JP6834519B2 - 電子機器、プログラム、及び、テストパターンの解析方法 - Google Patents

電子機器、プログラム、及び、テストパターンの解析方法 Download PDF

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Description

本開示は、テストパターンを解析するための機器、プログラム、及び方法に関する。
シートにテストパターンを形成する画像形成システムが知られている(特許文献1参照)。テストパターンの形成は、画像形成時の制御誤差、例えばシートの搬送誤差を抑えてシートに高品質な画像を形成するために行われる。画像形成システムとしては、インクジェットプリンタ及びドットインパクトプリンタに代表されるシリアルプリンタや、レーザプリンタ及びLEDプリンタに代表される電子写真方式のページプリンタが知られている。
特開2013−226759号公報
テストパターンの形成方法としては、シートを微小量搬送してシートに第二のパターンを形成する動作を、シートに第一のパターンを形成した後、繰り返し実行する方法が知られている。搬送誤差は、微小量搬送毎に形成された第二のパターンと第一のパターンとの重なりに基づいて判定される。
別のテストパターン形成方法としては、記録ヘッド(インクジェットヘッド)が有する全ノズル群の内、シート搬送方向に対して上流側に位置するノズル群を用いて、シートに主走査方向の第一のパターンを形成し、シートを所定量搬送した後に、全ノズル群の内、下流側に位置するノズル群を用いて、シートに、主走査方向に対して傾斜した第二のパターンを形成する方法が知られている。第一のパターンは、主走査方向に沿ってドットが配列された直線形状にされる。第二のパターンは、主走査方向に沿う所定長さのドット列が、主走査方向に対して斜めに複数配列された階段形状にされる。搬送誤差は、第一のパターンと第二のパターンとの重なりに基づいて判定される。
しかしながら、従来技術によれば、微小量搬送なしでテストパターンを迅速に形成しつつ、当該テストパターンに基づき制御誤差を高精度に判定することが難しかった。
そこで、本開示の一側面によれば、新規なテストパターンに基づく、テストパターンの新規な解析技術を提供できることが望ましい。例えば、迅速に形成可能なテストパターンから制御誤差を高精度に判定可能な技術を提供できることが望ましい。
本発明者らは、迅速に形成可能なテストパターンを用いて制御誤差を高精度に判定するために、基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、基準方向に第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが基準方向と第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、第一のパターンと第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを、シートを形成することを想到するに至った。
第一のパターン及び第二のパターンの両者を基準方向に異なる角度で傾斜させることは、画像形成システムが形成可能な画像の解像度、特に基準方向に直交する方向における画像の解像度に限界がある場合において、有益である。即ち、第一のパターン及び第二のパターンのいずれか一方が基準方向に平行である場合よりも、第一のパターンと第二のパターンとが互いにより小さい角度で交わるようにテストパターンを形成することができる。
第一のパターンと第二のパターンとの間の角度を小さくすることによっては、制御誤差に起因する第一のパターンと第二のパターンとの相対位置の基準方向に直交する方向への変化に対する第一のパターンと第二のパターンとの交点位置の基準方向への変化を大きくすることができる。従って、この交点位置を検出することによって、基準方向に直交する方向への変化を生じさせる制御誤差を高精度に判定することができる。以下に説明する本開示の技術によれば、この交点位置の高精度な検出を可能にする。この交点位置の高精度な検出が、制御誤差の判定精度を向上させる。
本開示の一側面によれば、交点位置を検出するための電子機器が提供される。電子機器は、取得ユニットと、算出ユニットと、検出ユニットとを備える。
取得ユニットは、基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、基準方向に第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが基準方向と第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、第一のパターンと第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する。
算出ユニットは、読取画像データに基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの重なり画像の基準方向とは直交する方向の幅を、基準方向において異なる複数地点に関して算出する。
検出ユニットは、算出した複数地点の幅の分布に基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの交点位置を検出する。この電子機器によれば、分布に基づき交点位置を検出するので、高精度に交点位置を検出することができる。
本開示の一側面によれば、算出ユニットは、読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較によりテストパターンに対応する画素を判別して、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの重なり画像の基準方向とは直交する方向の幅を、基準方向において異なる複数地点に関して算出するように構成され得る。テストパターンは、第一のパターン及び第二のパターンとは別に、直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有した構成にされ得る。
この場合、算出ユニットは、上記判定値として、読取画像データから算出されるモデルパターンの直交する方向の幅が上記既知の幅に適合する判定値を設定し、設定した判定値に基づきテストパターンに対応する画素を判別して、重なり画像の複数地点の幅を算出するように構成され得る。モデルパターンに基づき判定値を設定する電子機器によれば、シート、並びに、インク及びトナー等の着色材の材質の影響を抑えて、高精度に幅を算出することができる。従って、高精度に交点位置を検出することができる。
本開示の一側面によれば、算出ユニットは、読取画像データから算出される重なり画像の複数地点の幅を、読取画像データから算出されるモデルパターンの幅とモデルパターンの既知の幅との誤差に基づき補正するように構成されてもよい。検出ユニットは、補正後の複数地点の幅の分布に基づいて、交点位置を検出するように構成され得る。この電子機器によれば、上記補正によって、交点位置を高精度に検出することができる。
本開示の一側面によれば、複数地点の幅のそれぞれは、当該複数地点の内の対応する地点を基準とするエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の一群に対する評価値として算出されてもよい。エリアは、基準方向に所定画素数を有するエリアであり得る。評価値は、当該エリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の平均値若しくは合計値、又は、これらと等価な値であり得る。
本開示の一側面によれば、複数地点の幅のそれぞれは、当該複数地点の内の対応する地点を基準とするエリアであって基準方向及び直交する方向のそれぞれに所定画素数を有するエリア内の各画素の輝度を二値化したときのエリア内の輝度の合計値又は合計値と等価な値として算出されてもよい。
本開示の一側面によれば、算出ユニットは、重なり画像において、直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける基準方向に沿う各画素位置での直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出するように構成されてもよい。算出ユニットは、上記複数地点のそれぞれに対応するエリア毎に、各グループの幅を平均値又は中央値に置換するように重なり画像を整形したときの、エリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出することにより、複数地点の幅のそれぞれを上記評価値の形態で算出するように構成されてもよい。
本開示の一側面によれば、上記のテストパターンは、テストパターンをシートに形成する画像形成システムの個体差に起因して、シートへの形成時に、第一のパターンと第二のパターンとの間の相対位置が直交する方向に変化するテストパターンであり得る。本開示の一側面によれば、このようなテストパターンの解析に好適な電子機器を提供することができる。
本開示の一側面によれば、シートの読取画像データを取得する取得ユニットと、読取画像データに基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの重なり画像の基準方向とは直交する方向の幅を、基準方向において異なる複数地点に関して算出する算出ユニットと、算出した複数地点の幅の分布に基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、を備え、複数地点の幅のそれぞれが、対応する地点を中心とするエリアであって基準方向に所定画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値であり、算出ユニットが、複数地点のそれぞれの評価値として、第一のブロック及び第二のブロックの直交する方向に沿う端縁が直交する方向に揃う基準方向の地点を基点に、基点から基準方向に第一の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって基準方向に第二の長さに対応する画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出するように構成された電子機器が提供されてもよい。第一の間隔は、第一のブロックと同じ第一の長さであり得る。
あるいは、算出ユニットは、基点から基準方向に第二の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって基準方向に第一の長さに対応する画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出するように構成されてもよい。第二の間隔は、第二のブロックと同じ第二の長さであり得る。
一例によれば、第一の長さW1及び第二の長さW2は、基準方向における単位長さの整数倍であり、第二の長さW2と第一の長さW1との差(W2−W1)は、第一の長さW1と第二の長さW2との最大公約数に一致する。この場合に、第一の間隔は、第一の長さW1であり得て、第二の間隔は、第二の長さW2であり得る。
上記第一及び第二の間隔によれば、交点位置を基準とした基準方向における評価値の線形性が理論上確保され、複数地点の幅(評価値)の分布に基づく交点位置の検出を、高精度に行うことができる。このエリアは、直交する方向に所定画素数を有するエリアであり得て、評価値は、エリア内の各画素の輝度を二値化したときの輝度の合計値又は合計値と等価な値であり得る。
本開示の一側面によれば、検出ユニットは、基準方向における複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を基準方向に移動させたときに、複数地点の幅の分布とモデル曲線との間のずれ量が最小となるモデル曲線の配置において、モデル曲線が極値を示す基準方向の位置を、交点位置として検出するように構成されてもよい。
本開示の一側面によれば、上記ずれ量は、複数地点の内、モデル曲線が極値を示す地点を基準とした基準方向に所定範囲の地点を除く各地点の幅の、モデル曲線からの誤差に基づく量であり得る。例えば、第一のパターン及び第二のパターンが長さの異なるブロックの配列によって構成される場合、交点位置の近傍では、上記幅の変化に、第一のパターン及び第二のパターンの形状に起因する傾向が顕著に現れ得る。このような傾向が現れる交点位置(極値)近傍の領域を、ずれ量の算出に用いないことにより、交点位置を高精度に検出することができる。
本開示の一側面によれば、検出ユニットは、基準方向における複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を基準方向に移動させたときに、複数地点の内、所定範囲内の地点を除く各地点の幅の、モデル曲線からの誤差の標準偏差が最小となるモデル曲線の配置において、モデル曲線が極値を示す基準方向の位置を、交点位置として検出するように構成されてもよい。上記所定範囲は、第一の長さと第二の長さとの最小公倍数に対応する長さを基準方向に有する範囲であり得る。このような範囲の設定により、高精度に交点位置を検出することができる。
本開示の一側面によれば、シートへの第一のパターンの形成動作とシートへの第二のパターンの形成動作とをシートの搬送動作を挟んで行う画像形成システムにおけるシートの搬送量を、シートの搬送量に誤差がないときの第一のパターンと第二のパターンとの交点位置と、検出された交点位置と、の誤差に基づき、当該誤差が縮小する方向に補正する補正ユニットを更に備えてもよい。
本開示の一側面によれば、コンピュータを、上述した取得ユニット、算出ユニット、検出ユニット、及び、補正ユニットの少なくとも一つとして機能させるためのプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体に記録されてもよい。
本開示の一側面によれば、記録ヘッドを主走査方向に搬送し、シートを副走査方向に搬送することによって、シートに画像を形成する画像形成装置と、シートに形成された画像を光学的に読み取る読取装置と、画像形成装置及び読取装置を制御するコントローラと、を備える電子機器であって、コントローラが、上記取得ユニット、算出ユニット、及び、検出ユニットとして機能するように構成された電子機器が提供されてもよい。コントローラは、読取装置を制御して、シートの読取画像データを取得するように構成され得る。
コントローラは、シートへの第一のパターンの形成動作とシートへの第二のパターンの形成動作とをシートの搬送動作を挟んで実行するように画像形成装置を制御することによって、画像形成装置にテストパターンを形成させる処理と、検出された交点位置に基づき、シートの搬送量を補正する処理と、を実行するように構成されてもよい。
本開示の一側面によれば、テストパターンの解析方法であって、基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、基準方向に第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが基準方向と第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、第一のパターンと第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、読取画像データに基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの重なり画像の基準方向とは直交する方向の幅を、基準方向において異なる複数地点に関して算出する手順と、算出した複数地点の幅の分布に基づき、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、を備える方法が提供されてもよい。
本開示の一側面によれば、上記算出する手順では、読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較によりテストパターンに対応する画素を判別して、テストパターンにおける第一のパターンと第二のパターンとの重なり画像の基準方向とは直交する方向の幅を、基準方向において異なる複数地点に関して算出し得る。テストパターンは、第一のパターン及び第二のパターンとは別に、直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有し得る。
この場合、上記算出する手順では、上記判定値として、読取画像データから算出されるモデルパターンの直交する方向の幅が既知の幅に適合する判定値を設定し、設定した判定値に基づきテストパターンに対応する画素を判別して、重なり画像の複数地点の幅を算出してもよい。
本開示の一側面によれば、上記算出する手順では、読取画像データから算出される重なり画像の複数地点の幅を、読取画像データから算出されるモデルパターンの幅とモデルパターンの既知の幅との誤差に基づき補正してもよい。この場合、検出する手順では、補正後の複数地点の幅の分布に基づいて、交点位置を検出し得る。
本開示の一側面によれば、上記算出する手順では、重なり画像において、直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける基準方向に沿う各画素位置での直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出し、複数地点のそれぞれに対応する基準方向に所定画素数を有するエリア毎に、各グループの幅を平均値又は中央値に置換するように重なり画像を整形したときの、エリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出することにより、複数地点の幅のそれぞれを評価値の形態で算出してもよい。
本開示の一側面によれば、複数地点の幅のそれぞれは、対応する地点を中心とするエリアであって基準方向に所定画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値であり得る。テストパターンは、テストパターンをシートに形成する画像形成システムの個体差に起因して、シートへの形成時に、第一のパターンと第二のパターンとの間の相対位置が直交する方向に変化するテストパターンであり得る。
この場合、上記算出する手順では、複数地点のそれぞれの評価値として、第一のブロック及び第二のブロックの直交する方向に沿う端縁が直交する方向に揃う基準方向の地点を基点に、基点から基準方向に第一の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって基準方向に第二の長さに対応する画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出してもよい。
あるいは、上記算出する手順では、基点から基準方向に第二の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって基準方向に第一の長さに対応する画素数を有するエリアにおける基準方向に沿う各画素位置での重なり画像の直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出してもよい。第一及び第二の間隔、並びに、第一及び第二の長さは、上記電子機器と同様の条件を満足し得る。
本開示の一側面によれば、上記検出する手順は、基準方向における複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を基準方向に移動させたときに、複数地点の幅の分布とモデル曲線との間のずれ量が最小となるモデル曲線の配置において、モデル曲線が極値を示す基準方向の位置を、交点位置として検出する手順であってもよい。ずれ量は、複数地点の内、モデル曲線が極値を示す地点を基準とした基準方向に所定範囲の地点を除く各地点の幅の、モデル曲線からの誤差に基づく量であり得る。
本開示の一側面によれば、上記方法は、シートへの第一のパターンの形成動作とシートへの第二のパターンの形成動作とをシートの搬送動作を挟んで行う画像形成システムにおけるシートの搬送量を、シートの搬送量に誤差がないときの第一のパターンと第二のパターンとの交点位置と、検出された交点位置と、の誤差に基づき、当該誤差が縮小する方向に補正する手順を更に含んでいてもよい。
複合機の概略構成を表すブロック図である。 記録ヘッド周辺の用紙搬送機構の概略構成を表す図である。 メインコントローラが実行するテスト印刷処理を表すフローチャートである。 テストパターンを例示する図である。 第一及び第二のパターンの拡大図である。 モデルパターンの拡大図である。 テストパターンの形成過程を説明した図(その1)である。 テストパターンの形成過程を説明した図(その2)である。 交差パターンの拡大図である。 メインコントローラが実行する画像解析処理を表すフローチャートである。 メインコントローラが実行する閾値設定処理を表すフローチャートである。 副走査方向(Y軸方向)の輝度分布を概略的に表す図である。 メインコントローラが実行する補正規則設定処理を表すフローチャートである。 幅と補正量との関係を表すグラフである。 メインコントローラが実行するグループ幅算出処理を表すフローチャートである。 設計上の幅が同一であるグループを示した図である。 評価対象エリアに関する説明図である。 メインコントローラが実行する評価値算出処理を表すフローチャートである。 交差パターンの整形に関する説明図である。 制御誤差がないときの評価値の分布を示す図である。 メインコントローラが実行する交点検出処理を表すフローチャートである。 制御誤差があるときの評価値の分布を示す図である。 区画化に関する説明図である。 モデル曲線のフィッティングに関する説明図である。
以下に本開示の例示的実施形態を図面と共に説明する。
図1に示す本実施形態のディジタル複合機(以下、単に「複合機」と称する。)1は、メインコントローラ10と、プリンタ部20、スキャナ部70と、ユーザインタフェース90とを備える。メインコントローラ10は、複合機1全体を統括制御して、複合機1をプリンタ装置、スキャナ装置、及び複写装置として機能させる。メインコントローラ10は、CPU11と、ROM13と、RAM15と、NVRAM17とを備える。
CPU11は、上記機能の実現のために、ROM13が記憶するプログラムに従う処理を実行する。RAM15は、CPU11によるプログラム実行時に作業領域として利用される。NVRAM17は、電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリである。NVRAM17は、例えばフラッシュメモリ又はEEPROMにより構成される。メインコントローラ10は、外部装置3と通信可能な通信インタフェース(図示せず)を更に備える。外部装置3の例には、パーソナルコンピュータが含まれる。
プリンタ部20は、メインコントローラ10に制御されて、用紙Qに画像を形成する。プリンタ部20は、インクジェットプリンタとして構成される。プリンタ部20は、例えば、外部装置3からの受信データや、スキャナ部70による原稿の読取画像を表す画像データに基づく画像を用紙Qに形成する。プリンタ部20は更に、メインコントローラ10に制御されて、用紙Qの搬送誤差を判定するためのテストパターンを用紙Qに形成する。
スキャナ部70は、フラットベッド型のスキャナとして構成される。スキャナ部70は、メインコントローラ10に制御されて、原稿台に載置された原稿を光学的に読み取り、原稿の読取画像を表す画像データをメインコントローラ10に入力する。ユーザインタフェース90は、ユーザに各種情報を表示するためのディスプレイ、及び、ユーザからの指令を受け付けるための入力デバイスを備える。入力デバイスは、例えばメカニカルなキースイッチ又はディスプレイ上のタッチパネルであり得る。
詳述すると、プリンタ部20は、印字コントローラ30と、記録ヘッド40と、キャリッジ搬送機構51と、CRモータ53と、リニアエンコーダ55と、用紙搬送機構61と、PFモータ63と、ロータリエンコーダ65と、を備える。
印字コントローラ30は、メインコントローラ10からの指令に従って、記録ヘッド40からのインク液滴の吐出制御、キャリッジ52(図2参照)の搬送制御、及び、用紙Qの搬送制御を実行するように構成される。印字コントローラ30は、例えばASICで構成される。
記録ヘッド40は、周知のインクジェットヘッドである。記録ヘッド40は、印字コントローラ30により制御されて、インク液滴を吐出し、用紙Qに画像を形成する。この記録ヘッド40は、用紙Qと対向する下面に、インク液滴の吐出ノズルを備える。具体的に、記録ヘッド40は、副走査方向に配列された吐出ノズルの一群N0を備える。副走査方向は、用紙Qの搬送方向に対応し、図2のY軸方向に対応する。主走査方向は、副走査方向に直交する方向に対応し、キャリッジ52の搬送方向(図2の紙面法線方向/X軸方向)に対応する。以下では、記録ヘッド40に設けられた吐出ノズルの一群N0を、ノズル群N0と表現する。
キャリッジ搬送機構51は、記録ヘッド40を搭載するキャリッジ52を備え、キャリッジ52を主走査方向に搬送する構成にされる。CRモータ53は、キャリッジ搬送機構51の駆動源であり、直流モータにより構成される。CRモータ53は、印字コントローラ30により制御される。キャリッジ52の搬送制御は、印字コントローラ30がCRモータ53の回転を制御することにより実現される。
リニアエンコーダ55は、キャリッジ52の主走査方向の変位に応じたパルス信号をエンコーダ信号として印字コントローラ30に入力する。印字コントローラ30は、キャリッジ52の主走査方向における位置及び速度を、リニアエンコーダ55から入力されるエンコーダ信号に基づいて検出し、キャリッジ52の位置及び速度をフィードバック制御する。印字コントローラ30は、このキャリッジ52の移動に合わせて記録ヘッド40を制御し、用紙Qに対して主走査方向に相対移動している状態で、記録ヘッド40にインク液滴を間欠的に吐出させることによって、用紙Qに目的の画像を形成する。
この他、用紙搬送機構61は、用紙Qを給紙トレイ(図示せず)から排紙トレイ(図示せず)まで搬送するための機構である。図2は、用紙搬送機構61が備える構成の内、記録ヘッド40周辺の構成を示す。用紙搬送機構61は、図2に示すように、記録ヘッド40の下方にプラテン611を備える。用紙搬送機構61は、このプラテン611より用紙搬送方向上流に、対向配置された搬送ローラ613及びピンチローラ614を備え、プラテン611より用紙搬送方向下流に、対向配置された排紙ローラ617及び拍車ローラ618を備える。
搬送ローラ613及び排紙ローラ617は、図示しない伝達機構を通じてPFモータ63と連結されており、PFモータ63からの動力を受けて同期回転する。PFモータ63は、用紙搬送機構61の駆動源であり、直流モータで構成される。
用紙搬送機構61は、給紙ローラ(図示せず)の回転により、給紙トレイに載置された用紙Qを一枚ずつ分離し、当該分離した用紙Qを搬送ローラ613とピンチローラ614との間に提供する。搬送ローラ613は、PFモータ63により回転駆動されて、給紙トレイから供給される用紙Qを、図2破線矢印で示す用紙搬送方向下流に搬送する。搬送ローラ613は、ピンチローラ614との間に用紙Qを挟持した状態で、回転により用紙Qを下流に搬送する。
搬送ローラ613の回転により下流に搬送される用紙Qは、プラテン611に支持されながら、記録ヘッド40の下方の記録領域R0を通過する。記録領域R0を通過した用紙Qは、排紙ローラ617と拍車ローラ618との間に挟持されて、排紙ローラ617の回転により下流に搬送される。排紙ローラ617を通過した用紙Qは、最終的に排紙トレイに排出される。
ロータリエンコーダ65は、搬送ローラ613の回転軸、PFモータ63の回転軸、又は、PFモータ63から搬送ローラ613までの動力伝達経路に設けられて、搬送ローラ613の回転に応じたパルス信号を、エンコーダ信号として印字コントローラ30に入力する。
印字コントローラ30は、ロータリエンコーダ65からのエンコーダ信号に基づいて、搬送ローラ613の回転量、回転速度及び回転位相φを検出する。回転位相φは、搬送ローラ613の1周を2πとしたときのゼロから2πの範囲における搬送ローラ613の回転角度φ(0≦φ<2π)に対応する。
メインコントローラ10は、プリンタ部20の個体差に応じた制御パラメータ群をNVRAM17に記憶する。メインコントローラ10は、この制御パラメータ群に基づいて、プリンタ部20を適切に制御する。具体的には、メインコントローラ10は、NVRAM17が記憶する制御パラメータ群に基づいて、印字コントローラ30の動作を規定するパラメータ群を印字コントローラ30に設定して印字コントローラ30を作動させることにより、印字コントローラ30の動作を個体差に適合させて、プリンタ部20を適切に制御する。
印字コントローラ30は、メインコントローラ10から設定されたパラメータ群に基づいたCRモータ53及びPFモータ63の制御を、リニアエンコーダ55及びロータリエンコーダ65からのエンコーダ信号に基づいて実行する。本実施形態では、こうしたメインコントローラ10と印字コントローラ30との協働により、記録ヘッド40からのインク液滴の吐出制御、記録ヘッド40を搭載するキャリッジ52の搬送制御、及び用紙Qの搬送制御が実現される。
詳述すると、NVRAM17が記憶する制御パラメータ群には、搬送ローラ613の回転量及び回転位相と用紙搬送量との対応関係を表すパラメータが含まれる。メインコントローラ10は、この制御パラメータ群に基づき、用紙Qの搬送誤差を含む制御誤差を抑制する方向に調整したパラメータ群を印字コントローラ30に設定する。例えば、メインコントローラ10は、目標とする用紙搬送量に対応する搬送ローラ613の目標回転量を算出し、算出した搬送ローラ613の目標回転量を表すパラメータを印字コントローラ30に設定する。この設定によって、搬送ローラ613による用紙搬送は、搬送ローラ613の偏心や形状差による搬送誤差を抑えた形で実現される。
メインコントローラ10は、搬送ローラ613の回転量及び回転位相と用紙搬送量との対応関係を表す上記制御パラメータの値を、テストパターンの形成結果に基づいて補正する。この制御パラメータは、初期段階で個体差を考慮しない標準値に定められており、テストパターンの形成結果に基づいて、個体差に応じた値に更新される。
メインコントローラ10は、ユーザインタフェース90又は外部装置3からテストパターンの印刷指令が入力されると、ROM13が記憶するプログラムに従って、図3に示すテスト印刷処理を実行する。例えば、複合機1を使用するユーザ、又は、複合機1の出荷前に製造元の作業者が、ユーザインタフェース90又は外部装置3を操作することにより、テストパターンの印刷指令は入力される。このテスト印刷処理により用紙Qに形成されるテストパターンの一例は、図4に示される。
図4に例示されるテストパターンは、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2とが互いに交わる交差パターンCPと、複数種類のモデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4と、を備える。テストパターンは、これら交差パターンCPと、モデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4と、が主走査方向(図4に示すX軸方向)に配列されたパターン集合を、副走査方向に複数備えた構成にされる。交差パターンCPは、主に用紙Qの搬送誤差を検出するために用いられ、モデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4は、その検出精度を向上させるために用いられる。
図4に示されるパターン集合は、交差パターンCPを主走査方向に一つのみ備えるが、パターン集合は、主走査方向に複数の交差パターンCPを備えていてもよい。モデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4についても同様である。図4に示される交差パターンCP及びモデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4は、一例であり、その配置間隔、長さ及び順序は、任意である。
図3に示すテスト印刷処理を開始すると、メインコントローラ10は、印字コントローラ30によるPFモータ63の制御を通じて、用紙搬送機構61に、用紙Qを記録ヘッド40下方の記録領域R0まで搬送させる(S110)。
その後、メインコントローラ10は、第一形成処理を実行する(S120)。第一形成処理において、メインコントローラ10は、印字コントローラ30を通じた制御により、記録ヘッド40に、第一のノズル群N1を用いてテストパターンの一部画像を用紙Qに形成させる。この処理では、記録ヘッド40が備えるノズル群N0の内、第一のノズル群N1のみが画像形成に用いられる。この処理では、第一のノズル群N1からのインク液滴の吐出により、第一の記録領域R1に位置する用紙Qの部位に、第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4が形成される(S120)。
図2に示されるように、第一のノズル群N1は、ノズル群N0の内、用紙搬送方向上流に位置するノズル群に対応する。第一の記録領域R1は、記録領域R0の内、第一のノズル群N1によって画像形成可能な、第一のノズル群N1下方の領域に対応する。記録領域R0は、記録ヘッド40が有するノズル群N0下方の領域に対応する。図2に示される第二のノズル群N2は、ノズル群N0の内、第一のノズル群N1よりも用紙搬送方向下流に位置するノズル群に対応し、第二の記録領域R2は、記録領域R0の内、第二のノズル群N2によって画像形成可能な、第二のノズル群N2下方の領域に対応する。
第一のノズル群N1を用いて用紙Qに形成される第一のパターンPE1は、図5の領域(I)に示されるように、ミクロには、階段状のパターンである。具体的に、第一のパターンPE1は、主走査方向(図5に示すX軸方向)に第一の長さBL1を有する矩形状のブロックBE1が、主走査方向に対して鋭角θ1で傾斜した方向DR1に配列された構成される。
主走査方向において隣り合うブロックBE1は、互いに接するように配置され、隣り合うブロックBE1は、副走査方向(図5に示すY軸方向)に、ブロックBE1の副走査方向に沿う側辺の幅BW1の半分だけずれた位置に形成される。このブロックBE1は、詳細には、プリンタ部20において用紙Qに形成可能な画像の最小単位であるドットが主走査方向に整列したドット列が、副走査方向において並列に複数個配置された構成にされていると理解されてよい。第一のパターンPE1は、図4に示すように、マクロには、主走査方向に対して僅かに傾きを有する直線状のテストパターンである。
以下では、用紙Qの表面に対してXY直交座標系を定義する。定義されるXY直交座標系は、主走査方向にX軸を有し、用紙搬送方向、即ち副走査方向にY軸を有するXY直交座標系である。X軸及びY軸の符号(正負)の向きは任意である。ここでは、形式的にY軸正方向を用紙搬送方向下流に向けて定義し、X軸正方向をY軸正方向に対して右方向に定義する。
本実施形態では更に、Y座標をドット単位で定義する。即ち、Y軸の単位長を、用紙Qに形成可能なドットの副走査方向の間隔(ドットピッチ)で定義する。このドットピッチは、副走査方向における記録ヘッド40のノズル間隔に対応する。本実施形態では同様に、X座標をドット単位で定義する。即ち、X軸の単位長を、用紙Qに形成可能なドットの主走査方向の間隔(ドットピッチ)で定義する。X軸の単位長は、主走査方向における記録ヘッド40のノズル間隔に対応する。
一般的なインクジェットプリンタでは、主走査方向の解像度が、副走査方向の解像度より高い。主走査方向の解像度が600dpiであり副走査方向の解像度が300dpiであるインクジェットプリンタが既に知られている。本実施形態の複合機1でも、主走査方向の解像度は、副走査方向の解像度より高く、主走査方向のドットピッチは、副走査方向のドットピッチよりも短い。このことは、テストパターンを形成するときに、主走査方向の自由度が副走査方向の自由度より高いことを意味する。本実施形態では、このような主走査方向及び副走査方向の解像度の違いを利用して、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2とが小さい角度で交わる交差パターンCPを形成する。
第一形成処理(S120)において用紙Qに形成されるモデルパターンMP1,MP2,MP3,MP4は、図6に示すように構成される。第一のモデルパターンMP1は、第一のパターンPE1の構成要素であるブロックBE1を模したパターンであり、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2とが重なっていない状態をモデル化したパターンである。モデルパターンMP1のY軸方向の幅DW1は、ブロックBE1の幅BW1と同じ幅W0である。第一のモデルパターンMP1は、第一形成処理(S120)において、ブロックBE1と同じように用紙Qに形成される。但し、モデルパターンMP1のX軸方向の長さは、ブロックBE1の長さBL1と同じである必要はない。
第二のモデルパターンMP2は、交差パターンCPにおける第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交点周辺の第一の状態を模したパターンであり、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2とが重なっている状態をモデル化したパターンである。具体的に、モデルパターンMP2は、第一のパターンPE1の構成要素であるブロックBE1と第二のパターンPE2の構成要素であるブロックBE2とを模した同一幅DW1=W0の二つの矩形パターンFP1,FP2を完全に重ねて形成される。詳細については後述するが、第二のパターンPE2は、図5の領域(II)に示すように、ブロックBE2を構成要素に含み、第一のパターンPE1と同様に、ブロックBE2が階段状に配置された構成にされる。このブロックBE2は、ブロックBE1と主走査方向の長さが異なるだけであり、副走査方向の幅BW2は、ブロックBE1と同じ幅W0である。
図6では、ブロックBE1を模した矩形パターンFP1を右上から左下に傾く直線でハッチングして示し、ブロックBE2を模した矩形パターンFP2を、左上から右下に傾く直線でハッチングして示す。矩形パターンFP1,FP2は、夫々、ブロックBE1,BE2の長さBL1,BL2と同じである必要はない。図6に示す例によれば、矩形パターンFP1,FP2の長さは同じであり、矩形パターンFP1,FP2の実体は、同一形状のパターンである。
ブロックBE1を模した矩形パターンFP1に完全に重なるようにブロックBE2を模した矩形パターンFP2が用紙Qに形成されている結果として、図6では、モデルパターンMP2として、ブロックBE2を模した矩形パターンFP2だけが示されている。
このモデルパターンMP2は、記録ヘッド40を主走査方向に往復動させて、往路で記録ヘッド40に矩形パターンFP1を形成させ、復路で記録ヘッド40に矩形パターンFP2を形成させることにより、形成可能である。あるいは、モデルパターンMP2は、記録ヘッド40を主走査方向に2回往復させて、1回目の往路又は復路では、記録ヘッド40に矩形パターンFP1を形成させ、2回目の往路又は復路では、記録ヘッド40に矩形パターンFP2を形成させることにより、形成可能である。
第三のモデルパターンMP3は、交差パターンCPにおける第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交点周辺の第二の状態を模したパターンである。交点周辺では、ブロックBE1,BE2が副走査方向において完全に重なる状態の他、ブロックBE1,BE2が副走査方向において一部重なる状態が含まれる。モデルパターンMP3は、ブロックBE1,BE2が一部重なった状態を模している。
このモデルパターンMP3は、ブロックBE1を模した矩形パターンFP1に、ブロックBE2を模した矩形パターンFP2を、副走査方向に幅DW1の半分だけずらして重ねるように形成される。このモデルパターンMP3は、モデルパターンMP2と同様に、用紙Qを停止させた状態で記録ヘッド40を主走査方向に往復動させて形成される。モデルパターンMP3は、矩形パターンFP1の形成に際してインク液滴の吐出に用いるノズル群と、矩形パターンFP2の形成に際してインク液滴の吐出に用いるノズル群と、を半分だけ変更することにより形成可能である。即ち、モデルパターンMP3は、矩形パターンFP2の形成時に、矩形パターンFP1の形成時と一部同じノズルを用い、一部異なるノズルを用いてインク液滴を吐出して形成される。そのため、モデルパターンMP3は、用紙Qの搬送誤差の影響を受けずに正確に、副走査方向に幅DW1の3/2倍の幅DW3を有した構成にされる。
第四のモデルパターンMP4は、交差パターンCPにおける第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交点周辺の第三の状態を模したパターンである。交点周辺では、ブロックBE1とブロックBE2とが重なり始める状態が含まれる。モデルパターンMP4は、ブロックBE1,BE2が副走査方向において重ならずに、ブロックBE1の下辺とブロックBE2の上辺とが接触するように隣接した状態を模している。このモデルパターンMP4は、モデルパターンMP2,MP3と同様に、矩形パターンFP1,FP2を用いて、用紙Qを停止させた状態で記録ヘッド40を主走査方向に往復動させて形成される。このモデルパターンMP4は、モデルパターンMP3と同様、矩形パターンFP1の形成に用いるノズル群と、矩形パターンFP2の形成に用いるノズル群と、を変更することにより形成可能である。従って、このモデルパターンMP4は、用紙Qの搬送誤差の影響を受けずに正確に、副走査方向に幅DW1の2倍の幅DW4を有した構成にされる。
第一形成処理(S120)の実行後、メインコントローラ10は、印字コントローラ30を通じて、用紙搬送機構61に搬送ローラ613を所定量L1回転させることで、用紙Qを所定量L1用紙搬送方向下流に搬送させる(S130)。所定量L1は、第一のパターンPE1の形成間隔に対応する。このように用紙Qを所定量L1搬送させる処理は、搬送ローラ613の回転量の制御により実現される。このため、S130の処理による実際の用紙搬送量は、所定量L1に対して誤差を含む。
S130の実行後、メインコントローラ10は、用紙Qに対して最初に形成した第一のパターンPE1が第二の記録領域R2に到達したか否かを判断する。到達していないと判断すると(S140でNo)、メインコントローラ10は、S120に移行して、第一形成処理を再実行し、記録ヘッド40に第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4を用紙Qに再度形成させる。
図7の領域(I)(II)(III)(IV)には、S120,S130の繰返しによって用紙Qに間隔L1毎に、段階的に形成される第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4を示す。用紙Qの状態は、領域(I)に示す状態から、S130の実行、S140での否定判断、S120の再実行により、領域(II)に示す状態に変化する。同様にして、S130,S140,S120の処理を介して、用紙Qの状態は、領域(II)に示す状態から領域(III)に示す状態、領域(III)に示す状態から、領域(IV)に示す状態に変化する。図7に示す「N1」は、第一のノズル群N1の位置を概略的に示す。
所定量L1は、記録領域R0の内、第一のパターンPE1が形成される第一の記録領域R1と、第二のパターンPE2が形成される第二の記録領域R2と、の間の副走査方向長さL0(図2参照)の整数分の一であって、搬送ローラ613の外周の整数分の一に対応する。
本実施形態において、搬送ローラ613の回転量と実際の用紙搬送量との誤差は、用紙搬送時の搬送ローラ613の回転位相φに依存する。本実施形態では、この回転位相φに依存した用紙Qの搬送誤差の影響を抑えるために、搬送ローラ613の一周を複数区間に分割した異なる回転位相φ毎の用紙搬送誤差を判定する。所定量L1毎に実行される第一のパターンPE1の形成は、回転位相φ毎の用紙搬送誤差を判定するためのものである。
メインコントローラ10は、用紙Qに対して最初に形成した第一のパターンPE1が第二の記録領域R2に到達するまでは、S140で否定判断して、S120,S130の処理を繰返し実行する。メインコントローラ10は、S140において、上記最初に形成した第一のパターンPE1が第二の記録領域R2に到達したと判断すると、S150に移行し、第二形成処理を実行する。
第二形成処理(S150)において、メインコントローラ10は、記録ヘッド40に、第一のノズル群N1を用いて、用紙Qの第一の記録領域R1に位置する部位に第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4を形成させ、更には、第二のノズル群N2を用いて、用紙Qの第二の記録領域R2に位置する部位に第二のパターンPE2を形成させる(S150)。
即ち、メインコントローラ10は、用紙Qを停止させた状態で、記録ヘッド40に、異なるノズル群N1,N2を用いて、第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4と、第二のパターンPE2と、をそれぞれ用紙Qに形成させる。これにより、第二のパターンPE2は、第二の記録領域R2に移動した第一のパターンPE1に対して交差するように形成される(図8の領域(V)(VI)参照)。
用紙Qに形成される第二のパターンPE2は、図5の領域(II)に示されるように、階段状のパターンである。具体的に、第二のパターンPE2は、主走査方向に第二の長さBL2を有する矩形状のブロックBE2が、主走査方向に対して鋭角θ2で傾斜した方向DR2に配列された構成される。
主走査方向において隣り合うブロックBE2は、第一のパターンPE1と同様、互いに接するように配置され、隣り合うブロックBE2は、副走査方向(Y軸方向)に、ブロックBE2の副走査方向に沿う側辺の幅BW2の半分だけずれた位置に形成される。幅BW2は、ブロックBE1の幅BW1と同じ幅W0である。
第二のパターンPE2は、図4に示すように、マクロには主走査方向に対して僅かに傾きを有する直線状のテストパターンである。但し、鋭角θ2は、鋭角θ1より小さい。即ち、第二のパターンPE2は、主走査方向にブロックBE1の長さBL1より大きい第二の長さBL2を有するブロックBE2が主走査方向と第一の方向DR1との間の角度範囲で傾斜した第二の方向DR2に配列された構成にされる。
図9の領域(I)及び領域(II)には、第二形成処理(S150)により用紙Qに形成される交差パターンCPの拡大図、換言すれば、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交差状態を示す。領域(I)は、用紙Qの搬送誤差が存在せずに、用紙Qが第一のパターンPE1の形成時から正確に距離L0だけ搬送されたときの第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交差状態を示し、領域(II)は、用紙Qの搬送誤差ΔYが存在し、用紙Qが第一のパターンPE1の形成時から距離L0+ΔYだけ搬送されたときの第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交差状態を示す。
第二形成処理の実行後、メインコントローラ10は、S130での処理と同様に、印字コントローラ30を通じて、用紙搬送機構61に用紙Qを所定量L1用紙搬送方向下流に搬送させる(S160)。その後、メインコントローラ10は、S170において、所定数の第一のパターンPE1の形成が完了したか否かを判断し、完了していないと判断した場合には(S170でNo)、S150に移行する。
このようにして、メインコントローラ10は、所定数の第一のパターンPE1の形成が完了するまでは、S170で否定判断して、第二形成処理(S150)を実行し、上述したように記録ヘッド40に第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2、更にはモデルパターンMP1〜MP4を用紙Qに形成させては(S150)、用紙搬送機構61に用紙Qを所定量L1搬送させる処理を繰返し実行する(S160)。
図8の領域(V)(VI)には、S150,S160の繰返しによって用紙Qに間隔L1毎に、段階的に形成される第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4並びに第二のパターンPE2を示す。用紙Qの状態は、図7の領域(IV)に示す状態から、S130の実行、S140での肯定判断、S150の実行を経て、図8の領域(V)に示す状態に変化する。更に、S160の実行、S170での否定判断、S150の実行を経て、図8の領域(VI)に示す状態に変化する。図8に示す「N1」及び「N2」は、それぞれ、第一のノズル群N1及び第二のノズル群N2の位置を概略的に示す。
メインコントローラ10は、所定数の第一のパターンPE1の形成が完了すると、S180に移行する。S180において、メインコントローラ10は、第三形成処理を実行する。第三形成処理において、メインコントローラ10は、印字コントローラ30を通じて、記録ヘッド40に、第二のノズル群N2を用いて、用紙Qの第二の記録領域R2に位置する部位に第二のパターンPE2を形成させる(S180)。即ち、第二の記録領域R2に到達した第一のパターンPE1に交差させるように、第二のパターンPE2を記録ヘッド40に形成させる。このとき、第一のパターンPE1及びモデルパターンMP1〜MP4は用紙Qに形成されない。用紙Qには、第二のパターンPE2だけが形成される。
その後、メインコントローラ10は、全ての第一のパターンPE1に対する第二のパターンPE2の形成を完了したか否かを判断する(S190)。完了していないと判断すると(S190でNo)、S200に移行する。S200に移行すると、メインコントローラ10は、S130での処理と同様に、用紙搬送機構61に用紙Qを所定量L1搬送させて、S180に移行する。
このようにしてメインコントローラ10は、全ての第一のパターンPE1に対する第二のパターンPE2の形成が完了するまでは、用紙搬送機構61に用紙Qを所定量L1搬送させては(S200)、記録ヘッド40に第二のパターンPE2を用紙Qに形成させる処理(S180)を繰返し実行する。そして、全ての第一のパターンPE1に対する第二のパターンPE2の形成が完了すると(S190でYes)、排紙処理を実行する(S210)。
S210において、メインコントローラ10は、印字コントローラ30を通じて、用紙搬送機構61に用紙Qを排紙トレイまで排出させる。更に、メインコントローラ10は、テストパターンが印刷された用紙Qをスキャナ部70の原稿台に載せてスキャン指示を入力することを促すメッセージを、ユーザインタフェース90のディスプレイに表示させる(S220)。その後、ユーザインタフェース90を通じてスキャン指示が入力されるまで待機する(S230)。
スキャン指示が入力されると、メインコントローラ10は、スキャナ部70を制御して、スキャナ部70にテストパターンの印刷された用紙Qを読み取らせて、その読取画像を表す画像データを、スキャナ部70から取得する(S240)。以下では、テストパターンの印刷された用紙Qの読取画像を表す画像データのことを、単に「読取画像データ」と表現する。
更に、メインコントローラ10は、スキャナ部70から取得した読取画像データに基づき、交差パターンCP毎に、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との交点位置Xcを検出し(S250)、検出した交点位置Xcの標準位置Xsからの誤差ΔXを算出する(S260)。更には、交差パターンCP毎に、この誤差ΔXに基づき、用紙Qの搬送誤差ΔYを算出する(S260)。標準位置Xsは、用紙Qの搬送誤差がないときの交点位置に対応し、図9の領域(I)に例示される。用紙Qの搬送誤差ΔYが存在するときの交点位置Xc、及び交点位置Xcの誤差ΔXは、図9の領域(II)に例示される。
第一のパターンPE1を方向DR1に沿う直線に近似し、第二のパターンPE2を方向DR2に沿う直線に近似すれば、直線の傾きが固定であることに基づく一定の幾何学的関係から、交点位置Xcの誤差ΔXに対応する用紙Qの搬送誤差ΔYを算出することができる。例えば、搬送誤差ΔYは、関係式ΔY=ΔX(tanθ2−tanθ1)に従って算出することができる。
その後、メインコントローラ10は、S260で算出された交差パターンCP毎の用紙Qの搬送誤差ΔYに基づき、NVRAM17が記憶する搬送ローラ613の回転量及び回転位相と用紙搬送量との対応関係を表す制御パラメータを更新し(S270)、図3に示すテスト印刷処理を終了する。
従来技術によれば、第一のパターンが傾きを有さず主走査方向に平行であるために、第一のパターンと第二のパターンとが交わる角度は、副走査方向のドットピッチの影響を受けて、あまり小さくすることができなかった。従って、用紙Qの搬送誤差が大きくない場合には、交点の変位も小さく、交点の変位から搬送誤差を精度よく算出することが難しかった。また、上記交わる角度を小さくしたとしても、第二のパターンは、詳細には直線ではなく階段形状であるため、従来技術によれば、用紙Qの搬送誤差が副走査方向に1画素分以上生じない限り、交点が標準位置からずれず、副走査方向のドットピッチ(ノズル間隔)未満の搬送誤差を検出することができなかった。
これに対し、本実施形態によれば、第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2を共に傾けているために、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2とが交わる角度を、副走査方向のドットピッチの影響をあまり受けずに小さくすることができる。従って、図9から理解できるように、用紙Qの搬送誤差ΔYに対する交点位置Xcの標準位置Xsからの誤差ΔXを、従来と比較して格段に大きくすることができ、交点の誤差ΔXから用紙Qの搬送誤差ΔYを精度よく算出することができる。
従来では、副走査方向のドットピッチ未満の搬送誤差を検出する場合、用紙Qを微小搬送する必要があったが、本実施形態によれば、このような微小搬送を行うことなく、副走査方向のドットピッチ未満の搬送誤差を検出することができる。従って、本実施形態によれば、テストパターンを迅速又は効率的に形成しながら、用紙Qの搬送誤差ΔYを精度よく算出可能である。
また、搬送誤差ΔYの算出精度は、以下に説明する本開示に係る技術を用いて交点位置Xcを高精度に検出することにより向上させることができる。以下では、交点位置Xcを高精度に検出可能な技術を適用した画像解析処理の詳細を、図10を参照して説明する。図10に示される画像解析処理は、図3のS250で実行される。
図10に示す画像解析処理を開始すると、メインコントローラ10は、S240で取得した読取画像データに写るモデルパターンMP1に基づき、読取画像データにおけるテストパターンの印字領域と非印字領域との識別に用いる輝度閾値THを設定する(S310)。本実施形態によれば、輝度閾値TH以下の輝度を示す領域がテストパターンの印字領域として識別され、輝度閾値THを超える輝度を示す領域がテストパターンの非印字領域として識別される。読取画像データに写る副走査方向の幅が既知のモデルパターンMP1に基づき輝度閾値THを設定することにより、用紙Qの材質やインクの材質の起因する輝度変化の影響を抑えて、高精度にテストパターンの印字領域と非印字領域とを識別することができる。このことは、交点位置Xcの高精度な検出に貢献する。読取画像データにおけるモデルパターンMP1の領域は、読取画像データが示す輝度分布と、設計上のテストパターンの配置に基づいて想定される輝度分布との関係から、周知の画像解析技術を用いて特定可能である。
具体的に、S310では、図11に示す閾値設定処理が実行されて、上記輝度閾値が設定される。閾値設定処理を開始すると、メインコントローラ10は、読取画像データに写るモデルパターンMP1の標本点を一つ選択する。ここで選択される標本点は、読取画像データにおいてモデルパターンMP1が写る領域の一画素である。標本点は、読取画像データに写る複数のモデルパターンMP1の夫々に対して、一つ又は複数定められる(S311)。
標本点の選択後、メインコントローラ10は、当該選択した標本点からY軸方向に延びる画素列の輝度データを取得する(S312)。ここで言う読取画像データに対するY軸方向及びX軸方向は、夫々、テストパターン形成時の副走査方向及び主走査方向に対応する。ここでは、読取画像データに対してもXY直交座標系を定義する。Y軸方向は、テストパターン形成時の副走査方向、即ち用紙搬送方向に対応する。X軸方向は、テストパターン形成時の主走査方向、即ち用紙搬送方向に直交する方向に対応する。読取画像データにおけるXY直交座標系では、読取画像データの画素単位で座標が定義される。
即ち、S312では、標本点とX座標が同じ画素列であって、標本点を基準としたY軸方向に所定範囲の画素列に属する各画素の輝度を示す輝度データを取得する。図12には、この輝度データが示す輝度の概略分布を、横軸にY座標を示し、縦軸に輝度を示すグラフ上に表す。図12からも理解できるように、輝度データは、モデルパターンMP1の非印字領域に対応するY座標では、白に対応する高い輝度を示し、モデルパターンMP1の印字領域に対応するY座標では、黒に対応する低い輝度を示し、その非印字領域と印字領域との境界では、上記高い輝度と上記低い輝度との間の輝度を示す。
輝度データの取得後、メインコントローラ10は、輝度閾値THの候補に該当する閾値Thの全てに関して、当該閾値Thに基づいたモデルパターンMP1のY軸方向(副走査方向)の幅Wを上記輝度データに基づいて算出し、モデルパターンMP1の幅の設計値DW1との誤差が最も少ない閾値Thを探索する(S313〜S316)。
具体的に、メインコントローラ10は、輝度閾値THの候補に該当する閾値Thの一つを選択し(S313)、選択した閾値Thに基づき、モデルパターンMP1のY軸方向の幅Wを算出する(S314)。具体的には、輝度が閾値Th以下となるY軸方向の画素群の始点から終点までの距離を、モデルパターンMP1のY軸方向の幅Wとして算出する(S314)。以下では、Y軸方向の幅のことを、単に「幅」と表現する。
メインコントローラ10は、輝度閾値THの候補に該当する閾値Thの全てについてS313,S314の処理を実行するまで、S315で否定判断して、S313,S314の処理を、閾値Thを変えて実行する。そして、輝度閾値THの候補に該当する閾値Thの全てについてS313,S314の処理を実行すると(S315でYes)、S316に移行する。
S316において、メインコントローラ10は、閾値Th毎に算出された幅Wの一群の中から、設計値DW1との誤差が最小の幅Wを探索し、誤差が最小の幅Wに対応する閾値Thを特定する。このようにして、メインコントローラ10は、モデルパターンMP1の設計値DW1との誤差が最も小さい閾値Thを探索する。
誤差が最小の幅Wに対応する閾値Thを探索して特定すると(S316)、メインコントローラ10は、S317に移行して、全標本点に関して、S311〜S316の処理を実行したか否かを判断する。全標本点について実行していないと判断すると(S317でNo)、メインコントローラ10は、S311に移行し、未処理の標本点を一つ選択して(S311)、S312以降の処理を実行する。即ち、当該選択した標本点でのモデルパターンMP1の幅Wに関して、設計値DW1との誤差が最小の閾値Thを探索して特定する。以下では、特定された上記誤差が最小の閾値Thを、特定閾値Thと表現する。
全標本点について上記処理を実行すると(S317でYes)、各標本点の特定閾値Thに基づいて、輝度閾値THを設定する(S318)。輝度閾値THは、全標本点の特定閾値Thの統計的な代表値に設定される。本実施形態によれば、輝度閾値THは、全標本点の特定閾値Thの平均値に設定される。別例によれば、輝度閾値THは、全標本点の特定閾値Thの中央値に設定されてもよい。輝度閾値THは、一部の標本点の特定閾値Thに基づく値であってもよい。
例えば、輝度閾値THは、全標本点の内、特定閾値Thが高い標本点から所定数又は所定割合の標本点の当該特定閾値Thを除外して、更には、全標本点の内、特定閾値Thが低い標本点から所定数又は所定割合の標本点の当該特定閾値Thを除外して、残りの標本点の特定閾値Thの平均値として設定されてもよい。
メインコントローラ10は、このようにして輝度閾値THを設定すると、当該閾値設定処理を終了し、S320(図10)に移行する。
S320において、メインコントローラ10は、図13に示す補正規則設定処理を実行する。補正規則設定処理では、S310において設定した輝度閾値THによっても生じ得る幅Wの算出誤差を抑制するために、輝度閾値THに基づいて算出される幅Wの補正規則が設定される。本実施形態によれば、交差パターンCPの交点位置Xcは、交差パターンCPの幅Wの分布に基づいて検出される。この幅Wは、一見すると、S310で設定された輝度閾値THを用いて高精度に算出可能であるように思われる。
しかしながら、交差パターンCPは、ブロックBE1とブロックBE2とが重なっていない部分と、ブロックBE1とブロックBE2とが重なっている部分と、を含む。用紙Qにおいて、ブロックBE1とブロックBE2とが重なる部分では、そこに付着するインク量が多いために、ブロックBE1とブロックBE2とが重なっていない部分よりも、輝度が低くなる。
特に、図6に示す第二のモデルパターンMP2のように、ブロックBE1とブロックBE2とが完全に重なっている部分では、印字領域と非印字領域との境界の輝度勾配が、モデルパターンMP1でモデル化されるような、ブロックBE1とブロックBE2とが重なっていない領域での輝度勾配よりも急峻になる。
このため、重なり部分を含む交差パターンCPに対し、重なり部分を含まないモデルパターンMP1に基づいて設定された輝度閾値THを適用して、各地点の幅Wを算出しようとしても、幅Wを高精度に算出できない可能性がある。この理由から、S320では、補正規則を設定する。
補正規則設定処理を開始すると、メインコントローラ10は、読取画像データに写る交差モデルパターンの標本点を一つ選択する(S321)。S321で選択される標本点は、読取画像データにおいて交差モデルパターンが写る領域の一画素である。ここでいう交差モデルパターンは、第二のモデルパターンMP2、第三のモデルパターンMP3、及び第四のモデルパターンMP4のことを示す。標本点は、読取画像データに写る複数の交差モデルパターンの夫々に対して、一つ又は複数定められる。
標本点の選択後、メインコントローラ10は、S312での処理と同様、当該選択した標本点からY軸方向に延びる画素列の輝度データを取得する(S322)。即ち、S322では、標本点とX座標が同じ画素列であって、標本点を基準としたY軸方向に所定範囲の画素列に属する各画素の輝度を示す輝度データを取得する。
輝度データの取得後、メインコントローラ10は、S310で設定された輝度閾値THにより印字領域と非印字領域との境界を識別して、標本点に対応する交差モデルパターンのY軸方向(副走査方向)の幅Wを上記輝度データから算出する(S323)。具体的には、輝度が連続して輝度閾値TH以下となるY軸方向の画素群の始点から終点までの距離を、標本点に対応する交差モデルパターンのY軸方向の幅Wとして算出する(S323)。
その後、メインコントローラ10は、S323で算出した幅Wに関して、交差モデルパターンの幅の設計値からの誤差を算出する(S324)。標本点に対応する交差モデルパターンが第二のモデルパターンMP2である場合、幅の設計値はモデルパターンMP1と同じ値DW1である。対応する交差モデルパターンが第三のモデルパターンMP3である場合、幅の設計値は、図6に示すように、値DW3=(3/2)・DW1である。対応する交差モデルパターンが第四のモデルパターンMP4である場合、幅の設計値は、図6に示すように、DW4=2・DW1である。
S324における誤差算出後、メインコントローラ10は、交差モデルパターンの全標本点に関して、S321〜S324の処理を実行したか否かを判断する(S325)。全標本点について実行していないと判断すると(S325でNo)、メインコントローラ10は、S321に移行し、未処理の標本点を一つ選択して(S321)、S322以降の処理を実行する。即ち、当該選択した標本点における交差モデルパターンの幅Wに関して、設計値との誤差を算出する。
全標本点について上記処理を実行すると(S325でYes)、メインコントローラ10は、交差モデルパターンの種類毎に、当該交差モデルパターンについての複数の標本点から算出された誤差を統計処理して、誤差の代表値を算出する(S326)。代表値は、複数の標本点から算出された誤差の平均値又は中央値であり得る。但し、代表値の算出に、全標本点の誤差を用いる必要はない。
例えば、モデルパターンMP2における複数の標本点について、輝度データから算出される幅と設計値との誤差を算出し(S324)、この誤差の平均値を算出する場合(S326)、メインコントローラ10は、複数の標本点の内、誤差が高い標本点から所定割合の標本点を除外して残り標本点の誤差についての平均値を算出してもよい。S326では、モデルパターンMP2についての誤差の代表値E1、モデルパターンMP3についての誤差の代表値E3、モデルパターンMP4についての誤差の代表値E4を、それぞれ算出することができる。
その後、メインコントローラ10は、各モデルパターンMP2,MP3,MP4の誤差の代表値E1,E3,E4に基づき、輝度閾値THに基づいて算出される交差パターンCPの幅Wと補正量Cとの関係を表す補正規則を設定する(S327)。
交差パターンCPが幅DW1を有する地点(ブロックBE1,BE2が完全に重なっている地点)では、読取画像データに基づいて算出される幅Wは、モデルパターンMP2の誤差の代表値E1に対応する誤差を含んでいると推測される。即ち、読取画像データに基づいて算出される幅がDW1+E1であるとき、その幅の正しい値は、DW1であると推測される。
同様に、交差パターンCPが幅DW3を有する地点に関して、読取画像データに基づいて算出される幅Wは、モデルパターンMP3の誤差の代表値E3に対応する誤差を含んでいると推測される。即ち、読取画像データに基づいて算出される幅がDW3+E3であるとき、その正しい値は、DW3であると推測される。同様に、交差パターンCPが幅DW4を有する地点に関して、読取画像データに基づいて算出される幅Wは、モデルパターンMP4の誤差の代表値E4に対応する誤差を含んでいると推測される。即ち、読取画像データに基づいて算出される幅がDW4+E4であるとき、その正しい値は、DW4であると推測される。
従って、S327では、補正規則として、読取画像データから算出される幅Wに対する補正量Cを、次のように定めることができる。
(I)幅Wが値(DW1+E1)以下であるとき、補正量C=−E1
(II)幅Wが値(DW3+E3)であるとき、補正量C=−E3
(III)幅Wが値(DW4+E4)以上であるとき、補正量C=−E4
また、幅Wが範囲(DW1+E1)<W<(DW3+E3)にあるときの補正量C、及び、幅Wが範囲(DW3+E3)<W<(DW4+E4)にあるときの補正量Cは、次の通り、線形補間により定めることができる。
(IV)幅Wが範囲(DW1+E1)<W<(DW3+E3)にあるとき、補正量C=α1・W+β1
α1=(E1−E3)/{(DW3+E3)−(DW1+E1)}
β1=−α1・(DW3+E3)−E3
(V)幅Wが範囲(DW3+E3)<W<(DW4+E4)にあるとき、補正量C=α2・W+β2
α2=(E3−E4)/{(DW4+E4)−(DW3+E3)}
β2=−α2・(DW4+E4)−E4
上記補正規則に従う幅Wと補正量Cとの関係は、図14において破線で示される。但し、輝度閾値THを用いて算出されるモデルパターンMP3,MP4の幅(代表値E3,E4)の設計値に対する誤差は、輝度閾値THが適切である限り略ゼロである。なぜなら、モデルパターンMP3,MP4の幅を規定する端縁(上辺及び下辺)は、重なり部分ではなく、モデルパターンMP1の輝度と同様であるためである。
従って、補正規則を設定する際には、E3=E4=0とみなしてもよい。即ち、S327では、補正規則として、読取画像データから算出される幅Wに対する補正量Cを、次のように定めてもよい。
(I)幅Wが値(DW1+E1)以下であるとき、補正量C=−E1
(II)幅Wが次の範囲内(DW1+E1)<W<DW3にあるとき、補正量C=α3・W+β3
α3=E1/{DW3−(DW1+E1)}
β3=−α3・DW3
(III)幅Wが値DW3以上であるとき、補正量C=0
上記補正規則に従う幅Wと補正量Cとの関係は、図14において実線で示される。この補正規則の設定には、モデルパターンMP3,MP4が不要である。従って、モデルパターンMP3,MP4は、用紙Qに形成されなくてもよい。更なる別例として、値E3,E4の内、値E4のみをゼロとみなし、値E3については実測値を用いて、補正規則を設定してもよい。上記のように補正規則を設定すると、メインコントローラ10は、図13に示す補正規則設定処理を終了し、S330(図10参照)に移行する。
S330において、メインコントローラ10は、読取画像データに写る交差パターンCPの一群の中から、交点検出対象の交差パターンCPを一つ選択する。その後、この交点検出対象の交差パターンCPに関して、図15に示すグループ幅算出処理を実行する(S340)。このグループ幅算出処理では、交差パターンCPの整形に必要な処理を実行する。
本実施形態における交差パターンCPは、同一形状のブロックBE1が階段状に配列された第一のパターンPE1と、同一形状のブロックBE2が階段状に配列された第二のパターンPE2と、が交差して形成される。このため、図16に示すように、各X座標におけるY軸方向の交差パターンCPの幅Wは、交差位置Xc周辺において設計上限られた種類しか存在せず、同じ幅Wを有する画素グループが多く存在する。
そして、本実施形態によれば、第一のパターンPE1と、第二のパターンPE2との相対位置は、制御誤差により、基本的にY軸方向(副走査方向)に変化するだけであり、しかも、第二のパターンPE2の全体が一体的に第一のパターンPE1に対してY軸方向に相対移動するように変化する。
このため、設計上同じ幅Wの画素グループは、制御誤差によりY軸方向において、第一のパターンPE1と第二のパターンPE2との相対位置が変化しても、幾何学的に固定的に存在する。図16に示す例によれば、設計上同じ幅Wの画素グループであるグループA,グループB、グループC、グループD、及び、グループEが示されている。
図16には、標準位置Xsに交点位置Xcが存在する交差パターンCPにおける第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2の配置を示す。図16の上段及び下段は、実際には位置XsでX軸方向に接続されていると理解されてよい。図16によれば、グループA,グループB、グループC、グループD、及び、グループEがそれぞれ、Y軸方向に同じ幅Wを有していることが理解できる。グループA、グループB、及び、グループCは、第二のパターンPE2が第一のパターンPE1に対してY軸正方向にずれた位置に形成されるとき、そのずれ量だけ幅Wが増加するグループである。グループD及びグループEは、第二のパターンPE2が第一のパターンPE1に対してY軸正方向にずれた位置に形成されるとき、そのずれ量だけ幅Wが減少するグループである。
本実施形態では、このような交差パターンCPの幾何学的特徴に基づき、設計上では同一幅である画素グループ毎に、当該画素グループに属する各X座標の画素のY軸方向の幅Wの代表値を算出し、交差パターンCPにおける対応する部分の幅Wを代表値に置き換えることにより、交差パターンCPを整形する。
図15に示すグループ幅算出処理(S340)を開始すると、メインコントローラ10は、設計上では同一幅である画素グループの一つを選択する(S341)。その後、メインコントローラ10は、S310で設定された輝度閾値THに基づき、S341で選択した画素グループにおける幅Wの代表値を算出する(S342)。具体的には、当該画素グループに属するX座標毎に、X座標が同じ画素列であってY軸方向に所定範囲の画素列に属する各画素の輝度を示す輝度データを取得する。そして、当該画素グループに属するX座標毎に、取得した輝度データに基づき、輝度閾値TH以下となるY軸方向の画素群の始点から終点までの距離を、当該X座標に対応する画素のY軸方向の幅Wとして算出する。S342では、これら算出幅Wの平均値又は中央値を、当該選択した画素グループにおけるY軸方向の幅Wの代表値として算出する。
S342で、選択した画素グループの代表値を算出すると、メインコントローラ10は、S343に移行し、S342で算出された代表値を、S320で設定された補正規則に従って補正する。この補正後の代表値を、対応する画素グループの幅Wとして特定する(S343)。以下では、S343で特定される画素グループの幅のことを、グループ幅とも表現する。
メインコントローラ10は、全ての画素グループに対してS342,S343の処理を実行するまで、S344で否定判断して、選択する画素グループを切り替えながら、S341〜S343の処理を繰返し実行し、全ての画素グループについてS342,S343の処理を実行すると、S344で肯定判断して、当該グループ幅算出処理を終了する。このようにして、メインコントローラ10は、画素グループ毎に、幅Wの代表値を算出及び補正して、グループ幅を特定する。
S340でのグループ幅算出処理を終えると、メインコントローラ10は、交差パターンCPにおける評価対象エリアを一つ選択し(S350)、選択した評価対象エリアにおける幅Wの評価値Zを算出する(S360)。メインコントローラ10は、全評価対象エリアについて評価値Zを算出するまでS350,S360の処理を繰り返し実行することで、交差位置Xc周辺における交差パターンCPの幅Wの評価値Zを、X軸方向に沿う複数地点(複数エリア)について得る。全評価対象エリアについてS350,S360の処理を終了すると(S370でYes)、メインコントローラ10は、S380に移行する。
ここで、評価エリア及び評価値Zについて詳述する。第一例によれば、メインコントローラ10は、標準位置Xsを基点に、当該基点からX軸方向に第一の間隔INT1離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであってX軸方向に長さBL2に対応する画素数を有するエリアを、評価対象エリアとして選択する。
長さBL2は、ブロックBE2のX軸方向の長さであり、「長さBL2に対応する画素数」は、長さBL2を読取画像データにおける画素数に変換した値であり、読取画像データに写るブロックBE2のX軸方向における画素数に対応する。以下において、読取画像データ上の長さBL2について説明するとき、その長さBL2は、画素数への変換値と理解されてよい。長さBL1についても同様である。
即ち、第一例における評価対象エリアの一群は、ブロックBE1及びブロックBE2のY軸方向に沿う端縁がY軸方向に揃う標準位置Xsを基点に、間隔INT1毎に配置される長さBL2のエリアである。間隔INT1は、ブロックBE1の長さBL1に一致する(INT1=BL1)。
詳述すれば、評価対象エリアの一群は、標準位置Xsを、X座標の原点X=0に設定したときに、k=−K,…,−2,−1,0,1,2,…,Kを含む座標X=INT1・kを中心としたX軸方向に長さBL2を有するエリアである。第kの評価対象エリアは、INT1・k−(1/2)・BL2≦X≦INT1・k+(1/2)・BL2のエリアである。
Y軸方向に関して、評価対象エリアは、隣接する交差パターンCPと重複しないようなサイズに定めることができる。例えば、評価対象エリアは、Y軸方向において、注目する交差パターンCPの標準位置XsのY座標を中心とした、交差パターンCPの副走査方向における形成間隔L1に対応する画素数以下の所定画素数のエリアに設定することができる。または、評価対象エリアは、図17において破線で示すように、第一のパターンPE1が有する各ブロックBE1の存在地点を中心とした所定画素数のエリアに設定することができる。
この他、値K(評価対象エリアの一群)は、交点位置Xcの変動範囲を考慮して定められ得る。本実施形態によれば、用紙Qの搬送誤差ΔYは、ブロックBE1の幅BW1未満、特には、副走査方向のドットピッチ未満であることが想定され、交点位置Xcの変動範囲も限定的である。
上述した第一例に代わる第二例によれば、メインコントローラ10は、標準位置Xsを基点に、当該基点からX軸方向に第二の間隔INT2離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであってX軸方向に長さBL1に対応する画素数を有するエリアを、評価対象エリアとして選択することができる。長さBL1は、ブロックBE1のX軸方向の長さである。第二の間隔INT2は、ブロックBE2の長さBL2に一致する(INT2=BL2)。
即ち、第二例における評価対象エリアの一群は、標準位置Xsを、X座標の原点X=0に設定したときに、k=−K,…,−2,−1,0,1,2,…,Kを含む座標X=INT2・kを中心としたX軸方向に長さBL1に対応する画素数を有するエリアである。第kの評価対象エリアは、INT2・k−(1/2)・BL1≦X≦INT2・k+(1/2)・BL1のエリアである。Y軸方向に関して、第二例の評価対象エリアは、第一例と同様に所定画素数の領域として定めることができる。
但し、本実施形態では、ブロックBE1の長さBL1及びブロックBE2の長さBL2を、ドット単位又は読取画像データにおける画素単位で整数表現したときの、長さBL1,BL2が次の条件を満足する。具体的には、長さBL2と長さBL1との差(BL2−BL1)が、長さBL1と長さBL2との最大公約数Mに一致する条件を満足する。この条件を満足する環境下で、第一の間隔INT1は、具体的に、ブロックBE1の長さBL1に設定され、第二の間隔INT2は、ブロックBE2の長さBL2に設定される。例えば、ブロックBE1が16画素、ブロックBE2が18画素であるとき、BL2−BL1=2は、値18と値16の最大公約数2に一致する。
このように長さBL1,BL2及び間隔INT1,INT2を設定し、評価対象エリアの一群を定めることの利点は、評価対象エリアにおける幅Wの評価値Zとして、評価対象エリアにおける幅Wの平均値又は合計値又はその等価値を算出したときに、X軸方向における評価値Zの線形性が理論上確保され、評価値Zの分布に基づく交点位置Xcの検出を、高精度に行うことができることである。
その理論は、次の通りである。
BL2>BL1である次の自然数BL1,BL2を考える。Q1,Q2は、互いに素な自然数、Mは、BL1,BL2の最大公約数である。
BL1=M・Q1
BL2=M・Q2
図17における座標X=0から数えて、長さBL1のブロックBE2のj倍の距離の位置を考える。この位置を挟んでY軸方向の幅Wが細い区間の長さは、j・BL1−(j−1)・BL2であり、幅Wが太い区間の長さは、j・(BL2−BL1)である。j・BL1−(j−1)・BL2=0となるとき、j=J=BL2/(BL2−BL1)である。
ここで、Jは整数であるとの前提を置く。Jが整数になるのは、Q1,Q2が互い素であることから、Q2−Q1=1のときのみである。換言すれば(BL2−BL1)が最大公約数Mに一致するときのみである。
0<j<JであるときのX=j・BL1を中心としたX軸方向の長さLのエリアにおける幅Wの平均値は、次の通りである。
(I) (L/2)≧j・(BL2−BL1)のときの平均値

(II) (L/2)<j・(BL2−BL1)のときの平均値

W0は、本実施形態によれば、ブロックBE1,BE2の幅BW1=BW2である。Uは、本実施形態によれば、ブロックBE1,BE2の幅BW1=BW2の半分である。上式から、j=0で幅W=W0から始まって、jが1増加する度に、平均値は、U・(BL2−BL1)/Lだけ増えることが理解できる。
XがJ・BL1増加すると、幅WがU増加するという周期性がある。j=Jのときの幅Wの平均値は、次の通りである。
(III) j=Jのときの平均値W0+U
jが1増加すると、平均値は、U・(BL2−BL1)/Lだけ増えるのであるから、J倍したときの値はUでなければならない。即ち、J・{U・(BL2−BL1)/L}=Uを満足する必要である。J=BL2/(BL2−BL1)であるからBL2/L=1であり、L=BL2である必要がある。
L=BL2であるとき、(I)(II)(III)は統合されて、エリアの幅Wの平均値は、(j/J)・U+W0である。あるいは、X=j・BL1を用いれば、平均値は、(X/(J・BL1))・U+W0である。
従って、評価対象エリアの評価値Zとして幅Wの平均値又は合計値又はその等価値を算出するとき、上記のように評価対象エリアを設定することで、評価値Zの線形性が確保される。換言すれば、第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2が階段状であることに基づく幅Wの一律でない変動を要因として、各エリアで評価値Zが変動することを抑えることができ、各エリアで適切な評価値Zを算出することができる。
メインコントローラ10は、このような理論に従って定められた評価対象エリアを一つ選択すると(S350)と、S360(図10参照)において、図18に示す評価値算出処理を実行して、選択した評価対象エリアに対応する幅の評価値を算出する。
評価値算出処理を開始すると、メインコントローラ10は、S350で選択した評価対象エリア内に位置する交差パターンCPの各区間が属する画素グループ及び各区間のX軸方向長さ(以下、区間長とも表現する、)を判別する(S361)。図17において破線で囲むように、評価対象エリアは、幅Wの異なる複数区間を含み得る。これらの区間は、上述した画素グループのいずれかに属する。
図19によれば、評価対象エリアは、区間長がLAであり設計上の幅が2・W0の区間と、区間長がLB1であり、設計上のY軸方向の幅が(3/2)W0の区間と、区間長がLB2であり、設計上のY軸方向の幅が(3/2)W0の区間と、を含む。
図19上段に示すように、読取画像データにおいて評価対象エリア内の各X座標における幅Wは、設計上同一である画素グループに属しているX座標同士であっても、読取及び解析に際して生じる誤差から一律ではなく、ノイズ成分を含む。
メインコントローラ10は、S362で、このようなノイズ成分を整形により取り除くために、S361で判別した評価対象エリア内の各区間が属する画素グループについてS340で算出されたグループ幅の情報を読み出す。
そして、評価対象エリア内の各区間におけるX座標毎の幅Wを、所属する画素グループのグループ幅に置き換えるようにして、評価対象エリア内の交差パターンCPを図19下段に示すように整形した後、評価対象エリアの評価値Zを算出する(S363)。
評価値Zは、読取画像データにおける評価対象エリア内の各画素の輝度を、輝度閾値THを境界に二値化したときの輝度値の合計である。二値化は、輝度が輝度閾値TH以下の画素の当該輝度を値「0」に変換し、輝度が輝度閾値THより大きい画素の当該輝度を値「1」に変換することによって実現できる。この場合、評価対象エリアの二値化後の輝度がすべて値「1」であるとき、評価値Zは、評価対象エリアの面積に対応する最大値Zmaxを示し、評価対象エリアの二値化後の輝度がすべて値「0」であるとき、評価値Zは、最小値0を示す。
S363での整形は、読取画像データから評価対象エリア内の画像データを抽出し、抽出した画像データにおける各画素の輝度を二値化した後、各X座標における幅Wを、そのX座標が属する画素グループのグループ幅に置き換えるように、画像データに写る交差パターンを整形することにより実現することができる。あるいは、S363での整形は、評価値Zを算出する過程の計算式に組み込むことができる。
即ち、S363では、整形及び評価値Zの算出を次式に従って評価値Zを算出することにより同時に行うことができる。
Z=Zmax−Σ{(グループ幅)・(区間長)}
Σ{(グループ幅)・(区間長)}は、評価対象エリア内の区間毎に、区間のグループ幅を用いて得られる当該区間の面積(グループ幅X区間長)の総和である。換言すれば、Σ{(グループ幅)・(区間長)}は、評価対象エリア内における整形後の交差パターンCPの面積である。
メインコントローラ10は、このようにして、評価対象エリアに対する幅Wの評価値Zを算出する。評価値Zは、上述したように、評価対象エリアの輝度合計値に対応するが、別例によれば、評価値Zは、輝度合計値を評価対象エリアの面積又は評価対象エリアのX軸方向の長さで除算した輝度平均値であってもよい。
輝度合計値を評価対象エリアのX軸方向の長さで除算した輝度平均値を、評価対象エリアのY軸方向の幅から減算した値は、評価対象エリアにおける交差パターンCPのY軸方向の幅Wの平均値に対応する。輝度合計値を評価対象エリアの面積(Zmax)から減算した値は、評価対象エリアにおける各X座標での交差パターンCPの幅Wの合計値に対応する。このように、評価値Zは、評価対象エリアにおける交差パターンCPのY軸方向の幅Wの平均値又は合計値と等価である。
メインコントローラ10は、全評価対象エリアについて評価値Zを算出すると(S370でYes)、S380(図10参照)に移行し、各評価対象エリアの評価値Zに基づき、評価対象エリア中心の位置座標(X座標)と評価値Zとの対応関係を示した評価値分布データを生成する。仮に、用紙Qの搬送誤差がなく交点位置Xcが標準位置Xsであるときの評価値Zの分布は、図20に示す通りである。図20上段には、各評価対象エリアの評価値Zを、その評価対象エリア中心のX座標に対応する位置にプロットとしたグラフを示し、図20下段には、図20上段に示すグラフに対応する交差パターンCPの例を示す。
S380での処理を終えると、メインコントローラ10は、S390に移行して、図21に示す交点検出処理を実行する。この交点検出処理では、評価値Zの分布に、三角形状のモデル曲線をフィットさせて、評価値Zの分布に最も適合するモデル曲線の頂点位置を検出することにより、交差パターンCPの交点位置Xcを検出する。モデル曲線は、評価値Zの分布曲線のモデルであり、理想的な評価値Zの分布を示す。具体的には、モデル曲線をX軸方向にスライドさせるように位置変化させ(図24参照)、各位置でのモデル曲線と評価値Zの分布とのずれ量δを算出し、ずれ量δが最小であるモデル曲線の頂点のX座標を、交差パターンCPの交点位置Xcとして検出する。
但し、用紙Qの搬送誤差によって、交差パターンCPの交点位置Xcが標準位置Xsからずれている場合には、図22及び図24に示すように、交点位置Xcの周囲において、評価値Zの勾配が緩やかになる現象が発生する。図20と同様、図22の上段には、各評価対象エリアの評価値Zを、その評価対象エリア中心のX座標に対応する位置にプロットとしたグラフを示し、図22下段には、図22上段に示すグラフに対応する交差パターンCPの例を示す。
図22に示す例によれば、交点位置Xcの周辺では、第一のパターンPE1に対する第二のパターンPE2の相対位置が変化したとき、第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2が階段形状であることに起因して、破線状の円で囲んで示すように、ブロックBE2がブロックBE1の上側(Y軸方向正側)に突出する領域と、ブロックBE2がブロックBE1の下側(Y軸方向負側)に突出する領域とが細かく交互に現れて、評価対象エリアの輝度合計値として算出される評価値Zの変化が乏しくなる。
このような交点位置Xcの周囲にある評価値Zの勾配が緩やかな区間は、評価値Zの分布にモデル曲線をフィットさせて、交点位置Xcを検出するときに、その検出精度を低下させる原因となり得る。この勾配が緩やかな区間は、交点位置Xcの周辺において、およそ決まった形態で現れる。
そこで、本実施形態では、モデル曲線の頂点を基準に、有効区間及び無効区間を定め、有効区間の評価値Zのみを、モデル曲線とのずれ量δの算出に用いることで、勾配の緩やかな区間が交点位置Xcの検出精度に悪影響を与えるのを抑える。
図21に示す交点検出処理(S390)を開始すると、メインコントローラ10は、X座標を区画化することによって、評価値分布データが評価値Zを有するX座標の領域を、図23に示すように、複数の区画に分割する(S391)。図23に示す一点鎖線が分割線である。上述した勾配な緩やかな区間は、ブロックBE1の長さBL1と、ブロックBE2の長さBL2との最小公倍数に対応する長さを有する。このため、用紙搬送誤差がないときの交点位置Xcである標準位置Xsを基準に、最小公倍数に対応する長さHの区画毎に、X座標を分割する。
その後、メインコントローラ10は、モデル曲線の頂点を配置するX座標を選択する(S392)。更に、S391で分割した区画の内、頂点が含まれる区画を、無効区間に設定し、当該頂点が含まれる区画の左側(X軸負方向)及び右側(X軸正方向)に隣接する二つの区画を、ずれ量δの算出時に参照する有効区間に設定し、残りの区画を無効区間に設定する(S393)。残りの区間を無効区間に設定するのは、交点位置Xcから離れていくと、ブロックBE1とブロックBE2との重なりがなくなる結果、評価対象エリア内の輝度合計値又は輝度平均値として算出される評価値Zに変化がなくなるためである。即ち、交点位置Xcから離れた領域では、評価値Zが三角状のモデル曲線と合致しない分布を示すため、ここでは、上記残りの区画を無効区間に設定する。但し、評価値Zとして、ブロックBE1の端から、ブロックBE1とブロックBE2との間の隙間を含む、ブロックBE2の端までの幅に対応する値を算出する場合には、評価値Zが、交点位置Xcから離れた領域でも、評価値Zが三角状のモデル曲線と合致する分布を示すため、上記残りの区間も、有効区間に設定可能である。
その後、メインコントローラ10は、評価値Zの分布を表すグラフに対して、S392で選択したX座標に頂点を位置合わせするようにモデル曲線を配置したときの、モデル曲線と評価値Zの分布とのずれ量δを算出する(S394)。モデル曲線は、傾き及び極大値(頂点での評価値Z)が固定である三角状の曲線として理解されてよい。
具体的に、メインコントローラ10は、有効区間に属する各X座標での評価値Zと、そのX座標でのモデル曲線が示す値Zrとの誤差E=Z−Zrの標準偏差(1/Ns)Σ(E−<E>)をずれ量δとして算出する。ここで値Nsは、標準偏差の算出対象となった有効区間内の評価値Zの個数(標本数)に対応する。値<E>は、誤差Eの平均に対応する。このずれ量δは、無効区間に属する評価値Zを無視して算出される。
ずれ量δの算出後、メインコントローラ10は、モデル曲線を予め定められた全範囲に対して走査したか否かを判断する(S395)。即ち、モデル曲線の頂点を、予め定められた全地点に対して配置して、ずれ量δを算出したか否かを判断する(S395)。
全範囲に対して走査していないと判断すると(S395でNo)、メインコントローラ10は、S392に移行し、モデル曲線の頂点を配置するX座標をずらすように新たに選択して、S393以降の処理を実行し、ずれ量δを算出する。
メインコントローラ10は、このようにして図24に示すようにモデル曲線をX軸方向に移動させながら、各モデル曲線の配置においてずれ量δを算出する。そして、モデル曲線を全範囲に対して走査してずれ量δを算出すると、S395で肯定判断して、S396に移行する。
S396において、メインコントローラ10は、モデル曲線の配置毎に算出したずれ量δの内、ずれ量δが最小となったモデル曲線の頂点のX座標を、交点位置Xcとして検出する。その後、交点検出処理を終了する。
このようにして、メインコントローラ10は、交点検出処理を実行し、上述した評価値Zの緩やかな勾配が発生する領域の評価値Zを用いずにずれ量δを算出することによって、当該緩やかな勾配に起因して、交点位置Xcの検出精度が低下するのを抑えつつ、高精度に交点位置Xcを検出する。本実施形態では、上述したようにX座標を区画化して、有効区間及び無効区間を定めたが、S393では、モデル曲線の頂点を中心としたX軸方向に所定範囲の区間を無効区間に設定し、その無効区間の左右で隣接する所定範囲の区間を有効区間に設定して、S394でずれ量δを算出してもよい。無効区間の長さは、上記最小公倍数に対応する長さHであり得る。
交点検出処理(S390)を終了すると、メインコントローラ10は、図10に示すように、全ての交差パターンCPについて、交点位置Xcを検出したか否かを判断する(S400)。そして、全ての交点位置Xcを検出していない場合には、次の交差パターンCPを選択して(S330)、この交差パターンCPについてS340〜S390の処理を実行する。
そして、全ての交差パターンCPについて交点位置Xcを検出すると(S400でYes)、当該画像解析処理を終了する。そして、交差パターンCP毎に、検出された交差位置Xcの標準位置Xsからの誤差ΔXに基づき、図3に示すように、用紙Qの搬送誤差ΔYを算出し(S260)、算出した搬送誤差ΔYに基づき、搬送誤差ΔYを抑制する方向に、用紙Qの搬送制御時に用いられる制御パラメータの値を更新する(S270)。これにより、高精度に用紙Qを搬送できるようにする。
以上に説明した本実施形態の複合機1により得られる効果は、次の通りである。本実施形態によれば、S310における閾値設定処理の実行により、シート及びインクの材質等の変化に起因した輝度の変化による交点位置Xcの検出精度の悪化を抑えることができる。従って、高精度に交点位置Xcを検出することができる。
本実施形態によれば、更にS320で補正規則を設定することにより、ブロックBE1,BE2の重なりの有無によるインク量の変化に起因した幅Wの算出誤差を抑制することができる。従って、更に高精度に交点位置Xcを検出することができる。
更に、本実施形態によれば、交差パターンCPにおいて、設計上同一の幅となる部位をまとめて、これらの部位の幅の代表値(例えば平均値)を算出し、この代表値を用いて、交差パターンCPの幅を整形するように、各エリアの幅の評価値Zを算出する。従って、ノイズ成分による検出精度の悪化を抑えて、高精度に交点位置Xcを検出することができる。
また、本実施形態によれば、上述したように評価対象エリアを選択し評価値Zを算出するため、階段状のパターンに起因する評価値Zの変動を抑えることができ、高精度に交点位置Xcを検出することができる。
本実施形態によれば更に、評価値Zの分布にモデル曲線を合わせて、交点位置Xcを算出する際、評価値Zの勾配が緩やかになると推定される区間の評価値Zを無視することで、勾配が緩やかになる区間の影響を抑えて、高精度に交点位置Xcを検出する。
従って、本実施形態によれば、交点位置Xcの標準位置Xsからの誤差ΔXに基づく用紙Qの搬送誤差ΔYを高精度に検出することができ、用紙Qの搬送誤差ΔYを抑制する方向に、NVRAM17が記憶する制御パラメータを適切に補正することができる。従って、高精度に用紙Qを搬送して、用紙Qに高品質な画像を形成可能な複合機1を構成することができる。
以上に、本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示が上述した例示的実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。上記実施形態は、交点位置Xcを高精度に検出するために様々な技術を含むが、これらの技術は、個別に複合機1に適用することができる。即ち、一部の技術は、複合機1に適用されなくてもよい。
例えば、輝度閾値THは固定値であってもよい。補正規則は設定されなくてもよい。即ち、補正量Cはゼロであってもよい。この他、交差パターンCPは、グループ幅により整形されなくてもよい。
交点検出処理では、X座標を区画化した後、各区画の内、評価値Zの合計が最大となる区画を特定し、その評価値Zの合計が最大となる区画に交点があるとみなして、隣接する区画を有効区間に設定し、有効区間の評価値Zをそれぞれ直線近似して、得られる近似直線の交点のX座標を、交差パターンCPの交点位置Xcとして検出してもよい。
この他、第一のパターンPE1及び第二のパターンPE2は、上述した例示的実施形態の構成に限定されない。交点位置Xcの検出機能や制御パラメータの更新/補正機能は、複合機1とは別の電子機器に搭載されてもよい。この場合、複合機1の出荷に関わる作業者は、複合機1に対する適切な制御パラメータの設定のために、複合機1にて生成されたテストパターンを有する用紙Qを、電子機器が備えるスキャナに読み取らせ、この電子機器に、テストパターンを解析させることができる。また、電子機器が算出した適切な制御パラメータを、電子機器からの表示に基づき、又は、電子機器から複合機1への信号入力により、複合機1に設定することができる。
この他、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、1つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
最後に用語間の対応関係を説明する。メインコントローラ10が実行する読取処理(S240)は、取得ユニットによって実現される処理の一例に対応する。メインコントローラ10が実行する画像解析処理におけるS310〜S370の処理は、算出ユニットによって実現される処理の一例に対応する。メインコントローラ10が実行するS380,S390の処理は、検出ユニットによって実現される処理の一例に対応する。この他、メインコントローラ10が実行するS270の処理は、補正ユニットにより実現される処理の一例に対応する。また、モデルパターンMP2は、交点画像パターンの一例に対応し、モデルパターンMP1は、非交点画像パターンの一例に対応する。
1…複合機、3…外部装置、10…メインコントローラ、11…CPU、13…ROM、15…RAM、17…NVRAM、20…プリンタ部、30…印字コントローラ、40…記録ヘッド、51…キャリッジ搬送機構、52…キャリッジ、53…CRモータ、55…リニアエンコーダ、61…用紙搬送機構、63…PFモータ、65…ロータリエンコーダ、70…スキャナ部、90…ユーザインタフェース、611…プラテン、613…搬送ローラ、614…ピンチローラ、617…排紙ローラ、618…拍車ローラ、BE1,BE2…ブロック、CP…交差パターン、FP1,FP2…矩形パターン、MP1,MP2,MP3,MP4…モデルパターン、N0,N1,N2…ノズル群、PE1…第一のパターン、PE2…第二のパターン、Q…用紙、R0,R1,R2…記録領域。

Claims (32)

  1. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する取得ユニットと、
    前記読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較により前記テストパターンに対応する画素を判別して、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点に関して算出する算出ユニットと、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、
    を備え、
    前記テストパターンは、前記第一のパターン及び前記第二のパターンとは別に、前記直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有し、
    前記算出ユニットは、前記判定値として、前記読取画像データから算出される前記モデルパターンの前記直交する方向の幅が前記既知の幅に適合する判定値を設定し、前記設定した判定値に基づき前記テストパターンに対応する画素を判別して、前記重なり画像の前記複数地点の幅を算出する電子機器。
  2. 前記モデルパターンは、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが重なっていない状態をモデル化したパターンであって前記直交する方向に既知の幅を有する非交点画像パターンを有し、
    前記算出ユニットは、前記読取画像データから算出される前記非交点画像パターンの前記直交する方向の幅を前記非交点画像パターンの前記既知の幅に適合させるように、前記判定値を設定する請求項1記載の電子機器。
  3. 前記モデルパターンは、前記交点位置において前記第一のパターンと前記第二のパターンとが重なっている状態をモデル化したパターンであって前記直交する方向に既知の幅を有する交点画像パターンを更に有し、
    前記算出ユニットは、前記読取画像データから算出される前記重なり画像の前記複数地点の幅を、前記読取画像データから算出される前記交点画像パターンの前記幅と前記交点画像パターンの前記既知の幅との誤差に基づき補正し、
    前記検出ユニットは、前記補正後の前記複数地点の幅の分布に基づいて、前記交点位置を検出する請求項2記載の電子機器。
  4. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する取得ユニットと、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する算出ユニットと、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、
    を備え、
    前記テストパターンは、前記第一のパターン及び前記第二のパターンとは別に、前記直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有し、
    前記算出ユニットは、前記読取画像データから算出される前記重なり画像の前記複数地点の幅を、前記読取画像データから算出される前記モデルパターンの前記幅と前記モデルパターンの前記既知の幅との誤差に基づき補正し、
    前記検出ユニットは、前記補正後の前記複数地点の幅の分布に基づいて、前記交点位置を検出する電子機器。
  5. 前記モデルパターンは、前記交点位置において前記第一のパターンと前記第二のパターンとが重なっている状態をモデル化したパターンであって前記直交する方向に既知の幅を有する交点画像パターンを有し、
    前記補正は、前記読取画像データから算出される前記交点画像パターンの前記幅と前記交点画像パターンの前記既知の幅との誤差に基づく請求項4記載の電子機器。
  6. 前記算出ユニットは、前記読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較により前記テストパターンに対応する画素を判別して、前記複数地点の幅を算出し、その算出時には前記複数地点の幅を、前記誤差に基づき補正する請求項4又は請求項5記載の電子機器。
  7. 前記算出ユニットは、前記読取画像データから算出される前記交点画像パターンの前記幅と前記交点画像パターンの前記既知の幅との誤差に基づき、前記読取画像データから算出される前記直交する方向の幅と補正量との関係を決定し、前記決定した関係に従って、前記読取画像データから算出される前記複数地点の幅を、その幅の大きさに応じた補正量によって補正する請求項3又は請求項記載の電子機器。
  8. 前記複数地点の幅のそれぞれは、前記複数地点の内の対応する地点を基準とするエリアであって前記基準方向に所定画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値として算出される請求項1〜請求項7のいずれか一項記載の電子機器。
  9. 前記評価値は、前記エリアにおける前記基準方向に沿う前記各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の平均値若しくは合計値、又は、前記平均値若しくは合計値と等価な値である請求項8記載の電子機器。
  10. 前記複数地点の幅のそれぞれは、前記複数地点の内の対応する地点を基準とするエリアであって前記基準方向及び前記直交する方向のそれぞれに所定画素数を有するエリア内の各画素の輝度を二値化したときの前記エリア内の輝度の合計値又は前記合計値と等価な値として算出される請求項1〜請求項7のいずれか一項記載の電子機器。
  11. 前記算出ユニットは、前記重なり画像において、前記直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出し、前記複数地点のそれぞれに対応する前記エリア毎に、前記各グループの前記直交する方向の幅を前記平均値又は中央値に置換するように前記重なり画像を整形したときの、前記エリアにおける前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出することにより、前記複数地点の幅のそれぞれを算出する請求項8又は請求項9記載の電子機器。
  12. 前記算出ユニットは、前記重なり画像において、前記直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出し、前記複数地点のそれぞれに対応する前記エリア毎に、前記各グループの前記直交する方向の幅を前記平均値又は中央値に置換するように前記重なり画像を整形し、且つ、前記エリアにおける各画素の輝度を二値化したときの、前記エリア内の輝度の合計値又は前記合計値と等価な値を算出することにより、前記複数地点の幅のそれぞれを算出する請求項10記載の電子機器。
  13. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する取得ユニットと、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する算出ユニットと、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、
    を備え、
    前記算出ユニットは、前記重なり画像において、前記直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出し、前記複数地点のそれぞれに対応する前記基準方向に所定画素数を有するエリア毎に、前記各グループの幅を前記平均値又は中央値に置換するように前記重なり画像を整形したときの、前記エリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出することにより、前記複数地点の幅のそれぞれを前記評価値の形態で算出する電子機器。
  14. 前記エリアは、前記直交する方向に所定画素数を有するエリアであり、
    前記算出ユニットは、前記エリア毎に、前記整形後の前記重なり画像における前記エリア内の各画素の輝度を二値化したときの輝度の合計値又は前記合計値と等価な値を、前記評価値として算出する請求項13記載の電子機器。
  15. 前記算出ユニットは、前記読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較により前記テストパターンに対応する画素を判別し、前記判定値を境界に前記エリア内の各画素の輝度を二値化する請求項14記載の電子機器。
  16. 前記複数地点の幅のそれぞれは、対応する地点を中心とするエリアであって前記基準方向に所定画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値として算出され、
    前記テストパターンは、前記テストパターンを前記シートに形成する画像形成システムの個体差に起因して、前記シートへの形成時に、前記第一のパターンと前記第二のパターンとの間の相対位置が前記直交する方向に変化するテストパターンであり、
    前記算出ユニットは、前記複数地点のそれぞれの前記評価値として、前記第一のブロック及び前記第二のブロックの前記直交する方向に沿う端縁が前記直交する方向に揃う前記基準方向の地点を基点に、前記基点から前記基準方向に第一の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第二の長さW2に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、又は、前記基点から前記基準方向に第二の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第一の長さW1に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、
    前記第一の長さW1及び前記第二の長さW2は、前記基準方向における単位長さの整数倍であり、前記第二の長さW2と前記第一の長さW1との差(W2−W1)は、前記第一の長さW1と前記第二の長さW2との最大公約数に一致し、前記第一の間隔は、前記第一の長さW1であり、前記第二の間隔は、前記第二の長さW2である請求項1〜請求項7のいずれか一項記載の電子機器。
  17. 基準方向に第一の長さW1を有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さW2を有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する取得ユニットと、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点に関して算出する算出ユニットと、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、
    を備え、
    前記複数地点の幅のそれぞれは、対応する地点を中心とするエリアであって前記基準方向に所定画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値であり、
    前記テストパターンは、前記テストパターンを前記シートに形成する画像形成システムの個体差に起因して、前記シートへの形成時に、前記第一のパターンと前記第二のパターンとの間の相対位置が前記直交する方向に変化するテストパターンであり、
    前記算出ユニットは、前記複数地点のそれぞれの前記評価値として、前記第一のブロック及び前記第二のブロックの前記直交する方向に沿う端縁が前記直交する方向に揃う前記基準方向の地点を基点に、前記基点から前記基準方向に第一の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第二の長さW2に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、又は、前記基点から前記基準方向に第二の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第一の長さW1に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、
    前記第一の長さW1及び前記第二の長さW2は、前記基準方向における単位長さの整数倍であり、前記第二の長さW2と前記第一の長さW1との差(W2−W1)は、前記第一の長さW1と前記第二の長さW2との最大公約数に一致し、前記第一の間隔は、前記第一の長さW1であり、前記第二の間隔は、前記第二の長さW2である電子機器。
  18. 前記エリアは、前記直交する方向に所定画素数を有するエリアであり、
    前記評価値は、前記エリア内の各画素の輝度を二値化したときの輝度の合計値又は前記合計値と等価な値である請求項17記載の電子機器。
  19. 前記検出ユニットは、前記基準方向における前記複数地点の幅の分布に対してモデル曲線をフィットさせたときの、前記モデル曲線が極値を示す前記基準方向の位置を、前記交点位置として検出する請求項1〜請求項18のいずれか一項記載の電子機器。
  20. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する取得ユニットと、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する算出ユニットと、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する検出ユニットと、
    を備え、
    前記検出ユニットは、前記基準方向における前記複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を前記基準方向に移動させたときに、前記複数地点の幅の分布と前記モデル曲線との間のずれ量が最小となる前記モデル曲線の配置において、前記モデル曲線が極値を示す前記基準方向の位置を、前記交点位置として検出する電子機器。
  21. 前記ずれ量は、前記複数地点の内、前記モデル曲線が極値を示す地点を基準とした前記基準方向に所定範囲の地点を除く各地点の幅の、前記モデル曲線からの誤差に基づく請求項20記載の電子機器。
  22. 前記検出ユニットは、前記基準方向における前記複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を前記基準方向に移動させたときに、前記複数地点の内、前記所定範囲内の地点を除く各地点の幅の、前記モデル曲線からの誤差の標準偏差が最小となる前記モデル曲線の配置において、前記モデル曲線が極値を示す前記基準方向の位置を、前記交点位置として検出する請求項21記載の電子機器。
  23. 前記所定範囲は、前記第一の長さと前記第二の長さとの最小公倍数に対応する長さを前記基準方向に有する範囲である請求項22記載の電子機器。
  24. 前記シートへの前記第一のパターンの形成動作と前記シートへの前記第二のパターンの形成動作とを前記シートの搬送動作を挟んで行う画像形成システムにおける前記シートの搬送量を、前記シートの搬送量に誤差がないときの前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置と、前記検出された交点位置と、の誤差に基づき、当該誤差が縮小する方向に補正する補正ユニット
    を更に備える請求項1〜請求項23のいずれか一項記載の電子機器。
  25. 請求項1〜請求項23のいずれか一項記載の電子機器が備える前記取得ユニット、前記算出ユニット、及び、前記検出ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
  26. 記録ヘッドを主走査方向に搬送し、シートを副走査方向に搬送することによって、前記シートに画像を形成する画像形成装置と、
    前記シートに形成された画像を光学的に読み取る読取装置と、
    前記画像形成装置及び前記読取装置を制御するコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、請求項1〜請求項23のいずれか一項記載の電子機器が備える前記取得ユニット、前記算出ユニット、及び、前記検出ユニットとして機能し、前記読取装置を制御して、前記シートの読取画像データを取得するように構成され、
    前記コントローラは、更に、
    前記シートへの前記第一のパターンの形成動作と前記シートへの前記第二のパターンの形成動作とを前記シートの搬送動作を挟んで実行するように前記画像形成装置を制御することによって、前記画像形成装置に前記テストパターンを形成させる処理と、
    前記検出された交点位置に基づき、前記シートの搬送量を補正する処理と、
    を実行するように構成される電子機器。
  27. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、
    前記読取画像データが示す各画素の輝度と判定値との比較により前記テストパターンに対応する画素を判別して、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点に関して算出する手順と、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、
    を備え、
    前記テストパターンは、前記第一のパターン及び前記第二のパターンとは別に、前記直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有し、
    前記算出する手順では、前記判定値として、前記読取画像データから算出される前記モデルパターンの前記直交する方向の幅が前記既知の幅に適合する判定値を設定し、前記設定した判定値に基づき前記テストパターンに対応する画素を判別して、前記重なり画像の前記複数地点の幅を算出するテストパターンの解析方法。
  28. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する手順と、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、
    を備え、
    前記テストパターンは、前記第一のパターン及び前記第二のパターンとは別に、前記直交する方向に既知の幅を有するモデルパターンを有し、
    前記算出する手順では、前記読取画像データから算出される前記重なり画像の前記複数地点の幅を、前記読取画像データから算出される前記モデルパターンの前記幅と前記モデルパターンの前記既知の幅との誤差に基づき補正し、
    前記検出する手順では、前記補正後の前記複数地点の幅の分布に基づいて、前記交点位置を検出するテストパターンの解析方法。
  29. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する手順と、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、
    を備え、
    前記算出する手順では、前記重なり画像において、前記直交する方向の幅が設計上同一であるグループ毎に、当該グループにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記直交する方向の幅の平均値又は中央値を算出し、前記複数地点のそれぞれに対応する前記基準方向に所定画素数を有するエリア毎に、前記各グループの幅を前記平均値又は中央値に置換するように前記重なり画像を整形したときの、前記エリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出することにより、前記複数地点の幅のそれぞれを前記評価値の形態で算出するテストパターンの解析方法。
  30. 基準方向に第一の長さW1を有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さW2を有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点に関して算出する手順と、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、
    を備え、
    前記複数地点の幅のそれぞれは、対応する地点を中心とするエリアであって前記基準方向に所定画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記基準方向に直交する方向の幅の一群に対する評価値であり、
    前記テストパターンは、前記テストパターンを前記シートに形成する画像形成システムの個体差に起因して、前記シートへの形成時に、前記第一のパターンと前記第二のパターンとの間の相対位置が前記直交する方向に変化するテストパターンであり、
    前記算出する手順では、前記複数地点のそれぞれの前記評価値として、前記第一のブロック及び前記第二のブロックの前記直交する方向に沿う端縁が前記直交する方向に揃う前記基準方向の地点を基点に、前記基点から前記基準方向に第一の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第二の長さW2に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、又は、前記基点から前記基準方向に第二の間隔離れた地点毎に、この地点を中心とするエリアであって前記基準方向に前記第一の長さW1に対応する画素数を有するエリアにおける前記基準方向に沿う各画素位置での前記重なり画像の前記直交する方向の幅の一群に対する評価値を算出し、
    前記第一の長さW1及び前記第二の長さW2は、前記基準方向における単位長さの整数倍であり、前記第二の長さW2と前記第一の長さW1との差(W2−W1)は、前記第一の長さW1と前記第二の長さW2との最大公約数に一致し、前記第一の間隔は、前記第一の長さW1であり、前記第二の間隔は、前記第二の長さW2であるテストパターンの解析方法。
  31. 基準方向に第一の長さを有する第一のブロックが前記基準方向に対して鋭角で傾斜した第一の方向に配列された第一のパターンと、前記基準方向に前記第一の長さより大きい第二の長さを有する第二のブロックが前記基準方向と前記第一の方向との間の角度範囲で傾斜した第二の方向に配列された第二のパターンと、を有し、前記第一のパターンと前記第二のパターンとが互いに交わるテストパターンを有するシートの読取画像データを取得する手順と、
    前記読取画像データに基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの重なり画像の前記基準方向とは直交する方向の幅を、前記基準方向において異なる複数地点で算出する手順と、
    前記算出した前記複数地点の幅の分布に基づき、前記テストパターンにおける前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置を検出する手順と、
    を備え、
    前記検出する手順は、前記基準方向における前記複数地点の幅の分布に対してモデル曲線を前記基準方向に移動させたときに、前記複数地点の幅の分布と前記モデル曲線との間のずれ量が最小となる前記モデル曲線の配置において、前記モデル曲線が極値を示す前記基準方向の位置を、前記交点位置として検出する手順であり、
    前記ずれ量は、前記複数地点の内、前記モデル曲線が極値を示す地点を基準とした前記基準方向に所定範囲の地点を除く各地点の幅の、前記モデル曲線からの誤差に基づく量であるテストパターンの解析方法。
  32. 前記シートへの前記第一のパターンの形成動作と前記シートへの前記第二のパターンの形成動作とを前記シートの搬送動作を挟んで行う画像形成システムにおける前記シートの搬送量を、前記シートの搬送量に誤差がないときの前記第一のパターンと前記第二のパターンとの交点位置と、前記検出された交点位置と、の誤差に基づき、当該誤差が縮小する方向に補正する手順
    を更に含む請求項27〜請求項31のいずれか一項記載のテストパターンの解析方法。
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