(57)【要約】【課題】  インクと記録媒体の下地色との輝度値差が小さい場合でも、インクにて記録されるパターンの検出を精度よく行い、記録位置調整が可能な方法を実現する。【解決手段】  原稿を読み取って得られた信号値に対して、イメージセンサを用いて記録材によって記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることで得た信号値と、イメージセンサを用いて記録媒体の記録材が付与されていない下地領域を読み取ることで得た信号値と、の間の値を補正値として決定する決定手段を更に有し、前記補正値以下の第１信号値は最低輝度に対応する信号値となるように補正し、前記補正値より高い第２信号値は、前記最低輝度より高く、前記白色基準信号値と前記補正値の範囲での前記第２信号値の高さに応じた輝度となるように補正を行う。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有するイメージセンサと、前記受光部が受光した光を電気信号に変換することで得られた信号値に対して、前記イメージセンサを用いて白基準を読み取り得られた白基準信号値を最高輝度に対応する信号値とし、所定の信号値以下の第１信号値は最低輝度に対応する信号値となるように補正し、前記所定の信号値より高い第２信号値は、前記最低輝度より高く、前記白基準信号値から前記所定の信号値の範囲での前記第２信号値の高さに応じた輝度となるように補正を行う補正手段と、を備え、記録媒体に記録材を付与することで作成された原稿を読み取る読み取り装置であって、
前記補正手段は、前記原稿を読み取って得られた信号値に対して、前記イメージセンサを用いて前記記録材によって記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることで得た信号値と、前記イメージセンサを用いて前記記録媒体の記録材が付与されていない下地領域を読み取ることで得た信号値と、の間の値を前記所定の信号値として用いることを特徴とする読み取り装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記イメージセンサを用いて前記記録材によって記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることで得た信号値と、前記イメージセンサを用いて前記記録媒体の記録材が付与されていない下地領域を読み取ることで得た信号値と、の中間の値を前記所定の信号値として用いることを特徴とする請求項１に記載の読み取り装置。
【請求項３】
前記記録材は透明であることを特徴とする請求項１または２に記載の読み取り装置。
【請求項４】
前記記録媒体と前記記録材とは同一色相であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の読み取り装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記記録材がカラーの記録材である場合には、前記イメージセンサの発光部を発光させずに受光部から得られた信号値以下の信号値を最低輝度に対応する信号値となるように補正し、前記記録材が透明である場合には前記所定の信号値以下の第１信号値は最低輝度に対応する信号値となるように補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の読み取り装置。
【請求項６】
前記記録媒体に前記記録材を付与することで記録を行う記録手段をさらに備え、前記記録手段によって記録された前記記録手段による記録の調整に用いられるテストパターンを前記原稿として読み取ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の読み取り装置。
【請求項７】
前記記録材はインクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の読み取り装置。
【請求項８】
受光部を有するイメージセンサと、前記受光部が受光した光を電気信号に変換することで得られた信号値に対して、前記イメージセンサを用いて白基準を読み取り得られた白基準信号値を最高輝度に対応する信号値として補正を行う補正手段と、を備え、記録媒体に記録材を付与することで作成された原稿を読み取る読み取り装置を用いた読み取り方法であって、
前記イメージセンサを用いて前記記録材によって記録媒体上に形成されたパターンと前記記録媒体の記録材が付与されていない下地領域を読み取る読み取り、前記読み取りによって得られた前記パターンの読み取り信号値と前記下地領域の読み取り信号値と、の間の補正のための信号値を取得し、前記補正手段に、前記補正のための信号値以下の第１の信号値は最低輝度に対応する信号値となるように補正し、前記補正のための信号値より高い第２信号値は、前記最低輝度より高く、前記白基準信号値から前記補正のための信号値の範囲での前記第２信号値の高さに応じた輝度となるように補正させることを特徴とする読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み取り装置および読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置等の記録装置では、記録媒体にテストパターンを記録し、これをセンサで読み取ることにより、例えば記録位置の調整のようなメンテナンスを行うことが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されたインクジェット記録装置における記録位置の調整方法では、スキャナー等の読み取り装置を用いて記録パターンを読み取り、読み取った画像からテンプレートマッチングを用いてパターン位置を算出する。さらに、パターン間の相対的な位置を算出し、この相対位置に基づいて記録媒体上の記録位置の調整を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６６３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、記録媒体の下地色と記録パターンの色との輝度値差が小さい場合には、パターンの検出精度が低くなってしまう虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、高い精度で記録パターンを検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、受光部を有するイメージセンサと、前記受光素子が受光した光を電気信号に変換することで得られた信号値に対して、前記イメージセンサを用いて白基準を読み取り得られた白基準信号値を最高輝度に対応する信号値として補正を行う補正手段と、を備え、記録媒体に記録材を付与することで作成された原稿を読み取る読み取り装置であって、前記原稿を読み取って得られた信号値に対して、前記イメージセンサを用いて前記記録材によって記録媒体上に形成されたパターンを読み取ることで得た信号値と、前記イメージセンサを用いて前記記録媒体の記録材が付与されていない下地領域を読み取ることで得た信号値と、の間の値を補正値に決定する決定手段を更に有し、前記補正手段は、前記補正値以下の第１信号値は最低輝度に対応する信号値となるように補正し、前記補正値より高い第２信号値は、前記最低輝度より高く、前記白基準信号値と前記補正値の範囲での前記第２信号値の高さに応じた輝度となるように補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば高い精度で記録されたパターンを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】記録システムの概要図。
【図２】記録ユニットの斜視図。
【図３】図１の記録システムの制御系のブロック図。
【図４】図１の記録システムの制御系のブロック図。
【図５】図１の検査ユニットの概要図。
【図６】記録位置調整のためのテストパターンを説明するための図。
【図７】実施形態に係る記録位置調整のフローチャート。
【図８】シェーディングチャートを説明するための図。
【図９】実施形態のシェーディング補正を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して本発明の実施形態について説明する。各図において、矢印ＸおよびＹは水平方向を示し、互いに直交する。矢印Ｚは上下方向を示す。
【００１１】
［記録システム］
図１は、本発明の一実施形態に係る読み取り装置を備えた記録システム１を概略的に示した正面図である。この記録システム１は、転写体２を介して記録媒体Ｐにインク像を転写することで記録物Ｐ’を製造する、枚葉式のインクジェットプリンタである。記録システム１は、記録装置１Ａと、搬送装置１Ｂとを含む。本実施形態では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が、それぞれ、記録システム１の幅方向（全長方向）、奥行き方向、高さ方向を示している。記録媒体ＰはＸ方向に搬送される。
【００１２】
なお、「記録」には、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も含まれ、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。また、本実施形態では「記録媒体」としてシート状の紙を想定するが、布、プラスチック・フィルム等であってもよい。
【００１３】
インクの成分については、特に限定はないが、本実施形態では、色材である顔料、水、樹脂を含む水性顔料インクを用いる場合を想定する。
【００１４】
［記録装置］
インクジェット記録装置としての記録装置１Ａは、記録ユニット３、転写ユニット４および周辺ユニット５Ａ〜５Ｄ、および、供給ユニット６を含む。
【００１５】
［記録ユニット］
記録ユニット３は、インクジェット記録方式の複数の記録ヘッド３０と、キャリッジ３１とを含む。図１と図２を参照する。図２は記録ユニット３の斜視図である。記録ヘッド３０は、転写体２に液体インクを吐出し、転写体２上に記録画像のインク像を形成する。
【００１６】
本実施形態の場合、各記録ヘッド３０は、Ｙ方向に延設されたフルラインヘッドであり、使用可能な最大サイズの記録媒体の画像記録領域の幅分をカバーする範囲にノズルが配列されている。記録ヘッド３０は、その下面に、ノズルが開口したインク吐出面を有しており、インク吐出面は、微小隙間（例えば数ｍｍ）を介して転写体２の表面と対向している。また、各ノズルには吐出素子が設けられている。吐出素子は、例えば、ノズル内に圧力を発生させてノズル内のインクを吐出させる素子である。
【００１７】
本実施形態の場合、記録ヘッド３０は、９つ設けられている。各記録ヘッド３０は、互いに異なる種類のインクを吐出する。異なる種類のインクとは、例えば、色材が異なるインクであり、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｋ）等のインクである。１つの記録ヘッド３０は１種類のインクを吐出するが、１つの記録ヘッド３０が複数種類のインクを吐出する構成であってもよい。このように複数の記録ヘッド３０を設けた場合、そのうちの一部が透明性の高いクリアインクを吐出する。クリアインクは、例えばインク像の転写性を向上させるための樹脂成分を含むインク、あるいは、光沢性を変化させるための成分を含むインクでもよく、色材を含まない、あるいはわずかな色材を含む実質的に透明なインクである。
【００１８】
キャリッジ３１は、複数の記録ヘッド３０を支持する。各記録ヘッド３０は、インク吐出面側の端部がキャリッジ３１に固定されている。キャリッジ３１は、案内部材ＲＬの案内によって、記録ヘッド３０を搭載しつつ変位可能に構成されている。本実施形態の場合、案内部材ＲＬは、Ｙ方向に延設されたレール部材であり、Ｘ方向に離間して一対設けられている。キャリッジ３１のＸ方向の各側部にはスライド部３２が設けられている。スライド部３２は案内部材ＲＬと係合し、案内部材ＲＬに沿ってＹ方向にスライドする。
【００１９】
［転写ユニット］
図１を参照して転写ユニット４について説明する。転写ユニット４は、転写ドラム（転写胴）４１と圧胴４２とを含む。これらの胴は、Ｙ方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。図１において、転写ドラム４１および圧胴４２の各図形内に示した矢印は、これらの回転方向を示しており、転写ドラム４１は時計回りに、圧胴４２は反時計回りに回転する。
【００２０】
転写ドラム４１は、その外周面に転写体２を支持する支持体である。転写体２は、転写ドラム４１の外周面上に、周方向に連続的にあるいは間欠的に設けられる。
【００２１】
転写ドラム４１の回転により、転写体２は円軌道上を循環的に移動する。転写ドラム４１の回転位相により、転写体２の位置は、吐出前処理領域Ｒ１、吐出領域Ｒ２、吐出後処理領域Ｒ３およびＲ４、転写領域Ｒ５、転写後処理領域Ｒ６に区別することができる。転写体２はこれらの領域を循環的に通過する。
【００２２】
吐出前処理領域Ｒ１は、記録ユニット３によるインクの吐出前に転写体２に対する前処理を行う領域であり、周辺ユニット５Ａによる処理が行われる領域である。本実施形態の場合、反応液が付与される。吐出領域Ｒ２は記録ユニット３が転写体２にインクを吐出してインク像を形成する形成領域である。吐出後処理領域Ｒ３およびＲ４はインクの吐出後にインク像に対する処理を行う処理領域であり、吐出後処理領域Ｒ３は周辺ユニット５Ｂによる処理が行われる領域であり、吐出後処理領域Ｒ４は周辺ユニット５Ｃによる処理が行われる領域である。転写領域Ｒ５は転写ユニット４により転写体２上のインク像が記録媒体Ｐに転写される領域である。転写後処理領域Ｒ６は、転写後に転写体２に対する後処理を行う領域であり、周辺ユニット５Ｄによる処理が行われる領域である。
【００２３】
［周辺ユニット］
周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは転写ドラム４１の周囲に配置されている。本実施形態の場合、周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは、順に、付与ユニット、吸収ユニット、加熱ユニット、清掃ユニットである。
【００２４】
付与ユニット５Ａは、記録ユニット３によるインクの吐出前に、転写体２上に反応液を付与する機構である。反応液は、インクを高粘度化する成分を含有する液体である。
【００２５】
吸収ユニット５Ｂは、転写前に、転写体２上のインク像から液体成分を吸収する機構である。インク像の液体成分を減少させることで、記録媒体Ｐに記録される画像のにじみ等を抑制することができる。
【００２６】
加熱ユニット５Ｃは、転写前に、転写体２上のインク像を加熱する機構である。インク像を加熱することで、インク像中の樹脂が溶融し、記録媒体Ｐへの転写性が向上する。
【００２７】
清掃ユニット５Ｄは、転写後に転写体２上を清掃する機構である。清掃ユニット５Ｄは、転写体２上に残留したインクや、転写体２上のごみ等を除去する。
【００２８】
［供給ユニット］
供給ユニット６は、記録ユニット３の各記録ヘッド３０にインクを供給する機構である。供給ユニット６は記録システム１の後部側に設けられていてもよい。供給ユニット６は、インクの種類毎に、インクを貯留する貯留部ＴＫを備える。各貯留部ＴＫと各記録ヘッド３０とは流路６ａで連通し、貯留部ＴＫから記録ヘッド３０へインクが供給される。
【００２９】
［搬送装置］
搬送装置１Ｂは、記録媒体Ｐを転写ユニット４へ給送し、インク像が転写された記録物Ｐ’を転写ユニット４から排出する装置である。搬送装置１Ｂは、給送ユニット７、複数の搬送胴８、８ａ、二つのスプロケット８ｂ、チェーン８ｃおよび回収ユニット８ｄを含む。図１において、搬送装置１Ｂの各構成の図形の内側の矢印はその構成の回転方向を示し、外側の矢印は記録媒体Ｐまたは記録物Ｐ’の搬送経路を示している。記録媒体Ｐは給送ユニット７から転写ユニット４へ搬送され、記録物Ｐ’は転写ユニット４から回収ユニット８ｄへ搬送される。給送ユニット７側を搬送方向で上流側と呼び、回収ユニット８ｄ側を下流側と呼ぶ場合がある。
【００３０】
給送ユニット７は、複数の記録媒体Ｐが積載される積載部を含むと共に、積載部から一枚ずつ記録媒体Ｐを、最上流の搬送胴８に給送する給送機構を含む。各搬送胴８、８ａはＹ方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。
【００３１】
二つの搬送胴８ａは、記録媒体Ｐの反転用の搬送胴である。記録媒体Ｐを両面記録する場合、表面への転写後に、圧胴４２から下流側に隣接する搬送胴８へ記録媒体Ｐを渡さずに、搬送胴８ａに渡す。記録媒体Ｐは、二つの搬送胴８ａを経由して表裏が反転され、圧胴４２の上流側の搬送胴８を経由して再び圧胴４２へ渡される。これにより、記録媒体Ｐの裏面が転写ドラム４１に面することになり、裏面にインク像が転写される。
【００３２】
チェーン８ｃは、二つのスプロケット８ｂ間に巻き回されている。二つのスプロケット８ｂの一方は駆動スプロケットであり他方は従動スプロケットである。駆動スプロケットの回転によりチェーン８ｃが循環的に走行する。チェーン８ｃには、その長手方向に離間して複数のグリップ機構が設けられている。グリップ機構は、記録物Ｐ’の端部を把持する。下流端に位置する搬送胴８からチェーン８ｃのグリップ機構に記録物Ｐ’が渡され、グリップ機構に把持された記録物Ｐ’はチェーン８ｃの走行により回収ユニット８ｄへ搬送され、把持が解除される。これにより記録物Ｐ’が回収ユニット８ｄ内に積載される。
【００３３】
［後処理ユニット］
搬送装置１Ｂには、後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂが設けられている。後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ’に対して後処理を行う機構である。後処理ユニット１０Ａは、記録物Ｐ’の表面に対する処理を行い、後処理ユニット１０Ｂは、記録物Ｐ’の裏面に対する処理を行う。
【００３４】
［検査ユニット］
搬送装置１Ｂには、検査ユニット９Ａ、９Ｂが設けられている。検査ユニット９Ａ、９Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ’の検査を行う機構である。
【００３５】
本実施形態の場合、検査ユニット９Ａは、記録物Ｐ’に記録された画像を読み取る読み取り装置である。この読み取り装置は光源によって検査パターンが印字されたメディアを照査し、メディア表面で拡散された光を受光部で受光して光電変換して電気信号を得ることで読み取り結果を取得するイメージセンサを有する。イメージセンサとしては、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（不図示）を含む。検査ユニット９Ａは、連続的に行われる記録動作中に、記録画像を読み取る。検査ユニット９Ａが読み取った画像に基づいて、記録画像の色味などの経時変化を確認し、画像データあるいは記録データの補正の可否を判断することができる。本実施形態の場合、検査ユニット９Ａは、圧胴４２の外周面に読み取り範囲が設定されており、転写直後の記録画像を部分的に撮影可能に配置されている。検査ユニット９Ａにより全ての記録画像の検査を行ってもよいし、所定数毎に検査を行ってもよい。
【００３６】
検査ユニット９Ｂは、テスト記録動作において記録画像を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録画像の全体を撮影し、検査ユニット９Ｂが撮影した画像に基づいて、記録データに関する各種の補正の基本設定を行うことができる。本実施形態の場合、チェーン８ｃで搬送される記録物Ｐ’を撮影する位置に配置されている。検査ユニット９Ｂにより記録画像を撮影する場合、チェーン８ｃの走行を一時的に停止して、その全体を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録物Ｐ’上を走査するスキャナーであってもよい。図５（ａ）は、検査ユニット９Ｂと、その周辺構成を示しており、装置上方側から俯瞰している。図５（ｂ）は、検査ユニット９Ｂと、その周辺構成を示しており、装置手前側から俯瞰している。
【００３７】
記録媒体Ｐは、搬送方向８０１へ搬送され、検査ユニット９Ｂの近傍で搬送停止し、搬送方向８０１と直交方向である幅方向８０３へ走査可能なＣＣＤセンサ８０２を利用して、読み取りを行う。記録媒体Ｐの先頭をチェーン８ｃに設置されたグリップ機構９０６で挟持し、チェーン８ｃを循環的に走行させることによって、検査ユニット９Ｂまで搬送する。読み取り領域８０５を読み取る際には、上下方向９０８に駆動可能な昇降台９０７を、押さえつけ位置９０７Ｂへ移動させることにより、記録媒体ＰをＣＣＤセンサ８０２に近接させて読み取る。なお、ここでの読み取りにおいては、搬送を停止する代わりに、ＣＣＤセンサ８０２を搬送方向に直交する方向に沿って配置し、搬送速度を低下させつつ読み取り行うような構成であってもよい。
【００３８】
［制御ユニット］
次に、記録システム１の制御ユニットについて説明する。図３および図４は記録システム１の制御ユニット１３のブロック図である。制御ユニット１３は、上位装置（ＤＦＥ）ＨＣ２に通信可能に接続され、また、上位装置ＨＣ２はホスト装置ＨＣ１に通信可能に接続される。
【００３９】
ホスト装置ＨＣ１では、記録画像の元になる原稿データが生成、あるいは保存される。ここでの原稿データは、例えば、文書ファイルや画像ファイル等の電子ファイルの形式で生成される。この原稿データは、上位装置ＨＣ２へ送信され、上位装置ＨＣ２では、受信した原稿データを制御ユニット１３で利用可能なデータ形式（例えば、ＲＧＢで画像を表現するＲＧＢデータ）に変換する。変換後のデータは、画像データとして上位装置ＨＣ２から制御ユニット１３へ送信され、制御ユニット１３は受信した画像データに基づき、記録動作を開始する。
【００４０】
本実施形態の場合、制御ユニット１３は、メインコントローラ１３Ａと、エンジンコントローラ１３Ｂとに大別される。メインコントローラ１３Ａは、処理部１３１、記憶部１３２、操作部１３３、画像処理部１３４、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３５、バッファ１３６、および通信Ｉ／Ｆ１３７を含む。
【００４１】
処理部１３１は、ＣＰＵ等のプロセッサであり、記憶部１３２に記憶されたプログラムを実行し、メインコントローラ１３Ａ全体の制御を行う。記憶部１３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤ等の記憶デバイスであり、ＣＰＵ１３１が実行するプログラムや、データを格納し、また、ＣＰＵ１３１にワークエリアを提供する。操作部１３３は、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力デバイスであり、ユーザの指示を受け付ける。
【００４２】
画像処理部１３４は、例えば、画像処理プロセッサを有する電子回路である。バッファ１３６は、例えば、ＲＡＭ、ハードディスクやＳＳＤである。通信Ｉ／Ｆ１３５は上位装置ＨＣ２との通信を行い、通信Ｉ／Ｆ１３７はエンジンコントローラ１３Ｂとの通信を行う。図３において破線矢印は、画像データの処理の流れを例示している。上位装置ＨＣ２から通信Ｉ／Ｆ１３５を介して受信された画像データは、バッファ１３６に蓄積される。画像処理部１３４はバッファ１３６から画像データを読み出し、読み出した画像データに所定の画像処理を施して、再びバッファ１３６に格納する。バッファ１３６に格納された画像処理後の画像データは、プリントエンジンが用いる記録データとして、通信Ｉ／Ｆ１３７からエンジンコントローラ１３Ｂへ送信される。
【００４３】
図４に示すように、エンジンコントローラ１３Ｂは、制御部１４、１５Ａ〜１５Ｅを含み、記録システム１が備えるセンサ群およびアクチュエータ群１６の検知結果の取得および駆動制御を行う。これらの各制御部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェースを含む。なお、制御部の区分けは一例であり、一部の制御を更に細分化した複数の制御部で実行してもよいし、逆に、複数の制御部を統合して、それらの制御内容を一つの制御部で行うように構成してもよい。
【００４４】
エンジン制御部１４は、エンジンコントローラ１３Ｂの全体の制御を行う。記録制御部１５Ａは、メインコントローラ１３Ａから受信した記録データをラスタデータ等、記録ヘッド３０の駆動に適したデータ形式に変換する。記録制御部１５Ａは、各記録ヘッド３０の吐出制御を行う。
【００４５】
転写制御部１５Ｂは、付与ユニット５Ａの制御、吸収ユニット５Ｂの制御、加熱ユニット５Ｃの制御、および清掃ユニット５Ｄの制御を行う。信頼性制御部１５Ｃは、供給ユニット６の制御、回復ユニット１２の制御、および記録ユニット３を吐出位置ＰＯＳ１と回復位置ＰＯＳ３との間で移動させる駆動機構の制御を行う。
【００４６】
搬送制御部１５Ｄは、転写ユニット４の駆動制御や、搬送装置１Ｂの制御を行う。検査制御部１５Ｅは、検査ユニット９Ｂの制御、および検査ユニット９Ａの制御を行う。
【００４７】
センサ群およびアクチュエータ群１６のうち、センサ群には、可動部の位置や速度を検知するセンサ、温度を検知するセンサ、撮像素子等が含まれる。アクチュエータ群にはモータ、電磁ソレノイド、電磁バルブ等が含まれる。
【００４８】
図５（ｃ）は、検査制御部１５Ｅの一部の詳細を示す模式図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すＣＣＤセンサ８０２で取得した読み取り結果は３０２のＡＦＥによってアナログからデジタルデータに変換され、読み取りデバイス制御ＩＣ  ３０３に入力される。読み取りデバイスＩＣ  ３０３にはタイミング生成ブロックが実装されており、イメージセンサの読み取りタイミングを生成する。
【００４９】
読み取りデバイス制御ＩＣ  ３０３には、ＳＨＤ補正ブロック３０６（シェーディング補正ブロック３０６）が実装されており、イメージセンサ３０１を構成する各画素の感度ばらつきを補正することが出来る。ＳＨＤ補正ブロック３０６で実施される処理の詳細は後述する。３０６によって補正された読み取りデータは、メモリコントローラ３０７を介して３０３の外部に存在する記憶部１３２に格納される。
【００５０】
読み取りデバイス制御ＩＣ  ３０３はＣＰＵ  ３０６も含み、タイミング生成ブロック３０４、ＣＰＵ３０６、メモリコントローラ３０７などの制御を行う。また、ＣＰＵ  ３０６は、メディアに印字された検査パターンをイメージセンサで読み取り、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正が実施された後の画像データを解析し、記録ヘッドのメンテナンス用の解析結果をメインコントローラ１３Ａに出力することも行う。
【００５１】
ここで、検査ユニット９Ｂにおいて、読み取りデバイス制御ＩＣ  ３０３がＳＨＤ補正ブロック３０６を利用して行うシェーディング補正について詳細を説明する。まず、ＣＣＤセンサを用いてテストパターンなど、画像を読み取る場合には、ＣＣＤセンサの感度のばらつきに起因する誤差が読み取り信号に含まれる。そのため、以下のようにして、読み取り信号を補正するための白／黒のＳＨＤ（シェーディング）処理を行う。まず、ＣＣＤセンサ８０２が基準となる白基準シートを読み取り、ＳＨＤ補正ブロック３０６は、白基準信号値（白シェーディングデータＷｓを取得する。また、ＣＣＤセンサ８０２が光源を消灯させて発光部を発光させず、その状態で得た読み取り信号から黒シェーディングデータＤｓを取得する。Ｄｓ，Ｗｓは、記憶部１３２に格納しておく。
【００５２】
ＳＨＤ補正ブロック３０６がシェーディング補正による信号は、以下の式（１）に基づく計算によりなされる。なお、ｘここでは１画素８ｂｉｔの画像データとしている。
【００５３】
Ｖｏｕｔ＝（（Ｖｉｎ−Ｄｓ）／（Ｗｓ−Ｄｓ））＊２５５  （１）
Ｖｉｎ：感度ばらつき補正前のセンサ出力データ
Ｖｏｕｔ：感度ばらつき補正後のセンサ出力データ
Ｗｓが最高輝度、Ｄｓが最低輝度の範囲において読み取られた信号値Ｖｉｎの値に応じた補正信号値Ｖｏｕｔが得られることになる。黒シェーディングデータＤｓの信号値以下の入力信号値は０として出力されることになる。
【００５４】
ここで、ＳＨＤ補正ブロック３０では、上記式の計算結果を得るための演算を実施するのである。除算を行うには回路規模が大きくとる必要があるため、Ｄｓ、Ｗｓを取得した後、上記式の１／（Ｗｓ−Ｄｓ）＊２５５の部分をαとしてＣＰＵ  ３０９で計算しておき、記憶部１３２に格納しておく。
【００５５】
ＳＨＤ補正ブロック３０６では順次読み取られる画像のライン毎のＤｓ、及びαを、記憶部１３２から読み出してＳＲＡＭ３０５に格納し、画素ごとに以下の式（２）の演算を行うことでシェーディング補正処理を行う。
【００５６】
Ｖｏｕｔ＝（Ｖｉｎ−Ｄｓ）＊α（α：ＣＰＵ３０９で計算して保存していた結果）  （２）
このようにすると、ＳＨＤ補正ブロック３０６では加算と乗算しか実施されないため、回路の規模を抑えることができる。
【００５７】
［記録ヘッドの記録位置ずれの補正方法］
図６は、本実施形態に係る記録ヘッドの記録位置調整用のテストパターンを説明するための図である。
【００５８】
図６では、記録媒体１００１にカット紙を用いて、ヘッド位置ずれ補正のためのテストパターン１００２を記録する例を示している。なお、ここで使用するカット紙１枚にテストパターンは収まるものとして説明するが、カット紙のサイズによっては複数回分のテストパターンを記録するような構成であってもよい。ノズル列方向１００３は、記録ヘッド３０のノズル配列方向を示している。つまり、ノズル列方向１００３は、図２におけるＹ方向に対応する。
【００５９】
図２に示すように、複数の記録ヘッド３０が備えられる。各記録ヘッドは、記録媒体１００１の搬送方向下流から、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、クリアインクの５色に対応しているものとする。記録ヘッド３０の色順は変化してもよいし、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）等の他色に対応したヘッドが増えたり、変化したりしてもよい。
【００６０】
図６は記録ヘッドおよび記録位置のためのテストパターンを説明するための模式図である。
【００６１】
検査ユニット９Ｂは、記録ヘッド３０に対して、記録媒体１００１の搬送方向の下流側に配置する。検査ユニット９Ｂは、記録ヘッド３０の位置ずれ量を検出するために、記録媒体１００１に記録されたテストパターン１００２を読み取る。
【００６２】
図６において、左から順にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、クリアインクの記録ヘッド３０が並べられている。各記録ヘッド３０は複数の記録チップで構成されており、記録チップの１つ分が記録チップ１００４である。本実施形態において、１つの記録チップは、平行四辺形の形状にて構成された例を示す。本実施形態において、記録ヘッド３０に、３６個の記録チップ１００４がノズル列方向１００３に沿って配置されているが、記録チップ数が変化してもよい。ノズル列方向１００３は、図６の幅方向８０３に対応する。記録チップ１００４には、複数のノズル列１００５が配置されている。本実施形態において、記録チップ１００４に、２４列のノズル列１００５が配置されているが、列数が変わってもよい。また、本実施形態では、図１０に示すように、記録チップ１００４において、ノズル列１００５が搬送方向に対して所定の角度となるように配列されている。また、ノズル列１００５の端部は、搬送方向に対して傾きが生じるように配置されている。
【００６３】
ヘッド位置ずれの種類について説明する。いずれも、記録ヘッド３０のチップやノズルの造形誤差、もしくは、記録ヘッド３０の設置誤差等に起因する。ずれの種類として、記録チップ１００４内のノズル列１００５間の列間ずれ、記録チップ１００４間の記録チップ間ずれ、記録ヘッド３０間の色間ずれ等がある。このようなずれがある場合、インクの打滴位置が理想位置からずれるため、記録画像の品位が悪化する。記録位置調整は、記録チップ１００４のインク吐出タイミング、または、吐出を行うノズルを変化させることで、インクの打滴位置を補正する機能である。
【００６４】
テストパターン１００２は、記録ヘッド３０の記録位置を調整するためのテストパターンである。テストパターン１００６〜１０１０は５ヘッド分のテストパターンであり、各テストパターンは記録ヘッド３０それぞれに対応する位置ずれ量を検出するために用いられる。これらのテストパターンを用いて、対応する記録ヘッド３０の傾き量と、記録チップの各ノズル列間の列間ずれ量と、記録チップ間のチップ間ずれ量を算出する。本実施形態では、テストパターン１００６〜１０１０はそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、クリアインクの記録ヘッド３０に対応するテストパターンである。テストパターン１００２に含まれる記録ヘッド３０のテストパターンは、５ヘッド分から増減してもよいし、テストパターンの順番が変わってもよい。したがって、テストパターンの数は、テストを行う対象の記録ヘッド３０の数に応じて変動してよい。また、テストパターン１０１１は、記録ヘッド３０間の色間ずれ量を算出するためのテストパターンである。
【００６５】
本実施形態において、パターン１０１４は、インク色Ｋに対応するテストパターン１００６の一部を拡大した図である。インク色Ｃ，Ｍ，Ｙに対応するテストパターン１００７〜１００９それぞれも、テストパターン１００６と同等の構成を有する。テストパターン１０１５は、クリアインクに対応するテストパターン１０１０の一部を拡大表示したものである。なお、図１０に示す例に限定するものではなく、記録ヘッド３０の種類による、各テストパターンとインク色の対応関係は、変更してもよい。
【００６６】
本実施形態において、テストパターン１０１５は、テストパターン１０１４と比較して大型化したパターンを用いているため、記録媒体１００１の下地色と記録材であるクリアインクの輝度値差が小さくても、検出精度を上げることが可能である。また、パターン１０１６は、インク色Ｋ、Ｃ，Ｍ，Ｙの記録ヘッドに含まれる記録チップ１００４の１個分に対応し、パターン１０１９は、クリアインクの記録ヘッドに含まれる記録チップ１００４の１個分に対応するパターンである。
【００６７】
パターン１０１４、１０１５において、黒色で表現されている領域は、対応するインクで記録した領域である。また、白色で表現されている領域は、記録媒体１００１の下地色であり、インクによって記録がされていない領域である。
【００６８】
本実施形態に係る記録ヘッド３０は、複数の記録チップ１００４がノズル列方向１００３に沿って直線的に並べられた構成である。記録ヘッド３０を構成する記録チップ１００４ごとに、記録チップ１００４に対応したパターン１０１６もしくはパターン１０１９が、ノズル列方向１００３と平行して直線的に記録される。
【００６９】
記録チップ１００４に対応したパターン１０１６およびパターン１０１９の構成と記録方法について説明する。カラーインクを吐出する記録ヘッド３０にて用いられる、１つの記録チップ１００４に対応する１つのパターン１０１６は、検知マーク１０１７、アライメントマーク１０１８、およびパターンマッチング用パターン１０２２を含んで構成される。また、クリアインクを吐出する記録ヘッド３０にて用いられる、１つの記録チップ１００４に対応した１つのパターン１０１９は、検知マーク１０２０、アライメントマーク１０２１、およびパターンマッチング用パターン１０２３を含んで構成される。
【００７０】
検知マーク１０１７、１０２０は、画像解析処理により、読み取り画像における記録チップ１００４に対応したパターンを検出するために用いられる。検知マーク１０１７、１０２０は、図６に示すような矩形領域の形状にて記録されるパターンである。
【００７１】
図７は、本実施形態に係る各パターンの読み取りと、解析の手順を説明するためのフローチャートである。つまり、図７は、記録媒体１００１に記録した記録位置調整のためのテストパターン１００２を用いて行う、補正を行うための位置ずれ量の算出及び解析処理のフローチャートである。これらの処理フローは、エンジンコントローラ１３Ｂが備える各制御部が連携して処理を行うものとする。
【００７２】
まず、メインコントローラ１３Ａは所定のタイミング、或いはユーザーから記録位置調整の指示の入力を受け付けると、エンジンコントローラ１３Ｂに記録位置調整の実行指示を入力する。これにより記録システムにおける記録位置調整が開始される。
【００７３】
まず、Ｓ２０１では、クリアインクによってシェーディングチャートの記録を行う。クリアインクの記録ヘッド３０からクリアインクを吐出し、図８に示すクリアインクパターンを記録する。図８において記録媒体４０１にクリアインクによって記録されたクリアインクパターン４０３において、単位領域当りのクリアインクの付与量はテストパターン１００２のパターンマッチング用パターン１０２３と同じである。これについては特に限定されず、後述するシェーディングデータを生成するために必要なレベルの量が付与されればよい。また、記録媒体４０１はテストパターン１００２を記録する記録媒体と同じものを用いると好適である。
【００７４】
次いで、Ｓ２０２にて、検査ユニット９Ｂにおいて、ＣＣＤセンサ８０２を用いてシェーディングチャートを読み取る。ＣＣＤセンサ８０２はＲＧＢのうち所定のチャンネル、ここではＢチャンネルでシェーディングチャートにおけるクリアインクパターン４０３、及び記録媒体４０１の下地領域である紙白領域４０２を読み取る。読み取り結果の信号値を記憶部１３２に保存しておく。このとき、ＳＨＤ補正ブロック３０６ではＳＨＤ処理を実施せずに結果を記憶部１３２に格納する。以降、クリアインクパターン４０３を読み取って得られたデータをＤｔ、記録媒体の紙白領域４０２を読み取って得られたデータをＤｐとする。
【００７５】
次いで、Ｓ２０３にて、ＣＰＵ３０９はクリアインクのテストパターン１０１５を読み取るための補正値であるシェーディングデータＤ’ｓを以下の式（３）に基づいて算出し、記憶部１３２に格納する。このようにして、クリアインクのテストパターン１０１５を読み取るための補正値が決定される。なお、Ｄｓ’はＤｔとＤｐの中間の値であるが、後述する補正後の信号値において、下地とクリアインクとの差を十分に取ることができるのであれば、ＤｔとＤｐとの間の値を適宜設定することができる。
【００７６】
Ｄｓ’＝（Ｄｔ＋Ｄｐ）／２  （３）
Ｄｓ’を算出するためのＤｔ、Ｄｐは、メディア表面の凹凸やベタパターンの印字ばらつきの影響を排除するため、複数ラインを読み取った結果を平均化して求めることとする。
【００７７】
次いで、Ｓ３０１にて、図６に示すテストパターン１００２を記録する。
【００７８】
次いで、Ｓ３０２にて、検査ユニット９Ｂは、テストパターン１００２を読み取る。検査ユニット９Ｂは、クリアインクで記録されたテストパターン１０１５を読み取るときには、Ｂチャンネルを対象として黒シェーディングデータＤｓにＤ’ｓを用いて補正することにより得られるテストパターンの読み取り画像を取得する。
【００７９】
上記のようなシェーディング補正を施すことで、クリアインクによって記録されたテストパターン１０１５の読み取り信号値と、記録媒体の下地領域の読み取り信号値との差を、デジタル的に大きくする（広げる）ことが出来る。図１０は、本実施形態のシェーディング補正による効果を説明するための模式図である。下地領域を読み取った結果Ｗｐは、Ｄｓ’を算出する際にＤｐの結果を利用していることから、Ｄｓ’よりも大きくなり、Ｖｐ−Ｄｓ’＞０になるため、ＳＨＤの演算をした結果Ｗｐ’は図５のように２５５に近い値となる。
【００８０】
一方、クリアインクのパターンを読み取った信号値Ｗｔは、Ｄｓ’を算出する際にＤｔの信号値を利用しているため、Ｄｓ’よりも小さくなる。式（２）を用いてシェーディング補正後の信号値Ｗｔ’を求めると、Ｗｔ’＝Ｗｔ−Ｄｓ’＜０となり、Ｗｔ‘は最低輝度である０として出力される。これは、ＳＨＤ補正ブロック３０６では、演算結果が負の値になった場合、０として扱うからである。
【００８１】
このようにして、シェーディング補正後の紙白領域の読み取り信号値Ｗｐ’と、シェーディング補正後のクリアインクのパターンの読み取り信号値Ｗｔ’との差を大きくすることができる。この結果、クリアインクのパターンを認識しやすくできるため、クリアインクのパターンの検出に有利である。特に、テンプレート画像を用いてパターンマッチング法によってテストパターンの位置、角度を解析するのに有効である。これにより、記録位置を調整するための補正値を正確に算出することが出来、装置のメンテナンスを良好に行うことが可能となる。
【００８２】
この読み取りにより、Ｓ１０１の読み取り画像のＲＧＢ信号値では検出が困難であったクリアインクの検知を行うことができる信号値をＳ３０２の読み取り画像に割り当てる。
【００８３】
読み取り画像のＲＧＢ信号値の１つ以上を使って記録媒体の下地色と記録された画像との輝度値差が小さくなるようなインク色（本実施形態では、クリアインク）の記録色パターンの正確な記録位置の検出ができる。本実施形態では、記録媒体１００１の下地色とクリアインクとを読み取ってシェーディングデータを作成し、画像のＢチャンネルを補正するので、Ｂチャンネルでクリアインクの検出が可能な信号値を得ることができる。
【００８４】
一方、検査ユニット９Ｂは、有色インクで記録されたテストパターン１００６〜１０１０を読み取るときは、Ｄｓ’を用いずに、Ｄｓを用いてシェーディング補正を行う。これにより、Ｄｓ以下の信号値は０に補正される。
【００８５】
Ｓ３０３にて、検査制御部１５Ｅは、テストパターン１０１５のうち、解析対象のクリアインクの記録ヘッド３０の記録チップ１００４に対応するパターンを選択する。そして選択したパターンを解析し、クリアインクの記録ヘッド３０について、および記録ヘッド３０それぞれの傾き量の算出を行う。この傾き量は、例えば、搬送方向８０１に直交する基準方向に対する傾き量として算出される。算出法として、例えば、テンプレート画像を用いてパターンマッチングを利用することができる。また、他の有色インクの記録ヘッドについても、テストパターンの読み取り結果から傾き量を算出するようにしてもよい。
【００８６】
以上により、クリアインクの記録ヘッド３０について、記録ヘッド３０の傾き量の算出が完了する。算出した傾き量の情報は記憶部１３２に記憶される。
【００８７】
メインコントローラ１３Ａは、記録制御部１５Ａに対して、クリアインクの記録ヘッド３０から記録を行う際には、記憶部１３２に記憶された傾き量の情報に基づいて各吐出口からのクリアインクの吐出タイミングを調整させるようにしてもよい。吐出タイミングを調整することによりクリアインクの記録位置が調整される。
【００８８】
また、上述した基準方向に対する傾き量が低減するように記録ヘッド３０の位置をずらすような機構を記録システムに設け、算出した傾き量に応じて記録ヘッド３０の位置を当該機構によりずらすようにしてもよい。
【００８９】
なお、上述した実施形態では下地色と画像との輝度値差が小さくなるインクとしてクリアインクを例に挙げ、説明を行ったが、例えば、記録媒体と記録材で形成された画像とが同一色相である場合にも適用できる。その場合には、ＲＧＢのうち読み取りに用いるチャンネルの選択を工夫すると良い。
【００９０】
また、記録材がインクの場合のみならず、粉末トナーのような他の記録材の場合の原稿の読み取りにも上述した実施形態の構成、方法を適用できる。
【００９１】
また、原稿画像が記録位置調整のためのテストパターンの場合のみでなく、他の用途、例えば吐出口からのインクの不吐出を検査するためのパターンであってもよい。テストパターンではなく、ユーザーが識別し、入力し画像（所謂実画）が記録された原稿の読み取りにも適用できる。
【００９２】
以上、本実施形態により、原稿の読み取りにおいて、記録された画像における記録色のパターンが記録媒体の下地色と記録色の輝度値差が小さい場合でも、パターンそれぞれの正確な記録位置を検出できる。また、この方法は特別な光源等を用いる必要が無く、簡便であると言える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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