JP4169050B2

JP4169050B2 - 画像形成装置および画像形成方法

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Publication number: JP4169050B2
Application number: JP2006177725A
Authority: JP
Inventors: 一道山内; 智志坂田; 晃岡本; 健二山元; 和俊吉村
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2026-06-28
Also published as: JP2007206667A; US7583282B2; US20070153077A1

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、その複合機などの画像形成装置に関し、特に、用紙の両面に形成される表裏の画像の位置を高精度に合わせることのできる画像形成装置および画像形成方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体、画像書き込み部、現像部、給紙部、転写部及び定着部などを備えており、用紙の両面に画像を形成できる。

用紙の両面に画像を形成する場合、両面の画像の位置合わせを正確に行う必要がある。例えば、用紙Ｐをまとめて裁断したり綴じたりした場合、表面及び裏面に形成された画像の位置がずれていると、画像によっては余白が残ってしまったり、裁断後に画像が欠けてしまう等の問題が生じるからである。

従来においては、用紙Ｐの表面にマークを形成し、そのマークの位置を検出することにより裏面の作像位置を補正する方法が採用されていた（例えば特許文献１）。

ところが、熱定着を行う画像形成装置においては、表面に画像を形成して定着すると、定着後の用紙Ｐが収縮してしまうために画像も縮小され、同様に裏面に画像を形成して定着すると、表面に形成された画像の位置と裏面に形成された画像の位置とがずれてしまう問題がある。上記特許文献１に記載の方法では、搬送不良等に起因する用紙の傾きを補正するものであり、定着処理に基づく用紙Ｐの収縮による画像の縮小を考慮していないため、表裏の画像の先端位置を合わせることはできても、表裏の画像の位置およびサイズを高精度に一致させることは不可能である。

従って、熱定着を行う画像形成装置では上記のように用紙Ｐが収縮してしまうため、表裏の画像を一致させるためには、裏面に形成される画像の位置及びサイズを補正することが必要となる。

上記した定着処理による用紙の収縮を考慮して裏面に画像を形成する試みがなされている（例えば特許文献２）。特許文献２に記載の画像形成装置では、用紙Ｐの表面の四隅、又は用紙Ｐの搬送方向（以下、「副走査方向」と称する）に直交する方向（以下、「主走査方向」と称する）の２箇所にマークを形成し、表面の画像の定着前と定着後におけるマーク間の距離などを求め、その距離などに基づいて裏面の画像の位置とサイズを決定している。

特開平１０−３１９６７４号公報特開２００３−１５６９７４号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の画像形成装置では、用紙Ｐの四隅又は主走査方向の２箇所にマークを形成し、さらに、そのマークは、用紙Ｐを裁断する際の目印として用いられる裁断用マーク、又は、画像の色ずれ補正に用いられる色ずれ補正用マークであるため、以下に説明する問題があった。

用紙Ｐの四隅又は主走査方向の２箇所にマークを形成しているため、センサの検出範囲を広くするか、複数のセンサを設置する必要がある。また、１次元ラインセンサを主走査方向に配置して用紙Ｐの搬送方向における収縮率を求めるためには、用紙Ｐの全体が１次元ラインセンサを通過して、１次元ラインセンサが四隅などに形成された全てのマークを検出する必要がある。これでは、用紙Ｐが１次元ラインセンサを通過完了するまで収縮率が求められず、マークの検出が遅れてしまう問題がある。１次元ラインセンサの検出結果を裏面の画像形成にフィードバックするためには、マークを検出してから裏面の画像形成までの間に収縮率を求めて裏面の画像の位置及びサイズを補正する必要があるが、マークの検出が遅れる分、画像形成部とマークを検出する位置、即ち１次元ラインセンサを設置する位置とを離す必要がある。このように従来技術においては、センサの設置位置が制約されるという問題もあった。

さらに、裁断用マーク又は色ずれ補正用マークを検出する場合、ラインセンサによって読み取る領域が広く、読み取ったデータ量が大きくなるため、読み取ったデータを保存するために大容量のメモリも必要になってしまう。

本発明は上記の問題を解決するものであり、用紙の両面に画像を形成する場合において、表面と裏面の画像の位置とサイズを高精度に合わせることが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、表面の画像と共に、画像領域外の１箇所に基準マークの画像を形成し、前記画像を用紙の表面に転写する画像形成部と、前記画像を前記用紙に定着する定着部と、前記用紙の表面に形成された定着後の前記基準マークを検知するラインセンサと、定着前の基準マークのサイズと検知された定着後の基準マークのサイズとに基づいて前記用紙の収縮率を求め、該収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する演算部を有する制御部と、を有し、前記制御部は、算出された位置および倍率に基づき前記用紙の裏面に画像を形成するように制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記画像領域外は、用紙の搬送方向に直交する方向の画像領域外であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記ラインセンサは、前記用紙の搬送方向に直交する方向に設置されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記ラインセンサにより、前記基準マークを複数回主走査して副走査方向に前記基準マークの２箇所以上を読み込んで検知することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線と前記第２の直線に交差することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線の前記搬送方向の上流側の端部と前記第２の直線の前記搬送方向の下流側の端部とを結ぶことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記基準マークはＺ状の形状であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記演算部は、前記読み込んだ結果に基づいて、前記定着後の基準マークの前記搬送方向に直交する方向の第１の長さを求める第１の長さ算出部と、前記用紙の前記搬送方向における搬送速度、前記ラインセンサによる主走査の時間間隔、及び前記第１の長さに基づいて前記定着後の基準マークの前記搬送方向の第２の長さを求める第２の長さ算出部と、前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出部と、前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定部と、を有することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記収縮率算出部は、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第１の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第２の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記演算部は、前記読み込んだ結果に基づいて、前記第１の直線と前記第３の直線とが交わる第１の基準点と、前記第２の直線と前記第３の直線とが交わる第２の基準点とを求める基準点算出部と、前記第１の基準点と前記第２の直線との間の第１の長さを求め、さらに、前記第１の基準点を通り前記第２の直線に直交する線と前記第２の直線とが交わる点と、前記第２の基準点との間の第２の長さを求める第３の長さ算出部と、前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出部と、前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定部と、を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像形成装置であって、前記収縮率算出部は、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第３の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第３の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記制御部は、前記用紙の表面に画像を形成する際に、前記用紙を裁断する際の目印となる裁断用マークを、前記画像領域外に形成し、前記基準マークを前記裁断用マークよりも主走査方向および副走査方向に対して更に外側の画像領域外の１箇所に形成することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記画像形成部より用紙の搬送方向の上流側に、前記用紙の傾きを修正するレジストローラを更に有し、前記ラインセンサは、前記画像形成部と前記レジストローラとの間に設置されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記ラインセンサに付着する異物を除去する除去部材を更に有することを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、表面の画像と共に、画像領域外の１箇所に基準マークの画像を形成し、前記画像を用紙の表面に転写する第１の画像形成ステップと、前記画像を前記用紙に定着する定着ステップと、前記用紙の表面に形成された定着後の前記基準マークをラインセンサにより検知する検知ステップと、定着前の基準マークのサイズと検知された定着後の基準マークのサイズとに基づいて前記用紙の収縮率を求め、該収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する演算ステップと、記演算ステップで求められた位置および倍率に基づき前記用紙の裏面に画像を形成する第２の画像形成ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法である。

請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の画像形成方法であって、前記画像領域外は、用紙の搬送方向に直交する方向の画像領域外であることを特徴とする。

請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の画像形成方法であって、前前記ラインセンサは、前記用紙の搬送方向に直交する方向に設置されることを特徴とする。

請求項１８に記載の発明は、請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記ラインセンサにより、前記基準マークを複数回主走査して副走査方向に前記基準マークの２箇所以上を読み込んで検知することを特徴とする。

請求項１９に記載の発明は、請求項１５から請求項１８のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線と前記第２の直線に交差することを特徴とする。

請求項２０に記載の発明は、請求項１５から請求項１９のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線の前記搬送方向の上流側の端部と前記第２の直線の前記搬送方向の下流側の端部とを結ぶことを特徴とする。

請求項２１に記載の発明は、請求項１５から請求項２０のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記基準マークはＺ状の形状であることを特徴とする。

請求項２２に記載の発明は、請求項１５から請求項２１のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記演算ステップは、前記読み込んだ結果に基づいて、前記定着後の基準マークの前記搬送方向に直交する方向の第１の長さを求める第１の長さ算出ステップと、前記用紙の前記搬送方向における搬送速度、前記ラインセンサによる主走査の時間間隔、及び前記第１の長さに基づいて前記定着後の基準マークの前記搬送方向の第２の長さを求める第２の長さ算出ステップと、前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出ステップと、前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。

請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の画像形成方法であって、前記収縮率算出ステップは、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第１の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第２の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする。

請求項２４に記載の発明は、請求項１５から請求項２１のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記演算ステップは、前記読み込んだ結果に基づいて、前記第１の直線と前記第３の直線とが交わる第１の基準点と、前記第２の直線と前記第３の直線とが交わる第２の基準点とを求める基準点算出ステップと、前記第１の基準点と前記第２の直線との間の第１の長さを求め、さらに、前記第１の基準点を通り前記第２の直線に直交する線と前記第２の直線とが交わる点と、前記第２の基準点との間の第２の長さを求める第３の長さ算出ステップと、前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出ステップと、前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。

請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の画像形成方法であって、前記収縮率算出ステップは、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第３の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第３の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする。

請求項２６に記載の発明は、請求項１５から請求項２５のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記第１の画像形成ステップは、前記用紙の表面に画像を形成する際に、前記用紙を裁断する際の目印となる裁断用マークを、前記画像領域外に形成し、前記基準マークを前記裁断用マークよりも主走査方向および副走査方向に対して更に外側の画像領域外の１箇所に形成することを特徴とする。

この発明によると、用紙の両面に画像を形成する場合において、表面の画像の位置と裏面の画像の位置とサイズを高精度に合わせることが可能となる。

また、この発明によると、表面の一箇所に基準マークを形成するだけで用紙Ｐの収縮率を求めて、裏面の画像の位置及びサイズを決定することが可能となる。

さらに、この発明によると、表面の一箇所に基準マークを形成しているため、ラインセンサによる検知領域を従来技術よりも狭くすることが可能となる。これにより、短時間で基準マークを検知することができ、検知したデータ量も少なくて済むという効果もある。また、短時間でマークを検知することができるため、裏面の画像形成の直前でマークを検知して裏面画像の位置及びサイズを決定することができ、位置及びサイズの補正の精度を向上させることが可能となる。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成について図１を参照して説明する。図１は画像形成装置の構成を示す断面図である。

１０は、原稿を読み取るために原稿の搬送を行う自動原稿搬送装置である。原稿を載置する原稿載置部１１には、原稿第１頁の表面を上にした状態の原稿ｄが複数枚載置される。原稿ｄはローラ１２ａ、及びローラ１２ｂを介して送り出され、更にローラ１３を介して画像読み取り部２０に搬送される。そして、画像読み取り部２０において画像が読み取られた原稿ｄは、排紙皿１６に排出される。

画像読み取り部２０は、原稿を光学的にスキャンすることで画像データを生成する。光源２３によって原稿ｄの原稿面が照射され、その反射光がミラー２４、ミラー２５、ミラー２６、及び結合光学系２７を介して光電変換手段であるＣＣＤ２８の受光面に像を結ぶ。ちなみに、原稿ｄをプラテンガラス２１上に読み取り面を下に向けた状態に載置して読み取りを行う場合には、光学系をプラテンガラス２１に沿ってスキャンして読み取りを行なう。また、原稿ｄを搬送しながら読み取りを行う場合には、第２のプラテンガラス２２下に光源２３とミラー２４とが固定された状態で読み取りを行う。読み取られた原稿ｄの画像データは、ＣＣＤ２８から画像処理部（図示しない）に送られる。なお、原稿ｄが自動搬送装置１０により両面搬送される場合には、原稿ｄは、表面が読み取られた後、反転ローラ１４にて反転搬送され、再度ローラ１３へ搬送され、原稿ｄの裏面が画像読み取り部２０で読み取られ、読み取られた画像データがＣＣＤ２８から画像処理部に送られる。

給紙トレイ３０は用紙Ｐを積載する。なお、図１において給紙トレイ３０は１段のみの構成となっているが、サイズが異なる用紙を積載するために複数段の給紙トレイを設けてもよい。

給紙部４０は、給紙トレイ３０から画像形成部６０へ用紙Ｐを給紙する。用紙Ｐは給紙トレイ３０から搬送ローラ４１によって送り出され、ループローラ４２を介してレジストローラ４３のニップ部に突き当てられることにより一旦停止して、用紙Ｐの搬送方向に対する傾きが修正される。そして、用紙Ｐは所定のタイミングで転写部６３へ搬送される。また、用紙Ｐは手差しトレイ３１から搬送ローラ４４によって送り出され、同様の工程を経て転写部６３へ搬送される。

画像書き込み部５０は、画像読み取り部２０で読み取られた原稿ｄの画像データに基づき画像形成部６０の感光体６１上に静電潜像を形成する。レーザダイオード５１から画像データに応じたレーザ光を画像形成部６０の感光体６１上に照射することで静電潜像を形成する。

画像形成部６０は、電子写真方式により用紙Ｐ上に画像を形成する。まず、帯電部６７により一様に帯電させられた感光体６１上に、画像書き込み部５０のレーザダイオード５１からのレーザ光が照射されることで静電潜像が形成される。そして、感光体６１上に形成された静電潜像は、現像部６２により現像されることで感光体６１上にトナー像を形成する。このトナー像は感光体６１の下部に設けられた転写部６３により用紙Ｐに転写される。そして、感光体６１に当接されている用紙Ｐは分離部６４により分離される。感光体６１から分離された用紙Ｐは搬送機構６５によって定着部７０に搬送される。

定着部７０は、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱及び圧力によって定着する。

排紙部８０は、画像が形成された用紙Ｐを排紙する。画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ８１によって排紙トレイ８２上に排紙される。両面に画像を形成する場合には、表面に画像が形成された後、用紙Ｐはガイド８３によって下方に搬送され、反転路８４に送られる。反転路８４に入ってきた用紙Ｐは、反転搬送ローラ８５によって反転され、反転搬送路８６に送られる。反転搬送路８６に入ってきた用紙Ｐは、給紙部４０を介して再び画像形成部６０に送られる。

そして、用紙Ｐはループローラ４２を介してレジストローラ４３のニップ部に突き当てられることにより一旦停止して、用紙Ｐの搬送方向に対する傾きが修正される。その後、用紙Ｐは所定のタイミングで転写部６３へ搬送される。

画像形成部６０では、感光体６０上に残留付着しているトナーがクリーニング部６６で除去され、次の画像形成に備えられている。この状態で用紙Ｐは転写部６３に搬入され、裏面に画像が形成される。そして、分離部６４で感光体６１から分離された用紙Ｐは、搬送機構６５を介して再び定着部７０に送られてトナー像が用紙Ｐに定着される。このようにして、表面と裏面に画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラ８１によって排紙トレイ８２上に排紙される。

なお、本発明においては、用紙Ｐの搬送方向を副走査方向と称し、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向を主走査方向と称する場合がある。

本実施形態に係る画像形成装置には、レジストローラ４３と画像形成部６０との間に用紙検知センサＳ１とラインセンサＳ２とを備えている。用紙検知センサＳ１は用紙Ｐの先端を検知し、ラインセンサＳ２は後述する基準マークＭを読み込んで検知する。

図２に示すように、用紙Ｐはレジストローラ４３によって所定のタイミングで搬送方向に送られて画像形成部６０に搬送される。そして、画像形成部６０では、用紙Ｐの表面に画像を形成する際に用紙検知センサＳ１にて用紙Ｐの先端が検知されると、用紙Ｐの先端を基準として予め設定された位置に画像が形成される。

例えば図３に示すように、用紙Ｐの先端を基準として画像領域内に画像データに基づいて画像が形成される。また、画像領域外であって予め設定された位置に裁断用マークＫ１〜Ｋ４の画像が形成される。この裁断用マークＫ１〜Ｋ４は、用紙Ｐを裁断する際の目印になり、裁断用マークＫ１〜Ｋ４に沿って用紙Ｐが裁断されることになる。さらに、裁断用マークＫ１〜Ｋ４より外側の画像領域外であって予め設定された位置に基準マークＭの画像が形成される。本実施形態においては、前記基準マークは、前記裁断用マークよりも主走査方向および副走査方向に対して更に外側の画像領域外の１箇所に形成される。この基準マークＭは、用紙Ｐの裏面に形成する画像の位置及びサイズを決定する際の基準となる。

ここで、基準マークＭについて図４を参照して説明する。図４は用紙の表面に形成された基準マークＭを示す図である。基準マークＭは、副走査方向に平行な２本の第１の直線Ｌ１及び第２の直線Ｌ２と、副走査方向に対して斜めの第３の直線Ｌ３とからなる。基準マークＭの形成時においては、Ｌ１とＬ２の長さは等しくなっている。Ｌ３の一端はＬ１の搬送方向上流側の端部に接続され、Ｌ３の他端はＬ２の搬送方向下流側の端部に接続されている。換言すると、基準マークＭはＺ状の形状を有している。

Ｌ１及びＬ２の副走査方向の長さをＸ１とし、Ｌ１とＬ２との間の長さをＹ１とする。また、Ｌ１とＬ３との交点を基準点ＰＡとし、Ｌ２とＬ３との交点を基準点ＰＢとする。この基準点ＰＡが裏面の画像領域を決定する際の基準となる。マークＭの形成時の基準点ＰＡは、用紙Ｐの後端から距離ａ、側面から距離ｂの位置に形成される。マーク形成時における基準マークＭのサイズと、基準マークＭの形成位置は、予め設定されて記憶部３に記憶されている。サイズについては、長さＸ１と長さＹ１が予め記憶され、位置については、基準点ＰＡの位置となる距離ａ、ｂが予め記憶されている。なお、長さＸ１が本発明の「定着前の第２の長さ」に相当し、長さＹ１が本発明の「定着前の第１の長さ」に相当する。また、基準点ＰＡが本発明の「第１の基準点」に相当し、基準点ＰＢが本発明の「第２の基準点」に相当する。

なお、この実施形態においては、Ｌ３の一端はＬ１の搬送方向上流側の端部に接続され、Ｌ３の他端はＬ２の搬送方向下流側の端部に接続されているが、この発明に係る基準マークＭはこの形状に限られない。例えば、斜めの第３の直線が第１の直線と第２の直線に交差している形状であっても良い。

表面に画像が形成された用紙Ｐは定着部７０によって定着され、排紙ローラによって排紙トレイに排紙される。両面に画像を形成する場合は、表面に画像が形成されて定着された後、用紙Ｐはガイド８３によって下方に搬送されて反転路８４に送られる。反転路８４に入ってきた用紙Ｐは、反転搬送ローラ８５によって反転され、反転搬送路８６に送られる。反転搬送路８６に入ってきた用紙Ｐは、給紙部４０を介して再び画像形成部６０に送られる。

ここで、用紙Ｐの裏面に画像を形成する際の基準マークＭの検出方法について図５を参照して説明する。図５は、用紙の裏面に画像を形成する際の基準マークＭの検出方法の１例を示す図である。図５に示すように、用紙Ｐはレジストローラ４３によって所定のタイミングで搬送方向に送られて画像形成部６０に搬送される。そして、ラインセンサＳ２は反転された状態の用紙Ｐの下方から用紙Ｐの表面に形成された基準マークＭを読み込んで検知する。ラインセンサＳ２によって検知された基準マークＭの位置情報は図６に示す演算部２を有する制御部１に出力される。

図６に示す演算部２は、マーク形成時の基準マークＭの位置情報と、ラインセンサＳ２によって検知された基準マークＭの位置情報とに基づいて用紙Ｐの収縮率を求める。つまり、演算部２は、定着前の基準マークＭの位置情報と定着後の基準マークＭの位置情報とに基づいて、定着処理による用紙Ｐの収縮率を求める。

ここで、演算部２による用紙Ｐの収縮率の算出方法について図７を参照して説明する。図７は、裏面に形成する画像の位置及び倍率を求める処理を説明するための図である。

例えば、図７に示すようにラインセンサＳ２が、走査線Ｌ４とＬ５の２箇所で基準マークＭを走査した場合、ラインセンサＳ２によって走査線Ｌ４と基準マークＭとが交差する交点Ｐ１〜交点Ｐ３が読み込まれ、走査線Ｌ５と基準マークＭとが交差する交点Ｐ４〜交点Ｐ６が読み込まれる。なお、この実施形態においては、ラインセンサＳ２によって基準マークＭの２箇所を走査したが、３箇所以上走査しても良い。その場合は、各走査による走査線と基準マークＭとが交わる点がラインセンサＳ２によって読み込まれることになる。

そして、第１の長さ算出部２Ａでは、交点Ｐ１と交点Ｐ３、又は交点Ｐ４と交点Ｐ６との間の長さＹ２を求める。この長さＹ２は、表面の定着後の基準マークＭの主走査方向の長さを表している。さらに第１の長さ算出部２Ａでは、交点Ｐ２と交点Ｐ３との間の長さＡ、交点Ｐ１と交点Ｐ２との間の長さＢ、交点Ｐ５と交点Ｐ６との間の長さＣ、交点Ｐ４と交点Ｐ５との間の長さＤを求める。表面の定着後の基準マークＭの主走査方向の長さＹ２の情報は、第２の長さ算出部２Ｂと収縮率算出部２Ｃに出力される。長さＢ、及びＤの情報は、第２の長さ算出部２Ｂに出力される。なお、長さＹ２が本発明の「定着後の第１の長さ」に相当する。

第２の長さ算出部２Ｂでは、用紙Ｐの搬送速度、ラインセンサＳ２により走査線Ｌ５と走査線Ｌ４にて主走査方向にスキャンする場合の主走査の時間間隔、長さＹ２、長さＢ、及び長さＤに基づいて、基準マークＭの副走査方向の長さＸ２を求める。なお、ラインセンサＳ２により走査線Ｌ５と走査線Ｌ４にて主走査方向にスキャンする場合の主走査の時間間隔は、予め設定された時間間隔であり記憶部３に記憶されている。例えば、第２の長さ算出部２Ｂは、以下の式に基づいて副走査方向の長さＸ２を求める。ここで、交点１と交点４の長さＥは、
Ｅ＝（用紙Ｐの搬送速度［ｍｍ／ｓｅｃ］）×（主走査の時間間隔［ｓｅｃ］）となる。
相似関係から、（Ｄ−Ｂ）：Ｙ２＝Ｅ：Ｘ２の関係が成立し、関係式を展開すると、
Ｘ２＝｛Ｙ２／（Ｄ−Ｂ）｝×Ｅ・・・（式１）となる。
第２の長さ算出部２Ｂは上記の式に従って副走査方向の長さＸ２を算出する。そして、長さＸ２の情報は収縮率算出部２Ｃに出力される。なお、長さＸ２が本発明の「定着後の第２の長さ」に相当する。

収縮率算出部２Ｃは、定着後の長さＸ２、Ｙ２と、記憶部３に記憶されているマーク形成時の基準マークＭの長さＸ１、Ｙ１とから、用紙Ｐの収縮率を求める。Ｘ２／Ｘ１が副走査方向の収縮率に相当し、Ｙ２／Ｙ１が主走査方向の収縮率に相当する。主走査方向の収縮率については、収縮率算出部２Ｃは、第１の長さ算出部２Ａによって求められた長さＹ２と、マーク形成時の基準マークＭの長さＹ１とに基づいて、用紙Ｐの主走査方向の収縮率（Ｙ２／Ｙ１）を求める。また、副走査方向の収縮率については、収縮率算出部２Ｃは、第２の長さ算出部２Ｂによって求められた長さＸ２と、マーク形成時の基準マークＭの長さＸ１とに基づいて、用紙Ｐの副走査方向の収縮率（Ｘ２／Ｘ１）を求める。

例えば、Ｘ１＝１０［ｍｍ］、Ｙ１＝１０［ｍｍ］、Ｘ２＝９．９［ｍｍ］、Ｙ２＝９．９［ｍｍ］であったとすると、副走査方向の収縮率は９９［％］となり、主走査方向の収縮率も９９［％］となる。

倍率決定部２Ｄは、収縮率算出部２Ｃによって算出された用紙Ｐの収縮率に基づいて裏面に画像形成する場合の画像の倍率を決定する。ここで、裏面に形成する画像の倍率について説明する。倍率決定部２Ｄは、収縮率算出部２Ｃによって求められた収縮率に従って裏面に画像形成する元の画像データを縮小する。例えば、副走査方向の収縮率が９９［％］の場合、裏面に形成する画像の副走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さにする。また、主走査方向の収縮率が９９［％］の場合、裏面に形成する画像の主走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さにする。これにより、裏面に形成される画像は、元の裏面の画像データと比べて全体として９７．０１［％］に縮小されて裏面に形成されることになる。

位置決定部２Ｅは、収縮率算出部２Ｃによって算出された用紙Ｐの収縮率に基づいて裏面画像の形成領域の位置を決定する。裏面画像の形成領域の位置については、定着後の基準点ＰＡを基準として決定される。例えば、図７に示すように、定着後の基準マークＭの基準点ＰＡから所定の距離だけ離れた位置を裏面画像の形成領域の境界とする。定着後の基準点ＰＡの位置は用紙Ｐの収縮率の分だけマーク形成時の位置からずれているため、位置決定部２Ｅは、収縮によってずれた位置にある定着後の基準点ＰＡを基準として裏面画像の形成領域を決定する。

マーク形成時においては、図４に示すように、用紙Ｐの後端から距離ａ、側面から距離ｂの位置に基準点ＰＡが位置するように基準マークＭが形成される。そして、表面に画像を転写して定着した後、定着後の基準点ＰＡの位置は用紙Ｐの収縮率の分だけずれて、図８に示すように、後端からの距離は距離ｃ、側面からの距離は距離ｄとなる。例えば、主走査方向の収縮率が９９［％］、副走査方向の収縮率が９９［％］の場合、距離ｃは距離ａよりも１．０［％］短くなり、距離ｄは距離ｂよりも１．０［％］短くなる。このようにマーク形成時の基準点ＰＡの位置から収縮率の分だけずれた位置を定着後の基準点ＰＡとする。そして、後端から距離ｃ、側面から距離ｄの位置を基準点ＰＡの位置として、その基準点ＰＡから所定の距離離れた位置を裏面画像の形成領域の境界とする。

制御部１は、倍率決定部２Ｄから裏面の画像の倍率と、位置決定部２Ｅから裏面画像の形成領域の位置情報とに基づいて画像形成部６０を制御する。画像形成部６０では、制御部１の制御により用紙Ｐの裏面に画像が形成される。

なお、制御部１は、画像形成装置の画像読み取り部２０、給紙部４０、画像書き込み部５０、画像形成部６０、定着部７０等の各部に接続され、転写、定着、反転などの処理を制御する。また、制御部１はＣＰＵなどで構成され、図示しない記憶部から演算プログラムを読み込むことにより、演算部２の機能を実行する。

また、図示しないが、画像形成装置には入力部と表示部とからなる操作パネルが設置されている。この操作パネルでキーなどが押下されるとそのキーに対応する信号が制御部１に出力される。また、制御部１から出力された表示信号の指示に従って、表示部の画面上に画像やメッセージなどのテキストを表示する。

次に、第１の実施形態に係る画像形成装置の制御について図８を参照して説明する。図８は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御を示すフローチャートである。

（ステップＳ０１）
ステップＳ０１では、画像形成部６０で用紙Ｐの表面に画像を形成するとともに、基準マークＭが形成される。詳しく説明すると、給紙トレイから搬送された用紙Ｐは、図２に示すように、レジストローラ４３によって所定のタイミングで画像形成部６０に送り出される。そして、用紙検知センサＳ１が用紙Ｐの先端を検知すると、図３に示すように、画像形成部６０は用紙Ｐの先端を基準として予め設定された位置に画像を形成する。さらに画像形成部６０は、裁断用マークＫ１〜Ｋ４を形成するとともに、裁断用マークＫ１〜Ｋ４の外側の領域であって予め設定された位置に、図４に示す略Ｚ状の基準マークＭを形成する。この基準マークＭは用紙Ｐの後端側の一箇所に形成される。

また、マーク形成時における基準マークＭのサイズ及び位置情報が記憶部３に記憶される。例えば、基準マークＭのサイズとして、マーク形成時の副走査方向の長さＸ１、及び主走査方向の長さＹ１が記憶部３に記憶される。さらに、基準マークＭの位置情報として、基準点ＰＡの位置情報が記憶される。例えば、用紙Ｐの後端からの距離ａ、側面からの距離ｂが基準点ＰＡの位置情報として記憶部３に記憶される。

（ステップＳ０２）
ステップＳ０２では、用紙Ｐは定着部７０に搬送され、定着部７０によって表面、裁断用マークＫ１〜Ｋ４、及び基準マークＭの画像が定着される。

（ステップＳ０３）
ステップＳ０３では、表面に画像が定着された用紙Ｐは反転されて再び画像形成部６０に搬送される。つまり、表面に画像が定着された用紙Ｐは図１に示す搬送路切換ガイド８３によって下方に搬送されて反転路８４に送られ、反転搬送ローラ８５によって反転された後に、反転搬送路８６に送られ、反転搬送路８６を経由して再び画像形成部６０に送られる。

（ステップＳ０４）
ステップＳ０４では、反転された用紙Ｐは、図５に示すように、レジストローラ４３によって所定のタイミングで画像形成部６０に送られる。そして、ラインセンサＳ２が反転させられた状態の用紙Ｐの下方から表面の定着後の基準マークＭを読み込む。ラインセンサＳ２によって読み込まれた基準マークＭの位置情報は図６に示す演算部２に出力される。

例えば、図７に示すようにラインセンサＳ２が基準マークＭをを走査線Ｌ４、Ｌ５上にて２箇所を走査した場合、ラインセンサＳ２によってその走査線Ｌ４と基準マークＭとが交差する点Ｐ１〜Ｐ３が読み込まれ、走査線Ｌ５と基準マークＭとが交差する点Ｐ４〜点Ｐ６が読み込まれる。

（ステップＳ０５）
ステップＳ０５では、第１の長さ算出部２Ａが、点Ｐ１と点Ｐ３との間の長さＹ２を求める。なお、第１の長さ算出部２Ａは、点Ｐ４と点Ｐ６との間の長さを求めて長さＹ２としても良い。この長さＹ２は、表面の定着後の基準マークＭの主走査方向の長さを表している。さらに第１の長さ算出部２Ａは、点Ｐ２と点Ｐ３との間の長さＡ、点Ｐ１と点Ｐ２との間の長さＢ、点Ｐ５と点Ｐ６との間の長さＣ、点Ｐ４と点Ｐ５との間の長さＤを求める。そして、定着後の基準マークＭの主走査方向の長さＹ２の情報は、第２の長さ算出部２Ｂと収縮率算出部２Ｃに出力される。長さＢ、及び長さＤの情報は、第２の長さ算出部２Ｂに出力される。

（ステップＳ０６）
ステップＳ０６では、第２の長さ算出部２Ｂが、用紙Ｐの搬送速度、ラインセンサＳ２により走査線Ｌ５と走査線Ｌ４にて主走査方向にスキャンする場合の主走査の時間間隔、長さＹ２、長さＢ、及び長さＤに基づいて、基準マークＭの副走査方向の長さＸ２を求める。第２の長さ算出部２Ｂは、上述した式（１）に従って副走査方向の長さＸ２を求める。この長さＸ２の情報は収縮率算出部２Ｃに出力される。

（ステップＳ０７）
ステップＳ０７では、収縮率算出部２Ｃが、第１の長さ算出部２Ａ及び第２の長さ算出部２Ｂによって求められた長さＸ２、Ｙ２と、記憶部３に記憶されているマーク形成時の基準マークＭの長さＸ１、Ｙ１と、に基づいて用紙Ｐの収縮率を求める。Ｘ２／Ｘ１が副走査方向の収縮率に相当し、Ｙ２／Ｙ１が主走査方向の収縮率に相当する。例えば、Ｘ１＝１０［ｍｍ］、Ｙ１＝１０［ｍｍ］、Ｘ２＝９．９［ｍｍ］、長さＹ２＝９．９［ｍｍ］であった場合、副走査方向の収縮率は９９［％］となり、主走査方向の収縮率も９９［％］となる。

（ステップＳ０８）
ステップＳ０８では、倍率決定部２ＤがステップＳ０７で求められた収縮率に基づいて裏面に形成する画像の倍率を決定する。倍率決定部２Ｄは、収縮率算出部２Ｃによって求められた収縮率に従って元の裏面の画像データを縮小する。例えば、副走査方向の収縮率が９０［％］の場合、裏面に形成する画像データの副走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さにする。また、主走査方向の収縮率が９９［％］の場合、裏面に形成する画像データの主走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さにする。これにより、裏面の画像データは、元の画像データと比べて全体として９７．０１［％］に縮小された画像データにより裏面に形成されることになる。

（ステップＳ０９）
ステップＳ０９では、位置決定部２ＥがステップＳ０７で求められた収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置を決定する。位置決定部２Ｅは、定着後の基準点ＰＡの位置を基準として裏面画像の形成領域の位置を決定する。表面の定着後の基準点ＰＡの位置は用紙Ｐの収縮率の分だけずれているため、ずれた位置にある定着後の基準点ＰＡを基準として裏面画像の形成領域を決定する。

マーク形成時においては、図４に示すように、用紙Ｐの後端から距離ａ、側面から距離ｂの位置に基準点ＰＡが位置するように基準マークＭが形成される。しかし、定着後の基準点ＰＡの位置は用紙Ｐの収縮率の分だけずれて、図７に示すように、後端からの距離は距離ｃ、側面からの距離は距離ｄとなる。例えば、主走査方向の収縮率が９９［％］、副走査方向の収縮率が９９［％］の場合、距離ｃは距離ａよりも１．０［％］短くなり、距離ｄは距離ｂよりも１．０［％］短くなる。このように収縮率の分だけずれた位置を定着後の基準点ＰＡとする。そして、後端から距離ｃ、側面から距離ｄの位置を基準点ＰＡの位置として、その基準点ＰＡから所定の距離はなれた位置を裏面画像の形成領域の境界とする。

（ステップＳ１０）
ステップＳ１０では、画像形成部６０にて、用紙Ｐの裏面に画像が形成される。このときステップＳ０９で決定された裏面画像の形成領域内に、収縮率の分だけ縮小された画像が形成される。その結果、表面に画像を形成した後の定着処理によって用紙Ｐが縮小しても、その収縮に合わせて裏面画像の位置及び倍率を決定して裏面に画像を形成するため、表面に形成された画像の位置及びサイズと、裏面に形成された画像の位置及びサイズとを一致させることが可能となる。

この実施形態に係る画像形成装置のように、用紙Ｐの一箇所に基準マークＭを形成するだけで用紙Ｐの収縮率が求められるため、従来技術に比べてラインセンサＳ２を小型化することが可能となり、ラインセンサＳ２による読み取り範囲を従来技術よりも狭くすることが可能となる。さらに、ラインセンサＳ２による読み取り範囲を狭くすることができるため、ラインセンサＳ２によって読み取ったデータを保存するためのメモリの容量を少なくすることが可能となる。

また、基準マークＭは用紙Ｐの一箇所に形成されているため、ラインセンサＳ２によって短時間で読み取ることができる。そのことにより、画像形成部６０の上流側にラインセンサＳ２を設置し、裏面の画像の形成前に、ラインセンサＳ２によって基準マークＭを読み取って裏面の画像の倍率及び位置を求めることができる。このように裏面に画像を形成する直前に読み取った基準マークＭに基づいて画像の位置及び倍率が決定されるため、位置及び倍率の精度を向上させることが可能となる。

また、ラインセンサＳ２の除去部材として送風機構を設け、ラインセンサＳ２に付着している紙粉などの異物をエアー等を吹き付けて除去しても良い。

［第２の実施の形態］
第２の実施形態に係る画像形成装置の構成は、第１の実施形態に係る画像形成装置と同じであるので、説明を省略する。相違点について、図９の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御のブロック図を参照して説明する。

第１の実施形態に係る画像形成装置に設置されている第１の長さ算出部２Ａ及び第２の長さ算出部２Ｂの代わりに、基準点算出部２Ｆ及び第３の長さ算出部２Ｇを備えており、それら以外の構成については、第１の実施形態に係る画像形成装置と同様である。

基準点算出部２Ｆ及び第３の長さ算出部２Ｇの処理について、図７、図９及び図１０を参照して説明する。図１０は、裏面に形成する画像の位置及び倍率を求める処理を説明するための図である。

第１の実施形態と同様に、図７及び図１０（ａ）に示すようにラインセンサＳ２で基準マークＭを走査線Ｌ４、Ｌ５上の２箇所にて走査した場合、ラインセンサＳ２によって走査線Ｌ４と基準マークＭとが交差する点Ｐ１〜点Ｐ３が読み込まれ、走査線Ｌ５と基準マークＭとが交差する点Ｐ４〜点Ｐ６が読み込まれる。なお、ラインセンサＳ２によって基準マークＭを３箇所以上走査しても良い。

そして、図１０（ｂ）に示すように、基準点算出部２Ｆは点Ｐ１と点Ｐ４とを結ぶ仮想線Ｌ６を延長し、点Ｐ２と点Ｐ５とを結ぶ仮想線Ｌ７を延長し、更に、点Ｐ３と点Ｐ６とを結ぶ仮想線Ｌ８を延長する。そして、基準点算出部２Ｆはそれらの直線が交差する点を表面の定着後の基準点ＰＡ、ＰＢとする。

第３の長さ算出部２Ｇは、図１０（ｃ）に示すように、点Ｐ３と点Ｐ６とを結んだ仮想線Ｌ８を延長し、基準点ＰＡからその仮想線Ｌ８に垂線な仮想線Ｌ９を引き、基準点ＰＡから仮想線Ｌ８と仮想線Ｌ９の交点Ｐ７までの長さＹ２を求める。さらに、交点Ｐ７から基準点ＰＢまでの長さＸ２を求める。

収縮率算出部２Ｃは、第３の長さ算出部２Ｇによって求められた長さＸ２、Ｙ２と、記憶部３に記憶されている、マーク形成時の基準マークＭの長さＸ１、Ｙ１とから、用紙Ｐの収縮率を求める。Ｘ２／Ｘ１が副走査方向の収縮率に相当し、Ｙ２／Ｙ１が主走査方向の収縮率に相当する。

例えば、Ｘ１＝１０［ｍｍ］、Ｙ１＝１０［ｍｍ］、Ｘ２＝９．９［ｍｍ］、Ｙ２＝９．９［ｍｍ］である場合、副走査方向の収縮率は９９［％］となり、主走査方向の収縮率も９９［％］となる。

倍率決定部２Ｄは、第１の実施形態と同様に、収縮率算出部２Ｃによって算出された用紙Ｐの収縮率に基づいて裏面に画像形成する場合の画像データの倍率を決定する。倍率決定部２Ｄは、収縮率に従って元の裏面の画像データを縮小する。例えば、副走査方向の収縮率が９９［％］で、主走査方向の収縮率が９９［％］の場合、副走査方向及び主走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さに縮小する。

位置決定部２Ｅは、第１の実施形態と同様に、収縮率算出部２Ｃによって算出された用紙Ｐの収縮率に基づいて裏面画像の形成領域の位置を決定する。位置決定部２Ｅは、マーク形成時の基準点ＰＡの位置から収縮率の分だけずれた位置を表面の画像の定着後の基準点ＰＡとする。そして、図６に示すように、後端から距離ｃ、側面から距離ｄの位置を基準点ＰＡの位置として、その基準点ＰＡから所定の距離離れた位置を裏面画像の形成領域の境界とする。

次に、この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御について図１１を参照して説明する。図１１は、この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御を示すフローチャートである。

（ステップＳ２０）
ステップＳ２０では、第１の実施形態におけるステップＳ０１と同様に、画像形成部６０が用紙Ｐの表面に画像を形成するとともに、基準マークＭを形成する。図３に示すように、画像形成部６０は用紙Ｐの先端を基準として予め設定された位置に画像を形成する。さらに画像形成部６０は、裁断用マークＫ１〜Ｋ４を形成するとともに、裁断用マークＫ１〜Ｋ４の外側の領域であって予め設定された位置に、図４に示す略Ｚ状の基準マークＭを形成する。

また、第１の実施形態と同様に、マーク形成時における基準マークＭのサイズ及び位置情報が記憶部３に記憶される。例えば、基準マークＭのサイズとして、マーク形成時の副走査方向の長さＸ１、及び主走査方向の長さＹ１が記憶部３に記憶される。さらに、基準マークＭの位置情報として、基準点ＰＡの位置情報が記憶される。例えば、用紙Ｐの後端からの距離ａ、側面からの距離ｂが基準点ＰＡの位置情報として記憶部３に記憶される。

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、第１の実施形態におけるステップＳ０２と同様に、用紙Ｐは定着部７０に搬送され、定着部７０によって表面、裁断用マークＫ１〜Ｋ４、及び基準マークＭの画像が定着される。

（ステップＳ２２）
ステップＳ２３では、第１の実施形態におけるステップＳ０３と同様に、表面に画像が定着された用紙Ｐは反転されて再び画像形成部６０に搬送される。

（ステップＳ２３）
ステップＳ２３では、第１の実施形態におけるステップＳ０４と同様に、反転させられた用紙Ｐは、図５に示すように、レジストローラ４３によって所定のタイミングで画像形成部６０に送られる。そして、ラインセンサＳ２が反転された状態の用紙Ｐの下方から表面の定着後の基準マークＭを読み込む。ラインセンサＳ２によって読み込まれた基準マークＭの位置情報は図９に示す演算部４を有する制御部１に出力される。

例えば、図７及び図１０（ａ）に示すようにラインセンサＳ２が基準マークＭを走査線Ｌ４、Ｌ５上にて２箇所を走査した場合、ラインセンサＳ２によって、走査線Ｌ４と基準マークＭとが交差する点Ｐ１〜点Ｐ３が読み込まれ、走査線Ｌ５と基準マークＭとが交差する点Ｐ４〜点Ｐ６が読み込まれて検知される。

（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、基準点算出部２Ｆが表面の定着後の基準マークＭの基準点を求める。例えば、図１０（ｂ）に示すように、基準点算出部２Ｆは点Ｐ１と点Ｐ４とを結ぶ仮想線Ｌ６を延長し、点Ｐ２と点Ｐ５とを結ぶ仮想線Ｌ７を延長し、更に、点Ｐ３と点Ｐ６とを結ぶ仮想線Ｌ８を延長する。そして、基準点算出部２Ｆはそれらの直線が交差する点を表面の定着後の基準点ＰＡ、ＰＢとする。

（ステップＳ２５）
ステップＳ２５では、第３の長さ算出部２Ｇが、図１０（ｃ）に示すように、点Ｐ３と点Ｐ６とを結んだ仮想線Ｌ８を延長し、基準点ＰＡから仮想線Ｌ８に垂線な仮想線Ｌ９を引き、基準点ＰＡから交点Ｐ７までの長さＹ２を求め、さらに、交点Ｐ７から基準点ＰＢまでの長さＸ２を求める。

（ステップＳ２６）
ステップＳ２６では、収縮率算出部２Ｃが、第３の長さ算出部２Ｇによって求められた長さＸ２、Ｙ２と、記憶部３に記憶されているマーク形成時の基準マークＭの長さＸ１、Ｙ１と、に基づいて用紙Ｐの収縮率を求める。Ｘ２／Ｘ１が副走査方向の収縮率に相当し、Ｙ２／Ｙ１が主走査方向の収縮率に相当する。例えば、Ｘ１＝１０［ｍｍ］、Ｙ１＝１０［ｍｍ］、Ｘ２＝９．９［ｍｍ］、Ｙ２＝９．９［ｍｍ］であった場合、副走査方向の収縮率は９９［％］となり、主走査方向の収縮率も９９［％］となる。

（ステップＳ２７）
ステップＳ２７では、倍率決定部２ＤがステップＳ２６で求められた収縮率に基づいて裏面に形成する画像の倍率を決定する。第１の実施形態におけるステップＳ０８と同様に、倍率決定部２Ｄは、収縮率算出部２Ｃによって求められた収縮率に従って元の裏面の画像データを縮小する。例えば、副走査方向の収縮率が９９［％］で、主走査方向の収縮率が９９［％］の場合、副走査方向及び主走査方向の長さを元の画像データに対して９９［％］の長さにする。

（ステップＳ２８）
ステップＳ２８では、第１の実施形態におけるステップＳ０９と同様に、位置決定部２ＥがステップＳ２６で求められた収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置を決定する。位置決定部２Ｅは、マーク形成時の基準点ＰＡの位置から収縮率の分だけずれた位置を表面の定着後の基準点ＰＡとする。図７に示すように、位置決定部２Ｅは、後端から距離ｃ、側面から距離ｄの位置を基準点ＰＡの位置として、その基準点ＰＡから所定の距離離れた位置を裏面画像の形成領域の境界とする。

（ステップＳ２９）
ステップＳ２９では、第１の実施形態におけるステップＳ１０と同様に、画像形成部６０が用紙Ｐの裏面に画像を形成する。このときステップＳ２８で決定された裏面画像の形成領域内に、収縮率の分だけ縮小された画像が形成される。その結果、表面に画像を形成した後の定着処理によって用紙Ｐが収縮しても、その収縮に合わせて裏面画像の位置及び倍率を決定して裏面に画像を形成するため、表面に形成された画像の位置及びサイズと、裏面に形成された画像の位置及びサイズとを一致させることが可能となる。

また、第１の実施形態に係る画像形成装置と同様に、従来技術と比べてラインセンサＳ２を小型化することが可能となり、ラインセンサＳ２による読み取り範囲を従来技術よりも狭くすることが可能となる。さらに、ラインセンサＳ２によって読み取ったデータを保存するためのメモリの容量を小さくすることができる。また、第１の実施形態に係る画像形成装置と同様に、基準マークＭは用紙Ｐの一箇所に形成されているため、ラインセンサＳ２によって短時間で読み取ることができる。そのことにより、裏面に画像を形成する直前に基準マークＭを読み取ることができ、位置及び倍率の精度を向上させることが可能となる。

さらに第１の実施形態に係る画像形成装置と同様に、ラインセンサＳ２の除去部材として送風機構を設け、ラインセンサＳ２に付着している紙粉などの異物をエアー等を吹き付けて除去しても良い。

画像形成装置の構成を示す断面図である。用紙の表面に形成する画像の位置を決定する方法の１例を示す図である。用紙の表面に形成された画像と基準マークとを示す図である。用紙の表面に形成された基準マークを示す図である。用紙の裏面に画像を形成する際のマークの検出方法の１例を示す図である。第１の実施形態に係る画像形成装置の制御のブロック図である。裏面に形成する画像の位置及び倍率を求める処理を説明するための図である。第１の実施形態に係る画像形成装置の制御を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る画像形成装置の制御のブロック図である。裏面に形成する画像の位置及び倍率を求める処理を説明するための図である。第２の実施形態に係る画像形成装置の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１制御部
２、４演算部
３記憶部
２Ａ第１の長さ算出部
２Ｂ第２の長さ算出部
２Ｃ収縮率算出部
２Ｄ倍率決定部
２Ｅ位置決定部
２Ｆ基準点算出部
２Ｇ第３の長さ算出部
Ｓ２ラインセンサ
６０画像形成部

Claims

表面の画像と共に、画像領域外の１箇所に基準マークの画像を形成し、前記画像を用紙の表面に転写する画像形成部と、
前記画像を前記用紙に定着する定着部と、
前記用紙の表面に形成された定着後の前記基準マークを検知するラインセンサと、
定着前の基準マークのサイズと検知された定着後の基準マークのサイズとに基づいて前記用紙の収縮率を求め、該収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する演算部を有する制御部と、を有し、
前記制御部は、算出された位置および倍率に基づき前記用紙の裏面に画像を形成するように制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記画像領域外は、用紙の搬送方向に直交する方向の画像領域外であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ラインセンサは、前記用紙の搬送方向に直交する方向に設置されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
前記ラインセンサにより、前記基準マークを複数回主走査して副走査方向に前記基準マークの２箇所以上を読み込んで検知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線と前記第２の直線に交差することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線の前記搬送方向の上流側の端部と前記第２の直線の前記搬送方向の下流側の端部とを結ぶことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記基準マークはＺ状の形状であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成措置。
前記演算部は、
前記読み込んだ結果に基づいて、前記定着後の基準マークの前記搬送方向に直交する方向の第１の長さを求める第１の長さ算出部と、
前記用紙の前記搬送方向における搬送速度、前記ラインセンサによる主走査の時間間隔、及び前記第１の長さに基づいて前記定着後の基準マークの前記搬送方向の第２の長さを求める第２の長さ算出部と、
前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出部と、
前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定部と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記収縮率算出部は、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第１の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第２の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記演算部は、
前記読み込んだ結果に基づいて、前記第１の直線と前記第３の直線とが交わる第１の基準点と、前記第２の直線と前記第３の直線とが交わる第２の基準点とを求める基準点算出部と、
前記第１の基準点と前記第２の直線との間の第１の長さを求め、さらに、前記第１の基準点を通り前記第２の直線に直交する線と前記第２の直線とが交わる点と、前記第２の基準点との間の第２の長さを求める第３の長さ算出部と、
前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出部と、
前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定部と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記収縮率算出部は、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第３の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第３の長さ算出部によって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記用紙の表面に画像を形成する際に、前記用紙を裁断する際の目印となる裁断用マークを、前記画像領域外に形成し、前記基準マークを前記裁断用マークよりも主走査方向および副走査方向に対して更に外側の画像領域外の１箇所に形成することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
前記画像形成部より用紙の搬送方向の上流側に、前記用紙の傾きを修正するレジストローラを更に有し、前記ラインセンサは、前記画像形成部と前記レジストローラとの間に設置されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
前記ラインセンサに付着する異物を除去する除去部材を更に有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置。
表面の画像と共に、画像領域外の１箇所に基準マークの画像を形成し、前記画像を用紙の表面に転写する第１の画像形成ステップと、
前記画像を前記用紙に定着する定着ステップと、
前記用紙の表面に形成された定着後の前記基準マークをラインセンサにより検知する検知ステップと、
定着前の基準マークのサイズと検知された定着後の基準マークのサイズとに基づいて前記用紙の収縮率を求め、該収縮率に基づいて裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する演算ステップと、
前記演算ステップで求められた位置および倍率に基づき前記用紙の裏面に画像を形成する第２の画像形成ステップと、
を有することを特徴とする画像形成方法。
前記画像領域外は、用紙の搬送方向に直交する方向の画像領域外であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成方法。
前前記ラインセンサは、前記用紙の搬送方向に直交する方向に設置されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の画像形成方法。
前記ラインセンサにより、前記基準マークを複数回主走査して副走査方向に前記基準マークの２箇所以上を読み込んで検知することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の画像形成方法。
前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線と前記第２の直線に交差することを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれかに記載の画像形成方法。
前記基準マークは、第１の直線、第２の直線、及び第３の直線によって構成され、前記第１の直線と前記第２の直線は前記用紙の搬送方向に平行であって、前記第３の直線は、前記第１の直線の前記搬送方向の上流側の端部と前記第２の直線の前記搬送方向の下流側の端部とを結ぶことを特徴とする請求項１５から請求項１９のいずれかに記載の画像形成方法。
前記基準マークはＺ状の形状であることを特徴とする請求項１５から請求項２０に記載の画像形成方法。
前記演算ステップは、
前記読み込んだ結果に基づいて、前記定着後の基準マークの前記搬送方向に直交する方向の第１の長さを求める第１の長さ算出ステップと、
前記用紙の前記搬送方向における搬送速度、前記ラインセンサによる主走査の時間間隔、及び前記第１の長さに基づいて前記定着後の基準マークの前記搬送方向の第２の長さを求める第２の長さ算出ステップと、
前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出ステップと、
前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定ステップと、
を有することを特徴とする請求項１５から請求項２１のいずれかに記載の画像形成方法。
前記収縮率算出ステップは、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第１の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第２の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする請求項２２に記載の画像形成方法。
前記演算ステップは、
前記読み込んだ結果に基づいて、前記第１の直線と前記第３の直線とが交わる第１の基準点と、前記第２の直線と前記第３の直線とが交わる第２の基準点とを求める基準点算出ステップと、
前記第１の基準点と前記第２の直線との間の第１の長さを求め、さらに、前記第１の基準点を通り前記第２の直線に直交する線と前記第２の直線とが交わる点と、前記第２の基準点との間の第２の長さを求める第３の長さ算出ステップと、
前記第１の長さ及び前記第２の長さに基づいて前記定着後における前記用紙の収縮率を求める収縮率算出ステップと、
前記収縮率に従って前記裏面に形成する画像の位置及び倍率を決定する決定ステップと、
を有することを特徴とする請求項１５から請求項２１のいずれかに記載の画像形成方法。
前記収縮率算出ステップは、前記定着前の基準マークにおける第１の長さと前記第３の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第１の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向に直交する方向の収縮率を求め、前記定着前の基準マークにおける第２の長さと前記第３の長さ算出ステップによって算出された前記定着後の基準マークにおける第２の長さとの比率により、前記用紙の搬送方向の収縮率を求めることを特徴とする請求項２４に記載の画像形成方法。
前記第１の画像形成ステップは、前記用紙の表面に画像を形成する際に、前記用紙を裁断する際の目印となる裁断用マークを、前記画像領域外に形成し、前記基準マークを前記裁断用マークよりも主走査方向および副走査方向に対して更に外側の画像領域外の１箇所に形成することを特徴とする請求項１５から請求項２５のいずれかに記載の画像形成方法。