JP2705170B2

JP2705170B2 - プリンタ

Info

Publication number: JP2705170B2
Application number: JP63328214A
Authority: JP
Inventors: 勝美三輪
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH02172755A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、濃度補正を行なうプリンタに係り、さらに
詳しくは、テストパターン濃度に基づいて濃度補正を行
うプリンタに関する。

従来の技術従来よりカラープリントを行うプリンタとして種々の
ものが知られているが、例えばインクジェットプリンタ
は、再現性の非常に高いカラープリントが可能であるこ
とから、一部の分野において盛んに使用されている。

ところがこのプリンタによるプリントは、記録に使用
される紙質や紙色，使用されるインクの特性，あるいは
周囲の空気の湿度等の影響を受け易く、そのプリントの
濃度あるいは色特性がこれらの影響により微妙に変化す
るという欠点を有している。

従来、このようなプリンタの欠点を補うための種々の
補正技術が存在するが、その技術の１つには次のような
ものがある。

すなわち、プリンタによって予めテストパターンを描
かせ、このテストパターンの濃度や色等を測定し、この
測定によって得られたデータに基づいて、プリントの際
に用いられる変換データの更生、つまり濃度補正を行な
っている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、このような従来のプリンタにあって
は、一旦テストパターンを描かせた後に、このテストパ
ターンの濃度や色等を測定し、前記した濃度補正を行な
っているので、その更正には非常に手数がかかるばかり
でなく、多大な時間を必要とするという欠点がある。ま
た、この濃度補正は、ユーザー側では容易に行うことが
できないことから、ユーザーが濃度補正の必要があると
判断した場合でも即座に行なえないという問題もある。

本発明に係るプリンタは、上記した従来の欠点を解消
するためになされたものであり、自動的に濃度補正を行
なう機能を備えたプリンタを提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
外部から出力された画像情報を、定められた変換係数を
用いて記録情報に変換する画像情報変換手段と、画像情
報変換手段によってテストパターンを記録情報に変換
し、画像として記録媒体上に形成する画像形成手段と、
画像形成手段によって形成される前記テストパターンの
画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、画像濃度検出
手段によって検出された前記テストパターンの画像濃度
が理想濃度から外れている場合には、画像濃度を理想濃
度に変換する新たな変換係数を演算し、前記画像情報変
換手段において用いられている前記定められた変換係数
を、新たな変換係数に書換える変換係数更生手段とを有
することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、前記変換係数更生手段によ
る変換係数の演算及び変換係数の書き換えを、複数回繰
り返すことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、前記更生手段による変換係
数の演算および変換係数の書換えを、所定の回数を限度
として繰り返すことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、前記濃度検出手段は、前記
画像形成手段によって形成されつつある前記テストパタ
ーンの濃度を検出することを特徴とするものである。

作用請求項１に記載の発明によれば、画像形成手段は画像
情報変換手段によって変換されたテストパターンに基づ
いてテストパターン画像を形成し、このテストパターン
の画像濃度を画像濃度検出手段によって読み取る。そし
て、変換係数更生手段は画像濃度検出手段によって検出
されたテストパターンの画像濃度が理想濃度から外れて
いる場合には、画像濃度を理想濃度に変換する新たな変
換係数を演算し、画像情報変換手段において用いられて
いる変換係数を新たな変換係数に書換える。

請求項２に記載の発明によれば、変換係数更生手段に
よる変換係数の演算及び変換係数の書き換えは複数回繰
り返して行われる。

請求項３に記載の発明によれば、所定の回数を限度と
して変換係数更生手段による変換係数の演算および変換
係数の書換えを繰り返す。

請求項４に記載の発明によれば、画像濃度検出手段
は、画像形成手段によって形成されつつあるテストパタ
ーンの画像濃度を検出する。

実施例以下に、本発明に係るプリンタの実施例を、図面に基
づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るプリンタの概略構成図であ
る。尚、本実施例においては、シリアル型のインクジェ
ットプリンタを例示してある。

同図に示すように、記録媒体としての記録紙１を支持
するとともに、これを図示方向に回転搬送させるドラム
２には、ドラム回転駆動モータ３が接続され、このドラ
ム回転駆動モータ３によって記録紙１が搬送方向に高速
で回転搬送される。このドラム回転駆動モータ３には、
エンコーダ４が接続され、このエンコーダ４からはドラ
ム２の回転位置に関する情報が出力される。このドラム
２の近傍には、相互に所定の間隔を隔てて配設され、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の３色の
インク液を個々に噴射しうる画像形成手段としての３つ
のノズル5a,5b,5cを備えた記録ヘッド５が設けられ、こ
の記録ヘッド５は、ガイドレール６に案内されながらヘ
ッド移動用パルスモータ７によって駆動されるボールネ
ジ８によって、ドラム２の回転方向に対して平行移動し
得るようになっている。また、この記録ヘッド５の側面
には、記録紙１に形成されたテストパターンの濃度，例
えばR,G,Bの色濃度を検出する濃度検出手段として濃度
センサ15が取り付けられ、この濃度センサ15は後述する
LUT演算部に接続されている。この濃度センサ15は、シ
アンのインク液を噴射するノズル5cに隣接して取り付け
てあるが、この位置に取り付けているのは、テストパタ
ーンの形成に対してリアルタイムでこのテストパターン
の濃度を検出させる必要があるためである。尚、この記
録ヘッド５の送り量は、エンコーダ４から出力される情
報に基づいて決定される。例えば、ドラム２が１回転し
たことをエンコーダ４が検出すると、ヘッド移動用パル
スモータ７は、例えば１パルス分回転して記録ヘッド５
を所定量（１ライン分）移動することになる。

この記録ヘッド５には、各色のインク液を記録ヘッド
５の各ノズル5a,5b,5cに圧送するインクポンプ９及び高
圧スイッチ回路10が接続され、このインクポンプ９によ
って圧送されたインク液の記録ヘッド５から記録紙１へ
の飛行は、この高圧スイッチ回路10によって制御され
る。すなわち、インク液を記録紙１へ飛着させるか否か
の制御が行なわれることになる。この高圧スイッチ回路
10には、メモリ11に記憶されている画像データのうちの
１ライン分の画像データを一時記憶するラインバッファ
12が接続され、高圧スイッチ10におけるインク液の飛行
のためのスイッチング動作は、前記したエンコーダ４か
ら出力されるドラム２の回転位置に関する情報とライン
バッファ12のデータに基づいて行なわれる。

したがって、記録紙１はドラム２に支持されてドラム
回転駆動モータ３により高速で回転され、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の３色のインク
液を個々に噴射する各ノズル5a,5b,5cがそれぞれ記録紙
１の記録範囲に入ると、高圧スイッチ回路10はラインバ
ッファ12のデータに基づいて１ラインを構成するドット
毎に各色インク液の飛行を制御する。そして、１ライン
のプリント（ドラム１回転に相当）が終了すると、ヘッ
ド移動用パルスモータ７は所定角度回転して記録ヘッド
５及び濃度センサ15を１ライン分送り、この移動により
次のラインのプリント動作を上記したように行ない、こ
のプリント動作を各色ノズルが記録紙１の記録範囲外に
出るまで行なう。これによって所望の画像が記録紙１上
に形成されることになる。一方、濃度センサ15は、上記
のような動作を繰り返してプリントされたテストパター
ンの濃度を検出し、この検出したデータを前記したLUT
演算部に出力することになる。

第２図は、第１図に示したインクジェットプリンタの
側断面図である。

記録紙１を巻き付けるドラム２には、その記録紙１の
先端をクランプする先端クランプ20と、その後端をクラ
ンプする後端クランプ21とを有し、このドラム２への記
憶紙１の巻き付けは、シワ取りローラ22によってシワが
発生しないように行なわれる。このドラム２の下側に
は、カッセットに収容されている記録紙１を給紙コロ2
3,搬送ガイド板24,給紙ローラ25及び搬送ガイド板26を
介してドラム２に搬送する給紙装置が取り付けられてい
る。また、このドラム２の上側には、プリントの終了し
た記録紙１を排紙コロ27,排紙ガイド板28及び排紙ロー
ラ29を介して排紙する排紙装置が取り付けられている。
さらに、ドラム２の側面には、第１図にも示した記録ヘ
ッド５が配設され、この記録ヘッド５には濃度センサ15
が図示するように取り付けられている。この濃度センサ
15は、同図に示すようにドラム21に対して非常に近接し
た位置に取り付けられている。尚、同図中，搬送ガイド
板26の先端部に取り付けられているセンサ30は、記録紙
１の先端部の通過を検出するためのものである。

以上のような構成を有するインクジェットプリンタ
は、次のようにして記録紙１を搬送してドラム２に巻き
付け、あるいはドラム２から排紙することになる。すな
わち、記録紙１は給紙コロ23の回転によって搬送ガイド
板24方向に送り出され、給紙ローラ25に挾まれつつ搬送
ガイド板26に送られる。このようにして送られた記録紙
１の先端がセンサ30によって検出されると、ドラム２の
先端クランプ20が開かれ、記録紙１の先端がこの先端ク
ランプ20に達した時点で先端クランプ20が閉じられる。
次に、ドラム２は図中回転方向にゆっくりと回転し、記
録紙１は、先端クランプ20によって引っ張られながら、
かつ、シワ取りローラ22によってこの巻取の際にシワが
発生しないように規制されながらドラム２に巻き付けら
れる。このようにして巻き付けが終了すると、後端クラ
ンプ21が閉じ、記録紙１の後端が後端クランプ21によっ
てクランプされる。そして、次にドラム２が高速で回転
し、第１図において説明したようなプリント動作が行な
われ、このプリントが終了すると、先端クランプ20と後
端クランプ21とが互いに時間をずらして開き、記録紙１
は排紙コロ27,排紙ガイド板28及び排紙ローラ29によっ
て排紙される。

第３図は、本発明に係るインクジェットプリンタの
内、主にプリント動作を制御する制御部の概略構成図で
ある。

外部インターフェースから送られてくるR,G,B信号の
画像情報を１フレーム分，つまり１画面分記憶するフレ
ームメモリ35には、後述する第５図及び第６図に示すよ
うなテストパターンに関する画像情報を出力するテスト
パターン発生器36が接続され、ここから出力されるテス
トパターンに関する画像情報もこのフレームメモリ35に
記憶される。そして、このフレームメモリ35には色変換
情報を記憶する変換手段としてのルックアップテーブル
部37が接続され、この色変換情報に基づいてR,G,B信号
の画像情報がC,M,Yの記録情報に変換される。このルッ
クアップテーブル部37には、このC,M,Yの記録情報の一
部（例えば、１ライン分）を一時記憶するラインバッフ
ァ38が接続され、ノズル5a〜5cからは、このラインバッ
ファ38に記憶された記録情報に基づきプリンタヘッド39
において制御が加えられたインクが噴出することにな
る。また、ドラム２の近傍に設けられている濃度センサ
15には、新たなルックアップテーブル情報を演算する変
換手段としてのLUT演算部40が接続され、このLUT演算部
40は、濃度センサ15からの検出情報に基づいてルックア
ップテーブル部37に記憶させるべき変換係数，すなわち
色変換情報を演算する。また、上記したノズル5a〜5cを
除く各構成部分には、コントローラ41が接続され、これ
らの各構成要素の個々の動作及び相互の動作タイミング
などが総括的に制御される。また、このコントローラに
は色更正スイッチ42が接続され、後述する色更正動作は
この色更正スイッチ42がオンされ、図示しないスタート
スイッチがオンされたときから開始されるようになって
いる。

以上のような構成を有する本発明のインクジェットプ
リンタは、色更正動作を行なう場合には、第４図の動作
フローチャートに基づいて次のように動作する。以下、
このフローチャートの説明に際し、第１図から第３図及
び第５図から第９図を参照しつつ詳細に説明する。

まず、第３図に示した色更正スイッチ42がオンされて
更正モードが選択され、プリントを開始させる図示しな
いスタートスイッチがオンされると、前記したように、
記録紙１がカセットから搬送され、ドラム２にセットさ
れる（S1）。このセットが完了すると、ドラム２が高速
で回転し、ヘッド５が第１図に示すようにプリント開始
位置に移動する。具体的には、イエローのインク液を噴
射するノズル5aが記録範囲の開始位置に位置決めされる
（S2）。フレームメモリ35は、テストパターン発生器36
から出力されたテストパターンに関するR,G,Bの画像情
報を記憶する。そして、ルックアップテーブル部37は、
この画像情報を既存する係数，すなわち色変換情報によ
ってC,M,Yの記録情報に変換し、この変換された記録情
報はラインバッファ38に記憶される。そして、プリンタ
ヘド39は、このラインバッファ38に記憶されている記録
情報に基づいて各色インク液の噴射を制御する。そし
て、最終的には、記録紙１上に第５図に示すようなテス
トパターンを形成する。同図に示すテストパターン内の
数字は、第６図に示してあるパターンNOである。例え
ば、パターンNOが０の部分は、第６図に示されているよ
うにR,G,Bそれぞれの階調が0,0,0のプリントがされてい
る。すなわち、何もプリントされていない記録紙１の他
の色が出ている部分である。また、パターンNOが６の部
分は、R,G,Bそれぞれの階調が6,6,6のプリントがされて
いる部分である。すなわち、灰色のプリントがされてい
る。さらに、パターンNOが15の部分は、R,G,Bそれぞれ
の階調が15,15,15のプリントがされている。すなわち、
黒色のプリントがされている部分である。尚、本実施例
においては、便宜上16階調の画像再現ができるものを例
示している（S3）。そして、濃度センサ15が前記プリン
ト開始位置に到達すると、上記のようにして徐々に形成
されるテストパターンの各部のR,G,Bの濃度を検出し、
この濃度は濃度データとしてLUT変換部40に記憶され
る。すなわち、濃度センサ15は、テストパターンのパタ
ーンNO,0から７の各濃度を検出し、次に、パターンNO,8
から15の各濃度を検出し、これらの濃度をLUT演算部40
に出力することになる。尚、この各パターンNO毎の濃度
の検出は、エンコーダ４から出力されるドラム２の回転
位置に関する情報に基づいてタイミングが取られ、この
タイミングに基づいて行なわれている（S4）。次に、LU
T演算部40は、このテストプリントの際に検出した各パ
ターンNO毎の濃度データに基づいて理想の「階調−濃度
特性」と、S4のステップで検出した「濃度−階調特性」
との差，すなわち色差を演算する。例えば、LUT演算部4
0に記憶されている理想の「階調−濃度特性」は、第９
図に示すように階調と濃度との関係がリニアであるもの
である。そして、この色差が規定値以内であれば、この
場合には、ルックアップテーブル部37に現存する色変換
情報を更生する必要がないので、インクジェットプリン
タはプリント動作を終了し、記録紙１をドラム２から排
紙装置を介して排紙する（S5〜S7）。一方、S6における
判断の結果、色差が規定値よりも大きく、かつ、このテ
ストパターンのプリントが４回目となった場合には、３
回に渡る更正が正常に行なわれなかったのであるから、
色更正エラーの表示をしてS7に進み、プリント動作を終
了させる（S8,S9）。また、このテストパターンのプリ
ントが３回以内であれば、LUT演算部40は、検出した
「濃度−階調特性」を理想の「階調−濃度特性」にする
ため、ルックアップテーブル部37に記憶させるべき係
数、つまり色変換情報を演算する。この演算は、具体的
には次のようにして行なう。

いま、濃度センサ15による検出値が以下のようであっ
たとする。

ここで、検出値の番号は第６図のパターンNOに相当す
るものである。

これらの各入力値におけるR,G,B各濃度の検出値をそ
れぞれDr（Ｋ）,Dg（Ｋ）,Db（Ｋ）とし、（ただし、本
実施例においては16階調で例示しているので、Ｋ＝０〜
15である）これらDr（Ｋ）,Dg（Ｋ）,Db（Ｋ）の値を基
にDr,Dg,Dbと入力値Ｋとの近似式を Dr＝fr（Ｋ） Dg＝fg（Ｋ） Db＝fb（Ｋ）として、その１つの「濃度−階調特性」を図示すると、
第７図に示されるような特性曲線で表わされることにな
る。

そして、このインクジェットプリンタで再現したい理
想の濃度−階調特性を、 Dr＝Dg＝Db＝Ｆ（Ｋ）とすると、この「濃度−階調特性」は第９図に示すよう
に一次関数の直線で表現される。

そして、この検出値を理想の濃度−階調特性とするた
めには、ルックアップテーブル部37に備えるべき色変換
情報は、Ｒ（Ｋ）＝fr^-1｛Ｆ（Ｋ）｝Ｇ（Ｋ）＝fg^-1｛Ｆ（Ｋ）｝Ｒ（Ｋ）＝fb^-1｛Ｆ（Ｋ）｝（ここで、fr^-1,fg^-1,fb^-1はfr,fg,fbの逆関数であ
る。）とすれば良いことになる。

このＲ（Ｋ）,G（Ｋ）,B（Ｋ）の１つの「濃度−階調
特性」を図示すると、第８図に示されるような特性曲線
で表わされることになる。

LUT演算部40は、以上のような演算を行なって色変換
情報を算出する（S10）。そして、LUT演算部40は、この
ようにして算出した色変換情報をルックアップテーブル
部37に，出力し、既存の色変換情報に書き換える（S1
1）。次に、ヘッド５が第５図に示すように点線で示さ
れる第２回目のプリント開始位置、すなわち、同図中Ａ
点に移動する（S12）。そして、以上に記した色更生動
作を再度繰り返し、この更生動作において色差が規定値
内に入ったらその時点でプリント動作が終了する。尚、
この色更正動作によるプリントは、３回を限度として行
なわれることになる。このように、本発明にかかるイン
クジェットプリンタの色更正動作は、テストパターンを
プリントしている最中に色更生情報を算出している。そ
して、理想とする色更正情報が一回の色再生動作で得ら
れなかった場合には、この色更生動作は３回を限度とし
て繰り返し行なわれるようになっている。

尚、本実施例においては、16階調のカラーインクジェ
ットプリンタの濃度補正を例示したが、これに限られ
ず、例えば、32階調、64階調などのカラープリンタの濃
度補正の際にも応用可能である。また、この濃度補正は
カラーの場合だけでなく、モノクロームのプリンターの
場合にも応用可能であるのはもちろんである。

発明の効果請求項１に記載の発明によれば、画像形成手段は画像
情報変換手段によって変換されたテストパターンに基づ
いてテストパターン画像を形成し、このテストパターン
画像の濃度を画像濃度検出手段によって読み取る。そし
て変換係数更生手段は画像濃度検出手段によって検出さ
れたテストパターンの画像濃度が理想濃度から外れてい
る場合には、画像濃度を理想濃度に変換する新たな変換
係数を演算し、画像情報変換手段において用いられてい
る変換係数を新たな変換係数に書き換える。したがっ
て、画像濃度検出手段によって検出されたテストパター
ンの画像濃度に基づいて、自動的に画像濃度補正を行う
プリンタを提供することができる。

さらに、上記構成によれば画像情報変換手段に現在設
定されている変換係数に基づいて変換されたテストパタ
ーンの画像を形成、画像濃度を検出し、この画像濃度に
基づいて画像濃度補正を行うことになるので、精度の高
い画像濃度の更生を実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、２回目以降に行なわ
れる画像濃度の更生は、前回の画像濃度更生時に変換係
数更生手段によって書き換えられた変換係数によって変
換されたテストパターンの画像を形成、画像濃度を検出
し、この画像濃度に基づいて画像濃度の補正を行うこと
になるので、さらに精度の高い画像濃度の更生を実現す
ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、所定の回数を限度と
して変換係数更生手段による変換係数の演算および変換
係数の書換えを繰り返す。したがって、紙を記録媒体と
して使用した場合、画像濃度の補正を行うたびに紙が使
用されることになっても、この消費量を制限することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るプリンタの概略構成図、第２図は、第１図に示したプリンタの側断面図、第３図は、本発明に係るプリンタの内、主にプリント動
作を制御する制御部の概略構成図、第４図は、第３図に示した制御部の動作フローチャー
ト、第５図は、テストパターンのプリント状態を示す図、第６図は、第５図に示したテストパターンの各パターン
NO毎のR,G,Bの階調を示す図、第７図は、検出された濃度データに基づく濃度−階調特
性線図、第８図は、第７図に示した検出濃度に対する補正濃度を
示す濃度−階調特性線図、第９図は、理想の濃度−階調特性線図である。１……記録紙（記録媒体）、５……ヘッド、 5a〜5c……ノズル（画像形成手段）、 15……濃度センサ（画像濃度検出手段）、 37……ルックアップテーブル部（画像情報変換手段） 40……LUT演算部（変換係数更生手段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から出力された画像情報を、定められ
た変換係数を用いて記録情報に変換する画像情報変換手
段と、当該画像情報変換手段によってテストパターンを記録情
報に変換し、画像として記録媒体上に形成する画像形成
手段と、当該画像形成手段によって形成される前記テストパター
ンの画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、当該画像濃度検出手段によって検出された前記テストパ
ターンの画像濃度が理想濃度から外れている場合には、
当該画像濃度を理想濃度に変換する新たな変換係数を演
算し、前記画像情報変換手段において用いられている前
記定められた変換係数を、新たな変換係数に書き換える
変換係数更生手段とを有することを特徴とするプリン
タ。
【請求項２】前記変換係数更生手段による変換係数の演
算及び変換係数の書き換えを、複数回繰り返すことを特
徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】前記変換係数更生手段による変換係数の演
算および変換係数の書換えを、所定の回数を限度として
繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載のプ
リンタ。
【請求項４】前記画像濃度検出手段は、前記画像形成手
段によって形成されつつある前記テストパターンの画像
濃度を検出することを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかひとつに記載のプリンタ。