JP2017001296A - 画像形成システム及び画像形成制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー使用量と用紙枚数とを抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取る。【解決手段】用紙上において第１方向の画像形成を第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、前記用紙を第２方向に搬送する搬送部と、前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部とを有するシステムを制御する場合、前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを第２方向に並べて画像形成する際に、前記搬送部による前記用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数の前記パッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成システム及び画像形成制御方法に関し、特に、用紙に形成されたパッチを適切に読み取る技術に関する。

用紙に画像を形成する画像形成装置の画像形成部の後段に出力物読取部を配置し、画像形成された用紙上の画像を読取装置で読み取る画像形成システムが存在している。
このような画像形成システムでは、画像形成後の読み取り結果を参照し、濃度や色といった画質を調整することができる。

なお、この種の出力物読取部において、センサの位置は固定であることが多い。このため、パッチを画像形成する主走査方向位置はセンサの主走査方向位置と一致させることが必要である。また、センサ１つにつき、主走査方向に１箇所のパッチを、副走査方向に並べて形成することになる。

図３では、出力物読取部のセンサの主走査方向位置に合わせて、用紙Ｐ上にパッチｐｔが副走査方向に複数形成された様子を示している。
従って、画像形成装置の色補正を行う場合には、異なる色のパッチを多数形成して読み取る必要がある。このため、パッチが用紙１枚に収まりきれず、複数枚の用紙を必要とすることになる。

一方、印刷に使用する用紙を減らすために、パッチサイズを小さくして、用紙１枚あたりのパッチ数を増やす手法も考えられる。しかし、用紙の搬送速度には誤差が生じることがあるため、小さいパッチを精度良く読み取ることは難しい。
なお、パッチサイズを小さくするリスクの問題を以下に詳しく説明する。

図１３は出力物読取部による読み取りタイミングと用紙Ｐの搬送速度とが理想的な状態にある場合の具体例を示している。
用紙Ｐには９個の異なる濃度のパッチが形成されている。そして、その各パッチの濃度を出力物読取部により読み取っている様子を示す。各パッチ内の楕円領域は、出力物読取部により読み取られる領域を模式的に示している。

ここで、出力物読取部の直前に先端検知センサを配置し、この先端検知センサで用紙Ｐの先端を検知したことをトリガとして、所定タイミングで読み取りを開始した場合、用紙Ｐの先端に近い領域ではパッチ位置と読み取り位置を合致させることはできる。しかし、用紙Ｐの後端に近い領域では、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積される結果、パッチ位置と読み取り位置が合致しない状況が発生しうる。

なお、出力物読取部は、後処理装置の内部に設けられており、この後処理装置の搬送部と出力物読取部とは完全な同期状態が保証されているわけではない。このため、上述したような誤差や誤差累積が発生する可能性がある。
図１４の例では、用紙搬送速度が基準搬送速度よりも遅い場合を示している。この場合、用紙Ｐの後端では、ｎ番目のパッチを読み取っているつもりであるが、実際には、ｎ番目のパッチとｎ−１番目のパッチの両方を読み取ってしまう状況になっている。

図１５の例では、用紙搬送速度が基準搬送速度よりも速い場合を示している。この場合、用紙Ｐの後端では、ｎ−１番目のパッチを読み取っているつもりであるが、実際には、ｎ−１番目のパッチとｎ番目のパッチの両方を読み取ってしまう状況になっている。また、ｎ番目のパッチを読み取っているつもりであるが、実際には、ｎ番目のパッチと、パッチ外の白紙領域を読み取ってしまう状況になっている。

また、用紙Ｐを搬送する際の、主走査方向の片寄り、用紙Ｐの傾き（回転）がランダムに発生するため、パッチの主走査方向サイズがぎりぎりであると、パッチより外側の白紙部分を読み取ってしまう状況も発生しうる。この問題も、用紙後端側になるに従って影響が大きくなる（図１６参照）。

また、以上の不具合を解消するには１つ１つのパッチを大きくすることになるが、トナーの無駄や用紙の無駄に繋がるため現実的ではない。
なお、この種の技術としては、以下の特許文献に各種の関連提案がなされている。

特開2010-201845号公報

以上の特許文献１では、パッチサイズを決定する初期調整で、パッチサイズを変えた複数のテストパターンの測色結果と該当パッチの期待値から、隣接パッチの影響を受けない最小のパッチサイズを選択する、ことが提案されている。
しかし、この提案において、用紙中のパッチサイズは最初から最後まで一律である。また、通紙位置精度に対する考慮がされていない。

従って、この特許文献１の提案では、最適なパッチサイズの選択により用紙搬送速度に対する最適化はされるが、用紙搬送速度の誤差（ばらつき）や搬送位置誤差（主走査方向への片寄りや回転）に起因する影響は全く考慮されていない。よって、本件出願の発明者が提案している上記問題点を解消することができない。

本発明は、搬送中の用紙上のパッチをセンサで読み取る場合に、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能な、画像形成システム及び画像形成制御方法を実現することを目的とする。

すなわち、前記した課題を解決する本発明は、以下の通りである。
（１）用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部と、前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部と、を備えて構成される画像形成システムを制御する際に、前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、前記搬送部による前記用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数の前記パッチの前記第２方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、ことを特徴とする。

（２）用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部と、前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部と、を備えて構成される画像形成システムを制御する際に、前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、ことを特徴とする。

（３）用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部と、前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部と、を備えて構成される画像形成システムを制御する際に、前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、前記搬送部による前記用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数の前記パッチの前記第２方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御すると共に、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、ことを特徴とする。

（４）上記（１），（３）において、前記制御部は、複数の前記パッチを前記第２方向に密着させた状態又は一定の間隔をあけた状態のいずれかで前記第２方向に並べて画像形成するよう制御すると共に、前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの前記第２方向のサイズに応じて設定する、ことを特徴とする。

（５）上記（１），（３）において、前記制御部は、複数の前記パッチの中心位置同士の間隔を前記第２方向に均等に設定し、かつ、複数の前記パッチ同士が重ならない状態にして画像形成するよう制御すると共に、前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの中心位置に合わせて均等に設定する、ことを特徴とする。

（６）上記（２）−（３）において、前記制御部は、前記搬送部による前記用紙の搬送時に発生する傾き又は片寄りに応じて、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、ことを特徴とする。

本発明によると以下のような効果を奏することができる。
（１）画像形成部と、搬送部と、出力物読取部と、制御部と、を有し、第１方向の画像形成を第１方向と直交する第２方向に搬送しつつ繰り返して２次元の画像形成を実行する画像形成装置又は画像形成システムにおいて、出力物読取部で読み取るための所定面積の複数のパッチを第２方向に並べて画像形成する際に、搬送部による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

（２）画像形成部と、搬送部と、出力物読取部と、制御部と、を有し、第１方向の画像形成を第１方向と直交する第２方向に搬送しつつ繰り返して２次元の画像形成を実行する画像形成装置又は画像形成システムにおいて、出力物読取部で読み取るための所定面積の複数のパッチを第２方向に並べて画像形成する際に、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

（３）画像形成部と、搬送部と、出力物読取部と、制御部と、を有し、第１方向の画像形成を第１方向と直交する第２方向に搬送しつつ繰り返して２次元の画像形成を実行する画像形成装置又は画像形成システムにおいて、出力物読取部で読み取るための所定面積の複数のパッチを第２方向に並べて画像形成する際に、搬送部による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

そして、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

（４）上記（１），（３）において、複数のパッチを第２方向に密着させた状態又は一定の間隔をあけた状態のいずれかで第２方向に並べて画像形成するよう制御すると共に、出力物読取部で複数のパッチを読み取るタイミングを複数のパッチそれぞれの第２方向のサイズに応じて設定しているため、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できるため、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

（５）上記（１），（３）において、複数のパッチの中心位置同士の間隔を第２方向に均等に設定し、かつ、複数のパッチ同士が重ならない状態にして画像形成するよう制御すると共に、出力物読取部で複数のパッチを読み取るタイミングを複数のパッチそれぞれの中心位置に合わせて均等に設定しているため、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できるため、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

（６）上記（２）−（３）において、搬送部による用紙の搬送時に発生する傾き又は片寄りに応じて、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御しているため、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できるため、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 本発明の実施形態のパッチの一例を示す構成図である。 従来の動作状態を説明する説明図である。 従来の動作状態を説明する説明図である。 従来の動作状態を説明する説明図である。 従来の動作状態を説明する説明図である。

以下、図面を参照して、画像形成装置や画像形成システムにおいて画像形成されて出力される用紙の画像を無駄なく必要な画質で読み取る実施形態を詳細に説明する。
〔画像形成システムの構成〕
ここで、画像形成システムの第一構成例として、図１と図２に基づいて詳細に説明する。この図１と図２では、画像形成装置１００と読取装置２００とを備えて構成される画像形成システムについて説明する。

ここで、画像形成装置１００は、画像形成装置１００内の各部を制御する制御部１０１と、接続されている他の装置と通信するための通信部１０２と、利用者による操作入力と画像形成装置１００の状態表示とを行う操作表示部１０３と、各種設定を記憶する記憶部１０４と、給紙トレイに収容された用紙を給紙可能な給紙部１０５と、装置内で用紙を搬送する搬送部１１０と、原稿を読み取る原稿読取部１２０と、画像形成する際の画像データや各種データを記憶する画像データ記憶部１３０と、画像形成に必要な各種画像処理を実行する画像処理部１４０と、画像形成命令と画像データとに基づいて用紙上に画像を形成する画像形成部１５０と、用紙上に形成されたトナーによる画像を熱と圧力とで安定させる定着部１６０と、を備えて構成されている。

なお、画像形成部１５０は、図２に示されるように、トナー像が形成される像担持体１５１と、像担持体１５１を所定の電位で帯電させる帯電部１５２と、帯電した像担持体１５１に画像データに応じた露光をして静電潜像を形成する露光部１５３と、静電潜像を現像してトナー像にする現像部１５４と、像担持体１５１上のトナー像を用紙に転写する転写部１５５と、を有して構成される。但し、画像形成部１５０の具体的構成は、図２に示すものに限られない。

そして、画像形成装置１００の用紙搬送方向下流側に読取装置２００が配置されている。読取装置２００は、制御部１０１からの指示を受けて各部を制御する制御部２０１と、通信部２０２と、用紙を搬送する搬送される用紙搬送部２１０と、各種後処理を行う後処理部２３０と、搬送される用紙の先端を検知する先端検知センサ２８０と、用紙上に画像形成された画像を読み取る出力物読取部２９０と、を有して構成されており、出力される用紙の画像を搬送中に読み取る構成となっている。

ここで、先端検知センサ２８０は、出力物読取部２９０よりも、用紙搬送方向の上流側の所定位置に存在することが望ましい。
なお、読取装置２００は、画像形成装置１００よりも用紙搬送方向の下流側に存在していれば良く、後処理装置として存在していても良いし、中間処理装置として存在していても良い。すなわち、読取装置２００は、画像形成装置１００の直後である必要はない。また、読取装置２００として、後処理部２３０を必ずしも設ける必要はない。なお、この読取装置２００を、画像形成装置１００の後部ユニットとして、定着部１６０の後部に設けることも可能である。

ここで、図３を参照して、出力物読取部２９０の概略構成を説明する。このような画像形成システムでは、画像形成後の読み取り結果を参照し、濃度や色といった画質を調整する機能を有しており、出力物読取部２９０の読み取り結果は、制御部２０１、通信部２０２、通信部１０２を経由して、制御部１０１に供給される。

そこで、出力物読取部２９０として、１つのセンサが、主走査方向の所定位置に固定されて配置されている。なお、用紙にパッチを画像形成する主走査方向位置は、出力物読取部２９０のセンサの主走査方向位置と一致させることが必要である。また、図３のように、センサ１つにつき、主走査方向に１箇所のパッチｐｔを、副走査方向に並べて形成することになる。

図３では、出力物読取部２９０のセンサの主走査方向位置に合わせて、用紙Ｐ上にパッチｐｔが副走査方向に複数形成された様子を示している。
また、この画像形成システムにおいて、画像形成部１５０で用紙上において第１方向（主走査方向）の画像形成を、第１方向と直交する第２方向（副走査方向）に繰り返すことで、２次元の画像形成を実行している。よって、画像形成装置１００内及び読取装置２００において用紙を搬送する方向は、副走査方向と同じであるため、第２方向に該当する。

〔画像形成システムの全体動作〕
この画像形成システムにおいて、制御部１０１の制御により、パッチ制御に関する初期設定をした後（図４中のステップＳ１０１）、後述するように、所定形状の所定濃度・所定色のパッチのサイズや読み取りタイミングなどを決定する（図４中のステップＳ１０２〜Ｓ１０８）。

そして、制御部１０１の指示により、所定形状の所定濃度・所定色のパッチを画像形成部１５０が用紙上に形成する（図４中のステップＳ１０９）。
そして、用紙上に形成されたパッチは読取装置２００によって読み取られ（図４中のステップＳ１１０）、読み取り結果は制御部１０１にフィードバックされる。そして、制御部１０１は、フィードバックされたパッチの読み取り結果を参照し、所定の濃度や所定の階調や所定の色調が実現できるように、画像形成部１５０各部を制御する（図４中のステップＳ１１１）。なお、所定形状で所定の濃度や色のパッチ形成制御については、制御部１０１が各種の制御を行っている。

〔パッチ形成制御（従来の制御）〕
以下、パッチ形成制御の第１実施形態について説明する。
まず、前提条件として、図５に従来と同様なパッチ形成制御について説明する。ここで、以上の第１方向はＸ方向、第２方向はＹ方向としている。

以下、具体的に説明する。
φ0[mm]：出力物読取部２９０のセンサ開口サイズ（用紙面における読み取りサイズ），
Ｘ0[mm]：第１方向パッチサイズ（＞φ0），
Ｙ0[mm]：第２方向パッチサイズ，
ＬＳ[mm/s]：基準搬送速度，
Ｔｓ0[mm]：基準サンプリング間隔，
Ｔｓw[ms]：サンプリング時間，
Ｔｐ0[ms]：パッチ通過時間（＝Ｙ0／ＬＳ），
である。

このようなパッチの場合、出力物読取部２９０の直前に先端検知センサ２８０を配置し、この先端検知センサ２８０で用紙先端を検知したことをトリガとして、所定タイミングでパッチの読み取りを開始する。
この場合、用紙先端に近い領域ではパッチ位置と読み取り位置を合致させることはできる。しかし、用紙後端に近い領域では、基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積される結果、パッチ位置と読み取り位置が合致しない状況が発生しうる。なお、出力物読取部２９０は、画像形成装置１００とは別の読取装置２００や後処理装置の内部に設けられており、この読取装置２００内の搬送部２１０と出力物読取部２９０とは完全な同期状態が保証されているわけではない。

このため、タイミングの誤差が発生し、この誤差が累積していく問題がある。すなわち、図１４や図１５のように、用紙上のパッチの位置と、パッチを読み取る位置とがずれてしまう問題が発生する。
〔パッチ形成制御（１）〕
以下、パッチ形成制御の第１実施形態について説明する。ここでは、以上のような従来の問題を解消する本実施形態のパッチ形成制御について、図６を参照して説明する。ここで、Ｘ方向とＹ方向とは、図５の場合と同様である。また、他の記号についても、同一箇所には同一の記号を、類似する箇所には類似する記号を付している。

以下、具体的に説明する。
φ0[mm]：出力物読取部２９０のセンサ開口サイズ（用紙面における読み取りサイズ），
Ｘ1[mm]：第１方向パッチサイズ（＞φ0），
Ｙ1〜Ｙn[mm]：パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズ，
ＬＳ’[mm/s]：搬送速度，
Ｔｓ1〜Ｔｓn[mm]：パッチｐｔ1〜ｐｔnについてのサンプリング間隔，
Ｔｓw[ms]：サンプリング時間，
Ｔｐ1〜Ｔｐn[ms]：パッチｐｔ1〜ｐｔnについてのパッチ通過時間（＝Ｙ1／ＬＳ’〜Ｙn／ＬＳ’），
である。

なお、ここでは、ｎ＝６と仮定して、６個のパッチｐｔ1〜ｐｔ6の例を示している。
また、搬送速度ＬＳ’が基準搬送速度ＬＳに対して、ＬＳ＋ｄＶ１≦ＬＳ≦ＬＳ−ｄＶ２の関係を有しているとする。ここで、ｄＶ１とｄＶ２とは、搬送速度のばらつき成分（誤差成分）である。

この場合、パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]は、基準となるパッチサイズＹ0を基準にして、以下のように表現することができる。
Ｙ1[mm]＝Ｙ0×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
Ｙ2[mm]＝Ｙ1×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
Ｙ3[mm]＝Ｙ2×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
…，
Ｙn[mm]＝Ｙn-1×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
例えば、以上と同様に、搬送速度ＬＳ’が基準搬送速度ＬＳに対して±２％の誤差を有するのであれば、
Ｙ1[mm]＝Ｙ0×１．０４，
Ｙ2[mm]＝Ｙ1×１．０４，
Ｙ3[mm]＝Ｙ2×１．０４，
…，
Ｙn[mm]＝Ｙn-1×１．０４，
となる。

また、サンプリング時間Ｔｓ1〜Ｔｓn[ms]についても、
Ｔｓ1[ms]＝Ｔｓ0×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
Ｔｓ2[ms]＝Ｔｓ1×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
Ｔｓ3[ms]＝Ｔｓ2×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
…，
Ｔｓn[ms]＝Ｔｓn-1×（（ｄＶ１＋ｄＶ２）／ＬＳ），
例えば、搬送速度ＬＳ’が基準搬送速度ＬＳに対して±２％の誤差を有するのであれば、
Ｔｓ1[ms]＝Ｔｓ0×１．０４，
Ｔｓ2[ms]＝Ｔｓ1×１．０４，
Ｔｓ3[ms]＝Ｔｓ2×１．０４，
…，
Ｔｓn[ms]＝Ｔｓn-1×１．０４，
となる。

ここで、実際に搬送速度ＬＳ’が変化した場合のパッチの読み取りの状況を模式的に図７に示す。
図７（ａ）は、以上のように定めたサンプリング時間Ｔｓ1〜Ｔｓn[ms]で、サンプリング時間Ｔｓw[ms]の読み取りを実行した様子を示す。ここでは、６回の読み取りＲｄ１〜Ｒｄ６を示している。

図７（ｂ）は、以上のように定めた第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]のパッチｐｔ1〜ｐｔnについて、ＬＳ’＝ＬＳである場合に、出力物読取部２９０のセンサから見た状態を示している。
ここでは、６回の読み取りに対応した６個のパッチｐｔ1〜ｐｔ6を示している。この場合、各パッチの第２方向中央付近が読み取られることになる。この結果、各パッチで、第２方向の両端（搬送方向上流側と下流側）に余裕が生じた状態になっている。

図７（ｃ）は、以上のように定めた第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]のパッチｐｔ1〜ｐｔnについて、実搬送速度ＬＳ’＝ＬＳ＋ｄＶ１と、基準搬送速度よりも高速側にｄＶ１ずれた状態である場合に、出力物読取部２９０のセンサから見た状態を示している。
ここでは、６回の読み取りに対応した６個のパッチｐｔ1〜ｐｔ6を示している。この場合、実搬送速度ＬＳ’が基準搬送速度ＬＳよりも高速であるため、出力物読取部２９０のセンサから見ると、各パッチの第２方向サイズが小さくなった状態に近い。このため、各パッチの第２方向中央よりも後端（搬送方向の下流側）が読み取られることになるが、隣接するパッチを読み取ることは無い。

図７（ｄ）は、以上のように定めた第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]のパッチｐｔ1〜ｐｔnについて、実搬送速度ＬＳ’＝ＬＳ−ｄＶ２と、基準搬送速度よりも低速側にｄＶ２ずれた状態である場合に、出力物読取部２９０のセンサから見た状態を示している。
ここでは、６回の読み取りに対応した６個のパッチｐｔ1〜ｐｔ6を示している。この場合、実搬送速度ＬＳ’が基準搬送速度ＬＳよりも低速であるため、出力物読取部２９０のセンサから見ると、各パッチの第２方向サイズが大きくなった状態に近い。このため、各パッチの第２方向中央よりも先端（搬送方向の上流側）が読み取られることになるが、隣接するパッチを読み取ることは無い。

すなわち、この実施形態では、搬送部２１０による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御する（図４中のステップＳ１０２でＹＥＳ、Ｓ１０３）と共に、出力物読取部で複数のパッチを読み取るタイミングを複数のパッチそれぞれの第２方向のサイズに応じて設定している（図４中のステップＳ１０４）ため、搬送部２１０の基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。

このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量を最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。また、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、用紙枚数を最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

なお、以上の実施形態の各パッチは、図６や図７では、複数のパッチを第２方向に密着させた状態として示しているが、これに限定されるものではない。例えば、複数の各パッチ間に、一定の間隔をあけた状態であっても良い。
また、搬送部２１０による用紙の搬送速度に全く誤差が生じない場合であれば（図４中のステップＳ１０２でＮＯ）、複数のパッチの第２方向のサイズは、基準の第２方向パッチサイズＹ0のままで良い（図４中のステップＳ１０２とＳ１０３をスキップ）。

〔パッチ形成制御（２）〕
以下、パッチ形成制御の第２実施形態について説明する。ここでは、以上の第１実施形態によるパッチ形成制御の変形としての第２実施形態について、図８を参照して説明する。

ここで、Ｘ方向とＹ方向とは、第１実施形態の場合と同様である。また、他の記号についても、同一箇所には同一の記号を、類似する箇所には類似する記号を付している。
以下、具体的に説明する。
Ｙ1〜Ｙn[mm]：パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズ，
ＬＳ’[mm/s]：搬送速度，
Ｔｓn-1[mm]：パッチｐｔn-1とパッチｐｔnから求めたサンプリング間隔，
Ｔｓw[ms]：サンプリング時間，
である。

この場合、各パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]については、以上の第１実施形態と同じ手法により算出する。
但し、各パッチｐｔ1〜ｐｔnについて密着あるいは一定間隔で第２方向に並べるのではなく、各パッチｐｔ1〜ｐｔnそれぞれについてＹnの領域を割り当て、各Ｙnの領域内の第２方向の中央付近に、各パッチｐｔ1〜ｐｔnそれぞれを配置する。

また、サンプリング間隔については、パッチｐｔn-1とパッチｐｔnから求めたサンプリング間隔Ｔｓn-1[mm]を、各パッチｐｔ1〜ｐｔnそれぞれに割り当てる。
すなわち、複数の各パッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御すると共に、複数のパッチの中心位置同士の間隔を第２方向に均等に設定し、かつ、複数のパッチ同士が重ならない状態に配置している。

このようにすることで、出力物読取部２９０においてサンプリング間隔を可変にできない場合にも対応することが可能になる。
また、各パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズＹ1〜Ｙn[mm]については、以上の第１実施形態と同じ手法により算出しているため、実際に搬送速度ＬＳ’が変化した場合のパッチの読み取りの状況は、以下のようになる。

ここで、実搬送速度ＬＳ’＝ＬＳである場合には、各パッチで第２方向の両端（搬送方向上流側と下流側）に余裕が生じる。また、実搬送速度ＬＳ’＝ＬＳ＋ｄＶ１と、基準搬送速度よりも高速側にｄＶ１ずれた場合には、各パッチの第２方向サイズが小さくなった状態に近く、各パッチの第２方向中央よりも後端（搬送方向の下流側）が読み取られることになるが、隣接するパッチを読み取ることは無い。そして、実搬送速度ＬＳ’＝ＬＳ−ｄＶ２と、基準搬送速度よりも低速側にｄＶ２ずれた場合には、各パッチの第２方向サイズが大きくなった状態に近く、各パッチの第２方向中央よりも先端（搬送方向の上流側）が読み取られることになるが、隣接するパッチを読み取ることは無い。

すなわち、この実施形態では、搬送部２１０による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御すると共に、複数のパッチの中心位置同士の間隔を第２方向に均等に設定し、かつ、複数のパッチ同士が重ならない状態にして画像形成するよう制御すると共に、出力物読取部で複数のパッチを読み取るタイミングを複数のパッチそれぞれの中心位置に合わせて均等に設定しているため、搬送部２１０の基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量を最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

〔パッチ形成制御（３）〕
以下、パッチ形成制御の第３実施形態について説明する。ここでは、図１６で説明したような、用紙の片寄りや傾きによる問題を解消する本実施形態のパッチ形成制御について、図９以降を参照して説明する。ここで、Ｘ方向（主走査方向）とＹ方向（副走査方向）とは、図６の場合と同様である。また、他の記号についても、同一箇所には同一の記号を、類似する箇所には類似する記号を付している。

図１６では、用紙の片寄りや傾きによって、第２方向に並んでいるはずの各パッチについて、用紙の後端になるに従って、読取部２９０のセンサの位置から外れてしまう状況を示している。
そこで、この第３実施形態では、図９（ａ）に示すように、用紙に所定面積の複数のパッチを第２方向に並べて画像形成する際に、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
このように、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、搬送される用紙に片寄り（図９（ｂ）中のＳＨ）や傾き（図９（ｂ）中のＲ）が生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

以下、片寄りについて具体的に説明する。図１０では、用紙に片寄りが発生する場合（図４中のステップＳ１０５でＹＥＳ）、における、第１方向パッチサイズＸ1を説明する。
ここで、各パラメータを以下のようにする。
φ0[mm]：出力物読取部２９０のセンサ開口サイズ（用紙面における読み取りサイズ），
ＳＨＲ：用紙搬送方向上流を上とした場合の用紙右側から用紙左側に向けて第１方向に片寄りが発生する場合の予想最大値，
ＳＨＬ：用紙搬送方向上流を上とした場合の用紙左側から用紙右側に向けて第１方向に片寄りが発生する場合の予想最大値，
Ｘ1[mm]：第１方向パッチサイズ，
この場合、第１方向パッチサイズＸ1については、
Ｘ1≧φ0＋ＳＨＲ＋ＳＨＬ，と定める（図４中のステップＳ１０６）。

これにより、片寄りＳＨＲ，ＳＨＬが発生したとしても搬送される用紙に片寄りが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量を最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

また、搬送時に用紙の片寄りが全く誤差が生じない場合であれば（図４中のステップＳ１０５でＮＯ）、複数のパッチの第１方向のサイズは、基準の第１方向パッチサイズＸ0のままで良い（図４中のステップＳ１０６をスキップ）。
以下、傾きについて具体的に説明する。図１１，図１２では、用紙に傾きが発生する場合（図４中のステップＳ１０７でＹＥＳ）における、各パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第１方向パッチサイズＸ1〜Ｘn[mm]について説明する。
Ｘ1[mm]：パッチｐｔ1の先端側についての第１方向パッチサイズ，
Ｘn[mm]：パッチｐｔnの後端側についての第１方向パッチサイズ，
Ｙ1〜Ｙn[mm]：パッチｐｔ1〜ｐｔnについての第２方向パッチサイズ，
θ：用紙搬送時に発生しうる最大の用紙回転角，
ＥＲＸn：用紙がθ回転した場合に生じうる用紙上でのＸ方向のズレ，
である。

この場合、ＥＲＸnは、以下のように表現できる。
ＥＲＸn＝（Ｙ1＋Ｙ2＋…＋Ｙn）×ｔａｎθ，
この場合、パッチｐｔnについての第２方向パッチサイズＸn[mm]は、
以上のＸ1とＥＲＸnとを参照して、以下のように、
Ｘn[mm]＝Ｘ1＋２・ＥＲＸn
＝Ｘ1＋２（（Ｙ1＋Ｙ2＋…＋Ｙn）×ｔａｎθ），
表現することができる（図４中のステップＳ１０８）。

なお、用紙の回転について右回転と左回転で最大回転角が異なる場合には、２θのかわりに（θR＋θL）のようにすれば良い。
なお、この第３実施形態において、Ｙ1〜Ｙn[mm]については、それぞれ全てＹ0であっても良いし、第１実施形態のように徐々に大きくしたサイズであっても良い。

従って、この第３実施形態では、図１２に示すように、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて、Ｘ1からＸnへ徐々に大きくするように制御する。この場合、複数のパッチ全体として、平行する２辺のうち短辺長をＸ1、長辺長をＸn、Ｙ方向長（高さ）をＹ1＋Ｙ2＋…＋Ｙnとする台形形状のパッチ群が形成される（図１２参照）。

このように、複数のパッチの第１方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御することで、搬送される用紙に傾き（図９（ｂ）中のＲ、図１１）が生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

また、この際に、第１方向パッチサイズＸ1については片寄りＳＨＲ，ＳＨＬを考慮して定める（図１０）と共に、用紙の最大回転角θを考慮して第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて複数のパッチの第１方向のサイズを徐々に大きくするように制御する（図１１，図１２）ことで、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

〔パッチ形成制御（４）〕
以下、パッチ形成制御の第４実施形態について説明する。
この第４実施形態としては、既に説明した第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせたパッチを生成する。

なお、既に説明した部分について重複した説明は省略するが、この第４実施形態では、搬送部２１０による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御すると共に、出力物読取部で複数のパッチを読み取るタイミングを複数のパッチそれぞれの第２方向のサイズに応じて設定し、更に、先端のパッチについての第１方向パッチサイズについては片寄りＳＨＲ，ＳＨＬを考慮して定めると共に、用紙の最大回転角θを考慮して第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて複数のパッチの第１方向のサイズを徐々に大きくするように設定する。

このようにすることで、搬送部２１０の基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。更に、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

〔パッチ形成制御（５）〕
以下、パッチ形成制御の第５実施形態について説明する。
この第５実施形態としては、既に説明した第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせたパッチを生成する。

なお、既に説明した部分について重複した説明は省略するが、この第５実施形態では、搬送部２１０による用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数のパッチの第２方向のサイズを、第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて徐々に大きくするように制御すると共に、複数のパッチの中心位置同士の間隔を第２方向に均等に設定し、かつ、複数のパッチ同士が重ならない状態に配置する。

更に、先端のパッチについての第１方向パッチサイズについては片寄りＳＨＲ，ＳＨＬを考慮して定めると共に、用紙の最大回転角θを考慮して第２方向の上流側から下流側のパッチに向けて複数のパッチの第１方向のサイズを徐々に大きくするように設定する。
なお、この第５実施形態の場合、ＥＲＸnは、以下のように表現できる。
ＥＲＸn＝（Ｙn＋Ｙn＋…＋Ｙn）×ｔａｎθ＝ｎ・Ｙn×ｔａｎθ
この場合、パッチｐｔnについての第２方向パッチサイズＸn[mm]は、
以上のＸ1とＥＲＸnとを参照して、以下のように表現することができる。
Ｘn[mm]＝Ｘ1＋２・ＥＲＸn＝Ｘ1＋２ｎ・Ｙn×ｔａｎθ
このようにすることで、搬送部２１０の基準搬送速度と実搬送速度との誤差が累積されたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端（最も下流側のパッチ）に至るまで維持できる。更に、搬送される用紙に片寄りや傾きが生じていたとしても、読み取り位置がパッチ位置に含まれる状態を用紙後端に至るまで維持できる。このため、トナーを無駄に大きくする必要がなくなり、トナー使用量と用紙枚数とを最低限に抑えつつ、用紙上のパッチを正確に読み取ることが可能になる。

また、このようにすることで、出力物読取部２９０においてサンプリング間隔を可変にできない場合にも対応することが可能になる。
〈その他の実施形態〉
以上の第３実施形態において、複数のパッチ全体で台形形状である具体例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、各パッチについて、Ｘn[mm]＝Ｘ1＋２・ＥＲＸnの数式に基づいて第１方向パッチサイズを求めて、それぞれ矩形のパッチを形成するようにしても良い。

また、読取装置２００については、制御部２０１を設けずに、画像形成装置１００の制御部１０１が読取装置２００内の各部を制御するようにしても良い。

１００ 画像形成装置
１０２ 通信部
１０３ 操作表示部
１０４ 記憶部
１０５ 給紙部
１１０ 搬送部
１２０ 原稿読取部
１３０ 画像データ記憶部
１４０ 画像処理部
１５０ 画像形成部
１６０ 定着部
２００ 読取装置
２０１ 制御部
２１０ 搬送部
２９０ 出力物読取部

Claims (10)

1. 用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部、前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部、を有する画像形成装置と、
   前記用紙に形成された画像を当該用紙が前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、
   を備えて構成される画像形成システムであって、
   前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、前記搬送部による前記用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数の前記パッチの前記第２方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
   ことを特徴とする画像形成システム。
2. 用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部、前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部、前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部、を有する画像形成装置と、
   前記用紙に形成された画像を当該用紙が前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、
   を備えて構成される画像形成システムであって、
   前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
   ことを特徴とする画像形成システム。
3. 前記制御部は、
   複数の前記パッチを前記第２方向に密着させた状態又は一定の間隔をあけた状態のいずれかで前記第２方向に並べて画像形成するよう制御すると共に、
   前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの前記第２方向のサイズに応じて設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
4. 前記制御部は、
   複数の前記パッチの中心位置同士の間隔を前記第２方向に均等に設定し、かつ、複数の前記パッチ同士が重ならない状態にして画像形成するよう制御すると共に、
   前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの中心位置に合わせて均等に設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
5. 前記制御部は、前記搬送部による前記用紙の搬送時に発生する傾き又は片寄りに応じて、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成システム。
6. 用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、
   前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部と、
   前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、
   前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部と、
   を制御する画像形成制御方法であって、
   前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、前記搬送部による前記用紙の搬送速度の誤差に応じて、複数の前記パッチの前記第２方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
   ことを特徴とする画像形成制御方法。
7. 用紙上において第１方向の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返すことで２次元の画像形成を実行する画像形成部と、
   前記用紙を前記第２方向に搬送する搬送部と、
   前記画像形成部により前記用紙に形成された画像を、当該用紙が前記搬送部により前記第２方向に搬送されている状態で読み取る出力物読取部と、
   前記画像形成部による画像形成と前記出力物読取部による読み取りと前記搬送部による搬送とを制御する制御部と、
   を制御する画像形成制御方法であって、
   前記制御部は、前記出力物読取部で読み取るために、前記用紙に所定面積の複数のパッチを前記第２方向に並べて画像形成する際に、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
   ことを特徴とする画像形成制御方法。
8. 前記制御部は、
   複数の前記パッチを前記第２方向に密着させた状態又は一定の間隔をあけた状態のいずれかで前記第２方向に並べて画像形成するよう制御すると共に、
   前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの前記第２方向のサイズに応じて設定する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成制御方法。
9. 前記制御部は、
   複数の前記パッチの中心位置同士の間隔を前記第２方向に均等に設定し、かつ、複数の前記パッチ同士が重ならない状態にして画像形成するよう制御すると共に、
   前記出力物読取部で複数の前記パッチを読み取るタイミングを複数の前記パッチそれぞれの中心位置に合わせて均等に設定する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成制御方法。
10. 前記制御部は、前記搬送部による前記用紙の搬送時に発生する傾き又は片寄りに応じて、複数の前記パッチの前記第１方向のサイズを、前記第２方向の上流側から下流側の前記パッチに向けて徐々に大きくするように制御する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成制御方法。