JP5171337B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置に係り、特に装置を小型にして精度の良い画像検査を実現する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that realizes an accurate image inspection by reducing the size of the apparatus.
インクジェット画像記録装置は、通常の画像出力時(印刷時)において、印字後の画像に異常が発生しているか否かを判断するために出力画像の検査を行うインライン検査装置(インラインセンサ)を備えるものがある。従来、このインラインセンサに、密着イメージセンサ(Contact Image Sensor:CIS)を用いて画像を検出する例も存在する。 The inkjet image recording apparatus includes an inline inspection device (inline sensor) that inspects an output image to determine whether or not an abnormality has occurred in a printed image during normal image output (printing). There is something. Conventionally, there is an example in which an image is detected using a contact image sensor (CIS) in the inline sensor.
例えば、インクジェット・ヘッドモジュールのテストパターンが、繋ぎ配置した2つのCISの検査領域にまたがらない様に配置して検査するインクジェット記録装置(例えば、特許文献1参照。)、テストパターンにおいて不吐出検出開始位置を特定する図形をCCD(Charge Coupled Device)またはCISで読み取るインクジェット記録装置(例えば、特許文献2参照。)、不吐出検出開始位置を複数ヘッドで印字し、CCDまたはCISで読み取るインクジェット記録装置(例えば、特許文献3参照。)が開示されている。
しかしながら、インラインセンサにCISを使用する場合は、その光学系がGRINレンズ(Gradient Index Lens)、セルフォクレンズ、ロッドレンズと一般に呼ばれる等倍レンズによる等倍光学系であるが故の問題がある。 However, when CIS is used for an in-line sensor, there is a problem because the optical system is an equal-magnification optical system using an equal-magnification lens generally called a GRIN lens (Gradient Index Lens), a self-focus lens, or a rod lens.
一般に用いられるラインCCDを用いたラインセンサは縮小投影であるために用紙面の深度が深く(±0.8mm程度)取れる。これに対してCISを用いたラインセンサでは等倍投影のために±0.2mm程度の焦点深度しか取ることができない。従って、その画像記録装置に、例えば0.05mm〜0.4mmの厚さの異なる用紙を使用する場合、ラインCCDを用いた縮小光学系インラインセンサでは画像を読み取れるが、等倍光学系によるCSIでは深度外のために、所望の解像度で読み取ることはできない。そのため、オフセット印刷機、インクジェット印刷機共に、ラインCCDを用いた縮小光学系によるインラインセンサのみが使用されている。これは、縮小光学系によるインラインセンサでは、用紙幅を少ない個数のラインセンサで同時に観察する必要から、用紙面上500mm以上離れた遠方にラインCCDからなるカメラを配置する必要があったからである。このため、ラインCCDカメラが印刷装置本体より突き出た形態となり、装置デザイン上好ましくないという問題点があった。 Since a line sensor using a line CCD that is generally used is a reduction projection, the depth of the sheet surface can be deep (about ± 0.8 mm). On the other hand, a line sensor using CIS can only take a depth of focus of about ± 0.2 mm for equal magnification projection. Therefore, for example, when using paper having different thicknesses of 0.05 mm to 0.4 mm for the image recording apparatus, an image can be read by a reduction optical system in-line sensor using a line CCD, but it is out of depth by CSI using a 1 × optical system. Therefore, it cannot be read at a desired resolution. For this reason, only an inline sensor using a reduction optical system using a line CCD is used for both offset printing machines and inkjet printing machines. This is because in-line sensors using a reduction optical system require simultaneous observation with a small number of line sensors, and it is necessary to place a camera composed of line CCDs at a distance of 500 mm or more on the paper surface. For this reason, the line CCD camera protrudes from the printing apparatus main body, which is not preferable in terms of apparatus design.
この問題点を解消するには、インクジェット画像記録装置のインラインセンサとしてCISを用いることで、装置をコンパクトにすることが可能となる。しかし、CISを用いても、等倍検出系のために、読取り画質が光軸方向への変位変動、振動に対して弱く、また、焦点深度が浅いためにボケ易いという問題点があった。 In order to solve this problem, it is possible to make the apparatus compact by using CIS as an in-line sensor of the inkjet image recording apparatus. However, even when CIS is used, there is a problem in that the read image quality is weak against displacement fluctuations and vibrations in the optical axis direction due to the equal magnification detection system, and it is easy to blur due to the shallow depth of focus.
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、検査のための読取り画像が用紙の厚さや装置振動の影響を受けてボケることなく、かつ、装置外形を小さく保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a reading image for inspection is not blurred due to the influence of the thickness of the paper or the vibration of the apparatus, and the outer shape of the apparatus can be kept small. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be used.
上記目的を達成するため、請求項1記載の画像形成装置は、記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、前記記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された前記記録媒体を表面上に巻きつけて回転する回転手段と、等倍光学系を有し、両端をリニアアクチュエータにより支持された状態で前記回転手段の外周面と対向する位置に設置され、前記記録媒体に形成された幅方向の画像を一度に読み取る密着イメージセンサにより構成された画像読取手段と、前記厚さ検出手段により検出された記録媒体の厚さに基づいて、前記画像読取手段と前記記録媒体との距離を制御する位置制御手段と、前記回転手段のフレーム側面に設置され、前記搬送手段により搬送される記録媒体の搬送方向、幅方向及び法線方向の3方向の加速度を計測する加速度計測手段と、記録媒体の搬送方向及び幅方向にそれぞれ線が描かれ、かつ出力画像全面に設けられた格子状のパターンであるテスト画像と前記画像読取手段により読み取られた画像とを比較することにより、前記画像読取手段により読み取られた画像の前記3方向の移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出された移動量と、前記加速度計測手段により計測された前記3方向の加速度との関係を導出する導出手段と、前記導出手段により導出された前記関係を記憶する記憶手段と、前記加速度計測手段により計測される前記3方向の加速度と、前記記憶手段により記憶された前記関係とに基づいて、前記画像読取手段で読み取られる画像の位置を補正する補正手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 includes a thickness detecting unit that detects a thickness of a recording medium, a conveying unit that conveys the recording medium in a predetermined conveying direction, and the conveying unit. has image forming means for forming an image on a conveyed recording medium, a rotation means for rotating the recording medium on which an image is formed by winding on the surface by the image forming unit, a magnification optical system, both ends An image reading unit configured by a contact image sensor that is installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotating unit in a state supported by a linear actuator and reads an image in the width direction formed on the recording medium at once. Position control means for controlling the distance between the image reading means and the recording medium based on the thickness of the recording medium detected by the thickness detecting means, and a frame side surface of the rotating means. A line is drawn in each of the recording medium conveyance direction and the width direction, the acceleration measurement means for measuring the acceleration in the three directions of the conveyance direction, the width direction and the normal direction of the recording medium conveyed by the conveyance means, In addition, by comparing the test image, which is a grid pattern provided on the entire output image, with the image read by the image reading unit, the amount of movement of the image read by the image reading unit in the three directions is determined. A movement amount detection means to be detected; a derivation means for deriving a relationship between the movement amount detected by the movement amount detection means and the acceleration in the three directions measured by the acceleration measurement means; and derived by the derivation means. Based on the storage means for storing the relation, the acceleration in the three directions measured by the acceleration measurement means, and the relation stored by the storage means. , And a, and correcting means for correcting the position of the image read by the image reading means.
請求項1記載の発明によれば、検査のための読取り画像が用紙の厚さの影響を受けてボケることを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the read image for inspection from being blurred due to the influence of the thickness of the paper.
請求項1記載の発明によれば、装置の振動などによる検出画像のずれを補正することにより、画像センサの検出精度を高めることができる。 According to the first aspect of the invention, the detection accuracy of the image sensor can be improved by correcting the deviation of the detected image due to the vibration of the apparatus.
以上説明したように、本発明によれば、検査のための読取り画像が用紙の厚さや装置振動の影響を受けてボケることなく、かつ、装置外形を小さく保つことができるという効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that the read image for inspection is not blurred by the influence of the thickness of the paper or the vibration of the apparatus and the outer shape of the apparatus can be kept small. .
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔装置構成〕
図1は、本発明の実施の形態に係るインクジェット画像記録装置の全体構成を示す概略構成図である。本実施の形態に示すインクジェット画像記録装置10は、画像データに応じてインクを吐出して記録媒体14に所望の画像を形成するオンデマンド(版なし)画像記録装置である。
〔Device configuration〕
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of an inkjet image recording apparatus according to an embodiment of the present invention. An ink jet
同図に示すように、インクジェット画像記録装置10は、複数の回転ドラム16(16−1〜16−7)の表面に記録媒体14を巻きつけて固定し、各回転ドラム16−1〜16−7間を順次受け渡しながら記録媒体14を搬送するドラム搬送方式が適用される。各回転ドラム16−1〜16−7は、当該装置において使用される記録媒体14の最大幅に対応する幅を有し、不図示の駆動源(モータ)から与えられる駆動力によって所定の回転方向(各回転ドラム16−1〜16−7の回転方向を矢印線で図示)に回転するように構成されている。また、各回転ドラムの外周面には記録媒体14が固定される構造を有している。
As shown in the figure, the inkjet image recording
記録媒体14を固定する構造(方式)には、回転ドラム16の外周面を帯電させ、静電気によって記録媒体14を吸着する静電吸着方式や、回転ドラム16の外周面に吸引口を設け、内部から吸引して記録媒体14を吸着するエア吸着方式、回転ドラム16の外周面に設けられたニップ機構によって記録媒体14の両端部をニップするニップ方式などが挙げられる。なお、記録媒体14の固定方式は上述した方式に限定されず、他の方式を適用することもできる。
The structure (method) for fixing the
また、各回転ドラム16−1〜16−7間における記録媒体14の受け渡し部分には、記録媒体14の先端を受け側の回転ドラムに呼び込むガイド等の受渡機構や、記録媒体14の有無を検出するセンサ、回転ドラム16の回転位置を検出するセンサ等の検出機構が適宜設けられている。
Further, at the transfer portion of the
インクジェット画像記録装置10に投入する記録媒体14の厚さを測定する用紙厚さ測定部32を配置する。用紙厚さ測定部32は、回転ドラム16による搬送開始前に記録媒体の厚さを測定し、中央演算処理装置(CPU)等で構成されるシステム制御部72へ厚さ情報を伝える。
A paper
記録媒体14が給紙ドラム16−1の給紙位置にセットされると、給紙ドラム16−1を図1における時計回り方向に回転させて、記録媒体14を次段の処理液付与処理ドラム16−2に搬送する。記録媒体14が処理液付与処理ドラム16−2に受け渡されると、処理液付与処理ドラム16−2の外周面に固定される。処理液付与処理ドラム16−2の記録媒体搬送路上(処理液付与処理ドラム16−2の外周面と対向する位置)には、記録媒体14にインクを凝集(増粘)させる機能を有する処理液を打滴する処理液ヘッド18と、処理液が付与された記録媒体14を乾燥させるヒータ20が設けられている。処理液付与処理ドラム16−2の外周面に固定された記録媒体14は、処理液付与処理ドラム16−2を図1における反時計回り方向に回転させることで所定の搬送方向に搬送され、処理液ヘッド18の直下の処理液付与領域において処理液ヘッド18から処理液が打滴された後に、処理液ヘッド18の記録媒体搬送方向下流側に設けられたヒータ20によって加熱される。即ち、処理液付与処理ドラム16−2によって搬送される記録媒体14には、処理液付与処理および処理液乾燥処理が施される。
When the
処理液付与処理および処理液乾燥処理が施された記録媒体14は、図1における時計回り方向に回転する中間搬送ドラム16−3を介して印字ドラム16−4に受け渡され、印字ドラム16−4の外周面に固定される。印字ドラム16−4の記録媒体搬送路上(印字ドラム16−4の外周面と対向する位置)には、K(黒)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色に対応し、記録媒体14の搬送方向に沿って搬送方向上流側からKCMYの順に並べられた記録ヘッド22K、22C、22M、22Yを含む印字部22と、印字部22によってKCMY各色のインクが付与された記録媒体14上の余分な溶媒を乾燥させる溶媒乾燥部24が設けられている。
The
印字ドラム16−4の外周面に固定された記録媒体14は、印字ドラム16−4を図1における反時計回りに回転させることで所定の搬送方向に搬送され、印字部22の直下の画像形成領域において印字部22からインクが打滴されて所望の画像が形成される。また、印字後の記録媒体14は、印字部22の記録媒体搬送方向下流側に設けられた溶媒乾燥部24によって余剰溶媒除去処理が施される。その後、記録媒体14は図1における時計回り方向に回転する中間搬送ドラム16−5を介して検査ドラム16−6に受け渡される。
The
検査ドラム16−6の記録媒体搬送路上(検査ドラム16−6の外周面と対向する位置)にはインライン検出部26が設けられている。検査ドラム16−6の外周面に固定された記録媒体14は、検査ドラム16−6を図1における反時計回りに回転させることで所定の搬送方向に搬送され、インライン検出部26の直下の検査領域においてインライン検出部によって画像を読み取られる。
An
インライン検出部26は、両端をリニアアクチュエータ34に支えられ、リニアアクチュエータ34自身の中心軸は検査ドラム16−6の半径方向と一致するように配置されている。
Both ends of the
また、検査ドラム16−6の側面には加速度計測部36を配置する。加速度計測部36は、記録媒体14の搬送方向、幅方向及び法線方向の3軸方向の加速度を計測するので、インライン検出部26が読み取る画像が出力された記録媒体14が固定回転する検査ドラム16−6の側面に配置する。
An
インライン検出部26による画像の読み取り及び加速度計測部36による加速度の計測が終了した記録媒体14は、図1における時計回り方向に回転する排紙ドラム16−7を介して装置外部に排出される。
After the image reading by the in-
また、本実施の形態に示すインクジェット画像記録装置10では、通常の画像形成プロセス(通常画像出力モード)において記録媒体14の移動速度が一定になるように制御される。また、装置の動作モードに応じて記録媒体14の搬送速度(即ち、各回転ドラム16−1〜16−7の回転速度)を適宜変更可能に構成されている。
In the inkjet
図1には、記録媒体14の搬送機構の一態様としてドラム搬送方式を例示したが、ベルト搬送方式等の他の搬送方式も適用可能である。また、記録媒体14に処理液を付与する一態様としてインクジェット方式を例示したが、塗布ローラを用いた塗布やスプレー方式による付与などの他の付与方式も適用可能である。
In FIG. 1, the drum conveyance method is illustrated as an aspect of the conveyance mechanism of the
〔制御系の説明〕
図2は、インクジェット画像記録装置10のシステム構成を示すブロック図である。インクジェット画像記録装置10は、通信インタフェース70、システム制御部72、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ(不図示)、ヘッドドライバ84、画像処理部94、ROM60、インライン検出部26、加速度計測部36等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a system configuration of the inkjet
通信インタフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインタフェース部である。通信インタフェース70には、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは、通信インタフェース70を介してインクジェット画像記録装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ74に記憶される。
The
画像メモリ74は、通信インタフェース70を介して入力された画像データやインライン検出部26によって読み取られた画像の読取データ、画像処理部94による画像処理後の画像(データ)等を一旦格納する記憶手段であり、システム制御部72を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システム制御部72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット画像記録装置10の全体を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システム制御部72は、通信インタフェース70、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、画像メモリ74及びROM60の読み書き制御等を行うと共に、搬送系のモータ88、ヒータ89、リニアアクチュエータ34等を制御する制御信号を生成する。また、プリント制御部80に対しては、制御信号の他に、画像メモリ74に記憶された画像情報を送信する。
The
ROM60には、システム制御部72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。また、ROM60には、画像の3軸方向の加速度と移動量との関係を示す式やテーブルなども格納されている。更に、プログラムの展開領域およびCPUの演算作業領域としても利用される。なお、ROM60は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各所データを必要に応じて更新する場合には、EEPROMのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。
The
モータドライバ76は、システム制御部72からの指示に従って、搬送系のモータ88を駆動するドライバ(駆動回路)である。図2に示すモータ88には、図1の回転ドラム16−1〜16−7を駆動するモータが含まれる。
The
ヒータドライバ78は、システム制御部72の指示に従って、ヒータ89を駆動するドライバ(駆動回路)である。図2には、インクジェット画像記録装置10に備えられる複数のヒータを代表して符号89で図示されている。例えば、図2に示すヒータ89には、図1のヒータ20や、溶媒乾燥部24のヒータが含まれる。
The
リニアアクチュエータ34は、システム制御部72の指示に従い、インライン検出部26を記録媒体14の画像面から適切な距離となるように移動する。
The
プリント制御部80は、システム制御部の指示に従って、画像メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ84及び処理液ヘッドドライバ85に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、諸画像データに基づいて、ヘッドドライバ84を介してヘッド50のインクの液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。また、当該画像データに基づいて処理液ヘッドドライバ85を介して処理液ヘッド18の処理液吐出量や吐出タイミングが制御される。
The
プリント制御部80には不図示の画像バッファメモリが備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリに一時的に格納される。また、プリント制御部80とシステム制御部72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
ヘッドドライバ84は、プリント制御部80から与えられる画像データに基づいてヘッド50の圧電素子(不図示)に印加される駆動信号を生成すると共に、該駆動信号を圧電素子に印加して圧電素子を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図2に示すヘッドドライバ84には、ヘッド50の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでもよい。また、処理液ヘッドドライバ85にもヘッドドライバ84と同様の構成が適用される。なお、処理液のドットには、ドットと同程度の解像度は要求されないので、処理液のドット解像度をインクのドット解像度よりも粗くすることも可能である。
The
即ち、処理液ヘッド18のノズル径をインクのヘッド22K、22C、22M、22Yのノズル径よりも大きくし、処理液ヘッド18のノズル密度をインクのヘッド22K、22C、22M、22Yのノズル密度よりも粗くしてもよい。 That is, the nozzle diameter of the treatment liquid head 18 is larger than the nozzle diameters of the ink heads 22K, 22C, 22M, and 22Y, and the nozzle density of the treatment liquid head 18 is greater than the nozzle density of the ink heads 22K, 22C, 22M, and 22Y. Can also be roughened.
印刷すべき画像のデータは、通信インタフェース70を介して外部から入力され、画像メモリ74に蓄えられる。
Data of an image to be printed is input from the outside via the
画像メモリ74に蓄えられた画像データは、システム制御部72を介してプリント制御部80に送られ、プリント制御部80においてインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部80は、入力されたRGBのラスターデータをKCMYの4色のドットデータに変換するRIP処理を行う。プリント制御部80で生成されたドットデータは、不図示の画像バッファメモリに蓄えられる。また、処理液のドットデータも同様に形成することができる。なお、処理液のドットデータをインクのドットデータと異なる専用のドットデータとして形成してもよい。
The image data stored in the
システム制御部72は、用紙厚さ測定部32によって測定された記録媒体14の厚さに応じて、インライン検出部26の記録媒体14からの距離をリニアアクチュエータ34を通じて適宜変更する。即ち、インライン検出部26は、システム制御部72から送られる指令信号に応じて記録媒体14からの距離が変更される。
The
インライン検出部26によって読み取られた読取画像データは、ノイズ除去や増幅、波形整形などの所定の信号処理が施された後に、システム制御部72を介して画像処理部94に送られる。画像処理部94では、読取画像データに対して所定の画像処理、及び加速度計測部36によって計測された各方向の加速度に基づいて画像データの位置補正を施した後に、処理済のデータを画像メモリ74内の所定領域に記憶する。
The read image data read by the
〔画像補正の説明〕
インクジェット画像記録装置10において、用紙厚さ測定部32が、装置に投入する記録媒体14を用紙スタッカー(不図示)から給紙ドラム16−1へ搬送する際に記録媒体14の厚さを測定する。この用紙厚さ測定部32には、例えば微小変位センサなど、メカニカル接触により厚さを測定するものが特に紙の厚さを測る目的に適している。この他に、接触式の変位センサ、レーザー方式による変位センサを用いても記録媒体14の厚さを測定することができる。用紙厚さ測定部32は、回転ドラム16による搬送開始前に記録媒体の厚さを測定し、中央演算処理装置(CPU)等で構成されるシステム制御部72へ厚さ情報を伝える。また、記録媒体14の厚さの測定は最初の1枚のみ行い、その後は記録媒体14が変更される度に測定する。
[Description of image correction]
In the inkjet
システム制御部72は、記録媒体14の厚さに対して必要な変位を与える関係式を予め求めてROM60に記憶しておき、該関係式と用紙厚さ測定部32から伝えられた厚さ情報を用いて必要な指令パルス信号を求め、該信号をリニアアクチュエータ34へ伝える。リニアアクチュエータ34は、システム制御部からの指令パルス信号に基づいて、インライン検出部26を記録媒体14の画像面から適した距離になるように移動させる。
The
このように、用紙厚さ測定部32からの厚さ情報によって、記録媒体14が検査ドラム16−6に到達する直前までに、インライン検出部26が記録媒体14から適した距離の位置に配置される。
As described above, the
インライン検出部26は、CISにより構成される。図3は、本実施の形態で使用するCISの概略構成図である。図3に示すように、CISは、カバーガラス42と、照明部44と、等倍光学系46と、センサ部48と、を含んで構成される。照明部44は、画像読み取りの際に記録媒体14の画像面40光を照射する光源(蛍光ランプ、LEDアレイ等)である。照明部44から照射され、画像面40上の画像による反射光が等倍光学系46に導かれてセンサ部48によって読み取られる。
The
例えば、CISの焦点深度位置がカバーガラス42面上+0.2mm、焦点深度が±0.2mm、600dpiとする。この場合、インクジェット画像記録装置10において、使用される記録媒体14の厚さが0.05〜0.4mmであれば、上述の用紙厚さ測定部32の動作領域が0〜200μmであれば、2個の用紙厚さ測定部を配置する高さをずらして、0〜400μmの範囲を計測することができる。
For example, the focal depth position of the CIS is +0.2 mm on the
また、CISは焦点深度が浅く、記録媒体14からの距離を大きくとる必要がないため、インクジェット画像記録装置10の外形を小型化できるという効果も得られる。
In addition, since the CIS has a shallow depth of focus and does not require a large distance from the
更に、上述のように、記録媒体14の画像を読み取るために、光源により光を照射して反射光をセンサで検出するが、縮小光学系の場合は照射した光量の僅かしかセンサに到達しない。一方、等倍光学系であるCISでは、センサ位置が用紙面に近く、照射光がセンサに到達する効率が高い。一般にセンサと用紙面との距離は9〜20mmであり、しかも、CISの場合は光を受けるセンサ1画素あたりの面積も、等倍であるが故に広いので高感度となる。従って、用紙面を照射する光量も削減することが可能になる。例えば、縮小光学系によるインラインセンサが5万Lxの光源が3つ必要になるのに対して、CISではセンサ近傍に配置したLEDで照明することが可能になるという利点も生まれる。この場合、光源パワーとしては、1/50程度でよいことになる。
Further, as described above, in order to read an image on the
このようにして、給紙ドラム16−1に投入される前の用紙搬送部に設けられた用紙厚さ測定部32の測定値に応じて、記録媒体14が検査ドラム16−6に移動するまでに、インライン検出部26の記録媒体14からの距離を変化させることで、異なる種類の記録媒体14がインクジェット画像記録装置10に使用されても、記録媒体14の画像を所望の解像度で読み取ることが可能になる。即ち、検査のための読取り画像が記録媒体14の厚さの影響を受けてボケることがなくなる。
In this way, until the
また、CISが等倍光学系であるために深度が浅いが故に読取り画像がボケ易いという問題に対処するため、検査ドラム16−6の側面に設置した加速度計測部36で記録媒体14の搬送方向、幅方向及び法線方向の3軸方向の加速度を測定する。
Further, in order to cope with the problem that the read image is easily blurred because the depth is shallow because the CIS is an equal-magnification optical system, the conveyance direction of the
加速度計測部36は、検知機構の違いで、小型のMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術による、1)ピエゾ抵抗型、2)静電容量型、3)熱検知型、(0〜数kHz)の他に、動電式(0〜約百Hz)、歪みゲージ式(0〜数kHz)、圧電式(数k〜数十kHz)に分類される。これらの内、本実施の形態では、MEMS技術による3軸加速度センサをインライン検出部26が検知する記録媒体14が固定回転する検査ドラム16−6のフレーム側面に配置した。
The
また、記録媒体14の搬送に伴う振動は、周期性、規則性を有するために、予め形成するパターンを決めた格子状のテストパターン画像を搬送して、その画像がどのように変動したり、ずれて検出されるかを、加速度測定部36の計測値と対応させて求めることができる。図4は、本実施の形態で用いたテストパターン画像であり、記録媒体14の搬送方向と幅方向に直線が格子状に描かれたものである。このように出力画像全面に設けられた格子状のパターンでは、出力データが単純で予め判っているため、記録媒体14の振動の影響で画像がどれだけずれて検出されたかを容易に求めることができる。図5は、3軸方向の加速度と検出画像点の移動量の関係をグラフに表したものである。実際の画像作成の際には、加速度計測部36の計測値の大小によって画像位置の補正量を増減させることが可能となる。また、故意に振動を与え、想定外の振動による画像変動に対して対処できる補正量を求めることもできる。
Further, since the vibration accompanying the conveyance of the
本実施の形態では、記録媒体14の搬送方向と幅方向については、図4のような格子状のテストパターン画像と出力画像とを比較して、搬送方向、幅方向に移動した量と加速度との関係を求め、関係を示す関係式あるいはテーブルを作成してROM60に格納しておく。このように振動の傾向を蓄積することで、繰り返される振動に対して予め画像データを補正することが可能となる。そして、画像作成時には、加速度計測部36の計測値と前述の関係式あるいはテーブルから各方向の画像の移動量が予測できる。従って、予測される移動量の逆方向に画像を移動する補正を施すことによって、画像の変動やずれを防止することができる。
In the present embodiment, with respect to the conveyance direction and the width direction of the
一方、記録媒体14の法線方向に対しては、焦点位置から画像がずれて検出されるために、格子の線がボケた画像となる。この場合にも予め元画像が解っているので、得られた画像に補正すべきシャープネス、鮮鋭化処理の程度を調整することが可能になる。
On the other hand, with respect to the normal direction of the
インクジェット画像記録装置10における目的のインライン検出部26は、テストパターン、チャートを用いて、インクジェットの打滴の不吐出、打滴量変動によるムラを検出するものである。従って、法線方向の振動によるボケに対しては、不吐出の有無、ムラ発生を誤りなく検出することが重要である。
The target in-
以上ように、画像の補正を行うことで不吐出ノズルの特定精度を高めることが可能となる。この他、インライン検出部26による画像検知データは、不吐出を検知してノズルを特定し、そのノズルの両側のノズルからの吐出量を大きくし、スジ発生による画像品質の劣化を補正する場合にも使用できる。
As described above, it is possible to improve the accuracy of specifying the non-ejection nozzles by correcting the image. In addition, the image detection data by the in-
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用できる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can apply also to what changed the design within the range described in the claim.
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It is applicable also to what changed the design within the range described in the claim.
例えば、用紙厚さ測定部32を記録媒体14が給紙ドラム16−1に搬入される前に位置に設けるのではなく、図6に示すようにレーザー変位センサ33をインライン検出部26と一体化して、オートフォーカス制御部38によるオートフォーカスシステムにしてもよい。
For example, the sheet
また、記録媒体14の全幅を1つのCISセンサで検出するのではなく、小型のCISセンサを繋ぎ配列にしてもよい。その場合には、夫々のCISの用紙からの距離を変化させるか、固定した1つのステージを移動させることになる。
Further, instead of detecting the entire width of the
10 インクジェット画像記録装置
26 インライン検出部
32 用紙厚さ測定部
34 リニアアクチュエータ
36 加速度計測部
60 ROM
70 通信インタフェース
72 システム制御部
74 画像メモリ
76 モータドライバ
78 ヒータドライバ
80 プリント制御部
84 ヘッドドライバ
85 処理液ドライバ
86 ホストコンピュータ
88 モータ
89 ヒータ
94 画像処理部
DESCRIPTION OF
70
Claims (1)
前記記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された前記記録媒体を表面上に巻きつけて回転する回転手段と、
等倍光学系を有し、両端をリニアアクチュエータにより支持された状態で前記回転手段の外周面と対向する位置に設置され、前記記録媒体に形成された幅方向の画像を一度に読み取る密着イメージセンサにより構成された画像読取手段と、
前記厚さ検出手段により検出された記録媒体の厚さに基づいて、前記画像読取手段と前記記録媒体との距離を制御する位置制御手段と、
前記回転手段のフレーム側面に設置され、前記搬送手段により搬送される記録媒体の搬送方向、幅方向及び法線方向の3方向の加速度を計測する加速度計測手段と、
記録媒体の搬送方向及び幅方向にそれぞれ線が描かれ、かつ出力画像全面に設けられた格子状のパターンであるテスト画像と前記画像読取手段により読み取られた画像とを比較することにより、前記画像読取手段により読み取られた画像の前記3方向の移動量を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出された移動量と、前記加速度計測手段により計測された前記3方向の加速度との関係を導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された前記関係を記憶する記憶手段と、
前記加速度計測手段により計測される前記3方向の加速度と、前記記憶手段により記憶された前記関係とに基づいて、前記画像読取手段で読み取られる画像の位置を補正する補正手段と、
を備えた画像形成装置。 A thickness detecting means for detecting the thickness of the recording medium;
Conveying means for conveying the recording medium in a predetermined conveying direction;
Image forming means for forming an image on a recording medium conveyed by the conveying means;
A rotating means for rotating the recording medium on which an image has been formed by the image forming means, on a surface;
A contact image sensor having an equal-magnification optical system and installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotating means in a state where both ends are supported by a linear actuator, and reads an image in the width direction formed on the recording medium at a time. An image reading means constituted by :
Position control means for controlling the distance between the image reading means and the recording medium based on the thickness of the recording medium detected by the thickness detecting means;
An acceleration measuring means that is installed on a frame side surface of the rotating means and measures acceleration in three directions of a recording medium conveyed in the conveying direction, a width direction, and a normal direction of the recording medium;
By comparing the test image, which is a lattice pattern provided on the entire surface of the output image, with lines drawn in the conveyance direction and the width direction of the recording medium, and the image read by the image reading unit, the image A movement amount detection means for detecting a movement amount in the three directions of the image read by the reading means;
Derivation means for deriving a relationship between the movement amount detected by the movement amount detection means and the acceleration in the three directions measured by the acceleration measurement means;
Storage means for storing the relationship derived by the derivation means;
Correction means for correcting the position of the image read by the image reading means based on the acceleration in the three directions measured by the acceleration measuring means and the relationship stored by the storage means;
An image forming apparatus.
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