画像形成装置
【課題】 同一の画像信号に基づいて複数の用紙上に形成される同一画像どうしの色変動を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成部２０で形成された画像の投影波形に基づいて抽出した各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を第１の計測部５１＿１で計測するとともに、用紙搬送速度計測部６０による用紙の走行速度計測結果に基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を第２の計測部５１＿２で計測し、これにより得られた画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を読取位置・部分倍率補正部５２で補正して色変動検出部５３で色変動を検出し、その色変動に基づいて色変動抑制処理部３０にキャリブレーションの実行をキャリブレーション指示部５４で指示する。
【解決手段】 画像形成部２０で形成された画像の投影波形に基づいて抽出した各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を第１の計測部５１＿１で計測するとともに、用紙搬送速度計測部６０による用紙の走行速度計測結果に基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を第２の計測部５１＿２で計測し、これにより得られた画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を読取位置・部分倍率補正部５２で補正して色変動検出部５３で色変動を検出し、その色変動に基づいて色変動抑制処理部３０にキャリブレーションの実行をキャリブレーション指示部５４で指示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部を備えた、例えば電子写真方式やインクジェット方式などといった画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、例えば、画像読取部で読み取られた画像の色が意図した色になっているか否かの判定が行われ、必要に応じて補正が行なわれている。
【０００３】
ここで、基準印刷物の印刷面をセンサカメラで走査して得られた画像を複数の領域に分割して各領域毎に基準濃度レベルを求めておき、被検査印刷物に対して基準印刷物と同様にして各領域毎に被検査濃度レベルを求め、これら基準濃度レベルと被検査濃度レベルとを各領域毎に比較して色の濃度差を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、輪転機で印刷される新聞の紙面の表面及び裏面のインキ塗布面積の情報に基づいて印刷濃度の検出を行なう技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ロータリー・エンコーダのタイミングパルスに基づいて画像を各領域に分割し、各領域毎に濃度監視を行なう技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
尚、後の参考のため、特許文献４を挙げておく。
【特許文献１】特開平０５―０７７４０９号公報
【特許文献２】特開平０６−１１５０５０号公報
【特許文献３】特開２００２―３１０７９９号公報
【特許文献４】特開２００４―１９９５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、同一の画像信号に基づいて複数の用紙上に形成される同一画像どうしの色変動を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の画像形成装置は、
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
上記用紙搬送手段により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部により形成される画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作を実行させる色変動抑制処理部と、
上記用紙搬送経路上の、上記画像形成部よりも下流側に配置され、その画像形成部において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部と、
上記画像読取部での読取りにより得られた画像データを処理することにより色変動を検出して上記色変動抑制処理部に色変動の抑制を指示する画像処理部とを備え、
上記画像読取部が、上記用紙の搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、その用紙がその画像読取部を通過する間にその用紙上の画像を繰り返し読み取るラインセンサを有し、
上記画像処理部が、
上記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、上記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点のその搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点のその搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、その画像のその搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第１の計測部と、
上記第１の計測部で計測された、上記画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいてその画像のその搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点のその搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する補正部と、
上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する検出部と、
上記検出部で検出された色変動に基づいて上記色変動抑制処理部に上記色変動抑制動作の実行を指示する色変動抑制動作指示部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記色変動抑制動作指示部が、
上記検出部で検出された色変動に基づいて、上記色変動抑制動作の実行の要否を判定する要否判定部と、
上記要否判定部で上記色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、上記色変動に基づいて、色変動抑制動作の種別を決定して上記色変動抑制処理部に決定した種別の色変動抑制動作の実行を指示する種別決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記第１の計測部が、上記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、その画像データにより表わされる画像のうちの上記幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を上記搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、その投影波形に基づいて上記複数の特徴点を抽出するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の画像形成装置は、請求項１から３のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像処理部が、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、上記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点のその搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点のその搬送方向の位置を上記各基準位置とするものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の画像形成装置は、請求項１から３のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像処理部が、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、上記ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の上記搬送方向の重み付け平均位置を求め、その重み付け平均位置をその特徴点に対応する上記基準位置とするものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の画像形成装置は、請求項１から５のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像読取部による、用紙上の画像の読取りの際のその用紙の走行速度を、その用紙の少なくとも一部分について計測する速度計測手段を備え、
上記速度計測手段による用紙の走行速度計測結果に基づいて、その用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の、上記搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第２の計測部を備え、
上記第１の計測部と上記第２の計測部が、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率をその画像内で協同又は分担して算出し、
上記補正部は、上記第１の計測部および上記第２の計測部が協同又は分担して算出した、上記画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、その画像のその搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点のその搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成するものであることを特徴とする
請求項７の画像形成装置は、請求項６の画像形成装置において、上記第１の計測部により計測された部分倍率と上記第２の計測部により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する警告出力部をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の画像形成装置では、同一の画像信号に基づいて複数の用紙上に形成される同一画像どうしの色変動を抑制することができる。
【００１５】
請求項２の画像形成装置では、画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、色変動抑制動作の種別に応じた実行の指示を行なうことができる。
【００１６】
請求項３の画像形成装置では、画像の特徴を表わす特徴点を抽出することができる。
【００１７】
請求項４の画像形成装置では、基準位置を簡単に得ることができる。
【００１８】
請求項５の画像形成装置では、請求項５に係る発明を採用しない場合と比較し、基準位置を高い精度で得ることができる。
【００１９】
請求項６の画像形成装置では、画像上の特徴点を抽出して特徴点から画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する手段のみを有する場合と較べて、高精度に計測することができる。
【００２０】
請求項７の画像形成装置では、画像の色変動が予め定められた範囲を超えたことをユーザに知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
先ず、本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システムについて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示したブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、この画像形成システムには、画像形成装置１と、情報処理装置２と、画像読取装置３とが備えられている。
【００２５】
先ず、情報処理装置２から説明する。情報処理装置２は、後述する画像形成装置１に画像データ送信することで、この画像データに基づく印刷を画像形成装置１に指示したり、画像形成装置１から通知される情報を出力したりする装置である。この情報処理装置２は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により実現される。
【００２６】
画像読取装置３は、用紙等の記録媒体に記録された画像を光学的に読み取り、画像データとして画像形成装置１に出力することで、この画像データに基づく印刷を画像形成装置１に指示する装置である。この画像読取装置３は、例えばスキャナにより実現される。
【００２７】
画像形成装置１は、例えば電子写真方式を採用したプリンタであり、この画像形成装置１には、用紙を搬送する用紙搬送部１０が備えられている。
【００２８】
また、画像形成装置１には、用紙搬送部１０により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部２０が備えられている。この画像形成部２０の構成については後述する。
【００２９】
さらに、画像形成装置１には、画像形成部２０により形成される画像の色変動を抑制するための、本発明にいう色変動抑制動作の一例に相当するキャリブレーションを実行させる色変動抑制処理部３０が備えられている。画像の色変動の抑制にあたっては、例えばレーザの光量やトナーの帯電量などのハードウエア的な調整を行なってもよく、あるいは、画像信号の階調値を変更してもよく、あるいは、それらの双方を併用してもよい。
【００３０】
また、画像形成装置１には、用紙搬送経路上の、画像形成部２０よりも下流側に配置され、画像形成部２０において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部４０が備えられている。
【００３１】
さらに、画像形成装置１には、画像読取部４０での読取りにより行なわれた画像データを処理することにより色変動を検出して色変動抑制処理部３０に色変動の抑制を指示する画像処理部５０が備えられている。この画像処理部５０は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の搬送方向の位置を各基準位置とするものである。
【００３２】
また、画像処理部５０には、第１の計測部５１＿１が備えられている。第１の計測部５１＿１は、ラインセンサで得られた画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求める。さらに、各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、その画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。また、第１の計測部５１＿１は、ラインセンサで得られた画像データに基づいて、その画像データにより表わされる画像の、幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を、搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、その投影波形に基づいて複数の特徴点を抽出する。
【００３３】
また、画像処理部５０には、本発明にいう補正部の一例である読取位置・部分倍率補正部５２が備えられている。この読取位置・部分倍率補正部５２は、第１の計測部５１＿１で計測された、画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００３４】
さらに、画像処理部５０には、本発明の検出部の一例に相当する色変動検出部５３が備えられている。この色変動検出部５３は、上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する。ここでは、代表色，基準色として、平均ＲＧＢの例で説明するが、他の例として、平均ＣＭＹＫや平均Ｌ＊ａ＊ｂ＊などを採用することができる。
【００３５】
また、画像処理部５０には、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいて色変動抑制処理部３０に色変動抑制動作であるキャリブレーションの実行を指示する、本発明の色変動抑制動作指示部の一例に相当するキャリブレーション指示部５４が備えられている。このキャリブレーション指示部５４には、本発明の要否判定部の一例に相当するキャリブレーション要否判定部５４＿１と、本発明の種別決定部の一例に相当するキャリブレーション種別決定部５４＿２が備えられている。
【００３６】
キャリブレーション要否判定部５４＿１は、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいたキャリブレーション実行の要否を判定する。また、キャリブレーション種別決定部５４＿２は、キャリブレーション要否判定部５４＿１でキャリブレーションの実行が必要であるとの判定を受けて、上記色変動に基づいて、キャリブレーションの種別を決定して色変動抑制処理部３０に決定した種別のキャリブレーションの実行を指示する。尚、キャリブレーションの種別としては、レーザの光量の変更、トナーの帯電量の変更、画像信号の階調値の変更、あるいはこれらの併用等がある。
【００３７】
また、画像形成装置１には、本発明の速度計測手段の一例である用紙搬送速度計測部６０が備えられている。この用紙搬送速度計測部６０は、例えばロータリーエンコーダにより実現される。用紙搬送速度計測部６０は、画像読取部４０による、用紙上の画像の読取りの際の用紙の走行速度を、用紙の後端部分を除く部分について計測する。
【００３８】
また、画像読取部４０には、第２の計測部５１＿２が備えられている。この第２の計測部５１＿２は、用紙搬送速度計測部６０による用紙の走行速度計測結果に基づいて用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。この第２の計測部５１＿２と前述した第１の計測部５１＿１とが、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を画像内で協同して算出する。さらに、読取位置・部分倍率補正部５２は、第１の計測部５１＿１および第２の計測部５１＿２が協同して算出した、画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、その画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００３９】
さらに、画像形成装置１には、警告出力部７０と記憶部８０が備えられている。
【００４０】
警告出力部７０は、第１の計測部５１＿１により計測された部分倍率と第２の計測部５１＿２により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する。また、記憶部８０は、画像処理部５０で処理される画像データを一時的に格納する作業領域等として用いられる。
【００４１】
次に、画像形成装置１のうち、色変動抑制処理部３０と画像処理部５０と警告出力部７０と記憶部８０とを実現する部分のハードウェア構成について説明する。
【００４２】
図２は、図１に示す画像形成装置を構成する色変動抑制処理部と画像処理部と警告出力部と記憶部とを実現する部分のハードウェア構成例を示したブロック図である。
【００４３】
図２に示すように、画像形成装置１には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０４と、ＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１０５と、通信部１０６とが備えられている。
【００４４】
ＣＰＵ１０１は、制御プログラムに記述された手順に従って上記各部を制御する演算手段である。
【００４５】
ＲＡＭ１０２は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ１０１が演算処理を実行するための作業用の領域を提供する。
【００４６】
ＲＯＭ１０３は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ１０１が実行する各種制御プログラムを記憶する。
【００４７】
ＨＤＤ１０４は、例えば磁気ディスク装置により実現され、各種データを記憶する。
【００４８】
ＵＩ部１０５は、上述した警告出力部７０に加えて、例えばタッチパネルや各種ボタンを備え、ユーザからの操作を受け付けるとともに、画像や音声により情報をユーザに通知する。
【００４９】
通信部１０６は、ネットワークを介して通信を行うためのインターフエース装置である。例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して情報処理装置２や画像読取装置３等の外部装置から画像データを受信する。
【００５０】
ここで、図１に示す色変動抑制処理部３０と画像処理部５０は、図２に示すＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０２に読み込んで実行することにより実現される。また、警告出力部７０はＵＩ部１０５により実現されるとともに、記憶部８０はＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０４により実現される。
【００５１】
続いて、画像形成装置１のうち、用紙搬送部１０と画像形成部２０と画像読取部４０と用紙搬送速度計測部６０との構成について説明する。
【００５２】
図３は、図１に示す画像形成装置における用紙搬送部と画像形成部と画像読取部と用紙搬送速度計測部とを含む部分の構成を示した図である。
【００５３】
図３には、用紙搬送部１０と画像形成部２０と画像読取部４０と用紙搬送速度計測部６０とが示されている。また、この図３には、色変動抑制処理部３０と画像処理部５０も示されている。さらに、用紙Ｐを収容する用紙収容部９０も示されている。
【００５４】
画像形成部２０には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、中間転写体２２と、二次転写部２４と、定着器２５とが備えられている。尚、ここでは、図面の煩雑化を避けるために、画像形成ユニット２１Ｙを構成する構成要素のみに符号を付して説明するが、残りの画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの構成についても、この画像形成ユニット２１Ｙの構成と同じである。また、用紙搬送速度計測部６０は、定着器２５よりも下流側に設けられており、さらに画像読取部４０は、用紙搬送速度計測部６０よりも下流側に設けられている。
【００５５】
以下、画像形成部２０の各部の構成について詳細に説明する。
【００５６】
画像形成ユニット２１Ｙは、電子写真方式によりトナー像を形成する。この画像形成ユニット２１Ｙは、感光体２１１、帯電部２１２、露光部２１３、現像部２１４、および一次転写部２１５等を有する。この画像形成ユニット２１Ｙおよび画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、中間転写体２２上にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を転写（一次転写）する。
【００５７】
感光体２１１は、軸を中心にして矢印Ａ方向に予め定めた速度で回転するドラム状の部材である。帯電部２１２は、感光体２１１の表面を所定の電位に帯電させる。露光部２１３は、帯電した感光体２１１にビーム（図中の符号Ｂｍ）を照射して静電潜像を形成する。現像部２１４は、感光体２１１に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。一次転写部２１５は、感光体２１１に形成されたトナー像を中間転写体２２に転写する。この一次転写部２１５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体２１１上のトナー像が中間転写体２２に順次静電吸引され、中間転写体２２上に各色のトナー像が重ねられたカラーのトナー像が形成される。
【００５８】
中間転写体２２は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に回転可能に構成されたベルト状の部材である。ここで、各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写体２２を回転させる駆動ロール２２１、中間転写体２２に対して一定の張力を与えると共に中間転写体２２の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール２２２、中間転写体２２を支持するアイドルロール２２３、およびバックアップロール２４２が備えられている。
【００５９】
用紙搬送部１０には、用紙収容部９０に収容された用紙Ｐを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール１１、ピックアップロール１１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール１２、搬送ロール１２により搬送されてきた用紙Ｐを二次転写部２４による二次転写位置へと送り込む搬送シュート２３４、および二次転写後の用紙Ｐを定着器２５へと搬送する搬送ベルト２３５が備えられている。
【００６０】
二次転写部２４には、中間転写体２２のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール２４１と、中間転写体２２の裏面側に配置されて二次転写ロール２４１の対向電極をなすバックアップロール２４２が備えられている。二次転写ロール２４１には、この二次転写ロール２４１に付着した汚れを除去するブラシロール２４４が接触して配置されている。また、バックアップロール２４２には、二次転写バイアスが印加される金属製の給電ロール２４３が接触して配置されている。
【００６１】
また、二次転写ロール２４１の下流側には二次転写後の中間転写体２２の表面をクリーニングするベルトクリーナ２２４が設けられている。一方、二次転写ロール２４１の上流側には、画質調整を行なうための画像濃度センサ２２５が配設されている。
【００６２】
さらに、画像形成ユニット２１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）２２６が配置されている。この基準センサ２２６は、中間転写体２２の裏側に設けられた予め定められたマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく色変動抑制処理部３０からの指示により、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが画像形成を開始するように構成されている。
【００６３】
定着器２５には、用紙Ｐを加熱及び加圧するためのロール部材が備えられており、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。
【００６４】
次に、画像読取部４０の構成について説明する。画像読取部４０には、図３に示すように、光源４１と、結像レンズ４２と、イメージセンサ４３とが備えられている。
【００６５】
光源４１は、搬送される用紙Ｐの所定の位置に光を照射する。
【００６６】
結像レンズ４２は、用紙Ｐからの反射光をイメージセンサ４３の位置に結像する。
【００６７】
イメージセンサ４３は、用紙Ｐの搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、用紙Ｐが画像読取部４０を通過する間に用紙Ｐ上の画像を繰り返し読み取るラインセンサである。このイメージセンサ４３は、結像レンズ４２により結像された光を受光し、その受光量に応じた画像データを生成して出力する。出力された画像データは、記憶部８０（図１参照）に記憶される。
【００６８】
図４は、図１に示す画像形成装置の動作例を示したフローチャートである。
【００６９】
この動作例は、１ページ分の原稿画像データに基づく原稿画像を予め定めた枚数分だけ印刷する場合の例である。尚、ここでは、キャリブレーション処理として、画像形成部２０における画像形成条件を自動的に修正するフィードバック処理を行なうものとする。
【００７０】
情報処理装置２もしくは画像読取装置３から画像形成装置１に原稿画像データが入力されると、この画像形成装置１が動作を開始する。先ず、ステップＳ１において、画像処理部５０および色変動抑制処理部３０が、原稿画像データの色空間を画像形成部２０の色空間に変換する。ここで、情報処理装置２もしくは画像読取装置３から入力される原稿画像データの色空間としては、ユーザの利便性に応じて、色表現方式の１つである（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間又は色表現方式の他の１つである（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の色空間が用いられる。画像処理部５０は、この原稿画像データの色空間を、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間や（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の色空間から、画像形成部２０で用いる色材の（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間へ色変換する。この色変換は、例えば、色変換マトリクスやＤＬＵＴ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）等を用いて実行される。尚、この場合、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間で入力されているにも関わらず、（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間へ色変換する理由は、ユーザが想定している原稿画像データの色材の（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間と、画像形成装置１の色材の（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間とが異なる場合を考慮しているためである。例えば、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間がオフセット印刷用インクを前提としている場合、画像形成装置１のトナーと色再現特性が異なるため、（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間に変換する必要がある。
【００７１】
次に、ステップＳ２において、色変動抑制処理部３０が画像形成部２０に対し、ステップＳ１において色変換がなされた原稿画像データに基づく原稿画像の印刷を指示し、これにより画像形成部２０は、原稿画像を用紙Ｐ上に印刷する。
【００７２】
その後、原稿画像が印刷された用紙Ｐは画像形成装置１の外部へ排出されることになるが、排出される前にステップＳ３において画像読取部４０が用紙Ｐに印刷された画像を読み取る。
【００７３】
さらに、ステップＳ４において、用紙搬送速度計測部６０で用紙Ｐの走行速度を計測して用紙搬送速度データを得る。
【００７４】
次いで、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ステップＳ３で読み取った読取画像の投影波形を画像処理部５０で作成する。ここで、図５を参照して投影波形の作成の一例について説明する。
【００７５】
図５は、投影波形の作成の一例の説明図である。
【００７６】
用紙Ｐの搬送方向の投影波形は、画像の搬送方向への座標に対する黒画素の分布状況を画素数で表わしたものである。即ち、搬送方向への座標値の画素を幅方向に走査した時の黒画素の計数値を、搬送方向への座標毎に求めて並べたものである。多値画像の場合、画素数の代わりに、各画素の階調値を累算して投影波形を作成してもよい。再び図４を参照して説明を続ける。
【００７７】
ステップＳ６では、１部目の印刷（１枚目の用紙Ｐに形成された画像）か否かが判定される。１部目の印刷であると判定された場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、用紙搬送速度データと投影波形とを、基準の用紙搬送速度データと基準の投影波形として記憶部８０に記憶する。
【００７８】
次いで、ステップＳ８において、基準の用紙搬送速度データと基準の投影波形を表わす画像を任意の色空間に変換する。具体的には、その画像を色表現方式の１つであるＲＧＢの色空間に変換する。尚、ここでは、ＲＧＢの色空間の例で説明するが、色表現方式の他の１つであるＬ＊ａ＊ｂ＊の色空間でもよい。さらに、ステップＳ９において、ＲＧＢの色空間での平均値を求めて記憶部８０に記憶し、ステップＳ２に戻る。
【００７９】
一方、ステップＳ６において、１部目の印刷ではないと判定された場合はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、１部目とｎ部目の投影波形の比較および１部目とｎ部目の用紙搬送速度データの比較から、伸縮の倍率を計測する。以下、詳細に説明する。
【００８０】
先ず、第１の計測部５１＿１で１部目とｎ部目の投影波形それぞれに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向について、それら複数の特徴点における複数のデータを順次作成する。
【００８１】
図６は、特徴点抽出処理の一例の説明図である。
【００８２】
抽出する特徴点は任意であり、投影波形のピーク（山、谷、山と谷）でも良いし、微分フィルタ等を用いて投影波形から取り出したエッジでも良いし、任意の周波数成分でも良いし、任意の勾配でも良い。図６に示した例では、特徴点の一例として投影波形のピークを示しており、山（白丸で図示）と谷（黒丸で図示）を図示している。ここでは、投影波形のピーク（山：白丸で図示）を特徴点とし、ピークがある投影波形上の位置を特徴点におけるデータ（以下、特徴量データと称する）とする。これにより、１部目の画像（基準画像と称する）の搬送方向の特徴量データと、２部目以降の画像（検査画像と称する）の搬送方向の特徴量データを作成する。
【００８３】
次に、基準画像の特徴量データと検査画像の特徴量データとの対応付けを行う。対応付けの手法としては、例えばＤＰマッチングが用いられる。
【００８４】
図７は、ＤＰマッチングによる特徴量データの対応付けの一例の説明図である。
【００８５】
図７の横軸は、基準画像の特徴量データを示す。また、縦軸は、検査画像の特徴量データを示す。
【００８６】
この図７では、具体例として、基準画像の特徴量データが｛１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０｝、検査画像の特徴量データが｛３，１３，２１，３４，４４，４６，４９，５８，７４，８１，９５，１００｝であった場合を示している。ここで、検査画像の特徴量データ｛３，４６，１００｝は、印刷物の汚れにより発生した偽ピーク、すなわち画像ノイズであり、基準画像のピーク・データと対応付けすべき要素は｛１３，２１，３４，４４，４９，５８，７４，８１，９５｝である。ＤＰマッチングを用いれば、図７のように偽ピークの影響を受けずに正しく対応付けされる。ＤＰマッチングは一般的なものであり、以下に簡単に説明する。
【００８７】
図８は、一般的なＤＰマッチングを説明するための格子グラフである。
【００８８】
ここで、基準画像の特徴量データを
Ｐ＝ｐ１，ｐ２，…，ｐｊ，…，ｐＪ
検査画像の特徴量データを
Ｑ＝ｑ１，ｑ２，…，ｑｋ，…，ｑＫ
とすると、類似度（または、距離）Ｄ（Ｐ、Ｑ）は
Ｄ（Ｐ、Ｑ）＝ｍｉｎｋ（ｊ）［Σｊ＝１Ｊｈ（ｊ，ｋ）］
と表わされる。また、ｋ（ｊ）の条件を以下の通りとする。
【００８９】
１．ｋ（ｊ）は、ｊの連続関数
２．ｋ（ｊ）は、ｊの単調増加関数
３．ｋ（１）＝１、ｋ（Ｊ）＝Ｋ
ＰＱ平面上の位置（ｊ、ｋ）での部分的な類似度（または、距離）ｈ（ｊ，ｋ）は、次の通りとなる。
【００９０】
ｈ（ｊ，ｋ）＝ｍｉｎ［ｈ（ｊ−１，ｋ−１）＋２ｄ（ｊ，ｋ），ｈ（ｊ−１，ｋ）＋ｄ（ｊ，ｋ），ｈ（ｊ，ｋ−１）＋ｄ（ｊ，ｋ）］
ただし、ｄ（ｊ，ｋ）＝｜｜ｐｊ−ｑｋ｜｜
このＤ（Ｐ，Ｑ）を与える経路を求めることで、基準画像の特徴量データＰ＝ｐ１，ｐ２，…，ｐｊ，…，ｐＪと、検査画像の特徴量データＱ＝ｑ１，ｑ２，…，ｑｋ，…，ｑＫを対応付けることができる。このようにして求めた経路の一例を図８に示している。尚、図８に示す例は一般的な例であり、上述の基準画像の特徴量データ及び検査画像の特徴量データの具体例から求めた経路を図７に示している。
【００９１】
図９は、特徴量データの対応付け結果の具体例の説明図である。
【００９２】
上述のようにしてＤＰマッチングによって基準画像の特徴量データと検査画像の特徴量データを対応付けることによって、図９に示すような対応付けの結果を得ることができる。上述のように、基準画像の特徴量データ｛１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０｝に対し、検査画像の特徴量データ｛１３，２１，３４，４４，４９，５８，７４，８１，９５｝が対応付けられている。再び図４に戻って説明を続ける。
【００９３】
ステップＳ１０では、このようにして、第１の計測部５１＿１で１部目とｎ部目の投影波形それぞれに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求める。さらに、各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めて、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。
【００９４】
また、ステップＳ１０では、第２の計測部５１＿２で、用紙搬送速度計測部６０による１部目とｎ部目の用紙Ｐの走行速度計測結果に基づいて、それら用紙Ｐ上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる１部目とｎ部目の画像の、搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。さらに、第１の計測部５１＿１と第２の計測部５１＿２が協同して、１部目とｎ部目の画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を算出する。このようにして、図４に示すステップＳ１０を実行する。
【００９５】
次に、ステップＳ１１において、読取画像の伸縮を補正する。即ち、読取位置・部分倍率補正部５２が、ステップＳ１０で算出した搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、ｎ部目の画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、ｎ部目の画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００９６】
さらに、ステップＳ１２において、補正画像を任意の色空間であるＲＧＢの色空間に変換し、ステップＳ１３においてその色空間での平均値を求める。即ち、色変動検出部５３で、上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの平均値の色変動（色差）を検出する。
【００９７】
次いで、ステップＳ１４において、平均値の色変動（色差）が予め定めた値以下か否かを判定する。即ち、キャリブレーション要否判定部５４＿１で、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいたキャリブレーション実行の要否を判定する。平均値の色変動（色差）が予め定めた値を超えている場合は、ステップＳ１５に進む。
【００９８】
ステップＳ１５では色差の大きさに応じてキャリブレーション方式の選択を行ない、さらにステップＳ１６においてキャリブレーションの実行を実行する。即ち、キャリブレーション種別決定部５４＿２で、色差の大きさに応じてキャリブレーションの種別（例えば、レーザの光量の変更、あるいはトナーの帯電量の変更、あるいは画像信号の階調値の変更、あるいはこれらの併用等）を決定して色変動抑制処理部３０に決定した種別のキャリブレーションの実行を指示することにより、画像形成条件を修正する。さらに、ステップＳ１７において、画像形成条件を修正してステップＳ２に戻る。このようにして、１部目の印刷により得られた画像とｎ部目の印刷により得られた画像とに基づいて色変動を抑制する。
【００９９】
上述した画像処理部５０は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の搬送方向の位置を各基準位置とするものである。ただし、画像処理部は、以下のものであってもよい。即ち、この画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の搬送方向の重み付け平均位置を求め、その重み付け平均位置を特徴点に対応する基準位置とするものであってもよい。例えば、１部目の画像の投影波形における特徴点の搬送方向の重み付けを最も大きくし、２部目以降の複数部の画像それぞれの投影波形における特徴点の重み付けを順次に小さくして、互いに対応する特徴点の搬送方向の重み付け平均位置を求める。このようにして求めた重み付け平均位置を、その特徴点に対応する基準位置とするものであってもよい。
【０１００】
尚、本発明にいう画像形成装置は、電子写真方式を採用したプリンタはもとより、電子写真方式を採用した複写機やフクシミリ等であってもよく、さらに、例えば、印画紙上をレーザ光で露光してその印画紙を現像することにより印画紙上に画像を記録する写真プリンタ、インクジェット方式で用紙上に画像を記録するプリンタ、輪転機を回して多量の印刷物を作成する印刷機等であってもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、第１の計測部５１＿１と第２の計測部５１＿２と用紙搬送速度計測部６０とを備え、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を算出する例で説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、第１の計測部がラインセンサで得られた画像データに基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測するものであればよい。
【０１０２】
さらに、上記実施形態では、用紙の幅方向に投影した投影波形（図５、図６参照）から特徴点を求めて、搬送方向の伸縮による画像の歪みを補正しているが、用紙の蛇行も問題になる搬送系の場合、用紙の幅方向に投影した投影波形のほか、用紙搬送方向に投影した投影波形も求めて、双方の投影波形から特徴点を求め、用紙搬送方向と幅方向のそれぞれについてＤＰマッチングの手法を適用して画像の二次元的な歪みを補正してもよい。この歪みの補正方法については、特許文献４に記述されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示したブロック図である。
【図２】図１に示す画像形成装置を構成する色変動抑制処理部と画像処理部と警告出力部と記憶部とを実現する部分のハードウェア構成例を示したブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における用紙搬送部と画像形成部と画像読取部と用紙搬送速度計測部とを含む部分の構成を示した図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の動作例を示したフローチャートである。
【図５】投影波形の作成の一例の説明図である。
【図６】特徴点抽出処理の一例の説明図である。
【図７】ＤＰマッチングによる特徴量データの対応付けの一例の説明図である。
【図８】一般的なＤＰマッチングを説明するための格子グラフである。
【図９】特徴量データの対応付け結果の具体例の説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１画像形成装置
２ 情報処理装置
３ 画像読取装置
１０ 用紙搬送部
１１ ピックアップロール
１２ 搬送ロール
２０ 画像形成部
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ 画像形成ユニット
２２ 中間転写体
２４ 二次転写部
２５ 定着器
３０ 色変動抑制処理部
４０ 画像読取部
４１ 光源
４２ 結像レンズ
４３ イメージセンサ
５０ 画像処理部
５１＿１ 第１の計測部
５１＿２ 第２の計測部
５２ 読取位置・部分倍率補正部
５３ 色変動検出部
５４ キャリブレーション指示部
５４＿１ キャリブレーション要否判定部
５４＿２ キャリブレーション種別決定部
６０ 用紙搬送速度計測部
７０ 警告出力部
８０ 記憶部
９０ 用紙収容部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ ＵＩ部
１０６ 通信部
２１１ 感光体
２１２ 帯電部
２１３ 露光部
２１４ 現像部
２１５ 一次転写部
２２１ 駆動ロール
２２２ テンションロール
２２３ アイドルロール
２２４ ベルトクリーナ
２２５ 画像濃度センサ
２２６ 基準センサ（ホームポジションセンサ）
２３４ 搬送シュート
２３５ 搬送ベルト
２４１ 二次転写ロール
２４２ バックアップロール
２４３ 給電ロール
２４４ ブラシロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部を備えた、例えば電子写真方式やインクジェット方式などといった画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、例えば、画像読取部で読み取られた画像の色が意図した色になっているか否かの判定が行われ、必要に応じて補正が行なわれている。
【０００３】
ここで、基準印刷物の印刷面をセンサカメラで走査して得られた画像を複数の領域に分割して各領域毎に基準濃度レベルを求めておき、被検査印刷物に対して基準印刷物と同様にして各領域毎に被検査濃度レベルを求め、これら基準濃度レベルと被検査濃度レベルとを各領域毎に比較して色の濃度差を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、輪転機で印刷される新聞の紙面の表面及び裏面のインキ塗布面積の情報に基づいて印刷濃度の検出を行なう技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ロータリー・エンコーダのタイミングパルスに基づいて画像を各領域に分割し、各領域毎に濃度監視を行なう技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
尚、後の参考のため、特許文献４を挙げておく。
【特許文献１】特開平０５―０７７４０９号公報
【特許文献２】特開平０６−１１５０５０号公報
【特許文献３】特開２００２―３１０７９９号公報
【特許文献４】特開２００４―１９９５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、同一の画像信号に基づいて複数の用紙上に形成される同一画像どうしの色変動を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の画像形成装置は、
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
上記用紙搬送手段により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部により形成される画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作を実行させる色変動抑制処理部と、
上記用紙搬送経路上の、上記画像形成部よりも下流側に配置され、その画像形成部において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部と、
上記画像読取部での読取りにより得られた画像データを処理することにより色変動を検出して上記色変動抑制処理部に色変動の抑制を指示する画像処理部とを備え、
上記画像読取部が、上記用紙の搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、その用紙がその画像読取部を通過する間にその用紙上の画像を繰り返し読み取るラインセンサを有し、
上記画像処理部が、
上記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、上記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点のその搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点のその搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、その画像のその搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第１の計測部と、
上記第１の計測部で計測された、上記画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいてその画像のその搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点のその搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する補正部と、
上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する検出部と、
上記検出部で検出された色変動に基づいて上記色変動抑制処理部に上記色変動抑制動作の実行を指示する色変動抑制動作指示部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記色変動抑制動作指示部が、
上記検出部で検出された色変動に基づいて、上記色変動抑制動作の実行の要否を判定する要否判定部と、
上記要否判定部で上記色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、上記色変動に基づいて、色変動抑制動作の種別を決定して上記色変動抑制処理部に決定した種別の色変動抑制動作の実行を指示する種別決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記第１の計測部が、上記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、その画像データにより表わされる画像のうちの上記幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を上記搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、その投影波形に基づいて上記複数の特徴点を抽出するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の画像形成装置は、請求項１から３のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像処理部が、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、上記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点のその搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点のその搬送方向の位置を上記各基準位置とするものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の画像形成装置は、請求項１から３のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像処理部が、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、上記ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の上記搬送方向の重み付け平均位置を求め、その重み付け平均位置をその特徴点に対応する上記基準位置とするものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の画像形成装置は、請求項１から５のうちいずれか１つの画像形成装置において、上記画像読取部による、用紙上の画像の読取りの際のその用紙の走行速度を、その用紙の少なくとも一部分について計測する速度計測手段を備え、
上記速度計測手段による用紙の走行速度計測結果に基づいて、その用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の、上記搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第２の計測部を備え、
上記第１の計測部と上記第２の計測部が、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率をその画像内で協同又は分担して算出し、
上記補正部は、上記第１の計測部および上記第２の計測部が協同又は分担して算出した、上記画像データにより表わされる画像の上記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、その画像のその搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点のその搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成するものであることを特徴とする
請求項７の画像形成装置は、請求項６の画像形成装置において、上記第１の計測部により計測された部分倍率と上記第２の計測部により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する警告出力部をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の画像形成装置では、同一の画像信号に基づいて複数の用紙上に形成される同一画像どうしの色変動を抑制することができる。
【００１５】
請求項２の画像形成装置では、画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、色変動抑制動作の種別に応じた実行の指示を行なうことができる。
【００１６】
請求項３の画像形成装置では、画像の特徴を表わす特徴点を抽出することができる。
【００１７】
請求項４の画像形成装置では、基準位置を簡単に得ることができる。
【００１８】
請求項５の画像形成装置では、請求項５に係る発明を採用しない場合と比較し、基準位置を高い精度で得ることができる。
【００１９】
請求項６の画像形成装置では、画像上の特徴点を抽出して特徴点から画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する手段のみを有する場合と較べて、高精度に計測することができる。
【００２０】
請求項７の画像形成装置では、画像の色変動が予め定められた範囲を超えたことをユーザに知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
先ず、本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システムについて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示したブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、この画像形成システムには、画像形成装置１と、情報処理装置２と、画像読取装置３とが備えられている。
【００２５】
先ず、情報処理装置２から説明する。情報処理装置２は、後述する画像形成装置１に画像データ送信することで、この画像データに基づく印刷を画像形成装置１に指示したり、画像形成装置１から通知される情報を出力したりする装置である。この情報処理装置２は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により実現される。
【００２６】
画像読取装置３は、用紙等の記録媒体に記録された画像を光学的に読み取り、画像データとして画像形成装置１に出力することで、この画像データに基づく印刷を画像形成装置１に指示する装置である。この画像読取装置３は、例えばスキャナにより実現される。
【００２７】
画像形成装置１は、例えば電子写真方式を採用したプリンタであり、この画像形成装置１には、用紙を搬送する用紙搬送部１０が備えられている。
【００２８】
また、画像形成装置１には、用紙搬送部１０により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部２０が備えられている。この画像形成部２０の構成については後述する。
【００２９】
さらに、画像形成装置１には、画像形成部２０により形成される画像の色変動を抑制するための、本発明にいう色変動抑制動作の一例に相当するキャリブレーションを実行させる色変動抑制処理部３０が備えられている。画像の色変動の抑制にあたっては、例えばレーザの光量やトナーの帯電量などのハードウエア的な調整を行なってもよく、あるいは、画像信号の階調値を変更してもよく、あるいは、それらの双方を併用してもよい。
【００３０】
また、画像形成装置１には、用紙搬送経路上の、画像形成部２０よりも下流側に配置され、画像形成部２０において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部４０が備えられている。
【００３１】
さらに、画像形成装置１には、画像読取部４０での読取りにより行なわれた画像データを処理することにより色変動を検出して色変動抑制処理部３０に色変動の抑制を指示する画像処理部５０が備えられている。この画像処理部５０は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の搬送方向の位置を各基準位置とするものである。
【００３２】
また、画像処理部５０には、第１の計測部５１＿１が備えられている。第１の計測部５１＿１は、ラインセンサで得られた画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求める。さらに、各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、その画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。また、第１の計測部５１＿１は、ラインセンサで得られた画像データに基づいて、その画像データにより表わされる画像の、幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を、搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、その投影波形に基づいて複数の特徴点を抽出する。
【００３３】
また、画像処理部５０には、本発明にいう補正部の一例である読取位置・部分倍率補正部５２が備えられている。この読取位置・部分倍率補正部５２は、第１の計測部５１＿１で計測された、画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００３４】
さらに、画像処理部５０には、本発明の検出部の一例に相当する色変動検出部５３が備えられている。この色変動検出部５３は、上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する。ここでは、代表色，基準色として、平均ＲＧＢの例で説明するが、他の例として、平均ＣＭＹＫや平均Ｌ＊ａ＊ｂ＊などを採用することができる。
【００３５】
また、画像処理部５０には、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいて色変動抑制処理部３０に色変動抑制動作であるキャリブレーションの実行を指示する、本発明の色変動抑制動作指示部の一例に相当するキャリブレーション指示部５４が備えられている。このキャリブレーション指示部５４には、本発明の要否判定部の一例に相当するキャリブレーション要否判定部５４＿１と、本発明の種別決定部の一例に相当するキャリブレーション種別決定部５４＿２が備えられている。
【００３６】
キャリブレーション要否判定部５４＿１は、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいたキャリブレーション実行の要否を判定する。また、キャリブレーション種別決定部５４＿２は、キャリブレーション要否判定部５４＿１でキャリブレーションの実行が必要であるとの判定を受けて、上記色変動に基づいて、キャリブレーションの種別を決定して色変動抑制処理部３０に決定した種別のキャリブレーションの実行を指示する。尚、キャリブレーションの種別としては、レーザの光量の変更、トナーの帯電量の変更、画像信号の階調値の変更、あるいはこれらの併用等がある。
【００３７】
また、画像形成装置１には、本発明の速度計測手段の一例である用紙搬送速度計測部６０が備えられている。この用紙搬送速度計測部６０は、例えばロータリーエンコーダにより実現される。用紙搬送速度計測部６０は、画像読取部４０による、用紙上の画像の読取りの際の用紙の走行速度を、用紙の後端部分を除く部分について計測する。
【００３８】
また、画像読取部４０には、第２の計測部５１＿２が備えられている。この第２の計測部５１＿２は、用紙搬送速度計測部６０による用紙の走行速度計測結果に基づいて用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。この第２の計測部５１＿２と前述した第１の計測部５１＿１とが、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を画像内で協同して算出する。さらに、読取位置・部分倍率補正部５２は、第１の計測部５１＿１および第２の計測部５１＿２が協同して算出した、画像データにより表わされる画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、その画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、その画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００３９】
さらに、画像形成装置１には、警告出力部７０と記憶部８０が備えられている。
【００４０】
警告出力部７０は、第１の計測部５１＿１により計測された部分倍率と第２の計測部５１＿２により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する。また、記憶部８０は、画像処理部５０で処理される画像データを一時的に格納する作業領域等として用いられる。
【００４１】
次に、画像形成装置１のうち、色変動抑制処理部３０と画像処理部５０と警告出力部７０と記憶部８０とを実現する部分のハードウェア構成について説明する。
【００４２】
図２は、図１に示す画像形成装置を構成する色変動抑制処理部と画像処理部と警告出力部と記憶部とを実現する部分のハードウェア構成例を示したブロック図である。
【００４３】
図２に示すように、画像形成装置１には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０４と、ＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１０５と、通信部１０６とが備えられている。
【００４４】
ＣＰＵ１０１は、制御プログラムに記述された手順に従って上記各部を制御する演算手段である。
【００４５】
ＲＡＭ１０２は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ１０１が演算処理を実行するための作業用の領域を提供する。
【００４６】
ＲＯＭ１０３は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ１０１が実行する各種制御プログラムを記憶する。
【００４７】
ＨＤＤ１０４は、例えば磁気ディスク装置により実現され、各種データを記憶する。
【００４８】
ＵＩ部１０５は、上述した警告出力部７０に加えて、例えばタッチパネルや各種ボタンを備え、ユーザからの操作を受け付けるとともに、画像や音声により情報をユーザに通知する。
【００４９】
通信部１０６は、ネットワークを介して通信を行うためのインターフエース装置である。例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して情報処理装置２や画像読取装置３等の外部装置から画像データを受信する。
【００５０】
ここで、図１に示す色変動抑制処理部３０と画像処理部５０は、図２に示すＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０２に読み込んで実行することにより実現される。また、警告出力部７０はＵＩ部１０５により実現されるとともに、記憶部８０はＲＡＭ１０２やＨＤＤ１０４により実現される。
【００５１】
続いて、画像形成装置１のうち、用紙搬送部１０と画像形成部２０と画像読取部４０と用紙搬送速度計測部６０との構成について説明する。
【００５２】
図３は、図１に示す画像形成装置における用紙搬送部と画像形成部と画像読取部と用紙搬送速度計測部とを含む部分の構成を示した図である。
【００５３】
図３には、用紙搬送部１０と画像形成部２０と画像読取部４０と用紙搬送速度計測部６０とが示されている。また、この図３には、色変動抑制処理部３０と画像処理部５０も示されている。さらに、用紙Ｐを収容する用紙収容部９０も示されている。
【００５４】
画像形成部２０には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、中間転写体２２と、二次転写部２４と、定着器２５とが備えられている。尚、ここでは、図面の煩雑化を避けるために、画像形成ユニット２１Ｙを構成する構成要素のみに符号を付して説明するが、残りの画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの構成についても、この画像形成ユニット２１Ｙの構成と同じである。また、用紙搬送速度計測部６０は、定着器２５よりも下流側に設けられており、さらに画像読取部４０は、用紙搬送速度計測部６０よりも下流側に設けられている。
【００５５】
以下、画像形成部２０の各部の構成について詳細に説明する。
【００５６】
画像形成ユニット２１Ｙは、電子写真方式によりトナー像を形成する。この画像形成ユニット２１Ｙは、感光体２１１、帯電部２１２、露光部２１３、現像部２１４、および一次転写部２１５等を有する。この画像形成ユニット２１Ｙおよび画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、中間転写体２２上にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を転写（一次転写）する。
【００５７】
感光体２１１は、軸を中心にして矢印Ａ方向に予め定めた速度で回転するドラム状の部材である。帯電部２１２は、感光体２１１の表面を所定の電位に帯電させる。露光部２１３は、帯電した感光体２１１にビーム（図中の符号Ｂｍ）を照射して静電潜像を形成する。現像部２１４は、感光体２１１に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。一次転写部２１５は、感光体２１１に形成されたトナー像を中間転写体２２に転写する。この一次転写部２１５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体２１１上のトナー像が中間転写体２２に順次静電吸引され、中間転写体２２上に各色のトナー像が重ねられたカラーのトナー像が形成される。
【００５８】
中間転写体２２は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に回転可能に構成されたベルト状の部材である。ここで、各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写体２２を回転させる駆動ロール２２１、中間転写体２２に対して一定の張力を与えると共に中間転写体２２の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール２２２、中間転写体２２を支持するアイドルロール２２３、およびバックアップロール２４２が備えられている。
【００５９】
用紙搬送部１０には、用紙収容部９０に収容された用紙Ｐを予め定めたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール１１、ピックアップロール１１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール１２、搬送ロール１２により搬送されてきた用紙Ｐを二次転写部２４による二次転写位置へと送り込む搬送シュート２３４、および二次転写後の用紙Ｐを定着器２５へと搬送する搬送ベルト２３５が備えられている。
【００６０】
二次転写部２４には、中間転写体２２のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール２４１と、中間転写体２２の裏面側に配置されて二次転写ロール２４１の対向電極をなすバックアップロール２４２が備えられている。二次転写ロール２４１には、この二次転写ロール２４１に付着した汚れを除去するブラシロール２４４が接触して配置されている。また、バックアップロール２４２には、二次転写バイアスが印加される金属製の給電ロール２４３が接触して配置されている。
【００６１】
また、二次転写ロール２４１の下流側には二次転写後の中間転写体２２の表面をクリーニングするベルトクリーナ２２４が設けられている。一方、二次転写ロール２４１の上流側には、画質調整を行なうための画像濃度センサ２２５が配設されている。
【００６２】
さらに、画像形成ユニット２１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）２２６が配置されている。この基準センサ２２６は、中間転写体２２の裏側に設けられた予め定められたマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく色変動抑制処理部３０からの指示により、各画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが画像形成を開始するように構成されている。
【００６３】
定着器２５には、用紙Ｐを加熱及び加圧するためのロール部材が備えられており、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。
【００６４】
次に、画像読取部４０の構成について説明する。画像読取部４０には、図３に示すように、光源４１と、結像レンズ４２と、イメージセンサ４３とが備えられている。
【００６５】
光源４１は、搬送される用紙Ｐの所定の位置に光を照射する。
【００６６】
結像レンズ４２は、用紙Ｐからの反射光をイメージセンサ４３の位置に結像する。
【００６７】
イメージセンサ４３は、用紙Ｐの搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、用紙Ｐが画像読取部４０を通過する間に用紙Ｐ上の画像を繰り返し読み取るラインセンサである。このイメージセンサ４３は、結像レンズ４２により結像された光を受光し、その受光量に応じた画像データを生成して出力する。出力された画像データは、記憶部８０（図１参照）に記憶される。
【００６８】
図４は、図１に示す画像形成装置の動作例を示したフローチャートである。
【００６９】
この動作例は、１ページ分の原稿画像データに基づく原稿画像を予め定めた枚数分だけ印刷する場合の例である。尚、ここでは、キャリブレーション処理として、画像形成部２０における画像形成条件を自動的に修正するフィードバック処理を行なうものとする。
【００７０】
情報処理装置２もしくは画像読取装置３から画像形成装置１に原稿画像データが入力されると、この画像形成装置１が動作を開始する。先ず、ステップＳ１において、画像処理部５０および色変動抑制処理部３０が、原稿画像データの色空間を画像形成部２０の色空間に変換する。ここで、情報処理装置２もしくは画像読取装置３から入力される原稿画像データの色空間としては、ユーザの利便性に応じて、色表現方式の１つである（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間又は色表現方式の他の１つである（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の色空間が用いられる。画像処理部５０は、この原稿画像データの色空間を、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間や（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の色空間から、画像形成部２０で用いる色材の（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間へ色変換する。この色変換は、例えば、色変換マトリクスやＤＬＵＴ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）等を用いて実行される。尚、この場合、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間で入力されているにも関わらず、（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間へ色変換する理由は、ユーザが想定している原稿画像データの色材の（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間と、画像形成装置１の色材の（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間とが異なる場合を考慮しているためである。例えば、（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）の色空間がオフセット印刷用インクを前提としている場合、画像形成装置１のトナーと色再現特性が異なるため、（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）の色空間に変換する必要がある。
【００７１】
次に、ステップＳ２において、色変動抑制処理部３０が画像形成部２０に対し、ステップＳ１において色変換がなされた原稿画像データに基づく原稿画像の印刷を指示し、これにより画像形成部２０は、原稿画像を用紙Ｐ上に印刷する。
【００７２】
その後、原稿画像が印刷された用紙Ｐは画像形成装置１の外部へ排出されることになるが、排出される前にステップＳ３において画像読取部４０が用紙Ｐに印刷された画像を読み取る。
【００７３】
さらに、ステップＳ４において、用紙搬送速度計測部６０で用紙Ｐの走行速度を計測して用紙搬送速度データを得る。
【００７４】
次いで、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ステップＳ３で読み取った読取画像の投影波形を画像処理部５０で作成する。ここで、図５を参照して投影波形の作成の一例について説明する。
【００７５】
図５は、投影波形の作成の一例の説明図である。
【００７６】
用紙Ｐの搬送方向の投影波形は、画像の搬送方向への座標に対する黒画素の分布状況を画素数で表わしたものである。即ち、搬送方向への座標値の画素を幅方向に走査した時の黒画素の計数値を、搬送方向への座標毎に求めて並べたものである。多値画像の場合、画素数の代わりに、各画素の階調値を累算して投影波形を作成してもよい。再び図４を参照して説明を続ける。
【００７７】
ステップＳ６では、１部目の印刷（１枚目の用紙Ｐに形成された画像）か否かが判定される。１部目の印刷であると判定された場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、用紙搬送速度データと投影波形とを、基準の用紙搬送速度データと基準の投影波形として記憶部８０に記憶する。
【００７８】
次いで、ステップＳ８において、基準の用紙搬送速度データと基準の投影波形を表わす画像を任意の色空間に変換する。具体的には、その画像を色表現方式の１つであるＲＧＢの色空間に変換する。尚、ここでは、ＲＧＢの色空間の例で説明するが、色表現方式の他の１つであるＬ＊ａ＊ｂ＊の色空間でもよい。さらに、ステップＳ９において、ＲＧＢの色空間での平均値を求めて記憶部８０に記憶し、ステップＳ２に戻る。
【００７９】
一方、ステップＳ６において、１部目の印刷ではないと判定された場合はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、１部目とｎ部目の投影波形の比較および１部目とｎ部目の用紙搬送速度データの比較から、伸縮の倍率を計測する。以下、詳細に説明する。
【００８０】
先ず、第１の計測部５１＿１で１部目とｎ部目の投影波形それぞれに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向について、それら複数の特徴点における複数のデータを順次作成する。
【００８１】
図６は、特徴点抽出処理の一例の説明図である。
【００８２】
抽出する特徴点は任意であり、投影波形のピーク（山、谷、山と谷）でも良いし、微分フィルタ等を用いて投影波形から取り出したエッジでも良いし、任意の周波数成分でも良いし、任意の勾配でも良い。図６に示した例では、特徴点の一例として投影波形のピークを示しており、山（白丸で図示）と谷（黒丸で図示）を図示している。ここでは、投影波形のピーク（山：白丸で図示）を特徴点とし、ピークがある投影波形上の位置を特徴点におけるデータ（以下、特徴量データと称する）とする。これにより、１部目の画像（基準画像と称する）の搬送方向の特徴量データと、２部目以降の画像（検査画像と称する）の搬送方向の特徴量データを作成する。
【００８３】
次に、基準画像の特徴量データと検査画像の特徴量データとの対応付けを行う。対応付けの手法としては、例えばＤＰマッチングが用いられる。
【００８４】
図７は、ＤＰマッチングによる特徴量データの対応付けの一例の説明図である。
【００８５】
図７の横軸は、基準画像の特徴量データを示す。また、縦軸は、検査画像の特徴量データを示す。
【００８６】
この図７では、具体例として、基準画像の特徴量データが｛１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０｝、検査画像の特徴量データが｛３，１３，２１，３４，４４，４６，４９，５８，７４，８１，９５，１００｝であった場合を示している。ここで、検査画像の特徴量データ｛３，４６，１００｝は、印刷物の汚れにより発生した偽ピーク、すなわち画像ノイズであり、基準画像のピーク・データと対応付けすべき要素は｛１３，２１，３４，４４，４９，５８，７４，８１，９５｝である。ＤＰマッチングを用いれば、図７のように偽ピークの影響を受けずに正しく対応付けされる。ＤＰマッチングは一般的なものであり、以下に簡単に説明する。
【００８７】
図８は、一般的なＤＰマッチングを説明するための格子グラフである。
【００８８】
ここで、基準画像の特徴量データを
Ｐ＝ｐ１，ｐ２，…，ｐｊ，…，ｐＪ
検査画像の特徴量データを
Ｑ＝ｑ１，ｑ２，…，ｑｋ，…，ｑＫ
とすると、類似度（または、距離）Ｄ（Ｐ、Ｑ）は
Ｄ（Ｐ、Ｑ）＝ｍｉｎｋ（ｊ）［Σｊ＝１Ｊｈ（ｊ，ｋ）］
と表わされる。また、ｋ（ｊ）の条件を以下の通りとする。
【００８９】
１．ｋ（ｊ）は、ｊの連続関数
２．ｋ（ｊ）は、ｊの単調増加関数
３．ｋ（１）＝１、ｋ（Ｊ）＝Ｋ
ＰＱ平面上の位置（ｊ、ｋ）での部分的な類似度（または、距離）ｈ（ｊ，ｋ）は、次の通りとなる。
【００９０】
ｈ（ｊ，ｋ）＝ｍｉｎ［ｈ（ｊ−１，ｋ−１）＋２ｄ（ｊ，ｋ），ｈ（ｊ−１，ｋ）＋ｄ（ｊ，ｋ），ｈ（ｊ，ｋ−１）＋ｄ（ｊ，ｋ）］
ただし、ｄ（ｊ，ｋ）＝｜｜ｐｊ−ｑｋ｜｜
このＤ（Ｐ，Ｑ）を与える経路を求めることで、基準画像の特徴量データＰ＝ｐ１，ｐ２，…，ｐｊ，…，ｐＪと、検査画像の特徴量データＱ＝ｑ１，ｑ２，…，ｑｋ，…，ｑＫを対応付けることができる。このようにして求めた経路の一例を図８に示している。尚、図８に示す例は一般的な例であり、上述の基準画像の特徴量データ及び検査画像の特徴量データの具体例から求めた経路を図７に示している。
【００９１】
図９は、特徴量データの対応付け結果の具体例の説明図である。
【００９２】
上述のようにしてＤＰマッチングによって基準画像の特徴量データと検査画像の特徴量データを対応付けることによって、図９に示すような対応付けの結果を得ることができる。上述のように、基準画像の特徴量データ｛１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０｝に対し、検査画像の特徴量データ｛１３，２１，３４，４４，４９，５８，７４，８１，９５｝が対応付けられている。再び図４に戻って説明を続ける。
【００９３】
ステップＳ１０では、このようにして、第１の計測部５１＿１で１部目とｎ部目の投影波形それぞれに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求める。さらに、各特徴点の搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めて、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。
【００９４】
また、ステップＳ１０では、第２の計測部５１＿２で、用紙搬送速度計測部６０による１部目とｎ部目の用紙Ｐの走行速度計測結果に基づいて、それら用紙Ｐ上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる１部目とｎ部目の画像の、搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する。さらに、第１の計測部５１＿１と第２の計測部５１＿２が協同して、１部目とｎ部目の画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を算出する。このようにして、図４に示すステップＳ１０を実行する。
【００９５】
次に、ステップＳ１１において、読取画像の伸縮を補正する。即ち、読取位置・部分倍率補正部５２が、ステップＳ１０で算出した搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、ｎ部目の画像の搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、ｎ部目の画像について抽出された複数の特徴点の搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する。
【００９６】
さらに、ステップＳ１２において、補正画像を任意の色空間であるＲＧＢの色空間に変換し、ステップＳ１３においてその色空間での平均値を求める。即ち、色変動検出部５３で、上記補正画像を代表する代表色の、基準色からの平均値の色変動（色差）を検出する。
【００９７】
次いで、ステップＳ１４において、平均値の色変動（色差）が予め定めた値以下か否かを判定する。即ち、キャリブレーション要否判定部５４＿１で、色変動検出部５３で検出された色変動に基づいたキャリブレーション実行の要否を判定する。平均値の色変動（色差）が予め定めた値を超えている場合は、ステップＳ１５に進む。
【００９８】
ステップＳ１５では色差の大きさに応じてキャリブレーション方式の選択を行ない、さらにステップＳ１６においてキャリブレーションの実行を実行する。即ち、キャリブレーション種別決定部５４＿２で、色差の大きさに応じてキャリブレーションの種別（例えば、レーザの光量の変更、あるいはトナーの帯電量の変更、あるいは画像信号の階調値の変更、あるいはこれらの併用等）を決定して色変動抑制処理部３０に決定した種別のキャリブレーションの実行を指示することにより、画像形成条件を修正する。さらに、ステップＳ１７において、画像形成条件を修正してステップＳ２に戻る。このようにして、１部目の印刷により得られた画像とｎ部目の印刷により得られた画像とに基づいて色変動を抑制する。
【００９９】
上述した画像処理部５０は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の搬送方向の位置を各基準位置とするものである。ただし、画像処理部は、以下のものであってもよい。即ち、この画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の搬送方向の重み付け平均位置を求め、その重み付け平均位置を特徴点に対応する基準位置とするものであってもよい。例えば、１部目の画像の投影波形における特徴点の搬送方向の重み付けを最も大きくし、２部目以降の複数部の画像それぞれの投影波形における特徴点の重み付けを順次に小さくして、互いに対応する特徴点の搬送方向の重み付け平均位置を求める。このようにして求めた重み付け平均位置を、その特徴点に対応する基準位置とするものであってもよい。
【０１００】
尚、本発明にいう画像形成装置は、電子写真方式を採用したプリンタはもとより、電子写真方式を採用した複写機やフクシミリ等であってもよく、さらに、例えば、印画紙上をレーザ光で露光してその印画紙を現像することにより印画紙上に画像を記録する写真プリンタ、インクジェット方式で用紙上に画像を記録するプリンタ、輪転機を回して多量の印刷物を作成する印刷機等であってもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、第１の計測部５１＿１と第２の計測部５１＿２と用紙搬送速度計測部６０とを備え、画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を算出する例で説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、第１の計測部がラインセンサで得られた画像データに基づいて画像の搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測するものであればよい。
【０１０２】
さらに、上記実施形態では、用紙の幅方向に投影した投影波形（図５、図６参照）から特徴点を求めて、搬送方向の伸縮による画像の歪みを補正しているが、用紙の蛇行も問題になる搬送系の場合、用紙の幅方向に投影した投影波形のほか、用紙搬送方向に投影した投影波形も求めて、双方の投影波形から特徴点を求め、用紙搬送方向と幅方向のそれぞれについてＤＰマッチングの手法を適用して画像の二次元的な歪みを補正してもよい。この歪みの補正方法については、特許文献４に記述されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示したブロック図である。
【図２】図１に示す画像形成装置を構成する色変動抑制処理部と画像処理部と警告出力部と記憶部とを実現する部分のハードウェア構成例を示したブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における用紙搬送部と画像形成部と画像読取部と用紙搬送速度計測部とを含む部分の構成を示した図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の動作例を示したフローチャートである。
【図５】投影波形の作成の一例の説明図である。
【図６】特徴点抽出処理の一例の説明図である。
【図７】ＤＰマッチングによる特徴量データの対応付けの一例の説明図である。
【図８】一般的なＤＰマッチングを説明するための格子グラフである。
【図９】特徴量データの対応付け結果の具体例の説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１画像形成装置
２ 情報処理装置
３ 画像読取装置
１０ 用紙搬送部
１１ ピックアップロール
１２ 搬送ロール
２０ 画像形成部
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ 画像形成ユニット
２２ 中間転写体
２４ 二次転写部
２５ 定着器
３０ 色変動抑制処理部
４０ 画像読取部
４１ 光源
４２ 結像レンズ
４３ イメージセンサ
５０ 画像処理部
５１＿１ 第１の計測部
５１＿２ 第２の計測部
５２ 読取位置・部分倍率補正部
５３ 色変動検出部
５４ キャリブレーション指示部
５４＿１ キャリブレーション要否判定部
５４＿２ キャリブレーション種別決定部
６０ 用紙搬送速度計測部
７０ 警告出力部
８０ 記憶部
９０ 用紙収容部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＨＤＤ
１０５ ＵＩ部
１０６ 通信部
２１１ 感光体
２１２ 帯電部
２１３ 露光部
２１４ 現像部
２１５ 一次転写部
２２１ 駆動ロール
２２２ テンションロール
２２３ アイドルロール
２２４ ベルトクリーナ
２２５ 画像濃度センサ
２２６ 基準センサ（ホームポジションセンサ）
２３４ 搬送シュート
２３５ 搬送ベルト
２４１ 二次転写ロール
２４２ バックアップロール
２４３ 給電ロール
２４４ ブラシロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成される画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作を実行させる色変動抑制処理部と、
前記用紙搬送経路上の、前記画像形成部よりも下流側に配置され、該画像形成部において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部での読取りにより得られた画像データを処理することにより色変動を検出して前記色変動抑制処理部に色変動の抑制を指示する画像処理部とを備え、
前記画像読取部が、前記用紙の搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、該用紙が該画像読取部を通過する間に該用紙上の画像を繰り返し読み取るラインセンサを有し、
前記画像処理部が、
前記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、前記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の該搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の該搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、該画像の該搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第１の計測部と、
前記第１の計測部で計測された、前記画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて該画像の該搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、該画像について抽出された複数の特徴点の該搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する補正部と、
前記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する検出部と、
前記検出部で検出された色変動に基づいて前記色変動抑制処理部に前記色変動抑制動作の実行を指示する色変動抑制動作指示部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記色変動抑制動作指示部が、
前記検出部で検出された色変動に基づいて、前記色変動抑制動作の実行の要否を判定する要否判定部と、
前記要否判定部で前記色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、前記色変動に基づいて、色変動抑制動作の種別を決定して前記色変動抑制処理部に決定した種別の色変動抑制動作の実行を指示する種別決定部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の計測部が、前記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、該画像データにより表わされる画像のうちの前記幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を前記搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、該投影波形に基づいて前記複数の特徴点を抽出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、前記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の該搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の該搬送方向の位置を前記各基準位置とするものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、前記ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の前記搬送方向の重み付け平均位置を求め、該重み付け平均位置を該特徴点に対応する前記基準位置とするものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像読取部による、用紙上の画像の読取りの際の該用紙の走行速度を、該用紙の少なくとも一部分について計測する速度計測手段を備え、
前記速度計測手段による用紙の走行速度計測結果に基づいて、該用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の、前記搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第２の計測部を備え、
前記第１の計測部と前記第２の計測部が、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率を該画像内で協同又は分担して算出し、
前記補正部は、前記第１の計測部および前記第２の計測部が協同又は分担して算出した、前記画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、該画像の該搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、該画像について抽出された複数の特徴点の該搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の計測部により計測された部分倍率と前記第２の計測部により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する警告出力部をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段により用紙が搬送される用紙搬送経路上に設けられ、搬送されてきた用紙上に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成される画像の色変動を抑制するための色変動抑制動作を実行させる色変動抑制処理部と、
前記用紙搬送経路上の、前記画像形成部よりも下流側に配置され、該画像形成部において画像の形成を受けた用紙上の画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部での読取りにより得られた画像データを処理することにより色変動を検出して前記色変動抑制処理部に色変動の抑制を指示する画像処理部とを備え、
前記画像読取部が、前記用紙の搬送方向に交わる幅方向に並ぶ複数の単位センサからなり、該用紙が該画像読取部を通過する間に該用紙上の画像を繰り返し読み取るラインセンサを有し、
前記画像処理部が、
前記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、前記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の該搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の該搬送方向の位置の、各基準位置からのずれ量を求めることにより、該画像の該搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第１の計測部と、
前記第１の計測部で計測された、前記画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて該画像の該搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、該画像について抽出された複数の特徴点の該搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成する補正部と、
前記補正画像を代表する代表色の、基準色からの色変動を検出する検出部と、
前記検出部で検出された色変動に基づいて前記色変動抑制処理部に前記色変動抑制動作の実行を指示する色変動抑制動作指示部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記色変動抑制動作指示部が、
前記検出部で検出された色変動に基づいて、前記色変動抑制動作の実行の要否を判定する要否判定部と、
前記要否判定部で前記色変動抑制動作の実行が必要であるとの判定を受けて、前記色変動に基づいて、色変動抑制動作の種別を決定して前記色変動抑制処理部に決定した種別の色変動抑制動作の実行を指示する種別決定部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の計測部が、前記ラインセンサで得られた画像データに基づいて、該画像データにより表わされる画像のうちの前記幅方向に並ぶ画素の画素値の累積値を前記搬送方向について複数求めることにより投影波形を求め、該投影波形に基づいて前記複数の特徴点を抽出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の１枚目の用紙に形成された画像を読み取って得た画像データに基づいて、前記搬送方向について複数の特徴点を抽出して各特徴点の該搬送方向についての画像上の位置を求め、各特徴点の該搬送方向の位置を前記各基準位置とするものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、同一の画像信号に基づく同一画像を複数の用紙上に順次形成する際の、前記ラインセンサで先に読み取られた画像データそれぞれから求めた、互いに対応する特徴点の前記搬送方向の重み付け平均位置を求め、該重み付け平均位置を該特徴点に対応する前記基準位置とするものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像読取部による、用紙上の画像の読取りの際の該用紙の走行速度を、該用紙の少なくとも一部分について計測する速度計測手段を備え、
前記速度計測手段による用紙の走行速度計測結果に基づいて、該用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の、前記搬送方向各部分の伸縮の倍率を計測する第２の計測部を備え、
前記第１の計測部と前記第２の計測部が、用紙上の画像を読み取って得られた画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率を該画像内で協同又は分担して算出し、
前記補正部は、前記第１の計測部および前記第２の計測部が協同又は分担して算出した、前記画像データにより表わされる画像の前記搬送方向各部分の伸縮の倍率に基づいて、該画像の該搬送方向各部分の伸縮を補正することにより、該画像について抽出された複数の特徴点の該搬送方向の位置を各基準位置に合わせた補正画像を表わす補正画像データを生成するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の計測部により計測された部分倍率と前記第２の計測部により計測された部分倍率とを比較し閾値以上の差異があるときに警告を出力する警告出力部をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−８５８６０（Ｐ２０１０−８５８６０Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５６７４０（Ｐ２００８−２５６７４０）
【出願日】平成２０年１０月１日（２００８．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１日（２００８．１０．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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