JP2022178568A - ポータブルリペアプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】傷の補修のためのインクジェット式のプリンタ印刷を行う際に補修対象部分の見た目が、補修対象部分以外の部分と合うように調色同期を行い、傷の補修跡を目立たなくすることを目的とする。【解決手段】制御装置６は、カメラシステム７で得られた画像データから損傷部分Sがパテで覆われた補修印刷部分Pを抽出する補修印刷部分抽出プログラム６１と、カメラシステム７で得られた画像データのうち非損傷部分Nの画像データを基にして補修印刷部分の補修画像データを作成する補修画像データ作成プログラム６２と、LAB値入力器（操作パネル８）によって入力されたLab値を基に、補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更してLab値を調整する印刷プロファイルLab値調整プログラム６３と、印刷プロファイルLab値調整プログラム６３により調整された補修画像データを、インクジェットシステム４に対して印刷制御をする印刷制御プログラム６４と、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、家財や家の床、壁等の傷を補修するためのポータブルリペアプリンタに関し、特に傷を補修した部分を目立たなくするために、傷補修部分の上に傷があった周りの柄に合わせて同様の柄を印刷することができるポータブルリペアプリンタに関するものである。

従来、木材等の木目模様等の欠陥を修復するためにインクジェット式のプリンタを用い、ＣＣＤカメラシステム等で得た撮像データに基づいて木目等を印刷して補修箇所を目立たなくする欠陥補修装置が提案されている（特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載の欠陥補修装置では、ＣＣＤカメラシステム等で得た撮像データに基づいてインクジェット式のプリンタで柄印刷を行うが、撮像データに基づいて印刷を行っても傷以外の周りの床や壁の修復されていない元の色・色調と、印刷によってつくられた色が、色調等で一致しないという問題が発生する。補修した傷あとの修復部分の印刷が目立ってしまうので、家財や家の床、壁等の傷を補修・修復するにはインクジェット式のプリンタは不適切となっていた。このため家財や家の床、壁等の傷の補修には、長年の経験を有する職人がノウハウを用い、時間をかけて色合わせや色調を合わせていた。

インクジェット式のプリンタで印刷を行っても、用紙の材質や、印刷対象の素材の表面の状態が異なると、人間の目には違った色・色調に見えることは、一般的に知られており、特に家財や家の床、壁等においては、傷の部分が置かれている環境（光や表面の汚れ、ざらつき）が千差万別であり、修復部分の印刷が周りの色調に合わないことが、インクジェット式のプリンタ印刷による家財や家の床、壁等の修復を困難にしている。

特開２００３－２２５９０２号公報

本発明は、上記のような問題点を解決するために発明されたもので、傷の補修跡を含む補修対象部分を撮像して表面の画像データを取得し、インクジェット式のプリンタ印刷による印刷を行う際に補修対象部分の見た目が、補修対象部分以外の部分と合うように調色同期を行い、傷の補修跡を目立たなくすることが可能なポータブルリペアプリンタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本願ポータブルリペアプリンタは、印刷対象物にプリントインクを吐出するインクジェットシステムと、前記インクジェットシステムを前記印刷対象物に対して２次元方向に移動させる移動手段と、前記印刷対象物に対して前記インクジェットシステムを移動させる前記移動手段を支持する本体と、印刷情報を受けて前記インクジェットシステムおよび前記移動手段を制御し、前記インクジェットシステムのインクジェットノズルから前記印刷対象物に対して所定のタイミングでプリントインクを吐出させる制御装置と、補修対象物の表面を撮像するカメラシステムと、前記カメラシステムで得た前記補修対象物の画像データを修正するためのLab値の入力を受付けるLAB値入力器とを有し、前記制御装置は、前記カメラシステムで得られた前記画像データから損傷部分がパテで覆われた補修印刷部分を抽出するプログラムと、前記カメラシステムで得られた前記画像データのうちから非損傷部分の前記画像データを基にして補修印刷部分の補修画像データを作成するプログラムと、前記LAB値入力器によって入力された前記Lab値を基にして、前記補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更する印刷プロファイルLab値調整プログラムと、前記印刷プロファイルLab値変換プログラムにより変換された前記補修画像データを、前記インクジェットシステムに対して印刷指示する印刷指示プログラムと、を有することを特徴とする。

さらに、前記カメラシステムが印刷対象に対する焦点深度を合わせるための焦点枠を前記本体下部に備える構成としても良い。

また、前記制御装置は、前記補修印刷部分の前記補修画像データを複数部分に分割選択し、選択された前記補修印刷部分の分割部分のみを上塗り印刷する前記補修印刷部分の分割上塗りプログラムを備えても良い。

また、ポータブルリペアプリンタは前記補修印刷部分の周辺部分の前記補修対象物の表面の前記Lab値を測定する測色分光器を更に備え、前記測色分光器で得た前記Lab値を前記制御装置へ送るプログラムを備えても良い。

またさらに、ポータブルリペアプリンタの前記制御装置は、前記補修印刷部分を複数回の重ね印刷で行う場合に使用する前記印刷プロファイルを得る重ね塗り印刷プロファイル作成プログラムを備えても良い。

本発明は、家財や建具の損傷部分をパテ等で補修した後、補修対象部分を撮像して得た画像データを基に補修部分に印刷を行い、補修部分への印刷の見た目が、補修対象部分以外の部分と合うように調色同期を行い、傷の補修跡を目立たなくすることが可能なので、長年のノウハウを必要とすることなく、比較的短時間で家財や建具の損傷部分の補修・修復が可能となる。

本発明の一実施の形態であるポータブルリペアプリンタの斜視図 同ポータブルリペアプリンタを印刷対象物T上に位置決めした状態を示す、印刷対象物Tの平面図 印刷対象物の補修印刷部の拡大平面図 本実施の形態であるポータブルリペアプリンタの制御部のプログラム構成を示すブロックダイアグラム図 測色分光器を用いて印刷対象物の非損傷部分のLab値を測定する状態を示す説明図 測色分光器を用いて得たLab値がポータブルリペアプリンタに入力される手順を示す説明図

本発明の一実施の形態を、図１から図６を用いて説明する。図１及び図２に示すように、ポータブルリペアプリンタ１は、本体２の両側部に固定されたハンドル３を備え、このハンドル３を持って印刷対象物Tに対する相対的な位置合わせをすることができるように構成している。ポータブルリペアプリンタ１はインクジェットシステム４を備え、インクジェットシステム４のインクジェットノズル（図示せず）によりプリントインクを吐出して、印刷対象物Tの損傷部分Sに印刷を施す構成となっている。インクジェットシステム４は、印刷対象物Tに対して２次元方向に相対移動するように移動手段５に取り付けられている。具体的には、移動手段５はX方向移動手段５Xと、Y方向移動手段５Yとで構成されている。X方向移動手段５X、Y方向移動手段５Y共にタイミングベルト（図示しない）で移動し、タイミングベルトはモータ（図示しない）により駆動される構成となっており、制御装置６の指示に従い制御される。制御装置６の指示に従い、インクジェットシステム４は印刷対象物Tに対して２次元方向（X方向とY方向）に相対移動する間にプリントインクを吐出して、印刷対象物Tに印刷を行う。インクジェットシステム４の横には、印刷対象物Tの表面を撮像するカメラシステム７が設けられている。また本体２の上部には、Lab値の入力を受付けるLAB値入力器を兼ね備える操作パネル８が配置されている。

さらに、本体２の下方には、カメラシステム７が印刷対象物Tの印刷対象面に焦点を合わせるための焦点枠９が設けられている。

ポータブルリペアプリンタ１の動作の制御を行う制御装置６は本体２に内蔵されている。制御装置６は、インクジェットシステム４のインクジェットノズルから印刷対象物Tに対して所定のタイミングでプリントインクを吐出させる制御を行うものであるが、マイクロプロセッサ等のコンピュータにより構成され、動作制御のために以下のプログラムを装備している。

制御装置６は制御作動のために、カメラシステム７で得られた画像データから損傷部分Sがパテ（白色）で覆われた補修印刷部分Pを抽出する補修印刷部分抽出プログラム６１と、カメラシステム７で得られた画像データのうち非損傷部分Nの画像データを基にして補修印刷部分Rの補修画像データを作成する補修画像データ作成プログラム６２と、LAB値入力器８（操作パネル８）によって入力されたLab値を基に、補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更してLab値を調整する印刷プロファイルLab値調整プログラム６３と、印刷プロファイルLab値調整プログラム６３により調整された補修画像データを、インクジェットシステム４に対して印刷制御をする印刷制御プログラム６４と、を有する。

補修画像データの各点の印刷プロファイルを調整（変更）するための印刷対象物Tの実際のLab値は、図５に示すように測色分光器Dを用いて非損傷部分Nの複数箇所で測定される（１か所でも良いが４か所の平均をとるとより最適となる。）。測定した非損傷部分Nの実際のLab値は、補修画像データの各点の印刷プロファイルを調整（変更）するために、LAB値入力器８（操作パネル８が機能する）により手動で入力される（図６）。なお、非損傷部分Nの表面のLab値を測定する測色分光器Dを本体２に装備し、測色分光器Dで得た実際のLab値をLAB値入力器８で手入力することなく直接制御装置６へ伝送するようにしても良い。また、ポータブルリペアプリンタ１による補修印刷は、一度印刷しても印刷が十分でないこともあり、補修印刷部分Rを重ね印刷（上塗り）することで補修印刷部分Rを目立ちにくくできることがある。このため制御装置６は、補修印刷部分Rの全部または一部を上塗り印刷するよう補修印刷部分Rの分割上塗りプログラム６５を備えている。操作パネル８によって、全部または一部のみ（上下・左右に半分づつ分けて上のみ・下のみ・右のみ・左のみ・真ん中のみ、など）を上塗り印刷する指示が入力される。補修印刷部分Rに対して部分的に補正が必要な場合は、一部のみの上塗り指示が操作パネル８によって入力される。

また、ポータブルリペアプリンタ１は補修印刷部分Rの周辺部分の補修対象物の表面のLab値を測定する測色分光器Dを本体２に設け、測色分光器Dで得たLab値をLAB値入力器８を経由せず直接制御装置６へ送るプログラムを別途制御装置６に設けるようにしても良い。

制御装置６は、マイクロプロセッサやメモリ、プログラムや通信装置を備えており、タブレット型のコンピュータや通信装置を介して他のコンピュータと接続可能で、印刷対象物Tに印刷を行うための印刷情報（非損傷部分Nの画像データ）を、通信機能を利用してあるいは直接USB等で受けとることができる構成となっている。

次に、本ポータブルリペアプリンタ１を用いた補修作業について説明する。本実施の形態では図２に示すように木目調の壁である印刷対象物Tの損傷部分Sを修復する。まず、補修印刷を行う準備工程として、印刷対象物Tの損傷部分Sに補修の下地として一般的な白色あるいは黄色・茶色のパテを用い、損傷部分Sの表面が平らになるよう傷を埋める。次に、本体２の下方に設けた焦点枠９を用い、焦点枠９の枠内に損傷部分Sが入るように、ハンドル３を持って本体２を位置決めし、損傷部分Sを含むように印刷対象物Tの表面をカメラシステム７により撮像する。カメラシステム７は、印刷対象物Tに対して２次元方向に相対移動するように移動手段５に取り付けられているので、印刷対象物Tがカメラシステム７によりスキャンされて撮像され、画像データが制御装置６に送られる。

制御装置６においては、カメラシステム７で得られた画像データから損傷部分Sがパテ（白色）で覆われた補修印刷部分Pを抽出する（補修印刷部分抽出プログラム６１）。次に、カメラシステム７で得られた画像データのうち非損傷部分Nの画像データを基にして補修印刷部分Pの表面に印刷する補修画像データを作成する（補修画像データ作成プログラム６２）。この状態の補修画像データによる印刷イメージを図３に示す。このように非損傷部分Nの画像データを基にして補修印刷部分Pの表面に印刷する補修画像データを作成することは公知の技術であり、詳細な説明は略する。このようにして得た補修画像データを用いて、このまま印刷すると、非損傷部分Nと新しい印刷を施した補修印刷部分Rとの間に見た目の違いが生じる。長年の使用による非損傷部分Nの表面の荒れ等に対して、補修印刷部分Rは白色等のパテの上への印刷であり、この表面の状態の違いがあるので、補修印刷部分Rが目立つことになる。このような補修印刷部分Rの目立ちを緩和するため、本実施の形態の修復作業においては、LAB値入力器８（操作パネル８）によって入力されたLab値を基に、次に説明するように、補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更する。

補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更するため、図５に示すように、測色分光器Dを用いて非損傷部分Nの複数箇所で印刷対象物Tの修復現場でのLab値が測定される（１か所でも良いが４か所の平均をとるとより最適となる。）。次に測定した非損傷部分Nの実際のLab値が、LAB値入力器８（操作パネル８）により手動で入力される。表面のLab値を測定する測色分光器Dを本体２の移動手段５に装備した場合は、測色分光器Dで得た各点におけるLab値が制御装置６に入力される（図示しない）。手動で入力されたLab値を基に、補修画像データの各点の印刷プロファイルは、入力されたLab値に合わせ変更される（印刷プロファイルLab値調整プログラム６３）。指定されたLab値を基に各点の印刷プロファイルを変更する技術は、補修画像データの各点の内の一点のLab値の調整（変更）を相対的に捉えて、他の点の印刷プロファイルを調整・変更することで可能となるが、この技術はAI等を用いる技術も含めて公知技術であり説明を略する。

印刷プロファイルLab値調整プログラム６３により変換された補修画像データは、インクジェットシステム４に対して印刷指示される（印刷制御プログラム６４）。ポータブルリペアプリンタ１は、印刷する画像を映し出すプロジェクタ（図示せず）を備え、プロジェクタで印刷対象物Tの損傷部分Sの位置合わせをするシステムが使用される。また、画像認識システム（図示せず）を備え、現物の印刷対象物Tの損傷部分Sに印刷スタート位置を位置合わせするよう決定しても良い。インクジェットシステム４は、印刷対象物Tに対して２次元方向に相対移動するように移動手段５に取り付けられているので、ポータブルリペアプリンタ１をハンドル３で保持しているだけで、損傷部分Sに対して補修印刷部分Rは白色等のパテの上（補修印刷部分P）の表面に変換された補修画像データで印刷がされる。

このようにしてポータブルリペアプリンタ１による補修印刷が行われるが、本実施の形態の場合は、測色分光器Dを用いて非損傷部分Nの複数箇所でLab値が測定され、このLab値（LAB値入力器８（操作パネル８））により入力）を基に、補修印刷部分Pの表面に印刷する補修画像データの各点の印刷プロファイルは、入力されたLab値に合わせ変更される（印刷プロファイルLab値調整プログラム６３）。よって、印刷された補修印刷部分Rと、非損傷部分NとのLab値が調整され一致しているので、色調等が調整されたものとなり、補修印刷部分Rが目立ちにくくなる。

補修印刷部分Rの色合わせは、あらかじめインクメーカや、研究所等で色合わせをしたカラー番手のものを用いるが、現地で塗布すると非損傷部分Nと違ってくるのが業界の常識となっている。気温や湿度によりインクのノリが違ってくるし、経年変化や環境（光源等）の要因があり現地での微調整が欠かせない。一度（回）印刷しても、補修印刷部分Rと非損傷部分Nとの間の色に差異が存在する場合には、補修印刷部分Rを重ね印刷（上塗り）することで補修印刷部分Rを目立ちにくくする作業が必要となる。制御装置６は、補修印刷部分Rの補修画像データを複数部分に分割しその一部のみを印刷するよう選択し、選択された補修印刷部分Rの分割部分のみを上塗り印刷する補修印刷部分Rの分割上塗りプログラム６５を備えている。作業者等が目視等で判断して、操作パネル８の操作（入力指示）によって、補修印刷部分Rの一部を分割し分割指定された部分のみ（操作パネル８による指定部分）を、印刷指示し、分割上塗りプログラム６５により上塗り印刷が実行される。

また、一般のインクジェットプリンタによる通常の印刷では、１度打ち（一度の印刷）でターゲット色になるようにカラープロファイルは作られるが、ポータブルリペアプリンタ１の場合には、２度から複数度打ち重ねて、最終的にターゲット色になるようなプロファイルが必要となることがある。
リペアプリントは、現地での色補修作業の環境の違いや、素材の反射率の違いによって見え方が異なる場合があることから、１度打ちでぴったりと周りの色に合わせることが困難な場合がある。最終的には現場で人間の目による微調整作業が必要なことから、重ね打ちを行うことでターゲット色に合わせていくことが必要である。インクジェットカラーインクは透光性であるので、塗り重ねてプリントを行うと色濃度が濃くなり最終的にはターゲット色からかけ離れてしまうことがある。そのため、リペアプリントにおいてのカラープロファイルは塗り重ねる（重ねて印刷する）ことを前提に、重ね印刷して最終的にターゲット色に近似させることを前提にしたプラファイルにすることが必要となる。このため、本ポータブルリペアプリンタ１の制御装置６は、補修印刷部分を複数回の重ね印刷で行う場合に使用する印刷プロファイルが得られる重ね塗り印刷プロファイル作成プログラムをオプションとして備えている。

さらに、ポータブルリペアプリンタ１では、本体２と印刷対象物Tとの相対位置が印刷中に変わる（ズレる）と印刷不良を生じるので、ポータブルリペアプリンタ１を壁や、床や机の上に一時的に固定するための仮固定具（図示せず）が本体２に設けられている。具体的には下面に摩擦係数の大きい材料を配置して滑りによる相対移動を防止している。他の手段としては、吸盤や、バキュームカップ、または、磁石式の仮固定具や、接触面に粘着テープを用いた仮固定具などが採用できる。

なお、印刷対象物Tの表面高さに違いや、凹凸がある場合には、印刷対象物Tと、ポータブルリペアプリンタ１との相対距離（高さ方向の）を調整するため、焦点枠９を印刷面に合わせることで印刷面に焦点があった画像が取得できるが、このため本体２と焦点枠９との（相対）高さ調整機能（調節ネジを設ける等）を持ったものを使用することもできる。

本発明によれば、傷補修部分の上に傷があった周りの柄に合わせて同様の柄を印刷することができる。

１ ポータブルリペアプリンタ
２ 本体
３ ハンドル
４ インクジェットシステム
５ 移動手段
６ 制御装置
７ カメラシステム
８ 操作パネル（LAB値入力器）
９ 焦点枠
６１ 補修印刷部分抽出プログラム
６２ 補修画像データ作成プログラム
６３ 印刷プロファイルLab値調整プログラム
６４ 印刷制御プログラム
６５ 分割上塗りプログラム
D 測色分光器
P 補修印刷部分
R 補修印刷部分
S 損傷部分
T 印刷対象物
N 非損傷部分

Claims (5)

1. 印刷対象物にプリントインクを吐出するインクジェットシステムと、
   前記インクジェットシステムを前記印刷対象物に対して２次元方向に移動させる移動手段と、
   前記印刷対象物に対して前記インクジェットシステムを移動させる前記移動手段を支持する本体と、
   印刷情報を受けて前記インクジェットシステムおよび前記移動手段を制御し、前記インクジェットシステムのインクジェットノズルから前記印刷対象物に対して所定のタイミングでプリントインクを吐出させる制御装置と、
   補修対象物の表面を撮像するカメラシステムと、
   前記カメラシステムで得た前記補修対象物の画像データを修正するためのLab値の入力を受付けるLAB値入力器と
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記カメラシステムで得られた前記画像データから損傷部分がパテで覆われた補修印刷部分を抽出するプログラムと、
   前記カメラシステムで得られた前記画像データのうちから非損傷部分の前記画像データを基にして補修印刷部分の補修画像データを作成するプログラムと、
   前記LAB値入力器によって入力された前記Lab値を基にして、前記補修画像データの各点の印刷プロファイルを変更する印刷プロファイルLab値調整プログラムと、
   前記印刷プロファイルLab値調整プログラムにより変換された前記補修画像データを、前記インクジェットシステムに対して印刷指示する印刷制御プログラムと、を有することを特徴とするポータブルリペアプリンタ。
2. 焦点枠を前記本体下部に備えた、請求項１に記載のポータブルリペアプリンタ。
3. 前記制御装置は、前記補修印刷部分の前記補修画像データを複数部分に分割選択し、選択された前記補修印刷部分の分割部分のみを上塗り印刷する前記補修印刷部分の分割上塗りプログラムを備えた。請求項１または請求項２記載のポータブルリペアプリンタ。
4. 前記制御装置は、前記補修印刷部分を複数回の重ね印刷で行う場合に使用する前記印刷プロファイルを得るための重ね塗り印刷プロファイル作成プログラムを有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のポータブルリペアプリンタ。
5. 前記Lab値を測定する測色分光器を更に備えた、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のポータブルリペアプリンタ。
   
   

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