特許 7056176 位置検出装置、画像形成装置、および位置検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】位置検出装置、画像形成装置、および位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/00 20060101AFI20220412BHJP

   B41J 29/393 20060101ALI20220412BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

H04N1/00 C

B41J29/393 101

G03G21/00 502

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018012048

(22)【出願日】2018-01-26

(65)【公開番号】P2019129523

(43)【公開日】2019-08-01

【審査請求日】2020-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(72)【発明者】

【氏名】池本 龍馬

(72)【発明者】

【氏名】中澤 政元

(72)【発明者】

【氏名】二角 大祐

【審査官】橘 高志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２６９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２２１５８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １／００

Ｂ４１Ｊ ２９／３９３

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の撮像素子を１次元ないし２次元に配列した読取デバイスで読み取った記録媒体の画像から、当該記録媒体の外形形状と当該記録媒体上の画像パターンの位置とを第１の検出結果として検出する第１位置検出部と、
前記読取デバイスを制御して、温度の影響による伸縮量が小さい位置基準部材に配置されるものであって当該読取デバイスの温度変化に起因する伸縮量及び設置時の傾き量に基づいて、当該読取デバイスの位置に対応する当該位置基準部材に配置されるマークを第２の検出結果として検出する第２位置検出部と、
前記読取デバイスの温度変化による主走査方向の伸縮量と当該伸縮量で補正した当該読取デバイスの主走査方向に対する傾き量とを前記第２の検出結果から算出し、当該伸縮量と当該傾き量とに基づいて前記第１の検出結果から算出した前記記録媒体上の画像パターンの画像書き込み位置を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。

【請求項2】

前記マークは、
前記読取デバイスの主走査方向に対して第一の角度をなす第１の基準マークを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項3】

前記マークは、
前記読取デバイスの主走査方向に対して第一の角度をなす第１の基準マークと、前記読取デバイスの主走査方向に対して第二の角度をなす第２の基準マークと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項4】

前記第１の基準マークは、前記読取デバイスの主走査方向の補正が可能な位置に対応して前記位置基準部材に所定の間隔で複数配置される、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項３に記載の位置検出装置。

【請求項5】

前記第２の基準マークは、前記第１の基準マークに対して、前記読取デバイスの副走査位置で重複するように配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。

【請求項6】

前記第１の基準マークおよび前記第２の基準マークは、前記読取デバイスの主走査方向を分割した複数の領域において、当該読取デバイスの主走査方向の補正が可能な位置に対応して前記位置基準部材にそれぞれ配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。

【請求項7】

前記位置基準部材は、前記読取デバイスに対して正反射光が入射されるように設置される、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の位置検出装置。

【請求項8】

前記第２位置検出部は、前記読取デバイスへの給電の度に、前記位置基準部材に配置された前記マークの検出を行う、
ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の位置検出装置。

【請求項9】

前記第２位置検出部は、前記記録媒体の外形形状と当該記録媒体上の画像パターンの位置を検出するジョブの開始命令を受信する度に、前記位置基準部材に配置された前記マークの検出を行う、
ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の位置検出装置。

【請求項10】

読取デバイスと、
前記読取デバイスの所定の位置に対応するマークが配置された位置基準部材と、
請求項１ないし９の何れか一項に記載の位置検出装置と、
プリントエンジン部と、
前記プリントエンジン部に対する記録媒体の搬送を制御する搬送制御部と、
前記位置検出装置から通知された画像書込位置情報に基づいて、前記プリントエンジン部を制御して前記記録媒体への画像書き込みを行う印刷制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項11】

位置検出装置で実行される位置検出方法であって、
複数の撮像素子を１次元ないし２次元に配列した読取デバイスで読み取った記録媒体の画像から、当該記録媒体の外形形状と当該記録媒体上の画像パターンの位置とを第１の検出結果として検出する第１位置検出工程と、
前記読取デバイスを制御して、温度の影響による伸縮量が小さい位置基準部材に配置されるものであって当該読取デバイスの温度変化に起因する伸縮量及び設置時の傾き量に基づいて、当該読取デバイスの位置に対応する当該位置基準部材に配置されるマークを第２の検出結果として検出する第２位置検出工程と、
前記読取デバイスの温度変化による主走査方向の伸縮量と当該伸縮量で補正した当該読取デバイスの主走査方向に対する傾き量とを前記第２の検出結果から算出し、当該伸縮量と当該傾き量とに基づいて前記第１の検出結果から算出した前記記録媒体上の画像パターンの画像書き込み位置を補正する補正工程と、
を含むことを特徴とする位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置検出装置、画像形成装置、および位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被搬送物の搬送位置および当該被搬送物に対する処理位置の補正を目的として、被搬送物の外形エッジ位置と当該被搬送物に対する処理位置とをＣＩＳ（Contact Image Sensor）等の読取デバイスで読み取る技術が開示されている。

【0003】

特許文献１には、一次元方向の基準マークが複数並んだ基準スケールと被搬送物上の印刷パターンとを読取デバイスで同時に読み取った読取結果に基づいて印刷パターンの印刷位置を算出し、スキャン画像の副走査むらを補正する技術が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の技術によれば、読取デバイスのセンサの状態（画素位置）の変化により、読取デバイス（モジュール、センサチップ）の取り付け角度の補正を正確に行えず、補正値に誤差を生じてしまう、という問題があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、読取デバイスの取り付け角度の補正を正確に行いつつ、読取デバイスの発熱起因の伸縮によって発生した位置検出結果の誤差を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の位置検出装置は、複数の撮像素子を１次元ないし２次元に配列した読取デバイスで読み取った記録媒体の画像から、当該記録媒体の外形形状と当該記録媒体上の画像パターンの位置とを第１の検出結果として検出する第１位置検出部と、前記読取デバイスを制御して、温度の影響による伸縮量が小さい位置基準部材に配置されるものであって当該読取デバイスの温度変化に起因する伸縮量及び設置時の傾き量に基づいて、当該読取デバイスの位置に対応する当該位置基準部材に配置されるマークを第２の検出結果として検出する第２位置検出部と、前記読取デバイスの温度変化による主走査方向の伸縮量と当該伸縮量で補正した当該読取デバイスの主走査方向に対する傾き量とを前記第２の検出結果から算出し、当該伸縮量と当該傾き量とに基づいて前記第１の検出結果から算出した前記記録媒体上の画像パターンの画像書き込み位置を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、読取デバイスの取り付け角度の補正を正確に行いつつ、読取デバイスの発熱起因の伸縮によって発生した位置検出結果の誤差を低減することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施の形態にかかる印刷システムのハードウェア構成の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、媒体位置検出装置における読取デバイスと位置基準部材との対応位置関係を示す模式図である。

【図3】図３は、伸張後の読取デバイスによる位置検出結果の一例を示す図である。

【図4】図４は、位置基準部材を用いた補正後の読取デバイスによる位置検出結果の一例を示す図である。

【図5】図５は、読取デバイスが主走査方向に対して傾いて設置されている例を示す図である。

【図6】図６は、傾いて組み付けられている読取デバイスによる位置検出結果の一例を示す図である。

【図7】図７は、位置基準部材と読取デバイスとの深度方向の位置関係を示す図である。

【図8】図８は、位置基準部材と読取デバイスとの位置関係の別の一例を示す図である。

【図9】図９は、印刷システムのハードウェアの電気的接続の一例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、印刷システムの機能構成を示す機能ブロック図である。

【図11】図１１は、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を示す図である。

【図12】図１２は、読取デバイスの主走査位置による変化量の違いについて説明する図である。

【図13】図１３は、補正パラメータの検出を示す図である。

【図14】図１４は、傾き量の検出手法を示す図である。

【図15】図１５は、基準ラインとなるマークの他の例を示す図である。

【図16】図１６は、画像書込位置通知処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図17-1】図１７－１は、媒体位置検出装置における読取デバイスと位置基準部材との対応位置関係の変形例を示す模式図である。

【図17-2】図１７－２は、主走査位置毎の伸張量を示すグラフである。

【図18-1】図１８－１は、媒体位置検出装置における読取デバイスと位置基準部材との対応位置関係の変形例を示す模式図である。

【図18-2】図１８－２は、主走査位置毎の伸張量を示すグラフである。

【図19】図１９は、第２の実施の形態にかかる媒体位置検出装置における読取デバイスと位置基準部材との対応位置関係を示す模式図である。

【図20】図２０は、傾き量の検出手法および副走査方向の補正手法を示す図である。

【図21】図２１は、マークの縦線と横線とが直交していない例を示す図である。

【図22】図２２は、第３の実施の形態にかかる読取デバイスのセンサチップの実装位置の実態について説明する図である。

【図23】図２３は、読取デバイスのセンサチップの実装例を示す図である。

【図24】図２４は、媒体位置検出装置における読取デバイスと位置基準部材との対応位置関係を示す模式図である。

【図25】図２５は、読取デバイスに対する主走査位置の補正手法を例示的に説明する図である。

【図26】図２６は、第４の実施の形態にかかる読取デバイスの発熱による高さ（深度）方向の反りについて説明する図である。

【図27】図２７は、読取デバイスにおける高さ（深度）方向の反りに対応する位置基準部材上のマークの縦線の配置例について説明する図である。

【図28】図２８は、第５の実施の形態にかかるマークを構成する縦線および横線の配置関係の最適化について説明する図である。

【図29】図２９は、第６の実施の形態にかかる画像書込位置通知処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照して、位置検出装置、画像形成装置、および位置検出方法の実施の形態を詳細に説明する。以下では、位置検出装置、画像形成装置が、短時間で大量の枚数を連続して印刷する商業印刷機（プロダクションプリンティング機）などの印刷装置を含む印刷システムに適用された場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

【0010】

（第１の実施の形態）
［印刷システムのハードウェア構成の説明］
図１は、第１の実施の形態にかかる印刷システム１のハードウェア構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、画像形成装置である印刷システム１は、印刷装置１００と、媒体位置検出装置２００（位置検出装置の一例）と、スタッカ３００と、を備える。

【0011】

印刷装置１００は、オペレーションパネル１０１と、タンデム式の電子写真方式の作像部１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋと、転写ベルト１０５と、二次転写ローラ１０７と、給紙部１０９と、搬送ローラ対１０２と、定着ローラ１０４と、反転パス１０６と、を備える。

【0012】

オペレーションパネル１０１は、印刷装置１００や媒体位置検出装置２００に対して各種操作入力を行ったり、各種画面を表示したりする操作表示部である。

【0013】

作像部１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋは、それぞれ、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程）が行われることによりトナー像が形成され、形成されたトナー像を転写ベルト１０５に転写する。本実施の形態では、作像部１０３Ｙ上にイエロートナー像が形成され、作像部１０３Ｍ上にマゼンタトナー像が形成され、作像部１０３Ｃ上にシアントナー像が形成され、作像部１０３Ｋ上にブラックトナー像が形成されるものとするが、これに限定されるものではない。

【0014】

転写ベルト１０５は、作像部１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、及び１０３Ｋから重畳して転写されたトナー像（フルカラーのトナー画像）を二次転写ローラ１０７の二次転写位置に搬送する。本実施の形態では、転写ベルト１０５には、まず、イエロートナー像が転写され、続いて、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順次重畳して転写されるものとするが、これに限定されるものではない。

【0015】

給紙部１０９は、処理対象（被搬送物）である複数の記録媒体が重ね合わせて収容されており、記録媒体を給紙する。記録媒体としては、例えば、記録紙（転写紙）が挙げられるが、これに限定されず、例えば、コート紙、厚紙、ＯＨＰ（Overhead Projector）シート、プラスチックフィルム、プリプレグ、及び銅箔など画像を記録可能な媒体であればどのようなものであってもよい。

【0016】

搬送ローラ対１０２は、給紙部１０９により給紙された記録媒体を搬送路ａ上で矢印ｓ方向に搬送する。

【0017】

二次転写ローラ１０７は、転写ベルト１０５により搬送されたフルカラーのトナー画像を、搬送ローラ対１０２により搬送された記録媒体上に二次転写位置で一括転写する。

【0018】

定着ローラ１０４は、フルカラーのトナー画像が転写された記録媒体を加熱及び加圧することにより、フルカラーのトナー画像を記録媒体に定着する。

【0019】

印刷装置１００は、片面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体である印刷物を媒体位置検出装置２００へ送る。一方、印刷装置１００は、両面印刷の場合、フルカラーのトナー画像が定着された記録媒体を反転パス１０６へ送る。

【0020】

反転パス１０６は、送られた記録媒体をスイッチバックすることにより記録媒体の表面・裏面を反転して矢印ｔ方向に搬送する。反転パス１０６により搬送された記録媒体は、搬送ローラ対１０２により再搬送され、二次転写ローラ１０７により前回と逆側の面にフルカラーのトナー画像が転写され、定着ローラ１０４により定着され、印刷物として、媒体位置検出装置２００およびスタッカ３００へ送られる。

【0021】

印刷装置１００の下流に位置する媒体位置検出装置２００は、読取デバイス２０１と、位置基準部材２０２と、を備える。

【0022】

読取デバイス２０１は、例えば、複数の撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）をライン状に並べたＣＩＳ（Contact Image Sensor：密着型イメージセンサ）等により実現できる。読取デバイス２０１は、読み取り対象からの反射光を受光して、画像信号を出力する。具体的には、読取デバイス２０１は、印刷装置１００から送られた記録媒体の搬送位置および当該記録媒体に対する処理位置（印刷位置）を読取対象とする。また、読取デバイス２０１は、位置基準部材２０２を読取対象とする。

【0023】

そして、媒体位置検出装置２００は、読み取りが完了した記録媒体をスタッカ３００へ排紙する。

【0024】

スタッカ３００は、トレイ３０１を備える。スタッカ３００は、媒体位置検出装置２００により排紙された記録媒体をトレイ３０１にスタックする。

【0025】

次に、媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２とについて説明する。

【0026】

図２は、媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２との対応位置関係を示す模式図である。図２においては、（a）低温時、（b）高温時におけるそれぞれの読取デバイス２０１の状態を示している。図２に示すように、位置基準部材２０２は、低温時における読取デバイス２０１の主走査方向の中心の撮像素子である中心画素に対応する位置を、基準位置（支持点）として設置される。

【0027】

また、読取デバイス２０１も、位置基準部材２０２の基準位置に対応する中心画素に相当する位置を基準位置（支持点）として設置される。なお、図２においては説明のために位置基準部材２０２と読取デバイス２０１と記録媒体とを２次元に並べて説明している。実際は、読取デバイス２０１は、位置基準部材２０２および記録媒体を対向する位置で読み取る。

【0028】

ところで、図２に示すように、読取デバイス２０１は、自己発熱や周囲温度上昇による高温時には、低温時に比べて読取デバイス２０１の基板長が主走査方向に伸張する。そのため、低温時と高温時とでは、記録媒体の搬送位置および当該記録媒体に対する印刷位置を検出する際に用いる読取デバイス２０１の画素番号が異なってしまい、読取デバイス２０１の読み取り結果に誤差が生じてしまう。

【0029】

具体的には、図２に示すように、低温時に対して、高温時の読取デバイス２０１が左右に伸張した場合（図２の例では位置基準部材２０２の中心を基準位置）、低温時におけるｐ１画素目（読取デバイス２０１の左端を０画素目としている）およびｐ２画素目が、高温時においては位置が左右にずれることになる。つまり、低温時におけるｐ１画素目からｐ２画素目までの物理長と高温時におけるｐ１画素目からｐ２画素目までの物理長は一致しないことがわかる。なお、読取デバイス２０１の伸縮によって副走査位置の変化量は主走査位置の変化量に比べて無視できるほど小さいものとする。

【0030】

ここで、図３は伸張後の読取デバイス２０１による位置検出結果の一例を示す図である。図３に示すように、記録媒体のエッジから画像パターンのエッジまでの長さが主走査方向ａと副走査方向ａで一致した記録媒体が、伸張後の読取デバイス２０１で位置検出された場合、主走査方向の記録媒体のエッジから画像パターンのエッジまでの長さが異なった長さで検出されてしまう。このような場合、結果として誤った画像位置補正が行われてしまうことになる。

【0031】

そこで、図２に示すように、位置基準部材２０２は、読取デバイス２０１の主走査方向の一端部（先端部）の撮像素子である先頭画素に対応する位置、および読取デバイス２０１の主走査方向の他端部（後端部）の撮像素子である後尾画素に対応する位置に、基準ラインであるマークＭを配置している。なお、本実施の形態では、位置基準部材２０２上のマークＭを副走査方向に平行な縦線（第１の基準マーク）としているが、読取デバイス２０１で位置を特定できる形状であれば縦線以外の形状（丸形状など）であっても構わない。また、位置基準部材２０２における基準位置（支持点）からマークＭまでの間隔は寸法管理されており、既知のＤ［ｍｍ］と定義される。

【0032】

位置基準部材２０２に配置されるマークＭは、読取デバイス２０１の主走査方向の補正が可能な位置に配置される。読取デバイス２０１の温度変化に起因する伸縮を想定し、位置基準部材２０２の適切な位置にマークＭを設けることによって、読取デバイス２０１の伸縮状態を問わず、高精度な記録媒体の端部、画像パターンの位置の検出を実現することができる。

【0033】

位置基準部材２０２は、周辺部材の発熱影響等による膨張・伸縮が発生すると、絶対的な位置基準として機能せず、位置検出精度の悪化を招いてしまう。そこで、位置基準部材２０２は、読取デバイス２０１の基板に比べて線膨張係数が低く、位置検出において周囲温度の影響による伸縮量が無視できるほどに小さい材料によって構成されている。本実施の形態においては、想定される温度変化範囲、線膨張係数を考慮し、位置基準部材２０２は、ガラスで形成されている。なお、位置基準部材２０２の材料はこれに限るものではなく、読取デバイス２０１の温度変化範囲が広い場合に精度の高い媒体位置検出を実現するためには、石英ガラスなどを用いるのがより好適である。

【0034】

このように読取デバイス２０１で位置基準部材２０２上の基準ラインであるマークＭ（縦線）を読み取り、基準位置からマークＭまでの既知の幅（Ｄ［ｍｍ］）と、マークＭを読み取るまでの画素幅（伸縮の影響を含む）の情報から、１画素相当の長さを算出した上で記録媒体のエッジおよび印刷パターン位置を読み取ることで、それらの位置を正確に検出することができる。

【0035】

ここで、図４は位置基準部材２０２を用いた補正後の読取デバイス２０１による位置検出結果の一例を示す図である。図４に示すように、記録媒体のエッジと画像パターンのエッジとの距離の検出を正しく行うことができる。

【0036】

加えて、読取デバイス２０１は、製造時の組み付けバラツキによって主走査方向に対して傾いて設置されてしまう場合がある。ここで、図５は読取デバイス２０１が主走査方向に対して傾いて設置されている例を示す図、図６は傾いて組み付けられている読取デバイス２０１による位置検出結果の一例を示す図である。図５に示すように、読取デバイス２０１が主走査方向に対して傾いて設置されてしまった場合においても、図６に示すように読取デバイス２０１による記録媒体の読取画像イメージは歪んでしまい、正しく位置検出を行うことができず、結果として誤った画像位置補正が行われてしまうことになる。

【0037】

すなわち、前述の位置検出において主走査位置だけでなく、読取デバイス２０１の設置時の傾き量も正確に検出することができれば、更なる品質の向上が期待できる。ただし、読取デバイス２０１の設置時の傾き量は小さいものとし、主走査位置の変化量は副走査位置の変化量に比べて無視できるほど小さいものとする。

【0038】

なお、上述した読取デバイス２０１の設置時の傾き量の検出については、読取デバイス２０１の伸縮検出結果を補正量として用いることが必要である。読取デバイス２０１が熱により伸縮している（もしくは反っている）場合、読取デバイス２０１による読取結果には自身が伸縮した（反った）影響が含まれている。つまり、読取デバイス２０１による傾き量検知において、“組み付け傾き”と“センサの伸縮”との２つの要因を持っている（複合要因）にも関わらず、傾きをそのまま検出しようとした場合には、検出誤差が生じてしまうからである。

【0039】

図７は、位置基準部材２０２と読取デバイス２０１との深度方向の位置関係を示す図である。通常、ＣＩＳ等の読取デバイス２０１は、高さ（深度）方向に依存して、画像特性が変化する特性を持っている。このような画像特性の代表例として、一般的には、
・ＭＴＦ（焦点深度）
・照明深度
が挙げられる。また、読取デバイス２０１によっては、高さ（深度）方向の依存に加え、主走査方向位置によっても特性が異なる性質を持つものもある。

【0040】

そこで、本実施の形態においては、読取デバイス２０１が記録媒体を読み取る際の深度（高さ）方向位置と、読取デバイス２０１が位置基準部材２０２上のマークＭを読み取る際の深度（高さ）方向位置とが一致するように、位置基準部材２０２と読取デバイス２０１とが配置されている。これにより、深度方向に依存する読取デバイス２０１の画像特性差の影響を極力低減することによって、位置検出の精度向上を図ることができる。

【0041】

図８は、位置基準部材２０２と読取デバイス２０１との位置関係の別の一例を示す図である。位置基準部材２０２上の基準ラインであるマークＭの明暗がはっきりしているほど、読取デバイス２０１によってマークＭをより検知し易くなる。そこで、図８に示すように、位置基準部材２０２を傾けて読取デバイス２０１に正反射光が入射されるような構成としてもよい。このように構成することにより、マークＭは黒色で十分反射光が返ってこないことを想定すると、位置基準部材２０２上のマークＭが有る領域と無い領域での明暗を強調でき、マークＭをより検知し易くなる。また、位置基準部材２０２としてガラスを用いる場合、ガラスの背景として白色部材を設けることで、上記の明暗を目立たせることができる。さらに、マークＭを白色、背景を黒色部材としても良い。

【0042】

図９は、印刷システム１のハードウェアの電気的接続の一例を示すブロック図である。

【0043】

図９に示すように、印刷システム１は、コントローラ１０とエンジン部（Engine）６０とエンジン部（Engine）７０とをＰＣＩバスで接続した構成となる。コントローラ１０は、印刷システム１の全体の制御、描画、通信、及び操作表示部であるオペレーションパネル１０１からの入力を制御するコントローラである。エンジン部６０は、ＰＣＩバスに接続可能なエンジンであり、例えば、読取デバイス２０１等のスキャナエンジンなどである。エンジン部６０には、エンジン部分に加えて、シェーディング補正やガンマ変換などの画像処理部分も含まれる。エンジン部７０は、ＰＣＩバスに接続可能なエンジンであり、例えば、作像部１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋを含むプロッタ等のプリントエンジンなどである。

【0044】

コントローラ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１３と、システムメモリ（ＭＥＭ－Ｐ）１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ－Ｃ）１７と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）１３とＡＳＩＣ１６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ－Ｐ１２は、ＲＯＭ１２ａと、ＲＡＭ１２ｂとをさらに有する。

【0045】

ＣＰＵ１１は、印刷システム１の全体制御を行うものであり、ＮＢ１３、ＭＥＭ－Ｐ１２およびＳＢ１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

【0046】

ＮＢ１３は、ＣＰＵ１１とＭＥＭ－Ｐ１２、ＳＢ１４、ＡＧＰバス１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ－Ｐ１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

【0047】

ＭＥＭ－Ｐ１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１２ａとＲＡＭ１２ｂとからなる。ＲＯＭ１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

【0048】

ＳＢ１４は、ＮＢ１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。

【0049】

ＡＳＩＣ１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰバス１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１８およびＭＥＭ－Ｃ１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ－Ｃ１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）と、エンジン部６０やエンジン部７０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送を行うＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１６には、ＰＣＩバスを介してＵＳＢ４０、ＩＥＥＥ１３９４（the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）インタフェース（Ｉ／Ｆ）５０が接続される。オペレーションパネル１０１はＡＳＩＣ１６に直接接続されている。

【0050】

ＭＥＭ－Ｃ１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

【0051】

ＡＧＰバス１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ－Ｐ１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。

【0052】

本実施の形態の印刷システム１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

【0053】

さらに、本実施の形態の印刷システム１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の印刷システム１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

【0054】

［印刷システム１の機能構成の説明］
次に、印刷システム１のＣＰＵ１１がＨＤＤ１８やＲＯＭ１２ａに記憶されたプログラムを実行することによって発揮する機能について説明する。なお、ここでは従来から知られている機能については説明を省略し、本実施の形態の印刷システム１が発揮する特徴的な機能について詳述する。

【0055】

図１０は、印刷システム１の機能構成を示す機能ブロック図である。

【0056】

図１０に示すように、印刷システム１のＣＰＵ１１は、第１位置検出部１１１、第２位置検出部１１２、制御部１１３、印刷制御部１１４、として機能する。なお、ＣＰＵ１１は、第１位置検出部１１１、第２位置検出部１１２、制御部１１３、印刷制御部１１４、の他に、記録媒体の搬送を制御する搬送制御部等の機能を実現してもよいことは、言うまでもない。

【0057】

なお、本実施の形態においては、印刷システム１が発揮する特徴的な機能をＣＰＵ１１がプログラムを実行することにより実現するものとしたが、これに限るものではなく、例えば、上述した各部の機能のうちの一部または全部が専用のハードウェア回路で実現されてもよい。

【0058】

第１位置検出部１１１は、読取デバイス２０１で読み取った画像から、記録媒体の外形形状と、記録媒体上の画像パターンの位置とを検出する（第１の検出結果）。

【0059】

ここで、図１１は記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を示す図である。図１１に示すように、記録媒体の外形形状は、記録媒体の四隅Ｏの位置を検出することにより推定される。また、記録媒体上の画像パターンの位置は、画像書込領域を定義する記録媒体の四隅Ｏの近傍に形成されたＬ字形状の画像パターンＰの位置を検出することにより推定される。

【0060】

第１位置検出部１１１は、上述のようにして、記録媒体の位置（記録媒体の外形形状）と画像パターン位置の２つの検出結果を第１の検出結果とする。

【0061】

第２位置検出部１１２は、読取デバイス２０１で読み取った画像から、位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置を検出する（第２の検出結果）。

【0062】

そして、制御部１１３は、第２の検出結果に応じて読取デバイス２０１の状態を把握し、補正パラメータとして保持する。また、制御部１１３は、第１の検出結果と第２の検出結果を検出した読取デバイス２０１の撮像素子とに基づいて読取デバイス２０１の伸縮量を検出し、処理対象である記録媒体に対する処理位置（画像書込位置）を補正する。

【0063】

図２に示す設置例では、位置基準部材２０２の基準位置を低温時における読取デバイス２０１の主走査方向の略中央を基準位置（支持点）として設置している。図２に示すように、読取デバイス２０１の略中央が基準位置（支持点）である場合には、基準位置を中心として主走査先端、後端側それぞれに向かって読取デバイス２０１の基板の伸縮が発生することになる。しかしながら、読取デバイス２０１の基板の伸縮によって読取デバイス２０１の画素位置がずれた場合でも、制御部１１３は、位置基準部材２０２のマークＭを読み取り、以下の処理を実施することで、正確に読取デバイス２０１の傾き補正をすることができる。
１．位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置を検出することで、主走査位置の補正値（第１の補正値）を決定（センサ伸縮検出）
２．マークＭの位置により得られる読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）を１．で得た結果を用いて補正（組み付け傾き検出）

【0064】

ここで、図１２は読取デバイス２０１の主走査位置による変化量の違いについて説明する図である。図１２に示す例は、総画素数Ｘに対して、その１／２に相当する画素番号Ｘ／２を基準位置（支持点）とした場合の一例である。図１２に示すように、主走査方向の略中央Ｘ／２が基準の場合において、伸張量が主走査位置に対して左右対称に比例関係で伸張するのであれば、Ｘ／２を中心として主走査の先端、後端に向かって伸張量が大きくなる。前述したように、位置基準部材２０２の複数のマークＭ（縦線）は基準位置から既知の幅（Ｄ［ｍｍ］）で設けられており、制御部１１３は、マークＭ（縦線）を検出した画素位置から主走査方向の補正値を決める。

【0065】

図１３は、補正パラメータの検出を示す図である。

【0066】

図１３で示している位置基準部材２０２上の左側のマークＭ（縦線）を検出した画素をＸｆ画素目とし、位置基準部材２０２上の右側のマークＭ（縦線）を検出した画素をＸｒ画素目とする。すなわち、図１３に示すように、第２位置検出部１１２は、標準環境下（例えば低温時）において、読取デバイス２０１により読み取った画像から、位置基準部材２０２上に配置されたマークＭ（ＭＬ，ＭＲ）の位置に対応する画素番号Ｘｆ，Ｘｒ（単位：dot）を補正パラメータとして検出する（第２の検出結果）。

【0067】

続いて、第１位置検出部１１１は、読取デバイス２０１で読み取った画像から、記録媒体の外形形状と、記録媒体上の画像パターンの位置とを検出する（第１の検出結果）。ここで、第１の検出結果を
・記録媒体の先端位置：Ｘ１Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・記録媒体の後端位置：Ｘ１Ｒ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの先端位置：Ｘ２Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの後端位置：Ｘ２Ｒ（単位：ｄｏｔ）
と定義する。

【0068】

次に、制御部１１３は、補正パラメータ（Ｘｆ，Ｘｒ）を用いて読取デバイス２０１の１画素（撮像素子）に相当する物理長pix_f、pix_rを算出する。読取デバイス２０１の画素番号Ｘｃが基準位置に相当する場合、以下演算式にてpix_f、pix_rを算出する。
基準位置から主走査先端側 pix_f＝Ｄ／Ｘｃ－Ｘｆ（単位：ｍｍ／ｄｏｔ）
基準位置から主走査後端側 pix_r＝Ｄ／Ｘｒ－Ｘｃ（単位：ｍｍ／ｄｏｔ）

【0069】

そして、制御部１１３は、記録媒体に対する画像書込位置を補正する。任意の主走査位置Ｘａにおける、補正後の主走査位置Ｘ’ａｆ，Ｘ’ａｒは以下の式で表される。以後、主走査位置／副走査位置を長さ換算したパラメータには「’」を付することとする。
Ｘ’ａｆ＝Ｘａ×pix_f （Ｘａ＜Ｘｃの時） （単位：ｍｍ）
Ｘ’ａｒ＝Ｘａ×pix_r （Ｘａ＞Ｘｃの時） （単位：ｍｍ）

【0070】

加えて、制御部１１３は、読取デバイス２０１の主走査方向に対する傾き量（第２の補正値）を検出するとともに、副走査方向の補正を行う。

【0071】

読取デバイス２０１が主走査方向に対して角度θで設置されている場合、更に副走査方向の補正を行う。読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）は、例えば読取デバイス２０１による副走査方向へのスキャン動作で基準ラインであるマークＭ（縦線）を読み取ったときに、２つのマークＭ（縦線）のエッジを読んだライン数の差から検出できる。

【0072】

ここで、図１４は傾き量の検出手法を示す図である。図１４は、主走査方向に対して傾きθで設置された読取デバイス２０１によって位置基準部材２０２を読み取った画像データを示すものである。図１４に示す画像データにおいて、位置基準部材２０２上の２つのマークＭが縦線であった場合であっても、ミクロ的な観点で見ればマークＭを長方形として捉えることができる。図１４に示す画像データ中のマークＭの拡大図のように、制御部１１３は、主走査の情報ｘ１（ｘ２）と副走査の情報ｙ１（ｙ２）と、２つの情報を得ることが可能である。

【0073】

制御部１１３は、読取デバイス２０１の基準位置の主走査位置をＸ’ｃ、読取デバイス２０１の基準位置の副走査位置をＹ’ｃ、マークＭ（縦線）を読み取った際の副走査方向の位置情報をそれぞれ、Ｙ’ａｆ，Ｙ’ａｒとすると、制御部１１３は、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）をそれぞれslope_f，slope_rとして下記の式に基づいて算出する。
slope_f＝（Ｙ’ｃ－Ｙ’ａｆ）／（Ｘ’Ｃ－Ｘ’ａｆ）
slope_r＝（Ｙ’ａｒ－Ｙ’Ｃ）／（Ｘ’ａｒ－Ｘ’ｃ）

【0074】

ここで、理想的には、slope_fとslope_rとは一致する。ただし、読取デバイス２０１の撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）の実装状態によっては、一致しない場合も起こり得る。このとき、上記式のように補正後の主走査位置（Ｘ’ａｆおよびＸ’ａｒ）を計算に用いることで、正確に読取デバイス２０１の傾き検知を行うことが可能になる。

【0075】

図１５は、基準ラインとなるマークＭの他の例を示す図である。図１５に示すように、基準ラインとなるマークＭは縦線に限らず、正方形、三角形、Ｌ字、十字など種々のマークで実施可能である。

【0076】

制御部１１３は、第１位置検出部１１１および第２位置検出部１１２に対してエッジ検出開始タイミングを示す制御信号を出力する。第１位置検出部１１１および第２位置検出部１１２は、エッジ検出開始タイミングを起点に、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置とを検出する処理や、位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置を検出する処理を行う。

【0077】

制御部１１３は、補正パラメータ（Ｘｆ，Ｘｒ）を用いて補正した記録媒体に対する画像書込位置を画像書込位置情報に変換し、印刷制御部１１４に通知する。

【0078】

印刷制御部１１４は、制御部１１３から通知された画像書込位置情報に基づいてエンジン部７０を制御し、記録媒体への画像書き込み制御を行う。

【0079】

次に、印刷システム１が実行する画像書込位置通知処理について説明する。

【0080】

ここで、図１６は画像書込位置通知処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１６に示すように、電源ＯＮによって印刷システム１に電源が供給されると（ステップＳ１）、制御部１１３は、第２位置検出部１１２に対して、位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出するための制御信号を出力する（ステップＳ２）。

【0081】

第２位置検出部１１２は、制御信号を受信すると、読取デバイス２０１を制御して位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの読み取りを行い、マークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出する（ステップＳ３）。マークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）は、位置基準部材２０２上に配置された２つのマークＭにそれぞれ対応するように検出される。

【0082】

第２位置検出部１１２は、マークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出結果として制御部１１３に送信する（ステップＳ４）。

【0083】

制御部１１３は、送信されたマークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を記憶部であるＲＡＭ１２ｂ等に記憶する（ステップＳ５）。

【0084】

その後、制御部１１３は、ユーザからの印刷ジョブのジョブ開始命令を受けるまで（ステップＳ６のＮｏ）、待機する。

【0085】

印刷ジョブのジョブ開始命令を受けると（ステップＳ６のＹｅｓ）、制御部１１３は、画像パターンが印刷された記録媒体を読取デバイス２０１の読取位置まで搬送する（ステップＳ７）。

【0086】

次いで、制御部１１３は、第１位置検出部１１１に対して、搬送された記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置とを検出するための制御信号を出力する（ステップＳ８）。

【0087】

第１位置検出部１１１は、制御信号を受信すると、読取デバイス２０１を制御して搬送された記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置の読み取りを行い、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を検出する（ステップＳ９）。より詳細には、下記に示す各種位置を検出する。
・記録媒体の先端位置：Ｘ１Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・記録媒体の後端位置：Ｘ１Ｒ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの先端位置：Ｘ２Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの後端位置：Ｘ２Ｒ（単位：ｄｏｔ）

【0088】

第１位置検出部１１１は、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を検出結果として制御部１１３に送信する（ステップＳ１０）。

【0089】

次いで、制御部１１３は、Ｘｆ，Ｘｒを補正パラメータとして用いて、記録媒体の端部位置～画像パターンの端部位置であるΔＸＬ、ΔＸＲを算出するとともに、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）を算出する（ステップＳ１１）。ここで、記録媒体における主走査方向の先端を基準とした画像位置ΔＸＬ、記録媒体における主走査方向の後端を基準とした画像位置ΔＸＲは、下記のように定義される。
ΔＸＬ＝（Ｘ２Ｌ－Ｘ１Ｌ）×pix_f ［ｍｍ］
ΔＸＲ＝（Ｘ１Ｒ－Ｘ２Ｒ）×pix_r ［ｍｍ］

【0090】

制御部１１３は、記録媒体に対する画像書込位置であるΔＸＬ、ΔＸＲおよび傾き量を画像書込位置情報に変換し、印刷制御部１１４に通知する（ステップＳ１２）。

【0091】

このように本実施の形態によれば、位置基準部材２０２を設置し、位置基準部材２０２上のマークＭの位置を読取デバイス２０１で検出して、読取デバイス２０１の熱による主走査方向の画素位置ずれに対する補正値（第１の補正値）を得るとともに、当該補正値（主走査位置ずれ）で読取デバイス２０１の取り付け角度の傾き量（第２の補正値）を補正して書き込み位置を補正することによって、下記の検出結果の精度を向上させることができる。
・記録媒体に印刷された画像パターンの位置
・記録媒体の外形エッジ位置の位置
これにより、読取デバイス２０１の取り付け角度の補正を正確に行いつつ、読取デバイス２０１の発熱起因の伸縮によって発生した位置検出結果の誤差を低減することができる。

【0092】

また、給電の度に、位置基準部材２０２上のマークＭの位置を検出することによって、定期的に読取デバイス２０１の伸縮状態を把握して、補正パラメータを更新する。これによって、検出精度の安定化向上が期待できる。

【0093】

なお、本実施の形態においては、読取デバイス２０１として、所謂、等倍光学系であるＣＩＳを適用したが、これに限るものではない。例えば、読取デバイス２０１は、光源と、複数の反射部材（ミラー）と、結像レンズ、リニアイメージセンサなどで構成される、所謂、縮小光学系の読み取りデバイスであっても構わず、読み取り対象物の位置を検出できるデバイスであれば、位置検出精度を向上することが可能である。

【0094】

なお、本実施の形態においては、読取デバイス２０１は、読取デバイス２０１の中央から左右対称に主走査位置に比例して伸張することを想定したが、これに限るものではなく、読取デバイス２０１の状態変化の場合に応じて基準ラインであるマークＭの縦線の配置を変えることで、対応可能となる。

【0095】

ここで、図１７－１は媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２との対応位置関係の変形例を示す模式図、図１７－２は主走査位置毎の伸張量を示すグラフである。図１７－１においては、（ａ）低温時、（ｂ）高温時におけるそれぞれの読取デバイス２０１の状態を示している。図１７－１に示すように、位置基準部材２０２は、低温時における読取デバイス２０１の主走査方向の一端部（先端部）の撮像素子である先頭画素に対応する位置を、基準位置（支持点）として設置される。図１７－１においては、読取デバイス２０１の画素の伸張量（変化量）は、主走査方向に一様であることを前提とする。上記前提の場合、図１７－２に示すように、ある温度変化（低温→高温）が生じた際の読取デバイス２０１の画素の伸張量（基準位置を基準とする）は、画素番号Ｘにおける伸張量＝Ａである場合、画素番号Ｘ／２における伸張量＝Ａ／２となる。つまり、主走査方向の他端部（後端部）に向かうほど、温度伸張による累積誤差が大きくなっており、検出精度（誤差）も悪化する。

【0096】

図１７－２に示すように、読取デバイス２０１の画素の伸張量（変化量）が主走査位置に対して比例関係であれば、少なくとも１箇所でもマークＭの縦線があれば、任意の主走査位置の補正が可能である（位置基準部材２０２上のマークＭの縦線は必ずしも複数本ある必要は無い）。

【0097】

また、図１８－１は媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２との対応位置関係の変形例を示す模式図、図１８－２は主走査位置毎の伸張量を示すグラフである。図１８－１に示す例では、読取デバイス２０１の画素の伸張量は、主走査の後端に向かう程、著しく大きくなっていく。図１８－２では、画素番号Ｘにおける伸張量Ａである場合、画素番号Ｘ／２における伸張量Ａ／１０になる例を示している。

【0098】

図１８－２に示すように、読取デバイス２０１の画素の伸張量（変化量）が主走査位置に比例して伸張しない場合は、伸張量（変化量）の関数が既知であればマークＭの縦線は１本であれば十分である。また、伸張量（変化量）の関数が未知であれば、基準位置近辺の伸張量（変化量）は小さいとし、基準点から離れている位置での伸張量（変化量）は大きいというように、簡単に２領域に分けて考えると、読取デバイス２０１の１画素に相当する物理長をＤ１，Ｄ２と領域に対して分けて考えれば良い。

【0099】

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。

【0100】

第２の実施の形態は、位置基準部材２０２上の基準ラインであるマークＭとして縦線に加えて横線を用いた点で、マークＭとして縦線のみを用いた第１の実施の形態と異なる。以下、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0101】

ここで、図１９は第２の実施の形態にかかる媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２との対応位置関係を示す模式図である。図１９においては、読取デバイス２０１が主走査方向に対して傾いて設置されている例を示す。

【0102】

図１９に示すように、位置基準部材２０２は、別の角度を持った２種の基準ラインで構成されるマークＭを配置している。本実施の形態においては、別の角度を持った２種の基準ラインの１つは、読取デバイス２０１の主走査方向の一端部（先端部）の撮像素子である先頭画素に対応する位置、および読取デバイス２０１の主走査方向の他端部（後端部）の撮像素子である後尾画素に対応する位置に配置されるものであって副走査方向に平行な第１の基準マークである“縦線”である。別の角度を持った２種の基準ラインのもう１つは、読取デバイス２０１の主走査方向に平行な第２の基準マークである“横線”である。なお、本実施の形態においては、マークＭの“縦線”を先頭画素に対応する位置および後尾画素に対応する位置にそれぞれ配置するようにしたが、これに限るものではなく、先頭画素または後尾画素に対応する位置以外の位置に配置するようにしてもよい。

【0103】

読取デバイス２０１の基板の伸縮によって読取デバイス２０１の画素位置がずれた場合でも、制御部１１３は、位置基準部材２０２のマークＭを読み取り、以下の処理を実施することで、正確に読取デバイス２０１の傾き補正をすることができる。
１．位置基準部材２０２上に配置されたマークＭ（縦線）の位置を検出することで、主走査位置の補正値（第１の補正値）を決定（センサ伸縮検出）
２．位置基準部材２０２上に配置されたマークＭ（横線）を検出することで得られる読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）を１．で得た結果を用いて補正（組み付け傾き検出）

【0104】

制御部１１３は、上記１．の主走査方向の補正について、図１３を用いて説明した主走査方向の補正と同様の処理を行う。

【0105】

加えて、制御部１１３は、読取デバイス２０１の主走査方向に対する傾き量（第２の補正値）を検出するとともに、副走査方向の補正を行う。

【0106】

ここで、図２０は傾き量の検出手法および副走査方向の補正手法を示す図である。図２０に示すように、読取デバイス２０１の基準位置の主走査位置をＸ’ｃ、読取デバイス２０１の基準位置の副走査位置をＹ’ｃ、マークＭ（横線）を読み取った際の副走査方向の位置情報をそれぞれ、Ｙ’ａｆ，Ｙ’ａｒとすると、制御部１１３は、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）をそれぞれslope_f，slope_rとして下記の式に基づいて算出する。
slope_f＝（Ｙ’ｃ－Ｙ’ａｆ）／（Ｘ’Ｃ－Ｘ’ａｆ）
slope_r＝（Ｙ’ａｒ－Ｙ’Ｃ）／（Ｘ’ａｒ－Ｘ’ｃ）

【0107】

ここで、理想的には、slope_fとslope_rとは一致する。ただし、読取デバイス２０１のセンサ素子の実装状態によっては、一致しない場合も起こり得る。このとき、上記式のように補正後の主走査位置（Ｘ’ａｆおよびＸ’ａｒ）を計算に用いることで、正確に読取デバイス２０１の傾き検知を行うことが可能になる。

【0108】

なお、マークＭ（横線）が読取デバイス２０１の撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）の幅よりも長い場合、制御部１１３は、読取デバイス２０１上の任意の副走査位置Ｙ’ａを下記式によって求めることができる。
Ｙ’ａ＝Ｙ’ｃ－slope_f×（Ｘ’ｃ－Ｘ’ａ） （ただし、Ｙ’ａ＜Ｙ’ｃ）
Ｙ’ａ＝Ｙ’ｃ＋slope_r×（Ｘ’ａ－Ｘ’ｃ） （ただし、Ｙ’ａ＞Ｙ’ｃ）

【0109】

制御部１１３は、読取デバイス２０１上の任意の副走査位置Ｙ’ａ分を、実際に読み取った画像データの副走査位置に補正することで、読取デバイス２０１の状態変化があっても、読取デバイス２０１の傾き分を補正することができる。

【0110】

このように本実施の形態によれば、位置基準部材２０２を設置し、位置基準部材２０２上のマークＭの位置を読取デバイス２０１で検出して、読取デバイス２０１の熱による主走査方向の画素位置ずれに対する補正値（第１の補正値）を得るとともに、当該補正値（主走査位置ずれ）で読取デバイス２０１の取り付け角度の傾き量（第２の補正値）を補正して書き込み位置を補正することによって、下記の検出結果の精度を向上させることができる。
・記録媒体に印刷された画像パターンの位置
・記録媒体の外形エッジ位置の位置
これにより、読取デバイス２０１の取り付け角度の補正を正確に行いつつ、読取デバイス２０１の発熱起因の伸縮によって発生した位置検出結果の誤差を低減することができる。

【0111】

なお、本実施の形態においては、基準ラインであるマークＭの縦線と横線の配置について、説明の簡易化のために主走査方向および副走査方向に平行になる（すなわち、マークＭの縦線と横線とが直交する）ものとしたが、これに限るものではない。位置基準部材２０２上に基準ラインであるマークＭがどのように描かれているか（マークＭの縦線と横線がどのような角度で描かれているか）が既知であることを条件として、上述の補正結果に、その角度情報を入れれば、計算可能である。

【0112】

ここで、図２１はマークＭの縦線と横線とが直交していない例を示す図である。図２１に示す例では、マークＭの縦線を副走査方向に対してθ１で設け、マークＭの横線を主走査方向に対してθ２で設けている。

【0113】

たとえば、図２１に示すように、基準位置からマークＭの縦線の中心位置までの距離をＤ（既知）とすると、マークＭの縦線の中心位置を把握したうえで主走査位置を補正すればよい。つまり、マークＭの縦線と副走査方向が成す角θ１は、必ずしも設ける縦線全て共通の角度である必要は無い。

【0114】

一方、マークＭの横線を設けている角度θ２が既知であれば、任意の主走査位置Ｘ’ｇａに対する横線の副走査位置Ｙ’ｇａは既知の値である。このため、前述の方法で読取デバイス２０１の傾きslope_aを求める際の分子にＹ’ｇａを加算もしくは減算することで補正可能となる。

【0115】

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。

【0116】

第３の実施の形態は、読取デバイス２０１の基板上の各センサチップに対して１つのマークＭの縦線がそれぞれ読み取れるように、位置基準部材２０２上に複数のマークＭの縦線を等間隔で配列するようにした点が、第１の実施の形態ないし第２の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第２の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第２の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0117】

ここで、図２２は第３の実施の形態にかかる読取デバイス２０１のセンサチップの実装位置の実態について説明する図である。図２２に示すように、読取デバイス２０１に適用されるＣＩＳは、一般的に、複数画素を有するセンサチップを、主走査方向に複数配列することによって、必要な主走査有効読取長を確保する構成で知られている。

【0118】

ここで、ＣＩＳを読取デバイス２０１に適用する際の課題について説明する。図２３は、読取デバイス２０１のセンサチップの実装例を示す図である。図２３に示すように、隣接するセンサチップ間のギャップは、通常、所定の物理長（例えば１画素）の間隔をあけて実装されるが、これは公差を持つことで知られている。図２３に示すように、読取デバイス２０１の隣接する各センサチップ間の間隔は、必ずしも等しくならない。そのため、図２３に示すように、記録媒体の先端位置と画像パターンの先端位置とが隣接する２つのセンサチップ間に跨った形で位置検出する場合においては、隣接する２つのセンサチップ間の間隔が不明であり、かつ、隣接するセンサチップ毎にその値はばらついてしまう、という問題がある。

【0119】

更に、センサチップを実装する基板には、センサチップを駆動・制御する複数の半導体部品が実装されるのが一般的であり、各部品の基板上の配置（レイアウト）や各部品の個々の自己発熱量の差異によって、基板全体の発熱分布は必ずしも一様にはならない。従って、読取デバイス２０１の基板の主走査方向位置による伸縮量も一様とはならず、読取デバイス２０１の隣接するセンサチップ間のギャップの伸縮量が等しくならない可能性が考えられる。

【0120】

そこで、上記した課題（位置検出誤差要因）を考慮し、更なる位置検出精度の向上を図るために、以下のような構成が考えられる。

【0121】

ここで、図２４は媒体位置検出装置２００における読取デバイス２０１と位置基準部材２０２との対応位置関係を示す模式図である。図２４に示すように、読取デバイス２０１のセンサチップの個々の長さ（主走査幅）は基板長より短い。そのため、本実施の形態においては、読取デバイス２０１の基板長の伸縮量に比べて、読取デバイス２０１のセンサチップ内の各画素の伸縮量は無視できるほどに小さく、読取デバイス２０１の隣接するセンサチップ間の間隙が温度変化により伸縮するという前提のもとに、以下説明していく。

【0122】

図２４に示すように、本実施の形態では、読取デバイス２０１の基板上の各センサチップに対してそれぞれマークＭの縦線が読み取れるように、位置基準部材２０２上に複数のマークＭの縦線を等間隔で配置する。

【0123】

すなわち、図２４に示すように、位置基準部材２０２に配置する基準ラインであるマークＭの縦線の間隔を、Ｋ番目のセンサチップのＮ画素目と隣り合うセンサチップ（Ｋ－１番目、Ｋ＋１番目）のＮ画素目までの距離を理想的な距離Ｄｃとし、読取デバイス２０１の基板上の各センサチップに対して少なくともマークＭの縦線を１本読み取れるような構成とする。

【0124】

媒体位置検出装置２００は、記録媒体の端部位置や画像パターンの端部位置を検出する前に、位置基準部材２０２上のマークＭの縦線の位置を読取デバイス２０１により読み取って、読取デバイス２０１の各センサチップ毎に対応するマークＭの縦線の位置を検出して、補正パラメータとする。

【0125】

ここで、図２５は読取デバイス２０１に対する主走査位置の補正手法を例示的に説明する図である。図２５に示すように、Ｋ番目のセンサチップ内でマークＭの縦線を読み取った画素番号をＸ（Ｋ）とし、Ｋ＋１番目のセンサチップ内でマークＭの縦線を読み取った画素番号をＸ（Ｋ＋１）とすると、読取デバイス２０１のセンサ１画素に相当する物理長：pix（Ｋ，Ｋ＋１）は、下記の式で表される。
Pix（Ｋ，Ｋ＋１）＝Ｄｃ／（Ｘ（Ｋ＋１）－Ｘ（Ｋ）） ［ｍｍ／ｄｏｔ］

【0126】

よって、任意の主走査位置Ｘａにおける補正後の主走査位置Ｘ’ａは、下記の式で表される。
Ｘ’ａ＝Ｘａ×pix（Ｋ，Ｋ＋１） ［ｍｍ］
（ただし、Ｘ（Ｋ）＜Ｘａ＜Ｘ（Ｋ＋１））

【0127】

なお、上記においては隣り合うセンサチップに対しての例を示したが、これに限るものではない。例えば、Ｋ番目のセンサチップからｎチップ離れたＫ＋ｎ番目のセンサチップに注目した場合、読取デバイス２０１のセンサ１画素に相当する物理長：ｐｉｘ（Ｋ，Ｋ＋１）は、下記の式で表される。
Pix（Ｋ，Ｋ＋ｎ）＝（Ｄｃ×ｎ）／（Ｘ（Ｋ＋ｎ）－Ｘ（Ｋ）） ［ｍｍ／ｄｏｔ］

【0128】

よって、任意の主走査位置Ｘａにおける補正後の主走査位置Ｘ’ａは、下記の式で表される。
Ｘ’ａ＝Ｘａ×pix（Ｋ，Ｋ＋ｎ） ［ｍｍ］
（ただし、Ｘ（Ｋ＋ｎ－１）＜Ｘａ＜Ｘ（Ｋ＋ｎ））
上述したように、読取デバイス２０１の隣接するセンサチップ間の間隔は必ずしも等しくないため、Ｘ（Ｋ＋ｎ）の１チップ前～Ｘ（Ｋ＋ｎ）に上式を使用するのが望ましい。

【0129】

制御部１１３は、このようにして算出した主走査位置の補正後の値Ｘ’ａを副走査位置の検出に用いる。

【0130】

このように本実施の形態によれば、読取デバイス２０１のセンサチップの実装公差や、読取デバイス２０１の発熱影響による伸縮量に依らず、位置検出精度の向上が期待できる。

【0131】

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。

【0132】

第４の実施の形態は、読取デバイス２０１の主走査方向の伸縮のみならず、高さ（深度）方向の反りも考慮した点が、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と異なる。以下、第４の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0133】

ここで、図２６は第４の実施の形態にかかる読取デバイス２０１の発熱による高さ（深度）方向の反りについて説明する図である。図２６に示すように、読取デバイス２０１は、自己発熱や周囲温度上昇によって、主走査方向の伸縮の他、高さ（深度）方向の反りが生じ、主走査方向の倍率誤差を生じさせるケースがあることが一般的に知られている。

【0134】

例えば、図２６（ａ）に示すように、読取デバイス２０１に高さ（深度）方向の反りが無い場合には、
幅：Ｌ１（単位：mm）に相当する画素幅＝Ａ（単位：ｄｏｔ）
幅：Ｌ２（単位：mm）に相当する画素幅＝Ｂ（単位：ｄｏｔ）
である。これに対して、図２６（ｂ）に示すように、読取デバイス２０１に高さ（深度）方向の反りが有る場合には、
幅：Ｌ１（単位：mm）に相当する画素幅＝Ａ’（単位：ｄｏｔ）
幅：Ｌ２（単位：mm）に相当する画素幅＝Ｂ’（単位：ｄｏｔ）
である。ここで、Ａ≠Ａ’、Ｂ≠Ｂ’である。つまり、同じ物理長に対して、読取デバイス２０１による検出画素幅が異なることになる。

【0135】

図２７は、読取デバイス２０１における高さ（深度）方向の反りに対応する位置基準部材２０２上のマークＭの縦線の配置例について説明する図である。図２７に示すように、本実施の形態の媒体位置検出装置２００は、読取デバイス２０１の反り量に対応するように、位置基準部材２０２上に所定間隔でマークＭの縦線を配置している。

【0136】

より詳細には、図２７に示すように、読取デバイス２０１における高さ（深度）方向の反り量が主走査方向の所定位置から両端部に向かって急激に大きくなる。このため、本実施の形態においては、
・反り量が大きい主走査方向の両端領域：間隔が比較的狭い、既知のＤ１
・反り量が小さい主走査方向の中央領域：間隔が比較的広い、既知のＤ２
とし、反りによる検出精度誤差への影響が大きい領域ほど間隔を狭くする。

【0137】

制御部１１３は、このようにして算出した主走査位置の補正後の値を副走査位置の検出に用いることで、読取デバイス２０１の状態変化に対しても読取デバイス２０１の傾きを補正することができ、記録媒体の正確な位置検出が可能となる。

【0138】

なお、位置基準部材２０２上のマークＭの縦線の配置パターンについては、本実施の形態に記載の内容に限定されるものではない。図２７では位置基準部材２０２上のマークＭの縦線の間隔を２種類としているが、主走査方向の両端部から主走査方向の略中央部に向かって、徐々にマークＭの縦線の間隔が狭くなるよう、間隔の粗密を設ける方法であっても構わない。

【0139】

このように本実施の形態によれば、読取デバイス２０１の主走査方向の伸縮のみならず、高さ（深度）方向の反りも考慮した高精度な記録媒体の端部、画像位置の検出を実現することができる。

【0140】

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。

【0141】

第５の実施の形態は、マークＭを構成する縦線および横線の配置関係の最適化を図るようにした点が、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と異なる。以下、第５の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0142】

ここで、図２８は第５の実施の形態にかかるマークＭを構成する縦線および横線の配置関係の最適化について説明する図である。媒体位置検出装置２００は、前述の通り、マークＭの縦線を読み取って読取デバイス２０１の伸張量を補正し、その補正量を用いてマークＭの横線を読み取ったことによって得られた副走査位置の補正をしている。そのため、マークＭを構成する縦線および横線を読み取る時間間隔Δtを短くし、両者を読む間に状態変化が起きないことが望ましい。

【0143】

マークＭを構成する縦線および横線を読み取る時間間隔を短くするには、図２８（ａ）に示すように位置基準部材２０２上のマークＭを構成する縦線と横線とを離すのではなく、図２８（ｂ）に示すように縦線と横線とを読取デバイス２０１の副走査位置にて重複するように配置することが望ましい。位置基準部材２０２上のマークＭを構成する縦線と横線とを読取デバイス２０１の副走査位置にて重ならせるように配置することで、縦線および横線を読み取る読取範囲が狭くなり、マークＭを構成する縦線および横線を読み取る時間間隔が短くなる。

【0144】

図２８（ａ）においてマークＭを構成する縦線と横線とを読み取る時間をΔｔ１とし、図２８（ｂ）においてマークＭを構成する縦線と横線とを読み取る時間をΔｔ２とすると、Δｔ１＞Δｔ２となる。したがって、図２８（ｂ）に示す配置の方が読取デバイス２０１の状態変化に対して強くなる（急峻な温度変化でも傾き検知誤差は小さくなる）。また、マークＭを構成する縦線と横線とを読み取る時間間隔Δtが短いほど、検出時間自体も短縮することができる。

【0145】

なお、読取デバイス２０１としてエリアセンサを用いれば、マークＭを構成する縦線と横線を同時に読み取ることができ、Δｔ＝０となり、経時変化による誤差はなくなる。

【0146】

このように本実施の形態によれば、比較的短い時間間隔でマークＭを構成する縦線と横線とを読み取ることができるので、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）をより正確に検知することができる。

【0147】

（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態について説明する。

【0148】

第６の実施の形態は、ジョブ開始命令ごとに位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置を検出するようにした点が、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と異なる。以下、第６の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0149】

ここで、図２９は第６の実施の形態にかかる画像書込位置通知処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図２９に示すように、電源ＯＮによって印刷システム１に電源が供給されると（ステップＳ２１）、制御部１１３は、ユーザからの印刷ジョブ開始命令を受けるまで（ステップＳ２２のＮｏ）、待機する。

【0150】

印刷ジョブ開始命令を受けると（ステップＳ２２のＹｅｓ）、制御部１１３は、第２位置検出部１１２に対して、位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出するための制御信号を出力する（ステップＳ２３）。

【0151】

第２位置検出部１１２は、制御信号を受信すると、読取デバイス２０１を制御して位置基準部材２０２上に配置されたマークＭの読み取りを行い、マークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出する（ステップＳ２４）。

【0152】

第２位置検出部１１２は、マークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を検出結果として制御部１１３に送信する（ステップＳ２５）。

【0153】

制御部１１３は、送信されたマークＭの位置（Ｘｆ，Ｘｒ）を記憶部であるＲＡＭ１２ｂ等に記憶する（ステップＳ２６）。

【0154】

次いで、制御部１１３は、画像パターンが印刷された記録媒体を読取デバイス２０１の読取位置まで搬送する（ステップＳ２７）。

【0155】

また、制御部１１３は、第１位置検出部１１１に対して、搬送された記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置とを検出するための制御信号を出力する（ステップＳ２８）。

【0156】

第１位置検出部１１１は、制御信号を受信すると、読取デバイス２０１を制御して搬送された記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置の読み取りを行い、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を検出する（ステップＳ２９）。より詳細には、下記に示す各種位置を検出する。
・記録媒体の先端位置：Ｘ１Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・記録媒体の後端位置：Ｘ１Ｒ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの先端位置：Ｘ２Ｌ（単位：ｄｏｔ）
・画像パターンの後端位置：Ｘ２Ｒ（単位：ｄｏｔ）

【0157】

第１位置検出部１１１は、記録媒体の外形形状と記録媒体上の画像パターンの位置を検出結果として制御部１１３に送信する（ステップＳ３０）。

【0158】

次いで、制御部１１３は、Ｘ１Ｌ、Ｘ１Ｒ、Ｘ２Ｌ、Ｘ２Ｒのそれぞれに対応する（Ｘｆ，Ｘｒ）を補正パラメータとして用いて、記録媒体の端部位置～画像パターンの端部位置であるΔＸＬ、ΔＸＲを算出するとともに、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）を算出する（ステップＳ３１）。

【0159】

制御部１１３は、記録媒体に対する画像書込位置であるΔＸＬ、ΔＸＲおよび傾き量を画像書込位置情報に変換し、印刷制御部１１４に通知する（ステップＳ３２）。

【0160】

このように本実施の形態によれば、給電後から印刷ジョブ開始までの経過時間によって読取デバイス２０１の伸縮状態が変化することを考慮し、印刷ジョブ開始命令を受けた場合、記録媒体の読み取り動作を開始する前に、位置基準部材２０２上のマークＭの位置を検出することによって、読取デバイス２０１の傾き量（第２の補正値）および伸縮状態を把握して、補正パラメータを更新するので、更なる検出精度の安定化が期待できる。

【0161】

なお、上記各実施の形態では、本発明の位置検出装置、画像形成装置を、電子写真方式の印刷装置を含む印刷システムに適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、インクジェット方式の印刷装置を含む印刷システムにも適用することができる。

【0162】

また、上記各実施の形態では、本発明の位置検出装置、画像形成装置を、商業印刷機（プロダクションプリンティング機）などの印刷装置を含む印刷システムに適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

【0163】

さらに、上記各実施の形態では、本発明の位置検出装置を、画像形成分野の位置検出に適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばＦＡ分野における検品などの様々な分野の位置検出アプリケーションに応用が可能である。

【符号の説明】

【0164】

１ 位置検出装置、画像形成装置
１１１ 第１位置検出部
１１２ 第２位置検出部
１１３ 制御部
２０１ 読取デバイス
２０２ 位置基準部材

【先行技術文献】

【特許文献】

【0165】

【文献】特開２００８－０２８７３７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17-1】

【図17-2】

【図18-1】

【図18-2】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】