JP2004088416A - Image reading apparatus, image forming apparatus, control method for image reading apparatus, control method for image forming apparatus, program, and storage medium - Google Patents
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Abstract
【課題】紙搬送に係る時間がモータパルス信号の周期に比例しない事態が生じても、高精度の垂直走査方向の走査を可能とする画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、画像形成装置の制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、紙に画像形成を行う画像形成ユニット300と、紙を搬送する搬送用ベルト80の速度を測定するLDV200と、LDV200から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成しラインCCD102の基準信号とする同期回路部109を有するスキャナユニット100と、画像形成を行った紙のスキャナユニット100による読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行う制御装置10を備える。
【選択図】 図7An image reading apparatus, an image forming apparatus, a control method of an image reading apparatus, and a control method capable of performing high-precision scanning in a vertical scanning direction even when a time related to paper conveyance is not proportional to a cycle of a motor pulse signal. Provided are a control method for an image forming apparatus, a program, and a storage medium.
An image forming apparatus includes an image forming unit that forms an image on paper, an LDV that measures the speed of a transport belt that transports the paper, and a speed synchronization that is synchronized with a speed signal output from the LDV. A scanner unit 100 having a synchronization circuit unit 109 for generating a signal and using the signal as a reference signal for the line CCD 102; and determining the magnitude of the gray level of data of each pixel based on reading of paper on which an image is formed by the scanner unit 100. A control device 10 is provided for performing image correction at the time of creating image data based on the result.
[Selection diagram] FIG.
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、画像形成装置の制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関し、更に詳しくは、ライン型光電変換手段により紙等の媒体の水平走査方向の画像を読み取ると共に、媒体をライン型光電変換手段に対し垂直走査方向に相対的に移動させて画像を読み取る画像読取装置、該画像読取装置を備えた画像形成装置、画像読取装置の制御方法、画像形成装置の制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像読取装置の構成及び動作を図8及び図9を参照しながら説明する。図8は従来例に係る画像読取装置の構成を示した構成図であり、図8(a)は画像読取装置の構成を正面から見た図、図8(b)は右側面から見た図である。また、図9は図8の構成をとる画像読取装置の機能ブロックを示すブロック図である。尚、各図で同一符号で示す構成要素は同一部分または同一相当部分である。
【0003】
図8(a)、(b)において、100は読取対象媒体から画像を読み取るスキャナユニット、1000は読取対象媒体である紙、70A、70B、70Cはローラ、80はローラ70A、70B、70Cを介して循環駆動される搬送用ベルトである。
【0004】
また、図9において、10は、図示しないCPU、メモリ、大容量記憶装置、及び周辺回路等を含む制御装置であり、画像読取装置各部を制御する。また、50はモータインタフェース(I/F)回路であり、60は搬送用ベルト80駆動用のモータである。モータI/F回路50は、モータ60用の相信号等を発生し、且つモータ60に電力の供給等を行う。更に、100はスキャナユニット、1000は読取対象媒体である紙、70A、70B、70Cはローラ、80は搬送用ベルトである。
【0005】
図8、図9における搬送用ベルト80は、ローラ70A、70B、70Cに巻き掛けられており、また、ローラ70Bにはモータ60の動力が伝わるようになっているので、モータ60を回転させることにより、搬送用ベルト80が図8の矢印方向(垂直走査方向)へ読取対象媒体たる紙1000の搬送動作を行う。
【0006】
このような構成において、従来の画像読取装置は以下のような動作を行う。即ち、図9における制御装置10は、モータI/F回路50及びスキャナユニット100を起動すると共に、モータI/F回路50に対して一定周波数のモータパルス信号を送る。このモータパルス信号の周波数はモータ60の回転速度や一定時間あたりの回転数に比例するものであり、このモータパルス信号を受けて、モータI/F回路50は当該モータパルス信号の周波数に応じた相信号を発生し、モータ60を回転させる。モータ60が回転することにより、ローラ70Bに動力が伝わり、搬送用ベルト80が図8の矢印方向(垂直走査方向)へ進み、搬送用ベルト80に吸着された読取対象媒体たる紙1000が図8の矢印方向に搬送される。
【0007】
一方、モータI/F回路50に対して送られる一定周波数のモータパルス信号は、これと同じものが、スキャナユニット100へも送られる。スキャナユニット100では、当該モータパルス信号を同期させて(そのまま、あるいは分周して)、スキャナユニット内の図示しないライン型光電変換手段たるラインCCDのライン基準信号として使用する。前記モータパルス信号に同期させて作られたライン基準信号の立ち上がりエッジごとにラインCCDは水平走査方向1ライン分の画像データを読み取り、これらの画像データは、図示しない画像バッファへ転送され、保存される。そして、垂直走査方向に紙1000を搬送しながら上記動作を繰り返し、上記動作を水平走査方向の全ライン分行うことにより、紙1000の1枚分の画像データを得ることができる。
【0008】
この構成においては、制御装置10から送られる、モータ60の回転周期に比例した周期のモータパルス信号に同期した信号をラインCCDのライン基準信号として使用するため、おおむね一定の間隔で読取対象媒体たる紙1000の垂直走査方向の走査を行うことができる。よって、ライン基準信号の立ち上がりエッジごとに、当該読取対象媒体の垂直走査方向すべてのラインについて画像データを収集して垂直走査をすることにより、当該読取対象媒体の画像読取動作が達成されることとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては次のような課題があった。即ち、モータ60の回転軸やローラ70A、70B、70Cには、実際には偏心等が存在し、必ずしも理想的な円軌道をとることなく、回転ムラのある円軌道をとることとなる。また、モータ60の出力軸に対するローラの取り付け誤差や経年変化等によって、理想的な動力伝達の機構が達成できず、これらの回転ムラ等によって、微妙に搬送用ベルト80の進む速度にゆれ等の誤差が生じ、紙搬送に係る時間が上記モータパルス信号の周期に比例しない事態が生じることとなる。
【0010】
通常の画像読み取りによって写真等の画像をデジタルデータとして保存して再現する程度であれば、上記事態についてもあまり問題は生じない場合も多い。しかし、精密な画像読み取りを行う場合や、また、画素レベルでの画像データを読み取って画像評価を行い、また、それに基づいて画像補正等を行う場合等には、高精度の垂直走査方向の走査が必要となるため、上記事態によって生じる誤差は無視できないものとなるという問題点が存在していた。
【0011】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、紙搬送に係る時間がモータパルス信号の周期に比例しない事態が生じても、高精度の垂直走査方向の走査を可能とする画像読取装置、画像形成装置、画像読取装置の制御方法、画像形成装置の制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光電変換手段により媒体の水平走査方向の画像を読み取ると共に、媒体を前記光電変換手段に対し垂直走査方向に相対的に移動させて画像を読み取る画像読取装置において、媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成手段とを有し、前記媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、光電変換手段により媒体の水平走査方向の画像を読み取ると共に、媒体を前記光電変換手段に対し垂直走査方向に相対的に移動させて画像を読み取る画像読取装置を備え、媒体を相対的に移動させて記録ヘッドにより画像を形成する画像形成装置において、媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成手段と、画像形成を行った媒体の前記画像読取装置による読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、前記判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行う補正手段とを有することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、全図を通して同一符号で示す構成要素は同一部分または同一相当部分を示すものとする。
【0015】
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態は画像読取装置に関するものである。図1は第1の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す構成図であり、図1(a)は画像読取装置の構成を正面から見た図、図1(b)は右側面から見た図である。また、図2は図1の構成を有する画像読取装置の機能ブロックを示すブロック図である。本画像読取装置は、制御装置10、モータI/F回路50、モータ60、ローラ70A、70B、70C、搬送用ベルト80、スキャナユニット100、LDV(レーザドップラ速度計)200を備えており、ラインCCD(図4参照)により読取対象媒体の水平走査方向の画像を読み取ると共に、読取対象媒体をラインCCDに対し垂直走査方向に相対的に移動させて画像を読み取るものである。
【0016】
図1(a)、(b)及び図2において、スキャナユニット100は、読取対象媒体である紙1000から画像を読み取る。ローラ70A、70B、70Cには、搬送用ベルト80が巻き掛けされている。搬送用ベルト80は、ローラ70A、70B、70Cを介して循環駆動される。一方、制御装置10は、図示しないCPU、メモリ、大容量記憶装置、及び周辺回路等を含むものであり、LDV200から出力される速度信号をラインCCDのライン基準信号とする等の制御を行う。また、モータI/F回路50は、モータ60用の相信号等を発生し、且つモータ60に電力の供給等を行う。モータ60は、搬送用ベルト80駆動用のモータである。
【0017】
図1(a)、(b)及び図2における搬送用ベルト80は、上記のようにローラ70A、70B、70Cに巻き掛けられており、また、ローラ70Bにはモータ60の動力が伝わるようになっているので、モータ60を回転させることにより、搬送用ベルト80が図1の矢印方向(垂直走査方向)へ読取対象媒体たる紙1000の搬送動作を行う。
【0018】
第1の実施の形態においては、図1(a)、(b)及び図2に示す通り、画像読取装置の上記構成に加えて、速度測定手段たるLDV(レーザドップラ速度計)200を設けた点を特徴としている。LDV200は、図1(a)に示すように、搬送用ベルト80の表面の搬送速度を測るべく、搬送用ベルト80の表面と対向する個所に設置されている。この場合、LDV200により搬送用ベルト80の搬送速度を測り続けるため、図1(b)に示すように、LDV200における搬送用ベルト80の搬送速度の測定位置が紙1000の搬送位置と干渉しないように、搬送用ベルト80の端の部分と対向する個所にLDV200を設置している。
【0019】
この速度測定手段たるLDV200は、移動体の速度を測定するものであるが、次の図3に示す動作によって、移動体(第1の実施の形態では搬送用ベルト80の表面)の速度を測定する。
【0020】
図3はLDV200の速度測定の原理を示す図である。図3において、レーザ光源201は、レーザ光を発射する。ビームスプリッタ202は、レーザ光を二分する。反射用ミラー203は、レーザ光を反射させる。集光レンズ204は、被測定物からの散乱光を集光する。受光センサ205は、光電変換素子等から構成され、集光レンズ204で集光した散乱光を電気信号に光電変換する。アンプ206は、受光センサ205の出力信号を増幅する。バンドパスフィルタ207は、ヘテロダイン検波を行いドップラ信号Dを得る。信号処理回路208は、後述の信号処理を行い速度信号を出力する。これらのレーザ光源201〜信号処理回路208がLDV200の中に組み込まれている。これに対して、BLは被測定物であり、第1の実施の形態においては搬送用ベルト80がこれにあたる。
【0021】
図3を用いて、LDV200の速度測定の原理を説明すると、まず、レーザ光源201からレーザ光LAを発射する。発射されたレーザ光LAは、ビームスプリッタ202において二分される。この二分された一方のレーザ光L1は、ビームスプリッタ202を透過して被測定物BL(80)に直接照射される。これに対して、二分された他方のレーザ光L2は、ビームスプリッタ202で反射されて、更にミラー203でも反射されて被測定物被測定物BL(80)に照射される。レーザ光L1及びL2は、図3に示す通り、被測定物BL(80)の垂線に対してそれぞれ入射角θの角度で入射し、且つ対称な軌道にて被測定物BL(80)を照射する。
【0022】
ある速度vで移動している被測定物BL(80)に上記レーザ光L1及びL2が入射されると、当該被測定物BL(80)は上記レーザ光L1、L2を散乱し、散乱光LBを発する。この散乱光LBは集光レンズ204等の光学系を通過して受光センサ205へ到達する。受光センサ205は、上記散乱光LBを検出し、光電変換する。これにより、上記散乱光の振幅は電気信号に変換されてアンプ206に入力される。アンプ206においては、上記受光センサ205で拾い上げた電気信号の振幅を増幅し、バンドパスフィルタ207へ出力する。その後段のバンドパスフィルタ207においては、ヘテロダイン検波を行い、その結果、アナログ信号であるドップラ信号Dを得る。
【0023】
このドップラ信号Dは、2つのレーザ光L1、L2が速度vで移動している被測定物BL(80)によって散乱されたことによって生じるビート信号(うなり)を電気的に抽出したものであり、このドップラ信号Dの周波数fDは、被測定物BL(80)の速度v、上記入射角θ、及びレーザ光の波長λから、
fD=2v・sinθ/λ ・・・▲1▼
の式によって表される。よって、設定した入射角θ、レーザ光の波長λ、上記得られたドップラ信号Dの波形から観測される周波数fDを用いることにより、被測定物BL(80)の速度を求めることができる。
【0024】
一方、LDV200においては、このドップラ信号Dを信号処理回路208に入力する。信号処理回路208では、上記の周波数をfDとするドップラ信号Dを、同じく周波数をfDとするパルス信号へと変換し、当該パルス信号を速度信号として出力する。
【0025】
即ち、図3のOUTPUTに示すように、上記パルス信号はその周期を、
T(=1/fD) ・・・▲2▼
とするパルス信号となる。この周期Tは、上記▲1▼式と▲2▼式より、
T=λ/(2v・sinθ) ・・・▲3▼
となるので、被測定物BL(80)の速度vに反比例する。
また、上記▲3▼式を変形すると、次の式が得られる。
【0026】
T・v=λ/(2・sinθ) ・・・▲4▼
速度vと周期Tをかけた値は長さ(距離)の次元を持ち、且つ上記▲4▼式の右辺のλ/(2・sinθ)は当該LDV200の設計仕様で決まる一定値(一定距離L)となる。
【0027】
よって、
L≡λ/(2・sinθ) ・・・▲5▼
とすると、上記パルス信号の周期Tは被測定物BLが一定距離Lを進むための時間を示すこととなる。言い換えれば、被測定物BLが一定距離Lを進む毎に上記パルス信号の立ち上がりエッジが発生することとなる。この一定距離Lの大きさは、例えば、レーザ波長λ=800nm、sinθ=1/4とすると、L=1.6μmとなる。即ち、上記パルス信号の立ち上がりエッジはL=1.6μmごとの変位を示していることとなり、非常に精密な変位を検知できることとなる。
【0028】
このようにして、LDV200は、精密な変位を検知しうるパルス信号を速度信号としてリアルタイムに出力し、言い換えれば、被測定物BLが一定距離Lを進む間の時間(周期T)を示すパルス信号を速度信号としてリアルタイムに出力する。
【0029】
以上、LDV200の原理について説明したが、上記のLDV200を含んだ図1及び図2の構成において、第1の実施の形態における画像読取装置は以下のような動作を行う。即ち、図2における画像読取装置の制御装置10は、モータI/F回路50及びスキャナユニット100を起動すると共に、モータI/F回路50に対して一定周波数のモータパルス信号を送る。このモータパルス信号の周波数はモータ60の回転速度や一定時間あたりの回転数に比例するものであり、このモータパルス信号を受けて、モータI/F回路50は当該モータパルス信号の周波数に応じた相信号を発生し、モータ60を回転させる。
【0030】
モータ60が回転することにより、ローラ70Bに動力が伝わり、搬送用ベルト80が図1の矢印方向(垂直走査方向)へ進み、搬送用ベルト80に吸着された読取対象媒体たる紙1000が図1の矢印方向に搬送される。搬送用ベルト80が図1の矢印方向(垂直走査方向)へ進んだならば、LDV200は、図3に示した原理に基づきパルス信号の形態で速度信号を出力する。第1の実施の形態においては、この速度信号をスキャナユニット100へ入力する構成をとっている。
【0031】
次に、図4はスキャナユニット100の構成を示すブロック図であり、図5はスキャナユニット200内での動作を示すタイムチャートである。図4において、レンズ101は、読取対象媒体たる紙1000からの反射光を透過させる。ラインCCD102は、ライン型光電変換手段であり、光が照射された紙1000の反射光に基づき後述の電荷蓄積を行う。ノイズフィルタ103は、ラインCCD102からの出力信号のノイズを除去する。増幅回路部104は、ノイズフィルタ103からの出力信号を次段でA/D変換する上で適切な電圧に増幅する。A/D変換部105は、前段の増幅回路部104の出力をA/D(アナログ/デジタル)変換する。
【0032】
シェーディング補正部106は、A/D変換部105から出力されるデジタルデータにシェーディング補正を施す。画像バッファ107は、シェーディング補正後の出力画素データを記憶する。タイミング回路108は、スキャナユニット内の各ブロック(ラインCCD102、A/D変換部105、シェーディング補正部106)の動作タイミングを制御する。同期回路部109は、LDV200から速度信号を入力し、ライン基準信号(=速度同期信号)をラインCCD102に出力する。光源110は、読取対象媒体たる紙1000に光を照射する蛍光灯やライト等から構成されている。
【0033】
かかる構成をとるスキャナユニット100の動作について図4及び図5を参照しながら説明する。
【0034】
図4において、LDV200で発生した速度信号は、スキャナユニット100内の同期回路部109へ入力される。同期回路部109では、入力された速度信号を分周するなどして、速度信号をライン基準信号として使用するのに適した信号波形に変換して速度同期信号を作成する。即ち、同期回路部109は、ライン基準信号として必要な時間間隔を得るために、入力された速度信号を分周または逓倍する等の処理を行う。もっとも、速度信号を分周または逓倍せずに速度信号を1倍する処理でも構わず、また、この同期回路部109を省略して、速度信号そのものを速度同期信号としてもよい。要は速度同期信号が速度信号に同期された信号であれば足りる。
【0035】
上記のようにインデックス信号(速度同期信号)を発生するのに要求される間隔は、LDV200で測定した一定距離Lと必ずしも一致しないので、主として、同期回路部109で速度信号の分周または逓倍等の動作が行われる。また、速度信号に対し任意の分周または逓倍等が実行できることが同期回路部109としてはなお好ましい。上記速度同期信号は、ラインCCD102へ該ラインCCD102のライン基準信号として入力されると共に、タイミング回路108へ入力される。タイミング回路108は、この速度同期信号を基にA/D変換部105やシェーディング補正部106の動作タイミング信号等を生成し、スキャナユニット100内のタイミング全般を調整する。
【0036】
このような構成において、読取対象媒体たる紙1000が搬送用ベルト80によりスキャナユニット100の下方に搬送されて来たならば、光源110より読取対象媒体たる紙1000に光を照射する。紙1000からの反射光の水平走査方向1ライン分がラインCCD102へ入射される。ラインCCD102は、ライン基準信号として入力された上記速度同期信号の立ち上がりエッジごとにラインCCD102内の電荷蓄積部(図示略)において、各画素において光量に応じた電荷の蓄積を開始する。
【0037】
電荷蓄積の様子を図5を用いて説明すると、ラインCCD102内の電荷蓄積部で電荷の蓄積を開始してから一定時間(=電荷蓄積時間)が経過したら、以後図示しないシャッタを閉じるなどして電荷を蓄積しないようにする。電荷の蓄積が終了した時点から次のライン基準信号として入力された上記速度同期信号の立ち上がりエッジまでの時間(電荷保持時間)は、ラインCCD102内のセンサ蓄積ラインは各画素において光量に応じた電荷量を保持する。
【0038】
そして、次のライン基準信号として入力された上記速度同期信号の立ち上がりエッジが発生したならば、第1ラインの画素データとして蓄積された電荷は、センサ出力ラインレジスタへと送られる。この結果、ライン基準信号の立ち上がりエッジごとに、ラインCCD102は水平走査方向1ライン分の画像データを読み取ることとなる。そして、それと同時に次の第2ラインの画素データとしての電荷の蓄積を開始する。
【0039】
第2ラインの電荷の蓄積と保持が行われている間、センサ出力ラインレジスタに一時記憶されている第1ラインの画素データは、センサ出力ラインレジスタに入力されるタイミング回路108で生成された出力用クロックによって画素毎に1の1画素、1の2画素のように、順に読み出される。そして、次のライン基準信号の立ち上がりエッジより前に、この第1ラインの全画素の読み出しを終了する。
【0040】
尚、実際のラインCCD102においては空読み等の各種読み出し制御を行う場合もあるが、説明のため簡略化している。ただし、そのような制御が含まれていても本発明の範囲内である。
【0041】
このようにして読み出された第1ラインの画素1の1、1の2、・・・1のmは順次、図4に示すノイズフィルタ103へ入力され、ノイズが除去された後、増幅回路部104へ入力される。増幅回路部104においては、画素データを次段でA/D変換する上で適切な電圧に増幅し、A/D変換部105へ入力する。A/D変換部105においては、各画素の画素データとして蓄積された電荷量に応じたアナログデータをデジタルデータに変換する。変換されたデジタルデータは、画素毎にシェーディング補正部106でシェーディング補正され、シェーディング補正後の各画素に対応したデジタルデータ(出力画素データ)は、画像バッファ107に記憶される。これによって、画像1ラインのスキャナユニット100の画像読み取り動作が完了する。
【0042】
図5においてラインCCD102のセンサ出力ラインレジスタから第1ラインの画素データが読み出されている間、ラインCCD102内の電荷蓄積部では第2ラインの画素データとしての電荷の蓄積を開始する。そして、第2ラインについても第1ラインと同様に1ライン分の画素データとしての電荷の蓄積と保持を行う。更に、次のライン基準信号として入力された上記速度同期信号の立ち上がりエッジが発生したならば、第2ラインの画素データとして蓄積された電荷は、センサ出力ラインレジスタへと送られる。それと同時に次の第3ラインの画素データとしての電荷の蓄積を開始する。そして、第2ラインについても同様に出力用クロックによって画素毎に2の1画素、2の2画素のように、順に読み出され、これらの画素データは第1ラインの各画素データと同様の処理を行った後、画像バッファ107に記憶する。
【0043】
上述したスキャナユニット100による画像読み取り動作は、搬送用ベルト80によって紙1000を垂直走査方向へ搬送しながら行っている。よって、この垂直走査方向に水平走査方向の全ライン分の画素を読み取ることにより、紙1000の1枚分の画像読み取りが達成される。よって、上記第1ライン、第2ラインと続いた読み取り動作を、垂直走査方向に紙1000を搬送しながら紙1000の1枚分の最後の水平走査方向のラインである第nラインまで繰り返し、上記動作を水平走査方向の全ライン分行うことにより、画像バッファ107に出力画素データを記憶することで、画像読み取りを完成する。
【0044】
即ち、このような動作によって、紙1000の1枚分の画像データを得ることができ、上記のように、ライン基準信号の立ち上がりエッジごとに、当該読取対象媒体(紙1000)の垂直走査方向すべてのラインについて画像データを収集して垂直走査をすることにより、当該読取対象媒体の画像読み取り動作が達成されることとなる。
【0045】
第1の実施の形態においては、図10の概略フローチャートに示すように、搬送用ベルト80が図1の矢印方向(垂直走査方向)へ進むことにより、LDV200が搬送用ベルト80の搬送速度を測定し(ステップS1)、速度測定に基づきパルス信号の形態で速度信号を出力して、当該速度信号をスキャナユニット100の同期回路部109へ入力する(ステップS2)構成をとっている。そして、同期回路部109で上記速度信号に同期した速度同期信号を作成し(ステップS3)、ラインCCD102へ該ラインCCD102のライン基準信号として入力する(ステップS4)と共に、タイミング回路108に入力することで、スキャナユニット100全体の動作の基準となっている。
【0046】
また、この速度同期信号は、LDV200によって検出された搬送用ベルト80の搬送速度に比例した周波数(搬送用ベルト80の搬送速度に反比例した周期)にて発生する。よって、搬送用ベルト80に速度変動があっても、それに対応して速度同期信号が発生する時間が調整されるので、速度変動を補正する形で速度同期信号が発生し、言い換えれば、搬送用ベルト80の速度変動を補正する形でライン基準信号が出力されることとなる。
【0047】
更に言い換えれば、速度同期信号(=ライン基準信号)の周期は、上記▲5▼式により搬送用ベルト80が垂直走査方向に一定距離を進むための時間を示していると言える。即ち、速度信号の周期をTとし、速度信号そのものを速度同期信号としていたとすれば、速度同期信号(=ライン基準信号)は搬送用ベルト80が距離Lを垂直走査方向に進む時間(=周期T)ごとに忠実に出力されることとなる。例えば、レーザ波長λ=800nm、sinθ=1/4とすると、L=1.6μmにライン基準信号が発せられることとなる。尚、速度信号そのものを速度同期信号としなくとも、同期している限り、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0048】
尚、本画像読取装置は、後述の第2の実施の形態の画像形成装置に搭載され、紙の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能である。
【0049】
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、読取対象媒体である紙を搬送する搬送用ベルト80の速度を測定し、測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号をラインCCD102のライン基準信号とし、実際の紙搬送に要する時間に比例した周期のパルス信号で垂直走査方向に水平走査方向の全ライン分の走査を行う。これにより、一定の距離毎に且つ非常に細かい単位で1ライン分の水平走査方向の走査であるラインCCD102の蓄積動作等を実行することが可能となり、垂直走査方向に非常に精密な変位ごとに画像読み取りを実行することができることとなる。従って、紙搬送に係る時間がモータパルス信号の周期に比例しない事態が生じた場合でも、高精度の垂直走査方向の走査を可能とする画像読取装置を提供することが可能となり、非常に有益である。
【0050】
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態は画像形成装置に関するものである。図6は第2の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図であり、図6(a)は画像形成装置の構成を正面から見た図、図6(b)は右側面から見た図である。図7は図6の構成を有する画像形成装置の機能ブロックを示すブロック図である。本画像形成装置は、制御装置10、モータI/F回路50、モータ60、ローラ70A、70B、70C、搬送用ベルト80、スキャナユニット100、LDV(レーザドップラ速度計)200、画像形成ユニット300を備えており、画像形成対象媒体を相対的に移動させて画像形成ユニット300の記録ヘッドにより画像を形成するものである。
【0051】
図6(a)、(b)及び図7において、スキャナユニット100は、画像形成対象媒体である紙1000から画像を読み取る。ローラ70A、70B、70Cには、搬送用ベルト80が巻き掛けされている。搬送用ベルト80は、ローラ70A、70B、70Cを介して循環駆動される。一方、制御装置10は、図示しないCPU、メモリ、大容量記憶装置、及び周辺回路等を含むものであり、LDV200から出力される速度信号をラインCCDのライン基準信号とする等の制御、各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、判断結果に基づいて画像データを作る際に画像補正を行う等の制御を行う。また、モータI/F回路50は、モータ60用の相信号等を発生し、且つモータ60に電力の供給等を行う。モータ60は、搬送用ベルト80駆動用のモータである。
【0052】
図6(a)、(b)及び図7における搬送用ベルト80は、ローラ70A、70B、70Cに巻き掛けられており、また、ローラ70Bにはモータ60の動力が伝わるようになっているので、モータ60を回転させることにより搬送用ベルト80が図6の矢印方向(垂直走査方向)へ画像形成対象媒体たる紙1000の搬送動作を行う。
【0053】
次に、図6(a)、(b)及び図7において、画像形成ユニット300は、スキャナユニット100による読取画像に基づき画像形成を行うインクジェットヘッド等の記録ヘッドを含むユニットであり、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎の記録ヘッド300y、300m、300c、300kを備えている。これらの記録ヘッド300y、300m、300c、300kは、画像形成対象媒体たる紙1000の搬送方向に対して垂直な方向である水平走査方向に長尺状に形成された記録ヘッドであり、水平走査方向1ライン分の1色の画像形成を一度に行うことが可能なものである。そして、これらの記録ヘッド300y、300m、300c、300kにおいては、図示しない記録ヘッド制御基板が各色毎に記録ヘッドと一体に構成されると共に、画像形成のためのヘッド部が搬送用ベルト80に対向配置された構成となっている。
【0054】
画像形成ユニット300全体及び画像形成ユニット300内の記録ヘッド300y、300m、300c、300kにおける画像形成制御にあたっては、制御装置10から画像形成ユニット300にデータを転送すると共に、別途、垂直走査方向タイミング信号を供給することにより、画像形成制御を行っている。
【0055】
第2の実施の形態においては、図6(a)、(b)及び図7に示す通り、画像形成装置の上記構成に加えて、速度測定手段たるLDV(レーザドップラ速度計)200を設けた点を特徴としている。LDV200は、図6(a)に示すように、搬送用ベルト80の表面の搬送速度を測るべく、搬送用ベルト80の表面と対向する個所に設置されている。この場合、LDV200により搬送用ベルト80の搬送速度を測り続けるため、図6(b)に示すように、LDV200における搬送用ベルト80の搬送速度の測定位置が紙1000の搬送位置と干渉しないように、搬送用ベルト80の端の部分と対向する個所にLDV200を設置している。
【0056】
この速度測定手段たるLDV200は、上記第1の実施の形態で示した図3に示す原理及び動作によって、移動体(第2の実施の形態では搬送用ベルト80の表面)の搬送速度を測定する。そして、LDV200は、上記第1の実施の形態と同様に速度信号をパルス信号の形で出力する。即ち、LDV200は、精密な変位を検知しうるパルス信号を速度信号としてリアルタイムに出力し、言い換えれば、移動体が一定距離Lを進む間の時間(周期T)を示すパルス信号を速度信号としてリアルタイムに出力する。
【0057】
上記のような構成を有するLDV200を含んだ図6(a)、(b)及び図7の構成において、第2の実施の形態における画像形成装置は以下のような動作を行う。即ち、図7における画像形成装置の制御装置10は、モータI/F回路50及びスキャナユニット100を起動すると共に、モータI/F回路50に対して一定周波数のモータパルス信号を送る。このモータパルス信号の周波数はモータ60の回転速度や一定時間あたりの回転数に比例するものであり、このモータパルス信号を受けて、モータI/F回路50は当該モータパルス信号の周波数に応じた相信号を発生し、モータ60を回転させる。
【0058】
モータ60が回転することにより、ローラ70Bに動力が伝わり、搬送用ベルト80が図6の矢印方向(垂直走査方向)へ進み、搬送用ベルト80に吸着された画像形成対象媒体たる紙1000が図6の矢印方向に搬送される。搬送用ベルト80が図6の矢印方向(垂直走査方向)へ進んだならば、LDV200は、パルス信号の形態で速度信号を出力する。そこで、第2の実施の形態においては、この速度信号をスキャナユニット100へ入力する構成をとると共に、画像形成ユニット300の垂直走査方向タイミング信号として画像形成ユニット300へ入力する構成をとっている。
【0059】
このような構成において、第2の実施の形態においては、制御装置10から画像形成ユニット300にデータを転送すると共に、画像形成対象媒体たる紙1000を搬送しながら、画像形成ユニット300中の記録ヘッド300y、300m、3000c、300kによってインクを吐出する等の方法によって、紙1000に画像を形成する。
【0060】
この画像形成において、水平走査方向の画像形成については、水平走査方向に長尺状に形成された記録ヘッド300y、300m、3000c、300kを使用することから、水平走査方向1ライン分の1色の画像形成を一度に行うことが可能である。一方、垂直走査方向の画像形成については、LDV200からの速度信号を画像形成ユニット300の垂直走査方向タイミング信号として入力しているため、スキャナユニット100の場合と同様に速度信号から速度同期信号を作成し、その速度同期信号を基準に記録ヘッド300y、300m、3000c、300kからインクの吐出等を行うこととする。かかる制御を行うことにより、垂直走査方向の画像形成もLDV200が検出した一定距離ごとにインク吐出等を行うことができることから、非常に精密な画像形成の制御が可能となる。
【0061】
ところで、記録ヘッドの中でもインクジェット方式の記録ヘッドにおいては、記録ヘッドの画素毎のノズルの特性変化といった問題や、記録ヘッドの画素毎のノズルの断線や目詰まり等に起因するインク不吐出といった問題や、インク吐出方向が水平走査方向や垂直走査方向に曲がり、想定した位置とは異なる位置にずれてインクが着弾する水平ヨレ(想定位置から水平方向にずれたインク着弾)、垂直ヨレ(想定位置から垂直方向にずれたインク着弾)といった問題が生じる場合がある。
【0062】
よって、本画像形成装置では、上記の問題を考慮に入れインク吐出等を補正することにより出力画像の補正を行う。もっとも、インクジェット方式以外の記録ヘッドであっても、それぞれ特性があるため、補正を行うことも多い。このように補正を行うことで画像形成装置の画質の向上を図ることがしばしば行われている。よって、第2の実施の形態においては、画像形成を行った紙1000を再度スキャナユニット100で読み取り、画像バッファ107の画像を読み出して、その内容を解析することにより、上記画像補正を行う。
【0063】
以下、その画像補正について説明する。上記の要領で、画像形成ユニット300で画像の形成が終了した紙1000は搬送用ベルト80上を下流に流れていき、紙1000がスキャナユニット100の下方に搬送されて来たならば、スキャナユニット100は上記第1の実施の形態で記載した手順によって当該画像を読み取る。
【0064】
この画像の読み取り動作については、上記第1の実施の形態と同様にLDV200がパルス信号の形態で速度信号を出力して、当該速度信号をスキャナユニット100へ入力する構成をとることで、画像読み取り動作を行う。速度変動の補正を含む形でライン基準信号が出力されることとなり、搬送用ベルト80が垂直走査方向に一定距離を進むごとにライン基準信号が発せられるため、一定な距離毎に且つ非常に細かい単位で1ライン分の水平走査方向の走査であるラインCCD102の蓄積動作等を実行することが可能となる。これにより、垂直走査方向に非常に精密な変位ごとに画像読み取りを実行することができることとなる。上記の方法により読み取った画像データは画像バッファ107に記憶される。
【0065】
第2の実施の形態においては、図11の概略フローチャートに示すように、制御装置10が画像バッファ107からデータを読み出し、各色の記録ヘッド300y、300m、3000c、300k毎に全画素データの濃淡を解析する(ステップS11)。この濃淡解析の方法としては、例えば、スキャナユニット100の上流の画像形成ユニット300で画像形成する際に、ある一定の水平走査方向の全画素及び垂直走査方向の数ライン分の一定面積に対して、各画素毎の濃度を一定の濃度に設定して画像形成動作を行い、濃淡解析を行う方法がある。尚、インクジェット方式の記録ヘッドにおいては、上記一定面積の中でインクの吐出量を一定にして吐出させる等の制御によって上記一定濃度設定を実現できる。
【0066】
記録ヘッド300y、300m、3000c、300kの状態に応じて、紙1000に形成された画像には濃淡が生じる場合が多いので、制御装置10は、画像バッファ107から各画素のデータを読み出し、この読み出したデータの濃淡レベルを判断していく。そして、読み出したデータの濃淡レベルのレベル値を読み取り、その大小を判断することにより(ステップS12)、各色の記録ヘッド毎の画素毎のノズルの特性変化、記録ヘッドの画素毎のノズルのインク不吐出、水平ヨレならびに垂直ヨレを検出することができる(ステップS13)。
【0067】
上記のような検出を行うことにより、画像データの濃淡レベルのレベル値の大小判断に基づいて、制御装置10が次回以降の画像データを作る際に、記録ヘッド300y、300m、3000c、300k毎に各画素データの濃淡をシェーディング補正により補ったり、当該記録ヘッドのノズルのインク不吐出を他のノズルや他の色の記録ヘッドで補ったり、水平ヨレ、垂直ヨレ分を近傍の画素との間で調整をとるべく補完するという制御を行うことで、画像補正を行う。
【0068】
尚、かかる上記の画像補正を通常の画像形成動作の中で行うかまたは特別なモードで行うかといった画像補正の方法については、どのような方法でも構わず、本発明の範囲内である。
【0069】
以上説明したように、第2の実施の形態によれば、紙の画像読み取りに基づく各画素の画像データの濃淡レベルの大小を判断し、判断結果に基づいて画像補正を行うことにより、より美しく精密な画像形成のできる画像形成装置を提供することができ、非常に有益である。
【0070】
また、画像を形成した後に当該画像を読み取って補正をするやり方では、当該画素の幅に対して精密な画像読み取り精度が必要であるが、第2の実施の形態では、LDV200からの出力を速度信号とし、速度信号に基づき作成した速度同期信号をラインCCD102のライン基準信号としているため、画像読み取りの精度が非常に高く、非常に有効である。
【0071】
更には、画像読取機能と画像形成機能を備えた画像形成装置において、実際の紙搬送に係る時間に比例した周期の信号で垂直走査方向の走査を行うことで、画像形成のための垂直走査の精度と画像読み取りのための垂直走査の精度を高精度で一致させることができ、上記のような画像の補正を行う画像形成装置に非常に適した制御を実現できることとなる。
【0072】
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、本発明に好適なる実施の形態を述べたが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、画像読取装置や画像形成装置の各部の構成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更を行うことができることは言うまでも無い。
【0073】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変形が可能である。例えば、特に垂直走査方法の走査の方法は、特定のものに限定されるものではなく、搬送用ベルトを使用しなくともよく、またスキャナユニット側が動くものであってもよいことは勿論である。また、速度測定手段はLDVに限定されるものではなく、代替の速度測定手段であっても速度信号を出力すれば足りるのは勿論である。
【0074】
また、本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【0075】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0076】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
【0077】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0078】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0079】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、媒体を移動させる移動体の速度を測定し、測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号を光電変換手段の基準信号とし、実際の媒体の移動に係る時間に比例した周期の信号で垂直走査方向の走査を行うため、媒体の移動に係る時間が、媒体を移動させる移動体を駆動する信号の周期に比例しない事態が生じても、高精度の垂直走査方向の走査を可能とする画像読取装置を提供することができる。
【0080】
また、媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行うため、より美しく精密な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【0081】
更には、画像読取装置を備えた画像形成装置において、上記のように実際の媒体の移動に係る時間に比例した周期の信号で垂直走査方向の走査を行うことで、画像形成のための垂直走査の精度と画像読み取りのための垂直走査の精度を高精度で一致させることができ、濃淡レベルの大小に基づいて画像の補正を行う画像形成装置に非常に適した制御を実現できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す構成図であり、(a)は正面から見た図、(b)は右側面から見た図である。
【図2】図1の画像読取装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図3】図1の画像読取装置のLDVの速度測定の原理を示す図である。
【図4】図1の画像読取装置のスキャナユニットの構成を示すブロック図である。
【図5】スキャナユニット内での動作を示すタイムチャートである。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図であり、(a)は正面から見た図、(b)は右側面から見た図である。
【図7】図6の画像形成装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図8】従来例に係る画像読取装置の構成を示す構成図であり、(a)は正面から見た図、(b)は右側面から見た図である。
【図9】図8の画像読取装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図10】図1の画像読取装置の速度同期信号作成処理を示す概略フローチャートである。
【図11】図6の画像形成装置の画像補正処理を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
10 制御装置(補正手段)
50 モータI/F回路
60 モータ
80 搬送用ベルト(移動体)
100 スキャナユニット
102 ラインCCD(光電変換手段)
106 シェーディング補正部
107 画像バッファ
109 同期回路部(信号生成手段)
200 LDV(速度測定手段)
300 画像形成ユニット
300y イエロー色の記録ヘッド
300m マゼンタ色の記録ヘッド
300c シアン色の記録ヘッド
300k ブラック色の記録ヘッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus, an image forming apparatus, a method for controlling an image reading apparatus, a method for controlling an image forming apparatus, a program, and a storage medium. More specifically, horizontal scanning of a medium such as paper by a line-type photoelectric conversion unit. Reading apparatus that reads an image in the direction and moves the medium relative to the line-type photoelectric conversion unit in the vertical scanning direction to read the image, an image forming apparatus having the image reading apparatus, and a method of controlling the image reading apparatus And a control method for an image forming apparatus, a program, and a storage medium.
[0002]
[Prior art]
The configuration and operation of a conventional image reading apparatus will be described with reference to FIGS. 8A and 8B are configuration diagrams showing a configuration of an image reading apparatus according to a conventional example. FIG. 8A is a diagram of the configuration of the image reading device as viewed from the front, and FIG. It is. FIG. 9 is a block diagram showing functional blocks of the image reading apparatus having the configuration shown in FIG. In each of the drawings, components indicated by the same reference numerals are the same portions or the same portions.
[0003]
8A and 8B,
[0004]
In FIG. 9,
[0005]
The
[0006]
In such a configuration, the conventional image reading apparatus performs the following operation. That is, the
[0007]
On the other hand, the same motor pulse signal having a constant frequency sent to the motor I /
[0008]
In this configuration, a signal synchronized with the motor pulse signal sent from the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described related art has the following problems. That is, the rotating shaft of the
[0010]
As long as an image such as a photograph is stored and reproduced as digital data by ordinary image reading, the above situation does not often cause a problem. However, when performing accurate image reading, or when reading image data at the pixel level to evaluate an image and performing image correction or the like based on the image data, high-precision scanning in the vertical scanning direction is performed. Therefore, there is a problem that an error caused by the above situation cannot be ignored.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and provides an image reading apparatus capable of performing high-precision scanning in the vertical scanning direction even when the time required for paper conveyance is not proportional to the period of a motor pulse signal. It is an object to provide an image forming apparatus, an image reading apparatus control method, an image forming apparatus control method, a program, and a storage medium.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an image reading apparatus that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit, and reads an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction. , A speed measuring means for measuring a speed of a moving body for moving a medium, and a signal generating means for generating a speed synchronizing signal synchronized with a speed signal output from the speed measuring means and using the speed synchronizing signal as a reference signal of the photoelectric conversion means , And is applicable to image correction performed based on the determination of the density level of the data of each pixel based on reading of the medium.
[0013]
Further, the present invention includes an image reading device that reads an image of a medium in a horizontal scanning direction by a photoelectric conversion unit, and reads an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction. In an image forming apparatus that forms an image with a recording head by relatively moving, a speed measuring unit that measures a speed of a moving body that moves a medium, and a speed synchronization unit that synchronizes with a speed signal output from the speed measuring unit. A signal generation unit that generates a signal and serves as a reference signal of the photoelectric conversion unit, and determines the magnitude of the density level of data of each pixel based on reading of the medium on which the image is formed by the image reading device, and Correction means for performing image correction at the time of image data creation based on the image data.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components denoted by the same reference numerals throughout the drawings indicate the same or corresponding portions.
[0015]
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention relates to an image reading device. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a first embodiment. FIG. 1A is a diagram illustrating the configuration of the image reading apparatus as viewed from the front, and FIG. FIG. FIG. 2 is a block diagram showing functional blocks of the image reading apparatus having the configuration shown in FIG. The image reading apparatus includes a
[0016]
1A, 1B and 2, the
[0017]
The
[0018]
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1A, 1B and 2, an LDV (laser Doppler velocimeter) 200 as a velocity measuring means is provided in addition to the above configuration of the image reading apparatus. It is characterized by points. As shown in FIG. 1A, the
[0019]
The
[0020]
FIG. 3 is a diagram showing the principle of the speed measurement of the
[0021]
The principle of the speed measurement of the
[0022]
When the laser beams L1 and L2 are incident on the object BL (80) moving at a certain speed v, the object BL (80) scatters the laser lights L1 and L2, and the scattered light LB Emits. The scattered light LB reaches the
[0023]
The Doppler signal D is obtained by electrically extracting a beat signal (beat) generated when the two laser beams L1 and L2 are scattered by the object to be measured BL (80) moving at the speed v. The frequency fD of the Doppler signal D is obtained from the velocity v of the DUT BL (80), the incident angle θ, and the wavelength λ of the laser light.
fD = 2v · sin θ / λ (1)
Is represented by the following equation. Therefore, by using the set incident angle θ, the wavelength λ of the laser beam, and the frequency fD observed from the waveform of the obtained Doppler signal D, it is possible to determine the speed of the object BL (80).
[0024]
On the other hand, in the
[0025]
That is, as shown in OUTPUT of FIG.
T (= 1 / fD) ・ ・ ・ ▲ 2 ▼
Pulse signal. This cycle T is calculated from the above equations (1) and (2).
T = λ / (2v · sin θ) (3)
Therefore, it is inversely proportional to the speed v of the measured object BL (80).
When the above equation (3) is modified, the following equation is obtained.
[0026]
T · v = λ / (2 · sin θ) (4)
The value obtained by multiplying the speed v and the period T has a dimension of length (distance), and λ / (2 · sin θ) on the right side of the above equation (4) is a constant value (constant distance L) determined by the design specification of the
[0027]
Therefore,
L≡λ / (2 · sin θ) ··· 5
In this case, the period T of the pulse signal indicates the time required for the device under test BL to travel the predetermined distance L. In other words, a rising edge of the pulse signal is generated every time the device under test BL advances the predetermined distance L. The size of the fixed distance L is, for example, L = 1.6 μm when the laser wavelength λ = 800 nm and sin θ = 1 /. That is, the rising edge of the pulse signal indicates a displacement every L = 1.6 μm, and a very precise displacement can be detected.
[0028]
In this way, the
[0029]
The principle of the
[0030]
By the rotation of the
[0031]
Next, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
[0032]
The
[0033]
The operation of the
[0034]
In FIG. 4, a speed signal generated by the
[0035]
As described above, the interval required to generate the index signal (speed synchronization signal) does not always coincide with the constant distance L measured by the
[0036]
In such a configuration, when the
[0037]
The state of charge accumulation will be described with reference to FIG. 5. When a certain time (= charge accumulation time) elapses from the start of charge accumulation in the charge accumulation unit in the
[0038]
Then, if a rising edge of the speed synchronization signal input as the next line reference signal occurs, the electric charge accumulated as the pixel data of the first line is sent to the sensor output line register. As a result, for each rising edge of the line reference signal, the
[0039]
While the charge of the second line is being accumulated and held, the pixel data of the first line temporarily stored in the sensor output line register is the output generated by the
[0040]
In the
[0041]
.., 1 of the
[0042]
In FIG. 5, while the pixel data of the first line is being read from the sensor output line register of the
[0043]
The above-described image reading operation by the
[0044]
That is, by such an operation, image data for one sheet of
[0045]
In the first embodiment, the
[0046]
This speed synchronization signal is generated at a frequency proportional to the transport speed of the
[0047]
In other words, it can be said that the cycle of the speed synchronization signal (= line reference signal) indicates the time required for the
[0048]
This image reading apparatus is mounted on an image forming apparatus according to a second embodiment described later, and is applicable to image correction performed based on the determination of the density level of data of each pixel based on paper reading. It is.
[0049]
As described above, according to the first embodiment, the speed of the
[0050]
[Second embodiment]
The second embodiment of the present invention relates to an image forming apparatus. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to the second embodiment. FIG. 6A is a diagram illustrating the configuration of the image forming apparatus as viewed from the front, and FIG. FIG. FIG. 7 is a block diagram showing functional blocks of the image forming apparatus having the configuration of FIG. The image forming apparatus includes a
[0051]
6A, FIG. 6B and FIG. 7, the
[0052]
The
[0053]
Next, in FIG. 6A, FIG. 6B and FIG. 7, the
[0054]
In controlling image formation in the entire
[0055]
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 7, an LDV (laser Doppler velocimeter) 200 as a velocity measuring unit is provided in addition to the above-described configuration of the image forming apparatus. It is characterized by points. As shown in FIG. 6A, the
[0056]
The
[0057]
In the configurations of FIGS. 6A, 6B and 7 including the
[0058]
When the
[0059]
In such a configuration, in the second embodiment, while the data is transferred from the
[0060]
In the image formation in the horizontal scanning direction, since the recording heads 300y, 300m, 3000c, and 300k formed in the horizontal scanning direction are used, one color of one line in the horizontal scanning direction is used. Image formation can be performed at once. On the other hand, for image formation in the vertical scanning direction, since a speed signal from the
[0061]
By the way, among the recording heads, in the recording head of the ink jet system, there are problems such as a change in the characteristics of nozzles of each pixel of the recording head, a problem of non-ejection of ink due to disconnection or clogging of nozzles of each pixel of the recording head, and the like. The ink ejection direction is bent in the horizontal scanning direction or the vertical scanning direction, and the ink is ejected at a position different from the assumed position (ink landing shifted from the assumed position in the horizontal direction). There is a case where a problem such as ink landing vertically shifted) occurs.
[0062]
Therefore, in the present image forming apparatus, the output image is corrected by correcting the ink ejection and the like in consideration of the above problem. However, even recording heads other than the ink-jet type have their characteristics, so correction is often performed. By performing such correction, the image quality of the image forming apparatus is often improved. Therefore, in the second embodiment, the image correction is performed by reading the
[0063]
Hereinafter, the image correction will be described. In the above-described manner, the
[0064]
As for the image reading operation, the
[0065]
In the second embodiment, as shown in the schematic flowchart of FIG. 11, the
[0066]
Depending on the state of the recording heads 300y, 300m, 3000c, and 300k, the image formed on the
[0067]
By performing the detection as described above, when the
[0068]
It should be noted that any image correction method, such as whether the above-described image correction is performed during a normal image forming operation or in a special mode, may be any method and is within the scope of the present invention.
[0069]
As described above, according to the second embodiment, by judging the magnitude of the gray level of the image data of each pixel based on the image reading of the paper, and performing the image correction based on the judgment result, more beautiful. An image forming apparatus capable of forming a precise image can be provided, which is very useful.
[0070]
Further, in the method of correcting the image by reading the image after forming the image, precise image reading accuracy is required for the width of the pixel. However, in the second embodiment, the output from the
[0071]
Further, in an image forming apparatus having an image reading function and an image forming function, by performing scanning in a vertical scanning direction with a signal having a cycle proportional to the time required for actual paper conveyance, vertical scanning for image formation is performed. The accuracy and the accuracy of vertical scanning for image reading can be matched with high accuracy, and control very suitable for an image forming apparatus that performs image correction as described above can be realized.
[0072]
[Other embodiments]
In the above embodiment, the preferred embodiment of the present invention has been described. However, within the scope not departing from the technical idea of the present invention, the configuration, control, and combination of each part of the image reading apparatus and the image forming apparatus are described. It goes without saying that various changes can be made.
[0073]
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. For example, the scanning method of the vertical scanning method is not particularly limited to a specific method. Needless to say, a conveying belt may not be used and the scanner unit may be moved. Further, the speed measuring means is not limited to the LDV, and it is a matter of course that an alternative speed measuring means only needs to output a speed signal.
[0074]
Another object of the present invention is to provide a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the embodiments to a system or an apparatus, and a computer (or a CPU or an MPU or the like) of the system or apparatus to store the storage medium. It is also achieved by reading and executing the program code stored in the.
[0075]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0076]
Examples of a storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, and DVD. -RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, and the like can be used.
[0077]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. This also includes a case where some or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0078]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. This also includes the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0079]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the speed of a moving object that moves a medium is measured, and a speed synchronization signal synchronized with the speed signal based on the measurement is used as a reference signal of the photoelectric conversion unit, and the actual medium is measured. In order to perform scanning in the vertical scanning direction with a signal having a period proportional to the time related to the movement of the medium, even if the time related to the movement of the medium is not proportional to the cycle of the signal for driving the moving body that moves the medium, It is possible to provide an image reading device that enables high-precision scanning in the vertical scanning direction.
[0080]
In addition, an image forming apparatus that can perform more beautiful and precise image formation by judging the magnitude of the gray level of the data of each pixel based on the reading of the medium and performing image correction when creating image data based on the judgment result. Can be provided.
[0081]
Further, in the image forming apparatus provided with the image reading device, by performing scanning in the vertical scanning direction with a signal having a cycle proportional to the time required for actual movement of the medium as described above, vertical scanning for image formation is performed. And the accuracy of vertical scanning for image reading can be made to match with high accuracy, and control very suitable for an image forming apparatus that corrects an image based on the magnitude of the gray level can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a view from the front and (b) is a view from the right side.
FIG. 2 is a block diagram illustrating functional blocks of the image reading apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a principle of speed measurement of an LDV of the image reading apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a scanner unit of the image reading apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a time chart showing an operation in the scanner unit.
FIGS. 6A and 6B are configuration diagrams illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a diagram viewed from the front and FIG. 6B is a diagram viewed from the right side.
FIG. 7 is a block diagram illustrating functional blocks of the image forming apparatus of FIG. 6;
8A and 8B are configuration diagrams illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a conventional example, in which FIG. 8A is a front view, and FIG. 8B is a right side view.
FIG. 9 is a block diagram illustrating functional blocks of the image reading apparatus of FIG. 8;
FIG. 10 is a schematic flowchart illustrating a speed synchronization signal creation process of the image reading apparatus of FIG. 1;
FIG. 11 is a schematic flowchart illustrating an image correction process of the image forming apparatus of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
10 control device (correction means)
50 Motor I / F circuit
60 motor
80 Conveyor belt (moving body)
100 Scanner unit
102 line CCD (photoelectric conversion means)
106 Shading correction unit
107 Image buffer
109 Synchronous circuit section (signal generation means)
200 LDV (speed measurement means)
300 Image forming unit
300y yellow recording head
300m magenta recording head
300c cyan recording head
300k black recording head
Claims (11)
媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成手段とを有し、前記媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能であることを特徴とする画像読取装置。In an image reading apparatus that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reads an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction,
Speed measuring means for measuring the speed of a moving body for moving a medium, and signal generating means for generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal output from the speed measuring means and serving as a reference signal for the photoelectric conversion means. An image reading apparatus, wherein the image reading apparatus is applicable to image correction that is performed based on a determination of the magnitude of a gray level of data of each pixel based on reading of the medium.
媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定手段と、前記速度測定手段から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成手段と、画像形成を行った媒体の前記画像読取装置による読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、前記判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行う補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。An image reading device that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reads an image by relatively moving the medium in a vertical scanning direction with respect to the photoelectric conversion unit, and relatively moves the medium. In an image forming apparatus that forms an image by a recording head,
Speed measuring means for measuring the speed of the moving body that moves the medium, signal generating means for generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal output from the speed measuring means and serving as a reference signal for the photoelectric conversion means, Correction means for judging the magnitude of the gray level of the data of each pixel based on reading of the medium on which the image has been formed by the image reading device, and performing image correction at the time of creating the image data based on the judgment result. Image forming apparatus.
媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定工程と、前記速度測定工程から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成工程とを有し、前記媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能であることを特徴とする画像読取装置の制御方法。In the control method of an image reading device that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reads an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction,
A speed measurement step of measuring the speed of the moving body that moves the medium, and a signal generation step of generating a speed synchronization signal synchronized with the speed signal output from the speed measurement step and using the speed synchronization signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit. A control method of the image reading apparatus, wherein the control method is applicable to image correction performed based on a determination of a density level of data of each pixel based on reading of the medium.
媒体を移動させる移動体の速度を測定する速度測定工程と、前記速度測定工程から出力される速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする信号生成工程と、前記画像読取装置による媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、前記判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行う補正工程とを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。An image reading device for reading an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reading an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction, and forming an image on the medium by a recording head. And a method of controlling an image forming apparatus for forming an image by relatively moving a medium,
A speed measurement step of measuring the speed of the moving body that moves the medium, and a signal generation step of generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal output from the speed measurement step and using the signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit, An image forming apparatus comprising: a judgment step of judging a density level of data of each pixel based on reading of a medium by the image reading device, and performing image correction when creating image data based on the judgment result. Control method.
コンピュータに、媒体を移動させる移動体の速度を測定する機能と、前記速度測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする機能を実現させるためのプログラムであって、前記媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能であるプログラム。In a program applied to an image reading apparatus that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reads an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction,
A program for causing a computer to measure a speed of a moving object that moves a medium, and a function of generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal based on the speed measurement and using the signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit. A program that can be applied to image correction performed based on the determination of the density level of data of each pixel based on reading of the medium.
コンピュータに、媒体を移動させる移動体の速度を測定する機能と、前記速度測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とする機能と、前記画像読取装置による媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、前記判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行う機能を実現させるためのプログラム。An image reading device that reads an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reads an image by moving the medium relatively in a vertical scanning direction with respect to the photoelectric conversion unit, and forms an image on the medium by a recording head. And a program applied to an image forming apparatus that forms an image by relatively moving a medium,
A function of measuring a speed of a moving body that moves a medium to a computer, a function of generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal based on the speed measurement and using the signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit, and the image reading device A program for judging the magnitude of the gray level of the data of each pixel based on the reading of the medium by the computer, and performing the image correction at the time of creating the image data based on the judgment result.
前記制御方法は、媒体を移動させる移動体の速度を測定するステップと、前記速度測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とするステップとを有し、前記媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小の判断に基づいて行われる画像補正に適用可能であることを特徴とする記憶媒体。A computer storing a program for executing a control method of an image reading apparatus for reading an image in a vertical scanning direction with respect to the photoelectric conversion unit while reading an image of the medium in a horizontal scanning direction by a photoelectric conversion unit. In a storage medium readable by
The control method includes a step of measuring a speed of a moving object that moves a medium, and a step of generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal based on the speed measurement and using the speed synchronization signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit. A storage medium that can be applied to image correction performed based on the determination of the gray level of data of each pixel based on reading of the medium.
前記制御方法は、媒体を移動させる移動体の速度を測定するステップと、前記速度測定に基づく速度信号に同期させた速度同期信号を生成し前記光電変換手段の基準信号とするステップと、前記画像読取装置による媒体の読み取りに基づく各画素のデータの濃淡レベルの大小を判断し、前記判断結果に基づいて画像データ作成時に画像補正を行うステップとを有することを特徴とする記憶媒体。An image reading device for reading an image in a horizontal scanning direction of a medium by a photoelectric conversion unit and reading an image by moving the medium relative to the photoelectric conversion unit in a vertical scanning direction, and forming an image on the medium by a recording head. And a computer-readable storage medium that stores a program that executes a method of controlling an image forming apparatus that forms an image by relatively moving a medium,
The control method includes the steps of: measuring a speed of a moving object that moves a medium; generating a speed synchronization signal synchronized with a speed signal based on the speed measurement and using the speed synchronization signal as a reference signal of the photoelectric conversion unit; Determining the magnitude of the gray level of the data of each pixel based on the reading of the medium by the reading device, and performing image correction at the time of creating image data based on the result of the determination.
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| US7959248B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus and method for controlling the recording apparatus |
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| TWI507280B (en) * | 2010-02-17 | 2015-11-11 | 應用材料股份有限公司 | Method for reducing or preventing distortion caused by movement due to imaging of the surface of a working part in high speed robotic arm transport |
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