JP2016118468A - 測色装置および印刷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、対象パッチのサイズを変えて複数印刷し、印刷したパッチを測色し、取得した測色値等に基づいて対象パッチのサイズのうち最小の(最適な)サイズを決定する技術が知られている(特許文献1参照)。
このように、ある程度の大きさを持つスポットが、隣り合うパッチの境界に位置すると、当該スポットの反射光には、対象となるパッチ以外の色が含まれることになるので、正確な測色ができない。また、上記初期化は、測色に要する時間の短縮化を妨げる要因となる。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、光のスポットを照射して、その反射光で測色するとともに、ある1つのパッチを測色する前に初期化が必要な測色部を用いる構成において、正確な測色が短時間で実現する技術を提供することにある。
測色部が波長可変干渉フィルターを有し、当該波長可変干渉フィルターが反射膜間のギャップによって取り出す光の波長を選定する構成の場合、ギャップを初期値の第1値に制御した直後では、当該ギャップが安定するまでに時間を要する場合がある。制御および安定に要するまでの時間を上記初期化処理に要する時間に計上することで、測色の精度を向上させることが可能となる。
なお、本発明は、測色装置に限られず、種々の態様で実現することが可能であり、例えば測色とは別に、上記カラーチャートを作成する印刷装置として概念することが可能である。
この図に示されるように、印刷装置1は、キャリッジ20を、主走査方向(X方向、第1方向)に移動(往復動)させる移動機構6を備える。
移動機構6は、キャリッジ20を移動させるキャリッジモーター61と、両端が固定されたキャリッジガイド軸62と、キャリッジガイド軸62とほぼ平行に延在し、キャリッジモーター61により駆動されるタイミングベルト63と、を有している。
キャリッジ20は、キャリッジガイド軸62に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト63の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター61によりタイミングベルト63を正逆走行させると、キャリッジ20がキャリッジガイド軸62に案内されて往復動する。
また、測色部40は、後述するように、吐出部30により媒体Pに形成された画像(カラーチャート)を測色する。
なお、キャリッジ20には、メイン基板(図示省略)からフレキシブルケーブル190を介して吐出部30への制御信号や測色部40への駆動信号などが供給される一方で、測色部40からの検出信号がメイン基板に供給される構成となっている。
また、印刷装置1は、所定の印刷データにしたがって媒体Pに形成したカラーチャートを測色する測色機能を有する。この測色機能は、例えば、測色したデータで示される色が上記所定の印刷データで規定される色となるようにキャリブレーションするために用いられたり、カラープロファイルの作成などに利用されたりする。
カラーチャートは、媒体Pに、後述するように複数色のパッチをマトリクス状に配列するように印刷したものであり、測色は、当該カラーチャートをキャリッジ20に搭載された測色部40をX方向に正逆移動させつつ、媒体PをY方向に搬送させながら実行される。
この図に示されるように、測色部40は、内部空洞で直方体形状のケース401内において、光源410、集光レンズ412、反射鏡414、バンドパスフィルター416、光学フィルターデバイス420および受光部430を含む構成である。
ケース401には、媒体Pに対向する面402に開口部418が設けられている。
光源410は、例えば白色LEDであり、少なくとも測定の対象となる波長域にわたって分布する光を照射する。集光レンズ412は、光源410から照射される光をほぼ平行な光束として出射する。
集光レンズ412から出射した光は、開口部418を通過し、面402に対向する媒体Pに対し、直径D(m)のスポットで照射される。
光学フィルターデバイス420は、ギャップが可変の2枚の反射膜を有し、バンドパスフィルター416を通過した光のうちの特定波長の光を、当該反射膜の反射および干渉によって透過させる。光学フィルターデバイス420において2枚の反射膜間のギャップは、例えばフレキシブルケーブル190を介して供給される駆動信号の電圧によって制御される。
受光部430は、特に図示はしないが、光学フィルターデバイス420を透過した特定波長の光を、電流に変換するフォトダイオードと、当該フォトダイオードによる電流を電圧に変換する変換回路とを含む。
この図に示されるように、光学フィルターデバイス420は、筐体601と波長可変干渉フィルター5とを含む。
このうち、筐体601は、ベース基板610と、当該ベース基板610との間で内部空間を形成する封止用のリッド620とを含む。
基板51、52とは、いずれもガラスなどであり、光透過性を有する。基板51において基板52との対向面には、反射膜53が、光通過領域の中心を含み、かつ、平面視したときに円形の形状で設けられる。一方、基板52において基板51との対向面には、反射膜54が反射膜53と対向するように、かつギャップを保つように設けられる。なお、反射膜53、54には、反射率を高くするために、銀や、銀を主成分とする合金などが用いられる。
基板52において基板51との対向面には、ダイアフラム522の内側であって、反射膜54の外側に、平面視したときにリング状の電極564が形成されている。基板51において基板52との対向面には、この電極564と対向するように、同様にリング状の電極563が形成されている。
このため、光学フィルターデバイス420では、電極563、564に印加する駆動信号の電圧により反射膜53、54のギャップを制御することが可能となっており、カバーガラス640からの入射した光のうち、カバーガラス630から出射する光の波長を選定できる構成となっている。
同図の(a)に示されるように、カラーチャートは、媒体Pに、互いに異なる複数色のパッチがマトリクス状に配列するように、吐出部30がインクを吐出することにより形成される。ここで、カラーチャートにおいてキャリッジの走査方向であるX方向の距離(幅)をW(m)とし、1色分のパッチにおける幅をWp(m)とする。
詳細には、あるパッチについて、X方向負側に向かった一端からスポットの半径D/2だけX方向正側に離れた地点までの範囲、および、X方向正側に向かった他端からスポットの半径D/2だけX方向負側に離れた地点までの範囲に、スポットの中心が位置する場合には、当該パッチを正確に測色できない。
換言すれば、あるパッチについてスポットの中心が、これらの範囲を除いた地点に位置していれば、当該パッチを正確に測色できることになる。このパッチを測色できる距離は、パッチの幅Wpからスポットの直径Dを引いた(Wp−D)である。そして、キャリッジ20によって当該スポットの中心がX方向に距離(Wp−D)だけ移動している期間に、駆動信号の電圧によって波長可変干渉フィルター5を透過する光の波長を変化させる必要がある。
V=(Wp−D)/Tm …(1)
Nc=W/Wp …(2)
なお、図4は、パッチの列数が「5」の例である。
L=Nall/Nc …(3)
式(3)のNcに、式(2)のNcを代入すると、式(3)は、次式(4)のように表すことができる。
L=(Nall・Wp)/W …(4)
なお、図4は、カラーチャートの行数Lが「4」の例である。
このような経路については、同図の(b)に示されるように、キャリッジ20のみの移動に要する経路のL個分と、同図の(c)に示されるように、搬送機構7による媒体Pの搬送を伴う経路の(L−1)個分とに分解することができる。
Tall=Tc+Td …(5)
Tc=L(W−D)/V …(6)
この式(6)を、式(1)および式(4)を用いて表すと、次式(7)のようになる。
Tc=(Nall・Wp・Tm)(W−D)/{W(Wp−D)} …(7)
Td=Tnl(L−1) …(8)
式(8)のLに、式(4)のLを代入すると、式(8)は、次式(9)のように表すことができる。
Td=Tnl{(Nall・Wp/W)−1} …(9)
Tall=(Nall・Wp・Tm)(W−D)/{W(Wp−D)}
+Tnl{(Nall・Wp/W)−1} …(10)
Wp0=D+{(D・Tm/Tnl)・(W−D)}1/2 …(11)
したがって、カラーチャートを構成するパッチの幅を式(11)で示されるWp0に最適化することによって、カラーチャートの測色時間を最小とすることができる。
カラーチャートの全パッチの測色に要する時間Tallを最小とするためには、当該カラーチャートのパッチの幅Wpを値Wp0とすれば良いが、幅Wが値Wp0より多少大きくなっても、時間Tallの増加は微小であるので、許容できる。具体的には、幅Wが値Wp0より+10%以内程度であれば、時間Tallの増加は許容できる。
Tm=Te(Q−1)+Tr・Q …(12)
透過光波長を700nmに初期化するということは、ギャップが最小値から最大値まで戻る(いわゆる駆動戻り)ということであり、ギャップの変動量が大きい。このため、駆動戻り時において、図に示されるように、透過光波長が安定・収束するまでに長い時間を要する。詳細には、例えば時刻ta(tb)で、ギャップを透過光波長が400nmに対応する値から700nmに対応する初期値に制御されても、直ちに透過光波長が700nmに安定せず、当該透過光波長が700nmに対して閾値th内に収束するまで、ある程度の時間を要する。なお、ギャップを、透過光波長の700nmに対応する初期値に制御する時刻taから、実際の透過光波長が700nmに対して閾値th内に収束するまでの時間を初期化期間と呼び、この初期化期間にスポットが移動する区間を初期化区間と呼ぶことにする。図において、パッチNを測色するための初期化期間は、時刻taから時刻t1までのTtで表されている。
この初期化期間では、波長可変干渉フィルター5の透過光波長が変化し、安定しないので、パッチの測色に適さない。
まず、(a)は、パッチ間移動区間(地点P1から地点P3まで)と初期化区間Ltとを一致させた例である。
(b)は、初期化区間Ltがパッチ間移動区間よりも先行した場合の例である。この場合、スポットの中心がパッチ間移動区間に位置するよりも先に、初期化処理が開始することになるので、その分だけ、(a)の場合と比較して、パッチの測色に用いることができる距離(Wp−D)が浸食されることになる。
(c)は、逆に、初期化区間Ltがパッチ間移動区間よりも後行した場合の例である。この場合、スポットの中心がパッチ間移動区間から外れても、初期化処理が継続していることになる。
(d)は、パッチ間移動区間が初期化区間Ltに含まれる場合の例であって、スポットの直径Dに対して初期化区間Ltが長いとき(初期化処理に時間が要するとき)の例である。(e)は、逆に、初期化区間Ltがパッチ間移動区間に含まれる場合の例であって、スポットの直径Dに対して初期化区間が短いときの例である。
この構成において初期化処理とは、ギャップを、透過光波長の400nmに対応する値に制御する処理をいうことになる。
Claims (4)
- 複数のパッチが一の方向に沿って配置されたカラーチャートに光のスポットを照射するとともに、当該スポットによる反射光から、前記複数のパッチの各々をそれぞれ測色する測色部と、
前記測色部が搭載されたキャリッジと、
前記キャリッジを、前記カラーチャートに対して前記一の方向に相対的に移動させる相対移動部と、
を備え、
前記測色部は、
所定の初期化処理後に、前記測色を開始し、
所定のパッチ間移動区間と、前記初期化処理が実行されているときに前記スポットが移動する初期化区間とが重複し、
前記パッチ間移動区間は、
前記パッチの境界を基準に、前記一の方向に対して前記スポットの半径だけ前方の地点から前記一の方向に対して前記スポットの半径だけ後方の地点までの区間である
ことを特徴とする測色装置。 - 前記パッチ間移動区間および前記初期化区間は、いずれか一方が他方を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の測色装置。 - 前記測色部は、
互いに対向する反射膜間のギャップを第1値から第2値まで制御される波長可変干渉フィルターを含み、
前記初期化処理は、前記ギャップを前記第1値に制御して、当該前記ギャップを閾値内に収束させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の測色装置。 - 複数のパッチを一の方向に沿って配置させたカラーチャートを印刷する印刷部と、
前記カラーチャートに光のスポットを照射するとともに、当該スポットによる反射光から、前記複数のパッチの各々をそれぞれ測色する測色部と、
前記測色部が搭載されたキャリッジと、
前記キャリッジを、前記カラーチャートに対して前記一の方向に相対的に移動させる相対移動部と、
を備え、
前記測色部は、
所定の初期化処理後に、前記測色を開始し、
前記スポットが所定のパッチ間移動区間内に位置するとき、前記初期化処理を実行し、
前記パッチ間移動区間は、
前記パッチの境界を基準に、前記一の方向に対して前記スポットの半径だけ前方の地点から前記一の方向に対して前記スポットの半径だけ後方の地点までの区間である
ことを特徴とする印刷装置。
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