(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の片面及び両面読取機能を有し、読取画像の画像データを生成する原稿読取部と、前記画像データに基づいて用紙の片面及び両面に画像を形成する画像形成部と、前記原稿読取部及び前記画像形成部を統合制御する制御部とを備える画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記原稿の両面を読み取ることで得られる画像データを基に、前記用紙の両面に前記原稿の両面の画像を形成する予備形成処理と、
前記原稿読取部内に設けられている光源の光量を裏写り現象が発生する光量に調整した後、同一の原稿の片面を読み取ることで得られる画像データを基に、原稿の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する一方、前記予備形成処理後の用紙の片面を読み取ることで得られる画像データを基に、用紙の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する位置関係測定処理と、
前記原稿及び用紙の片面画像と裏面画像との位置関係の測定結果を基に、前記用紙に形成される両面の画像の位置ズレ補正量を算出する補正量算出処理と、
を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、原稿を読み取る度に前記予備形成処理、前記位置関係測定処理及び補正量算出処理を行って各原稿毎に位置ズレ補正量を算出する全数補正量算出モードと、１枚の原稿を読み取った際に算出した位置ズレ補正量を、次の位置ズレ補正量の更新タイミングまで保持する補正量保持モードとを選択的に切り替え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】
前記制御部は、前記全数補正量算出モード時において、各原稿毎に算出された前記位置ズレ補正量を基に各原稿毎に位置ズレ補正を行い、各原稿毎に原稿両面の画像を新たな用紙の両面に再形成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】
前記制御部は、前記補正量保持モード時において、保持されている位置ズレ補正量を基に原稿の位置ズレ補正を行い、原稿両面の画像を用紙の両面に形成することを特徴とする請求項２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、画像形成装置に関し、特に原稿の片面コピー機能だけでなく両面コピー機能を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コピー機等の複写機能を備える画像形成装置では、両面コピー時において用紙の表面と裏面に形成される画像に位置ズレが生じるという問題が指摘されていた。このような問題を解決するために、例えば下記特許文献１には、両面の数ヶ所にレジストレーションマーク「＃」を印刷した用紙の両面の画像を読み取り、両面の画像に含まれる「＃」の位置関係から位置ズレ補正量を求め、この位置ズレ補正量に基づいて用紙の載置位置または用紙の供給タイミングを補正することにより、両面の画像の位置ズレを低減する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２４６９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、用紙の両面に形成される画像の位置ズレ補正量を求めるために、まず、実際の読取対象物である原稿以外の用紙の両面にレジストレーションマーク「＃」を印刷して、その用紙の両面の画像を読み取る必要があり、ユーザにとって使い勝手が悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、用紙の両面に形成される画像の位置ズレ補正量を求める際のユーザの使い勝手の向上を図ることの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に係る第１の解決手段として、原稿の片面及び両面読取機能を有し、読取画像の画像データを生成する原稿読取部と、前記画像データに基づいて用紙の片面及び両面に画像を形成する画像形成部と、前記原稿読取部及び前記画像形成部を統合制御する制御部とを備える画像形成装置であって、前記制御部は、前記原稿の両面を読み取ることで得られる画像データを基に、前記用紙の両面に前記原稿の両面の画像を形成する予備形成処理と、前記原稿読取部内に設けられている光源の光量を裏写り現象が発生する光量に調整した後、同一の原稿の片面を読み取ることで得られる画像データを基に、原稿の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する一方、前記予備形成処理後の用紙の片面を読み取ることで得られる画像データを基に、用紙の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する位置関係測定処理と、前記原稿及び用紙の片面画像と裏面画像との位置関係の測定結果を基に、前記用紙に形成される両面の画像の位置ズレ補正量を算出する補正量算出処理と、を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、原稿を読み取る度に前記予備形成処理、前記位置関係測定処理及び補正量算出処理を行って各原稿毎に位置ズレ補正量を算出する全数補正量算出モードと、１枚の原稿を読み取った際に算出した位置ズレ補正量を、次の位置ズレ補正量の更新タイミングまで保持する補正量保持モードとを選択的に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御部は、前記全数補正量算出モード時において、各原稿毎に算出された前記位置ズレ補正量を基に各原稿毎に位置ズレ補正を行い、各原稿毎に原稿両面の画像を新たな用紙の両面に再形成することを特徴とする。
【０００８】
また、画像形成装置に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御部は、前記補正量保持モード時において、保持されている位置ズレ補正量を基に原稿の位置ズレ補正を行い、原稿両面の画像を用紙の両面に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置では、用紙の両面に形成される画像の位置ズレ補正量を求めるために、従来のような特定の記号（例えば「＃」）を用紙に印刷することなく、実際の読取対象物である原稿を用いて位置ズレ補正量を求めることができるため、ユーザの使い勝手の向上を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の機能ブロック図である。画像形成装置１００は、例えばコピー機及びプリンタの機能を有する複合機であり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１０、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２、各種センサ群１３、用紙搬送部１４、画像読取部１５、画像データ記憶部１６、画像形成部１７、操作表示部１８及び通信Ｉ／Ｆ部１９を備えている。なお、符号２００は、外部から画像形成装置１００へ印刷指示するためのＰＣ(Personal Computer)である。
【００１１】
ＣＰＵ（制御部）１０は、ＲＯＭ１１に記憶されている制御プログラムや、各種センサ群１３から入力される検出信号、画像データ記憶部１６に記憶されている画像データ、操作表示部１８から入力される操作信号、通信Ｉ／Ｆ部１９を介してＰＣ２００から受信した印刷指示信号及び印刷用画像データに基づいて、画像形成装置１００内部の各機能部を統合制御するものである。
【００１２】
ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０で使用される制御プログラムやその他のデータを記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０が制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられるワーキングメモリである。各種センサ群１３は、例えば用紙切れ検出センサや、用紙位置検出センサ、温度センサ等の画像形成動作に必要な各種センサから構成されており、各センサで検出した各種の情報を検出信号としてＣＰＵ１０に出力する。用紙搬送部１４は、図示しない用紙トレイに収納されている用紙を画像形成部１７に搬送するための搬送ローラ及び搬送ローラ駆動用のモータや、画像形成処理後の用紙を図示しない排紙トレイに搬送するための搬送ローラ及び搬送ローラ駆動用のモータなどから構成されている。
【００１３】
画像読取部１５は、ＣＰＵ１０の制御の下、原稿トレイにセットされた原稿を所定の原稿読取位置に自動搬送するＡＤＦ(Auto Document Feeder)や、原稿読取位置に搬送される原稿の画像を読み取るイメージセンサユニットから構成されている。さらに、イメージセンサユニットは、原稿に対して照明光を照射する光源と、その照明光の反射光を受光してアナログ電圧信号に変換する光電変換素子（例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)素子）と、アナログ電圧信号をデジタル変換することにより、読み取った原稿の画像データを生成する画像データ生成部とから構成されている。
【００１４】
また、この画像読取部１５は、原稿読取位置で原稿の片面（表面）を読み取った後、原稿を表裏反転して再度原稿読取位置に搬送して裏面を読み取る機能、つまり原稿の片面及び両面読取機能を有している。なお、このように、原稿を表裏反転して両面を読み取る方式に替えて、片面読取用の光電変換素子（ＣＣＤ）と、裏面読取用の光電変換素子（例えばＣＩＳ(Contact Image Sensor)）との２つを設け、原稿読取位置にて原稿の両面を同時に読み取るような構成を採用しても良い。
【００１５】
画像データ記憶部１６は、例えばフラッシュメモリであり、ＣＰＵ１０の書き込み要求に応じて画像読取部１５で生成された画像データを記憶する一方、ＣＰＵ１０の読み出し要求に応じて記憶している画像データをＣＰＵ１０に出力する。画像形成部１７は、ＣＰＵ１０の制御の下、画像データ記憶部１６に記憶されている画像データやＰＣ２００から受信した印刷用画像データに基づいて、用紙搬送部１４から搬送される用紙にトナー像を転写し、当該トナー像の定着処理（画像形成）を行う。また、この画像形成部１７は、用紙の片面に原稿の片面画像を形成した後、用紙を表裏反転して用紙の裏面に原稿の裏面画像を形成する機能、つまり片面及び両面コピー機能を有している。
【００１６】
操作表示部１８は、例えばタッチパネルによって構成されており、ＣＰＵ１０の制御の下、各種操作キーや各種情報を報知する画面を表示すると共に、タッチパネル上に表示される各種操作キーの操作入力情報を操作信号としてＣＰＵ１０に出力する。通信Ｉ／Ｆ部１９は、画像形成装置１００（詳しくはＣＰＵ１０）と外部のＰＣ２００との間で通信を行うためのインタフェースであり、ＬＡＮ(Local Area Network)等のネットワークによってＰＣ２００と接続されている。
【００１７】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る画像形成装置１００の動作、特に原稿両面の画像を用紙の両面にコピーする場合（両面−両面コピー）の位置ズレ補正動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００１８】
図２に示すように、まず、ＣＰＵ１０は、ユーザによる操作表示部１８の操作によって両面−両面コピーの指示が発生したことを検知すると（ステップＳ１）、原稿読取部１５及び画像データ記憶部１６を制御して、原稿トレイにセットされた原稿の両面の画像を読み取り、その原稿両面の画像データを画像データ記憶部１６に記憶する（ステップＳ２）。ここで、原稿の片面（表面）画像は図３（ａ）に示すような画像であり、裏面画像は図３（ｂ）に示すような画像であったと仮定する。
【００１９】
続いて、ＣＰＵ１０は、用紙搬送部１４を制御して用紙トレイから用紙を画像形成部１７に搬送すると共に、画像データ記憶部１６からステップＳ２で読み取った原稿両面の画像データを読み出し、画像形成部１７を制御して用紙の両面に原稿両面の画像を形成する（ステップＳ３）。この時、機械的な要因（用紙の位置規制機構の公差など）により、用紙の片面に形成される画像と、裏面に形成される画像には位置ズレが生じることになる。ここでは、上記の位置ズレによって、用紙の片面の画像は図３（ｃ）のように形成され、用紙の裏面の画像は図３（ｄ）のように形成されたと仮定する。
なお、上記ステップＳ２、Ｓ３は、本発明における予備形成処理に相当する。
【００２０】
続いて、ＣＰＵ１０は、原稿読取部１５内に設けられている光源の光量を裏写り現象が発生する光量に調整する（ステップＳ４）。ここで、裏写り現象とは、原稿の片面画像を読み取った際に、原稿の裏面画像が片面画像に写り込む現象を指す。この裏写り現象は、原稿読取位置における原稿の裏面側に、原稿を透過した照明光が反射される反射物（例えば搬送ローラ等）が存在しており、この反射物からの反射光が原稿の裏面側から入射して光電変換素子に受光されることにより発生するものである。つまり、光源の光量が強い程、裏写り現象は発生しやすくなる。
【００２１】
続いて、ＣＰＵ１０は、原稿読取部１５及び画像データ記憶部１６を制御して、ステップＳ２で読み取ったものと同一の原稿を表裏反転機構を利用して再度原稿読取位置に搬送し、原稿の片面画像を読み取って得られる画像データを画像データ記憶部１６に記憶する（ステップＳ５）。ここで裏写り現象が発生するため、読み取った原稿の片面画像は図３（ｅ）に示すような画像となる。
【００２２】
続いて、ＣＰＵ１０は、画像データ記憶部１６からステップＳ５で読み取った原稿片面の画像データを読み出し、所定の画像処理を施すことにより、原稿の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する（ステップＳ６）。ここで、図３（ｅ）に示すように、裏写り現象を利用して読み取った原稿の片面画像と裏面画像との間には位置ズレは発生せず、このステップＳ６では位置ズレの無い理想的な状況での片面画像と裏面画像との位置関係が測定されることになる。なお、片面画像と裏面画像とを判別するためには、濃度が所定の閾値以上のものを片面画像として判別する画像処理手法を採用でき、また、片面画像と裏面画像との位置関係を測定する場合には両画像のエッジ検出を行い、両画像のエッジ間の距離を測定する等の画像処理手法を採用することができる。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ１０は、原稿読取部１５及び画像データ記憶部１６を制御して、ステップＳ３で両面に画像形成された用紙の片面画像（原稿の片面画像と同一のもの）を読み取り、その用紙片面の画像データを画像データ記憶部１６に記憶する（ステップＳ７）。ここで裏写り現象が発生するため、読み取った用紙の片面画像は図３（ｆ）に示すような画像となる。なお、このステップＳ７において、ステップＳ３で画像形成された用紙が排紙トレイに排紙されている場合は、操作表示部１８に用紙の読み取りをユーザに促すような表示を行い、ユーザによって用紙を原稿トレイにセットするようにしても良いし、また、画像形成後の用紙を自動的に原稿読取位置まで搬送するような機構を設けても良い。
【００２４】
続いて、ＣＰＵ１０は、画像データ記憶部１６からステップＳ７で読み取った用紙片面の画像データを読み出し、ステップＳ６と同様の画像処理を施すことにより、用紙の片面画像と裏写り現象によって片面画像に写り込んでいる裏面画像との位置関係を測定する（ステップＳ８）。ここで、図３（ｆ）に示すように、裏写り現象を利用して読み取った用紙の片面画像と裏面画像との間には位置ズレが発生しており、このステップＳ８では位置ズレが発生した状況での片面画像と裏面画像との位置関係が測定されることになる。
なお、上記ステップＳ４〜Ｓ８は、本発明における位置関係測定処理に相当する。
【００２５】
続いて、ＣＰＵ１０は、原稿及び用紙の片面画像と裏面画像との位置関係の測定結果を基に、用紙に形成される両面の画像の位置ズレ補正量を算出する（ステップＳ９）。つまり、ステップＳ６で測定した原稿の片面画像と裏面画像との位置関係は、位置ズレの無い理想的な状況での位置関係であり、ステップＳ８で測定した用紙の片面画像と裏面画像との位置関係は、位置ズレが発生した状況での位置関係であるので、両者の差分をとることにより用紙に形成される両面の画像の位置ズレ量を算出することができ、この位置ズレ量から位置ズレ補正量を算出することができる。
【００２６】
続いて、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ９で算出した位置ズレ補正量を基に位置ズレ補正を行う（ステップＳ１０）。具体的には、この位置ズレ補正として、用紙の片面画像または裏面画像のいずれかの画像データを位置ズレ補正量に応じてシフトする手法や、用紙の搬送タイミングを調整する手法などを採用することができる。そして、ＣＰＵ１０は、用紙搬送部１４を制御して用紙トレイから新たな用紙を画像形成部１７に搬送すると共に、画像データ記憶部１６からステップＳ２で読み取った原稿両面の画像データを読み出し、画像形成部１７を制御して用紙の両面に原稿両面の画像を形成する（ステップＳ１１）。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、用紙の両面に形成される画像の位置ズレ補正量を求めるために、従来のような特定の記号（例えば「＃」）を用紙に印刷することなく、実際の読取対象物である原稿を用いて位置ズレ補正量を求めることができるため、ユーザの使い勝手の向上を図ることが可能である。
【００２８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）ＣＰＵ１０に、原稿を読み取る度に位置ズレ補正量を算出する全数補正量算出モードと、１枚の原稿を読み取った際に算出した位置ズレ補正量を、次の位置ズレ補正量の更新タイミングまで保持する補正量保持モードとを選択的に切り替える機能を設けても良い。
例えば、全数補正量算出モード時では、図２のステップＳ１〜Ｓ１１を各原稿毎に行い、補正量保持モード時では、１枚の原稿に対しては図２のステップＳ１〜Ｓ１１を行い、その時のステップＳ９で算出した位置ズレ補正量をレジスタやＲＡＭ等の記憶回路に保持しておき、２枚目の原稿からは保持されている位置ズレ補正量を基に原稿の位置ズレ補正を行い、原稿両面の画像を用紙の両面に形成する。
【００２９】
このような全数補正量算出モードと補正量保持モードとを備えることにより、原稿を１枚ずつ正確に両面画像の位置合わせを行いたい場合は全数補正量算出モードを使用し、ある程度の位置ズレは許容し、コピー時間を短縮したい場合には補正量保持モードを使用することができ、ユーザの使い勝手をさらに向上することができる。なお、ユーザによる操作表示部１８の操作によってモード切替指示が入力された場合に、全数補正量算出モードと補正量保持モードとが切り替わるようにすれば良い。
【００３０】
（２）上記実施形態では、原稿読取部１５内に設けられている光源の光量を裏写り現象が発生する光量に調整した後、原稿の片面画像を読み取ってから用紙の片面画像を読み取ったが、この順番に限らず、最初に用紙の片面画像を読み取ってから原稿の片面画像を読み取っても良い。つまり、図２においてステップＳ５、Ｓ６とステップＳ７、Ｓ８との順番を変えても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の動作フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００…画像形成装置、１０…ＣＰＵ(Central Processing Unit)、１１…ＲＯＭ(Read Only Memory)、１２…ＲＡＭ(Random Access Memory)、１３…各種センサ群、１４…用紙搬送部、１５…画像読取部、１６…画像データ記憶部、１７…画像形成部、１８…操作表示部、１９…通信Ｉ／Ｆ部、２００…ＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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