JP7484185B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体の表面及び裏面に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、商業印刷の分野で用いられる画像形成装置において、両面印刷された記録媒体の表裏に形成された画像の差を補正して、表裏の画像ズレを解消する機能を備えるものが知られている。

例えば、実印刷前に専用チャートを出力し、専用チャートをスキャナに読み取らせて補正量を算出し、当該補正量に基づいて実印刷時の画像を補正する画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記の画像形成装置では、専用チャートをスキャナに読み取らせる作業をオペレータが行う必要がある。また、実印刷前に専用チャートを出力する必要があるので、用紙が無駄になる。さらに、専用チャートの出力時と実印刷時とで、外部要因（例えば、温度、湿度など）が異なるので、表面画像及び裏面画像の位置及び大きさを正確に調整するのが難しい。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、記録媒体の両面に形成する画像の調整を、簡単で且つ正確に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、複数の記録媒体を搬送方向に順番に搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送された前記記録媒体の表面及び裏面それぞれに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像が形成された前記記録媒体の外形を読み取る読取部とを備え、前記搬送部は、給紙トレイから前記画像形成部を経て排紙トレイに至る主搬送路と、前記画像形成部より前記搬送方向の下流で前記主搬送路から分岐し、前記記録媒体の表裏を反転させて前記画像形成部に導く反転搬送路と、に沿って前記記録媒体を搬送し、前記読取部は、前記主搬送路の前記画像形成部より前記搬送方向の下流で、且つ前記主搬送路及び前記反転搬送路の分岐点より前記搬送方向の上流に配置され、前記複数の記録媒体のうちの先行記録媒体の外形に基づいて、前記記録媒体の変形量を算出する変形量算出部と、前記先行記録媒体より後に搬送される前記記録媒体である後続記録媒体の、表面に形成される表面画像及び裏面に形成される裏面画像を、前記変形量算出部によって算出された前記変形量に基づいて補正する画像補正部とを備え、前記読取部は、表面のみに画像が形成された前記先行記録媒体の第１形状と、表面及び裏面に画像が形成された前記先行記録媒体の第２形状とを読み取り、前記変形量算出部は、前記変形量として、表面に画像が形成される前の前記先行記録媒体の初期形状に対する前記第２形状の倍率である全体倍率と、前記第１形状に対する前記第２形状の倍率である後半倍率とを算出し、前記画像補正部は、前記全体倍率の逆数で前記表面画像を拡縮し、前記後半倍率の逆数で前記裏面画像を拡縮することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の両面に形成する画像の調整を、簡単で且つ正確に行うことができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図。 用紙の前端がラインセンサの位置に到達した状態を示す図。 用紙の前端が搬送ローラに到達した状態を示す図。 用紙の後端が搬送ローラに到達した状態を示す図。 画像形成装置のハードウェア構成を示す図。 画像形成装置のコントローラの機能ブロック図。 連続印刷処理のフローチャート。 表面に画像が形成された用紙の外形を読み取る手順を説明する図。 表面及び裏面に画像が形成された用紙の外形を読み取る手順を説明する図。 第１実施形態に係る用紙、表面画像、裏面画像の関係を示す図。 第２実施形態に係る用紙、表面画像、裏面画像の関係を示す図。 第３実施形態に係る用紙、表面画像、裏面画像の関係を示す図。

［第１実施形態］

図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、給紙トレイ１０１と、排紙トレイ１０２と、搬送部１１０と、画像形成部１２０と、読取部１３０とを主に備える。給紙トレイ１０１には、画像が形成される前の複数の用紙Ｍが積層された状態で収容される。排紙トレイ１０２には、画像が形成された用紙Ｍが収容される。

用紙Ｍは、搬送部１１０によって搬送され、画像形成部１２０によって画像が形成され、読取部１３０によって外形が読み取られる記録媒体の一例である。用紙Ｍは、例えば、予め所定の大きさ（例えば、Ａ４、Ｂ５など）にカットされたカット紙である。また、用紙Ｍは、画像が形成されることによって伸縮する繊維を織り込んだ紙や布である。

また、画像形成装置１００の内部には、用紙Ｍが搬送される空間である主搬送路Ｒ_１及び反転搬送路Ｒ_２が形成されている。主搬送路Ｒ_１は、給紙トレイ１０１から画像形成部１２０を経て排紙トレイ１０２に至る経路である。反転搬送路Ｒ_２は、画像形成部１２０より搬送方向の下流側の分岐点ＢＰで主搬送路Ｒ_１から分岐し、画像形成部１２０より搬送方向の上流側で主搬送路Ｒ_１に再び合流する経路である。

より詳細には、反転搬送路Ｒ_２は、表面に画像が形成された用紙Ｍの表裏を反転させて、再び画像形成部１２０に導く、所謂、スイッチバックパスである。なお、用紙Ｍは、反転搬送路Ｒ_２において、搬送方向の前端と後端とが入れ替わるように反転され、画像形成部１２０に導かれる。

搬送部１１０は、主搬送路Ｒ_１及び反転搬送路Ｒ_２に沿って用紙Ｍを搬送する。具体的には、搬送部１１０は、給紙トレイ１０１に収容された用紙Ｍを、主搬送路Ｒ_１に沿って画像形成部１２０の位置まで搬送する。また、搬送部１１０は、表面に画像が形成された用紙Ｍを、反転搬送路Ｒ２を通じて表裏を反転させた上で再び画像形成部１２０の位置まで搬送する。さらに、搬送部１１０は、裏面に画像が形成された用紙Ｍを、主搬送路Ｒ_１に沿って排紙トレイ１０２に排出する。

搬送部１１０は、複数の搬送ローラ１１１、１１２を含む。搬送ローラ１１１、１１２は、例えば、モータ１１９（図２～図４参照）の駆動力が伝達されて回転する駆動ローラと、駆動ローラに当接して従動する従動ローラとで構成される。そして、駆動ローラ及び従動ローラで用紙Ｍを挟持して回転することによって、搬送路Ｒ_１、Ｒ_２に沿って用紙Ｍが搬送される。

搬送ローラ１１１は、画像形成部１２０より搬送方向の上流側に配置されている。搬送ローラ１１２は、読取部１３０より搬送方向の下流側で、且つ分岐点ＢＰより搬送方向の上流側に配置されている。但し、搬送部１１０は、搬送ローラ１１１、１１２のみならず、反転搬送路Ｒ_２に沿って用紙Ｍを搬送する搬送ローラ等、他の搬送ローラをさらに備える。

画像形成部１２０は、搬送ローラ１１１、１１２の間において、主搬送路Ｒ_１に対面して配置されている。画像形成部１２０は、搬送部１１０によって搬送された用紙Ｍの表面及び裏面それぞれに画像を形成する。第１実施形態に係る画像形成部１２０は、主搬送路Ｒ_１に沿って搬送される用紙Ｍに、電子写真方式で画像を形成する。

より詳細には、画像形成部１２０は、無端状移動手段である搬送ベルト１２２に沿って各色の感光体ドラム１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ（以下、これらを総称して、「感光体ドラム１２１」と表記する。）が並べられた構成を備えるものであり、所謂、タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙される用紙Ｍに転写するための中間転写画像が形成される搬送ベルト１２２に沿って、この搬送ベルト１２２の搬送方向の上流側から順に、複数の感光体ドラム１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋが配列されている。

各色の感光体ドラム１２１の表面において着色剤であるトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１２２に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。このようにして搬送ベルト１２２上に形成されたフルカラー画像は、主搬送路Ｒ_１と最も接近する位置において、転写ローラ１２３の機能により、用紙Ｍに転写される。

さらに、画像形成部１２０は、転写ローラ１２３より搬送方向の下流側に配置された定着ローラ１２４を含む。定着ローラ１２４は、モータによって駆動される駆動ローラと、駆動ローラに当接して従動する従動ローラとを含む。そして、駆動ローラ及び従動ローラが用紙Ｍを挟持して回転する過程において、用紙Ｍを加熱したり押圧することによって、転写ローラ１２３によって転写された画像が用紙Ｍに定着する。

読取部１３０は、画像形成部１２０によって画像が形成された後の用紙Ｍの外形を読み取る。読取部１３０は、定着ローラ１２４より搬送方向の下流側で、分岐点ＢＰより搬送方向の上流側において、主搬送路Ｒ_１に対面して配置されている。換言すれば、読取部１３０は、表面のみに画像が形成された用紙Ｍと、表面及び裏面の両方に画像が形成された用紙Ｍとが、共通して通過する位置に配置されている。

図２～図４を参照して、読取部１３０の詳細を説明する。図２は、用紙Ｍの前端がラインセンサ１３１に対面する位置に到達した状態を示す図である。図３は、用紙Ｍの前端が搬送ローラ１１２に到達した状態を示す図である。図４は、用紙Ｍの後端が搬送ローラ１１２に到達した状態を示す図である。第１実施形態に係る読取部１３０は、ラインセンサ１３１と、エンコーダ１３２と、タイミングセンサ１３３とを備える。

ラインセンサ１３１は、用紙Ｍの搬送方向と直交する方向（以下、「幅方向」と表記する。）に、複数の撮像素子を配列して構成される。また、撮像素子が配列されている領域は、主搬送路Ｒ_１を通過し得る用紙Ｍの幅より広く設定される。そして、ラインセンサ１３１は、搬送部１１０によって搬送される用紙Ｍの頂点Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４（図８参照）の幅方向の位置を特定する。頂点Ｐ_１～Ｐ_４の幅方向の位置を特定する方法としては、輝度値の変化を利用する等の周知の方法を採用することができる。

エンコーダ１３２は、搬送ローラ１１２を構成する従動ローラの回転量を検出する。換言すれば、エンコーダ１３２は、従動ローラの回転に連動するパルス信号を、後述するコントローラ８０（図６参照）に出力する。このパルス信号の数を積算した値（以下、「エンコード値」と表記する。）によって、搬送ローラ１１２による用紙Ｍの搬送量を特定することができる。

タイミングセンサ１３３は、用紙Ｍの前端が搬送ローラ１１２を通過するタイミング（図３）と、用紙Ｍの後端が搬送ローラ１１２を通過するタイミング（図４）とを検出する。タイミングセンサ１３３は、例えば、搬送ローラ１１２の挟持位置に向けて光を照射し、その反射光の輝度値によって、前述のタイミングを検出すればよい。

そして、タイミングセンサ１３３によって、用紙Ｍの前端が検出されてから後端が検出されるまでの間のエンコード値によって、用紙Ｍの搬送方向の長さを特定することができる。読取部１３０が用紙Ｍの外形を読み取る具体的な方法については、図８及び図９を参照して後述する。

但し、読取部１３０の具体的な構成は、図２～図４の例に限定されない。他の例として、読取部１３０は、定着ローラ１２４及び搬送ローラ１１２の間において用紙Ｍの写真を撮影し、当該写真を画像処理して用紙Ｍの外形を特定してもよい。

図５は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示す図である。図５に示すように、画像形成装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０、及びＩ／Ｆ５０が共通バス９０を介して接続されている構成を備える。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性の記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能であって記憶容量が大きい不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーションプログラムなどが格納される。

画像形成装置１００は、ＲＯＭ３０に格納された制御用プログラム、ＨＤＤ４０などの記憶媒体からＲＡＭ２０にロードされた情報処理プログラム（アプリケーションプログラム）などをＣＰＵ１０が備える演算機能によって処理する。その処理によって、画像形成装置１００の種々の機能モジュールを含むソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、画像形成装置１００に搭載されるハードウェア資源との組み合わせによって、画像形成装置１００の機能を実現する機能ブロックが構成される。

Ｉ／Ｆ５０は、ＬＣＤ６０と、操作部７０と、搬送部１１０と、画像形成部１２０と、読取部１３０とを、共通バス９０に接続するインタフェースである。ＬＣＤ６０は、ユーザに情報を報知するための各種画面を表示させるディスプレイである。操作部７０は、ユーザからの各種情報の入力を受け付ける入力インタフェースであって、ＬＣＤ６０に重畳されたタッチパネル、押ボタン等を含む。

図６は、画像形成装置１００のコントローラ８０の機能ブロック図である。コントローラ８０は、図５に示すＣＰＵ１０、ＲＡＭ２０、ＲＯＭ３０、及びＨＤＤ４０等によって実現される。そして、図６に示すように、コントローラ８０は、変形量算出部８１と、画像補正部８２とを備える。

転写ローラ１２３で用紙Ｍに転写されたトナーが定着ローラ１２４で定着されると、用紙Ｍは搬送方向及び幅方向に伸縮する。すなわち、表面に画像が形成される前後の用紙Ｍの外形、及び裏面に画像が形成される前後の用紙Ｍの外形は、互いに異なる場合がある。そこで、変形量算出部８１は、読取部１３０によって読み取られた用紙Ｍの外形に基づいて、用紙Ｍの変形量を算出する。

具体的には、変形量算出部８１は、既に画像が形成された用紙Ｍ（先行記録媒体）の外形を示す情報を、読取部１３０から取得する。次に、変形量算出部８１は、読取部１３０から取得した情報に基づいて、用紙Ｍの変形量を算出する。変形量を算出する具体的な方法は、図１０～図１２を参照して後述する。

画像補正部８２は、変形量算出部８１によって算出された用紙Ｍの変形量に基づいて、後続の用紙Ｍ（後続記録媒体）に形成する画像を補正する。そして、画像補正部８２は、補正後の画像データを画像形成部１２０に出力して、後続の用紙Ｍに形成させる。画像を補正する具体的な方法は、図１０～図１２を参照して後述する。

次に、図７～図１０を参照して、第１実施形態に係る連続印刷処理を説明する。図７は、連続印刷処理のフローチャートである。図８は、表面に画像が形成された用紙Ｍの外形を読み取る手順を説明する図である。図９は、表面及び裏面に画像が形成された用紙Ｍの外形を読み取る手順を説明する図である。図１０は、表面画像Ａのみを補正する場合の用紙Ｍ、表面画像Ａ、裏面画像Ｂの関係を示す図である。

連続印刷処理は、複数の用紙Ｍに対して順番に画像を形成する処理である。コントローラ８０は、例えば、複数の用紙Ｍに対する連続コピーを操作部７０を通じてオペレータから指示された場合、複数の用紙Ｍに対する連続プリントを外部装置（例えば、ＰＣ）から指示された場合に、連続印刷処理を開始する。連続コピー或いは連続プリントでは、画像を形成する用紙Ｍのサイズと、画像を形成する用紙Ｍの枚数と、各用紙Ｍの表面及び裏面に形成する画像とが指定される。

まず、コントローラ８０は、１枚目の用紙Ｍの表面に画像を形成する（Ｓ７０１）。より詳細には、コントローラ８０は、給紙トレイ１０１に収容された用紙Ｍを、主搬送路Ｒ_１を通じて画像形成部１２０に対面する位置まで、搬送部１１０に搬送させる。そして、コントローラ８０は、搬送された用紙Ｍの表面に対して、指定された表面画像Ａを画像形成部１２０に形成させる。

また、コントローラ８０は、表面に画像が形成された用紙Ｍを、定着ローラ１２４を通過する位置まで搬送部１１０にさらに搬送させることによって、表面画像Ａを定着させる。このとき、用紙Ｍの外形は、表面画像Ａが定着する過程で変化する。すなわち、定着ローラ１２４を通過する前後において、用紙Ｍの外形は異なる場合がある。

そこで、コントローラ８０は、表面のみに画像が定着された用紙Ｍの外形（以下、「第１形状」と表記する。）を、読取部１３０に読み取らせる（Ｓ７０２）。そして、コントローラ８０は、読取部１３０が読み取った第１形状を示す情報（例えば、後述する頂点Ｐ_１～Ｐ_４の座標）を、ＲＡＭ２０に記憶させる。

コントローラ８０は、主搬送路Ｒ_１に沿って搬送部１１０に用紙Ｍを搬送させ、読取部１３０に対面する位置を通過させる。そして、コントローラ８０は、通過する用紙Ｍの外形を読取部１３０に読み取らせる。読取部１３０は、例えば図８に示すように、用紙Ｍの左前隅の頂点Ｐ_１を原点とし、搬送方向に直交する幅方向をＸ軸とし、搬送方向をＹ軸とする二次元座標系において、頂点Ｐ_１を基準とした他の頂点Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４の座標を特定すればよい。

より詳細には、コントローラ８０は、ラインセンサ１３１の検出結果に基づいて、頂点Ｐ_１と頂点Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４それぞれとのＸ軸方向の距離を特定する。また、コントローラ８０は、エンコーダ１３２及びタイミングセンサ１３３の検出結果に基づいて、頂点Ｐ_１と頂点Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４それぞれとのＹ軸方向の距離を特定する。

なお、ステップＳ７０２で特定する点は、頂点Ｐ_１～Ｐ_４に限定されない。他の例として、コントローラ８０は、図８に示す頂点Ｐ_５、Ｐ_６の位置をさらに特定してもよい。このように、読み取る点の位置が増加するほど、後述する変形量の算出精度が向上する。但し、用紙Ｍの搬送方向及び幅方向の一方の変形量を算出するには、用紙Ｍの外形のうちの２点を少なくとも特定すればよい。

次に、コントローラ８０は、ステップＳ７０２で第１形状を読み取った用紙Ｍの裏面に画像を形成する（Ｓ７０３）。より詳細には、コントローラ８０は、反転搬送路Ｒ_２に沿って搬送部１１０に用紙Ｍを搬送させることによって、用紙Ｍの表裏を反転させて画像形成部１２０に対面する位置に導く。そして、コントローラ８０は、搬送された用紙Ｍの裏面に対して、指定された裏面画像Ｂを画像形成部１２０に形成させる。

また、コントローラ８０は、裏面に画像が形成された用紙Ｍを、定着ローラ１２４を通過する位置まで搬送部１１０にさらに搬送させることによって、裏面画像Ｂを定着させる。このとき、用紙Ｍの外形は、裏面画像Ｂが定着する過程で変化する。すなわち、表面のみに画像が形成された時点と、表面及び裏面の両方に画像が形成された時点とで、用紙Ｍの外形は異なる場合がある。

そこで、コントローラ８０は、表面及び裏面の両方に画像が定着された用紙Ｍの外形（以下、「第２形状」と表記する。）を、読取部１３０に読み取らせる（Ｓ７０４）。読取部１３０が第２形状を読み取る手順は、ステップＳ７０２と共通するので、再度の説明は省略する。

但し、用紙Ｍは、反転搬送路Ｒ_２を通過する前後において、搬送方向の位置が逆転している。そこで、コントローラ８０は、図９に示すように、読取部１３０が読み取った各頂点Ｐ_１～Ｐ_４の位置を搬送方向に反転させることによって、第２形状を特定すればよい。さらに、コントローラ８０は、第２形状を読み取った用紙Ｍが排紙トレイ１０２に排出されるまで、主搬送路Ｒ_１に沿って搬送部１１０に搬送させる。

次に、コントローラ８０の変形量算出部８１は、ステップＳ７０２、Ｓ７０４で読取部１３０に読み取らせた用紙Ｍの外形に基づいて、用紙Ｍの変形量を算出する（Ｓ７０５）。第１実施形態では、図１０に示すように、用紙Ｍの表面に画像が定着したことによって１０％縮小し、用紙Ｍの裏面に画像が定着したことによってさらに１０％縮小する例を説明する。なお、第１実施形態では、搬送方向の長さ及び幅方向の長さの比率は、変形の前後において維持されるものとする。

第１実施形態に係る変形量算出部８１は、用紙Ｍの初期形状と、ステップＳ７０２で読み取った第１形状とを比較することによって、用紙Ｍの初期形状に対する第１形状の倍率（以下、「前半倍率」と表記する。）を、変形量として算出する。そして、変形量算出部８１は、算出した前半倍率（＝９０％）をＲＡＭ２０に記憶させる。

次に、コントローラ８０は、連続印刷処理における最後の用紙Ｍに画像を形成したか否かを判定する（Ｓ７０６）。そして、コントローラ８０は、最後の用紙Ｍに画像を形成していないと判定した場合に（Ｓ７０６：Ｎｏ）、先の用紙Ｍ（先行用紙）の変形量に基づいて、次の用紙Ｍ（後続用紙）の表面に形成する表面画像Ａを補正する（Ｓ７０７）。

より詳細には、コントローラ８０の画像補正部８２は、図１０に示すように、指定された表面画像Ａ_１を、ステップＳ７０５で算出した前半倍率の逆数（≒１１１％）で拡縮して、補正後の表面画像Ａ_２を生成する。画像の拡大には周知の画素補間アルゴリズムを用い、画像の縮小には周知の画素間引きアルゴリズムを用いればよい。一方、第１実施形態に係る画像補正部８２は、指定された裏面画像Ｂ_１を補正しない。

そして、コントローラ８０は、後続用紙に対してステップＳ７０１～Ｓ７０５の処理を実行する。第１実施形態において、後続用紙に対するステップＳ７０１～Ｓ７０５の処理は、拡縮された表面画像Ａ_２が用紙Ｍの表面に形成される点（Ｓ７０１）を除いて、先行用紙に対する処理と共通するので、再度の説明を省略する。

第１実施形態では、図１０に示されるように、初期形状の用紙Ｍ_１の表面に補正後の表面画像Ａ_２が形成される（Ｓ７０１）。次に、表面画像Ａ_２が形成された用紙Ｍ_１が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に１０％縮小されて、用紙Ｍ_２（＝９０％）となる。このとき、用紙Ｍ_１の表面に形成された表面画像Ａ_２も１０％縮小されて、用紙Ｍ_２上で表面画像Ａ_３（≒１００％）となる。

次に、１０％縮小された用紙Ｍ_２の裏面に裏面画像Ｂ_１が形成される。次に、裏面画像Ｂ_１が形成された用紙Ｍ_２が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に１０％縮小されて、用紙Ｍ_３（＝８１％）となる。このとき、用紙Ｍ_２に形成された表面画像Ａ_３及び裏面画像Ｂ_１も１０％縮小されて、用紙Ｍ_３上で表面画像Ａ_４（≒９０％）及び裏面画像Ｂ_２（≒９０％）となる。

このように、画像が形成される度に１０％ずつ縮小される用紙Ｍに対して、表面画像Ａを１１１％に拡大して形成すれば、裏面画像Ｂを形成する直前に１００％に縮小される。そして、補正していない裏面画像Ｂ（＝１００％）を用紙Ｍに形成すれば、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂが同じ比率（＝９０％）に縮小される。

コントローラ８０は、指示された全ての用紙Ｍに対してステップＳ７０１～Ｓ７０７の処理を繰り返し実行する。そして、コントローラ８０は、連続印刷処理における最後の用紙Ｍに画像を形成したと判定した場合に（Ｓ７０６：Ｙｅｓ）、連続印刷処理を終了する。

なお、第１実施形態に係る変形量算出部８１は、ステップＳ７０５において、既にＲＡＭ２０に記憶されている前半倍率を、新たに算出した前半倍率で上書きする。すなわち、第１実施形態に係る画像補正部８２は、ステップＳ７０７において、直前に画像が形成された先行用紙の変形量に基づいて、直後の後続用紙に形成する画像を補正する。

第１実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

第１実施形態によれば、定着後の表面画像Ａが裏面画像Ｂと同じ大きさになるように、表面画像Ａを拡縮することによって、用紙Ｍに形成された表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの位置及び大きさを揃えることができる。

また、第１実施形態によれば、表面画像Ａが形成された直後と、裏面画像Ｂが形成された直後とに、用紙Ｍが通過する位置に読取部１３０を配置したので、用紙Ｍの外形を読み取らせるために、オペレータが用紙Ｍをスキャナにセットする等の作業が必要なくなる。

また、第１実施形態によれば、連続印刷処理における先行用紙の変形量に基づいて、後続用紙に形成する画像を補正する。すなわち、実印刷前に専用チャート等を出力する必要がないので、用紙Ｍの無駄を回避することができる。

また、第１実施形態によれば、用紙Ｍに画像を形成する度に変形量を更新するので、現在の外部要因（例えば、温度、湿度など）が反映された変形量に基づいて、画像を補正することができる。これにより、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの位置及び大きさを正確に揃えることができる。なお、先行用紙と後続用紙とは、同一の連続印刷処理中に画像が形成される用紙である。これにより、連続印刷処理中に外部要因（例えば、温度、湿度）が変動した場合であっても、安定的に表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの位置及び大きさを揃えることができる。

さらに、第１実施形態によれば、用紙Ｍの外形を読み取って変形量を算出する。これにより、用紙Ｍに形成された画像を読み取って変形量を算出する場合と比較して、変形量の算出に関わる画像処理の負荷を軽減することができる。その結果、連続印刷処理のスループットを低下させずに、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの位置及び大きさを揃えることができる。

［第２実施形態］
なお、第１実施形態では、前半倍率に基づいて表面画像Ａのみを補正する例を説明したが、ステップＳ７０７の処理は、第１実施形態の例に限定されない。図１１を参照して、第２実施形態に係るステップＳ７０７の処理を説明する。図１１は、裏面画像Ｂのみを補正する場合の用紙Ｍ、表面画像Ａ、裏面画像Ｂの関係を示す図である。なお、画像形成装置１００の構成及びステップＳ７０７以外の処理は、第１実施形態と共通するので、再度の説明は省略する。

第２実施形態に係る画像補正部８２は、図１１に示すように、指定された表面画像Ａ_１を補正しない。また、第２実施形態に係る画像補正部８２は、指定された裏面画像Ｂ_１を、ステップＳ７０５で算出した前半倍率（＝９０％）で拡縮して、補正後の裏面画像Ｂ_２を生成する。

第２実施形態では、図１１に示されるように、初期形状の用紙Ｍ_１の表面に表面画像Ａ_１が形成される（Ｓ７０１）。次に、表面画像Ａ_１が形成された用紙Ｍ_１が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に１０％縮小されて、用紙Ｍ_２（＝９０％）となる。このとき、用紙Ｍ_１の表面に形成された表面画像Ａ_１も１０％縮小されて、用紙Ｍ_２上で表面画像Ａ_２（＝９０％）となる。

次に、１０％縮小された用紙Ｍ_２の裏面に補正後の裏面画像Ｂ_２（＝９０％）形成される。次に、裏面画像Ｂ_２が形成された用紙Ｍ_２が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に１０％縮小されて、用紙Ｍ_３（＝８１％）となる。このとき、用紙Ｍ_２に形成された表面画像Ａ_２及び裏面画像Ｂ_２も１０％縮小されて、用紙Ｍ_３上で表面画像Ａ_３（＝８１％）及び裏面画像Ｂ_３（＝８１％）となる。

このように、画像が形成される度に１０％ずつ縮小される用紙Ｍに対して、裏面画像Ｂを９０％に縮小して形成すれば、定着時に９０％に縮小された表面画像Ａと同じ大きさになる。そして、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂは、裏面画像Ｂの定着時に同じ比率（＝９０％）で縮小される。

なお、第１実施形態及び第２実施形態では、用紙Ｍが搬送方向及び幅方向に同じ割合で拡縮される例を説明したが、変形の前後における用紙Ｍの倍率は、搬送方向と幅方向とで異なっていてもよい。

この場合の変形量算出部８１は、ステップＳ７０５において、用紙Ｍの搬送方向の倍率と、用紙Ｍの幅方向の倍率とを個別に算出すればよい。また、画像補正部８２は、ステップＳ７０７において、画像の搬送方向及幅方向を個別に拡縮すればよい。その他の処理は前述の説明と共通するので、再度の説明は省略する。

また、定着の前後における用紙Ｍの変形量は、用紙Ｍの辺毎に異なっていてもよい。一例として、定着の前後において、用紙Ｍの左辺と右辺とが異なる倍率で拡縮されていてもよい。他の例として、定着の前後において、用紙Ｍの前辺と後辺とが異なる倍率で拡縮されていてもよい。

さらに、第１実施形態及び第２実施形態では、ステップＳ７０７において、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの一方のみを補正する例を説明したが、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの両方を補正してもよい。すなわち、画像補正部８２は、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの少なくとも一方を補正すればよい。

［第３実施形態］
図１２を参照して、第３実施形態に係るステップＳ７０５、Ｓ７０７の処理を説明する。図１２は、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂを補正する場合の用紙Ｍ、表面画像Ａ、裏面画像Ｂの関係を示す図である。なお、画像形成装置１００の構成及びステップＳ７０５、Ｓ７０７以外の処理は、第１実施形態と共通するので、再度の説明は省略する。

第３実施形態では、図１２に示すように、用紙Ｍの表面に画像が定着したことによって右辺のみが１０％縮小し、用紙Ｍの裏面に画像が定着したことによって右辺のみがさらに１０％縮小する例を説明する。

第３実施形態に係る変形量算出部８１は、ステップＳ７０５において、用紙Ｍの初期形状に対する第２形状の倍率である全体倍率と、用紙Ｍの第１形状に対する第２形状の倍率である後半倍率とを、用紙Ｍの辺毎に個別に算出する。図１２の例では、右辺の全体倍率が８１％、右辺の後半倍率が９０％であり、その他の辺の全体倍率及び後半倍率が１００％となる。

また、第３実施形態に係る画像補正部８２は、ステップＳ７０７において、後続用紙の表面画像Ａ及び裏面画像Ｂを個別に補正する。より詳細には、画像補正部８２は、全体倍率の逆数（≒１２１％）で表面画像Ａ_１を拡縮して表面画像Ａ_２を生成し、後半倍率の逆数（≒１１１％）で裏面画像Ｂ_１を拡縮して裏面画像Ｂ_２を生成する。

第３実施形態では、図１２に示されるように、初期形状の用紙Ｍ_１の表面に補正後の表面画像Ａ_２が形成される（Ｓ７０１）。次に、表面画像Ａ_２が形成された用紙Ｍ_１が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に右辺が１０％縮小されて、用紙Ｍ_２（＝９０％）となる。このとき、用紙Ｍ_１の表面に形成された表面画像Ａ_２の右辺も１０％縮小されて、用紙Ｍ_２上で表面画像Ａ_３（≒１１１％）となる。

次に、右辺が１０％縮小された用紙Ｍ_２の裏面に補正後の裏面画像Ｂ_２（＝１１１％）が形成される。次に、裏面画像Ｂ_２が形成された用紙Ｍ_２が定着ローラ１２４を通過すると、先行用紙と同様に右辺が１０％縮小されて、用紙Ｍ_３（＝８１％）となる。このとき、用紙Ｍ_２に形成された表面画像Ａ_３及び裏面画像Ｂ_２の右辺も１０％縮小されて、用紙Ｍ_３上で表面画像Ａ_４（＝１００％）及び裏面画像Ｂ_３（＝１００％）となる。

このように、画像が形成される度に右辺が１０％ずつ縮小される用紙Ｍに対して、表面画像Ａの右辺を１２１％に拡大して形成し、裏面画像Ｂの右辺の１１１％に拡大して形成すれば、裏面画像Ｂの転写時（定着前）に表面画像Ａ及び裏面画像Ｂが同じ大きさになる。そして、表面画像Ａ_３及び裏面画像Ｂ_２の右辺は、裏面画像Ｂの定着時に同じ比率（＝１００％）に縮小される。

［その他の実施形態］
なお、用紙Ｍの変形の仕方と、画像の補正方法との組み合わせは、第１実施形態～第３実施形態の例に限定されない。すなわち、第１実施形態及び第２実施形態において、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの両方を補正してもよい。また、第３実施形態において、表面画像Ａ及び裏面画像Ｂの一方のみを補正してもよい。

また、第１実施形態～第３実施形態では、ステップＳ７０７において、直近のステップＳ７０５で算出された変形量に基づいて、画像を補正する例を説明した。しかしながら、変形量の算出タイミングは前述の例に限定されない。他の例として、連続印刷処理における１枚目の用紙Ｍの変形量に基づいて、後続の全ての用紙Ｍに形成する画像を補正してもよい。

また、変形量算出部８１は、複数の先行用紙の変形量を用いて、ステップＳ７０７で使用する変形量を算出してもよい。一例として、変形量算出部８１は、ステップＳ７０５において、直近のＮ（Ｎは２以上の整数）枚の先行用紙の変形量の平均値を、変形量としてＲＡＭ２０に記憶させてもよい。これにより、用紙Ｍ毎に特有の変形の影響を小さくすることができる。

さらに、画像形成部１２０の画像形成方式は電子写真方式に限定されず、インクジェット方式でもよい。この場合の用紙Ｍは、着弾したインクが乾燥することによって、伸縮する場合がある。すなわち、本発明は、画像形成部１２０が電子写真方式かインクジェット方式かに拘わらず適用することができる。

１０ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
４０ ＨＤＤ
５０ Ｉ／Ｆ
６０ ＬＣＤ
７０ 操作部
８０ コントローラ
８１ 変形量算出部
８２ 画像補正部
９０ 共通バス
１００ 画像形成装置
１０１ 給紙トレイ
１０２ 排紙トレイ
１１０ 搬送部
１１１，１１２ 搬送ローラ
１２０ 画像形成部
１２１，１２１Ｙ，１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｋ 感光体ドラム
１２２ 搬送ベルト
１２３ 転写ローラ
１２４ 定着ローラ
１３０ 読取部
１３１ ラインセンサ
１３２ エンコーダ
１３３ タイミングセンサ

特開２０１７－３２９２２号公報

Claims (7)

1. 複数の記録媒体を搬送方向に順番に搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送された前記記録媒体の表面及び裏面それぞれに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像が形成された前記記録媒体の外形を読み取る読取部とを備え、
   前記搬送部は、
   給紙トレイから前記画像形成部を経て排紙トレイに至る主搬送路と、
   前記画像形成部より前記搬送方向の下流で前記主搬送路から分岐し、前記記録媒体の表裏を反転させて前記画像形成部に導く反転搬送路と、に沿って前記記録媒体を搬送し、
   前記読取部は、前記主搬送路の前記画像形成部より前記搬送方向の下流で、且つ前記主搬送路及び前記反転搬送路の分岐点より前記搬送方向の上流に配置され、
   前記複数の記録媒体のうちの先行記録媒体の外形に基づいて、前記記録媒体の変形量を算出する変形量算出部と、
   前記先行記録媒体より後に搬送される前記記録媒体である後続記録媒体の、表面に形成される表面画像及び裏面に形成される裏面画像を、前記変形量算出部によって算出された前記変形量に基づいて補正する画像補正部とを備え、
   前記読取部は、
   表面のみに画像が形成された前記先行記録媒体の第１形状と、
   表面及び裏面に画像が形成された前記先行記録媒体の第２形状とを読み取り、
   前記変形量算出部は、前記変形量として、
   表面に画像が形成される前の前記先行記録媒体の初期形状に対する前記第２形状の倍率である全体倍率と、
   前記第１形状に対する前記第２形状の倍率である後半倍率とを算出し、
   前記画像補正部は、
   前記全体倍率の逆数で前記表面画像を拡縮し、
   前記後半倍率の逆数で前記裏面画像を拡縮することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記読取部は、表面のみに画像が形成された前記先行記録媒体の第１形状を読み取り、
   前記変形量算出部は、前記変形量として、表面に画像が形成される前の前記先行記録媒体の初期形状に対する前記第１形状の倍率である前半倍率を算出し、
   前記画像補正部は、前記前半倍率の逆数で前記表面画像を拡縮することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記読取部は、表面のみに画像が形成された前記先行記録媒体の第１形状を読み取り、
   前記変形量算出部は、前記変形量として、表面に画像が形成される前の前記先行記録媒体の初期形状に対する前記第１形状の倍率である前半倍率を算出し、
   前記画像補正部は、前記前半倍率で前記裏面画像を拡縮することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記変形量算出部は、前記先行記録媒体の前記搬送方向の倍率と、前記搬送方向に直交する幅方向の倍率とを個別に算出し、
   前記画像補正部は、画像の前記搬送方向及び前記幅方向を個別に拡縮することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記変形量算出部は、前記先行記録媒体の各辺の倍率を個別に算出し、
   前記画像補正部は、画像の各辺を個別に拡縮することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
6. 前記変形量算出部は、複数の前記先行記録媒体それぞれの変形量の平均値を、前記変形量として算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記先行記録媒体と前記後続記録媒体とは、同一の連続印刷処理中に画像が形成される記録媒体であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。