呼ばれる、各色の画像の位置ずれが生じることがあるため、定期的に位置合わせを行うことが一般的である。トンボ等の位置合わせ用の基準画像を用紙上に形成し、この用紙面を読み取って検出した基準画像の位置を元に位置合わせを行うが、透明色の画像は、可視光を照射して読み取る通常のイメージセンサーでは検出が難しい。そのため、可視光とともに赤外光を照射してそれぞれ読み取った画像データの差異に応じて、原稿上の透明色の画像の位置を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３１２１８６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、上記方法では、透明色の画像の位置を検出するために、可視光だけでなく、赤外光の光源と赤外光に対応できるイメージセンサーが必要になる。コストが上昇するとともに、装置構成が大型化する。
【０００６】
本発明の課題は、可視光のみで透明色の画像の位置を検出することである。
【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、
透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成する画像形成部と、
前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて前記垂直方向から読み取った画像データを生成するとともに、前記用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて前記斜め方向から読み取った画像データを生成する画像読取部と、
前記画像読取部により前記垂直方向から読み取った画像データと前記斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出する制御部と、
を備えることを特徴とする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、
前記制御部は、前記画像読取部の配置位置を変更して前記用紙面に対する斜め方向の角度を異ならせたときに、前記垂直方向から読み取った画像データとのレベル差が最大になる配置位置を、前記斜め方向からの読取位置に決定し、
前記画像読取部は、前記斜め方向からの読み取りの際、前記制御部により決定した読取位置において読み取りを行うことを特徴とする請求項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、用紙面を用紙の搬送方向に対して傾斜させて前記画像読取部を用紙の搬送方向に移動するか、前記画像読取部を回転させることにより、前記用紙面に対する斜め方向の角度が異なるように前記画像読取部の配置位置を変更することを特徴とする請求項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、
前記画像読取部は、前記画像読取部の配置位置を変更するごとに前記用紙を循環して、同じ用紙面を繰り返し読み取ることを特徴とする請求項２又は３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、
前記画像形成部は、有彩トナーを用いて有彩色の画像を形成し、当該有彩色の画像の一部に重ねて前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記有彩色の画像領域及び前記有彩色の画像上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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、
前記画像形成部は、前記用紙の下地の一部に前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記用紙の下地の画像領域及び前記下地上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４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、有彩トナーを用いて有彩色の画像を形成し、当該有彩色の画像の一部に重ねて前記透明色の画像を形成するとともに、前記用紙の下地の一部に前記透明色の画像を形成し、
前記制御部は、前記垂直方向と前記斜め方向から読み取った各画像データ中の、前記有彩色の画像領域、前記有彩色の画像上に前記透明色の画像が重なる画像領域、前記用紙の下地の画像領域及び前記下地上に前記透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４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、
前記画像形成部は、前記有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域の位置から一定距離だけずらした位置に、前記透明色の画像を形成することを特徴とする請求項７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、
前記画像形成部は、前記有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域よりも一定距離だけ大きい範囲に、前記透明色の画像を形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置が提供される。
【００１６】
請求項１０に記載の発明によれば、
画像形成部により、透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成するステップと、
画像読取部により、前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて前記垂直方向から読み取った画像データを生成するステップと、
前記画像読取部により、前記透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、前記用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて前記斜め方向から読み取った画像データを生成するステップと、
前記画像読取部により前記垂直方向から読み取った画像データと前記斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、前記透明色の画像の位置を、制御部により検出するステップと、
を含むことを特徴とする画像検出方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可視光のみで透明色の画像の位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の主な構成を示す正面図である。
【図２】画像形成装置の構成を機能ごとに示すブロック図である。
【図３Ａ】用紙面を垂直方向から読み取るときの画像読取部の例を示す正面図である。
【図３Ｂ】用紙面を斜め方向から読み取るときの画像読取部の例を示す正面図である。
【図４Ａ】用紙面を垂直方向から読み取るときの画像読取部の他の例を示す正面図である。
【図４Ｂ】用紙面を斜め方向から読み取るときの画像読取部の他の例を示す正面図である。
【図５】画像形成装置が、斜め方向の読取位置を最適化するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図６Ａ】有彩色の画像の一部に重ねて形成した透明色の画像の一例を示す上面図である。
【図６Ｂ】有彩色の画像の一部に重ねて形成した透明色の画像の他の例を示す上面図である。
【図７Ａ】垂直方向から読み取った有彩色の画像と透明色の画像の例を示す上面図である。
【図７Ｂ】斜め方向から読み取った有彩色の画像と透明色の画像の例を示す上面図である。
【図８Ａ】有彩色の画像と透明色の画像を、垂直方向から読み取った画像データの画素値のレベルを示すグラフである。
【図８Ｂ】有彩色の画像と透明色の画像を、斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベルを示すグラフである。
【図９】画像形成装置が、透明色の画像の位置合わせを行うときの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の画像形成装置及び画像検出方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置Ｇの概略構成を示す正面図である。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、用紙上に画像を形成する画像形成部２０と、当該用紙面を読み取る画像読取部３０とを備えて構成されている。
画像形成装置Ｇは、画像形成部２０により画像を形成した用紙面を、画像読取部３０により読み取って解析することにより、画像の位置合わせや色合わせ、検品等を行うことができる。
【００２１】
図２は、画像形成装置Ｇの主な構成を機能ごとに示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、画像形成装置Ｇは、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像生成部１６、画像読取部１７、画像メモリー１８、画像処理部１９、画像形成部２０及び画像読取部３０を備えている。
【００２２】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、記憶部１２から各種プログラムを読み出して実行することにより、各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成され、画像メモリー１８に保持された画像データを、画像処理部１９により画像処理させて、画像処理後の画像データに基づいて、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。
【００２３】
また、制御部１１は、画像形成部２０により画像を形成した用紙面を、画像読取部３０により読み取らせ、得られた画像データを解析することにより、画像の位置合わせや検品等を実施することができる。
【００２４】
記憶部１２は、制御部１１等により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。
【００２５】
操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。
【００２６】
表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。
【００２７】
通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ネットワークを介してユーザー端末等から、画像を形成する指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。
【００２８】
画像生成部１６は、通信部１５により受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理し、各画素が透明色及び有彩色の各色の画素値を有するビットマップ形式の画像データを生成する。画像生成部１６は、有彩色として、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色の画素値を有する画像データを生成してもよいし、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の画素値を有する画像データを生成した後、色変換処理によりＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの画像データを得てもよい。画素値は画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ビット（ｂｉｔ）のデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。
【００２９】
画像読取部１７は、手差しでセットされた用紙面を読み取って、各画素がＲ、Ｇ及びＢの各有彩色の画素値を有するビットマップ形式の画像データを生成する。この画像データは、制御部１１や専用の色変換部等によって、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データに変換すればよい。画像読取部１７としては、プラテンガラス下に設けられたスキャナー等を使用することができ、自動原稿読取装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）を備えてスキャナーへ原稿を自動送りすることもできる。
【００３０】
画像メモリー１８は、画像生成部１６により生成された画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。
【００３１】
画像処理部１９は、画像メモリー１８から画像データを読み出して、濃度補正処理、色補正処理、中間調処理等の各種画像処理を施す。
濃度補正処理は、形成する画像の濃度特性が目的の濃度特性となるように画像データの各画素値を変換する処理である。色補正処理は、画像の色が目的の色となるように、画像データの各色の画素値を変換する処理である。中間調処理は、ディザ法を用いたスクリーン処理や誤差拡散処理等の疑似的な多階調を再現するための処理である。
【００３２】
画像形成部２０は、画像処理部１９から出力された画像データの各画素のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色の階調値に応じて、４色からなる画像を用紙上に形成する。また、画像形成部２０は、透明色の画像データに基づいて、透明色の画像を形成することもできる。
画像形成部２０は、図１に示すように、５つの書込みユニット２１Ｔ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋ、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着装置２４、給紙トレイ２５及び反転機構２６を備えている。各書込みユニット２１Ｔ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋは、複数のローラーにより巻き回されて回転する中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列に配置されている。２次転写ローラー２３及び定着装置２４は、用紙を収容する給紙トレイ２５から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。
【００３３】
書込みユニット２１Ｔは、透明トナーを用いて透明色の画像を形成し、書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋは、それぞれＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの有彩トナーを用いてＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各有彩色の画像を形成する。有彩トナーとしては、樹脂粒子中に着色剤を含有する一般的なトナーを使用することができ、透明トナーとしては着色剤を含有しない樹脂粒子等のトナーを使用することができる。
各書込みユニット２１Ｔ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋは、使用するトナーの色が異なるのみで構成は同じであり、露光部２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ及び１次転写ローラー２ｆを備えている。
【００３４】
各書込みユニット２１Ｔ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋでは、帯電部２ｄにより感光体２ｂに電圧を印加して帯電させた後、透明色の画像データ、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各有彩色の画像データの各画素値に応じてレーザービームを照射し、感光体２ｂを露光する。現像部２ｃによりそれぞれのトナー（透明トナー又は有彩トナー）を供給して静電潜像を現像し、得られた各感光体２ｂ上の画像を１次転写ローラー２ｆにより中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）する。各書込みユニット２１Ｔ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋでは、クリーニング部２ｅにより転写後も感光体２ｂ上に残留するトナーを除去する。
【００３５】
その後、給紙トレイ２５により用紙を給紙し、２次転写ローラー２３によって中間転写ベルト２２上の画像を用紙上に転写（２次転写）した後、この用紙を定着装置２４により加熱及び加圧して、画像を用紙に定着させる。用紙上には、用紙面側からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ透明色の順に各画像が重ねられている。用紙の両面に画像を形成する場合は、反転機構２６により用紙面を反転させて２次転写ローラー２３へ用紙を搬送すればよい。
【００３６】
画像読取部３０は、画像形成部２０により画像を形成した用紙面を読み取る。画像読取部３０は、用紙面に可視光を照射する光源、その反射光の受光量に応じた画像データを生成するＣＣＤ等のイメージセンサーを一次元に配置したラインセンサー、２次元に配置したエリアセンサー等を使用することができる。
【００３７】
画像読取部３０は、透明色の画像の位置を検出する場合、用紙面に対して、垂直方向及び斜め方向からそれぞれ読み取りを行う。
【００３８】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ垂直方向及び斜め方向から読み取りを行うときの画像読取部３０を、用紙の幅方向から示している。用紙の幅方向は用紙の搬送方向に直交する方向である。
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、画像読取部３０と用紙Ｓの間にはコンタクトガラス３２が配置され、コンタクトガラス３２と用紙Ｓを介して対向する位置に突き当てローラー３３が配置されている。また、用紙Ｓの搬送方向において突き当てローラー３３の直前には、台形状のガイド３４が配置されている。
【００３９】
搬送方向に搬送された用紙Ｓは、先端が突き当てローラー３３に突き当たると、ガイド３４の表面に沿って、突き当てローラー３３とコンタクトガラス３２間に進入する。コンタクトガラス３２は搬送方向に対して水平であるため、コンタクトガラス３２上では用紙面も水平になるが、ガイド３４の端部の表面は搬送方向に対して傾斜しているため、ガイド３４上の用紙面は搬送方向に対して傾斜する。
【００４０】
図３Ａに示すように、コンタクトガラス３２上で用紙面が水平となる位置に画像読取部３０を配置することにより、用紙面との角度が９０度となる垂直方向から反射光を受光して読み取りを行うことができる。
一方、図３Ｂに示すように、画像読取部３０の位置を、搬送方向に対して用紙面が傾斜する位置に移動することにより、用紙面との角度がθ（θ＜９０度）となる斜め方向から反射光を受光して読み取りを行うことができる。図３Ｂにおいて、画像読取部３０が移動できる各読取位置をｎで表している。読取位置ｎは、用紙面が傾斜し始める位置をｎ＝０、ガイド３４の端部の位置をｎ＝Ｎとして、用紙面が傾斜する０〜Ｎの範囲内をＮ等分した位置である。
【００４１】
画像読取部３０は、用紙Ｓを循環して、同じ用紙面の読み取りを繰り返し行うことができる。例えば、垂直方向からの読み取り後、用紙Ｓを循環して同じ用紙面を斜め方向から読み取ることができる。また、斜め方向からの読取位置ｎを変更するごとに用紙Ｓを循環して同じ用紙面を異なる読取位置ｎで読み取ることもできる。
循環時、画像読取部３０では、画像読取部３０の読取位置を通過した用紙Ｓを、反転ローラー等によって搬送方向と逆方向に搬送し、ガイド３４の下を通過してガイド３４の直前の位置まで戻す。その後、ガイド板等により用紙Ｓをガイド３４上へガイドして搬送すればよい。
【００４２】
上述のように、用紙面を傾斜させて画像読取部３０を用紙の搬送方向に移動するのではなく、画像読取部３０を回転させてその配置位置を変更することによっても、垂直方向及び斜め方向からの読み取りを行うことができる。
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ回転して垂直方向及び斜め方向から読み取りを行う画像読取部３０を示している。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、画像読取部３０は、用紙の幅方向を軸方向とする回転軸３１を中心に回転可能に構成されている。
【００４３】
図４Ａに示すように、画像読取部３０をその回転角度が０度の位置に配置することにより、用紙面との角度が９０度となる垂直方向から反射光を受光して読み取りを行うことができる。
図４Ｂに示すように、画像読取部３０をその回転角度を０度より大きく回転した位置に配置することにより、用紙面との角度がθ（θ＜９０度）となる斜め方向から反射光を受光して読み取りを行うことができる。画像読取部３０の回転角度を変更することにより、用紙面に対する斜め方向の角度θを変更することができる。
【００４４】
上記画像形成装置Ｇは、透明色の画像の位置ずれを検出し、有彩色の画像の位置と一致するように透明色の画像形成位置を補正することができる。
透明色の画像の位置は、画像読取部３０により、用紙面に対して垂直方向及び斜め方向からそれぞれ読み取った画像データの画素値のレベルを比較することにより、検出することができる。斜め方向からの読み取り時、斜め方向の角度θによって検出精度が変わるため、画像形成装置Ｇは事前に斜め方向からの読取位置を最適化する。
【００４５】
図５は、画像形成装置Ｇが、斜め方向の読取位置の最適化を行うときの処理手順を示している。
図５に示すように、画像形成装置Ｇでは、画像形成部２０において有彩トナーを用いて有彩色の画像を用紙上に形成するとともに、当該有彩色の画像の一部に重ねて透明トナーを用いて透明色の画像を形成する（ステップＳ１）。画像読取部３０では、有彩色の画像と透明色の画像が形成された用紙面を垂直方向から読み取る（ステップＳ２）。
【００４６】
用紙面の読み取りにより、有彩色の画像領域及び有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域の画素値を取得することができる。有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域は、垂直方向と斜め方向から読み取ったときの画素値のレベル差が大きく、このレベル差によって透明色の画像の位置を精度よく検出することができる。
【００４７】
用紙の下地上に透明色の画像が重なる画像領域も、垂直方向と斜め方向から読み取ったときの画素値のレベル差が大きいため、画像形成部２０において、用紙の下地の一部に透明トナーを用いて透明色の画像を形成し、用紙の下地の画像領域と当該下地上に透明色の画像が重なる画像領域の画素値を取得できるようにしてもよい。
【００４８】
有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域と、用紙の下地上に透明色の画像が重なる画像領域の両方の画素値のレベルにより、透明色の画像の位置を検出することもできる。この場合は、画像形成部２０において有彩トナーを用いて有彩色の画像を用紙上に形成し、当該有彩色の画像の一部に重ねて透明トナーを用いて透明色の画像を形成するとともに、用紙の下地の一部にも透明色の画像を形成すればよい。
【００４９】
具体的には、画像形成部２０は、有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域よりも一定距離だけずらした位置に、透明色の画像を形成することができる。
白抜き領域は用紙の下地であるので、この用紙面を読み取ることにより、有彩色の画像領域、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域、用紙の下地の画像領域及び下地上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値を取得することができる。なお、用紙の余白等の非画像領域を下地の画像領域としてその画素値を取得することもできる。
【００５０】
図６Ａは、有彩色の画像からずらした位置に形成した透明色の画像の一例を示している。
図６Ａに示すように、白抜き領域５２を有する有彩色の画像５１を形成し、この白抜き領域５２と略同じサイズの透明色の画像５３を、白抜き領域５２から主走査方向ｘ及び副走査方向ｙにそれぞれ一定距離ｄｘ及びｄｙだけずらして形成することにより、有彩色の画像５１の一部と用紙の下地の一部に透明色の画像５３をそれぞれ重ねることができる。
【００５１】
また、画像形成部２０は、有彩色の画像として白抜き領域を有する有彩色の画像を形成し、当該白抜き領域よりも一定距離だけ大きい範囲に、透明色の画像を形成することもできる。
この場合も用紙面の読み取りにより、有彩色の画像領域、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域及び用紙の下地上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値を取得することができる。また、用紙の余白等の非画像領域の画素値を用紙の下地の画像領域の画素値として取得することができる。有彩色の画像を用紙の一部に形成して、用紙の下地の画像領域を設けてもよい。
【００５２】
図６Ｂは、白抜き領域よりも大きい範囲に形成した透明色の画像の例を示している。
図６Ｂに示すように、白抜き領域５２を有する有彩色の画像５１を形成し、白抜き領域５２から主走査方向ｘ及び副走査方向ｙにそれぞれ一定距離ｄｘ及びｄｙだけ大きい範囲に透明色の画像５３を形成することにより、有彩色の画像５１の一部と用紙の下地の一部に透明色の画像５３をそれぞれ重ねることができる。
【００５３】
垂直方向からの読み取り後、制御部１１は、画像読取部３０の斜め方向の読取位置ｎを初期値のｎ＝１の読取位置に決定し（ステップＳ３）、決定した読取位置ｎに移動するように駆動制御する。また、制御部１１は、垂直方向から読み取った用紙面を循環させて再度画像読取部３０へと搬送させる。画像読取部３０は、制御部１１の駆動制御にしたがって斜め方向の読取位置ｎに移動し、再搬送された用紙面を読み取る（ステップＳ４）。
【００５４】
制御部１１は、画像読取部３０により、垂直方向から読み取った画像データと、斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差を算出する（ステップＳ５）。
【００５５】
垂直方向と斜め方向とでは、最表面の透明色の画像上に光を照射したときの反射光量が異なるため、透明色の画像が重なる下地及び有彩色の画像領域の画素値のレベルが変わってくる。
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ垂直方向及び斜め方向から読み取った透明色の画像の例を示している。この透明色の画像は、白抜き領域を有する有彩色の画像上に、当該白抜き領域から一定距離だけ大きい範囲に形成されている。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、読取ライン上で透明色の画像がそれぞれ重なる有彩色の画像及び用紙の下地の部分では、垂直方向か斜め方向かによって反射光量が異なっている。例えば、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域では、垂直方向よりも斜め方向から読み取ったときの方が、透明色の画像の光沢が大きく、反射光量が多い。光沢が最も大きいところは輝度が高く、白く表れている。
【００５６】
図８Ａ及び図８Ｂは、有彩色と透明色の画像を、それぞれ図中に示す読取ライン上で垂直方向と斜め方向から読み取ったときの各画像領域の画素値のレベルを示している。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、画素値レベルは大きいほど輝度が高いことを表している。
図８Ａに示すように、垂直方向で読み取った画像データにおいて、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域５５の画素値レベルＣＣｌは、有彩色の画像領域５１の画素値レベルＣよりも低い。一方、下地の画像領域５２の画素値レベルＢは、下地上に透明色の画像が重なる画像領域５４の画素値レベルＢＣｌとほとんど変わらない。
【００５７】
図８Ｂに示すように、斜め方向で読み取ったとき、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域５５の画素値レベルＣＣｈは、有彩色の画像領域５１の画素値レベルＣよりも高い。下地上に透明色の画像が重なる画像領域５４の画素値レベルＢＣｈも、下地の画像領域５２の画素値レベルＢよりも高くなっている。
【００５８】
垂直方向と斜め方向とで比較したとき、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、有彩色の画像領域５１の画素値レベルＣと、用紙の下地の画像領域５２の画素値レベルＢは、変化がほとんどない。一方、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域５５では、垂直方向のときの画素値レベルＣＣｌよりも斜め方向のときの画素値レベルＣＣｈの方が高い。同様に、下地上に透明色の画像が重なる画像領域５４では、垂直方向のときの画素値レベルＢＣｌよりも斜め方向のときの画素値レベルＢＣｈの方が高い。
【００５９】
なお、透明色の画像を重ねる有彩色の画像の濃度は、中間調の濃度であると、垂直方向と斜め方向とでレベル差が大きくなりやすく、好ましい。
具体的には、中間調の濃度として、垂直方向で読み取ったときの画素値レベルＣＣｌと斜め方向で読み取ったときの画素値レベルＣＣｈとの中間値付近の濃度を用いると、垂直方向と斜め方向のレベル差が大きくなりやすい。
【００６０】
また、透明色の画像を重ねる有彩色の画像の色は、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのなかでも、Ｃ又はＭが垂直方向と斜め方向とでレベル差が大きくなりやすく、特にＣが好ましい。  
【００６１】
このように、透明色の画像がそれぞれ重なる下地の画像領域５４と有彩色の画像領域５５は、垂直方向と斜め方向とで画素値のレベル差が生じるため、レベル差が生じる画像領域を透明色の画像領域として検出することができる。レベル差が大きいほど検出が容易になり、検出精度が高まるため、用紙面に対する斜め方向の角度θを変えて垂直方向とのレベル差が最大になるときの読取位置ｎを探索する。
【００６２】
探索のため、読取位置ｎが最大値Ｎに達するまで（ステップＳ６：Ｎ）、ｎを１ずつインクリメントして（ステップＳ７）、各読取位置１〜Ｎにおいて上述した処理手順を繰り返し、各読取位置１〜Ｎでのレベル差を算出する（ステップＳ４、Ｓ５）。
各読取位置１〜Ｎでのレベル差を算出すると（ステップＳ６：Ｙ）、制御部１１は、各読取位置１〜Ｎのうち、垂直方向との画素値のレベル差が最大になるときの読取位置を、斜め方向の読取位置ｎとして決定する（ステップＳ８）。
【００６３】
以上のようにして、斜め方向の読取位置を最適化した後、画像形成装置Ｇでは、透明色の画像の位置ずれを補正する。
図９は、画像形成装置Ｇが、透明色の画像の位置ずれを補正するときの処理手順を示している。この処理手順は、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各有彩色の画像の位置合わせを行った後に実施する。各有彩色の画像の位置合わせ時、トンボ等の位置合わせ用の画像を形成した用紙面を、画像読取部３０において垂直方向から読み取って生成した画像データから、制御部１１が位置合わせ用の画像を検出する。制御部１１は、検出した画像の基準位置（例えば、用紙の端部から一定距離の位置）からの位置ずれ量に応じて、各有彩色の画像の位置が基準位置に一致するように画像形成位置を調整する。
【００６４】
図９に示すように、画像形成装置Ｇでは、透明色の画像の位置を検出するための基準パターンを、画像形成部２０により用紙上に形成する（ステップＳ２１）。基準パターンとしては、上記読取位置の最適化の場合と同様にして、有彩色の画像と当該有彩色の画像の一部に重ねた透明色の画像を形成するか、用紙の下地の一部に透明色の画像を形成することができる。また、図６Ａ及び図６Ｂに例示するように、有彩色、下地及びこれらに透明色を重ねた各画像領域を含むパターンを形成することもできる。
【００６５】
画像読取部３０では、基準パターンを形成した用紙面を垂直方向から読み取った（ステップＳ２２）後、用紙を循環して同じ用紙面を斜め方向から読み取る（ステップＳ２３）。このときの斜め方向の読取位置は、上述した最適化により各読取位置１〜Ｎのなかから決定した読取位置である。
【００６６】
制御部１１は、画像読取部３０により垂直方向から読み取ったときの画像データと、斜め方向から読み取ったときの画像データとの画素値のレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出する（ステップＳ２４）。
【００６７】
制御部１１は、垂直方向と斜め方向から読み取った各画像データ中の有彩色の画像領域及び有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出することができる。
具体的には、垂直方向から読み取った画像データ中の有彩色の画像領域と有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差、斜め方向から読み取った画像データにおける有彩色の画像領域と有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差、並びに垂直方向及び斜め方向から読み取った各画像データにおける有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域の画素値のレベル差のうちの少なくとも１つのレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出できる。
【００６８】
また、制御部１１は、垂直方向と斜め方向から読み取った各画像データ中の用紙の下地の画像領域及び下地上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出することができる。
具体的には、垂直方向から読み取った画像データ中の下地の画像領域と下地上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差、斜め方向から読み取った画像データにおける下地の画像領域と下地上に透明色の画像が重なる画像領域の各画素値のレベル差、並びに垂直方向及び斜め方向から読み取った各画像データにおける下地上に透明色の画像が重なる画像領域の画素値のレベル差のうちの少なくとも１つのレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出できる。
【００６９】
画像データ中に、有彩色の画像領域、有彩色の画像上に透明色の画像が重なる画像領域、用紙の下地の画像領域及び下地上に透明色の画像が重なる画像領域がある場合は、これら各画像領域の画素値のレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出することができる。
【００７０】
例えば、図８Ａ及び図８Ｂに示す画素値を取得した場合、制御部１１は、垂直方向の画像データにおいて有彩色の画像領域５１の画素値レベルＣより低く、斜め方向の画像データにおいて当該画素値レベルＣより高く、かつ垂直方向と斜め方向の画像データにおけるレベル差が例えば｜ＣＣｌ−ＣＣｈ｜／２以上の画素値を有する画像領域５３の位置を、透明色の画像の位置として検出することができる。
また、制御部１１は、垂直方向の画像データにおいて下地の画像領域５２の画素値レベルＢとのレベル差が閾値以下であり、斜め方向の画像データにおいて下地の画像領域５２の画素値レベルＢより高く、かつ垂直方向と斜め方向の画像データにおけるレベル差が例えば｜ＢＣｌ−ＢＣｈ｜／２以上の画素値レベルを有する画像領域５４の位置も、透明色の画像の位置として検出することができる。
【００７１】
制御部１１は、検出した透明色の画像の基準位置（例えば用紙端から一定距離の位置）からの位置ずれ量から、透明色の画像と有彩色の画像のずれ量ｄｘ及びｄｙを差し引いて、基準位置からの透明色の画像の位置ずれ量を算出する。制御部１１は、算出した位置ずれ量に応じて、透明色の画像形成位置を調整する（ステップＳ２５）。画像形成位置の調整は、例えば透明色の画像データの拡大又は縮小、画像位置のシフト、回転等の画像処理によって行うことができる。この調整により、透明色の画像の位置を有彩色の画像と同じ基準位置に合わせることができる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置Ｇは、透明トナーを用いて用紙上に透明色の画像を形成する画像形成部２０と、透明色の画像を形成した用紙面に可視光を照射し、用紙面に対して垂直方向から受光した反射光量に応じて垂直方向から読み取った画像データを生成するとともに、用紙面に対して斜め方向から受光した反射光量に応じて斜め方向から読み取った画像データを生成する画像読取部３０と、画像読取部３０により垂直方向から読み取った画像データと斜め方向から読み取った画像データの画素値のレベル差に応じて、透明色の画像の位置を検出する制御部１１と、を備える。
【００７３】
照射した可視光の反射光を受光する方向を垂直方向と斜め方向に変えて読み取ることにより、透明色の画像の位置を検出することができ、可視光に対応する一般的な光学式のイメージセンサーを使用して位置検出を行うことができる。透明色の画像の位置検出のために、赤外光の光源や赤外光対応のイメージセンサー等の特別な構成は不要であるため、簡易な構成で位置検出が可能であり、コスト増大及び装置の大型化を回避することができる。
【００７４】
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、画像形成装置に限らず、汎用のＰＣ等の画像処理装置のコンピューターにより当該プログラムを読み取らせて、上記制御部１１の処理手順を実行させることもできる。
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。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】
【００７５】
Ｇ    画像形成装置
１１    制御部
１２    記憶部
２０    画像形成部
３０    画像読取部
【図１】
2018097304.tif 000003
【図２】
2018097304.tif 000004
【図３Ａ】
2018097304.tif 000005
【図３Ｂ】
2018097304.tif 000006
【図４Ａ】
2018097304.tif 000007
【図４Ｂ】
2018097304.tif 000008
【図５】
2018097304.tif 000009
【図６Ａ】
2018097304.tif 000010
【図６Ｂ】
2018097304.tif 000011
【図７Ａ】
2018097304.tif 000012
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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