JP2022129002A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の傾きを高速かつ適切に検出する。【解決手段】取得した画像から角部を切りとる画像切り取り部６１と、切り取った角部の領域のうち、用紙の２辺に対応する画素を抽出する抽出部６２と、抽出した画素に基づいて、用紙の２辺に対応する近似辺を決定する第１決定部６３と、決定された２つの近似辺の交点を決定する第２決定部６４と、決定された前記交点の位置に基づいて、用紙の搬送方向に対する角度ズレを算出する算出部６５と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、搬送される用紙の傾きを検出する装置に関する。

インクジェット記録装置は、給紙台に積載された最上部の用紙を１枚ずつ取り出し、取り出した用紙を搬送ベルトに吸着させながら搬送する。そして、搬送された用紙の先端を検知しタイミングを合わせ、画像データに基づいてインクジェットヘッドによりインクを吐出することにより用紙に印刷を行う。

特許文献１には、読み込んだ画像に対して、主走査方向（x座標）の中心から、x座標を固定して、副走査方向（y座標）の白黒変化点から用紙辺の座標を出し、直線近似をして用紙辺の直線を求め、その傾きを出して補正を行う画像読み取り装置が開示されている。

特許第５７８３４１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像読み取り装置では、一方向だけを基準に補正値を算出している為、用紙搬送時に蛇行が発生していた場合に、主走査方向にズレが生じた画像を生成してしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、用紙の傾きを高速かつ適切に検出する画像処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像処理装置の特徴は、
搬送方向に沿って搬送される用紙から、1ラインごとに画像を取得する画像取得部と、
前記取得した画像から角部を切りとる画像切り取り部と、
前記切り取った角部の領域のうち、前記用紙の２辺に対応する画素を抽出する抽出部と、
前記抽出した画素に基づいて、前記用紙の２辺に対応する近似辺を決定する第１決定部と、
前記決定された２つの近似辺の交点を決定する第２決定部と、
前記決定された前記交点の位置に基づいて、前記用紙の搬送方向に対する角度ズレを算出する算出部と、
を備えることにある。

本発明に係る画像処理装置の特徴によれば、用紙の傾きを高速かつ適切に検出することができる。

本発明の実施形態に係る画像処理装置が適用されたインクジェット記録装置の要部の概略構成を示す説明図である。 本実施形態のインクジェット記録装置の機能構成を示す機能構成図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１による作用を説明した説明図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１による作用を説明した説明図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１による処理内容を説明したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像処理装置が適用されたインクジェット記録装置の要部の概略構成を示す説明図であり、図２は、本実施形態のインクジェット記録装置の機能構成を示す機能構成図である。なお、図１に示すインクジェット記録装置は、インクジェット方式のラインカラープリンタであるものとする。

また、以下の説明において、図１の紙面に直交する方向を左右方向とし、紙面表方向を右側とする。また、図１における紙面の上下を上下方向とし、図１における紙面の水平方向を前後方向とする。なお、紙面右方向を前方、左方向を後方とする。また、図１において太線で示す経路が、印刷媒体である用紙Ｐが搬送される搬送経路Ｒである。以下の説明における上流、下流は、搬送経路Ｒにおける上流、下流を意味する。

図１に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、給紙部２と、印刷部３と、制御部６とを備える。

給紙部２は、用紙Ｐを印刷部３に給紙する。給紙部２は、外部給紙台１１と、外部給紙ユニット１２と、複数の内部給紙台１３と、複数対の内部給紙ローラ１４と、複数対の内部給紙搬送ローラ１５と、レジストローラ１６とを備える。

外部給紙台１１は、印刷に用いられる用紙Ｐが積載されるものである。外部給紙台１１は、一部がインクジェット記録装置１の筐体（図示せず）の外部に露出して設置されている。

外部給紙ユニット１２は、外部給紙台１１から用紙Ｐを１枚ずつ取り出し、搬送経路Ｒに沿ってレジストローラ１６へ向けて搬送する。具体的には、外部給紙ユニット１２は、図示しないモータにより回転駆動されるベルト１２ａの周回方向に沿って用紙Ｐを前方の搬送経路Ｒに向けて搬送する。ベルト１２ａには、空気を吸引するための吸引孔（図示せず）が設けられており、ベルト１２ａの内側に設けられたファン（図示しない）を駆動することにより、用紙Ｐは、ベルト１２ａの吸引孔から吸引する空気によりベルト１２ａの表面に吸着されて搬送される。

内部給紙台１３は、印刷に用いられる用紙Ｐが積載されるものである。内部給紙台１３は、インクジェット記録装置１の筐体（図示せず）の内部に配置されている。

内部給紙ローラ１４は、内部給紙台１３から用紙Ｐを１枚ずつ取り出して搬送経路Ｒへ送り出す。内部給紙ローラ１４は、図示しないモータにより回転駆動される。

内部給紙搬送ローラ１５は、内部給紙台１３から取り出された用紙Ｐをレジストローラ１６に向けて搬送する。内部給紙搬送ローラ１５は、内部給紙ローラ１４とレジストローラ１６との間の搬送経路Ｒに沿って配置されている。内部給紙搬送ローラ１５は、図示しないモータにより回転駆動される。

レジストローラ１６は、外部給紙ユニット１２または内部給紙搬送ローラ１５から搬送されてきた用紙Ｐを一旦止めた後、印刷部３に向けて搬送する。レジストローラ１６は、外部給紙ユニット１２及び内部給紙搬送ローラ１５の下流側に配置されている。レジストローラ１６は、図示しないモータにより回転駆動される。

印刷部３は、用紙Ｐを搬送しつつ、用紙Ｐに画像を印刷する。印刷部３は、ベルト搬送部３ａと、インクジェットヘッド部３ｂとを備える。

ベルト搬送部３ａは、レジストローラ１６により搬送されてきた用紙Ｐをベルト上に吸着保持して搬送する。ベルト搬送部３ａは、レジストローラ１６の下流側に配置されている。後述するように、搬送される用紙Ｐが傾いている場合、搬送方向に対するベルト搬送部３ａの角度を調整したり、レジストローラ１６の角度を調整したりすることで、用紙Ｐの搬送方向の角度調整を行うことができる。

インクジェットヘッド部３ｂは、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（左右方向）に沿って複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッド（図示せず）を有する。インクジェットヘッド部３ｂは、ベルト搬送部３ａの上方に配置されている。インクジェットヘッド部３ｂは、ベルト搬送部３ａにより搬送される用紙Ｐにインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して画像を印刷する。

イメージセンサ３１は、ベルト搬送部３ａの上方に設けられており、ベルト搬送部３ａにより搬送される用紙Ｐを検出し、１ラインごとに画像を取得する。

図２に示すように、制御部６は、インクジェット記録装置１の各部の動作を制御する。制御部６は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

具体的には、制御部６は、給紙部２により用紙Ｐを給紙し、給紙された用紙Ｐを、印刷部３のベルト搬送部３ａで搬送しつつ、インクジェットヘッド部３ｂからインクを吐出して用紙Ｐに印刷するよう制御する。

また、制御部６は、その機能上、画像切り取り部６１と、抽出部６２と、第１決定部６３と、第２決定部６４と、算出部６５とを備える。

画像切り取り部６１は、イメージセンサ３１により取得した画像から角部を切りとる。

図３Ａ、図３Ｂは、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１による作用を説明した説明図である。

画像切り取り部６１は、イメージセンサ３１により図３Ａ（ａ）に示す画像を取得し、取得した画像から図３Ａ（ｂ）に示すように、１辺が第１長さＬ１の正方形として角部を切りとる。ここでは、図３Ａ（ａ）に示す画像の左上端部の角部を切り取っているが、これに限らず、右上端部でも、左下端部でも、右下端部でもよいし、全てを切り取るようにしてもよい。

抽出部６２は、切り取った角部の領域のうち、用紙の２辺に対応する画素を抽出する。

具体的には、抽出部６２は、図３Ａ（ｃ）に示すように、切り取った角部の領域について、白余白側（ここでは、下側および右側）から、主走査方向および副走査方向にそれぞれ所定間隔（等間隔ピッチ：例えば、０．５ｍｍ間隔）ごとに第１点数分調査して、黒画素となるエッジの画素を抽出する。

そして、第１決定部６３は、図３Ａ（ｄ）に示すように、抽出したエッジとなる画素に基づいて、例えば、ハフ変換を用いて用紙Ｐの２辺に対応する直線である近似辺Ｓ１，Ｓ２を決定する。

第２決定部６４は、図３Ａ（ｅ）に示すように、決定された２つの近似辺Ｓ１，Ｓ２の交点Ｐ１を決定する。

第２決定部６４は、図３Ａ（ｆ）に示すように、図３Ａ（ａ）に示した画像に決定した交点Ｐ１を配置する。

第２決定部６４は、図３Ｂ（ｇ）に示すように、配置した交点Ｐ１を仮の用紙端点とし、この交点Ｐ１を起点として、白紙方向（紙面下方向）には、１辺が第２長さＬ２である正方形Ｒ１と、その反対方向に１辺が第３長さＬ３分の正方形Ｒ２とを検出する。そして、第２決定部６４は、図３Ｂ（ｆ）に示す画像から、検出した正方形Ｒ１と、正方形Ｒ２とを含むように、１辺の長さがＬ４（＝Ｌ２＋Ｌ３）の正方形を切り取る。

第２決定部６４は、図３Ｂ（ｈ）に示すように、切り取った１辺の長さがＬ４の正方形Ｒ４の画像について、白余白側（ここでは、下側および右側）から、主走査方向および副走査方向にそれぞれ所定間隔（等間隔ピッチ：例えば、０．５ｍｍ間隔）ごとに第２点数分調査して、黒画素となるエッジの画素を抽出する。なお、第２点数は、第１点数と同数または多い点数とする。

そして、第２決定部６４は、図３Ｂ（ｉ）に示すように、抽出したエッジとなる画素に基づいて、例えば、ハフ変換を用いて用紙Ｐの２辺に対応する直線である近似辺Ｓ３，Ｓ４を決定する。

第２決定部６４は、図３Ｂ（ｊ）に示すように、決定された２つの近似辺Ｓ３，Ｓ４の交点Ｐ２を決定する。

算出部６５は、図３Ｂ（ｋ）に示すように、近似辺Ｓ３，Ｓ４の交点Ｐ２における用紙角度θ１を算出する。この用紙角度θ１が９０（°）から所定の範囲内（例えば、±０．１°以内）である場合には、適切に用紙を検出できていると推定し、交点Ｐ２を用紙Ｐの端点とする。そして、算出部６５は、この端点である交点Ｐ２の座標から、用紙Ｐの搬送方向に対する角度ズレθ２を算出する。

このように、取得した画像から角部を切りとる画像切り取り部６１と、切り取った角部の領域のうち、用紙の２辺に対応する画素を抽出する抽出部６２と、抽出した画素に基づいて、用紙の２辺に対応する近似辺を決定する第１決定部６３と、決定された２つの近似辺の交点を決定する第２決定部６４と、決定された前記交点の位置に基づいて、用紙の搬送方向に対する角度ズレを算出する算出部６５と、を備えるので、用紙の傾きを高速かつ適切に検出することができる。

特に、抽出部６２は、切り取った角部の領域について、白余白側（ここでは、下側および右側）から、主走査方向および副走査方向にそれぞれ所定間隔（等間隔ピッチ）ごとに調査して、黒画素となるエッジの画素を抽出し、第１決定部６３は、抽出したエッジとなる画素に基づいて、例えば、ハフ変換を用いて用紙Ｐの２辺に対応する直線である近似辺Ｓ１，Ｓ２を決定するので、高速且つ２方向でずれが発生する蛇行時にも用紙傾きを算出することができる。

また、第２決定部６４が、交点Ｐ１を仮の用紙端点とし、交点Ｐ１を起点として１辺の長さがＬ４（＝Ｌ２＋Ｌ３）の正方形Ｒ４を切り取り、切り取った１辺の長さがＬ４の正方形Ｒ４の画像に基づいて、用紙Ｐの２辺に対応する直線である近似辺Ｓ３，Ｓ４を決定し、決定された２つの近似辺Ｓ３，Ｓ４の交点Ｐ２を最終的に用紙端点として決定するので、より正確に用紙端点を検出することができる。

また、読取精度が良くない場合、用紙Ｐの傾きの補正値の精度を上げる為、複数枚を読み取り平均値を算出するようにしてもよい。この場合、画像切り取り部６１、抽出部６２、第１決定部６３、第２決定部６４、および算出部６５による処理を、用紙毎に複数回行って、その平均値を、角度ズレθ２として算出するようにしてもよい。これにより、傾き量算出時の精度をさらに向上する効果がある。

図４は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１による処理内容を説明したフローチャートである。

ステップＳ１０１において、イメージセンサ３１は原稿から１ラインごとに画像を読み取る。

ステップＳ１０３において、全ラインの画像と読み込むと、画像切り取り部６１は、イメージセンサ３１により取得した画像から１辺が第１長さＬ１の正方形として角部を切りとる。

ステップＳ１０５において、抽出部６２は、切り取った角部の領域について、エッジ検出を行うことで、黒画素となるエッジの画素を抽出する。

ステップＳ１０７において、第１決定部６３は、抽出したエッジとなる画素に基づいて、ハフ変換を用いて用紙の２辺に対応する直線である近似辺Ｓ１，Ｓ２を決定する。

ステップＳ１１１において、第２決定部６４は、決定された２つの近似辺Ｓ１，Ｓ２の交点Ｐ１を決定し、これを仮の用紙端点とする。

ステップＳ１１３において、第２決定部６４は、配置した交点Ｐ１を仮の用紙端点とし、この交点Ｐ１を起点として、白紙方向（紙面下方向）には、１辺が第２長さＬ２である正方形Ｒ１と、その反対方向に１辺が第３長さＬ３分の正方形Ｒ２とを検出し、１辺の長さがＬ４（＝Ｌ２＋Ｌ３）の正方形を切り取る。

ステップＳ１１５において、第２決定部６４は、切り取った１辺の長さがＬ４の正方形Ｒ４の画像について、エッジ検出およびハフ検出を用いて、用紙の２辺に対応する直線である近似辺Ｓ３，Ｓ４を検出し、２つの近似辺Ｓ３，Ｓ４の交点Ｐ２を端点として決定し、算出部６５が、近似辺Ｓ３，Ｓ４の交点Ｐ２における用紙角度θ１を算出する。

ステップＳ１１７において、算出部６５は、全ての端点が検出済みか否かを判定する。

ステップＳ１１７において、全ての端点が検出済みである場合（ＹＥＳ）、用紙角度θ１が９０（°）から所定の範囲内（例えば、±０．１°以内）であるか否かを判定する。このとき、全ての端点の平均値が、９０（°）から所定の範囲内であるか否かを判定するようにしてもよいし、全ての端点の用紙角度θ１が、いずれも９０（°）から所定の範囲内であるか否かを判定するようにしてもよい。

用紙角度θ１が９０（°）から所定の範囲外である場合（ステップＳ１１９；ＮＯ）、ステップＳ１２１において、蛇行が起こっていると推測できるので、算出部６５は、蛇行量を算出する。

一方、用紙角度θ１が９０（°）から所定の範囲内である場合（ステップＳ１１９；ＹＥＳ）、適切に用紙を検出できていると推定し、算出部６５は、ステップＳ１２３において、端点である交点Ｐ２の座標から、用紙の搬送方向に対する角度ズレ（傾き量）θ２を算出する。

ステップＳ１２１において、算出部６５は、角度ズレ（傾き量）θ２から、ローラ角度調整、蛇行量からベルト搬送部３ａの調整を促すメッセージを操作パネル４に表示させる。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
搬送方向に沿って搬送される用紙から、1ラインごとに画像を読み込む画像取得部と、
前記取得した画像から角部を切りとる画像切り取り部と、
前記切り取った角部の領域のうち、前記用紙の２辺に対応する画素を抽出する抽出部と、
前記抽出した画素に基づいて、前記用紙の２辺に対応する近似辺を決定する第１決定部と、
前記決定された２つの近似辺の交点を決定する第２決定部と、
前記決定された前記交点の位置に基づいて、前記用紙の搬送方向に対する角度ズレを算出する算出部と、
を備える画像処理装置。

これにより、適切に近似辺と交点を算出できるので、用紙の傾きを高速かつ適切に検出することができる。

１ インクジェット記録装置
２ 給紙部
３ 印刷部
３ａ ベルト搬送部
３ｂ インクジェットヘッド部
４ 操作パネル
６ 制御部
１１ 外部給紙台
１２ 外部給紙ユニット
１２ａ ベルト
１３ 内部給紙台
１４ 内部給紙ローラ
１５ 内部給紙搬送ローラ
１６ レジストローラ
３１ イメージセンサ
６１ 画像読み取り部
６２ 抽出部
６３ 第１決定部
６４ 第２決定部
６５ 算出部

Claims (1)

1. 搬送方向に沿って搬送される用紙から、1ラインごとに画像を取得する画像取得部と、
   前記取得した画像から角部を切りとる画像切り取り部と、
   前記切り取った角部の領域のうち、前記用紙の２辺に対応する画素を抽出する抽出部と、
   前記抽出した画素に基づいて、前記用紙の２辺に対応する近似辺を決定する第１決定部と、
   前記決定された２つの近似辺の交点を決定する第２決定部と、
   前記決定された前記交点の位置に基づいて、前記用紙の搬送方向に対する角度ズレを算出する算出部と、
   を備える画像処理装置。

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