JP6213499B2 - 画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システムに関する。

従来より、画像形成装置による印刷性能の向上を図るために、画像形成装置から出力された用紙を読み取ってその画像データを処理する画像読取装置が知られている。画像読取装置は、用紙搬送方向と交差する用紙幅方向に素子を直線状に並べられたラインセンサー（画像読取部）と、このラインセンサーの上流側及び下流側にそれぞれ配置される用紙搬送部とを備えている。この画像読取装置では、所定のパターンが形成された用紙を用紙搬送部により搬送し、当該用紙をラインセンサーにより読み取ることで画像データを出力し、この画像データに基づいて、画像の階調特性を調整するキャリブレーションや、画像の表裏位置合わせを行うための情報を演算することができる。

例えば特許文献１には、用紙（原稿）の表面側の読み取りを行う画像読取部と、その裏面側の読み取りを行う画像読取部とをそれぞれ備え、表面側の画像読取部を上流側に配置するとともに裏面側の画像読取部をその下流側に配置した画像読取装置が開示されている。この類の画像読取装置では、用紙が搬送方向の下流側の排出ローラーに進入した際に用紙の搬送速度がアップする。このため、読取画像には用紙面内の搬送方向に倍率変動（画像の読取倍率の変動）が生じ、表面側の搬送方向の読取サイズ及び裏面側の搬送方向の読取サイズが実際の用紙サイズよりも縮小し、特に、裏面における搬送方向の読取サイズは表面のそれより縮小する傾向となる。

そこで、特許文献１に開示された画像読取装置では、排出ローラーに到達するまでの搬送速度を決定する搬送ローラーの搬送速度を低下させ、表面側の搬送方向の読取サイズが実際の用紙サイズと対応するように調整している。また、裏面側の搬送方向の読取サイズについては、裏面側の搬送方向の読取サイズが、実際の用紙サイズ（表面側の搬送方向の読取サイズ）と対応するように、裏面側の画像読取部の１ライン分の読取時間を短くしている。この読取時間は、用紙サイズによって設定され、設定された読取時間は、用紙面内の全域において一律に適用される。また、別の手法として、用紙が排出ローラーに進入したタイミングで、１ライン分の読取時間を短い時間に切り換え、それ以降の領域では短い読取時間を一律に適用して読み取りを行うことが記載されている。同様に、切換後の読取時間は、用紙サイズによって設定される。

特開２００８−１０４１６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された手法では、読取時間を短くしたとしても変更後の読取時間は一律に固定されているため、画像のがたつきが発生する可能性がある。また、読取時間を変更すると、素子への入射光量が減少するため、画像の濃度むらが生じる可能性がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像のがたつきや濃度むらの発生を抑制することができる画像読取装置及び画像形成システムを提供することにある。

かかる課題を解決するために、第１の発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置と、搬送方向において画像形成装置よりも下流側に配置される画像読取装置と、を有する画像形成システムを提供する。ここで、画像読取装置は、画像形成装置から出力された用紙を搬送する第１の搬送部と、搬送方向において第１の搬送部より下流に配置され、用紙幅方向の１ライン毎に用紙の読み取りを行い画像データを出力する第１の画像読取部と、搬送方向において第１の画像読取部より下流に配置され、用紙を搬送する第２の搬送部と、搬送方向において第２の搬送部より下流に配置され、第１の画像読取部が読み取った用紙面とは逆側の用紙面について用紙幅方向の１ライン毎に読み取りを行い画像データを出力する第２の画像読取部と、搬送方向において第２の画像読取部より下流に配置され、用紙を搬送する第３の搬送部と、第１の画像読取部が読み取った画像データと第２の画像読取部が読み取った画像データとを比較して、一方の画像データに関する非線形な倍率変動を、他方の画像データを基準とした相対的な倍率変動として演算する演算部と、演算部による演算結果に基づいて、一方の画像データを出力した画像読取部による１ライン分の読取時間を補正する読取制御部と、読取制御部により読取時間の補正がされた画像読取部の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正を行う画像補正部と、を有する。この場合、ここで、第２の発明において、画像読取装置には、画像形成装置により所定パターンが転写、定着された後に表裏が反転された第１の用紙と、画像形成装置により所定パターンが転写、定着された第２の用紙とが導入されることが好ましい。

ここで、第１の発明において、演算部は、第１の画像読取部の画像データを基準として、第２の画像読取部の画像データの相対的な倍率変動を算出することが好ましい。

また、第１の発明において、演算部は、第２の画像読取部の画像データを基準として、第１の画像読取部の画像データの相対的な倍率変動を算出することが好ましい。

また、第１の発明において、読取制御部は、各ライン毎に、１ライン分の読取時間を倍率変動に応じて補正することが好ましい。

また、第１の発明において、画像補正部は、読取時間の補正量に応じて画像の濃度補正を行うことが好ましい。

また、第１の発明において、画像補正部は、読取時間が補正された１ライン分の画像データにシェーディング補正を行い、シェーディング補正後の１ライン分の画像データを対象として、１ライン毎に画像の濃度補正を行うことが好ましい。

また、第１の発明において、画像補正部は、読取時間が補正された１ライン分の画像データを対象として、各画素毎にシェーディング補正と画像の濃度補正とを行うことが好ましい。

本発明によれば、非線形な倍率変動を算出して、読取時間を補正しているため、倍率変動の分布に応じて読取時間を補正することができる。これにより、画像のがたつきを抑制することができる。また、読取時間の補正に応じて画像補正を行うことで、読取時間の変更（補正）に起因する画像の濃度むらを抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成システムの構成を模式的に示す説明図 制御部の機能的な構成を示す説明図 上流側の画像読取部である裏面読取部に関する倍率変動について説明をする説明図 下流側の画像読取部である表面読取部に関する倍率変動について説明をする説明図 本実施形態に係る画像形成システムの制御動作を示すフローチャート 画像読取装置の表面読取部に関する補正制御の処理を示すフローチャート 読取時間補正処理の概念を模式的に示す説明図

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像形成システムの構成を模式的に示す説明図である。本実施形態に係る画像形成システムは、画像形成装置１と、中間搬送装置２と、画像読取装置３とで構成されている。

画像形成装置１は、例えば電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体ドラムを一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿読取装置ＳＣ、４組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、定着装置３０及び制御部４０を主体に構成されている。

原稿読取装置ＳＣは、照明装置の光学系により原稿の画像を照射し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取り、これにより、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部４０に入力される。なお、制御部４０に入力される画像データとしては、原稿読取装置ＳＣで読み取ったものに限らず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピューターや他の画像形成装置から受信したものや、半導体メモリといった可搬性の記録媒体から読み込んだものであってもよい。

４組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１０Ｃ及びブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成部１０Ｋで構成されている。個々の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ及びその周辺に配置された帯電部、光書込部、現像装置及びドラムクリーナーで構成されている。

感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、帯電部によりその表面が一様に帯電させられており、光書込部による走査露光により、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに潜像が形成される。現像装置は、トナーで現像することによって感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのいずれかに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成された画像は、１次転写ローラーにより、回転する中間転写ベルト１５上の所定位置へと逐次転写される。

中間転写ベルト１５上に転写された画像は、２次転写ローラー１６により、後述する用紙搬送部２０により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して転写される。２次転写ローラー１６は中間転写ベルト１５と圧接して配置されることにより転写ニップを形成している。

用紙搬送部２０は、給紙ユニット２１から給紙された用紙Ｐを搬送経路に従って搬送する。給紙ユニット２１において、用紙Ｐは用紙トレイに積載されており、当該用紙トレイに積載された用紙Ｐは、用紙給紙部２２により取り込まれ、搬送経路へと送り出される。搬送経路には、用紙Ｐを搬送する複数の紙搬送手段が設けられている。個々の搬送手段は、互いに圧接された一対のローラーによって構成されており、駆動手段である電動モーターからの動力を受けて少なくとも一方のローラーが回転駆動する。

定着装置３０は、画像が転写された用紙Ｐに定着処理を施す装置である。定着装置３０は、例えば、互いに圧接されて定着ニップを形成する一対の定着ローラーと、当該定着部材の一方又は双方を加熱するヒーターとで構成されている。この定着装置３０は、一対の定着ローラーによる加圧と当該定着ローラーの有する熱との作用を通じて、転写された画像を用紙Ｐに定着させる。定着装置３０により定着処理が施された用紙Ｐは、排紙ローラー２３により機外へと排出される。

用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、用紙表面に対する画像形成を終えた用紙Ｐは、切換ゲート２４により、再給紙搬送経路に搬送される。再給紙搬送経路では、搬送された用紙Ｐの後端が反転ローラーにより挟持された後、逆送することによって用紙Ｐの表裏が反転させられる。表裏が反転された用紙Ｐは、複数の搬送ローラーによって搬送され、他方の面に対する画像形成に供するために、搬送経路の所要の位置に戻される。

制御部４０は、画像形成装置１を統合的に制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピューターを用いることができる。制御部４０は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋなどを制御することにより、用紙Ｐに画像を形成する。

また、制御部４０は、中間搬送装置２の制御部（図示せず）や、画像読取装置３の制御部７０と相互に通信することで、各装置を連携させて画像形成システム全体の制御を司っている。

操作パネル４５は、ディスプレイ上に表示される情報に従い情報の入力を行うことが可能なタッチパネル方式の入力部である。ユーザーは、操作パネル４５に対する操作を通じて、用紙Ｐに関する情報、画像の濃度や倍率、給紙元となる用紙トレイなどを設定することができ、当該情報は、制御部４０によって取得される。また、操作パネル４５は、制御部４０に制御されることにより、当該操作パネル４５を介してユーザーに種々の情報を表示する表示部としても機能する。

中間搬送装置２は、画像形成装置１の下流側に配置され、画像形成装置１から出力された用紙Ｐを受け取ると、この用紙Ｐを搬送して画像読取装置３に出力する。中間搬送装置２は、用紙Ｐの表裏を反転させる用紙反転部２５を備えている。用紙反転部２５は、搬送経路を搬送される用紙Ｐを装置下方へと一旦導き、当該用紙Ｐをスイッチバックさせて搬送経路へと戻すことで、用紙Ｐの表裏を反転させることができる。なお、中間搬送装置２は、用紙反転部２５へと用紙Ｐを導入することなく、そのまま搬送することで、用紙Ｐの表裏を反転させることなく、画像読取装置３へと搬送することもできる。

画像読取装置３は、中間搬送装置２の下流に配置されている。画像読取装置３は、中間搬送装置２から出力された用紙Ｐを受け取ると、この用紙Ｐの読み取りを行いその画像データに基づいて種々の処理を行うものである。例えば、画像読取装置３は、画像の階調特性の調整（キャリブレーション）や、画像の表裏位置合わせを行うための情報を演算するために用いられる。

画像読取装置３は、用紙搬送部５０と、裏面読取部６０と、表面読取部６５と、制御部７０とを有している。

用紙搬送部５０は、中間搬送装置２から出力された用紙Ｐを受け取ると、この用紙Ｐを搬送して排紙トレイ（図示せず）へと排出する。用紙搬送部５０は、例えば５つの搬送ローラー５１〜５５から構成されている。これらの搬送ローラー５１〜５５は、搬送ローラー５１、搬送ローラー５２、搬送ローラー５３、搬送ローラー５４、搬送ローラー５５の順番で、搬送方向の上流側から下流側にかけて配置されている。

最も上流側の搬送ローラー５１は、中間搬送装置２を介して画像形成装置１から出力された用紙Ｐを受け取り、これを下流側の搬送ローラー５２へと送り出す搬送ローラーである。搬送ローラー５１は、中間搬送装置２の排紙位置と対応するように、その配置位置が設定されている。

搬送ローラー５２は、搬送ローラー５１から搬送ローラー５５に至る搬送経路Ｒに配置される搬送ローラーの１つであり、本実施形態では、搬送ローラー５１の下流側に配置されている。以下、この搬送ローラー５２を必要に応じて「第１の搬送ローラー５２」という。

搬送ローラー５３は、搬送経路Ｒに配置される搬送ローラーの１つであり、本実施形態では、第１の搬送ローラー５２の下流に配置されている。以下、この搬送ローラー５３を必要に応じて「第２の搬送ローラー５３」という。

搬送ローラー５４は、搬送経路Ｒに配置される搬送ローラーの１つであり、本実施形態では、第２の搬送ローラー５３の下流に配置されている。以下、この搬送ローラー５４を必要に応じて「第３の搬送ローラー５４」という。

ここで、これら３つの搬送ローラー５２，５３，５４の関係を説明する。３つの搬送ローラー５２，５３，５４は、搬送方向の下流に位置する搬送ローラーほど、ローラー径が大きくなるように設定されている。具体的には、第２の搬送ローラー５３のローラー径は、第１の搬送ローラー５２のそれよりも大きく、第３の搬送ローラー５４のローラー径は、第２の搬送ローラー５３のそれよりも大きく設定されている。これらの搬送ローラー５２，５３，５４は、同一の角速度で回転制御されているため、搬送方向の下流に位置する搬送ローラーほど、用紙Ｐの搬送速度が大きくなっている。これは、下流側の搬送ローラーの搬送速度を相対的に大きくすることで、用紙Ｐの搬送をスムーズに行うためである。

また、第１の搬送ローラー５２及び第２の搬送ローラー５３は、第１の搬送ローラー５２から用紙Ｐの後端が抜ける前に当該用紙Ｐの先端が第２の搬送ローラー５３に進入するような関係に配置されている。同様に、第２の搬送ローラー５３及び第３の搬送ローラー５４は、第２の搬送ローラー５３から用紙Ｐの後端が抜ける前に当該用紙Ｐの先端が第３の搬送ローラー５４に進入するような関係に配置されている。

搬送ローラー５５は、搬送経路Ｒを搬送された用紙Ｐを機外の排紙トレイに排出する排紙ローラーである。

なお、画像読取装置３は、装置内へ用紙Ｐを取り込む手法として、画像形成装置１から出力される用紙Ｐを取り込む以外にも、用紙供給ユニット５６を利用して用紙Ｐを取り込むことができる。用紙供給ユニット５６は、画像読取装置３の筐体上部に配置されており、用紙載置部に載置された用紙Ｐを用紙送り部によって一枚ずつ取り込むと、当該用紙Ｐを搬送し、搬送ローラー５２よりも上流側の搬送経路Ｒへと搬送する。

裏面読取部６０は、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐの裏面を読み取るものである（第１の画像読取部）。裏面読取部６０は、第１の搬送ローラー５２と第２の搬送ローラー５３との間に位置しており、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐと対面するように当該搬送経路Ｒの下方側に配置されている。なお、画像読取装置３の説明において表現する用紙Ｐの表裏は、画像読取装置３内を搬送される用紙Ｐの上方に相当する用紙面を表面とし、その下方に相当する用紙面を裏面とするものであり、画像形成時の表面（一次的に画像が形成される面）及び裏面（二次的に画像が形成される面）と必ずしも一致するものではない。

裏面読取部６０は、検出位置（搬送経路Ｒ上の所要位置）を通過する用紙Ｐに光を照射する光源と、例えばＣＣＤやＣＩＳで構成されたラインイメージセンサーとを主体に構成される。ラインイメージセンサーは、１画素毎に光電変換する複数の素子を用紙幅方向（用紙搬送方向と交差する方向）に一次元状に並べたものである。裏面読取部６０の読取範囲は、用紙Ｐの最大幅をカバーするように設定されている。裏面読取部６０は、検出位置を通過する用紙Ｐに合わせて、用紙幅方向の１ライン毎に読み取りを行い、画像データを出力する。裏面読取部６０から出力される画像データは、制御部７０に出力される。用紙面の全域にわたる読取動作を通じて、用紙Ｐの読取画像に相当する２次元画像の画像データが、制御部７０に出力される。

表面読取部６５は、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐの表面を読み取るものである（第２の画像読取部）。表面読取部６５は、第２の搬送ローラー５３と第３の搬送ローラー５４との間に位置しており、搬送経路Ｒを搬送される用紙Ｐと対面するように当該搬送経路Ｒの上方側に配置されている。

表面読取部６５は、検出位置（搬送経路Ｒ上の所要位置）を通過する用紙Ｐに光を照射する光源と、例えばＣＣＤやＣＩＳで構成されたラインイメージセンサーとを主体に構成される。ラインイメージセンサーは、１画素毎に光電変換する複数の素子を用紙幅方向（用紙搬送方向と交差する方向）に一次元状に並べたものである。表面読取部６５の読取範囲は、用紙Ｐの最大幅をカバーするように設定されている。表面読取部６５は、検出位置を通過する用紙Ｐに合わせて、用紙幅方向の１ライン毎に読み取りを行い、画像データを出力する。表面読取部６５から出力される画像データは、制御部７０に出力される。用紙面の全域にわたる読取動作を通じて、用紙Ｐの読取画像に相当する２次元画像の画像データが、制御部７０に出力される。

制御部７０は、画像読取装置３を統合的に制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピューターを用いることができる。制御部７０は、裏面読取部６０及び表面読取部６５から出力される各画像データに基づいて、画像の階調特性を調整するキャリブレーションや、画像の表裏位置合わせを行うための情報を演算することができる。

図２は、制御部７０の機能的な構成を示す説明図である。本実施形態との関係において、制御部７０は、これを機能的に捉えた場合、演算部７１と、読取制御部７２と、画像補正部７３とを有している。

演算部７１は、画像データに基づいて、非線形な倍率変動を演算する。ここで、倍率変動とは、画像の読取倍率の変動をいう。

図３は、上流側の画像読取部である裏面読取部６０に関する倍率変動について説明をする説明図である。同図において、横軸は、裏面読取部６０により読み取られる用紙上の位置（読取位置）を示すものであり、用紙先端からの距離により定義されている。搬送方向における用紙Ｐの最大長は「４２０ｍｍ」が例示されている。「Ｐａａ」は、用紙Ｐの後端が第１の搬送ローラー５２を通過した際の裏面読取部６０の読取位置を示す。縦軸は、裏面読取部６０を通過する際の搬送速度、すなわち、単位時間あたりの用紙Ｐの送り量（ｍｍ）を示しており、第１の搬送ローラー５２による用紙Ｐの送り量との差で表されている。なお、「Ｐ１」は普通紙を示し、「Ｐ２」は厚紙を示している。

同図から分かるように、用紙Ｐが第１の搬送ローラー５２に挟持されている間、又は、用紙Ｐが第１の搬送ローラー５２及び第２の搬送ローラー５３の双方に挟持されている間では、用紙Ｐの搬送速度は、第１の搬送ローラー５２に依存する（距離Ｌ１の範囲）。一方、用紙Ｐの後端が第１の搬送ローラー５２を抜けると、用紙Ｐの搬送速度は、第２の搬送ローラー５３の搬送速度に向かってアップしていく（距離Ｌ２の範囲）。

このため、用紙Ｐの後端領域（Ｐａａから４２０ｍｍまでの領域）では、本来の読取画像よりも縮小した読取画像となり、搬送方向に非線形な倍率変動が生じることとなる。また、この倍率変動は、紙種によってもその傾向が相違する。

図４は、下流側の画像読取部である表面読取部６５に関する倍率変動について説明をする説明図である。同図の見方は、基本的に図３と同様である。なお、「Ｐａａ」は、用紙Ｐの後端が第１の搬送ローラー５２を通過した際の表面読取部６５の読取位置を示し、「Ｐａｂ」は、用紙Ｐの後端が第２の搬送ローラー５３を通過した際の表面読取部６５の読取位置を示す。

同図から分かるように、用紙Ｐが第１の搬送ローラー５２に挟持されている間、又は、用紙Ｐが第１の搬送ローラー５２及び第２の搬送ローラー５３の双方に挟持されている間では、用紙Ｐの搬送速度は、第１の搬送ローラー５２に依存する（距離Ｌ１の範囲）。一方、用紙Ｐの後端が第１の搬送ローラー５２を抜けると、用紙Ｐの搬送速度は、第２の搬送ローラー５３の搬送速度に向かってアップしていく（距離Ｌ２の範囲）。また、用紙Ｐの後端が第２の搬送ローラー５３を抜けると、用紙Ｐの搬送速度は、第３の搬送ローラー５４の搬送速度に向かってアップしていく（距離Ｌ３の範囲）。

このため、用紙Ｐの後端領域（Ｐａａから４２０ｍｍまでの領域）では、本来の読取画像よりも縮小した読取画像となり、搬送方向に非線形な倍率変動が生じることとなる。特に、表面読取部６５は第１の搬送ローラー５２からの距離が裏面読取部６０よりも遠いため、表面読取部６５には裏面読取部６０よりも倍率変動の影響が大きく表れる。この結果、表面読取部６５の読取画像は、裏面読取部６０の読取画像よりも縮小した画像となる。また、このような倍率変動は、紙種によってもその傾向が相違する。

そこで、本実施形態では、このような非線形な倍率変動を抑制するため、画像読取装置３に、画像形成装置１によりラダーパターン（所定パターン）が形成された第１の用紙Ｐと、画像形成装置１によりラダーパターンが形成された第２の用紙Ｐとを導入する。第１の用紙Ｐは、中間搬送装置２により用紙Ｐの表裏が予め反転されており、ラダーパターンが形成された用紙面が裏面となるように画像読取装置３に導入され、裏面読取部６０により読み取りがなされる。一方、第２の用紙Ｐは、中間搬送装置２による表裏反転は行われず、ラダーパターンが形成された用紙面が表面となるように画像読取装置３に導入され、表面読取部６５により読み取りがなされる。

そして、演算部７１は、裏面読取部６０が読み取った画像データと表面読取部６５が読み取った画像データとを比較して、一方の画像データに関する非線形な倍率変動を、他方の画像データを基準とした相対的な倍率変動として演算する。上述したように裏面読取部６０の画像データの方が倍率変動が小さいことから、本実施形態では、裏面読取部６０の画像データを基準として、演算部７１は、表面読取部６５の画像データに関する相対的な倍率変動を算出する。これにより、表面読取部６５の画像データに関する非線形な倍率変動（表面側の倍率変動）が算出される。

読取制御部７２は、演算部７１により演算された表面側の倍率変動に基づいて、表面読取部６５による１ライン分の読取時間の補正を行う。この補正は、通常の読取時間を基準に、その読取時間を変更するものであり、これにより、表面読取部６５の読取画像が、本来の読取画像よりも縮小することがないように補正される。読取時間の補正は、１ライン毎に、そのラインの倍率変動に応じて実行される。もっとも、倍率変動がないラインでは、補正量はゼロとなり、実質的な補正は倍率変動が生じたラインのみに限られる。

また、表面読取部６５による１ライン分の読取時間を補正し、通常の読取時間から変更された場合には、素子への入光量が変化する。そのため、読取時間の補正に起因して、画像に濃度ムラが生じることがある。そこで、画像補正部７３は、表面読取部６５の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正、具体的には、画像の濃度補正を行う。

図５は、本実施形態に係る画像形成システムの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ユーザーによる調整指令の入力、又は、所定のメンテナンス周期の到来をトリガーとして、画像形成装置１の制御部４０及び画像読取装置３の制御部７０により協働して実行される。

まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、画像形成装置１の制御部４０は、用紙Ｐの第１用紙面（例えば、画像形成装置１における用紙Ｐの表面）にラダーパターンを形成し、当該用紙Ｐを出力させる。ここで、ラダーパターンは、一定の間隔を隔てて並列する直線群からなるパターン、又は、当該直線群を直交する方向に交差させてなる梯子状のパターンであり、用紙Ｐの全域に形成されている。なお、ラダーパターンは、用紙Ｐの片面のみならず、両面に形成するものであってもよい。

ステップ１１（Ｓ１１）において、画像形成装置１の制御部４０は、裏面読取部６０により用紙Ｐの第１用紙面を読み取るために、中間搬送装置２に用紙Ｐの反転を指示する。この反転指示により、中間搬送装置２より用紙Ｐの表裏が反転される。このため、中間搬送装置２から排出される用紙Ｐは、第１用紙面を下方に向けた状態で画像読取装置３へと進入する。

ステップ１２（Ｓ１２）において、画像読取装置３の制御部７０は、図示しない用紙検出センサー（例えば、裏面読取部６０の上流側に配置）の検出結果を参照し、用紙Ｐの通過タイミングに合わせて裏面読取部６０に読取動作を実行させる。この読取動作により、ラダーパターンが形成された用紙Ｐについての読取画像が画像データとして制御部７０に出力される。

ステップ１３（Ｓ１３）において、制御部７０は、裏面読取部６０の画像データを解析して、縮小率を算出する。画像形成装置１から用紙Ｐを出力する場合には、定着時の熱影響により用紙Ｐが縮小することがある。制御部７０は、ラダーパターンの形状特性を示す基準データを保有しており、ステップ１３では、画像データと基準データとを比較することで、主として定着に起因する用紙Ｐの縮小率を算出する。

ステップ１４（Ｓ１４）において、画像形成装置１の制御部４０は、用紙Ｐの第１用紙面（例えば、画像形成装置１における用紙Ｐの表面）にラダーパターンを形成し、当該用紙Ｐを出力させる。なお、ステップ１５（Ｓ１５）の処理では、表面読取部６５により用紙Ｐの第１用紙面を読み取るために、先に説明したステップ１１と対応するステップは設けられておらず、中間搬送装置２による用紙Ｐの反転は行われない。

ステップ１５において、画像読取装置３の制御部７０は、用紙検出センサーの検出結果を参照し、用紙Ｐの通過タイミングに合わせて表面読取部６５に読取動作を実行させる。この読取動作により、ラダーパターンが形成された用紙Ｐについての読取画像が画像データとして制御部７０に出力される。

ステップ１６（Ｓ１６），１７（Ｓ１７）において、制御部７０は、表面読取部６５の画像データを解析し、縮小率を算出し、そして、裏面読取部６０の画像データから算出した縮小率に基づいて、表面読取部６５の画像データに関する縮小率の面内差分を相対的に算出する。この演算により、表面読取部６５の画像データに関する倍率変動が、裏面読取部６０の画像データを基準とする相対的な倍率変動として特定される。これにより、主に第１の搬送ローラー５２を用紙Ｐの後端が通過した後の速度変動に起因する、縮小方向への倍率変動が特定されることとなる。

このようにして、表面読取部６５の画像データに生じる倍率変動が特定されると、当該倍率変動の情報は、表面読取部６５の読取時間の補正処理に利用され、また、この補正制御の情報は、表面読取部６５の画像データに関する画像補正処理に利用される。

図６は、画像読取装置３の表面読取部６５に関する補正制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、表面読取部６５の読取動作をトリガーとして、画像読取装置３の制御部７０により実行される。

まず、ステップ１８（Ｓ１８）において、制御部７０は、表面読取部６５の画像データについて算出された倍率変動に基づいて、１ライン毎に、表面読取部６５による１ライン分の読取時間の補正を行う（読取時間補正処理）。ここで、図７は、読取時間補正処理の概念を模式的に示す説明図である。同図に示すように、制御部７０は、各ライン毎に、そのラインでの倍率変動に応じて、走査時間を縮小補正する。図７に示すように、読取位置Ｐａａ以降の読取では、用紙Ｐの後端が第１の搬送ローラー５２を通過して搬送速度がアップすることから、読取時間が一定のままでは、縮小方向への倍率変動が発生する。このため、縮小方向への倍率変動に対応して、読取時間が縮小するように補正されている。

ステップ１９（Ｓ１９）において、制御部７０は、画像補正処理を行う。１ライン分の読取時間が通常の読取時間より縮小補正されると、素子への入光量が減少する。そのため、読取時間の補正に起因して、画像に濃度ムラが生じる可能性がある。そこで、制御部７０は、読取時間の補正がされた表面読取部６５の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像の濃度補正を行う。濃度補正の具体的な方法としては、制御部７０は、走査時間に対する補正量と、濃度補正量との対応関係を示すテーブルを保持し、このテーブルを利用して、走査時間の補正量に応じた画像の濃度補正を行うといった如くである。

また、通常、表面読取部６５から出力された画像データには、光源による主走査方向の光量のバラツキ（最大値及び最小値）を抑制するためのシェーディング補正が行われる。このステップ１９に示す処理は、シェーディング補正後の１ライン分の画像データを対象として、１ライン毎に実施する。もっとも、１ライン分の画像データを対象として、各画素毎にシェーディング補正を行う際に、これと合わせて画像の濃度補正を実施してもよい。

なお、図３及び図４に示すように、画像データに生じる倍率変動は紙種によって異なることから、上述の倍率変動の演算は、画像形成装置１のジョブとして出力される紙種毎に実行することが好ましい。そして、読取時間の補正、及び、画像の濃度補正は、読取対象となる紙種の倍率変動を利用して紙種毎に実施することが好ましい。

このように本実施形態において、画像形成システムは、用紙Ｐに画像を形成する画像形成装置１と、画像形成装置１よりも下流側に配置される画像読取装置３と、を有している。

この画像読取装置３は、画像形成装置１から出力された用紙Ｐを搬送する第１の搬送ローラー５２と、その下流に配置されて用紙Ｐの裏面を読み取る裏面読取部６０と、その下流に配置された第２の搬送ローラー５３と、その下流に配置されて用紙Ｐの表面を読み取る表面読取部６５と、その下流に配置された第３の搬送ローラー５４と、画像読取装置３を制御する制御部７０とを有している。

ここで、制御部７０は、以下の機能を担っている。第１に、制御部７０は、裏面読取部６０が読み取った画像データと表面読取部６５が読み取った画像データとを比較して、表面読取部６５の画像データに関する非線形な倍率変動を、裏面読取部６０の画像データを基準とした相対的な倍率変動として演算する（演算部）。第２に、制御部７０は、倍率変動の演算結果に基づいて、表面読取部６５による１ライン分の読取時間を補正する（読取制御部）。第３に、制御部７０は、読取時間の補正がされた表面読取部６５の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正を行う（画像補正部）。

この構成によれば、非線形な倍率変動を算出して、読取時間を補正しているため、倍率変動の分布に応じて読取時間を補正することができる。これにより、画像のがたつきを抑制することができる。また、表面読取部６５の倍率変動は、裏面読取部６０の画像データを基準とした相対的な倍率変動として算出されるので、読取時間の補正を行うことで、表裏に生じる倍率差を抑制することができる。さらに、読取時間の補正に応じて画像補正を行うことで、読取時間の変更（補正）に起因する画像への影響を打ち消すことができる。

また、本実施形態によれば、上述の倍率変動は、第１の搬送ローラー５２と第２の搬送ローラー５３と第３の搬送ローラー５４との搬送速度差に起因する搬送方向の倍率変動を含んでいる。

第１の搬送ローラー５２と第２の搬送ローラー５３と第３の搬送ローラー５４とに搬送速度差が生じている場合には、この速度差に起因して、搬送方向の倍率変動が生じる可能性がある。しかしながら、上述の構成によれば、読み取った画像データに基づいて倍率変動を算出しているので、このような搬送方向の倍率変動を適切に把握して、補正を行うことができる。

もっとも、本実施形態の画像読取装置３によれば、読み取った画像データに基づいて倍率変動を算出しているので、用紙Ｐの搬送速度変動に起因するもの以外にも、種々の要素に起因する非線形な倍率変動を把握することができる。

また、本実施形態において、画像読取装置３には、画像形成装置１によりラダーパターンが形成された後に表裏が反転された第１の用紙Ｐと、画像形成装置１によりラダーパターンが形成された第２の用紙とが導入されている。

画像形成装置１にてラダーパターンを形成した場合には、画像形成工程において用紙Ｐが縮小し、読取倍率もこれに応じて縮小する。しかしながら、本実施形態によれば、２枚の用紙Ｐを供給しつつ、一方の用紙Ｐを反転させることで、ラダーパターンが形成された同一の用紙面を裏面読取部６０と表面読取部６５とで読み取ることができる。これにより、両者の相対的な倍率変動を特定すること可能となり、画像形成工程における用紙Ｐの縮小に拘わらず、速度変動に起因する倍率変動を適切に把握することができる。

また、このような用紙Ｐの縮小は、紙種によってその度合いが異なる。本実施形態では、画像形成装置１のジョブとして出力される紙種毎に倍率変動を算出することができるので、紙種による表裏の位置ずれを効果的に抑制することができる。特に、画像形成装置１では、多様な紙種が用いられるところ、画像形成装置１からラダーチャートを形成した用紙Ｐを出力することで、種々の紙種について倍率変動を抑制することができる。

また、本実施形態において、制御部７０は、各ライン毎に、倍率変動に応じて１ライン分の読取時間を補正している。

この構成によれば、読取動作毎に、その読取位置での倍率変動に応じた補正を行うことができる。このため、画像のがたつきを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態において、制御部７０は、読取時間の補正量に応じて画像の濃度補正を行う。

この構成によれば、読取時間の補正に起因する画像の濃度ムラを抑制することができる。

また、本実施形態において、制御部７０は、読取時間が補正された１ライン分の画像データにシェーディング補正を行い、シェーディング補正後の１ライン分の画像データを対象として、１ライン毎に画像の濃度補正を行っている。なお、制御部７０は、読取時間が補正された１ライン分の画像データを対象として、各画素毎に、シェーディング補正の実行に併せて画像の濃度補正を行ってもよい。

なお、本実施形態では、裏面読取部６０の画像データの方が倍率変動が小さいことから、裏面読取部６０の画像データを基準として、表面読取部６５の画像データの相対的な倍率変動を算出している。しかしながら、表面読取部６５の画像データの方が倍率変動が小さい場合には、これを基準として、裏面読取部６０の画像データの相対的な倍率変動を算出してもよい。この場合、裏面読取部６０の画像データに関する倍率変動に基づいて、裏面読取部６０による１ライン分の読取時間を補正し、また、読取時間の補正がされた裏面読取部６０の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正を行えばよい。

また、上述した実施形態では、ラダーパターンが形成された用紙Ｐを、画像形成装置１から画像読取装置３へと導入している。しかしながら、画像読取装置３が備える用紙供給ユニット５６を利用してもよい。この場合、ラダーパターンが形成された用紙Ｐは、予め印字されて倍率が保証された検査用の用紙を用いることができる。この検査用の用紙は、画像読取装置３の性能を維持するために、製品出荷時に同梱されている。

用紙供給ユニット５６に、ラダーパターンを上方に向けた状態で検査用の用紙をセットし、これを搬送することで、裏面読取部６０によるラダーパターンの読み取りを行うことができる。この場合、制御部７０は、ラダーパターンの形状特性を示す基準データと、読み取った画像データとを比較することで、非線形な倍率変動を演算することができる。また、制御部７０は、この演算結果に基づいて、裏面読取部６０による１ライン分の読取時間を補正する。さらに、制御部７０は、読取時間の補正がされた裏面読取部６０の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正を行う。

これに対して、用紙供給ユニット５６に、ラダーパターンを下方に向けた状態で検査用の用紙をセットし、これを搬送することで、表面読取部６５によるラダーパターンの読み取りを行うことができる。この場合、制御部７０は、ラダーパターンの形状特性を示す基準データと、読み取った画像データとを比較することで、非線形な倍率変動を演算することができる。また、制御部７０は、この演算結果に基づいて、表面読取部６５による１ライン分の読取時間を補正する。さらに、制御部７０は、読取時間の補正がされた表面読取部６５の画像データを対象として、読取時間の補正に応じた画像補正を行う。

さらに、用紙供給ユニット５６に、ラダーパターンを上方に向けた状態の検査用の用紙と、ラダーパターンを下方に向けた状態の検査用の用紙と積層状態でセットし、これを順次搬送することで、裏面読取部６０によるラダーパターンの読み取りと、表面読取部６５によるラダーパターンの読み取りを順次行うことができる。この場合、非線形な倍率変動は、基準データを参照して行ってもよいし、上述した実施形態に示すように、裏面読取部６０の画像データと表面読取部６５の画像データとを比較して、表面読取部６５の画像データに関する非線形な倍率変動を、裏面読取部６０の画像データを基準とした相対的な倍率変動として演算してもよい。

ラダーパターンが両面に印字された検査用の用紙を用いて、裏面読取部６０と表面読取部６５とによる読み取りを同時におこなってもよい。

以上、本発明の実施形態にかかる画像形成システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。画像形成システムを構成する画像読取装置それ自体も本発明の一部として機能する。また、本実施形態では、各装置の制御部が協働して処理を行う手法について述べたが、これらの制御部を統合して画像形成装置の制御部がその機能を担ってもよいし、本実施形態に示す処理を実行する制御装置を別途設けてもよい。

また、上述した実施形態では、画像読取装置を、画像形成装置の下流側に位置付ける装置に適用しているが、画像形成装置が備える原稿読取装置に適用することも可能である。

また、上述した実施形態では、１ライン毎の読み取りを１ライン単位で行っているが、複数ラインを一括して読み取れる読取部を用いる場合には、１ライン毎の読み取りを複数のラインについて同一タイミングで行うものであってもよい。

１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム
１５ 中間転写ベルト
１６ ２次転写ローラー
２０ 用紙搬送部
２１ 給紙ユニット
２２ 用紙給紙部
２３ 排紙ローラー
２４ 切換ゲート
３０ 定着装置
４０ 制御部
２ 中間搬送装置
２５ 用紙反転部
３ 画像読取装置
５０ 用紙搬送部
６０ 裏面読取部
６５ 表面読取部
７０ 制御部

Claims (7)

1. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、
   搬送方向において前記画像形成装置よりも下流側に配置される画像読取装置と、を有し、
   前記画像読取装置は、
   前記画像形成装置から出力された用紙を搬送する第１の搬送部と、
   搬送方向において前記第１の搬送部より下流に配置され、用紙幅方向の１ライン毎に用紙の読み取りを行い画像データを出力する第１の画像読取部と、
   搬送方向において前記第１の画像読取部より下流に配置され、用紙を搬送する第２の搬送部と、
   搬送方向において前記第２の搬送部より下流に配置され、前記第１の画像読取部が読み取った用紙面とは逆側の用紙面について用紙幅方向の１ライン毎に読み取りを行い画像データを出力する第２の画像読取部と、
   搬送方向において前記第２の画像読取部より下流に配置され、用紙を搬送する第３の搬送部と、
   前記第１の画像読取部が読み取った画像データと前記第２の画像読取部が読み取った画像データとを比較して、一方の画像データに関する非線形な倍率変動を、他方の画像データを基準とした相対的な倍率変動として演算する演算部と、
   前記演算部による演算結果に基づいて、一方の画像データを出力した画像読取部による１ライン分の読取時間を補正する読取制御部と、
   前記読取制御部により読取時間の補正がされた画像読取部の画像データを対象として、前記読取時間の補正に応じた画像補正を行う画像補正部と、
   を有し、
   前記画像読取装置には、前記画像形成装置により所定パターンが転写、定着された後に表裏が反転された第１の用紙と、前記画像形成装置により前記所定パターンが転写、定着された第２の用紙とが導入されることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記演算部は、前記第１の画像読取部の画像データを基準として、前記第２の画像読取部の画像データの相対的な倍率変動を算出することを特徴とする請求項１に記載された画像形成システム。
3. 前記演算部は、前記第２の画像読取部の画像データを基準として、前記第１の画像読取部の画像データの相対的な倍率変動を算出することを特徴とする請求項１に記載された画像形成システム。
4. 前記読取制御部は、各ライン毎に、前記１ライン分の読取時間を倍率変動に応じて補正することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像形成システム。
5. 前記画像補正部は、前記読取時間の補正量に応じて画像の濃度補正を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された画像形成システム。
6. 前記画像補正部は、前記読取時間が補正された１ライン分の画像データにシェーディング補正を行い、シェーディング補正後の１ライン分の画像データを対象として、１ライン毎に前記画像の濃度補正を行うことを特徴とする請求項５に記載された画像形成システム。
7. 前記画像補正部は、前記読取時間が補正された１ライン分の画像データを対象として、各画素毎にシェーディング補正と前記画像の濃度補正とを行うことを特徴とする請求項５に記載された画像形成システム。

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