(57)【要約】【課題】両面画像形成時における表裏画像の位置ずれを精度よく検知して、位置精度が不十分な無駄な印刷を行い続けることを防ぐことが可能な画像形成装置を得る。【解決手段】シートの表面と裏面に形成した画像の位置を読み取る読取手段を排紙経路に設け、当該読取手段によりシートに形成した画像位置を検出する検出パターンの位置を読み取ることにより、シートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えた場合に、エラーと判断する画像形成装置とする。【選択図】図２
2008216737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいてシートの両面に画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、
前記画像形成手段によりシートに形成された表面と裏面の検出パターンの位置を読み取る読取手段であって、シート表面の読み取りを行う第１の読取部と、シート裏面の読み取りを行う第２の読取部を有する読取手段と、
前記読取手段で前記検出パターンの位置を読み取ることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えた場合にエラーと判断する制御手段と、
を備えた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、前記読取手段でシート端部と該シートに形成した検出パターンの位置を読みとることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出する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】
前記読取手段は、両面に画像形成したシートを機外に排紙する排紙経路に配置させ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４】
画像データに基づいてシートの両面に画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、
両面に画像形成したシートの表裏を反転させる反転経路と、
前記画像形成手段によりシートに形成された表面と裏面の検出パターンの位置を読み取る読取手段であって、一方のシート面の読み取りを行い前記反転経路でシートの表裏を反転させた後に他方のシート面の読取を行う、一つの読取部を有する読取手段と、
前記読取手段で前記検出パターンの位置とシート端部を読み取ることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えた場合に、エラーと判断する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記読取手段は、シートに対して読取部と同一面側から露光を行う露光部と、シートに対して読取部と反対面側から露光を行う背面露光部と、を有し、
前記制御手段は、前記検出パターンの読み取りを行う場合に、シートの斤量情報に基づいて前記露光部による露光と前記背面露光部による露光の何れかに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記読取手段は密着型イメージセンサであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
警告手段を有し、
前記制御手段は、エラーと判断した場合に、前記警告手段による警告又は画像形成の中止を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、画像形成したシートを排紙する排紙トレイを複数有し、
前記制御手段は、画像の位置ずれが所定値を超えたと判断したエラーシートと、エラーと判断していないシートとを、異なる排紙トレイへ排紙させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段はエラーと判断した場合に、エラーシートに画像形成されている画像データ、に基づいて再度、画像形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に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、両面に画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置がＰＯＤ（プリントオンデマンド）等の軽印刷の分野で使用されるようになり、画像品質及び画像の位置精度に関して高品質なものが要求されている。
【０００３】
特に軽印刷の分野では、用紙の両面に画像形成を行う両面印刷においては、その表裏の画像の位置合わせに対しては厳しい規格が設定される。このような場合に表裏の位置精度の規格を満足しない印刷物は不良品とする必要があるので、出力した印刷物に対してその品質を確認する必要があった。そして不良品となった印刷物は廃棄する必要があり、それにともない再度印刷を行う必要があるので、資源と労力が無駄になるといった問題があった。
【０００４】
不良品となる印刷物を検知する手段として、特許文献１では複数の読取画素を配置させた読取手段によりシートの位置ずれ量を検知し、検知したシートの位置ずれ量が所定の閾値よりも大きいシートをエラーシートとして排出する画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また表裏の画像の位置合わせを行う手段としては、特許文献２に開示された画像形成装置では、記録材の搬送経路中に第１面の画像を読み込む読込手段を配置させ、その読取手段で読み取った画像情報により第２面（裏面）の画像形成時の画像形成位置を補正している。
【特許文献１】特開２００３−３２７３４５号公報
【特許文献２】特開２０００−３０５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙の端部を検知することにより用紙の位置ずれを検知するものであり、用紙に形成された画像の位置を検知するものではない。またそのような構成であることから用紙の端部形状のばらつきに、検知精度は依存してしまうことになる。更に片面毎に用紙の位置ずれを検知してエラーシートとなるか否かを判断していることから両面画像形成時における表裏の画像の位置合わせを高精度で行われているかを判断するという課題に関しては不十分である。
【０００７】
また特許文献２に開示された画像形成装置では、記録材第１面に形成された画像の位置を読み込んだ情報に基づいて、第２面画像形成時の位置ずれを予想して、見込み補正するものであるので、見込み補正が適正に行われない場合も考慮する必要がある。更に第１面の画像形成後に生じる熱定着等による生じる用紙伸縮に対しては、考慮されていない。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑み、両面画像形成時における表裏画像の位置ずれを精度よく検知して、位置精度が不十分な無駄な印刷を行い続けることを防ぐことが可能な画像形成装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
（１）画像データに基づいてシートの両面に画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、
前記画像形成手段によりシートに形成された表面と裏面の検出パターンの位置を読み取る読取手段であって、シート表面の読み取りを行う第１の読取部と、シート裏面の読み取りを行う第２の読取部を有する読取手段と、
前記読取手段で前記検出パターンの位置を読み取ることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えた場合にエラーと判断する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）前記制御手段は、前記読取手段でシート端部と該シートに形成した検出パターンの位置を読みとることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（３）前記読取手段は、両面に画像形成したシートを機外に排紙する排紙経路に配置させていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（４）画像データに基づいてシートの両面に画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置であって、
両面に画像形成したシートの表裏を反転させる反転経路と、
前記画像形成手段によりシートに形成された表面と裏面の検出パターンの位置を読み取る読取手段であって、一方のシート面の読み取りを行い前記反転経路でシートの表裏を反転させた後に他方のシート面の読取を行う、一つの読取部を有する読取手段と、
前記読取手段で前記検出パターンの位置とシート端部を読み取ることによりシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えた場合に、エラーと判断する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（５）前記読取手段は、シートに対して読取部と同一面側から露光を行う露光部と、シートに対して読取部と反対面側から露光を行う背面露光部と、を有し、
前記制御手段は、前記検出パターンの読み取りを行う場合に、シートの斤量情報に基づいて前記露光部による露光と前記背面露光部による露光の何れかに切り替えることを特徴とする（４）に記載の画像形成装置。
【００１５】
（６）前記読取手段は密着型イメージセンサであることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１６】
（７）警告手段を有し、
前記制御手段は、エラーと判断した場合に、前記警告手段による警告又は画像形成の中止を行うことを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１７】
（８）前記画像形成装置は、画像形成したシートを排紙する排紙トレイを複数有し、
前記制御手段は、画像の位置ずれが所定値を超えたと判断したエラーシートと、エラーと判断していないシートとを、異なる排紙トレイへ排紙させることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１８】
（９）前記制御手段はエラーと判断した場合に、エラーシートに画像形成されている画像データ、に基づいて再度、画像形成することを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、両面画像形成時における表裏画像の位置ずれを精度よく検知して、位置精度が不十分な無駄な印刷を行い続けることを防ぐことが可能な画像形成装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、画像形成部Ａ１、スキャナ部１、操作表示部２、自動原稿送り装置Ｄを有する。
【００２２】
画像形成部Ａ１は画像書き込み部３、複数組の画像作成部４Ｙ（イエロー），４Ｍ（マゼンタ），４Ｃ（シアン），４Ｋ（ブラック）と、ベルト状の中間転写体４２と給紙カセット５、給紙手段６、排紙部７、両面搬送路９、定着装置１０、を有する。
【００２３】
画像作成部４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は現像手段を有しており、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の各色の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００２４】
画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置Ｄが搭載されている。自動原稿送り装置Ｄの原稿台上に載置された原稿は矢印方向に搬送されスキャナ部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読み取られ、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。
【００２５】
ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、メモリ制御部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。
【００２６】
画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像作成部４の感光体ドラム４１（Ｍ、Ｃ、Ｋについては参照符号を省略）に照射され、潜像を形成する。画像作成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。画像作成部４で形成された各色のトナー画像は、回転する中間転写体４２上に一次転写手段により逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００２７】
中間転写体４２上のトナー画像は二次転写手段４３により、給紙カセット５から給紙搬送部６により搬送されたシート（用紙）Ｓに転写される。トナー画像を担持したシートＳは、定着装置１０により加熱圧力定着され、排紙部７から機外に排紙され排紙トレイ１５に載置される。
【００２８】
９は、両面搬送路であり、両面に画像形成する場合には、第１面（表面）に画像形成して定着装置１０により定着されたシートは、両面搬送路９に搬送されスイッチバック路ｓｂにより表裏反転して再び画像形成部４に搬送され、第２面（裏面）に画像形成してから、排紙部７により機外に排紙され排紙トレイ１５に載置される。
【００２９】
［読取手段］
８は、シートの表面と裏面の検出パターンの位置を読み取る読取手段である。読取手段は、シートの第１面（表面）の読み取りを行う第１の読取部８１と、第２面（裏面）の読み取りを行う第２の読取部８２を有している。また定着装置１０から排紙部７までの経路を排紙経路といい、読取手段８は、排紙経路に配置させている。
【００３０】
図２は、読取手段８周辺の拡大図である。図２（ａ）は断面図であり、図２（ｂ）は平面図である。二つの読取部８１、８２は用紙Ｓを挟んで配置されている。またＭは、シート上にＫトナーにより画像形成した十字形状の検出パターン（以下、トンボと称す）である。検出パターンＭはシートの第１面と第２面の両方に形成している。
【００３１】
読取部８１、８２は「密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）」であり、ＣＭＯＳを用いたライン状の撮像素子とライン状のＬＥＤ露光部（後述の８１０）とを、排紙部７の搬送方向上流側においてシートＳの搬送方向に対して直交する方向ｙが長手方向になるように配置させたものである。密着型イメージセンサを用いることにより検出パターンの位置検出を高精度で行うことができるということと、読取部を小さく構成することができるという利点がある。
【００３２】
読取部８１と読取部８２とは、同一の形状を有しており、用紙の搬送経路（排紙経路）を中心として、対象となるように配置させている。なお同図においては、読取部８１と読取部８２とは、搬送方向ｘが相対しない位置関係になるようにＬｘ分だけ、ずらして配置させている。これは一方の読取部のための露光（図示省略）が他方の読取部へ干渉することを防止するためである。もちろん相対する位置関係として双方の露光を時分割制御することにより干渉を防止するようにしてもよい。
【００３３】
また、読取部８１、８２は画像形成装置Ａに取り付けられた状態において、画像形成装置Ａのシート搬送の基準位置（例えば用紙搬送のセンター）に対する各撮像素子の位置関係が本体のメモリ（後述）に記憶されている。このことにより読取部８１と読取部８２との各撮像素子の相対的な位置関係がわかるようになっている。更に読取手段８は、定着装置１０の搬送方向下流側に配置させているので両面定着した後に、言い換えると定着装置１０の加熱圧力定着にともなうシートの熱伸縮が生じた後に、画像の読み取りを行っている。このようにすることで、画像の読み取りをより最終出力に近い状態で行うことができる。
【００３４】
図３は、画像形成装置における制御系のブロック図である。なお、同図では本実施形態の動作説明に必要な部分の周囲を中心に記載してあり、その他の端末装置として既知の部分については省略してある。
【００３５】
画像形成装置は、画像形成部Ａ１、制御部（制御手段）Ａ２、読取手段８、操作表示部２、給紙搬送部６、を有する。
【００３６】
制御部Ａ２のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１は画像形成装置Ａの動作全体を制御するものであり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３とともに制御部を構成する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されている各種制御プログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１０３に格納するとともに操作表示部２に表示させる。そして、ＲＡＭ１０３に格納した処理結果を所定の保存先に保存させる。
【００３７】
ＲＯＭ１０２は、プログラムやデータ等を予め記憶しており、この記録媒体は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１によって実行される各種制御プログラムによって処理されたデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
【００３８】
読取手段８は、読取駆動回路８０、第１の読取部８１、第２の読取部８２を有する。読取部８１、８２読取部では複数の撮像素子（画素）で受光する光量に応じて電荷が蓄積する。読取駆動回路８０では、蓄積した各画素の電荷を読み出してデジタル信号に変換する。この際には水平同期信号を入力することにより読み出しタイミングを図り、更にこのタイミング情報（ｘ方向）と各撮像素子の（ｙ方向）位置情報とを組み合わせることにより、２次元の位置情報をもつ画像データとして取り扱うことができる。
【００３９】
操作表示部２は、液晶パネルからなる表示部と、当該液晶パネルにタッチスクリーンを重ねて配置させたタッチパネルからなる操作部を有している。操作表示部では、エラー表示等の警告をユーザに表示したり、シートを給紙する給紙カセット５を選択したりすることができる。また操作表示部２から給紙カセット内に収納しているシートの、斤量（ｇ／ｍ2）その他の情報を入力することが可能である。制御部Ａ２では入力されたシート情報に基づいて二次転写４３、定着装置１０、読取手段８、等の各種条件を制御する。
【００４０】
給紙搬送部６は、給送モータ６１、レジストクラッチ６２、定着排紙センサ６３、経路切り替えゲート６４を有する。給送モータ６１は給紙搬送部６のシートを搬送する搬送ローラを駆動する。レジストクラッチ６２０では、レジストローラ６２への給送モータ６１による駆動の伝達をオン、オフする。レジストローラ６２は搬送されたシートＳを一時停止させた後に、画像形成と同期して搬送することによりシートへの画像形成のタイミングを合わせる。定着排紙センサ６３は、定着装置１０の出口付近に設置してあり、定着装置１０を通過したシートの搬送タイミングを検知する。経路切り替えゲートソレノイド６４は、搬送路上の分岐点にある切り替えゲートの開口位置を切り替えることによりシートを搬送する経路を制御する。
【００４１】
［検出パターン（トンボ）の配置］
図４は、トンボをシート上に書き込んだ例である。トンボＭは、同図に示す様に十字形状であり、画像形成部４の画像作成部４ＫによりＫトナーにより形成する。検出パターンは予めＲＯＭ１０２に記憶されており、制御部Ａ２が画像形成部Ａ１を制御することにより検出パターンを形成する。
【００４２】
同図のＤは画像領域でありシートＳの中央に配置される。例えば、画像領域のサイズがＡ３判（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）であればシートＳのサイズはＡ３判にトンボの形成領域を加えたＡ３ノビサイズになる。一般的にトンボＭは画像形成したシートに対して断裁等の後処理を行う際の基準目印のために付与されるが、本実施形態においては、当該トンボをシートに形成された画像領域Ｄの表裏の位置ずれ量の検出にも用いる。
【００４３】
なお、トンボの位置は画像領域Ｄを基準として所定の位置関係となるように配置しているので、トンボの位置を検出することにより画像領域の位置（画像位置）を判断することができる。また図４に示す例では、シートの四隅に４個のトンボ（Ｍ１〜Ｍ４）を配置させているが、特にこれに限定されるわけではなく、２個あるいは、４個よりも多くのトンボを配置させてもよい。更に、本実施形態においては検出パターンとして、十字形状のトンボパターンを形成する例について説明したが、これに限られず、単なる四角形状あるいは丸であってもよい。
【００４４】
［検出パターン（トンボ）の位置検出アルゴリズム］
以下、図５、図６、図７に基づいてトンボの十字の交点（以下、トンボの位置という）を検出するアルゴリズムについて説明する。
【００４５】
図５は、シートに形成したトンボＭ１とその読み取り結果を示す模式図である。同図のＰｙは読取手段８によりトンボＭ１を読み取った信号プロフィールを示すものである。Ｐｙ中の（１）〜（３）はシートＳでの読取位置（走査タイミング）（１）〜（３）での１ライン読み取り結果を示したものである。
【００４６】
Ｐｙにおいて、読取手段８から露光した光がシートの白地部（非画像形成部）に反射した場合には、読取部８１（又は８２、以下同じ）の撮像素子で受光する光量が多いのでＨ出力を示し、シートがない場合あるいはシートのトンボ（画像形成部）に反射した場合には、読取部８１の撮像素子で受光する光量は少ないのでＬ出力を示す。
【００４７】
Ｐｙ（１）では、読取位置（１）にはトンボＭ１がないので、シートの対応する位置は全てＨ出力になり、シート端部ｙ０よりも外側はＬ出力を示している。Ｐｙ（２）では、更にトンボＭ１のうちｘ方向に伸びるライン部を検知しているのでそれに対応する位置ｙ２にＬ出力を示している。Ｐｙ（３）においては、トンボＭ１のｙ方向に伸びるライン部を検知しているのでそれに対応する位置ｙ１〜ｙ３間でＬ出力を示している。
【００４８】
図６は、図５の読み取り結果をヒストグラム表示したものである。同図においてＨｙは、図５に示したｙ方向の信号プロフィールを、横軸をｙ位置（座標）として所定範囲、例えばトンボＭ１の周辺領域、の読み取り結果を積算してヒストグラム表示したものである。Ｈｘは、横軸をｘ位置（走査タイミング）として、読取部８１における所定範囲、例えばトンボＭ１の周辺領域、までの読み取り結果を１ライン毎に積算してヒストグラム表示したものである。
【００４９】
同図に示すＨｘによりトンボＭ１の縦ライン（ｙ方向に伸びるライン）のｘ位置（ｘｍ）を算出し、ＨｙによりトンボＭ１の横ラインのｙ位置（ｙｍ）を算出する。算出の方法としては、図６に示すヒストグラムＨｘ、Ｈｙにおいて、（シートの領域において）頻度がピークとなる領域の中心位置をｘｍ、ｙｍとする。またこの時に、シートの端部付近で頻度が変化するエッジ部をシート端部（ｘ０、ｙ０）と判断して、当該シート端部との距離Ｌｘｍ、Ｌｙｍを求めてもよい。
【００５０】
このようにトンボＭの２本のラインのうち、縦ラインからｘ座標を算出し、横ラインからｙ座標を算出することによりトンボの十字の交点座標を検出する。次ぎに二つの読取部８１、８２の連携について説明する。
【００５１】
図７は、読取手段８のタイミングチャートである。同図は、制御部Ａ２が読取駆動回路８０を介して読取部８１、８２を動作させるものである。同図において動作信号（ｂ）（ｅ）は、それぞれ読取部８１、８２を通電させるものであり、動作信号をＯＮさせることにより、読取部８１、８２の露光部（図示せず）が発光する。読取部８１、８２に水平同期信号（ｃ）（ｆ）が入力されることにより各読取部の撮像素子に蓄積した電荷の読み出し（１ライン）が行われる。その読み出した信号の例が画像信号（ｄ）（ｇ）である。水平同期信号ｔｓは一定の周期（サンプリング周期）で発信される、この１周期（ｔｓ）が１ラインの読み出し周期となる。
【００５２】
図７において、定着排紙センサ６３（ａ）の信号がＯＮに切り替わる（時間ｔ１１）ことにより、読取部８１、８２の動作信号（ｂ）（ｅ）がＯＮする（時間ｔ１２）。時間ｔ１２の後、直ぐに時間ｔ１３で第１の読取部８１に水平同期信号が発信され、画像信号の読み出しが開始される。読取部８２では、ｔ１３から所定時間ｔ（Ｌｘ）経過した時点で、水平同期信号が発信され、画像信号の読み出しが開始される（読取タイミングの同期）。
【００５３】
ここで所定時間ｔ（Ｌｘ）は、図２の長さＬｘに対応するものであり、Ｌｘの長さ相当分だけシートが移動する時間である。例えばシートの移動速度（搬送速度）が３００ｍｍ／ｓｅｃでＬｘが１５ｍｍであればｔ（Ｌｘ）は０．０５ｓｅｃとなる。これは、読取部８１に対して読取部８２はｘ方向で長さＬｘ分だけ搬送方向下流側にずらして配置させているので、表裏で一致するトンボＭの読み取りを行った場合には、ｔ（Ｌｘ）分だけずれて画像信号が検出されるからである。つまり読取部８１と読取部８２との比較において水平同期信号開始からの経過時間が一致する画像信号どうしを比較することにより、トンボＭのｘ方向の形成位置が一致するか否かを判断することができる。
【００５４】
なお、上記トンボ位置検出アルゴリズムでは、シート端部（エッジ部）を検出せずに表裏のトンボの位置ずれを検出する例について説明したがこれに限られない。シート端部に対するトンボの位置（例えば図６のＬｘｍ、Ｌｙｍ）を検出して、その位置を表裏で比較することにより表面と裏面の画像領域の位置ずれを検出するようにしてもよい。この場合にはシートに対するトンボ位置及び画像位置（画像領域Ｄ）を検出することになる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、位置ずれ量として０．１〜０．２ｍｍ程度を判別する必要があるので、読取部の解像度としては、それよりも数倍高解像に設定している。例えば、読取部８１のライン状撮像素子（画素）は、ｙ方向において６００ｄｐｉ（約０．０４２ｍｍピッチ）の密度で配置させている。また、シート上でのｘ方向解像度もｙ方向と同様の解像度となるような読取周期ｔｓに設定している。例えばシートの搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃあれば、ｙ方向と同じ解像度に設定するためには、読み取りのサンプリング周期（水平同期信号）ｔｓは７．１ｋＨｚ（＝３００／０．０４２）に設定している。
【００５６】
［制御フロー］
図８は、画像形成装置の制御フローを示す図である。本制御フローは、画像形成装置Ａの制御部Ａ２により実行される。先ずステップＳ１１では、シートの第１面（表面）にトンボ（検出パターン）を書き込む。ステップＳ１２では、両面搬送路９を搬送させて再度、画像形成部４に搬送したシートの第２面（裏面）に、第１面と同様の配置でトンボを形成する。
【００５７】
ステップＳ１３では、シートの第１面と第２面に形成したトンボを読取手段８で読み取り、図５〜図７に示したアルゴリズムにより全てのトンボの位置を検出する。ステップＳ１４では、第１面と第２面にそれぞれ形成された、対応するトンボどうしの位置を比較して、位置ずれ量ｄの算出を行う。位置ずれ量ｄとしては、例えば表面と裏面で対応するトンボどうしのｘ位置の差分ｄｘ、ｙ位置の差分ｄｙを算出し、両者の２乗和平方根を位置ずれ量ｄとする方法が考えられる。もちろんｄｙ、ｄｘを位置ずれ量ｄとして用いてもよい。
【００５８】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出した位置ずれ量ｄが所定値よりも大きいか否かを判断する。例えば０．２ｍｍを所定値として、位置ずれ量ｄが所定値以下（超えていない）と判断した場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、表裏の画像領域は所定の規格を満足している判断して終了する。一方、位置ずれ量が所定値を超えていると判断した場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、エラー判定（エラーと判断）する。
【００５９】
ステップＳ２１以降はステップＳ１６でのエラー判定にともない、各種処理を実行するフローである。ステップＳ２１では、現時点で画像形成中があれば、以降の新たな画像形成を中止し、シートの給紙カセット５からの新たな搬送も中止する。また画像形成装置Ａ内で搬送中のシートがあれば、画像形成装置Ａから機外に排紙する処理を行う。
【００６０】
続いてステップＳ２２では、警告手段としても機能する操作表示部２に、ユーザへ警告を促す警告文を表示する。
【００６１】
ステップＳ２３ではエラー判定（画像の位置ずれ量が所定値を超えたと判断）したシート（エラーシート）に画像形成した画像データ、に基づいて別のシートに再度、画像形成をする場合に、確認を行うステップである。これは、例えば、ステップＳ２２の警告表示を見たユーザが、その原因を解析して原因を取り除くことができたと判断した場合において、画像形成を再開したい場合に有効な処理である。同ステップは操作表示部２に再開を確認する文を表示して、操作表示部２のタッチパネルで同意を入力することにより行う。
【００６２】
再開する場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）の場合には、中止した画像データに基づいて、再度画像形成を行い（ステップＳ２４）終了する。
【００６３】
また画像形成装置に画像形成したシートを排紙する排紙トレイ１５を複数設けておき、画像の位置ずれが所定値を超えたと判断したエラーシートと、エラーと判断していないシートとを、異なる排紙トレイへ排紙させるようにしてもよい。このことによりエラーシートを正常なシート束から仕分ける必要がなく作業効率が向上する。
【００６４】
このように、シートの表面と裏面に検出パターンを書き込んで、書き込んだ検出パターンからシートに形成した画像の表面と裏面の位置ずれ量を算出し、算出した画像の位置ずれ量が所定値を超えたと場合に、エラーと判断する制御手段を有する画像形成装置とすることで、両面画像形成時における表裏画像の位置ずれを精度よく検知して、位置精度が不十分な無駄な印刷を行い続けることを防ぐことが可能となる。
【００６５】
［他の実施形態］
図９は、他の実施形態に係る画像形成装置Ａの定着装置１０付近の中央断面図である。同図において９５は反転搬送路であり、読取手段８は一つの読取部８１を有している。本実施形態においてはその他の構成は、図１〜図８の実施形態と同一であるので説明は省略する。
【００６６】
反転搬送路９５は、両面に画像形成した用紙の表裏を反転させる反転経路であり、定着装置１０と排紙部７の間の搬送路に配置されている。両面に画像形成されたシートに対して一方の面（第１面又は表面）の画像の読み取りを読取手段８の読取部８１により行い、続いて搬送されたシートは、経路切り替えソレノイド６４により反転搬送路９５に導入される。反転搬送路９１を通過したシートは下方のスイッチバック路ｓｂで前後逆転して上方に搬送されて、再び読取部８１において他方の面（第２面又は裏面）の画像の読み取りが行われる。
【００６７】
なお本実施形態においては、一つのみの読取部８１により、両面の読み取りを１面ずつ行うので、検出パターンの位置の検出に関しては、読み取ったシートの端部からの位置（図６のＬｘｍ、Ｌｙｍ）を記憶しておき、その位置を比較することにより表面と裏面の画像領域の位置ずれを算出している。
【００６８】
このように反転搬送路９５を設けることにより、一つの読取部８１によりシート両面の読取を行うことができるので、コストダウンを図ることができる。
【００６９】
図１０は、その他の実施形態を説明する模式図である。図１０（ａ）は、読取手段８周辺の拡大図であり、図１０（ｂ）は透過光による位置ずれ検知方法を説明する図である。その他の部分に関しては、図９の実施形態と共通するので説明を省略する。
【００７０】
図１０（ａ）において読取手段８は、一つの読取部８１を有している。また読取部８１の中にある露光部８１０とは別に背面露光部８１１を有している。露光部８１０はシートに対して読取部８１と同一面側から露光を行うものであり、背面露光部８１１はシートに対して読取部８１とは反対面側から露光を行うものである。露光部８１０の露光によりシートからの反射光により、背面露光部８１１の露光によりシートからの透過光によりシートに形成した検出パターンの読み取りを行う。
【００７１】
図１１は、図１０（ａ）の実施形態における制御フローを示す図である。同図の制御フローに先立ち、操作表示部２から給紙カセット内に収納しているシートの、斤量（ｇ／ｍ2）情報を入力する。なお、シート厚検知センサを設けて、斤量情報を当該シート厚検知センサにより自動で検知して入力を省略するようにしてもよい。制御部Ａ２では、使用する給紙カセット５を判断することにより当該給紙カセット５に対応づけられている斤量情報を取得することができる。
【００７２】
図１１の制御フローは、図８のステップＳ１３に対応するものであり、それ以外の制御フローは、図８の制御フローと同一であり説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ１３１では、シートの搬送を行っている給紙カセット５に対応づけられている斤量情報から、斤量が所定量以下であるかを判断する。ここで斤量情報を用いるのはシートの光透過率を判断することにより、背面露光部８１１によりシートの背面からの露光を行った際に、読取部８１に到達するシート透過光が十分な光量であるか否かを判断するためである。
【００７４】
斤量が所定量、例えば８０ｇ／ｍ2、以下であれば（ステップ１３１：Ｙｅｓ）、読取部８１では十分な透過光量を得られると判断して、背面露光部８１１により露光を行う（ステップ１３２）、この場合には、読取部８１では、トンボＭのライン幅（太さ）等を検出することにより両面のトンボ位置が一致しているかを判断する。この判断により第１面と第２面の画像領域が表裏で一致しているか否かを判断する。
【００７５】
図１０（ｂ）の（２）に示すように、第１面のトンボＭのラインと、第２面のトンボＭのライン位置がずれていた場合には、透過光で検出されるライン幅ｗ２は、ずれ量の増加にともなって太くなる（最大２倍）。一方、両トンボＭの位置が一致するに従ってライン幅は細くなり、完全に一致した場合には、図１０（ｂ）の（１）に示すように両トンボＭは重なるので検出されるライン幅ｗ１は１本分の幅となる。
【００７６】
なお、本実施形態においては、両面のトンボＭの位置ずれを両面のトンボの重なりにより検知しているので、トンボＭ及び画像領域の位置関係は、両面のトンボＭの位置が重なった場合には、両面の画像領域が一致するような位置関係としている。
【００７７】
一方、斤量が所定量以下でない場合（ステップＳ１３１：Ｎｏ）には、（図２と同様に）読取部８１の内部にある露光部８１０の露光を行う。この場合には読取部８１によるトンボＭの検出はシートの片面ずつ行う必要があるので、第１面のトンボＭの検出を行った後に、反転搬送路９５で表裏反転させてから第２面のトンボＭの検出を行う（ステップＳ１３５〜Ｓ１３７）。
【００７８】
このように、シートの斤量が小さい場合には、一つの読取部８１によって透過光により表裏のトンボ検出を同時に行うことができる。この場合には、反転搬送路９５を通過させる必要がないので、生産性を落とさずに画像位置ずれの検知を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図２】読取手段８周辺の拡大図である。
【図３】画像形成装置における制御系のブロック図である。
【図４】トンボをシート上に書き込んだ例である。
【図５】シートに形成したトンボＭ１とその読み取り結果を示す模式図である。
【図６】図５の読み取り結果をヒストグラム表示したものである。
【図７】読取手段８のタイミングチャートである。
【図８】画像形成装置の制御フローを示す図である。
【図９】他の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図１０】その他の実施形態に係る読取手段周辺の拡大図である。
【図１１】図１０の実施形態における制御フローを示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ａ  画像形成装置
Ａ１  画像形成部
Ａ２  制御部
２  操作表示部
７  排紙部
８  読取手段
８１  第１の読取部
８２  第２の読取部
８１０  露光部
８１１  背面露光部
９  両面搬送路
９５  反転搬送路（反転経路）
１０  定着装置
【図１】
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【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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