JPWO2017006975A1 - 画像読取装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
画像が記録された記録媒体と当該画像の一部を読み取る読取範囲とを相対移動させて前記画像を読み取る画像読取装置であって、
光源と、
前記光源から射出され前記記録媒体に向かう光を遮る遮光部と、
前記光源から射出され前記遮光部に設けられたスリットを通って前記記録媒体の前記読取範囲に入射した光の反射光のうち当該スリットを通った光を検出して、前記記録媒体に記録された画像を読み取る読取手段と、
を備えることを特徴としている。
前記スリットは、前記記録媒体における所定の幅方向についての画像の記録可能幅に亘って設けられていることを特徴としている。
前記読取手段は、前記スリットの延在方向に沿って設けられたラインセンサーであることを特徴としている。
前記光源から射出される光及び当該光の前記遮光部における反射光の少なくとも一部を反射して前記スリットに入射させる光反射面を有する光反射部を備えることを特徴としている。
前記遮光部は、当該遮光部の前記記録媒体側とは反対側の表面に入射する光を拡散反射させることを特徴としている。
前記光反射部の前記光反射面は、入射光を拡散反射させることを特徴としている。
前記光反射部は、前記スリットの延在方向と垂直な断面において前記光反射面が凹状であることを特徴としている。
前記スリットの延在方向と直交する方向についての当該スリットの幅は、前記遮光部における前記スリットの記録媒体側とは反対側の端部と前記記録媒体との距離の2倍未満であることを特徴としている。
前記光反射部は、前記読取範囲からの反射光を通過させる光通過部を有し、
前記読取手段は、前記光通過部を通って入射した光の強度を検出する
ことを特徴としている。
前記画像が読み取られる対象となる記録媒体には、前記読取手段により読み取り可能な凹凸を有する記録媒体が含まれることを特徴としている。
前記読取手段により読み取り可能な凹凸を有する記録媒体は、布帛及びエンボス加工が施された紙であることを特徴としている。
前記記録媒体が少なくとも前記読取手段により前記画像を読み取られる間載置される載置面を有する載置部を備え、
前記載置面は、白色である
ことを特徴としている。
記録媒体に対してインクを吐出する記録手段と、
前記記録手段により前記記録媒体に対してインクを吐出させて画像を記録させる記録制御手段と、
請求項1〜11の何れか一項に記載の画像読取装置と、
前記記録媒体と前記読取範囲とを相対移動させる移動手段と、
前記移動手段により前記記録媒体と前記読取範囲とを相対移動させながら前記画像読取装置により前記画像を読み取らせる読取制御手段と、
を備えることを特徴としている。
前記移動手段は、前記記録媒体が少なくとも前記読取手段により前記画像を読み取られる間載置される載置面を有する載置部を備え、
前記載置面は、白色である
ことを特徴としている。
前記画像読取装置による所定の検査画像の読取結果に基づいて記録媒体に記録される画像の画像データを補正する補正手段を備えることを特徴としている。
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2)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Mを画像記録部20に搬送し、画像記録部20で記録媒体Mに画像を記録し、画像が記録された記録媒体Mを排紙部30に搬送する。本実施形態では、記録媒体Mとして布帛やエンボス加工が施された紙といった表面に凹凸を有する媒体が好ましく用いられる。
媒体供給部12は、内側が2本のローラー121,122により支持された輪状のベルト123を備える。媒体供給部12は、ベルト123上に記録媒体Mを載置した状態でローラー121,122を回転させることで記録媒体Mを搬送する。
受け渡しドラム13は、媒体供給部12により搬送された記録媒体Mを画像記録部20の搬送部21(移動手段)に引き渡す。受け渡しドラム13は、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により搬送された記録媒体Mの一端を保持して取り上げて搬送部21に引き渡す。なお、媒体供給部12と受け渡しドラム13との間に、媒体供給部12から受け渡しドラム13へ記録媒体Mを受け渡すスイングアーム部が設けられていてもよい。
なお、給紙部10の構成は上記に限られず、例えば記録媒体Mが巻かれたロールから記録媒体Mを引き出して搬送部21に搬送する構成であっても良い。
また、搬送ベルト213は、その載置面が白色の部材により構成されている。あるいは、搬送ベルト213の載置面が白色に塗装されていても良い。ここで、白色には、載置面に純白の記録媒体Mを載置して画像読取部25により読み取って得られた撮像データにおいて、記録媒体Mを透過して載置面で反射した光が検出された部分の明度と記録媒体Mの表面で反射した光が検出された部分の明度とが識別されない場合における当該載置面の色が含まれる。
記録ヘッド駆動部231は、各記録ヘッド232に対して画像データに応じた駆動波形の電圧信号を供給する駆動回路と、この駆動回路に適切なタイミングで画像データを供給する駆動制御回路とを有する。
記録ヘッド232に含まれる記録素子の各々は、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。記録ヘッド駆動部231の駆動回路から圧電素子に当該圧電素子を変形動作させる駆動波形の電圧信号が印加されると、この電圧信号に応じ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が吐出される。
ヘッドユニット23に含まれる記録素子のX方向についての配置範囲は、搬送部21により搬送される記録媒体M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23は、画像の記録時には搬送部21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、シングルパス形式のインクジェット記録装置である。
各ヘッドユニット23は、図示しないインク加熱部を備える。当該インク加熱部は、制御部40による制御下で動作し、ヘッドユニット23内に貯留されるインクをゾル状となる温度に加熱する。記録ヘッド232は、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。
受け渡しドラム31は、搬送部21により搬送された記録媒体Mを画像読取部25の搬送方向下流側で受け取ってデリバリー部32に引き渡す。なお、搬送部21からデリバリー部32へ記録媒体Mを受け渡す機構は受け渡しドラム31を用いたものに限られず、他の公知の機構を用いてもよい。
デリバリー部32は、内側が2本の搬送ローラー321,322により支持された輪状のベルト323を有し、受け渡しドラム31により搬送部21からベルト323上に受け渡された記録媒体Mをベルト323により搬送して排紙トレー33に送出する。
排紙トレー33は、デリバリー部32により搬送された記録媒体Mが載置される板状の部材である。
なお、排紙部30の構成は上記のものに限られない。例えば、給紙部10がロールから記録媒体Mを引き出して搬送する構成である場合には、排紙部30は、当該記録媒体Mをロールに巻き取る巻き取り部を有した構成であっても良い。
インクジェット記録装置1は、CPU41(Central Processing Unit)(記録制御手段、読取制御手段、補正手段)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44を有する制御部40と、加熱部22と、ヘッドユニット23の記録ヘッド232を駆動する記録ヘッド駆動部231と、定着部24と、画像読取部25と、搬送駆動部51と、操作表示部52と、インターフェース53と、バス54などを備える。
遮光部251は、搬送ベルト213の載置面と平行に配置された矩形の板状部材である。遮光部251には、Y方向の中央部において搬送方向と交差する幅方向(本実施形態ではX方向)に延びるスリット251aが設けられている。スリット251aは、遮光部251の面と垂直な方向(Z方向)から見て、画像読取部25により画像の読み取りが行われる読取範囲R(図3C、図4)を包含する領域に設けられている。また、スリット251aは、記録媒体Mにおける当該スリット251aの延在方向についての画像の記録可能幅に亘って設けられている。また、遮光部251は、スリット251aのY方向の中央部と、読取範囲RのY方向の中央部とが一致するように配置されている。遮光部251は、スリット251aに入射した光を通過させる一方、スリット251a以外の面に入射した光を遮光する。遮光部251は、記録媒体Mと対向する面とは反対側の面(以下では上面と記す)が入射光を拡散反射させる特性を有する光拡散反射面となっている。この光拡散反射面は、遮光部251の遮光性を有する部材により構成されていても良いし、遮光部251が、遮光性を有する部材と、当該部材に重ねられて配置された光反射部材とを備える態様において当該光反射部材により構成されていても良い。
また、図3Cに示されるように、遮光部251は、スリット251aのY方向の幅をL、遮光部251におけるスリット251aの記録媒体M側とは反対側の端部(本実施形態では遮光部251の上面)と当該遮光部251と対向している記録媒体Mとの距離をDとした場合に、L<2Dの関係が満たされるようにスリット251aが設けられ、また搬送ベルト213の載置面との位置関係が調整されている。これにより、スリット251aを通って読取範囲RのうちY方向の中央部に入射する光の入射角θが45°未満となる。また、スリット251aのY方向の幅Lは、例えば2mm以上10mm以下の範囲とされる。
なお、反射板252の形状は上記に限られず、円柱面状の部材を軸方向に沿って軸を通らない平面で切断して得られるような形状や、X方向と垂直な面での断面が2次曲線となるような形状であっても良い。
光源253は、反射板252の内面に向けて光を射出する。光源253から射出されて反射板252の内面で拡散反射された光は、一部が遮光部251のスリット251aを通って搬送ベルト213上の記録媒体Mの面に入射し、残りの一部は遮光部251の上面や反射板252の内面で多重反射する。この多重反射した光の一部もスリット251aを通って記録媒体Mの面に入射する。
なお、光源253の配置位置は上記に限られず、反射板252の内面に向けて光を射出することが可能な位置の中から適宜選択することができる。
撮像素子254としては、例えば光電変換素子としてフォトダイオードを備えるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー又はCCD(Charge Coupled Device)センサー等を用いることができる。また、ラインセンサー255は、撮像素子254から出力されたアナログ信号をデジタル信号の撮像データに変換して制御部40に出力する回路を備える。
本実施形態では、記録媒体Mの表面における凹凸の当該表面に平行な面方向についての大きさより小さな空間分解能を有するラインセンサー255が用いられている。ここで、記録媒体Mの表面における凹凸の大きさは、例えば当該凹凸のうち一の凹部の中心と当該凹部に最も近い凸部の中心との記録媒体Mの面方向についての距離、又はその平均値で表される。また、凹部の中心は、例えば当該凹部のうち面方向に垂直な方向の高さが最も低い点とすることができ、凸部の中心は、当該凸部のうち面方向に垂直な方向の高さが最も高い点とすることができる。本実施形態では、ラインセンサー255から出力される撮像データのX方向及びY方向の解像度は、540dpiである。
ラインセンサー255は、搬送部21により搬送されている記録媒体Mが読取範囲Rを通過している状態において、記録媒体Mの搬送速度及びラインセンサー255の解像度に応じた適切な間隔で入射光の強度を検出する。これにより、ラインセンサー255は、記録媒体Mに記録された画像を読取範囲Rに搬送された順に読み取って画像全体の撮像データを制御部40に出力する。
なお、搬送部21は、ラインセンサー255による撮像のタイミングで記録媒体Mが一時停止するように記録媒体Mを搬送しても良い。このように一時停止した状態の記録媒体Mも、搬送部21により搬送されている記録媒体Mに含まれるものとする。
ヘッドユニット23の各記録ヘッド232から画像データのうち同一の階調値の画素データに基づいて吐出されるインクの量は、均一であることが望まれるが、各記録素子の圧電素子の特性の差異などに起因してばらつくことがある。この場合、均一な階調値の画素データからなる画像データ(べた画像データ)に基づいて記録媒体Mに画像を記録しても記録された画像に濃度むらが生じるという問題がある。
そこで、本実施形態のインクジェット記録装置1では、ヘッドユニット23により記録媒体Mに検査に応じて適切な所定の検査画像が記録され、この検査画像の画像読取部25による読取結果に基づいて上記の濃度むらが解消されるように画像データの補正が行われる。
なお、記録媒体Mにおける各階調パターン61の位置関係等、具体的な態様は適宜変更可能である。
画像補正パラメーター取得処理が開始されると、CPU41は、所定の検査画像データに基づいて給紙部10及び画像記録部20の各部を動作させて搬送部21により搬送される記録媒体Mに対してヘッドユニット23によりインクを吐出させて検査画像を記録させる(ステップS11)。詳しくは、CPU41は、搬送駆動部51に制御信号を供給して媒体供給部12及び受け渡しドラム13により記録媒体Mを搬送ベルト213の載置面上に載置させ、搬送ベルト213を周回移動させて記録媒体Mを搬送させる。そして、CPU41は、検査画像データ及び制御信号を記録ヘッド駆動部231に供給して、搬送ベルト213の移動に応じた適切なタイミングで記録ヘッド駆動部231により駆動波形の電圧信号を記録ヘッド232に出力させることで、搬送部21により搬送される記録媒体M上にヘッドユニット23のノズルからインクを吐出させて記録媒体Mに検査画像を記録させる。
CPU41は、得られた画像補正パラメーターに係るデータをRAM42に記憶させ、画像補正パラメーター取得処理を終了させる。
CPU41は、ステップS13でRAM42に記憶された画像補正パラメーターを取得する(ステップS21)。
CPU41は、補正された画像データを記憶部44に記憶させる。
ステップS23の処理が終了すると、CPU41は、画像記録処理を終了させる。
ところで、従来、表面に凹凸を有する記録媒体Mに記録された画像を読み取る場合には、上記のような反射板252を用いず光源からの光を所定の入射角で直接記録媒体Mに照射して読み取りを行っていた。このような方法では、得られた撮像データに上記入射角に応じて記録媒体Mの凹凸の影による暗部が生じるため、記録された画像の明度に係る情報が適正に取得できないという課題があった。
これに対し、上記特徴を有する本実施形態の画像読取部25では、反射板252の光反射面で反射した光が記録媒体Mの面に入射することにより、この記録媒体Mの面に入射する光が様々な入射角を有することとなる。この結果、画像読取部25による撮像データにおいて記録媒体Mの表面における凹凸の影による暗部が生じにくくなるため、記録媒体Mに記録された画像の明度に係る情報をより正確に取得することができる。
記録媒体Mの凹凸により生じる影は、特に、記録媒体Mに対して大きな入射角で光が入射した場合に顕著となる。そこで、上記のようにL<2Dの関係が成り立つような構成とすることにより、スリット251aを通って記録媒体Mのうち読取範囲RのY方向の中央部に入射する光の入射角θが45°未満となる。この結果、記録媒体Mの凹凸の影をより生じにくくして記録媒体Mに記録された画像の明度をより正確に取得することができる。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
この変形例は、画像読取部において光源から射出された光が直接遮光部251及び記録媒体Mに照射される点で上記実施形態と異なる。その他の点は、上記実施形態と同様であるので、以下では上記実施形態との差異について説明する。
画像読取部25aでは、広範囲に光を射出する拡散性照明からなる光源253aがスリット251aのYZ平面における斜め上方に配置されている。光源253aから射出された光の一部は、スリット251aを通って直接記録媒体Mの面に入射し、その反射光のうちスリット251aを通った光がラインセンサー255の撮像素子254に入射する。このような構成を有する本変形例の画像読取部25aも、光源253aから記録媒体Mの面に入射した光の反射光は、スリット251aを除く部分からは射出されないため、記録媒体Mにおいて読取範囲Rの外側に記録された画像の影響を抑制して適正に画像を読み取ることができる。
なお、本変形例において、光源253aは、複数設けられていても良い。また、光源253aとしては、拡散性照明に代えて射出光の照射範囲が狭い高指向性照明が用いられても良い。
例えば、上記実施形態及び変形例では、遮光部251のスリット251aが当該遮光部251に開口を設けることにより形成されている例を用いて説明したが、スリットの態様はこれに限定されない。例えば、スリットは、遮光部の端部から切り欠きを設けることにより形成されていても良いし、遮光部が間隙を空けて配置された複数の遮光部材からなる場合において当該間隙により構成されていても良い。
2 外部装置
10 給紙部
11 給紙トレー
12 媒体供給部
13 受け渡しドラム
20 画像記録部
21 搬送部
211,212 搬送ローラー
213 搬送ベルト
22 加熱部
23 ヘッドユニット
231 記録ヘッド駆動部
232 記録ヘッド
24 定着部
25,25a 画像読取部
251 遮光部
251a スリット
252 反射板
252a 開口部
253,253a 光源
254 撮像素子
255 ラインセンサー
257 基板
30 排紙部
31 受け渡しドラム
32 デリバリー部
33 排紙トレー
40 制御部
41 CPU
42 RAM
43 ROM
44 記憶部
51 搬送駆動部
52 操作表示部
53 インターフェース
54 バス
60 検査画像
M 記録媒体
R 読取範囲
Claims (15)
- 画像が記録された記録媒体と当該画像の一部を読み取る読取範囲とを相対移動させて前記画像を読み取る画像読取装置であって、
光源と、
前記光源から射出され前記記録媒体に向かう光を遮る遮光部と、
前記光源から射出され前記遮光部に設けられたスリットを通って前記記録媒体の前記読取範囲に入射した光の反射光のうち当該スリットを通った光を検出して、前記記録媒体に記録された画像を読み取る読取手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 - 前記スリットは、前記記録媒体における所定の幅方向についての画像の記録可能幅に亘って設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段は、前記スリットの延在方向に沿って設けられたラインセンサーであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像読取装置。
- 前記光源から射出される光及び当該光の前記遮光部における反射光の少なくとも一部を反射して前記スリットに入射させる光反射面を有する光反射部を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像読取装置。
- 前記遮光部は、当該遮光部の前記記録媒体側とは反対側の表面に入射する光を拡散反射させることを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
- 前記光反射部の前記光反射面は、入射光を拡散反射させることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像読取装置。
- 前記光反射部は、前記スリットの延在方向と垂直な断面において前記光反射面が凹状であることを特徴とする請求項4〜6の何れか一項に記載の画像読取装置。
- 前記スリットの延在方向と直交する方向についての当該スリットの幅は、前記遮光部における前記スリットの記録媒体側とは反対側の端部と前記記録媒体との距離の2倍未満であることを特徴とする請求項4〜7の何れか一項に記載の画像読取装置。
- 前記光反射部は、前記読取範囲からの反射光を通過させる光通過部を有し、
前記読取手段は、前記光通過部を通って入射した光の強度を検出する
ことを特徴とする請求項4〜8の何れか一項に記載の画像読取装置。 - 前記画像が読み取られる対象となる記録媒体には、前記読取手段により読み取り可能な凹凸を有する記録媒体が含まれることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段により読み取り可能な凹凸を有する記録媒体は、布帛及びエンボス加工が施された紙であることを特徴とする請求項10に記載の画像読取装置。
- 前記記録媒体が少なくとも前記読取手段により前記画像を読み取られる間載置される載置面を有する載置部を備え、
前記載置面は、白色である
ことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の画像読取装置。 - 記録媒体に対してインクを吐出する記録手段と、
前記記録手段により前記記録媒体に対してインクを吐出させて画像を記録させる記録制御手段と、
請求項1〜11の何れか一項に記載の画像読取装置と、
前記記録媒体と前記読取範囲とを相対移動させる移動手段と、
前記移動手段により前記記録媒体と前記読取範囲とを相対移動させながら前記画像読取装置により前記画像を読み取らせる読取制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記移動手段は、前記記録媒体が少なくとも前記読取手段により前記画像を読み取られる間載置される載置面を有する載置部を備え、
前記載置面は、白色である
ことを特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録装置。 - 前記画像読取装置による所定の検査画像の読取結果に基づいて記録媒体に記録される画像の画像データを補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項13又は14に記載のインクジェット記録装置。
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