JP2018042161A - 読取装置及び画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】読取装置による読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させる。
【解決手段】画像形成システム100によれば、読取装置2は、読取部22よる用紙の読み取り時に用紙の背景となる背景面226aと、読取部22の主走査方向に所定間隔で並んだマークが設けられたチャート画像が形成された補正面226bと、読取部22と用紙搬送経路を挟んで対向する位置に、背景面226aと補正面226bとを切り替えて配置する切り替え部としての駆動源227と、を備え、制御部21は、読取部22により読み取られた補正面226bの画像に基づいて、読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出する。
【選択図】図5

Description

本発明は、読取装置及び画像形成システムに関する。
従来、画像形成装置本体から出力された画像形成済みの用紙をその本体の後段に設けられた読取装置で読み取り、得られた読取画像を解析し、用紙に対する画像の位置等にずれがあれば画像形成装置本体における画像形成にフィードバックすることが行われている。
ところで、読取装置においては、用紙からの光を、複数のミラーとレンズによる光束の反射・集約を繰り返した後にレンズユニットで撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)ラインセンサーに導くが、レンズの歪みやレンズユニットとラインセンサーの相対的な組み立て位置精度等により、読取画像の主走査方向の倍率に部分的なばらつきが発生しているというのが実情である。一般的には、レンズの中心に比べて外側ほど倍率が高くなる傾向がある。
例えば、特許文献1には、予めドットマーク12をマトリクス状に設けたレンズ歪み補正治具11を部品実装機のコンベアに載せてその上方から二次元カメラでレンズ歪み補正治具11を撮像し、その画像処理により得られたレンズ歪み補正治具11の各ドットマーク12の認識位置と理論位置との差を算出し、その差を画像の各ドットマーク12の位置における歪み量として記憶媒体に記憶しておき、部品実装機の稼働中には、コンベアに載せられた部品実装基板をその上方からカメラで撮像し、その画像処理により得られた該部品実装基板の認識対象部位の認識部位を、記憶媒体から読み出した該認識対象部位に対応するドットマーク位置における歪み量で補正する技術が記載されている。
特開2011−180084号公報
しかしながら、画像形成装置のフィードバック制御に用いる読取装置は、画像形成装置から搬送されてくる用紙を画像形成装置の印刷スピードを落とすことなく読み取る必要があるため、ラインセンサーを使用しなければならず、二次元カメラのレンズの歪みを補正する特許文献1の技術は適用できない。
また、レンズは、装置の設置状態や温湿度等の使用環境により特性が変化するため、補正の精度を高めるには、レンズの歪み量の算出を部品実装機を稼働する直前に行うことが好ましい。しかしながら、特許文献1においてレンズの歪み量を算出する際には、ユーザーがレンズ歪み補正治具11を部品実装機のコンベアにセットしなければならず、更に、中心マークの画像処理のθ方向認識結果が所定値を超える場合にはエラーとなりレンズ歪み補正治具11のセットのし直しが必要となり、時間と手間がかかる。そのため、部品実装機を稼働するたびにレンズの歪み量の算出を行うことが困難であり、精度良く補正を行うことができない。
本発明の課題は、読取装置による読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
画像が形成された用紙を読み取って読取画像を取得するラインセンサーと、前記ラインセンサーに所定の読み取り位置の像を結像する複数枚のレンズからなるレンズユニットと、を含むスキャナユニットを備える読取装置であって、
前記スキャナユニットによる用紙の読み取り時に用紙の背景となる用紙背景面と、
前記スキャナユニットの主走査方向に所定間隔で並んだマークが設けられた主走査方向倍率補正面と、
前記スキャナユニットと用紙搬送経路を挟んで対向する位置に、前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とを切り替えて配置する切り替え部と、
前記スキャナユニットにより読み取られた前記主走査方向倍率補正面の画像に基づいて、前記スキャナユニットにより取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出する補正値算出部と、
を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に対向部材を備え、
前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とは、前記対向部材の異なる面に設けられ、
前記切り替え部は、前記対向部材を回転させることにより、前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とを切り替えて配置する。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
予め定められたタイミングで、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、その後、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を配置して、画像が形成された用紙を前記スキャナユニットにより読み取る。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記予め定められたタイミングは、前記読取装置の組立時である。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の発明において、
前記予め定められたタイミングは、前記スキャナユニットの交換時である。
請求項6に記載の発明は、請求項3〜5の何れか一項に記載の発明において、
前記予め定められたタイミングは、操作部によりユーザーの指示が入力されたタイミングである。
請求項7に記載の発明は、請求項3〜6の何れか一項に記載の発明において、
前記予め定められたタイミングは、読取ジョブの開始時である。
請求項8に記載の発明は、請求項3〜7の何れか一項に記載の発明において、
前記予め定められたタイミングは、読取ジョブの開始から所定時間が経過したタイミングである。
請求項9に記載の発明は、請求項3〜8の何れか一項に記載の発明において、
前記スキャナユニットの周囲温度を検出する温度検出部を備え、
前記予め定められたタイミングは、読取ジョブ中に前記温度検出部により検出された周囲温度が予め定められた条件を満たしたタイミングである。
請求項10に記載の発明は、請求項3〜9の何れか一項に記載の発明において、
前記読取画像における前記用紙と前記用紙背景面との輝度又は濃度の差に基づいて、前記読取画像における前記用紙の領域を認識し、認識された前記用紙の領域内の主走査方向の部分領域毎の倍率を前記補正値算出部により算出された前記補正値に基づいて補正する倍率補正部を備える。
請求項11に記載の発明の画像形成システムは、
請求項1〜7の何れか一項に記載の読取装置と、
用紙に画像を形成する画像形成装置と、を備え、
前記読取装置は、前記画像形成装置により画像が形成された用紙を読み取る。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、
前記読取装置は、読取ジョブの開始から所定時間が経過したタイミングで、前記画像形成装置の画像形成動作を停止させ、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を配置し、前記画像形成装置に画像形成動作を再開させて前記画像形成装置から搬送される用紙を前記スキャナユニットにより読み取る。
請求項13に記載の発明は、請求項11又は12に記載の発明において、
前記読取装置は、
前記スキャナユニットの周囲温度を検出する温度検出部を備え、
読取ジョブ中に前記温度検出部により検出された周囲温度が所定の条件を満たした場合に、前記画像形成装置の画像形成動作を停止させ、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を再度配置し、前記画像形成装置に画像形成動作を再開させて前記画像形成装置から搬送される用紙を前記スキャナユニットにより読み取る。
請求項14に記載の発明は、請求項11〜13の何れか一項に記載の発明において、
前記読取画像における前記用紙と前記用紙背景面との輝度又は濃度の差に基づいて、前記読取画像における前記用紙の領域を認識し、認識された前記用紙の領域内の主走査方向の部分領域毎の倍率を前記補正値算出部により算出された前記補正値に基づいて補正する倍率補正部を備える。
本発明によれば、読取装置のレンズユニットの特性による読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることが可能となる。
画像形成システムの全体構成例を示す図である。 画像形成装置本体及び読取装置の制御系の主要部を示すブロック図である。 読取装置の読取部及び対向部材の概略構成例を示す図である。 CCDラインセンサーの読取範囲を示す図である。 調整モードにおいて本体と読取装置で実行される処理の流れを示す図である。 倍率補正テーブルに記憶されている補正値の算出手法の一例を模式的に示す図である。 用紙の読み取り時にスキューが生じている場合に使用されるレンズユニットの主走査方向位置の変化を模式的に示す図である。 リアルタイム調整が設定された状態でジョブが実行された場合に本体と読取装置で実行される処理の流れを示す図である。 対向部材の背景面と補正面の切り替えの他の例を示す図である。
以下、本実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
〈画像形成システム100の構成〉
まず、構成について説明する。
図1は、本実施形態における画像形成システム100の全体構成例を示す図である。図2は、画像形成システム100が備える本体1及び読取装置2の制御系の主要部を示す図である。
図1に示すように、画像形成システム100は、画像形成装置本体1(以下、本体1と呼ぶ)と、読取装置2とを備えて構成されている。読取装置2は、本体1に対して用紙の搬送方向(図1の矢印Xの方向。以下、「用紙搬送方向」とも言う)の下流側に備えられている。
〈本体1の構成〉
本体1は、電子写真プロセス技術を利用したカラー画像形成装置である。
図2に示すように、本体1は、制御部11、読取部12、画像処理部13、画像形成部14、用紙搬送部15、記憶部16、操作表示部17、通信部18、通信I/F19等を備えて構成され、各部はバス110により接続されている。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等により構成される。制御部11のCPUは、記憶部16に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って、本体1の各ブロックや読取装置2の動作を集中制御する。本実施形態において、制御部11は、倍率補正部として機能する。
読取部12は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置12aおよびスキャナー部12b等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置12aは、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送してコンタクトガラス上に送り出す。
スキャナー部12bは、光源及びミラーを備えた露光走査部、光学系(レンズユニット)、CCDラインセンサー等を備えて構成される。スキャナー部12bは、自動原稿給紙装置12aからコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を露光走査部により光学的に走査し、原稿からの反射光をレンズユニットによりCCDラインセンサーの受光面上に結像させて画像データを生成し、画像処理部13に出力する。
画像処理部13は、読取部12や通信部18から入力された画像データにRIP処理(通信部18から入力された画像データに実施)、ガンマ調整処理、スクリーン処理、濃度バランス調整処理、色変換処理等の各種画像処理を施してY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の色毎の画像データを生成し、画像形成部14に出力する。
画像形成部14は、画像処理部13から入力された画像データに基づいて、電子写真方式により、用紙搬送部15により搬送された用紙に対して画像形成を行う。
画像形成部14は、Y、M、C、Kの各色成分に対応する4組の画像形成ユニット14Y、14M、14C、14Kと、中間転写ベルト145と、二次転写ローラー146と、定着器147とを備えている(図1参照)。画像形成ユニット14Y、14M、14C、14Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット14Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット14M、14C、14Kの構成要素については符号が省略されている。各画像形成ユニット14Y、14M、14C、14Kは、露光部140、感光体141、帯電部142、現像部143、一次転写ローラー144等を備えている(図1参照)。
露光部140は、レーザー光源等を備えて構成され、画像処理部13から出力される画像データに基づいて、帯電部142により帯電された感光体141上にレーザー光を照射、露光して感光体141上に静電潜像を形成する。
現像部143は、露光された感光体141上に所定の色(Y、M、C、又はK)のトナーを供給して、感光体141上に形成された静電潜像を現像する。
一次転写ローラー144は、感光体141に対向して設けられている。一次転写ローラー144は、トナーと反対極性の1次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト145上の所定位置を感光体141に圧着させることにより、感光体141に形成されたトナー像を中間転写ベルト145に転写(一次転写)する。Y、M、C、Kの一次転写ローラー144が順次中間転写ベルト145の所定位置を感光体141に圧着させることにより、中間転写ベルト145に各色の層が重畳されたカラーのトナー画像が書き込まれる。
中間転写ベルト145は、複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って回転駆動し、書き込まれたトナー画像を二次転写ローラー146に搬送する。
二次転写ローラー146は、トナーと反対極性のバイアスが印加され、搬送されてきた用紙を挟持搬送することにより用紙に中間転写ベルト145に書き込まれているカラーのトナー画像を転写(二次転写)する。
定着器147は、用紙に転写されたトナー画像を加熱及び加圧し、トナー画像を用紙に定着させる。
用紙搬送部15は、用紙搬送経路上に設けられた搬送ベルト、レジストローラーを始めとする搬送ローラー、及びこれらを駆動する図示しないモータ等により構成され、制御部11からの制御に従って、給紙トレイ15a〜15cの何れかに装填されている用紙を給紙して用紙搬送経路上を搬送しながら用紙に画像形成を行う。
記憶部16は、不揮発メモリー等により構成され、本体1で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、制御部11によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶する。
操作表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、制御部11から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。LCDの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式(抵抗膜圧式)のタッチパネルに覆われており、手指やタッチペン等で押下された力点のXY座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部11または制御部21に出力する。即ち、操作表示部17は、本体1及び読取装置2に対するユーザーの指示を入力可能である。また、操作表示部17は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部11に出力する。
通信部18は、モデム、LANアダプターやルーター等によって構成され、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続されたPC(Personal Computer)等の外部装置との通信を行う。
通信I/F19は、読取装置2と通信接続するためのインターフェースである。
〈読取装置2の構成〉
読取装置2は、本体1により画像が形成された用紙を読み取って読取画像を取得する。図2に示すように、読取装置2は、制御部21、読取部22、用紙搬送部23、記憶部24、通信I/F25等により構成され、各部はバス26により接続されている。
制御部21は、CPU、RAM等により構成される。制御部21のCPUは、記憶部24に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って、読取装置2各部の動作を集中制御する。本実施形態において、制御部21は、補正値算出部として機能する。
読取部22は、本体1から読取位置Lに搬送された用紙(画像形成済みの用紙)を読み取り、読取画像を制御部21に出力するスキャナユニットである。
図3に、読取部22及びその近傍の概略構成例を示す。図3に示すように、読取部22は、光源221、ミラー222、複数枚のレンズからなるレンズユニット223、CCDラインセンサー224等を備えて構成されている。
読取部22は、本体1から読取位置Lに搬送された用紙を光学的に走査し、用紙からの反射光をレンズユニット223によりCCDラインセンサー224の受光面上に結像させて光電変換して読取画像を生成する。CCDラインセンサー224には、図4に示すように、用紙の幅方向(用紙搬送方向と直交する方向:主走査方向)のサイズよりも広い範囲を読み取り可能なカラーラインセンサーである。1ラインごとに用紙を搬送しながら読み取ることで、本体1の画像形成スピードを落とさずに読み取りを行うことができる。
読取部22の筐体内部には、読取部22の周囲温度を検出する温度検出部としての温度センサー225が設けられている。
また、読取部22と用紙搬送経路を挟んで対向する位置には、対向部材226が設けられている。対向部材226の読取部22側の面には、図3に示すように、用紙背景面(以下、背景面)226a及び主走査方向倍率補正面(以下、補正面)226bが並んで設けられている。
背景面226aは、例えば、黒色の面であり、本体1から搬送された用紙の読み取り時に用紙の背景となる。図4は、読取部22により用紙を読み取った読取画像の一例を示す図である。図4に示すように、読取画像における用紙(図4においてPで示す)と背景面226aとの色の差から用紙側端部を容易に認識することが可能となる。
補正面226bには、レンズユニット223の主走査方向の部分領域毎の特性を測定して読取画像の主走査方向の部分領域毎の補正値を算出するために用いられるチャート画像(図6参照)が形成されている。チャート画像は、主走査方向に所定間隔(例えば、10mm間隔)に並んだ目盛り(マーク)が設けられた画像である。
対向部材226は、切り替え部としての駆動源227により背景面226aと補正面226bの並び方向にスライド可能に構成されており、対向部材226がスライドすることで、読取部22と対向する面を背景面226a又は補正面226bに切り替えることができる。
用紙搬送部23は、搬送ローラー、搬送ベルト、これらの駆動源等を備え、本体1から搬送された用紙を用紙搬送経路に沿って搬送する。
記憶部24は、不揮発メモリー等により構成され、読取装置2で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、制御部21によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶する。
本実施形態において、記憶部24には、倍率補正テーブル記憶部241が設けられている。倍率補正テーブル記憶部241は、読取部22のレンズユニット223の歪みやレンズユニットとCCDラインセンサー224の相対的な組み立て位置精度等による読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率(部分倍率)のずれを補正するための補正値を、CCDラインセンサー224の主走査方向位置に対応付けて記憶するテーブルである。
通信I/F25は、本体1と通信接続するためのインターフェースである。
〈画像形成システム100の動作〉
次に、画像形成システム100の動作について説明する。
図5は、読取部22(スキャナユニット)の交換時、又は操作表示部17によりユーザーから調整指示が入力された際に、本体1と読取装置2において実行される調整モードの処理の流れを示すフローチャートである。図5に示す本体1側の処理は、制御部11と記憶部16に記憶されているプログラムとの協働により実行され、読取装置2側の処理は、制御部21と記憶部24に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部11は、通信I/F19により読取装置2に調整モードの開始を通知する(ステップS1)。
制御部21は、通信I/F25により調整モード開始通知を受信すると、駆動源227を駆動して、対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替える(ステップS2)。
次いで、制御部21は、読取部22により補正面226bを読み取らせる(ステップS3)。
次いで、制御部21は、読取部22により補正面226bを読み取ることにより取得した画像に基づいて、読取画像の主走査方向の部分領域毎の補正値(倍率の補正値)を算出し、倍率補正テーブルを作成して倍率補正テーブル記憶部241に記憶させるとともに(ステップS4)、通信I/F25により本体1に倍率補正テーブル記憶部241に記憶されている倍率補正テーブルを送信し、本体1に画像形成動作の開始を指示する(ステップS5)。そして、制御部21は、駆動源227を駆動させ、対向部材226の読取部22に対向する面を背景面226aに切り替える(ステップS6)。
図6は、補正値の算出手法の一例を模式的に示す図である。
図6に示すように、補正面226bには、主走査方向に所定間隔(例えば、10mm間隔)の目盛りが並んで設けられたチャート画像が形成されている。制御部21は、このチャート画像が形成された補正面226bを読取部22で読み取らせてレンズユニット223の主走査方向の部分領域毎の特性を測定し、測定したレンズユニット223の主走査方向の部分領域毎の特性に基づいて読取部22による読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率の補正値を算出する。具体的には、チャート画像の各目盛り間の距離とチャート読取画像における対応する目盛り間の距離を測定し、測定した2つの距離の比に基づいて、読取部22による読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率の補正値を算出する。例えば、図6に示すように、チャート画像の目盛りA〜B間の距離がα、チャート読取画像の目盛りA〜B間の距離がβであったとすると、チャート画像の目盛りA〜B間が結像されたCCDラインセンサー224のa画素目〜b画素目に対応する読取画像の部分領域の倍率補正値はα/βと算出する。そして、読取画像における主走査方向の部分領域の位置(例えば、a画素目〜b画素目)とその部分領域の倍率補正値(例えば、α/β)を対応付けて倍率補正テーブル記憶部241に記憶する。
このようにして算出された補正値には、レンズユニット223の個体の特性だけでなく、その時点のレンズユニット223の設置状態や温湿度等の使用環境によるレンズユニット223の特性の変化が加味されている。従って、この算出された補正値に基づいて、後段のステップS10において読取部22により取得された読取画像の主走査方向の部分領域毎に、その部分領域に対応した補正値を用いて主走査方向の倍率を補正することで、レンズユニット223の主走査方向位置毎の特性による読取画像の主走査方向の倍率のずれを精度良く補正することが可能となる。
制御部11は、通信I/F19により倍率補正テーブルを受信すると、受信した倍率補正テーブルをRAMに記憶させる(ステップS7)。
次いで、制御部11は、用紙搬送部15により用紙を給紙させ、画像形成部14により用紙に位置調整用画像としてのトンボ画像を形成させる(ステップS8)。トンボ画像は、例えば、画像形成部14における最大印刷可能領域の四隅等に形成される十字のマークである。
次いで、制御部11は、用紙搬送部15によりトンボ画像が形成された用紙を読取装置2に搬送する(ステップS9)。
読取装置2の制御部21は、本体1からトンボ画像が形成された用紙が搬送されると、読取部22により用紙を読み取らせ(ステップS10)、得られた読取画像を通信I/F25により本体1に送信する(ステップS11)。なお、読み取られた用紙は、用紙搬送部23により排紙トレイTに排出される。
通信I/F19により読取画像を受信すると、本体1の制御部11は、受信した読取画像における用紙領域を認識する(ステップS12)。制御部11は、背景面226aと用紙の輝度又は濃度の差に基づいて、読取画像における各ラインの用紙の側端部情報を取得して、読取画像における用紙領域を認識する。
次いで、制御部11は、倍率補正テーブルを参照し、読取画像における用紙領域内の各ラインの主走査方向の部分領域毎に、その部分領域に応じた倍率の補正値を取得する(ステップS13)。
次いで、制御部11は、取得した補正値に基づいて、読取画像における用紙領域内の各部分領域の主走査方向の倍率を補正する(ステップS14)。具体的には、各部分領域の主走査方向の長さが補正値を乗算した長さとなるように各部分領域の主走査方向を変倍する。
ここで、制御部11は、読取画像における用紙領域を認識し、認識した用紙領域内の部分領域毎に主走査方向の倍率を補正する。例えば、図7に示すように、用紙のスキューにより用紙の先端から後端にかけて読取部22により読み取られる主走査方向の側端部位置が徐々に変化する場合、用紙の先端から後端までの間に使用されるレンズユニット223の主走査方向の位置の変化に対応して、読取画像の先端から後端までの間で補正する主走査方向の範囲を変化させて用紙領域に相当する範囲のみを補正する。従って、用紙の搬送状態に応じて、読取画像の領域のうち必要な範囲のみを補正するので、読取画像の倍率補正に要する処理時間を低減することができる。
そして、制御部11は、補正された読取画像の用紙領域内におけるトンボ画像の位置を認識し、トンボ画像の位置情報を記憶部16に記憶して(ステップS15)、調整モードの処理を終了する。
制御部11は、調整モードにより記憶部16に記憶されたトンボ画像の位置情報に基づいて、画像形成ジョブ実行時に、画像形成部14における画像形成位置のずれを調整する。例えば、画像の書き込み開始タイミングを調整する。
このように、画像形成システム100においては、読取部22の交換時、またはユーザーから調整指示が入力されたタイミングで、自動的に対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替えて読取部22により補正面226bを読み取り、得られた画像に基づいて読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の補正値を算出する。その後、自動的に対向部材226の読取部22に対向する面を背景面226aに切り替えてトンボ画像が形成された用紙を読み取り、その読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正し、補正した読取画像におけるトンボ画像の位置に基づいて、本体1の画像形成位置の調整等のフィードバックを行う。
従って、読取部22が交換されてレンズユニット223の特性が変わったタイミングや、ユーザーが必要と判断したタイミングで、自動的に対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替えるので、ユーザーがチャート画像をセットする手間がなく、必要なタイミングで読取部22により補正面226bを読み取って読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出することが可能となり、読取装置2による読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることができる。また、精度良く補正された読取画像に基づいて、画像形成位置の調整にフィードバックすることが可能となるので、画像形成位置の調整精度を向上させることができる。
なお、調整モードは、画像形成ジョブの開始前に、事前に用紙の搬送状態等に基づいて画像形成位置のずれや読取部22における読取画像のレンズユニット223の使用位置に応じた部分倍率のずれを調整しておくものであるが、画像形成ジョブ中(読取ジョブ中)に徐々に用紙の搬送状態やレンズユニット223の特性が変化する場合がある。そこで、本実施形態では、操作表示部17によりユーザーが画像形成ジョブ中(読取ジョブ中)にリアルタイム調整をするか否かを設定可能となっており、仕上がり精度を重視する場合には、画像形成ジョブ中(読取ジョブ中)にリアルタイムで調整を行うことが可能となっている。
図8は、操作表示部17においてリアルタイム調整が設定された状態で画像形成ジョブが開始された際、即ち、スタートボタンが押下されたか、通信部18によりリアルタイム調整が設定された画像形成ジョブが受信された際に、本体1と読取装置2において実行される処理の流れを示すフローチャートである。図8に示す本体1側の処理は、制御部11と記憶部16に記憶されているプログラムとの協働により実行され、読取装置2側の処理は、制御部21と記憶部24に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部11は、リアルタイム調整での読取ジョブ開始を通信I/F19を介して読取装置2に通知する(ステップS31)。なお、読取装置2側で用紙を読み取るジョブを読取ジョブと呼ぶ。
制御部21は、通信I/F25によりリアルタイム調整での読取ジョブ開始通知を受信すると、温度センサー225から周囲温度を取得してRAMに記憶する(ステップS32)。
次いで、制御部21は、駆動源227を駆動して、対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替える(ステップS33)。
次いで、制御部21は、読取部22により補正面226bを読み取らせる(ステップS34)。
次いで、制御部21は、読取部22により補正面226bを読み取ることにより取得された画像に基づいて、読取画像の主走査方向の部分領域毎の補正値(倍率の補正値)を算出し、倍率補正テーブルを作成して倍率補正テーブル記憶部241に記憶させる(ステップS35)。また、通信I/F25により本体1に倍率補正テーブルを送信し、本体1に画像形成動作の開始を指示する(ステップS36)。
次いで、制御部21は、駆動源227を駆動して、対向部材226の読取部22に対向する面を背景面226aに切り替える(ステップS37)。
制御部11は、通信I/F19により倍率補正テーブルを受信すると、受信した倍率補正テーブルをRAMに記憶する(ステップS38)。
次いで、制御部11は、用紙搬送部15により用紙を給紙させ、画像形成部14により用紙にジョブデータに基づく画像及びトンボ画像を形成させる(ステップS39)。このとき、制御部11は、記憶部16に記憶されているトンボ画像の位置情報に基づいて、画像形成部14における画像形成位置のずれを調整する。例えば、画像の書き込み開始タイミングを調整する。
次いで、制御部11は、用紙搬送部15により画像形成された用紙を読取装置2に搬送する(ステップS40)。
制御部21は、本体1からトンボ画像が形成された用紙が搬送されると、読取部22により用紙を読み取らせ(ステップS41)、得られた読取画像を通信I/F25により本体1に送信する(ステップS42)。なお、読み取られた用紙は、用紙搬送部23により排紙トレイTに排出される。
通信I/F19により読取画像を受信すると、本体1の制御部11は、受信した読取画像における用紙領域を認識する(ステップS43)。制御部11は、背景面226aと用紙の輝度又は濃度の差に基づいて、読取画像における用紙の側端部情報を取得して、読取画像における用紙領域を認識する。
次いで、制御部11は、倍率補正テーブルを参照し、読取画像における用紙領域内の各ラインの主走査方向の部分領域毎に、その部分領域に応じた倍率の補正値を取得する(ステップS44)。
次いで、制御部11は、取得した補正値に基づいて、読取画像における用紙領域の各部分領域の主走査方向の倍率を補正する(ステップS45)。具体的には、各部分領域の主走査方向の長さが補正値を乗算した長さとなるように各部分領域の主走査方向を変倍する。
次いで、制御部11は、N枚(Nは正の整数)以上の読取画像の倍率補正が終了したか否かを判断する(ステップS46)。N枚以上読取画像の倍率補正が終了していないと判断した場合(ステップS46;NO)、制御部11は、ステップS39に戻る。
N枚以上の読取画像の倍率補正が終了したと判断した場合(ステップS46;YES)、制御部11は、直近に処理されたN枚分の読取画像のそれぞれについて、用紙領域におけるトンボ画像の位置を認識し、認識したN枚分のトンボ画像の位置情報の平均値(移動平均)を算出して記憶部16に記憶(更新)する(ステップS47)。
次いで、制御部11は、画像形成ジョブのラスト紙までの画像形成が終了したか否かを判断する(ステップS48)。
画像形成ジョブのラスト紙までの画像形成が終了していないと判断した場合(ステップS48;NO)、読取装置2から画像形成動作の停止が通知されたか否かを判断する(ステップS53)。
読取装置2において、制御部21は、ステップS42の処理が終了すると、画像形成ジョブのラスト紙までの読み取りが終了したか否かを判断する(ステップS49)。画像形成ジョブのラスト紙までの読み取りが終了していないと判断した場合(ステップS49;NO)、制御部21は、温度センサー225により周囲温度を取得して、周囲温度がRAMに記憶されている温度から予め定められた閾値以上変化したか否かを判断する(ステップS50)。
温度が予め定められた閾値以上変化していないと判断した場合(ステップS50;NO)、制御部21は、ステップS41に戻る。
温度が予め定められた閾値以上変化したと判断した場合(ステップS50;YES)、制御部21は、RAMに記憶されている温度を更新する(ステップS51)。そして、通信I/F25により本体1に画像形成動作の停止を通知し(ステップS52)、ステップS33に戻る。即ち、対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替えて読取部22により読み取り、得られた画像に基づいて、補正値を算出し直して倍率補正テーブルを作成し、本体1に送信するとともに、本体1に画像形成動作の再開を指示する。そして、駆動源227により対向部材226の読取部22に対向する面を背景面226aに切り替えて、本体1から搬送される用紙を読み取って読取画像を本体1に送信する。
ステップS53において、読取装置2から画像形成動作の停止が通知されていないと判断した場合(ステップS53;NO)、制御部11は、ステップS39に戻る。
読取装置2から画像形成動作の停止が通知されたと判断した場合(ステップS53;YES)、制御部11は、画像形成部14の画像形成動作を停止して(ステップS54)、読取装置2からの倍率補正テーブルの受信及び画像形成動作の再開指示を待機し、ステップS38に戻る。倍率補正テーブル及び画像形成動作の再開指示を受信すると、制御部11は、受信した倍率補正テーブルをRAMに記憶(更新)し、ステップS39以降の動作を実行する。
制御部11及び制御部21は、ラスト紙までの処理が終了すると(ステップS48;YES、ステップS49;YES)、画像形成ジョブ、読取ジョブを終了する。
このように、画像形成システム100によれば、画像形成ジョブ中にリアルタイムでレンズユニット223の主走査方向位置の特性に基づく読取画像の主走査方向の倍率を補正し、補正した読取画像に基づいて、画像形成位置の調整等を行う。従って、より一層調整の精度を向上させることができる。また、読取部22では熱定着された用紙を読み取るため、画像形成中に徐々に読取部22の周囲温度が上昇し、レンズユニット223が熱膨張してレンズユニット223の特性が倍率補正テーブルを作成したときと変化するが、本実施形態では、所定の閾値以上の温度変化があった場合に、背景面226aから補正面226bの読み取りに切り替えて読取部22により補正面226bを読み取って読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出するので、読取装置2による読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることができる。また、精度良く補正された読取画像に基づいて、画像形成位置の調整を行うことが可能となるので、画像形成位置の調整精度を向上させることができる。
なお、図8に示す例では、所定の閾値以上の温度変化があった場合に倍率補正テーブルを作成し直すこととしたが、読取ジョブの開始後、所定時間が経過したタイミングで倍率補正テーブルを作成し直すこととしてもよい。或いは、所定の枚数の画像形成が終了する毎に内率補正テーブルを作成し直すこととしてもよい。具体的には、図8のステップS50の判断において、制御部21は、読取ジョブの開始後、所定時間が経過したか否かを判断し、所定時間が経過した場合に、本体1に画像形成動作の停止を通知して、ステップS33に戻るようにしてもよい。或いは、図8のステップS50の判断において、制御部21は、所定枚数の画像形成が終了したか否かを判断し、所定枚数の画像形成が終了したと判断した場合に、本体1に画像形成動作の停止を通知して、ステップS33に戻るようにしてもよい。
以上説明したように、画像形成システム100によれば、読取装置2は、読取部22よる用紙の読み取り時に用紙の背景となる背景面226aと、読取部22の主走査方向に所定間隔で並んだマークが設けられたチャート画像が形成された補正面226bと、読取部22と用紙搬送経路を挟んで対向する位置に、背景面226aと補正面226bとを切り替えて配置する切り替え部としての駆動源227と、を備え、制御部21は、読取部22により読み取られた補正面226bの画像に基づいて、読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出する。
従って、ユーザーがチャート画像をセットすることなく、容易に読取部22による読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出することが可能となるため、従来のように組立時だけでなく、必要に応じて補正値を算出することが可能となり、読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることが可能となる。また、用紙を読み取る際には、用紙の下方に背景面226aを配置して読み取るので、読取画像における用紙領域を認識して用紙領域内のみに主走査方向の倍率補正をかけることが可能となり、補正処理に要する処理時間を低減することができる。
また、制御部21は、例えば、読取装置2の組立時、読取部22の交換時、ユーザー指示が入力されたタイミング、読取ジョブの開始時、読取ジョブの開始から所定時間が経過した時、又は読取ジョブ中に温度変化が予め定められた閾値以上となった時等の、予め定められたタイミングで、駆動源227により読取部22と用紙搬送経路を挟んで対向する位置に補正面226bを配置し、読取部22により補正面226bを読み取った後、補正値を算出し、その後、駆動源227によりスキャナユニットと用紙搬送経路を挟んで対向する位置に背景面226aを配置して、画像が形成された用紙を読取部22により読み取る。従って、例えば、レンズユニット223の特性の変化が生じる等の必要なタイミングで読取部22により補正面226bを読み取って読取画像の主走査方向の部分倍率のずれを補正するための補正値を算出するので、読取画像の主走査方向の部分倍率のずれの補正精度を向上させることが可能となる。
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成システム及び読取装置の好適な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、対向部材226の読取部22側の面に背景面226a及び補正面226bが並んで設けられ、駆動源227により対向部材226をスライドさせることで、読取部22と対向する面を背景面226a又は補正面226bに切り替える構成として説明したが、切り替え部の構成としては、これに限定されない。例えば、図9に示すように、対向部材226の異なる面に背景面226aと補正面226bが設けられた構成とし、駆動源227により対向部材226を回転させることで読取部22と対向する面を背景面226a又は補正面226bに切り替える構成としてもよい。
また、上記実施形態においては、本体1において読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正することとしたが、読取装置2で行うこととしてもよい。即ち、図5のステップS12〜14の処理や図8のステップS43〜S45の処理を読取装置2の制御部21で実行し、補正済みの読取画像を本体1に送信することとしてもよい。
また、例えば、上記実施形態においては、本発明を、本体1において画像が形成された用紙を読み取る読取装置2において取得された読取画像の倍率補正に適用した場合を例にとり説明したが、これに限定されず、例えば、本体1に備えられているスキャナー部12bにおいて取得された原稿の読取画像の倍率補正に適用することとしてもよい。また、本体1の構成要素のうち画像形成部14を備えていない読取専用の読取装置(スキャナー装置)に本発明を適用してもよい。
また、未だ本体1と接続されていない読取装置2の組立時においても、本発明を適用することができる。例えば、読取装置2の組立終了時に読取装置2を立ち上げた際、制御部21と記憶部24に記憶されているプログラムとの協働により、駆動源227により対向部材226の読取部22に対向する面を補正面226bに切り替え、読取部22により補正面226bを読み取り、得られた画像に基づいて読取部22により取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の補正値を算出することとしてもよい。その後、駆動源227により対向部材226の読取部22に対向する面を背景面226aに切り替え、画像が形成された用紙が搬送された際に、読取部22によりその用紙を読み取り、その読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正することとしてもよい。
また、上記実施形態においては、本体1と読取装置2を備える画像形成システムを例にとり説明したが、読取装置2の用紙搬送方向下流側に後処理装置を備える構成とし、用紙に断裁処理、折り処理、綴じ処理、パンチ処理等を行うこととしてもよい。
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として、ROM、不揮発性メモリー、ハードディスク等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
その他、画像形成システム及び読取装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
100 画像形成システム
1 本体
11 制御部
12 読取部
13 画像処理部
14 画像形成部
15 用紙搬送部
16 記憶部
17 操作表示部
18 通信部
19 通信I/F
110 バス
2 読取装置
21 制御部
22 読取部
221 光源
222 ミラー
223 レンズユニット
224 CCDラインセンサー
225 温度センサー
226 対向部材
226a 背景面
226b 補正面
227 駆動源
23 用紙搬送部
24 記憶部
241 倍率補正テーブル記憶部
25 通信I/F
26 バス

Claims (14)

  1. 画像が形成された用紙を読み取って読取画像を取得するラインセンサーと、前記ラインセンサーに所定の読み取り位置の像を結像する複数枚のレンズからなるレンズユニットと、を含むスキャナユニットを備える読取装置であって、
    前記スキャナユニットによる用紙の読み取り時に用紙の背景となる用紙背景面と、
    前記スキャナユニットの主走査方向に所定間隔で並んだマークが設けられた主走査方向倍率補正面と、
    前記スキャナユニットと用紙搬送経路を挟んで対向する位置に、前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とを切り替えて配置する切り替え部と、
    前記スキャナユニットにより読み取られた前記主走査方向倍率補正面の画像に基づいて、前記スキャナユニットにより取得される読取画像の主走査方向の部分領域毎の倍率を補正するための補正値を算出する補正値算出部と、
    を備える読取装置。
  2. 前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に対向部材を備え、
    前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とは、前記対向部材の異なる面に設けられ、
    前記切り替え部は、前記対向部材を回転させることにより、前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面と前記主走査方向倍率補正面とを切り替えて配置する請求項1に記載の読取装置。
  3. 予め定められたタイミングで、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、その後、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を配置して、画像が形成された用紙を前記スキャナユニットにより読み取る請求項1又は2に記載の読取装置。
  4. 前記予め定められたタイミングは、前記読取装置の組立時である請求項3に記載の読取装置。
  5. 前記予め定められたタイミングは、前記スキャナユニットの交換時である請求項3又は4に記載の読取装置。
  6. 前記予め定められたタイミングは、操作部によりユーザーの指示が入力されたタイミングである請求項3〜5の何れか一項に記載の読取装置。
  7. 前記予め定められたタイミングは、読取ジョブの開始時である請求項3〜6の何れか一項に記載の読取装置。
  8. 前記予め定められたタイミングは、読取ジョブの開始から所定時間が経過したタイミングである請求項3〜7の何れか一項に記載の読取装置。
  9. 前記スキャナユニットの周囲温度を検出する温度検出部を備え、
    前記予め定められたタイミングは、読取ジョブ中に前記温度検出部により検出された周囲温度が予め定められた条件を満たしたタイミングである請求項3〜8の何れか一項に記載の読取装置。
  10. 前記読取画像における前記用紙と前記用紙背景面との輝度又は濃度の差に基づいて、前記読取画像における前記用紙の領域を認識し、認識された前記用紙の領域内の主走査方向の部分領域毎の倍率を前記補正値算出部により算出された前記補正値に基づいて補正する倍率補正部を備える請求項3〜9の何れか一項に記載の読取装置。
  11. 請求項1〜7の何れか一項に記載の読取装置と、
    用紙に画像を形成する画像形成装置と、を備え、
    前記読取装置は、前記画像形成装置により画像が形成された用紙を読み取る画像形成システム。
  12. 前記読取装置は、読取ジョブの開始から所定時間が経過したタイミングで、前記画像形成装置の画像形成動作を停止させ、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を配置し、前記画像形成装置に画像形成動作を再開させて前記画像形成装置から搬送される用紙を前記スキャナユニットにより読み取る請求項11に記載の画像形成システム。
  13. 前記読取装置は、
    前記スキャナユニットの周囲温度を検出する温度検出部を備え、
    読取ジョブ中に前記温度検出部により検出された周囲温度が所定の条件を満たした場合に、前記画像形成装置の画像形成動作を停止させ、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記主走査方向倍率補正面を配置し、前記スキャナユニットにより前記主走査方向倍率補正面を読み取った後、前記補正値算出部により前記補正値を算出し、前記切り替え部により前記スキャナユニットと前記用紙搬送経路を挟んで対向する位置に前記用紙背景面を再度配置し、前記画像形成装置に画像形成動作を再開させて前記画像形成装置から搬送される用紙を前記スキャナユニットにより読み取る請求項11又は12に記載の画像形成システム。
  14. 前記読取画像における前記用紙と前記用紙背景面との輝度又は濃度の差に基づいて、前記読取画像における前記用紙の領域を認識し、認識された前記用紙の領域内の主走査方向の部分領域毎の倍率を前記補正値算出部により算出された前記補正値に基づいて補正する倍率補正部を備える請求項11〜13の何れか一項に記載の画像形成システム。
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