JP7103014B2 - Reader, image forming device, reference pattern reading method and program - Google Patents
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本発明は、読取装置、画像形成装置、基準パターン読取方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a reader, an image forming apparatus, a reference pattern reading method and a program.
従来、被搬送物の搬送位置および当該被搬送物に対する処理位置の補正を目的として、被搬送物の外形エッジ位置と当該被搬送物に対する処理位置とをCIS(Contact Image Sensor)等の読取デバイスで読み取る技術が開示されている。 Conventionally, for the purpose of correcting the transport position of the transported object and the processing position for the transported object, the outer edge position of the transported object and the processing position for the transported object are measured by a reading device such as a CIS (Contact Image Sensor). The reading technique is disclosed.
また、校正シートを読み取ることで、読取デバイスの取り付け位置のずれを検出する技術も開示されている。 Further, a technique for detecting a deviation in the mounting position of a reading device by reading a calibration sheet is also disclosed.
しかしながら、従来の技術によれば、読取デバイスの取り付け位置のずれの検出に際して、精度が出ない場合があるという問題があった。 However, according to the conventional technique, there is a problem that the accuracy may not be obtained when detecting the deviation of the mounting position of the reading device.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、読取デバイスについての取り付け位置のずれを精度よく検出可能な読取装置、画像形成装置、基準パターン読取方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a reading device, an image forming device, a reference pattern reading method, and a program capable of accurately detecting a deviation in the mounting position of a reading device. ..
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の読取装置は、所定の方向に延びた線を含む基準パターンが配置され、前記所定の方向と直交する方向に相対的に移動する位置基準部材と、複数画素を有するセンサチップを前記所定の方向に複数配列する読取デバイスと、を備え、前記基準パターンは、前記所定の方向に対して直交する方向に延びた縦線と、前記所定の方向に延びた横線とを含み、前記縦線の存在する位置で前記横線は接しており、前記読取デバイスの前記センサチップの中央部に対応して配置され、前記読取デバイスは、前記横線を読み取った後に、前記縦線を読み取る。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, in the reading device of the present invention, a reference pattern including a line extending in a predetermined direction is arranged and moves relatively in a direction orthogonal to the predetermined direction. A position reference member and a reading device for arranging a plurality of sensor chips having a plurality of pixels in the predetermined direction are provided, and the reference pattern includes a vertical line extending in a direction orthogonal to the predetermined direction and the vertical line. The horizontal line includes a horizontal line extending in a predetermined direction, the horizontal line is in contact with the position where the vertical line exists, and is arranged corresponding to the central portion of the sensor chip of the reading device. After reading, the vertical line is read.
本発明によれば、読取デバイスの取り付け位置のずれを精度よく検出することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the deviation of the mounting position of the reading device can be detected with high accuracy.
以下に添付図面を参照して、読取装置、画像形成装置、基準パターン読取方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。以下では、読取装置、画像形成装置が、短時間で大量の枚数を連続して印刷する商業印刷機(プロダクションプリンティング機)などの印刷装置を含む印刷システムに適用された場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。 The reading device, the image forming device, the reference pattern reading method, and the embodiment of the program will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a case where the reading device and the image forming device are applied to a printing system including a printing device such as a commercial printing machine (production printing machine) that continuously prints a large number of sheets in a short time will be described as an example. However, it is not limited to this.
[印刷システムのハードウェア構成の説明]
図1は、実施の形態にかかる印刷システム1のハードウェア構成の一例を示す模式図である。図1に示すように、画像形成装置である印刷システム1は、印刷装置100と、媒体位置検出装置200(位置検出装置の一例)と、スタッカ300と、を備える。
[Explanation of printing system hardware configuration]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the hardware configuration of the
印刷装置100は、オペレーションパネル101と、タンデム式の電子写真方式の作像部103Y、103M、103C、103Kと、転写ベルト105と、二次転写ローラ107と、給紙部109と、搬送ローラ対102と、定着ローラ104と、反転パス106と、を備える。
The
オペレーションパネル101は、印刷装置100や媒体位置検出装置200に対して各種操作入力を行ったり、各種画面を表示したりする操作表示部である。
The
作像部103Y、103M、103C、103Kは、それぞれ、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程)が行われることによりトナー像が形成され、形成されたトナー像を転写ベルト105に転写する。本実施の形態では、作像部103Y上にイエロートナー像が形成され、作像部103M上にマゼンダトナー像が形成され、作像部103C上にシアントナー像が形成され、作像部103K上にブラックトナー像が形成されるものとするが、これに限定されるものではない。
In each of the
転写ベルト105は、作像部103Y、103M、103C、及び103Kから重畳して転写されたトナー像(フルカラーのトナー画像)を二次転写ローラ107の二次転写位置に搬送する。本実施の形態では、転写ベルト105には、まず、イエロートナー像が転写され、続いて、マゼンダトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順次重畳して転写されるものとするが、これに限定されるものではない。
The
給紙部109は、処理対象(被搬送物)である複数の記録媒体が重ね合わせて収容されており、記録媒体を給紙する。記録媒体としては、例えば、記録紙(転写紙)が挙げられるが、これに限定されず、例えば、コート紙、厚紙、OHP(Overhead Projector)シート、プラスチックフィルム、及び銅箔など画像を記録可能な媒体であればどのようなものであってもよい。なお、本実施の形態においては、画像を形成する記録媒体を処理対象(被搬送物)としたが、これに限るものではなく、プリプレグなどの画像を形成する対象ではないシートなどを処理対象(被搬送物)としてもよい。
A plurality of recording media to be processed (objects to be transported) are superposed and accommodated in the
搬送ローラ対102は、給紙部109により給紙された記録媒体を搬送路a上で矢印s方向に搬送する。
The
二次転写ローラ107は、転写ベルト105により搬送されたフルカラーのトナー画像を、搬送ローラ対102により搬送された記録媒体上に二次転写位置で一括転写する。
The
定着ローラ104は、フルカラーのトナー画像が転写された記録媒体を加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー画像を記録媒体に定着する。
The
印刷装置100は、片面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体である印刷物を媒体位置検出装置200へ送る。一方、印刷装置100は、両面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体を反転パス106へ送る。
In the case of single-sided printing, the
反転パス106は、送られた記録媒体をスイッチバックすることにより記録媒体の表面・裏面を反転して矢印t方向に搬送する。反転パス106により搬送された記録媒体は、搬送ローラ対102により再搬送され、二次転写ローラ107により前回と逆側の面にフルカラーのトナー画像が転写され、定着ローラ104により定着され、印刷物として、媒体位置検出装置200およびスタッカ300へ送られる。
The
印刷装置100の下流に位置する媒体位置検出装置200は、読取デバイス201と、位置基準部材202と、を備える。
The medium
読取デバイス201は、例えば、複数の撮像素子(CMOSイメージセンサ)をライン状に並べたCIS(Contact Image Sensor:密着型イメージセンサ)等により実現できる。読取デバイス201は、読み取り対象からの反射光を受光して、画像信号を出力する。具体的には、読取デバイス201は、印刷装置100から送られた記録媒体の搬送位置および当該記録媒体に対する処理位置(印刷位置)を読取対象とする。また、読取デバイス201は、位置基準部材202を読取対象とする。
The
読取デバイス201に適用されるCISは、一般的に、複数画素を有するセンサチップ210(図4参照)を主走査方向に複数配列することによって、必要な主走査方向の有効読取長を確保する構成で知られている。
The CIS applied to the
位置基準部材202は、複数のセンサチップ210によって構成される読取デバイス201の各センサチップ210の取り付け位置を補正するための基準板である。このように位置基準部材202を用いて読取デバイス201の各センサチップ210の取り付け位置を補正することによって高精度な画像位置検出を行う。
The
そして、媒体位置検出装置200は、読み取りが完了した記録媒体をスタッカ300へ排紙する。
Then, the medium
スタッカ300は、トレイ301を備える。スタッカ300は、媒体位置検出装置200により排紙された記録媒体をトレイ301にスタックする。
The
次に、媒体位置検出装置200における読取デバイス201と位置基準部材202とについて説明する。
Next, the
ところで、被搬送物の外形エッジ位置と当該被搬送物に対する処理位置とをCIS等の読取デバイスで読み取り、被搬送物の搬送位置および当該被搬送物に対する処理位置を補正する方法では精度が出ない場合がある、という問題があった。 By the way, the method of reading the outer edge position of the transported object and the processing position for the transported object with a reading device such as CIS and correcting the transport position of the transported object and the processing position for the transported object does not provide accuracy. There was a problem that there were cases.
図2は、読取デバイス201と位置基準部材202と設置態様を示す模式図である。図2に示すように、位置基準部材202は、モータ204により回転駆動される回転部材203に設けられている。位置基準部材202は、モータ204により等速回転される回転部材203により移動する。位置基準部材202は、回転部材203の回転に伴って所定のタイミングで読取デバイス201の対向面に配置される。
FIG. 2 is a schematic view showing a
このように位置基準部材202を回転させるのは、読取デバイス201の副走査方向への取り付け傾きを検知するために、位置基準部材202を副走査方向に一定速度で移動させ、位置基準部材202上に配置された所定の方向に延びた線を含む基準パターンである基準線X(図4参照)を読み取るためである。
In order to rotate the
なお、図2では位置基準部材202を回転部材203に取り付けて位置基準部材202を副走査方向に一定速度で移動させるようにしたが、これに限るものではない。例えば、位置基準部材202は、直線状に移動可能なように設けられていても良い。また、図2では位置基準部材202を副走査方向に一定速度で移動する構成としたが、これに限るものではなく、読取デバイス201を副走査方向に一定速度で移動させるようにしても良い。
In FIG. 2, the
図3は、読取デバイス201と位置基準部材202との対応位置関係を示す模式図である。図3に示すように、位置基準部材202は、読取デバイス201の主走査方向の一端部(先端部)の撮像素子である先頭画素に対応する位置を、基準位置(支持点)とする。
FIG. 3 is a schematic view showing the corresponding positional relationship between the
また、読取デバイス201も、位置基準部材202の基準位置に対応する先頭画素に相当する位置を基準位置(支持点)とする。
Further, the
ここで、CISを読取デバイス201に適用する際の課題について説明する。隣接するセンサチップ210間のギャップは、通常、所定の物理長(例えば1画素)の間隔をあけて実装されるが、これは公差を持つことで知られている。読取デバイス201の隣接する各センサチップ210間の間隔はバラつき、必ずしも等しくならない。
Here, problems when applying CIS to the
また、読取デバイス201の隣接する各センサチップ210は、副走査方向にもバラツキが生じることも知られている。
It is also known that the
そこで、上記した課題を考慮し、更なる位置検出精度の向上を図るために、以下のような構成が考えられる。 Therefore, in consideration of the above-mentioned problems, the following configuration can be considered in order to further improve the position detection accuracy.
ここで、図4は位置基準部材202に配置される基準線Xの一例を示す模式図である。図4に示すように、位置基準部材202上には、所定の基準線Xが配置されている。位置基準部材202上に配置される基準線Xは、読取デバイス201の主走査方向(所定の方向)に対して平行な線(以降「横線」)と、読取デバイス201の主走査方向に対して直交する方向に延びた直交する線(以降「縦線」)とで構成されている。
Here, FIG. 4 is a schematic view showing an example of the reference line X arranged on the
図4に示すように、基準線Xの縦線は、読取デバイス201の基板上の各センサチップ210の中央部に対応して配置されている。基準線Xの縦線は、読取デバイス201の基板上の各センサチップ210に対してそれぞれ読み取れるように、位置基準部材202上に各センサチップ210に対応して等間隔で配置されている。また、基準線Xの横線は、縦線の間に、読取デバイス201の基板上の複数のセンサチップ210にわたって配置されている。
As shown in FIG. 4, the vertical line of the reference line X is arranged corresponding to the central portion of each
なお、図4に示すように、位置基準部材202上の縦線と横線の間に隙間を作ることで、仮に横線が読取デバイス201の読取範囲に入っていても、縦線の座標を算出することができるようになっている。なお、基準線Xは、位置基準部材202上の縦線と横線の間に隙間があるものに限るものではなく、縦線と横線とが接しているものであってもよい。
As shown in FIG. 4, by creating a gap between the vertical line and the horizontal line on the
位置基準部材202は、周辺部材の発熱影響等による膨張・伸縮が発生すると、絶対的な位置基準として機能せず、位置検出精度の悪化を招いてしまう。そこで、位置基準部材202は、読取デバイス201の基板に比べて線膨張係数が低く、位置検出において周囲温度の影響による伸縮量が無視できるほどに小さい材料によって構成されている。本実施の形態においては、想定される温度変化範囲、線膨張係数を考慮し、位置基準部材202は、ガラスで形成されている。なお、位置基準部材202の材料はこれに限るものではなく、読取デバイス201の温度変化範囲が広い場合に精度の高い媒体位置検出を実現するためには、石英ガラスなどを用いるのがより好適である。
If the
図5は、位置基準部材202と読取デバイス201との深度方向の位置関係を示す図である。通常、CIS等の読取デバイス201は、高さ(深度)方向に依存して、画像特性が変化する特性を持っている。このような画像特性の代表例として、一般的には、
・MTF(焦点深度)
・照明深度
が挙げられる。また、読取デバイス201によっては、高さ(深度)方向依存に加え、主走査方向位置によっても特性が異なる性質を持つものもある。
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between the
・ MTF (Depth of Focus)
・ Lighting depth can be mentioned. Further, some
そこで、本実施の形態においては、読取デバイス201が記録媒体を読み取る際の深度(高さ)方向位置と、読取デバイス201が位置基準部材202上の基準線Xを読み取る際の深度(高さ)方向位置とが一致するように、位置基準部材202と読取デバイス201とが配置されている。これにより、深度方向に依存する読取デバイス201の画像特性差の影響を極力低減することによって、位置検出の精度向上を図ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the position in the depth (height) direction when the
図6は、印刷システム1のハードウェアの電気的接続の一例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of electrical connection of the hardware of the
図6に示すように、印刷システム1は、コントローラ10とエンジン部(Engine)60とエンジン部(Engine)70とをPCIバスで接続した構成となる。コントローラ10は、印刷システム1の全体の制御、描画、通信、及び操作表示部であるオペレーションパネル101からの入力を制御するコントローラである。エンジン部60は、PCIバスに接続可能なエンジンであり、例えば、読取デバイス201等のスキャナエンジンなどである。エンジン部60には、エンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分も含まれる。エンジン部70は、PCIバスに接続可能なエンジンであり、例えば、作像部103Y、103M、103C、103Kを含むプロッタ等のプリントエンジンなどである。
As shown in FIG. 6, the
コントローラ10は、CPU(Central Processing Unit)11と、ノースブリッジ(NB)13と、システムメモリ(MEM-P)12と、サウスブリッジ(SB)14と、ローカルメモリ(MEM-C)17と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)16と、ハードディスクドライブ(HDD)18とを有し、ノースブリッジ(NB)13とASIC16との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス15で接続した構成となる。また、MEM-P12は、ROM12aと、RAM12bとをさらに有する。
The
CPU11は、印刷システム1の全体制御を行うものであり、NB13、MEM-P12およびSB14からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
The
NB13は、CPU11とMEM-P12、SB14、AGPバス15とを接続するためのブリッジであり、MEM-P12に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
The
MEM-P12は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM12aとRAM12bとからなる。ROM12aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM12bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
The MEM-P12 is a system memory used as a memory for storing programs and data, a memory for expanding programs and data, a memory for drawing a printer, and the like, and includes a
SB14は、NB13とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB14は、PCIバスを介してNB13と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインタフェース(I/F)部なども接続される。
The SB14 is a bridge for connecting the NB13 to a PCI device and peripheral devices. The
ASIC16は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス15、PCIバス、HDD18およびMEM-C17をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC16は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC16の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM-C17を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部60やエンジン部70との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC16には、PCIバスを介してUSB40、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース(I/F)50が接続される。オペレーションパネル101はASIC16に直接接続されている。
The
MEM-C17は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD18は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
The MEM-C17 is a local memory used as a copy image buffer and a code buffer, and the
AGPバス15は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM-P12に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
The
本実施の形態の印刷システム1で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
The program executed by the
さらに、本実施の形態の印刷システム1で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の印刷システム1で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
Further, the program executed by the
[印刷システム1の機能構成の説明]
次に、印刷システム1のCPU11がHDD18やROM12aに記憶されたプログラムを実行することによって発揮する機能について説明する。なお、ここでは従来から知られている機能については説明を省略し、本実施の形態の印刷システム1が発揮する特徴的な機能について詳述する。
[Explanation of functional configuration of printing system 1]
Next, the function exhibited by the
図7は、印刷システム1の機能構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram showing a functional configuration of the
図7に示すように、印刷システム1のCPU11は、読取制御部110、モータ制御部111、横線検出部112、縦線検出部113、第1補正値演算部114、第2補正値演算部115、として機能する。なお、CPU11は、読取制御部110、モータ制御部111、横線検出部112、縦線検出部113、第1補正値演算部114、第2補正値演算部115、の他に、読取デバイス201による読み取りの対象となる対象物(記録媒体)を副走査方向に相対的に移動させる移動部等の機能を実現してもよいことは、いうまでもない。
As shown in FIG. 7, the
なお、本実施の形態においては、印刷システム1が発揮する特徴的な機能をCPU11がプログラムを実行することにより実現するものとしたが、これに限るものではなく、例えば、上述した各部の機能のうちの一部または全部が専用のハードウェア回路で実現されてもよい。
In the present embodiment, the characteristic functions exhibited by the
モータ制御部111は、モータ204に対して駆動信号を出力し、回転部材203を回転駆動する。また、モータ制御部111は、モータ204に対して駆動停止信号を出力し、回転部材203の回転を停止する。
The motor control unit 111 outputs a drive signal to the motor 204 and rotationally drives the rotating
読取制御部110は、読取デバイス201に対して読取開始信号を出力し、読取デバイス201による読み取りを開始させる。また、読取制御部110は、読取デバイス201から読取信号を受け取ると、読取デバイス201に対して読取終了信号を出力し、読取デバイス201による読み取りを終了させる。
The reading control unit 110 outputs a reading start signal to the
横線検出部112は、モータ制御部111を介して位置基準部材202を副走査方向に移動させる。また、横線検出部112は、読取制御部110を介して副走査方向に移動する位置基準部材202を読取デバイス201で読み取る。そして、横線検出部112は、読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置を検出する。
The horizontal line detection unit 112 moves the
ここで、図8は読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標算出の一例を示す模式図である。図8(a)に示すように、横線検出部112は、読取デバイス201のセンサチップ210毎に、An、An+1、・・・、An+mもしくはBn、Bn+1、・・・、Bn+mの領域で位置基準部材202の横線を読み取り、読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置を検出する。
Here, FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of coordinate calculation in the sub-scanning direction of each
上述のように、それぞれのセンサチップ210についてほぼ同じ画素位置において位置基準部材202の横線を読み取る方が補正に対して計算上有利である。しかしながら、これに限るものではなく、位置基準部材202の横線を読み取る画素位置をセンサチップ210毎に任意の画素に変えるようにしてもよい。
As described above, it is computationally advantageous to read the horizontal line of the
より詳細には、横線検出部112は、位置基準部材202を副走査方向に回転させながら、読取デバイス201の各センサチップ210のAまたはBの領域(幅m画素)を読み取る。図8(b)に示すように、読取デバイス201の各センサチップ210のライン毎にm画素分の読取値を平均化しデータを記憶部に格納する。横線検出部112は、得られたデータから立上りエッジと立下りエッジの位置から読取デバイス201の各センサチップ210の座標位置を検出する。
More specifically, the horizontal line detection unit 112 reads a region (width m pixel) of A or B of each
縦線検出部113は、横線検出部112により横線の読み取りをした後、モータ制御部111を介して読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させる。また、縦線検出部113は、読取制御部110を介して停止状態の位置基準部材202を読取デバイス201で読み取る。そして、縦線検出部113は、読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置を検出する。
After the horizontal line detection unit 112 reads the horizontal line, the vertical line detection unit 113 stops the movement of the
なお、縦線検出部113は、読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させるようにしたが、これに限るものではなく、読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させなくてもよい。読取範囲に横線が入ってしまう位置で位置基準部材202の移動を停止させた場合であっても、前述したように縦線と横線の間に隙間が作られているので、縦線検出部113は、縦線を検出することができる。
The vertical line detection unit 113 is designed to stop the movement of the
ここで、図9は読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標算出の一例を示す模式図である。図9に示すように、縦線検出部113は、読取デバイス201のセンサチップ210毎に、Cn、Cn+1、・・・、Cn+mもしくはDn、Dn+1、・・・、Dn+mの領域で位置基準部材202の縦線を読み取り、読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置を検出する。
Here, FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of coordinate calculation in the main scanning direction of each
より詳細には、縦線検出部113は、位置基準部材202を停止した状態で、縦線の読取を開始する。なお、このときの読取ライン数は外部より指定可能である。縦線検出部113は、読取デバイス201のセンサチップ210毎にチップ中心のm画素の範囲内で縦線読取時の立下りエッジと立上りエッジを検出し、中心座標位置を検出する。
More specifically, the vertical line detection unit 113 starts reading the vertical line with the
なお、縦線検出部113による縦線の読み取りは、横線検出部112による横線の読み取りより先に実行するものであっても、横線検出部112による横線の読み取りの後に実行するものであってもよい。本実施の形態においては、横線検出部112による横線の読み取りを先に実行した後、補正を行った状態で縦線検出部113による縦線の読み取りを実行するものとする。 It should be noted that the reading of the vertical line by the vertical line detection unit 113 may be executed before the reading of the horizontal line by the horizontal line detection unit 112 or after the reading of the horizontal line by the horizontal line detection unit 112. good. In the present embodiment, the horizontal line detection unit 112 first reads the horizontal line, and then the vertical line detection unit 113 reads the vertical line in the corrected state.
第1補正値演算部114は、横線検出部112によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置に基づいて、副走査方向のバラツキを補正する。
The first correction value calculation unit 114 corrects the variation in the sub-scanning direction based on the coordinate position in the sub-scanning direction of each
ここで、図10は補正値の生成方法を示す図である。図10に示すように、第1補正値演算部114は、読取デバイス201の各センサチップ210の座標位置の基準座標からのズレ量から第1補正値を生成する。第1補正値演算部114は、生成した第1補正値を記憶部に格納する。そして、記憶部に格納した第1補正値は、画像読取時において補正値として使用される。
Here, FIG. 10 is a diagram showing a method of generating a correction value. As shown in FIG. 10, the first correction value calculation unit 114 generates the first correction value from the amount of deviation of the coordinate position of each
なお、立下りエッジもしくは立上りエッジを検出できない場合、あるいはエッジの検出範囲にごみが付着していると判断される場合には、第1補正値演算部114は、該当する読取デバイス201のセンサチップ210の補正値を更新せず、前回生成した補正値をそのまま保持する。
If the falling edge or the rising edge cannot be detected, or if it is determined that dust is attached to the edge detection range, the first correction value calculation unit 114 is the sensor chip of the
第2補正値演算部115は、縦線検出部113によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置に基づいて、読取デバイス201の各センサチップ210の間隔のバラツキを補正する。
The second correction value calculation unit 115 corrects the variation in the spacing between the
具体的には、第2補正値演算部115は、縦線検出部113によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の中心座標位置と基準座標から第2補正値を生成する。第2補正値演算部115は、生成した第2補正値を記憶部に格納する。そして、記憶部に格納した第2補正値は、画像読取時において補正値として使用される。
Specifically, the second correction value calculation unit 115 generates the second correction value from the center coordinate position and the reference coordinate of each
なお、立下りエッジもしくは立上りエッジを検出できない場合、あるいはエッジの検出範囲にごみが付着していると判断される場合には、第2補正値演算部115は、該当する読取デバイス201のセンサチップ210の補正値を更新せず、前回生成した補正値をそのまま保持する。
If the falling edge or the rising edge cannot be detected, or if it is determined that dust is attached to the edge detection range, the second correction value calculation unit 115 may use the sensor chip of the
次に、印刷システム1が実行する補正処理について説明する。
Next, the correction process executed by the
ここで、図11は補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。また、図12は読取デバイス201と位置基準部材202との対応位置関係を示す模式図である。図12に示すように、ここでは2つの読取デバイス201(201A,201B)を並べて用いた場合について説明する。なお、用紙搬送路外に位置する2つの読取デバイス201のセンサチップ210については、マスクし補正は行わないものとする。
Here, FIG. 11 is a flowchart schematically showing the flow of the correction process. Further, FIG. 12 is a schematic view showing a corresponding positional relationship between the
なお、2つの読取デバイス201(201A,201B)は、それぞれのセンサチップ210のほぼ同じ画素位置において位置基準部材202の横線を読み取る必要はない。2つの読取デバイス201(201A,201B)は、位置基準部材202の横線を読み取る画素位置をデバイス毎に変えるようにしてもよい。
The two reading devices 201 (201A and 201B) do not need to read the horizontal line of the
図11に示すように、横線の読取開始トリガを検出すると、横線検出部112は、位置基準部材202を副走査方向に移動させながら、位置基準部材202の横線の読取を開始する(ステップS1)。より詳細には、横線検出部112は、モータ制御部111を介して位置基準部材202を副走査方向に移動させる。また、横線検出部112は、読取制御部110を介して副走査方向に移動する位置基準部材202を読取デバイス201で読み取る。なお、読取デバイス201による読み取りが終了すると、読取デバイス201は、横線検出部112に対して読取終了トリガを出力する。
As shown in FIG. 11, when the horizontal line reading start trigger is detected, the horizontal line detection unit 112 starts reading the horizontal line of the
横線検出部112は、読取終了トリガを受け取ると、位置基準部材202を副走査方向への移動を停止し、待機状態とする。また、横線検出部112は、読取終了トリガを受け取ると、読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置を検出する(ステップS2)。
When the horizontal line detection unit 112 receives the reading end trigger, the horizontal line detection unit 112 stops the movement of the
具体的には、横線検出部112は、図12に示す読取デバイス201Aのセンサチップ4~12については各センサチップ後端10画素、読取デバイス201Bのセンサチップ1~9については各チップ先端10画素を平均化したデータから、立下りエッジと立上りエッジの検出を行う。図13は、読取値を平均化したデータの一例を示す図である。横線検出部112は、立下りエッジと立上りエッジを検出した場合(図13(a))、読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置を検出する。
Specifically, the horizontal line detection unit 112 has 10 pixels at the rear end of each sensor chip for the
なお、エッジが検出エリアに近く、HレベルとLレベルの計算に用いるデータの一部が検出エリア外になる場合、横線検出部112は、検出エリア端部のデータを用いて、エッジの位置を判断し、センサチップ210の座標位置を検出する。
When the edge is close to the detection area and a part of the data used for calculating the H level and the L level is outside the detection area, the horizontal line detection unit 112 uses the data at the end of the detection area to determine the position of the edge. Judgment is made and the coordinate position of the
次いで、第1補正値演算部114は、横線検出部112によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の副走査方向の座標位置に基づいて、副走査方向のバラツキを補正する第1補正値を生成する(ステップS3)。
Next, the first correction value calculation unit 114 corrects the variation in the sub-scanning direction based on the coordinate position in the sub-scanning direction of each
具体的には、第1補正値演算部114は、図12に示す読取デバイス201Aの4チップ目~8チップ目までの座標位置の最小値を基準座標として、各センサチップ210の副走査方向のズレ量を出し、4800dpi換算した値を第1補正値として生成する。
Specifically, the first correction value calculation unit 114 uses the minimum value of the coordinate position of the
立下りエッジと立上りエッジを1本ずつ検出できない場合(図13(b))、立下りエッジもしくは立上りエッジを2本以上検出した場合(図13(c))、データ抽出エリア10画素内にゴミが含まれている場合には、第1補正値演算部114は、該当するセンサチップ210の補正値の生成は行わず、前回生成した補正値をそのままにする。
When one falling edge and one rising edge cannot be detected (FIG. 13 (b)), or when two or more falling edges or rising edges are detected (FIG. 13 (c)), dust is contained in the data extraction area of 10 pixels. If is included, the first correction value calculation unit 114 does not generate the correction value of the
第1補正値演算部114は、得られた第1補正値を記憶部(レジスタ)に格納する(ステップS4)。 The first correction value calculation unit 114 stores the obtained first correction value in a storage unit (register) (step S4).
次に、図11に示すように、縦線の読取開始トリガを検出すると、縦線検出部113は、読取範囲に横線が入らない位置に位置基準部材202を停止させ、位置基準部材202の縦線の読取を開始する(ステップS5)。より詳細には、縦線検出部113はモータ制御部111を介して読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させる。また、縦線検出部113は、読取制御部110を介して停止状態の位置基準部材202を読取デバイス201で読み取る。なお、読取デバイス201による読み取りが終了すると、読取デバイス201は、縦線検出部113に対して読取終了トリガを出力する。
Next, as shown in FIG. 11, when the vertical line reading start trigger is detected, the vertical line detection unit 113 stops the
なお、縦線検出部113は、読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させるようにしたが、これに限るものではなく、読取範囲に横線が入らない位置で位置基準部材202の移動を停止させなくてもよい。読取範囲に横線が入ってしまう位置で位置基準部材202の移動を停止させた場合であっても、前述したように縦線と横線の間に隙間が作られているので、縦線検出部113は、縦線を検出することができる。
The vertical line detection unit 113 is designed to stop the movement of the
縦線検出部113は、読取終了トリガを受け取ると、読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置を検出する(ステップS6)。
Upon receiving the reading end trigger, the vertical line detection unit 113 detects the coordinate position of each
具体的には、縦線検出部113は、読取デバイス201の各センサチップ210のチップ中心50画素のエリアで縦線の立下りエッジと立上りエッジを検出し、センサチップ210の座標位置を検出する。
Specifically, the vertical line detection unit 113 detects the falling edge and the rising edge of the vertical line in the area of 50 pixels at the center of each
次いで、第2補正値演算部115は、縦線検出部113によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置に基づいて、読取デバイス201の各センサチップ210の間隔のバラツキを補正する第2補正値を生成する(ステップS7)。
Next, the second correction value calculation unit 115 varies the spacing between the
具体的には、第2補正値演算部115は、縦線検出部113によって検出した読取デバイス201の各センサチップ210の主走査方向の座標位置を4800dpi換算した値を第2補正値として生成する。
Specifically, the second correction value calculation unit 115 generates a value obtained by converting the coordinate position in the main scanning direction of each
なお、立下りエッジと立上りエッジを1本ずつ検出できない場合、立下りエッジもしくは立上りエッジを2本以上検出した場合、データ抽出エリア内にゴミが含まれている場合には、第2補正値演算部115は、該当するセンサチップ210の補正値の生成は行わず、前回生成した補正値をそのままにする。
If the falling edge and the rising edge cannot be detected one by one, if two or more falling edges or rising edges are detected, or if dust is contained in the data extraction area, the second correction value calculation is performed. The unit 115 does not generate the correction value of the
第2補正値演算部115は、得られた読取デバイス201Aの第2補正値および読取デバイス201Bの第2補正値を記憶部(レジスタ)に格納する(ステップS8)。
The second correction value calculation unit 115 stores the obtained second correction value of the
ここで、図14は第2補正値演算部115による主走査方向の座標位置算出手法を示す図である。図14に示すように、位置基準部材202における縦線の理想距離には、読取デバイス201のセンサチップ210間の距離が存在することになる。一方、位置基準部材202における縦線の実際の検出結果には、読取デバイス201のセンサチップ210間の距離が含まれない。そこで、第2補正値演算部115は、下記式に示すように、“縦線の理想位置-縦線の検出位置”をエッジ検出位置に加算する。
Here, FIG. 14 is a diagram showing a coordinate position calculation method in the main scanning direction by the second correction value calculation unit 115. As shown in FIG. 14, the ideal distance of the vertical line in the
PTHadj=PTH+縦線の理想位置(n)-縦線の検出位置(n)
PTHadj:記録媒体のエッジ、マーク中心座標の補正後の検出位置
PTH :記録媒体のエッジ、マーク中心座標の読取デバイス201での検出位置
縦線の理想位置:エッジ検出したセンサチップにおける位置基準部材202の理想的な設計値+センサチップの1/2
縦線の検出位置:エッジを検出したセンサチップにおける縦線の検出座標
P THadj = P TH + ideal position of vertical line (n) -detection position of vertical line (n)
PTHadj : Detection position after correction of edge of recording medium and mark center coordinates
PTH : The detection position of the edge of the recording medium and the mark center coordinates on the
Ideal position of vertical line: Ideal design value of
Vertical line detection position: Vertical line detection coordinates on the sensor chip that detected the edge
なお、上記式では、読取デバイス201の1画素基準で、位置基準部材202の縦線が各センサチップ210の中心に配置されるため、センサチップ210の1/2を加算している。
In the above formula, since the vertical line of the
このように本実施の形態によれば、読取デバイスについての取り付け位置のずれを精度よく検出することができる。また、本実施の形態によれば、記憶部(レジスタ)に格納された補正値により被搬送物の位置および画像位置の検出時に得られた画像データを補正することで、被搬送物の位置、画像位置検出の精度を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to accurately detect the deviation of the mounting position of the reading device. Further, according to the present embodiment, the position of the transported object and the position of the transported object are corrected by correcting the image data obtained at the time of detecting the position of the transported object and the image position by the correction value stored in the storage unit (register). The accuracy of image position detection can be improved.
なお、外部からの負荷により読取デバイス201(201A,201B)が変形した場合にも、センサチップ210毎に縦線と横線が引かれているため、補正値を生成することができる。ここで、図15は読取デバイス201が変形した場合を示す図、図16は変形した読取デバイス201の一部を拡大して示す図である。図15および図16に示すように、外部からの負荷による読取デバイス201(201A,201B)の変形が大きい場合、センサチップ210の傾きも変化する。このとき、横線検出部112は、横線読取時に、領域A内のa画素目における座標位置と、領域B内のb画素目における座標位置を算出し、比較することでセンサチップ210自体の傾きを補正する補正値を生成することができる。
Even when the reading device 201 (201A, 201B) is deformed by an external load, a vertical line and a horizontal line are drawn for each
なお、本実施の形態においては、読取デバイス201として、所謂、等倍光学系であるCISを適用したが、これに限るものではない。例えば、読取デバイス201は、光源と、複数の反射部材(ミラー)と、結像レンズ、リニアイメージセンサなどで構成される、所謂、縮小光学系の読み取りデバイスであっても構わず、読み取り対象物の位置を検出できるデバイスであれば、位置検出精度を向上することが可能である。
In the present embodiment, CIS, which is a so-called 1x optical system, is applied as the
なお、上記各実施の形態では、本発明の読取装置、画像形成装置を、電子写真方式の印刷装置を含む印刷システムに適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、インクジェット方式の印刷装置を含む印刷システムにも適用することができる。 In each of the above embodiments, the reading device and the image forming device of the present invention have been described with reference to an example of being applied to a printing system including an electrophotographic printing device, but the present invention is not limited to this, and the inkjet method is not limited thereto. It can also be applied to a printing system including a printing device of.
また、上記各実施の形態では、本発明の読取装置、画像形成装置を、商業印刷機(プロダクションプリンティング機)などの印刷装置を含む印刷システムに適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。 Further, in each of the above embodiments, an example in which the reading device and the image forming device of the present invention are applied to a printing system including a printing device such as a commercial printing machine (production printing machine) has been described, but the present invention is limited to this. It should be applied to any image forming device such as a multifunction device, a copier, a printer, a scanner device, a facsimile machine, etc., which has at least two functions of a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. Can be done.
さらに、上記各実施の形態では、本発明の読取装置を、画像形成分野の位置検出に適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばFA分野における検品などの様々な分野の位置検出アプリケーションに応用が可能である。 Further, in each of the above embodiments, the reading device of the present invention has been described with reference to an example of application to position detection in the image forming field, but the present invention is not limited to this, and various fields such as inspection in the FA field are described. It can be applied to the position detection application of.
また、本発明の読取装置は、紙幣の判別、偽造防止を目的として、紙幣が正しい位置、形状に印刷されているかを判別する紙幣読取装置にも適用可能である。 Further, the reading device of the present invention can also be applied to a bill reading device that discriminates whether or not a bill is printed in a correct position and shape for the purpose of discriminating bills and preventing counterfeiting.
1 読取装置、画像形成装置
201 読取デバイス
202 位置基準部材
1 Reading device,
Claims (7)
複数画素を有するセンサチップを前記所定の方向に複数配列する読取デバイスと、
を備え、
前記基準パターンは、前記所定の方向に対して直交する方向に延びた縦線と、前記所定の方向に延びた横線とを含み、前記縦線の存在する位置で前記横線は接しており、前記読取デバイスの前記センサチップの中央部に対応して配置され、
前記読取デバイスは、前記横線を読み取った後に、前記縦線を読み取る、
ことを特徴とする読取装置。 A reference pattern including a line extending in a predetermined direction is arranged, and a position reference member that moves relatively in a direction orthogonal to the predetermined direction, and a position reference member.
A reading device that arranges a plurality of sensor chips having a plurality of pixels in the predetermined direction, and
With
The reference pattern includes a vertical line extending in a direction orthogonal to the predetermined direction and a horizontal line extending in the predetermined direction, and the horizontal line is in contact with the position where the vertical line exists. Arranged corresponding to the central portion of the sensor chip of the reading device,
The reading device reads the vertical line after reading the horizontal line.
A reader characterized by this.
複数画素を有するセンサチップを前記所定の方向に複数配列する読取デバイスと、
を備え、
前記基準パターンは、前記所定の方向に対して直交する方向に延びた縦線と、前記所定の方向に延びた横線とを含み、前記縦線の存在する位置で前記横線は途切れており、前記横線と前記縦線は接せず、前記読取デバイスの前記センサチップの中央部に対応して配置され、
前記読取デバイスは、前記横線を読み取った後に、前記縦線を読み取る、
ことを特徴とする読取装置。 A reference pattern including a line extending in a predetermined direction is arranged, and a position reference member that moves relatively in a direction orthogonal to the predetermined direction, and a position reference member.
A reading device that arranges a plurality of sensor chips having a plurality of pixels in the predetermined direction, and
With
The reference pattern includes a vertical line extending in a direction orthogonal to the predetermined direction and a horizontal line extending in the predetermined direction, and the horizontal line is interrupted at a position where the vertical line exists. The horizontal line and the vertical line are not in contact with each other, and are arranged so as to correspond to the central portion of the sensor chip of the reading device.
The reading device reads the vertical line after reading the horizontal line.
A reader characterized by this.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の読取装置。 The position reference member moves relatively in a direction orthogonal to the arrangement direction of the sensor chips of the reading device.
The reading device according to claim 1 or 2.
前記直交する方向に相対的に移動する前記位置基準部材から前記横線を読み取り、
読取範囲に前記横線が入らない位置で停止した前記位置基準部材から前記縦線を読み取る、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の読取装置。 The reading device is
The horizontal line is read from the position reference member that moves relatively in the orthogonal direction, and the horizontal line is read.
The vertical line is read from the position reference member stopped at a position where the horizontal line does not enter the reading range.
The reading device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の読取装置。 A moving unit that relatively moves an object to be read by the reading device in the orthogonal direction is further provided.
The reading device according to any one of claims 1 to 4.
読み取った前記縦線に基づいて検出した前記各センサチップの前記所定の方向の中心座標位置と基準座標から第2補正値を生成する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の読取装置。 The first correction value is generated from the amount of deviation of the coordinate position in the orthogonal direction from the reference coordinate of each of the sensor chips detected based on the read horizontal line.
A second correction value is generated from the center coordinate position and the reference coordinate in the predetermined direction of each sensor chip detected based on the read vertical line.
The reading device according to any one of claims 1 to 4.
前記プリントエンジン部に対する記録媒体を所定の方向に延びた線を含む基準パターン
の前記所定の方向と直交する方向に相対的に移動させる移動部と、
読取デバイスで読み取った画像から、前記移動部により移動される前記記録媒体の外形形状と、当該記録媒体上の画像パターンの位置とを検出する位置検出部と、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の読取装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 Print engine part and
A moving unit that moves the recording medium with respect to the print engine unit in a direction orthogonal to the predetermined direction of the reference pattern including a line extending in a predetermined direction, and a moving unit.
A position detection unit that detects the outer shape of the recording medium moved by the moving unit and the position of the image pattern on the recording medium from the image read by the reading device.
The reading device according to any one of claims 1 to 6.
An image forming apparatus comprising .
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