JP5463968B2

JP5463968B2 - 画像形成装置、画像形成方法、およびプログラム

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Publication number: JP5463968B2
Application number: JP2010052245A
Authority: JP
Inventors: 健司永島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP2011186241A

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムに関する。

従来の画像形成装置において、両面印刷時の画像形成位置は、用紙の縦方向の位置をレジストローラ等で先端を規制することにより決定し、横方向の位置を用紙カセットの中にある規制板、片面が記録された用紙がいったん載置される両面ユニットの規制板、あるいは、その他の規制板で規制することにより決定していた。

しかし、上記構成の画像形成装置では、画像形成位置の誤差が大きく、給紙カセットに用紙を補給するだけでもその画像形成位置がずれることがある。そこで、他の画像形成装置では、記録媒体に両面印刷した補正パターンを出力した後、自機の読み取り手段で補正パターンを表面と裏面とを片面ずつ読み取ることにより、両面印刷時の印刷位置ずれを別々に補正するという技術が知られている。

また、特許文献１の画像形成装置には、両面印刷時の表面と裏面との印刷位置ずれを補正する目的で、所定の画像を印刷媒体の両面に印刷出力し、第１の面の画像と第２の面の画像の位置ずれを、片面読み取りによって表面と裏面写りとを読み取り、各面の画像形成位置を互いにずれた分だけ移動することで、両面の印刷位置を一致させる補正手段が開示されている。

しかしながら、上記他の画像形成装置にあっては、記録媒体に両面印刷した補正パターンを出力した後、自機の読み取り手段で補正パターンを表面と裏面とを片面ずつ読み取ることによって、両面印刷時の印刷位置ずれを別々に補正していたため、表面と裏面の読み取り精度を考慮する必要があり、その分補正精度が低くなるという問題があった。

また、上記特許文献１の画像形成装置にあっては、記録媒体の両面に印刷した補正パターンを読み取り手段で読み取る際に、裏写りを読み取っていたため、紙厚のある記録媒体に補正パターンを印刷すると裏写りを読み取ることができず、所望の補正ができなくなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、紙厚のある記録媒体であっても表面と裏面に印刷する両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを精度良く検出して、高精度に補正することができる画像形成装置、画像形成方法、およびプログラム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、本発明は、記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段と、を備え、前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置で実行される画像形成方法であって、前記画像形成装置は、両面印刷手段と、両面読取り手段と、補正パターン位置検出手段と、演算手段と、補正手段を備え、前記両面印刷手段は、記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する工程と、前記両面読取り手段は、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る工程と、前記補正パターン位置検出手段は、前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する工程と、前記演算手段は、検出された両面の補正パターンの位置から印刷位置ずれの補正量を算出する工程と、前記補正手段は、算出された補正量に基づいて両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する工程と、を含み、前記補正パターンを印刷する工程において、前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に搭載されるプログラムであって、コンピュータを記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段として機能させ、前記両面印刷手段に、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷させるプログラムである。

本発明によれば、記録媒体の表面と裏面に印刷された補正パターンを両面読取り手段で一度に読み取り、それぞれの補正パターンの位置を検出して、検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出し、その算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれが補正される。これにより、本発明は、紙厚のある記録媒体であっても表面と裏面に印刷する両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを精度良く検出できると共に、これを高精度に補正することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。図２は、図１の読取り装置の構成を示す断面図である。図３は、補正パターンの出力動作のフローチャートである。図４−１は、表面に出力した補正パターンの一例を示す図である。図４−２は、裏面に出力した補正パターンの一例を示す図である。図４−３は、両面に出力した補正パターンの一例を示す図である。図５は、第１の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートである。図６−１は、表面に出力した補正パターンの別の例を示す図である。図６−２は、裏面に出力した補正パターンの別の例を示す図である。図６−３は、両面に出力した補正パターンの別の例を示す図である。図６−４は、ショックジター回避用の補正パターンを出力した例を示す図である。図７は、ＡＤＦ装置の搬送速度の変化を示す線図である。図８は、第２の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートである。図９は、補正パターン出力後の記録媒体の先端付近の拡大図である。図１０は、第３の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更実施の形態が可能である。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。なお、本実施の形態では、本発明における画像形成装置を、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納したデジタル画像形成装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals）に適用した例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置などスキャナ機能を備えた装置であれば、いずれの装置にも本発明における画像形成装置を適用することができる。

画像形成装置８は、図１に示すように、両面読取り手段としての読取り装置１０、画像データ処理装置１２、バス制御装置１４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１６、補正パターン位置検出手段と演算手段と補正手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１８、メモリ２０、プロッタＩ／Ｆ装置２２、両面印刷手段としてのプロッタ装置２４、エラー報知手段としての操作表示装置２６、回線Ｉ／Ｆ装置２８、外部Ｉ／Ｆ装置３０、Ｓ．Ｂ．（South Bridge）３２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４、および外部メディア用のスロット３６等を備えており、汎用規格の拡張バス３８を介して接続されている。

読取り装置１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：光電変換素子）からなるラインセンサと、Ａ／Ｄコンバータと、それらの駆動回路とを具備しており、読み取り位置に来た原稿をスキャンして得られる原稿の濃淡情報から、ＲＧＢ各８ビットのデジタル画像データを生成して出力するものである。

画像データ処理装置１２は、読取り装置１０から出力されたデジタル画像データに対して予め定めた特性に統一する処理を施して出力するものである。統一する特性とは、画像データをＨＤＤ４に蓄積した後、再利用する場合に出力先の画像変換に適する特性のことである。

バス制御装置１４は、デジタルカラー複合機内で必要な画像データや制御コマンド等の各種データのやり取りを行うデータバスの制御装置であり、複数種のバス規格間のブリッジ機能も有している。

ＨＤＤ１６は、パーソナルコンピュータなどにも使用されている電子データを保存するための大型の記憶装置であり、デジタルカラー複合機内では主にデジタル画像データおよびデジタル画像データの付帯情報（例えば、設定モードなど）を蓄積するものである。本実施の形態においては、ＩＤＥを拡張して規格化されているＡＴＡバス接続のハードディスクを使用する。

ＣＰＵ１８は、デジタルカラー複合機の制御全体を司るマイクロプロセッサである。ＣＰＵ１８は、高速処理が求められるため、通常起動時にＲＯＭ３４に記憶されたブートプログラムにてシステムを起動し、その後は高速にアクセス可能なメモリ２０に展開されたプログラムによって処理を行う。本実施の形態においては、規格化されたパーソナルコンピュータに使用されているＤＩＭＭを使用する。

メモリ２０は、複数種のバス規格間をブリッジする際の速度差や、接続された部品自体の処理速度差を吸収するために、一時的にやりとりするデータを記憶したり、ＣＰＵ１８がデジタルカラー複合機の制御を行う際に、プログラムや中間処理データを一時的に記憶したりする揮発性メモリである。

プロッタI／Ｆ装置２２は、ＣＰＵ１８を介する汎用規格Ｉ／Ｆ経由で送られてくるＣＭＹＫからなるデジタル画像データを受け取ると、プロッタ装置２４の専用Ｉ／Ｆに出力するバスブリッジ処理を行うものである。本実施の形態で使用している汎用規格Ｉ／Ｆは、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスである。

プロッタ装置２４は、ＣＭＹＫからなるデジタル画像データを受け取ると、レーザビームを用いた電子写真プロセスを使って、転写紙に受け取った画像データを出力するものである。

操作表示装置２６は、デジタルカラー複合機とユーザのインタフェースを行う部分で、タッチパネルを設けたＬＣＤ（液晶表示装置）と各種処理モード設定キーや、置数キー、スタートキーなどを備えたキースイッチ群から構成され、装置の各種状態や操作方法をＬＣＤに表示し、ユーザからのタッチパネルやキースイッチ群を介した入力を検知する。本実施の形態では、読み取りエラーが発生したことをＬＣＤに表示してユーザに知らせるためのエラー報知手段としても用いられる。

回線Ｉ／Ｆ装置２８は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスと電話回線を接続する装置である。回線Ｉ／Ｆ装置１０により、デジタルカラー複合機は、電話回線を介して画像出力装置（画像処理部）であるＦＡＸ５０との間で各種データの授受を行うことが可能になる。

外部Ｉ／Ｆ装置３０は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスと画像出力装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）５２などと接続する装置である。また、外部Ｉ／Ｆ装置３０は、スロット３６を介してＳＤカード等の外部メディア５４とも接続する装置である。この外部Ｉ／Ｆ装置１１により、デジタルカラー複合機は、ＰＣ５２や外部メディア５４との間で各種データのやり取りを行うことが可能になる。本実施の形態では、その接続Ｉ／Ｆにネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）を使用している。すなわち、画像形成装置８は、外部Ｉ／Ｆ装置３０を介してネットワークに接続されている。なお、外部メディア５４は、インストールされたアプリケーションソフトやドライバについて、外部メディア用のスロット３６を介して、デジタルカラー複合機に対して各種制御や画像データの入出力を行う。

Ｓ．Ｂ．３２は、ＰＣ５２に使用されるチップセットの一つであり、ＳｏｕｔｈＢｒｉｄｇｅと呼ばれる汎用の電子デバイスである。主に、ＰＣＩ−ＥｘｐｒｅｓｓとＩＳＡブリッジを含むＣＰＵシステムを構築する際によく使用されるバスのブリッジ機能を汎用回路化したものであり、本実施の形態においてはＲＯＭ１３との間をブリッジしている。

ＲＯＭ３４は、ＣＰＵ１８がデジタルカラー複合機の制御を行う際の各種プログラム（ブートプログラムを含む）を格納するメモリである。本実施の形態では、ＲＯＭ３４とＣＰＵ１８とがＰＣＩ‐Ｅｘｐｒｅｓｓバスを介して接続されている。

なお、本実施の形態において、画像データ処理装置１２とＣＰＵ１８とは、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスで接続され、ＨＤＤ４とはＡＴＡバスで接続するものであり、ＡＳＩＣ化されている。また、ＣＰＵ１８と操作表示装置２６と回線Ｉ／Ｆ装置２８と外部Ｉ／Ｆ装置３０とＳ．Ｂ．３２とは、汎用規格の拡張バス３８で接続されている。

なお、本実施の形態の画像処理装置８で実行されるプログラムは、ＲＯＭ３４等に予め組み込まれて提供される。また、本実施の形態の画像処理装置８で実行されるプログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

また、本実施の形態の画像処理装置８で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態の画像処理装置８で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、本実施の形態の画像処理装置８で実行されるプログラムは、上述した各部（両面印刷手段、両面読取り手段、補正パターン位置検出手段、演算手段、補正手段、エラー報知手段等）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）１８が上記ＲＯＭ３４からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、両面印刷手段、両面読取り手段、補正パターン位置検出手段、演算手段、補正手段、エラー報知手段等が主記憶装置上に生成されるようになっている。

ここで、プログラムとしては、コピー動作プロセスのプログラム（コピーアプリ）やスキャナ配信プロセスのプログラム（スキャナ配信アプリ）、ファックス送信プロセスのプログラム（ファックスアプリ）などがある。

また、ユーザが選択することができる処理モードとしては、カラー／モノクロモード、アプリケーションモードや画質モード等がある。具体的には、カラー／モノクロモードは、フルカラーモード、シングルカラーモード、白黒モードなどがある。アプリケーションモードは、コピーモード、スキャナモード、ＦＡＸモード、スキャナ配信モードなどがある。画質モードは、文字モード、文字写真モード、写真モードなどがある。また、これ以外にも、原稿を濃くする、薄くするなどのノッチ情報などがある。

図２は、図１の読取り装置の構成を示す断面図である。図２に示す読取り装置１０は、原稿を載置するための原稿トレイ１００と、原稿を一枚ずつ繰り出すピックアップローラ１５３、搬送ドラム１０４、及び排紙ローラ１２４などからなるＡＤＦ装置（自動原稿給送装置）を経て、排紙トレイ１２６に原稿が排出される。搬送路の途中には、読取窓１０６を介して原稿の表面を読み取る表面用イメージセンサ１１８と、原稿の裏面を読み取る裏面用イメージセンサ１２０とが配置されている。

裏面用イメージセンサ１２０には、原稿の裏面画像データを読み取ってアナログの電気信号に変換するＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ：密着型イメージセンサ）が用いられている。ＣＩＳは、図示しないＬＥＤ光源、セルフォックレンズアレイ、イメージセンサ素子、Ａ／Ｄ変換回路、デジタル処理回路等で構成されている。また、裏面用イメージセンサ１２０に対向する位置には、基準白ローラ１２２が配置されている。

表面用イメージセンサ１１８には、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）が用いられている。表面用イメージセンサ１１８は、ＣＣＤと、ＣＣＤからの信号を処理する信号処理部が搭載されたセンサボードユニット（ＳＢＵ）で構成されている。搬送ドラム１０４で搬送される原稿の表面画像は、原稿が読取窓１０６を通過する際に、キセノンランプ１０８で照明された表面画像がミラー１１０ａを有する第１キャリッジ１１２と、２枚のミラー１１０ｂ，１１０ｃを有する第２キャリッジ１１４を経て、レンズ１１６を通り、表面用イメージセンサ１１８で読み取られる。また、この読取窓１０６の傍には、基準白板１２８が配置されている。

このように、本実施の形態の読取り装置１０は、ＡＤＦ装置を備えているため、そのＡＤＦ装置にセットされた複数枚の原稿を連続的に搬送しながら画像を読み取ることができる。また、この読取り装置１０は、原稿両面同時読取対応のＡＤＦ装置であって、表面用イメージセンサ１１８と裏面用イメージセンサ１２０とにより、一回の原稿搬送で両面原稿の表面と裏面の画像データを読み取ることができる。

図３は、補正パターンの出力動作のフローチャートであり、図４−１は、表面に出力した補正パターンの一例を示す図であり、図４−２は、裏面に出力した補正パターンの一例を示す図であり、図４−３は、両面に出力した補正パターンの一例を示す図である。図１、図３および図４を用いて、補正パターンの出力動作を説明する。

まず、ユーザは、図３に示すように、図１の操作表示装置２６の補正パターン出力ボタンを押下すると（ステップＳ１００）、ＲＯＭ３４に蓄積された補正パターンがメモリ２０に展開され（ステップＳ１０２）、プロッタ装置２４により記録媒体の両面に補正パターンを出力する（Ｓ１０４）。このとき、記録媒体の表面と裏面には、図４−３に示すような“＋”印の基準点がそれぞれ５個ずつ印刷される。この基準点の印刷位置は、図４−１および図４−２に示すように、記録媒体の先端部から、それぞれＤａ〜Ｄｉの距離にあって、表面と裏面のパターンが重ならない位置にある（図４−３参照）。

なお、本実施の形態では、図４に示すように、１面における基準点の個数を５個としたが、必ずしもこれに限定される必要はなく、印刷位置ずれの影響を受けやすい記録媒体の四隅にあって、基準点同士の距離ができるだけ離れているものであれば、検出精度を保つことができる。

図５は、第１の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートである。図５に示すように、上記図３の補正パターンの出力動作により出力された補正パターンを、図２の読取り装置１０のＡＤＦ装置の原稿トレイ１００にセットする（ステップＳ２００）。ＣＰＵ１８は、ユーザから操作表示装置２６の読み取り開始ボタンの押下があると（ステップＳ２０２）、読取り装置１０に対して補正パターンの読み取りを開始させる。

まず、補正パターンの表面（図４−１）を読取り装置１０の表面用イメージセンサ１１８により検出する（ステップＳ２０４）。表面の補正パターンが検出されない場合は（ステップＳ２０４でＮｏ）、一定時間Ｔａが経過したか否かを判断し（ステップＳ２０６）、経過していなければステップＳ２０４に戻る。一定時間Ｔａが経過していれば、エラー処理１が行われる。エラー処理１とは、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨を操作表示装置２６のＬＣＤに表示する処理をいう。

また、ステップＳ２０４において、補正パターンの表面（図４−１）が読取り装置１０の表面用イメージセンサ１１８により検出された場合は（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、ステップＳ２０８に移行し、補正パターンの裏面（図４−２）を読取り装置１０の裏面用イメージセンサ１２０により検出する。裏面の補正パターンが検出されない場合は（ステップＳ２０８でＮｏ）、一定時間Ｔｂが経過したか否かを判断し（ステップＳ２１０）、経過していなければステップＳ２０８に戻る。一定時間Ｔｂが経過していれば、エラー処理２が行われる。エラー処理２は、エラー処理１と同様に、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示する。

また、ステップＳ２０８において、補正パターンの裏面（図４−２）が読取り装置１０の裏面用イメージセンサ１２０により検出された場合は（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、ステップＳ２１２に移行し、補正パターンの表面が検出されたタイミングを基準として、表面と裏面との検出時間の差が一定時間Ｔｃ未満でなければ（ステップＳ２１２でＮｏ）、エラー処理３が行われる。エラー処理３は、エラー処理１と同様に、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示する。

また、ステップＳ２１２において、補正パターンの表面が検出されたタイミングを基準として、表面と裏面との検出時間の差が一定時間Ｔｃ未満であれば（ステップＳ２１２でＹｅｓ）、表面と裏面との検出時間の差の有無を検出し、検出時間差が無ければ補正不要となり、補正は実行されない。

また、ステップＳ２１４において、表面と裏面との検出時間の差があれば（ステップＳ２１４でＮｏ）、表面と裏面との検出時間差に基づいて補正量を演算する（ステップＳ２１６）。この補正量の演算は、補正パターンの表面と裏面との相対的な検出時間差から実行されるが、複数ある補正パターンの表面と裏面との検出時間差の平均値を用いる。そして、その補正量から両面印刷時の裏面の画像形成位置を副走査方向に補正することにより（ステップＳ２１８）、本発明の目的である表面と裏面の画像形成位置を合わせることができる。

なお、上記した「表面と裏面との検出時間の差」とは、表面用イメージセンサ１１８の検出位置である読取窓１０６と、裏面用イメージセンサ１２０の検出位置との物理的な間隔（距離）Ｄｓ（図２に示した間隔）と、読取り装置１０が補正パターンを読み取る速度から算出される時間のことである。また、イメージセンサの表面と裏面との距離Ｄｓに応じて、記録媒体に印刷する表面と裏面との補正パターンの位置（基準点“＋”の印刷位置）を、以下の（１）式の関係式が成り立つように配置することにより、補正パターンの表面と裏面を各イメージセンサで検出する検出タイミングの差に起因する測定誤差を小さくすることができる。
Ｄｓ＝（Ｄｇ−Ｄａ）×Ａ＝（Ｄｈ−Ｄｂ）×Ｂ＝（Ｄｉ−Ｄｃ）×Ｃ・・・（１）
（Ａ，Ｂ，Ｃ：任意の定数）

このように、本第１の実施の形態では、記録媒体の表面と裏面に形成された補正パターンを表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとを用いて一回の搬送で検出できるため、表面と裏面の読み取り精度を考慮する必要がなく、検出精度を上げることができる。

また、本第１の実施の形態では、補正パターンにおける基準点の印刷位置を、記録媒体の表面と裏面のパターンが重ならない位置に配置するようにしたため、裏写りにより誤検出や、表裏同じ位置に印刷することによる弊害（例えば、トナーの定着不良、インクの滲み等）を防止することができる。

また、本第１の実施の形態では、表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔（Ｄｓ）に対応させて、記録媒体に印刷する表面と裏面の補正パターンを配置するようにしたため、補正パターンの表面と裏面との検出タイミングの差に起因する測定誤差を小さくすることができる。

さらに、本第１の実施の形態では、補正パターンが一定時間読み取れなかった場合に、操作画面に読み取りエラーを表示するようにしたため、ユーザに補正パターンの読み取りが失敗したことを知らせることができる。なお、ここでは操作画面上にエラー表示を行うようにしたが、これに限定されず、音声や光等ユーザが認識可能な手段を用いてエラー発生を知らせるものであれば良い。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の特徴は、補正パターンの検出をより適切に行えるようにする点にある。画像形成装置の基本的な構成については、第１の実施の形態の図１および図２と同様であるので、説明を省略する。

図６−１は、表面に出力した補正パターンの別の例を示す図であり、図６−２は、裏面に出力した補正パターンの別の例を示す図であり、図６−３は、両面に出力した補正パターンの別の例を示す図であり、図６−４は、ショックジター回避用の補正パターンを出力した例を示す図であり、図７は、ＡＤＦ装置の搬送速度の変化を示す線図であり、図８は、第２の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートであり、図９は、補正パターン出力後の記録媒体の先端付近の拡大図である。

まず、ユーザは、第１の実施の形態と同様に、図３のフローチャートに示す操作表示装置の補正パターン出力ボタンを押下すると（ステップＳ１００）、ＲＯＭに蓄積された補正パターンがメモリに展開されて（ステップＳ１０２）、プロッタ装置２４により記録媒体の両面に補正パターンを出力する（Ｓ１０４）。このとき、記録媒体の表面と裏面には、図６−３に示すように、“＋”印の基準点がそれぞれ５個ずつ印刷される。この基準点の印刷位置は、図６−１および図６−２に示すように、記録媒体の端部から、それぞれＤａ〜Ｄｉの距離にあって、表面と裏面のパターンが重ならない位置にある（図６−３参照）。

図６に示す補正パターンは、図４の補正パターンと比べると、記録媒体端部からの距離が裏面の方が表面よりも短くなっている点に特徴がある。つまり、記録媒体端部から各補正パターンの“＋”印の基準点までの距離の大小関係を比較すると、Ｄｇ＞Ｄａ，Ｄｈ＞Ｄｂ，Ｄｉ＞Ｄｃの関係が成り立つ。そして、第２の実施の形態では、図２に示す表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの距離Ｄｓに対して、記録媒体に印刷する表面と裏面との補正パターンの位置（基準点“+”の印刷位置）が以下の（２）式の関係が成り立つように配置されている。
Ｄｓ＝Ｄｇ−Ｄａ＝Ｄｈ−Ｄｂ＝Ｄｉ−Ｄｃ・・・（２）
このように補正パターンを配置することにより、表面と裏面の補正パターンは、上記２つのイメージセンサによって同時に検出することができる。

これは、図７に示すように、ＡＤＦ装置の搬送速度は、搬送ムラにより常に変化しているため、表面と裏面の補正パターンの検出タイミングが異なると、補正パターンの検出結果も異なってくる。つまり、補正パターン検出時におけるＡＤＦ装置の搬送速度が図７に示すように表面と裏面で異なると、搬送速度の違いが検出距離の違いとなって表れ、検出精度が悪くなる。これに対して、本第２の実施の形態では、表面と裏面を各イメージセンサで同じタイミングで検出できるように、補正パターンを配置したため、搬送速度の変動による搬送ムラを回避することができ、検出精度を向上させることが可能となる。

また、図６−４に示すように、ＡＤＦ装置で原稿を読み取る際には、記録媒体の搬送方向の先端部と後端部（図６−４のハッチングで示した部分）でショックジターの影響を受け易くなる。ショックジターとは、記録媒体の先端部が加圧部材の間に突入する時と、記録媒体の後端部が加圧部材の間から抜け出るときに、搬送速度が急激に変動する現象をいう。このため、図６−４に示すハッチング部分に補正パターンが印刷されていると、ショックジターの影響によって補正パターンの検出タイミングにずれが生じることが想定される。そこで、第２の実施の形態では、ショックジターの影響を受けない記録媒体の箇所（図６−４のハッチング以外の箇所）に補正パターンを印刷することにより、ショックジターの影響を回避することができ、表面用イメージセンサ１１８と裏面用イメージセンサ１２０とで安定して補正パターンを読み取ることができる。

本第２の実施の形態では、以上のように構成されている。以下では、図８を用いて両面印刷時における印刷位置ずれの補正動作を説明する。まず、図３の補正パターンの出力フローチャートに基づいて、図６−３に示すように、記録媒体の両面にそれぞれ補正パターンを印刷する。ユーザは、読取り装置１０のＡＤＦ装置に補正パターンが印刷された記録媒体をセットし（ステップＳ３００）、操作表示装置２６の読み取り開始ボタンを押下すると（ステップＳ３０２）、補正パターンの読み取りが開始される。

ここで、補正パターンの表面／裏面が読取り装置１０の各イメージセンサにより同時に検出された場合は、補正が不要となる（ステップＳ３０４でＹｅｓ）。また、ステップＳ３０４で補正パターンの表面／裏面が同時に検出されなかった場合は（ステップＳ３０４でＮｏ）、ステップＳ３０６に移行して、補正パターンの表面を検出したか否かを検出する。補正パターンの表面が検出されない場合は（ステップＳ３０６でＮｏ）、ステップＳ３０８に移行して、補正パターンの裏面が検出されたか否かを検出する。補正パターンの裏面が検出されずに（ステップＳ３０８でＮｏ）、一定時間Ｔａが経過していない場合は（ステップＳ３１０でＮｏ）、上記ステップＳ３０４に戻る。また、補正パターンの裏面が検出されずに（ステップＳ３０８でＮｏ）、一定時間Ｔａが経過した場合は（ステップＳ３１０でＹｅｓ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理１が行われる。

また、上記ステップＳ３０８において、補正パターンの裏面が検出された場合（ステップＳ３０８でＹｅｓ）は、補正パターンの表面の検出の有無を判断する（ステップＳ３１２）。ここで、補正パターンの表面が検出されなくて（ステップＳ３１２でＮｏ）、一定時間Ｔｃが経過しない場合は（ステップＳ３１４でＮｏ）、ステップＳ３１２に戻る。また、補正パターンの表面が検出されずに（ステップＳ３１２でＮｏ）、一定時間Ｔｃが経過した場合は（ステップＳ３１４でＹｅｓ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理２が行われる。ステップＳ３１２において、補正パターンの表面が検出された場合は（ステップＳ３１２でＹｅｓ）、後述するステップＳ３２０に移行する。

また、上記ステップＳ３０６において、補正パターンの表面が検出されて（ステップＳ３０６でＹｅｓ）、補正パターンの裏面が検出されない場合は（ステップＳ３１６でＮｏ）、一定時間Ｔｂの経過の有無を判断し（ステップＳ３１８）、一定時間Ｔｂが経過していなければステップＳ３１６に戻るが、一定時間Ｔｂが経過していれば、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理３が行われる。

また、ステップＳ３０６で補正パターンの表面が検出され（ステップＳ３０６でＹｅｓ）、ステップＳ３１６で補正パターンの裏面が検出された場合は（ステップＳ３１６でＹｅｓ）、ステップＳ３２０において、補正パターンの表面と裏面との検出時間差が一定時間Ｔｃ未満か否かを判断する。表面と裏面との検出時間差がＴｃ未満であれば（ステップＳ３２０でＹｅｓ）、表面と裏面との検出時間差から補正量をＣＰＵ１８にて演算するが（ステップＳ３２２）、表面と裏面との検出時間差がＴｃ未満でなければ（ステップＳ３２０でＮｏ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理４が行われる。

ここで、補正パターンの表面と裏面のどちらが先に検出されたかにより、副走査への補正方向が変わる（ステップＳ３２４）。つまり、裏面が先に検出された場合は（ステップＳ３２４でＹｅｓ）、裏面印刷位置が副走査後端方向となるように補正が行われ（ステップＳ３２６）、表面が先に検出された場合は（ステップＳ３２４でＮｏ）、裏面印刷位置が副走査先端方向となるように補正が行われる（ステップＳ３２８）。これにより、両面印刷時における表面と裏面の画像形成位置を適切な位置に調整することができる。

また、補正パターンをＡＤＦ装置で読み取る際に、一定時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃが経過しても補正パターンの検出が確認されない場合は、補正パターン読み取りエラーが発生した旨を操作表示装置２６のＬＣＤに表示するようにしたが、読み取りエラー発生の検出方法は時間だけでなく、表面と裏面との検出間隔が所定のライン数内に収まっているか否かによっても検出することが可能である。

さらに、補正パターンの表面と裏面を間違えてＡＤＦ装置にセットしてしまうことも想定される。このため、本第２の実施の形態では、図９に示すように、補正パターンが印刷された記録媒体の上端部に、「↑こちらを表にして矢印の方向にセットして下さい。」などの注意文を印刷することにより、ユーザが補正パターンを正しい向きと面でＡＤＦ装置にセットすることができる。

このように、本第２の実施の形態では、補正パターンを表面と裏面で同時に検出されるように配置したため、補正パターンをＡＤＦ装置で搬送する際の搬送ムラを回避して、検出精度を上げることができる。

また、本第２の実施の形態では、ショックジターの影響を受けない記録媒体の箇所に補正パターンを印刷するようにしたため、安定して補正パターンを読み取ることが可能となり、検出精度を上げることができる。

また、本第２の実施の形態では、補正パターンが一定時間読み取れなかった場合、あるいは、表面と裏面との補正パターンの検出間隔が所定のライン数内に収まっていなかった場合に、操作画面に読み取りエラーを表示するようにしたため、ユーザに補正パターンの読み取りが失敗したことを知らせることができる。

（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、補正パターンの表面と裏面との検出時間を先に検出される表面を基準とし、裏面が検出されるまでの時間を測定していたが、第３の実施形態では、記録媒体の端部（以下、紙エッジともいう）を基準とし、補正パターンまでの検出時間を測定する点に特徴がある。

図１０は、第３の実施の形態に係る両面印刷時の印刷位置ずれ補正動作のフローチャートである。まず、図３の補正パターンの出力フローチャートに基づいて、記録媒体の両面に、例えば図４−３に示すような補正パターンをそれぞれ印刷する。ユーザは、読取り装置１０のＡＤＦ装置に補正パターンが印刷された記録媒体をセットし（ステップＳ４００）、操作表示装置２６の読み取り開始ボタンが押下されると（ステップＳ４０２）、補正パターンの読み取りが開始される。

ここで、ＣＰＵ１８は、読み取られた画像データに基づいて、補正パターンが印刷されている記録媒体の端部、つまり、紙エッジが検出されたか否かを判断する（ステップＳ４０４）。紙エッジの検出がなく（ステップＳ４０４でＮｏ）、一定時間Ｔａが経過しない場合は（ステップＳ４０６でＮｏ）、ステップＳ４０４に戻る。一定時間Ｔａが経過した場合は（ステップＳ４０６でＹｅｓ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理１が行われる。

また、補正パターンの紙エッジが検出された場合は（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、補正パターンの表面（図４−１）を読取り装置１０の表面用イメージセンサ１１８により検出する（ステップＳ４０８）。表面の補正パターンが検出されなくて（ステップＳ４０８でＮｏ）、一定時間Ｔｂが経過しない場合は（ステップＳ４１０でＮｏ）、ステップＳ４０８に戻る。一定時間Ｔｂが経過した場合は（ステップＳ４１０でＹｅｓ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理２が行われる。

また、ステップＳ４０８において、補正パターンの表面（図４−１）が読取り装置１０の表面用イメージセンサ１１８により検出された場合は（ステップＳ４０８でＹｅｓ）、ステップＳ４１２に移行し、補正パターンの裏面（図４−２）を読取り装置１０の裏面用イメージセンサ１２０により検出する。裏面の補正パターンが検出されなくて（ステップ４１２でＮｏ）、一定時間Ｔｃが経過しない場合は（ステップＳ４１４でＮｏ）、ステップＳ４１２に戻る。一定時間Ｔｃが経過した場合は（ステップＳ４１４でＹｅｓ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理３が行われる。

また、ステップＳ４１２において、補正パターンの裏面（図４−２）が読取り装置１０の裏面用イメージセンサ１２０により検出された場合は（ステップＳ４１２でＹｅｓ）、ステップＳ４１６に移行し、補正パターンの紙エッジ（端部）が検出されたタイミングを基準として、表面と裏面との検出時間の差が一定時間Ｔｄ未満でなければ（ステップＳ４１６でＮｏ）、補正パターンの読み取りエラーが発生した旨をＬＣＤに表示するエラー処理４が行われる。

また、ステップＳ４１６において、補正パターンの紙エッジが検出されたタイミングを基準として、表面と裏面との検出時間の差が一定時間Ｔｄ未満であれば（ステップＳ４１６でＹｅｓ）、表面と裏面の補正パターンの検出時間の差の有無を判定する（ステップＳ４１８）。検出時間に差が有る場合は（ステップＳ４１８でＮｏ）、表面と裏面との検出時間差に基づいて補正量を演算するが（ステップＳ４２０）、検出時間に差が無ければ補正不要となり、補正は実行されない。

また、上記ステップＳ４２０における補正量の演算は、補正パターンが印刷された記録媒体の端部である紙エッジを基準として検出された値に基づいて実行されるため、補正パターンの表面と裏面を同じ時系列で管理することが可能となり、検出精度を向上させることができる。そして、算出された補正量から両面印刷時の裏面の画像形成位置を副走査方向に補正することにより（ステップＳ４２２）、本発明の目的である表面と裏面の画像形成位置を合わせることができる。

このように、本第３の実施の形態では、補正パターンの位置を検出する際に、記録媒体の端部（紙エッジ）を基準として検出するようにしたため、記録媒体の表面と裏面に印刷された補正パターンを同じ時系列で管理できることから検出精度を上げることができる。そして、第３の実施の形態に係る画像形成装置は、この検出値に基づいて補正量の演算をＣＰＵ１８で行い、両面印刷時における両面の画像形成位置を適正な位置に補正することができる。

８画像形成装置
１０読取り装置
１２画像データ処理装置
１４バス制御装置
１６ＨＤＤ
１８ＣＰＵ
２０メモリ
２２プロッタＩ／Ｆ装置
２４プロッタ装置
２６操作表示装置
２８回路Ｉ／Ｆ装置
３０外部Ｉ／Ｆ装置
３２Ｓ．Ｂ．
３４ＲＯＭ
３６スロット
３８拡張バス
１１８表面用イメージセンサ
１２０裏面用イメージセンサ

特開平１０−２４６９９２号公報

Claims

記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、
前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、
前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、
前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷することを特徴とする画像形成装置。
記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、
前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、
前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、
前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段と、
を備え、
前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段が前記補正パターンを読み取る際に、表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとがそれぞれの面に印刷された補正パターンを同時に検出できるように、前記記録媒体に印刷する表面と裏面の補正パターンの位置を調整して印刷することを特徴とする画像形成装置。
前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段が前記補正パターンを読み取る際に、搬送速度が変動し易い前記記録媒体の搬送方向の先端部と後端部の一定領域を除き、前記補正パターンを印刷することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記両面読取り手段は、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを読み取る際に、前記記録媒体のそれぞれの面の端部と、前記補正パターンとを読み取り、
補正パターン位置検出手段は、前記記録媒体のそれぞれの面の前記記録媒体の端部を基準として、当該面に印刷されている補正パターンの位置を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
エラーの発生をユーザに知らせるエラー報知手段をさらに備え、
前記両面読取り手段は、前記記録媒体に印刷された補正パターンを読み取る際に、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンの検出間隔が所定のライン数内に収まらない場合に、前記エラー報知手段により読み取りエラーの発生をユーザに知らせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
前記画像形成装置は、両面印刷手段と、両面読取り手段と、補正パターン位置検出手段と、演算手段と、補正手段を備え、
前記両面印刷手段は、記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する工程と、
前記両面読取り手段は、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る工程と、
前記補正パターン位置検出手段は、前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する工程と、
前記演算手段は、検出された両面の補正パターンの位置から印刷位置ずれの補正量を算出する工程と、
前記補正手段は、算出された補正量に基づいて両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する工程と、
を含み、
前記補正パターンを印刷する工程において、前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷することを特徴とする画像形成方法。
画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
前記画像形成装置は、両面印刷手段と、両面読取り手段と、補正パターン位置検出手段と、演算手段と、補正手段を備え、
前記両面印刷手段は、記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する工程と、
前記両面読取り手段は、前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る工程と、
前記補正パターン位置検出手段は、前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する工程と、
前記演算手段は、検出された両面の補正パターンの位置から印刷位置ずれの補正量を算出する工程と、
前記補正手段は、算出された補正量に基づいて両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する工程と、
を含み、
前記補正パターンを印刷する工程において、前記両面印刷手段は、前記両面読取り手段が前記補正パターンを読み取る際に、表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとがそれぞれの面に印刷された補正パターンを同時に検出できるように、前記記録媒体に印刷する表面と裏面の補正パターンの位置を調整して印刷することを特徴とする画像形成方法。
画像形成装置に搭載されるプログラムであって、
コンピュータを
記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、
前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、
前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、
前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段と
して機能させ、
前記両面印刷手段に、前記両面読取り手段に設置された補正パターンを検出する表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとの間隔に対応させて、前記記録媒体の表面と裏面の補正パターンが配置されるように印刷させるためのプログラム。
画像形成装置に搭載されるプログラムであって、
コンピュータを
記録媒体の表面と裏面に補正パターンを印刷する両面印刷手段と、
前記記録媒体の両面に印刷された補正パターンを一度に読み取る両面読取り手段と、
前記記録媒体の両面から読み取ったそれぞれの補正パターンの位置を検出する補正パターン位置検出手段と、
前記補正パターン位置検出手段によって検出された両面の補正パターンから印刷位置ずれの補正量を算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された補正量に基づいて、両面印刷時における表面と裏面の印刷位置ずれを補正する補正手段と
して機能させ、
前記両面印刷手段に、前記両面読取り手段が前記補正パターンを読み取る際に、表面用イメージセンサと裏面用イメージセンサとがそれぞれの面に印刷された補正パターンを同時に検出できるように、前記記録媒体に印刷する表面と裏面の補正パターンの位置を調整して印刷させるためのプログラム。