JP7517024B2 - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

画像形成装置において、画像が印刷された用紙の裁断時の裁断位置の目安となるトンボマーク等の位置検出マークを、用紙の端部または四隅の印刷領域外に印刷する手法が知られている。両面印刷が可能な画像形成装置において、印刷対象の画像とともに用紙の表面に印刷された表裏見当用の位置補正マークを検出し、用紙の表面に印刷された画像の位置に合わせて用紙の裏面に画像を印刷する手法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、印刷対象の画像である印刷画像において位置補正マークに近い周縁部に、位置補正マークの輝度と同程度の輝度の画素があった場合、位置補正マークとの区別ができず、位置補正マークを検出できないおそれがある。特に、１枚の用紙に複数頁が割り付けられる多面割り付けの場合、用紙の中央部に位置する位置補正マークは、隣接する印刷画像に挟まれるため、検出されにくい。

開示の技術は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、印刷対象の画像とともに印刷される複数の位置補正マークの各々を確実に検出することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の画像形成装置は、用紙上に印刷する印刷画像と、前記印刷画像の最小輝度よりも低い輝度の表裏見当用の位置補正マークとを生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成した前記印刷画像および前記位置補正マークを用紙の第１面に印刷する画像印刷部と、前記画像印刷部が印刷した前記第１面上の前記印刷画像と前記位置補正マークとを読み取り、読み取り画像データを生成する読み取り部と、前記印刷画像の最小輝度値と前記位置補正マークの輝度値との間に設定される閾値を使用して、前記読み取り画像データを２値化し、２値化した画像データから輝度差を利用して前記第１面上の前記位置補正マークを検出するマーク検出部と、を有することを特徴とする。

印刷対象の画像とともに印刷される複数の位置補正マークの各々を確実に検出することができる。

第１の実施形態における画像形成装置の一例を示すブロック図である。 図１の画像形成装置が搭載される画像形成装置システムの一例を示すブロック図である。 図１の読み取り・搬送制御機構によりトンボマークの位置を検出する動作の概要を示す説明図である。 図１の画像形成装置により用紙の表面に印刷した画像とトンボマークの例を示す説明図である。 ２値化用の閾値を用いて、図４で取得した輝度分布データからトンボマークのみを抽出する例を示す説明図である。 用紙に複数の画像が割り付けられる場合に、２値化用の閾値を用いて輝度分布データからトンボマークを検出する例を示す説明図である。 最小輝度値より低い輝度のトンボマークとともに多面割り付けされた複数の頁が印刷された用紙の輝度分布データの例を示す説明図である。 最小輝度値より高い輝度のトンボマークとともに多面割り付けされた複数の頁が印刷された用紙の輝度分布データの例を示す説明図（比較例）図である。 第２の実施形態における画像形成装置においてトンボマークを検出する例を示す説明図である。 第３の実施形態における画像形成装置においてトンボマークを検出する例を示す説明図である。 図１０に示す手法を用いて、トンボマークの主走査方向での中心位置を検出する例を示すフロー図である。 図１０に示す手法を用いて、トンボマークの副走査方向での中心位置を検出する例を示すフロー図である。 第４の実施形態における画像形成装置においてトンボマークを検出する例を示す説明図である。

以下、図面を参照して実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。以下では、信号を示す符号は、信号線を示す符号としても使用される。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における画像形成装置の一例を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置１００は、読み取り・搬送制御部１０およびセンサ・メカトロ部２０を含む読み取り・搬送制御機構３０、画像コントローラ４０、画像印刷部５０、ユーザ操作部６０および表示部７０を有する。画像コントローラ４０は、画像生成部４２を有する。画像印刷部５０は、ヘッド制御部５２を有する。

特に限定されないが、例えば、画像形成装置１００は、インクジェット方式のプリンタである。なお、画像形成装置１００は、コピー機能、ファクシミリ機能、プリント機能またはスキャナ機能等を有するＭＦＰ（MultiFunction Printer）でもよい。あるいは、画像形成装置１００は、両面印刷機能を有する各種プリンタでもよい。

読み取り・搬送制御機構３０は、表面（第１面）に印刷対象の印刷画像および表裏見当調整用のトンボマークが印刷された用紙を画像形成装置１００内で搬送し、用紙上のトンボマークの位置を検出する機能を有する。トンボマークは、用紙の裏面（第２面）に印刷する任意の頁の画像を、用紙の表面に印刷された画像に合わせて補正するための位置補正マークの一例である。トンボマークを用いることで、用紙の裏面に印刷する画像の位置の調整、拡大率の変更、回転または変形の少なくともいずれかを実施することができる。拡大率の変更により、画像は拡大または縮小される。

読み取り・搬送制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、記憶部１４、制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６および通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８を有する。センサ・メカトロ部２０は、用紙タイミングセンサ２２、搬送ローラエンコーダ２４、搬送モータ２６およびイメージセンサ２８を有する。イメージセンサ２８は、印刷画像と位置補正マークとを読み取り、読み取り画像データを生成する読み取り部の一例である。

例えば、ＣＰＵ１２は、画像形成装置１００の制御プログラムを実行することで、トンボマークの位置を検出するために、センサ・メカトロ部２０を制御する。ＣＰＵ１２は、ユーザ操作部６０を介して画像コントローラ４０が受ける面付け情報を取得してもよい。面付け情報は、１枚の用紙に割り付ける頁の数と頁の配置である。また、後述するように、ＣＰＵ１２は、面付け情報を取得することなく、用紙上のトンボの位置情報を算出してもよい。

記憶部１４は、ＣＰＵ１２で使用するワークデータ等を保持する。また、記憶部１４は、ＣＰＵ１２が制御Ｉ／Ｆ１６を介してセンサ・メカトロ部２０から得た画像データを保持する。記憶部１４は、画像コントローラ４０が受ける面付け情報を保持してもよい。さらに、記憶部１４は、ＣＰＵ１２が通信Ｉ／Ｆ１８を介してユーザ操作部６０から得た設定情報を保持してもよい。

例えば、記憶部１４は、ＣＰＵ１２が実行する制御プログラムを記憶してもよい。なお、ＣＰＵ１２が実行する制御プログラムは、ＣＰＵ１２に内蔵ＲＯＭ（Read Only Memory）に格納されてもよい。記憶部１４は、ＲＯＭおよびＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでもよく、フラッシュメモリを含んでもよい。

制御Ｉ／Ｆ１６は、ＣＰＵ１２からの制御指示をセンサ・メカトロ部２０に出力し、センサ・メカトロ部２０から受信した画像情報等をＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２からの制御指示は、搬送モータ２６の動作指示およびイメージセンサ２８の動作指示を含む。センサ・メカトロ部２０からの応答は、イメージセンサ２８が読み取った用紙の表面の画像データを含む。用紙タイミングセンサ２２、搬送ローラエンコーダ２４、搬送モータ２６およびイメージセンサ２８の機能等は、図３で説明する。

通信Ｉ／Ｆ１８は、ＣＰＵ１２と画像生成部４２との間の通信と、ＣＰＵ１２とユーザ操作部６０との間の通信とを制御する。例えば、通信Ｉ／Ｆ１８は、イメージセンサ２８から受信する画像データに基づいてＣＰＵ１２が検出するトンボマークの位置を、画像コントローラ４０内の画像生成部４２へ転送する。また、通信Ｉ／Ｆ１８は、ユーザ操作部６０から受信したセンサ・メカトロ部２０による画像の読み取り機能の設定情報をＣＰＵ１２に出力する。

画像生成部４２は、用紙の表面に印刷する印刷画像と、印刷画像の最小輝度よりも低い輝度の表裏見当用のトンボマークとを含む画像データを生成する。また、画像生成部４２は、用紙の裏面に印刷する印刷画像を含む画像データを生成する。画像印刷部５０は、画像生成部４２により生成された画像データを受信し、ヘッド制御部５２を制御して、用紙の表面または裏面に画像を印刷する。

画像生成部４２は、ＣＰＵ１２が検出したトンボマークの位置に基づいて、用紙の裏面に印刷する画像の位置の調整、拡大率の変更、回転または変形の少なくともいずれかを実施し、用紙の裏面に印刷する画像データを生成する。ここで、用紙の表面および裏面に複数の頁が割り付けられ、頁毎に印刷画像が印刷される場合、画像生成部４２は、各頁に対応するトンボマークの検出位置に基づいて、用紙の裏面の各頁の印刷画像の変形等の調整を実施する。これにより、用紙の表面に印刷された印刷画像に合わせて用紙の裏面に印刷画像を印刷することができる。

ユーザ操作部６０は、例えば、ユーザによる操作を受け付けるタッチパネル等の入力装置を含む。例えば、ユーザ操作部６０は、１枚の用紙に割り付ける頁の数と頁の配置を含む面付け情報を受け付け、トンボマークの検出機能を有効または無効にする設定情報を受け付ける。さらに、ユーザ操作部６０は、画像形成装置１００を動作させるための印刷開始、印刷枚数、拡大率・縮小率、カラー・モノクロ等の各種指示を受け付ける。

表示部７０は、ユーザによるユーザ操作部６０の操作に基づいて、操作内容等を表示する。なお、ユーザ操作部６０は、表示部７０の表示画面上に、表示部７０と一体化して設けられてもよい。

図２は、図１の画像形成装置１００が搭載される画像形成装置システム２００の一例を示すブロック図である。画像形成装置システム２００は、給紙ユニット２０１、先塗ユニット２０２、本体ユニット２０３、乾燥ユニット２０４ａ、２０４ｂ、冷却矯正ユニット２０５、反転ユニット２０６および排紙ユニット２０７を有する。

給紙ユニット２０１は、印刷媒体である用紙を１枚ずつ先塗ユニット２０２へ搬送する。先塗ユニット２０２は、給紙ユニット２０１より給紙された用紙の両面または片面に、インクを用紙に定着させるための先塗液を塗布する。先塗ユニット２０２は、先塗液を塗布した用紙を本体ユニット２０３に搬送する。先塗ユニット２０２により先塗液を用紙に予め塗布しておくことにより、インクが定着しにくい用紙でもインクを定着させやすくすることができる。なお、先塗ユニット２０２は、先塗液を塗布した用紙をヒータによって乾燥させてもよい。

本体ユニット２０３は、例えば、インクジェット方式により用紙上に画像を印刷し、画像を印刷した用紙を乾燥ユニット２０４ａに搬送する。本体ユニット２０３は、図１に示した読み取り・搬送制御機構３０を有する。読み取り・搬送制御機構３０は、用紙の表面のみに画像が印刷された用紙が搬送される両面搬送パスＰＳ上に設けられる。読み取り・搬送制御機構３０は、両面印刷モード時に、用紙の表面に印刷された画像の位置を、トンボマークを検出することで判定する。そして、読み取り・搬送制御機構３０は、判定結果に基づいて、用紙の表面に印刷された画像に合わせて用紙の裏面に画像を印刷するための画像補正情報を画像生成部４２（図１）に出力する。

乾燥ユニット２０４ａ、２０４ｂは、本体ユニット２０３で印刷した用紙上のインクを乾燥させ、インクを用紙に定着させる。冷却矯正ユニット２０５は、乾燥により高温になった用紙を冷却し、冷却した用紙の乾燥ジワを矯正し、反転ユニット２０６へ搬送する。

反転ユニット２０６は、用紙の片面印刷時に印刷された用紙が搬送された場合、または、用紙の両面印刷時に両面が印刷された用紙が搬送された場合、搬送された用紙を排紙ユニット２０７に搬送する。反転ユニット２０６は、用紙の両面印刷時に片面が印刷された用紙が搬送された場合、搬送された用紙をスイッチバック機構により本体ユニット２０３に向けて搬送する。

スイッチバック機構とは、正転する反転ローラにより用紙を退避部２０６ａに退避した後、逆転する反転ローラにより本体ユニット２０３に向けて用紙を送り出すことで、片面が印刷された用紙の表裏を逆にして本体ユニット２０３に搬送する機構である。排紙ユニット２０７は、反転ユニット２０６から搬送されてきた印刷が完了した用紙をスタック部に排紙する。

図３は、図１の読み取り・搬送制御機構３０によりトンボマークの位置を検出する動作の概要を示す説明図である。用紙タイミングセンサ２２、搬送ローラエンコーダ２４、搬送モータ２６およびイメージセンサ２８は、図２の本体ユニット２０３内に設置される。

用紙タイミングセンサ２２は、搬送路（図２の両面搬送パスＰＳ）において用紙の搬送方向の上流側（図２の乾燥ユニット２０４ａ側）に設置される。イメージセンサ２８は、搬送路の搬送方向の下流側に設置される。搬送モータ２６、搬送ローラ２７および搬送ローラエンコーダ２４は、用紙タイミングセンサ２２とイメージセンサ２８との間に設置される。搬送モータ２６および搬送ローラ２７は、イメージセンサ２８に用紙を搬送する搬送部の一例である。搬送方向（図３の上下方向）は、第１方向の一例であり、イメージセンサ２８の延在方向（図３の左右方向）は、第１方向に直交する第２方向の一例である。

用紙タイミングセンサ２２は、イメージセンサ２８での読み取り対象の用紙が通過したことを検出する。搬送モータ２６は、搬送ローラ２７の一端に固定され、用紙を搬送方向に移動させるために、搬送ローラ２７を回転させる。搬送ローラ２７は、搬送路上の用紙を搬送方向に送る弾性体の送り部を有する。搬送ローラエンコーダ２４は、搬送ローラ２７の他端に配置され、搬送ローラ２７の回転量を検出する。

イメージセンサ２８は、接触式であり、ＣＰＵ１２からの指示に基づいて、搬送される用紙の表面に接触した状態で用紙の表面に印刷された画像を読み取り、読み取り画像データを生成する。この際、イメージセンサ２８は、用紙の表面に印刷された印刷画像とともに、印刷画像の周囲に印刷されたトンボマークＴＭを読み取る。特に限定されないが、例えば、トンボマークＴＭは、鉤型（Ｌ字状）である。イメージセンサ２８は、生成した読み取り画像データ（トンボマークＴＭを含む）をＣＰＵ１２に出力する。なお、接触式のイメージセンサ２８の代わりに縮小光学系のイメージセンサが使用されてもよい。

用紙の表面の印刷画像およびトンボマークＴＭを読み取る場合、ＣＰＵ１２は、まず、用紙タイミングセンサ２２による用紙の通過が検出されたことに基づいて、イメージセンサ２８による画像（印刷画像とトンボマークＴＭ）の読み取り開始タイミングを制御する。イメージセンサ２８は、ＣＰＵ１２からの指示に基づいて、搬送路上に搬送される用紙の表面に印刷された画像の読み取り動作を実施する。

ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８から受信した画像データから、用紙内に印刷されたトンボマークＴＭを検出する。そして、ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８による用紙の読み取り位置に基づいてトンボマークＴＭの各々位置を算出する。ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８が生成した画像データから輝度差を利用して用紙の表面上のトンボマークＴＭを検出するマーク検出部の一例である。

例えば、ＣＰＵ１２は、用紙の読み取り位置を求める場合、用紙タイミングセンサ２２による用紙の検出時間と、搬送ローラエンコーダ２４が検出する回転距離と、イメージセンサ２８のライン走査周期および読み取りライン数とにより用紙の搬送距離を算出する。そして、ＣＰＵ１２は、算出した用紙の距離から用紙の読み取り位置を換算する。用紙を介して搬送ローラ２７と対向する位置に従動ローラがある場合、搬送ローラエンコーダ２４は、従動ローラに設けられてもよい。

ここで、イメージセンサ２８は、搬送方向に搬送される用紙において、搬送方向の直交方向に並ぶ画素のライン毎にライン画像データを順次生成する。ラインは行の一例であり、ライン画像データは、行読み取り画像データの一例である。ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８がライン画像データを生成する毎にライン画像データの２値化を行い、トンボマークＴＭの検出処理を行ってもよい。画像データの２値化とトンボマークＴＭの検出処理とを、イメージセンサ２８による画像の読み取りと並列に行うことで、トンボマークＴＭの検出処理を高速に行うことができる。また、画像データを保持するために記憶部１４等に割り当てるメモリ容量を最小限にすることができる。

なお、用紙の搬送手法として、搬送ローラ２７による搬送に代えて、用紙の先端を咥え爪によりクリップして搬送する爪搬送手法が使用されてもよい。また、用紙の搬送手法として、テンションが掛けられたベルト上に用紙を静置させた状態でベルトを移動するベルト搬送手法が使用されてもよい。

ベルト搬送手法では、ベルト上に静置された用紙をベルトの内部から吸引することで用紙をベルト上に固定してもよい。あるいは、ベルト上に静置された用紙にベルトの上部からエアーを吹付けることで用紙をベルト上に固定してもよい。さらに、回転するドラム上に上記のベルト搬送手法と同様の用紙の固定機構を用いて用紙をドラム上に固定し、ドラムの回転動作により用紙の搬送を行うドラム搬送手法が使用されてもよい。

図４は、図１の画像形成装置１００により用紙の表面に印刷した画像とトンボマークＴＭの例を示す説明図である。例えば、トンボマークＴＭは、用紙範囲で示す用紙において、印刷範囲で示す印刷画像の周囲の四隅に印刷される。図４では、１つの画像が用紙に印される例を示すが、多面割り付けにより１枚の用紙に複数頁の画像が印刷される場合にも、トンボマークＴＭは、各頁の印刷画像の周囲に印刷される。

トンボマークＴＭの輝度は、印刷画像の輝度範囲のうちの最小輝度より低く設定される。すなわち、トンボマークＴＭは、印刷画像の最も濃い濃度より高い濃度で用紙に印刷される。ここで、印刷画像の最大輝度（例えば白）と最小輝度（例えば黒）とによる印字濃度の範囲は、印刷時のデンシティ補正により調整される。すなわち、画像形成装置１００は、印刷画像用を印刷するときに、画像印刷部５０のヘッドノズルのばらつきによる濃度むら、またはノズル抜けによる濃度低下を加味して画像データをデンシティ補正する。

図１に示した読み取り・搬送制御機構３０は、用紙に印刷された印刷画像とトンボマークＴＭとをイメージセンサ２８により読み取り、トンボマークＴＭを検出するための輝度分布を取得する。例えば、イメージセンサ２８により生成された画像データは、シェーディング補正され、用紙の地の輝度と用紙外の背景の輝度の範囲がフルスケールになるように調整される。そして、読み取り・搬送制御機構３０は、イメージセンサ２８の延在方向である主走査方向の輝度分布と、用紙の搬送方向である副走査方向の輝度分布を取得する。

トンボマークＴＭの輝度を印刷画像の最小輝度より低くすることで、印刷画像の輝度が全体的に低い場合にも、読み取り・搬送制御機構３０は、トンボマークＴＭを確実に検出することができる。なお、印刷画像の最小輝度値と印刷するトンボマークＴＭの輝度値との間に２値化用の閾値を設定することで、輝度分布データからトンボマークＴＭのみを抽出することができる。

図５は、２値化用の閾値を用いて、図４で取得した輝度分布データからトンボマークＴＭのみを抽出する例を示す説明図である。２値化用の閾値は、印刷画像の最小輝度より低いため、印刷画像の輝度は、必ず白を示す輝度１になる。また、２値化用の閾値は、トンボマークＴＭの輝度より高いため、トンボマークＴＭの輝度は、必ず黒を示す輝度０になる。これにより、閾値を用いて画像データを２値化するのみで、トンボマークＴＭのみを抽出することができる。

図６は、用紙に複数の画像が割り付けられる場合に、２値化用の閾値を用いて輝度分布データからトンボマークＴＭを検出する例を示す説明図である。図６では、１枚の用紙の縦横にそれぞれ３頁ずつ、合計９頁が割り付けられる例を示している。トンボマークＴＭは、各頁の四隅にそれぞれ印刷される。

図６の各頁において、それぞれの印刷画像よりも暗い色でトンボマークＴＭを印刷することで、印刷画像とトンボマークＴＭとを明確に区別することができる。印刷画像の領域には、予め設定された最小輝度値以下の輝度情報は含まれていない。このため、最小輝度値より低い輝度値を閾値として用紙全体を読み取った画像データを２値化処理することで、用紙内のトンボマークＴＭのみを含む２値画像データを得ることができる。

このように、いわゆる多面割り付けされ、最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭが印刷された用紙から読み取った読み取り画像データを２値化処理することで、用紙の中央部に存在するトンボマークＴＭを印刷画像と容易に区別して検出することができる。この結果、各割り付け頁のトンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。

図７は、最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭとともに多面割り付けされた複数の頁が印刷された用紙の輝度分布データの例を示す説明図である。図７は、用紙の主走査方向または副走査方向のいずれかにおいて、トンボマークＴＭを含む領域を読み取った画像データの輝度分布データを示す。

図７に示す例では、特に、印刷画像の印刷範囲１、２の間にあるトンボマークＴＭの輝度および印刷画像の印刷範囲２、３の間にあるトンボマークＴＭの輝度と、印刷画像の最小輝度との差を大きくすることができる。この結果、用紙の中央部分に位置する印刷画像の周囲に設けられるトンボマークＴＭを検出しやすくすることができる。

図８は、最小輝度値より高い輝度のトンボマークＴＭとともに多面割り付けされた複数の頁が印刷された用紙の輝度分布データの例を示す説明図（比較例）である。図８に示す例では、特に、印刷画像の印刷範囲１、２の間にあるトンボマークＴＭの輝度および印刷画像の印刷範囲２、３の間にあるトンボマークＴＭの輝度と、印刷画像の最小輝度より低くすることができない場合がある。この場合、トンボマークＴＭの検出の精度が低下する。

トンボマークＴＭの検出の精度が低下する場合、用紙への頁の割り付け情報に基づいて、トンボマークＴＭがあると想定される領域以外の読み取りをマスクして読み取り処理を実施することが考えられる。しかしながら、図８に示すように、印刷画像にトンボマークＴＭとの輝度と同程度の輝度の画像が含まれる場合、マスクにより読み取り範囲を限定する場合にも、トンボマークＴＭの検出は困難になる。

さらに、マスクする領域を広げ、読み取り範囲を狭めることで、印刷画像をなるべく含まない領域を読み取ることが考えられる。しかしながら、この場合、読み取り時の用紙のスキューまたは用紙の位置ずれなどの影響によって、トンボマークＴＭが含まれない領域を読み取ってしまう可能性がある。すなわち、１枚の用紙に複数の頁が割り付けられ、最小輝度値より高い輝度のトンボマークＴＭが印刷画像とともに印刷される場合、読み取り範囲をマスクして読み取り処理を実施する手法では、トンボマークＴＭを精度よく検出することは困難である。

以上、この実施形態では、印刷画像の最小輝度値より低い輝度の表裏見当用のトンボマークＴＭを用紙の表面に印刷することで、トンボマークＴＭを容易に検出することができ、トンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。すなわち、印刷対象の画像とともに印刷される複数のトンボマークＴＭの各々を確実に検出することができる。この結果、用紙の表面に印刷された画像に合わせて用紙の裏面に印刷する画像の位置の調整または変形等を確実に実施することができる。

印刷画像の最小輝度値とトンボマークＴＭの輝度値との間に設定される閾値を使用して画像データを２値化することで、２値化した画像データから（輝度分布データ）からトンボマークＴＭのみを抽出することができる。

画像データの２値化とトンボマークＴＭの検出処理とを、イメージセンサ２８による画像の読み取りと並列に行うことで、トンボマークＴＭの検出処理を高速に行うことができる。また、画像データを保持するために記憶部１４等に割り当てるメモリ容量を最小限にすることができる。

印刷画像の最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭを印刷することで、１枚の用紙に複数頁を割り付ける場合にも、用紙の中央部に存在するトンボマークＴＭを印刷画像と容易に区別して検出することができる。この結果、各割り付け頁のトンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態における画像形成装置においてトンボマークＴＭを検出する例を示す説明図である。上述した実施形態と同様の要素については、詳細な説明は省略する。図９に示すトンボマークＴＭの検出手法を実施する画像形成装置は、トンボマークＴＭの検出手法の一部が相違することを除き、図１の画像形成装置１００と同様の構成および機能を有する。例えば、この実施形態の画像形成装置は、図３に示した読み取り・搬送制御機構３０を有する。また、この実施形態の画像形成装置は、図２に示した画像形成装置システム２００に含まれる。

この実施形態では、ＣＰＵ１２（図１）は、印刷画像を含む複数頁の用紙の割り付けを示す割り付け情報に基づいて、読み取り領域を設定する。例えば、割り付け情報は、ユーザ操作部６０を介してユーザにより予め設定される。ＣＰＵ１２は、頁の割り付け情報を記憶部１４等に一時的に記憶してもよい。ＣＰＵ１２は、割り付け情報に基づいて、用紙の表面に印刷されるトンボマークＴＭの位置を推測し、推測した位置を含む複数の読み取り領域を設定する。

図９に示す例では、図６と同様に、１枚の用紙に縦横にそれぞれ３頁ずつ、合計９頁が割り付けられる。この場合、ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８の延在方向に沿って並ぶトンボマークＴＭを包含するように、６つの読み取り領域（１）～（６）を設定する。

ＣＰＵ１２は、用紙の搬送タイミングを、用紙タイミングセンサ２２からのセンサ情報と用紙を搬送する搬送速度とに基づいて計算する。そして、ＣＰＵ１２は、設定した読み取り領域がイメージセンサ２８の直下を通過するタイミングに合わせて、イメージセンサ２８に読み取り動作を指示する。

例えば、ＣＰＵ１２は、複数の読み取り領域から取得した画像データを２値化することで、図９に示すようにトンボマークＴＭのみを検出し、トンボマークＴＭの位置を算出する。この際、ＣＰＵ１２は、各読み取り領域（１）～（６）の副走査方向（＝搬送方向）の位置情報を、読み取りタイミングに基づくライン数と搬送ローラエンコーダ２４のカウンタ値とから換算することで取得する。そして、ＣＰＵ１２は、用紙内の全てのトンボマークＴＭの位置を算出する。

このように、トンボマークＴＭを含む読み取り領域（１）～（６）の画像をイメージセンサ２８により読み取ることで、用紙の表面に印刷されたトンボマークＴＭの位置を検出することができる。したがって、搬送方向に搬送される用紙の全ての範囲を読み取る場合に比べて、トンボマークＴＭの検出処理を高速に行うことができる。

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、印刷画像の最小輝度値より低い輝度の表裏見当用のトンボマークＴＭを用紙の表面に印刷することで、トンボマークＴＭを容易に検出することができ、トンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。また、最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭが印刷された用紙から読み取った読み取り画像データを２値化処理することで、用紙の中央部に存在するトンボマークＴＭを印刷画像と容易に区別して検出することができる。

さらに、この実施形態では、イメージセンサ２８による画像の読み取り領域を、トンボマークＴＭが存在する読み取り領域に限定することで、搬送方向に搬送される用紙の全ての範囲を読み取る場合に比べて、トンボマークＴＭの検出処理を高速に行うことができる。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態における画像形成装置においてトンボマークＴＭを検出する例を示す説明図である。上述した実施形態と同様の要素については、詳細な説明は省略する。図１０に示すトンボマークＴＭの検出手法を実施する画像形成装置は、トンボマークＴＭの検出手法の一部が相違することを除き、図１の画像形成装置１００と同様の構成および機能を有する。例えば、この実施形態の画像形成装置は、図３に示した読み取り・搬送制御機構３０を有する。また、この実施形態の画像形成装置は、図２に示した画像形成装置システム２００に含まれる。

この実施形態では、上述した実施形態で使用したＬ字状のトンボマークＴＭではなく、十字状のトンボマークＴＭが使用される。なお、トンボマークＴＭの形状は、十字状に限定されず、点対称形状であればよい。トンボマークＴＭを点対称形状にすることで、例えば、用紙が搬送方向に完全で平行でなく、トンボマークＴＭが傾いた場合にも、トンボマークＴＭの中心位置を確実に検出することができる。

図１０では、イメージセンサ２８が読み取り動作を開始した最初の走査ラインＬを"１"とし、読み取り動作を終了した走査ラインＬを"Ｌｍａｘ"とする。以下では、走査ラインＬをラインＬとも称する。また、イメージセンサ２８の画素数がｋｍａｘ個であり、図１０の一番左側の画素が１画素目であるとする。図１０では、説明を分かりやすくするために、１つのトンボマークＴＭをイメージセンサ２８で読み取る例を示す。なお、図１０に示す画像データは、用紙の搬送方向の先端がラインＬ＝１に対応し、用紙の搬送方向の末端がラインＬ＝Ｌｍａｘに対応する。

図１０においても、トンボマークＴＭの輝度は、印刷画像の輝度範囲のうちの最小輝度より低く設定される。そして、ＣＰＵ１２は、図５と同様に、２値化用の閾値を用いてトンボマークＴＭを検出する。図１０に示す画像データは、２値化処理後の画像データを示す。

２値化された画像データにおいて、各画素の輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）＝"０"は、トンボマークＴＭの検出を示し、各画素の輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）＝"１"は、トンボマークＴＭの非検出を示す。ここで、Ｌは、ライン番号を示し、ｋは画素番号を示す。

Ｐｈ（ｋ）は、ｋ＝"１"～"ｋｍａｘ"のｋｍａｘ個が存在し、副走査方向（図１０の縦方向）に並ぶ画素の列（画素番号）毎にトンボマークＴＭが検出されたか否かを示す。Ｐｈ（ｋ）は、副走査方向に並ぶ画素の列の少なくともいずれかの画素の輝度値ＰがトンボマークＴＭの検出を示す場合、"０"になる。Ｐｈ（ｋ）は、副走査方向に並ぶ画素の列の全ての画素の輝度値ＰがトンボマークＴＭの非検出を示す場合、"１"になる。Ｐｈ（ｋ）は、式（１）を使用して、画素の列毎に輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）から求められる。
Ｐｈ（ｋ）＝Ｐ（１，ｋ）・Ｐ（２，ｋ） … ・Ｐ（Ｌｍａｘ，ｋ） ‥ （１）
式（１）において、ｋは、"１"～"ｋｍａｘ"のいずれかである。式（１）に示すように、Ｐｈ（ｋ）は、副走査方向に並ぶ画素の輝度値の論理積を示す。

Ｐｖ（Ｌ）は、Ｌ＝"１"～"Ｌｍａｘ"のＬｍａｘ個が存在し、主走査方向（図１０の横方向）に並ぶ画素の行（ライン番号）毎にトンボマークＴＭが検出されたか否かを示す。Ｐｖ（Ｌ）は、主走査方向に並ぶ画素の行の少なくともいずれかの画素の輝度値ＰがトンボマークＴＭの検出を示す場合、"０"になる。Ｐｖ（Ｌ）は、主走査方向に並ぶ画素の行の全ての画素の輝度値ＰがトンボマークＴＭの非検出を示す場合、"１"になる。Ｐｘ（Ｌ）は、式（２）を使用して、画素の行毎に輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）から求められる。
Ｐｖ（Ｌ）＝Ｐ（Ｌ，１）・Ｐ（Ｌ，２） … ・Ｐ（Ｌ，ｋｍａｘ） ‥ （２）
式（２）において、Ｌは、"１"～"Ｌｍａｘ"のいずれかである。式（２）に示すように、Ｐｖ（Ｌ）は、主走査方向に並ぶ画素の輝度値の論理積を示す。

図１０に示す例では、ＣＰＵ１２は、イメージセンサ２８により用紙の表面に印刷された画像を全て読み取り、Ｐｈ（ｋ）を算出することにより、主走査方向のｍ画素目からｎ画素目にトンボマークＴＭが含まれていると判定する。また、ＣＰＵ１２は、Ｐｖ（Ｌ）を算出することにより、副走査方向のａライン目からｂライン目にトンボマークＴＭが含まれていると判定する。

そして、ＣＰＵ１２は、トンボマークＴＭの主走査方向の中心位置が（ｍ＋ｎ）／２に相当する位置であることを算出し、トンボマークＴＭの副走査方向の中心位置が（ａ＋ｂ）／２に相当する位置であることを算出する。さらに、ＣＰＵ１２は、画素のピッチをΔｋ、ライン周期と用紙の搬送速度によって算出されるライン周期間隔距離をΔＬとして、式（３）により、トンボマークＴＭの用紙上での物理的な中心位置を算出する。ライン周期は、イメージセンサ２８による１ライン（行）の読み取り周期である。
（Ｔｈ，Ｔｖ）＝（Δｋ・（（ｍ＋ｎ）／２）－１），ΔＬ・（（ａ＋ｂ）／２）－１）） ‥ （３）
ここで、Ｔｈは、主走査方向のトンボマークＴＭの中心位置を示し、１画素目の中心位置からの距離を示す。Ｔｖは、副走査方向のトンボマークＴＭの中心位置を示し、１ライン目の中心位置からの距離を示す。すなわち、（Ｔｈ，Ｔｖ）は、用紙上でのトンボマークＴＭの中心座標を示す。式（３）の右辺において、Ｔｈを求める項およびＴｖを求める項では、それぞれ１画素目からの距離と１ライン目からの距離を算出するため、最後に"－１"を引いている。

このように、点対称形状のトンボマークＴＭの輝度を印刷画像の最小輝度より低く設定し、画像データを２値化することで、ＣＰＵ１２は、簡易な論理演算と簡易な算術演算によりトンボマークＴＭの中心位置を算出することができる。

図１１は、図１０に示す手法を用いて、トンボマークＴＭの主走査方向での中心位置を検出する例を示すフロー図である。すなわち、図１１は、画像形成装置１００の制御方法の一例を示す。例えば、図１１に示す処理は、第２処理の一例であり、ＣＰＵ１２が画像形成装置１００の制御プログラムを実行することで実現される。

まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌと画素番号ｋをそれぞれ"１"に初期化し、ｋ＝１からｋｍａｘまでのＰｈ（ｋ）をそれぞれ"１"に初期化する。次に、ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１２は、それまでに算出したＰｈ（ｋ）の１つに対して、算出対象の画素の輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）を乗じて、新たなＰｈ（ｋ）を算出する。

次に、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋが最大値ｋｍａｘの場合、ステップＳ１０８を実行し、画素番号ｋが最大値ｋｍａｘでない場合、ステップＳ１０６を実行する。ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"インクリメントし、処理をステップＳ１０２に戻す。ステップＳ１０２、Ｓ１０４（ＮＯ）、Ｓ１０６のループにより、ＣＰＵ１２は、選択しているラインＬの主走査方向に並ぶ画素の輝度値の論理積Ｐｈ（ｋ）を画素番号ｋ毎に算出する。すなわち、ＣＰＵ１２は、式（１）のｋ＝１からｋｍａｘまでの各Ｐｈ（ｋ）の右辺において、選択しているラインＬの項の論理積を演算する。

ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌが最大値Ｌｍａｘの場合、ステップＳ１１２を実行し、ライン番号Ｌが最大値Ｌｍａｘでない場合、ステップＳ１１０を実行する。ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"インクリメントし、画素番号ｋを"１"に設定し、処理をステップＳ１０２に戻す。ステップＳ１０８（ＮＯ）、Ｓ１１０により、ＣＰＵ１２は、次のライン番号ＬでステップＳ１０２、Ｓ１０４（ＮＯ）、Ｓ１０６のループを実行するために、ライン番号Ｌを更新する。

ステップＳ１１２において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"に設定し、ステップＳ１１４を実行する。ステップＳ１００からＳ１１２の処理により、式（１）のＰｈ（ｋ）が画素番号ｋ毎に算出される。すなわち、ステップＳ１００からＳ１１２の処理は、図１０の縦方向に並ぶ画素データの列毎に、Ｐｈ（ｋ）を算出する主走査方向検索処理を示す。

ステップＳ１１４において、ＣＰＵ１２は、ｋ番目の列のＰｈ（ｋ）が"０"の場合（トンボマークＴＭ検出）、ステップＳ１１８を実行し、ｋ番目の列のＰｈ（ｋ）が"１"の場合（トンボマークＴＭ非検出）、ステップＳ１１６を実行する。ステップＳ１１６において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"インクリメントし、処理をステップＳ１１４に戻す。

ステップＳ１１８において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１１４でトンボマークＴＭを検出した画素番号ｋを、図１０に示したトンボマークＴＭの左端の画素位置ｍとする。次に、ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"インクリメントする。

次に、ステップＳ１２２において、ＣＰＵ１２は、ｋ番目の列のＰｈ（ｋ）が"１"の場合（トンボマークＴＭ非検出）、ステップＳ１２６を実行し、ｋ番目の列のＰｈ（ｋ）が"０"の場合（トンボマークＴＭ検出）、ステップＳ１２４を実行する。ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"インクリメントし、処理をステップＳ１２２に戻す。

ステップＳ１２６において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１２２でトンボマークＴＭを非検出した画素番号ｋから"１"を引き、図１０に示したトンボマークＴＭの右端の画素位置ｎとする。次に、ステップＳ１２８において、ＣＰＵ１２は、式（３）に示した主走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置Ｔｈを算出し、図１１に示す処理を終了する。ここで、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１１８で決定したトンボマークＴＭの左端の画素位置ｍと、ステップＳ１２６で決定したトンボマークＴＭの右端の画素位置ｎとを用いて、中心位置Ｔｈを算出する。

図１２は、図１０に示す手法を用いて、トンボマークＴＭの副走査方向での中心位置を検出する例を示すフロー図である。すなわち、図１２は、画像形成装置１００の制御方法の一例を示す。例えば、図１２に示す処理は、第１処理の一例であり、ＣＰＵ１２が画像形成装置１００の制御プログラムを実行することで実現される。

まず、ステップＳ２００において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌと画素番号ｋをそれぞれ"１"に初期化し、Ｌ＝１からＬｍａｘまでのＰｖ（Ｌ）をそれぞれ"１"に初期化する。次に、ステップＳ２０２において、ＣＰＵ１２は、それまでに算出したＰｖ（Ｌ）の１つに対して、算出対象の画素の輝度値Ｐ（Ｌ，ｋ）を乗じて、新たなＰｖ（Ｌ）を算出する。

次に、ステップＳ２０４において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋが最大値ｋｍａｘの場合、ステップＳ２０８を実行し、画素番号ｋが最大値ｋｍａｘでない場合、ステップＳ２０６を実行する。ステップＳ２０６において、ＣＰＵ１２は、画素番号ｋを"１"インクリメントし、処理をステップＳ２０２に戻す。ステップＳ２０２、Ｓ２０４（ＮＯ）、Ｓ２０６のループにより、ＣＰＵ１２は、式（２）において、選択している１つのライン番号Ｌの主走査方向に並ぶ画素の輝度値の論理積Ｐｖ（Ｌ）を算出する。

ステップＳ２０８において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌが最大値Ｌｍａｘの場合、ステップＳ２１２を実行し、ライン番号Ｌが最大値Ｌｍａｘでない場合、ステップＳ２１０を実行する。ステップＳ２１０において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"インクリメントし、画素番号ｋを"１"に設定し、処理をステップＳ２０２に戻す。ステップＳ２０８（ＮＯ）、Ｓ２１０により、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを更新し、更新したライン番号Ｌにおいて、ステップＳ２０２、Ｓ２０４（ＮＯ）、Ｓ２０６のループを実行する。

ステップＳ２１２において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"に設定し、ステップＳ２１４を実行する。ステップＳ２００からＳ２１２の処理により、式（２）のＰｖ（Ｌ）がラインＬ毎に算出される。すなわち、ステップＳ２００からＳ２１２の処理は、図１０の横方向に並ぶ画素データのライン毎に、Ｐｖ（Ｌ）を算出する副走査方向検索処理を示す。

ステップＳ２１４において、ＣＰＵ１２は、Ｌ番目のラインのＰｖ（Ｌ）が"０"の場合（トンボマークＴＭ検出）、ステップＳ２１８を実行し、Ｌ番目のラインのＰｖ（Ｌ）が"１"の場合（トンボマークＴＭ非検出）、ステップＳ２１６を実行する。ステップＳ２１６において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"インクリメントし、処理をステップＳ２１４に戻す。

ステップＳ２１８において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ２１４でトンボマークＴＭを検出したライン番号Ｌを、図１０に示したトンボマークＴＭの上端のライン位置ａとする。次に、ステップＳ２２０において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"インクリメントする。

次に、ステップ２２２において、ＣＰＵ１２は、Ｌ番目のラインのＰｖ（Ｌ）が"１"の場合（トンボマークＴＭ非検出）、ステップＳ２２６を実行し、Ｌ番目のラインのＰｖ（Ｌ）が"０"の場合（トンボマークＴＭ検出）、ステップＳ２２４を実行する。ステップＳ２２４において、ＣＰＵ１２は、ライン番号Ｌを"１"インクリメントし、処理をステップＳ２２２に戻す。

ステップＳ２２６において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ２２２でトンボマークＴＭを非検出したライン番号Ｌから"１"を引き、図１０に示したトンボマークＴＭの下端のライン位置ｂとする。次に、ステップＳ２２８において、ＣＰＵ１２は、式（３）に示した副走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置Ｔｖを算出し、図１２に示す処理を終了する。ここで、ＣＰＵ１２は、ステップＳ２１８で決定したトンボマークＴＭの上端のライン位置ａと、ステップＳ２２６で決定したトンボマークＴＭの下端のライン位置ｂとを用いて、中心位置Ｔｖを算出する。

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、印刷画像の最小輝度値より低い輝度の表裏見当用のトンボマークＴＭを用紙の表面に印刷することで、トンボマークＴＭを容易に検出することができ、トンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。また、最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭが印刷された用紙から読み取った読み取り画像データを２値化処理することで、用紙の中央部に存在するトンボマークＴＭを印刷画像と容易に区別して検出することができる。

さらに、この実施形態では、トンボマークＴＭを点対称形状にすることで、例えば、用紙が搬送方向に完全で平行でなく、トンボマークＴＭが傾いた場合にも、トンボマークＴＭの中心位置を確実に検出することができる。また、主走査方向の画素の列と副走査方向の画素の行とのそれぞれにおいて、式（１）、（２）で示す輝度値の論理積Ｐｈ（ｋ）、Ｐｖ（Ｌ）を算出することで、簡易な論理演算と簡易な算術演算によりトンボマークＴＭの中心位置を算出することができる。この際、主走査方向の画素ピッチΔｋおよび副走査方向のライン周期間隔距離ΔＬを用いて、トンボマークＴＭの用紙上での物理的な位置を式（３）から算出することができる。

（第４の実施形態）
図１３は、第４の実施形態における画像形成装置においてトンボマークＴＭを検出する例を示す説明図である。上述した実施形態と同様の要素については、詳細な説明は省略する。図１３に示すトンボマークＴＭの検出手法を実施する画像形成装置は、トンボマークＴＭの検出手法の一部が相違することを除き、図１の画像形成装置１００と同様の構成および機能を有する。例えば、この実施形態の画像形成装置は、図３に示した読み取り・搬送制御機構３０を有する。また、この実施形態の画像形成装置は、図２に示した画像形成装置システム２００に含まれる。

この実施形態では、第３の実施形態と同様に、輝度を印刷画像の最小輝度より低くした十字状等の点対称形状のトンボマークＴＭが使用される。ＣＰＵ１２は、第３の実施形態と同様に、イメージセンサ２８で読み取った画像データを２値化した画像データを使用して、トンボマークＴＭの中心位置の検出を行う。なお、イメージセンサ２８により生成される画像データの２値化処理は、イメージセンサ２８による読み取りと並列に実施されてもよい。

この実施形態では、用紙の主走査方向および副走査方向のそれぞれに複数のトンボマークＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４が存在するときの検出手法の例を示す。用紙の主走査方向および副走査方向のそれぞれに複数のトンボマークＴＭが存在する場合、ＣＰＵ１２は、用紙の領域を複数のグループに分割して、グループ毎にトンボマークＴＭの位置を推定し、推定結果に基づいて、各トンボマークＴＭの位置を検出する。

例えば、ＣＰＵ１２は、まず、図１２に示した副走査方向検索処理を実行し、ライン番号Ｌ＝１～Ｌｍａｘ毎に、トンボマークＴＭが検出されたか否かを示すＰｖ（Ｌ）を算出する。そして、ＣＰＵ１２は、トンボマークＴＭの検出を示すＰｖ（Ｌ）＝"０"が連続する行番号Ｌのグループ（行グループ）を検出する。

図１３に示す例では、ＣＰＵ１２は、ラインａ１～ｂ１＋１を含む行グループＬ１と、ラインａ２～ｂ２＋１を含む行グループＬ２を検出する。この時点では、トンボマークＴＭ１～ＴＭ４が行グループＬ１、Ｌ２のいずれに属するかは不明である。

なお、図６に示したように、例えば、１枚の用紙の縦横にそれぞれ３頁ずつ、合計９頁が割り付けられ、十字状のトンボマークＴＭが各頁の印刷画像の周囲に印刷されるとする。この場合、トンボマークＴＭは、図９に示した読み取り領域（１）～（６）と同様に、副走査方向に沿って６箇所に配列されるため、ＣＰＵ１２は、読み取り領域（１）～（６）に対応する６つの行グループを検出する。

次に、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１、Ｌ２のそれぞれについて、図１１に示した主走査方向検索処理を実行し、画素番号ｋ＝１～ｋｍａｘ毎に、トンボマークＴＭが検出されたか否かを示すＰｈ（ｋ）を算出する。この際、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１では、ラインＬの初期値を"ａ１"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ１＋１"に設定する。ＣＰＵ１２は、行グループＬ２では、ラインＬの初期値を"ａ２"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ２＋１"に設定する。そして、ＣＰＵ１２は、トンボマークＴＭの検出を示すＰｈ（ｋ）＝"０"が連続する画素番号ｋのグループ（列グループ）を検出する。

図１３に示す例では、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１において、画素ｍ１１～ｎ１１を含む列グループｋ１と、画素ｎ１２～ｎ１２を含む列グループｋ２を検出する。また、ＣＰＵ１２は、行グループＬ２において、画素ｍ２１～ｎ２１を含む列グループｋ３と、画素ｍ２２～ｎ２２を含む列グループｋ４を検出する。そして、ＣＰＵ１２は、各行グループＬ１、Ｌ２にトンボマークＴＭが２つずつ含まれることを検出する。すなわち、ＣＰＵ１２は、４つのトンボマークＴＭが存在することを検出する。

ＣＰＵ１２は、画素ｍ１１～ｎ１１、ｎ１２～ｎ１２、ｍ２１～ｎ２１、ｍ２２～ｎ２２の各々について、式（３）の（Δｋ・（（ｍ＋ｎ）／２）－１）を用いて、主走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置を算出する。

次に、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１と列グループｋ１の両方に含まれるラインａ１～ｂ１＋１と、画素ｍ１１～ｎ１１の範囲において、図１２に示した副走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置を検出する処理を実行する。この際、ＣＰＵ１２は、ラインＬの初期値を"ａ１"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ１＋１"に設定し、画素ｋの初期値を"ｍ１１"に設定し、ｋｍａｘを"ｎ１１"に設定する。

同様に、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１と列グループｋ２の両方に含まれるラインａ１～ｂ１＋１と、画素ｍ１２～ｎ１２の範囲において、図１２に示した副走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置を検出する処理を実行する。この際、ＣＰＵ１２は、ラインＬの初期値を"ａ１"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ１＋１"に設定し、画素ｋの初期値を"ｍ１２"に設定し、ｋｍａｘを"ｎ１２"に設定する。

さらに、ＣＰＵ１２は、行グループＬ２と列グループｋ１の両方に含まれるラインａ２～ｂ２＋１と、画素ｍ２１～ｎ２１の範囲において、図１２に示した副走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置を検出する処理を実行する。この際、ＣＰＵ１２は、ラインＬの初期値を"ａ２"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ２＋１"に設定し、画素ｋの初期値を"ｍ２１"に設定し、ｋｍａｘを"ｎ２１"に設定する。

また、ＣＰＵ１２は、行グループＬ２と列グループｋ２の両方に含まれるラインａ２～ｂ２＋１と、画素ｍ２２～ｎ２２の範囲において、図１２に示した副走査方向でのトンボマークＴＭの中心位置を検出する処理を実行する。この際、ＣＰＵ１２は、ラインＬの初期値を"ａ２"に設定し、Ｌｍａｘを"ｂ２＋１"に設定し、画素ｋの初期値を"ｍ２２"に設定し、ｋｍａｘを"ｎ２２"に設定する。

このように、ＣＰＵ１２は、ライン範囲および画素範囲を限定して、図１１および図１２に示した処理を実行する。そして、ＣＰＵ１２は、行グループＬ１と列グループｋ１とが交差する領域においてトンボマークＴＭ１の中心位置を検出し、行グループＬ１と列グループｋ２とが交差する領域においてトンボマークＴＭ２の中心位置を検出する。ＣＰＵ１２は、行グループＬ２と列グループｋ１とが交差する領域においてトンボマークＴＭ３の中心位置を検出し、行グループＬ２と列グループｋ２とが交差する領域においてトンボマークＴＭ４の中心位置を検出する。

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、印刷画像の最小輝度値より低い輝度の表裏見当用のトンボマークＴＭを用紙の表面に印刷することで、トンボマークＴＭを容易に検出することができ、トンボマークＴＭの位置を容易に算出することができる。また、最小輝度値より低い輝度のトンボマークＴＭが印刷された用紙から読み取った読み取り画像データを２値化処理することで、用紙の中央部に存在するトンボマークＴＭを印刷画像と容易に区別して検出することができる。また、点対称形状のトンボマークＴＭを使用することで、用紙の表面の画像の読み取り時に用紙スキューまたは用紙の位置ずれなどが発生した場合にも、トンボマークＴＭの中心位置を確実に検出することができる。

さらに、この実施形態では、用紙の表面に複数のトンボマークＴＭが印刷されている場合にも、複数のトンボマークＴＭの各々の中心位置を容易かつ確実に算出することができる。この際、ＣＰＵ１２は、印刷画像を含む複数頁の用紙の割り付けを示す割り付け情報を使用する必要がない。したがって、図９に示したような読み取り領域を設定することなく、複数のトンボマークＴＭの中心位置を算出することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０ 搬送制御部
１２ ＣＰＵ
１４ 記憶部
１６ 制御インタフェース
１８ 通信インタフェース
２０ センサ・メカトロ部
２２ 用紙タイミングセンサ
２４ 搬送ローラエンコーダ
２６ 搬送モータ
２７ 搬送ローラ
２８ イメージセンサ
３０ 搬送制御機構
４０ 画像コントローラ
４２ 画像生成部
５０ 画像印刷部
５２ ヘッド制御部
６０ ユーザ操作部
７０ 表示部
１００ 画像形成装置
２００ 画像形成装置システム
２０１ 給紙ユニット
２０２ 先塗ユニット
２０３ 本体ユニット
２０４ａ、２０４ｂ 乾燥ユニット
２０５ 冷却矯正ユニット
２０６ 反転ユニット
２０６ａ 退避部
２０７ 排紙ユニット
ＴＭ トンボマーク

特開２００８－２７１４７３号公報 特開２０１９－９８７３４号公報

Claims (9)

1. 用紙上に印刷する印刷画像と、前記印刷画像の最小輝度よりも低い輝度の表裏見当用の位置補正マークとを生成する画像生成部と、
   前記画像生成部が生成した前記印刷画像および前記位置補正マークを用紙の第１面に印刷する画像印刷部と、
   前記画像印刷部が印刷した前記第１面上の前記印刷画像と前記位置補正マークとを読み取り、読み取り画像データを生成する読み取り部と、
   前記印刷画像の最小輝度値と前記位置補正マークの輝度値との間に設定される閾値を使用して、前記読み取り画像データを２値化し、２値化した画像データから輝度差を利用して前記第１面上の前記位置補正マークを検出するマーク検出部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記読み取り部は、第１方向に搬送される用紙において、前記第１方向の直交にする第２方向に並ぶ画素の行毎に行読み取り画像データを順次生成し、
   前記マーク検出部は、前記読み取り部が前記行読み取り画像データを生成する毎に２値化を行い、前記位置補正マークの検出処理を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記マーク検出部は、
   前記読み取り画像データのうち、用紙の搬送方向に並ぶ複数の行から前記位置補正マークを含む行を検出する第１処理と、
   前記読み取り画像データのうち、前記搬送方向の直交方向に並ぶ複数の列から前記位置補正マークを含む列を検出する第２処理と、を行い、
   前記第１処理により検出された行と前記第２処理により検出した列とに基づいて、前記位置補正マークを検出すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記読み取り部に用紙を搬送する搬送部を有し、
   前記マーク検出部は、前記第１処理および前記第２処理により検出した行と列とに基づいて検出した前記位置補正マークの搬送方向での用紙上の位置を、前記読み取り部による行の読み取り周期と前記搬送部による用紙の搬送速度とを使用して算出すること
   を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記マーク検出部は、前記印刷画像の用紙の前記第１面への割り付けを示す割り付け情報に基づいて、前記位置補正マークの前記第１面上での位置を推定し、推定した位置を含む領域から前記位置補正マークを検出すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記位置補正マークは、点対称形状を有すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像生成部は、前記第１面上に印刷する複数の頁の各々に対応する画像と前記位置補正マークとを生成し、
   前記マーク検出部は、前記第１面上に印刷された複数の頁にそれぞれ対応する前記位置補正マークを検出すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記画像生成部は、前記マーク検出部により検出された前記第１面上の複数の頁毎の前記位置補正マークに基づいて、前記第１面の裏面である第２面に印刷する複数の頁のうちの任意の頁の画像に対する位置の調整、拡大率の変更、回転または変形の少なくともいずれかを実施すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 用紙上に印刷する印刷画像と、前記印刷画像の最小輝度よりも低い輝度の表裏見当用の位置補正マークとを生成し、
   生成した前記印刷画像および前記位置補正マークを用紙の第１面に印刷し、
   印刷した前記第１面上の前記印刷画像と前記位置補正マークとを読み取り、読み取り画像データを生成し、
   前記印刷画像の最小輝度値と前記位置補正マークの輝度値との間に設定される閾値を使用して、前記読み取り画像データを２値化し、２値化した画像データから輝度差を利用して前記第１面上の前記位置補正マークを検出すること
   を特徴とする画像形成装置の制御方法。

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