JP6213129B2 - 画像読取装置、画像読取プログラム、及び画像形成装置 - Google Patents

画像読取装置、画像読取プログラム、及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、画像読取装置、画像読取プログラム、及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、最大読取幅より小さいイメージセンサと原稿を照射する光源を複数用い、個々のイメージセンサと光源の有効画素範囲を含む端部が、オーバラップするように千鳥配置し、個々のイメージセンサからの出力をつなぎ合わせて大判サイズの原稿を読み取る画像読取装置において、イメージセンサの原稿読取範囲外であって有効読取範囲内に設定された補正データ作成範囲で読み取られる白基準部における原稿の読取開始時の読取データと、原稿読取時の読取データとから個々のイメージセンサ毎に補正データを作成し、当該補正データに基づいて読取画像信号を補正する手段を備えていることを特徴とする画像読取装置が開示されている。
特許文献2には、複数の発光素子がライン状に配列された光源と、光源からの光を原稿に照射して当該原稿からの反射光に基づいて画像データを得る読取手段と、画像データの少なくとも一部の領域の画素が予め設定された特定色であるか否かを判定する判定手段と、特定色と判定された場合に画像データの特定色の色ムラを補正処理する補正手段とを備えていることを特徴とする画像読取装置が開示されている。
特開2009−10507号公報 特開2012−151644号公報
本発明は、読み取った画像に対して白色シェーディング処理のみを実施した場合と比較して、複数のLED光源からの光が重複して照射される位置における画像の読取精度を向上させることができる画像読取装置、画像読取プログラム、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像読取装置の発明は、記録媒体の幅方向に端部が重なり合うように配置され、前記幅方向に沿った光を照射する複数のLED光源と、前記複数のLED光源による光の反射光から、前記記録媒体及び白色板の前記幅方向に沿った色情報を予め定めた色成分の値として画素毎に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記白色板の色情報に対して白色シェーディング補正をした後、前記記録媒体の画像形成に用いられる各色材によって予め定めた濃度に塗り潰された補正記録媒体毎の色情報に対して、前記複数のLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した重複画素の色情報を色材色シェーディング補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記補正記録媒体の色情報のうち、前記複数のLED光源の隣接するLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した前記重複画素の前記予め定めた色成分の値を、前記複数のLED光源の前記幅方向に重なり合う端部により光が照射される位置に対応した端部画素以外の画素であって、前記隣接するLED光源の光が重複せずに照射される位置に対応した内部画素の前記予め定めた色成分の平均値に補正する。
請求項記載の発明は、記録媒体の幅方向に端部が重なり合うように配置され、前記幅方向に沿った光を照射する複数のLED光源と、前記複数のLED光源による光の反射光から、前記記録媒体及び白色板の前記幅方向に沿った色情報を予め定めた色成分の値として画素毎に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記白色板の色情報に対して白色シェーディング補正をした後、前記記録媒体の画像形成に用いられる各色材によって予め定めた濃度に塗り潰された補正記録媒体毎の色情報に対して、前記複数のLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した重複画素の色情報を色材色シェーディング補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記補正記録媒体の色情報のうち、前記重複画素の前記予め定めた色成分の値を、前記複数のLED光源の前記幅方向に重なり合う端部により光が照射される位置に対応した端部画素以外の画素である内部画素の各々における前記予め定めた色成分の値の平均値に補正する。
請求項記載の発明は、前記検出手段は、前記補正記録媒体の異なる箇所の各々において、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値を画素毎に検出し、前記補正手段は、前記補正記録媒体の各画素における前記予め定めた色成分の値を、前記補正記録媒体の異なる箇所の各々において検出された、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値を画素毎に平均した平均値に補正した後、前記色材色シェーディング補正を実施する。
請求項記載の発明は、前記補正手段は、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値が、隣接する画素の前記予め定めた色成分の値の少なくとも一方に対して予め定めた比率以上異なる特異画素が存在する場合、前記特異画素の前記予め定めた色成分の値を、前記隣接する画素の各々の前記予め定めた色成分の値を線形補間した値に補正した後、前記色材色シェーディング補正を実施する。
請求項記載の画像読取プログラムの発明は、コンピュータを、請求項1〜請求項の何れか1項に記載の補正手段として機能させる。
請求項記載の画像形成装置の発明は、複数色の予め定めた色材を用いて、記録媒体にカラー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形成された前記記録媒体のカラー画像を読み取る、請求項1〜請求項の何れか1項に記載の画像読取装置と、を備える。
請求項1、の発明によれば、読み取った画像に対して白色シェーディング処理のみを実施した場合と比較して、複数のLED光源からの光が重複して照射される位置における画像の読取精度を向上させることができる、という効果を有する。
請求項の発明によれば、重複画素毎に補正目標値を設定する場合と比較して、画像の濃度ムラを抑制することができる、という効果を有する。
請求項の発明によれば、補正記録媒体の色情報を検出手段により1回検出する場合と比較して、重複画素における色情報の読取精度をより向上させることができる、という効果を有する。
請求項の発明によれば、シェーディング補正前に、検出手段により検出された補正記録媒体の色情報を補正しない場合と比較して、各画素における色情報の読取精度をより向上させることができる、という効果を有する。
画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。 画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 画像読取装置の要部構成を示す概略図である。 CCDセンサのRGB出力値の一例を示すグラフである。 第1実施形態における画像読取プログラムのフローチャートである。 第1実施形態における画像読取プログラムを実行した際の、画像読取装置のRGB出力値の一例を示すグラフである。 CCDセンサ出力値の補正の説明に供する図である。 記録媒体の色情報読取位置の説明に供する図である。 第2実施形態における画像読取プログラムのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。
<第1実施形態>
図1は、本実施形態に係る画像形成装置10の要部構成を示す概略側面図である。
同図に示されるように、画像形成装置10には、記録媒体である記録用紙Pを給紙搬送する給紙搬送部12が設けられている。この給紙搬送部12の記録用紙Pの搬送方向下流側には記録用紙Pの搬送方向に沿って、記録用紙Pの記録面(表面)に処理液を塗布する処理液塗布部14、記録用紙Pの記録面に画像を形成する画像形成部16、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部18、乾燥した画像を記録用紙Pに定着させる画像定着部20、及び画像が定着した記録用紙Pを排出部22へ搬送する排出搬送部24が設けられている。
画像形成装置10に用いられる記録用紙Pのサイズには特に制限はなく、例えばA1、A2といった大きさの用紙も用いられる。
給紙搬送部12は、記録用紙Pを収容した収容部26を備えている。また、収容部26にはモータ30が設けられている。更に、収容部26には給紙装置(図示省略)が設けられており、当該給紙装置によって記録用紙Pは収容部26から処理液塗布部14へ送り出される。
処理液塗布部14は、中間搬送ドラム28A及び処理液塗布ドラム36を備えている。中間搬送ドラム28Aは、収容部26と処理液塗布ドラム36との間で、処理液塗布ドラム36と接触する位置に配置され、中間搬送ドラム28Aの回転軸とモータ30の回転軸とにベルト32が架け渡されている。従って、モータ30の回転駆動力がベルト32を介して中間搬送ドラム28Aに伝達されることにより、中間搬送ドラム28Aは円弧矢印A方向に回転する。
また、中間搬送ドラム28Aには、記録用紙Pの先端部を挟み込み記録用紙Pを保持する保持部材34が設けられている。従って、収容部26から処理液塗布部14へ送り出された記録用紙Pは、保持部材34を介して中間搬送ドラム28Aの周面に保持され、中間搬送ドラム28Aの回転によって処理液塗布ドラム36へ搬送される。
なお、後述する中間搬送ドラム28B、28C、28D、28E、処理液塗布ドラム36、画像形成ドラム44、インク乾燥ドラム56、画像定着ドラム62、及び排出搬送ドラム68についても、中間搬送ドラム28Aと同様に保持部材34が設けられている。そして、この保持部材34によって、記録用紙Pの搬送方向上流側のドラムから下流側のドラムへ記録用紙Pの受け渡しが行われる。
処理液塗布ドラム36は、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
中間搬送ドラム28Aによって搬送された記録用紙Pは、処理液塗布ドラム36の保持部材34を介して処理液塗布ドラム36に受け渡され、処理液塗布ドラム36の周面に保持された状態で搬送される。
処理液塗布ドラム36の上部には、処理液塗布ローラ38が処理液塗布ドラム36の周面に接触した状態で配置されており、処理液塗布ローラ38によって、処理液塗布ドラム36の周面上の記録用紙Pの記録面に処理液が塗布される。なお、上記処理液は、インクと反応して色材(顔料)を凝集し、色材と溶媒を分離促進するものである。
処理液塗布部14により処理液が塗布された記録用紙Pは、処理液塗布ドラム36の回転によって画像形成部16へ搬送される。
画像形成部16は、中間搬送ドラム28B及び画像形成ドラム44を備えている。中間搬送ドラム28Bは、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
処理液塗布ドラム36によって搬送された記録用紙Pは、画像形成部16の中間搬送ドラム28Bの保持部材34を介して中間搬送ドラム28Bに受け渡され、中間搬送ドラム28Bの周面に保持された状態で搬送される。
回転体としての画像形成ドラム44は、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
中間搬送ドラム28Bによって搬送された記録用紙Pは、画像形成ドラム44の保持部材34を介して画像形成ドラム44に受け渡され、画像形成ドラム44の周面に保持された状態で搬送される。
画像形成ドラム44の上方には、画像形成ドラム44の周面に近接して、ヘッドユニット46が配置されている。このヘッドユニット46は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の各々に対応した4つのインクジェット記録ヘッド48を備えている。これらのインクジェット記録ヘッド48は、画像形成ドラム44の周方向に沿って配列され、処理液塗布部14で記録用紙Pの記録面に形成された処理液層に重なるように、画像形成ドラム44と対向する面に設けられたノズルからインク滴を吐出することにより画像を形成する。
また、画像形成ドラム44は、ロータリエンコーダ52を備えている。画像形成装置10は、ロータリエンコーダ52が出力するクロックを基準にして、インクジェット記録ヘッド48のノズルからインク滴を吐出するタイミングクロックを生成する。
画像形成部16により記録面に画像が形成された記録用紙Pは、画像形成ドラム44の回転によってインク乾燥部18へ搬送される。
インク乾燥部18は、中間搬送ドラム28C及びインク乾燥ドラム56を備えている。中間搬送ドラム28Cは、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
画像形成ドラム44によって搬送された記録用紙Pは、中間搬送ドラム28Cの保持部材34を介して中間搬送ドラム28Cに受け渡され、中間搬送ドラム28Cの周面に保持された状態で搬送される。
インク乾燥ドラム56は、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
中間搬送ドラム28Cによって搬送された記録用紙Pは、インク乾燥ドラム56の保持部材34を介してインク乾燥ドラム56に受け渡され、インク乾燥ドラム56の周面に保持された状態で搬送される。
インク乾燥ドラム56の上方には、インク乾燥ドラム56の周面と対向する位置に、温風ヒータ58が配置される。インク乾燥部18では、温風ヒータ58による温風によって、記録用紙Pに形成された画像における余分な溶媒を除去する。
そして、インク乾燥部18により記録面の画像が乾燥された記録用紙Pは、インク乾燥ドラム56の回転によって画像定着部20へ搬送される。
画像定着部20は、中間搬送ドラム28D及び画像定着ドラム62を備えている。中間搬送ドラム28Dは、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
インク乾燥ドラム56によって搬送された記録用紙Pは、中間搬送ドラム28Dの保持部材34を介して中間搬送ドラム28Dに受け渡され、中間搬送ドラム28Dの周面に保持された状態で搬送される。
画像定着ドラム62は、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
中間搬送ドラム28Dによって搬送された記録用紙Pは、画像定着ドラム62の保持部材34を介して画像定着ドラム62に受け渡され、画像定着ドラム62の周面に保持された状態で搬送される。
画像定着ドラム62の上部には、内部にヒータを有する定着ローラ64が画像定着ドラム62の周面と接触した状態で配置されている。画像定着ドラム62の周面に保持された記録用紙Pは、定着ローラ64と圧接した状態でヒータによって加熱されると、記録用紙Pの記録面に形成された画像の色材が記録用紙Pに融着し、記録用紙Pの記録面上に画像が定着する。画像定着部20により画像が定着された記録用紙Pは、画像定着ドラム62の回転によって排出搬送部24へ搬送される。
排出搬送部24は、中間搬送ドラム28E及び排出搬送ドラム68を備えている。排出搬送ドラム68の上方には、排出搬送ドラム68の周面と対向する位置に、画像読取装置50が配置される。中間搬送ドラム28Eは、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。そして、画像読取り装置50によって記録用紙Pの記録面に形成された画像の記録情報を読み取り、後述する制御装置60へ読み取った画像の色情報を出力して、記録用紙Pの記録面に形成した画像に、色ムラ等の欠陥がないか否か監視する。なお、ここでいう色情報とは、画像の色を一意に指定する情報である。
画像定着ドラム62によって搬送された記録用紙Pは、中間搬送ドラム28Eの保持部材34を介して中間搬送ドラム28Eに受け渡され、中間搬送ドラム28Eの周面に保持された状態で搬送される。
排出搬送ドラム68は、図示しないギアにより中間搬送ドラム28Aと連結されており、中間搬送ドラム28Aの回転に伴って回転する。
中間搬送ドラム28Eによって搬送された記録用紙Pは、排出搬送ドラム68の保持部材34を介して排出搬送ドラム68に受け渡され、排出搬送ドラム68の周面に保持された状態で排出部22へ搬送される。
なお、本実施形態に係る記録媒体の素材は記録用紙Pのような紙に限られず、例えば、中間搬送ドラム28A〜28E等のドラムの周面に沿って搬送されるシート状の素材で、且つ、記録媒体の記録面にインクが定着するような素材であればよい。
以上、説明した記録用紙Pへの一連の画像形成処理は、例えば、画像形成部16に設けられた制御装置60によって制御される。
こうした画像形成動作を実施する本実施形態に係る画像形成装置10の制御装置60は、図2に示すように、例えばコンピュータ60として構成される。コンピュータ60は、CPU(Central Processing Unit)601、ROM(Read Only Memory)602、RAM(Random Access Memory)603、不揮発性メモリ604、及び入出力インターフェース(I/O)605がバス606を介して各々接続された構成であり、I/O605には給紙搬送部12、処理液塗布部14、画像形成部16、インク乾燥部18、画像定着部20、排出部22、排出搬送部24、インクジェット記録ヘッド48、画像読取装置50、温風ヒータ58、及び通信回線I/F66が接続され、各々コンピュータ60と相互にデータ通信を行う。
通信回線I/F66は図示しない通信回線に接続され、当該通信回線に接続されている図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。この図示しない通信回線は有線回線及び無線回線の何れであってもよく、例えば、図示しない端末装置から、原画像の色情報を含む原画像情報を受け付ける。
なお、原画像情報の受け付け手段はこれに限らず、例えば、USBメモリ等の着脱可能な記憶媒体に記憶される原画像情報を受け付けるようにしてもよいことは言うまでもない。また、制御装置60の設置場所は画像形成部16に限られず、例えば、処理液塗布部14や画像読取装置50の内部等、設置スペースがある場所であれば何れの場所であってもよい。
次に、画像読取装置50の作用について詳細に説明する。
インクジェット記録ヘッド48を搭載した画像形成装置10では、インクジェット記録ヘッド48のノズル取り付け角度、ノズルにおけるインクのつまり、インクドロップ量の変動等の関係から、記録用紙Pの記録面に形成した画像に、インクが着弾しなかった部分が白スジとなって現れるかすれや着弾インク量の変動などによる色ムラ等が発生する場合がある。
従って、本実施形態に係る画像形成装置10は画像読取装置50を備え、記録用紙Pに形成された画像の色情報と、原画像の色情報とが予め定めた範囲を超えて異なる場合に、次回の画像形成の際、記録用紙Pに形成される画像の色情報が原画像の色情報に近づくように、記録用紙Pに形成された画像の色情報と原画像の色情報との差分に基づいて、記録用紙P上の色情報が異なる箇所にインク滴を吐出したノズルに対応した画像の色情報を予め補正したり、ノズルから吐出するインク滴の大きさを変更したりする等、記録用紙Pに形成される画像品質の維持を図っている。
図3は、画像読取装置50の要部構成を示した概略図である。図3(A)は、画像読取装置50を排出搬送ドラム68に対向した面から眺めた概略図であり、図3(B)は、画像読取装置50の概略側面図である。
画像読取装置50は図3に示すように、例えば、記録用紙Pの記録面を照射する白色LED光源40A、40B、及び40C(以下、白色LED光源を個々に区別して説明する必要がない場合には、単に白色LED光源40という)、白色LED光源40から照射された光を、記録用紙Pの記録面に反射する反射ミラー42A、42B、及び42C(以下、反射ミラーを個々に区別して説明する必要がない場合には、単に反射ミラー42という)、記録用紙Pからの反射光を通過させるスリット54、並びにスリット54から入光した記録用紙Pからの反射光を受光する読取りレンズ74及びCCDセンサ70を含んで構成される。
本実施形態に係る白色LED光源40A、40B、及び40Cは、スリット54を挟んで記録用紙Pの搬送方向に千鳥状に配置されている。白色LED光源40A、40B、及び40Cを千鳥状に配置するのは、A1やA2といった、記録用紙Pの幅方向に長尺なサイズの記録用紙Pが排出搬送ドラム68に搬送された場合であっても、記録用紙Pの全面に光を照射するためである。ここで、記録用紙Pの幅方向とは、記録用紙Pの搬送方向と直交する方向をいう。このように複数の白色LED光源40を用いるのは、各白色LED光源40として汎用品が使用できるためであり、本実施形態に係る画像形成装置10用に、画像形成装置10が対応している最大サイズの記録用紙Pの幅以上の長さを備えた白色LED光源を製造して適用するより、部品コストが低減する。
なお、画像読取装置50の隣り合う白色LED光源40の端部は、重なり合うように配置されている。すなわち、白色LED光源40Aと白色LED光源40Bの端部、及び白色LED光源40Bと白色LED光源40Cの端部は、スリット54を挟んで記録用紙Pの幅方向の重複する位置に配置されている。これは、白色LED光源40により発せられる光を隙間なく均一に、記録用紙Pを、記録用紙Pの幅方向に同程度の明るさを有する光で照射するためである。
一例として、本実施形態に係る白色LED光源40A、40B、及び40Cの記録用紙Pの幅方向の長さは各々約310mmであり、白色LED光源40Aと白色LED光源40Bの端部、及び白色LED光源40Bと白色LED光源40Cの端部は、記録用紙Pの幅方向に各々約20mm程度重複して配置されている。
一方、反射ミラー42A、42B、及び42Cは、スリット54を挟んで記録用紙Pの幅方向に、白色LED光源40A、40B、及び40Cと各々対応するように配置されている。そして、反射ミラー42Aは白色LED光源40Aから照射される光を反射し、反射ミラー42Bは白色LED光源40Bから照射される光を反射し、反射ミラー42Cは白色LED光源40Cから照射される光を反射して、記録用紙Pの記録面に白色LED光源40からの光を照射する。
また、反射ミラー42Aは、白色LED光源40Bの端部を目隠しし、反射ミラー42Bは白色LED光源40A、40Cの端部を目隠しし、反射ミラー42Cは白色LED光源40Bの端部を目隠しすることで、記録用紙Pの記録面に照射される白色LED光源40からの光を、一つの白色LED光源からのものにすることで、記録面に照射される光量を均一化している。
以上のような構成を備えた画像読取装置50では、図3(B)に示すように、排出搬送ドラム68の周面に保持された記録用紙Pは、白色LED光源40から直接照射される光である直接光、及び反射ミラー42を介して間接的に照射される白色LED光源40からの光である間接光により照射される。記録用紙Pを直接光及び間接光で照射した場合、直接光及び間接光の何れか一方の光で記録用紙Pを照射する場合と比較して、白色LED光源40による記録用紙Pの照射幅がより広くなることから、記録用紙Pがムラなく照射される。
なお、白色LED光源40の本数は3本に限られず、2本以上を組み合わせて光源とする構成であれば、何れの構成を用いるようにしてもよい。
CCDセンサ70は、スリット54を介して、白色LED光源40によって照射された記録用紙Pからの反射光を受光する位置に配置される。更に、画像形成装置10で使用される最大サイズの記録用紙Pの幅方向の長さ以上の長さに亘って、記録面の画像をCCDセンサ70にて撮像できるように読取りレンズ74が配置される。
CCDセンサ70は、記録用紙Pの幅方向に一列に並べられた複数の撮像素子の集合体であり、撮像素子毎に記録用紙Pからの反射光のスペクトル分布に基づいて記録用紙Pに形成された画像の色情報を検出して、記録用紙Pに形成された画像の色情報をRGB値として制御装置60に出力する。
ここで、撮像素子の1つ1つを画素といい、CCDセンサ70は、各撮像素子によって画像を画素単位に分解して、画素毎に記録用紙Pに形成された画像の色情報を検出し、一回の撮像で記録用紙Pの幅方向における画像の色情報を1ライン分検出する。なお、本実施形態に係るCCDセンサ70は、画像の色情報をRGB値として出力するが、例えばYMC値等、他の予め定めた色成分の値として出力するようにしてもよい。
一般に、画像読取装置50のCCDセンサ70に含まれる各撮像素子には、反射光のスペクトル分布に対する感度特性のばらつき等が見られる場合や光源が均一に照射されない事により、画像読取装置50で同じ色情報を有する画像を読み取った場合であっても、CCDセンサ70から出力される各画素のRGB値が異なる場合がある。
従って、画像読取装置50はシェーディング補正を実施する。シェーディング補正とは、CCDセンサ70で同じ色情報を有する画像からの反射光を受光した際に、各画素におけるRGB値のばらつきを低減するための補正処理である。
シェーディング補正としては、白色板を用いた白色シェーディング補正が知られており、本実施形態に係る画像読取装置50においても、記録用紙Pに形成された画像の色情報を読み取る前のタイミングで、各画素のRGB値のばらつきを低減するため白色シェーディング補正が実施される。
白色シェーディング補正とは、図3(B)に示すように、白色に塗布された白色板72を、白色LED光源40によって直接光及び間接光が照射される位置Fに図示しない駆動手段で移動させ、CCDセンサ70で白色板72からの反射光を受光して、画素毎に、画素におけるRGB値が白色板72の色情報に基づいた予め定めたRGB値となるような補正値を求め、当該補正値に基づいて画素のRGB値を補正する補正処理である。
そこで発明者らは、画像読取装置50に対して白色シェーディング補正を実施した後、記録用紙Pの記録面の全面を濃度100%のイエローに塗り潰した、所謂ベタ画像を画像形成装置10で形成した後、画像読取装置50で当該イエロー色のベタ画像の色情報を検出したところ、図4に示すようなRGB値を得た。
図4(A)は、各画素におけるB成分の出力値、図4(B)は、各画素におけるG成分の出力値、図4(C)は、各画素におけるR成分の出力値を示したグラフである。なお、図4(A)〜(C)の横軸は画素番号を表している。ここで画素番号とは、記録用紙Pの幅方向に長尺状のCCDセンサ70の一端の画素から他端の画素に向けて、各画素に順次割り当てた番号であり、一例として、CCDセンサ70の各画素には、画素番号1〜21300が割り当てられている。
図4から、RGB各値とも、白色LED光源40の端部によって照射される位置における画像の色情報を検出する画素(端部画素)のうち、隣接する白色LED光源40からの光が重複して照射される位置における画像の色情報を検出する画素(重複画素)の出力値が、端部画素以外の画素で、各白色LED光源40の記録用紙Pの幅方向に沿った略中央の領域によって照射される位置における画像の色情報を検出する画素(内部画素)の出力値よりも大きいことがわかる。
なお、一例として、図4(A)〜(C)において、画素番号6600〜7600の画素が、白色LED光源40A、40Bからの光が重複して照射される位置における画像の色情報を検出する重複画素(以下、白色LED光源40A、40Bに対応した重複画素という)であり、画素番号13700〜14700が、白色LED光源40B、40Cからの光が重複して照射される位置における画像の色情報を検出する重複画素(以下、白色LED光源40B、40Cに対応した重複画素という)である。
また、一例として、画素番号3000〜4000の画素が、白色LED光源40Aの記録用紙Pの幅方向に沿った略中央の領域によって照射される位置における画像の色情報を検出する内部画素(以下、白色LED光源40Aに対応した内部画素という)、画素番号10000〜11000の画素が、白色LED光源40Bの記録用紙Pの幅方向に沿った略中央の領域によって照射される位置における画像の色情報を検出する内部画素(以下、白色LED光源40Bに対応した内部画素という)、画素番号15000〜16000の画素が、白色LED光源40Cの記録用紙Pの幅方向に沿った略中央の領域によって照射される位置における画像の色情報を検出する内部画素(以下、白色LED光源40Cに対応した内部画素という)である。
このように、画像読取装置50に対して白色シェーディング補正を実施した後であっても、各画素のRGB値にばらつきが見られるのは、隣接する白色LED光源40からの光が重複して照射される位置では、隣接する白色LED光源40の分光特性が互いに影響し合い、白色シェーディング補正だけでは各画素のRGB値のばらつきを補正しきれないためと考えられる。
そこで以下では、図5を参照して、本実施形態に係る画像読取装置50のように、記録用紙Pの幅方向に、隣接する白色LED光源40の端部を重ねて配置した長尺状の光源を用いて画像の色情報を読み取る場合であっても、各画素のRGB値のばらつきを低減し、画像の読取精度を向上させる画像読取装置50の作用について詳細に説明する。
図5は、制御装置60のCPU601により実行される、画像読取装置50のシェーディング補正に関する画像読取プログラムの流れを示すフローチャートである。当該画像読取プログラムは、例えば、電源投入直後のタイミングや、画像形成回数が予め定めた回数に達する毎のタイミング等、ユーザにより指定された原画像情報に対応した画像形成を実施する前のタイミングで、CPU601により実行される。
なお、画像読取プログラムは、ROM602に予めインストールされて提供される形態に限られず、CD−ROMやメモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、通信回線I/F66を介して有線又は無線により配信される形態等であってもよい。
まず、ステップS10では、画像読取装置50を制御して白色シェーディング補正を実施し、CCDセンサ70の各画素のRGB値のばらつきを補正する。
ステップS20では、給紙搬送部12、処理液塗布部14、画像形成部16、及びインク乾燥部18を制御して、YMCKの各インク色のうち、有彩色のインク色であるYMCの何れかのインク色で、記録用紙Pの記録面の全面を塗り潰した濃度100%のベタ画像を形成する。ここでは一例として、イエロー色のベタ画像であるベタ画像Yを形成するものとする。
なお、ベタ画像の濃度は100%に限られず、0%を超え100%未満の濃度である中間濃度のインク色で塗り潰すようにしてもよい。
ステップS30では、排出搬送ドラム68の周面に保持された状態で搬送されるベタ画像Yが、排出搬送ドラム68と画像読取装置50とで形成されたギャップを通過する際、白色LED光源40から光を照射させ、ベタ画像Yの色情報をベタ画像Yの幅方向に1ライン分読み取るようにCCDセンサ70を制御する。そして、CCDセンサ70によって読み取った1ライン分の各画素のRGB値を、例えばRAM603の予め定めた領域に記憶する。
ステップS40では、白色LED光源40A、40Bに対応した重複画素の各々の補正値、及び白色LED光源40B、40Cに対応した重複画素の各々の補正値を算出して、重複画素のRGB値を補正するようにする。
具体的には、まず、RAM603からステップS30で読み取った1ライン分の各画素のRGB値を読み出し、白色LED光源40Aに対応した内部画素のRGB値及び白色LED光源40Bに対応した内部画素のRGB値の平均値(白色LED光源40A、40Bに対応した内部画像のRGB平均値)を算出する。そして、白色LED光源40A、40Bに対応した各重複画素のRGB値と、上記白色LED光源40A、40Bに対応した内部画像のRGB平均値との差分を、白色LED光源40A、40Bに対応した各重複画素における補正値とする。
同様に、白色LED光源40Bに対応した内部画素のRGB値及び白色LED光源40Cに対応した内部画素のRGB値の平均値(白色LED光源40B、40Cに対応した内部画像のRGB平均値)を算出する。そして、白色LED光源40B、40Cに対応した各重複画素のRGB値と、上記白色LED光源40B、40Cに対応した内部画像のRGB平均値との差分を、白色LED光源40B、40Cに対応した各重複画素における補正値とする。
算出した補正値は、例えばRAM603の予め定めた領域に記憶され、この補正値に基づいて、ベタ画像Yに対する白色LED光源40A、40Bに対応した重複画像のRGB値が、白色LED光源40A、40Bに対応した内部画像のRGB平均値となるように、また、ベタ画像に対する白色LED光源40B、40Cに対応した重複画素のRGB値が、白色LED光源40B、40Cに対応した内部画像のRGB平均値となるように、白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値のばらつきを補正する。
ステップS50では、YMC全てのインク色のベタ画像を形成したか否かを判定し、肯定判定の場合には、本画像読取プログラムを終了する。一方、否定判定の場合には、ステップS60に移行し、YMCのインク色のうち、まだベタ画像を形成していないインク色を選択してステップS20に移行する。そして、YMC各インク色のベタ画像毎にステップS20〜ステップS50の処理を繰り返し実施して、最終的にステップS40で算出された補正値に基づいて、CCDセンサ70における重複画素のRGB値のばらつきを補正する。
図6は、図5に示した画像読取プログラムの実行後に、画像読取装置50でベタ画像Yの色情報を読み取った際のCCDセンサ70の各画素出力値を示したグラフであり、図6(A)はB成分の出力値、図6(B)はG成分の出力値、及び図6(C)はR成分の出力値を示している。
図6から、白色シェーディング補正のみを実施した図4のグラフと比較して、重複画素におけるRGB値が補正され、CCDセンサ70の各画素におけるRGB値のばらつきがより低減されていることがわかる。
なお、ステップS30では、CCDセンサ70で読み取ったベタ画像の1ライン分の各画素のRGB値を、そのままRAM603の予め定めた領域に記憶するようにしたが、当該各画素のRGB値を補正してから、RAM603の予め定めた領域に記憶するようにしてもよい。この場合、例えばCCDセンサ70の撮像素子の故障等により生じた、読み取った画像の色情報に重畳したノイズ成分等が低減される。
具体的には、図7に示すように、例えばCCDセンサ70で読み取ったベタ画像の1ライン分の各画素において、画素番号(N−1)における画素(N−1)のR成分出力値がA、画素番号Nにおける画素NのR成分出力値がC、及び画素番号(N+1)における画素(N+1)のR成分出力値がBであったとする。なお、Nは自然数を表わしている。
そして、画素NのR成分出力値Cが、画素Nに隣接する画素(N−1)及び画素(N+1)の少なくとも一方のR成分出力値より予め定めた比率以上の値をとる場合、画素NのR成分出力値を、(1)式に従って、画素(N−1)のR成分出力値Aと画素(N+1)のR成分出力値Bの線形補間値に補正する。
(B−A)/2+A ・・・(1)
ここで、予め定めた比率とは、隣接する画素(N−1)又は画素(N+1)のR成分出力値に対する画素NのR成分出力値の比率であって、画素NのR成分出力値が異常な値を示しているものと認められる比率をいう。
例えば、画素NのR成分出力値が、画素(N−1)及び画素(N+1)の少なくとも一方のR成分出力値に対して50%以上変動した値となっている場合に、画素NのR成分出力値を(1)式に基づいて補正する。
なお、上記説明では、画素NのR成分出力値を例にして説明したが、画素Nが出力する他の成分色の値、すなわちG成分出力値及びB成分出力値についても、同様の補正を実施してもよいことは言うまでもない。
更に、ステップS30では、ベタ画像の色情報をベタ画像の幅方向に1ライン分読み取るようにしたが、例えば、予め定めた時間間隔でベタ画像の色情報を読み取ることで、ベタ画像の複数箇所の各々で、ベタ画像の色情報を1ライン分ずつ読み取るようにしてもよい。
例えば、ベタ画像の色情報を、ラインA及びラインBの2ライン分読み取った場合、ラインAにおける画素NのRGB値と、ラインBにおける画素NのRGB値との平均値を、ベタ画像の画素NにおけるRGB値として、RAM603の予め定めた領域に記憶するようにしてもよい。
この場合、偶然にかすれや色ムラ等が発生しているラインAのベタ画像の色情報を読み取ったとしても、ベタ画像の色情報を複数ライン分読み取って平均した値をベタ画像の色情報として、インク色別のシェーディング補正(色材色シェーディング補正)を実施することになる。従って、ベタ画像の色情報を1ライン分読み取った場合と比較して、かすれや色ムラ等の影響が抑制され、ベタ画像の色情報をより精度よく読み取ることになる。
なお、かすれや色ムラ等はインクジェット記録ヘッド48のノズル配列の関係上、記録用紙Pの幅方向に生じる場合が多い。図8(A)に示すように、記録用紙Pの幅方向にかすれPSが生じている場合であっても、ベタ画像の向きを図8(A)に示す向きから、図8(B)に示すようなベタ画像の搬送方向に対して90度回転させた向きにした上で、再度、画像読取装置50でベタ画像の色情報を読み取るようにすれば、ベタ画像の向きを変えずに色情報を読み取る場合と比較して、読み取ったベタ画像の色情報に対するかすれや色ムラ等の影響がより抑制される。
また、こうしたベタ画像の色情報を複数ライン分読み取って平均化した色情報に対して、更に、上記で説明した線形補間処理を実施するようにしてもよい。
このように本実施形態では、記録用紙Pの幅方向に、隣接する白色LED光源40の端部を重ねて構成した長尺状の光源を含む画像読取装置50に対して、白色シェーディング補正をした後、更にインク色別のシェーディング補正を実施することで、白色シェーディング補正のみを実施した場合と比較して、CCDセンサ70の各画素におけるRGB出力値のばらつきを低減させた。
<第2実施形態>
第1実施形態では、隣接する白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値を、隣接する白色LED光源40に対応した内部画像のRGB値の平均値に基づいて補正したが、本実施形態では、白色LED光源40の隣接関係と関わりなく、白色LED光源40に対応した内部画像のRGB値に基づいて、白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値を補正する形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置10の構成は、第1実施形態のものと同様とする。
図9は、制御装置60のCPU601により実行される、画像読取装置50のシェーディング補正に関する画像読取プログラムの流れを示すフローチャートである。当該画像読取プログラムは、例えば、電源投入直後のタイミングや、画像形成回数が予め定めた回数に達する毎のタイミング等、ユーザにより指定された原画像情報に対応した画像形成を実施する前のタイミングで、CPU601により実行される。
本実施形態に係る画像形成プログラムが第1実施形態と異なる点は、ステップS40の処理がステップS45の処理に置き換えられた点である。
ステップS45では、CCDセンサ70に含まれる重複画素のRGB値を、内部画素のRGB値の平均値に基づいて補正する。
具体的には、まず、RAM603からステップS30で読み取った1ライン分の各画素のRGB値を読み出し、CCDセンサ70に含まれる内部画素、すなわち、白色LED光源40Aに対応した内部画素、白色LED光源40Bに対応した内部画素、及び白色LED光源40Cに対応した内部画素のRGB値の平均値(全体RGB平均値)を算出する。そして、CCDセンサ70に含まれる各重複画素、すなわち、白色LED光源40A、40Bに対応した各重複画素及び白色LED光源40B、40Cに対応した各重複画素のRGB値と、上記で求めた全体RGB平均値との差分を、各重複画素における補正値とする。
算出した補正値は、例えばRAM603の予め定めた領域に記憶され、この補正値に基づいて、ベタ画像に対する白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値が、全体RGB平均値となるように、CCDセンサ70の重複画素のRGB値のばらつきを補正する。
このように本実施形態では、記録用紙Pの幅方向に、隣接する白色LED光源40の端部を重ねて構成した長尺状の光源を含む画像読取装置50に対して、白色シェーディング補正をした後、更にインク色別のシェーディング補正を実施する場合、当該インク色別のシェーディング補正において、白色LED光源40の隣接関係と関わりなく、全体RGB平均値に基づいて、白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値を補正した。
なお、本実施形態では、白色LED光源40に対応した重複画素のRGB値を補正するようにしたが、ベタ画像に対するCCDセンサ70に含まれる各画素のRGB値が、全体RGB平均値となるように、CCDセンサ70に含まれる各画素のRGB値を補正してもよい。
また、本実施形態に対して第1実施形態で説明した、ベタ画像の色情報を複数ライン読み取り、これらのRGB値の平均値をベタ画像の幅方向における色情報としてシェーディング補正する例や、画素のRGB値が、隣接する画素の少なくとも一方の画素のRGB値より予め定めた比率以上である場合に、当該画像のRGB値を隣接する画素のRBG値の線形補間値に補正する例を適用してもよいことは言うまでもない。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、第1実施形態及び第2実施形態では、画像読取装置50のシェーディング補正処理をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば当該シェーディング補正制御をハードウェア構成により実現する形態としてもよい。
この場合の形態例としては、例えば、制御装置60と同等の処理を実行する機能デバイスを作成して用いる形態がある。この場合は、上記実施の形態に比較して、処理の高速化が期待される。
なお、本実施形態では、画像読取装置50に配置された光源を白色LED光源40として説明したが、LED光源と同程度に光の指向性が強い、すなわち配光が狭い光源を用いた場合にも、本実施形態に係るシェーディング補正は有効である。
また、本実施形態では、画像形成装置10で用いられるインク色のうち、有彩色のインク色であるYMCのインク色で記録用紙Pの記録面の全面を塗り潰した濃度100%のベタ画像を形成し、各々の色毎にシェーディング補正を実施したが、無彩色であるKのインク色を含めて、インク色別のシェーディング補正を実施するようにしてもよい。
この場合、有彩色のインク色別のシェーディング補正を実施した場合と比較して、CCDセンサ70に含まれる各画素のRGB値のばらつきがより低減する効果が期待される。
更に、インクジェット方式を用いた画像形成装置10を例にして、本実施形態に係る画像読取装置50の作用効果を説明したが、本実施形態に係る画像読取装置50はゼログラフィー方式(電子写真方式)を用いた画像形成装置10にも適用されることは言うまでもない。
10 画像形成装置
40 光源
42 反射ミラー
50 画像読取装置
60 コンピュータ(制御装置)
70 センサ
72 白色板
P 記録用紙

Claims (6)

  1. 記録媒体の幅方向に端部が重なり合うように配置され、前記幅方向に沿った光を照射する複数のLED光源と、
    前記複数のLED光源による光の反射光から、前記記録媒体及び白色板の前記幅方向に沿った色情報を予め定めた色成分の値として画素毎に検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記白色板の色情報に対して白色シェーディング補正をした後、前記記録媒体の画像形成に用いられる各色材によって予め定めた濃度に塗り潰された補正記録媒体毎の色情報に対して、前記複数のLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した重複画素の色情報を色材色シェーディング補正する補正手段と、
    を備え
    前記補正手段は、前記補正記録媒体の色情報のうち、前記複数のLED光源の隣接するLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した前記重複画素の前記予め定めた色成分の値を、前記複数のLED光源の前記幅方向に重なり合う端部により光が照射される位置に対応した端部画素以外の画素であって、前記隣接するLED光源の光が重複せずに照射される位置に対応した内部画素の前記予め定めた色成分の平均値に補正する
    画像読取装置。
  2. 記録媒体の幅方向に端部が重なり合うように配置され、前記幅方向に沿った光を照射する複数のLED光源と、
    前記複数のLED光源による光の反射光から、前記記録媒体及び白色板の前記幅方向に沿った色情報を予め定めた色成分の値として画素毎に検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記白色板の色情報に対して白色シェーディング補正をした後、前記記録媒体の画像形成に用いられる各色材によって予め定めた濃度に塗り潰された補正記録媒体毎の色情報に対して、前記複数のLED光源によって光が重複して照射される位置に対応した重複画素の色情報を色材色シェーディング補正する補正手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、前記補正記録媒体の色情報のうち、前記重複画素の前記予め定めた色成分の値を、前記複数のLED光源の前記幅方向に重なり合う端部により光が照射される位置に対応した端部画素以外の画素である内部画素の各々における前記予め定めた色成分の値の平均値に補正する
    画像読取装置。
  3. 前記検出手段は、前記補正記録媒体の異なる箇所の各々において、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値を画素毎に検出し、
    前記補正手段は、前記補正記録媒体の各画素における前記予め定めた色成分の値を、前記補正記録媒体の異なる箇所の各々において検出された、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値を画素毎に平均した平均値に補正した後、前記色材色シェーディング補正を実施する
    請求項1又は請求項記載の画像読取装置。
  4. 前記補正手段は、前記補正記録媒体の前記予め定めた色成分の値が、隣接する画素の前記予め定めた色成分の値の少なくとも一方に対して予め定めた比率以上異なる特異画素が存在する場合、前記特異画素の前記予め定めた色成分の値を、前記隣接する画素の各々の前記予め定めた色成分の値を線形補間した値に補正した後、前記色材色シェーディング補正を実施する
    請求項1〜請求項の何れか1項に記載の画像読取装置。
  5. コンピュータを、請求項1〜請求項の何れか1項に記載の補正手段として機能させるための画像読取プログラム。
  6. 複数色の予め定めた色材を用いて、記録媒体にカラー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形成された前記記録媒体のカラー画像を読み取る、請求項1〜請求項の何れか1項に記載の画像読取装置と、
    を備えた画像形成装置。
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