JP2017183810A - 画像読取装置、画像記録装置及び画像読取装置の較正方法 - Google Patents

画像読取装置、画像記録装置及び画像読取装置の較正方法 Download PDF

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Abstract

【課題】より適切に読取手段の較正を行うことができる画像読取装置、画像記録装置及び画像読取装置の較正方法を提供する。【解決手段】複数の撮像素子が配列された読取手段と、読取手段により所定の標準部材の表面の読み取りを行わせて、複数の撮像素子の当該読み取りにおける検出値から標準部材撮像データを生成する読取制御手段と、読取手段による標準部材の読取結果に基づいて予め生成され複数の撮像素子に各々対応する複数の対応画素に係るデータを含む基準画像データと、標準部材撮像データとに基づいて複数の撮像素子の検出値に係る読取手段の較正を行う較正手段とを備え、較正手段は、標準部材撮像データにおいて複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、複数の対応画素において当該撮像素子に対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の第1の基準差以下である画素の画素値に基づいて較正を行う。【選択図】図9

Description

本発明は、画像読取装置、画像記録装置及び画像読取装置の較正方法に関する。
従来、画像が記録された記録媒体に対して光源から光を照射し、複数の撮像素子が配列されたラインセンサーといった読取手段により記録媒体上の画像を読み取って撮像データを生成する画像読取装置がある。このような画像読取装置では、撮像素子の感度ばらつきや光源の照度むらを補正するために、読取手段の較正が行われる。この読取手段の較正では、反射率が均一かつ既知である白色板を読取手段により読み取り、得られた撮像データの画素値を白色板の反射率と対応する値に一致させる補正値を算出する。
ここで、白色板に塵などの異物が付着していると、撮像データにおける画素値が当該異物に起因して低下し適正な補正値が算出できなくなるため、較正後の読取手段による画像の撮像データにおいて輝線や輝度むらといった不具合が生じてしまう。これに対し、白色板の撮像データにおいて異物等の誤差要因により誤差が生じている画素の画素値を補正し、又は当該画素を用いないことにより適正に較正を行う技術がある。例えば、特許文献1には、白色板の撮像データにおいて着目画素の画素値が周囲の画素の画素値と比較して低い場合に当該着目画素の画素値を補正する技術が開示されている。また、特許文献2には、読取手段により白色板上の異なる複数ラインを読み取り、この複数ラインの撮像データのうち所定の基準値よりも小さい画素値が含まれるラインの撮像データを除いた残りのラインの撮像データに基づいて較正を行う技術が開示されている。
特開2004−96475号公報 特開2002−190926号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、撮像データにおいて連続する複数の画素の画素値にほぼ同様の大きさの誤差を生じさせる誤差要因がある場合に当該誤差要因が較正結果に与える影響を適切に抑制することができない。また、特許文献2に記載の技術では、光源の照度むらといった画素値を大きく変動させ得る要因がある場合に、当該要因による画素値の変動よりも小さい誤差を画素値に生じさせる誤差要因が較正結果に与える影響を抑制することができない。
このように、従来の技術では、撮像データの複数の画素のうち画素値に誤差が生じる範囲や当該誤差の大きさによっては、誤差要因が較正結果に与える影響を適切に抑制することができないという課題がある。
この発明の目的は、より適切に読取手段の較正を行うことができる画像読取装置、画像記録装置及び画像読取装置の較正方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の画像読取装置の発明は、
複数の撮像素子が配列された読取手段と、
前記読取手段により所定の標準部材の表面の読み取りを行わせて、前記複数の撮像素子の当該読み取りにおける検出値から標準部材撮像データを生成する読取制御手段と、
前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて予め生成され、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み前記標準部材撮像データとの比較の基準となる基準画像データと、前記標準部材撮像データとに基づいて前記複数の撮像素子の検出値に係る前記読取手段の較正を行う較正手段と、
を備え、
前記較正手段は、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、前記複数の対応画素において当該撮像素子に対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の第1の基準差以下である画素の画素値に基づいて前記較正を行う
ことを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像読取装置において、
前記読取手段と前記標準部材とを第1の方向に相対移動させる移動手段を備え、
前記読取手段は、前記複数の撮像素子が一次元配列されたラインセンサーを有し、前記標準部材の表面における前記第1の方向と交差する第2の方向に延びる読取範囲を前記ラインセンサーにより読み取り、
前記読取制御手段は、前記標準部材の表面のうち前記相対移動に応じた異なる複数の前記読取範囲を前記読取手段により読み取らせて前記標準部材撮像データを生成し、
前記較正手段は、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する複数の画素のうち、前記対応画素との間で画素値の差分が前記第1の基準差以下である画素の画素値に係る所定の第1の代表値に基づいて前記較正を行う
ことを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像読取装置において、
前記対応画素の画素値は、前記標準部材の表面のうち前記相対移動に応じた異なる複数の前記読取範囲を前記読取手段により読み取って得られた基準撮像データにおいて、一の撮像素子に対応する複数の対応撮像画素の少なくとも一部における画素値に係る所定の第2の代表値であることを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像読取装置において、
前記第2の代表値は、前記複数の対応撮像画素のうち、当該複数の対応撮像画素の画素値に係る所定の第3の代表値との差分が所定の第2の基準差以下である対応撮像画素の画素値に係る代表値であることを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像読取装置において、
前記第2の基準差は、前記第3の代表値が大きくなるに従って増加するように定められることを特徴としている。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜5の何れか一項に記載の画像読取装置において、
前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記第1の代表値に係る所定の第4の代表値と、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記対応画素の画素値に係る所定の第5の代表値との差分が所定の第3の基準差より大きいか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記差分が前記第3の基準差より大きいと判別された場合に、前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて前記基準画像データを更新する基準画像データ更新手段と、
を備えることを特徴としている。
請求項7に記載の発明は、請求項2〜5の何れか一項に記載の画像読取装置において、
前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記第1の代表値に係る所定の第4の代表値と、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記対応画素の画素値に係る所定の第5の代表値との差分が所定の第3の基準差より大きいか否かを判別する判別手段を備え、
前記較正手段は、前記判別手段により前記差分が前記第3の基準差より大きいと判別された場合に、前記複数の第1の代表値の各々に前記第4の代表値に対する前記第5の代表値の割合を乗じて得られた複数の補正代表値に基づいて前記較正を行う
ことを特徴としている。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の画像読取装置において、
前記第1の基準差は、前記対応画素の画素値が大きくなるに従って増加するように定められることを特徴としている。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の画像読取装置において、
所定の報知動作を行う報知手段と、
前記標準部材撮像データにおける複数の画素のうち、前記対応画素との間で画素値の差分が前記第1の基準差より大きい画素の数が所定の基準数より多い場合に前記報知手段により前記報知動作を行わせる報知制御手段と、
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項10に記載の画像記録装置の発明は、
記録媒体上に画像を記録する記録手段と、
前記記録手段により前記記録媒体上に記録された画像を読み取る請求項1〜9の何れか一項に記載の画像読取装置と、
を備えることを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項11に記載の画像読取装置の較正方法の発明は、
複数の撮像素子が配列された読取手段を備えた画像読取装置の較正方法であって、
前記読取手段により所定の標準部材の表面の読み取りを行わせて、前記複数の撮像素子の当該読み取りにおける検出値から標準部材撮像データを生成する読取ステップ、
前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて予め生成され、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み前記標準部材撮像データとの比較の基準となる基準画像データと、前記標準部材撮像データとに基づいて前記複数の撮像素子の検出値に係る前記読取手段の較正を行う較正ステップ、
を含み、
前記較正ステップでは、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、前記複数の対応画素において当該撮像素子に対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の第1の基準差以下である画素の画素値に基づいて前記較正を行う
ことを特徴としている。
本発明に従うと、より適切に読取手段の較正を行うことができることができるという効果がある。
インクジェット記録装置の概略構成を示す図である。 画像読取部の構成を説明する模式断面図である。 インクジェット記録装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 記録媒体に記録される通常画像及びテストチャートの例を示す図である。 画像読取部による標準白色板の読取動作を説明する図である。 基準画像データにおける画素値の分布の例を示す図である。 基準画像データ生成処理の制御手順を示すフローチャートである。 画像記録処理の制御手順を示すフローチャートである。 画像読取部較正処理の制御手順を示すフローチャートである。 変形例2に係る基準画像データ生成処理の制御手順を示すフローチャートである。 変形例3に係る画像読取部較正処理の制御手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の画像読取装置、画像記録装置及び画像読取方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置1(画像記録装置)の概略構成を示す図である。
インクジェット記録装置1は、給紙部10と、画像記録部20と、排紙部30と、制御部40(図3)とを備える。インクジェット記録装置1は、制御部40による制御下で、給紙部10に格納された記録媒体Pを画像記録部20に搬送し、画像記録部20で記録媒体Pに画像を記録し、画像が記録された記録媒体Pを排紙部30に搬送する。記録媒体Pとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
給紙部10は、記録媒体Pを格納する給紙トレー11と、給紙トレー11から画像記録部20に記録媒体Pを搬送して供給する媒体供給部12とを有する。媒体供給部12は、内側が2本のローラーにより支持された輪状のベルトを備え、このベルト上に記録媒体Pを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Pを給紙トレー11から画像記録部20へ搬送する。
画像記録部20は、搬送部21と、受け渡しユニット22と、加熱部23と、ヘッドユニット24(記録手段)と、定着部25と、画像読取部26(読取手段)と、デリバリー部28などを有する。
搬送部21は、円筒状の搬送ドラム211の搬送面211a上に載置された記録媒体Pを保持し、搬送ドラム211がX方向に延びた回転軸(円筒軸)を中心に回転して周回移動することで搬送ドラム211及び当該搬送ドラム211上の記録媒体Pを搬送方向(Y方向)に移動させる搬送動作を行う。搬送ドラム211は、その搬送面211a上で記録媒体Pを保持するための図示しない爪部及び吸気部を備える。記録媒体Pは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面211aに吸い寄せられることで搬送面211aに保持される。搬送部21は、搬送ドラム211を回転させるための図示しない搬送ドラムモーターに接続されており、搬送ドラム211は、搬送ドラムモーターの回転量に比例した角度だけ回転する。
受け渡しユニット22は、給紙部10の媒体供給部12により搬送された記録媒体Pを搬送部21に引き渡す。受け渡しユニット22は、給紙部10の媒体供給部12と搬送部21との間の位置に設けられ、媒体供給部12から搬送された記録媒体Pの一端をスイングアーム部221で保持して取り上げ、受け渡しドラム222を介して搬送部21に引き渡す。
加熱部23は、受け渡しドラム222の配置位置とヘッドユニット24の配置位置との間に設けられ、搬送部21により搬送される記録媒体Pが所定の温度範囲内の温度となるように当該記録媒体Pを加熱する。加熱部23は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、CPU41(図3)から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して当該赤外線ヒーターを発熱させる。
ヘッドユニット24は、記録媒体Pが保持された搬送ドラム211の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム211の搬送面211aに対向するインク吐出面に設けられたノズル開口部から記録媒体Pに対してインクを吐出して画像を記録する。ヘッドユニット24は、インク吐出面と搬送面211aとが所定の距離だけ離隔されるように配置される。本実施形態のインクジェット記録装置1では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット24が記録媒体Pの搬送方向上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。
各ヘッドユニット24は、複数の記録素子が記録媒体Pの搬送方向と交差する方向(本実施形態では搬送方向と直交する方向、即ちX方向)に各々配列された複数(例えば4つ)の記録ヘッド242(図3)と、記録ヘッド242を駆動する記録ヘッド駆動部241(図3)とを備える。
記録ヘッド242に設けられた記録素子の各々は、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズルとを含む。この記録素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクを吐出する。記録ヘッド242では、ノズル形成時の加工ばらつき、圧電素子の特性ばらつき、ノズルの詰まり、又はノズル開口部への異物の付着による閉塞などに起因してインク吐出不良のノズル(不良ノズル)が生じる場合がある。
ヘッドユニット24に含まれる記録素子のX方向についての配置範囲は、搬送ドラム211により搬送される記録媒体Pのうち画像が記録される領域のX方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット24は、画像の記録時には搬送ドラム211に対して位置が固定されて用いられる。即ち、インクジェット記録装置1は、ラインヘッドを用いたシングルパス方式の画像記録を行うインクジェット記録装置である。
記録素子のノズルから吐出されるインクとしては、温度によってゲル状又はゾル状に相変化し、紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化する性質を有するものが用いられる。
また、本実施形態では、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクが用いられる。ヘッドユニット24は、ヘッドユニット24内に貯留されるインクを加熱する図示略のインク加熱部を備え、当該インク加熱部は、CPU41による制御下で動作し、ゾル状となる温度にインクを加熱する。記録ヘッド242は、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。このゾル状のインクが記録媒体Pに吐出されると、インク滴が記録媒体Pに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって記録媒体P上で凝固する。
定着部25は、搬送部21のX方向の幅に亘って配置された発光部を有し、搬送部21に載置された記録媒体Pに対して当該発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体P上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。定着部25の発光部は、搬送方向についてヘッドユニット24の配置位置からデリバリー部28の受け渡しドラム281の配置位置までの間において搬送面211aと対向して配置される。
画像読取部26は、搬送方向について定着部25によるインクの定着位置から受け渡しドラム281の配置位置までの間の位置において、搬送面211a及び搬送面211a上の記録媒体Pの表面を読み取り可能に配置される。本実施形態では、画像読取部26は、搬送部21により搬送される記録媒体Pの表面を所定の読取範囲で読み取って撮像データを制御部に出力する。
また、画像読取部26は、反射率が均一かつ既知である所定の標準白色板(標準部材)を読み取ったときの撮像データにおける画素値が所定値で均一となるように較正(キャリブレーション)がなされた上で用いられる。画像読取部26の較正の方法については後述する。
図2は、画像読取部26の構成を説明する模式断面図である。図2では、X方向に垂直な断面における画像読取部26の構成が模式的に示されている。
画像読取部26は、筐体261と、筐体261の内部に収容された一対の光源262、ミラー2631,2632、光学系264、及びラインセンサー265と、を備えている。
筐体261は、一の面が搬送面211aに対向するように配置された直方体形状の部材である。筐体261のうち搬送面211aに対向する面は、ガラス等の光透過性を有する部材を用いて構成された光透過面261aである。以下では、光透過面261aに対向する位置での記録媒体Pの搬送方向をY方向とし、XY平面に垂直な方向をZ方向とする。
一対の光源262の各々は、X方向についてヘッドユニット24による画像の記録可能範囲を包含する範囲に配列された複数のLED(Light Emitting Diode)を有する線光源である。一対の光源262は、搬送方向に垂直な所定の基準面Aに対して対照な位置に配置され、筐体261の光透過面261aを通して搬送面211a上の記録媒体Pに光を射出する。また、各光源262の角度は、光透過面261aと搬送面211a上の記録媒体Pとの距離が所定の標準距離dである場合に当該記録媒体Pのうち基準面Aと交差するライン上に同一の入射角で光が照射されるように調整されている。
ミラー2631は、X方向について光源262の配置範囲に対応する長さを有し、光源262から射出され記録媒体Pにおいて反射した光のうち基準面Aを進行する光をミラー2632の方向に反射させる。ミラー2632は、ミラー2631よりも光透過面261aに近い位置に設けられ、ミラー2631において反射した光を光学系264の方向に反射させる。このようにミラー2631,2632が設けられることにより、筐体261内において適切な光路長が確保される。
光学系264は、ミラー2632からの入射光をラインセンサー265の撮像素子265aの位置に集光する。光学系264は、光透過面261aと搬送面211a上の記録媒体Pとの距離が所定の標準距離dである場合に当該記録媒体Pの表面がラインセンサー265の撮像素子265aの位置に結像するように、即ち記録媒体Pの表面に焦点が合うように調整されている。光学系264としては、例えば、光軸に垂直な方向についての屈折率分布により入射光を所定の位置に集光する屈折率分布型レンズが多数配列されたものを用いることができる。
ラインセンサー265は、入射光の強度に応じた信号を出力する複数の撮像素子265aがX方向に配列された構成を有する。詳しくは、ラインセンサー265では、撮像素子265aがX方向に3列設けられ、各列の撮像素子265aにより、入射光のうちR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の波長成分の強度に応じた信号がそれぞれ出力される。R,G,Bにそれぞれ対応する撮像素子265aは、例えば、光電変換素子としてフォトダイオードを備えるCCD(Charge Coupled Device)センサー又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーの受光部に、R,G,又はBの波長成分の光を透過するカラーフィルターが配置されたものを用いることができる。
ラインセンサー265から出力された信号は、図示略のアナログフロントエンドにおいて電流電圧変換、増幅、雑音除去、アナログデジタル変換等がなされ、読取画像の輝度値を示す撮像データとして制御部40に出力される。
画像読取部26は、読取位置調整部27(図3)に取り付けられている。読取位置調整部27は、CPU41からの制御信号に基づいて画像読取部26を+Z方向及び−Z方向に移動させて、光透過面261aと読取対象物(記録媒体Pや標準白色板)との距離が所定の標準距離dとなるように画像読取部26のZ方向の高さを調整する。読取位置調整部27の構成は、特には限られないが、例えばZ方向に延びる支柱部と、画像読取部26の筐体261が固定されステッピングモーターの回転により支柱部に沿って+Z方向及び−Z方向に移動可能な移動部とを備えた構成とすることができる。
デリバリー部28は、内側が2本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ282と、記録媒体Pを搬送部21からベルトループ282に受け渡す円筒状の受け渡しドラム281とを有し、受け渡しドラム281により搬送部21からベルトループ282上に受け渡された記録媒体Pをベルトループ282により搬送して排紙部30に送出する。
排紙部30は、デリバリー部28により画像記録部20から送り出された記録媒体Pが載置される板状の排紙トレー31を有する。
図3は、インクジェット記録装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。
インクジェット記録装置1は、加熱部23と、記録ヘッド駆動部241及び記録ヘッド242と、定着部25と、画像読取部26と、読取位置調整部27と、白色板移動部29(移動手段)と、制御部40と、搬送駆動部51と、操作表示部52(報知手段)と、入出力インターフェース53と、バス54などを備える。
記録ヘッド駆動部241は、記録ヘッド242の記録素子に対して適切なタイミングで画像データに応じて圧電素子を変形動作させる駆動信号を供給することにより、記録ヘッド242のノズルから画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。
白色板移動部29は、画像読取部26により標準白色板を読み取る場合に、標準白色板を画像読取部26の光透過面261aと対向する状態でY方向に移動させる。白色板移動部29の構成は、特には限られないが、例えばY方向に延びる支柱部と、標準白色板が固定されステッピングモーターの回転により支柱部を+Y方向及び−Y方向に移動可能な移動部とを備えた構成とすることができる。白色板移動部29は、制御部40からの制御信号に基づいて動作する。
なお、白色板移動部29は、画像読取部26の構成要素として画像読取部26に設けられていても良い。この場合、画像読取部26は、筐体261が読取位置調整部27により+Z方向に移動した後に、又は当該移動と並行して筐体261と搬送ドラム211との間に標準白色板70を差し入れる機構を有した構成とされる。
制御部40は、CPU41(Central Processing Unit)(読取制御手段、較正手段、判別手段、基準画像データ更新手段、報知制御手段)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44を有する。本実施形態では、制御部40、画像読取部26、読取位置調整部27及び白色板移動部29により画像読取装置が構成される。
CPU41は、ROM43に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してRAM42に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、CPU41は、インクジェット記録装置1の全体動作を統括制御する。
RAM42は、CPU41に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。RAM42は、不揮発性メモリーを含んでいても良い。
ROM43は、CPU41により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ROM43に代えてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられても良い。
記憶部44には、入出力インターフェース53を介して外部装置2から入力されたプリントジョブ(画像記録命令)及び当該プリントジョブに係る画像データ、後述するテストチャートの画像データであるテスト画像データ、及び画像読取部26による撮像データなどが記憶される。また、記憶部44には、画像読取部26の較正結果に係る画像読取部較正データ44a、及び画像読取部26の較正時に参照される基準画像データ44bが記憶される。記憶部44としては、例えばHDD(Hard Disk Drive)が用いられ、また、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などが併用されても良い。
搬送駆動部51は、CPU41から供給される制御信号に基づいて搬送ドラム211の搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して搬送ドラム211を所定の速度及びタイミングで回転させる。ここで、搬送駆動部51は、制御信号に基づいて、搬送ドラム211を第1の速度、又は第1の速度より大きい第2の速度で回転させる。第1の速度は、画像読取部26による読み取りを行う際の速度として予め設定された速度であり、第2の速度は、ヘッドユニット24による画像の記録を行う際の速度として予め設定された速度である。また、搬送駆動部51は、CPU41から供給される制御信号に基づいて媒体供給部12、受け渡しユニット22、及びデリバリー部28を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Pの搬送部21への供給及び搬送部21からの排出を行わせる。
操作表示部52は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイといった表示装置と、操作キーや、表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネルといった入力装置とを備える。操作表示部52は、表示装置において各種情報を表示させ、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部40に出力する。
入出力インターフェース53は、外部装置2と制御部40との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース53は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか又はこれらの組み合わせで構成される。
バス54は、制御部40と他の構成との間で信号の送受信を行うための経路である。
外部装置2は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース53を介してプリントジョブ及び画像データ等を制御部40に供給する。
次に、本実施形態のインクジェット記録装置1におけるインク吐出不良検査について説明する。
本実施形態のインクジェット記録装置1では、記録媒体P上に、プリントジョブに係る通常画像とともにインク吐出不良の有無を検出するためのテストチャートが記録され、このテストチャートの画像読取部26による読取結果に基づいてインク吐出不良の有無、即ち不良ノズルの有無が検出される。
図4は、記録媒体Pに記録される通常画像60及びテストチャート61の例を示す図である。
テストチャート61は、通常画像60の搬送方向上流側に記録され、YMCKの各色のインクで各々記録された4つの帯状のハーフトーン画像から構成される。テストチャート61は、幅方向についてヘッドユニット24による画像記録可能範囲に記録される。何れかのヘッドユニット24に不良ノズルがあると、不良ノズルによるインク吐出不良に起因してテストチャート61に色むらEが生じる。
インクジェット記録装置1では、画像読取部26によりテストチャート61が読み取られ、得られた撮像データにおいて色むらEが検出された場合に、不良ノズルがあると判定される。
不良ノズルがあると判定された場合には、不良ノズルによる記録画像の画質低下を抑制するための所定の対処動作が行われる。
この対処動作では、例えば、記録媒体Pに不良ノズルを特定するためのラインパターンを含む不良ノズル特定チャートが記録され、当該不良ノズル特定チャートの画像読取部26による読取結果に基づいて不良ノズルが特定される。そして、不良ノズルによるインク吐出が行われないように、かつ当該インクの非吐出が周辺のノズルからのインク吐出量の増加により補完されるように、通常画像に係る画像データが補正された上で通常画像が記録される。また、当該補完を行うことができない場合には、記録ヘッド242のインク吐出面のワイピングや、記録ヘッド242内のインクを加圧してノズルからインクを強制吐出させる加圧パージといったメンテナンス動作が行われて不良ノズルの正常状態への回復が図られる。
このように、本実施形態のインクジェット記録装置1では、画像読取部26によるテストチャート61の読取結果に基づいてインク吐出不良検査が行われる。このため、インクジェット記録装置1では、画像読取部26によりテストチャート61が適切に読み取られるように、プリントジョブが実行される前に複数の撮像素子265aによる検出値に係る画像読取部26の較正を行う較正動作が行われる。
画像読取部26の較正動作の概略は、次の通りである。即ち、まず画像読取部26により標準白色板の表面のうち複数の異なるライン状の読取範囲(以下、単に「ライン」とも記す)が読み取られ、複数のライン撮像データからなる白色板撮像データ(標準部材撮像データ)が生成される。そして、白色板撮像データのうち、同一の撮像素子265aに対応する画素の画素値の平均値(第1の代表値)がそれぞれ算出されて較正用画像データが生成される。このとき、白色板撮像データの複数の画素のうち、基準画像データ44bにおいて同一の撮像素子265aに対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の基準差D1以下である画素の画素値のみが加算平均される。ここで、基準画像データ44bは、画像読取部26により標準白色板を読み取って得られた基準撮像データから予め生成され、ラインセンサー265においてX方向に配列された撮像素子265aの数と同一数の対応画素を有するデータである。較正用画像データが生成されると、較正用画像データにおける各画素の画素値を標準白色板の反射率に対応する値に一致させる補正値が算出され、当該補正値が画像読取部較正データ44aとして記憶部44に記憶される。以上の較正動作は、ラインセンサー265のR,G,Bに対応する撮像素子265aの列の各々に対して行われる。
以下、画像読取部26の較正動作について詳細に説明する。
まず、基準画像データ44bの生成方法について説明する。
本実施形態では、インクジェット記録装置1の出荷時、及び標準白色板の交換時において、基準画像データ44bが生成される。基準画像データ44bの生成では、まず画像読取部26により標準白色板上の複数の異なるラインが読み取られて基準撮像データが生成される。ここで、標準白色板は、ラインセンサー262による読取可能範囲よりも大きな読取面を有する板状の部材であり、画像読取部26の較正動作では、当該読取面が光透過面261aと対向するように配置される。標準白色板の読取面は、例えばユポやPET(ポリエチレンテレフタラート)といった白色の部材により構成される。また、読取面は、表面をクリーニングすることにより表面に付着した塵などの異物を容易に除去することが可能な材質であることが望ましい。
図5は、画像読取部26による標準白色板70の読取動作を説明する図である。このうち図5(a)は、画像読取部26により記録媒体Pを読み取る場合における画像読取部26の位置(以下では記録媒体読取位置と記す)を示す図であり、図5(b)は、画像読取部26により標準白色板70を読み取る場合における画像読取部26の位置(以下では白色板読取位置と記す)を示す図である。図5(a)に示される記録媒体読取位置は、光透過面261aと記録媒体PとのZ方向についての距離が標準距離dとなる位置である。
画像読取部26により標準白色板70を読み取る場合に、画像読取部26が記録媒体読取位置にある場合には、読取位置調整部27により画像読取部26が+Z方向に白色板読取位置まで移動される。次に、図5(b)に示されるように、白色板移動部29により、画像読取部26と搬送ドラム211との間のうち光透過面261aとのZ方向の距離が標準距離dとなる位置に標準白色板70が配置され、標準白色板70がY方向(第1の方向)に移動される。そして、この標準白色板70の移動に応じた適切なタイミングで画像読取部26により標準白色板70の表面のうちY方向と交差する方向(本実施形態ではY方向に直交する方向、即ちX方向)(第2の方向)に延びるラインが繰り返し読み取られて基準撮像データが生成される。
ここで、画像読取部26による標準白色板70のY方向の読取範囲及び読取回数は、特には限られないが、本実施形態では、Y方向について2mmの範囲内において512回の読み取りが行われる。従って、インクジェット記録装置1では、画像読取部26によりこのような読み取りが可能となるように、画像読取部26による読み取り頻度に応じて白色板移動部29による標準白色板70の移動速度が設定されている。
基準撮像データが生成されると、この基準撮像データのうち、同一の撮像素子265aに対応する複数の画素(以下、複数の対応撮像画素と記す)の画素値の平均値(第2の代表値)がそれぞれ算出されて、当該平均値を画素値とする、撮像素子265aの数と対応する数の対応画素からなる基準画像データ44bが生成される。
図6は、基準画像データ44bにおける画素値の分布の例を示す図である。図6における横軸は、ラインセンサー265における撮像素子265aのX方向についての配列番号を示し、縦軸は、基準画像データ44bにおいて各撮像素子265aに対応する対応画素の画素値の大きさを示す。ここで、画素値は、撮像素子265aによる光の検出強度を0から255までの256階調で示す。
図6における画素値分布曲線80は、本実施形態における基準画像データ44bにおける画素値の分布を示している。また、図6には、画素値分布曲線80に対して画素値が10だけ大きい上限曲線80H、及び画素値分布曲線80に対して画素値が10だけ小さい下限曲線80Lが併せて描かれている。
本実施形態では、画像読取部26のうち最も感度が高いGに対応する撮像素子265aにより標準白色板70を読み取った読取結果における画素値の最大値が約160となるように、光源262の光量や角度、およびアナログフロントエンドにおける信号増幅率が調整されている。この結果、Gに対応する撮像素子265aに係る画素値分布曲線80では、図6に示されるように画素値の最大値が約160となる。また、Gに対応する撮像素子265aよりも感度が低いR,Bに対応する撮像素子265aについては、標準白色板70を読み取った読取結果における画素値の最大値が約160となるように、アナログフロントエンドにおける信号増幅率がさらに調整される。
また、画素値分布曲線80では、X方向について中央付近の撮像素子265aに対応する画素の画素値が最も大きく、X方向の端部に近い撮像素子265aほど対応する画素の画素値が小さくなる傾向があり、特に端部近傍の撮像素子265aに対応する画素の画素値が大きく低下する。本実施形態では、中央付近の撮像素子265aに対応する画素の画素値が約160である場合に、X方向の端部の撮像素子265aに対応する画素の画素値は、約130となる。これは、主に光源262により標準白色板70に照射される光のX方向についての照度分布が反映されたものである。
次に、較正用画像データの生成方法について説明する。
本実施形態では、プリントジョブが実行されるごとに、プリントジョブに基づく画像記録の開始前に、較正用画像データが生成される。較正用画像データの生成では、まず画像読取部26により標準白色板70上の複数の異なるラインが読み取られ、白色板撮像データが生成される。ここで、画像読取部26による標準白色板70のY方向の読取範囲及び読取回数は、基準撮像データの生成時と同様であり、Y方向について2mmの範囲内において512回の読み取りが行われる。
白色板撮像データが生成されると、この白色板撮像データのうち、同一の撮像素子265aに対応する複数の画素の画素値の平均値(第1の代表値)がそれぞれ算出され、撮像素子265aの数と対応する数の画素からなる較正用画像データが生成される。
このとき、白色板撮像データにおいて同一の撮像素子265aに対応する複数の画素の画素値のうち、基準画像データ44bにおいて当該同一の撮像素子265aに対応する対応画素の画素値との差分が基準差D1(第1の基準差)以下である画素値のみが加算平均されて平均画素値が算出される。ここで、本実施形態では、基準差D1は、撮像素子265aの配列番号によらず10とされる。即ち、白色板撮像データにおいて同一の撮像素子265aに対応する複数の画素の画素値のうち、図6において当該同一の撮像素子265aの位置における上限曲線80Hと下限曲線80Lとの間に入る画素値のみが用いられて加算平均される。
例えば、標準白色板70上のうち特定の撮像素子265aにより読み取られる位置に塵が付着し、当該特定の撮像素子265aによる512回の読み取りのうち200回の読み取りにおいて塵に起因して白色板撮像データの画素値が基準画像データ44bの対応画素の画素値に対して11以上低くなっている場合には、当該200回の読み取りに対応する画素の画素値を除外した312回の読み取りに対応する画素の画素値が加算平均される。標準白色板70に付着する異物のうち目視での確認が困難な異物は、大きくても直径1mm程度であるため、Y方向について2mmの範囲内において標準白色板70の読み取りを行うことにより、当該撮像素子265aに対応する画素のうち少なくとも半分(256)程度の画素の画素値を加算平均の対象とすることができる。
白色板撮像データにおいて、同一の撮像素子265aに対応する複数の画素のうち対応画素との間で画素値の差分が11以上である画素の数が所定の基準数Mより多い場合には、標準白色板70の汚損を報知する報知動作、本実施形態では操作表示部52による表示が行われ、画像読取部26の較正動作が中止される。ここで、基準数Mは、較正後の画像読取部26によるテストチャート61の読取結果から適切に不良ノズルの有無を検出することが可能な範囲で定められ、不良ノズルの検出漏れや誤検出が生じない範囲で大きな値とすることにより、較正動作の中止頻度を低くすることができる。また、上記の報知動作は、操作表示部52による表示に限られず、例えば所定の警告ランプの点灯や、ビープ音の発生などであっても良い。
較正動作が中止された後は、標準白色板70をクリーニングすることにより異物の除去が図られる。また、標準白色板70のクリーニングを行っても白色板撮像データにおいて対応画素との間で画素値の差分が11以上である画素の数が基準数Mより多い場合には、標準白色板70が交換される。
また、較正用画像データの画素値(第1の代表値)が総じて基準画像データ44bの画素値に対して小さくなり、又は大きくなっている場合には、基準画像データ44bが生成された時点から光源262の輝度が全体的に変動(多くの場合、低下)しているものと認められる。このため、この場合には、再度基準画像データ44bが生成され、記憶部44に記憶されて更新される。具体的には、較正用画像データの全ての画素の画素値の平均値(第4の代表値)と基準画像データ44bの全ての対応画素の画素値の平均値(第5の代表値)との差が所定の基準差D3(第3の基準差)より大きい場合に、再度基準画像データ44bが生成されて更新される。ここで、基準差D3は、較正後の画像読取部26による読取結果において許容される画素値(輝度値)の誤差の大きさに応じて定めることができる。
次に、較正用画像データに基づく補正値の算出方法について説明する。
較正用画像データが生成されると、当該較正用画像データの各画素値を標準白色板の反射率に対応する値に一致させる補正値が算出される。即ち、較正用画像データの画素のうち、X方向についてi番目の撮像素子265a(iは、撮像素子265aの配列番号を示す自然数)に対応する画素の画素値I(i)を補正する補正値C(i)が、全てのiについて下記の数式(1)により算出される。
C(i)=Ia/I(i)・・・(1)
ここで、Iaは、標準白色板70の反射率に対応する定数であり、画素値の最大値である255よりも所定値だけ低い値(本実施形態では240)とされる。これは、標準白色板70よりも反射率が大きい測定対象物を読み取った場合に、画素値I(i)に補正値C(i)を乗じた値が飽和する(255を超える)のを避けるためである。
補正値C(i)は、ラインセンサー265におけるR,G,Bに対応する撮像素子265aの列の各々に対して算出され、画像読取部較正データ44aとして記憶部44に記憶される。
画像読取部較正データ44aが記憶部44に記憶されると、画像読取部26の較正動作が終了する。
画像読取部26の較正動作が行われた後、画像読取部26によりテストチャート61の読み取りが行われる場合には、撮像データのうちi番目の撮像素子265aに対応する画素値に対して補正値C(i)が乗じられ、得られた補正後の撮像データ(画像データ)が読取結果として記憶部44に記憶される。
このように、撮像データの画素値に対して補正値C(i)が乗じられることにより、撮像素子265aごとの感度ばらつきや、X方向についての端部近傍の光源262の照度むらに起因する画素値の低下が補正され、テストチャート61が適切に読み取られる。
続いて、基準画像データ44bを生成する基準画像データ生成処理、記録媒体Pに画像を記録する画像記録処理、及び画像読取部較正データ44aを生成する画像読取部較正処理のCPU41による制御手順について説明する。
図7は、基準画像データ生成処理のCPU41による制御手順を示すフローチャートである。
基準画像データ生成処理は、出荷時、及び標準白色板の交換時において、ユーザーにより操作表示部52に対して基準画像データ44bの生成を指示する所定の入力操作が行われた場合に実行される。
CPU41は、基準画像データ生成処理の開始に先立ち、読取位置調整部27に対して制御信号を出力して、読取位置調整部27により画像読取部26を図5(b)に示される白色板読取位置に移動させる。また、CPU41は、白色板移動部29に対して制御信号を出力して、白色板移動部29により標準白色板70を図5(b)に示される光透過面261aと対向する位置に配置させる。
基準画像データ生成処理が開始されると、CPU41は、画像読取部26により標準白色板70上の複数のラインを撮像させる(ステップS101)。即ち、CPU41は、白色板移動部29に対して制御信号を出力して、白色板移動部29により標準白色板70を所定の速度でY方向に移動させる。また、CPU41は、画像読取部26により適切な間隔で繰り返し標準白色板70を読み取らせ、基準撮像データを取得して記憶部44に記憶させる。
CPU41は、基準撮像データにおける同一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素の画素値を平均して基準画像データ44bを生成し、記憶部44に記憶させる(ステップS102)。
ステップS102の処理が終了すると、CPU41は、基準画像データ生成処理を終了させる。
図8は、画像記録処理のCPU41による制御手順を示すフローチャートである。
この画像記録処理は、入出力インターフェース53を介して外部装置2からプリントジョブ及び画像データが制御部40に入力された場合に実行される。
CPU41は、画像記録処理の開始に先立ち、搬送駆動部51から搬送ドラム211の搬送ドラムモーターに駆動信号を出力させて第2の速度で搬送ドラム211の回転動作を開始させる。
画像記録処理が開始されると、CPU41は、後述する画像読取部較正処理を実行する(ステップS201)。
画像読取部較正処理が終了すると、CPU41は、ヘッドユニット24により記録媒体P上に通常画像60及びテストチャート61を記録させる(ステップS202)。即ち、CPU41は、記憶部44に記憶された通常画像60の画像データ及びテストチャート61のテスト画像データを搬送ドラム211の回転に応じた適切なタイミングで記録ヘッド駆動部241から記録ヘッド242に供給させることにより、ヘッドユニット24により記録媒体Pに対してインクを吐出させて記録媒体P上に通常画像60及びテストチャート61を記録させる。また、CPU41は、インクが付与された記録媒体Pが定着部25の位置に移動したタイミングで、定着部25により当該インクに所定のエネルギー線を照射させることでインクを記録媒体Pに定着させる。
CPU41は、画像読取部26により記録媒体P上のテストチャート61を撮像させる(ステップS203)。即ち、CPU41は、搬送駆動部51から搬送ドラム211の搬送ドラムモーターに駆動信号を出力させて、第1の速度で搬送ドラム211を回転させる。また、CPU41は、搬送ドラム211の回転に応じた適切なタイミングで、画像読取部26により繰り返し記録媒体P上のテストチャート61を読み取らせ、撮像データを取得して記憶部44に記憶させる。そして、CPU41は、ステップS201において記憶部44に記憶された画像読取部較正データ44aを参照し、テストチャート61の撮像データのうちi番目の撮像素子265aに対応する画素の画素値に対して補正値C(i)を乗じ、得られた補正後の撮像データ(画像データ)を記憶部44に記憶させる。
CPU41は、テストチャート61の撮像データに基づいて、テストチャート61に色むらEがあるか否か、即ち何れかのヘッドユニット24に不良ノズルが有るか否かを判別する(ステップS204)。
不良ノズルがないと判別された場合には(ステップS204で“No”)、CPU41は、新たなプリントジョブの実行命令が有る(取得されている)か否かを判別する(ステップS205)。取得されていると判別された場合には(ステップS205で“Yes”)、CPU41は、処理をステップS201に移行させる。
新たなプリントジョブの実行命令がないと判別された場合には(ステップS205で“No”)、CPU41は、画像記録処理を終了させる。
不良ノズルがあると判別された場合には(ステップS204で“Yes”)、CPU41は、画像記録処理を終了させる。ステップS204の処理から画像記録処理が終了された場合には、上述した所定の対処処理が実行される。
図9は、画像読取部較正処理のCPU41による制御手順を示すフローチャートである。
CPU41は、画像読取部較正処理の開始に先立ち、読取位置調整部27に対して制御信号を出力して、読取位置調整部27により画像読取部26を図5(b)に示される白色板読取位置に移動させる。また、CPU41は、白色板移動部29に対して制御信号を出力して、白色板移動部29により標準白色板70を図5(b)に示される光透過面261aと対向する位置に配置させる。
画像読取部較正処理が開始されると、CPU41は、画像読取部26により標準白色板70上の複数のラインを撮像させる(ステップS301:読取ステップ)。即ち、CPU41は、白色板移動部29に対して制御信号を出力して、白色板移動部29により標準白色板70を所定の速度でY方向に移動させる。また、CPU41は、画像読取部26により適切な間隔で繰り返し標準白色板70を読み取らせ、白色板撮像データを取得して記憶部44に記憶させる。
CPU41は、白色板撮像データにおいて、基準画像データ44bの対応画素との間で画素値の差分が11以上である(即ち基準差D1より大きい)画素の数が基準数M以下であるか否かを判別する(ステップS302)。
白色板撮像データにおいて対応画素との間で画素値の差分が11以上である画素の数が基準数Mより多いと判別された場合には(ステップS302で“No”)、CPU41は、操作表示部52により標準白色板70の汚損をユーザーに報知するための所定の表示を行わせ(ステップS303)、画像読取部較正処理を終了させる。
白色板撮像データにおいて対応画素との間で画素値の差分が11以上である画素の数が基準数M以下であると判別された場合には(ステップS302で“Yes”)、CPU41は、白色板撮像データにおいて、同一の撮像素子265aに対応する複数の画素のうち基準画像データ44bの対応画素との間で画素値の差分が10(基準差D1)以下である画素の画素値を平均して較正用画像データを生成する(ステップS304)。
CPU41は、較正用画像データの全ての画素の画素値の平均値と基準画像データ44bの全ての対応画素の画素値の平均値との差分が基準差D3以下であるか否かを判別する(ステップS305)。当該差分が基準差D3より大きいと判別された場合には(ステップS305で“No”)、CPU41は、基準画像データ生成処理を実行し(ステップS306)、画像読取部較正処理を終了させる。
上記差分が基準差D3以下であると判別された場合には(ステップS305で“Yes”)、CPU41は、較正用画像データに基づいて画像読取部較正データ44aを生成し記憶部44に記憶させる(ステップS307:較正ステップ)。即ち、CPU41は、ステップS304において生成された較正用画像データから上述のアルゴリズムに基づいて補正値C(i)を算出し、画像読取部較正データ44aとして記憶部44に記憶させる。
ステップS307の処理が終了すると、CPU41は、読取位置調整部27に対して制御信号を出力して、読取位置調整部27により画像読取部26を図5(a)に示される記録媒体読取位置に移動させ、画像読取部較正処理を終了させる。
以上のように、本実施形態の画像読取装置は、複数の撮像素子265aが配列された画像読取部26と、CPU41と、を備え、CPU41は、画像読取部26により所定の標準白色板70の表面の読み取りを行わせて、複数の撮像素子265aの当該読み取りにおける検出値から白色板撮像データを生成し(読取制御手段)、画像読取部26による標準白色板70の読み取りにおける複数の撮像素子265aの検出値に基づいて予め生成され、複数の撮像素子265aに各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み白色板撮像データとの比較の基準となる基準画像データ44bと、白色板撮像データとに基づいて複数の撮像素子265aの検出値に係る画像読取部26の較正を行い(較正手段)、較正手段としてのCPU41は、白色板撮像データにおいて複数の撮像素子265aの各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、複数の対応画素において当該撮像素子265aに対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の基準差D1以下である画素の画素値に基づいて画像読取部26を較正する。これによれば、白色板撮像データのうち基準画像データ44bとの間で画素値の差分が基準差D1より大きい画素を除いた画素に基づいて較正が行われるため、基準画像データ44bの生成のために行われた標準白色板70の読み取り以後に生じた誤差要因による影響を抑制して適切に画像読取部26の較正を行うことができる。また、白色板撮像データにおいて連続する複数の画素の画素値に誤差を生じさせる誤差要因(標準白色板70への異物の付着や標準白色板70の汚損など)があっても、白色板撮像データの各画素について基準画像データ44bの対応画素との比較が行われることによって、当該誤差要因が較正結果に与える影響を適切に抑制して較正を行うことができる。また、光源の照度むらといった画素値を大きく変動させ得る要因があっても、白色板撮像データと基準画像データ44bとの比較が行われることによって当該要因による画素値の変動が相殺されるため、当該要因による画素値の変動よりも小さい誤差を画素値に生じさせる誤差要因が較正結果に与える影響を適切に抑制して較正を行うことができる。
また、画像読取装置は、画像読取部26と標準白色板70とをY方向に相対移動させる白色板移動部29を備え、画像読取部26は、複数の撮像素子265aが一次元配列されたラインセンサー265を有し、標準白色板70の表面におけるX方向に延びるラインをラインセンサー265により読み取り、CPU41は、標準白色板70の表面のうち上記相対移動に応じた異なる複数のラインを画像読取部26により読み取らせて白色板撮像データを生成し(読取制御手段)、当該白色板撮像データにおいて複数の撮像素子265aの各々にそれぞれ対応する複数の画素のうち、基準画像データ44bの対応画素との間で画素値の差分が基準差D1以下である画素の画素値の平均値(第1の代表値)からなる較正用画像データに基づいて画像読取部26を較正する(較正手段)。これにより、白色板撮像データの各画素の画素値に含まれる電気的ノイズが較正結果に与える影響を低減させることができる。このため、より適切に画像読取部26の較正を行うことができる。
また、基準画像データ44bの対応画素の画素値は、標準白色板70の表面のうち上記相対移動に応じた異なる複数のラインを画像読取部26により読み取って得られた基準撮像データにおいて一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素の少なくとも一部における画素値の平均値(第2の代表値)である。これにより、基準画像データ44bの対応画素における電気的ノイズに起因する誤差を低減させることができる。
また、CPU41は、較正用画像データの複数の画素値(第1の代表値)の平均値(第4の代表値)と、基準画像データ44bの複数の対応画素の画素値の平均値(第5の代表値)との差分が基準差D3より大きいか否かを判別し(判別手段)、当該差分が基準差D3より大きいと判別された場合に、画像読取部26による標準白色板70の読み取りにおける複数の撮像素子265aの検出値に基づいて基準画像データ44bを更新する(基準画像データ更新手段)。これにより、基準画像データ44bが生成された時点から光源262の輝度が全体的に変動している場合に再度基準画像データ44bが生成されるため、適切に画像読取部26の較正を行うことができる。
また、画像読取装置は、所定の報知動作を行う操作表示部52を備え、CPU41は、白色板撮像データにおける複数の画素のうち、対応画素との間で画素値の差分が基準差D1より大きい画素の数が所定の基準数Mより多い場合に操作表示部52により報知動作を行わせる(報知制御手段)。これにより、白色板撮像データにおいて較正に用いられる画素の数が少なくなることにより画像読取部26の較正が不適切となる不具合の発生を抑制することができる。
また、本実施形態の画像記録装置としてのインクジェット記録装置1は、記録媒体P上に画像を記録するヘッドユニット24と、ヘッドユニット24により記録媒体P上に記録された画像を読み取る上記画像読取装置と、を備える。このような構成によれば、適切に較正された画像読取部26により適切な画像の読み取りを行うことができる。
また、本実施形態の画像読取装置の較正方法は、画像読取部26により所定の標準白色板70の表面の読み取りを行わせて、複数の撮像素子265aの当該読み取りにおける検出値から白色板撮像データを生成する読取ステップ、画像読取部26による標準白色板70の読み取りにおける複数の撮像素子265aの検出値に基づいて予め生成され、複数の撮像素子265aに各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み白色板撮像データとの比較の対象となる基準画像データ44bと、白色板撮像データとに基づいて複数の撮像素子265aの検出値に係る画像読取部26の較正を行う較正ステップ、を含み、較正ステップでは、白色板撮像データにおいて複数の撮像素子265aの各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、複数の対応画素において当該撮像素子265aに対応する対応画素との間で画素値の差分が基準差D1以下である画素の画素値に基づいて画像読取部26を較正する。これによれば、白色板撮像データのうち基準画像データ44bとの間で画素値の差分が基準差D1より大きい画素を除いた画素に基づいて較正が行われるため、基準画像データ44bの生成のために行われた標準白色板70の読み取りより後に生じた誤差要因による影響を抑制して適切に画像読取部26の較正を行うことができる。
(変形例1)
次に、上記実施形態の変形例1について説明する。本変形例では、基準差D1を基準画像データ44bの画素の画素値に応じて異ならせる点で上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
本変形例では、較正用画像データの生成において、白色板撮像データの画素のうち画素値を加算平均する対象となる画素を選択する基準となる基準差D1が、基準画像データ44bの対応画素の画素値が大きくなるに従って増加するように定められる。例えば、基準画像データ44bの対応画素の画素値が130未満である場合に基準差D1が8とされ、当該画素値が130以上150未満である場合に基準差D1が9とされ、当該画素値が150以上である場合に基準差D1が10とされる。あるいは、基準差D1を、当該画素値の定数倍(例えば0.07倍)と定めても良い。
なお、基準差D1は、白色板撮像データのうち同一の撮像素子265aに対応する複数の画素の画素値の代表値(平均値、中央値等)に応じた値とされても良い。
このように、本変形例に係る画像読取装置では、基準差D1は、基準画像データ44bの対応画素の画素値が大きくなるに従って増加するように定められる。これにより、白色板撮像データのうち各撮像素子265aに対応する画素における画素値の大きさに応じた適切な基準差D1を定めることができる。例えば、白色板撮像データのうち光源262の照度むらにより画素値が低下している部分において、加算平均の対象となる画素値を適切に選択することができる。
(変形例2)
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。本変形例は、変形例1と組み合わされても良い。本変形例では、基準画像データ44bの生成方法が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
本変形例では、基準画像データ44bを生成する場合に、まず、基準撮像データにおいて同一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素の画素値の平均値(第3の代表値)がそれぞれ算出されて、撮像素子265aの数と対応する数の仮対応画素からなる仮基準画像データが生成される。そして、基準撮像データにおいて同一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素のうち、仮基準画像データにおいて当該同一の撮像素子265aに対応する仮対応画素との間で画素値の差分が基準差D2(第2の基準差)以下である対応撮像画素の画素値のみの平均値(第2の代表値)が算出され、基準撮像データに係る対応画素の画素値とされる。ここで、本変形例では、基準差D2は、撮像素子265aの配列番号によらず10とされる。
なお、基準差D2は、全ての記録素子に対応する対応撮像画素に対して同一でなくても良く、上記仮対応画素(第3の代表値)が大きくなるに従って増加するように定められていても良い。例えば、基準撮像データのうち同一の撮像素子265aに対応する仮対応画素の画素値が130未満である場合に基準差D2が8とされ、当該画素値が130以上150未満である場合に基準差D2が9とされ、当該画素値が150以上である場合に基準差D2が10とされる。あるいは、基準差D2を、仮対応画素の画素値の定数倍(例えば0.07倍)と定めても良い。
また、基準差D2は、上記実施形態に係る基準差D1と異なっていても良い。例えば、基準画像データ44bが較正に用いられる画素値の選別の基準となることに鑑みて、基準差D2を基準差D1よりも小さくしても良い。
図10は、本変形例に係る基準画像データ生成処理のCPU41による制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図7に示される上記実施形態に係る基準画像データ生成処理のフローチャートからステップS102の処理を削除し、ステップS103及びステップS104を追加したものである。
本変形例の基準画像データ生成処理では、CPU41は、ステップS101の処理が終了すると、基準撮像データにおける同一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素の画素値を平均して仮基準画像データを生成し、記憶部44に記憶させる(ステップS103)。
CPU41は、基準撮像データにおいて同一の撮像素子265aに対応する複数の対応撮像画素のうち、仮基準画像データの仮対応画素との間で画素値の差分が10(基準差D2)以下である画素値を平均して基準画像データ44bを生成し、記憶部44に記憶させる(ステップS104)。
ステップS104の処理が終了すると、CPU41は、基準画像データ生成処理を終了させる。
以上のように、本変形例に係る画像読取装置では、基準画像データ44bの対応画素の画素値(第2の代表値)は、基準撮像データにおける複数の対応撮像画素のうち、当該複数の対応撮像画素の画素値の平均値(仮対応画素の画素値;第3の代表値)との差分が基準差D2以下である対応撮像画素の画素値の平均値である。これにより、基準撮像データにおいて異物等により画素値に誤差が生じている画素がある場合において、基準画像データ44bにおける当該誤差の影響を低減させることができる。
また、基準差D2は、仮対応画素の画素値(第3の代表値)が大きくなるに従って増加するように定められる。これにより、基準撮像データのうち各撮像素子265aに対応する対応撮像画素における画素値の大きさに応じた適切な基準差D2を定めることができる。例えば、基準撮像データのうち光源262の照度むらにより画素値が低下している部分において、加算平均の対象となる画素値を適切に選択することができる。
(変形例3)
次に、上記実施形態の変形例3について説明する。本変形例は、変形例1及び変形例2の少なくとも一方と組み合わされても良い。本変形例では、画像読取部較正処理の一部が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
図11は、本変形例に係る画像読取部較正処理のCPU41による制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図9に示される上記実施形態に係る画像読取部較正処理のフローチャートにおいて、ステップS306の処理に代えてステップS308の処理を行うものである。
本変形例では、較正用画像データの全ての画素の画素値(第1の代表値)の平均値(第4の代表値)と基準画像データ44bの全ての対応画素の画素値の平均値(第5の代表値)との差分が基準差D3(第3の基準差)より大きいと判別された場合に(ステップS305で“No”)、CPU41は、較正用画像データの各画素値を定数倍して補正平均画素値を算出する(ステップS308)。この定数は、例えば上記第4の代表値に対する上記第5の代表値の割合(第5の代表値を第4の代表値で除した値)とすることができる。この結果、較正用画像データの全ての画素の画素値の平均値と基準画像データ44bの全ての対応画素の画素値の平均値とが一致する。ステップS308の処理が終了すると、CPU41は、処理をステップS307に移行させる。
このように、本変形例に係る画像読取装置では、CPU41は、較正用画像データの画素値(第1の代表値)の平均値(第4の代表値)と、基準画像データ44bの複数の対応画素の画素値の平均値(第5の代表値)の差分が基準差D3より大きいか否かを判別し(判別手段)、当該差分が基準差D3より大きいと判別された場合に、複数の第1の代表値の各々に第4の代表値に対する第5の代表値の割合を乗じて得られた複数の補正平均画素値からなる較正用画像データに基づいて画像読取部26を較正する。これにより、基準画像データ44bが生成された時点から光源262の輝度が全体的に変動している場合においても、適切な画素値の較正用画像データに基づいて画像読取部26の較正を行うことができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態及び各変形例では、白色板撮像データのうち、同一の撮像素子265aに対応する画素の画素値を加算平均して較正用画像データを生成する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、画像読取部26により標準白色板70上の単一のラインを読み取った撮像データから較正用画像データを生成しても良い。この場合には、標準白色板70上の単一のラインの撮像データのうち、基準画像データ44bにおける対応画素との間で画素値の差分が基準差D1以下である画素を較正用画像データに用いるとともに、当該差分が基準差D1より大きい画素については、隣接画素における画素値に基づいて画素値を補完して較正用画像データを生成すれば良い。また、この場合には、複数の画素値を加算平均せずに較正用画像データを生成することから、基準差D1を上記実施形態における基準差D1よりも小さくすることが好ましい。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像読取部26がラインセンサー265を有する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではなく、画像読取部26は、撮像素子265aが二次元配列されたエリアセンサーにより画像を読み取るものであっても良い。この場合には、例えば、画像読取部26により標準白色板70の所定の範囲を読み取った撮像データを基準画像データとする。また、較正用画像データの生成では、画像読取部により標準白色板70の上記所定の範囲と同一の範囲を読み取った白色板撮像データにおいて基準画像データとの間で画素値の差分が基準差D1以下となる画素を用いるとともに、当該差分が基準差D1より大きい画素については、隣接画素における画素値に基づいて画素値を補完して較正用画像データを生成すれば良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、第1〜第5の代表値の各々が、当該代表値に係る画素の画素値の平均値である例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、第1〜第5の代表値の各々を、当該代表値に係る画素の画素値の中央値としても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像読取部26により標準白色板70上の複数のラインを読み取る場合に白色板移動部29により標準白色板70を移動させる例を用いて説明したが、標準白色板70を固定し画像読取部26を移動させても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、白色板移動部29により移動している標準白色板70の表面を画像読取部26により読み取る例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではない。画像読取部26による標準白色板70の読み取りは、白色板移動部29による標準白色板70の移動動作が一時停止した状態において行われても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像読取部26とは別個に制御部40が設けられ、画像読取部26及び制御部40を含む構成要素により画像読取装置が構成される例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、画像読取部26に、CPU、RAM、ROM、記憶部を有する制御部をインクジェット記録装置1の制御部40とは別個に設けても良い。この場合には、画像読取部26のCPUにより読取制御手段、較正手段、判別手段、基準画像データ更新手段、報知制御手段が構成される。
また、上記実施形態及び各変形例では、R,G,Bに対応する撮像素子265aによる読取結果における画素値の最大値が約160となるように、アナログフロントエンドにおいて信号増幅率を調整する例を用いて説明したが、当該調整を行わないこととしても良い。この場合には、基準差D1,D2をR,G,Bの色ごとにそれぞれ対応した異なる値に設定すれば良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像記録処理が実行されるたびに画像読取部較正処理が実行される例を用いて説明したが、画像読取部較正処理は、ユーザーにより操作表示部52に対して画像読取部較正処理の実行を指示する所定の入力操作が行われた場合や、インクジェット記録装置1の製造時や出荷時、あるいはインクジェット記録装置1により所定枚数の記録媒体Pへの画像記録が行なわれたときといった所定のタイミングで実行されても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、基準撮像データに基づく基準画像データ44bの生成、白色板撮像データに基づく較正用画像データの生成、及び補正値C(i)の算出を制御部40において行う例を用いて説明したが、これらのうち少なくとも一部をインクジェット記録装置1の外部に設けられた情報処理装置(例えば外部装置2)により行っても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、搬送ドラム211により記録媒体Pを搬送する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、2本のローラーに支持されローラーの回転に応じて移動する搬送ベルト(搬送部材)により記録媒体Pを搬送しても良い。また、同一平面上を往復移動する搬送部材により記録媒体Pを搬送しても良い。これらの場合には、搬送部材上に標準白色板を載置して搬送させ、当該搬送される標準白色板上の複数の異なるラインを画像読取部26により読み取っても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、シングルパス形式のインクジェット記録装置1を例に挙げて説明したが、ヘッドユニットを走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用しても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクをゾル状に加熱して吐出するインクジェット記録装置1を例に説明したが、これに限定する趣旨ではなく、常温でゾル状又は液体であるインクを含む種々の公知のインクを用いてもよい。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像記録装置として圧電素子を用いたピエゾ方式のインクジェット方式のインクジェット記録装置1を例に挙げて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、加熱によりインクに気泡を生じさせてインクを吐出するサーマル方式のインクジェット記録装置、感光体ドラム上にトナー粒子による像を形成して記録媒体に転写する乾式電子写真方式の画像記録装置、トナー粒子に代えて液体トナーを用いる湿式電子写真方式の画像記録装置といった種々の方式の画像記録装置に本発明を適用することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
1 インクジェット記録装置
2 外部装置
10 給紙部
11 給紙トレー
12 媒体供給部
20 画像記録部
21 搬送部
211 搬送ドラム
211a 搬送面
22 受け渡しユニット
23 加熱部
24 ヘッドユニット
241 記録ヘッド駆動部
242 記録ヘッド
25 定着部
26 画像読取部
261 筐体
261a 光透過面
262 光源
2631,2632 ミラー
264 光学系
265 ラインセンサー
265a 撮像素子
27 読取位置調整部
28 デリバリー部
29 白色板移動部
30 排紙部
31 排紙トレー
40 制御部
41 CPU
42 RAM
43 ROM
44 記憶部
44a 画像読取部較正データ
44b 基準画像データ
51 搬送駆動部
52 操作表示部
53 入出力インターフェース
54 バス
60 通常画像
61 テストチャート
70 標準白色板
80 画素値分布曲線
80H 上限曲線
80L 下限曲線
P 記録媒体

Claims (11)

  1. 複数の撮像素子が配列された読取手段と、
    前記読取手段により所定の標準部材の表面の読み取りを行わせて、前記複数の撮像素子の当該読み取りにおける検出値から標準部材撮像データを生成する読取制御手段と、
    前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて予め生成され、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み前記標準部材撮像データとの比較の基準となる基準画像データと、前記標準部材撮像データとに基づいて前記複数の撮像素子の検出値に係る前記読取手段の較正を行う較正手段と、
    を備え、
    前記較正手段は、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、前記複数の対応画素において当該撮像素子に対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の第1の基準差以下である画素の画素値に基づいて前記較正を行う
    ことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記読取手段と前記標準部材とを第1の方向に相対移動させる移動手段を備え、
    前記読取手段は、前記複数の撮像素子が一次元配列されたラインセンサーを有し、前記標準部材の表面における前記第1の方向と交差する第2の方向に延びる読取範囲を前記ラインセンサーにより読み取り、
    前記読取制御手段は、前記標準部材の表面のうち前記相対移動に応じた異なる複数の前記読取範囲を前記読取手段により読み取らせて前記標準部材撮像データを生成し、
    前記較正手段は、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する複数の画素のうち、前記対応画素との間で画素値の差分が前記第1の基準差以下である画素の画素値に係る所定の第1の代表値に基づいて前記較正を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記対応画素の画素値は、前記標準部材の表面のうち前記相対移動に応じた異なる複数の前記読取範囲を前記読取手段により読み取って得られた基準撮像データにおいて、一の撮像素子に対応する複数の対応撮像画素の少なくとも一部における画素値に係る所定の第2の代表値であることを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記第2の代表値は、前記複数の対応撮像画素のうち、当該複数の対応撮像画素の画素値に係る所定の第3の代表値との差分が所定の第2の基準差以下である対応撮像画素の画素値に係る代表値であることを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。
  5. 前記第2の基準差は、前記第3の代表値が大きくなるに従って増加するように定められることを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
  6. 前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記第1の代表値に係る所定の第4の代表値と、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記対応画素の画素値に係る所定の第5の代表値との差分が所定の第3の基準差より大きいか否かを判別する判別手段と、
    前記判別手段により前記差分が前記第3の基準差より大きいと判別された場合に、前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて前記基準画像データを更新する基準画像データ更新手段と、
    を備えることを特徴とする請求項2〜5の何れか一項に記載の画像読取装置。
  7. 前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記第1の代表値に係る所定の第4の代表値と、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の前記対応画素の画素値に係る所定の第5の代表値との差分が所定の第3の基準差より大きいか否かを判別する判別手段を備え、
    前記較正手段は、前記判別手段により前記差分が前記第3の基準差より大きいと判別された場合に、前記複数の第1の代表値の各々に前記第4の代表値に対する前記第5の代表値の割合を乗じて得られた複数の補正代表値に基づいて前記較正を行う
    ことを特徴とする請求項2〜5の何れか一項に記載の画像読取装置。
  8. 前記第1の基準差は、前記対応画素の画素値が大きくなるに従って増加するように定められることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の画像読取装置。
  9. 所定の報知動作を行う報知手段と、
    前記標準部材撮像データにおける複数の画素のうち、前記対応画素との間で画素値の差分が前記第1の基準差より大きい画素の数が所定の基準数より多い場合に前記報知手段により前記報知動作を行わせる報知制御手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の画像読取装置。
  10. 記録媒体上に画像を記録する記録手段と、
    前記記録手段により前記記録媒体上に記録された画像を読み取る請求項1〜9の何れか一項に記載の画像読取装置と、
    を備えることを特徴とする画像記録装置。
  11. 複数の撮像素子が配列された読取手段を備えた画像読取装置の較正方法であって、
    前記読取手段により所定の標準部材の表面の読み取りを行わせて、前記複数の撮像素子の当該読み取りにおける検出値から標準部材撮像データを生成する読取ステップ、
    前記読取手段による前記標準部材の読み取りにおける前記複数の撮像素子の検出値に基づいて予め生成され、前記複数の撮像素子に各々対応する複数の対応画素に係るデータを含み前記標準部材撮像データとの比較の基準となる基準画像データと、前記標準部材撮像データとに基づいて前記複数の撮像素子の検出値に係る前記読取手段の較正を行う較正ステップ、
    を含み、
    前記較正ステップでは、前記標準部材撮像データにおいて前記複数の撮像素子の各々にそれぞれ対応する一又は複数の画素のうち、前記複数の対応画素において当該撮像素子に対応する対応画素との間で画素値の差分が所定の第1の基準差以下である画素の画素値に基づいて前記較正を行う
    ことを特徴とする画像読取装置の較正方法。
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