JP2006159563A

JP2006159563A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006159563A
Application number: JP2004352857A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Maeda; 一幸前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】複数の記録素子を所定の方向に配列した記録ヘッドにより画像記録を行うに際して、濃度むらや不吐によるスジの発生を阻止する。
【解決手段】画像形成時の濃度を均一化するための補正データを得るときには、記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、不吐出を検知するときには、記録素子の並び方向と直交する方向の寸法と等しい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明はファクシミリ，複写機，プリンタ等の機能を有するインクジェット画像形成装置、およびそれらの機能を備える複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられる画像形成装置に関し、特に複数の記録素子を配列してなる記録ヘッドを用いて画像形成を行う画像形成装置に関するものである。特に、本発明はインクジェット記録装置の記録ヘッドの印字特性を自動調整する機構を備えた装置に関し、カラー画像をインク滴の重ねによって高階調に形成する装置に特に有効なものである。

今日広く一般的に用いられるインクなどの液体を吐出する方式としては、インクジェット記録方式が知られている。このインクジェット記録方式には、インク滴を吐出するために用いられる吐出エネルギ発生素子として電気熱変換素子（ヒータ）を利用する方法と圧電素子（ピエゾ）を利用する方法があり、いずれの場合も電気的な信号によってインク滴の吐出を制御することが可能である。

例えば、電気熱変換素子を用いるインク滴吐出方法の原理は、電気熱変換素子に電気信号を与えることにより、電気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、そのときのインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によってインク滴を高速に吐出させるものである。一方、圧電素子を用いるインク滴の吐出方法の原理は、圧電素子に電気信号を与えることにより、圧電素子が変化しこの変位時の圧力によってインク滴を吐出させるものである。

ところが、記録ヘッドのインクを吐出するノズルにゴミなどが付着してしまい正常な吐出を妨げたり、小さなノズルをインクの不純物で塞いでインクの供給ができなくなったり、インク滴を吐出するための動力源になる電気熱変換素子（ヒータ）や圧電素子（ピエゾ）に不具合が生じてインクを吐出しなくなることがある。このような、インクの吐出不能なノズルを不吐ノズルと言い、不吐ノズルがあるとそのノズルからインクが吐出しないので形成された画像に白筋が発生し画質を著しく劣化してしまう。そこで、特許文献１に記載されているように、不吐ノズルを検出して不吐ノズルに対応する他の記録ヘッドのノズルで補完し、不吐ノズルで記録されるはずの画像データを、補完するノズルにより記録させるプリンタドライバが提案されている。

また、印刷速度アップや印刷画質の向上のためには、インク吐出口および液路を複数集積したマルチノズルヘッドを用いるのが一般的である。マルチノズルヘッドは、製造プロセスによる特性ばらつきやヘッド構成材料の特性ばらつき等に起因して、ノズルの記録素子を均一に製造するのは困難であり、各記録素子の特性にある程度のばらつきが生じる。すなわち、上記マルチノズルヘッドにおいては、吐出口や液路等の形状等にばらつきが生じる。そのような記録素子間の特性の不均一は、各記録素子によって記録されるドットの大きさや濃度の不均一となって現れ、結局記録画像に濃度むらを生じさせることになる。この問題に対しては、各記録素子に与える信号を補正し、インク吐出量の調整を行って均一な画像を得るようにすること（以下ヘッドシェーディングという）が有効である。

そこで、特許文献２等に開示されているように、プリンタの画像記録形成部の後に記録媒体の担持情報を読取れるリーダ装置を設けて、記録媒体の給送，テストパターンの記録および読取が一連の動作で完了し、ヘッドシェーディングの補正が自動的に行えるようにした自動ヘッドシェーディングを提案されている。さらに、特許文献３に開示されているように、テストパターンを印刷し、記録素子の配列方向の寸法の方が、前記複数の記録素
子の配列方向と直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な読取手段でテストパターンの濃度を読取り記録素子による画像形成時の濃度を均一化するための補正データを、前記複数の記録素子それぞれに対応して作成する補正データ作成するものが提案されている。
特開２０００−０１５８４５号公報特許第０２９１５０６９号公報特許第０２９１５０８２号公報

しかしながら、前記従来例の特許文献３に記載されている読取り手段でヘッドシェーディングのための濃度データを得るには都合がよいが、不吐ノズルを検出して不吐ノズルを補完するための入力手段とした場合には、隣のノズルまでも読み込んでしまい正しい値が得られないことがあった。

図２０は、従来例で不吐検知の為のパターンを印刷したところの説明図である。図中、５は、紙など、インクが着弾する媒体のメディアである。６は、インクが着弾してできたインクドロップレットで丸くにじんでいる。インクを吐出するノズル３が複数並んだヘッド２で主走査方向にメディア５とヘッド２を相対的に移動して、不吐検出パターンを印刷する。入力手段を走査してインクの有りなしを検知することにより、吐出か不吐を検知する。７は、入力手段の読取範囲を示す図である。主走査方向に長いので隣のノズルの情報も読んでしまい正しく検知できない。

（発明の目的）
本発明の目的は、ヘッドシェーディングのための濃度検出や不吐補完のための不吐検出にそれぞれ精度の高い入力範囲の持つ入力手段を得ることにより、上記問題点を解決すると共に、小さくて精度の高いリーダ装置を内蔵しすることにより、補整される画像の画質も向上した画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１のインクジェット記録装置は、記録媒体上に画像形成を行うために複数の記録素子を配列した記録ヘッドと、前記記録ヘッドを所定の方向に沿って相対的に走査する走査手段と、前記走査手段による前記記録ヘッドの走査中に前記記録ヘッドを駆動してテストパターンを形成させるパターン形成手段と、前記テストパターンの濃度を前記複数の記録素子に対応させて読取り、読取りの結果に基づいて、前記複数の記録素子による画像形成時の濃度を均一化するための補正データを、前記複数の記録素子それぞれに対応して作成する補正データ作成手段であって、前記読取り手段は、前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、前記複数の記録素子の並び方向と直交する方向の寸法と等しい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする。

請求項２のインクジェット記録装置は、前記読取り手段は、前記画像形成時の濃度を均一化するための補正データを得るときには、前記読取り手段は前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、不吐出を検知するときには、前記複数の記録素子の並び方向と直交する方向の寸法と等しい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする。

請求項３のインクジェット記録装置は、前記読取り手段は、前記画像形成時の濃度を均
一化するための補正データを得るときには、前記読取り手段は前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、不吐出を検知するときには、前記複数の記録素子の直交する方向の寸法の方が、並び方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする。

（作用）
本発明によれば、むら検出時には細長い読取り範囲にすることで読取り精度をあげ、不吐検出時には、読取り範囲を狭くして隣のノズルの影響を受けることなく精度よく検出できる。

本発明によれば、不吐検出では小さい検出範囲で、むら検出にはノズルの主走査方向に細長い検出範囲と、それぞれ精度の高い検出範囲にて切り替えることができるので、精度が高くて、且つシンプルな構成により小さくてコストの安い検出装置により高品位の画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例について、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。

図２は、本発明に係るインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。

インクジェット記録装置において、記録ヘッドを固定するキャリッジ２００は無端ベルト２０１に固定され且つガイドシャフト２０２にそって移動可能になっている。無端ベルト２０１は、プーリ２０３および２０４に巻回されている。プーリ２０３には、キャリッジ駆動モータ２０４の駆動軸が連結されている。したがって、キャリッジ２００は、モータ２０４の回転駆動によってガイドシャフト２０２にそって往復方向（Ａ方向）に主走査される。キャリッジ２００上には、複数のインク吐出ノズルが並設された記録ヘッド１とインクを収納する容器としてのインクタンク２０５が搭載されている。

記録ヘッド１には、記録媒体としての用紙Ｐと対向する面に、用紙Ｐの搬送方向に並設された複数個のインク吐出口が形成されている。記録ヘッド１には、この複数個の吐出口のそれぞれに連通してインク路が設けられ、それぞれのインク路に対応して、インク吐出のための熱エネルギーを発生する電気熱変換体が設けられている。電気熱変換体は、駆動データに応じて電気パルスを印可されることによって熱を発生し、これによりインクに膜沸騰を生じさせ、その気泡の生成に伴って上記吐出口からインクを吐出させる。各インク路には、これらに共通に連通する共通液室が設けられており、この共通液室は、インクタンク２０５に接続されている。

また、この装置には、キャリッジの移動位置を検出するなどのためにリニアエンコーダ２０６が設けられている。すなわち、キャリッジ２００の移動方向に沿ってリニアスケール２０７があり、このリニアスケール２０７には１インチ間に６００個などの等間隔でスリットが形成されている。一方、キャリッジ２００には、例えば、発光部及び受光センサーを有するスリットの検出系２０８および信号処理回路が設けられている。従って、エンコーダ２０６からは、キャリッジ２００が移動されるに従って、インクの吐出タイミングを示す信号及びキャリッジの位置情報が出力される。スリット検出毎にインクを吐出すれば、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度の印刷を実行することが可能となる。

記録媒体としての記録紙Ｐは、キャリッジ２００のスキャン方向と直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは上流側の一対のローラユニット２０９、２１０と、下流側一対のローラユニット２１１、２１２とにより支持され、一定の張力を印可されてヘッド１に対する平面性を確保した状態で搬送される。各ローラユニットに対する駆動力は、この場合図示しない用紙搬送モータ（ＰＦモータ）によって付与される。

このような構成によって、キャリッジ２００の移動に伴いヘッド吐出口の配列幅に対応した幅のプリントと用紙Ｐの送りを交互に繰り返しながら、用紙Ｐ全体にプリントがなされる。

キャリッジ２００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。このホームポジションには、各ヘッドの吐出面側をキャッピングするキャップ部材２１３が設けられ、このキャップ部材２１３には、吐出口から強制的にインクを吸収して吐出口の目詰まりを防止するための吸引回復手段（不図示）が接続されている。

１０７は、読取手段で、ＬＥＤなどの発光素子とシリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）やフォトトランジスターなどの光センサーとの対で構成されており、チェックパターンを印刷した画像をＬＥＤで照射しその反射光を検知することにより不吐や濃度むらの情報を得る。読取手段は、キャリッジ２００に固定されており、キャリッジと共に主走査方向に駆動し、また前記チェックパターンを印刷したメディアを副操作方向に走査させることにより任意の位置の情報を得ることができる。

図３は、インクジュット記録装置の制御系の構成を示すものである。

ＣＰＵ１００は、中央演算装置で、ホスト装置から印刷情報を受け取ると、記録装置各部の制御やデータ処理などを実行する。ＲＯＭ１０１には、ＣＰＵ１００の各処理手順に関する処理プログラムが記憶され、ＲＡＭ１０２はその処理手順実行の際のワークエリアなどとして用いられる。

すなわち、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶されている制御プログラムにより、ホスト装置から受信した印字情報をＲＡＭ１０２などの周辺ユニットを用いて処理し、印字データに変換するなどの処理を実行する。またＣＰＵ１００は、上記した電気熱変換体の駆動データすなわち印字データ及び駆動制御信号をヘッドドライバ１０３に出力する。ヘッドドライバ１０３は、入力された駆動データに基づき、記録ヘッド１の電気熱変換体を駆動して、インクを吐出して、印刷する。

またＣＰＵ１００は、キャリッジ２００を往復運動させるためのキャリッジ駆動モータ２０４及び記録用紙Ｐを搬送するための用紙搬送（ＰＦ）モータ１０４を、モータドライバ１０５、１０６を介してそれぞれ制御する。ヘッドドライバ１０３は、上記エンコーダ２０６から吐出タイミング信号及びキャリッジの位置情報が入力される。

（第１実施例）
読取手段１０７の詳細を図１と図４〜図９を用いて説明する。図１は、本発明の特徴を最も良く表す図で読取手段に用いられているセンサーの受光部分の正面図で、図４は読取手段を縦方向に切段した断面図で、図５は、図４の中の光学関係部品を記載したものである。図６〜図９は、読取手段の回路構成図で、図６は、センサーの切り替え回路図で、図７は、センサー切り替え回路でもちいられているアナログスイッチの回路図で、図８は、アナログスッチの詳細回路図で、図９は、アナログ信号の処理回路である。

図４に戻って、読取手段の構成を説明する。図中、１１０と１１１と１１２は、センサーで、１１２のリードフレーム上に１１１のセンサチップが乗っており、周りを１１０の透明なパッケージにて封印している。１１４はＬＥＤで、１１３のフレキシブル基板に実装されている。フレキシブル基板は、ポリイミド樹脂上に回路を銅箔パターンで印刷したもので、柔な形状と、曲げることができる。１１５は、レンズで、１１６はＬＥＤの光が直接レンズに入らない様にするための遮光版である。これらの部品は、１０７の読取手段の本体に内蔵されている。

図５は、図４のうちで光学部品のみ記載した図である。図中、ＬＥＤ１１４で発光した光が、５のメディアを照らす。メディア５は、不吐やむらが目立ちやすい様に印刷されたパターンで詳細は、後述する。メディア５より反射した光は、レンズ１１５で集光され、センサチップ１１１上に結像する。

図１は、センサチップの受光範囲を示しており、図中３１２と３１３が受光エリアで分割されたＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）で構成されており、この範囲に照射された光がセンサー電流に変換される。本実施例では、ＳＰＤを用いたが、光を電流に変換する素子であればよいので、ＰＳＤ（半導体位置検出器）を用いてもよい。

図６は、センサー部分とセンサー電流の切り替え回路を示す図で、センサー１１１内の受光部を３１２と３１３のＳＰＤで示す。ＳＰＤは、両端の電圧を０または逆バイアスにした時に光の照度に比例して電流が流れる。図６の回路は、センサー切り替え回路で、２つのセンサーであるＳＰＤ３１２と３１３を切り替えられる様に構成してある。

図中、３２２、３２３、３３２、３３３はアナログスィッチで、詳細を、図７と図８を用いて説明する。図７のアナログスィッチの詳細図が図８である。図７のアナログスィッチは、信号ＳＷが“Ｈ”のときに、ＯＮして信号Ａと、信号ＢがＯＮつまりショートし、信号ＳＷが“Ｌ”のときに、ＯＦＦして信号Ａと、信号ＢがＯＦＦつまりＯＰＥＮになり絶縁される。

詳細を、図８を用いて説明する。図中、３４２と３４３はインバーターで入力信号の反転した信号が出力される。３４０は、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐチャンネル型）で、Ｓ（ソース）基準でＧ（ゲート）電圧をＶｇｓとしＦＥＴがＯＮする電圧をＶｔｈとすると、Ｖｇｓが−Ｖｔｈより小さいとき、Ｓ（ソース）とＤ（ドレイン）間の抵抗が１Ω以下に小さくなってＯＮし、Ｖｇｓが−Ｖｔｈより大きいときには、Ｓ（ソース）とＤ（ドレイン）間の抵抗がＧΩ（ギガオーム）以上に大きくなってＯＦＦする。３４１は、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャンネル型）で、ＶｇｓがＶｔｈより大きいとき、Ｓ（ソース）とＤ（ドレイン）間の抵抗が１Ω以下に小さくなってＯＮし、ＶｇｓがＶｔｈより小さいと、Ｓ（ソース）とＤ（ドレイン）間の抵抗がＧΩ（ギガオーム）以上に大きくなってＯＦＦする。

信号ＳＷと同相の信号が、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１のＧに入力され、信号ＳＷの反転信号がＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０のＧに入力されている。信号ＢとＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１のＤとＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０のＳが接続されている。信号ＡとＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１のＳとＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０のＤが接続されている。

信号ＳＷが“Ｈ”のとき、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１のＧは、“Ｈ”、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０のＧは、“Ｌ”になるので、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１と、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０はともにＯＮ状態になり、信号Ａと信号Ｂが同通する。

信号ＳＷが“Ｌ”のとき、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１のＧは、“Ｌ”、ＰｃｈＭＯＳＦ
ＥＴ３４０のＧは、“Ｈ”になるので、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３４１と、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３４０はともにＯＦＦ状態になり、信号Ａと信号Ｂの抵抗が大きくなる。このように、信号ＳＷによって、信号Ａと信号ＢをＯＮ／ＯＦＦ制御が可能である。本実施例では、アナログスィッチにＭＯＳＦＥＴを用いた構成にしたが、Ｔｒ（トランジスタ）または、ＳＩＴ（静電誘導トランジスタ）を用いても良い。

６に戻って、ＳＰＤ３１２のＫ（カソード）と３１３のＫ（カソード）は、Ｖｒｅｆ（基準電圧）に接続し、Ａ（アノード）側の電圧がＶｒｅｆに等しくなるようにバイアスすると、ＳＰＤに照射された光に比例した電流が流れる。

信号Ｑ１、信号／Ｑ１、信号Ｑ２、信号／Ｑ２は、アナログスィッチの制御信号で、ＣＰＵ１００より制御され信号Ｑ１と信号／Ｑ２が“Ｈ”で信号／Ｑ１と信号Ｑ２が“Ｌ”のとき、ＳＰＤ３１２のＡ（アノード）が信号Ｓ１に接続される。信号Ｑ１と信号／Ｑ２が“Ｈ”で信号／Ｑ１と信号Ｑ２が“Ｌ”のとき、ＳＰＤ３１２のＡが信号Ｓ１に接続される。この様にして、ＣＰＵ１００は、信号Ｑ１、／Ｑ１、Ｑ２、／Ｑ２を制御することにより、ＳＰＤ３１２と３１３のセンサー電流を切り換ることができる。信号Ｓ１は、回路図９のアナログ処理回路に接続される。

図９は、アナログ処理回路図で、図中３４４と３４７はオペアンプで、３４５と３４８と３４９は抵抗で３４６はコンデンサである。

オペアンプ３４４と抵抗３４５とコンデンサ３４６で、電流、電圧変換回路を構成している。オペアンプ３４４の出力と−入力の間に抵抗３４５が接続されている。信号Ｓ１より、センサー電流が流れてくると、オペアンプの入力インピーダンスが高いのでセンサー電流は全て抵抗３４５を流れて電圧降下が発生し、オペアンプ３４４の出力側に流れる。このとき、オペアンプ３４４の−と＋入力はイマジナリショートにより０ｖになるのでＶｒｅｆとオペアンプ３４４の出力電圧の差は、センサー電流に比例することにより、電流電圧変換回路を構成している。コンデンサ３４６は、数ＰＦ（ピコファラッド）で、リンギング防止と高周波ノイズのカット用に接続してある。オペアンプ３４７と抵抗３４８と３４９で反転増幅回路を構成しており、前記の電流電圧変換回路の信号を増幅する。その信号を３５０のＡＤコンバーターによりデジタル信号に変換して、ＣＰＵに送る。

次に図１０〜１２を用いて、不吐検出について説明する。図１０の（ａ）の２は記録ヘッドでインクを吐出するノズル３が沢山並べて設置してある。実際の製品には数百から１万近くのノズルを持つものがあるが、図１０では、説明を簡単にする為に１６ノズルにしてある。図１０の（ｂ）は、不吐検知パターンの説明図で、記録ヘッド２を主走査方向にスキャンしながら印刷する。この時の桝目は画素で●印の所の画素を吐出させる。図のようなパターンでは、主走査方向は同じノズルでしか印刷しないので、もし不良の不吐出のノズルがあるとそこが目立つ。また、隣のノズルのインクドロップレットがくっつかないように隣のノズルでは打たないパターンにしている。

図１１は、図１０の（ｂ）の不吐検知パターンを印刷したところの図である。図中、５は、紙など、インクが着弾する媒体のメディアである。６は、インクが着弾してできたインクドロップレットで丸くにじんでいる。
図１２は、前記、読取手段１０７の読取範囲を示す図である。７が読取範囲である。

不吐検知は、まず図１０（ｂ）のパターンを印刷し、不吐検知の読取範囲で測光する。不吐検知時には、図６の回路において、／Ｑ、Ｑ２を“Ｈ”にし、Ｑ１、／Ｑ２を“Ｌ”にすることによりセンサー３１３を選択する。

センサー３１３は、時１の用に小さいセンサーなので本実施例の図５の光学系によると、読取範囲は、センサーの受光部分の相似形になるので小さくなる。読取手段１０７は、キャリッジ２００に接続されているので、キャリッジ２００を主走査することにより、任意の主走査方向に読取範囲を移動できまた、図１０（ｂ）の不吐検知パターンを印刷したメディアを復走査方向に移動させることにより、読取範囲も任意に移動できる。不吐検知パターンのノズルに対応するインクドロップレットの有り無しを測光すると、不吐のノズルは、インクを吐出できないのでインクドロップレットが形成できない。よって、そこを測光しても信号が減らないが、正常ノズルでインクが吐出されインクドロップレットが形成されたところを測光すると信号が下がってしまう。このように、各ノズルに対応するパターンを測光することによりそのレベルの差によって不吐を検知する。不吐ノズルを検出して不吐ノズルに対応する他の記録ヘッドのノズルで補完し、不吐ノズルで記録されるはずの画像データを、補完するノズルにより記録させさせれば、不吐による白筋が解消され高品位の画質になる。

次に、図１３と図１４をもちいて、ヘッドシェーディングの動作に対説明する。ヘッドシェーディングの為の濃度むら検知パターンはベタで印刷したところを記載したのが図１３である。主走査しながら全ベタ印刷を行う。

図１４（ａ）は、前記、読取手段１０７の読取範囲を示す図で、９が読取範囲である。濃度むら検知パターンは、同一ドットで印刷されているが、濃度的にはでこぼこになってしまうためできるだけ主走査方向に長く測光して平均化することにより測光精度を高めることができる。復走査方向より主走査方向に伸びた読取範囲で測光することにより、定精度がよくなる。

さらに、各ノズルの吐出量の差を測定するのに隣のノズルを測定しないように復走査方向は狭くする。むら検知パターンを読取ったノズルに対応する濃度断面のグラフが図１４（ｂ）である。縦軸が濃度で横軸はノズルの位置に対応する。ノズルのあるところではインクが吐出されるので濃度が高い。たとえば、図１３のように、ノズル１０の吐出量が多くて、ノズル１１の吐出量が少ないとすると、図１４（ａ）の１２のように、ノズル１０で印刷されたところのドット径が大きくなり濃度が周りより濃くなり、ノズル１１で印刷されたところのドット径が小さくなり濃度が周りより薄くなったとする。

センサーを切り替えるために、図６の回路において、／Ｑ１、Ｑ２を“Ｌ”にし、Ｑ１、／Ｑ２を“Ｈ”にすることによりセンサー３１２を選択する。センサー３１２は、ヘッドシェーディングの濃度むらの読み込み時には主走査方向に長い読取範囲にする。読取手段１０７は、キャリッジ２００に固定されており、メディアを搬送することにより、任意の復走査方向に読取範囲を移動し測光することによりノズル毎の濃度断面を得ることができる。こうして得た記録素子による画像形成時の濃度を均一化するための補正データを元に濃度の高いノズルはインクの吐出量が多いので元画像を薄くしてインクの吐出発数を減らし、インクの吐出量の少ないノズルは、元画像を濃くしてインクの吐出発数を増やすことにより濃度のない高品位の画像を形成することができる。

（第２実施例）
図１５〜１７は本発明に係る第２実施例を説明する図で、図１５は、第２の実施例におけるセンサチップの受光範囲を示しており図１６は、そのセンサーの切り替え回路図で、図１８は不吐検知時における読取範囲である。第２の実施例は、光学系、メカ系、制御方法も基本的には第１の実施例と同じであるが、センサーの受光部分が違うのでその部分を詳細に説明する。

図１５は、センサチップの受光範囲を示しており、図中３１２と３１３と３１４と３１
５と３１６が受光エリアで５分割されたＳＰＤで構成されており、この範囲に照射された光がセンサー電流に変換される。

図１６は、センサー部分とセンサー電流の切り替え回路を示す図で、センサー１１１内の受光部を３１２と３１３と３１４と３１５と３１６のＳＰＤで示す。図１６の回路は、センサー切り替え回路で、５個のセンサーであるＳＰＤ３１２と３１３と３１４と３１５と３１６を切り替えられる様に構成してある。

図中、３２２、３２３、３２４、３３２、３３３、は、アナログスィッチである。ＳＰＤ３１２と３１３と３１４と３１５と３１６の５個のＳＰＤのＫ（カソード）は接続して、Ｖｒｅｆ（基準電圧）に接続してある。Ａ（アノード）側の電圧がＶｒｅｆに等しいか低い時には、ＳＰＤに照射された光に比例した電流が流れる。アナログスィッチ３２４の制御信号は、“Ｈ”に接続されているので常にＯＮとなる。信号Ｑ１、信号／Ｑ１、信号Ｑ２、信号／Ｑ２、は、アナログスィッチの制御信号で、ＣＰＵ１００より制御され、濃度むら検出時には、信号Ｑ１と信号／Ｑ２が“Ｈ”で信号／Ｑ１と信号Ｑ２が“Ｌ”にして、ＳＰＤ３１２とＳＰＤ３１３とＳＰＤ３１４のＡが信号Ｓ１に接続される。また、不吐検出時には、信号Ｑ２と信号／Ｑ１が“Ｈ”で信号／Ｑ２と信号Ｑ１が“Ｌ”になり、ＳＰＤ３１４とＳＰＤ３１５とＳＰＤ３１６のＡが信号Ｓ１に接続される。この様にして、ＣＰＵ１００は、信号Ｑ１、／Ｑ１、Ｑ２、／Ｑ２を制御することにより、ＳＰＤを切り換ることができる。第２の実施例では、むら検知時には、だ１の実施例と同じだが、不吐検知時の測定範囲が、むら検知と逆に復走査方向に少し長くなるようにしている。このことによって、ノズルからインクが真っ直ぐに飛ばないで少しぐらい復走査方向によれて着弾しても検出することができる。

（第３実施例）
図１８は本発明に係る第２実施例を説明する図で、第３の実施例におけるセンサチップの受光範囲を示しており、図中３１３のＳＰＤを横長にすることにより、第１の実施例と同じ回路と同じ動作で制御する。第２の実施例と同じように、不吐検知時の測定範囲が、むら検知と逆に復走査方向に少し長くなるようにしている。このことによって、ノズルからインクが真っ直ぐに飛ばないで少しぐらい復走査方向によれて着弾しても検出することができる。

（第４実施例）
図１９は本発明に係る第４実施例を説明する図で、第４の実施例におけるセンサチップの受光範囲を示しており、３１２は受光エリアで、横５列、縦５行のエリアセンサーを用いている。不吐検知時には、中心のセンサーのみ使用し、ヘッドシェーディングのための濃度むらの検知には、中心の１列を使えば第１の実施例と同様な効果が得られる。また、不吐検知時には、中心とその横となりのセンサーを使用し、ヘッドシェーディングのための濃度むらの検知には、中心の１列を使えば第２の実施例と同様な効果が得られる。

本実施例４では、横５列、縦５行のエリアセンサーを用いたが、センサー数が、横３列、縦３行より大きければ同様なことができる。

本発明に係る第１実施例におけるむら不吐検知のセンサーの平面図本発明における画像形成装置の一例の要部を示す概略斜視図本発明における画像形成装置の一例の制御系構成図本発明における読取手段の断面図本発明における読取手段の光学系の図面本発明に係る第１と第３の実施例における読取手段の切り替え回路図アナログスィッチの回路図アナログスィッチの詳細回路図本発明におけるアナログ信号処理回路図本発明における不吐検知のための印刷パターン本発明における不吐検知のための印刷した図本発明における第１実施例における不吐検知でメディア上での読取範囲を示す図本発明におけるむら検知のための印刷した図本発明におけるむら検知でメディア上での読取範囲を示す図と濃度断面図本発明に係る第２実施例におけるむら不吐検知のセンサーの平面図本発明に係る第２の実施例におけるむら不吐検知のセンサーの切り替え回路図本発明に係る第２と第３の実施例における不吐検知でメディア上での読取範囲を示す図本発明に係る第３実施例におけるむら不吐検知のセンサーの平面図本発明に係る第４実施例におけるむら不吐検知のセンサーの平面図従来例における不吐検知でメディア上での読取範囲を示す図

符号の説明

２インクジェット記録ヘッド
３ノズル
１１１、センサー
３１２、３１３、３１４、３１５、３１５ＳＰＤ
３２２、３２３、３３２、３３３、３３４アナログスィッチ

Claims

記録媒体上に画像形成を行うために複数の記録素子を配列した記録ヘッドと、前記記録ヘッドを所定の方向に沿って相対的に走査する走査手段と、前記走査手段による前記記録ヘッドの走査中に前記記録ヘッドを駆動してテストパターンを形成させるパターン形成手段と、前記テストパターンの濃度を前記複数の記録素子に対応させて読取り、読取りの結果に基づいて、前記複数の記録素子による画像形成時の濃度を均一化するための補正データを、前記複数の記録素子それぞれに対応して作成する補正データ作成手段であって、前記読取り手段は、前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、前記複数の記録素子の並び方向と直交する方向の寸法と等しい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記読取り手段は、前記画像形成時の濃度を均一化するための補正データを得るときには、前記読取り手段は前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、不吐出を検知するときには、前記複数の記録素子の並び方向と直交する方向の寸法と等しい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記読取り手段は、前記画像形成時の濃度を均一化するための補正データを得るときには、前記読取り手段は前記記録素子の並び方向の寸法の方が、直交する方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第１の読取手段と、不吐出を検知するときには、前記複数の記録素子の直交する方向の寸法の方が、並び方向の寸法よりも小さい範囲の濃度を読取り可能な第２の読取手段とを、切り替える手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。