【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置によって記録材に形成される対象画像の形成位置を調整するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コピー機では、コピー用紙への画像の形成位置を調整するために、まず実際にコピー機を用いてコピー動作を実行する。次にコピー用紙に形成した画像と、原稿用紙の画像とのずれ量を、オペレータが定規を用いて計測し、ずれ量を補正するための補正値を計算する。このようにして求めた補正値を、操作パネルを操作して入力し、コピー機内の中央処理装置(CPU)によって、レーザ光の出射タイミングなどを調整して、画像の形成位置を正規の位置に調整している。
【0003】
このようなコピー機では、実際にコピー機で形成した画像のずれ量を、サービスマンなどのオペレータが定規を用いて計測しているので、誤差を生じやすくなるうえ、オペレータの個人差による差異を生じてしまう。またオペレータによる手作業であるがゆえに、何回か、試行錯誤を繰り返しながら調整しなければならず、作業時間が長くなってしまう。このような課題を解決するために、画像の形成位置をいわば自動的に調整する装置がある。
【0004】
図13は、従来の技術の汎用ターミナルプリンタ1の内部構造を簡略化して示す正面図である。汎用ターミナルプリンタ1は、搬送路2に沿って、読取り部3と、印字部4とを有する。汎用ターミナルプリンタ1では、吸排口5から挿入された基準画像を有するインストール用紙を、搬送路2に沿って第1方向へ搬送しながら、読取り部3によって画像を読取り、その画像を印字部4でインストール用紙に重畳して印字する。次に、このインストール用紙を、搬送路2に沿って第1方向と反対の第2方向へ搬送しながら、その画像を読取り部3で読取り、基準画像と新たに印字された画像との位置のずれ量を検出する。この検出結果に基づいて、印字部4における印字位置を補正している(たとえば特許文献1参照)。
【0005】
図14は、他の従来の技術のプリンタ6の構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ6は、入力手段7によって入力された補正値を記憶手段8に記憶し、この補正値に基づいて印字手段9による印字位置を補正している。プリンタ6によって印字された印字媒体を表す画像を、イメージリーダ11によって取得し、この画像に基づいて、データ処理手段10によって印字位置のずれ量から補正値を求め、この補正値が入力手段7からプリンタ6に入力され、印字位置が補正される(たとえば特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−69267号公報
【特許文献2】
特開平7−125314号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の技術は、インストール用紙を読取り装置3と印字部4との間を繰返し往復搬送しているので、搬送用ローラなどの影響によって発生するスキュー、および第1方向へ搬送される場合と第2方向へ搬送される場合とによる搬送速度の差異などの影響を受けて、必ずしも正確な補正結果が得られるものではないという問題点がある。
【0008】
特許文献2の技術は、イメージリーダ11に印字媒体を配置するときに、たとえば印字媒体がスキューなどして、正確な位置に配置されていない場合、正確なずれ量を求めることができず、必ずしも正確な補正結果が得られるものではないという問題点がある。
【0009】
したがって本発明の目的は、画像の形成位置を正確に補正することができる画像形成位置調整装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置によって記録材に対象画像を形成するときの記録材に対する対象画像の形成位置を調整するための装置であって、
画像形成装置によって対象画像が形成された記録材および記録材が設けられる背景体の画像である取得画像を表す入力画像データを得る画像入力手段と、
入力画像データから、記録材の画像である記録材画像を表す記録材画像データを抽出する抽出手段と、
記録材画像データに基づいて、記録材に対する対象画像の形成位置の目標位置に対するずれ量を求め、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正するための補正値を求める演算処理手段とを含むことを特徴とする画像形成位置調整装置である。
【0011】
本発明に従えば、画像形成装置によって対象画像を形成された記録材および背景体の画像を表す入力画像データが入力され、抽出手段に与えられる。抽出手段は、入力画像データから記録材の画像を表す記録材画像データを抽出し、演算処理手段に記録材画像データを与える。演算処理手段は、記録材画像データに基づいて、記録材に対する対象画像の形成位置の目標位置に対するずれ量を求め、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正するための補正値を求めることができる。画像形成位置調整装置は、このようにして求めた補正値に基づいて、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正することができる。
【0012】
このように画像形成位置調整装置は、画像形成装置によって対象画像が形成された記録材の画像を周囲の背景体の画像とともに、画像入力手段によって入力し、いわば自動的に記録材に対する対象画像の形成位置を調整することができる。したがって作業者は、対象画像が形成された記録材に関して、対象画像の目標位置からのずれ量を測定し、補正量を演算する必要がなく、作業を容易にするとともに、作業時間を短くすることができる。また入力手段によって記録材だけの画像を得るのではなく、その周囲の背景体の画像も合わせて取得し、この取得画像を表す入力画像データから記録材画像を表す記録材画像データを抽出しているので、記録材の画像を取得するときに、記録材がたとえばスキューなどと呼ばれる入力手段に対する位置ずれを生じていても、正確な記録材画像データを得ることができる。したがって記録材画像データに基づいて、対象画像の形成位置のずれ量を正確に求め、高精度な補正値を求めることができ、対象画像の形成位置を高精度に補正することができる。記録材のスキューの影響を気にすることなく、画像入力手段に読込ませることができるとともに、ずれ量を測定する必要がなくなり、作業時間を大幅に短縮することができる。
【0013】
また本発明は、対象画像は、対象画像の形成位置の調整用のテストパターンであることを特徴とする。
【0014】
本発明に従えば、記録材に対する対象画像の形成位置を調整するときに用いる対象画像は、対象画像の形成位置の調整用のテストパターンである。テストパターンは、形成位置のずれ量を求めやすい画像であり、このテストパターンを用いることによって、記録材に対する対象画像の形成位置のずれ量を、テストパターン以外を用いる場合に比べて正確に求めることができ、記録材に対する対象画像の形成位置を高精度に補正することができる。
【0015】
また本発明は、画像入力手段は、記録材および背景体を撮像してデジタルデータの入力画像データを得るデジタルカメラであることを特徴とする。
【0016】
本発明に従えば、画像入力手段としてデジタルカメラを用いることによって、記録材を背景体とともに撮像することによって記録材画像を含む取得画像を容易に得ることができる。また入力画像データをデジタルデータとして得ることができる。デジタルデータは、容易に加工することができて、抽出手段によって記録材画像データを抽出することができるとともに、ノイズの影響を受けにくく、形成位置を高精度に補正することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の画像形成位置調整装置12のブロック図である。画像形成位置調整装置12は、デジタル複写機などの画像形成装置30によって記録材に対象画像を形成するときの記録材に対する対象画像の形成位置を調整するための装置である。この画像形成位置調整装置(以下、単に「調整装置」という場合がある)12は、画像入力手段27と、抽出手段である切り出し回路16と、演算処理手段である中央演算処理ユニット(略称:CPU)19とを含んで構成される。画像入力手段27は、画像形成装置30によって対象画像が形成された記録材81および記録材81が設けられる背景体88の画像である取得画像を表す入力画像データを取得して入力する。切り出し回路16は、入力画像データから、記録材81の画像である記録材画像を表す記録材画像データを抽出する。CPU19は、記録材画像データに基づいて、記録材に対する対象画像の形成位置の目標位置に対するずれ量を求め、画像形成装置30における対象画像の形成位置を補正するための補正値を求める。
【0018】
画像形成装置30は、取得した対象画像を記録材に形成する装置であり、受光部13と、A/D変換器14と、白/黒補正回路15と、切り出し回路16と、メモリ17と、操作パネル18と、CPU19と、レーザコントロール回路20と、レーザダイオード21と、レーザ光位置検知部(BD)22と、ドラム23と、露光ランプ(CL)24と、復号化処理回路150と、画像歪補正回路28とを含んで構成される。画像形成位置調整装置12は、このような画像形成装置30の一部の構成である、復号化処理手段である復号化処理回路150と、画像歪補正手段である画像歪補正回路28、白/黒補正手段である白/黒補正回路15、切り出し手段である切り出し回路16、記憶手段であるメモリ17および制御演算処理手段であるCPU19と、画像入力手段27とを含んで構成される。
【0019】
したがって画像歪補正回路28、白/黒補正回路15、切り出し回路16、メモリ17およびCPU19は、画像形成位置調整装置12と、画像形成装置30とに共有されている。画像入力手段27は、画像形成装置30に着脱自在に外部接続される手段であり、たとえばデジタルカメラなどの撮像手段によって実現される。
【0020】
画像形成装置30は、露光ランプ24から照明光を原稿25に照射し、受光素子(光電変換素子)および電荷結合素子(Charge Coupled Device;CCD)を用いた受光部13で、反射光を受光し、原稿25に形成されている対象画像を読取る。この読取部40では、原稿25および原稿25の背後の原稿台を併せた読取画像を取得する。読取画像は、対象画像が形成された原稿25の画像である原稿画像の領域と、その周囲に配置される原稿台の画像の領域とを有している。受光部13は、反射光を光電変換し、読取画像を表すアナログデータの読取データVCCDが生成され、この読取データVCCDが電気信号によって、A/D変換器14に与えられる。
【0021】
A/D変換器14は、アナログデータである読取データVCCDを、デジタルデータの読取データD1に変換し、このデジタルデータの読取データD1を、白/黒補正回路15に与える。白/黒補正回路15では、デジタルデータの読取データD1に対して、配光ムラおよび画像ばらつきなど、受光部13におけるCCDの出力のばらつきを補正して定量値とする。白/黒補正回路15は、この補正した読取データD2を電気信号によって、切出し回路16に与えられる。
【0022】
切出し回路16では、補正された読取データD2に対して画像処理が実行され、読取データD2から、原稿画像の領域のデータである原稿画像データD3だけが抽出される。抽出された原稿画像データD3は、メモリ17に与えられて格納される。
【0023】
画像を形成するにあたっては、メモリ17に記憶されている形成画像データD3xが、レーザコントロール回路20に与えられ、この形成画像データD3xに基づく出射データD4がレーザダイオード21に与えられ、出射データD4に基づいてレーザダイオード21からレーザ光を感光体ドラム23上に走査させて照射する。これによって画像データD3xに基づいて、原稿に記載されていた対象画像を、感光体ドラム23の表面上に静電潜像として形成する。さらに感光体ドラム23に、静電潜像に対応させてトナーが付着されることによって可視像化されてトナー像が形成され、このトナー像が記録材に静電転写されて定着される。このようにして記録材81に対象画像が形成される。
【0024】
形成画像データD3xは、切り出し回路16から与えられる原稿画像データD3に基づいて、オペレータによる操作パネル18の操作による指令に従って生成されるデータである。たとえば通常の複写である等倍で、濃度などの色に関する補正をしない場合には、形成画像データD3xと原稿画像データD3とは同一である。また拡大、縮小および色補正などが指令されている場合には、形成画像データD3xは、原稿画像データD3から補正されたデータである。
【0025】
レーザ光位置検知器22は、レーザ光の基準位置を知るためのものである。基準位置は、予め定める設定されるレーザ光の照射位置である。CPU19は、基準位置を表す信号がレーザ光位置検知器22から与えられ、基準位置を取得する。CPU19は、レーザ光の基準位置に基づいて、レーザコントロール回路20に指令を与え、レーザダイオード21に対して、画像データD3に対応するレーザ光の出射データD4を与えるタイミングを調整し、ドラム23に出射するレーザ光のタイミングを制御している。
【0026】
またCPU19は、画像形成装置30を統括的に制御する手段である。操作パネル18がオペレータによって操作されると、複写する指令などの指令が入力され、CPU19に与えられる。CPU19は、この入力される指令に基づいて、画像形成装置30に含まれる各構成を、前述のように記録材に対象画像が形成されるように制御する。
【0027】
また画像歪補正回路28は、画像入力手段27によって入力される画像の歪を補正し、白/黒補正回路15に与える。このような画像形成装置30には、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus:略称USB)等のインタフェースが設けられており、このインタフェースを介して、画像入力手段27を着脱自在に接続可能に構成されている。
【0028】
画像入力手段27は、デジタルカメラによって実現され、画像形成装置30によって対象画像が形成された記録材81を撮像する。このとき記録材81は、その背後に背景体88が配置され、記録材81の周囲に全周にわたって背景体88を含む範囲が撮像される。背景体88には、好ましくは、記録材81の色とは異なる色の背景体が用いられる。このようにして記録材81および背景体88が撮像され、記録材81および背景体88を含む取得画像の入力画像データD0aが入力がされる。画像入力手段27によって入力される入力画像データD0aは、デジタルデータである。
【0029】
画像入力手段27が、デジタルカメラなどであると、入力画像データD0aは、たとえばJPEG方式で圧縮されているなど、所定の符号化方式で符号化されている場合がある。つまり画像入力手段27は、撮像して得られた画像のデータを符号化して出力する手段である場合がある。この場合、受信側となる画像形成装置30には、入力画像データD0aを復号化する手段が必要となるので、復号化処理回路150が設けられる。入力画像データD0aは、復号化処理回路150に与えられ、復号化処理回路150は、入力画像データD0aを復号化し、その復号化した入力画像データD0adを、画像歪補正回路28に与えられる。
【0030】
画像入力手段27がデジタルカメラによって実現されるので、入力される入力画像データD0aは、デジタルカメラのレンズの収差およびレンズと記録材81との相対位置などが原因で、画像が微妙に歪んでいるおそれがある。画像歪補正回路28は、このような画像の歪を補正して本来の正しい画像データとする処理を行う。
【0031】
歪補正された入力画像データD1aは、白/黒補正回路15に与えられる。白/黒補正回路15では、読取データD1と同様に、配光ムラおよび画像ばらつきなど、画像入力手段27における画素毎の出力のばらつきを補正して定量値とする。このように白黒補正された入力画像データD2aは、切出し回路16に与えられる。
【0032】
切出し回路16では、読取データD2と同様に、所定の画像処理を行うことによって、記録材81の画像の部分だけを抽出し、記録材81の画像を表す記録材画像データD3aを得ることができる。抽出した記録材画像データD3aは、メモリ17に与えられて、格納される。
【0033】
メモリ17は、記録材画像データD3aをCPU19に与える。逆に言えば、CPU19は、記録材画像データD3aをメモリ17から読み込んで解析する。本実施の形態では、CPU19は、記録材画像データD3aのうち、主走査方向に延びる1ライン分のラインデータD5aを、メモリ17から読み込む。主走査方向は、画像形成装置30の受光部13における受光素子がライン状に並ぶ方向に対応する方向であり、副走査方向は、受光部13が移動する方向である。CPU19では、メモリ17から読み込んだ記録材画像データD3a、本実施の形態では、前記ラインデータD5aを分析、すなわち解析し、記録材81に印字された対象画像の記録材81に対するずれ量を検出し、このずれを補正するための補正値を求める。
【0034】
本来、原稿25における対象画像の形成位置と、記録材81における対象画像の形成位置とは一致しなければならないが、各構成の取付誤差などによって、記録材81に実際に形成される形成位置が、原稿25における形成位置と対応する目標位置からずれる場合がある。このずれの量が、前記ずれ量であり、目標位置に形成されるようにずれを補正するための前記補正値が、CPU19で求められる。
【0035】
図2は、画像形成装置30の全体の内部構造を簡略化して示す正面図である。画像形成装置30は、スキャナ部31と、レーザプリンタ部32と、多段給紙ユニット33部と、ソータ34とを含んで構成される。スキャナ部31は、透明ガラス82から成る原稿載置台35と、両面対応自動原稿送り装置(略称:RDF)36と、スキャナユニット40と、ランプリフレクタアセンブリ41と、受光部13と、反射ミラー43と、レンズ44とを有する。レーザプリンタ部32は、手差し給紙トレイ45と、レーザ書込みユニット46と、電子写真プロセス部47と、定着器49と、第1搬送路50とを有する。多段給紙ユニット33部は、第1カセット51と、第2カセット52と、第3カセット53と第5カセット55と、共通搬送路56と、第2〜第6搬送路57〜61とを有する。
【0036】
レーザ書込みユニット46は、メモリ17からの画像データに応じたレーザ光を出射するレーザダイオード21と、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー75と、等角速度偏向されたレーザ光が静電写真プロセス部47の感光体ドラム23上で等速度偏向されるように補正するfθレンズ76とを有する。電子写真プロセス部47は、感光体ドラム23と、感光体ドラム23の周囲に定着器49と図示しない帯電器と、現像器と、転写器と、剥離器と、クリーニング器と、除電器とを有する。
【0037】
スキャナユニット40は、原稿25を露光するランプリフレクタアセンブリ41と原稿25からの反射光像を受光部13に導くための複数の反射ミラー43と原稿25からの反射光像を受光部13に結像させるためのレンズ44と露光ランプ24とを有する。ランプリフレクタアセンブリ41には、受光部13が搭載されている。
【0038】
共通搬送路56は、第1カセット51と第2カセット52と第3カセット53とから、記録材を電子写真プロセス部47に向かって搬送するように構成される。
【0039】
共通搬送路56は、電子写真プロセス部47へ向かう途中で第5カセット55からの第4搬送路59と合流して第5搬送路60に通じている。第5搬送路60は、両面/合成搬送路50bと手差し給紙トレイ45からの第6搬送路61と合流点62において合流する。合流点62において合流した搬送路は、静電写真プロセス部47の感光体ドラム23と転写器との間の画像形成位置へ通じるように構成される。第5および第6搬送路60,61と両面/合成搬送路50bとの合流点62は、画像形成位置に近い位置に設けられる。
【0040】
定着器49よって画像が形成される記録材の搬送方向下流側には、第1搬送路50が設けられている。第1搬送路50は、ソータ34へ通じている第2搬送路57と多段給紙ユニット33へ通じている第3搬送路58とに分岐する。
【0041】
第3搬送路58は、多段給紙ユニット33において分岐しており、分岐後の搬送路として反転搬送路50aおよび両面/合成搬送路50bが設けられる。反転搬送路50aは、原稿25の両面を複写する両面複写モードにおいて、記録材の裏表を反転するための搬送路である。前記両面/合成搬送路50bは、両面複写モードにおいて反転搬送路50aから感光体ドラム23の画像形成位置までコピー紙など記録材を搬送する搬送路である。また前記両面/合成搬送路50bは、記録材の片面に異なる原稿の画像または異なる色のトナーによって、画像を形成する合成複写を行う片面合成複写モードにおいて、記録材を反転することなく感光体ドラム23の画像形成位置まで搬送するための搬送路である。
【0042】
スキャナ部31は、原稿載置台35の下面に沿ってスキャナユニット40が移動しながら原稿載置台35に載置された原稿25の画像を読取る。両面対応自動原稿送り装置(RDF)36を用いる場合には、複数枚の原稿25を一度のセットしておき、RDF36の下方の所定位置にスキャナユニット40を停止させた状態で自動的に原稿25を1枚ずつスキャナユニット40へ搬送しながら、オペレータの選択に応じて原稿の片面または両面の原稿25の画像を読取る。
【0043】
原稿25の画像をスキャナユニット40で読取ることにより得られた画像データは、メモリ17に一旦格納される。この後操作パネル18を介したオペレータからの指令に基づき画像データは、画像処理部へ送られ各種処理が施された後、再びメモリ17に一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ17内の画像データをレーザプリンタ部32に与えられる。
【0044】
レーザプリンタ部32に与えられた画像データは、レーザ書込みユニット46および電子写真プロセス部47において、レーザ書込みユニット46によってレーザ光線を走査させることにより、感光体ドラム23の表面上に静電気を帯びた静電潜像として形成される。静電潜像にトナーが付着することにより可視像化されたトナー像は、多段給紙ユニット33から搬送された記録材の面上に静電転写され定着される。この後画像が形成された記録材は、定着器49から第1およびに第2搬送路50,57を介してソータ34へ送られる。または画像が形成された記録材は、第1および第3搬送路50,58を介して反転搬送路50aへ搬送される。
【0045】
図3は、画像形成装置30を、制御および画像処理に関連してグループ別して示すブロック図である。画像形成装置30は、画像データ入力部70と、画像処理部71と、画像データ出力部72と、メモリ17と、CPU19とを含んで構成される。CPU19には、画像処理に関する制御を担う部分である画像処理制御部74を有する。
【0046】
画像データ入力部70は、CCD部70aと、ヒストグラム処理部70bと、誤差拡散処理部70cとを有する。CCD部70aに、受光部13、A/D変換回路14および白/黒補正回路15が含まれる。白/黒補正回路15と、切り出し回路16との間に、ヒストグラム処理部70bおよび誤差拡散処理部70cが介在される。CCD部70aは、256階調(8ビット)のデジタル信号で、読取データD2をヒストグラム処理部70bに与える。
【0047】
白/黒補正回路15に代えて、の変わりにMTF(Modulation Transfer Function)補正またはガンマ補正する回路が設けられてもよい。
【0048】
ヒストグラム処理部70bでは、CCD部70aからの読取データD2に基づいて、256階調の画素濃度別に画素数が累積されて濃度情報であるヒストグラムデータを得る。ヒストグラム処理部70bは、得られたヒストグラムデータを、必要に応じて、画像処理74へ与え、画素データとして誤差拡散処理部70cに、読取データD2とともに与える。
【0049】
該誤差拡散処理部70cでは、擬似中間調処理部の一種である誤差拡散法、換言すると2値化の誤差を隣接画素の2値化判定に反映させる方法を用いて、ヒストグラムデータに基づいて、CCD部70aからの読取データD2を、1ビット(2値)に変換し、原稿における局所領域濃度を忠実に再現するための再配分演算をする。このようにして、読取データD2を補正して補正後の読取データD2を切り出し回路16に与える。
【0050】
受光部13によって読取られた読取データVCCDは、A/D変換器14で2値化変換、白/黒補正され、その読取データD2に基づいて、ヒストグラムをとりながら、誤差拡散法によって処理して、その処理後の読取データD2が、切り出し回路16に与えられる。そして原稿画像データD3が切り出され、メモリ17に一旦格納される。
【0051】
画像歪補正回路28から白/黒補正回路15に与えられる入力画像データD1aもまた、ヒストグラム処理部70bおよび誤差拡散処理部70cによって、同様の処理が行われる。
【0052】
画像処理部71は、第1および第2多値化処理部71a,71bと、合成処理部71cと、濃度変換処理部71dと、変倍処理部71eと、画像プロセス部71fと、誤差拡散処理部71gと、圧縮処理部71hとを有する。画像処理部71は、オペレータによる操作パネル18の操作に基づいて、原稿画像データD3を、オペレータの希望する形成画像データD3xに最終的に変換する処理部であり、画像処理74からの指令によって画像処理が行われる。画像処理部71は、メモリ17に最終的に変換された画像データとして記憶されるまでこの処理部によって処理するように構成されている。画像処理部71に含まれている上述の各処理部は、必要に応じて機能するものであり、機能しない場合もある。
【0053】
第1および第2多値化処理部71a,71bでは、誤差拡散処理部70cで2値化されたデータが再度256階調に変換される。合成処理部71cでは、画素毎の論理演算、すなわち論理和、論理積または排他的論理和の演算が選択的に行われる。この演算の対象となるデータは、メモリ17に記憶されている画像データである。濃度変換処理部71dでは、256階調のデジタル信号に対して、所定の階調変換テーブルに基づいて入力濃度に対する出力濃度の関係が任意に設定される。変倍処理部71eでは、指示された変倍率に応じて、入力される既知データにより補間処理を行うことによって、変倍後の対象画素に対する画素データ(濃度値)が求められ、副走査が変倍された後に主走査が変倍処理される。
【0054】
画像プロセス部71fでは、入力された画素データに対して様々な画像処理が行われるとともに特徴抽出等データ列に対する情報収集が行われる。誤差拡散処理部71gでは、画像データ入力部70の誤差拡散処理部70cと同様な処理が行われる。圧縮処理部71hでは、ランレングスという符号化により2値データに圧縮される。また画像データの圧縮に関しては、最終的な出力画像データが完成した時点で最後の処理ループにおいて圧縮が機能する。
【0055】
画像データ出力部72は、復元部72aと、多値化処理部72bと、誤差拡散処理部72cと、レーザ出力部72dとを有する。レーザ出力部72dは、レーザコントロール回路20およびレーザダイオード21を含んで構成される。画像データ出力部72は、圧縮状態でメモリ17に記憶されている形成画像データD3xを、復元部72aで復元し、多値化処理部72bで、元の256階調に再度変換し、誤差拡散処理部72cで、2値データより滑らかな中間調表現となる4値データの誤差拡散を行った後、その処理後の形成画像データD3xが、レーザ出力部72dに与えられる。
【0056】
したがって復元部72aでは、圧縮処理部71hによって圧縮された画像データが復元される。多値化処理部72bでは、画像処理部71の多値化処理部71a,71bと同様な処理が行われる。誤差拡散処理部72cでは、画像データ入力部70の誤差拡散処理部70cと同様な処理が行われる。レーザ出力部72dでは、CPU19からの制御信号に基づき、デジタル画像データがレーザコントロール回路20においてレーザのオン/オフ信号に変換される。変換された信号は、レーザダイオード21に与えられレーザ光がオン/オフ状態となる。
【0057】
画像データ入力部70および画像データ出力部72において扱われるデータは、メモリ17の容量の削減のため、2値データの形でメモリ17に記憶されているが、画像データの劣化を考慮して4値のデータの形で処理することも可能である。
【0058】
図4は、感光体ドラム23にレーザ光を操作するための構成を示す斜視図である。画像形成装置30は、レーザ書込みユニット46と、電子写真プロセス部47の感光体ドラム23と、反射ミラー79とを含んで構成され、これらは、画像形成値調整装置12をも構成する。レーザ書込みユニット46は、ポリゴンミラー75と、fθレンズ76と、第1および第2レーザ光位置検知器22a,22b(以下、不特定のレーザ光位置検知器を示す場合には、添え字「a,b」を省略して符号「22」を付す)とを有する。
【0059】
fθレンズ76の両サイドには、fθレンズ76と間隔を空けて第1および第2レーザ光位置検知器22a,22bが、fθレンズ76を挟むように配置される。ポリゴンミラー75は、第1レーザ光位置検知器22aと第2レーザ光位置検知器22bとを結ぶ直線の垂直2等分線上に配置される。感光体ドラム23は、感光体ドラム23の回転軸が記録材81の搬送路に対して垂直になるように配置される。
【0060】
レーザ光位置検知器22は、照射されたレーザ光がレーザ光位置検知器22に照射されることによって、得られる出力信号であるBD信号によって、レーザ光の基準位置を知るためのものである。BD信号は、レーザ光が位置検知器センサ22に照射されたときに位置検知器センサ22から発せられる信号である。したがってCPU19は、BD信号が第1および第2位置検知器センサ22a,22bのどちらから発せられたものであるのかを知ることによって、レーザ光の位置を知ることができる。
【0061】
レーザダイオード21から出射されたレーザ光は、軸線まわり回転するポリゴンミラー75によって反射され、等角速度偏向される。ポリゴンミラー75の軸線は、感光体ドラム23の軸線に垂直な平面に平行である。ポリゴンミラー75によって反射されたレーザ光は、ポリゴンミラー75の回転軸に対して等角速度運動をしながらレーザ光位置検知器22に照射され、fθレンズ76を透過する。fθレンズ76を透過するときにレーザ光は、感光体ドラム23上で等速度偏向されるように補正され、反射ミラー79によって反射され、感光体ドラム23上を走査する。記録材81は、搬送路から感光体ドラム23に向かう方向101に搬送される。感光体ドラム23は、記録材81を送出す方向100に回転しながら記録材81の面上に画像を静電転写する。
【0062】
画像形成位置調整装置12は、レーザ書込みユニット46が感光体ドラム23に照射するレーザ光の主走査ラインの位置ずれL1を補正する。位置ずれL1が生じる原因は、レーザ書込みユニット46と感光体ドラム23との相対位置のずれおよびレーザ書込みユニット46内部のポリゴンミラー75、fθレンズ76などの位置ずれなどである。また搬送される記録材81と感光体ドラム23との相対位置L2は、画像形成装置12によって異なるので、これについても調整する必要がある。したがって画像形成位置調整装置12は、記録材81と感光体ドラム23との相対位置に合わせて、レーザ光を出射することによって、画像形成装置12個々のずれを吸収し、画像を記録材81の正規の位置に形成するものである。
【0063】
図5は、対象画像の形成位置を調整する作業のうち調整Aモードを示すのフローチャートであり、図6は、対象画像の形成位置を調整する作業のうち調整Bモードを示すフローチャートである。図7は、テストチャート82を画像形成装置30の原稿載置台35の透明ガラス83上に載置した状態を示す平面図である。図8は、記録材81を表す記録材画像データD3aを取得する手順を示す図である。図9は、記録材81を示す正面図である。図10は、テストチャート82を示す正面図である。図11は、レーザ光の出射のタイムミングチャートである。
【0064】
対象画像であるテストチャート82を形成位置に調整する作業は、調整Aモードと調整Bモードとを有し、CPU19による統括的な制御下で、調整Aモードから実行する。調整Aモードは、テストチャート82を記録材81に印字し、調整Bモードでは、ずれ量を求めて補正値を求める。
【0065】
調整Aモードでは、ステップs0で開始されると、ステップs1において、操作パネル18の操作によって、調整Aモードを開始する指令が与えられた否か、CPU19によって判断される。調整Aモードを開始する指令が与えられていないと、ステップs1に戻り、この指令が与えられるまで、このステップs1を繰り返す。調整Aモードを開始する指令が与えられたと判断すると、ステップs2に進む。
【0066】
オペレータは、操作パネル18を操作して調整Aモードに設定し、対象画像としてテストパターン90が形成されたテストチャート82を原稿載置台35の透明ガラス83上に載置する。テストチャート82は、図7に示すようにテストチャート82のテストパターン90が形成された印字面を透明ガラス83に対向させ、原稿載置位置目印85が形成された位置表示板84に、テストチャート82の一側縁辺82aを沿わせ、この一側縁辺82aが延びる方向の位置を、目印85に基づいて、たとえばテストチャート82の中心位置を目印85に合わせて、一側縁辺82aが延びる方向の位置合わせをして載置される。
【0067】
本実施の形態では、対象画像の形成位置を調整する作業では、調整用のテストチャート82が用いられる。テストチャート82には、テストパターン90が形成されており、このテストパターン90は、たとえば図10に示すようにA4サイズの長方形の4辺の端から均等に余白L3をとった枠線86と枠内にテストチャート82の長手方向の中心に、幅方向に枠内の全領域にわたって延びる中心線87とを有する。このテストチャート82は、幅方向一端部に配置される一側縁辺部82aを位置表示板84に沿わせて配置される。
【0068】
ステップs2では、プリントスイッチSW1が操作された否か、CPU19によって判断される。プリントスイッチSW1が操作されていなければ、ステップs2に戻り、操作されるまでステップs2を繰り返す。プリントスイッチSW1が操作されたと判断すると、ステップs3に進む。
【0069】
ステップs3では、CPU19は、テストチャート82を読取るように、スキャナユニット40に指令を与える。これによってスキャナユニット40によって、テストチャート82を読取る。受光部13は、5000画素400dpiのラインセンサによって実現され、その延びる方向を主走査方向として、読取る。たとえばA4サイズのテストチャート82を用いる場合、テストチャート82の長手方向に主走査方向が配置され、約297mmを主走査方向に読取って、ラインデータを得ることができる。
【0070】
受光部13は、ランプリフレクタアセンブリ41に搭載され、主走査方向と垂直な副走査方向に変位可能に構成されており、テストチャート82をスキャンすることによって副走査方向に複数本のラインデータを得て、テストチャート82全体のデータを、したがってテストパターン90のデータを読取ることができる。このように読取ったデータのうち、主走査方向に延びる1ラインデータには、幅方向両端部の余白領域を除いて、中心線87と枠線86とのデータが含まれる。このようにしてテストチャート82を表す原稿画像データD3がメモリに記憶され、これに基づいて形成画像データD3xがメモリ17に記憶される。
【0071】
ステップs4において、CPU19は、テストチャート82を表す形成画像データD3xに基づいて、感光体ドラム23にレーザ光を照射するように、レーザコントロール回路20に指令を与える。具体的には、レーザ光は、ポリゴンミラーの回転によって主走査方向に走査しながら照射されるので、主走査方向における照射位置が基準位置と一致する状態を検出し、これに基づくタイミングで、形成画像データD3xを形成するようにレーザ光を照射させる。
【0072】
さらに詳細には、CPU19は、BD22からの基準位置を表すBD信号に基づいて、図11に示すように、BD信号の立下りから計時部8によって与えられるクロックCLKをカウントし、nCLK目で、読取ったテストチャート82を表す形成画像データD3xを、レーザコントロール回路20に与えるようにメモリ17を制御する。レーザコントロール回路20は、与えられる形成画像データD3xに応じた出射データD4をレーザダイオード21に与え、これによって第1画素目から感光体ドラム23にレーザ光が出射される。
【0073】
ステップs5では、CPU19は、感光体ドラム23上に描かれた静電潜像を、トナー像にして記録材81に転写形成し、その記録材81を排出するように、制御する。そしてステップs6に進み、調整Aモードを終了する。このように調整Aモードは、テストチャート82を用いて、画像形成装置30によって、記録材81にテストパターン90を形成する手順である。
【0074】
このようにしてテストパターン90が形成された記録材81において、テストパターン90が、長手方向一方にずれていたとする。具体的には、長手方向の中心を表す中心線87は、図9に示すように記録材81の長手方向の中心に対して一方側であるR(リア)側にずれ量L4ずれているとする。これは、レーザ光の出射位置がR側にずれ量L4ずれていることになるので、レーザ光の出射位置をF(フロント)側にずれ量L4分ずらすように補正する必要がある。このようにずれが生じている場合には、そのずれ量に応じて、画像の形成位置を補正する必要がある。ずれ量L4を求めるためには、記録材81の中心線と記録材81に形成されたテストパターン90の中心線87との距離を求める必要がある。
【0075】
このずれ量を求め、調整する手順が、調整Bモードである。調整Bモードを実行する準備として、図8(a)のテストパターン90を形成した記録材81を画像読取手段(以下、「デジタルカメラ」という場合がある)27によって撮像する。デジタルカメラ27によって撮像するときは、記録材81の端部を明確に検出できるようにするため、図8(b)のように背景体88上に、テストパターン90が表れるようにして記録材81を設け、記録材81とその周辺の背景体88とを一緒に撮像する。撮像するときには、撮像した取得画像の歪を極小化するために、デジタルカメラ27の読取りレンズの光軸が記録材81の表面に対して垂直になるようにする。記録材81自体が白色である場合、背景体88の色は、たとえば黒または紺である。
【0076】
このように記録材81を撮像し、デジタルカメラ27によって撮像された取得画像を表す入力画像データD0aをデジタルカメラ27から画像歪補正回路28に与えることができるように、デジタルカメラ27を画像形成装置30に接続し、ステップa0から調整Bモードを開始し、ステップa1に進む。
【0077】
ステップa1では、操作パネル18の操作によって、調整Bモードを開始する指令が与えられた否か、CPU19によって判断される。調整Bモードを開始する指令が与えられていないと、ステップa1に戻り、この指令が与えられるまで、このステップa1を繰り返す。調整Bモードを開始する指令が与えられたと判断すると、ステップa2に進む。オペレータによって操作パネル18を操作することによって調整Bモードに設定される。
【0078】
ステップa2では、読み込みスイッチSW2が操作された否か、CPU19によって判断される。読み込みスイッチSW2が操作されていなければ、ステップa2に戻り、操作されるまでステップa2を繰り返す。読み込みスイッチSW2が操作されたと判断すると、ステップa3に進む。このようにステップa2では、オペレータが読込みスイッチSW2を押すのを待つ。
【0079】
ステップa3において、CPU19は、デジタルカメラ27から記録材81とその周囲の背景体88とを撮像した取得画像を表すの入力画像データD0aを読込むように、画像歪補正回路28を制御し、ステップa4に進む。ステップa4では、CPU19は、画像歪補正回路28によって、入力画像データD0aを補正させて、ステップa5に進む。
【0080】
ステップa5では、CPU19は、入力画像データD1aに対して、白/黒補正回路15によって、配光むらおよび画像のばらつきなどを補正して定量値とする補正をさせ、ステップa6に進む。ステップa6では、CPU19は、切り出し回路16において、入力画像データD2aから、図8(c)に示されるような、記録材画像を表す記録材画像データD3aだけを抽出し、ステップa7に進む。ステップa7では、CPU19は、記録材画像データD3aをメモリ17に格納させる。
【0081】
ステップa8では、CPU19は、メモリ17から記録材画像データD3aのうち主走査方向1ライン分のラインデータD5aを読み込む。このとき前記テストチャート82の余白を除く部分に対応するラインデータD5aを読み込む。そしてステップa9に進む。ステップa9では、CPU19において、ラインデータD5aを分析し、記録材81の長手方向の中心線と記録材81に印字されたテストパターン90の長手方向の中心を表す中心線87とのずれ量L4を求める。ずれ量L4は、テストパターン90の本来形成されるべき目標位置からのずれ量であり、このずれ量L4を求めて、ステップa10に進む。本実施の形態において、ずれ量L4は、クロックのカウントに換算された値であり、そのまま補正値として用いられる。
【0082】
ステップa10では、ずれ量L4の符号がプラスであるか、またはマイナスであるかを判定する。ずれ量L4の符号は、テストパターン90の目標位置からのずれ方向を表し、たとえば、図8(c)に示すように、記録材81に対して、プラス(+)であると長手方向一方にずれ、マイナス(−)であると長手方向他方にずれ、プラスマイナス0(±0)であるとずれていないこと、すなわちずれ量L4であることを示す。
【0083】
ずれ量L4の符号が、プラスである場合は、ステップa11に進み、マイナスである場合は、ステップa12に進み、プラスマイナス0である場合は、ステップa13に進む。符号がプラスの場合は、記録材81に印字されたテストパターン90の長手方向の中心を表す中心線87が、記録材81の長手方向の中心線に対して一方側であるR側にずれている。この場合、したがってステップa11では、レーザ光の出射位置は、ずれ量L4を補正するために他方側であるF側へずれ量L4に相当する画素数だけ補正するように、出射のタイミングを表すクロックのカウント値を、ずれ量L4に対応する補正値だけ補正する。つまり形成画像データD3xをコントロール回路に与えるクロックカウント値n1を、初期のカウント値nからずれ量L4を減算した値とする。
【0084】
符号がマイナスの場合は、記録材81に印字されたテストパターン90の長手方向の中心を表す中心線87が、記録材81の長手方向の中心線に対してF側にずれている。この場合、したがってステップa12では、レーザ光の出射位置は、ずれ量L4を補正するために一方側であるR側へずれ量L4に相当する画素数だけ補正すように、出射のタイミングを表すクロックのカウント値を、ずれ量L4に対応する補正値だけ補正する。つまり形成画像データD3xをコントロール回路に与えるクロックカウント値n1を、初期のカウント値nからずれ量L4を加算した値とする。
【0085】
各ステップa11,a12を実行すると、ステップa13に進む。ステップa13で、調整Bモードが終了する。
【0086】
このように画像形成装置30における形成位置の補正は、出射データD4をレーザコントロール回路20からレーザダイオード21に与え始めるタイミングを変えることによって行う。本実施の形態において第1画素目は、記録材81のF側から印字される。したがって、F側に対象画像の形成位置をL4だけずらしたい場合は、図11に示すように、ステップS31において、補正後のCLKのカウント数n1をn−L4=n1によって求め、n1CLK目から出射データD4をレーザコントロール回路20からレーザダイオード21に与えるように設定すればよい。R側に対象画像の形成位置をL4だけずらしたい場合は、ステップS32に示すように、補正後のCLKのカウント数n1をn+L4=n1によって求め、n1CLK目から出射データD4をレーザコントロール回路20からレーザダイオード21に与えるように設定すればよい。
【0087】
図12は、感光体ドラム23におけるレーザ光の走査範囲のずれ量L4について、補正する前と補正した後とを示す図である。図12では、図示しないレーザダイオードから出射され、書込みユニット46を経たレーザ光は、感光体ドラム23の所定の範囲を走査している。感光体ドラム23におけるレーザ光の補正前の走査範囲は、第1走査範囲Rの範囲である。図11で説明したように、たとえばF側に対象画像82の形成位置をL4だけずらしたい場合は、補正後のCLKのカウント数n1をn−L4=n1によって求め、n1CLK目から出射データD4をレーザコントロール回路20からレーザダイオード21に与える。これによって感光体ドラム23におけるレーザ光の補正後の走査範囲は、第2走査範囲R1の範囲にすることができる。
【0088】
これによって、記録材81に印字されるテストチャート82の形成位置は、ずれ量L4だけF側にずらすことができ、記録材81の正しい位置、換言すれば、記録材81の長手方向の中心位置にテストチャート82のテストパターン90の長手方向の中心線87を形成することができる。
【0089】
以上説明した画像形成装置30によって対象画像を形成された記録材81および背景体88の画像を表す入力画像データD0aが入力され、切り出し回路16に与えられる。切り出し回路16は、入力画像データD0aから記録材81の画像を表す記録材画像データD3aを抽出し、演算処理手段に記録材画像データD3aを与える。演算処理手段は、記録材画像データD3aに基づいて、記録材81に対する対象画像の形成位置の目標位置に対するずれ量を求め、画像形成装置30における対象画像の形成位置を補正するための補正値を求めることができる。画像形成位置調整装置12は、このようにして求めた補正値に基づいて、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正することができる。
【0090】
このように画像形成位置調整装置12は、画像形成装置30によって対象画像が形成された記録材81の直線を周囲の背景体88の画像とともにを画像入力手段27によって入力しいわば、自動的に記録材81に対する対象画像の形成位置を調整することができる。したがってオペレータは、対象画像が形成された記録材81に関して、対象画像の目標位置からのずれ量を測定し、補正量を演算する必要がなく、作業を容易にするとともに、作業時間を短くすることができる。また入力手段によって記録材81だけの画像を得るのではなく、その周囲の背景体88の画像も含めて取得し、この取得画像を表す入力画像データD0aから記録材画像を表す記録材画像データD3aを抽出しているので、記録材81の画像を取得するときに、記録材81がたとえばスキューなどと呼ばれる入力に対する位置ずれを生じても、正確な記録材画像データD3aを得ることができる。したがって記録材画像データD3aに基づいて、対象画像の形成位置のずれ量を正確に求め、高精度の補正値をもとめることができ、対象画像の形成位置を高精度の補正することができる。オペレータは、記録材81のスキューの影響を気にすることなく、画像入力手段に読込ませることができるとともに、ずれ量L4を測定する必要がなくなり、作業時間を大幅に短縮することができる。
【0091】
また記録材81に対する対象画像の形成位置を調整するときに用いる対象画像は、対象画像の形成位置の調整用のテストパターン90である。テストパターン90は、形成位置のずれ量L4を求めやすい画像であり、このテストパターン90を用いることによって、記録材81に対する対象画像の形成位置は、テストパターン90以外を用いる場合に比べて正確に求めることができ、記録材81に対する対象画像の形成位置を高精度に補正することができる。
【0092】
また画像入力手段27としてデジタルカメラを用いることによって、記録材81を背景体88とともに撮像することによって記録材画像を含む取得画像を容易に得ることができる。また入力画像データD0aをデジタルデータとして得ることができる。デジタルデータは、容易に加工することができて、抽出手段によって、記録材画像データD3aを抽出することができるとともに、ノイズの影響を受けにくく、形成位置を高精度に補正することができる。
【0093】
本実施の形態では、主走査方向の中心線を基準として、記録材81に対するテストチャートの形成位置を自動調整する方向について記述したが、副走査方向の中心線、主走査方向の書出し部分および副走査方向方向の書出し部分を基準として記録材81に対するテストチャートの形成位置を自動調整することも、同様の方法によって可能である。
【0094】
また画像入力手段27が、画像データを符号化して出力する構成であるとして説明したけれども、必ずしもこれに限定される必要はなく、符号化しないで出力する構成であってもよい。この場合、入力画像データD0aは復号化する必要がなく、復号化処理回路150は設けなくてもよい。また復号化処理回路150を設けておいて、入力画像データが符号化されている場合には、復号化処理回路150で復号化した後に、画像歪補正回路28に与え、入力画像データが符号化されていない場合には、復号化処理回路150での復号化処理をせずに、画像歪補正回路28に与えるように、CPU19によって復号化処理回路150および画像歪補正回路28を制御するようにしてもよい。この場合、CPU19が画像入力手段27の形式などによって、入力画像データの符号化、非符号化を判定し、符号化されている場合には、符号化処理回路150に与え、符号化されていない場合には、画像歪補正回路28に直接与えるようにして、高速処理を達成するようにしてもよい。
【0095】
【発明の効果】
本発明によれば、画像形成装置によって対象画像を形成された記録材および背景体の画像を表す入力画像データが入力され、抽出手段に与えられる。抽出手段は、入力画像データから記録材の画像を表す記録材画像データを抽出し、演算処理手段に記録材画像データを与える。演算処理手段は、記録材画像データに基づいて、記録材に対する対象画像の形成位置の目標位置に対するずれ量を求め、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正するための補正値を求めることができる。画像形成位置調整装置は、このようにして求めた補正値に基づいて、画像形成装置における対象画像の形成位置を補正することができる。
【0096】
このように画像形成位置調整装置は、画像形成装置によって対象画像が形成された記録材の画像を周囲の背景体の画像とともに、画像入力手段によって入力し、いわば自動的に記録材に対する対象画像の形成位置を調整することができる。したがって作業者は、対象画像が形成された記録材に関して、対象画像の目標位置からのずれ量を測定し、補正量を演算する必要がなく、作業を容易にするとともに、作業時間を短くすることができる。また入力手段によって記録材だけの画像を得るのではなく、その周囲の背景体の画像も合わせて取得し、この取得画像を表す入力画像データから記録材画像を表す記録材画像データを抽出しているので、記録材の画像を取得するときに、記録材がたとえばスキューなどと呼ばれる入力手段に対する位置ずれを生じていても、正確な記録材画像データを得ることができる。したがって記録材画像データに基づいて、対象画像の形成位置のずれ量を正確に求め、高精度な補正値を求めることができ、対象画像の形成位置を高精度に補正することができる。記録材のスキューの影響を気にすることなく、画像入力手段に読込ませることができるとともに、ずれ量を測定する必要がなくなり、作業時間を大幅に短縮することができる。
【0097】
また本発明によれば、記録材に対する対象画像の形成位置を調整するときに用いる対象画像は、対象画像の形成位置の調整用のテストパターンである。テストパターンは、形成位置のずれ量を求めやすい画像であり、このテストパターンを用いることによって、記録材に対する対象画像の形成位置のずれ量を、テストパターン以外を用いる場合に比べて正確に求めることができ、記録材に対する対象画像の形成位置を高精度に補正することができる。
【0098】
また本発明によれば、画像入力手段としてデジタルカメラを用いることによって、記録材を背景体とともに撮像することによって記録材画像を含む取得画像を容易に得ることができる。また入力画像データをデジタルデータとして得ることができる。デジタルデータは、容易に加工することができて、抽出手段によって記録材画像データを抽出することができるとともに、ノイズの影響を受けにくく、形成位置を高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の画像形成位置調整装置12のブロック図である。
【図2】画像形成装置30の全体の内部構造を簡略化して示す正面図である。
【図3】画像形成装置30を、制御および画像処理に関連してグループ別して示すブロック図である。
【図4】感光体ドラム23にレーザ光を操作するための構成を示す斜視図である。
【図5】対象画像の形成位置を調整する作業のうち調整Aモードを示すのフローチャートである。
【図6】対象画像の形成位置を調整する作業のうち調整Bモードを示すフローチャートである。
【図7】テストチャート82を画像形成装置30の原稿載置台35の透明ガラス83上に載置した状態を示す平面図である。
【図8】記録材81を表す記録材画像データD3aを取得する手順を示す図である。
【図9】記録材81を示す正面図である。
【図10】テストチャート82を示す正面図である。
【図11】レーザ光の出射のタイムミングチャートである。
【図12】感光体ドラム23におけるレーザ光の走査範囲のずれ量L4について、補正する前と補正した後とを示す図である。
【図13】従来の技術の汎用ターミナルプリンタ1の内部構造を簡略化して示す正面図である。
【図14】他の従来の技術のプリンタ6の構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
16 切り出し回路
19 CPU
27 画像入力手段
30 画像形成装置
81 記録材
82 テストチャート
88 背景体
D0a 入力画像データ
D3a 記録材画像データ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for adjusting a formation position of a target image formed on a recording material by an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a copying machine, a copying operation is first actually performed using the copying machine in order to adjust the formation position of an image on copy paper. Next, the operator measures the shift amount between the image formed on the copy sheet and the image on the original sheet by using a ruler, and calculates a correction value for correcting the shift amount. The correction value obtained in this way is input by operating the operation panel, and the central processing unit (CPU) in the copying machine adjusts the emission timing of the laser light and the like, and shifts the image formation position to the normal position. I am adjusting.
[0003]
In such a copying machine, an operator such as a serviceman measures a deviation amount of an image actually formed by the copying machine using a ruler, so that an error easily occurs, and differences due to individual differences of the operators are reduced. Will happen. In addition, since the adjustment is performed manually by the operator, the adjustment must be performed several times by repeating trial and error, and the operation time increases. In order to solve such a problem, there is a device that automatically adjusts the image forming position so to speak.
[0004]
FIG. 13 is a simplified front view showing the internal structure of a general-purpose terminal printer 1 according to the prior art. The general-purpose terminal printer 1 has a reading unit 3 and a printing unit 4 along the transport path 2. In the general-purpose terminal printer 1, while the installation sheet having the reference image inserted from the suction / discharge port 5 is transported in the first direction along the transport path 2, the image is read by the reading unit 3, and the image is printed by the printing unit 4. Prints superimposed on the installation paper. Next, while the installation sheet is transported along the transport path 2 in the second direction opposite to the first direction, the image is read by the reading unit 3, and the position of the reference image and the newly printed image is determined. The shift amount is detected. The printing position in the printing unit 4 is corrected based on the detection result (for example, see Patent Document 1).
[0005]
FIG. 14 is a block diagram schematically showing a configuration of another conventional printer 6. The printer 6 stores the correction value input by the input means 7 in the storage means 8, and corrects the printing position by the printing means 9 based on the correction value. An image representing a print medium printed by the printer 6 is obtained by the image reader 11, and a correction value is obtained from the shift amount of the printing position by the data processing means 10 based on the image. The data is input to the printer 6 and the printing position is corrected (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-4-69267
[Patent Document 2]
JP-A-7-125314
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique disclosed in Patent Document 1, the installation paper is repeatedly reciprocated between the reading device 3 and the printing unit 4, so that the skew caused by the influence of the transportation roller and the case where the installation paper is transported in the first direction. There is a problem that an accurate correction result is not always obtained due to the influence of a difference in the conveying speed when the sheet is conveyed in the second direction.
[0008]
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572 cannot accurately determine the amount of deviation when the print medium is not arranged at an accurate position due to, for example, skew of the print medium when the print medium is arranged on the image reader 11. There is a problem that an accurate correction result cannot be obtained.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming position adjusting device capable of accurately correcting an image forming position.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an apparatus for adjusting the formation position of a target image on a recording material when forming the target image on the recording material by the image forming apparatus,
Image input means for obtaining input image data representing an acquired image which is an image of a recording material on which a target image is formed by the image forming apparatus and a background body provided with the recording material;
Extracting means for extracting recording material image data representing a recording material image that is an image of the recording material from the input image data;
Calculation processing means for obtaining a shift amount of a formation position of the target image with respect to the recording material from the target position based on the recording material image data, and obtaining a correction value for correcting the formation position of the target image in the image forming apparatus. The image forming position adjusting device is characterized in that:
[0011]
According to the present invention, the input image data representing the image of the recording material and the background on which the target image has been formed by the image forming apparatus is input and provided to the extracting means. The extracting means extracts recording material image data representing an image of the recording material from the input image data, and provides the recording material image data to the arithmetic processing means. The arithmetic processing unit may determine a shift amount of a formation position of the target image with respect to the recording material with respect to the target position based on the recording material image data, and may obtain a correction value for correcting the formation position of the target image in the image forming apparatus. it can. The image forming position adjusting device can correct the forming position of the target image in the image forming device based on the correction value thus obtained.
[0012]
As described above, the image forming position adjusting device inputs the image of the recording material on which the target image is formed by the image forming device, together with the image of the surrounding background body, by the image input means, so that the target image for the recording material is automatically The formation position can be adjusted. Therefore, the operator does not need to measure the amount of deviation of the target image from the target position and calculate the correction amount for the recording material on which the target image is formed, thereby simplifying the operation and shortening the operation time. Can be. Further, not only the image of the recording material is obtained by the input means, but also the image of the surrounding background body is obtained together, and the recording material image data representing the recording material image is extracted from the input image data representing the obtained image. Therefore, when the image of the recording material is acquired, accurate recording material image data can be obtained even if the recording material is displaced from the input means called skew, for example. Therefore, based on the recording material image data, the amount of deviation of the formation position of the target image can be accurately obtained, a highly accurate correction value can be obtained, and the formation position of the target image can be corrected with high accuracy. The image data can be read into the image input means without worrying about the influence of the skew of the recording material, and it is not necessary to measure the shift amount, so that the operation time can be greatly reduced.
[0013]
Further, the invention is characterized in that the target image is a test pattern for adjusting the formation position of the target image.
[0014]
According to the present invention, the target image used when adjusting the formation position of the target image on the recording material is a test pattern for adjusting the formation position of the target image. The test pattern is an image in which the shift amount of the formation position can be easily obtained. By using this test pattern, the shift amount of the formation position of the target image with respect to the recording material can be obtained more accurately than in the case of using other than the test pattern. Thus, the position where the target image is formed on the recording material can be corrected with high accuracy.
[0015]
Further, the present invention is characterized in that the image input means is a digital camera which captures a recording material and a background to obtain digital image input image data.
[0016]
According to the present invention, by using a digital camera as the image input means, it is possible to easily obtain an acquired image including the recording material image by imaging the recording material together with the background. Also, input image data can be obtained as digital data. The digital data can be easily processed, the recording material image data can be extracted by the extracting means, and the digital data is hardly affected by noise, and the forming position can be corrected with high accuracy.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of an image forming position adjusting device 12 according to an embodiment of the present invention. The image forming position adjusting device 12 is a device for adjusting the forming position of the target image on the recording material when the target image is formed on the recording material by the image forming device 30 such as a digital copying machine. The image forming position adjusting device (hereinafter sometimes simply referred to as “adjusting device”) 12 includes an image input unit 27, a cutout circuit 16 as an extracting unit, and a central processing unit (abbreviation: CPU) as an arithmetic processing unit. And 19). The image input unit 27 acquires and inputs input image data representing an acquired image which is an image of the recording material 81 on which the target image has been formed by the image forming apparatus 30 and the background 88 on which the recording material 81 is provided. The cutout circuit 16 extracts recording material image data representing a recording material image that is an image of the recording material 81 from the input image data. The CPU 19 obtains a shift amount of the target image formation position with respect to the recording material from the target position based on the recording material image data, and obtains a correction value for correcting the target image formation position in the image forming apparatus 30.
[0018]
The image forming apparatus 30 is an apparatus that forms an acquired target image on a recording material, and includes a light receiving unit 13, an A / D converter 14, a white / black correction circuit 15, a cutout circuit 16, a memory 17, An operation panel 18, a CPU 19, a laser control circuit 20, a laser diode 21, a laser light position detection unit (BD) 22, a drum 23, an exposure lamp (CL) 24, a decoding processing circuit 150, The distortion correction circuit 28 is included. The image forming position adjusting device 12 is a part of the image forming device 30 and includes a decoding processing circuit 150 as a decoding processing means, an image distortion correcting circuit 28 as an image distortion correcting means, It comprises a white / black correction circuit 15 as a black correction means, a cutout circuit 16 as a cutout means, a memory 17 as a storage means, a CPU 19 as a control operation processing means, and an image input means 27.
[0019]
Therefore, the image distortion correction circuit 28, the white / black correction circuit 15, the cutout circuit 16, the memory 17, and the CPU 19 are shared by the image forming position adjusting device 12 and the image forming device 30. The image input unit 27 is a unit externally connected to the image forming apparatus 30 in a detachable manner, and is realized by an imaging unit such as a digital camera.
[0020]
The image forming apparatus 30 irradiates the original 25 with illumination light from the exposure lamp 24 and receives reflected light at the light receiving unit 13 using a light receiving element (photoelectric conversion element) and a charge coupled device (Charge Coupled Device; CCD). Then, the target image formed on the document 25 is read. The reading unit 40 obtains a read image combining the document 25 and the platen behind the document 25. The read image has a document image area, which is an image of the document 25 on which the target image is formed, and a document table image area disposed therearound. The light receiving unit 13 photoelectrically converts the reflected light to generate read data VCCD of analog data representing a read image, and the read data VCCD is provided to the A / D converter 14 by an electric signal.
[0021]
The A / D converter 14 converts the read data VCCD, which is analog data, into read data D1 of digital data, and supplies the read data D1 of the digital data to the white / black correction circuit 15. The white / black correction circuit 15 corrects the variation of the output of the CCD in the light receiving unit 13 such as uneven light distribution and image variation to the read data D1 of the digital data to obtain a quantitative value. The white / black correction circuit 15 supplies the corrected read data D2 to the cutout circuit 16 by an electric signal.
[0022]
In the cutout circuit 16, image processing is performed on the corrected read data D2, and only the document image data D3 which is data of a document image area is extracted from the read data D2. The extracted document image data D3 is provided to the memory 17 and stored.
[0023]
In forming an image, the formed image data D3x stored in the memory 17 is given to the laser control circuit 20, and the emission data D4 based on the formed image data D3x is given to the laser diode 21, and the emission data D4 The laser beam is scanned from the laser diode 21 onto the photosensitive drum 23 and irradiated. As a result, the target image described on the document is formed as an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 23 based on the image data D3x. Further, the toner is adhered to the photosensitive drum 23 so as to correspond to the electrostatic latent image to be visualized to form a toner image, and the toner image is electrostatically transferred to a recording material and fixed. Thus, the target image is formed on the recording material 81.
[0024]
The formed image data D3x is data generated based on the document image data D3 given from the cutout circuit 16 in accordance with a command from the operation of the operation panel 18 by the operator. For example, in the case of a normal copy, which is the same magnification, and in which the correction such as the density is not performed, the formed image data D3x and the original image data D3 are the same. When enlargement, reduction, color correction, and the like are instructed, the formed image data D3x is data corrected from the document image data D3.
[0025]
The laser light position detector 22 is for knowing the reference position of the laser light. The reference position is a predetermined irradiation position of the laser beam. The CPU 19 receives the signal indicating the reference position from the laser light position detector 22, and acquires the reference position. The CPU 19 gives a command to the laser control circuit 20 based on the reference position of the laser light, adjusts the timing of giving the laser diode 21 the emission data D4 of the laser light corresponding to the image data D3, The timing of the emitted laser light is controlled.
[0026]
The CPU 19 is a unit that controls the image forming apparatus 30 as a whole. When the operation panel 18 is operated by the operator, a command such as a command for copying is input and given to the CPU 19. The CPU 19 controls each component included in the image forming apparatus 30 based on the input command so that the target image is formed on the recording material as described above.
[0027]
Further, the image distortion correction circuit 28 corrects the distortion of the image input by the image input means 27 and supplies the image to the white / black correction circuit 15. Such an image forming apparatus 30 is provided with an interface such as a universal serial bus (Universal Serial Bus: abbreviated as USB), and the image input unit 27 is configured to be detachably connectable via this interface. I have.
[0028]
The image input unit 27 is realized by a digital camera, and captures an image of the recording material 81 on which the target image has been formed by the image forming apparatus 30. At this time, the background material 88 is disposed behind the recording material 81, and a range including the background material 88 is imaged all around the recording material 81. As the background 88, a background having a color different from the color of the recording material 81 is preferably used. Thus, the recording material 81 and the background 88 are imaged, and the input image data D0a of the acquired image including the recording material 81 and the background 88 is input. The input image data D0a input by the image input unit 27 is digital data.
[0029]
If the image input unit 27 is a digital camera or the like, the input image data D0a may be encoded by a predetermined encoding method, such as being compressed by the JPEG method. That is, the image input unit 27 may be a unit that encodes and outputs data of an image obtained by imaging. In this case, since the image forming apparatus 30 on the receiving side needs a unit for decoding the input image data D0a, the decoding processing circuit 150 is provided. The input image data D0a is provided to the decoding processing circuit 150. The decoding processing circuit 150 decodes the input image data D0a, and supplies the decoded input image data D0ad to the image distortion correction circuit 28.
[0030]
Since the image input unit 27 is realized by a digital camera, the input image data D0a to be input is slightly distorted due to the aberration of the lens of the digital camera and the relative position between the lens and the recording material 81. There is a risk. The image distortion correction circuit 28 performs a process of correcting such image distortion to obtain original correct image data.
[0031]
The distortion-corrected input image data D1a is provided to the white / black correction circuit 15. The white / black correction circuit 15 corrects a variation in output of each pixel in the image input unit 27 such as uneven light distribution and image variation to obtain a quantitative value, similarly to the read data D1. The input image data D2a corrected in black and white in this manner is supplied to the cutout circuit 16.
[0032]
In the cutout circuit 16, as in the case of the read data D2, by performing predetermined image processing, only the image portion of the recording material 81 is extracted, and the recording material image data D3a representing the image of the recording material 81 can be obtained. . The extracted recording material image data D3a is provided to the memory 17 and stored.
[0033]
The memory 17 supplies the recording material image data D3a to the CPU 19. Conversely, the CPU 19 reads the recording material image data D3a from the memory 17 and analyzes it. In the present embodiment, the CPU 19 reads from the memory 17 line data D5a for one line extending in the main scanning direction among the recording material image data D3a. The main scanning direction is a direction corresponding to a direction in which the light receiving elements in the light receiving unit 13 of the image forming apparatus 30 are arranged in a line, and the sub-scanning direction is a direction in which the light receiving unit 13 moves. The CPU 19 analyzes the recording material image data D3a read from the memory 17, in this embodiment, the line data D5a, that is, analyzes the line data D5a, and detects a shift amount of the target image printed on the recording material 81 with respect to the recording material 81. Then, a correction value for correcting this deviation is obtained.
[0034]
Originally, the formation position of the target image on the document 25 and the formation position of the target image on the recording material 81 must match. However, the formation position actually formed on the recording material 81 may be different due to an attachment error of each component. In some cases, the target position corresponding to the formation position on the document 25 may be deviated. The amount of the shift is the shift amount, and the CPU 19 obtains the correction value for correcting the shift so as to be formed at the target position.
[0035]
FIG. 2 is a front view schematically showing the entire internal structure of the image forming apparatus 30. The image forming apparatus 30 includes a scanner unit 31, a laser printer unit 32, a multi-stage paper feed unit 33, and a sorter. The scanner unit 31 includes a document table 35 made of transparent glass 82, a two-sided automatic document feeder (RDF) 36, a scanner unit 40, a lamp reflector assembly 41, a light receiving unit 13, a reflection mirror 43, , A lens 44. The laser printer unit 32 includes a manual paper feed tray 45, a laser writing unit 46, an electrophotographic process unit 47, a fixing device 49, and a first transport path 50. The multi-stage paper feed unit 33 has a first cassette 51, a second cassette 52, a third cassette 53 and a fifth cassette 55, a common transport path 56, and second to sixth transport paths 57 to 61. .
[0036]
The laser writing unit 46 includes a laser diode 21 that emits a laser beam corresponding to image data from the memory 17, a polygon mirror 75 that deflects the laser beam at a constant angular velocity, and a laser beam that is deflected at a constant angular velocity. And an fθ lens 76 for correcting the light to be deflected at a constant speed on the photosensitive drum 23. The electrophotographic process unit 47 includes the photosensitive drum 23, a fixing device 49 and a charger (not shown) around the photosensitive drum 23, a developing device, a transfer device, a peeling device, a cleaning device, and a static eliminator. Have.
[0037]
The scanner unit 40 includes a lamp reflector assembly 41 for exposing the document 25, a plurality of reflection mirrors 43 for guiding a reflected light image from the document 25 to the light receiving unit 13, and a reflected light image from the document 25 formed on the light receiving unit 13. A lens 44 and an exposure lamp 24. The light receiving unit 13 is mounted on the lamp reflector assembly 41.
[0038]
The common transport path 56 is configured to transport the recording material from the first cassette 51, the second cassette 52, and the third cassette 53 toward the electrophotographic processing unit 47.
[0039]
The common transport path 56 joins the fourth transport path 59 from the fifth cassette 55 on the way to the electrophotographic process section 47 and communicates with the fifth transport path 60. The fifth transport path 60 joins the double-sided / combined transport path 50 b and the sixth transport path 61 from the manual paper feed tray 45 at a junction 62. The transport path that has joined at the junction 62 is configured to communicate with an image forming position between the photosensitive drum 23 of the electrostatographic processing unit 47 and the transfer device. A junction 62 between the fifth and sixth transport paths 60 and 61 and the double-sided / combined transport path 50b is provided at a position close to the image forming position.
[0040]
A first transport path 50 is provided downstream of the recording material on which an image is formed by the fixing device 49 in the transport direction. The first transport path 50 branches into a second transport path 57 leading to the sorter 34 and a third transport path 58 leading to the multi-stage paper feed unit 33.
[0041]
The third transport path 58 is branched in the multi-stage paper feed unit 33, and a reverse transport path 50a and a double-sided / combined transport path 50b are provided as the branched transport paths. The reversing conveyance path 50a is a conveyance path for reversing the front and back of the recording material in the duplex copying mode for copying both sides of the document 25. The double-sided / combined conveyance path 50b is a conveyance path for conveying a recording material such as copy paper from the reverse conveyance path 50a to the image forming position of the photosensitive drum 23 in the double-sided copy mode. The double-sided / synthetic conveyance path 50b is provided on the photosensitive drum without reversing the recording material in a single-sided synthetic copy mode in which an image of a different document or a different color toner is used to form an image on one side of the recording material. This is a transport path for transporting to the image forming position 23.
[0042]
The scanner unit 31 reads an image of the document 25 placed on the document table 35 while the scanner unit 40 moves along the lower surface of the document table 35. When using the automatic document feeder (RDF) 36 for two-sided printing, a plurality of documents 25 are set once, and the document 25 is automatically set in a state where the scanner unit 40 is stopped at a predetermined position below the RDF 36. While reading the document 25 one by one, or both sides, according to the operator's selection.
[0043]
Image data obtained by reading the image of the document 25 with the scanner unit 40 is temporarily stored in the memory 17. Thereafter, the image data is sent to an image processing unit based on a command from the operator via the operation panel 18 and subjected to various processes, and then temporarily stored in the memory 17 again. The data is given to the laser printer unit 32.
[0044]
The image data provided to the laser printer unit 32 is scanned by a laser beam by the laser writing unit 46 in the laser writing unit 46 and the electrophotographic processing unit 47, so that static electricity on the surface of the photosensitive drum 23 is charged. It is formed as an electrostatic latent image. The toner image visualized by the toner adhering to the electrostatic latent image is electrostatically transferred and fixed onto the surface of the recording material conveyed from the multi-stage paper supply unit 33. Thereafter, the recording material on which the image is formed is sent from the fixing device 49 to the sorter 34 via the first and second transport paths 50 and 57. Alternatively, the recording material on which the image has been formed is conveyed to the reverse conveyance path 50a via the first and third conveyance paths 50 and 58.
[0045]
FIG. 3 is a block diagram showing the image forming apparatuses 30 in groups related to control and image processing. The image forming apparatus 30 includes an image data input unit 70, an image processing unit 71, an image data output unit 72, the memory 17, and the CPU 19. The CPU 19 has an image processing control unit 74 that is responsible for controlling image processing.
[0046]
The image data input unit 70 has a CCD unit 70a, a histogram processing unit 70b, and an error diffusion processing unit 70c. The CCD unit 70a includes a light receiving unit 13, an A / D conversion circuit 14, and a white / black correction circuit 15. A histogram processing unit 70b and an error diffusion processing unit 70c are interposed between the white / black correction circuit 15 and the cutout circuit 16. The CCD unit 70a supplies the read data D2 to the histogram processing unit 70b as a digital signal of 256 gradations (8 bits).
[0047]
Instead of the white / black correction circuit 15, a circuit for performing MTF (Modulation Transfer Function) correction or gamma correction may be provided instead.
[0048]
The histogram processing unit 70b accumulates the number of pixels for each of the 256 grayscale pixel densities based on the read data D2 from the CCD unit 70a to obtain histogram data as density information. The histogram processing unit 70b supplies the obtained histogram data to the image processing 74 as necessary, and supplies the obtained histogram data to the error diffusion processing unit 70c together with the read data D2 as pixel data.
[0049]
In the error diffusion processing unit 70c, based on the histogram data, using an error diffusion method, which is a kind of pseudo halftone processing unit, in other words, a method of reflecting a binarization error in the binarization determination of an adjacent pixel. The read data D2 from the CCD unit 70a is converted into one bit (binary), and a redistribution operation is performed to faithfully reproduce the local area density in the document. In this way, the read data D2 is corrected and the corrected read data D2 is provided to the cutout circuit 16.
[0050]
The read data VCCD read by the light receiving unit 13 is binarized and white / black corrected by the A / D converter 14, and processed by the error diffusion method while taking a histogram based on the read data D2. The read data D2 after the processing is supplied to the cutout circuit 16. Then, the document image data D3 is cut out and temporarily stored in the memory 17.
[0051]
The input image data D1a provided from the image distortion correction circuit 28 to the white / black correction circuit 15 is also subjected to the same processing by the histogram processing unit 70b and the error diffusion processing unit 70c.
[0052]
The image processing unit 71 includes first and second multi-value processing units 71a and 71b, a combination processing unit 71c, a density conversion processing unit 71d, a scaling processing unit 71e, an image processing unit 71f, and an error diffusion processing. And a compression processing unit 71h. The image processing unit 71 is a processing unit that finally converts the document image data D3 into formed image data D3x desired by the operator based on the operation of the operation panel 18 by the operator. Processing is performed. The image processing unit 71 is configured to perform processing by the processing unit until the image data is finally stored in the memory 17 as converted image data. Each of the above-described processing units included in the image processing unit 71 functions as needed, and may not function in some cases.
[0053]
In the first and second multi-value processing sections 71a and 71b, the data binarized by the error diffusion processing section 70c is converted again into 256 gradations. The synthesis processing unit 71c selectively performs a logical operation for each pixel, that is, an operation of a logical sum, a logical product, or an exclusive logical sum. The data to be subjected to this calculation is image data stored in the memory 17. The density conversion processing section 71d arbitrarily sets the relationship between the input density and the output density for the 256-level digital signal based on a predetermined tone conversion table. The scaling unit 71e calculates the pixel data (density value) for the target pixel after scaling by performing an interpolation process based on the input known data in accordance with the designated scaling factor. After the multiplication, the main scanning is scaled.
[0054]
In the image processing unit 71f, various image processing is performed on the input pixel data, and information collection on a data string such as feature extraction is performed. The error diffusion processing unit 71g performs the same processing as the error diffusion processing unit 70c of the image data input unit 70. The compression processing unit 71h compresses the data into binary data by encoding called run length. As for the compression of image data, compression functions in the last processing loop when the final output image data is completed.
[0055]
The image data output unit 72 includes a restoration unit 72a, a multi-value processing unit 72b, an error diffusion processing unit 72c, and a laser output unit 72d. The laser output section 72d includes the laser control circuit 20 and the laser diode 21. The image data output unit 72 restores the formed image data D3x stored in the memory 17 in a compressed state by the restoration unit 72a, converts the original image data D3x back to the original 256 gradations by the multi-value processing unit 72b, and performs error diffusion. After the processing unit 72c performs error diffusion of the quaternary data that provides a smoother halftone representation than the binary data, the processed image data D3x after the processing is provided to the laser output unit 72d.
[0056]
Therefore, in the restoration unit 72a, the image data compressed by the compression processing unit 71h is restored. The multi-value processing section 72b performs the same processing as the multi-value processing sections 71a and 71b of the image processing section 71. The error diffusion processing section 72c performs the same processing as the error diffusion processing section 70c of the image data input section 70. In the laser output section 72d, the digital image data is converted into a laser on / off signal in the laser control circuit 20 based on the control signal from the CPU 19. The converted signal is given to the laser diode 21 and the laser light is turned on / off.
[0057]
The data handled by the image data input unit 70 and the image data output unit 72 is stored in the memory 17 in the form of binary data in order to reduce the capacity of the memory 17. Processing in the form of value data is also possible.
[0058]
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration for operating the photosensitive drum 23 with laser light. The image forming apparatus 30 includes a laser writing unit 46, the photosensitive drum 23 of the electrophotographic process unit 47, and a reflection mirror 79, and these also configure the image forming value adjusting device 12. The laser writing unit 46 includes a polygon mirror 75, an fθ lens 76, and first and second laser beam position detectors 22a and 22b (hereinafter, when an unspecified laser beam position detector is indicated, a suffix “a”). , B ”is omitted and a reference numeral“ 22 ”is assigned).
[0059]
On both sides of the fθ lens 76, the first and second laser beam position detectors 22a and 22b are arranged at an interval from the fθ lens 76 so as to sandwich the fθ lens 76. The polygon mirror 75 is arranged on a vertical bisector of a straight line connecting the first laser light position detector 22a and the second laser light position detector 22b. The photosensitive drum 23 is arranged such that the rotation axis of the photosensitive drum 23 is perpendicular to the conveyance path of the recording material 81.
[0060]
The laser light position detector 22 is for detecting the reference position of the laser light by a BD signal which is an output signal obtained by irradiating the laser light position detector 22 with the irradiated laser light. The BD signal is a signal emitted from the position detector sensor 22 when the laser light is applied to the position detector sensor 22. Therefore, the CPU 19 can know the position of the laser beam by knowing which of the first and second position detector sensors 22a and 22b the BD signal is emitted from.
[0061]
The laser light emitted from the laser diode 21 is reflected by the polygon mirror 75 rotating around the axis and deflected at a constant angular velocity. The axis of the polygon mirror 75 is parallel to a plane perpendicular to the axis of the photosensitive drum 23. The laser light reflected by the polygon mirror 75 irradiates the laser light position detector 22 while moving at a constant angular velocity with respect to the rotation axis of the polygon mirror 75, and passes through the fθ lens 76. When the laser beam passes through the fθ lens 76, the laser beam is corrected so as to be deflected at a constant speed on the photosensitive drum 23, is reflected by the reflection mirror 79, and scans the photosensitive drum 23. The recording material 81 is conveyed in a direction 101 from the conveyance path to the photosensitive drum 23. The photosensitive drum 23 electrostatically transfers an image onto the surface of the recording material 81 while rotating in the direction 100 in which the recording material 81 is sent out.
[0062]
The image forming position adjusting device 12 corrects the position shift L1 of the main scanning line of the laser light emitted from the laser writing unit 46 to the photosensitive drum 23. Causes of the displacement L1 are a displacement of the relative position between the laser writing unit 46 and the photosensitive drum 23 and a displacement of the polygon mirror 75 and the fθ lens 76 inside the laser writing unit 46. The relative position L2 between the conveyed recording material 81 and the photosensitive drum 23 differs depending on the image forming apparatus 12, and therefore, it is necessary to adjust the relative position L2. Therefore, the image forming position adjusting device 12 absorbs a shift of each image forming device 12 by emitting a laser beam in accordance with the relative position between the recording material 81 and the photosensitive drum 23, and transfers the image to the recording material 81. It is formed at a regular position.
[0063]
FIG. 5 is a flowchart showing the adjustment A mode among the operations for adjusting the target image formation position, and FIG. 6 is a flowchart showing the adjustment B mode among the operations for adjusting the target image formation position. FIG. 7 is a plan view showing a state where the test chart 82 is placed on the transparent glass 83 of the document table 35 of the image forming apparatus 30. FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for acquiring the recording material image data D3a representing the recording material 81. FIG. 9 is a front view showing the recording material 81. FIG. 10 is a front view showing the test chart 82. FIG. 11 is a timing chart of emission of laser light.
[0064]
The operation of adjusting the test chart 82, which is the target image, to the formation position has an adjustment A mode and an adjustment B mode, and is executed from the adjustment A mode under the overall control of the CPU 19. In the adjustment A mode, the test chart 82 is printed on the recording material 81, and in the adjustment B mode, the amount of deviation is obtained to obtain a correction value.
[0065]
In the adjustment A mode, when started in step s0, in step s1, the CPU 19 determines whether or not a command to start the adjustment A mode is given by operating the operation panel 18. If a command to start the adjustment A mode has not been given, the process returns to step s1, and this step s1 is repeated until this command is given. If it is determined that a command to start the adjustment A mode has been given, the process proceeds to step s2.
[0066]
The operator operates the operation panel 18 to set the mode to the adjustment A mode, and places the test chart 82 on which the test pattern 90 is formed as the target image on the transparent glass 83 of the document table 35. As shown in FIG. 7, the test chart 82 has a print surface on which the test pattern 90 of the test chart 82 is formed facing the transparent glass 83, and the test chart 82 is printed on the position display plate 84 on which the document placement position mark 85 is formed. Along the one side edge 82a, the position in the direction in which the one side edge 82a extends is determined based on the mark 85, for example, by aligning the center position of the test chart 82 with the mark 85 so that the one side edge 82a extends. It is placed with alignment.
[0067]
In the present embodiment, an adjustment test chart 82 is used in the operation of adjusting the formation position of the target image. A test pattern 90 is formed on the test chart 82. The test pattern 90 is formed by, for example, a frame line 86 having a margin L3 uniformly from the four sides of an A4-size rectangle as shown in FIG. In the center of the test chart 82 in the longitudinal direction, there is provided a center line 87 extending over the entire region in the frame in the width direction. The test chart 82 is arranged such that one side edge 82 a arranged at one end in the width direction is along the position display plate 84.
[0068]
In step s2, the CPU 19 determines whether the print switch SW1 has been operated. If the print switch SW1 has not been operated, the process returns to step s2 and repeats step s2 until the print switch SW1 is operated. If it is determined that the print switch SW1 has been operated, the process proceeds to step s3.
[0069]
In step s3, the CPU 19 gives a command to the scanner unit 40 to read the test chart 82. Thus, the test chart 82 is read by the scanner unit 40. The light receiving unit 13 is realized by a line sensor having 5000 pixels and 400 dpi, and reads the light in a direction in which the light sensor 13 extends as a main scanning direction. For example, when using an A4 size test chart 82, the main scanning direction is arranged in the longitudinal direction of the test chart 82, and about 297 mm can be read in the main scanning direction to obtain line data.
[0070]
The light receiving unit 13 is mounted on the lamp reflector assembly 41 and is configured to be displaceable in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and obtains a plurality of line data in the sub-scanning direction by scanning the test chart 82. Thus, the data of the entire test chart 82, and thus the data of the test pattern 90, can be read. Among the data read in this manner, one-line data extending in the main scanning direction includes data of the center line 87 and the frame line 86 except for blank areas at both ends in the width direction. In this way, the original image data D3 representing the test chart 82 is stored in the memory, and the formed image data D3x is stored in the memory 17 based on this.
[0071]
In step s4, the CPU 19 gives a command to the laser control circuit 20 to irradiate the photosensitive drum 23 with laser light based on the formed image data D3x representing the test chart 82. Specifically, since the laser light is irradiated while scanning in the main scanning direction by the rotation of the polygon mirror, a state where the irradiation position in the main scanning direction matches the reference position is detected, and the laser beam is formed at a timing based on this. The laser beam is irradiated so as to form the image data D3x.
[0072]
More specifically, the CPU 19 counts the clock CLK given by the timer 8 from the falling edge of the BD signal based on the BD signal indicating the reference position from the BD 22, as shown in FIG. The memory 17 is controlled so that the formed image data D3x representing the read test chart 82 is supplied to the laser control circuit 20. The laser control circuit 20 supplies the emission data D4 corresponding to the given formed image data D3x to the laser diode 21, whereby the laser light is emitted from the first pixel to the photosensitive drum 23.
[0073]
In step s5, the CPU 19 controls so that the electrostatic latent image drawn on the photosensitive drum 23 is transferred and formed on the recording material 81 as a toner image, and the recording material 81 is discharged. Then, the process proceeds to step s6 to end the adjustment A mode. As described above, the adjustment A mode is a procedure in which the test pattern 90 is formed on the recording material 81 by the image forming apparatus 30 using the test chart 82.
[0074]
In the recording material 81 on which the test pattern 90 is formed as described above, it is assumed that the test pattern 90 is shifted in one longitudinal direction. Specifically, the center line 87 representing the center in the longitudinal direction is shifted from the center in the longitudinal direction of the recording material 81 to the R (rear) side, which is one side, as shown in FIG. I do. This means that the emission position of the laser light is shifted to the R side by a shift amount L4, so it is necessary to correct the laser light emission position to shift to the F (front) side by the shift amount L4. When such a shift occurs, it is necessary to correct the image forming position according to the shift amount. In order to determine the shift amount L4, it is necessary to determine the distance between the center line of the recording material 81 and the center line 87 of the test pattern 90 formed on the recording material 81.
[0075]
The procedure for obtaining and adjusting the shift amount is the adjustment B mode. As a preparation for executing the adjustment B mode, the recording material 81 on which the test pattern 90 of FIG. 8A is formed is imaged by the image reading means (hereinafter, sometimes referred to as a “digital camera”) 27. When an image is taken by the digital camera 27, in order to clearly detect the end of the recording material 81, the test material 90 is made to appear on the background 88 as shown in FIG. Is provided, and the recording material 81 and the surrounding background body 88 are imaged together. When capturing an image, the optical axis of the reading lens of the digital camera 27 is set to be perpendicular to the surface of the recording material 81 in order to minimize distortion of the captured image. When the recording material 81 itself is white, the color of the background body 88 is, for example, black or dark blue.
[0076]
In this manner, the digital camera 27 is image-formed by the image forming apparatus so that the recording material 81 can be imaged and the input image data D0a representing the acquired image captured by the digital camera 27 can be supplied from the digital camera 27 to the image distortion correction circuit 28. 30 and starts the adjustment B mode from step a0, and proceeds to step a1.
[0077]
In step a1, the CPU 19 determines whether or not a command to start the adjustment B mode has been given by operating the operation panel 18. If a command to start the adjustment B mode has not been given, the process returns to step a1 and repeats step a1 until this command is given. If it is determined that a command to start the adjustment B mode has been given, the process proceeds to step a2. The adjustment B mode is set by operating the operation panel 18 by the operator.
[0078]
In step a2, the CPU 19 determines whether or not the read switch SW2 has been operated. If the read switch SW2 has not been operated, the process returns to step a2, and repeats step a2 until it is operated. If it is determined that the read switch SW2 has been operated, the process proceeds to step a3. Thus, in step a2, the process waits for the operator to press the read switch SW2.
[0079]
In step a3, the CPU 19 controls the image distortion correction circuit 28 to read the input image data D0a representing the acquired image of the recording material 81 and the surrounding background 88 from the digital camera 27, and proceeds to step a4. move on. In step a4, the CPU 19 causes the image distortion correction circuit 28 to correct the input image data D0a, and proceeds to step a5.
[0080]
In step a5, the CPU 19 causes the white / black correction circuit 15 to correct the input image data D1a to correct the light distribution unevenness and the image variation to obtain a quantitative value, and then proceeds to step a6. At step a6, the CPU 19 causes the cutout circuit 16 to extract only the recording material image data D3a representing the recording material image as shown in FIG. 8C from the input image data D2a, and proceeds to step a7. In step a7, the CPU 19 causes the memory 17 to store the recording material image data D3a.
[0081]
In step a8, the CPU 19 reads line data D5a for one line in the main scanning direction from the recording material image data D3a from the memory 17. At this time, the line data D5a corresponding to the portion of the test chart 82 excluding the margin is read. Then, the process proceeds to step a9. In step a9, the CPU 19 analyzes the line data D5a and determines the amount of deviation L4 between the center line in the longitudinal direction of the recording material 81 and the center line 87 representing the center in the longitudinal direction of the test pattern 90 printed on the recording material 81. Ask. The shift amount L4 is a shift amount from the target position where the test pattern 90 should be formed. The shift amount L4 is obtained, and the process proceeds to step a10. In the present embodiment, the shift amount L4 is a value converted to a clock count, and is used as it is as a correction value.
[0082]
In step a10, it is determined whether the sign of the shift amount L4 is positive or negative. The sign of the deviation amount L4 indicates the direction of deviation of the test pattern 90 from the target position. For example, as shown in FIG. A shift of minus (-) indicates a shift in the other longitudinal direction, and a shift of plus or minus 0 (± 0) indicates no shift, that is, a shift amount L4.
[0083]
If the sign of the shift amount L4 is plus, the process proceeds to step a11. If it is minus, the process proceeds to step a12. If it is plus or minus 0, the process proceeds to step a13. When the sign is plus, the center line 87 representing the longitudinal center of the test pattern 90 printed on the recording material 81 is shifted to the R side which is one side with respect to the longitudinal center line of the recording material 81. I have. In this case, therefore, in step a11, the emission position of the laser beam is shifted to the F side, which is the other side, by a clock representing the emission timing so as to correct the shift amount L4 by the number of pixels corresponding to the shift amount L4. Is corrected by the correction value corresponding to the shift amount L4. That is, the clock count value n1 for providing the formed image data D3x to the control circuit is a value obtained by subtracting the shift amount L4 from the initial count value n.
[0084]
When the sign is minus, the center line 87 indicating the longitudinal center of the test pattern 90 printed on the recording material 81 is shifted to the F side with respect to the longitudinal center line of the recording material 81. In this case, therefore, in step a12, the emission position of the laser beam is shifted to the R side, which is one side, to correct the shift amount L4 by the number of pixels corresponding to the shift amount L4. Is corrected by the correction value corresponding to the shift amount L4. That is, the clock count value n1 for providing the formed image data D3x to the control circuit is a value obtained by adding the shift amount L4 from the initial count value n.
[0085]
After executing steps a11 and a12, the process proceeds to step a13. In step a13, the adjustment B mode ends.
[0086]
The correction of the formation position in the image forming apparatus 30 is performed by changing the timing at which the emission data D4 starts to be supplied from the laser control circuit 20 to the laser diode 21. In the present embodiment, the first pixel is printed from the F side of the recording material 81. Therefore, when it is desired to shift the formation position of the target image to the F side by L4, as shown in FIG. 11, in Step S31, the corrected count number n1 of CLK is obtained by n−L4 = n1, and emitted from the n1th CLK. What is necessary is just to set so that the data D4 is supplied from the laser control circuit 20 to the laser diode 21. When it is desired to shift the formation position of the target image to the R side by L4, the count number n1 of the corrected CLK is obtained by n + L4 = n1 as shown in step S32, and the emission data D4 is output from the laser control circuit 20 from the n1th CLK. What is necessary is just to set to give to the laser diode 21.
[0087]
FIG. 12 is a diagram showing a shift amount L4 of the scanning range of the laser beam on the photosensitive drum 23 before and after correction. In FIG. 12, a laser beam emitted from a laser diode (not shown) and having passed through the writing unit 46 scans a predetermined range of the photosensitive drum 23. The scanning range of the photosensitive drum 23 before the correction of the laser beam is the first scanning range R. As described with reference to FIG. 11, for example, when it is desired to shift the formation position of the target image 82 toward the F side by L4, the corrected CLK count number n1 is obtained by n−L4 = n1, and the emission data D4 is obtained from the n1th CLK. The laser control circuit 20 gives the laser diode 21. As a result, the scanning range of the photosensitive drum 23 after the correction of the laser beam can be set to the range of the second scanning range R1.
[0088]
Thereby, the formation position of the test chart 82 printed on the recording material 81 can be shifted to the F side by the shift amount L4, and the correct position of the recording material 81, in other words, the center position of the recording material 81 in the longitudinal direction. The center line 87 in the longitudinal direction of the test pattern 90 of the test chart 82 can be formed.
[0089]
The input image data D0a representing the images of the recording material 81 and the background 88 on which the target image has been formed by the image forming apparatus 30 described above is input and provided to the cutout circuit 16. The cutout circuit 16 extracts recording material image data D3a representing the image of the recording material 81 from the input image data D0a, and supplies the recording material image data D3a to the arithmetic processing unit. The arithmetic processing means calculates the amount of deviation of the formation position of the target image with respect to the recording material 81 from the target position based on the recording material image data D3a, and calculates a correction value for correcting the formation position of the target image in the image forming apparatus 30. You can ask. The image forming position adjusting device 12 can correct the forming position of the target image in the image forming device based on the correction value thus obtained.
[0090]
As described above, the image forming position adjusting device 12 automatically records the straight line of the recording material 81 on which the target image is formed by the image forming device 30 together with the image of the surrounding background body 88 by means of the image input means 27, that is, automatically. The position where the target image is formed on the material 81 can be adjusted. Therefore, the operator does not need to measure the amount of deviation of the target image from the target position and calculate the correction amount for the recording material 81 on which the target image has been formed, thereby simplifying the operation and shortening the operation time. Can be. Further, the input means obtains not only the image of the recording material 81 but also the image of the surrounding background 88, and converts the input image data D0a representing the acquired image into the recording material image data D3a representing the recording material image. Therefore, when the image of the recording material 81 is acquired, even if the recording material 81 is displaced from an input called skew, for example, accurate recording material image data D3a can be obtained. Therefore, based on the recording material image data D3a, the amount of deviation of the formation position of the target image can be accurately obtained, a highly accurate correction value can be obtained, and the formation position of the target image can be corrected with high precision. The operator can read the recording material 81 into the image input means without worrying about the influence of the skew, and it is not necessary to measure the displacement L4, so that the operation time can be greatly reduced.
[0091]
The target image used when adjusting the formation position of the target image on the recording material 81 is a test pattern 90 for adjusting the formation position of the target image. The test pattern 90 is an image in which the shift amount L4 of the formation position can be easily obtained, and by using the test pattern 90, the formation position of the target image on the recording material 81 is more accurate than in the case where a test pattern other than the test pattern 90 is used. The position of the target image on the recording material 81 can be corrected with high accuracy.
[0092]
In addition, by using a digital camera as the image input unit 27, an image including the recording material image can be easily obtained by imaging the recording material 81 together with the background 88. Further, the input image data D0a can be obtained as digital data. The digital data can be easily processed, the recording medium image data D3a can be extracted by the extracting means, and the digital data is hardly affected by noise, and the formation position can be corrected with high accuracy.
[0093]
In the present embodiment, the direction for automatically adjusting the formation position of the test chart on the recording material 81 with reference to the center line in the main scanning direction has been described. A similar method can be used to automatically adjust the test chart formation position on the recording material 81 based on the writing portion in the scanning direction.
[0094]
Although the image input unit 27 has been described as being configured to encode and output image data, it is not necessarily limited to this configuration, and may be configured to output without encoding. In this case, there is no need to decode the input image data D0a, and the decoding processing circuit 150 may not be provided. If the input image data is coded by providing a decoding processing circuit 150, the input image data is decoded by the decoding processing circuit 150, and then supplied to the image distortion correction circuit 28, and the input image data is coded. If not, the CPU 19 controls the decoding processing circuit 150 and the image distortion correction circuit 28 so that the decoding processing is not performed by the decoding processing circuit 150 but is supplied to the image distortion correction circuit 28. May be. In this case, the CPU 19 determines the encoding or non-encoding of the input image data according to the format of the image input means 27, etc., and if it is encoded, gives it to the encoding processing circuit 150, and it is not encoded In such a case, high-speed processing may be achieved by directly giving the signal to the image distortion correction circuit 28.
[0095]
【The invention's effect】
According to the present invention, the input image data representing the image of the recording material and the background on which the target image has been formed by the image forming apparatus is input and given to the extracting means. The extracting means extracts recording material image data representing an image of the recording material from the input image data, and provides the recording material image data to the arithmetic processing means. The arithmetic processing unit may determine a shift amount of a formation position of the target image with respect to the recording material with respect to the target position based on the recording material image data, and may obtain a correction value for correcting the formation position of the target image in the image forming apparatus. it can. The image forming position adjusting device can correct the forming position of the target image in the image forming device based on the correction value thus obtained.
[0096]
As described above, the image forming position adjusting device inputs the image of the recording material on which the target image is formed by the image forming device, together with the image of the surrounding background body, by the image input means, so that the target image for the recording material is automatically The formation position can be adjusted. Therefore, the operator does not need to measure the amount of deviation of the target image from the target position and calculate the correction amount for the recording material on which the target image is formed, thereby simplifying the operation and shortening the operation time. Can be. Further, not only the image of the recording material is obtained by the input means, but also the image of the surrounding background body is obtained together, and the recording material image data representing the recording material image is extracted from the input image data representing the obtained image. Therefore, when the image of the recording material is acquired, accurate recording material image data can be obtained even if the recording material is displaced from the input means called skew, for example. Therefore, based on the recording material image data, the amount of deviation of the formation position of the target image can be accurately obtained, a highly accurate correction value can be obtained, and the formation position of the target image can be corrected with high accuracy. The image data can be read into the image input means without worrying about the influence of the skew of the recording material, and it is not necessary to measure the shift amount, so that the operation time can be greatly reduced.
[0097]
According to the invention, the target image used when adjusting the formation position of the target image on the recording material is a test pattern for adjusting the formation position of the target image. The test pattern is an image in which the shift amount of the formation position can be easily obtained. By using this test pattern, the shift amount of the formation position of the target image with respect to the recording material can be obtained more accurately than in the case of using other than the test pattern. Thus, the position where the target image is formed on the recording material can be corrected with high accuracy.
[0098]
Further, according to the present invention, by using a digital camera as the image input means, it is possible to easily obtain an acquired image including the recording material image by imaging the recording material together with the background. Also, input image data can be obtained as digital data. The digital data can be easily processed, the recording material image data can be extracted by the extracting means, and the digital data is hardly affected by noise, and the forming position can be corrected with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an image forming position adjusting device 12 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view schematically showing the entire internal structure of the image forming apparatus 30.
FIG. 3 is a block diagram showing the image forming apparatuses 30 in groups related to control and image processing.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration for operating a laser beam on a photosensitive drum 23.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an adjustment A mode among operations for adjusting a formation position of a target image.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an adjustment B mode among operations for adjusting a formation position of a target image.
FIG. 7 is a plan view showing a state where a test chart 82 is placed on a transparent glass 83 of a document placing table 35 of the image forming apparatus 30.
FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for acquiring recording material image data D3a representing the recording material 81.
FIG. 9 is a front view showing a recording material 81.
FIG. 10 is a front view showing a test chart 82.
FIG. 11 is a timing chart of emission of laser light.
FIG. 12 is a diagram illustrating a shift amount L4 of a scanning range of a laser beam on the photosensitive drum 23 before and after correction.
FIG. 13 is a simplified front view showing the internal structure of a conventional general-purpose terminal printer 1.
FIG. 14 is a block diagram schematically showing a configuration of another conventional printer 6.
[Explanation of symbols]
16 Cutout circuit
19 CPU
27 Image input means
30 Image forming apparatus
81 Recording Material
82 Test Chart
88 Background body
D0a Input image data
D3a Recording material image data