(57)【要約】【課題】スキャナを搭載した画像形成装置において生産性を下げずに高品質な画像読み取りが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】キャリッジの動作中に既知のテストチャートをスキャナユニットで読み取って得られたスキャン画像データから画像歪み量を検出する歪み量検出手段と、前記画像歪み量から作成される歪み補正テーブルを記憶する記憶手段と、を有し、キャリッジの動作中にスキャナユニットで原稿を読み取るとき、画像処理手段は、前記キャリッジの動作中に得られた原稿のスキャン画像データについて、前記歪み補正テーブルを用いて画像歪みを補正する画像処理を行う。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段を動作させて記録媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、読取手段をスキャンさせることにより原稿を読み取ってスキャン画像データを得る画像読取ユニットと、前記スキャン画像データについて画像処理を行う画像処理手段と、を備える画像形成装置において、
前記画像形成手段の動作中に既知のテストチャートを前記画像読取ユニットで読み取って得られたスキャン画像データから画像歪み量を検出する歪み量検出手段と、前記画像歪み量から作成される歪み補正テーブルを記憶する記憶手段と、を有し、
前記画像形成手段の動作中に前記画像読取ユニットで原稿を読み取るとき、
前記画像処理手段は、前記画像形成手段の動作中に得られた原稿のスキャン画像データについて、前記歪み補正テーブルを用いて画像歪みを補正する画像処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記テストチャートは、記録媒体上に複数のドットが所定のパターンで配列されたドットチャートであり、
前記歪み量検出手段は、該テストチャートの正常座標のドット位置と前記スキャン画像データにおけるドット位置とを比較して画像歪み量を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記テストチャートの正常座標のドット位置は、該テストチャートの読取時に前記画像形成手段の動作の読み取りへの影響を排除して読み取った所定の２点のドットを基準点として予測されるものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の動作条件ごとに作成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成手段の動作条件は、該画像形成手段の走査動作における走査方向の加減速位置、加減速パターン、走査の向き、定速走査時の狙い速度の少なくともいずれか１つで区別されるものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の走査動作におけるサーボ制御モードごとに作成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の走査動作における走査加速度と画像歪み量との関係を示すテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記歪み補正テーブルを用いて求められる画像形成手段の走査動作における走査加速度と画像歪み量との関数から、前記画像形成手段の動作中に得られた原稿のスキャン画像データにおける歪み補正量を算出し、
前記画像処理手段は、該歪み補正量を用いて画像歪みを補正する画像処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記歪み補正テーブルは、当該画像形成装置の設計工程段階または生産工程段階、あるいは当該画像形成装置のユーザー操作時に作成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナを搭載したインクジェット記録装置である画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スキャナプリンタ複合機での画像読み取りにおいて、装置が振動している状態だと装置の歪みにより光学系の位置関係が乱れて、読み取り画像が歪む問題がある。振動源がスキャナ内の読取装置の走査や、プリンタ内の印刷機構の走査によるものであれば、走査を一時的に停止したり、加速度を低く制御したりすることで振動を抑制し、画像品質を向上させる技術が既に知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、振動による画像品質低下を防ぐ目的で、スキャナ内の光学読み取り機構の走査を行うステッピングモーターの制御を、ユーザーが指示したモードが振動の影響を受けやすい場合には速度が遅い低振動の制御モードで制御する制御方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、今までの画像形成装置のように装置内の機構を一時停止したり加速度を低く制御したりする方法では、スキャナの読み取り速度やコピー速度を抑制することとなり、生産性を下げてしまう問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５-２３４３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、スキャナを搭載した画像形成装置において生産性を下げずに高品質な画像読み取りが可能な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】
【０００７】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕  画像形成手段（キャリッジ１４１）を動作させて記録媒体に画像を形成する画像形成ユニット（プリンタユニット１４０）と、読取手段（光学読み取りユニット１３１）をスキャンさせることにより原稿を読み取ってスキャン画像データを得る画像読取ユニット（スキャナユニット１３０）と、前記スキャン画像データについて画像処理を行う画像処理手段（イメージプロセッサ２０３）と、を備える画像形成装置（プリンタスキャナ複合機１００）において、前記画像形成手段の動作中に既知のテストチャートを前記画像読取ユニットで読み取って得られたスキャン画像データから画像歪み量を検出する歪み量検出手段（ＣＰＵ２０４）と、前記画像歪み量から作成される歪み補正テーブルを記憶する記憶手段（ＲＡＭ２０５）と、を有し、前記画像形成手段の動作中に前記画像読取ユニットで原稿を読み取るとき、前記画像処理手段は、前記画像形成手段の動作中に得られた原稿のスキャン画像データについて、前記歪み補正テーブルを用いて画像歪みを補正する画像処理を行うことを特徴とする画像形成装置（図１，図４，図１５）。
〔２〕  前記テストチャートは、記録媒体上に複数のドットが所定のパターンで配列されたドットチャートであり、前記歪み量検出手段は、該テストチャートの正常座標のドット位置と前記スキャン画像データにおけるドット位置とを比較して画像歪み量を検出することを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔３〕  前記テストチャートの正常座標のドット位置は、該テストチャートの読取時に前記画像形成手段の動作の読み取りへの影響を排除して読み取った所定の２点のドットを基準点として予測されるものであることを特徴とする前記〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕  前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の動作条件ごとに作成されることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔５〕  前記画像形成手段の動作条件は、該画像形成手段の走査動作における走査方向の加減速位置、加減速パターン、走査の向き、定速走査時の狙い速度の少なくともいずれか１つで区別されるものであることを特徴とする前記〔４〕に記載の画像形成装置。
〔６〕  前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の走査動作におけるサーボ制御モードごとに作成されることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔７〕  前記歪み補正テーブルは、画像形成手段の走査動作における走査加速度と画像歪み量との関係を示すテーブルであることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔８〕  前記歪み補正テーブルを用いて求められる画像形成手段の走査動作における走査加速度と画像歪み量との関数から、前記画像形成手段の動作中に得られた原稿のスキャン画像データにおける歪み補正量を算出し、前記画像処理手段は、該歪み補正量を用いて画像歪みを補正する画像処理を行うことを特徴とする前記〔７〕に記載の画像形成装置。
〔９〕  前記歪み補正テーブルは、当該画像形成装置の設計工程段階または生産工程段階、あるいは当該画像形成装置のユーザー操作時に作成されることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像読取ユニット（スキャナ）や画像形成ユニット（プリンタ）の生産性を下げずに、振動やスキャン走査駆動によるスキャン画像の品質低下を抑制することができる。すなわち、振動の発生を抑制するのではなく、印刷とともに画像読み取り（スキャン）が行われるときのスキャン画像の歪みを予測して補正することで、装置の生産性を損なわずに画像品質の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図１に、本発明に係る画像形成装置に一態様であるインクジェットプリンタ・スキャナ一体型複合機の構成例を示す。
プリンタスキャナ複合機１００は、セットされた読取対象の原稿を画像読取ユニット１３０に送る自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０と、ＡＤＦ１２０から送られてきた原稿を画像として読み取る画像読取ユニット（スキャナユニット）１３０と、画像読取ユニット１３０で読み取られた画像データまたは外部から入力される画像データに基づいて画像を形成する画像形成ユニット（プリンタユニット）１４０と、を備える（図１（ａ））。
【００１０】
ここで、プリンタユニット１４０は、キャリッジ支持ロッド１４２にキャリッジ１４１を摺動可能に保持し、主走査モーター１４４でキャリッジ１４１を用紙の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に移動させる。このキャリッジ１４１には、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列した液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（プリンタヘッド）を搭載している。プリンタユニット１４０による画像形成（印字）は、用紙搬送機構１４３によって搬送されてきた記録媒体である用紙Ｐの上を、キャリッジ１４１がキャリッジ支持ロッド１４２に沿って往復走査しながらインク滴を吐出することで行われる。
【００１１】
また、画像読み取り（スキャン）は、スキャナユニット１３０内の光学読取手段（光学読み取りユニット）１３１が原稿読み取りガラス１３３の下を走査モーター１３２の駆動により移動するか、停止した光学読み取りユニット１３１の上をＡＤＦ１２０によって原稿を搬送しながら、原稿の反射光に基づく画像データを取り込むことで行われる。
【００１２】
印字動作ではキャリッジ１４１が高速で往復走査するため、キャリッジ１４１の動きに同期して画像形成装置１００本体マシンに振動が発生する。このため、コピー印刷のように印字動作とスキャン動作を同時に要求され、それを実行した場合、マシンが振動している状態でスキャナユニット１３０は画像の読み取りを行うことになる。このとき、装置の歪みや光学読み取りユニット１３１の走査速度変動により、意図した座標の画像が取り込めずにスキャン画像に歪みが発生する。
【００１３】
図２は、スキャナユニットの構成を示す外観斜視図である。
スキャナユニット１３０は、原稿読み取りガラス１３３の下に光学読取ユニット１３１が配置されており、光学読み取りユニット１３１の画像入力スリット１３１ａから入力された原稿の反射光を取り込んで画像入力スリット１３１ａ分の原稿を読み取る。また光学読み取りユニット１３１は、ガイドロッド１３４に支持されており、駆動ベルト１３５を介して走査モーター１３２で走査されることにより、原稿全体を読み取ることができる。
【００１４】
図３は、光学読み取りユニットの構成例を示す断面図である。
例えば、光学読み取りのためのイメージセンサとしてＣＣＤ（電荷結合素子(Charge
Coupled Device)）を用いる場合、照射ランプの光による原稿の反射光をＣＣＤイメージセンサに入射させて画像データを得ているが、ＣＣＤイメージセンサのサイズを原稿の幅に対して小さくするため、原稿の反射光についてミラー（図中、ミラー１，ミラー２，ミラー３，ミラー４）によってその光路を延長し、レンズによってその集光を行っている。また原稿画像の読み取りは、光学読み取りユニット１３１を走査モーター１３２の駆動により一定速度で走査しながら、光学読み取りユニット１３１内のＣＣＤイメージセンサに入力された原稿の反射光に基づく情報を一定の時間周期で取り込むことで、原稿のスキャン対象画像を一定間隔の画素（スキャン画像データ）に分解して読み取っている。
【００１５】
図４にプリンタスキャナ複合機１００の制御ブロック図を示す。
プリンタスキャナ複合機１００は、スキャナユニット１３０のイメージセンサ２０１で取り込まれた画像データ（スキャン画像データ）であるアナログ読み取り信号をデジタル画像データに変換するセンサドライバ２０２と、デジタル画像データについて画像処理を行うイメージプロセッサ２０３と、装置全体の制御を司るＣＰＵ２０４と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０５と、ＣＰＵ２０４が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０６と、各種のセンサ２０９を有し、主走査モーター１４４、走査モーター１３２、プリンタヘッド２１１の液滴吐出機構などのアクチュエータ２０８の駆動を制御するメカ制御Ｉ／Ｏ２０７と、プリンタヘッド２１１にスキャナユニット１３０で得られた画像データあるいはホストから入力された画像データに基づいて画像形成するための信号を出力する画像出力制御部２１０と、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置であるホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ２１２と、を備えている。
【００１６】
ここで、プリンタスキャナ複合機１００においてＣＰＵ２０４は、スキャナユニット１３０のイメージセンサ２０１で読み取られた画像データについて所定の画像処理（後述）を行なわせ、印刷画像データを得る。ついで、ＣＰＵ２０４は、印刷指示を受けた印刷画像データを解析し、データの並び替え処理等を行って画像出力制御部２１０に画像データを転送する。なお、画像出力するための画像データのビットマップデータへの変換は、例えばＲＯＭ２０６にフォントデータを格納して行っても良い。
【００１７】
画像出力制御部２１０は、プリンタヘッド２１１の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータをクロック信号に同期させてシリアルデータで送出する。ついでキャリッジ１４１は主走査モーター１４４の駆動により走査され、プリンタヘッド２１１から前記ドットパターンデータに基づいてインクが用紙Ｐ上に吐出される。このインク吐出動作は用紙Ｐが副走査方向に搬送されるごとに繰り返され画像形成が行われる。
【００１８】
図５に、プリンタスキャナ複合機１００における一般的なスキャンデータ処理のフローチャートを示す。
（Ｓ１１）  まずスキャナユニット１３０のイメージセンサで画像データ（スキャン画像データ）が読み取られる。
（Ｓ１２）  ついで、センサドライバ２０２でスキャン画像データであるアナログ読み取り信号をデジタルデータ（生画像データ）に変換された後、該デジタルデータはＲＡＭ２０５に格納される。
（Ｓ１３）  つぎに、ＲＡＭ２０５に格納された生画像データは、イメージプロセッサ２０３によりノイズ除去や色調補正などの画像補正（画像処理）を施される。
（Ｓ１４）  さらに出力先の要求に応じて解像度変更、誤差拡散処理、データ圧縮などの画像補正（画像処理）を施される。
（Ｓ１５）  最後に、印刷画像データとして所定の出力先（ホストＰＣまたは画像出力制御部２１０）に出力される。
【００１９】
ここで、光学読み取りユニット１３１の走査を一定速度に維持する制御は、走査モーター（ステッピングモーター）１３２を一定周波数でステップさせる方法が一般的であり、光学読み取りユニット１３１の走査速度は該走査モーター１３２の駆動周波数に比例する。このとき、この方法ではエンコーダなどによる速度のフィードバック制御は行われない。
【００２０】
また、プリンタユニット１４０の印刷動作などによる振動によってスキャナユニット１３０が揺らされると、駆動ベルト１３５の伸張などにより光学読み取りユニット１３１の走査速度に速度ムラが発生し目標位置からのズレが生じてしまい、イメージセンサにはスキャン対象画像の意図した座標とは異なる座標の情報が入力されるため、読み取り画像が歪む結果となる。なお、当該プリンタスキャナ複合機１００では、このような速度変動の発生及びズレ量は検知することができない。
【００２１】
図６に、スキャナユニット１３０を側面から見た断面図を示す。
図６（ｂ）には、振動がなく、光学読み取りユニット１３１がＦ方向（図中左方向）に速さｖで走査されながら、座標ｘ１で原稿の画素を取り込み、t時間後に座標ｘ２の原稿の画素を正常に取り込む場合を示している。
【００２２】
これに対して、図６（ｃ）のように、振動によりスキャン走査速度が減速されてｖ’ になると、座標ｘ２より手前の座標ｘ２’の原稿の画像をｘ２の画素として取り込んでしまう。この場合、取り込まれた画像は、前述の画像処理の段階でｘ１−ｘ２間の画像として処理されるため、ｘ１-ｘ２’間の本来の間隔よりも長く引き伸ばされた画像となってしまう（図７）。すなわち、実際のスキャン距離がｘ１-ｘ２’間距離＝ｖ’ ｔであるところ、スキャン距離がｘ１−ｘ２間距離＝ｖ
ｔとして処理されてしまう。
【００２３】
このような取り込み画像の歪みは、イメージセンサを含む光学読み取りユニット１３１が想定している位置からズレた位置にあることが原因である。そのため、取り込み画像の歪みは、上記のようなスキャン走査方向のみのズレに限られるものではなく、スキャナユニット１３０の筐体の歪みに起因してスキャン走査方向と垂直方向のズレも発生しうる（図８）。なお図８は、座標ｘ２の位置でスキャン走査と垂直方向のズレが発生した場合のスキャン画像である。
【００２４】
あるいは、軸回転のズレ（図９）も発生しうる。これは、図１０に示すように、光学読み取りユニット１３１を支持するガイドロッド１３４と、走査駆動するための駆動ベルト１３５が同軸上にないために、ガイドロッド支持部を回転中心としたヨーモーメントが発生して光学読み取りユニット１３１が「首振り」する現象を引き起こすためである。この現象は、スキャン走査の加減速時に一時的に発生する場合もあるし、走査中に継続して発生する場合もある。角度θは速度や加速度が大きいほど大きくなる。なお、図９は、軸回転ズレが角度θで発生し続けた場合のスキャン画像である。
【００２５】
この問題に対して、これまで知られている対策は以下のものが挙げられる。
・キャリッジ動作中はスキャン動作を行わないで、キャリッジ停止中にスキャンを行う。
・スキャナ内の光学ユニットの走査による振動に対して、駆動モーターの制御を必要に応じて低振動のモードに切替えて制御する。
しかしながら、これらの方法ではスキャン画像の歪みは低減できるが、印字やスキャンの生産性が下がるデメリットがあった。
【００２６】
そのため、本発明では、予め記憶したキャリッジ走査及びスキャン走査と画像歪みの関係を用い、スキャン画像データに所定の画像処理を施すことで歪みを補正するものである。この方法であれば印字やスキャンの生産性を下げずにスキャン画像の品質低下を低減することができる。以下、本発明の根幹をなす部分について説明する。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置（プリンタスキャナ複合機１００）は、画像形成手段（キャリッジ１４１）を動作させて記録媒体（用紙Ｐ）に画像を形成する画像形成ユニット（プリンタユニット１４０）と、読取手段（光学読み取りユニット１３１）をスキャンさせることにより原稿を読み取ってスキャン画像データを得る画像読取ユニット（スキャンユニット１３０）と、前記スキャン画像データについて画像処理を行う画像処理手段（イメージプロセッサ２０３）と、を備える画像形成装置において、前記画像形成手段の動作中に既知のテストチャートを前記画像読取ユニットで読み取って得られたスキャン画像データから画像歪み量を検出する歪み量検出手段（ＣＰＵ２０４）と、前記画像歪み量から作成される歪み補正テーブルを記憶する記憶手段（ＲＡＭ２０５）と、を有し、前記画像形成手段の動作中に前記画像読取ユニットで原稿を読み取るとき、前記画像処理手段は、前記画像形成手段の動作中に得られた原稿のスキャン画像データについて、前記歪み補正テーブルを用いて画像歪みを補正する画像処理を行うことを特徴とするものである。
【００２８】
ここで、まず歪み検出用の前記テストチャートは、例えば一定間隔でドットが格子状に配列されたチャートであり、該テストチャートをスキャナユニット１３０にセットし、キャリッジ１４１を往復走査させながらスキャンを行い、テストチャートの画像を読み取ることを行う。
【００２９】
図１１に、歪み検出用テストチャートのドットパターン例を示す。
テストチャートＴは、記録媒体上に、複数のドットＳが所定のパターンで印刷などにより形成されたものであり、Ｘ方向に間隔ａ、Ｙ方向に間隔ｂとなるように二次元格子状に形成されている。また、テストチャートＴのドットパターンの図中左端の上下（テストチャートＴの先頭行の両端）に２つのドットを形成しており、一方を基準点Ｒ１、他方を基準点Ｒ２としている。
【００３０】
歪み検出に際しては、まず図１１に示したテストチャートＴをスキャンユニット１３０においてスキャンしてスキャン画像データを得て、ＣＰＵ２０４が該スキャン画像データにおける各ドットＳの座標を検出し、該スキャン画像データにおけるドット位置と予め装置が記憶しているテストチャートの正常座標のドット位置とを比較して画像歪み量を検出する。振動等の影響を受けずに正常にスキャンが行われれば、どのドットも予め装置が記憶している正常座標と一致し、画像歪みなしと判断される。
【００３１】
ただし、テストチャートＴがスキャナユニット１３０に斜めに配置されていると、振動の影響がなくとも座標ズレが検出されてしまう。そこで、最初にスキャンユニット１３０において振動の影響のない状態でテストチャートＴの２点の基準点（Ｒ１，Ｒ２）を検出し、これを基準として他のドットの正常座標を算出し、その後スキャンしたドットの座標と比較することでテストチャートＴの斜め配置の影響を除去することが好ましい。なお、検出した斜め角度が大きく、正常な歪み検出ができない場合（予め設定された閾値を超える場合）には測定を中止することが望ましい。
【００３２】
なお、振動の影響のない状態での基準点（Ｒ１，Ｒ２）の検出とは、図９のような軸回転による回転ズレ角度θを極力小さくするため、例えばテストチャートＴのスキャン時に、キャリッジを停止した状態で読み取ること、あるいはスキャン走査速度を低速にして読み取ることである。さらにはテストチャートＴのスキャン時に、スキャン走査を微小走査ごとに停止して、読み取りは停止状態で基準点（Ｒ１，Ｒ２）を読み取ってもよい。
【００３３】
図１２は、テストチャートのスキャン画像データに画像歪みが発生している場合の歪み検出状態を示す図である。
振動によって画像歪みが発生した場合には、スキャン画像上ではドットが正常座標Ｓ２からずれた位置Ｓ２’に検出される。このとき、基準点Ｒ１を基準とした座標は、検出点Ｓ２’（ａ’，ｂ’）、正常座標Ｓ２（ａ，ｂ）であり、この場合の画像歪み量（ズレ量）は正常座標Ｓ２と検出点Ｓ２’の座標の差（ｘ＝ａ’−ａ、ｙ＝ｂ’−ｂ）として、それぞれ記憶される。
【００３４】
ここで、光学読み取りユニット１３１の速度変動と、検出点のＸ・Ｙ方向へのズレだけを想定する場合、テストチャートはＸ方向に一列に並ぶチャートで十分だが、軸回転による歪みは上記の２次元格子チャート（図１１）でなければ検出できない。すなわち、スキャナユニット１３０の構造では、ガイドロッド１３４と駆動ベルト１３５が光学読み取りユニット１３１の重心から離れた位置に接続されることが一般的であり、ガイドロッド１３４と駆動ベルト取り付け位置は同軸とならないため、ガイドロッド１３４を回転中心とした軸回転ズレを誘発する。このため、二次元格子のテストチャートで歪み補正を行えれば、このような構造上の原因による歪みも補正できる。
【００３５】
ところで、このようなズレの発生量は、プリンタユニット１４０のキャリッジ１４１の動作条件に依存する。そこで本発明では、画像形成手段であるキャリッジ１４１の動作条件ごとに前記歪み補正テーブルを作成する。すなわち、キャリッジ１４１の動作条件を変更して、それぞれの条件下でテストチャートの測定を行い、それぞれで前述した画像歪み量を求め、データ取得時のキャリッジ１４１の加速度で整理しテーブル化し、歪み補正テーブルとしてＲＡＭ２０５に保存する。
【００３６】
また、加速度は、プリンタユニット１４０において計測されるキャリッジ１４１の位置情報（例えば、キャリッジ支持ロッド１４２に沿って設けられたエンコーダで読み取ったキャリッジ１４１の位置情報）の時間当たりの変化量から計算するとよい。例えば、ある時間に図１３に示すテストチャートＴのドットＳ１１〜Ｓ１９（Ｓ１ｘの一行）を読み取った場合には、その時間の加速度をプリンタユニット１３０のキャリッジ位置カウンタから計算する。そして、このときの画像歪み量（ズレ量）をその加速度に紐づけてテーブル化する。
【００３７】
なお、キャリッジ１４１の速度が収束（減速動作であれば停止、加速動作であれば目標速度到達）しても歪みが収束しない場合には、速度収束後はズレ量を時間の関数としてテーブル化するとよい。また、ズレ量との相関関係が加速度よりも明確であれば加速度以外に速度のような変数を用いても良い。
【００３８】
ここで、歪み補正テーブルにおけるキャリッジ１４１の動作条件は、キャリッジ１４１の走査動作における種々のパラメータである。表１にキャリッジ走査の動作パラメータ例を示す。
【００３９】
【表１】
2009218867.tif 000003
【００４０】
ここでは、キャリッジ１４１の走査動作における加減速パターン（停止状態から加速、減速して停止、減速して反転加速など）、走査の向き（移動方向／往路方向、復路方向）、定速走査時の狙い速度（キャリッジ速度／高速、低速など）、走査方向の加減速位置（ホームポジション、右用紙端、左用紙端、空吐出位置など）があり、これらのうち少なくともいずれか１つで歪み補正テーブルが区別される。なお、キャリッジ速度や加減速位置は、実際のプリンタ１００の印字モードで使用される値を用いるとよい。
【００４１】
表２に、ある動作条件における歪み補正テーブルを示す。ここでは、キャリッジ１４１の走査動作における加減速パターン（停止から加速）、キャリッジ速度（高速）、加減速位置（ホームポジション）を固定し、テストチャートの各行でキャリッジ加速度を変化させた場合の画像歪み量を求めている。
【００４２】
【表２】
2009218867.tif 000004
【００４３】
また、歪み補正テーブルにおいて、キャリッジ１４１の動作条件としてパラメータの設定値を記録せずに、サーボ制御の制御モード名で記録してもよい。これによれば、記録データを削減することができる。表３にキャリッジ走査のサーボ制御モードと設定パラメータの関係を示す。この場合、歪み補正テーブルは、サーボ制御モードごとで区別されるようになる。
【００４４】
【表３】
2009218867.tif 000005
【００４５】
なお、上記のようにテストチャートのドットのズレ量の実測値のみで歪み補正を行おうとすると、テーブルデータ全てを実測するための膨大なサンプルが必要になり実現は困難である。高精度な歪み補正テーブルを用意しようとすればするほど、測定工数の増大とデータ容量の増大を招く。
【００４６】
そこで、前記歪み補正テーブルを用いて、キャリッジ１４１の走査動作における走査加速度と画像歪み量（ズレ量）との関数を求め、該関数から必要な加速度における画像歪み量（ズレ量）を算出するようにするとよい。このような関数は、２点の実測データ間を直線で結んだ一次関数でも良いし（図１４（ａ））、複数の実測データにフィッティングさせた高次のフィッティング関数でも良い（図１４（ｂ））。図１４（ａ）のように直線補間であれば比較的容易に計算できるメリットがあり、図１４（ｂ）のように高次のフィッティング関数であれば、より高精度の補完と実測範囲よりも広い範囲でも歪み量を予測できるメリットがある。
【００４７】
なお、前記歪み補正テーブルは、当該画像形成装置（プリンタスキャナ複合機１００）の設計工程段階に作成するようにするとよい。すなわち、設計者が測定したデータを出荷プログラムに盛り込んで機種共通のデータ（歪み補正テーブル）とすれば、測定工数を最小限に抑えることができる。また、画像形成装置マシンごとのバラツキを考慮して、生産工程段階で各マシン個別に歪み補正テーブルを作成しても良い。マシンごとに歪み補正テーブルを作成する場合には、工場出荷時に行えばユーザーに負荷を与えずに機能を達成できる。
あるいは当該画像形成装置のユーザー操作時に歪み補正テーブルを作成するようにしてもよい。これにより経時変化に対応することもできる。
【００４８】
つぎに、この歪み補正テーブルを用いた、スキャン画像データについて振動に伴う画像歪みを補正する画像処理について説明する。
【００４９】
図１５は、プリンタスキャナ複合機１００において歪み補正を行う場合のスキャン画像の処理フローである。
（Ｓ２１）  まずスキャナユニット１３０のイメージセンサで画像データ（スキャン画像データ）を読み取る。
（Ｓ２２）  ついで、センサドライバ２０２でスキャン画像データであるアナログ読み取り信号をデジタルデータ（生画像データ）に変換した後、該デジタルデータをＲＡＭ２０５に格納する。
（Ｓ２３）  スキャナユニット１３０の画像読み取りの際にプリンタユニット１４０においてキャリッジ１４１が動作中であるか否かを確認する。
（Ｓ２４）  キャリッジ動作中にスキャンを行っている場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、イメージセンサで画像を取り込んだ時点のキャリッジ１４１の動作条件（動作モードと加速度）を取得する。
（Ｓ２５）  ついで、取得したキャリッジ１４１の動作条件に対応する歪み補正テーブルをＲＡＭ２０５から読み出し、該歪み補正テーブルを利用して、イメージプロセッサ２０３においてＲＡＭ２０５に格納された生画像データの画像歪み補正を行う。また、合わせてノイズ除去や色調補正などの画像補正（画像処理）を行う。
【００５０】
（Ｓ２６）  キャリッジ動作中にスキャンを行っていない場合（ステップＳ２３のＮｏ）、ＲＡＭ２０５に格納された生画像データについて、イメージプロセッサ２０３によりノイズ除去や色調補正などの画像補正（画像処理）を行う。
（Ｓ２７）  さらに前記画像処理後の画像データについて出力先の要求に応じて解像度変更、誤差拡散処理、データ圧縮などの画像補正（画像処理）を行い、印刷画像データとする。
（Ｓ２８）  最後に、印刷画像データを所定の出力先（ホストＰＣまたは画像出力制御部２１０）に出力する。
【００５１】
図１６，図１７に、ステップＳ２５において行われる歪み補正の実施例を示す。
図１６では、例として一次元で並んだドット（ここでは、Ｓ１１〜Ｓ１９の一行分のドット）を、全ての同じ解像度空間で補正する場合を説明する。
まず、図１６（ｂ）は、スキャン画像データが原稿（図１６（ａ））のドット位置からずれた座標で取り込まれた画素（ドットデータ）を示している。ここで、歪み補正テーブルを用いて、ずれた画素を正常な座標位置に移動させる座標変換処理を行う（図１６（ｃ））。図１６（ｂ）ではＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１８，Ｓ１９のドット位置に相当する画素はそのままで、Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７のドット位置に相当する画素を図１６（ｃ）ではそれぞれ１つずつ左隣のドット位置に移動させている。
【００５２】
次に、画素合成処理を行う（図１６（ｄ））。このステップでは、複数の画素が重なった場合（Ｓ１８のドット位置で重なった２つの画素）にはこれらを平均した画素を合成して置き換える。また、抜けが発生した座標Ｎ（Ｓ１４のドット位置）には、隣接する画素Ｌ、Ｍを平均したものを合成して補完し、補正後のスキャン画像データとする。
【００５３】
図１７では、一次元で並んだドット（ここでは、Ｓ２１〜Ｓ２９の一行分のドット）を、座標変換をスキャン解像度よりも高解像度の空間で行って補正する場合を説明する。スキャン画像よりも高解像度で歪み補正テーブルが作成された場合、また歪み補正テーブルから関数を作成して任意の加速度で歪み量を算出できる場合は、この方法で高精度な歪み補正が可能である。
【００５４】
まず、図１７（ｂ）は、スキャン画像データが原稿（図１７（ａ））のドット位置からずれた座標で取り込まれた画素（ドットデータ）を示している。ここで、歪み補正テーブルを用いて、ずれた画素を正常な座標位置に移動させる座標変換処理を行う（図１７（ｃ））。スキャン画像データは座標変換時に、高解像度の空間（図１７（ｃ）で実線で囲んだ部分）で座標変換が行われる。
【００５５】
つぎに、図１７（ｃ）において要求されている座標の画素が存在しない場合（原稿のドット位置に対応する画素が存在しない場合）には、目的の座標に隣接している画素の平均として新しい画素データを合成する（図１７（ｄ））。このとき、目的の座標との空間距離で重み付けを行って平均化を行う。例えば、合成する画素Ｒと、２つの隣接画素Ｐ、Ｑとの距離が、Ｐ−Ｒ＝６０、Ｑ−Ｒ＝４０であれば、画素Ｒは画素Ｐと画素Ｑを４０:６０の重み付けでマージして生成される。これを補正後のスキャン画像データとする。
【００５６】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る画像形成装置に一態様であるインクジェットプリンタ・スキャナ一体型複合機（プリンタスキャナ複合機）の構成例を示す概略図である。
【図２】スキャナユニットの構成を示す外観斜視図である。
【図３】光学読み取りユニットの構成例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置に一態様であるプリンタスキャナ複合機の制御ブロック図である。
【図５】プリンタスキャナ複合機における一般的なスキャンデータ処理のフローチャートである。
【図６】スキャナユニットを側面から見た断面図である。
【図７】スキャン画像データにおいて画素の間隔が本来の間隔よりもスキャン走査方向に長く引き伸ばされた状態を示す概略図である。
【図８】スキャン画像データにおいて画素の間隔が本来の間隔よりもスキャン走査に対して垂直方向に長く引き伸ばされた状態を示す概略図である。
【図９】スキャン画像データにおいて画素の配置として軸回転ずれが発生した状態を示す概略図である。
【図１０】スキャン画像データの軸回転ずれの発生原因としてスキャナユニットの構成を説明する概略図である。
【図１１】本発明で用いるテストチャートの構成例を示す平面図である。
【図１２】テストチャートのスキャン画像データに画像歪みが発生している場合の歪み検出状態を示す図である。
【図１３】テストチャートにおけるドット位置の説明図である。
【図１４】歪み補正テーブルから得られる関数に基づく加速度−ズレ量曲線を示す図である。
【図１５】本発明のプリンタスキャナ複合機おいて歪み補正を行う場合のスキャン画像の処理フローである。
【図１６】全ての同じ解像度空間で補正する歪み補正の説明図である。
【図１７】座標変換をスキャン解像度よりも高解像度の空間で行って補正する歪み補正の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００    プリンタスキャナ複合機
１２０    ＡＤＦ（自動原稿送り装置）
１３０    スキャナユニット
１３１    光学読み取りユニット
１３１ａ    画像入力スリット
１３２    走査モーター
１３３    原稿読み取りガラス
１３４    ガイドロッド
１３５    駆動ベルト
１３６    蓋
１３７    制御回路
１４０    プリンタユニット
１４１    キャリッジ
１４２    キャリッジ支持ロッド
１４３    用紙搬送機構
１４４    主走査モーター
２０１    イメージセンサ（ＣＣＤ）
２０２    センサドライバ
２０３    イメージプロセッサ
２０４    ＣＰＵ
２０５    ＲＡＭ
２０６    ＲＯＭ
２０７    メカ制御Ｉ／Ｏ
２０８    アクチュエータ
２０９    センサ
２１０    画像出力制御部
２１１    プリンタヘッド
２１２    ホストＩ／Ｆ
Ｒ１，Ｒ２    基準点
Ｓ    ドット
Ｔ    テストチャート
【図４】
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【図５】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１６】
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【図１７】
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