JP2023056212A - 画像形成装置、補正方法および補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することが可能な画像形成装置、補正方法および補正プログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置は、積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を各層に形成する画像形成部と、層画像の各層における印刷位置を補正する補正部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、補正方法および補正プログラムに関する。

一般的に、印刷物を積層した積層印刷物の積層面（例えば、本の小口等）に画像を印刷する技術が知られている。例えば、特許文献１には、積層印刷物の各ページの端部にベタマークを形成し、積層印刷物とした際の積層面の各ベタマークを繋がらせることで所定画像を表現する構成が開示されている。

特開２００５－２５４５８７号公報

ところで、積層印刷物における所定画像においては、ＱＲ（Quick Response）コード（登録商標）やバーコード等、読取装置に読み取られる読取画像が形成される場合がある。そのため、読取装置による誤読を防止する観点から、上記の技術においては高精度なものが求められている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、積層印刷物を構成する媒体の伸縮特性の変動、各層の媒体に形成される画像面積率の差による厚さばらつき等により、各層に形成される層画像の印刷位置にずれが発生するおそれがあった。

本発明の目的は、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することが可能な画像形成装置、補正方法および補正プログラムを提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部と、
前記層画像の前記各層における印刷位置を補正する補正部と、
を備える。

本発明に係る補正方法は、
積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部を備える画像形成装置における補正方法であって、
前記層画像の前記各層における印刷位置を補正し、
補正した印刷位置に前記層画像を形成する。

本発明に係る補正プログラムは、
積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部を備える画像形成装置の補正プログラムであって、
コンピュータに、
前記層画像の前記各層における印刷位置を補正する処理と、
補正した印刷位置に前記層画像を形成する処理と、
を実行させる。

本発明によれば、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成システムが備える画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 複数の用紙で構成された積層印刷物の一例を示す図である。 連続紙で構成された積層印刷物の一例を示す図である。 連続紙で構成された積層印刷物における印刷位置の算出方法について説明するための図である。 媒体に形成される層画像の印刷位置のずれについて説明するための図である。 画像面積率に基づく補正テーブルの一例を示す図である。 制御部における印刷位置の補正制御の動作例の一例を示すフローチャートである。 検出部を備える画像形成システムにおける画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 図８における制御部における印刷位置の補正制御の動作例の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成システム１００が備える画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。画像形成システム１００は、記録媒体（図１において太線で示す連続紙Ｐまたは非連続紙である用紙Ｓ等を含む記録媒体）上に画像を形成するシステムである。ここで、連続紙Ｐとは、その搬送方向において例えば、画像形成装置１の本体幅を超える長さを有するロール紙である。

図１に示すように、画像形成システム１００は、連続紙Ｐの搬送方向に沿って上流側から順に接続された、給紙装置２、画像形成装置１および巻取装置３を含む。

給紙装置２は、連続紙Ｐを画像形成装置１へ給紙する装置である。給紙装置２の筐体内では、連続紙Ｐが支持軸にロール状に巻回された状態で保持されている。給紙装置２は、支持軸に巻回された連続紙Ｐを、例えば、繰り出しローラー、給紙ローラー等の複数の搬送ローラー対を経由して、一定の速度で画像形成装置１へ搬送する。給紙装置２の給紙動作は、画像形成装置１が備える制御部１０１によって制御される。

画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙装置２から給紙された連続紙Ｐ、または、給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１０１を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロック等の動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて連続紙Ｐまたは用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

図１に示すように、画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

図２に示すように、操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

図１に示すように、画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。

制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。

現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から連続紙Ｐまたは用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。その後、連続紙Ｐまたは用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が連続紙Ｐまたは用紙Ｓに二次転写される。トナー像が転写された連続紙Ｐまたは用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、連続紙Ｐまたは用紙Ｓの定着面、つまりトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、連続紙Ｐまたは用紙Ｓの裏面、つまり定着面と反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、連続紙Ｐまたは用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた連続紙Ｐまたは用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、連続紙Ｐまたは用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。

また、給紙装置２から画像形成装置１へ給紙された連続紙Ｐは、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が連続紙Ｐの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。

画像形成された連続紙Ｐまたは用紙Ｓは、搬送ローラー対（排紙ローラー対）５２ａを備えた排紙部５２により巻取装置３に搬送される。

巻取装置３は、画像形成装置１から搬送されてきた連続紙Ｐを巻き取る装置である。巻取装置３の筐体内では、例えば、連続紙Ｐが巻取軸に巻回されてロール状に保持される。そのために、巻取装置３は、画像形成装置１から搬送されてきた連続紙Ｐを、複数の搬送ローラー対（例えば、繰り出しローラー、排紙ローラー）を経由して、一定の速度で巻取軸に巻き取る。巻取装置３の巻き取り動作は、画像形成装置１が備える制御部１０１によって制御される。

ところで、印刷後の積層印刷物の積層面に所定画像が形成される場合がある。積層印刷物は、図示しない排紙部に排紙されて積層された複数の用紙Ｓ、または、巻取装置３においてロール状に巻回された状態の連続紙Ｐである。

図３Ａには、積層された複数の用紙Ｓで構成された積層印刷物Ｓ１が示されている。図３Ｂには、ロール状に巻回された状態の連続紙Ｐで構成された積層印刷物Ｐ１が示されている。

この場合、画像形成部４０は、積層印刷物の各層を構成する媒体の端部において層画像を形成する。媒体は、層に対応する１枚の用紙Ｓ、または、層に対応する連続紙Ｐの一部分である。

積層面は、積層印刷物の各層の端面が積層されることで構成される面である。また、積層面は、後処理工程で、積層印刷物の端部が裁断される場合、当該後処理工程で裁断された後の積層印刷物の裁断面が積層されたものであっても良い。

所定画像は、各層が積層されることにより所定の情報が表現され得る画像である。所定画像としては、ＱＲコードやバーコード等のコード、ユーザー情報、顧客情報、印刷日時、ジョブ番号、印刷所の番号等の印刷物の管理情報や、各層を色分けして複数のジョブの積層印刷物上の位置を示す位置情報、絵柄、文字等の情報が挙げられる。

層画像は、積層印刷物における各層を構成する媒体の積層面に対応する箇所に形成される画像である。各媒体の層画像が繋ぎ合わされることにより、所定画像が表現される。

図３Ａにおける積層印刷物Ｓ１には、各層が積層される方向に延びる所定画像Ｓ２が形成されている。また、図３Ｂにおける積層印刷物Ｐ１には、「ＡＢＣ」の３文字で構成された所定画像Ｐ２が形成されている。

このように所定画像が積層印刷物の積層面に形成されることで、例えば積層印刷物を容易に識別することが可能となる。例えば、印刷後の連続紙Ｐは、ロール状に巻回された状態で保管されるが、連続紙Ｐの末端部分を白紙のままにして、末端部分で積層印刷物の表面側に配置して、積層印刷物の印刷面を保護するようにする場合がある。また、ロール状に巻回された連続紙Ｐは、軸方向に長い状態となるため、軸方向に水平に積み上げられたり、箱に縦置きされて保管される場合がある。

これらの場合、保管状態の連続紙Ｐの内容を確認することが困難であるため、連続紙Ｐの積層面に、連続紙Ｐの印刷面に形成された情報（管理番号等）を所定画像として表現することで、保管状態の連続紙Ｐの内容を把握することが容易となる。

積層印刷物が複数の用紙Ｓとなる場合は、例えば積層面に対応する箇所（媒体の端部等）にベタ画像となる層画像が形成され、各用紙Ｓの層画像が繋ぎ合わされることにより、所定画像が表現される。なお、所定画像によっては、各層画像の長さや、各層を構成する媒体における印刷位置は同じものになったり、異なるものになったりする。

図４に示すように、積層印刷物Ｐ１が連続紙Ｐとなる場合は、連続紙Ｐがロール状（円弧状）に湾曲した状態で積層されていくので、例えば、層画像の画像データにおけるＸＹ座標を、ｒθ座標に変換した上で、画像データの連続紙Ｐ上の印刷位置が調整される。

ＸＹ座標では、例えば、層を構成する媒体における幅方向の位置成分をＸ座標、媒体における搬送方向の位置成分をＹ座標としている。ｒθ座標では、例えば、積層印刷物Ｐ１の中心Ｐ３から、媒体の印刷位置（所定画像Ｐ２のいずれかの箇所に対応する位置）までの距離（半径）の成分をｒ座標、媒体の印刷位置と積層印刷物の中心とを結ぶ線と所定方向（例えば水平方向）とがなす角度［ｒａｄ］の成分をθ座標としている。

例えば、中心Ｐ３から所定画像Ｐ２における位置Ｐ４に所定画像Ｐ２の一部を形成したい場合、中心Ｐ３から位置Ｐ４に対応する層までの距離の成分をｒ座標とし、水平方向と、Ｐ３とＰ４とを結ぶ線とがなす角度の成分をθ座標とする。

ｒ座標は、軸半径をＲ、ｒ座標に対応する印刷位置における媒体の厚さをＴ、ｒ座標に対応する印刷位置における媒体までの層数（巻数）をＮとした場合、これらのパラメーターと、以下の式（１）のような、関係性を有している。

ＮＴ＝ｒ－Ｒ・・・（１）

また、θ座標をπとしたときの積層印刷物のＮ周目のロール周長（ロール距離とも言う）は、２π×｛Ｒ＋（Ｎ－１）×Ｔ｝で示すことができるので、角度θの位置におけるロール距離は、２θ×｛Ｒ＋（Ｎ－１）×Ｔ｝である。Ｎ－１周目までの総ロール距離は、例えば、（Ｎ－１）／２×｛４πＲ＋（Ｎ－２）×２πＴ｝で示すことができるので、角度θの位置における総ロール距離は、例えば（Ｎ－１）／２×｛４πＲ＋（Ｎ－２）×２πＴ｝＋２θ×｛Ｒ＋（Ｎ－１）×Ｔ｝で示すことができる。

このように、ｒθ座標と、当該ｒθ座標に基づく位置における総ロール距離との関係性に基づいて、層画像の連続紙Ｐ上の印刷位置を調整することが可能となる。

なお、上記の調整方法は、一例であり、別の調整方法によって、層画像の印刷位置が調整されても良い。また、連続紙Ｐが構成する円弧に合わせて所定画像（各層画像）が円弧状になるように調整されても良い。

このような積層印刷物を構成する媒体においては、各層に形成される層画像の印刷位置にずれが発生するおそれがある。

媒体は、媒体の保管時や印刷時における環境条件等に起因して媒体の含水率等が変動して媒体が伸縮する。例えば、媒体の含水率が多くなるほど定着部６０において、水分が抜けるため媒体が縮む。媒体の伸縮の程度は環境条件等に応じて変動するため、ある条件により層画像が形成された場合、積層印刷物となった際に、その伸縮の程度に起因して印刷位置にずれが発生する。例えば、媒体が縮んだ場合は、連続紙Ｐの場合だと、目標位置よりも早い段階で層画像が形成され、媒体が伸びた場合は、連続紙Ｐの場合だと、目標位置よりも遅い段階で層画像が形成される（図５参照）。

このような、層画像の印刷位置のずれを抑制するため、本実施の形態では、層画像の印刷位置の補正を行う。すなわち、制御部１０１は、所定画像を構成する各層の層画像の印刷位置を補正する。制御部１０１は、本発明の「補正部」に対応する。

具体的には、制御部１０１は、画像データにおける層画像の目標位置からの印刷位置のずれを推定し、推定結果に基づいて、印刷位置を補正する。

より詳細には、制御部１０１は、例えば、積層印刷物を構成する媒体の含水率に基づいて、媒体の長さ方向における伸縮補正率を推定し、推定した伸縮補正率に基づいて、目標位置からの印刷位置のずれを推定する。そして、制御部１０１は、印刷位置のずれが発生すると推定した場合、媒体の長さ方向に基づく印刷位置を補正する。

媒体の長さ方向は、媒体の積層面に対応する辺や、媒体の層画像が形成される側の辺に沿う方向であり、例えば、画像形成装置１における媒体の搬送方向に沿う方向である。

伸縮補正率は、例えば、媒体における画像の印刷位置の長さ方向における変化の程度を示すものである。この伸縮補正率を、例えば、画像データにおける媒体の長さ方向の距離（印刷位置）に乗算することで、層画像の印刷位置のずれを打ち消す印刷位置を算出することが可能となる。

一般的に、媒体は、媒体における含水量が多くなるにつれ、定着部６０で加熱定着される際に、媒体に含まれる水分の蒸発量が増大し、ひいては媒体の縮み量が増大する。そのため、本実施の形態では、定着部６０の温度変化と、画像形成装置１の周辺の湿度とを用いて、媒体の含水率に基づく媒体の伸縮補正率を算出する。伸縮補正率は、例えば以下の式（２）によって算出可能である。

伸縮補正率（％）＝０．０２×ΔＴ＋（Ｈ－５０）・・・（２）

式（２）におけるΔＴは、定着温度の設定値に対する変化量であり、設定値と、例えば定着部６０に設けられる温度検出部により検出される定着部６０の温度との差分である。

Ｈは、画像形成装置１の機外の湿度（％）である。Ｈは、例えば湿度検出部から取得する情報に基づく湿度である。湿度検出部は画像形成装置１に設けられても良いし、画像形成装置１の周辺に設けられていても良い。なお、式（２）は一例であり、媒体の種類に応じて適宜変更可能である。また、別の方法によって長さ方向の印刷位置を補正しても良い。

このように、制御部１０１は、定着温度の情報と、画像形成装置１の機外の湿度の情報とを取得することで、長さ方向に基づく印刷位置を補正する。

例えば、媒体の縮み量が比較的大きい場合、層画像の印刷位置が、目標位置（画像データで設定されている位置）よりも早いタイミングの位置になる。この場合、制御部１０１が、例えば上記の伸縮率に基づいて、層画像の印刷位置を、目標位置よりも遅らせるように補正する。

また、媒体の伸び量が比較的大きい場合は、媒体の縮み量が比較的大きい場合の制御の逆で、層画像の印刷位置が目標位置よりも遅いタイミングの位置になるので、制御部１０１は、層画像の印刷位置を、目標位置よりも早めるように補正する。

このようにすることで、層画像の長さ方向の印刷位置のずれを打ち消すことができるので、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することができる。

また、制御部１０１は、積層印刷物の厚さ方向に基づく印刷位置のずれを補正しても良い。積層印刷物の厚さ方向は、媒体の厚さに基づく方向であり、積層印刷物を構成する各媒体が積層される方向に沿う方向である。

積層印刷物における各層には、異なる画像が形成されるので、層によっては画像面積率が小さいものがあれば、画像面積率が大きいものがある。各層の画像面積率によっては、層毎にトナー量が異なり、そのトナー量に起因して、各層の厚さが異なるものとなる。例えば、媒体に形成された画像の画像面積率が増大するにつれ、トナー量が増大し、ひいては当該媒体における層の厚さが大きくなる。

層の厚さが大きくなると、積層印刷物の厚さが増大して、当該積層印刷物に形成される層画像が厚さ方向にずれていく。

例えば、積層印刷物が用紙Ｓである場合、積層印刷物の厚さ方向、つまり上方向に層画像がずれていく。また、積層印刷物が連続紙Ｐである場合、積層印刷物の厚さ方向、つまり、積層印刷物の中心から外側に向かう方向に、層画像がずれていく。

特に、積層印刷物が連続紙Ｐである場合、媒体の厚さが増大すると、ロール状の積層印刷物の巻き取り半径が理想状態よりも大きくなり、層画像の印刷位置が、目標位置よりも遅い早い段階で形成され、前側にずれて形成されてしまう（図５参照）。

そこで、制御部１０１は、媒体に形成される画像データの情報を取得して、当該画像データに係る画像面積率に基づいて、目標値からの印刷位置のずれを推定し、厚さ方向に基づく印刷位置を補正する。例えば、積層印刷物が連続紙Ｐであったとする。この場合、制御部１０１は、画像面積率に基づいて、図６に示すテーブルを参照して、式（１）の厚さに対応するＴを補正する。

例えば、画像面積率が０以上１０％未満である場合、制御部１０１は、厚さをＴに決定する。つまり、この場合は、補正がなされないこととなる。画像面積率が１０％以上５０％未満である場合、制御部１０１は、厚さをＴ×０．０１％に決定する。画像面積率が５０％以上１００％未満である場合、制御部１０１は、厚さをＴ×０．０５％に決定する。

ここで、決定した厚さに基づいて、上記したｒθ座標に基づくロール距離を算出することで、連続紙Ｐ上の層画像の印刷位置が補正される。具体的には、画像面積率が大きくなるにつれ、厚さであるＴが小さくなるような補正がされることとなる。

つまり、制御部１０１は、画像面積率が大きくなるにつれ、目標位置よりも層画像の印刷位置が遅いタイミングになるように、当該印刷位置を補正する。

このようにすることで、層画像の厚さ方向の印刷位置のずれを打ち消すことができるので、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することができる。

また、制御部１０１は、上記の長さ方向の補正および上記の厚さ方向の補正の両方を行うようにしても良い。つまり、制御部１０１は、積層印刷物を構成する媒体の長さ方向および積層印刷物の厚さ方向に基づく印刷位置を補正するようにしても良い。

このようにすることで、長さ方向のずれと、厚さ方向のずれとの両方を考慮した補正を行うことができるので、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することをさらに抑制することができる。

なお、制御部１０１は、上記の長さ方向の補正および上記の厚さ方向の補正の何れかのみを行うようにしても良いが、補正精度向上の観点から、上記の長さ方向の補正および上記の厚さ方向の補正の両方を行う方が好ましい。

また、図５においては、連続紙Ｐで構成される積層印刷物における印刷位置のずれが示されているが、非連続紙である用紙Ｓで構成される積層印刷物の印刷位置についても、上記と同様に補正を行うことが可能である。

次に、制御部１０１における印刷位置の補正制御を実行するときの動作例について説明する。図７は、制御部１０１における印刷位置の補正制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図７における処理は、例えば、画像形成装置１の印刷開始前に適宜実行される。

図７に示すように、制御部１０１は、湿度情報を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の後、制御部１０１は、定着部６０の温度情報を取得する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の後、制御部１０１は、画像データ情報を取得する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０１～Ｓ１０３の順番は、上記の通りでなくても良い。

そして、制御部１０１は、層画像の印刷位置の補正の必要があるか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４では、例えば、ステップＳ１０１，Ｓ１０２の情報に基づいて、目標位置に対して、長さ方向において所定距離以上のずれが発生する場合や、ステップＳ１０３の情報に基づいて、画像面積率が所定面積率以上である場合に、層画像の印刷位置の補正の必要があると判定される。

所定距離は、例えば層画像が長さ方向にずれることで、所定画像の識別に影響を及ぼす程度の任意の距離である。また、所定面積率は、例えば層画像が厚さ方向にずれることで、時期別画像の識別に影響を及ぼす程度の厚さとなるような任意の面積率である。

判定の結果、層画像の印刷位置の補正の必要がない場合（ステップＳ１０４、ＮＯ）、本制御は終了する。一方、層画像の印刷位置の補正の必要がある場合（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、制御部１０１は、層画像の印刷位置を補正する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の後、本制御は終了する。

以上のように構成された本実施の形態によれば、積層印刷物の積層面に形成される所定画像における各層の層画像の印刷位置を補正する。具体的には、層画像の印刷位置の補正の必要があるか否かについて判定して、印刷位置の補正の必要があると判定した場合に、層画像の印刷位置を補正するので、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することができる。

また、印刷位置の補正の必要があるか否かの判定を層毎に行うことにより、各層画像の印刷位置を適切な位置に合わせることができるので、全体として所定画像を正確に表現することができる。

また、目標位置からの印刷位置のずれを推定し、その推定結果に基づいて印刷位置を補正するので、積層印刷物の積層面に所定画像を精度良く形成することができる。

なお、上記実施の形態では、層画像の印刷位置の補正の必要があるか否かについて判定する制御を行っていたが、本発明はこれに限定されず、当該制御を行わなくても良く、例えば印刷位置の補正量を決定するようにしても良い。また、この場合、例えば上記実施の形態における「補正をしない」制御が、補正量を０に決定することと同様となる。

また、上記実施の形態では、積層印刷物の印刷前に、層画像の印刷位置を補正していたが、本発明はこれに限定されず、積層印刷物の印刷中に、層画像の印刷位置を補正しても良い。

この場合、図８に示すように、制御部１０１は、画像形成システム１００に設けられる検出部４の検出結果に基づいて、層画像が形成される媒体における層画像の印刷位置を補正する。

検出部４は、例えば、巻取装置３に設けられ、積層印刷物の印刷中における積層印刷物の状態を検出するものである。印刷中における積層印刷物の状態としては、例えば、巻取装置３における連続紙Ｐの巻き取りテンションの状態、連続紙Ｐにおける巻き取り厚さの状態、連続紙Ｐにおける巻き取り回転数の状態等が挙げられる。

積層印刷物の状態が連続紙Ｐの巻き取りテンションの状態である場合、検出部４は、例えば、巻取装置３における巻取軸にかかる負荷を検出可能なものである。この場合の検出部４としては、例えば公知の装置を適用可能である。

制御部１０１は、検出部４の検出結果、つまり、印刷中の積層印刷物の状態の情報を取得して、巻取軸にかかる負荷が大きい、つまり、連続紙Ｐの巻き取りテンションが高い場合、層画像の印刷位置を早めるように補正する。制御部１０１は、巻取軸にかかる負荷が小さい、つまり、連続紙Ｐの巻き取りテンションが低い場合、層画像の印刷位置を遅らせるように補正する。

連続紙Ｐの巻き取りテンションが高くなる場合、連続紙Ｐが引っ張られる状態で巻き取られるため、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が小さくなる。その結果、層画像の印刷位置が、目標位置よりも後側の位置にずれる。一方、連続紙Ｐの巻き取りテンションが小さくなる場合、連続紙Ｐが緩められた状態で巻き取られるため、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が大きくなり、層画像の印刷位置が、目標位置よりも前側の位置にずれる。

そのため、上記のように印刷位置を補正することにより、層画像の印刷位置のずれを打ち消すことができる。

また、積層印刷物の状態が連続紙Ｐの巻き取り厚さの状態である場合、検出部４は、例えば、巻取装置３により巻き取られた連続紙Ｐの厚さを検出可能なものである。この場合の検出部４としては、例えば公知の装置を適用可能である。

制御部１０１は、検出部４の検出結果を取得して、巻き取り厚さが大きい場合、層画像の印刷位置を遅らせるように補正する。制御部１０１は、巻き取り厚さが小さい場合、層画像の印刷位置を早めるように補正する。

連続紙Ｐの巻き取り厚さが大きくなる場合は、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が大きくなるので、層画像の印刷位置が目標位置よりも前側の位置にずれる。一方、連続紙Ｐの巻き取り厚さが小さくなる場合は、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が小さくなるので、層画像の印刷位置が目標位置よりも後側の位置にずれる。

そのため、上記のように印刷位置を補正することにより、層画像の印刷位置のずれを打ち消すことができる。

また、積層印刷物の状態が連続紙Ｐにおける巻き取り回転数の状態である場合、検出部４は、例えば、巻取装置３における巻取軸の回転速度を検出可能なものである。この場合の検出部４としては、例えば公知の装置を適用可能である。

制御部１０１は、検出部４の検出結果を取得して、連続紙Ｐにおける巻き取り回転数が大きい場合、層画像の印刷位置を早めるように補正する。制御部１０１は、連続紙Ｐにおける巻き取り回転数が小さい場合、層画像の印刷位置を遅らせるように補正する。

連続紙Ｐにおける巻き取り回転数が大きい場合、理想状態よりも早く巻き取られることになるので、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が小さくなり、層画像の印刷位置が目標位置よりも後側の位置にずれる。一方、連続紙Ｐにおける巻き取り回転数が小さい場合、理想状態よりも遅く巻き取られることになるので、理想状態よりもロール状の積層印刷物の径が大きくなり、層画像の印刷位置が目標位置よりも前側の位置にずれる。

そのため、上記のように印刷位置を補正することにより、層画像の印刷位置のずれを打ち消すことができる。

次に、検出部４を有する構成における制御部１０１の印刷位置の補正制御を実行するときの動作例について説明する。図９は、検出部４を有する構成における制御部１０１の印刷位置の補正制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図９における処理は、例えば、画像形成装置１の印刷開始後に適宜実行される。なお、図９における検出部４は、巻取装置３における巻き取りテンションを検出するものとする。

図９に示すように、制御部１０１は、検出部４からの印刷中における積層印刷物の状態の情報を取得し、巻取装置３における巻き取りテンションが高いか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。判定の結果、巻き取りテンションが高い場合（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、制御部１０１は、層画像の印刷位置を遅らせるように制御する（ステップＳ２０２）。

一方、巻き取りテンションが高くない場合（ステップＳ２０１、ＮＯ）、制御部１０１は、巻取装置３における巻き取りテンションが低いか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。判定の結果、巻き取りテンションが低い場合（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）、制御部１０１は、層画像の印刷位置を早めるように制御する（ステップＳ２０４）。

一方、巻き取りテンションが低くない場合（ステップＳ２０３、ＮＯ）、制御部１０１は、印刷位置の補正をせずに印刷を継続する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０２、ステップＳ２０４またはステップＳ２０５の後、制御部１０１は、印刷が終了したか否かについて判定する（ステップＳ２０６）。

判定の結果、印刷が終了していない場合（ステップＳ２０６、ＮＯ）、処理はステップＳ２０１に戻る。一方、印刷が終了している場合（ステップＳ２０６、ＹＥＳ）、本制御は終了する。

このような構成であっても、積層印刷物において各層の層画像の印刷位置にずれが発生することを抑制することができる。

また、印刷中に検出部４の検出結果をフィードバックして層画像の印刷位置を補正するので、印刷中においてリアルタイムで印刷位置を補正することができる。

また、図８に示す構成において、図２に示す構成における、印刷開始前の印刷位置の補正を施した上で、印刷開始後の印刷位置の補正を行うようにしても良い。

また、図８に示す構成においては、連続紙Ｐで構成された積層印刷物の補正についてのみ説明したが、非連続紙である用紙Ｓで構成された積層印刷物の補正についても適用可能である。この場合、検出部４は、例えば印刷中の積層印刷物の高さを検出可能なセンサーや、層画像の長さ方向の位置を検出可能なもの（例えば、スキャナー）とすることができる。

また、上記実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置が用いられていたが、本発明はこれに限定されず、例えばインクジェット方式等、他の方式の画像形成装置が用いられても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
２ 給紙装置
３ 巻取装置
４０ 画像形成部
１００ 画像形成システム
１０１ 制御部

Claims (10)

1. 積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部と、
   前記層画像の前記各層における印刷位置を補正する補正部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記補正部は、画像データにおける前記層画像の目標位置からの前記印刷位置のずれを推定し、前記印刷位置のずれが発生すると推定した場合、前記印刷位置を補正する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正部は、
   前記印刷位置の補正が必要であるか否かについて判定し、
   前記印刷位置の補正が必要であると判定した場合、前記印刷位置を補正する、
   請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正部は、前記積層印刷物を構成する媒体の長さ方向に基づく前記印刷位置を補正する、
   請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記補正部は、前記積層印刷物の厚さ方向に基づく前記印刷位置を補正する、
   請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記補正部は、前記積層印刷物を構成する媒体の長さ方向および前記積層印刷物の厚さ方向に基づく前記印刷位置を補正する、
   請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記補正部は、前記積層印刷物の印刷中における積層印刷物の状態に応じて、前記層画像が形成される媒体における、当該層画像の印刷位置を補正する、
   請求項１～６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記積層印刷物を構成する媒体は、前記積層印刷物となる際にロール状に巻回される連続紙である、
   請求項１～７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部を備える画像形成装置における補正方法であって、
   前記層画像の前記各層における印刷位置を補正し、
   補正した印刷位置に前記層画像を形成する、
   補正方法。
10. 積層印刷物の各層の端面または後処理工程による裁断後の裁断面が積層された積層面に所定画像を表現するための層画像を前記各層に形成する画像形成部を備える画像形成装置の補正プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記層画像の前記各層における印刷位置を補正する処理と、
    補正した印刷位置に前記層画像を形成する処理と、
    を実行させる補正プログラム。

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