(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台にセットされた画像を、所定方向に領域単位で読み取る読取手段と、
前記読取手段の読取画像を被画像形成媒体上に記録する記録手段と、
互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列されたパッチチャート原稿の前記読取手段による前記領域単位の画像を入力し、前記領域単位の画像を前記所定方向とは異なる方向に分割し、各分割領域の平均濃度を観測する観測手段と、
前記分割領域の平均濃度が、原稿の読み取りを開始してから初めて閾値を超えた際に濃度検出信号を出力し、前記濃度検出信号出力時の前記所定方向の読取開始位置から検出位置までの距離を前記各分割領域に対して検出距離として出力し、前記各検出距離から前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第１検出手段と、
前記パッチチャート原稿の前記領域単位の画像と、前記第１検出手段の検出結果から各パッチの平均濃度を求め、前記パッチ平均濃度と各パッチの推定される平均濃度との比較により前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第２検出手段と、
前記パッチ平均濃度を用いて、前記読取手段の読取特性または前記記録手段の記録特性を変更する調整手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
原稿台にセットされた画像を、所定方向に領域単位で読み取る読取手段と、
前記読取手段の読取画像を被画像形成媒体上に記録する記録手段と、
互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列されたパッチチャート原稿の前記読取手段による前記領域単位の画像を入力し、前記領域単位の画像を前記所定方向とは異なる方向に分割し、各分割領域の平均濃度を観測する観測手段と、
前記分割領域の平均濃度が、原稿の読み取りを開始してから初めて閾値を超えた際に濃度検出信号を出力し、前記濃度検出信号出力時の前記所定方向の読取開始位置から検出位置までの距離を前記各分割領域に対して検出距離として出力し、前記各検出距離から前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第１検出手段と、
前記パッチチャート原稿の前記領域単位の画像と、前記第１検出手段の検出結果から各パッチの平均濃度を求め、前記パッチ平均濃度と各パッチの推定される平均濃度との比較により前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第２検出手段と、
前記パッチ平均濃度を用いて、前記読取手段の読取特性または前記記録手段の記録特性を変更する調整手段と、
前記第１検出手段の検出結果または前記第２検出手段の検出結果が異常のとき、その旨を報知する報知手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
原稿台にセットされた画像を、所定方向に領域単位で読み取る読取手段と、
前記読取手段の読取画像を被画像形成媒体上に記録する記録手段と、
互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列されたパッチチャート原稿の前記読取手段による前記領域単位の画像を入力し、前記領域単位の画像を前記所定方向とは異なる方向に分割し、各分割領域の平均濃度を観測する観測手段と、
前記分割領域の平均濃度が、原稿の読み取りを開始してから初めて閾値を超えた際に濃度検出信号を出力し、前記濃度検出信号出力時の前記所定方向の読取開始位置から検出位置までの距離を前記各分割領域に対して前記所定方向の第１検出距離として出力し、前記領域単位の画像において前記所定方向とは垂直方向に、前記分割領域の濃度が初めて閾値を超える第２検出距離を求め、前記各第１検出距離および各前記領域に対する各前記第２検出距離より、前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第１検出手段と、
前記パッチチャート原稿の前記領域単位の画像と、前記第１検出手段の検出結果から各パッチの平均濃度を求め、前記パッチ平均濃度と各パッチの推定される平均濃度との比較により前記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第２検出手段と、
前記パッチ平均濃度を用いて、前記読取手段の読取特性または前記記録手段の記録特性を変更する調整手段と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、調整用パッチチャート原稿を用いて画像読取や画像記録の特性を調整する機能を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
調整用パッチチャート原稿を用いて画像読取や画像記録の特性を調整する機能を備えた画像形成装置たとえば複写機がある。
調整用パッチチャート原稿には、互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列されている。複写機の製品出荷時、あるいは出荷後の定期点検時など、この調整用パッチチャート原稿を原稿台にセットして画像読取を行うことにより、その読取画像中の各パッチ画像パターンの濃度と予め判っている実際の濃度（設定値）とが照合され、その照合結果に応じて画像読取や画像記録の特性が補正される。
【０００３】
このような調整用パッチチャート原稿を用いた補正処理では、濃度の照合を確実に行うために、調整用パッチチャート原稿のセット状態、つまり原稿台と調整用パッチチャート原稿との位置関係を的確に把握しておくことが重要になってくる。
【０００４】
特開昭５８−３３７１号公報によると、原稿の位置ずれを検知する手段として、ある形状のマークを原稿上に記録しておき、そのマークを専用の装置で読取って認識し、認識したパターンから原稿のオフセット及び傾きを検知している。
【０００５】
また、特開昭６２−２３９６６２号公報によると、原稿の置かれている領域外の画像データが必ず黒になるように原稿カバーが鏡面処理されており、読取走査時に白画像（原稿）が現われたり消えたりするタイミングでの主・副座標を原稿の四隅の点と見なし原稿位置を識別している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
原稿上にマークを記録して位置ずれを検知するものでは、マーク読取用の装置が必要なため、その分だけコストが上昇してしまう。しかも、マークの記録領域分だけ原稿領域が狭められるという問題がある。
【０００７】
読取走査時に白画像（原稿）の出現タイミングを捕らえて原稿位置を識別するものでは、原稿や原稿台の汚れによってノイズを拾う場合が大いに考えられ、誤識別を生じる可能性がある。また、この手法では、調整用パッチチャート原稿上の各パッチ画像パターンを検知できない。
【０００８】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、調整用パッチチャート原稿にマークを記録する必要なく、また調整用パッチチャート原稿や原稿台の汚れに影響を受けることもなく、原稿台と調整用パッチチャート原稿との位置関係を簡単かつ的確に把握して常に適正な調整が可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の画像形成装置は、原稿台にセットされた画像を、所定方向に領域単位で読み取る読取手段と、上記読取手段の読取画像を被画像形成媒体上に記録する記録手段と、互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列されたパッチチャート原稿の上記読取手段による上記領域単位の画像を入力し、上記領域単位の画像を上記所定方向とは異なる方向に分割し、各分割領域の平均濃度を観測する観測手段と、上記分割領域の平均濃度が、原稿の読み取りを開始してから初めて閾値を超えた際に濃度検出信号を出力し、上記濃度検出信号出力時の上記所定方向の読取開始位置から検出位置までの距離を上記各分割領域に対して検出距離として出力し、上記各検出距離から上記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第１検出手段と、上記パッチチャート原稿の上記領域単位の画像と、上記第１検出手段の検出結果から各パッチの平均濃度を求め、上記パッチ平均濃度と各パッチの推定される平均濃度との比較により上記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する第２検出手段と、上記パッチ平均濃度を用いて、上記読取手段の読取特性または上記記録手段の記録特性を変更する調整手段と、を備える。
【００１０】
請求項２に係る発明の画像形成装置は、請求項１に係る発明の構成に加え、第１検出手段の検出結果または第２検出手段の検出結果が異常のときにその旨を報知する報知手段、を備える。
【００１１】
請求項３に係る発明の画像形成装置は、請求項１に係る発明の構成に加えて第１検出手段において、上記領域単位の画像において上記所定方向とは垂直方向に、上記分割領域の濃度が初めて閾値を超える第２検出距離を求め、請求項１における検出距離および各上記領域に対する各上記第２検出距離より、上記パッチチャート原稿の原稿台上での位置ずれを検出する手段を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図１は画像形成装置たとえばディジタルカラー複写機の要部の構成を示している。
【００１３】
読取部（スキャナ部とも称す）１は、原稿台１ａを備え、この原稿台１ａにセット（載置）される原稿Ａ上の画像を光学的な主走査および副走査により所定方向（副走査方向）に領域単位で読み取る。この読取画像は記録部（プリンタ部共称す）２に供給され、そこで被画像形成媒体たとえば用紙Ｂ上に記録される。
【００１４】
読取部１の読取画像は調整ユニット３にも供給される。調整ユニット３は、パッチ記録制御部４、観測部５、第１検出部６、第２検出部９、調整部１０を備える。
【００１５】
パッチ記録制御部４は、互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンが配列された調整用パッチチャート原稿Ｐの画像データを内部メモリに記憶しており、その画像データを上記記録部２より送ることにより同記録部２から調整用パッチチャート原稿Ｐを記録出力させる。
【００１６】
観測部５は、読取部１による調整用パッチチャート原稿Ｐの読取画像を１走査ライン単位で（つまり領域単位の画像の入力として）取込み、その１走査ラインの画像（領域単位の画像）を上記所定方向（副走査方向）とは異なる方向（主走査方向）に複数に分割し、これら分割領域のそれぞれ平均画像濃度を観測する。
【００１７】
第１検出部６は、観測部５で観測される分割領域ごとの平均画像濃度に応じて、原稿台１ａにおける調整用パッチチャート原稿Ｐの位置ずれを検出するもので、判定部７および検知部８からなる。具体的には、分割領域ごとの平均画像濃度が、原稿の読み取りを開始してから初めて閾値を超えた際に濃度検出信号を出力し、この濃度検出信号出力時の上記所定方向（副走査方向）の読取開始位置から検出位置までの距離を各分割領域に対して検出距離として出力し、各検出距離から調整用パッチチャート原稿Ｐの原稿台１ａ上での位置ずれを検出する。
【００１８】
すなわち、判定部７は、観測部５で観測される領域ごとの平均画像濃度から、副走査方向における調整用パッチチャート原稿Ｐのオフセット量Ｙを２箇所について判定するとともに（Ｙ１，Ｙ２）、主走査方向における調整用パッチチャート原稿Ｐのオフセット量Ｘを例えば８走査ライン分について判定する（Ｘｊ，…）。
【００１９】
検知部８は、判定部７で判定されるオフセット量Ｙ１，Ｙ２の偏差を調整用パッチチャート原稿Ｐの傾き（スキュー）として検知し、検知した傾きが閾値内（許容範囲）であればオフセット量Ｙ（Ｙ１，Ｙ２）の平均値Ｙ０およびオフセット量Ｘ（Ｘｊ，…）の平均値Ｘ０を算出し、傾きがある閾値以上の場合は異常データの旨を判定する。この異常データにより、オペレータに対し調整用パッチチャート原稿Ｐの再読取を促す文字が報知手段である表示部１１で表示される。算出結果Ｙ０，Ｘ０は第２検出部９に供給される。
【００２０】
第２検出部９は、読取部１による調整用パッチチャート原稿Ｐの読取時、その読取画像の位置を第１検出手段６から供給される平均値Ｙ０，Ｘ０に応じて補正し、補正後の読取画像における各パッチ画像パターンのそれぞれ平均画像濃度（パッチ平均画像濃度）を求めるとともに、求めたパッチ平均画像濃度と各パッチ画像パターンの推定される平均画像濃度（予め定めた設定値）との比較により調整用パッチチャート原稿Ｐの原稿台１ａ上での位置ずれを検出する。具体的には、パッチ平均画像濃度と各パッチ画像パターンの推定される平均画像濃度との差が所定値以上離れている場合に、異常の旨を判定する。この異常データにより、オペレータに対し調整用パッチチャート原稿Ｐの再読取を促す文字が表示部１１で表示される。
【００２１】
調整部１０は、第２検出部９の検出結果（階調特性）に応じて読取部１の内部パラメータまたは記録部２の内部パラメータをそれぞれ補正し、読取部１の読取特性および記録部２の記録特性を調整（変更）する。
【００２２】
調整用パッチチャート原稿Ｐの具体例を図２に示す。
すなわち、調整用パッチチャート原稿Ｐは、互いに異なる濃度の複数のパッチ画像パターンＰａを縦横に配列して成る。パッチ画像パターンＰａの濃度は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの３色についてそれぞれ百分率で表わされている。
【００２３】
特徴として、濃度・彩度・色相の近いパッチ画像パターンＰａが互いに隣り合わないように配置される。これは、第２検出部９での異常判定を有効に作用させるためのものである。
【００２４】
すなわち、図２の調整用パッチチャート原稿Ｐの右下位置に円形の網状領域として示すように、複数のパッチ画像パターンＰａの境界部分を１つのパッチ画像パターンＰａとして捕らえた場合、濃度・彩度・色相の近いパッチ画像パターンＰａが隣り合う状態に配置されていると仮定すると、上記境界部分での濃度の平均値は本来の１つ分のパッチ画像パターンＰａの濃度（＝設定値）と近い値を示し、第２検出部９での異常判定から漏れてしまうことがある。
【００２５】
これに対し、濃度・彩度・色相の近いパッチ画像パターンＰａが互いに隣り合わないように配置されていれば、上記境界部分を１つのパッチ画像パターンＰａとして捕らえた場合に、その境界部分での濃度の平均値は本来の１つ分のパッチ画像パターンＰａの濃度（＝設定値）から大きく離れた値を示し、第２検出部９での異常判定が有効に作用することになる。
【００２６】
調整用パッチチャート原稿Ｐのもうーつの特徴として、読取部１の走査開始位置に近い側、つまり調整用パッチチャート原稿Ｐの左縁部および上縁部に濃度の高いパッチ画像パターンＰａが配置される。これは、原稿台１ａ上での調整用パッチチャート原稿Ｐの周縁を的確に捕らえるためのものである。
【００２７】
つぎに、上記の構成の作用を図３のフローチャートを参照して説明する。
パッチ記録制御部４から記録部２への画像データ供給により、記録部２から調整用パッチチャート原稿Ｐが出力される（ステップ101 ）。
【００２８】
この調整用パッチチャート原稿Ｐが原稿台１ａにセットされることにより、調整用パッチチャート原稿Ｐ上の画像が読取部１によりプリスキャンされて読取られ（ステップ102 ）、この読取画像における複数領域のそれぞれ平均画像濃度が観測される（ステップ103 ）。
【００２９】
そして、観測される領域ごとの平均画像濃度に応じて、原稿台１ａにおける調整用パッチチャート原稿Ｐの位置ずれが検出される。この位置ずれ検出については、主走査方向と副走査方向で手順が異なるため、それぞれ分けて説明する。
【００３０】
まず、副走査方向のオフセット量Ｙの判定および傾き検知の手順について図４により説明する。
各主走査ラインｊにおいて主走査方向に沿う２箇所の位置Ｘ１，Ｘ３を左端とし、それぞれＷ１の大きさの２領域において、各画素の濃度の平均値が平均画像濃度ｄ１，ｄ２として観測される（ステップ103 ）。
【００３１】
平均画像濃度ｄ１が閾値Ｔｈ１を初めて超えたときの主走査ラインｊの位置が副走査方向のオフセット量Ｙ１と判定され、同様に平均画像濃度ｄ２が閾値Ｔｈ１を初めて超えたときの主走査ラインｊの位置が副走査方向のオフセット量Ｙ２と判定され（ステップ104 ）、それぞれレジスタに格納される。
【００３２】
オフセット量Ｙ１，Ｙ２が所定値を超えた場合は、オフセット量Ｙ１，Ｙ２が同所定値にクリップされるか、あるいはオーバーフロービットが立てられる。
この場合、読取部１の走査開始位置に近い側、つまり調整用パッチチャート原稿Ｐの左縁部および上縁部に濃度の高いパッチ画像パターンＰａが配置されているので、原稿以外の無地部分の濃度（通常白）と実際のパッチ画像パターンＰａの濃度との差が大きくなり（コントラスト大）、原稿台１ａ上での調整用パッチチャート原稿Ｐの周縁が的確に捕らえられて、検出精度の向上が図れる。
【００３３】
オフセット量Ｙ１，Ｙ２の偏差ｄＹが調整用パッチチャート原稿Ｐの傾きとして検知され（ステップ105 ）、その傾きｄＹと設定値Ｔｈ２とが比較される（ステップ106 ）。
【００３４】
傾きｄＹが設定値Ｔｈ２より大きければ（ステップ106 のＹＥＳ）、異常であるとの判定の下に表示部１１の文字表示によってオペレータに再読み取りが促される（ステップ107 ）。
【００３５】
傾きｄＹが設定値Ｔｈ２以内なら（ステップ106 のＮＯ）、オフセット量Ｙ１，Ｙ２の平均値Ｙ０が求められる（ステップ108 ）。
一方、主走査方向のオフセット量Ｘの判定の手順について図５により説明する。
【００３６】
主走査ラインｊごとに画像データが８画素単位のブロックＷ２に分割され、それぞれブロックＷ２内の各画素の濃度の平均値が平均画像濃度ｄ４として順次に観測される（ステップ103 ）。
【００３７】
各ブロックＷ２の平均画像濃度ｄ４のうちいずれかが閾値Ｔｈ３を超えたとき、そのときの主走査位置が主走査方向のオフセット量Ｘｊと判定され、レジスタに格納される。
【００３８】
オフセット量Ｘｊが所定値を超えた場合は、オフセット量Ｘｊが同所定値にクリップされるか、あるいはオーバーフロービットが立てられる。
上記オフセット量Ｙ１，Ｙ２のうち大きい方（図面ではＹ１）が基準位置Ｙｓとして選定され、それに一定距離Ｙｐを加えた位置が判定開始点（＝Ｙｓ＋Ｙｐ）として設定され、そこから主走査ラインの本数にして２５６本分の領域が３２本ずつ８つの領域に分割される。
【００３９】
３２本分の領域において、１本ごとに上記オフセット量Ｘｊが判定され、これらオフセット量Ｘｊの平均値ＡＶＧＸｊｊが求められる。この平均値ＡＶＧＸｊｊの算出が上記８つの領域について実行され、これら８つの平均値ＡＶＧＸｊｊの平均値Ｘ０が求められる（ステップ104 ）。
【００４０】
原稿台１ａの汚れなど何らかのノイズの影響で平均値ＡＶＧＸｊｊが異常値を示すことがあり、その場合は異常値を示した平均値ＡＶＧＸｊｊが平均値Ｘ０計算から除外される。
【００４１】
こうして求められる平均値Ｙ０，Ｘ０に応じて読取部１の読取画像の位置（読取範囲）が補正され、この補正後の読取画像における各パッチ画像パターンＰａのそれぞれ平均画像濃度が検出される（ステップ109 ）。検出された平均画像濃度と予め定めた設定値との差が所定値以上離れている場合、あるいは各パッチ画像パターンＰａのサイズや個数が予め定められている設定値と異なる場合、異常であるとの判定の下に（ステップ110 のＮＯ）、表示部１１の文字表示によってオペレータに再読み取りが促される（ステップ107 ）。
【００４２】
パッチ画像パターンＰａに対する平均画像濃度の検出は、図２に斜線で示すように、パッチ画像パターンＰａ（ｐｘ×ｐｙ）より小さい格子状領域（ｐｗｘ×ｐｗｙ）に設定される。
【００４３】
異常がなければ（ステップ110 のＹＥＳ）、検出された各平均画像濃度（階調特性）に応じて読取部１の内部パラメータまたは記録部２の内部パラメータがそれぞれ補正され、読取部１の読取特性または記録部２の記録特性が調整される（ステップ111 ）。
【００４４】
たとえば、記録部２のγ変換やシェーディング補正等の内部パラメータが補正される。γ変換に関しては、記録部２のγ特性を表わす原稿を読み取り、これに対する最小２乗法による近似関数をパラメータとして求め、そのパラメータの逆関数を記録部２内部の公知のγ変換部において施すことにより、記録部２のγ特性を補正することができる。
【００４５】
以上のように、調整用パッチチャート原稿Ｐの各パッチ画像パターンＰａの濃度には階調が付けられており、これらパッチ画像パターンＰａの平均画像濃度を位置ずれ検出の指標とする構成であるから、調整用パッチチャート原稿Ｐにマークを記録する必要なく、また調整用パッチチャート原稿Ｐや原稿台１ａの汚れに影響を受けることもなく、原稿台１ａと調整用パッチチャート原稿Ｐとの位置関係を簡単かつ的確に把握して常に適正な調整が可能となる。
【００４６】
マーク読取用の専用の装置が不要となるのでコスト上昇を回避できるとともに、マーク記録領域が不要となるので調整用パッチチャート原稿Ｐの原稿領域縮小を回避することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、調整用パッチチャート原稿の各パッチ画像パターンの平均画像濃度に基づいて位置ずれ検出を行う構成としたので、調整用パッチチャート原稿にマークを記録する必要なく、また調整用パッチチャート原稿や原稿台の汚れに影響を受けることもなく、原稿台と調整用パッチチャート原稿との位置関係を簡単かつ的確に把握して常に適正な調整が可能な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図２】同実施例における調整用パッチチャート原稿Ｐを示す図。
【図３】同実施例の作用を説明するためのフローチャート。
【図４】同実施例における副走査方向のオフセット量を判定する手順を説明するための図。
【図５】同実施例における主走査方向のオフセット量を判定する手順を説明するための図。
【符号の説明】
１…読取部
１ａ…原稿台
２…記録部
３…調整ユニット
４…パッチ記録制御部
５…観測部
６…第１検出部
７…判定部
８…検知部
９…第２検出部
１０…調整部
１１…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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