JP2882661B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の記録素子を有する記録ヘッドにより画
像を記録するようにした画像記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としては、読み取った画像をデジ
タル信号に変換し、デジタル信号に変換されたデータを
処理した後、複数の記録素子を有する記録ヘッドを用い
て画像を形成する装置が知られている。

このような装置では、記録ヘッドの製造プロセスによ
る特性ばらつきや、記録ヘッド構成材料の特性ばらつき
等により出力画像に濃度のむらが発生することがあっ
た。

このような問題点を解決した画像記録装置としては、
記録ヘッドを構成する記録素子の出力特性に応じたデー
タを記憶し、記憶されたデータに基づき、入力画像デー
タを補正し、濃度むらを防止するようにした装置が提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例では、記録素子に固有の出
力特性に応じて入力画像データを補正し、その補正され
たデータをメモリ（ROM）に記憶し、記憶された画像デ
ータに基づいて画像を記録するようにしたので、記録素
子固有の出力特性が、例えば、長期使用時や環境条件に
より変化した場合は、ROMに記憶された画像データは補
正が充分でなくなり、記録画像に濃度のムラが生じると
いう問題点があった。

本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、記録
画像に生じる濃度のムラを軽減することができる画像記
録装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するため、本発明は、複数の記
録素子を所定方向に配列した記録ヘッドにより記録媒体
上に画像の記録を行なう画像記録装置において、前記記
録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記複
数の記録素子にそれぞれ対応した補正データを記憶する
記憶手段と、前記補正データに基づいて前記各記録素子
に対応する画像信号を補正して記録を行う記録制御手段
と、前記記録ヘッドの複数の記録素子により記録された
画像の画像濃度を、該複数の記録素子の配列方向に沿っ
て光学的に読み取り可能な読み取り手段と、前記記録ヘ
ッドの濃度ムラの補正を行うか否かを判定し、濃度ムラ
の補正を行うと判定された場合に、前記記録ヘッドに所
定の画像信号を供給して記録媒体上にテストパターンの
記録を行い、該テストパターンを前記読み取り手段によ
って読み取った結果に基づいて補正データを算出して前
記記憶手段に記憶する濃度ムラ補正手段とを備えたこと
を特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す。これは複数の吐出
口を有する記録ヘッドにより画像を記録するようにした
インクジェット記録装置の例である。

図において、記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkは、256個の吐
出口を有し、熱により気泡を形成してその圧力でインク
滴を吐出するようになっており、図示しないインクタン
クからインクチューブを介して、シアン（Ｃ）、マゼン
タ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Bk）の各色のイ
ンクが供給されている。記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkに供給
されたインクは、制御回路15からの記録情報に応じて、
図示しない記録ヘッドドライバにより駆動された各記録
素子からインク滴として吐出される。

紙送りモータ８は記録用紙２を間欠送りするための駆
動源であり、紙送りローラ４、給紙ローラ５を駆動する
ものである。主走査モータ６は主走査キャリッジ３を主
走査ベルト10を介して、矢印A,Bの方向に走査させるた
めの駆動源である。本実施例では、正確な紙送り制御が
必要なことから紙送りモータ８および主走査モータ６に
パルスモータを使用している。

紙送りモータ８および給紙ローラクラッチ11は、記録
用紙２が給紙ローラ５に到達するとオンして記録用紙２
を紙送りローラ４までプラテン７上を搬送し、記録用紙
２が紙送りローラ４に到達するとオフするようになって
いる。紙検知センサ12はプラテン７上に設けてあり、記
録用紙２を検知するものである。センサ情報は位置制御
およびジャム制御等に利用されている。

記録用紙２が紙送りローラ４に到達して、給紙ローラ
クラッチ11および紙送りモータ８がオフした場合、プラ
テン７の内側から、図示しない吸引モータにより吸引動
作が行なわれ、記録用紙２が画像記録領域上であるプラ
テン７上へ密着されるようになっている。

記録用紙２への画像記録動作に先立って、ホーム・ポ
ジション・センサ９の位置に走査キャリッジ３を移動
し、ついで、矢印Ａの方向に往路走査を行い、所定の位
置よりシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク
を記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkから吐出して画像記録を行
う。所定の長さ分の画像記録を終了した後、走査キャリ
ッジ３を停止し、逆に、矢印Ｂの方向に復路操作を開始
し、ホーム・ポジションセンサ９の位置まで走査キャリ
ッジ３を戻す。復路走査の間、紙送りモータ８により紙
送りローラ４を駆動して、記録ヘッド１で記録した長さ
分の紙送りを矢印Ｃの方向に行う。

走査キャリッジ３がホーム・ポジション・センサ９で
検知されるホーム・ポジションに停止すると、図示しな
い回復装置により記録ヘッド１の回復動作を行う。この
回復動作は安定した記録動作を行うための処理であり、
記録ヘッド１のノズル内に残留しているインクの粘度変
化等から生じる吐出開始時のムラを防止するため、給紙
時間、装置内温度、および吐出時間等の予めプログラム
された条件により、記録ヘッド１を駆動させ、インクの
空吐出動作等をさせる処理である。

以上説明した動作を繰り返すことにより記録紙上全面
に画像記録が行われる。

制御回路15により、各記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkに均一
な画像信号を与えて記録用紙２上にテストパターンを記
録し、テストパターンの記録された記録用紙２を濃度ム
ラ読取り手段14としての照明光源18により照明し、記録
用紙２に記録されたテストパターンの記録濃度を読取り
センサ17C,17M,17Y,17Bkにより読み取り、各読取りセン
サにより読取られた各記録ヘッドによるテストパターン
記録の読取り信号をA/D変換器36によりデジタル信号に
変換した後、その読取り信号を一時的にRAM19に記憶す
るようにしてある。

ここで、記録ヘッドにより記録されるテストパターン
は均一濃度のハーフトーンパターンでよく、記録比率が
30％〜75％程度の特定のパターンを選択すればよい。読
取りセンサ17C,17M,17Y,17Bkは、テストパターンを読み
取って読取り信号を出力するもので、画像記録領域外、
本実施例では記録用紙２の搬送方向、すなわち、矢印Ｃ
方向に対して記録ヘッドより下手の排紙側方向で、記録
用紙の記録面側に面するように配置してある。

第２図は第１図示読取り部17を示す。

カラーフィルタ20R,20G,20Bは、記録用紙２上に記録
されたテストパターンの濃度ムラの読取り精度を向上さ
せるためのもので、照明光源18の記録用紙側に設けてあ
る。記録用紙２に記録されたシアン、マゼンタ、イエロ
ーのテストパターンに対して、レッド、グリーン、ブル
ーの光を照射するようにしてある。このようにシアン、
マジェンタ、イエローの各色のテストパターンに対し
て、その補色の光を照射するようにしたので、各読取り
センサ17C,17M,17Y,17Bkの分光感度を、テストパターン
の色ごとに異なるものにする必要がなく、各センサに同
じ分光感度のセンサを用いたままで、各色の濃度ムラを
読取ることができる。ここで濃度ムラ読取り手段14によ
るテストパターンの読取りはテストパターンの濃度ムラ
をある程度平均化して読取った方が良く、読取りセンサ
の読取り開口幅は、本発明者の実験によれば0.2mm〜1mm
程度が良好であった。

第３図において、1C,1M,1Y,1Bk,17,19は第１図と同一
部分を示す。21C,21M,21Y,21Bkはそれぞれシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの４色の画像信号、22C,22M,
22Y,22Bkはそれぞれ各色用のむら補正テーブル、23C,23
M,23Y,23Bkはそれぞれ各色用のむら補正後画像信号、10
1C,101M,101Y,101Bkはそれぞれ各色用の階調補正テーブ
ル、31C,31M,31Y,31Bkは２値化回路、26C,26M,26Y,26Bk
は読取部17で読取られたC,M,Y,Bkの読取信号、19はR,G,
B信号を一時記憶するRAM、105はR,G,B,Bk信号に基づき
むら補正データを演算するCPU、28C,28M,28Y,28Bkはそ
れぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック用のむら
補正データ、29C,29M,29Y,29Bkは各色用のむら補正RA
M、30C,30M,30Y,30Bkは各色用のむら補正信号である。

第５図はCPU 105による制御手順を示すフローチャー
トである。

記録装置の電源が投入された後、ステップS1で、記録
ヘッドの濃度ムラ補正を行なうか否かが制御回路15から
の信号により判断される。判断した結果、記録ヘッドの
濃度ムラ補正を行なう場合、ステップS2に移行し、ステ
ップS2で、記録ヘッドによるテストパターン印字を開始
する。その後、ステップS3にて、濃度ムラ読取手段14に
より記録ヘッドのテストパターンを読み取り、ステップ
S4で、記録ヘッドの濃度ムラ補正データを算出した後、
ステップS5で、記録ヘッドの濃度ムラ補正データをムラ
補正RAM 29に記憶する。

そして、ステップS6で、制御回路15からの信号によ
り、記録を開始するか否かを判断し、判断した結果、記
録を行なう場合は、ステップS7で、記録ヘッドによる記
録を開始する。そして、ステップS8で、記録が終了した
か否かを判断し、判断した結果、記録が終了した場合
は、記録ヘッドを再び待機状態にする。

他方、ステップS1にて、判断した結果、記録ヘッドの
濃度ムラ補正を行わない場合は、待機状態となり、その
後、ステップS6に移行する。

ここで、ステップS1で、記録ヘッドの濃度ムラ補正動
作を行なうか否かは、表示部材等により操作者が制御部
15に指令を出して行なうことができるように構成すれば
良い。

次に、第３図示回路の動作を説明する。

画像信号21C,21M,21Y,21Bkはむら補正テーブル22C,22
M,22Y,22Bkによりヘッド1C,1M,1Y,1Bkのむらを補正する
ように変換される。むら補正テーブルは第４図のように
Ｙ＝0.70XからＹ＝1.30Xまでの傾きが0.01ずつ異なる補
正直線を61本有し、むら補正信号30C,30M,30Y,30Bkに応
じて補正直線を切り換える。例えば、吐出口から吐出さ
れ、記録用紙上へ記録されるドット径が大きいノズルに
対して記録信号が入力されたときは、傾きの小さい補正
直線を選択し、ドット径が小さいノズルに対して記録信
号が入力されたときは、傾きの大きい補正直線を選択し
て画像信号を補正する。

むら補正RAM 29C,29M,29Y,29Bkはそれぞれのヘッドの
むらを補正するのに必要な補正直線の選択信号を記憶し
ている。すなわち、０〜60の61種類の値を有するむら補
正信号を256個の吐出口分だけ記憶しており、入力され
る画像信号と同期してむら補正信号30C,30M,30Y,30Bkを
出力する。むら補正信号によって選択されたγ直線によ
りむらが補正された画像信号23C,23M,23Y,23Bkは、階調
補正テーブル101C,101M,101Y,101Bkに入力され、各ヘッ
ドの階調特性が補正されて出力される。

信号はその後２値化回路31C,31M,31Y,31Bkにより２値
化され、２値化信号に基づき記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkを
駆動し、カラー画像を記録する。

また、本実施例のように、記録ヘッドを搭載したキャ
リッジ３を移動させて記録用紙上に記録するようにした
画像記録装置では、次のように動作させることにより、
各記録ヘッドの濃度ムラ補正精度を向上させ、補正時間
も短縮化することができる。

つまり、制御回路15により濃度ムラ補正命令信号が発
せられ、紙送りモータ８により記録用紙２が画像記録領
域であるプラテン７上まで給紙された後、各記録ヘッド
を搭載したキャリッジ３が主走査モータ６により記録用
紙２上を矢印Ａ方向へ移動され、記録用紙２上に各記録
ヘッドにより均一な画像信号に対応したテストパターン
が記録される。

その後、各記録ヘッドを搭載したキャリッジ３は矢印
Ｂ方向に移動され、ホームポジションに停止している間
に、テストパターンが記録された記録用紙２は、紙送り
モータ８により矢印Ｃの方向に移動され、テストパター
ン記録部が濃度ムラ読取り手段14を通過後、搬送が一時
停止される。そして、その際、濃度ムラ読取り手段14に
より各記録ヘッドのテストパターンが読取られ、各記録
ヘッドの濃度ムラ量に対応した濃度ムラ補正データが算
出される。その後、前回記録ヘッドが記録した画像信号
をこの算出された濃度ムラ補正データに応じて変換し、
今度はこの変換された画像信号に対応したテストパター
ン記録するために、再びキャリッジ３を矢印Ａ方向に移
動させ、記録用紙２上に各記録ヘッドによりテストパタ
ーンを記録し、この各記録ヘッドのテストパターンを再
び読み取りセンサ17C,17M,17Y,17Bkにより読み取り、濃
度ムラ補正データを算出する。

以後、この動作を数回繰り返し、濃度ムラ補正動作を
終了させる。

このように、１枚の記録用紙上で複数回以上各記録ヘ
ッドのテストパターン記録と読み取りセンサ17C,17M,17
Y,17Bkによる読取りと、濃度ムラ補正データの算出を繰
り返し、例えば、１回の濃度ムラ補正動作によっても十
分に濃度ムラが補正されないような記録ヘッドに対して
も、各記録ヘッドの濃度ムラ補正精度を向上させ、補正
時間も短縮化することができるようになる。

なお、記録ヘッドによる記録動作回数を数え、記憶し
ておくためのカウンタを設け、このカウンタのカウント
値によって、記録ヘッドの濃度ムラ補正動作を決め、例
えば、記録動作100回ごとに記録ヘッドの濃度ムラ補正
１回といったように制御することも可能である。

第２の実施例 第６図は本発明の第２の実施例を示す。

本実施例は第１の実施例との比較でいえば、濃度ムラ
読取手段14が相違する。すなわち、第１の実施例では、
濃度ムラ読取り手段14を照明光源18、およびカラーフィ
ルタ20R,20G,20B,により構成したが、本実施例では、ラ
イン状の読取りセンサ32、照明光源33、およびカラーフ
ィルタ34R,34G,34Bにより構成した。

つまり、本実施例のように濃度ムラ読取り手段14を、
記録用紙２の搬送方向、すなわち、矢印Ｃ方向に対して
記録ヘッドより下手の排紙側方向で、記録用紙の記録面
側に面するように配置し、記録用紙２上へと記録された
テストパターンを読取る場合に記録用紙２と読取りセン
サ32の距離を一定に保つことが容易になる上、読取りセ
ンサも１個で済むことから装置構成も小さくすることが
できる。

また、第７図に示すように、読取りラインセンサ32の
読取り面側には記録用紙上に記録された各記録ヘッドに
よるテストパターンの位置に合わせて、R,G,Bの各色の
カラーフィルタ34R,34G,34Bを設け、記録パターンの各
色に対する読取りセンサ32の読取り精度を向上させた。

読取センサ32からの各色の読取り信号は、増幅器35C,
35M,35Y,35Bkに送られた後、A/D変換回路36によりデジ
タルデータに変換され、RAM19に一旦記憶される。

つまり、第８図（ａ）に示すように、カラーフィルタ
34R,34G,34Bを通して読取りラインセンサ32に読取られ
た、記録用紙上に記録された各記録ヘッドの記録パター
ンの読取りデータは、記録用紙２上からの各色の反射光
量が異なるため、色ごとにその出力値が異なってしま
う。例えば、A/D変換回路を8bitで構成した場合、各色
の出力値をダイナミックレンジの8bit幅の中でデジタル
データへと変換しなければならなくなるため、各色の読
取りデータの分解能が低下してしまう。

そこで、第８図（ｂ）に示すように、各色の読取り信
号を増幅器35C,35M,35Y,35Bkで増幅し、各色の読取り信
号のセンサ出力値もだいたい同じになるように合わせる
ことにより、読取り信号をA/D変換する際の読取り信号
幅を狭く設定することができる。このことから、8bit中
での読取りデータの分解能を高くすることができ、読取
り精度をさらに向上させることができるようになる。

第３の実施例 第９図は本発明の第３の実施例を示す。

本実施例は第１の実施例との比較で言えば、テストパ
ターンの記録方法と、記録されたテストパターンの読み
取り方法が相違する。

すなわち、本実施例では、記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkを
搭載したキャリッジをA,B方向にスキャン移動させて記
録用紙２上にテストパターンを記録する際に、キャリッ
ジ３を１回スキャンさせるごとに１色の記録ヘッドでテ
ストパターンを記録し、また、読取りラインセンサ32が
記録用紙２上に記録されたテストパターンを読取る際
に、１色のパターン記録を読取った後に、再び、キャリ
ッジ３をスキャンさせ、次の記録ヘッドで記録用紙２上
にテストパターンを記録させるようにした。

このように、各記録ヘッドの記録用紙上に記録された
テストパターン記録の読み取りを１色ごとに行なうよう
にしたので、テストパターンの読取りデータを記憶する
RAM 19の容量を1/4にすることができ、装置構成を小さ
くすることができる。

第４の実施例 第10図は本発明の第４の実施例を示す。

これは記録ヘッド1C,1M,1Y,1Bkの記録幅がA4幅（〜29
7mm）のフルマルチ記録ヘッドを用いた例である。

図示しない制御回路により濃度ムラ補正命令信号が発
せられると、ピックアップローラ39が矢印Ｆ方向に回転
され、ピックアップローラ39によりカセット38内に収納
されている記録用紙２が紙搬送ベルト40上に搬送され
る。その後、回転ローラ41が回転され、記録用紙２が紙
搬送ベルト40とともに矢印Ｆ方向に搬送され、その際、
各記録ヘッドが駆動され、記録用紙２上にテストパター
ンが記録される。その後、このテストパターンの記録さ
れた記録用紙２は、記録用紙２の搬送方向に対して記録
ヘッドより下手の排紙側の方向で、記録用紙の記録面側
に面するように配置された濃度ムラ読取り手段14まで搬
送され、読取りセンサ32により記録用紙上に記録された
テストパターンを読取るようになっている。

本実施例では、このように構成したので、作用効果は
第１の実施例のこれと本質的に相違しない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドに
均一な画像信号を供給してテストパターンを記録させ、
記録されたテストパターンを読取って得られる読取り信
号値からマルチヘッドの濃度ムラ量を算出し、算出され
た濃度ムラ量に基づき濃度ムラ補正データを算出し、濃
度ムラ補正データに応じて、マルチヘッドの各画像記録
素子に対する画像信号を制御するようにしたので、記録
ヘッドの出力特性の変化による濃度ムラが補正され、常
に、高品位な画像を記録することのできる画像記録装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、 第２図は第１図示読取り部14を示すブロック図、 第３図は本発明第１の実施例の構成を示すブロック図、 第４図は濃度ムラ補正直線の一例を示す図、 第５図はCPU 105による制御手順を示すフローチャー
ト、 第６図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、 第７図は第６図示読み取り部を示すブロック図、 第８図は第２の実施例を説明する説明図、 第９図は本発明の第３の実施例を示すブロック図、 第10図は本発明の第４の実施例を示すブロック図であ
る。 1C,1M,1Y,1Bk……記録ヘッド、 ２……記録用紙、 ３……キャリッジ、 ４……紙送りローラ、 ５……給紙ローラ、 ６……主走査モータ、 ７……プラテン、 ８……紙送りモータ、 ９……ホームポジションセンサ、 10……主走査ベルト、 11……クラッチ、 12……紙検知センサ、 14……読み取り部、 15……制御回路、 17C,17M,17Y,17Bk……読取りセンサ、 18……光源、 19……RAM、 20R,20G,20B……フィルタ、 22C,22M,22Y,22Bk……補正テーブル、 28C,28M,28Y,28Bk……補正データ、 29C,29M,29Y,29Bk……補正RAM、 31C,31M,31Y,31Bk……２値化回路、 32……読取りセンサ、 33……光源、 34R,34G,34B……フィルタ、 35C,35M,35Y,35Bk……増幅器、 36……A/D変換回路、 101C,101M,101Y,101Bk……階調補正テーブル、 38……カセット、 39……ピックアップローラ、 40……紙搬送ベルト、 41,42……ローラ、 43……排紙トレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−63171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 29/46 B41J 2/21 B41J 2/205 B41J 2/12

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の記録素子を所定方向に配列した記録
   ヘッドにより記録媒体上に画像の記録を行なう画像記録
   装置において、 前記記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、 前記複数の記録素子にそれぞれ対応した補正データを記
   憶する記憶手段と、 前記補正データに基づいて前記各記録素子に対応する画
   像信号を補正して記録を行う記録制御手段と、 前記記録ヘッドの複数の記録素子により記録された画像
   の画像濃度を、該複数の記録素子の配列方向に沿って光
   学的に読み取り可能な読み取り手段と、 前記記録ヘッドの濃度ムラの補正を行うか否かを判定
   し、濃度ムラの補正を行うと判定された場合に、前記記
   録ヘッドに所定の画像信号を供給して記録媒体上にテス
   トパターンの記録を行い、該テストパターンを前記読み
   取り手段によって読み取った結果に基づいて補正データ
   を算出して前記記憶手段に記憶する濃度ムラ補正手段と を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記読み取り手段は、
   前記記録媒体の搬送方向に対して、前記記録ヘッドによ
   り記録が行われる画像記録領域より下手の方向であっ
   て、前記搬送経路上の前記記録媒体の記録が行われる面
   側に配置されることを特徴とする画像記録装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記読み取り
   手段はテストパターンの色に対応したカラーフィルタを
   備えたことを特徴とする画像記録装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記記録ヘッドを搭載
   するためのキャリッジを備え、該キャリッジを移動させ
   て前記記録ヘッドによる画像の記録を行うことを特徴と
   する画像記録装置。
5. 【請求項５】請求項１において、前記記録ヘッドの濃度
   ムラ補正を行うか否かの判定は、操作者からの指令に基
   づいて行うことを特徴とする画像記録装置。
6. 【請求項６】請求項１において、前記記録ヘッドの濃度
   ムラ補正を行うか否かの判定は、記録動作の回数に応じ
   て行うことを特徴とする画像記録装置。
7. 【請求項７】請求項１において、前記搬送手段による記
   録媒体の搬送を行いながら前記読み取り手段による読み
   取りを行うことにより、前記複数の記録素子により記録
   された画像の画像濃度を、前記複数の記録素子の配列方
   向に沿って読み取り可能とすることを特徴とする画像記
   録装置。