JP2014040019A - 測色装置およびプリント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】測色センサの取り付け不良が生じた場合、取り付け検知手段を別途設けることなく、確実に校正エラーとする。
【解決手段】シートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備え、前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段による付勢力F1と前記測色センサの自重Wとの合算値は、前記第2の付勢手段による付勢力F2以上であり、かつ、前記付勢力F2は、前記自重Wよりも大きい。
【選択図】図9

Description

本発明は、測色装置およびプリント装置に関し、特に、測色センサを用いて測色を行なう測色装置およびプリント装置に関する。
近年、カラーパッチ等を測色して行なう色校正では、カラーパッチ等のプリントから色校正まで短時間に自動で行うため、測色装置を搭載したインクジェットプリント装置が広く使用されている。
精度良く測色を行うために、測色センサとシートとの距離および角度を一定に保つ必要がある。精度良く測色を行うには測色センサと被測色媒体であるシートとの距離および角度を一定に保つ必要がある。
また、測色センサは、環境や経時変化等による測色精度の変化を補正するために、白色校正板を用いて適宜校正を実行する。校正はこの白色校正板の校正面を測色センサで読み取ることで行われる。白色校正板が測色キャリッジの走査領域上の押さえ部材に取り付けられることで自動かつシームレスに測色センサの校正を行なうことができる。
さらに、測色を精度よく行なうために、ユーザーによる定期的な測色センサ交換が推奨されている。測色センサの交換方法として、例えば、測色センサホルダに対して測色センサをスライドして押しこむ方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−133915号公報
しかしながら、測色センサホルダに対し測色センサが十分に押し込まれず取付け不良となった場合、測色センサと白色校正板の校正面間の距離が相対的にずれ、正しい校正を行なうことができないことがある。取付け不良が大きい場合は、校正エラーとなってユーザー等に対して測色センサの取付け不良を警告することができる。しかしながら、微量の取付け不良の場合は、校正エラーにならずそのまま測色動作を継続してしまう為、測色値が誤って導かれることがある。
このような取付け不良を防ぐために、取付け検知手段を別途設ける等も考えられる。しかしながら、取付け検出手段(センサ、その他部品)やシーケンスを新たに追加しなければならず、コストアップやシーケンスの複雑化を招き好ましくない。
本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、測色センサの取り付け不良が生じた場合、取り付け検知手段を別途設けることなく、確実に校正エラーとする測色装置およびプリント装置を提供することを目的とする。
そのために本発明では、シートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備え、前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段による付勢力F1と前記測色センサの自重Wとの合算値は、前記第2の付勢手段による付勢力F2以上であり、かつ、前記付勢力F2は、前記自重Wよりも大きいことを特徴とする。
以上の構成によれば、取付け不良を判断する取付け検出手段を別途設ける事なく、測色センサを利用する事で最小限の部品点数で、測色センサの取付け不良を検知することができる。これにより、別途取付け検出手段を設けることによるコストアップやシーケンスの複雑化を防ぐ事ができる。
実施形態のインクジェットプリント装置を示す側面図である。 実施形態のインクジェット記録装置を示す上面図である。 実施形態の測色装置を示す断面図である。 実施形態の測色装置の測色部を示す斜視図である。 実施形態の測色キャリッジばねの押圧力を概念的に示す説明図である。 実施形態のプリント装置の制御システムを示すブロック図である。 実施形態のプリント装置により記録から測色の動作を示す断面図である。 実施形態のプリント装置による記録と測色動作を示すフローチャートである。 実施形態の校正板ホルダを概念的に示す斜視図および断面図である。 実施形態の測色センサおよびその周辺を概念的に示す断面図である。 実施形態の他の測色センサおよびその周辺を概念的に示す断面図である。 F2とF3が自重Wよりも小さい場合について説明する説明図である。 実施形態の測色センサ取付けエラーの流れを示すフローチャートである。
以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
以下、インクジェット方式を用いたプリント装置の実施形態を説明する。なお、実施形態ではインクジェット方式を用いたプリント装置について説明をするが、本発明はインクジェット記録装置に用いられるものに限定されず、電子写真方式、サーマル方式、その他の種々の記録方式によりカラー記録を行う記録装置に適用することができる。
図1は、実施形態のインクジェットプリント装置を示す側面図である。実施形態のプリント装置は、測色装置2を搭載している。インクジェットプリント装置1の内部には、搬送ローラの下流側にはシート3に記録を行う記録ヘッド5およびシートに記録されたインクの測色を行う測色装置2が配置されている。
給紙口6より挿入されたシート3は、搬送ローラ4によって記録ヘッド5に対向する位置までプラテン7上を搬送される。この搬送ローラ4は、シート3を挟む位置に2つ配置されており、摩擦力によってシート3を搬送するものである。
記録ヘッド5は、インクを吐出するノズルを備え、キャリッジ8に固定されている。キャリッジ8は、ガイドレール9に軸支されており、キャリッジ8に固定されたキャリッジベルト10を記録ヘッドキャリッジモータ11で回動させることによってシート3の搬送方向と直交する方向に往復走査する。キャリッジモータ11は、プリンタフレーム12に固定されている。
また、記録ヘッド5のシート搬送方向の下流側には、記録媒体に記録されたインクを測色するための測色装置2が配置されている。測色装置2内部には、シート3の測色を行うための測色部13、シート3の乾燥を行うための乾燥部14が配置されている。
乾燥ダクト15は、乾燥させるシート3の幅以上の幅を有しおり、測色装置フレーム16に固定されている。シート3がノズル部15aの下まで搬送されると、乾燥ダクト15の端部に取り付けられた乾燥ファン17によって送風された空気が乾燥ダクト15を通りノズル部15aからシート3に向かって吹きつけられる。
図2は、実施形態のインクジェット記録装置を示す上面図である。図2(a)は、測色装置内部を示し、図2(b)は、測色装置昇降機構部を示している。
また、図3は、実施形態の測色装置を示す断面図である。
シート3が測色装置により測色を行なう位置まで搬送されると、測色装置フレーム16が昇降カム19により下方へ押し下げられ、測色装置2の下部の測色装置フレーム16に取り付けられている押さえ部材20によりシートが押圧される。この昇降カム19は、昇降軸21に軸支されており、プリンタフレーム12に取り付けられた昇降モータ21の駆動力が昇降ギア23を介して昇降軸21に伝達されることにより回転する。この時シート3は、押さえ部材20および測色装置2とシート3を挟んで対向する位置に配されているバッキング24によって挟まれる状態で押圧されている。
測色センサ18は、シート3に記録されたカラーパッチや画像、測色センサ18の校正用の白色校正板34等に対して測色センサ18に搭載された光源18aより光を照射する。そして、反射して戻ってきた光を測色センサ18に搭載された素子18bで受光することで色情報を測定する。
光を精度良く素子18bに反射させるためには、測色センサ18と測色対象であるシート3との相対距離および相対角度を一定に保つ必要がある。しかしながら、シート3はインクや空気中の水分を吸収し、波打っている場合やシート3としてロール紙等を使用した場合カール癖がついている場合がある。このようにシート3の表面は必ずしも平らではない。そのためこのようにシート3を押圧して測色を行った方が好ましい。
また、シート3に記録された画像3aに傷がつかないように、押さえ部材20は1〜3mm程度のABSやPC等の樹脂でできた柔軟部材で作られている。バッキング24は、剛体で作られているためシート3が押さえ部材20により押圧されているときはシート3と押さえ部材20は共にバッキング24に倣った状態になっている。
図4は、実施形態の測色装置の測色部を示す斜視図である。白色校正板34およびシート3は、測色キャリッジ25に係合された測色センサホルダ26(センサ保持部材)に固定されている測色センサ18によって測色を行われる。測色キャリッジ25は、測色キャリッジガイドレール27に軸支されている。測色キャリッジモータ29は、測色キャリッジ25に固定された測色キャリッジベルト28を介して測色装置フレーム16に取り付けられて、測色キャリッジガイドレール27に沿って往復走査を行なうことができる。
測色センサ18は、測色センサホルダ26下部に軸(不図示)を介して取り付けられた4つの車輪30で押さえ部材20上を転がりながら走査する。押さえ部材20は、シート3の搬送方向上流側と下流側に分かれて配置されており、測色センサホルダ26は、この2つの押さえ部材20上をそれぞれの押さえ部材20に3つずつの車輪30が当接するように跨って走査する。測色センサ18は、2つの押さえ部材20の間でシート3を測色する。この時、測色センサ18の光源18aから発せられる光軸中心は、押さえ部材20の上流側と下流側に跨る車輪30間の中心に位置している。また、測色センサホルダ26は、測色センサホルダ26の走査方向に直交する両側面に測色センサホルダ26の走査方向と平行な回動軸26aを有している。
一方、測色センサキャリッジ25の走査方向に直交する両側面にはU字型の長丸穴27aが形成されている。測色センサホルダ26と測色キャリッジ25は、この回動軸26aと長丸穴25aによって係合されている。これにより、測色センサホルダ26は回動軸26a中心とシート3の記録面3aと平行な面内における測色キャリッジ25の走査方向と直交する軸中心に回動可能であり、上下方向に長丸穴25aの長さ分移動可能になっている。この回動軸26aの中心は、測色センサ18の光源18aから発せられる光軸中心近傍を通っている。これにより測色センサ18は少ないイコライズ量で白色校正板34およびシート3に追従することができる。
図5は、実施形態の測色キャリッジばねの押圧力を概念的に示す説明図である。測色キャリッジ25には、ねじりコイルばねである2つの測色キャリッジばね31が取り付けられている。そのばね力Aは、それぞれ測色センサホルダ26の回動軸26aを押圧している。その垂直方向の分力A1は、測色センサホルダ26を車輪30が押さえ部材20に突き当たる方向に押圧している。これにより、押さえ部材20が平らでなくても常に車輪30が押さえ部材20に当接するため、測色センサホルダ26が押さえ部材20に追従して走査することができる。
この時、測色キャリッジばね31は、垂直方向の分力A1で測色センサホルダ26を押さえ部材20方向に押圧すると同時に水平方向の分力A2で測色センサホルダ26の回動軸26aを測色キャリッジ25の長丸穴25aの内周へ押しつけている。これにより回動軸26aと長丸穴25aの間に生じるガタによる測色センサホルダ26のシート3の搬送方向における位置ばらつきを抑制することができる。そのため、測色する画像やカラーパッチ等の搬送方向の幅を小さくできる。これは、シート3の節約や測色工数の削減につながる。
さらに、測色キャリッジばね31によって測色センサホルダ26を押圧する反力Bにより、測色キャリッジ25に測色キャリッジガイドレール27中心の回転モーメントが発生する。そして、測色キャリッジ25に取り付けられたスライダー32は測色キャリッジサブガイドレール33に押圧力B1で押圧されている。これにより、測色キャリッジ25は姿勢を安定させて走査することができる。このように1つのばねの力を3つの方向に作用させることにより、部品コストを削減できる。以上の構成により測色センサ18とシート3との相対距離および相対角度を一定に保ちながら走査することで校正と測色を行っている。
図6は、実施形態のインクジェットプリント装置の制御システムを示すブロック図である。CPU100(中央演算処理部)は、記録ヘッド5、キャリッジモータ11、搬送ローラ4、搬送キャリッジモータ29、測色センサ18、昇降モータ22、乾燥ファン17等の、プリント装置の各ユニットの動作を統合的に制御する。ROM104は、CPU100が実行するためのプログラムやプリント装置の各種動作に必要な固定データを格納する。RAM103は、CPU100のワークエリアとして用いられたり、種々の受信データの一時格納領域として用いられたり、各種設定データを記憶させたりする。入力インターフェース102は、ハードキーやタッチパネルの入力部、および情報を提示するディスプレイや音声発生器などの出力部を含む。
ホストコンピュータ101は、プリント装置にプリントを行わせるための画像データの供給源となる装置である。ホストコンピュータ101は、汎用または専用のコンピュータであってもよいし、画像リーダ部を有する画像キャプチャ、デジタルカメラ、フォトストレージ等の専用の画像機器であってもよい。ホストコンピュータ101がコンピュータの場合は、コンピュータに含まれる記憶装置にOS、画像データを生成するアプリケーションソフトウェア、プリント装置用のプリンタドライバがインストールされる。なお、以上の処理の全てをソフトウェアで実現することは必須ではなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。
図7は、実施形態のプリント装置により記録を行い、測色を行うまでの動作を概念的に示す断面図である。
また、図8は、実施形態のプリント装置による記録および測色動作の流れを示すフローチャートである。まず、シート3を記録ヘッド5に対向する位置まで搬送する(ステップS1)。そして、キャリッジ8を往復走査しつつ記録ヘッド5からインクを吐出してシート3に記録を行う(ステップS2)。図7(a)は、記録を行っている状態を示している。記録ヘッド5に対向する位置に、記録面3aが配置されている。記録が終わると、シート3を搬送して記録面3aを乾燥ダクト15に対向する位置に配置する(ステップS3)。そして、記録面3aに付与されたインクを乾燥する(ステップS4)。図7(b)は、記録面3aに付与されたインクを乾燥している状態を示している。
記録面3aに付与されたインクの乾燥が終了した後、シート3を搬送して、画像3aの領域が測色センサ18直下に来るようにする(ステップS5)。そして、測色装置フレーム16が昇降カム19により下方へ押し下げられることによって、測色装置2の下部の測色装置フレーム16に取り付けられている押さえ部材20により押圧される(ステップS6)。また、測色を行う前に測色センサ18の校正を行う(ステップS7)。測色センサは一般的に環境や経時変化により測色値が変動する。そのため測色前には測色センサ18の校正が必要となってくる。測色センサ18の校正には白色校正板34を用いる。
校正が終わると、シート3の記録面3aに記録された画像を測色する(ステップS8)。図7(c)は、押圧を行い、測色を行なっている状態を示している。
測色が終わると、押圧を解除し(ステップS9)、測色していない部分が残っていないか否かを判断する。測色していない部分が残っていたら、ステップS5に戻り、測色動作を再び行ない、測色が全て終わっていたら、シート3を排紙する(ステップS10)。図7(d)は、押圧を解除している状態を示している。
次に、測色装置に校正板ホルダを取り付ける方法について説明をする。
図9は、実施形態の校正板ホルダを概念的に示す斜視図および断面図である。図9(a)および(b)に示すように、校正板ホルダ35は、押さえ部材20に対してスライドして挿入され固定される。図9(c)に示すように、押さえ部材20に校正板ホルダ35と共に挿入された白色校正板34は、押さえ部材20がシート3を押圧する側の面に校正面34aを当接し、押さえ部材20と校正板押圧部材37とに挟まれた状態になる。この時押さえ部材20の白色校正板34が当接する当接部20aは凸形状となっており、この部分に白色校正板34の校正面34aが直接当接する。このため、シート3と白色校正板34を押圧部材20という同じ部材に対して当接することになり、別部品を介さないためシート3と白色校正板34の相対位置ずれが最小化できる。これにより、校正時の測色センサ18に対する白色校正板34の位置は測色時の測色センサ18に対するシート3の位置とほぼ等しくなり、測色環境に合わせた校正が行える。
また、押さえ部材20のシート3を押圧する側の面に白色校正板34を当接しているため、その裏面つまり測色キャリッジ25の走査面を単一部品の連続面で形成でき、測色キャリッジ25走査の安定化へつながる。
次に、測色センサの取り付け不良が生じた場合に、確実に校正エラーとなるシステムについて説明をする。
図10は、実施形態の測色センサおよびその周辺を概念的に示す断面図である。図10(a)に示すように、測色センサ18は測色センサホルダ26に保持され、測色センサカバー40は開閉動作可能に測色センサホルダ26に取り付けられている。測色センサカバー40は、測色センサ18を図中Z方向の負の方向(自重方向)へ付勢する付勢手段41(第1の付勢手段)を備えている。そして付勢手段41と測色センサ18に対して対向する位置には、測色センサ18をZ方向の正の方向(自重方向と反対の方向)へ付勢する付勢手段42a(第2の付勢手段)が備えられている。このような構造により、測色センサ18はZ基準面(センサ保持面)に確実に接地し、白色校正板34を用いて確実に正しい校正を行う事ができる。このような状態では、測色センサ18がZ基準面に接している状態における力のつり合いは、以下の条件を満たす。
F1+W≧F2 (1)
F1:付勢手段41の付勢力
F2: 付勢手段42aの付勢力
W:測色センサ18の自重
一方、図10(b)は、取付け不良時、すなわち測色センサカバー40が閉まっていない状態を示している。この場合は、確実に校正エラーを生じさせる必要がある。測色センサカバー40が閉まっていないと、付勢力F1が測色センサ18に作用せず、付勢力F2によって測色センサ18が持ち上がり、図10(b)に示すZerrorの隙間が生じる。Zerrorとは、確実に校正エラーを生じさせる事が出来る距離の事を言う。このような状態におけるZerrorが生じた状態における力のつり合いは、以下の条件を満たす。
W≦F2 (2)
このように、第1の付勢手段による付勢力F1と測色センサの自重Wとの合算値が、第2の付勢手段による付勢力F2以上であり、付勢力F2は、前記自重Wよりも大きい。この条件を満たせば、測色センサの取り付け不良が生じた場合に、確実に校正エラーとなる。
図11は、実施形態の他の測色センサおよびその周辺を概念的に示す断面図である。図11(a)および(b)に示すように、付勢手段42aが測色センサホルダ内に設けられているのに対し、付勢手段42bは、測色センサホルダの外部に設けられている。この場合であっても、式(1)および(2)の関係を満たせば、測色センサの取り付け不良が生じた場合に、確実に校正エラーとなる。
図12は、図10に示すF2および図12に示すF3(第1の付勢手段)の大きさが、測色センサ18の自重Wよりも小さい場合について説明する説明図である。
この場合、付勢力の作用点と測色センサ18の重心をZ方向同軸上からずらす事で、モーメントを利用して校正エラーを生じさせてもよい。例えば、図12(a)に示すように、測色センサ18にはセンサケーブル43が接続されており、そのセンサケーブル43が斜面42cに押し当たる事で反力F4(第2の付勢手段)が生じる。正しく取付けている場合は、センサカバー40の付勢力F1によって測色センサ18がZ基準面に押し当てられ正しい校正を行う。一方図12(b)に示すように、測色センサカバー40が閉まっていないと付勢力F1が測色センサ18に作用せず、付勢力F2によるモーメントで測色センサ18が回転し、θerrorのズレが生じる。この場合は、測色センサ18がZ基準面に接している状態におけるモーメントのつり合いは、以下の条件を満たす。
(F1+W)・L1=M1+MW
F4・L2=M2
M1:付勢手段41によるモーメント
MW:自重によるモーメント
M2:付勢手段F4によるモーメント
とすると、
M1+MW≧M2 (3)
また、θerrorが生じた状態におけるモーメントのつり合いは、以下の条件を満たす。
MW≦M2 (4)
このように、第1の付勢手段によるモーメントM1と測色センサの自重によるモーメントMWの合算値が、第2の付勢手段によるモーメントM2以上であり、第2の付勢手段によるモーメントM2は、測色センサの自重WによるモーメントMWよりも大きい。この条件を満たせば、測色センサの取り付け不良が生じた場合に、確実に校正エラーとなる。
図13は、実施形態の測色センサ取付けエラーの流れを示すフローチャートである。まず、ユーザーが測色センサ18の交換を行う(ステップS101)。交換後、測色センサ18は、白色校正板34の上部へ移動し(ステップS102)、白色校正板34の測色を開始する(ステップS103)。この時、測定値ΔEが一定値以内ならば(ステップS104)センサ取付けが正常と判断され(ステップS105)、測色可能状態と認識する(ステップS106)。一方、測定値ΔEが閾値を超えていた場合は、センサ不良と認識され(S107)、ユーザーに対しパネル等で「センサ−取付異常」の警告を行う(ステップS108)。
以上のように、測色センサ18の交換時に、測色センサ18の取り付け不良が生じた場合、確実に校正エラーとなるシステムを提供することができる。
18 測色センサ
26 測色センサホルダ
40 測色センサカバー
41 付勢手段

Claims (4)

  1. シートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備え、
    前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段による付勢力F1と前記測色センサの自重Wとの合算値は、前記第2の付勢手段による付勢力F2以上であり、かつ、前記付勢力F2は、前記自重Wよりも大きいことを特徴とする測色装置。
  2. シートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備える、
    前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段によるモーメントM1と前記測色センサの自重によるモーメントMWの合算値は、前記第2の付勢手段によるモーメントM2以上であり、かつ、前記第2の付勢手段によるモーメントM2は、前記測色センサの自重WによるモーメントMWよりも大きいことを特徴とする測色装置。
  3. シートに画像を記録するプリント手段と、前記プリント手段によりシートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備え、
    前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段による付勢力F1と前記測色センサの自重Wとの合算値は、前記第2の付勢手段による付勢力F2以上であり、かつ、前記付勢力F2は、前記自重Wよりも大きいことを特徴とするプリント装置。
  4. シートに画像を記録するプリント手段と、前記プリント手段によりシートに記録された画像の色情報を測色する測色センサと、前記測色センサを保持する保持部材と、前記測色センサの自重方向に作用する第1の付勢手段と、該第1の付勢手段が作用する力と反対の方向に作用する第2の付勢手段と、を備え、
    前記保持部材の保持面に前記測色センサが保持されたとき、前記第1の付勢手段によるモーメントM1と前記測色センサの自重によるモーメントMWの合算値は、前記第2の付勢手段によるモーメントM2以上であり、かつ、前記第2の付勢手段によるモーメントM2は、前記測色センサの自重WによるモーメントMWよりも大きいことを特徴とするプリント装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021199963A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 キヤノン株式会社 シートの測色装置

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