JP6623685B2 - 測定装置及び印刷装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の画像形成装置では、感光ドラムに形成した静電潜像をトナー像として現像し、当該トナー像を記録媒体に転写し、定着させる、所謂、電子写真方式の画像形成装置である。この画像形成装置は、画像定着後の記録媒体の画像形成面(表面)側に光を照射する表面側照射部と、記録媒体の表面側に配置され、当該記録媒体からの光を測定する表面側受光部と、を備えている。また、当該画像形成装置は、さらに、測色の際の背景として固定設置された黒バッキング部及び白バッキング部と、記録媒体の非画像形成面(裏面)側に光を照射する裏面側照射部と、を一対備え、これら一対の黒バッキング部、白バッキング部、及び裏面側照射部が、記録媒体の搬送方向に沿って、記録媒体の裏面側に配置されている。また、表面側照射部及び表面側受光部は、上記搬送方向に移動可能に構成される。
これに対して、メディアの搬送方向と交差する方向(交差方向と称す)にも測色用パッチを設けることにより、メディアの利用効率を向上させることが考えられる。しかしながら、特許文献1に記載の装置では、測定箇所を変更するために、表面側照射部及び表面側受光部と、黒バッキング部、白バッキング部、及び裏面側照射部とを交差方向に移動させる移動機構を設ける必要があり、部品点数が増大するため、装置が複雑化及び大型化し、製造コストも増大するという課題があった。
ここで、高い透光性を有する透明なメディア(以下、透明メディアとも称する)に形成された画像を、メディアの裏面側からの透過光が第二面に入射する状態で観察する場合では、不透明なメディア(以下、不透明メディアとも称する)に形成された画像を観察する場合と比べて、メディアからの光量が増大し、測定される光の光量(例えば、受光素子の受光量)が増大する場合がある。これに対して、本適用例では、例えば、透明メディアの分光測定を実施する場合でも、光透過部を透過する光が裏面側に照射される状態で分光測定を実施することができるため、上述のようなメディアの透光性と観察条件とに応じた画像の色変化を抑制でき、色再現性を向上させることができる。このため、画像の色を高精度に測定することができる。
また、メディアが分光器に対して移動可能に構成される場合では、例えば、各第一測定位置と、各第二測定位置と、を同時に測定可能な分光器を用いればよい。そして、上述の場合と同様に、透明メディアの場合では第一パターンを各第一測定位置にて分光測定し、不透明メディアの場合では第二パターンを各第二測定位置にて分光測定する。
上述のように、本適用例では、分光器及びメディアのうち少なくともいずれかを移動させることにより、例えば、分光器と保持部とを同時に移動させる移動機構を設けなくとも、複数箇所の測定を実施することができる。したがって、本適用例によれば、複数の測色用パッチを簡易な構成で測定可能である。また、メディア消費量の増大によるランニングコストの増大や、装置の部品点数の増大による製造コストの増大の抑制を図ることができる。
本適用例では、第一光照射部を備えることにより、光透過部からメディアの第二面に所望の光量の光を照射することができる。したがって、透明メディアを測定する際の測定精度を向上させることができる。また、複数の光透過部のそれぞれにおいて、透過光の光量を均一とすることができる。特に、画像が形成された透明メディアの裏面側からバックライトを用いて光を照射して画像を表示させる場合において、画像の色を高精度に測定できる。
本適用例では、第二光照射部を備えることにより、メディアの第一面に所望の光量の光を照射することができる。したがって、不透明メディアを測定する際に測定精度を向上させることができる。
本適用例では、保持部が板状部材であり、当該板状の保持部を貫通する光通過孔を通過した光がメディアの第二面に光に入射する。このような構成では、板状の保持部のメディア側の面によって、メディアの第二面を保持することができ、測定時においてメディアの第一面及び第二面の平坦性を維持することが容易である。また、上記平坦性を維持したまま、第二面に光を入射させることができる。したがって、分光測定の測定精度の向上を図ることができる。
本適用例では、保持部が複数の板状部材を含み、板状部材間の隙間を通過した光をメディアの第二面に入射させる。これにより、板状の保持部のメディア側の面によって、メディアの第二面を保持することができ、測定時においてメディアの第一面及び第二面の平坦性を維持することが容易である。また、上記平坦性を維持したまま、第二面に光を入射させることができる。したがって、分光測定の測定精度の向上を図ることができる。
本適用例では、保持部のメディアの第二面を保持する面(メディア側の面)は、白色又は黒色である。このような構成では、保持部の光透過部以外の領域をバッキングとして用いる際の測定精度を向上させることができる。例えば、透光性を有するメディアからの光量を測定する際に、第一面側からメディアを透過し、保持部の表面で反射した光が当該メディアを再び透過する場合がある。このような場合でも、保持部の表面を白色とすることにより、保持部の表面にて反射される光の光量が波長に応じて変化することを抑制できる。また、保持部の表面を黒色とすることにより、保持部の表面における光の反射を抑制できる。したがって、保持部の表面にて反射した光による測定精度の低下を抑制できる。
本適用例では、光透過部には光量均一光学系が設けられている。このため、光透過部からメディアの第二面に均一な光を入射させることができ、透明メディアを測定する際の測色精度を向上させることができる。
本適用例では、第一光照射部から光を照射させた際の測定結果に基づいて、メディアの種別を判定する。例えば、高い透光性(例えば可視光域での透過率が90%以上)を有する透明メディアの場合、第一光照射部から照射された光が、第一面側に透過する。このため、透光性が低い(例えば可視光域での透過率が10%以下)不透明メディアの場合と比べて、光量が増大する。したがって、分光器における測定結果、すなわち光量値に基づいて、メディアの種別を容易に判定することができる。
本的用例では、分光器はキャリッジに搭載され、当該キャリッジを一方向に移動させる移動機構を備える。このため、分光器の測定位置をメディアに対して一方向に移動させることができる。したがって、メディアの表面において分光器の測定位置を2次元的変更するために、上記一方向に交差する交差方向にメディアを搬送可能に構成すればよく、一方向及び交差方向の両方光にメディアを搬送可能な構成と比べて、装置構成を簡略化でき、装置を小型化できる。
本適用例では、分光器は、一方向に移動可能に構成され、複数の光透過部は、分光器の移動方向である上記一方向に沿って配置されている。
このような構成では、例えば、透明メディアの場合、当該透明メディアの第一面における一方向に沿って光透過部と重なる位置に形成された測色用パッチの分光測定を、分光器を用いて実施することができる。また、不透明メディアの場合、当該透明メディアの第一面における一方向に沿って光透過部と重ならない位置に形成された測色用パッチの分光測定を、分光器を用いて実施することができる。これにより、メディアの透光性や観察条件に応じた測定条件の分光測定を実施して測色結果を取得でき、当該測色結果に基づいて画像の色再現性の向上を図ることができる。
また、分光器の移動方向である一方向に沿った複数位置において同一の測定条件による分光測定が可能である。したがって、一方向に沿って形成された複数の測色用パッチを含む測色用パッチ列を、当該一方向と交差する方向(交差方向)に複数列形成し、分光器を一方向に移動させて上記複数位置のそれぞれで分光測定を実施し、かつ、交差方向にメディアを送って測定対象の測色用パッチ列を変更することができる。これにより、複数の測色用パッチの分光測定を実施する際のメディアの消費量を抑制でき、ランニングコストの増大を抑制できる。
本適用例では、印刷部によって形成された測色用パッチの分光測定を、上記測定装置によって実施することができる。したがって、測定結果に基づいて、印刷条件を変更することができ、画像の色再現性を向上させることができる。
本適用例では、分光器と印刷部とを一つのキャリッジに搭載することにより、装置構成の簡略化や小型化を図ることができる。また、印刷部と分光器との距離が変動しないため、印刷部と分光器とのそれぞれの位置を同一の座標系を用いて制御することができる。これにより、印刷部によって印刷された画像を、分光器を用いて測定する際に、印刷部及び分光器が互いに異なる座標系に基づいて位置制御される構成と比べて、処理負荷の抑制を図ることができる。
本適用例では、透明メディアである場合、光透過部のいずれかと重なる領域に測色用パッチを形成し、不透明メディアである場合、光透過部と重ならない領域に測色用パッチを形成する。このような構成では、メディア種別及び観察条件に応じた測定条件で分光測定を実施することができる。
本適用例では、分光器の測定結果に基づいて、印刷部における色補正パラメーターを算出する。このような構成では、観察条件に応じた色補正パラメーターを用いて色補正を行うことができ、画像の色再現性を向上させることができる。
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の印刷装置の一例として、測定装置を備えたプリンター1(インクジェットプリンター)について、以下説明する。
図1は、本実施形態のプリンター1の外観の構成例を示す図である。図2は、本実施形態のプリンター1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1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、透過照明ユニット18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1は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器20から入力された画像データに基づいて、各ユニット11,12,14、18及びキャリッジ13を制御し、メディアAの第一面(以降メディア面A1と称す)上に画像を印刷する。また、本実施形態のプリンター1は、色補正用印刷データに基づいてメディア面A1の所定位置に配置された複数の測色用パッチを含む補正用パターンを印刷し、かつ当該補正用パターンに対する分光測定を行う。これにより、プリンター1は、測色用パッチに対する測定値に基づいて、印刷用の画像データの色を補正するための色補正パラメーターを生成し、印刷用画像データの色補正を行う。この分光測定では、プリンター1は、メディアAが透光性を有するか否かを判定し、透光性を有さない場合はメディア面A1側からメディアAに照明光を照射した状態で測定を実施する。また、透光性を有する場合はメディア面A1とは反対側の第二面(以降、裏面A2と称す)から照明光を照射した状態で測定を実施する。これにより、メディアAの透光性に応じた分光測定を実施した測定値に基づいて、色補正パラメーターを取得し、当該色補正パラメーターに基づいて印刷用画像データの色補正を実施する。
以下、プリンター1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メディア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メディア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メディア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が設けられている。このプラテン122は、本発明における保持部に相当し、副走査方向(Y方向)に搬送されたメディアAのメディア面A1とは反対側の面と当接し、メディアAを保持する。
また、プラテン122の詳細構成については、後に詳述するが、透過照明ユニット18からの光をメディアAの裏面A2に向かって透過させる光透過部123が複数設けられている(図5及び図6参照)。
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方向と交差する主走査方向(X方向)に沿って移動可能に設けられている。
また、キャリッジ13は、フレキシブル回路131により制御ユニット15に接続され、制御ユニット15からの指令に基づいて、印刷部16による印刷処理(メディア面A1に対する画像形成処理)及び、分光器17による分光測定を実施する。
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1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の指令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。
[印刷部の構成]
印刷部16は、メディアAと対向して設けられ、複数色のインクをそれぞれ個別にメディア面A1に吐出して画像を形成する。
この印刷部16は、複数色のインクに対応したインクカートリッジ161が着脱自在に装着されており、各インクカートリッジ161からプリンタヘッド(図示略)にインクが供給される。また、印刷部16の下面(メディア面A1に対向する位置)には、インク滴を吐出するノズル(図示略)が、各色に対応して設けられている。これらのノズルには、例えばピエゾ素子が配置されており、ピエゾ素子を駆動させることで、インクタンクから供給されたインク滴が吐出されてメディア面A1に着弾し、ドットが形成される。
図3は、分光器17の構成を示す概略図である。
分光器17は、図3に示すように、反射光源部171と、測定部172と、を備える。
この分光器17は、反射光源部171からメディアA上に照明光を照射し、測色対象(メディア面A1や校正基準物の校正面等)で反射された反射光を、測定部172で受光させる。測定部172に設けられた分光デバイス172Aは、制御ユニット15の制御に基づいて、透過波長を選択可能であり、可視光における各波長の光の光量を測定することで、測定対象の分光測定が可能となる。なお、分光器17を用いた分光測定とは、測定対象から反射された光に含まれる各分光波長の光量を測定する分光測定を意味する。
なお、本実施形態では、測色規格(JIS Z 8722)により規定された光学的幾何条件における(45°x:0°)の方式に従って分光測定を実施する。すなわち、本実施形態では、反射光源部171からの照明光を測定対象に対して45°±2°の入射角で入射させ、測定対象にて0°±10°で法線方向に反射された光を測定部172で受光する。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、X方向に沿って反射光源部171及び測定部172が並ぶ構成を例示するが、これに限定されず、Y方向に沿って反射光源部171及び測定部172が並ぶ構成としてもよく、XY方向に対して交差する方向に沿って反射光源部171及び測定部172が並ぶ構成としてもよい。
図3に示すように、反射光源部171は、本発明の第二光照射部に相当し、光源171Aと、光源171Aから照射された照明光をメディアAのメディア面A1への入射角が45°となるように反射する反射鏡171Bと、反射鏡171Bで反射された照明光をメディア面A1上に導く照明光学部材171Cと、を備えている。この反射光源部171は、メディア面A1上の所定位置にスポット光を照射する(図5の表面側照明領域Ar2参照)。
光源171Aは、メディアAに対して照射する可視光域の照明光を発光する部材である。本実施形態では、プリンター1のキャリッジ13に分光器17を搭載する構成であり、分光器17を小型、軽量化する必要がある。このため、光源171Aとして、LED等を用いることが好ましい。
照明光学部材171Cは、照明光をメディアAに向かって出射させる。なお、図3では、照明光学部材171Cが、反射鏡171BとメディアAとの間に設けられる例を示すが、これに限定されない。照明光学部材171Cは、例えば、光源171Aと反射鏡171Bとの間に設けられていてもよい。この照明光学部材171Cは、単一若しくは複数の光学部材により構成されている。例えば、照明光学部材171Cとして、単一又は複数のアパーチャーが設けられ、これらのアパーチャーを透過した所定の光路径の照明光をメディアAに照射させる構成等が例示できる。このようなアパーチャーを設けることで、メディアA上の所定位置にスポット光を照射することが可能となる。また、照明光学部材171Cとして、さらに、コリメーターレンズが設けられていてもよい。この場合、反射光源部171からメディアAに対して平行光束を照射でき、メディアAの位置がZ方向に変位した場合でも、メディアA上の表面側照明領域Ar2のサイズ(スポット径)を略一定とすることができる。
また、反射光源部171は、反射鏡171Bを設けない構成としてもよい。例えば、メディア面A1に45°で照明光を照射可能な角度に光源171Aが配置された構成としてもよく、このような構成を採用することにより、部品点数の削減を図ることができる。また、この場合、光源171Aとメディア面A1との間にアパーチャーを設けてもよい。
測定部172は、図3に示すように、分光デバイス172Aと、受光部172Bと、受光光学部材172Cとを含み構成される。
このような測定部172では、メディアAにて−Z方向に反射された光を、受光光学部材172Cにより、分光デバイス172Aに入射させ、分光デバイス172Aにより分光された所定波長の光を受光部172Bにて受光させる。
受光光学部材172Cは、単一又は複数の光学部材により構成されている。この受光光学部材172Cとしては、例えば、単一又は複数のアパーチャーを例示できる。このようなアパーチャーを設けることで、メディアA上の所定の測定領域Ar3(図5参照)で反射された測定光を、分光デバイス172A及び受光部172Bに導くことができる。また、詳細は説明するが、本実施形態における測定領域Ar3は、表面側照明領域Ar2よりも大きいサイズとなり、かつ測定領域Ar3内に表面側照明領域Ar2が含まれる。
さらに、受光光学部材172Cとしては、例えば測定領域Ar3からの測定光を受光部172Bに集光するレンズ等が設けられていてもよい。このようなレンズを用いれば、アパーチャー等が設けられない場合でも、所定の測定領域Ar3からの光を受光部172Bに集光できる。つまり、受光光学部材172Cにより、所望サイズの測定領域Ar3を形成することが可能となる。さらには、受光光学部材172Cとして、バンドパスフィルターが設けられ、バンドパスフィルターにより可視光以外の光をカットする構成としてもよい。
図4は、分光デバイス172Aの概略構成を示す断面図である。
分光デバイス172Aは、筐体6と、筐体6の内部に収納された波長可変干渉フィルター5(分光素子)とを備えている。
波長可変干渉フィルター5は、波長可変型のファブリーペローエタロン素子であり、本発明における分光素子を構成する。本実施形態では、波長可変干渉フィルター5が筐体6に収納された状態で分光器17に配置される例を示すが、例えば波長可変干渉フィルター5が直接分光器17に配置される構成などとしてもよい。
この波長可変干渉フィルター5は、図4に示すように、透光性の固定基板51及び可動基板52を備え、これらの固定基板51及び可動基板52が、接合膜53により接合されることで、一体的に構成されている。固定基板51には、エッチングにより形成された第一溝部511、及び第一溝部511より溝深さが浅い第二溝部512が設けられ、第一溝部511には固定電極561が、第二溝部512には固定反射膜54がそれぞれ設けられている。固定反射膜54は、例えばAg等の金属膜、Ag合金等の合金膜、高屈折層及び低屈折層を積層した誘電体多層膜、又は、金属膜(合金膜)と誘電体多層膜を積層した積層体により構成されている。
そして、上記のような波長可変干渉フィルター5では、固定電極561及び可動電極562により静電アクチュエーター56が構成され、この静電アクチュエーター56に電圧を印加することで、固定反射膜54及び可動反射膜55間のギャップGの間隔寸法を変更することが可能となる。また、可動基板52の外周部(固定基板51に対向しない領域)には、固定電極561や可動電極562と個別に接続された複数の電極パッド57が設けられている。
筐体6は、図4に示すように、ベース61と、ガラス基板62と、を備えている。これらのベース61及びガラス基板62は、例えば低融点ガラス接合等により接合されることで、内部に収容空間が形成されており、この収容空間内に波長可変干渉フィルター5が収納される。
また、ベース61には、波長可変干渉フィルター5の電極パッド57に接続される内側端子部613が設けられており、この内側端子部613は、導通孔614を介して、ベース61の外側に設けられた外側端子部615に接続されている。この外側端子部615は、制御ユニット15に電気的に接続されている。
図3に戻り、受光部172Bは、波長可変干渉フィルター5の光軸上(反射膜54,55の中心点を通る直線上)に配置され、当該波長可変干渉フィルター5を透過した光を受光領域で受光して、受光量に応じた検出信号(電流値)を出力する。なお、受光部172Bにより出力された検出信号は、I−V変換器(図示略)、増幅器(図示略)、及びAD変換器(図示略)を介して制御ユニット15に入力される。
図5は、Z方向から見た際のプラテン122及び透過照明ユニット18の概略構成を示す平面図である。また、図6は、図5のA−A線で切断した際のプラテン122及び透過照明ユニット18の概略構成を示す断面図である。なお、図5では、プラテン122の−Y側の端部に設けられる搬送ローラー121の図示を省略している。
透過照明ユニット18は、本発明の第一光照射部に相当し、プラテン122の+Z側に配置され、制御ユニット15の制御に基づいて、−Z方向に光を照射する。透過照明ユニット18から照射された光は、後述するプラテン122の光透過部123を通過してメディアAの裏面A2側に照射される。この透過照明ユニット18は、複数の光源181と、光源181が設けられる照明ユニット基板182と、を備える。
複数の光源181は、照明ユニット基板182の+Z側に、X方向に沿って等間隔に配置される。光源181は、プラテン122の光透過部123と重なる位置に配置される。光源181としては、ハロゲンランプやLED等の白色光を出射可能な光源を用いることができる。なお、本実施形態では、光源181は、後述するように高い透光性を有する透明メディアの分光測定を実施する場合等に点灯される。このため、光源181として、LEDを用いることにより、点灯直後の光量変動を抑制できる。
照明ユニット基板182は、光源181が設けられる回路基板であり、光源用ドライバー回路等が適宜設けられてもよい。
プラテン122は、メディアAの裏面A2に当接してメディアAを保持する保持面122Aを有し、透過照明ユニット18から出射された光を裏面A2側に向かって−Z方向に透過させ、裏面A2の所定領域(以下、裏面側照明領域Ar1とも称する)を照明する光透過部123が複数設けられている。
保持面122Aの光透過部123が設けられていない面(バッキング面)122Bは、例えば各波長に対する反射率が80%以上となる白色により構成されている。これにより、バッキング面122B上に測定領域Ar3を設定して分光測定を実施する場合における測定精度の低下を抑制できる。すなわち、メディアAを透過して保持面122Aで反射し、測定部172に入射される光が存在する場合でも、波長に応じて反射光の光量が異なることによる測定精度の低下を抑制できる。なお、本実施形態では、バッキング面122Bを白色で構成するとしたが、黒色(例えば、各波長の反射率が5%以下)で構成してもよく、この場合、反射光の発生を抑制できるため、同様に、測定精度の低下を抑制できる。また、バッキング面122Bは、白色及び黒色以外の、既知の反射率を有する色で構成してもよい。
光量均一光学部材123Bは、本発明の光量均一光学系に相当し、透過照明ユニット18の光源181から照射された光を、XY面内の光量分布が略均一な光として裏面A2に照射する光学部材である。この光量均一光学部材123Bは、単一若しくは複数の光学部材により構成することができ、本実施形態では拡散板を用いる。拡散板は、入射した光を拡散させる機能を有し、例えば石英ガラスやアクリル樹脂等の基材の内部に、当該基材とは屈折率が異なる粒子が分散配置されて構成されたものを用いることができる。このような拡散板を用いることにより、簡易な構成で均一な光量分布の光を裏面A2に照射することができる。
なお、光量均一光学部材123Bとしては、拡散板の+Z側にコリメーターを設けてもよい。この場合、光透過部123から照射された光の拡散を抑制できるうえ、裏面A2上の裏面側照明領域Ar1のサイズ(スポット径)を所望値とすることができる。また、光量均一光学部材123Bとして、インテグレーター光学系等の面内光量分布を略均一とすることができる各種光学系を用いてもよい。
d>a3 ・・・(1)
a3>a1 ・・・(2)
a1≒a2 ・・・(3)
p≒a3×2 ・・・(4)
なお、後述するように、本実施形態では、メディアAが、所定値よりも高い透光性を有する透明メディアである場合に、第一測定位置Sc1(裏面側照明領域Ar1)を包含するように測色用パッチ30が配列された第一補正用パターン31(図11参照)の分光測定結果を用いて色補正パラメーターを算出する。一方、メディアAが、所定値よりも低い透光性を有する不透明メディアである場合に、第二測定位置Sc2を包含するように測色用パッチ30が配列された第二補正用パターン32(図12参照)を用いて色補正パラメーターを算出する。
制御ユニット15は、図2に示すように、I/F151と、制御回路152と、メモリー153と、CPU(Central Processing Unit)154と、を含んで構成されている。
I/F151は、外部機器20から入力される画像データをCPU154に入力する。
制御回路152は、供給ユニット11、搬送ユニット12、印刷部16、光源171A、波長可変干渉フィルター5、受光部172B、キャリッジ移動ユニット14、及び透過照明ユニット18をそれぞれ制御する制御回路を備えており、CPU154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。なお、各ユニットの制御回路が、制御ユニット15とは別体に設けられ、制御ユニット15に接続されていてもよい。
各種データとしては、例えば、波長可変干渉フィルター5を制御する際の、静電アクチュエーター56への印加電圧に対する、波長可変干渉フィルター5を透過する光の波長を示したV−λデータ、画像データに含まれる色を各インクの吐出量に変換する各種パラメーター等が挙げられる。また、光源171Aの各波長に対する発光特性や、受光部172Bの各波長に対する受光特性(受光感度特性)等が記憶されていてもよい。
CPU154は、メモリー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7に示すように、走査制御手段154A、印刷制御手段154B、測定制御手段154C、メディア判定手段154D、測色演算手段154E、及び色補正パラメーター算出手段154F等として機能する。
また、測定制御手段154Cは、波長可変干渉フィルター5を透過させる光の波長に対する静電アクチュエーター56への駆動電圧を、メモリー153のV−λデータから読み出し、制御回路152に指令信号を出力する。これにより、制御回路152は、波長可変干渉フィルター5に指令された駆動電圧を印加し、波長可変干渉フィルター5から所望の透過波長の光が透過される。
そして、測定制御手段154Cは、受光部172Bによって受光される光の光量(受光量)に応じた測定値を、静電アクチュエーター56に印加した電圧(若しくは当該電圧に対応する波長可変干渉フィルター5を透過する光の波長)と関連付けてメモリー153に記憶する。
測色演算手段154Eは、分光測定により得られた複数波長の光に対する受光量に基づいて、測定領域Ar3に対する色度を測定する。
色補正パラメーター算出手段154Fは、測色演算手段154Eによる補正用パターンの測色結果に基づいて、色補正パラメーターを算出する。
次に、本実施形態のプリンター1による画像の印刷処理について、図面に基づいて説明する。
図8は、プリンター1における印刷処理の一例を示すフローチャートである。また、図9は、メディア判定処理の一例を示すフローチャートである。また、図10は、補正用パタンーン印刷処理の一例を示すフローチャートであり、図11及び図12は、メディア種別に応じた補正用パターンの一例を示す図である。また、図13及び図14は、補正用パターン測定処理の一例を示す図である。
本例のプリンター1による印刷処理では、まず、メディアAの種別が透明メディアか不透明メディアかを判定するメディア判定処理を実施する。そして、プリンター1は、メディア種別の判定結果に基づいて、印刷部16により複数の測色用パッチを含む補正用パターンを印刷し、印刷された複数の測色用パッチに対する測色処理を実施して、測色結果に基づいて色補正パラメーターを算出する。そして、プリンター1は、色補正パラメーターを用いて補正された画像データに応じた画像を印刷する。
なお、メディアの種別が既知の場合は、メディア判定処理を省略してもよい。また、色補正パラメーターを算出した後に、当該色補正パラメーターをメモリー153に記憶し、画像データの印刷を実施せずに処理を終了させてもよい。
次に、プリンター1は、メディアAの種別を判定するメディア判定処理を実施する(ステップS2)。本例のメディア判定処理では、透過照明ユニット18によって裏面A2から照明された場合と、照明されていない場合とでの光量比に基づいて、メディアAの種別が透明メディアか不透明メディアかを判定する。
具体的には、メディア判定処理では、図9に示すように、まず、測定領域Ar3が裏面側照明領域Ar1を包含する第一測定位置Sc1(図5参照)となるように、走査制御手段154Aによって分光器17を移動させて、分光器17を第一測定位置Sc1に設定する(ステップS11)。
なお、第一測定位置Sc1に分光器17の測定領域Ar3を設定する際に、透過照明ユニット18の光源181を点灯させ、受光部172Bによる受光量が最大となる位置に、分光器17を設定するようにし、その後、ステップS1を実施して、メディアAをセットしてもよい。これにより、容易かつより確実に分光器17を適切な位置に移動させることができる。
透過照明ユニット18の光源181を消灯させた後、測定制御手段154Cは、波長可変干渉フィルター5を駆動して透過波長を所定波長に設定し、受光部172Bの受光量(以下、消灯時光量とも称する)Y1を測定する(ステップS13)。なお、上記所定波長は、例えば、可視光域における任意の波長である。
消灯時光量Y1は、例えば、メディア面A1にて反射され受光部172Bで受光された外光等の光量であり、プリンター1の設置場所等の測定環境が変化しない場合はメディアAのメディア面A1の反射率に応じた値となる。
透過照明ユニット18の光源181を点灯させた後、測定制御手段154Cは、波長可変干渉フィルター5を駆動して透過波長を上記所定波長に設定し、受光部172Bの受光量(以下、点灯時光量とも称する)Y2を測定する(ステップS15)。
点灯時光量Y2は、消灯時光量Y1に含まれる上記外光等の光量以外に、透過照明ユニット18から照射され光透過部123を透過して裏面A2に照射された光のうち、メディアAを透過した透過光の光量を含む。
なお、上記所定波長として、光源181から照射される光に含まれる波長のうち、光量が比較的大きい波長域の波長を設定することにより、透過光量の検出量を増大させることができる。
Y2/Y1>T1 …(5)
なお、ステップS13,S15において、複数の波長について消灯時光量Y1及び点灯時光量Y2を測定し、各波長における消灯時光量Y1に対する点灯時光量Y2の比(Y2/Y1)の平均値に基づいてメディア判定を実施してもよい。これにより、メディアAの透過率に波長依存性が存在する場合でもより高精度にメディア種別を判定できる。
(Y2−Y1)/Y0>T2 …(6)
次に、図8に示すように、プリンター1は、補正用パターン印刷処理を実施する(ステップS3)。補正用パターン印刷処理では、プリンター1は、メディアAにメディア種別に応じた補正用パターン(図9及び図10参照)を形成する。
図10に示すように、印刷制御手段154Bは、メモリー153に記憶されたメディア種別の判定結果に基づいて、メディアAが透明メディアであるか否かを判定する(ステップS11)。
一方、メディアAが不透明メディアである場合(ステップS21:NO)、印刷制御手段154Bは、図12に示す不透明メディア用の第二補正用パターン32の印刷データを読み出し、走査制御手段154Aによる制御と同期して、当該第二補正用パターン32をメディアAに印刷する(ステップS23)。
すなわち、走査制御手段154Aにより、キャリッジ13を+X側に例えば一定速度で走査させる。印刷制御手段154Bは、例えば走査開始からの時間に応じてキャリッジ13の印刷部16の位置を特定し、印刷データに基づいた所定位置に所定色のノズルから、階調値に応じた量のインクを吐出させて画像を形成する(画像形成動作)。また、走査制御手段154Aは、キャリッジ13が+X側端部まで移動されると、供給ユニット11及び搬送ユニット12を制御してメディアAを+Y方向に搬送する(搬送動作)。そして、走査制御手段154Aは、キャリッジ13を−X方向に走査させ、印刷制御手段154Bは、印刷データに基づく色及び階調値を有する画像を形成する。
以上のような画像形成動作と搬送動作を繰り返すことで、メディアA上に補正用パターンが形成される。このようにして補正用パターンがメディアAに印刷されたら、補正用パターン印刷処理が終了される。
ここで、本実施形態では、測色用パッチ30が3行6列のマトリクス状に配置された第一補正用パターン31を例示しているが、測色用パッチ30の行数及び列数はこれに限定されず、任意の行数及び列数の測色用パッチを含む補正用パターンを形成できる。
次に、図8に示すように、プリンター1は、補正用パターン測定処理を実施する(ステップS4)。補正用パターン測定処理では、プリンター1は、メディアAにメディア種別に応じて、透過照明ユニット18又は反射光源部171を点灯させ、各測色用パッチの分光測定を実施する。
図13に示すように、測定制御手段154Cは、メモリー153に記憶されたメディア種別の判定結果に基づいて、メディアAが透明メディアであるか否かを判定する(ステップS31)。
メディアAが透明メディアである場合(ステップS31:YES)、測定制御手段154Cは、行変数I及び列変数Jを初期化する(ステップS32)。
すなわち、走査制御手段154Aは、搬送ユニット12を制御して、分光器17の走査線上に第I行目の測色用パッチ30が位置するまで、メディアAを搬送させる。また、走査制御手段154Aは、キャリッジ移動ユニット14を制御して分光器17をX方向に移動させ、第一位置P1(I,J)に対応する光透過部123の裏面側照明領域Ar1を包含する第一測定位置Sc1に測定領域Ar3を設定する(図11参照)。
そして、測定制御手段154Cは、測定部172を制御して、メディアA及び測色用パッチ30を透過した透過光の分光測定を実施する。(ステップS35)。
この分光測定では、測定制御手段154Cは、メモリー153に記憶されたV−λデータに基づいて、波長可変干渉フィルター5の静電アクチュエーター56に駆動電圧を順次切り替え、例えば400nmから700nmの可視光域における20nm間隔となる16バンドの測定波長に対する測定値を測定する。得られた測定値は、適宜メモリー153に記憶される。
分光測定が終了すると、測定制御手段154Cは、透過照明ユニット18を消灯させる(ステップS36)。
列変数Jが最大値を超えていない場合(ステップS38:NO)では、第I行目に配置されている全ての測色用パッチ30の分光測定が実施されていないため、測定制御手段154Cは、ステップS33以下の処理を実施する。
行変数Iが最大値Imaxを超えていない場合(ステップS40:NO)では、分光測定が実施されていない行に配置されている測色用パッチ30が存在するため、測定制御手段154Cは、ステップS33以下の処理を実施する。
一方、行変数Iが最大値Imaxを超えている場合(ステップS40:YES)では、全ての測色用パッチ30の分光測定が実施されているため、測定制御手段154Cは、補正用パターン測定処理を終了させる。
まず、図14に示すように、測定制御手段154Cは、行変数I及び列変数Kを初期化する(ステップS41)。
次に、第二位置P2(I,K)に位置する測色用パッチ30の分光測定を実施するために、走査制御手段154Aは、ステップS32と略同様に、搬送ユニット12を制御してメディアAを搬送させ、かつ、キャリッジ移動ユニット14を制御して分光器17を移動させて、分光器17の測定領域Ar3を第二位置P2(I,K)に設定する(ステップS42)。すなわち、第二位置P2(I,K)に対応する第二測定位置Sc2に測定領域Ar3を設定する(図12参照)。
分光測定が終了すると、測定制御手段154Cは、反射光源部171を消灯させる(ステップS45)。
列変数Kが最大値を超えていない場合(ステップS47:NO)では、第I行目に配置されている全ての測色用パッチ30の分光測定が実施されていないため、ステップS42に戻る。
一方、第I行目に配置されている全ての測色用パッチ30の分光測定が終了しており、列変数Kが最大値を超えている場合(ステップS47:YES)、測定制御手段154Cは、行変数Iに1を加算し(ステップS48)、行変数Iが最大値Imaxを超えているか否かを判定する(ステップS49)。
行変数Iが最大値を超えていない場合(ステップS49:NO)では、分光測定が実施されていない行が存在するため、測定制御手段154Cは、ステップS42以下の処理を再び実施する。
一方、行変数Iが最大値を超えている場合(ステップS49:YES)では、全ての測色用パッチ30の分光測定が実施されているため、測定制御手段154Cは、補正用パターン測定処理を終了させる。
次に、図8に示すように、色補正パラメーター算出手段154Fは、ステップS4の補正用パターン測定処理における分光測定結果に基づく、色補正パラメーターを算出し、メモリー153に記憶する(ステップS5)。
本ステップS5において、まず、測色演算手段154Eは、ステップS4の補正用パターン測定処理にて取得された測定結果に基づいて、補正用パターンの各測色用パッチ30の測色値を算出する。そして、色補正パラメーター算出手段154Fは、各測色用パッチ30の測色値に基づいて、色補正パラメーターを算出する。
色補正パラメーターの算出方法としては、特開2007−43488号公報等に記載されるような既知の方法を用いることができる。例えば、上記文献に記載の装置では、色座標変換時に用いる色補正LUT(色補正パラメーター)を、色補正用パターンの測色値を用いて算出している。すなわち、RGB格子点とインク吐出量とを対応づけた初期LUTを用いて色補正用パターンを印刷し、当該色補正用パターンの測色値と初期LUTとに基づいて色補正LUTを算出している。
上述した色補正パラメーターは、印刷部16による印刷処理時に、画像データに応じた画像の色を補正するために用いられる。
プリンター1によるメディアAへの印刷処理では、図8に示すように、プリンター1は、外部機器20等から印刷用画像データを取得する(ステップS6)。
次に、印刷制御手段154Bは、色補正パラメーターを用いて印刷用画像データの色補正を行い、補正済み画像データを生成する(ステップS7)。色補正の方法としては、特開2007−43488号公報等に記載されるような既知の方法を用いることができる。例えば、上述のように、初期LUTと色補正用パターンの測色値に基づいて算出された色補正LUTを用いて、印刷用画像データの色座標変換を行う。
なお、上述のように色補正パラメーターが、CMYKデータである画像データを補正するパラメーターであってもよい。この場合、RGBデータである画像データの色変換処理を実施したのち、色補正パラメーターを用いて、画像データ(CMYKデータ)を補正する。また、色補正パラメーターが、ハーフトーン処理後の印刷データを補正するパラメーターであってもよい。この場合、色補正パラメーターを用いて、印刷データを補正する。
印刷制御手段154Bは、印刷を継続するか否かを判定し(ステップS9)、「YES」と判定した場合、ステップS6に戻り、別の印刷用画像データの印刷処理を実施させる。一方、「NO」と判定した場合、印刷処理を終了させる。
本実施形態では、分光器17は、メディアA及びプラテン122に対してX方向に沿って移動可能である。また、プラテン122は、X方向に沿って複数の光透過部123を有する。このような構成では、メディアAが透明メディアであっても、光透過部123を透過する光が裏面A2に照射されている状態で分光測定を実施することができる。このため、透光性を有するため、裏面A2側からメディア面A1側に透過する透過光の有無、すなわち観察条件に応じて画像の色が変化するような透明メディアの分光測定を実施する場合でも、観察条件に応じた測定条件で分光測定を実施可能とし、画像の色を高精度に測定可能である。
なお、光透過部123が一つのみ設けられた構成において、メディアの利用効率の向上を図るために、プラテン122又は光透過部123と分光器とを同時に移動させる構成を採用することが例示できる。しかしながら、この場合、プラテン122又は光透過部123を移動させる構成を採用することにより、部品点数が増大するために、製造コストが増大したり、装置が大型化したりするおそれがある。これに対して、本実施形態では、プラテン122又は光透過部123を移動させなくとも、2次元的に測定位置を変更することができ、より簡易な構成で複数の測色用パッチ30を測定可能である。
また、本実施形態では、透過照明ユニット18を備え、当該透過照明ユニット18から出射された光が光透過部123を透過して裏面A2に入射されるように構成されている。このような構成では、光透過部123からメディアAの裏面A2に所望の光量の光を照射することができる。したがって、透明メディアを測定する際の測定精度を向上させることができる。また、複数の光透過部123のそれぞれにおいて、透過光の光量を均一とすることができる。特に、観察条件が、透明メディアの裏面A2側からバックライトを用いて光を照射し、形成された画像を表示させるような場合においても、画像の色を高精度に測定できる。
また、本実施形態では、光透過部123には光量均一光学部材123Bが設けられている。このため、光透過部123からメディアAの裏面A2に均一な光を入射させることができ、透明メディアを測定する際の測色精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、これら補正用パターン31,32の分光測定結果から測色値を算出し、当該測色値を用いて色補正パラメーターを算出し、画像データの色補正を行うことができる。したがって、メディア種別及び観察条件に応じて、画像データの色補正を行って印刷条件を変更することができ、画像の色再現性を向上させることができる。
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
上記第一実施形態では、板状のプラテン122に光通過孔123A及び光量均一光学部材123Bを含む光透過部123が複数設けられている構成を例示した。これに対して、第二実施形態では、プラテンが、複数の板状部材を含み構成され、光透過部として板状部間に形成された隙間からメディアAの裏面A2側に光を透過させる点で相違する。
なお、以降の説明に当たり、第一実施形態と同様の構成、同様の処理については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
プラテン124は、複数の板状部材125と、複数の光透過部126と、を備え、第一実施形態と同様に、−Z側の面である保持面124AでメディアAの裏面A2に当接し、メディアAを保持する。また、プラテン124は、透過照明ユニット18から出射された光を、光透過部126によって−Z方向に透過可能に構成される。
光量均一光学部材126Bとしては、例えば拡散板を用いることができる。これにより、光源181から照射された光を、XY面内の光量分布が略均一な光として裏面A2側に透過させることができる。この光透過部126及び光源181と重なるように、第一測定位置Sc1が設定され、第一実施形態と同様に、透明メディアの分光測定時に測色用パッチ30(図11参照)が配置される。
本実施形態では、プラテン124は、複数の板状部材125と、これら複数の板状部材125の隙間に設けられた複数の光透過部126と、を備えており、全体としても板状の部材である。このような構成では、板状のプラテン124の保持面124AによってメディアAの裏面A2を保持することができ、分光測定時においてメディアAのメディア面A1及び裏面A2の平坦性を維持することが容易である。また、上記平坦性を維持したまま、裏面A2に光を入射させることができる。したがって、分光測定の測定精度の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、光透過部126には光量均一光学部材126Bが設けられている。このため、光透過部123からメディアAの裏面A2に均一な光を入射させることができ、透明メディアを測定する際の測色精度を向上させることができる。
また、光量均一光学部材126Bとして矩形状の拡散板を用いる場合、矩形状の板状部材125と、矩形状の光量均一光学部材126Bと、をX方向に交互に配列させることによりプラテン124を容易に形成することができる。
なお、本発明は上述の各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、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、透明メディア及び不透明メディアのいずれであるかの判定可能な構成を例示しているが、下記式(7)に基づいて、さらに半透明メディアを判定可能な構成を採用してもよい。すなわち、メディア判定手段154Dは、透過率が、上記第二閾値T2を以下で、かつ、第三閾値T3(例えば0.5)を超える場合に、透明メディアよりも透過率が低いものの高い透光性を有する半透明メディアと判定してもよい。
なお、メディアAが半透明メディアである場合、後述する色補正パラメーターとして透明メディア用と不透明メディア用との両方の色補正パラメーターを取得し、例えば、観察時の状態に応じて適切な色補正パラメーターを用いて画像データを補正し、画像を印刷してもよい。すなわち、メディアAに印刷された画像が観察される際に、裏面A2側から照明される場合には透明メディア用の色補正パラメーターを用い、照明されない場合には不透明メディア用の色補正パラメーターを用いてもよい。これにより、観察条件に応じて適切な色補正パラメーターを用いて画像データを補正でき、色再現性を向上させることができる。
T3<(Y2−Y1)/Y0≦T2 …(7)
また、メディア種別が透明メディアの場合に、観察条件として透明メディアの裏面側への入射光の有無を使用者が選択可能とすることにより、当該入射光の有無に応じて適切な色補正パラメーターを選択することができ、観察条件に応じた色補正を実施することができる。
また、上記各実施形態では、光透過部が、光量均一光学部材を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第一実施形態では、光透過部123が、プラテン122に形成された光通過孔123Aのみで構成されてもよく、第一実施形態では、光透過部126が、板状部材125に形成された隙間126Aのみで構成されてもよい。これにより、構成の簡略化を図ることができる。
また、上記各実施形態では、反射光源部171を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、反射光源部171を備えない構成を採用してもよい。
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、分光器17が搭載された分光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。
Claims (13)
- 第一面及び前記第一面とは反対側の第二面を有するメディアとの間で相対移動可能な分光器と、
前記メディアの前記第二面を保持する保持部と、を備え、
前記保持部は、光を透過させる複数の光透過部を有し、
前記光透過部に、透過される光の光量分布を均一化させる光量均一光学系が設けられている
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記光透過部から前記メディアの前記第二面側に光を照射する第一光照射部をさらに備える
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の測定装置において、
前記メディアの第一面側に光を照射する第二光照射部をさらに備える
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記保持部は、板状部材であり、
前記光透過部は、前記保持部を貫通する光通過孔である
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記保持部は、複数の板状部材を含み、
前記光透過部は、前記複数の板状部材のうちの1つと前記複数の板状部材のうちの他の1つとの間の隙間を含む
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記保持部の少なくとも前記メディアの前記第二面を保持する面は、白色又は黒色である
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記メディアの前記第二面側に光を照射する第一光照射部をさらに備え、
前記第一光照射部から光を照射させた際の前記分光器における測定結果に基づいて、前記メディアの種別を判定する
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記分光器を搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを前記メディアに対して一方向に移動させる移動機構と、を備える
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項8に記載の測定装置において、
前記複数の光透過部は、前記一方向に沿って配置されている
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の測定装置と、
前記メディアに画像を形成する印刷部と、
を備える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、
前記分光器と、前記印刷部とを搭載するキャリッジを備える
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項10又は請求項11に記載の印刷装置において、
前記印刷部は、
前記メディアが透明メディアである場合に、前記メディアの、前記複数の光透過部のいずれかと重なる領域に測色用パッチを形成し、
前記メディアが不透明メディアである場合に、前記メディアの少なくとも前記光透過部と重ならない領域に前記測色用パッチを形成する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の印刷装置において、
前記分光器による測定結果に基づいて、前記印刷部による画像形成時の色補正パラメーターを算出するパラメーター算出手段をさらに備える
ことを特徴とする印刷装置。
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