JP2017047607A - 印刷装置、及び撮像モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンター10は、媒体Aからの光が入射される開口窓を有する撮像装置17と、撮像装置17と媒体Aとを相対移動させる供給ユニット11、搬送ユニット12、及びキャリッジ移動ユニット14と、を備える。そして、プリンター10は、撮像装置17により、濃度むらの補正を行うための補正用パターンを撮像させて撮像データを取得し、撮像データに基づいて濃度むらの補正を行う。
【選択図】図2
Description
この特許文献1に記載のシステムでは、印刷装置により補正用パターンが印刷された媒体(紙、布、フィルム、OHP用紙等)をスキャナーにセットする。スキャナーは、ラインセンサを有し、ラインセンサによりラインスキャンを実施して、補正用パターンを読み取り画像データを取得する。この後、スキャナーからコンピュータに読み取られた画像データが送信され、コンピュータは、この画像データに基づいて濃度むらを補正するための補正値を取得する。
また、撮像装置を用いることで、ラインスキャンを行うスキャナーと異なり、より大きな領域内の補正用パターンの撮像データを取得できるため、バンディング補正に係る補正値の算出においても時間短縮を図ることができる。
本適用例では、印刷装置は、撮像装置による撮像処理により得られた撮像データに基づいて、濃度むらを補正するための補正値を算出する制御部を備える。したがって、撮像データを別途接続されたパーソナルコンピューター等の外部装置に送信して、外部装置にて補正値を算出する場合に比べて、印刷装置単体により補正値の算出を行うことができるので、システム構成の簡略化を図れる。
本適用例では、印刷部が搭載されたキャリッジを有する。このため、印刷部は補正用パターンを印刷することができる。ここで、媒体に印刷される補正用パターンは、印刷装置における位置座標系に基づいた位置に形成された画像となり、同じ印刷装置に設けられ、同じ位置座標系に基づいて移動可能な撮像装置によりその補正用パターンを撮像することで、位置誤差を抑制した正確な濃度むらの補正を行うことができる。
本適用例では、移動機構は、印刷部及び撮像装置が設けられたキャリッジを媒体に対して相対移動させる。これにより、撮像装置と印刷部とを同時に移動させることができ、例えば、印刷部により補正用パターンを形成(印刷)した位置を撮像装置により撮像することができる。これにより、補正用パターンの形成位置と、撮像装置による撮像位置との位置ずれをより抑制でき、精度の高い濃度むら補正を行える。
本適用例では、キャリッジを第一方向に沿って第一位置から第二位置に移動させる間に、印刷部による印刷処理と、撮像装置による撮像処理とを実施できる。
一般に、印刷装置では、キャリッジを第一位置に移動させた際に、例えば、インクノズルの詰まり等を防止するためのメンテナンスを、メンテナンス部により行う。本適用例では、キャリッジを第一位置に移動させた際に、このメンテナンス部と撮像装置とが干渉しない位置に設けられている。このため、キャリッジを第一位置に移動させ、メンテナンス部によるメンテナンス処理を実施している際に、撮像装置がインク等により汚れることがなく、撮像精度を維持することができる。
上述したように、第一位置には、印刷部をメンテナンスするためのメンテナンス部が設けられる。ここで、撮像装置が印刷部よりも第一位置の側に設けられる場合、メンテナンス部も第二位置の側にずらして配置する必要がある。この場合、装置が大型化するだけでなく、第二位置の側に撮像装置が移動した際、メンテナンス部上を通るため、撮像装置が汚れるおそれもある。これに対して、本適用例では、上記構成により、装置の小型化を図れ、かつ、撮像装置がメンテナンス部を横切ることがなく、印刷装置の汚れをより確実に抑制できる。
本適用例では、上記のように、キャリッジを媒体に対して第一方向に相対移動させることで、媒体に対して第一方向に沿って画像を形成する(印刷する)ことができる。そして、キャリッジを媒体に対して第二方向に相対移動させることで、第二方向に沿って画像を形成することができる。これにより、媒体に対して2次元画像を形成することが可能となる。
本適用例では、キャリッジを媒体に対して、第一方向及び第二方向に沿って相対移動させ、第二方向への相対移動では、媒体を第二方向に搬送させる。そして、本適用例では、この際、撮像装置が印刷部よりも第二方向に設けられることで、第一処理により印刷された媒体の印刷部位が、撮像装置側に移動するため、撮像装置により当該印刷部位を正確にかつ迅速に撮像できる。これにより、バンディング補正の補正値を取得する時間をより短縮でき、かつ、位置誤差の発生を抑制できるので、正確なバンディング補正を行える。
本適用例では、撮像装置は、第一光源と、撮像素子とを含んでいるので、第一光源により撮像領域を照射して撮像素子にて撮像することで、コントラストの高い撮像データを取得できる。これにより、バンディング補正の補正精度を高めることができる。
本適用例では、第一光源及び第二光源の2つの光源を用いることで、撮像領域に照射する光の光量を上げることができ、よりコントラストの高い撮像データを取得できる。
本適用例では、第一光源及び第二光源が撮像素子を挟む位置に設けられている。この場合、撮像素子の撮像領域に対する照明光を均一にでき、照明むらによる補正精度の低下を抑制できる。
本適用例では、撮像装置による撮像領域は、第一方向に対して第二方向の寸法が長い領域であり、このような撮像領域に対して、第一光源及び第二光源がY方向に沿って撮像素子を挟んで設けられている。このため、撮像素子の撮像領域に対し、第二方向に沿って均一な照明光を照射することができる。従って、照明光の照明むらによる濃度むらへの影響を低減でき、精度の高いバンディング補正を行うことができる。
本適用例では、撮像装置が筐体に収納されている。このような構成では、第一光源等の光源の熱を筐体に逃がすことができ、発熱による撮像装置の機能低下を抑制できる。
本適用例では、回路基板が撮像装置における開口窓に対して交差するように配置されている。これにより、撮像装置の小型化を実現できる。すなわち、回路基板が開口窓の開口面と平行に配置されている場合、撮像装置における平面サイズ(媒体の表面と平行な平面におけるサイズ)が大きくなり、印刷装置の大型化を招く。これに対して、上記構成では、撮像装置の開口面に対して交差する方向に回路基板が設けられるので、平面サイズの拡大を抑えることができる。
本適用例では、撮像装置と回路基板とを接続する配線が200mm以下の長さである。このような構成では、撮像装置と回路基板とをパラレル通信により接続した際に、ノイズの影響を低減できる。
本適用例では、印刷部により補正用パターンを形成する。これにより、印刷部により生成された補正用パターンを、撮像装置にて撮像することができ、印刷装置において補正用パターンの形成と、この補正用パターンを用いたバンディング補正との双方の処理を実施することができる。すなわち、印刷装置における位置座標系に基づいた補正用パターンの形成及び撮像を実施でき、位置誤差を低減した精度の高いバンディング補正を実施できる。
本適用例の印刷装置では、印刷部は、第二方向に沿った複数のノズルを有し、キャリッジを第一方向に移動させつつ媒体に対して印刷を実施する第一処理と、第二方向に沿って印刷位置を移動させる第二処理とを交互に実施して画像を形成する。この際、印刷部により、補正用パターンとして、第一方向に沿って複数個配置され、第二方向に沿って延びるパターンを形成する。
印刷装置において、所定の領域に対して均一な濃度の画像を形成する場合、第一処理及び第二処理を複数回実施して、当該領域をドットで埋める。この際、第二処理により第二方向に相対移動されるキャリッジの相対移動距離は、印刷される画像の解像度により異なる。解像度が高い場合では、相対移動距離が小さく、解像度が低い場合では、相対移動距離が大きくなる。また、解像度が高い場合では、相対移動距離が小さいため、印刷に係る時間が長くなり、一方、解像度が低い場合は、相対移動距離が大きく、印刷に係る時間を短縮可能となる。しかしながら、印刷速度を速め、相対移動距離が大きくなると、i回目に実施された第一処理におけるドット形成位置と、i+1回目に実施された第一処理におけるドット形成位置との位置精度が悪くなり、第二方向に対して濃度むらが生じやすくなる。
このような濃度むらに対して、本適用例では、第二方向に沿って延びる補正用パターンを形成するため、第二方向に対する濃度むらの検出が容易となる。また、本適用例の補正用パターンでは、第一方向に沿って複数のパターンが配置される。よって、これらの複数のパターンをそれぞれ異なる濃度とすれば、各濃度に対する濃度むらの有無を検出できる。
上述したように、本適用例では、第二方向に沿った濃度むらを検出することで、バンディング補正を行う。よって、前記第二方向に沿う第二寸法が、第一方向に沿う第一寸法よりも大きい撮像領域を撮像装置により撮像することで、第二方向に沿った広範囲の濃度むらを一度に検出することができ、効率よく補正値を取得することができる。
本適用例では、撮像モジュールは、印刷装置に搭載可能であり、印刷装置に設けられた移動機構により媒体に対して相対移動可能となる。よって、上述した適用例と同様に、補正用パターンを印刷する際に、印刷装置から補正用パターンが印刷された媒体(紙面等)をスキャナー等に移し替えることなく、印刷装置にセットされた状態で、補正用パターンの撮像データを取得することができる。したがって、上記適用例と同様に、バンディング補正時の位置誤差の発生を抑制でき、正確な補正値を迅速に求めることができる。
[プリンターの概略構成]
図1は、本実施形態の印刷装置であるプリンター10の概略構成を示す斜視図である。
図2は、本実施形態のプリンター10の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、プリンター10は、供給ユニット11、搬送ユニット12と、キャリッジ13と、キャリッジ移動ユニット14と、制御ユニット15(図2参照)と、を備えている。このプリンター10は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器20から入力された印刷データに基づいて、各ユニット11,12,14及びキャリッジ13を制御し、媒体A(本発明の測定対象及び画像形成対象を構成)上に画像を印刷する。また、本実施形態のプリンター10は、予め設定された濃度むらを補正するための補正用パターンを形成するための画像データに基づいて、媒体A上の所定位置に補正用パターンを形成する。そして、キャリッジ13に設けられた撮像装置17が、補正用パターン40(図10参照)を撮像し、その撮像データに基づいて、濃度むらの補正(バンディング補正)を行う。つまり、プリンター10は、補正用パターン40に対する撮像データに濃度むらがある場合に、その濃度むらの位置を特定して、濃度むらを補正するための補正値を算出する。
以下、プリンター10の各構成について具体的に説明する。
なお、本実施形態では、ロール体111に巻装された紙面を供給する例を示すがこれに限定されない。例えば、トレイ等に積載された紙面等の媒体Aをローラー等によって例えば1枚ずつ供給する等、如何なる供給方法によって媒体Aが供給されてもよい。
搬送ローラー121は、図示略の搬送モーターからの駆動力が伝達され、制御ユニット15の制御により搬送モーターが駆動されると、その回転力により回転駆動されて、従動ローラーとの間に媒体Aを挟み込んだ状態でY方向に沿って搬送する。また、搬送ローラー121のY方向の下流側(+Y側)には、キャリッジ13に対向するプラテン122が設けられ、媒体Aを支持する。プラテン122により媒体Aが支持されている領域内で、媒体Aに対する印刷処理や、撮像処理、分光測定処理等が実施される。
また、搬送ユニット12には、送り検出センサー123(図2参照)及び先端検出センサー124(図2参照)等の各種センサーが設けられている。送り検出センサー123は、媒体Aの搬送量を検出するセンサーであり、例えば、搬送ローラー121の回転量を検出するロータリーエンコーダー等を例示できる。先端検出センサー124は、プラテン122に送られる媒体Aの先端位置を検出するセンサーであり、例えば、搬送された媒体Aの先端部の当接を感知するスイッチングセンサー等を例示できる。
これらのセンサー123,124からの検出信号は、適宜制御ユニット15に出力される。
このキャリッジ13は、キャリッジ移動ユニット14によって、Y方向と交差するX方向(主走査方向)に沿って移動可能に設けられている。なお、以降の説明にあたり、主走査方向(X方向)における、−X側をHome側と称し、+X側をFull側と称す場合がある。ここで、Homeとは、本発明における第一方向における第一位置を指し、印刷処理を実施しない待機状態に、キャリッジ13が退避される位置である。また、Fullとは、Homeとは反対側であり、本発明における第二位置を指す。
また、キャリッジ13は、フレキシブル回路13Aにより制御ユニット15に接続され、制御ユニット15からの指令信号に基づいて、印刷部16による印刷処理(媒体Aに対する画像形成処理)、撮像装置17による撮像処理、及び分光器18による光量測定処理を実施する。
なお、キャリッジ13の詳細な構成については後述する。
このキャリッジ移動ユニット14は、例えば、キャリッジガイド軸141と、キャリッジモーター142(CRモーターとも言う)と、タイミングベルト143と、を含んで構成されている。
キャリッジガイド軸141は、X方向に沿って配置され、両端部がプリンター10の例えば筐体に固定されている。キャリッジモーター142は、タイミングベルト143を駆動させる。タイミングベルト143は、キャリッジガイド軸141と略平行に支持され、キャリッジ13の一部が固定されている。そして、制御ユニット15からの指令信号に基づいてキャリッジモーター142が駆動されると、タイミングベルト143が正逆走行され、タイミングベルト143に固定されたキャリッジ13がキャリッジガイド軸141にガイドされて往復移動する。
また、キャリッジ移動ユニット14には、キャリッジ位置センサー144が設けられている。このキャリッジ位置センサー144は、キャリッジ13の位置を検出するセンサーであり、例えば、キャリッジ13のX方向への移動量を検出するリニアエンコーダー等を例示できる。キャリッジ位置センサー144から検出信号は、適宜制御ユニット15に入力される。
次に、キャリッジ13の構成について説明する。図3は、キャリッジ13の一部を示す斜視図である。
キャリッジ13は、本発明における撮像モジュールを搭載する。このキャリッジ13は、図3に示すように、ベース131と、ベース131に固定された連結部132と、ユニット装着部133と、制御基板格納部135と、スキッドプレート136A,136Bと、を備えている。キャリッジ13には、媒体検出センサー134と、印刷部16と、撮像装置17と、分光器18と、メイン回路基板19と、が搭載されている。
ベース131は、図3に示すように、底面部131Aと、背面部131Bとを含む。底面部131Aには、印刷部16の複数のノズルユニット161を着脱自在に装着するユニット装着部133が固定されている。また、底面部131Aには、撮像装置17、及び分光器18が装着されている。なお、これらの撮像装置17及び分光器18は、ベース131に対して着脱可能に装着されていてもよい。
さらに、底面部131Aには、媒体検出センサー134、印刷部16の各ノズルユニット161、撮像装置17、及び、分光器18のそれぞれに対応した開口(ノズルユニット161及び撮像装置17に対応する開口133A,131Cのみ図示)が設けられている。
また、底面部131Aは、−X側端部から−X側に延出するスキッドプレート136A、及び+X側端部から+X側に延出するスキッドプレート136Bを備えている。これらのスキッドプレート136A,136Bは、XY平面と平行な板状を有し、キャリッジ13をX方向に沿って移動させた際の媒体Aの詰まりを防止する。
さらに、背面部131BのFull側で、−Z側の端部位置に、カートリッジフィルター163が、着脱自在に設けられている。カートリッジフィルター163は、印刷部16の一部を構成し、印刷部16のノズルユニット161に供給されるインクに含まれる異物等を除去する。このカートリッジフィルター163には、供給管(図示略)が接続され、当該供給菅は、ノズルユニット161の供給口161Bに接続されている。
なお、本実施形態では、プリンター10の内部で、キャリッジ13とは別の位置にインクカートリッジ(図示略)が設けられており、当該インクカートリッジから例えばチューブ等の管部材により印刷部16にインクが供給される。
印刷部16は、媒体Aと対向する部分に、インクを個別に媒体A上に吐出して、媒体A上に画像を形成する。
この印刷部16は、ノズルユニット161と、ドライバ基板162と、カートリッジフィルター163とを備えている。
ノズルユニット161は、媒体Aに吐出する色毎(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、グレー、ライトグレー、マットブラック、フォトブラック等)に対応してそれぞれ設けられている。
これらのノズルユニット161は、ユニット装着部133及びベース131の底面部131Aに設けられた開口133Aに設けられ、底面部131Aのプラテン122に対向する面に、ノズルユニット161の底面が臨む。
各ノズルユニット161の下面には、それぞれY方向に沿って並ぶノズル161A(インク吐出口)によりノズル群Mが形成されている。各ノズル群Mの複数のノズル161Aは、Y方向(搬送方向)に沿って、一定の間隔(ノズルピッチ:k・D)でそれぞれ整列している。ここで、Dは、Y方向における最小のドットピッチ(つまり、媒体Aに形成されるドットの最高解像度での間隔)である。また、kは、1以上の整数である。例えば、ノズルピッチが180dpi(1/180インチ)であって、Y方向のドットピッチが720dpi(1/720インチ)である場合、k=4である。各ノズル群のノズル161Aは、下流側のノズル161Aほど小さい数の番号が付されている(♯1〜♯180)。各ノズル161Aには、インク吐出機構(図示略)が設けられている。このインク吐出機構としては、例えば、インクチャンバーとピエゾ素子とを備え、ピエゾ素子の駆動によってインクチャンバーが伸縮、膨張されて、ノズル161Aからインク滴が吐出される構成が例示できる。
また、ノズルユニット161には、それぞれドライバ基板162と接続されるコネクタや制御回路が設けられたユニット回路161Cが設けられており、当該ユニット回路161Cのコネクタが、例えばFPC等によりドライバ基板162に接続されている。
なお、印刷部16による媒体Aへの印刷方法については、後述する。
カートリッジフィルター163は、上述したように、キャリッジ13の外部に設けられたインクカートリッジやインクタンクから供給されたインクを濾過して異物を取り除き、ノズルユニット161に供給する。このカートリッジフィルター163は、キャリッジ13に対して着脱自在であり、例えば定期的に交換等のメンテナンスを行うことができる。
図5は、撮像装置17の概略構成を示す断面図である。
撮像装置17は、図3に示すように、印刷部16よりもX方向におけるFull側で、かつ、Y方向における+Y側(下流側)に設けられている。
そして、撮像装置17は、図5に示すように、筐体171と、メインプレート172と、センサー部173と、撮像光学部174と、光源部175と、を含んで構成されている。
筐体171は、メインプレート172、センサー部173、撮像光学部174、及び光源部175を収納する。この筐体171は、例えばアルミ等の軽量で、かつ熱伝導率が高い素材により形成されている。この筐体171は、下面(底面部131Aに対向する面)に開口窓171Aが設けられている。この開口窓171Aは、例えば底面部131Aに設けられた開口131Cと同一形状に形成され、開口131Cと重なるように配置されている。また、筐体171の開口窓171Aの内周面には、下面固定部171Bが設けられている。この下面固定部171Bは、下面が、開口窓171Aにおける開口面171A1と同一平面となり、当該下面がキャリッジ13の底面部131Aに固定される。なお、下面固定部171Bと底面部131Aとの固定方法は特に限定されないが、例えばネジ止め等により着脱自在となる構成が好ましい。
また、メインプレート172は、メイン回路基板19と接続されるコネクタ部(図示略)を有する。このコネクタ部は、例えば筐体171のメインプレート172の配置位置に対応した一部に形成された開口から筐体171の外部に露出し、配線191によりメイン回路基板19に接続されている。
撮像素子173Aは、複数画素を有するRGBイメージセンサーであり、媒体Aの所定の撮像領域にて反射され、開口131C、開口窓171A、及び撮像光学部174を通過した光を受光し、各画素から受光量に応じた電気信号を出力する。また、本実施形態では、撮像素子173Aは、媒体Aにおける撮像領域Ar1の画像を撮像する。この撮像領域Ar1は、X方向に対する長さ寸法(第一寸法)が、Y方向に対する長さ寸法(第二寸法)よりも短くなる領域であり、例えば本実施形態では、X方向に対して、0.8インチ(20.32mm)、Y方向に対して1インチ(25.4mm)の矩形領域となる。
また、撮像素子173Aは、センサーボード173Bにマウントされている。センサーボード173Bは、第一センサーマウント173Cにマウントされており、この第一センサーマウント173Cは、メインプレート172にマウントされる第二センサーマウント173Dに固定されている。これにより、撮像素子173Aの光軸が、メインプレート172の開口172Aの中心点を通るように、センサー部173がメインプレート172に固定される。
撮像素子173Aから出力された電気信号は、センサーボード173Bに設けられた回路、第一センサーマウント173Cに設けられた回路、及び第二センサーマウント173Dに設けられた回路を介してメインプレート172に出力され、さらに、メインプレート172から配線191を介してメイン回路基板19に出力される。
レンズユニット174Aは、媒体Aの撮像領域にて反射された光を撮像素子173Aに結像させるユニットであり、例えば複数のレンズの組合せにより構成されている。
フレアカットフィルター174Bは、媒体Aの表面にて光源部175からの光が乱反射された場合に、当該乱反射の影響を低減するためのフィルターである。
これらのレンズユニット174A及びフレアカットフィルター174Bは、上述したように、メインプレート172に固定されている。ここで、レンズユニット174A及びフレアカットフィルター174Bは、撮像素子173Aの光軸に対して、レンズユニット174A及びフレアカットフィルター174Bの光軸が一致するように、各々配置されている。
第一光源マウント175A及び第二光源マウント175Bは、Z方向から見た際に、それぞれ、Y方向に沿って撮像素子173Aを挟んで設けられている。つまり、第一光源マウント175Aは、X方向に対してメインプレート172の中心位置で、Y方向に対してメインプレート172の+Y側端部に設けられている。また、第二光源マウント175Bは、X方向に対してメインプレート172の中心位置で、Y方向に対してメインプレート172の−Y側端部に設けられている。なお、撮像素子173Aは、メインプレート172の中心位置(重心位置)に設けられているものとする。
傾斜固定部175A1は、図5に示すように、当該第一光源マウント175Aに装着された第一光源175Cの光照射方向が、撮像素子173Aの光軸と媒体Aとの交点(撮像中心P0)よりも、所定距離Lrだけ+Y側となるように、傾斜角が設定されている。
傾斜固定部175B1は、撮像中心P0よりも距離Lrだけ−Y側となるように、傾斜角が設定されている。
なお、図5では、傾斜固定部175A1,175B1が、+Z側に向かうに従って、撮像素子173Aの光軸との距離が遠くなる傾斜平面となる例を示すが、これに限定されない。例えば、傾斜固定部175A1,175B1が、+Z側に向かうに従って、撮像素子173Aの光軸との距離が遠くなる曲面状(円錐周面の一部を構成する形状)に構成されてもよい。また、第一光源マウント175A及び第二光源マウント175Bが、傾斜固定部175A1及び傾斜固定部175B1を有する構成を例示するが、例えば、第一及び第二光源175C,175Dの光照射方向を変更可能な回動機構を有する構成とし、各光照射方向が撮像中心P0を向くように設定されていてもよい。
また、上記のように、第一光源175Cは、撮像中心P0よりも距離Lrだけ+Y側となる第一照明中心P1に向かって光を照射する。よって、媒体Aには、第一照明中心P1を中心として、第一照明中心P1から離れるに従って光量が小さくなる光が照射される。一方、第二光源175Dは、撮像中心P0よりも距離Lrだけ−Y側となる第二照明中心P2に向かって光を照射する。よって、媒体Aには、第二照明中心P2を中心として、第二照明中心P2から離れるに従って光量が小さくなる光が照射される。
従って、本実施形態では、第一照明中心P1を撮像中心P0から+Y側に距離Lrだけずらし、第二照明中心P2を撮像中心P0から−Y側に距離Lrだけずらしている。また、第一光源175Cからの光を第一照明中心P1よりも+Y側から照射させ、第二光源175Dからの光を第二照明中心P2よりも−Y側から照射させている。よって、第一光源175Cの光は、撮像領域Ar1の+Y側を中心にして、−Y側に延びるように照射され、第二光源175Dの光は、撮像領域Ar1の−Y側を中心にして、+Y側に延びるように照射される。これにより、撮像領域Ar1に対して、略均一な光が照射されることになり、光源光量の不均一性による撮像データにおける輝度むらを抑制できる。
また、本実施形態では、光源部175を収納する筐体171は、アルミ等の熱伝統率が高い素材により構成されているので、光源部175により発生した熱を筐体171に逃がすことが可能となり、撮像素子173Aの熱による機能低下を抑制できる。
分光器18は、X方向において、撮像装置17よりもHome側で、Y方向において印刷部16よりも+Y側(下流側)に設けられている。
この分光器18は、媒体Aにおける所定位置の分光スペクトルを測定する。この分光器18は、図示は省略するが、例えば、LED等の光源、エタロン等により構成された分光部、分光部により分光された所定波長の光を受光するディテクタを有する。そして、分光器18は、メイン回路基板19を介して制御ユニット15に電気的に接続され、制御ユニット15からの分光測定指令信号に従って、分光測定処理を実施する。
メイン回路基板19は、印刷部16の各ドライバ基板162、撮像装置17、分光器18、及び制御ユニット15と電気的に接続されている。そして、メイン回路基板19は、制御ユニット15からの指令信号に基づいて、印刷部16、撮像装置17、及び分光器18を駆動させる。
例えば、撮像装置17の駆動では、メイン回路基板19は、制御ユニット15からの撮像指令信号に基づいて、撮像素子173Aの駆動制御、光源部175の駆動制御を行い、媒体Aの撮像領域Ar1を撮像する(撮像処理)。また、メイン回路基板19は、メインプレート172から入力された、撮像素子173Aからの電気信号を処理する例えばADコンバーターやアンプ等の回路を備えており、処理された電気信号を画像信号(撮像データ)として制御ユニット15に出力する。
すなわち、キャリッジ13の印刷部16には、Y方向に長手のノズルユニット161がX方向に沿って平行に配置されている。また、これらのノズルユニット161に対応して、その−Z側に、制御基板格納部135に収納されたドライバ基板162がX方向に平行に配置されている。このような構成のキャリッジ13に対して、メイン回路基板19を、例えば基板面がXY平面と平行となるように配置すると、キャリッジ13のXY平面方向のサイズが大きくなり、かつ、メイン回路基板19の上部(−Z側)に無駄なスペースが生じることになる。これに対して、上記のように、メイン回路基板19を、印刷部16の各ノズルユニット161や各ドライバ基板162と同様に、基板面をZY平面に対して平行に配置することで、キャリッジ13における省スペース化を図れ、キャリッジ13の小型化を実現できる。
また、本実施形態では、詳細は後述するが、キャリッジ13のY方向における+Y側で、かつ、X方向における+X側(Full側)に撮像装置17及び分光器18が配置されている。これに対して、メイン回路基板19は、図3に示すように、印刷部16よりもFull側で、ドライバ基板162と平行に配置されている。このような構成では、メイン回路基板19は、ドライバ基板162、撮像装置17、及び分光器18の全てに対して近接した位置に配置可能となり、各接続線の長さを短縮できる。この場合、構成の簡略化、及びノイズ等による信号劣化の抑制を図ることができる。
なお、配線191としては、例えばLVDS(Low Voltage Differential Signal)規格に基づいた配線を用いてもよく、この場合、パラレル通信の配線191に比べて、配線長さが長い場合でもノイズ等の影響を低減することが可能となる。ただし、LVDSによる配線を行う場合、差動信号を処理するハードウェアが別途必要となり、装置自体の高コスト化、及び複雑化を招く。
上述したように、キャリッジ13において、印刷部16は、X方向におけるHome側に配置されており、撮像装置17は、印刷部16よりもFull側に配置されている。
プリンター10では、ノズルユニット161のノズル161Aにおけるインク詰まりを防止するために、ノズルユニット161のメンテナンスを行うメンテナンスボックス30(メンテナンス部)が設けられている。このメンテナンスボックス30は、図1に示すように、プリンター10のHome位置に設けられており、メンテナンス時には、キャリッジ13をHome位置まで移動させた後、ノズル161Aからインクを吐出させる(フラッシング)。
ここで、キャリッジ13において、印刷部16がFull側に位置する場合、メンテナンスボックス30も、これに対応させてFull側にずらす必要があり、プリンター10自体のX方向のサイズが大きくなる。これに対して、本実施形態では、キャリッジ13のHome側に印刷部16が設けられているため、メンテナンスボックス30もプリンター10における−X側端部位置に設ければよく、プリンター10のサイズを小型化できる。
なお、撮像装置17を印刷部16の上流側に配置することも考えられるが、この場合、印刷部16により補正用パターン40を印刷した後に、媒体Aを上流側に搬送する必要がある。
制御ユニット15は、本発明における制御部であり、図2に示すように、I/F151と、ユニット制御回路152と、メモリ153と、演算回路部154と、を含んで構成されている。
I/F151は、外部機器20から入力される印刷データを演算回路部154に入力する。
ユニット制御回路152は、供給ユニット11、搬送ユニット12、キャリッジ13、及びキャリッジ移動ユニット14をそれぞれ制御する制御回路を備えており、演算回路部154からの指令信号に基づいて、各ユニットの動作を制御する。
演算回路部154は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の演算回路や、記憶回路により構成されており、メモリ153に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、図2に示すように、走査制御手段154A、印刷制御手段154B、撮像制御手段154C、補正値算出手段154Dとして機能する。
なお、詳細は後述するが、印刷を実施する際は、キャリッジ13がX方向に沿って移動されて、その移動中に印刷部16からインクを吐出させてドットを形成するドット形成動作(第一処理)と、媒体AをY方向に搬送する搬送動作(第二処理)とを交互に繰り返し、複数のドットから構成される画像を媒体Aに印刷する。
(印刷部16による媒体Aへの印刷処理)
次に、プリンター10による媒体Aへの画像の形成(印刷処理)について説明する。
図6は、プリンター10の印刷処理を示すフローチャートである。
プリンター10により媒体Aに画像を形成する場合、図6に示すように、制御ユニット15は、まず、印刷指令を取得する(ステップS1)。この印刷指令は、例えば、外部機器20から送信されてもよく、プリンター10に設けられた操作部(図示略)が操作されることで入力されてもよい。媒体Aに印刷する画像データは、例えば外部機器20から取得してもよく、バンディング補正を行う際の補正用パターン40を印刷する場合では、補正用パターン40の画像データをメモリ153に記憶しておいてもよい。
そして、印刷制御手段154Bは、印刷指令に基づいて、各ユニットを用いて、以下の供給処理、ドット形成処理、搬送処理の各種処理を実施する。
次に、印刷制御手段154Bは、印刷部16からインクを吐出させてドットを形成させる(ドット形成処理;ステップS3)。この際、走査制御手段154Aによりキャリッジ13をX方向に移動させ、キャリッジ13の移動中に、印刷部16のノズル161Aからインクを断続的に吐出させる。すなわち、ドット形成処理は、本発明の第一処理に相当する。インク滴が媒体A上に着弾すると、媒体A上にドットが形成される。キャリッジ13をX方向に移動させつつ、ノズル161Aからインクを吐出させるため、媒体A上にはX方向に沿った複数のドットからなるドット列(ラスタライン)が形成される。
一方、ステップS5において、Yesと判定された場合、つまり、例えば印刷すべきデータがなくなった場合や、ユーザーからの印刷中止要求、エラー等による印刷中止要求が受信された場合、印刷制御手段154Bは、印刷処理を中止し、走査制御手段154Aは、搬送ユニット12を制御して、媒体Aの排出動作を実施する(排出処理;ステップS6)。
上述したように、本実施形態のプリンター10の印刷処理は、ドット形成処理によりX方向に沿ったラスタラインを形成する。ここで、1回のドット形成処理(印刷部16を1回走査するときにドットを形成すること)は「パス」と称され、1回のパスで記録されるラスタライン間に、記録されないラスタラインが挟まれる印刷方式は、インターレース印刷と称される。なお、以降の説明にあたり、「パスn」とはn回目のドット形成処理を意味する。
説明の便宜上、複数あるノズルユニット161のうちの一つのノズルユニット161におけるY方向に沿った一列のみを示し、ノズル161Aの数も少なくして表示している。また、ノズルユニット161が媒体Aに対して移動しているように描かれているが、同図はキャリッジ13と媒体Aとの相対的な位置を示すものであって、実際には媒体Aが搬送方向(Y方向)に移動される。また、説明の都合上、ノズル161Aは数ドットしか形成していないように示されているが、実際には、X方向に移動するノズル161Aから間欠的にインク滴が吐出されるので、X方向に多数のドットが並ぶことになる。もちろん、画素データに応じて、ドットが非形成の場合もある。
同図において、黒丸で示されたドットは、最後のパスで形成されるドットであり、白丸で示されたドットは、それ以前のパスで形成されたドットである。
この搬送量Fは、媒体Aに対して印刷する画像の解像度によりそれぞれ変更される。一般に、プリンター10により高速印刷を実施する場合に、印刷速度に応じて搬送量Fも大きくなる。また、低速で高解像度の画像を印刷する場合で、高速印刷に比べて小さい搬送量Fとなる。ここで、ヘッド長Lh(ノズル群Mにおける+Y側端部のノズル161Aから−Y側端部のノズル161Aまでの距離)に相当するY方向の領域をパス数Nで埋める場合の搬送量Fは、F=Lh/Nとなり、高解像度である程、パス数Nが大きくなる。
ここで、このようなインターレース印刷において発生する濃度むら(バンディング)について説明する。
以下の説明において、「単位領域」とは、媒体A上に仮想的に定められた矩形状の領域を指し、印刷解像度に応じて大きさや形が定められる。例えば、印刷解像度が720dpi(X方向)×720dpi(Y方向)の場合、単位領域は、約35.28μm×35.28μm(≒1/720インチ×1/720インチ)の大きさの正方形状の領域になる。また、印刷解像度が360dpi×720dpiの場合、単位領域は、約70.56μm×35.28μm(≒1/360インチ×1/720インチ)の大きさの長方形状の領域になる。理想的にインク滴が吐出されると、この単位領域の中心位置にインク滴が着弾し、その後インク滴が媒体上で広がって、単位領域にドットが形成される。なお、一つの単位領域には、画像データを構成する一つの画素が対応している。また、各単位領域に画素が対応付けられるので、各画素の画素データも、各単位領域に対応付けられることになる。
図8(B)は、濃度むらが発生している場合に形成されるドットの一例を示す図である。ここでは、ノズル161Aから吐出されたインク滴の飛行方向のばらつきにより、2番目の列領域に形成されたラスタラインが、3番目の列領域側(搬送方向上流側)に寄って形成されている。また、5番目の列領域に向かって吐出されたインク滴のインク量が少なく、5番目の列領域に形成されるドットが小さくなっている。このような場合、2番目の列領域及び5番目の列領域が、本来の濃度よりも薄い濃度となり、所謂「白スジ」と言われる濃度むらが生じる。また、3番目の列領域では、本来の濃度よりも濃い濃度となり、所謂「黒スジ」と言われる濃度むらが生じる。
次に、本実施形態のプリンター10におけるバンディング補正における補正値取得方法について説明する。
図9は、補正値取得方法のフローチャートである。
本実施形態のプリンター10では、例えばユーザーによる入力操作や、所定の周期毎に、バンディング補正の補正値を取得する補正値取得処理を実施する。この補正値取得処理では、まず、印刷処理におけるパス変数Iを初期化(I=1)する(ステップS11)。ここで、パス変数Iは、印刷する画像の解像度に応じた変数であって、Y方向に沿う長さがヘッド長となる領域に、インクを敷き詰めるために必要なパス数Nに対応した変数となる。本実施形態では、パス変数IがI=1である場合にパス数NがN=8であり、I=2である場合にN=6であり、I=3である場合にN=4であるとする。
次に、印刷制御手段154Bは、例えばメモリ153に記憶された補正用パターン40を読み出し、パス変数Iに応じた解像度で、媒体Aに対して印刷する処理を実施する(ステップS12)。なお、この補正用パターン40の印刷処理は、上述したステップS2からステップS5と同様の処理により実施することができる。
図10は、補正用パターン40の概略の一例を示す図である。
図10に示すように、補正用パターン40は、Y方向に長手となる帯状領域41がX方向に平行に並ぶパターン画像である。印刷部16は、1つの帯状領域41内の各画素が同一濃度となり、かつ、隣り合う帯状領域41がそれぞれ異なる濃度となるように、印刷処理を実施する。例えば、図10の例では、X方向に沿って、左(Full側)から順に、濃度10%、30%、50%の帯状領域41が並ぶ。また、補正用パターン40の外周は、帯状領域41との領域境界が明確となるように、白色とされることが好ましい。
これらの補正用パターンは、各色インクに対してそれぞれ形成される。例えば9色に対応して9個のノズルユニット161が設けられる場合では、9個の補正用パターン40をそれぞれ形成する。なお、図10では、1つの補正用パターン40に3つの帯状領域41が設けられる例を示すが、より多くの帯状領域41が設けられていてもよい。例えば、各濃度が10%、30%、50%、70%、90%となる5つの帯状領域41が設けられていてもよい。1つ補正用パターン40に帯状領域41が入りきらない場合は、補正用パターン40を複数設けてもよい。例えば、濃度が10%、30%、50%となる3つの帯状領域41を有する補正用パターン40と、濃度が50%、70%、90%となる3つの帯状領域とをそれぞれ設けてもよい。複数の補正用パターン40を形成する場合では、X方向に沿ってこれらの補正用パターン40を並べることが好ましい。
図11は、ヘッド長が5インチである場合の補正用パターン40を示す図である。
例えばヘッド長が5インチであり、パス数が8である場合は、図11(A)に示すように、パターン長Lyは、0.625インチ(≒0.63インチ)となる。パス数が6である場合は、図11(B)に示すように、パターン長Lyは、0.83インチとなる。パス数が4である場合は、図11(C)(D)に示すように、パターン長Lyは、1.25インチとなる。すなわち、パターン長Lyは、搬送量Fと等しくなる。
より好ましくは、図10に示すように、撮像領域Ar1に対して、補正用パターン40の周囲に空白領域42x,42yが設けられる。これにより、撮像データにおいても、補正用パターン40の境界を識別しやすくなり、位置精度が向上する。
なお、例えば、撮像装置17における開口窓171Aのサイズを大きくしたり、レンズユニット174Aの光学倍率を変更したりする等により、図11(D)に示すような、パターン長Ly1.25インチより大きい撮像領域Ar1を設定してもよい。
ステップS13にてYesと判定された場合は、パス変数Iが「3」であり、パス数Nが「4」である。この場合、撮像領域Ar1に対して補正用パターン40のサイズが大きいので、撮像制御手段154Cは、撮像装置17により補正用パターン40を2回に分割して撮像するように制御する。すなわち、走査制御手段154Aは、媒体AをY方向の下流側に所定量だけ搬送させ、かつ、キャリッジ13をX方向に移動させて、撮像装置17の撮像領域Ar1内に、補正用パターン40の+Y側の端辺と、マーク43とが入る第一分割位置に、キャリッジ13(撮像装置17)を相対移動させる(ステップS14)。この際のY方向への媒体Aの搬送量は、キャリッジ13における印刷部16と撮像装置17とのY方向に沿った距離、及び補正用パターン40のY方向のサイズに応じて算出されている。また、キャリッジ13のX方向への移動量は、印刷部16により補正用パターン40の印刷が終了した時点でのキャリッジ13の位置、キャリッジ13における印刷部16と撮像装置17との距離、及び補正用パターン40のX方向のサイズに応じて算出される。
この後、撮像制御手段154Cは、当該位置において、撮像装置17により撮像データ(第一分割データ)を取得させる(ステップS15)。
ステップS15及びステップS17において取得された第一分割データ及び第二分割データは、それぞれ制御ユニット15に入力され、撮像制御手段154Cは、これらを合成して、撮像データを得る(ステップS18)。
撮像制御手段154Cは、第一分割データ及び第二分割データにおけるマーク43を検出し、このマーク43から、+Y側及び−Y側に所定寸法となる領域を合成領域とする。
合成領域の合成では、撮像制御手段154Cは、例えば、第一分割データの合成領域における階調値と、これに重なり合う第二分割データの合成領域における階調値との平均値を算出する。なお、本実施形態では、2つのデータの階調値の平均値を用いる例を示すが、これに限定されず、例えば第一分割データ及び第二分割データのうちのいずれか一方を選択して合成領域の階調値としてもよい。
この際のY方向への媒体Aの搬送量は、ステップS14と同様、キャリッジ13における印刷部16と撮像装置17とのY方向に沿った距離、及び補正用パターン40のY方向のサイズに応じて算出されている。また、キャリッジ13のX方向への移動量は、印刷部16により補正用パターン40の印刷が終了した時点でのキャリッジ13の位置、キャリッジ13における印刷部16と撮像装置17との距離、及び補正用パターン40のX方向のサイズに応じて算出される。
この後、撮像制御手段154Cは、当該位置において、撮像装置17により撮像データを取得させる(ステップS20)。
このステップS21では、光源部175による照明むらの補正処理、レンズユニット174Aによる画像の回転や歪みを補正する補正処理等が含まれる。
図13は、濃度むら(白スジ及び黒スジ)がある場合の補正用パターン40の撮像データと、その撮像データにおけるY方向に沿った画素ライン(帯状領域41)の読取輝度(階調値)を示している。また、図14は、補正値により補正された補正用パターン40の撮像データと、その撮像データにおけるY方向に沿った画素ラインの読取輝度(階調値)を示している。なお、図14(B)には、白スジ、黒スジの記載があるが、これは、図13において発生した白スジ及び黒スジの位置を示しており、図から理解できるように、バンディング補正により濃度むらが改善されている。
図13(A)に示すような濃度むらが生じている場合、図13(B)に示すように、黒スジに対応した位置(ラスタライン)で階調値が低くなり、白スジに対応した位置で階調値が高くなる。そこで、本実施形態は、撮像データに基づいて補正値を算出することで、図14に示すような補正用パターン40が形成されるように、補正値を取得する。
具体的な補正値の算出方法は、例えば特開2006−305956号公報にて示されるような公知の方法を用いることができる。例えば、X方向に沿う列領域に対して、各帯状領域41に対する指令階調値Sa(濃度10%に対応),Sb(濃度30%に対応),Sc(濃度50%に対応)と、撮像データの各帯状領域41から得られた実測階調値Ca,Cb,Ccとを用いて、目標指令階調値Sbtを算出する。そして、指令階調値Sbに対する、目標指令階調値Sbtと指令階調値Sbとの差分の比を補正値Hbとして算出する。
上記ステップS12からステップS21の処理は、ノズルユニット161から供給される各色に対して実施され、各色に対する補正値がそれぞれ算出される。
つまり、補正用パターンをスキャナーに移し替える場合、スキャナーへの補正用パターンが印刷された媒体をセットした際に、媒体の位置ずれや回転ずれ等が生じる。この場合、プリンター10におけるXY方向と、スキャナーにより得られたスキャン画像のXY方向とが異なり、正確なX方向に対する階調値の変化を取得できない。また、スキャナーにより得られたスキャン画像を適宜補正し、スキャン画像のXY位置座標系を、プリンター10のXY位置座標系に変換したり、補正したりすることも考えられるが、複雑な演算処理が必要となる。これに対して、上記本実施形態では、プリンター10内で補正用パターンの印刷処理、補正用パターンの撮像処理が実施されるので、補正値の取得時に上述したような複雑な演算処理を実施する必要がなく、容易に、かつ、位置誤差が小さい精度の高い補正値を取得することが可能となる。
一方、ステップS24においてYesと判定された場合は、バンディング補正の補正値の取得処理を終了させる。
上述した補正値は、印刷部16による印刷処理時に、印刷データに対して適用される。
プリンター10による媒体Aへの印刷処理では、図6のステップS1で、外部機器20等から取得した印刷データに含まれる印刷指令に基づいて実施される。この印刷データは、印刷する画像データを含み、例えば、パーソナルコンピューター等の外部機器20にインストールされたプリンタードライバーにより、プロファイル変換処理、色変換処理、及びハーフトーン処理等が実施された後のデータが受信されてもよく、外部機器20から、印刷対象の画像データのみを取得し、演算回路部154がこれらの各処理を実施してもよい。
本実施形態では、外部機器20等から画像データを取得し、この画像データを、補正値算出手段154Dにより算出された補正値により補正した印刷データを生成し、当該印刷データに基づいて、図6に示すステップS2からステップS7の各処理が実施される。
以下、外部機器20等から取得した画像データから、印刷データを生成する処理について説明する。
プリンター10は、外部機器20等から画像データを取得すると(ステップS31)、まず、画像データに対してプロファイル変換処理を実施する(ステップS32)。
このステップS32では、印刷制御手段154Bは、例えばメモリ153に記憶された印刷プロファイルに基づいて、取得した画像データを、媒体Aに印刷する際の解像度に変換する。例えば、プリンター10により、720×720dpiの解像度の画像を印刷する場合では、画像データを、720×720dpiの解像度に変換する。なお、プロファイル変換処理後の画像データは、256階調のRGB(レッド、グリーン、ブルー)データとなる。
このステップS34の処理は、上述した特開2006−305956号公報に記載される補正方法と同様であり、各列領域に対してそれぞれ算出された補正値を、ステップS33にて得られた印刷色空間データの対応する列領域の階調値に対して適用して補正する。例えば、ある画素に対して、印刷色空間データの階調値S_inが、補正用パターンの形成時に用いた指令階調値Sbと同じであれば、印刷色空間データの階調値S_in(=Sb)をSb×(1+Hb)に補正する。また、印刷色空間データの階調値S_inが、補正用パターンの形成時に用いた指令階調値Sbと異なる場合では、例えば線形補間等により階調値S_inを補正する。
ここで、ステップS34の濃度補正処理の後に、ステップS35のハーフトーン処理を実施する。このため、濃く視認されやすい列領域では、その列領域の画素データの階調値が低くなるように補正されているので、その列領域のラスタラインを構成するドットのドット生成率が低くなる。逆に、淡く視認されやすい列領域では、ドット生成率が高くなる。
印刷制御手段154Bは、以上の処理により生成された印刷データに基づいて、図6に示した印刷処理を実施する。これにより、各列領域のラスタラインのドット生成率が変更され、列領域の画像片の濃度が補正されることで、印刷画像全体の濃度むらが抑制される。
本実施形態のプリンター10は、媒体Aに対して相対移動可能に設けられた撮像装置17を備える。そして、プリンター10は、撮像装置17により媒体Aに印刷されたバンディング補正を実施するための補正用パターンを撮像し、その撮像データに基づいて、バンディング補正を実施するための補正値を算出してバンディング補正を行う。
このような構成では、例えばプリンター10により印刷された補正用パターン40を、別途用意したスキャナー等で読み取る場合に比べ、位置誤差の発生を抑制でき、精度の高いバンディング補正を実施できる。つまり、プリンター10にて印刷した補正用パターンをスキャナー等に移し替える場合、スキャナーにセットした際に紙面の撓みや位置ずれ、回転等が発生する場合がある。この場合、スキャナーにより読み取られた画像におけるXY方向と、印刷部16により印刷する際のXY方向とが異なる方向となり、位置誤差が発生しやすい。また、このような位置誤差を補正するための演算処理を実施する場合では、処理の複雑化を招き、バンディング補正に係る時間も長くなる。これに対して、本実施形態では、上述のように、位置誤差の発生を抑えた精度の高いバンディング補正を実施できる。また、スキャナーに補正用パターンが印刷された媒体Aを移し替える等の手間もなく、迅速なバンディング補正を実施できる。さらに、スキャナーを用いる場合、ラインスキャンにより画像を読み取るため、全領域の走査に時間が係る。これに対して、本実施形態では、RGBイメージセンサーにより構成される撮像素子173Aを用いて、撮像領域Ar1内を一度に撮像するものであり、この点においても、スキャナーを用いる場合に比べてバンディング補正の補正値を取得するために要する時間の短縮を図れる。
このような構成では、プリンター10に搭載された撮像装置17で撮像された撮像データを、補正値を算出するためのパーソナルコンピューター等に送信する必要がなく、プリンター10のみで、補正値の算出とバンディング補正とを実施することができる。したがって、システム構成の簡略化を図れる。
このような構成では、メンテナンスボックス30により印刷部16のメンテナンス処理(フラッシング)を行うことができ、印刷部16の印刷精度を維持することができる。また、撮像装置17がメンテナンスボックスに干渉しないので、撮像装置17の例えばレンズユニット174Aやフレアカットフィルター174B、開口窓171A等にインク汚れが付着せず、撮像装置17の機能低下を抑制できる。
また、印刷部16よりもFull側に撮像装置17が設けられているので、キャリッジ13を移動させた際に、撮像装置17がメンテナンスボックス30上を横切ることがない。つまり、印刷部16よりも撮像装置17がHome側にある場合、メンテナンスボックス30による印刷部16のメンテナンス時には撮像装置17がメンテナンスボックス30に干渉しないが、当該位置がFull側にキャリッジ13を移動させる際に、撮像装置17がメンテナンスボックス30を横切る。この場合、メンテナンスボックス30上を通過する際に撮像装置17にインク汚れが付着する場合がある。これに対して、本実施形態では、撮像装置17がメンテナンスボックス30上を通過することがなく、インク汚れの付着をより抑制できる。さらに、印刷部16よりも撮像装置17がHome側に位置すると、Home位置にキャリッジ13を移動させた際に、印刷部16に対向する位置にメンテナンスボックス30が位置するように、メンテナンスボックス30をFull側に配置する必要がある。この場合、媒体Aの搬送経路幅が小さくなり、印刷対応可能な媒体Aのサイズも小さくなる。搬送経路幅を縮小させない場合では、キャリッジ13をHome位置に移動させた際に撮像装置17が位置するスペースを確保する必要があるので、プリンター10のサイズが大きくなる。これに対して、本実施形態では、搬送経路幅を縮小する必要がなく、また、プリンター10を大型化することもない。
このような構成では、例えばキャリッジ13をY方向に移動させる構成、すなわち、キャリッジ13をXY平面で移動させる構成に比べ、構成の簡略化を図れる。
また、本実施形態では、撮像装置17は、Y方向に長手となる撮像領域Ar1を撮像対象とし、第一光源175C及び第二光源175Dは、Y方向に沿って配置されている。このため、Y方向に長手となる撮像領域Ar1に対して、照明光の均一化を図ることができる。
メイン回路基板19を、基板面方向が例えばXY平面と平行となるように配置すると、キャリッジ13のXY方向のサイズが大きくなる。キャリッジ13は、X方向に対して移動可能となるため、キャリッジ13のXY方向のサイズが大きくなると、その分、X方向のHome位置や、終端位置(Full側端部)にキャリッジ13を移動させた際に、キャリッジ13が位置するスペースを確保する必要が生じ、プリンター10の大型化を招く。
これに対して、本実施形態では、上記構成により、キャリッジ13の小型化を促進できる。また、メイン回路基板19を印刷部16のドライバ基板162と平行に配置することで、キャリッジ13の限られたスペースを有効に利用でき、キャリッジ13の更なる小型化を図れる。さらに、メイン回路基板19は、ドライバ基板162のFull側に配置されており、印刷部16のFull側に配置された撮像装置17や、分光器18との距離も近くなる。よって、メイン回路基板19と、各ドライバ基板162、撮像装置17、及び分光器18とを接続する配線部の長さも短縮でき、配線部の抵抗を低減できる。
本実施形態のプリンター10では、インターレース方式による印刷処理を実施するが、この場合、X方向に沿って白スジや黒スジと言われる濃度むらが発生することがある。これに対して、上記のような補正用パターン40を形成し、その撮像データを解析すれば、濃度むら(白スジや黒スジ)の有無を容易に検出することができ、かつ、その濃度むらの位置も高精度に検出できる。
また、本実施形態では、X方向に沿った筋状の濃度むら(白スジ、黒スジ)を検出するために、上記のようなY方向に長手となる帯状領域41をX方向に並べた補正用パターン40を用いる。したがって、撮像装置17により撮像される撮像領域Ar1も、Y方向に長手となる形状とすることで、補正用パターンを少ない撮像回数で効率的に取得することができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態において、撮像装置17が、印刷部16とともにキャリッジ13に搭載される例を示したが、これに限定されない。
つまり、プリンターは、印刷部16が設けられた印刷用キャリッジとは別に、撮像装置17が搭載された撮像用キャリッジを備え、当該撮像用キャリッジが、上記実施形態のキャリッジ移動ユニット14と同様の構成の移動機構により移動可能に構成されていてもよい。このような構成では、印刷用キャリッジを媒体に対してX方向に相対移動させるための第一方向移動部、及びY方向に相対移動させるための第二方向移動部が別途設けられる。
この場合、例えば、撮像装置17が搭載された撮像用キャリッジを、プリンターに対して脱着可能な構成としてもよい。すなわち、既存のプリンターに対して、撮像装置17が搭載された撮像用キャリッジと、当該撮像用キャリッジを媒体に対して相対移動させるユニットとを取り付ける。そして、プリンターに対して、例えばバンディング補正を実施するためのプログラム(上記実施形態における制御ユニット15を、走査制御手段154A、印刷制御手段154B、印刷制御手段154B、及び補正値算出手段154Dとして機能させるプログラム)をインストールする。これにより、既存のプリンターに対しても、上記実施形態と同様に、高精度なバンディング補正を実施可能なプリンターとすることができる。
当該構成では、プリンター10の構成および処理を簡略化できる。また、この場合でも、プリンター10に搭載された撮像装置17により、プリンター10の印刷部16で印刷された補正用パターンを撮像するため、精度の高い補正値を、迅速に取得することが可能となる。
また、Home位置にキャリッジ13が移動した際に、撮像装置17に対向する位置にメンテナンスボックス30が位置してもよい。例えば、撮像装置17の開口窓171Aに蓋部材を設け、撮像装置17による撮像処理を実施する際に蓋部材を開放する構成などとすることで、撮像装置17のインク汚れを抑制できる。
また、上記構成がない場合でも、例えば、撮像領域Ar1が、印刷部16よりも+Y側(下流側)に設定されていればよい。この場合、例えば、撮像装置17の撮像方向を+Y側に傾けることで、印刷部16よりも+Y側に撮像領域Ar1を設定してもよい。さらに、印刷部16よりも+Y側の撮像領域Ar1にて反射された光を、複数のミラーにより反射させて、印刷部16よりも−Y側に配置された撮像装置17に入射させる構成などとしてもよい。
さらに、印刷部16と撮像装置17とが、Y方向に対して同一位置に設けられている場合では、印刷部16による1パス分のドット形成処理の後、キャリッジ13をX方向に沿って移動させて撮像装置17による撮像処理を実施し、その後、媒体AをY方向に搬送してもよい。すなわち、ドット形成処理、撮像処理、搬送処理を繰り返す。
例えば、パス数Nが「4」の場合では、パターン長Lyが1.25インチとなり、当該長さが印刷部16と撮像装置17とのY方向の距離寸法より長くなる場合がある。このような場合では、印刷部16による補正用パターン40の印刷が完了する前に、撮像装置17による撮像処理を実施する。この場合、図11(C)に示すように、補正用パターン40にマーク43を加えることが好ましい。そして、撮像処理が終わった後、印刷部16による印刷処理を再開し、残りの補正用パターン40を印刷する。なお、残りの補正用パターン40においても同様であり、例えば残りの補正用パターン40の長さが、印刷部16と撮像装置17とのY方向の距離寸法よりも長い場合は、同様の処理を実施すればよい。以上のような処理により、媒体Aを−Y側に戻すことなく、補正用パターン40を撮像することができる。
例えば、キャリッジ13をY方向に移動可能な構成としてもよい。また、キャリッジ13を、X−Yの双方に沿って移動可能な構成としてもよい。
さらに、キャリッジ移動ユニット14は、キャリッジ13をX方向に移動させたが、媒体Aを、X方向に移動させる構成などとしてもよい。
例えば、ステップS15により取得された第一分割データ、及びステップS17により取得された第二分割データに対して、まずステップS21と同様の画像補正処理を実施し、画像補正された第一分割データ及び第二分割データを合成してもよい。
Claims (20)
- 媒体からの光が入射される開口窓を有する撮像装置と、
前記撮像装置と媒体とを相対移動させる移動機構と、を備え、
前記撮像装置に濃度むらの補正を行うための補正用パターンを撮像させて撮像データを取得し、前記撮像データに基づいて前記濃度むらの補正を行う
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置において、
前記撮像装置から前記撮像データが入力され、前記撮像データに基づいて前記濃度むらを補正するための補正値を算出する制御部をさらに備える
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の印刷装置において、
前記媒体に対して相対移動が可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、前記媒体に画像を印刷する印刷部と、をさらに備えた
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項3に記載の印刷装置において、
前記撮像装置は、前記キャリッジに搭載され、
前記移動機構は、前記キャリッジを前記媒体に対して相対移動させる
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項4に記載の印刷装置において、
前記移動機構は、前記媒体に対して前記キャリッジを第一方向に沿って相対移動させる第一移動機構を含み、
前記キャリッジは、前記第一移動機構により、第一位置から第二位置までの間で前記第一方向及び前記第一方向とは逆の方向に移動可能である
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項5に記載の印刷装置において、
前記キャリッジが前記第一位置に位置する際に、前記印刷部のメンテナンスを実施するメンテナンス部をさらに備え、
前記撮像装置は、前記キャリッジが前記第一位置に位置する際に、前記メンテナンス部と干渉しない位置に配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項6に記載の印刷装置において、
前記撮像装置は、前記印刷部よりも前記第二位置の側に配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記移動機構は、前記キャリッジを前記媒体に対して前記第一方向に交差する第二方向に相対移動させる第二移動機構をさらに含む
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項8に記載の印刷装置において、
前記キャリッジを前記媒体に対して前記第一方向に沿って相対移動させ、かつ前記印刷部からインクを吐出させる第一処理と、前記媒体を前記第二方向に搬送させる第二処理と、を実施して前記媒体に画像を印刷し、
前記撮像装置は、前記印刷部よりも、前記第二方向に配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記撮像装置は、前記媒体に光を照射する第一光源と、前記媒体からの光が受光される撮像素子と、を含む
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項10に記載の印刷装置において、
前記撮像装置は、さらに、第二光源を含む
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項11に記載の印刷装置において、
前記撮像素子は、前記媒体の一面の法線方向から見て、前記第一光源と前記第二光源とにより挟まれる位置に配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項12に記載の印刷装置において、
前記移動機構は、前記撮像装置を前記媒体に対して第一方向に相対移動させる第一移動機構と、前記撮像装置を前記媒体に対して前記第一方向に交差する第二方向に相対移動させる第二移動機構と、を含み、
前記撮像装置は、前記第一方向の長さよりも前記第二方向の長さが長い矩形状の撮像領域を撮像し、
前記第一光源及び前記第二光源は、前記第二方向に沿って配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項10から請求項13のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記撮像素子及び前記第一光源を収納する筐体を有する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記撮像装置を駆動するための回路基板をさらに備え、
前記回路基板は、当該回路基板の厚み方向に交差する基板面が、前記開口窓の開口面に交差するように配置されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項15に記載の印刷装置において、
前記回路基板と前記撮像装置とを接続する配線を備え、
前記配線の長さは、200mm以下である
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記媒体に画像を印刷する印刷部を搭載したキャリッジを備え、
前記印刷部は、前記媒体に前記補正用パターンを印刷する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項17に記載の印刷装置において、
前記キャリッジを前記媒体に対して第一方向に相対移動させる第一方向移動部と、
前記キャリッジを前記媒体に対して前記第一方向に交差する第二方向に相対移動させる第二方向移動部と、を備え、
前記印刷部は、前記第二方向に沿って配置された複数のインク吐出口を有し、
前記印刷装置は、前記キャリッジを前記媒体に対して前記第一方向に沿って相対移動させ、かつ前記印刷部からインクを吐出させる第一処理と、前記キャリッジを前記媒体に対して前記第二方向に沿って相対移動させる第二処理とを交互に実施して、前記第一方向に沿って複数個配置され、前記第二方向に沿って延びる前記補正用パターンを印刷する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項18に記載の印刷装置において、
前記撮像装置は、前記第一方向に沿う寸法が第一寸法であり、前記第二方向に沿う寸法が前記第一寸法よりも大きい第二寸法である撮像領域を撮像する
ことを特徴とする印刷装置。 - 媒体に対して画像を印刷する印刷装置のキャリッジに搭載可能な撮像モジュールであって、
前記媒体からの光が入射される開口窓を有し、濃度むらの補正を行うための補正用パターンを撮像する撮像装置を備える
ことを特徴とする撮像モジュール。
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