JP2009128874A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、両面印刷された用紙における表裏の画像のズレを最小限に防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】用紙の表面に原稿の表面の画像を印刷してから、その用紙の裏面に原稿の裏面の画像を印刷する両面印刷用の画像形成装置において、両面印刷される用紙の特性を取得するセンサと、取得した用紙の特性に基づいて、表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の収縮の割合を示す用紙の収縮率を取得する収縮率取得手段３０３と、取得した収縮率に基づいて、裏面の画像に対応する画像データを補正する補正手段３０４とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、本発明は、両面印刷可能な画像形成装置に関し、詳しくは両面印刷された用紙の表裏画像のズレを最小限に防止する画像形成装置に関する。

画像形成装置が、用紙に印刷を行う場合、その用紙に原稿の画像に対応するトナー像を転写し、定着装置に備えられた加圧ローラと加熱ローラとによってトナー像を定着させて印刷を行う。この定着工程は熱を伴い、定着される用紙に含まれていた水分を蒸発させるため、用紙の収縮を招き、その結果、定着された画像を収縮させる。上記画像の収縮は、用紙の定着工程を経る回数が増加すると、当然、その収縮の程度も著しくなる。

例えば、図９に示すように、円の模様を有する表面の画像ｙ１と、表面の画像ｙ１と同一の寸法を有する円の模様の裏面の画像ｙ２とを用紙に両面印刷する場合、用紙の表面に表面の画像ｙ１が印刷されて用紙が収縮し（Ｚ１）、続いて用紙の裏面に裏面の画像ｙ２が印刷されてさらに用紙が収縮することになる（Ｚ２、Ｚ３）。この場合、両面印刷された用紙上の裏面の画像ｚ１は一回の定着工程を経るが、用紙上の表面の画像ｚ２は二回の定着工程を経るため、最初の表面の画像ｚ２は、一回収縮された表面の画像ｚ３からさらに一回の収縮分αだけ収縮することとなり、必ず余分に収縮されることとなる。そのため、同一の寸法の円の模様を用紙に両面印刷したにもかかわらず、用紙の表面の画像ｚ２と裏面の画像ｚ１とに一回の収縮分αのズレが生じることとなる。

このような、表面と裏面との画像のズレは、例えば、紙幣、商品券、医師等の処方箋、小切手、入場チケット、本、証書など、用紙の表裏に印刷された画像を精密に一致させる必要のある印刷物を作成する場合に大きな問題となる。

画像のズレを防止するためには、表面の画像に対して裏面の画像を予め一回分の収縮分αだけ収縮させてから両面印刷させればよい。その具体的な例として、特開２０００−１９７９０号公報（特許文献１）には、記録用紙の両面に印字を行う機能を備えた両面印字装置において、印字画像の定着に伴う記録用紙の伸縮により、表面と裏面との間で、印字画像の等倍度に差が生じるのを補正するための補正手段を設けた両面印字装置が開示されている。上記構成により、記録用紙の伸縮に対応して裏面の印字画像を補正するので、両面の印字画像を一致させることが可能となるとしている。
特開２０００−１９７９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予め記録用紙の伸縮の程度を別個測定しておく必要があり、さらに、一度両面印字装置に当該伸縮の程度を記憶させると、その伸縮の程度に従って補正し続けることとなる。実際、上記記録用紙の伸縮の程度は、用紙の特性（例えば、用紙の厚み、用紙の種類）や画像形成装置が設置される環境（例えば、定着される際の周囲の温度、湿度）によって異なるため、実際の用紙の伸縮の程度に対して予め記録された用紙の伸縮の程度が一致しておらず、未だに表裏画像のズレが生じてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、両面印刷された用紙の表裏画像のズレを最小限に防止する画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、用紙の表面に原稿の表面の画像を印刷してから、その用紙の裏面に原稿の裏面の画像を印刷する両面印刷用の画像形成装置において、両面印刷される用紙の特性を取得するセンサと、取得した用紙の特性に基づいて、表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の収縮の割合を示す用紙の収縮率を取得する収縮率取得手段と、取得した収縮率に基づいて、裏面の画像に対応する画像データを補正する補正手段とを備える。

用紙の特性は、例えば、用紙の厚み、用紙の種類、用紙の表面形状、含水率、用紙を構成する素材、用紙の寸法、印刷された画像の寸法などであり、少なくとも一つ含んでいればよい。

また、用紙の収縮率は、用紙の主走査方向の収縮率と副走査方向の収縮率、用紙の主走査方向に対して斜め４５度方向の収縮率が挙げられるが、少なくとも一つ含んでいればよい。

また、上記センサが、用紙に関する寸法を取得し、上記収縮率取得手段が、表面の画像を印刷した後の用紙に関する寸法と裏面の画像を印刷した後の用紙に関する寸法とに基づいて、用紙の収縮率を取得するよう構成しても構わない。

用紙に関する寸法は、例えば、用紙の寸法、印刷された画像の寸法、収縮率を取得するために印刷される測定用画像の寸法などであり、少なくとも一つを含んでいればよい。

さらに、上記収縮率取得手段が、用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルに基づいて、取得した用紙の特性に対応する用紙の収縮率を取得するよう構成しても構わない。

上記テーブルには、予め用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルとしても構わないし、両面印刷される毎に、取得した用紙の特性に対して測定した収縮率を関連付けて記憶させたテーブルとしても構わない。

また、上記テーブルに、用紙の特性と用紙の収縮率の他に、さらに、定着装置の周辺の環境因子（温度、湿度等）を関連付けて記憶させても構わない。

用紙の特性を取得するセンサとしては、例えば反射型の光センサ、透過型の光センサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳセンサ（ＣＭＯＳ ｓｅｎｓｏｒ）、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などを用いることができる。

本発明の画像形成装置によれば、センサによって両面印刷される用紙の特性を取得し、その用紙の特性に基づいて、収縮率取得手段が表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の収縮の割合を示す用紙の収縮率を取得し、補正手段が裏面の画像に対応する画像データを補正するよう構成している。

これにより、両面印刷される用紙に対応した用紙の収縮率を取得し、それに従って裏面の画像に対応する画像データを補正するため、どのような用紙に両面印刷したとしても、その用紙に適した収縮率にて裏面の画像が補正されることとなる。そのため、多種多様な用紙に両面印刷を施したとしても、表面の画像と裏面の画像との寸法は一致することとなり、両面印刷された用紙の表裏画像のズレを最小限に防止することが可能となる。

また、上記センサが、用紙に関する寸法を取得し、上記収縮率取得手段が、当該用紙に関する寸法に基づいて用紙の収縮率を取得するよう構成しても構わない。

これにより、両面印刷された用紙の収縮率を実測して、その実測された収縮率に従って裏面の画像に対応する画像データを補正して実測された用紙に両面印刷するため、どのような用紙に対しても、実際の用紙の収縮に応じた画像データの補正を行なうことが可能となる。その結果、用紙の表面の画像と裏面の画像とが厳密に一致することとなり、用紙の表裏の画像にズレを最小限に防止することが可能となる。

さらに、上記収縮率取得手段が、用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルに基づいて、取得した用紙の特性に対応する用紙の収縮率を取得するよう構成しても構わない。

これにより、両面印刷される用紙の特性のみ取得すれば、即座に裏面の画像データの補正を実行することが可能となる。その結果、迅速に両面印刷できるとともに、当該両面印刷された表裏の画像のズレを最小限に防止することが可能となる。なお、両面印刷される用紙に関する寸法等を測定してその用紙の収縮率を取得する必要はない。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。

＜第一の実施の形態＞
図１は、画像形成装置の内部の全体構成を示す概念図である。上記画像形成装置は、具体的には、デジタル複写機、プリンタ、複合機などが該当する。

なお、一例として複合機を利用して原稿の両面印刷処理を行なう際の画像形成装置の動作を簡単に説明する。

まず、ユーザが画像形成装置１００を使用してコピーを行う場合、原稿Ｐを当該画像形成装置１００の上面に備えられている原稿台１０１に載置し、コピー機能の設定（両面印刷、使用する用紙が収納された給紙トレイ）を操作部１０２から入力する。さらに、ユーザは操作部１０２に設けられたスタートキーを押下して、画像形成装置１００に両面印刷処理を開始させる。

両面印刷処理が開始されると、原稿Ｐの表面に描かれた画像の読み取りを開始する。まず、画像読取部１０３において、光源１０４から照射された光が、上記原稿台１０１に置かれた原稿Ｐの表面に反射される。反射された光は、ミラー１０５、１０６、１０７によって撮像素子１０８に導かれる。導かれた光は上記撮像素子１０８により光電変換されて、上記原稿Ｐの表面の画像が両面印刷される際の表面の画像データとして読み取られる。

さらに、ユーザが上記原稿Ｐを裏返してスタートキーを押下すると、当該原稿Ｐの裏面の画像が、上記と同様に、両面印刷される際の裏面の画像データとして読み取られる。読み取られた表面の画像データと裏面の画像データは、画像形成部１０９に送られ、トナー像として転写されることとなる。

画像形成部１０９には、感光体ドラム１１０が備えられており、当該感光体ドラム１１０は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１１、露光ユニット１１２、現像器１１３、転写器１１４、クリーニングユニット１１５などが積載されている。

上記帯電器１１１は、上記感光体ドラム１１０の表面を一様に帯電させる。上記露光ユニット１１２は、帯電された上記感光体ドラム１１０の表面に、最初に表面の画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。上記現像器１１３は、搬送された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、上記転写器１１４により、記録媒体（例えば、シート）に転写される。上記クリーニングユニット１１５は、上記感光体ドラム１１０の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、上記感光体ドラム１１０が回転することにより実行される。

上記シートは、上記画像形成装置１００に備えられた複数の給紙カセット、例えば、上段カセット１１６、下段左カセット１１７、下段右カセット１１８から給紙され、複数の給紙カセットにはそれぞれ異なる紙種のシートが収容されている。シートが搬送される時は、当該シートはピックアップローラ１１９により何れか１つの上記給紙カセット１１６、１１７、１１８から搬送路へ引き出される。シートが引き出される給紙カセット１１６、１１７、１１８は、ユーザが操作部１０２に入力した設定に基づいて決定される。

上記搬送路に引き出されたシートは、搬送ローラ１１９やレジストローラ１２０により、感光体ドラム１１０と転写器１１４の間に送り込まれ、当該転写器１１４により表面の画像データに基づいたトナー像を転写され、定着装置１２１に搬送される。

上記トナー像を転写されたシートが、定着装置１２１に備えられた加熱ローラ１２２と加圧ローラ１２３の間を通過すると、トナー像に熱と圧力が印加されて、そのトナー像がシートに定着される。上記加熱ローラ１２２の熱量は紙種に応じて最適に設定され、上記定着が適切に行われる。なお、トナー像が定着した後のシートは、印加された熱がシート内部の水分を蒸発するので、所定の寸法に収縮することとなる。その際、印刷された表面の画像も用紙とともに収縮することとなる。

収縮したシートは、定着装置１２１から所定の分岐点Ａまでに備えられたレジストセンサ１２４によって、収縮したシートの寸法を測定される。上記分岐点Ａには、収縮したシートを排紙トレイ１２５へ搬送するための搬送路Ｂと両面印刷するための両面印刷搬送路Ｃとが接続されている。

なお、レジストセンサ１２４は、反射型の光センサで構成されており、その形状は、シートの副走査方向よりも聊か長いライン状をした光センサであり、収縮したシートの主走査方向と副走査方向との寸法を測定する。

寸法が測定されたシートは、両面印刷搬送路Ｃへ導かれて、裏返され、さらに感光体ドラム１１０と転写器１１４との間の転写点Ｄに搬送されることとなる。上記シートが転写点Ｄに搬送されるまでに、感光体ドラム１１０上には、裏面の画像データに基づいてトナー像が形成される。そのため、シートが転写点Ｄに搬送されると、シートの裏面に適切に裏面の画像データのトナー像が転写されることとなる。

裏面に裏面の画像データのトナー像が転写されると、転写されたシートが再び定着装置１２１に搬送されて、定着が行なわれる。定着後は、シートが再度収縮することとなるが、表面の画像は定着によって二回の収縮することとなる。収縮した両面印刷シートは、上記レジストセンサ１２４によって再度寸法を測定される。

両面印刷されたシートの寸法が測定されると、両面印刷されたシートは、分岐点Ａから排紙トレイ１２５に導く搬送路Ｂへ送り込まれ、当該排紙トレイ１２５に積載、収容される。

なお、上記排紙トレイ１２５は、画像形成装置の側面に備えられているが、画像形成装置の胴内には、胴内トレイ１２６も備えられており、ユーザが操作部１０２に入力設定することによって両面印刷されたシートを胴内トレイ１２６に積載させる場合もある。

以上が、画像形成装置１００での基本的な両面印刷処理である。なお、スタートキーが押下されてから原稿Ｐの表裏面の画像を読み取るまでの画像読取処理を実行する手段を画像読取手段、画像データに基づいてトナー像を形成しシートに転写するまでの画像形成処理を実行する手段を画像形成手段と称する（後述する）。

次に、図２を用いて、画像形成装置１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図２は、画像形成装置における制御系ハードウェアの概略構成図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

画像形成装置１００の制御回路２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０４、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０５、各駆動部に対応するドライバ２０６、センサ２０７を内部バス２０８によって接続している。上記ＣＰＵ２０２は、例えば、ＲＡＭ２０４を作業領域として利用し、上記ＲＯＭ２０３、上記ＨＤＤ２０５等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ２０６とデータや指示を授受し、上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。また、上記駆動部以外の後述する各手段（図３に示す）についても、上記ＣＰＵ２０２がプログラムを実行するとともに、センサ２０７の信号を授受することで当該各手段を実現する。上記ＲＯＭ２０３や上記ＨＤＤ２０５には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。なお、上記センサ２０７は、レジストセンサ１２４の他に後述するメディアセンサ１２７、環境センサ１２８を含む。

次に図１、図３〜図６を参照しながら、第一の実施の形態の画像形成装置１００において裏面の画像データの補正を実行する手順について説明する。図３は、第一の実施形態の画像形成装置の機能ブロック図である。図４は、読み取られた両面の画像データとその画像データに基づいて両面印刷されたシートの一例を示す第一の図である。図５は、読み取られた両面の画像データとその画像データに基づいて両面印刷されたシートの一例を示す第二の図である。図６は、裏面の画像データの補正の実行手順を示すためのフローチャートである。

まず、ユーザが原稿Ｐを画像形成装置１００の原稿台１０１に載置し、コピー機能の設定（両面印刷、使用する用紙が収納された給紙トレイ）を操作部１０２から入力してから、スタートキーを押下する。そうすると、画像読取手段３０１が、図４に示す原稿Ｐの表面の画像を表面の画像データＡ１として読み取る。

続いて、ユーザが原稿Ｐを裏返して、再度スタートキーを押下すると、画像読取手段３０１が原稿の裏面の画像を裏面の画像データＡ２として読み取り、表面と裏面の画像データ（Ａ１、Ａ２）の読み取りが終了する（図４、図６：Ｓ１０１）。

なお、本発明の理解を容易にするために、例えば、原稿Ｐの表面の画像データＡ１は、用紙の中心に所定の半径を有する円とＸ字とが描かれた画像ａ１のデータとし、裏面の画像データＡ２は、用紙の中心に所定の半径を有する円と十字とが描かれた画像ａ２のデータとし、その画像ａ２と上記円とＸ字とが描かれた画像ａ１とは同一の寸法を有しているものとしている。もちろん、原稿Ｐは、文字や図画が描かれているものでも構わない。

読み取られた表面の画像データＡ１が、画像読取手段３０１によって画像形成手段３０２に送られると、当該画像形成手段３０２が表面の画像データＡ１に基づいてトナー像を形成し、入力された給紙トレイから用紙を引き出して、その用紙の表面に転写、定着を行なう（図６：Ｓ１０２）。

表面の画像データＡ１のトナー像がシートに定着されると、そのシートが当該定着により一回目の収縮分β１だけ収縮を受けることとなる。この場合、そのシートに印刷された表面の画像ａ３も一回目の収縮分β１だけ収縮を受けることとなる（図３Ｂ１）。収縮したシートが定着装置１２１の後に備えられたレジストセンサ１２４を通過すると、そのレジストセンサ１２４によってシートの主走査方向の寸法ａ４と副走査方向の寸法ａ５とが測定され、その寸法ａ４、ａ５が収縮率取得手段３０３へ送信される（図６：Ｓ１０３）。

寸法ａ４、ａ５が測定されたシートが裏返されている際に、画像形成手段３０２が裏面の画像データＡ２を画像読取手段３０１から受け取り、その画像データＡ２に基づいてトナー像を形成する。裏返されたシートが転写点Ｄに搬送されると、形成されたトナー像がシートの裏面に転写され、さらに定着装置１２１にて定着される（図６：Ｓ１０４）。

裏面の画像データＡ２のトナー像がシートに定着されると、シートはさらに二回目の収縮分β２だけ収縮を受けることとなる（図３Ｂ２）。なお、表面に印刷される表面の画像ａ１は二回の収縮を受けるが、裏面に印刷される裏面の画像ａ２は、一回の収縮を受けたこととなる。上記収縮したシートは、再度レジストセンサ１２４によって主走査方向の寸法ｂ４と副走査方向の寸法ｂ５とを測定され、測定された寸法ｂ４、ｂ５は、収縮率取得手段３０３に送信されることとなる（図６：Ｓ１０５）。

収縮率取得手段３０３は、表面の主走査方向の寸法ａ４と裏面の主走査方向の寸法ｂ４とを用いて、表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の主走査方向の収縮率を演算し、取得する（図６：Ｓ１０６）。演算される主走査方向の収縮率は、ｂ４／ａ４×１００（％）の式にて演算される。同様に、収縮率取得手段３０３が表面の副走査方向の寸法ａ５と裏面の副走査方向の寸法ｂ５とを用いて、副走査方向の収縮率 ｂ５／ａ５×１００（％）の式にて演算し、取得する。取得した主走査方向の収縮率と副走査方向の収縮率は、補正手段３０４に送信されることとなる。なお、両者合わせると、二回目の収縮分β２に相当し、以下、単に収縮率β２とする。

さて、新たに原稿Ｑがユーザによって原稿台１０１に載置され、先ほどの原稿Ｐの画像を両面印刷した用紙の給紙トレイが選択されて、両面印刷の設定が行なわれる場合、画像読取手段３０１が新たな原稿Ｑの表面の画像を表面の画像データＡ３として、裏面の画像を裏面の画像データＡ４として取得する（図５、図６：Ｓ１０７）。

なお、本発明の理解を容易にするために、例えば、表面の画像データＡ３は、図５に示すように、用紙を中心に所定の半径を有する円が描かれた画像ｃ１のデータとし、裏面の画像データＡ４は、用紙を中心に所定の半径を有する円とその円の半径より小さい半径を有する円とが描かれた画像ｃ２のデータとし、その画像ｃ２と上記円が描かれた画像ｃ１とは同一の寸法を有しているものとしている。もちろん、新たな原稿Ｑは、文字や図画が描かれているものでも構わない。

裏面の画像データＡ４が画像取得手段３０１に取得されると、補正手段３０４がその裏面の画像データＡ４のみの寸法を、上記収縮率β２に基づいて補正する。上記収縮率β２は、先ほどの原稿Ｐを両面印刷した用紙から得られた実測値であるため、同一の用紙に新たな原稿Ｑの画像を両面印刷する場合、二回目の収縮分β２を正確に反映させた値である。上記補正は、裏面の画像データＡ４の主走査方向の寸法に、主走査方向の収縮率を掛けて、主走査方向の寸法を縮小し、さらに裏面の画像データＡ４の副走査方向の寸法に、副走査方向の収縮率を掛けて、副走査方向の寸法を縮小する補正である。上記補正により、最初に読み取られた裏面の画像データＡ４の画像ｃ２が、両面印刷される用紙に生じる二回目の収縮分β２を受けた裏面の画像ｃ３へ変換されることとなる（図６：Ｓ１０８）。

表面の画像データＡ３と補正された裏面の画像データＡ４とに基づいて、画像形成手段３０２がシートに両面印刷を施すと（図６：Ｓ１０９）、そのシートの表面の画像が二回の定着工程を経て二回収縮されるものの、裏面の画像は二回目の収縮分β２だけ既に収縮された状態で裏面に印刷されるので、当該裏面の画像も二回収縮された状態となる。そのため、図５に示すように、両面印刷されたシート（Ｂ４、Ｂ５）の表面の画像ｄ４と裏面の画像ｃ４とは、表裏の画像の寸法がズレることなく、同一の寸法となる。

このように、両面印刷される用紙に対応した用紙の収縮率β２を取得し、それに従って裏面の画像に対応する画像データを補正するため、どのような用紙に両面印刷したとしても、その用紙に適した収縮率β２にて裏面の画像が補正されることとなる。そのため、多種多様な用紙に両面印刷を施したとしても、表面の画像ｄ４と裏面の画像ｃ４との寸法は一致することとなり、両面印刷された用紙の表裏画像のズレを最小限に防止することが可能となる。

また、レジストセンサ１２４により、両面印刷された用紙の収縮率を実測して、その実測された収縮率に従って裏面の画像に対応する画像データを補正して実測された用紙に両面印刷するため、どのような用紙に対しても、実際の用紙の収縮に応じた画像データの補正を行なうことが可能となる。その結果、用紙の表面の画像と裏面の画像とが厳密に一致することとなり、用紙の表裏の画像にズレを最小限に防止することが可能となる。

＜第二の実施の形態＞
次に図７を参照しながら、第二の実施形態の画像形成装置１００において裏面の画像データの補正を実行する手順について説明する。図７は、用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルを示す図である。第一の実施の形態と比較して、第二の実施の形態の異なる点は、備えられたメディアセンサが用紙の特性である厚みと用紙の種類とを取得し、収縮率取得手段が、用紙の特性と収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルに基づいて、取得された用紙の特性に対応する収縮率を取得する点である。その他の点については、第一の実施の形態と同様であるため、第一の実施の形態の説明において用いた図面（図１乃至図６）も適宜参照しながら、第二の実施形態について説明する。

まず、ユーザが原稿Ｐの両面の画像を表面の画像データＡ３、裏面の画像データＡ４として画像読取手段３０１に読み取らせる（図３、図６：Ｓ２０１）。

両画像データＡ３、Ａ４を読み取った画像読取手段３０１は、最初に画像形成手段３０２に表面の画像データＡ３を送信すると、画像形成手段３０２が表面の画像データＡ３に対応するトナー像を形成し、所定の給紙トレイから用紙を引き出す。

引き出された用紙は、複数の給紙カセット１１６、１１７、１１８の合流点Ｅを通過し、上記トナー像が形成された感光体ドラム１１０と転写器１１４の間の転写点Ｄまで搬送されることとなるが、その合流点Ｅから転写点Ｄまでの所定の箇所には、用紙の特性（厚み、用紙の種類）を検出するメディアセンサ１２７が備えられており（図１に示す）、その用紙の特性（厚み、用紙の種類）が取得される（図６：Ｓ２０２）。

なお、メディアセンサは、反射型の光センサで構成されており、上述した所定の箇所に備えられていることによって、用紙の特性（厚み、用紙の種類）の取得以外にジャム検知や定着温度、転写器の調整のためにも使用される。

取得された用紙の特性（厚み、用紙の種類）は、収縮率取得手段３０３に送られ、その収縮率取得手段３０３は、予め複数の用紙の特性（厚み、用紙の種類）と用紙の主走査方向と副走査方向の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブル７０１を参照して、送られた用紙の特性（厚み、用紙の種類）に対応する主走査方向と副走査方向の収縮率（７１１）を取得する（図６：Ｓ２０３、図７）。

例えば、用紙の厚みが１００μｍ、用紙の種類が上質紙である用紙の特性が収縮率取得手段３０３に送られたとすると、収縮率取得手段３０３はテーブル７０１を参照して、当該用紙の特性（１００μｍ、上質紙）に対応する主走査方向の収縮率９７％、副走査方向の収縮率９８％（７１１）を取得する。

続いて、取得した主走査方向と副走査方向の収縮率７１１が補正手段３０４に送信されると、補正手段３０４が当該収縮率７１１に基づいて、画像読取手段３０１の読み取った裏面の画像データのみを縮小し、補正する（図６：Ｓ２０４）。

上記補正された裏面の画像データＡ５に基づいて、画像形成手段３０２がシートに両面印刷を施すと（図６：Ｓ２０５）、そのシートの表面の画像が二回の定着工程を経て二回収縮されるものの、裏面の画像も二回収縮された状態となるため、図５に示すように、両面印刷されたシート（Ｂ４、Ｂ５）の表面の画像ｄ４と裏面の画像ｃ４とは、表裏の画像の寸法がズレることなく、同一の寸法となる。

なお、第二の実施の形態では、両面印刷される用紙の特性のみ取得すれば、即座に裏面の画像データの補正を実行することが可能となる。その結果、迅速に両面印刷できるとともに、当該両面印刷された表裏の画像のズレを最小限に防止することが可能となる。なお、両面印刷される用紙に関する寸法等を測定してその用紙の収縮率を取得する必要がない。

以上のように、レジストセンサ１２４またはメディアセンサ１２７によって両面印刷される用紙の特性を取得し、その用紙の特性に基づいて、収縮率取得手段３０３が表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の収縮の割合を示す用紙の収縮率を取得し、補正手段３０４が裏面の画像に対応する画像データを補正するよう構成している。

これにより、どのような用紙に両面印刷したとしても、その用紙に適した収縮率にて裏面の画像が補正され、多種多様な用紙に両面印刷を施したとしても、表面の画像ｄ４と裏面の画像ｃ４との寸法を一致させ、両面印刷された用紙の表裏画像のズレを最小限に防止することが可能となる。

なお、第一の実施の形態では、レジストセンサ１２４が収縮した用紙の寸法を測定して、収縮率取得手段３０３が収縮率を演算、取得するよう構成したが、他の方法によって収縮率を演算、取得しても構わない。

例えば、読み込んだ画像の画像データの寸法と、レジストセンサ１２４が測定する既に印刷された画像の寸法（画像の位置）とに基づいて収縮率を演算、取得するよう構成しても構わない。

また、図８に示すような、収縮率を測定するために、主走査方向と副走査方向との寸法を正確に測定できる形状を有した測定用画像ｅを、原稿に対応する画像ｆに重複しない右上の隅の位置に印刷して、レジストセンサ１２４が当該測定用画像の寸法を測定し、それに基づいて収縮率を演算、取得しても構わない。

測定用画像は、例えば、図８に示すように正方形、逆Ｌ字形、Ｚ字形などの形状を有しており、用紙の長さよりも小さく印刷すれば足りるため、その測定用画像の長さに合わせてレジストセンサ１２４の長さも短くすることが可能となる。また、レジストセンサ１２４の読み取るべきデータ量が少なくなるため、迅速に収縮率を演算することが可能となる。

カラー両面印刷を行える画像形成装置においては、上記測定用画像は黄色で印刷されることが好ましい。黄色の測定用画像は、レジストセンサ１２４に対して正確に認識可能であるが、ユーザに対して視認し難いため、測定用画像による印刷された画像の見え難さを最小限に抑えることが可能となる。なお、測定用画像の寸法を測定する際には、少なくともレジストセンサ１２４が、定着装置１２１後の所定の位置に一つと、転写点Ｄから定着装置１２１前までの所定の位置に一つ必要となる。

また、第一の実施の形態では、レジストセンサ１２４を定着装置１２１後の所定の箇所に一つ設けるよう構成したが、当該所定の箇所以外の箇所に一つ以上設けても構わない。例えば、所定の合流点Ｆから転写点Ｄまでの所定の箇所にレジストセンサ１２４を一つ設けると、転写前の用紙の特性と表面の画像データが印刷された用紙の特性とを取得し、表面の定着によって生じる画像の収縮も精密に補正することが可能となる。なお、所定の合流点Ｆは、複数の給紙トレイ１１５、１１６、１１７から転写点Ｄまでの搬送路Ｇと両面印刷するための両面印刷搬送路Ｂとを合流する地点である。

また、第二の実施の形態のメディアセンサ１２７は、所定の箇所に設けるよう構成したが、各給紙カセット１１５、１１６、１１７の扉近傍に複数設けて、給紙カセットに用紙が補充される際にその用紙の特性を測定するよう構成しても構わない。上記構成により、用紙補充時には既に用紙の特性を取得することが可能となるため、読み込んだ裏面の画像データを即座に補正することが可能となる。

また、第二の実施の形態のテーブル７０１は、用紙の厚みと用紙の種類とを用紙の特性として関連付けて記憶させたが、用紙の収縮に関連する因子、例えば、用紙のサイズ、印字率等を用紙の特性として関連付けて記憶させても構わない。上記因子が増加すると、記憶させる収縮率の数も増加することとなるが、用紙の収縮に最も適した収縮率を取得し、より厳密に表裏の画像を一致させることが可能となる。

さらに、第二の実施の形態のテーブル７０１に、画像形成装置１００内の温度、湿度等を関連付けて記憶させ（図７の第二のテーブル７０２）、定着装置１２１の周辺の環境因子（温度、湿度）を測定する環境センサ１２８（図１に示す）を備えるよう構成しても構わない。上記構成により、収縮率取得手段３０３が環境因子も加味した収縮率を取得することが可能となる。なお、環境因子には、上記温度、湿度の他に、定着装置１２１のローラ速度、押圧力、定着温度等を含めても構わない。

また、第一の実施の形態と第二の実施の形態とを組み合わせるよう構成しても構わない。組み合わせると、用紙の特性（厚み、用紙の種類）と実際に測定した収縮率とを利用して、より精密な裏面の画像データの補正を行うことが可能となる。例えば、両面印刷される毎に、取得した用紙の特性に対して測定した収縮率を関連付けてテーブルとして記憶させると、記憶されるテーブルは実際の用紙の収縮に基づいたテーブルとなるため、より精度の高い補正を行なうことが可能となる。また、測定誤差等を解消させるため、測定された収縮率を従前に記憶された収縮率と平均させるよう構成すると、より効果的である。

また、第一の実施の形態と第二の実施の形態は、裏面の画像に対応する画像データのみを補正するよう構成したが、一回目の収縮に応じて、表面の画像に対応する画像データを補正するように構成しても構わない。

なお、第一の実施の形態と第二の実施の形態は、用紙が収縮した場合の実施例であるが、用紙の特性と定着工程の条件により、用紙が拡大する場合もある。その場合でも上述した収縮率を演算する方法にて対応することが可能である。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、複写機、複合機等に有用であり、両面印刷された用紙における表裏の画像のズレを最小限に防止する画像形成装置として有効である。

実施の形態の画像形成装置内部の全体構成を示す正面視での概念図である。 実施の形態の画像形成装置の制御系ハードウェアの構成を示す図である。 実施の形態の画像形成装置の機能ブロック図である。 読み取られた両面の画像データとその画像データに基づいて両面印刷されたシートの一例を示す第一の図である。 読み取られた両面の画像データとその画像データに基づいて両面印刷されたシートの一例を示す第二の図である。 裏面の画像データの補正の実行手順を示すためのフローチャートである。 用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルを示す図である。 測定用画像が印刷されたシートの一例を示す図である。 従来技術における、読み取られた両面の画像データとその画像データに基づいて両面印刷されたシートの一例を示す図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０２ 操作部
１２４ レジストセンサ
１２７ メディアセンサ
１２８ 環境センサ
３０１ 画像読取手段
３０２ 画像形成手段
３０３ 収縮率取得手段
３０４ 補正手段
７０１ 用紙の特性と収縮率とを関連付けて記憶させたテーブル
７０２ 複数の因子と収縮率とを関連付けて記憶させたテーブル

Claims (3)

1. 用紙の表面に原稿の表面の画像を印刷してから、その用紙の裏面に原稿の裏面の画像を印刷する両面印刷用の画像形成装置において、
   両面印刷される用紙の特性を取得するセンサと、
   取得した用紙の特性に基づいて、表面の画像を印刷した後から裏面の画像を印刷した後までに生じる用紙の収縮の割合を示す用紙の収縮率を取得する収縮率取得手段と、
   取得した収縮率に基づいて、裏面の画像に対応する画像データを補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記センサが、用紙に関する寸法を取得し、
   上記収縮率取得手段が、表面の画像を印刷した後の用紙に関する寸法と裏面の画像を印刷した後の用紙に関する寸法とに基づいて、用紙の収縮率を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記収縮率取得手段が、用紙の特性と用紙の収縮率とを関連付けて記憶させたテーブルに基づいて、取得した用紙の特性に対応する用紙の収縮率を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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