JP5794371B2 - Recording device - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタ等の記録装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus such as an ink jet printer.
インクジェット方式の記録装置は、主走査方向(キャリッジ移動方向)の往復移動時にキャリッジに搭載された記録ヘッドからインクを吐出し、プラテン板上の記録媒体上にインクを付着させ、記録媒体上に像(ドット)を記録する。そして、搬送ローラ等を用いて記録媒体を副走査方向(キャリッジ移動方向と直交する方向)に搬送し、主走査方向の記録を繰り返し、記録媒体上に画像を形成する。プラテン板は、記録媒体上にインクを吐出する際に、記録媒体を支持するためのものである。 An ink jet recording apparatus ejects ink from a recording head mounted on a carriage during reciprocation in the main scanning direction (carriage movement direction), deposits ink on a recording medium on a platen plate, and images on the recording medium. (Dot) is recorded. Then, the recording medium is conveyed in the sub-scanning direction (a direction orthogonal to the carriage movement direction) using a conveyance roller or the like, and recording in the main scanning direction is repeated to form an image on the recording medium. The platen plate is for supporting the recording medium when ink is ejected onto the recording medium.
上述したインクジェット方式の記録装置においては、記録ヘッドのノズル状態、インクの粘性ばらつき、吐出駆動のためのピエゾ素子などのばらつきなどにより、記録ヘッドから吐出するインクの吐出量が変化する。このため、記録ヘッドから吐出したインクにより形成される画像の色再現にばらつきが生じてしまう。また、インクの吐出量は、1台の装置内で経時的に変化したり、装置毎に各々異なったりする。このため、この場合も、記録ヘッドから吐出したインクにより形成される画像の色再現にばらつきが生じてしまう。 In the above-described ink jet recording apparatus, the amount of ink ejected from the recording head varies depending on the nozzle state of the recording head, ink viscosity variation, variation in piezo elements for ejection driving, and the like. For this reason, variation occurs in the color reproduction of the image formed by the ink ejected from the recording head. Further, the ink discharge amount changes with time in one apparatus or varies from one apparatus to another. For this reason, also in this case, the color reproduction of the image formed by the ink ejected from the recording head varies.
このようなことから、上述したインクジェット方式の記録装置においては、例えば、記録媒体上に測色対象のテストパターンを形成し、そのテストパターンの色を測色器で測定し、テストパターンの測色結果に応じて、記録ヘッドから吐出するインクの吐出量を補正し、記録ヘッドから吐出したインクにより形成される画像の色再現を一定にするように制御するものがある。 For this reason, in the ink jet recording apparatus described above, for example, a test pattern to be colorimetric is formed on a recording medium, the color of the test pattern is measured with a colorimeter, and the color measurement of the test pattern is performed. Depending on the result, there is a control that corrects the ejection amount of the ink ejected from the recording head and controls the color reproduction of the image formed by the ink ejected from the recording head to be constant.
上述した測色器としては、例えば、分光器を使用して測色するものや、テストパターンからの反射光を受光して測色するものがある。しかし、分光器は、測色の精度を高くすることができるが、高価であるため、分光器を記録装置に搭載するのはコストアップに繋がってしまう。また、反射光を用いた測色器は、安価であるが、反射光が環境条件に応じて変化するため、測色の精度が悪くなってしまう。 Examples of the colorimeter described above include one that performs color measurement using a spectroscope and one that receives reflected light from a test pattern and performs color measurement. However, although the spectroscope can increase the accuracy of colorimetry, since it is expensive, mounting the spectroscope on the recording apparatus leads to an increase in cost. In addition, a colorimeter using reflected light is inexpensive, but the reflected light changes depending on the environmental conditions, so that the colorimetric accuracy is deteriorated.
なお、本発明より先に出願された技術文献として、特許文献1(特許第3129502号公報)には、基準色票と被測色体とを含む被写体を同時または別個に撮像し、基準色票及び被測色体のRGBデータを取得し、その取得した基準色票のRGBデータを基に、被測色体のRGBデータを補正し、測色精度を高めるようにする技術について開示されている。 In addition, as a technical document filed prior to the present invention, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3129502) discloses a subject including a reference color chart and a color object to be measured simultaneously or separately, and a reference color chart. In addition, a technique for acquiring RGB data of a measured color object, correcting the RGB data of the measured color object based on the acquired RGB data of the reference color chart, and improving the color measurement accuracy is disclosed. .
上記特許文献1には、基準色票と被測色体とを含む被写体を同時に撮像し、被測色体のRGBデータを補正する点について開示されている。
しかし、上記特許文献1の技術は、撮像装置と被写体の位置を固定した状態で撮像することを前提としており、撮像装置が移動するような場合には利用することが出来ない。
However, the technique of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像装置が移動する場合にも利用可能な記録装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a recording apparatus that can be used even when an imaging apparatus moves.
本発明にかかる記録装置は、
記録手段と撮像装置とを有する記録装置であって、
前記記録手段は、記録剤を用いて記録媒体上にテストパターンを記録し、
前記撮像装置は、
開口部を第1の壁部に有し、当該第1の壁部と対向する第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを繋ぐ側壁と、を有する筐体と、
複数色のパッチからなり、前記側壁に配置される基準パターンと、
撮像領域の一部の領域で前記開口部を介して前記テストパターンを撮像し、その他の領域で前記基準パターンを撮像する二次元センサと、
前記二次元センサと、前記基準パターン及び前記テストパターンの光路上に配置され、当該基準パターンの像を当該二次元センサのセンサ面に結像する結像素子と、
前記二次元センサと前記基準パターンとの光路中に配置され、前記テストパターンの像の結像位置と前記基準パターンの像の結像位置とを一致させるための反射部材と、
を備え、
前記二次元センサの撮像した撮像画像データにおける前記複数色のパッチの画像データと、前記テストパターンの画像データと、に基づいて少なくとも前記記録手段による記録に用いられる記録剤の量が変化することを特徴とする。
The recording apparatus according to the present invention includes:
A recording device having a recording means and an imaging device,
The recording means records a test pattern on a recording medium using a recording agent,
The imaging device
A housing having an opening in the first wall, a second wall facing the first wall, and a side wall connecting the first wall and the second wall. Body,
A reference pattern composed of a plurality of color patches and disposed on the side wall;
A two-dimensional sensor that images the test pattern through the opening in a part of the imaging region and images the reference pattern in the other region;
The two-dimensional sensor, and an imaging element that is disposed on an optical path of the reference pattern and the test pattern and forms an image of the reference pattern on a sensor surface of the two-dimensional sensor;
A reflecting member that is disposed in an optical path between the two-dimensional sensor and the reference pattern, and that matches an imaging position of the image of the test pattern and an imaging position of the image of the reference pattern;
With
The amount of the recording agent used for recording by at least the recording unit changes based on the image data of the plurality of color patches in the captured image data captured by the two-dimensional sensor and the image data of the test pattern. Features.
本発明によれば、撮像装置が移動する場合にも利用可能にすることができる。 According to the present invention, it can be used even when the imaging apparatus moves.
(第1の実施形態)
<記録装置の機構部の概略構成例>
まず、図1を参照しながら、本実施形態の記録装置の機構部の概略構成例について説明する。
(First embodiment)
<Example of schematic configuration of mechanism of recording apparatus>
First, a schematic configuration example of a mechanism unit of the recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態の記録装置は、両側の側板1,2間に主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4を略水平な位置関係で横架し、主支持ガイドロッド3及び従支持ガイドロッド4でキャリッジ5を主走査方向に摺動自在に支持するように構成している。
In the recording apparatus of the present embodiment, the main
キャリッジ5は、イエロー(Y)インク、マゼンタ(M)インク、シアン(C)インク、ブラック(Bk)インクを吐出する複数の記録ヘッド6y,6m,6c,6kを、その吐出面(ノズル面)を下方に向けて搭載している。また、キャリッジ5は、記録ヘッド6(符号「6」は、「6y,6m,6c,6k」の何れか又は総称を意味する)の上側に複数のインクカートリッジ7(符号「7」は、「7y,7m,7c,7k」の何れか又は総称を意味する)を交換可能に搭載している。インクカートリッジ7は、記録ヘッド6にインクを供給するための各色のインク供給体である。キャリッジ5は、主走査モータ8で回転する駆動プーリ9と、従動プーリ10と、の間に張装したタイミングベルト11に連結し、主走査モータ8を駆動制御することで、主走査方向に移動するように構成している。主走査方向への移動は、図2に示すように、キャリッジ5にエンコーダセンサ41を設け、そのエンコーダセンサ41がエンコーダシート40のマークを検知して得られるエンコーダ値を基に制御する。
The
また、本実施形態の記録装置は、側板1,2を繋ぐ底板12上にサブフレーム13,14を立設し、このサブフレーム13,14間に搬送ローラ15を回転自在に保持して構成している。そして、サブフレーム14側に副走査モータ17を配設し、この副走査モータ17の回転を搬送ローラ15に伝達するために、副走査モータ17の回転軸に固定したギヤ18と搬送ローラ15の軸に固定したギヤ19とを有して構成している。
Further, the recording apparatus of the present embodiment is configured such that the
また、側板1とサブフレーム13との間には、記録ヘッド6の信頼性維持回復機構(以下、「サブシステム」と称する)21を配置している。サブシステム21は、記録ヘッド6の吐出面をキャッピングするキャップ手段22をホルダ23で保持し、このホルダ23をリンク部材24で揺動可能に保持して構成している。そして、キャリッジ5が主走査方向に移動し、ホルダ23に設けた係合部25にキャリッジ5が当接した場合に、ホルダ23がリフトアップし、キャップ手段22で記録ヘッド6の吐出面をキャッピングするようにしている。また、キャリッジ5が画像形成領域(記録媒体16上)に移動した場合に、ホルダ23がリフトダウンし、キャップ手段22が記録ヘッド6の吐出面から離れるようにしている。
Further, between the
なお、キャップ手段22は、吸引チューブ26を介して吸引ポンプ27に接続すると共に、大気開放口を形成し、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通するようにしている。また、吸引ポンプ27は、吸引した廃液(廃インク)を廃液貯留槽に排出するようにしている。
The cap means 22 is connected to the
また、ホルダ23の側方には、記録ヘッド6の吐出面をワイピングするワイパブレード30をブレードアーム31に取り付け、このブレードアーム31は、揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動するようにしている。
A
<記録装置の記録機構、検知機構の構成例>
次に、図2、図3を参照しながら、本実施形態の記録装置の記録機構、検知機構の構成例について説明する。図2は、キャリッジ5の上面を説明するための図であり、図3は、記録ヘッド6の配列例を示す図である。
<Configuration example of recording mechanism and detection mechanism of recording apparatus>
Next, configuration examples of the recording mechanism and the detection mechanism of the recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the upper surface of the
本実施形態の記録装置の記録機構、検知機構は、キャリッジ5と、エンコーダシート40と、プラテン板200と、を有して構成する。キャリッジ5は、記録ヘッド6と、エンコーダセンサ41と、撮像部42と、を有して構成する。
The recording mechanism and detection mechanism of the recording apparatus according to the present embodiment are configured to include a
プラテン板200は、記録媒体16上にインクを吐出する際に、記録媒体16を支持するためのものである。本実施形態の記録装置は、主走査方向の走査移動距離が長い広幅機であるため、プラテン板200は、複数の板状部材を主走査方向(キャリッジ移動方向)に繋いで構成している。
The
記録ヘッド6は、複数のノズル列を備えており、プラテン板200上に搬送された記録媒体16上にインクを吐出し、記録媒体16上に像(ドット)を記録する。本実施形態の記録ヘッド6は、1回の走査で記録媒体16上に像(ドット)を記録できる記録幅を多く確保するため、図3に示すように、上流側を構成する記録ヘッドと、下流側を構成する記録ヘッドと、を有して構成している。また、黒の記録速度を向上させるためにブラックの記録ヘッド6kは、カラーの記録ヘッド6y,6m,6cよりも2倍の数だけ配置している。また、カラーの記録ヘッド6y,6mを左右に分離して配置している。これは、キャリッジ5の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図3に示す記録ヘッド6の配列は、一例であり、図3に示す配列に限定するものではない。
The
本実施形態の記録機構は、記録ヘッド6を搭載したキャリッジ5を主走査方向に移動し、記録ヘッド6のノズル列からプラテン板200上の記録媒体16上にインクを吐出し、測色対象であるテストパターン100を記録媒体16上に記録する。テストパターン100は、主に、記録ヘッド6から吐出したインクにより形成される画像の色を測定するために使用するものである。
The recording mechanism of the present embodiment moves the
また、本実施形態の検知機構は、記録媒体16上に記録したテストパターン100と、撮像部42に配置されている基準チャート(図示せず)と、を撮像部42で撮像する。そして、撮像部42で撮像したテストパターン100の色と基準チャートの色とを比較し、テストパターン100の色を測定する。基準チャートは、主に、テストパターン100の色を測定する際に使用するものである。
Further, the detection mechanism of the present embodiment images the
<撮像部42の構成例>
次に、図4を参照しながら、撮像部42の構成例について説明する。図4は、撮像部42の構成例を示す図であり、(a)は、撮像部42の側面の構成例を示し、(b)は、撮像部42の上面の構成例を示す。
<Configuration Example of
Next, a configuration example of the
本実施形態の撮像部42は、撮像面側に開口部428を有する筐体421と、二次元センサ423と、光源(LED;Light Emitting Diode)424と、結像レンズ425と、反射部材426と、支持部材427と、基準チャート400と、を有して構成する。
The
筐体421は、撮像部42の外側を構成するものであり、撮像面側に開口部428を有している。筐体421の内面は、(b)に示すように矩形形状になっており、(a)に示すように基準チャート400を配置している。二次元センサ423は、基準チャート400と被写体(テストパターン100)とを同時に撮像し、基準チャート400とテストパターン100とで構成する二次元の撮像画像を取得するものである。光源424は、基準チャート400とテストパターン100とに光を照射するものである。結像レンズ425は、撮像対象の像を二次元センサ423のセンサ面に結像するレンズであり、この結像レンズ425は、テストパターン100上に物体面位置がくるように配置されている。反射部材426は、光を反射する部材であり、所定の反射率を有しており、この反射部材426により、筐体421の内側面に配置された基準チャート400上に焦点面が合わせられている。支持部材427は、所定の角度(θ)を有し、反射部材426を支持するためのものである。
The
本実施形態の撮像部42は、二次元センサ423の撮像領域の約半分の領域でテストパターン100を撮像する。テストパターン100は、結像レンズ425によってテストパターン100上に焦点面が合わせられている。また、二次元センサ423の撮像領域の約半分の領域で基準チャート400を撮像する。基準チャート400は、反射部材426によって基準チャート400上に焦点面が合わせられている。
The
本実施形態の撮像部42は、基準チャート400上に焦点面が合うように反射部材426を配置し、基準チャート400の結像位置と、テストパターン100の結像位置と、を二次元センサ423のセンサ面とすることにしている。
The
また、本実施形態の撮像部42は、光源424を用いて基準チャート400とテストパターン100とに光を照射し、同じ照明条件で基準チャート400とテストパターン100とを二次元センサ423で同時に撮像することにしている。
Further, the
なお、図4では、反射部材426を所定の角度(θ)で支持する支持部材427を筐体421内に配置し、その支持部材427上に反射部材426を設置し、基準チャート400の結像位置と、テストパターン100の結像位置と、を一致させるようにした。
In FIG. 4, a
しかし、図5に示すように、筐体421の撮像面側の一部の筐体429を無段階に折り曲げ可能にし、その無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体429上に反射部材426を設置し、基準チャート400の結像位置と、テストパターン100の結像位置と、を一致させるようにすることも可能である。なお、図5では、無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体429上に反射部材426を設置したが、無段階に折り曲げ可能にした一部の筐体429上に反射材となる材料を塗布し、筐体429自体が反射部材426を兼用するように構成することも可能である。
However, as shown in FIG. 5, a part of the
<記録装置の制御機構の構成例>
次に、図6を参照しながら、本実施形態の記録装置の制御機構の構成例について説明する。
<Configuration example of control mechanism of recording apparatus>
Next, a configuration example of the control mechanism of the recording apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態の記録装置の制御機構は、制御部107、ROM118、RAM119、記憶部120、キャリッジ5、主走査ドライバ109、記録ヘッド6、記録ヘッドドライバ111、エンコーダセンサ41、撮像部42、紙搬送部112、副走査ドライバ113、を含んで構成している。
The control mechanism of the recording apparatus according to the present embodiment includes a
制御部107は、記録データや駆動制御信号(パルス信号)を、記憶部120および各ドライバに供給し、記録装置全体の制御を司る。制御部107は、主走査ドライバ109を介して、キャリッジ5の主走査方向の駆動を制御する。また、記録ヘッドドライバ111を介して、記録ヘッド6によるインクの吐出タイミングを制御する。また、副走査ドライバ113を介して、紙搬送部112(搬送ベルトなど)の副走査方向の駆動を制御する。
The
エンコーダセンサ41は、エンコーダシート40のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御部107に出力する。制御部107は、そのエンコーダ値を基に、主走査ドライバ109を介して、キャリッジ5の主走査方向の駆動を制御する。
The
撮像部42は、撮像部42に配置された基準チャート400と、記録媒体16に記録されたテストパターン100と、を同時に撮像し、基準チャート400とテストパターン100とで構成された撮像画像を制御部107に出力する。制御部107は、撮像部42から得られた撮像画像を基に、基準チャート400の色とテストパターン100の色とを比較し、テストパターン100の色を測定する。
The
ROM118は、所要の情報を保存しておくものである。例えば、制御部107で実行する処理手順等のプログラムが格納される。RAM119は、ワーキングメモリ等として使用するものである。
The
<基準チャート400の構成例>
次に、図7を参照しながら、基準チャート400の構成例について説明する。
<Configuration example of the
Next, a configuration example of the
本実施形態の基準チャート400は、色測定用のパターン列と、幾何形状測定用のパターン列と、を有して構成している。
The
色測定用のパターン列は、YMCKの1次色の階調パターン列401、RGBの2次色の階調パターン列402、グレースケール階調パターン列403、3次色の階調パターン列404がある。
The color measurement pattern columns include a YMCK primary color
幾何形状測定用のパターン列は、距離計測用のライン(外枠線)405、ドット径計測用の円状パターン列406がある。外枠線405の4隅407は、基準チャート400の位置を特定するためのマーカーである。制御部107は、撮像部42から得られる撮像画像から外枠線405の4隅407を特定することで、基準チャート400の位置を特定することができる。
The pattern rows for measuring the geometric shape include a distance measurement line (outer frame line) 405 and a
各パターン列401,402,403,404,406を構成する各パッチは、Lab値が予め計測されており、テストパターン100の色を計測する際の基準値となる。なお、各パターン列401,402,403,404,406の構成は、特に限定せず、任意のパターン列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できるパッチを用いたり、使用目的に応じて、パッチを交換できるようにしたりすることも可能である。また、CMYKの1次色の階調パターン列401や、グレースケール階調パターン列403は、記録装置に使用されるインクの測色値で構成することも可能である。また、RGBの2次色の階調パターン列402は、記録装置で使用されるインクで発色可能な測色値で構成することも可能である。あるいは、Japan Color等測色値が定められた基準色票を用いることも可能である。
The Lab value of each patch constituting each
<テストパターン100の測色方法例>
次に、図8を参照しながら、テストパターン100の測色方法例について説明する。
<Example of color measurement method for
Next, an example of a color measurement method for the
テストパターン100の測色を行う場合は、図8に示す構成のテストパターン100を記録媒体16上に記録し、撮像部42で基準チャート400とテストパターン100とを同時に撮像し、図8に示す撮像画像を取得する。図8に示す二次元センサ423の全撮像領域(二次元センサ全撮像領域)のうち、左半面の撮像領域は、基準チャート撮像領域を構成し、図7に示す基準チャート400が撮像される。基準チャート400を構成する各パッチのLab値は、予め計測して把握しているものとする。右半面の撮像領域は、被写体撮像領域を構成し、図8に示すテストパターン100が撮像される。なお、テストパターン100は、カラープロファイルを得るためには多数の色で構成する方が好ましいが、目的によっては、少数の色で構成することも可能である。
When performing colorimetry of the
図8に示す撮像画像を取得した場合は、まず、基準チャート400の外枠線(主走査・副走査距離基準線)405の四隅407の位置を、パターンマッチング等により特定する。これにより、基準チャート400の位置を特定することができる。基準チャート400の位置を特定した後は、基準チャート400を構成する各パッチの位置を特定する。
When the captured image shown in FIG. 8 is acquired, the positions of the four
次に、イメージセンサー感度のキャリブレーションを行う為に、基準チャート400を構成する各パッチのRGB値を取得する。具体的には、基準チャート400を構成する各パッチのうち、無彩色のパッチの((白、黒、グレースケール)のRGB値を取得する。同様に、テストパターン100を構成する各パッチの無彩色(白、黒、グレースケール)のRGB値を取得する。
Next, in order to calibrate the image sensor sensitivity, the RGB value of each patch constituting the
図9は、グレーバランス、ホワイトバランス調整前のRGB出力値を示す。図8に示す撮像画像から取得したRGB値をバランス調整せずにそのまま出力すると、図9に示すようなRGB出力値が得られ、各色のバランスがあっておらず、彩度を持った色として出力されてしまう。これは、二次元センサ423の感度バラツキによって誤差をもってしまうためである。本来、全てのRGB出力値は、図9に示す点線上のリニアリティを持った値として出力されるのが理想である。このため、本実施形態の記録装置は、図8に示す撮像画像から取得した実際のRGB出力値(実線)と理想のRGB出力値(点線)との差分、または、実際のRGB出力値と理想のRGB出力値との比を求め、その求めた差分、または、比を記憶部120に一旦記憶する。実際のRGB出力値(実線)と理想のRGB出力値(点線)との差分、及び、実際のRGB出力値と理想のRGB出力値との比を図10に示す。本実施形態の記録装置は、記憶部120に記憶した図10に示す差分、または、比を用いて、実際のRGB出力値を補正することでリニアリティを持ったRGB出力値にすることができる。
FIG. 9 shows RGB output values before gray balance and white balance adjustment. If the RGB values acquired from the captured image shown in FIG. 8 are output as they are without adjusting the balance, the RGB output values as shown in FIG. 9 are obtained, and the colors are not balanced and have saturation. Will be output. This is because the two-
また、図9に示す実際のRGB出力値の間は、スプライン補間、多項式補間などの適切な補間処理を行うことが好ましい。そして、図9に示す実際のRGB出力値の間の補間処理を行ったRGB出力値と、理想的なRGB出力値と、の差分、または、比を求め、その求めた差分、または、比を記憶部120に記憶し、その記憶部120に記憶した差分、または、比を用いて、実際のRGB出力値を補正することで、更にリニアリティを持ったRGB出力値にすることができる。
Further, it is preferable to perform appropriate interpolation processing such as spline interpolation and polynomial interpolation between the actual RGB output values shown in FIG. Then, the difference or ratio between the RGB output value obtained by performing the interpolation process between the actual RGB output values shown in FIG. 9 and the ideal RGB output value is obtained, and the obtained difference or ratio is calculated. By correcting the actual RGB output value using the difference or the ratio stored in the
次に、図11〜図13を参照しながら、テストパターン100から取得したRGB値からLab値を求める方法例について説明する。
Next, an example of a method for obtaining the Lab value from the RGB value acquired from the
図11(c)は、図7に示す基準チャート400の1次色の階調パターン列401(YMCK)と、2次色の階調パターン列402(RGB)と、の各パッチのLab値(予め測定した値)を、Lab色空間上にプロットしたものである。
FIG. 11C shows Lab values of patches of the primary color gradation pattern sequence 401 (YMCK) and the secondary color gradation pattern sequence 402 (RGB) of the
図11(a)は、図7に示す基準チャート400の1次色の階調パターン列401(YMCK)と、2次色の階調パターン列402(RGB)と、の各パッチを二次元センサ423で読み取って得られたRGB値を、RGB色空間上にプロットしたものである。
FIG. 11A shows a two-dimensional sensor for each patch of the primary color gradation pattern sequence 401 (YMCK) and the secondary color gradation pattern sequence 402 (RGB) of the
図11(b)は、図11(c)に示すLab値を、所定の数式で変換し(Lab⇒XYZ)、その変換したXYZ値を、XYZ色空間上にプロットしたものである。Lab値をXYZ値に変換する場合は、図12(a)に示す変換式で変換することができる(Lab⇒XYZ)。また、XYZ値をLab値に変換する場合は、図12(b)に示す変換式で変換することができる(XYZ⇒Lab)。このため、図11(c)に示すLab値と図11(b)に示すXYZ値とは、図12(a)、(b)に示す変換式で相互に変換することができる。 FIG. 11B is a graph in which the Lab value shown in FIG. 11C is converted by a predetermined formula (Lab → XYZ), and the converted XYZ value is plotted in the XYZ color space. When converting Lab values to XYZ values, they can be converted using the conversion formula shown in FIG. 12 (a) (Lab => XYZ). Further, when converting XYZ values to Lab values, they can be converted using the conversion formula shown in FIG. 12B (XYZ = Lab). Therefore, the Lab value shown in FIG. 11 (c) and the XYZ value shown in FIG. 11 (b) can be mutually converted by the conversion formulas shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
図8に示す被写体撮像領域内から得られた測色対象のテストパターン100の任意の1パッチのRGB値が、図11(a)に示すRGB空間上のPrgb点にあったとする。この場合、まず、図11(a)に示すPrgb点を含む4面体を作ることができる最近傍の4点を検索する(ステップS1)。図11(a)では、p0,p1,p2,p3が選択される。図11(a)に示すRGB空間上の4点(p0,p1,p2,p3)の各座標値を、p0(x01,x02,x03),p1(x1,x2,x3),p2(x4,x5,x6),p3(x7,x8,x9)とする。
Assume that the RGB value of an arbitrary patch of the
次に、図11(a)に示すRGB空間上の4点(p0,p1,p2,p3)に対応する図11(b)に示すXYZ空間上の4点(q0,q1,q2,q3)を検索する(ステップS2)。XYZ空間上の4点(q0,q1,q2,q3)の各座標値を、q0(y01,y02,y03),q1(y1,y2,y3),q2(y4,y5,y6),q3(y7,y8,y9)とする。 Next, four points (q0, q1, q2, q3) in the XYZ space shown in FIG. 11 (b) corresponding to the four points (p0, p1, p2, p3) in the RGB space shown in FIG. 11 (a). Is searched (step S2). The coordinate values of four points (q0, q1, q2, q3) in XYZ space are expressed as q0 (y01, y02, y03), q1 (y1, y2, y3), q2 (y4, y5, y6), q3 ( y7, y8, y9).
次に、この4面体内の局所空間を線形変換する線形変換マトリックスを求める(ステップS3)。具体的には、4点(p0,p1,p2,p3)のうち、任意の対応点の対を決定し(本実施形態では、無彩色に最も近いp0,q0とする)、この対応点(p0,q0)を原点とする(p1〜p3、q1〜q3の座標値は、p0,q0からの相対値)。 Next, a linear transformation matrix for linearly transforming the local space in the tetrahedron is obtained (step S3). Specifically, among the four points (p0, p1, p2, p3), an arbitrary pair of corresponding points is determined (in this embodiment, p0, q0 closest to the achromatic color), and the corresponding points ( p0, q0) is the origin (the coordinate values of p1 to p3 and q1 to q3 are relative values from p0 and q0).
図11(a)に示すRGB空間と、図11(b)に示すXYZ空間と、の空間間の変換式をY=AXと線形変換できると仮定すると、Xは、図11(a)に示すRGB空間上の点で表され、Yは、図11(b)に示すXYZ空間上の点で表される。 Assuming that the conversion formula between the RGB space shown in FIG. 11 (a) and the XYZ space shown in FIG. 11 (b) can be linearly converted to Y = AX, X is shown in FIG. 11 (a). It is represented by a point on the RGB space, and Y is represented by a point on the XYZ space shown in FIG.
次に、この線形変換マトリックス(Y=AX)を使って、二次元センサ423で得られた図11(a)に示すRGB値(Prgb)を図11(b)に示すXYZ空間上に写像する(ステップS4)。これにより、図11(b)に示すXYZ空間上のPxyz値を求めることができる。
Next, using this linear transformation matrix (Y = AX), the RGB value (Prgb) shown in FIG. 11A obtained by the two-
次に、図11(b)に示すXYZ空間上に写像して求めたPxyz値を、一般的なXYZ⇒Lab変換式によってLab値に変換し、図11(a)に示すRGB値に対応するLab値を求める(ステップS5)。XYZ値をLab値に変換する場合は、図12(b)に示す式で変換することができる。 Next, the Pxyz value obtained by mapping on the XYZ space shown in FIG. 11 (b) is converted into an Lab value by a general XYZ → Lab conversion formula, and corresponds to the RGB value shown in FIG. 11 (a). Lab value is obtained (step S5). When converting the XYZ value to the Lab value, it can be converted by the equation shown in FIG.
これにより、二次元センサ423の感度が変わったり、光源424の波長や強度が変化したりした場合でも、基準チャート400とテストパターン100とを同時に撮像し、基準チャート400と常に比較しながら、テストパターン100の測色を行うことで、精度の高い測色を行うことができる。
As a result, even if the sensitivity of the two-
このため、本実施形態の記録装置は、撮像部42を使って測定したテストパターン100のLab値と、記録媒体16上に本来記録したいLab値と、を比較し、その差分を基に、記録ヘッド6から吐出するインクの吐出量や画像データ自体を補正することで、記録ヘッド6から吐出したインクにより形成される画像の色を、記録媒体16上に本来記録したい目標の色に近づけることができる。なお、本実施形態ではテストパターン100を測色対象としたが、印刷のテスト等のために、テストパターン100ではない記録画像に対して測色を行う場合も考えられる。この場合には、測色対象は記録画像となる。
For this reason, the recording apparatus of the present embodiment compares the Lab value of the
なお、記録媒体16上に形成される画像は、一般に、ドットマトリックスで形成されており、YMCKなどのインクの重ね合わせにより、所望の色を再現している。しかし、画像の位置ずれが存在すると、画像劣化が起こると共に、上述したテストパターン100から得られる測色値自体も変化してしまう。
The image formed on the
記録媒体16上に形成した画像の位置ずれが原因で、画像の色が変わっている場合に、インクの吐出量だけで、記録媒体16上に形成した画像の色を補正しようとすると、各インクの吐出量のバランスが崩れてしまい、良好な画像が得られなくなる。このため、テストパターン100の測色を行う前に、画像の位置ずれを補正することが好ましい。以下、画像の位置ずれ補正について説明する。
If the color of the image has changed due to the displacement of the image formed on the
<画像の位置ずれ補正方法例>
次に、図14を参照しながら、画像の位置ずれ補正方法例について説明する。
<Example of image displacement correction method>
Next, an example of an image misalignment correction method will be described with reference to FIG.
画像の位置ずれ補正を行う場合は、図14に示すテストパターン100を記録媒体16上に記録し、撮像部42で基準チャート400とテストパターン100とを同時に撮像し、図14に示す撮像画像を取得する。
When correcting the positional deviation of the image, the
図14に示す二次元センサ423の全撮像領域(二次元センサ全撮像領域)のうち、左半面の撮像領域は、基準チャート撮像領域を構成し、図7に示す基準チャート400が撮像される。また、右半面の撮像領域は、被写体撮像領域を構成し、図14に示すテストパターン100が撮像される。
Of the entire imaging region (two-dimensional sensor total imaging region) of the two-
図14に示すテストパターン100の被写体撮像領域の下半分の領域の縦線(実線)は、上流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン100の被写体撮像領域の上半分の領域の縦線(実線)は、下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン100の被写体撮像領域の中間の横線(実線)は、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。なお、図14に示す点線の縦線は、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体16上に記録される理想的な縦線の位置を示し、実際には記録媒体16上に記録されない縦線である。
The vertical line (solid line) in the lower half area of the subject imaging area of the
上流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、まず、記録ヘッド6から所定間隔αずつずらして記録媒体16上に実際に記録した縦線(実線)の間隔を計測し、その記録媒体16上に記録した実際の縦線の位置(実線)と、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体16上に記録される理想的な縦線の位置(点線)と、の差分を主走査方向の位置ずれ量として算出する。なお、記録媒体16上に実際に記録した縦線(実線)の間隔は、最も左側に記録した黒の縦線を主走査位置ずれ計測用の基準線として計測する。
When measuring the relative positional deviation of the
具体的には、図15に示すように、最も左側に記録した黒の1つ目の縦線を主走査位置ずれ計測用基準線とし、その基準線と、実際に記録した縦線と、の間隔(x1、x2、x3)を計測する。これにより、実際の縦線の位置を把握することができる。次に、実際の縦線の位置(実線)と、理想的な縦線の位置(点線)と、の差分(Δx1、Δx2、Δx3)を計測する。2つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx1)は、Δx1=x1−αで求めることができる。また、3つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx2)は、Δx2=x2−2αで求めることができる。また、3つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分(Δx3)は、Δx3=x3−3αで求めることができる。この差分(Δx1、Δx2、Δx3)を基に、主走査方向の位置ずれを補正し、記録媒体16上に実際に記録される縦線(実線)の位置が理想的な縦線(点線)の位置になるように補正する。
Specifically, as shown in FIG. 15, the first black vertical line recorded on the leftmost side is used as a main scanning position deviation measurement reference line, and the reference line and the actually recorded vertical line are Measure the interval (x1, x2, x3). Thereby, the position of the actual vertical line can be grasped. Next, the difference (Δx1, Δx2, Δx3) between the actual vertical line position (solid line) and the ideal vertical line position (dotted line) is measured. The difference (Δx1) between the second actual vertical line position and the ideal vertical line position can be obtained by Δx1 = x1−α. The difference (Δx2) between the position of the third actual vertical line and the ideal vertical line position can be obtained by Δx2 = x2-2α. In addition, the difference (Δx3) between the position of the third actual vertical line and the ideal vertical line position can be obtained by Δx3 = x3−3α. Based on this difference (Δx1, Δx2, Δx3), the positional deviation in the main scanning direction is corrected, and the position of the vertical line (solid line) actually recorded on the
また、下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、上述した図15に示す方法を用いて行う。但し、最も左側に記録した黒の1つ目の縦線の位置は、図16に示すように、主走査位置ずれ計測用基準線の位置とずれている場合がある。このため、最も左側に記録した黒の1つ目の縦線の位置と、主走査位置ずれ計測用基準線の位置と、の差分(Δx0)を求め、その差分(Δx0)で最も左側に記録した黒の1つ目の縦線の位置を、主走査位置ずれ計測用基準線の位置(理想位置)に補正した後で、図15に示す方法を用いて下流側の記録ヘッド6の主走査方向の相対的な位置ずれを計測し、主走査方向の位置ずれを補正する。
Further, when measuring the relative positional deviation of the
また、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向のずれを計測する場合は、図14に示す4本の横線のうち下側の2本の横線を、上流側の記録ヘッド6を用いて記録媒体16上に記録する。また、上側の2本の横線を、下流側の記録ヘッド6を用いて記録媒体16上に記録する。そして、図17に示すように、夫々の横線の間の距離(β1、β2)を計測し、その差分(Δβ=β1−β2)を、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の位置ずれ量として算出する。この差分(Δβ)を基に、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の副走査方向の位置ずれを補正し、夫々の横線の間の距離(β1、β2)が同じになるように補正する。
Further, when measuring the deviation in the sub-scanning direction between the
なお、基準チャート400を構成する副走査距離基準線と主走査距離基準線とは絶対的な距離であるため、その副走査距離基準線と主走査基準線との絶対距離を予め記憶部120で管理し、基準チャート400を撮像して得られる図14に示す副走査距離基準線と主走査距離基準線との撮像距離と、記憶部120で管理している副走査距離基準線と主走査距離基準線との絶対距離と、を比較し、撮像距離と絶対距離との相対比を算出し、上述した被写体撮像領域のテストパターン100から得られた位置ずれ量に相対比を乗算することで、実際の位置ずれ量を算出することができる。この実際の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正を行うことで、高精度な位置ずれ補正を行うことができる。
Since the sub-scanning distance reference line and the main scanning distance reference line constituting the
制御部107は、撮像部42で撮像した図14に示す撮像画像を基に、上述した位置ずれ量の算出処理を行い、その算出処理により算出した位置ずれ量を基に、記録ヘッド6から吐出するインクの吐出タイミングを制御したり、記録媒体16の搬送量を制御したりし、記録ヘッド6から吐出したインクにより形成する画像の位置を補正する。これにより、画像の位置ずれを無くし、テストパターン100の測色を精度良く行うことができる。
The
なお、上述した位置ずれ補正方法例では、図14に示すようなラインパターンを用いてテストパターン100を構成した。しかし、図18に示すようなドットパターンを用いてテストパターン100を構成し、各記録ヘッド6間の幾何的な位置ずれ補正を行うことも可能である。
In the above-described misalignment correction method example, the
図18に示すテストパターン100の場合は、第1の枠301内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することになる。また、第2の枠302内のドットを用いて、下流側の記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することになる。また、第3の枠303内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド6と下流側の記録ヘッド6との間の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することになる。また、第4の枠304内のドットを用いて、キャリッジ5の往復動作による記録ヘッド6の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することになる。
In the case of the
<本実施形態の記録装置の作用・効果>
このように、本実施形態の記録装置は、記録媒体16上に測色対象であるテストパターン100を記録し、測色対象であるテストパターン100と、撮像部42に配置されている基準チャート400と、を撮像部42で同時に撮像する。そして、撮像部42で撮像した撮像画像を基に、基準チャート400の色と、テストパターン100の色と、を比較し、テストパターン100の色を測定する。これにより、撮像部42が移動する場合にも利用可能であり、安価で、且つ、テストパターン100の測色の精度を高くすることができる。
<Operation / Effect of Recording Apparatus of this Embodiment>
As described above, the recording apparatus of the present embodiment records the
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment alone, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible.
例えば、上述した実施形態の一連の処理動作を1つの制御部107だけで行う必要はなく、複数の制御部で行うように構成することも可能である。
For example, the series of processing operations of the above-described embodiment need not be performed by only one
また、上述した本実施形態の記録装置を構成する各部の制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。 Further, the control operation of each unit constituting the recording apparatus of the present embodiment described above can be executed using hardware, software, or a combined configuration of both.
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。 In the case of executing processing using software, it is possible to install and execute a program in which a processing sequence is recorded in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware. Alternatively, the program can be installed and executed on a general-purpose computer capable of executing various processes.
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー(登録商標)ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、MO(Magneto optical)ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。 For example, the program can be recorded in advance on a hard disk or ROM (Read Only Memory) as a recording medium. Alternatively, the program can be stored (recorded) temporarily or permanently in a removable recording medium. Such a removable recording medium can be provided as so-called package software. Examples of the removable recording medium include a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, and a semiconductor memory.
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。 The program is installed in the computer from the removable recording medium as described above. In addition, it is wirelessly transferred from the download site to the computer. In addition, it is transferred to the computer via a network by wire.
また、本実施形態における記録装置は、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。 The recording apparatus according to the present embodiment is not only executed in time series according to the processing operation described in the above embodiment, but also the processing capability of the apparatus that executes the process, or in parallel or individually as required. It is also possible to build to run on
5 キャリッジ
6 記録ヘッド
16 記録媒体
100 テストパターン
200 プラテン板
400 基準チャート
40 エンコーダシート
41 エンコーダセンサ
42 撮像部(撮像装置)
421 筐体
423 二次元センサ
424 光源
425 結像レンズ
426 反射部材
427 支持部材
428 開口部
429 無段階に折り曲げ可能な一部の筐体
107 制御部
109 主走査ドライバ
111 記録ヘッドドライバ
112 紙搬送部
113 副走査ドライバ
118 ROM
119 RAM
120 記憶部
5
421
119 RAM
120 storage unit
Claims (7)
前記記録手段は、記録剤を用いて記録媒体上にテストパターンを記録し、
前記撮像装置は、
開口部を第1の壁部に有し、当該第1の壁部と対向する第2の壁部と、前記第1の壁部と前記第2の壁部とを繋ぐ側壁と、を有する筐体と、
複数色のパッチからなり、前記側壁に配置される基準パターンと、
撮像領域の一部の領域で前記開口部を介して前記テストパターンを撮像し、その他の領域で前記基準パターンを撮像する二次元センサと、
前記二次元センサと、前記基準パターン及び前記テストパターンの光路上に配置され、当該基準パターンの像を当該二次元センサのセンサ面に結像する結像素子と、
前記二次元センサと前記基準パターンとの光路中に配置され、前記テストパターンの像の結像位置と前記基準パターンの像の結像位置とを一致させるための反射部材と、
を備え、
前記二次元センサの撮像した撮像画像データにおける前記複数色のパッチの画像データと、前記テストパターンの画像データと、に基づいて少なくとも前記記録手段による記録に用いられる記録剤の量が変化することを特徴とする記録装置。 A recording device having a recording means and an imaging device,
The recording means records a test pattern on a recording medium using a recording agent,
The imaging device
A housing having an opening in the first wall, a second wall facing the first wall, and a side wall connecting the first wall and the second wall. Body,
A reference pattern composed of a plurality of color patches and disposed on the side wall;
A two-dimensional sensor that images the test pattern through the opening in a part of the imaging region and images the reference pattern in the other region;
The two-dimensional sensor, and an imaging element that is disposed on an optical path of the reference pattern and the test pattern and forms an image of the reference pattern on a sensor surface of the two-dimensional sensor;
A reflecting member that is disposed in an optical path between the two-dimensional sensor and the reference pattern, and that matches an imaging position of the image of the test pattern and an imaging position of the image of the reference pattern;
With
The amount of the recording agent used for recording by at least the recording unit changes based on the image data of the plurality of color patches in the captured image data captured by the two-dimensional sensor and the image data of the test pattern. A recording apparatus.
前記二次元センサは、前記光源により光が照射された前記基準パターンと前記テストパターンとを同時に撮像することを特徴とする請求項1記載の記録装置。 A light source for irradiating light to the reference pattern and the test pattern;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the two-dimensional sensor images simultaneously the reference pattern and the test pattern irradiated with light from the light source.
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