JP3376223B2 - 記録ヘッド補正方法及びその装置 - Google Patents

記録ヘッド補正方法及びその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッド補正方法
及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタ装置、或いは、複写機やファク
シミリ等に備えられたプリンタ部は、画像情報に基づい
て、紙、プラスチック薄板、布等の記録媒体上にドット
パターンからなる画像を記録していくように構成されて
いる。
【０００３】このようなプリント装置のなかでも、基板
上にドットに対応する複数のプリント素子を配列させて
構成するインクジェット方式、サーマル方式、ＬＥＤ方
式等の記録ヘッドを搭載したプリンタ装置は、ローコス
トな装置として注目されている。
【０００４】これらのプリント素子を記録幅に対応させ
て配列させる記録ヘッドは、半導体製造工程と同様のプ
ロセスでプリント素子を形成できるため、それまで駆動
用集積回路を別体としていた形態から、近年においては
プリント素子が配列されている同一基板内部に駆動用回
路を構造的に作り込む形態に変化しつつある。
【０００５】この結果、記録ヘッドの駆動に係わる回路
構成が複雑になることが防止され、プリンタ装置の小型
化、ローコスト化が達成される。
【０００６】なかでも、インクジェットプリント方式に
おいて、熱エネルギーをインクに作用させ、発泡による
圧力を利用してインクを吐出させる方式は、記録信号に
対する応答性が良く、吐出口の高密度化が容易であるこ
となどの利点を有している点で、他のプリント方式に比
較しておおいに有望な方式と言える。
【０００７】さて、記録ヘッドを半導体製造工程を応用
して製造する場合、特に記録幅に対応して多数のプリン
ト素子を基板全域にわたって配列する場合、全ての記録
素子を欠陥なく製造することは非常に困難であった。そ
のため、記録ヘッドの製造工程における歩留りが悪く、
それに伴ってコストが高くなり、コスト面から考えて実
用化が容易とは言えなかった。
【０００８】このため、特開昭５５−１３２２５３号、
特開平２−２００９号、特開平４−２２９２７８号、特
開平４−２３２７４９号、特開平５−２４１９２号、米
国特許第５０１６０２３号等では、比較的インク吐出口
数の少ないプリント素子、すなわち３２個、４８個、６
４個、１２８個のプリント素子を配置した歩留りの高い
記録ヘッドを、ひとつの基板上（または上下）に、プリ
ント素子の配列密度に合わせて高精度に多数並べること
により、必要な記録幅に対応する長尺の記録ヘッドを得
る方法を提案している。
【０００９】この方法に基づき、最近では、６４個、１
２８個といった比較的インク吐出口数の少ないプリント
素子を基板上に配列し、その基板（プリント要素と呼
ぶ）を必要な記録幅に対応する分だけ、ベースとなるプ
レート上に精度良く並べて接着することにより、簡単に
フルライン記録ヘッドを製造できるようになってきてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにフルライン記録ヘッドが容易に製造できる様になっ
たものの、まだ、上記の様な製造方法で製造された記録
ヘッドには次の様な性能上の問題点も残されている。例
えば、並べられたプリント要素（基板）間の性能のバラ
ツキや、配列したプリント要素とプリント要素の間付近
のプリント素子の性能のバラツキ、更には、記録の際の
駆動ブロック毎の蓄熱などの原因による濃度ムラなどの
記録品位劣化が避けられないという問題点がある。
【００１１】特にインクジェット方式による記録ヘッド
の場合、配列したプリント要素とプリント要素の間付近
のプリント素子のバラツキだけでなく、プリント要素間
のすき間によるインク流動性の低下などの問題も、記録
ヘッドの製造工程の歩留りを悪くする原因となってい
た。それ故に、この種の記録ヘッドの持つ性能は十分高
いものであるにもかかわらず、市場での普及を妨げてい
るのが現状である。
【００１２】また記録ヘッドの濃度ムラを補正する手段
として、特願平６−３４５５８号に示されているように
ドット径を測定し、濃度ムラを補正する方法があるが、
記録ドットの再現性には次のような解決すべき課題があ
る。例えば、１ラインの記録を行なった際、次のライ
ン、更には、数十、数百ライン後には、記録ドットの特
性が微妙に変化してくる（これを記録ドット毎のゆらぎ
という）。このゆらぎの含む特定の事象（ドット径）を
濃度ムラデータとしていたため、１回の補正では満足の
ゆく結果は得られず、望ましい画質を得るには、補正の
ために数回の記録ドットデータを取得する必要があっ
た。更に、その補正データに応じて電気エネルギーを熱
エネルギー変換する場合、濃度の低いプリント素子に通
常値よりも大きなエネルギーが印加されるため、記録ヘ
ッドの耐久性が低下する恐れがあった。
【００１３】更に、従来の濃度ムラ補正方法のひとつで
あるＯＤ値による予測法や、記録ヘッド製造工程におい
て取得されるドット径データのバラツキから濃度ムラを
予測し、補正データとする方法では記録ヘッドの性能と
補正データとの間に良い相関関係がある訳ではなく、確
実な濃度ムラ補正ができない場合があった。
【００１４】更にまた、記録ヘッドの特性が、製造工程
に伴う種々の要因によって影響される場合、または、濃
度ムラが隣接する記録要素と干渉して、対応する補正信
号を与えても適当な補正量とならない場合、確実な濃度
ムラ補正ができない場合があった。
【００１５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、記録ヘッドの製造工程に伴う種々の要因を考慮
して、確実な濃度ムラ補正を行ない、歩留りの高い記録
ヘッドを提供するためにその記録ヘッドを補正する補正
装置及び補正方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録ヘッド補正装置は、以下のような構成か
らなる。即ち、複数の記録要素とデータを記憶可能な記
憶手段とを有した記録ヘッドによって記録がなされる記
録濃度を補正する記録ヘッド補正装置であって、前記記
録ヘッドの製造工程に起因する記録画像の濃度分布の傾
向に対応した複数の補正テーブルを保持するメモリと、
前記記録ヘッドを用い、記録媒体に記録パターンを試験
的に記録する記録制御手段と、前記記録媒体に記録され
た記録パターン画像の濃度分布の傾向を分析する分析手
段と、前記分析手段によって得られた濃度分布の傾向に
基づいて、前記複数の補正テーブルの中から使用する補
正テーブルを選択する選択手段と、前記選択手段によっ
て選択された補正テーブルを元に補正データを生成する
生成手段と、前記生成手段によって生成された補正デー
タを、前記記録ヘッドが有する前記記憶手段に送信する
送信手段とを有することを特徴とする記録ヘッド補正装
置を備える。
【００１８】また他の発明によれば、複数の記録要素と
データを記憶可能な記憶手段とを有した記録ヘッドによ
って記録がなされる記録濃度を補正する記録ヘッド補正
方法であって、前記記録ヘッドを用い、記録媒体に記録
パターンを試験的に記録する記録制御工程と、前記記録
媒体に記録された記録パターン画像の濃度分布の傾向を
分析する分析工程と、メモリに保持された前記記録ヘッ
ドの製造工程に起因する記録画像の濃度分布の傾向に対
応した複数の補正テーブルから、前記分析工程において
得られた濃度分布の傾向に基づいて、使用する補正テー
ブルを選択する選択工程と、前記選択工程において選択
された補正テーブルを元に、補正データを生成する生成
工程と、前記生成工程において生成された補正データ
を、前記記録ヘッドが有する前記記憶手段に送信する送
信工程とを有することを特徴とする記録ヘッド補正方法
を備える。
【００１９】
【００２０】
【００２１】以上の構成により本発明は、複数の記録要
素とデータを記憶可能な記憶手段とを有した記録ヘッド
の補正を、まず、記録ヘッドを用いて記録媒体に記録パ
ターンを試験的に記録し、その記録された記録パターン
画像の濃度分布の傾向を分析し、その分析から得られた
濃度分布の傾向に基づいて、濃度むらを抑えるための補
正データを生成し、その生成された補正データを、記録
ヘッドが有する記憶手段に送信するよう動作する。
【００２２】ここで、さらに記録ヘッドが製造される製
造工程に含まれる種々の要因を反映したデータによって
生成される複数の補正テーブルを格納した記憶手段を設
け、分析された濃度分布の傾向に基づいて、記憶手段に
格納された複数の補正テーブルから最適な補正テーブル
を選択し、その選択された最適な補正テーブルに基づい
て、補正データを演算するようにしても良い。
【００２３】或は、複数の記録要素各々からの記録濃度
に関し、隣接する各記録要素間の記録濃度差を算出し、
その算出された各記録要素間の記録濃度差に基づいて、
前記記録濃度差が大きい記録要素についての補正データ
を生成するようにしても良い。
【００２４】また以上のようにして補正される記録ヘッ
ドには、記憶手段として、ＥＥＰＲＯＭを含んでいても
良い。そして、Ｎ個の記録要素を備える回路基板をＭ個
ライン上に配列することによって、Ｎ×Ｍ個の記録要素
からなる記録ヘッドを構成することもできる。その記録
ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット
記録ヘッドであっても良いし、熱エネルギーを利用して
インクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える
熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備
えていても良い。
【００２５】
【００２６】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】＜装置本体の概略説明＞図１は本発明の代
表的な実施形態であるインクジェット方式のプリンタＩ
ＪＲＡの主要部の構成を示す外観斜視図である。本実施
例のインクジェット方式のプリンタは、図１に示すよう
に、記録用紙（連続シート）Ｐの全幅にわたる範囲にイ
ンクジェットを吐出する記録ヘッド（フルマルチ型記録
ヘッド）ＩＪＨを記録用紙の搬送方向に配列した構成を
もっている。これらの記録ヘッドＩＪＨの吐出口ＩＮか
らはインクが所定のタイミングで記録用紙Ｐに向けて吐
出される。
【００２８】本実施形態では、折畳の可能な連続シート
である記録用紙Ｐが以下に説明する制御回路からの制御
によって搬送モータを駆動し、図１に示すＶＳ方向に搬
送され、記録用紙上に画像記録がなされる。なお、図１
において、５０１８はシート送り用ローラ、５０１９は
シート送りローラ５０１８と共に連続シートである記録
用紙Ｐを記録位置に保持すると共に、駆動モータ（不図
示）によって駆動されるシート送りローラ５０１８に連
動して記録用紙Ｐを矢印ＶＳ方向にシート送りする排出
側のローラである。
【００２９】図２はインクジェット方式のプリンタの制
御回路の構成を示すブロック図である。図２において、
１７００は記録信号を例えば、ホストコンピュータなど
の外部装置から入力するインタフェース、１７０１はＭ
ＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログ
ラム（必要によっては文字フォントを含む）を格納する
ＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッド
に供給される記録データ等）を一時的に保存しておくＤ
ＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記
録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）で
あり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡ
Ｍ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７０８は記録
用紙（本実施形態では連続シート）搬送のための搬送モ
ータである。１７０５は記録ヘッドを駆動するヘッドド
ライバ、１７０６は搬送モータ１７０８を駆動するため
のモータドライバである。
【００３０】上記制御回路の動作概要を説明すると、イ
ンタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ
１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント
用の記録データに変換される。そして、モータドライバ
１７０６が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５
に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨが駆動
され、記録動作が行われる。
【００３１】１７１１は各基板のセンサ（例えば図１８
に示す発熱体抵抗モニタ３１４、温度センサ３１５等）
をモニタすると共に、記録ヘッドＩＪＨ内に備えられて
いる各基板（後述するヒータボード１０００）のばらつ
きの補正データを記憶したメモリ１３（後述）からの補
正データを送信する信号線である。１７１２はプレヒー
トパルス及びラッチ信号、ヒートパルス信号等を含む信
号線である。ＭＰＵ１７０１は、記録ヘッドＩＪＨ内の
メモリ１３からの補正データに基づいて、各基板が均一
な画素を形成することができる様に、信号線１７１２を
介して制御信号を記録ヘッドＩＪＨに送る。
【００３２】図３は、本実施形態の記録ヘッド補正装置
の構成を示すブロック図である。図３において、１は記
録ヘッド補正装置の全ての制御部を管理するＣＰＵ、２
は全ての制御部のＩ／Ｏインタフェース、３は画像処理
部である。画像処理部３はＣＣＤカメラ４から読み取っ
た紙送りステージ５上の記録媒体の記録ドットパターン
から、ドット径、濃度ムラをピクセル値に変換する。画
像処理部３が記録ヘッドＩＪＨの全ての記録素子に対応
したドットデータをＣＰＵ１に送信すると、ＣＰＵ１は
これを演算して、記録ヘッドＩＪＨの駆動信号に合わせ
て濃度補正データを駆動信号制御部７に送ると共にメモ
リ制御部８に、濃度補正データを展開させる。
【００３３】また、ＣＰＵ１にはテストパターンの濃度
分布を分析する分析プログラムと、その分析結果に基づ
いて、選択される複数の補正テーブル（後述）と、その
選択された補正テーブルに従って濃度補正データを生成
する生成プログラムとを格納するメモリが内蔵されてい
る。
【００３４】画像データ制御部６は記録ヘッドＩＪＨに
記録させるドットパターンを送るもので、通常の記録の
際だけでなく、濃度補正データが確定した際にも、駆動
信号制御部７に同期信号を送りながら、濃度補正駆動信
号を送出させる。ＣＰＵ１は記録ヘッドＩＪＨの駆動電
圧を制御する電圧制御部９や、紙送りステージ５の動作
を制御するためのステージ／紙送り制御部１１も管理
し、適正な駆動電圧の設定や、装置のステージ移動や記
録する紙の送りなどの制御を行う。更に、ヘッドデータ
検出部１０は記録ヘッドＩＪＨ内の各基板（プリント要
素）１０００（図１４参照）の特性を濃度補正にフィー
ドバックさせる重要な部分である。
【００３５】例えば、６４個または１２８個の記録素子
を配置した基板１０００を複数個並べて構成した記録ヘ
ッドＩＪＨでは、それぞれの基板１０００がシリコンウ
エハのどの部分から切り出されたものかが判らない。従
って、基板毎に異なる特性を示す場合がある。
【００３６】このような場合でも記録ヘッド全体が同一
濃度で記録できるよう、基板１０００の内部には、記録
素子と同一のシート抵抗値で構成されたランク検出用素
子ＲH を配置している。この他にも、基板１０００毎の
温度変化がモニタできる半導体素子等を設けている場合
もあり、ヘッドデータ検出部１０はこれらの素子をモニ
タするものである。そして、ヘッドデータ検出部１０が
これらの素子をモニタしたデータをＣＰＵ１に送ると、
ＣＰＵ１は、記録ヘッドユニットの各基板１０００がそ
れぞれ均一な濃度で記録できる様、各基板１０００を駆
動するデータを補正する補正データを生成する。
【００３７】記録ヘッド補正装置の各制御部に上記の補
正データが反映されると、その状態で記録ヘッドＩＪＨ
による記録動作が実行される。記録ヘッド補正装置は、
この印字をＣＣＤカメラ４と画像処理部３により再度画
像処理し、予め決められた記録ヘッドの規格を満たした
段階で、最終補正データがメモリ制御部８よりメモリ１
３（ＥＥＰＲＯＭなど）に書き込まれる。
【００３８】図４及び図５は各々、記録ヘッド補正装置
の構成を示す斜視図と、その動作を示すフローチャート
である。以下、図４〜図５を参照して、その動作につい
て説明する。本実施形態では（１）４ドット毎の濃度ム
ラデータを生成し、４ドット単位に補正を行なう場合
と、（２）各ドット毎の濃度ムラデータを生成し、１ド
ット単位に補正を行なう場合の２つの補正処理について
説明する。
【００３９】（１）４ドット単位の補正処理 記録ヘッドＩＪＨを固定台５０に載せ、ＣＰＵ１は記録
ヘッドＩＪＨが正常な位置で記録動作ができるよう、固
定台５０を動作させて記録ヘッドＩＪＨを固定台５０上
に固定する。同時に記録ヘッドＩＪＨに電気的なコンタ
クトが行われると共に、インク供給装置５２が記録ヘッ
ドＩＪＨに接続される（ステツプＳ２）。次に、記録ヘ
ッドＩＪＨのランクを測定するため、基板１０００のシ
ート抵抗値をモニタする（ステツプＳ４）。
【００４０】長尺（フルライン）記録ヘッドユニットの
場合は、各ブロック（基板が複数個配列されて構成され
る場合は基板毎）のシート抵抗値をモニタし、個別に駆
動パワーを決定し、テストパターン記録を行う（ステツ
プＳ６）。テストパターン記録を行う前処理として、記
録ヘッドＩＪＨが安定した記録ができるよう、記録ヘッ
ドＩＪＨの動作が安定するまで予備記録（エージング）
を行う。エージングはヘッド回復処理部５４に並設され
たエージング用トレー上で行なわれ、テストパターンと
して正常な記録となる様回復処理（インク吸引、オリフ
ィス面クリーニング等）が施される。テストパターン記
録を行うと、その記録結果はＣＣＤカメラ４と画像処理
部３の位置まで移動され、これらにより画像処理され、
記録評価のパラメータと比較される。特に、改善できる
パラメータである記録素子の濃度バラツキに関し、以下
のことを考慮して演算処理を行う。
【００４１】画像の濃度ムラは、プリント素子の記録に
よる相対的な濃度コントラストの差によって発生するも
のであり、コントラストが小さければ、目には濃度ムラ
とは映らない。また、高濃度の記録を出力するプリント
素子がある程度空間的に集中していると濃度ムラが生じ
ていると目視でわかる様になる。
【００４２】ところで、濃度ムラという観点で、目視認
識限界を数式化してみると ΔＯＤ＝０．０２×ΔＶｄ （Ｖｄは吐出量） という関係が実験的に得られている。この式では、例え
ば、１〜４ｐｌ（ピコリットル）の吐出量の違いがＯＤ
値換算で０．０２〜０．０８程度変化することを示して
いる。これは、実際の画像では、バラツキ要因の大きい
記録ドットの集合となり、特に隣接するプリント素子と
の間で４ｐｌ程度の吐出量差があれば、その間でかなり
大きなコントラスト差を生じることになる。しかしなが
ら、３００〜６００ｄｐｉ程度の記録密度の場合、人間
の目で隣接ドットとの濃度ムラをドット単位で比較する
ことは不可能である。
【００４３】以上説明した様に、画像の濃度ムラに対す
る人間の判別限界を考慮すると、 （１）数ドット単位（２〜８画素程度：記録密度によ
る）で濃度ムラ補正する； （２）補正の際、画像処理するイベント数（記録ドット
毎、または、記録ドットグループの事象数）を大きくす
る（１６〜１０２４ドット程度）ことで、人間の判別能
力に近い濃度ムラデータを作成することができる。
【００４４】次にこの濃度ムラデータを作成する手順を
具体的に説明する。
【００４５】図６はＣＣＤカメラ等で読み取る画像パタ
ーンの一例を示すものである。図６では５０％デューテ
ィのドットパターンを構成し、ＣＣＤカメラの画面エリ
アに対して３２ドット×３２ドット分のドットパターン
を割り当てた例であり、図６のＡ，Ｂは夫々、４×３２
ドットの領域であり、本実施形態ではこれを１イベント
としている。一方、図６のＣ，Ｄは３２×３２ドットの
ドットパターンを画像認識するためのマーカとして配置
されている。
【００４６】ここでは、読み取り開始ドットをｎとする
と、図中のｘ軸方向（プリント素子列方向）にｎ＋３ま
で、ｙ軸方向（記録媒体搬送方向）に３２ビット分をひ
とまとまりとして、１イベントのエリアを構成する（図
６のＡ）。画像メモリ（不図示）中では、同様のエリア
が８つ作られ、各エリア毎にそのエリア内の“黒”或い
は“白”画素数と所定の閾値に従って２値化処理が行わ
れる。なお、この閾値は実験的に得られた最適な値が用
いられる。このような２値化処理の結果、４ドット毎の
濃度ムラデータが得られる。
【００４７】また、各エリア毎の絶対濃度（黒画素数の
総計）を濃度ムラデータとしても効果的である。
【００４８】さらに、図６に示すような５０％デューテ
ィのドットパターンをプリント素子１ノズル当たり１０
０ドット以上に相当する面積の画像をイメージスキャナ
にて取り込んで処理し、濃度ムラデータとして用いるこ
とができる。
【００４９】この方法では、１ノズル当たり１００ドッ
ト（１００回の記録）以上の事象数が得られるため、ｙ
方向に関するドット径の微妙なゆらぎは平均化される。
濃度ムラを目視で判別する際、ｙ方向のゆらぎはあまり
目立たないものであるが、事象数が少ないと、その濃度
ムラは人間が目視認識する濃度ムラのようにはならず濃
度ムラデータとしては適当ではない。なぜなら、人間が
目視認識する程度に意味のある統計的データとはならな
いからである。尚、ｘ方向に関してはドット単位の濃度
ムラデータが得られれば、さらにこれを数ドットまとめ
て濃度ムラデータとすることができる。このとき、何ド
ット単位で行なうかは装置外部から設定できるようにし
ても良いし、前述の様に４ドット単位で補正データを作
成するには、ｘ方向に４ドット単位の濃度ムラデータを
平均化しても良い。
【００５０】このようにして得られた濃度ムラデータ
は、記録ヘッド製造装置にしてもプリント装置にして
も、その構成を複雑にすることなく、短時間で処理する
ことができるものである。
【００５１】また、以上のようにして得られる４ドット
毎の濃度ムラデータは、記録ヘッドの４ノズル毎に同じ
データが与えられる。
【００５２】さて、このようにして濃度ムラデータが得
られると、このデータに基づいて次に各素子をどのよう
に補正するかが決定される。例えば、記録ヘッドの記録
素子夫々の駆動パワーがパルス幅で決定される場合、記
録ヘッドの駆動用集積回路に与える駆動パルス幅データ
を選択する。後で説明するが、駆動用集積回路のパルス
幅制御回路が、いくつかのパルス幅から選択する場合
は、まず、濃度ムラデータを基に、選択されるパルス幅
のＭＡＸ，ＭＩＮを決定し、その間のパルス幅を許容さ
れる分解能で設定する。そして、画像処理データに合わ
せて各素子の記録濃度を補正する様パルス幅を設定し、
各記録素子に対応させることで、記録ヘッドユニットの
記録濃度の均一化を図ることが可能である。以上の処理
がＯＫになるまで繰り返され、ＯＫになったところでそ
のデータがメモリ１３に記憶される。この処理がステツ
プＳ８〜ステツプＳ１２で行なわれる。
【００５３】なお本実施形態によれば、従来技術で述べ
た特願平６−３４５５８号に比べて、ＯＫになるまでの
テスト回数は著しく減少する。
【００５４】（２）１ドット単位の補正処理 以上説明した濃度ムラデータは、人間の視覚特性から意
味のある濃度ムラが生成されるように、プリント素子の
列方向に４ドット毎まとめて生成された。しかしなが
ら、記録画像が記録用紙に記録されて人間が視覚的に確
認するようなものではなく、例えば、カラーフィルタの
ような記録媒体に画像が記録され何らかの装置がその記
録画像を読み取ったり、或いは、識別したりする場合に
は、各ドット毎の濃度ムラが直接画質に効いてくる。
【００５５】このような場合には、画像の濃度ムラの補
正は１ドット毎に行なう必要がある。以下の説明は、記
録ヘッドの構成がｎ種類のプレヒートパルス幅を１ライ
ンにわたって配列された記録素子毎に選択できるタイプ
であることを前提に、記録ヘッドのダブルパルス幅制御
において用いられるプレヒートパルスのパルス幅を補正
パラメータとし、１ドット毎に画像の濃度ムラの補正を
行なう処理に関するものである。
【００５６】この処理は図５に示したフローチャートの
ステップＳ４〜ステップＳ１０に対応する。
【００５７】まず、ステップＳ４では、前述のように記
録ヘッドの各ユニット（基板１０００）の抵抗値をモニ
タし、Ｍ個の配列されたユニット各々の抵抗値のバラツ
キに基づいて、それぞれの抵抗値に相当する記録電流通
電時間（プレヒートパルス幅とメインパルス幅との和）
を算出する。この演算は、基本的に記録素子のシミュレ
ーションから得られる。記録ヘッドはＭ個のユニットに
より構成されるので、Ｍ個分の記録電流通電時間に関す
る平均値が得られる。この得られた平均値に対し、α倍
（０≦α＜１）したものが、後述する基準ＯＤ値を求め
るためのプレヒートパルス幅となる。このプレヒートパ
ルス幅は各ユニットに共通となる。
【００５８】図７は以上のようにして求められた記録ヘ
ッドの特性を反映した記録ヘッドの各ユニット毎の記録
電流通電時間と、各ユニットに共通なプレヒートパルス
幅、及び、各ユニット毎に印加するダブルパルスを示す
図である。なお、αの値は記録ヘッドのダブルパルス制
御において、経験的に得られた値である。
【００５９】次にステップＳ６では、補正対象となる記
録ヘッドを用いて記録ヘッド補正装置が、（ａ）図７に
示すダブルパルスで標準パターンと、（ｂ）濃度補正の
ためのテストパターンとを記録媒体上に記録する。この
記録パターンは、記録ヘッドに対してダブルパルス幅制
御を行ないながら、記録媒体搬送方向（ｙ方向）には記
録ヘッドの各ノズルの微妙なゆらぎを平均化するために
１００ドット程度を単位として、プレヒートパルス幅を
変化させながら複数回（ｎ）記録を行なう。
【００６０】なお以上の標準パターンとテストパターン
の記録は、補正対象となる記録ヘッドの記録が安定状態
になってから行なう。
【００６１】次に、ステップＳ８では記録された標準パ
ターンとテストパターンをＣＣＤカメラ４で読み取って
画像処理してＯＤ値に変換する。
【００６２】図８は、以上のようにして記録されたテス
トパターンを読み取って画像処理して得られる各記録素
子と印加したプレヒートパルス幅に従うＯＤ値をテーブ
ルとして表した図である。図８ではプレヒートパルス幅
を０．８７５μｓから２．０μｓまで０．１２５μｓづ
つ増していき、１０回（ｎ＝１０）記録を行なった場合
の、各記録素子に関するＯＤ値を示している。このよう
に、一定のプレヒートパルス幅に対しても記録素子毎に
ＯＤ値がばらついているのが分かる。
【００６３】本実施形態では、まず、これらｎ個のプレ
ヒートパルス幅から濃度ムラをなくすために最適の値を
記録素子毎に補正パラメータとして選択し、さらに、こ
の最適値を、ある基準ＯＤ値（後述）に等しい、或い
は、その値に近いＯＤ値が得られるように選択する。例
えば、基準ＯＤ値を０．４３とした場合、図８において
★印が付されている値が選択されるように、各記録素子
に関し補正パラメータとしてプレヒートパルス幅を選択
する。このように補正パラメータが選択されることで濃
度補正がなされ、各記録素子に関するＯＤ値がほぼ一定
になり、その結果、濃度ムラがなくなることになる。図
８の最下段には、各記録素子に関し選択された補正パラ
メータに付された番号が記されている。
【００６４】一方、記録された標準パターンから得られ
たＯＤ値に基づいて、その度数分布（ヒストグラム）を
求める。図９は標準パターンから得られたＯＤ値の度数
分布一例を示す図である。このような統計処理によって
得られる度数分布から、基準ＯＤ値を得る。即ち、度数
分布の最大値、最小値、中央値、最大度数値、平均値、
最大度数値からの分散値などに対応するＯＤ値の１つを
を基準ＯＤ値とすれば良い。このようにして、記録ヘッ
ドの特性を反映した記録標準パターンから得られるＯＤ
値の度数分布に従って基準ＯＤ値が求められる。なお、
得られた基準ＯＤ値、例えば、上記の平均値に記録ヘッ
ドの生産ロットによるばらつきを反映した補正値（＋
β）を付加しても良い。いずれにしても、標準パターン
によって記録されたものに対して統計処理を行い、得ら
れたＯＤ値を基準ＯＤ値とすることによって、その値は
常に補正対象となる記録ヘッドの特性（各ユニットの抵
抗値のばらつき）が反映されたものとなる。
【００６５】さて、図８ではテストパターンの記録回数
がｎ＝１０の場合について示しているが、ｎの値が大き
くなるほど、記録ヘッドの補正回路は複雑になるのは言
うまでもない。従って、濃度ムラを低減し、かつ低コス
トな記録ヘッドを達成するためには、ｎを必要最小限の
値に留めることが重要である。一般に濃度ムラは、隣接
するドットのＯＤ値の差が大きい場合に視覚的に認識さ
れる。この差は、標準パターンの記録から得られる各ド
ットのＯＤ値の度数分布（ヒストグラム）において、そ
の度数分布に近似する正規分布から突出したＯＤ値とそ
の正規分布とのづれ量である場合が多いことが実験的或
いは経験的に確認されている。
【００６６】従って、図９に示すような標準パターンの
ＯＤ値の度数分布において、突出した部分のＯＤ値を基
準ＯＤ値まで引き上げられる補正パラメータを用意すれ
ば、ｎの値がたとえ小さくても、例えば、ｎ＝４程度で
も、十分な濃度ムラ補正ができる。そして、ｎ＝４であ
れば、２ビットの論理選択回路を用いることができるた
め、記録装置内の補正回路を複雑にしなくて済むという
利点がある。また、標準パターンのＯＤ値の度数分布に
おいて、突出した部分が少ない分布をもつ、即ち、濃度
ムラの少ない記録ヘッドにおいては、小さな値のｎでも
更に濃度ムラを少なくできることは言うまでもない。
【００６７】また、記録ヘッドの特性が製造工程に係わ
る種々の要因によって大きく影響を受ける場合、若しく
は、製造工程に係わる種々の要因が蓄積して濃度ムラが
特定の傾向を有するような場合には、図５に示すステッ
プＳ６〜Ｓ１０の処理を繰り返さなくとも、以下のよう
にしてこれらの要因を補正する補正データを生成し、記
録ヘッドＩＪＨのメモリ１３に書き込むことができる。
【００６８】図１０は記録ヘッドの製造工程に係わる種
々の要因によって発生する濃度ムラを補正する補正デー
タを生成して記録ヘッドのメモリに書き込む処理を示す
フローチャートである。なお、この処理は記録ヘッド補
正装置によって実行される。従って、図５のフローチャ
ートで説明したのと同じ処理には同じステップ参照番号
を付し、ここでの説明は繰り返さない。また、ステップ
Ｓ６では前述した標準パターンがテストパターンとして
記録される。
【００６９】ステップＳ２〜Ｓ６の処理の後、続くステ
ップＳ８における画像処理では前述した処理に加えて、
記録ヘッドＩＪＨの全ノズルからのインク吐出による記
録動作が正常に行なわれたかどうかも確認する。ここ
で、全ノズルからのインク吐出による記録動作が正常に
行なわれたならば、処理はステップＳ１１に進むが、全
ノズルからのインク吐出による記録動作が正常に行なわ
れなかったならばその記録ヘッドは不良品とみなして処
理を打ち切る。
【００７０】これら一連の処理で特徴的な処理はステッ
プＳ１１の演算処理である。以下、その処理について詳
述する。ここで、生成されるデータによって、製造工程
に係わる種々の要因によって発生する濃度ムラが補正さ
れる。
【００７１】まず、ステップＳ８における画像処理後の
テストパターンから得られる画像データが示す濃度分布
を分析して、濃度ムラの傾向を調べる。この分析はＣＰ
Ｕ１に内蔵された分析プログラムを実行してなされる。
そして、その傾向を複数個の製造工程に含まれる特定の
原因を反映した濃度ムラ傾向補正テーブルと比較分析す
る。この比較分析の時、ＣＰＵ１に付属するメモリから
補正テーブルが読み出される。
【００７２】図１１はこの補正テーブルのいくつかの例
を示す図である。
【００７３】記録ヘッドの製造工程における独特の濃度
ムラ傾向は、図１１に示すように、その製造工程に従っ
て複数種類に分類できる。本実施形態のようなフルマル
チ型記録ヘッドでは基板１０００を複数個配列して記録
ヘッドを構成する。例えば、後述する図１４に示すよう
な記録ヘッドの場合、密度３６０ｄｐｉで１２８個のイ
ンク吐出口を形成した基板を２４個並べ、合計３０７２
個のノズルを有するように構成し、両端の基板の予備的
に備えられた３２個ずつ計６４個のノズルを除く、３０
０８個の有効吐出口をもつようになっている。このよう
な構成の記録ヘッドでは各基板の両端部のシート抵抗値
が各基板の中心部のシート抵抗値と異なり、その結果、
基板に一様な電流を通電して記録動作を行なわせても、
基板と基板の隣接部には白スジ状の濃度ムラが発生する
場合がある。つまり、その隣接部においてインク吐出量
が少なくなる。この様な特有な濃度ムラを補正する際、
図１１に示す補正テーブルＣ（ブロック両端大）のよう
な基板と基板の隣接部においてインク吐出調整量が多く
なる特性の補正テーブルを使用するように選択して濃度
補正を行う。
【００７４】また、後述する図１４に示す天板２０００
にインク流路を形成する加工は、天板にはめ込まれる基
板単位に行なれるので、基板毎に濃度ムラを呈する場合
がある。このような場合には、図１１に示す補正テーブ
ルＤ、Ｅ、或は、Ｆのような特性をもった補正テーブル
を用いて、各基板の片端部、中心部、或は、両端部にお
いてインク吐出調整量が大きくなるような濃度ムラの補
正ができるようにする。この処理により、通常の補正デ
ータよりも濃度ムラを呈する部分の補正が強調されるの
で、目視上では、より均一な高品位画像が形成される。
【００７５】さらに、後述する図１４に示すベースプレ
ート３０００が全体として湾曲し、これが濃度ムラとな
って現れる場合には、図１１に示す補正テーブルＡ或は
Ｂのような特性をもった補正テーブルを用いて、濃度ム
ラを補正する。さらにまた、記録ヘッドの記録幅全体に
わたって濃度ムラが発生する場合には、図１１に示す補
正テーブルＧのような特性をもった補正テーブルを用い
て補正することができる。
【００７６】なお、図１１の種々の補正テーブルが示す
補正は、ＣＰＵ１に内蔵するメモリに格納された生成プ
ログラムを実行して濃度補正データを生成することによ
りなされる。実際には後述するようなプレヒートパルス
幅、メインヒートパルス幅、休止期間の幅を調整するこ
とで行なわれる。そして、それらの幅を調整するための
補正データが記録ヘッドＩＪＨ内に設けられた４ノズル
単位或いは１ノズル単位にメモリ１３に格納される。
【００７７】以上のように、記録されたテストパターン
を画像処理することによって検出される濃度ムラから記
録ヘッドの製造工程に起因する濃度ムラの補正がなされ
る。このような補正は、記録ヘッドを搭載する記録装置
の駆動方法の特性や印字領域等に対応した補正にも適用
可能であるので、記録ヘッドの使用方法にあわせて濃度
ムラ補正を強調させることも可能である。
【００７８】さて、既に述べたように、隣接するノズル
からの記録濃度差が大きければ大きいほど、目視上、こ
れは大きな濃度ムラとして現れる。従って、ステップＳ
６とＳ８の処理から得られる図１２に示すようなインク
吐出ノズルの違いによるＯＤ値の変化に基づいて、隣接
するノズル間の記録濃度差（ここではＯＤ値の差）を求
め、その変化量（Ｄ（Ｌ＋１）−Ｄ（Ｌ））に基づい
て、図１０に示したフローチャートのステップＳ１１に
おいて、濃度補正を行なっても良い。
【００７９】例えば、補正対象の記録ヘッドのＯＤ値変
化が図１３（ａ）或は図１３（ｂ）に示すようなパター
ンであった場合、図１３（ｂ）に示すノズル番号Ｌ１〜
Ｌ２の領域で濃度ムラが目立つ。従って、特にこのよう
な領域において、ＯＤ値の差を補正データに反映させ、
濃度ムラ補正を強調するようにできる。
【００８０】以上の様に、濃度ムラ補正を強調する手段
を設けることにより、より目視による画質を反映した濃
度ムラ補正ができる。
【００８１】さて、図１４は、本実施形態の記録ヘッド
の構成を説明するための分解斜視図である。ここでは、
記録素子がインク吐出のために使用する吐出エネルギ発
生素子（インクジェット記録方式では一対の電極及びこ
れら電極の間に設けられた発熱抵抗体）である場合につ
いて説明する。
【００８２】以下に説明する方法によれば、今までフォ
トリソグラフィ加工等の技術を用いて全幅にわたって無
欠陥で作り上げようとしていた長尺（フルライン）の記
録ヘッドが極めて高い歩留りで得られ、しかもこの上
に、一端部に形成された複数のインク吐出口と、これら
の吐出口の各々に連通し、かつ一端部から他端部に向け
て形成された複数の溝を有する一体の天板を、その複数
の溝が基板にふさがれる様に接合することによって極め
て簡単に長尺（フルライン）のインクジェット記録ヘッ
ドユニットを構成することができる。
【００８３】本実施形態においては、インク吐出口の密
度３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）、インクの吐出口数３
００８ノズル（記録幅２１２ｍｍ）のインクジェット記
録ヘッドについて説明する。
【００８４】図１４において、基板（以下ヒータボード
と称す）１０００は吐出エネルギ発生素子１０１０が所
定の位置に３６０ｄｐｉの密度にて１２８個設けられて
いるものである。これには外部からの電気信号により任
意のタイミングで吐出エネルギ発生素子１０１０を駆動
させたりする信号パッド、その駆動のための電力等を供
給するための電力パッド１０２０等が設けられている。
【００８５】ヒータボード１０００は金属やセラミック
といった材質で作られたベースプレート３０００の表面
上に接着剤にて複数個並べて接着固定されている。
【００８６】図１５はヒータボード１０００を並べた状
態の詳細な様子を示す図である。ヒータボード１０００
は、ベースプレート３０００の所定の場所に、所定の厚
さで塗布された接着剤３０１０によって接着固定されて
いる。この際、隣接する２つのヒータボードの夫々の端
部に位置する吐出エネルギ発生素子１０１０同士のピッ
チが、ヒータボード１０００上の吐出エネルギ発生素子
１０１０のピッチＰ（＝７０．５μｍ）と同じになる様
に、ヒータボード１０００が精度よく接着固定される。
また、この際生じるヒータボード１０００同士の隙間は
封止剤３０２０にて封止される。
【００８７】図１４に戻って、ベースプレート３０００
にはヒータボード１０００と同様に配線基板４０００が
接着固定されている。この際、ヒータボード１０００上
の電力パッド１０２０と、配線基板上に設けられた信号
電力供給パッド４０１０とが近接した状態で配線基板４
０００がベースプレート３０００に接着固定される。ま
た配線基板４０００には外部からの印字信号や駆動電力
を受けるためのコネクタ４０２０が設けられている。
【００８８】次に天板２０００について説明する。
【００８９】図１６は天板２０００の形状を示す図であ
る。図１６（ａ）は天板２０００を正面から見た正面
図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）を上方から見た上面
図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）を下方から見た下面
図、図１６（ｄ）は図１６（ａ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。
【００９０】図１６において、天板２０００はヒータボ
ード１０００に設けられた吐出エネルギ発生素子１０１
０に対応して設けられた流路２０２０と、各流路２０２
０に対応して設けられ、インクを記録媒体に向けて吐出
させるための各流路２０２０に連通したオリフィス２０
３０と、各流路２０２０に対してインクを供給するため
に各流路に連通した液室２０１０と、液室２０１０に対
してインクタンク（不図示）から供給されたインクを流
入させるためのインク供給口２０４０とから概略構成さ
れている。天板２０００は当然のことながら、ヒータボ
ード１０００を複数並べて構成された吐出エネルギ発生
素子列をほぼ覆い隠す長さに形成されている。
【００９１】再び図１４に戻って、天板２０００はその
流路２０２０と、ベースプレート３０００上に並べられ
たヒータボード１０００上の吐出エネルギ発生素子（発
熱体）１０１０との位置関係を正確に一致させた状態で
ヒータボード１０００に結合される。
【００９２】この際、結合の方法としては、バネ等によ
って機構的に押え込む方法、接着剤によって固定する方
法、それらを組み合わせた方法等いろいろな方法が考え
られる。
【００９３】これらのうちのいずれかの方法により、天
板２０００とヒータボード１０００は、図１７に示すよ
うな関係で固定される。
【００９４】以上、説明した天板２０００は切削などに
よる機械加工や、モールド成型法、注型法、フォトリソ
グラフィーを使った方法等の公知の方法を用いて製造す
ることができる。
【００９５】図１８は記録ヘッド用のヒータボード１０
００上に設けられた駆動回路の回路構成例である。ここ
で、１００は基体、１０１はプレヒートパルス選択ロジ
ックブロック、１０２は画像データを一時記憶するため
のラッチ３０３と同じ回路構成であるプレヒートパルス
を選択するための選択データ保存用ラッチ、１０３はヒ
ートパルスとプレヒートパルスを合成するためのＯＲ回
路である。
【００９６】次に、この駆動回路の動作について、駆動
シーケンスにそって説明する。
【００９７】まず、ロジック電源３０９を投入後、あら
かじめ測定した吐出量特性（一定温度・パルス印加にお
ける吐出量）に応じてプレヒートパルスを選択する各ノ
ズルのデータ（１或いは４ノズルには同じデータ）を、
画像データをシリアルに入力するためのシフトレジスタ
３０４を用いて、選択データ保存用ラッチ１０２に保存
する。ここでは画像データ入力用シフトレジスタ３０４
を共用することから、ラッチ回路を増やし、図１８のａ
点の様にシフトレジスタ３０４の出力をパラレルにして
ラッチ入力とするだけで済む為、ラッチ回路以外の素子
面積の増大を防ぐことができる。また、プレヒートパル
ス数を多数にして、そのパルス数選択の為の必要ビット
数がシフトレジスタ３０４のビット数を上回った場合に
おいてもラッチ１０２を複数段として、保持を決めるラ
ッチクロック入力端子１０８を１０８ａ〜１０８ｎで示
す様に複数とすれば容易に対応できる。上記のプレヒー
トパルス選択の為のデータ保存は記録装置の起動時等に
一度行えばよく、この機能を盛り込んでいても画像デー
タの転送シーケンスは従来と全く同様に行える。なお、
選択ロジックブロック１０１と選択データ保存用ラッチ
１０２のビット数を１／４にして４ノズル単位でプレヒ
ートパルスを選択し、４ノズル単位に供給するようにし
ても良い。
【００９８】次に、プレヒートパルス選択用吐出量保存
データの保持が完了した後のシーケンスとしてヒート信
号の入力について説明する。
【００９９】この基板ではヒート入力端子１０６と吐出
量を変える為の複数のプレヒート入力端子１０７ａ〜１
０７ｎとを個別に設けることを特徴としている。まず、
ヒート入力端子１０６には、発熱体抵抗モニタ３１４を
フィードバックして、その値に応じてインクを吐出する
のに適正なエネルギーのパルス幅のヒート信号を記録装
置側より印加する。次に、プレヒート入力は複数のプレ
ヒート信号のそれぞれが温度センサ３１５の値に応じて
パルス幅、タイミングを変化させると同時に、あらかじ
め一定温度状態においても吐出量が異なる様に複数のプ
レヒートパルス端子１０７ａ〜１０７ｎから印加する。
こうすることにより温度以外の要因、つまり各ノズルの
吐出量の大小に対応させて選択させれば、インク吐出量
を一定にしてムラ、スジをなくすことができる。こうし
て入力した複数のプレヒートパルスのひとつをプレヒー
ト選択ロジックブロック（ラッチ）１０２において前述
のあらかじめ保存してある選択データに応じて選択す
る。次に、画像データとヒート信号のＡＮＤ信号と選択
されたプレヒートパルスをＯＲ回路１０３で合成し、パ
ワートランジスタ３０２を駆動することにより、発熱体
１０１０に電流が流れインク吐出に至る。
【０１００】また、図１８において、１０４は画像信号
入力端子、１０５はクロック入力端子、３０７はラッチ
信号入力端子、３１０は接地用端子、３１１は発熱用電
源電圧入力端子、３１２は発熱体抵抗モニタデータ出力
端子、３１３は記録ヘッド内部温度データ出力端子であ
る。
【０１０１】ここで、複数のヒータボード（＝基板）１
０００を多数並べて構成するフルライン記録ヘッドの構
成を図１９を参照して説明する。ここでは基板をｍ個並
べて、総ノズル数がｎ個とし、基板１のノズル１、ノズ
ル１００、基板２のノズル１５０に注目して説明する。
【０１０２】図２０に示すように、一定温度・パルス幅
印加時のインク吐出量が、ノズル１では36pl、ノズル１
００では40pl、ノズル１５０では 40pl であるとしたと
き、選択データ保存ラッチには、ノズル１に関しては、
ノズル１００、１５０と比較してよりインク吐出量が多
くなるレベルの選択データをセットする。一方、ヒート
パルスに関しては、図２０に示すように抵抗センサ１、
２より基板１の発熱体抵抗値が２００Ω、基板２の発熱
体抵抗値が２１０Ωであることから、基板２に印加する
パルス幅が基板１より長くし、投入パワーが一定となる
様に駆動する。このような条件において駆動した際の駆
動電流波形は同じく図２０に示されている。ここでは吐
出量の小さいノズル１のプレヒートパルスが、ノズル１
００、１５０のそれに対して長くなっていることが分か
る（t1<t2 ）。また、ヒートパルスはt4>t3となってい
る。ここで、t5はインクを発泡させ、液滴を飛翔させる
のに必要な最低パワーのパルス幅を示し、t1, t2<t5、
及び、t3,t4>t5の関係がある。
【０１０３】このようにすれば、駆動中における基板の
温度変化に対し、t1<t2 、及び、t1,t2<t5が成り立つ範
囲でプレヒートパルスを変化させ、実駆動インク吐出量
は全てのノズルで、常に４０ｐｌとすることができ、ム
ラ、スジのない高品位の記録を実現できる。同時に投入
パワーの大きいヒートパルスについては、基板の抵抗値
に応じてパルス幅を調整し、無理のない一定パワーとし
ているため、記録ヘッドの長寿命化に貢献する。
【０１０４】図２１はプレヒートパルスの変化させた場
合のＯＤ値変化を示している。
【０１０５】しかしながら、各ノズル間で濃度ムラの非
常に大きな場合（例えば、図２２に示すようにノズル２
００の一定パルス・温度におけるインク吐出量が32plと
ノズル１００、１５０のそれに比べて２０％少ない場
合）には、この補正のためプレヒートパルスが場合によ
っては、通常値より、０．５μｓｅｃ以上変動すること
がある。例えば、駆動パルスがシングルヒートパルス相
当で、４μｓｅｃ程度あると、濃度の低い記録素子には
通常よりも１５％程度長いパルスが印加されることにな
り、記録ヘッドの寿命を短くしてしまうような影響を及
ぼす。また、図２１に示すように、プレヒートパルスの
変化が大きいと、ＯＤ値の変化も著しく大きくなる。
【０１０６】そこで本実施形態では、図２２に示す様に
記録ヘッドのプレヒートとメインヒートとの間にヒート
パルスを印加しない期間（これを休止期間という）を設
け、これにより、記録濃度を変化させることにより、記
録ヘッドの寿命が短くならないようにしている。図２３
は、プレヒートパルス幅、メインヒートパルス幅を固定
して、休止期間を変化させた場合のＯＤ値変化を示して
いる。
【０１０７】これにより、休止期間の変化を重視し、そ
の変化範囲で補正できない記録ドットをプレヒートパル
スも利用して補正すれば、記録ヘッドの記録素子に大き
なエネルギー変化を与えることもなくなり記録ヘッドの
長寿命化と記録画像の高品位化に資することになる。
【０１０８】本実施形態では、図２２に示すように、特
に、ノズル１とノズル２００については、図２０に示す
駆動パルスの印加とは異なり、ノズル１は、ノズル１０
０、１５０と比べ濃度が若干低い場合（１０％のインク
吐出量減）なので、休止期間をノズル１００、１５０の
それ（ｔ７）と比べて少し長くとる（ｔ６）ようにし、
一方、ノズル２００は、ノズル１００、１５０と比べ濃
度差が大きい場合（２０％のインク吐出量減）なので、
休止期間を長くしつつ（ｔ６）、かつ、プレヒートパル
ス幅をノズル１、１００、１５０のそれ（ｔ１）と比べ
て長く（ｔ２）してインク吐出量を補正する。このよう
にすれば、記録ヘッドの記録素子に大きなエネルギーを
変化を与えなくとも濃度ムラ補正を達成することができ
る。
【０１０９】従って本実施形態に従えば、テストパター
ンの画像処理から得られる濃度分布からその濃度ムラの
傾向を分析し、その傾向に対応した補正テーブルを選択
し、その補正テーブルに基づいて、記録ヘッドの各ノズ
ル（記録要素）ごとにインク吐出量を補正したり、或
は、記録ヘッドの各ノズル（記録要素）毎のＯＤ変化量
から、その変化量の大きい部分に対して集中的に濃度補
正を行うことができる。
【０１１０】これによって、記録ヘッドの製造工程に含
まれる種々の要因によって発生する濃度ムラを抑え、高
品位な画像記録を行うことができる。
【０１１１】さらに、以上の濃度補正から得られた補正
データを用いて、記録ヘッドの各ノズルから吐出される
記録動作毎のインク量を調整する場合に、プレヒートパ
ルス幅とメインヒートパルス幅に加えて、これら２つの
パルス間の休止期間の幅を調整することによって、一定
パルス幅や一定温度の条件下でたとえインク吐出量が各
ノズル間で大きくばらついても、パルス幅を記録ヘッド
の負荷が異常に大きくなるまでに長くすることなく、各
ノズル間のインク吐出量が等しくなるように制御するこ
とができる。これによって、高品位な画質を達成しつ
つ、同時に記録ヘッドの長寿命化が図れることになる。
【０１１２】さらにまた、記録素子各々の駆動パワー制
御が可能な基板であれば本発明を適用して、濃度補正が
行えることはいうまでもない。更に記録ヘッドの構成が
違っても、同等の濃度補正ができるものである。
【０１１３】さらにまた、上記の説明では、記録ヘッド
内のメモリに記憶されている補正データに基づいて、記
録装置側の制御装置が記録ヘッドの記録動作を制御する
様に説明したが、この様な制御装置が記録ヘッド内に設
けられていても良い。
【０１１４】さらにまた、以上の説明ではフルラインタ
イプのプリンタを例として説明したが本発明はこれによ
って限定されるものではない。例えば、キャリッジに搭
載された記録ヘッドを移動させて記録を行なうシリアル
型プリンタにおいて、記録用紙の搬送方向に多数のノズ
ルを配列して記録を行なうような構成にも本発明は適用
することができる。さらに、記録ヘッドの種類（インク
ジェットヘッド、サーマルヘッド、ＬＥＤプリントヘッ
ド等）の違いに左右されることなく適用可能である。
【０１１５】さらにまた、記録ヘッドの記録素子夫々の
駆動パワーを設定する方法に違いがあっても、同等の効
果が得られることは言うまでもない。
【０１１６】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１１７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１１８】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【０１１９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。
【０１２０】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
【０１２１】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。
【０１２２】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１２３】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。
【０１２４】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
【０１２５】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。本発
明においては、上述した各インクに対して最も有効なも
のは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１２６】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。
【０１２７】なお本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても良いし、１つの機器からなる装置に
適用しても良い。また、システム或いは装置にプログラ
ムを供給することによって、達成される場合には本発明
は適用できることは言うまでもない。
【０１２８】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、複数の記録
要素とデータを記憶可能な記憶手段とを有した記録ヘッ
ドの補正を、まず、記録ヘッドを用いて記録媒体に記録
パターンを試験的に記録し、その記録された記録パター
ン画像の濃度分布の傾向を分析し、その分析から得られ
た濃度分布の傾向に基づいて、濃度むらを抑えるための
補正データを生成し、その生成された補正データを、記
録ヘッドが有する記憶手段に送信するよう動作するの
で、例えば、記録ヘッドの製造工程の種々の要因によっ
て特定の濃度分布傾向を示すような濃度ムラを補正する
ことができるという効果がある。
【０１２９】これによって、濃度ムラのない高品位な画
像を記録することができる記録ヘッドを提供することが
できる。
【０１３０】また他の発明によれば、以上のようにして
補正された記録ヘッドを搭載した記録装置では、その記
録ヘッドの記憶手段に格納された補正データを受信し、
その補正データに基づいて、記録ヘッドの複数の記録要
素の夫々が均一な画素を形成する様に記録ヘッドに備え
られた駆動手段の動作を制御するための制御信号を発生
し、その制御信号を記録ヘッドに送信するので、各記録
画素に関し、濃度ムラのない高品位の記録を行なうこと
ができるという効果がある。
【０１３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるフルライン型
のインクジェット記録装置ＩＪＲＡの概観図である。
【図２】インクジェット記録装置の記録制御を実行する
ための制御構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の記録ヘッド補正装置の構成を示す
ブロック図である。
【図４】記録ヘッド補正装置の構成を示す斜視図であ
る。
【図５】記録ヘッド補正装置の動作を示すフローチャー
トである。
【図６】本実施形態で用いる濃度補正のためのテストパ
ターンを示す図である。
【図７】標準パターンで記録を行なうための各ユニット
毎のダブルパルス幅を示す図である。
【図８】プレヒートパルス幅を変化させて記録されたテ
ストパターンから得られる各記録要素毎のＯＤ値を示す
図である。
【図９】標準パターンの記録から得られるＯＤ値の度数
分布を示す図である。
【図１０】演算処理による濃度補正処理を示すフローチ
ャートである。
【図１１】補正テーブルの特性を示す図である。
【図１２】ノズル毎のＯＤ値の変化を示す図である。
【図１３】濃度ムラが顕著に現れる場合とそうでない場
合のＯＤ値の変化を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係わる記録ヘッドの構成
を説明するための分解斜視図である。
【図１５】ヒータボードを並べた状態の詳細図である。
【図１６】天板の形状を示す図である。
【図１７】天板とヒータボードの固定状態を示した図で
ある。
【図１８】記録ヘッド用のヒータボード上に設けられた
駆動回路の回路構成例を示した図である。
【図１９】複数のヒータボードを多数並べて構成する多
ノズルヘッドのブロック図である。
【図２０】記録素子の駆動電流波形制御の一例を示した
図である。
【図２１】ＯＤ値とプレヒートパルスの関係を示す図で
ある。
【図２２】本実施形態の記録素子の駆動電流波形を示し
た図である。
【図２３】ＯＤ値と休止期間の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０００ 基板 １０１０ 記録素子 １０２０ パッド ２０００ 天板 ２０１０ 液室 ２０２０ 流路 ２０３０ オリフィス ２０４０ インク供給口 ２０５０ 支持部材 ２０６０ スリット ３０００ ベースプレート ３０１０ 接着剤 ３０２０ 封止剤 ４０００ 配線基板 ４０１０ 信号・電力供給パッド ４０２０ コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−230190（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−118727（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108547（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−323613（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−246717（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/16 G06F 3/00 H04N 1/40

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の記録要素とデータを記憶可能な記
    憶手段とを有した記録ヘッドによって記録がなされる記
    録濃度を補正する記録ヘッド補正装置であって、前記記録ヘッドの製造工程に起因する記録画像の濃度分
    布の傾向に対応した複数の補正テーブルを保持するメモ
    リと、 前記記録ヘッドを用い、記録媒体に記録パターンを試験
    的に記録する記録制御手段と、 前記記録媒体に記録された記録パターン画像の濃度分布
    の傾向を分析する分析手段と、 前記分析手段によって得られた濃度分布の傾向に基づい
    て、前記複数の補正テーブルの中から使用する補正テー
    ブルを選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された補正テーブルを元に 補
    正データを生成する生成手段と、 前記生成手段によって生成された補正データを、前記記
    録ヘッドが有する前記記憶手段に送信する送信手段とを
    有することを特徴とする記録ヘッド補正装置。
  2. 【請求項２】 前記生成手段は、 前記選択手段により選択された最適な補正テーブルに基
    づいて、補正データを演算する演算手段を有することを
    を特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド補正装置。
  3. 【請求項３】 前記分析手段は、前記複数の記録要素各
    々からの記録濃度に関し、隣接する各記録要素間の記録
    濃度差を算出する算出手段を含むことを特徴とする請求
    項１に記載の記録ヘッド補正装置。
  4. 【請求項４】 前記生成手段は、前記算出手段によって
    算出された各記録要素間の記録濃度差に基づいて、前記
    記録濃度差が大きい記録要素についての補正データを生
    成することを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド補
    正装置。
  5. 【請求項５】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
    録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
    する請求項１に記載の記録ヘッド補正装置。
  6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
    してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
    える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
    を備えていることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘ
    ッド補正装置。
  7. 【請求項７】 複数の記録要素とデータを記憶可能な記
    憶手段とを有した記録ヘッドによって記録がなされる記
    録濃度を補正する記録ヘッド補正方法であって、 前記記録ヘッドを用い、記録媒体に記録パターンを試験
    的に記録する記録制御工程と、 前記記録媒体に記録された記録パターン画像の濃度分布
    の傾向を分析する分析工程と、メモリに保持された前記記録ヘッドの製造工程に起因す
    る記録画像の濃度分布の傾向に対応した複数の補正テー
    ブルから、 前記分析工程において得られた濃度分布の傾
    向に基づいて、使用する補正テーブルを選択する選択工
    程と、 前記選択工程において選択された補正テーブルを元に、
    補正データを生成する生成工程と、 前記生成工程において生成された補正データを、前記記
    録ヘッドが有する前記記憶手段に送信する送信工程とを
    有することを特徴とする記録ヘッド補正方法。
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