JP7380148B2 - 画像形成装置および画像形成動作調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成動作調整方法に関するものである。

従来から、書き込み装置により潜像担持体上に潜像を書き込み、この潜像を現像装置により可視像にし、この可視像を用紙に転写した後、定着装置にて用紙上の可視像を用紙に定着する複写機などの画像形成装置が知られている。かかる画像形成装置では、スキューや変倍量等を調整するために調整用のチャートを読み込んで、調整動作を行っている。また、両面モードを備えた画像処理装置では、用紙の表面と裏面の位置を合わせる必要がある。

従来、用紙の表面の用紙端部から調整用のマークの位置と、裏面の用紙端部からの調整用のマークの位置を合わせることで、表裏の位置を合わせている。用紙端部を正確に検出するための方法として、調整用のチャートの四隅にＬ字の黒帯パッチを用意し、四隅を折り曲げることで、表面と裏面の用紙端部を検出し、用紙端部から調整用マークの位置をスキャナで読み取って計測する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１では、調整用のチャートの四隅を表面及び裏面と計８度折り曲げなければならず、調整の際に手間がかかるという問題がある。また、四隅を折り曲げるため、調整用のチャートが浮いてしまい、スキャナで読取る前に調整用のチャートをコンタクトガラスにセットする際に調整用のチャートがずれてしまい補正に失敗することにより、再度補正を行う手間がかかるという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、画像調整作業における手間を低減することが可能な画像形成装置および画像形成動作調整方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、用紙に画像を形成する画像形成手段と、用紙の画像を読み取る画像読取手段と、前記画像形成手段により、評価マーク及び紙端検知マークを含む画像形成動作調整用画像が形成された用紙の第１の面に形成された前記評価マークが当該用紙の第２の面に形成された前記紙端検知マークと重なるように、当該評価マークを含む部分を第２の面へ折り返された当該用紙に、背景用紙を重ねた状態で、前記画像読取手段により読み取られた読取データから、当該用紙の紙端と及び前記評価マークを検出し、紙端と評価マークまでの距離を算出し、算出された距離に基づいて画像形成動作を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、画像調整作業における手間を低減することが可能になるという効果を奏する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 図２は、画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 図３は、調整用チャートの一例を示す図である。 図４は、調整用チャートの折り曲げを説明するための図である。 図５は、背景用チャートの一例を示す図である。 図６は、調整用チャートと背景用チャートのセット方法を説明するための図である。 図７は、本実施形態の画像補正の制御フロー図である。 図８は、調整用画像が形成された用紙の１角の拡大図である。 図９は、図８の破線の領域における１次元信号を示す図である。 図１０は、画像スキュー量の算出について説明する図である。 図１１は、スキュー補正板による用紙スキュー補正について説明する図である。 図１２は、画像位置ずれの算出について説明する図である。 図１３は、書き込み装置の要部構成図である。 図１４は、書き込み制御の補正について説明する図である。 図１５は、用紙幅方向の変倍量の算出について説明する図である。 図１６は、調整用チャートの変形例を示す図である。 図１７は、画像形成装置（ＭＦＰ）のハードウェア構成図である。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置（ＭＦＰ）４００は、載置された原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５００と、原稿を読み取るスキャナ（画像読取装置）３００、トナー画像を形成するプリンタ部１００が配置されている。

プリンタ部１００は、書き込み装置１０２、像形成部１２５、転写・定着ユニット１３０を含んで構成される。書き込み装置１０２は、半導体レーザ素子、ポリゴンミラーなどの光学要素を含み、像形成部１２５は、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む。また、転写・定着ユニット１３０は、定着ユニット、搬送ベルト、中間転写ベルトなどを含む。

書き込み装置１０２は、図示しないレーザ出力ユニットを含み、レーザ出力ユニットから射出された光ビームは、図示しないシリンドリカルレンズにより集光され、ポリゴンミラー１０４により、反射ミラー１０６へと偏向される。光ビームＬは、図示した実施形態ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した数発生されていて、各々結像レンズを経て、感光体ドラム１１５Ｋ～Ｍを像状露光し、静電潜像を形成する。

形成された静電潜像は、各色の感光体ドラム１１５が回動するにつれて現像ユニット１２０へと搬送される。静電潜像は、現像剤により現像され、感光体ドラム１１５上に現像剤像が形成され、担持される。現像剤像は、感光体ドラム１１５の回動につれて、転写・定着ユニット１３０へと搬送される。転写・定着ユニット１３０は、給紙カセット１０８、１０９、１１０と、給紙ユニット１１１、１１２、１１３と、縦搬送ユニット１１４と、搬送ベルト１１６と、定着ユニット１１７とを含み構成される。各給紙カセット１０８～１１０に積載された上質紙やプラスチックシートなどの用紙は、それぞれ各給紙ユニット１１１～１１３により給紙され、縦搬送ユニット１１４により感光体ドラム１１５に当接する位置まで搬送される。

各色の感光体ドラム１１５上の現像剤像は、転写バイアス電位の下で搬送ベルト１１６に静電吸着された用紙に転写される。転写後、画像が形成された用紙は、定着ユニット１１７に供給される。定着ユニット１１７は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材を含んで構成されていて、用紙と多色現像剤像とを加圧加熱し、形成された画像を用紙上に定着させる。この定着時の加熱処理は、用紙に微小な縮みを生じさせる可能性を含んでいる。

定着後の用紙は、排紙ユニット１１８により、排紙トレイ１１９上に排紙される。また両面印刷を行う場合には、用紙は、分離爪１２１を上側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に導かれずに、両面印刷用給紙ユニット１２２に、搬送されることとなる。その後、両面印刷用給紙ユニット１２２に搬送された用紙は、裏面に画像を転写するために再給紙される。画像が両面に形成され定着された用紙は、分離爪１２１を下側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に排紙されることとなる。

また、スキャナ３００の上部に配置された自動原稿搬送装置５００は、原稿テーブル５０１、原稿分離給送ローラ５０２、原稿搬送ベルト５０３、原稿排紙トレイ５０４を具備している。

原稿テーブル５０１に原稿がセットされて読み取り開始指示を受けると、自動原稿搬送装置５００では、原稿テーブル５０１上の原稿が原稿分離給送ローラ５０２により１枚ずつ送り出される。そして、その原稿は原稿搬送ベルト５０３によりコンタクトガラス３０９上に案内され、一時停止する。

そして、コンタクトガラス３０９上に一時停止した原稿は、スキャナ３００によりその画像情報が読み取られる。その後、原稿搬送ベルト５０３が原稿の搬送を再開し、その原稿は原稿排紙トレイ５０４に排出される。

自動原稿搬送装置５００によりコンタクトガラス３０９上に原稿が搬送されるか、ユーザーによりコンタクトガラス３０９上に原稿が載置されて、図示しない操作パネルにコピー開始操作がなされると、第一走行体３０３上の光源３０１が点灯する。また、これとともに、第一走行体３０３及び第二走行体３０６を、不図示のガイドレールに沿って移動させる。

そして、コンタクトガラス３０９上の原稿に光源３０１からの光が照射され、その反射光が、第一走行体３０３上のミラー３０２、第二走行体３０６上のミラー３０４，３０５、レンズ３０７に案内されて、ＣＣＤ３０８で受光される。これにより、ＣＣＤ３０８は原稿の画像情報を読み取り、その画像情報は図示しないＡ／Ｄ変換回路によってアナログデータからデジタルデータに変換される。この画像情報は、図示しない情報出力部からプリンタ部１００の制御部へ送られる。

一方、プリンタ部１００は、スキャナ３００で読み取った画像情報に基づいた静電潜像が書き込み装置１０２により形成される。

図２は、画像形成装置４００の制御系の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置４００は、制御手段１５を備えている。制御手段１５には、スキャナ３００、記憶装置１２、画像メモリ１３、プリンタ部１００、操作パネル４８を構成する操作手段１４及び表示手段１８などが接続されている。操作手段１４は、画像形成モード又は補正モードを設定するように操作される。また、操作手段１４は画像形成条件を設定する際にも使用される。表示手段１８は、操作手段１４により選択操作される画像形成条件等を表示するようになされる。

制御手段１５はＲＯＭ（Read Only Memory）２４、中央処理ユニット（以下ＣＰＵという）２５及びＲＡＭ（Random Access Memory）２６を有している。ＲＯＭ２４には当該複写機全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。ＲＡＭ２６はワークメモリとして使用される。例えば、調整用画像を読み取った読み取りデータや制御コマンド等を一時記憶するようになされる。この例でＣＰＵ２５は電源がオンされると、ＲＯＭ２４からシステムプログラムデータを読み出してシステムを起動し、操作手段１４からの操作データに基づいて当該複写機全体を制御するようになされる。

また、記憶装置１２には制御手段１５が接続されている。記憶装置１２には、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが使用され、補正モードを実行するためのプログラムが格納される。このプログラムは、ＣＰＵ２５で読み取られ、実行される。また、記憶装置１２には、画像形成動作調整用画像データが記憶されており、後述するように、用紙に調整用画像を形成する際に、ＣＰＵ２５により読み取られる。

本実施形態では、プリンタ部１００の画像形成可能な最大用紙サイズが、スキャナ３００のスキャン可能な最大スキャンサイズよりも大きい構成となっている。具体的には、スキャナ３００の最大スキャンサイズがＡ３であり、プリンタ部１００の最大画像形成サイズが、Ａ３ノビ（Ａ３ワイド）である。

次に、本実施形態の特徴点である画像形成動作の調整を行う補正モードについて説明する。画像形成装置４００では、用紙がスキューして搬送されて、画像が用紙に対して傾斜して形成されてしまう場合がある。また、用紙がスキューして搬送される場合に限らず、用紙の搬送タイミングや幅方向の位置が所定の位置とはずれた状態で搬送されることで、画像が用紙に対して所望の位置からずれた位置に形成されてしまう場合がある。そのため、画像形成装置のセッティング時にサービスマンが操作パネル４８を操作して補正モードを選択し、用紙を作像部へ搬送する動作を含む一連の画像形成動作の少なくともひとつを調整する。補正モードがサービスマンにより設定された場合は、記憶装置１２から画像形成動作調整用画像データを読み出し、用紙に画像形成動作調整用画像データに基づいた調整用画像を形成する。調整用画像が形成された用紙を調整用チャートと称する。

調整用画像は、用紙の四角に形成される評価マークを有している。画像形成装置４００は、用紙に調整用画像を形成したら、操作パネル４８の表示手段１８に、出力した用紙（以下、「調整用チャート」とも称する）をスキャナ３００にセットするよう指示する旨の表示をする。サービスマンは、表示手段１８の表示内容に従って、調整用チャートの読み込み作業を行う。画像形成装置４００は、スキャナ３００で調整用画像が読み込まれたら、読み込みデータに基づいて用紙の角と評価マークとの位置関係を測定し、理想の位置からのずれなどを算出する。そして、画像形成装置４００は、算出したずれ量に基づいて、後述するスキュー補正や変倍量補正などの画像調整動作を実行する。

本実施の形態では、画像形成動作調整作業の手間を削減し、また、画像形成動作調整作業を簡素化することができるように、用紙に形成する調整用画像を工夫した。

図３は、本実の形態の調整用チャートの一例を示す図である。（ａ）は、用紙Ｐの表面（「第２の面」とも称する）に形成される調整用画像を示す図であり、（ｂ）は、用紙Ｐの裏面（「第１の面」とも称する）に形成される調整用画像である。図３に示すように、用紙Ｐの表面及び裏面の四角付近には、評価マーク１が形成されている。同図に示す評価マーク１の例では、十字形状となっている。また、用紙Ｐの表面及び裏面には、用紙角における幅方向の紙端を検知するための紙端検知マーク２が形成されている。同図に示す紙端検知マーク２の例では、用紙Ｐの中央部に形成された黒帯となっている。紙端検知マーク２（以下、「黒帯」ともいう）の上部と下部には折り線３が形成されている。

図４は、調整用チャートの折り曲げを説明するための図である。（ａ）は、調整用チャートを折り返す前の状態、（ｂ）は、調整用チャートを紙端検知マーク２の下部で折り返した状態、（ｃ）は、調整用チャートを紙端検知マーク２の上部で折り返した状態を示している。（ａ）に示す調整用チャートを紙端検知マーク２の下部の折り線３に沿って、用紙Ｐを表面側へ折り返すと、（ｂ）に示すように、裏面の下部の幅方向の紙端が紙端検知マーク２と重なるようになっている。また、（ａ）に示す調整用チャートを紙端検知マーク２の上部の折り線３に沿って、用紙Ｐを裏面側へ折り返すと、（ｃ）に示すように、裏面の上部の幅方向の紙端が紙端検知マーク２と重なるようになっている。

なお、紙端検知マーク２のパターンや濃度は、用紙の幅方向の端を検知できる形状であればよく、ベタ画像でも網点画像でもよい。他方、用紙とのコントラストが高いほうが用紙の端を正確に検知できるため、ある程度の濃度を必要とする。また、折り線３は、サービスマンまたはユーザーが作業しやすいように形成したものであり、調整用画像に折り線３は、なくてもかまわない。

図５は、背景用チャート（「背景用紙」ともいう）の一例を示す図である。図５において、背景用チャートは、黒ベタ画像が望ましいが、これに限られるものではなく、用紙の幅方向及び長さ方向の端を検知できる画像であればよい。調整用チャートの端部から評価マーク１の位置を読み取って計測するために、調整用チャートに背景用チャートを重ねた状態で、スキャナ３００で読み取るようにする。

図６は、調整用チャートと背景用チャートのセット方法を説明するための図である。（ａ）は、スキャナ３００のコンタクトガラス３０９に調整用チャートと背景用チャートをセットした状態を示す模式図である。（ｂ）は、読取面（コンタクトガラス３０９側）から見た調整用チャート及び背景用チャートを示す図である。

調整用チャートに背景チャートを重ねてスキャナ３００で読み取ることで、調整用チャートの端部からの評価マーク１の位置が検出でき、折り曲げ回数が２回で表面及び裏面の調整用チャートの端部からの評価マーク１の位置を検出できるようになる。例えば、（ｂ）のように、紙端検知マーク２の下部を折り曲げた場合は、表面の評価マーク１については、幅方向と長さ方向の紙端は背景チャートにより検知可能であり、下部の評価マーク１については、幅方向については紙端検知マーク２により検知可能であり、長さ方向の紙端は背景用チャートにより検知可能である。

図７は、画像形成動作調整の制御フロー図である。図７において、まず制御手段１５は、操作パネル４８を制御して表示手段１８に、調整用画像を形成する用紙の用紙サイズや用いる給紙トレイなどを入力させる画面を表示する。サービスマンやユーザーが、操作パネル４８の操作手段１４を操作して、用紙サイズ（例えば、Ａ３サイズ）や調整用画像を形成する用紙がセットされた給紙トレイを入力する。

制御手段１５は、操作手段１４から、用紙サイズ情報や給紙トレイ情報を受信したら、用紙サイズ情報や給紙トレイ情報をＲＡＭ２６等に格納する。そして、用紙サイズ情報や給紙トレイ情報に基づいて、背景画像（背景用チャート）と調整用画像（調整用チャート）を印刷出力する（ステップＳ１，Ｓ２）。

また、予め所定のサイズの用紙でしか調整用画像が出力できないようにしたり、予め決められた給紙トレイからしか給紙できないようにしてもよい。例えば、プリンタ部１００の最大画像形成サイズの用紙（例えば、Ａ３ノビ）を指定したり、手差しトレイを指定したりする。この場合は、表示手段１８に、規定の給紙トレイに規定サイズの用紙をセットする旨を表示する。そして、ユーザーやサービスマンが予め決められたサイズの用紙を、予め決められた給紙トレイにセットしたら、操作手段１４のスタートボタンを押すことで、背景画像を出力後、調整用画像が出力される。

調整用画像の出力は、以下のようにして行われる。すなわち、まず、制御手段１５は、画像形成動作調整用画像データを記憶装置１２から読み出し、画像形成動作調整用画像データと、ＲＡＭ２６に記憶している用紙サイズ情報とを、画像処理手段２１へ送信する。画像処理手段２１は、画像形成動作調整用画像データと、用紙サイズ情報とに基づいて、書き込み装置１０２の露光ＯＮ／ＯＦＦ制御のための出力データを生成する。そして、この生成した出力データに基づいて、書き込み装置１０２が制御され、図３に示した調整用画像の潜像が感光体ドラムに形成されて、用紙に図３に示した調整用画像（調整用チャート）が出力される。

調整用画像出力動作が終了したら、制御手段１５は、操作パネル４８の表示手段１８に、黒帯の下部に沿って用紙を折って、調整用画像（調整用チャート）の上に背景用画像（背景用チャート）を載せてスキャナ３００にセットする旨を表示する（ステップＳ３）。例えば、図６（ａ）に示すような内容のガイダンス表示を行ってもよい。ユーザーまたはサービスマンは、操作パネル４８の表示手段１８の指示に従って、黒帯（紙端検知マーク２）の下部に沿って用紙を折って、調整用画像（調整用チャート）の上に背景用画像（背景用チャート）を載せてスキャナ３００にセットし、スキャンする（ステップＳ４）。

スキャン動作が終了したら、制御手段１５は、操作パネル４８の表示手段１８に、黒帯の上部に沿って用紙を折って、調整用画像の上に背景用画像を載せてスキャナ３００にセットする旨を表示する（ステップＳ５）。ユーザーまたはサービスマンは、操作パネル４８の表示手段１８の指示に従って、黒帯の上部に沿って用紙を折って、調整用画像（調整用チャート）の上に背景用画像（背景用チャート）を載せてスキャナ３００にセットし、スキャンする（ステップＳ６）。

制御手段１５は、スキャナ３００によるスキャンが２回実行されたら、１回目の読取データ、２回目の読取データそれぞれに基づいて、長さ方向と幅方向の紙端と評価マーク１とを検出する。制御手段１５は、検出した紙端と評価マーク１までの距離を算出して、表面の評価マーク１の位置（座標）と、裏面の評価マーク１の位置（座標）とをそれぞれ算出する（ステップＳ７）。

そして、算出結果に基づいて、画像スキュー・位置補正等の画像形成動作の調整が行われる（ステップＳ８）。

このように、上記操作を実施することで、スキャン回数が２回で画像スキュー・位置調整用の評価マーク１を読み取るこができるようになる。

ここで、読取データに基づく紙端と評価マーク１の検出と、評価マーク１の位置（座標）の算出とについて、図８、図９を用いて説明する。図８は、調整用画像が形成された用紙の１角の拡大図であり、図９は、図８の破線の領域における１次元信号を示す図である。読取データには、用紙の四角に形成された十字の評価マーク１と、主走査方向の紙端と、副走査方向の紙端と、紙端外側の黒色部分の紙端検知マーク２とが読み取られる。

次に、読取データの図８のＸの領域と、Ｙの領域に対して紙のエッジ方向に平均化する。平均化によって、図９に示すような１次元信号がそれぞれ得られる。

この１次元信号に対して、所定のスレッシュレベルを設定し、スレッシュレベルと信号との交点を、紙端Ｐ１、評価マーク１の直線のエッジ位置Ｐ２、Ｐ３として検出する。図８のＸ領域を解析することにより、幅方向の紙端、評価マーク１が検出される。図８のＹ領域を解析することにより、長さ方向の紙端、評価マーク１が検出される。

紙端Ｐ１から十字線の中点までの距離は、｜Ｐ１－（Ｐ３＋Ｐ２)／２｜により算出される。上記領域Ｘと領域Ｙとから、用紙の角を基準（領域ＸにおけるＰ１の座標を０、領域ＹにおけるＰ１の座標を０）としたときの評価マーク１の十字線の交点座標（ｘ１、ｙ１）が算出される。

このようにして、用紙の四角の評価マーク１について、それぞれ座標が算出されたら、評価マークの座標に基づいて、画像形成動作の調整を行う。本実施形態においては、画像形成動作の調整として、画像スキュー補正、画像位置補正などを実施する。

まず、画像スキュー補正について説明する。図１０は、画像スキュー量の算出について説明する図である。画像スキュー量は、四角の評価マークの座標のうち、用紙先端側の幅方向一端の評価マークの座標と、他端の評価マークの座標から算出する。用紙幅方向一端側の左上評価マーク１Ｌの用紙角（この評価マークに最も近い用紙角）を基準とした座標ｘ１は、図１０に示す距離ａＬであり、座標ｙ１は、図１０に示す距離ｂＬである。用紙幅方向他端側の右上評価マーク１Ｒの用紙角（この評価マークに最も近い用紙角）を基準とした座標ｘ１は、図１０に示す距離ａＲであり、座標ｙ１は、図１０に示す距離ｂＲである。また、スキュー角をθ、評価マーク間の距離をｈとすると、画像スキューは、以下のようにあらわすことができる。
画像スキュー＝ｓｉｎθ＝（ｂＲ－ｂＬ）／ｈ
なお、評価マーク間の距離ｈは、用紙の幅をＷとすると、
ｈ＝｛（Ｗ－ａＲ－ａＬ）２＋（ｂＲ－ｂＬ）２｝１／２
であらわすことができる。

評価マークの座標に基づいて算出したスキュー量に基づいて、スキュー補正が実行される。画像スキューの補正は、レジストローラ対近傍に設けられたスキュー補正板の用紙搬送方向に対する角度を変更することでなされる。

ここで、スキュー補正板による用紙スキュー補正について説明する。図１１は、スキュー補正板８１による紙スキュー補正について説明する図である。通常、図１１（ａ）に示すように、レジストローラ対８０の一方の上ローラ８０ａは、他方の下ローラ８０ｂから離間している。給紙カセットから搬送されてきた用紙Ｐは、図１１（ｂ）に示すように、先端がスキュー補正板８１に突き当たって停止する。これにより、用紙Ｐのスキューが補正される。次に、図１１（ｃ）に示すように、レジストローラ対８０の一方の上ローラ８０ａを下降させ、用紙Ｐをレジストローラ対８０で挟みこむ。次に、図１１（ｄ）に示すように、スキュー補正板８１を退避させた後、レジストローラ対８０により用紙Ｐを像形成部１２５へ搬送する。これにより、スキュー補正された用紙がまっすぐに像形成部１２５へ搬送される。

画像スキューは、スキュー補正板８１の用紙搬送方向に対する角度を変更することで、補正することができる。記憶装置１２には、スキュー量とスキュー補正板８１の調整量とを関連づけたテーブルが記憶されており、制御手段１５は、スキュー量が算出されたら、記憶装置１２から上記テーブルを読み出す。次に、制御手段１５は、スキュー量とテーブルとから、スキュー補正板８１の調整量を決定し、決定したスキュー補正板８１の調整量を、操作パネル４８の表示手段１８に表示する。サービスマンやユーザーは、表示手段１８に表示されたスキュー補正板８１の調整量に基づいて、スキュー補正板８１の幅方向一端を動かして、スキュー補正板８１の用紙搬送方向に対する角度を変更する。これにより、用紙Ｐが、像形成部１２５へまっすぐ搬送されるようになり、用紙に対して、画像が傾くことなく、形成される。なお、スキュー補正板８１の用紙搬送方向に対する角度を調整する調整機構を設けて、調整量に基づいてスキュー補正板８１の用紙搬送方向に対する角度が自動で調整されるように構成してもよい。

次に、画像位置の補正について説明する。画像位置のずれは、まず、図１２に示すように、理想位置からのずれを算出する。紙角を基準とした理想位置の座標（ｘ０＝ＡＬ，ｙ０＝ＢＬ）は、記憶装置１２にあらかじめ記憶されている。制御手段１５は、記憶装置１２から理想位置の座標（ｘ０＝ＡＬ，ｙ０＝ＢＬ）を読み出し、理想位置からのずれを算出する。理想位置（ｘ０、ｙ０）とのズレは、（ｘ０－ｘ１＝ＡＬ－ａＬ，ｙ０－ｙ１＝ＢＬ－ｂＬ）として算出される。

画像位置補正に用いる評価マークは、四角の評価マークのうち、いずれかひとつでよいが、書き込み装置１０２の書き込み開始位置に該当する評価マークを用いるのが好ましい。本実施形態では、用紙先端側で、用紙左側の評価マークが、書き込み開始位置に該当する評価マークである。

画像位置の補正は、算出したずれ量に基づいて、書き込み装置１０２の書き込み制御を補正することで行われる。具体的には、画像データを感光体上の所望の位置に静電潜像として書き込むための、各種タイミング信号と主走査カウンタ・副走査カウンタによるカウント値との組み合わせを調整することにより、画像位置ずれを補正する。

ここで、書き込み装置１０２の書き込み制御について説明する。図１３は、書き込み装置１０２の要部構成図である。図１３に示すように、書き込み装置１０２内には、主走査方向の書き出しタイミングを決定するための同期センサ１０５が設けられている。ポリゴンミラー１０４によって走査された光ビームは、まず、同期センサ１０５に入射する。同期センサ１０５が光ビームを検知すると、主走査方向同期信号が出力される。そして、主走査方向の同期が取れてレーザ出力ユニット１０３から画像データに基づくレーザ光が出力される。

副走査方向の書き出しタイミングを決定するための副走査方向同期信号は、先の図１１に示したレジストローラ対８０の付近に用紙検知センサを設け、用紙検知センサが、用紙の先端を検知したら、副走査方向同期信号が出力される。そして、副走査方向の同期が取れてレーザ出力ユニット１０３から画像データに基づくレーザ光が出力される。

図１４に書き込み制御の補正について示す。通常の書き込み開始設定では、副走査同期検知信号から２カウント目、主走査同期検知信号から２カウント目が書き込み開始位置だったとする。調整用画像の読取データから、理想位置に対して、副走査方向に１走査線分ずれ、主走査方向に１ドット分ずれていたことが検出されたとする。この場合は、副走査同期検知信号から３カウント目、主走査同期検知信号から３カウント目から書き込みが開始されるように補正するのである。これにより、画像位置ずれが補正され、理想位置に画像が形成される。

図１５は、用紙幅方向の変倍量の算出について説明する図である。なお、図１５は、用紙の先端側を示している。算出した表面の用紙先端側の用紙左角に形成された評価マークの用紙左角を基準とした座標は、（表ｘ１＝表ａＬ，表ｙ１＝表ｂＬ）である。表面の用紙先端側の用紙右角に形成された評価マークの用紙右角を基準とした座標は、（表ｘ１＝表ａＲ，表ｙ１＝表ｂＲ）である。また、算出した裏面の用紙先端側の用紙左角に形成された評価マークの用紙左角を基準とした座標は、（裏ｘ１＝裏ａＬ，裏ｙ１＝裏ｂＬ）である。裏面の用紙先端側の用紙右角に形成された評価マークの用紙右角を基準とした座標は、（裏ｘ１＝裏ａＲ，裏ｙ１＝裏ｂＲ）である。用紙の表面に画像を形成した後、定着で用紙が縮むため、表面画像のほうが小さくなる。したがって、用紙幅方向（主走査方向）の表裏変倍量（縮み量）は、以下の式で表すことができる。
幅方向表裏変倍量＝（裏ａＬ＋裏ａＲ）／（表ａＬ＋表ａＲ）

同様にして、用紙長さ方向（副走査方向）の表裏変倍量（縮み量）は、以下の式で表すことができる。
長さ方向表裏変倍量＝（裏ｂＬ＋裏ｂＲ）／（表ｂＬ＋表ｂＲ）

制御手段１５は、幅方向表裏変倍量と、長さ方向表裏変倍量とを算出したら、その算出結果を、操作パネル４８の表示手段１８に表示する。サービスマンやユーザーは、表示された結果に基づいて、操作手段１４を操作し、裏面の縦倍率、横倍率の入力を行う。例えば、表面に対して裏面を０．９８倍という風に入力するのである。なお、このような倍率入力を行わずに、装置内で自動的に変倍量補正を行ってもよい。

次に、変倍量に補正について説明する。変倍量の補正は、裏面に画像を形成する際の書き込み開始位置を補正するともに、裏面に形成する画像データに対して、所定のアルゴリズムに基づいて、ドットなどを間引く処理を行うことで補正する。具体的には、（裏ａＬ－表ａＬ）に基づいて、主走査同期検知信号からの書き込み開始タイミングが補正され、（裏ｂＬ－表ｂＬ）に基づいて、副走査同期検知信号からの書き込み開始タイミングが補正される。また、ユーザーやサービスマンにより入力された横倍率に基づいて、裏面画像データから主走査方向における間引くドット数が求められ、所定のアルゴリズムに基づいて、求められたドット数、裏面画像データからドットが間引かれる。これにより、裏面画像の横倍率が微小縮小される。また、入力された縦倍率に基づいて、裏面画像データから間引く主走査線方向の画像数を求めるのである。例えば、求められた像数が、２走査分に相当する場合は、裏面画像データから２走査分の主走査方向の画像を間引くのである。これにより、裏面画像の縦倍率が微小縮小される。

なお、裏面画像の書き込み開始タイミングは、表面に形成された評価マークの位置と理想位置とに基づいて、書き込み開始タイミングが補正された場合は、その補正量を考慮して、補正する。また、上述では、裏面画像を微小縮小することで、表裏の倍率誤差を補正しているが、表面画像を微小拡大して、表裏の倍率誤差を補正してもよい。

また、表面画像、裏面画像それぞれについて、理想位置に対する倍率誤差を算出し、表面画像、裏面画像それぞれが、理想位置に対して、倍率誤差が補正されるようにしてもよい。この場合は、理想位置の座標（ｘ０＝Ａ，ｙ０＝Ｂ）とすると、
幅方向変倍量＝（（Ａ－ａＬ）＋（Ａ－ａＲ））／ｈ０
長さ方向変倍量＝（（Ｂ－ｂＬ）＋（Ｂ－ｂＬ’））／ｌ０
となる。
なお、上記ｈ０、ｌ０は、理想位置間の距離であり、用紙の幅をＷとすると、ｈ０＝Ｗ－２Ａであり、用紙長さＬとすると、ｌ０＝Ｌ－２Ｂである。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置４００によれば、評価マーク及び紙端検知マークを含む画像形成動作調整用画像が形成された用紙の第１の面に形成された評価マークが当該用紙の第２の面に形成された紙端検知マークと重なるように、当該評価マークを含む部分を第２の面へ折り返された当該用紙に、背景用紙を重ねた状態で、スキャナ３００により読み取られた読取データから、当該用紙の紙端と及び評価マークを検出し、紙端と評価マークまでの距離を算出し、算出された距離に基づいて画像形成動作を調整することとしたので、調整用のチャートを折り曲げる回数を減らして、画像調整作業における手間を低減することが可能になる。

（変形例）
図１６は、調整用チャートの変形例を示す図である。図３に示す例では、紙端検知マーク２を１本の黒帯としたが本発明はこれに限られるものではなく、用紙の幅方向の紙端を検知できる構成であればどのような画像でもよく、紙端検知マーク２は、例えば、図１６に示すように、複数本の黒帯で構成してもよい。

（ＭＦＰのハードウェア構成）
図１６は、ＭＦＰ（画像形成装置４００）のハードウェア構成を示す図である。この図１６に示すように、ＭＦＰは、コントローラ９１０、近距離通信回路９２０、エンジン制御部９３０、操作パネル９４０、ネットワークＩ／Ｆ９５０を備えている。

コントローラ９１０は、ＣＰＵ９０１、システムメモリ（ＭＥＭ－Ｐ）９０２、ノースブリッジ（ＮＢ）９０３、サウスブリッジ（ＳＢ）９０４、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)９０６、ローカルメモリ（ＭＥＭ－Ｃ）９０７、ＨＤＤコントローラ９０８、及び、ＨＤＤ９０９を有している。ＮＢ９０３とＡＳＩＣ９０６との間は、ＡＧＰ(Accelerated Graphics Port)バス９２１で接続されている。

ＣＰＵ９０１は、ＭＦＰ９の全体制御を行う制御部である。ＮＢ９０３は、ＣＰＵ９０１と、ＭＥＭ－Ｐ９０２、ＳＢ９０４、及びＡＧＰバス９２１とを接続するためのブリッジである。ＮＢ９０３は、ＭＥＭ－Ｐ９０２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect)マスタ及びＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ－Ｐ９０２は、メモリコントローラの各機能を実現させるプログラム又はデータの格納用メモリであるＲＯＭ９０２ａ、プログラム又はデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリ等に用いられるＲＡＭ９０２ｂを有する。なお、ＲＡＭ９０２ｂに記憶されているプログラムは、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、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ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してもよい。

ＳＢ９０４は、ＮＢ９０３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ＡＳＩＣ９０６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ(Integrated Circuit)であり、ＡＧＰバス９２１、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス９２２、ＨＤＤコントローラ９０８及びＭＥＭ－Ｃ９０７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。

このＡＳＩＣ９０６は、ＰＣＩターゲット及びＡＧＰマスタ、ＡＳＩＣ９０６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）及びＭＥＭ－Ｃ９０７を制御するメモリコントローラを有する。また、ＡＳＩＣ９０６は、ハードウェアロジック等により画像の回転等を行う複数のＤＭＡＣ(Direct Memory Access Controller)、並びに、スキャナ部３００及びプリンタ部１００との間でＰＣＩバス９２２を介したデータ転送を行うＰＣＩユニットを有する。なお、ＡＳＩＣ９０６には、ＵＳＢインタフェース又はＩＥＥＥ１３９４(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）のインタフェースを接続してもよい。

ＭＥＭ－Ｃ９０７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。ＨＤＤ９０９は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤＤ９０９は、ＣＰＵ９０１の制御にしたがってＨＤＤ９０９に対するデータの書き込み及び読み出しを制御する。ＡＧＰバス９２１は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。ＡＧＰバス９２１は、ＭＥＭ－Ｐ９０２に高スループットで直接アクセスすることで。グラフィックスアクセラレータカードを高速にすることができる。

近距離通信回路９２０には、近距離通信回路９２０を有している。近距離通信回路９２０は、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信回路である。更に、エンジン制御部９３０は、スキャナ部３００及びプリンタ部１００を有している。

操作パネル９４０は、現在の設定値又は選択画面等を表示し、操作者からの入力を受け付けるタッチパネル等の表示部９４０ａを有している。また、操作パネル９４０は、濃度の設定条件等の画像形成に関する条件の設定値の入力を行うためのテンキー及びコピー開始を指示するためのスタートキー等を備えた操作部９４０ｂを有している。

コントローラ９１０は、ＭＦＰ９全体の制御を行い、例えば描画制御、通信制御、操作パネル９４０からの入力の処理等を行う。スキャナ部３００又はプリンタ部１００は、誤差拡散処理及びガンマ変換処理等の画像処理機能を有している。

なお、ＭＦＰは、操作パネル９４０のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、コピー機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて実行可能となっている。ＭＦＰは、ドキュメントボックス機能の選択時にはドキュメントボックスモードとなり、コピー機能の選択時にはコピーモードとなる。また、ＭＦＰ９は、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。

ネットワークＩ／Ｆ９５０は、通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインタフェースである。近距離通信回路９２０及びネットワークＩ／Ｆ９５０は、ＰＣＩバス９２２を介して、ＡＳＩＣ９０６に電気的に接続されている。

１ 評価マーク
２ 紙端検知マーク
３ 折り線
３００ スキャナ
３０９ コンタクトガラス
４００ 画像形成装置

特開２０１５－２２８０１２号公報

Claims (4)

1. 用紙に画像を形成する画像形成手段と、
   用紙の画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像形成手段により、評価マーク及び紙端検知マークを含む画像形成動作調整用画像が形成された用紙の第１の面に形成された前記評価マークが当該用紙の第２の面に形成された前記紙端検知マークと重なるように、当該評価マークを含む部分を第２の面へ折り返された当該用紙に、背景用紙を重ねた状態で、前記画像読取手段により読み取られた読取データから、当該用紙の紙端と及び前記評価マークを検出し、紙端と評価マークまでの距離を算出し、算出された距離に基づいて画像形成動作を調整する調整手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成動作調整用画像は、
   前記評価マークが、用紙の第１の面及び第２の面の４隅にそれぞれ形成されており、かつ、前記紙端検知マークが、用紙の第２の面に帯状に形成されており、
   用紙の第１の面の上部に形成された前記評価マークが当該用紙の第２の面に形成された紙端検知マークと重なるように、前記紙端検知マークの上部が折り返され、
   用紙の第１の面の下部に形成された前記評価マークが当該用紙の第２の面に形成された紙端検知マークと重なるように、前記紙端検知マークの下部が折り返されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記紙端検知マークは、折り返した部分の紙端と明暗の差がつくように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置の画像形成動作を調整する画像形成動作調整方法において、
   画像形成手段を用いて、用紙の第１の面に評価マークを第２の面に紙端検知マークを形成する工程と、
   用紙の第１の面に形成された評価マークが当該用紙の第２の面に形成された紙端検知マークと重なるように、当該評価マークを含む部分を第２の面へ折り返した当該用紙に、背景用紙を重ねた状態で、画像読取手段で読み取る工程と、
   前記画像読取手段で読み取った読取データに基づいて、用紙の端と、評価マークとを検知し、用紙の紙端から評価マークまでの距離を算出する工程と、
   前記用紙の端から評価マークまでの距離に基づいて、画像形成装置の画像形成動作を調整する工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成動作調整方法。

Images