JP2014151462A - プリント装置および測色方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用するシートの種類等にかかわらず、記録されたカラーパターンを正確に測色し、且つ不要なシートの消費量を低減する。
【解決手段】シートに記録を行う記録部と、前記記録部で記録したシート上のカラーパターンを測色するセンサと、前記センサで測色するときにシートを基準面に対して押し付ける機構と、を有し、前記記録部で前記カラーパターンを記録する際には、使用するシートの種類によって、シートの移動方向における前記カラーパターンの記録を開始する位置を変化させ、前記カラーパターンを記録した後に、シート先端を含むシートの一部が前記基準面からはみ出て垂れ下がった状態で、前記機構によりシートを押し付ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、シートに記録されたカラーパターンを測色する測色機能を備えたプリント装置に関する。

カラープリントを行うプリント装置には、色校正を行うために測色機能を備えたものがある。測色を行うときには、カラーパターンをシートに記録し、測色器を使用してカラーパターンの色情報を測定する。そして、その測色データを基にモニタ上の記録データの色と比較し、次の記録に比較結果を反映させて、所望の色再現を得ることができる。

特許文献１には、カラーパターンが記録されたシートを押さえる押圧手段を備えた測色装置を備えたインクジェット方式のプリント装置が開示されている。押圧手段を備えることで、カラーパターンが記録されたシートを傷つけることなく確実にシートを押さえることができき、カラーパターンと測色位置とのずれを抑制することができる。

特開２００８−２８１５４９号公報

プリント装置で使用するシートには、薄手のものから厚手のものまで幅広く存在している。一般に、厚手のシートは剛性が高く、シートが巻かれた状態で長期間放置されると、強いカール癖が残る傾向にあり、シート浮きが発生しやすい。一方、薄手のシートは剛性が低く、シートが巻かれた状態で放置されてもカール癖は残りにくく、シート浮きは発生しにくい。このシート浮きは、プリント装置の周囲の温湿度によっても変化する。

特許文献１に開示されたプリント装置では、シートを押さえる押圧手段により押圧した状態で測色センサにて測色を行っている。カールの弱いシートは、搬送案内板からの浮き量が少なく、カールの強いシートは、搬送案内板からの浮き量が多くなる。この場合、押圧手段により押圧した場合、カールの弱いシート１に記録されたカラーパターン列と、カールの強いシートに記録されたカラーパターン列の搬送方向における計測位置に差が生じてしまう。この場合、カールが強いシートほど、カールを矯正する際のシートの変位が増えて、シート上の計測位置が本来の位置からずれる。これは測色の精度が劣化することを意味する。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、使用するシートの種類等にかかわらず、記録されたカラーパターンを正確に測色し、且つ不要なシートの消費量を低減することができる手法の提供である。

本発明は、シートに記録を行う記録部と、前記記録部で記録したシート上のカラーパターンを測色するセンサと、前記センサで測色するときにシートを基準面に対して押し付ける機構と、を有し、前記記録部で前記カラーパターンを記録する際には、使用するシートの種類、装置近傍の温度、装置近傍の湿度の少なくともいずれかの情報によって、前記カラーパターンが記録される領域のシート先端からの距離を変化させ、前記カラーパターンを記録した後に、前記シート先端を含むシートの一部が前記基準面から垂れ下がった状態で、前記機構によりシートを押し付けることを特徴とする。

本発明によれば、シートの種類等によってカラーパターンがシートに記録される領域のシート先端からの距離（先端余白）を変化させる。シートの剛性が高いと想定される場合には距離（余白量）を大きくすることで、シート浮きが抑えられ、測色精度の悪化が抑制される。一方、シートの剛性が低いと想定される場合には、距離（余白量）を小さくすることで、シート先端の余白量、すなわち本来の画像記録には使用しないシートの消費を減らすことができる。

実施形態のインクジェットプリント装置の全体構成を示す断面図である。 測色部の構成を示す断面図である。 プリント装置の制御系の構成を示すブロック図である。 測色を行う手順を示すフローチャートである。 先端余白の長さのデータテーブルを示す図である。 カラーパターンの並びおよび先端余白を説明する図である。

図１は、実施形態のプリント装置の全体構成を示す断面図である。なお、以下はインクジェットプリント装置の例を説明するが、本発明はこれに限定されず、電子写真方式、サーマル方式、その他の方式のプリント装置にも適用可能である。

シートに画像やパターンをプリントする記録部は、インクタンク１０４とプリントヘッド１０５を有する。インクを収納するインクタンク１０４は、７種類のインク（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、グレー、フォトシアン、フォトマゼンタの７色）をそれぞれ収容している。インクジェット方式のプリントヘッド１０５には、これら７種類のインクが供給される。なお、インクはこれら７色に限定されるものはなく、別の数であってもよい。さらに、カラーインクを用いずに、異なる濃度の複数のグレーインクでモノクロプリントを行うものであってもよい。本明細書においては、濃度の違うグレーインクも異なる色と見做すものとする。

搬送ローラ対１０１は、シート１を挟持しながら回転してプリントヘッドの走査方向と交差する方向に搬送（副走査）するとともに、シート１を保持する役割も担っている。記録部１０２は、着脱可能なインクタンク１０４およびインクジェット方式のプリントヘッド１０５を搭載しており、主走査方向に往復移動可能に構成されている。記録部１０２の往復移動中に、プリントヘッド１０５からシート１にインクが吐出されて画像が記録される。主走査方向の記録走査の後、搬送ローラ１０１が回転して副走査方向へとシートが搬送される。このようなプリントヘッドの記録走査とシートの搬送とを繰り返すことによりシート１に対する画像プリント（本来の画像、またはキャリブレーションのためのカラーパターンなど）が完成する。

図６は、記録部で形成したカラーパターンの配列の例を示す。カラーパターンは、縦横二次元に並べて形成され、横方向は７色のインクの色ごとに分けられ、縦方向は各色の階調別に並んでいる。パターンＫ１〜Ｋ８はブラックインク、パターンＣ１〜Ｃ８はシアンインク、パターンＭ１〜Ｍ８はマゼンタインク、パターンＹ１〜Ｙ８はイエローインクで記録される。ＧＹ１〜ＧＹ８はグレーインク、ＰＣ１〜ＰＣ８はフォトシアンインク、ＰＭ１〜ＰＭ８はフォトマゼンタインクで記録される。また、図６においてパターンを識別する１〜８の数字は、記録するパターンの濃度階調（単位面積当たりのインク記録量）の順に対応しており、１０ビットデータでは階調１から順に５１、１０２、１５３、２０５、３０７、５１２、７６７、１０２３となっている。なお、この例では各色８階調で濃度階調の順に並んでいるが、これ以外の配列であってもよい。上述したように、複数のグレーおよびブラックのインクを用いる場合には、グレースケールのカラーパターンであってもよい。

こうして、シート１のカラーパターンが形成された領域は、搬送ローラ１０１により測色装置２００による測色位置まで搬送される。測色の際には、測色装置２００において、シート１は押圧板１２（押し付け機構）により、基準ガイド２０１の上面（基準面）に押し付けられる。その状態で、測色センサ２１がシート幅方向に移動しながら、シート１の測色領域のパターンの濃度を計測していく。パターン一列の計測が済んだら押圧板１２を持ち上げて、次のパターンが測色センサの下方に来るようにシートを一列分ステップ送りする。これを繰り返して、パターン全体の測色を行う。測色領域のすべてのパターンの測色が終了すると、シート１は所定の切断位置まで搬送され、カッタ１０３によって切断される。切断されたシート１は、排紙ガイドを経て、シートが落下する場所に設けられた排紙バスケットに排出される。

測色センサ２１の搬送方向下流側には、シート幅方向に連通した乾燥ダクト２７と送風ファン２８からなる乾燥部が設けられている。送風ファン２８により発生させた風を乾燥ダクト２７に送り込み、乾燥ダクト２７から吹き出した風をカラーパターンが記録されたシート１の表面に向けて一様にあてることにより、カラーパターンの乾燥を促進させる。これにより、カラーパターンの記録後に長時間待たされることなく測色を行うことが可能である。

プリント装置１００は、更に、プリント装置の周囲の温度と湿度の少なくとも一方の情報を計測するための温湿度計３０８（検出部）を、装置内部に備えている。温湿度計３０８で得られた計測情報は、プリントヘッドからのインク吐出量の調整などに用いられるとともに、測色のためのカラーパターン形成における記録開始位置（シート先端余白の長さ）を決定するのにも用いられる。詳しくは後述する。

図２は、測色装置２００の構造を示す断面図である。測色ユニット３０は、測色センサ２１、センサホルダ２２、摺動部材２３、押圧板１２、ガイドシャフト２５、乾燥ダクト２７および送風ファン２８を有している。測色ユニット３０の下方には、上面が基準面である基準ガイド２０１が設けられている。基準面は下流側が重力方向の下側になるよう斜めに傾いている。

測色センサ２１は、紙面の法線方向に移動可能なセンサホルダ２２（キャリッジ）によって保持されており、シート上に形成された測色用のカラーパターンに対して光を照射し、カラーパターンに反射して戻ってきた光を検出することで色を測定する。センサホルダ２２はガイドシャフト２５に沿って移動し、測色センサ２１がシート幅方向に移動することにより、一列のカラーパターンを測色することができる。

測色ユニット３０の下部には、押圧板１２が取り付けられている。測色ユニット３０は、駆動機構３１によって、回転軸３２を中心に限定された角度範囲で回動することできるようになっている。この回動に伴って、押圧板１２も図２の実線（上位置）と破線（下位置）の間を移動する。

測色センサ２１によりカラーパターンを測色するときに、測色ユニット３０および押圧板１２が下方に回動して、基準面の上に位置するシート１を上から押圧して、シートを基準面に倣わせる（図２の破線で（１２）で示す状態）。これにより、たとえカールによってシートの一部が基準面から浮いていたとしても、シートは基準面に倣ってカールが矯正されるので、測色位置においてシートの浮きがなく、カラーパターンを精確に計測することができる。パターン一列の計測が済んだら、測色ユニット３０と押圧板１２を上方に回動させて持ち上げ、次のパターンが測色センサの下方に来るようにシートを下流方向に一列分ステップ送りする。これを繰り返して、パターン全体の測色を行う。

図３は、プリント装置の制御系の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ３００は、記憶部３０１（ＲＯＭ、ハードディスクなど）に記憶された制御プログラムに従って記録や測色全体の制御を行うものである。ＣＰＵ３００は、ホストコンピュータ３０２からの記録データ、入力部３０３からのシート種類等の記録モード情報、温湿度計３０８からのプリント装置の周囲の温湿度情報、測色センサ２１からの測色データ等のデータが入力される。これらのデータをもとに、プリントヘッド３０５、搬送モータ３０６、測色キャリッジモータ３０７、駆動手段３１等の制御を行う。また、ＣＰＵ３００は、記録データ等をＲＡＭ３０４に書き込んだり、または、読み出したりすることができる。

なお、使用者が入力部３０３からシートの種類を指定する形態に限らず、メディアセンサを用いてシートの種類を自動的に判別するものであってもよい。また、温湿度計３０８はプリント装置の内部に設けられたものに限らず、装置が設定される環境を外部の温湿度計で計測した情報をプリント装置が受信するものであってもよい。

ここで、本実施形態で解決しようとする課題について詳細に説明する。測色の際にシートを押圧板で押さえ付けると、次のような課題が生じる。シートが有するカールが強いほど、基準ガイド２０１の基準面からのシート浮き量が多くなる。押圧板でシートを押圧してシートの浮きを矯正する過程で、浮きが押しつぶされた分だけシートの一部は下流方向にシフトする。つまり、計測すべきカラーパターンが計測位置よりも下流側にシフトしてしまう。シフト量はシートの浮きの量が大きいほど増大し、あまりにシフト量が増大すると、計測すべきカラーパターンがセンサの計測位置からずれて、測色精度が劣化し、最悪は測定不能になってしまう可能性がある。

これを避けるためには、押圧板１２でシートを押さえ付ける前に、基準面の上において、できるだけシートのカールが小さい状態、つまりシートの浮きが少ない状態であることが望まれる。そこで本実施形態では、これを実現するために、カラーパターンが記録されるシートの先端に一定量の先端余白を設けてパターンの形成を行うものである。先端余白が十分にあれば、図２に示すように、基準ガイド２０１の基準面から下流側にはみ出たシートの先端が、シートの自重で下方に垂れ下がり、その力の作用で基準面の上でのシートの浮きが抑制される。自重で垂れ下がるシートの長さが長いほど、大きな力でシートを下流側に引っ張るので、シートの浮きがより大きな力で抑制される。

プリント装置に使用するシートの一般的な特性として、使用するシートの剛性が低いほどカールが強くなり、剛性が高いほどカールが弱くなる傾向がある。例えば、普通紙、光沢紙、コート紙の順に、剛性が低くなる。つまり、使用するシートの種類に応じてシートの剛性が違う。また、環境温度が高いほどカールが強く、低いほどカールが弱くなる傾向がある。また、環境湿度は高いほどカールが弱く、低いいほどカールが強くなる傾向がある。そして、シートが有するカールの強さに応じて、基準面の上でのシートの浮き量も変化する。具体的には、カールが強くなるほど、シートの浮きも大きくなる傾向がある。

課題を解決する基本的な考え方は、カールの強さを左右するいくつかのパラメータ（シートの種類、温度、湿度）を元に推定されるシートの浮き量を抑制するのに必要なシート先端の垂れ下がり量となるように、シートの先端余白の長さを決定することである。センサ２１の真下に、最も下流側の列のカラーパターンが位置する状態にて、押圧板１２でシートを押圧する際に、シートが基準面の上から下流側にはみ出る長さによって、シートの浮き抑制する力が決まる。それを考慮して先端余白の長さを決定する。

図６は、シートに記録された測色用のカラーパターンと先端余白を示す概念図である。シートが搬送される方向（図６の下から上に向かう方向）において、シート先端から所定の距離だけ離れた位置から、複数のパターンが規則的に並べて記録されている。シート先端からパターンが形成された領域までの範囲（図６の矢印で示す範囲）が先端余白である。その距離はカラーパターンの記録開始位置を変化させることにより変化し得る。

この先端余白は何も記録がなされない単なる空白であり、本来の画像形成およびカラーパターンの測色のいずれにも用いられない、無駄な領域ともいえる。そこで、必用以上にシートを消費しないためにも、先端余白の長さは短すぎず且つ長すぎずに設定することが望ましい。そこで、カールが小さいと想定される場合には、先端余白を必要最小限の長さに留めるように設定する。

先端余白の長さを設定するには、予め用意しておいたデータテーブルを用いて最適な長さを取得する方法がある。図５は、種々のシート種類に対応した先端余白の長さのデータテーブルの例を示す。このデータテーブルは記憶部に予め記憶されている。制御部（ＣＰＵ３００）は、使用するシートの種類と温湿度の情報とから、このデータテーブルを参照して、適切な先端余白の長さを取得する。

図５において、行方向は湿度および温度の範囲を示し、列方向は使用が想定されるシートの種類を示している。湿度は、０〜３０％ＲＨ、３１〜６０％ＲＨ、６１％以上の３つの条件に分類している。湿度のそれぞれの条件に対し、温度は０〜１５℃、１６〜３０℃、３１〜４５℃の３つの条件に分類している。すなわち、ある種類のシートに対して、湿度と温度の組合せは全部で９種類に分類している。一方、シートの種類は、コート紙、光沢紙、普通紙の３種類に分類している。したがって、湿度、温度、シートの種類のすべての組合せは全部で２７種類となる。２７種類それぞれについて、適切な先端余白の長さの数値が予め決められ、データテーブルを構成している。例えば、コート紙を使用し、環境の温度３５℃、湿度１５％ＲＨの場合は、データテーブルを参照すると先端余白の長さは１１０ｍｍとなる。

なお、図５は一例であってこれに限定されるものでは無い。また、必要な先端余白の長さを取得する方法は、データテーブルを用いる形態に限らない。例えば、先端余白の長さを求める算出式を用意してき、シートの剛性や温湿度の情報を算出式に入力することにより、計算によって先端余白の長さを求めるものであってもよい。

図４は、カラーパターンの測色を行う手順を示すフローチャートである。装置の使用者によりシート１がプリント装置本体にセットされる（ステップＳ１）。使用者は入力部３０３からシートの種類を入力する（ステップＳ２）。ホストコンピュータ３０２からカラーパターンを記録するための記録データ、記録モード設定情報等がプリンタに転送されると、ＣＰＵ３００は、記録モードの設定情報に従って記録制御を決定する。さらに、温湿度情報（温度と湿度の少なくとも一方）とシートの種類とから、先の図５に示したデータテーブルを参照して先端余白の長さを決定する（ステップＳ３）。

そして、シート１の先端からステップＳ３において決定した量の距離だけ離れた位置から、カラーパターン列Ｐの記録を開始する（ステップＳ４）。すなわち、搬送方向におけるカラーパターンの記録開始位置を変化させることにより、決定された量の先端余白を設けることができる。

記録が終了すると、シート１をシート搬送モータ３０６により搬送し（ステップＳ６）、記録されたカラーパターン列Ｐを測色位置に移動する。そして、押圧板１２を駆動する手段３１を駆動させ、押圧板１２により対向する基準ガイド２０１の基準面に対してシートを押圧して押し付ける（ステップＳ７）。

次いで、測色キャリッジモータ３０７を駆動し、センサホルダ２２を走査移動させ、１ライン分のカラーパターン列Ｐの測色を行う。得られた計測データはＣＰＵ３００に転送される（ステップＳ８）。データの転送が終わったら、駆動手段３１を駆動し押圧板１２の押圧を解除する（ステップＳ９）。

まだ測色していないカラーパターン列がある場合には（ステップＳ１０）、未カラーパターン列が測色位置になるまでシート１を搬送する（ステップＳ１１）。そして、再び押圧板１２でシートを押圧し、測色キャリッジを走査させ測色を行なって、測色データを取得する。

このように、測色データを取得するためのカラーパターン列の測色を、カラーパターン列１ラインごとに順次行う。全てのカラーパターン列の測色データを取得したらＲＡＭ３０４内に測色情報を保存する。その後、シート１をカット位置まで搬送し、カッタによりカットする。カラーパターンの計測が済んだシートは、自重により排出バスケットの中に落下する（ステップＳ１２）。

取得した測色情報は、ホストコンピュータ３０２に送られ、カラーキャリブレーションの処理が行われる。カラーキャリブレーションにおいては、プリントヘッドからのインクの吐出量を調整して、正しい色味で画像プリントが行われるようにする調整する。

以上説明した通り、本実施形態では、カラーパターンを記録する際には、使用するシートの種類、装置近傍の温湿度情報等のパラメータに基づいて、カラーパターンが記録される領域のシート先端からの距離を変化させて、適切な長さの先端余白を設けている。見方を変えれば、シートの移動方向におけるカラーパターンの記録を開始する位置を変化させて、適切な長さの先端余白を設けている。そして、カラーパターンを記録した後に、シート先端を含むシートの一部が基準面からはみ出て垂れ下がった状態で、押圧板によりシートを押し付けるものである。シートの剛性が高いと想定される場合には距離（余白量）を大きくすることで、その自重により基準面の上でのシート浮きが抑えられ、押圧した際にパターンの位置のシフトが少なく、測色精度の悪化が抑制される。一方、シートの剛性が低いと想定される場合には、距離（余白量）を小さくすることで、シート先端の余白量、すなわち本来の画像記録には使用しないシートの消費を減らすことができる。発明者らの実験によれば、本実施形態での課題解決によって、最大で約４割のシートの使用量が削減された。

なお、先端余白の長さを決定するパラメータは、使用するシートの種類、装置近傍の温度、装置近傍の湿度の全てを用いる必要は必ずしも無く、これらパラメータの少なくとも１つ情報によって、先端余白の長さを決定するようにしてもよい。

１ シート
１２ 押圧板
３０ 測色ユニット
２０１ 基準ガイド

Claims (5)

1. シートに記録を行う記録部と、前記記録部で記録したシート上のカラーパターンを測色するセンサと、前記センサで測色するときにシートを基準面に対して押し付ける機構と、を有し、
   前記記録部で前記カラーパターンを記録する際には、使用するシートの種類、装置近傍の温度、装置近傍の湿度の少なくともいずれかの情報によって、前記カラーパターンが記録される領域のシート先端からの距離を変化させ、
   前記カラーパターンを記録した後に、前記シート先端を含むシートの一部が前記基準面から垂れ下がった状態で、前記機構によりシートを押し付けることを特徴とするプリント装置。
2. 前記温度および前記湿度の少なくとも一方に関する情報を検出する検出部が、プリント装置の内部に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプリント装置。
3. 使用者が前記シートの種類を入力する入力部を更に有することを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
4. 前記記録部は、インクジェット方式のプリントヘッドを有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプリント装置。
5. シートにカラーパターンを記録し、
   前記カラーパターンが記録されたシートを基準面に対して押さえ付け、
   押さえ付けられたシートに記録された前記カラーパターンを測色する
   にあたって、
   前記カラーパターンを記録する際には、使用するシートの種類、装置近傍の温度、装置近傍の湿度の少なくともいずれかの情報によって、シートの移動方向における前記カラーパターンの記録を開始する位置を変化させることを特徴とする測色方法。

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