JPH02286341A

JPH02286341A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH02286341A
Application number: JP1107744A
Authority: JP
Inventors: Akio Suzuki; 章雄鈴木; Hisashi Fukushima; 福島　久史; Yoshihiro Takada; 吉宏高田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-26
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854318B2; EP0399668A3; DE69024531D1; US6179402B1; US6045210A; EP0399668B1; EP0399668A2; DE69024531T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像記録装置、特にマルチヘッドを使った画像
記録装置に関するものである。

［従来の技術］コンピュータや通信機器の普及に伴い、インクジェット
方式や熱転写方式等の記録ヘッドを用いたデジタル画像
記録装置も急速に普及している。

記録ヘッドを用いる記録装置においては、記録速度の向
上のため、複数の画像記録素子を集積したマルチヘッド
が一般的である０例えば、インクジェット記録ヘッドに
おいては、ノズルを複数集積したマルチノズルヘッドが
一般的であり、熱転写のサーマルヘッドも複数のヒータ
ーが集積されているものが普通である。

しかしながら、マルチヘッドの画像記録素子な確実に均
一に製造するのは困難であり、どうしても画像記録素子
の特性にある程度のばらつきが生じてしまうのが現状で
ある。例えば、インクジェットのマルチヘッドにおいて
はノズルの形状等にばらつきが生じ、熱転写のマルチヘ
ッドにおいてはヒーターの形状や抵抗等にばらつきが生
じる。

画像記録素子間の特性の不均一さは、各画像記録素子に
よって記録されるドツトの大きさや濃度の不均一さとな
って現われ、記録画像に濃度むらを発生させる。

［発明が解決しようとしている課題］この問題に対して、各画像記録素子に与える信号を補正
して、均一な画像を得る提案がいくつかなされている。

例えば第２図（ａ）のように記録素子群２が並んだマル
チヘッドｌにおいて、各画像記録素子への入力信号を同
図（ｂ）のように均一にしたときに、同図（Ｃ）のよう
な濃度むらが生じる場合を想定してみる。

この場合、同図（ｄ）の如く入力信号を補正し、濃度の
低い部分の画像記録素子には大きい入力を、濃度の高い
部分の画像記録素子には小さい入力を与える。これによ
って、記録した結果を同図（ｅ）に示すようにすること
ができる。

また、ドツト径又はドツト濃度の変調が可能な記録方式
の場合は、各画像記録素子で記録するドツト径を入力に
応じて変調する。例えばピエゾ方式のインクジェットで
は各ピエゾ素子に印加する駆動電圧、又はパルス幅を、
熱転写方式の場合には各ヒーターに印加する駆動電圧又
はパルス幅を入力信号に応じて変化させることで、各記
録素子によるドツト径又はドツト濃度を均一にし、濃度
分布を第２図（ｅ）のように均一化する。

更には、ドツト径又はドツト濃度の変調が不可能又は困
難な場合には、入力信号に応じて、ドツトの数を変調し
、濃度の低い部分の画像記録素子では多くのドツトを、
濃度の高い部分の画像記録素子では少ないドツトを印字
することにより、濃度分布を第２図（ｅ）のように均一
化する。

このような方式によって濃度むらを補正することが可能
であるが、ここに１つ問題が発生する。

それは、−度濃度むらを補正できても、その後濃度むら
が変化すると、入力信号の補正量を変える必要があると
いうことである。例えば、インクジェットヘッドの場合
には、使用につれてインク吐出口付近にインク中からの
析出物が付着したり、外部からの異物が付着したりして
濃度分布に変化を与えることがある。また、熱転写にお
いても、各ヒーターの劣化や変質が生じることで、記録
結果の濃度分布が変化する場合がある。そして、このよ
うな場合には、初期に設定した入力補正量では、使用過
程で徐々に発生してくる濃度むらに対応できず、かえっ
て濃度むらが目立ってくるという問題点があった。

本発明はかかる課題に鑑みなされたものであり、画像記
録装置において、時間経過による与えられた画像信号を
記録する印字ヘッドの濃度むらが発生しても、良好な記
録状態を維持させることを可能ならしめる画像記録装置
を提供しようとするものである。

更には、個々の画像記録素子で再現される濃度を直接調
整することで、極めて良好な出力画像を得る画像記録装
置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］この第１の課題を解決する本発明の画像記録装置は以下
に示す構成を備える。すなわち、複数の記録素子が並ん
だ記録ヘッドによって、与えられた入力画像データに基
づいた画像を記録する画像記録装置であって、画像記録
を行なう際に所定のタイミングで複数の記録素子の濃度
もらな検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基
づいて、前記記録ヘッドに付与される駆動信号を調整す
る調整手段を備える。

また、第２の課題を解決する本発明の画像記録装置は以
下に示す構成を備える。すなわち、複数の記録素子が並
んだ記録ヘッドを走査運動させ、可視画像を記録する画
像記録装置において、画像記録を行っている間に所定の
タイミングで前記記録ヘッドの個々の記録素子毎の印字
濃度特性を検出する検出手段と、個々の記録素子へ印加
させる記録付勢信号を補正する補正手段と、前記検出手
段の検出結果に基づいて、前記補正手段を調整する調整
手段を備える。

［作用］かかる本第１の発明の構成において、検出手段によって
複数の記録素子の濃度むらを検出し、この検出結果に基
づいて記録ヘッドに付与される駆動信号を調整手段で調
整するものである。

また、第２の発明の構成においては、検出手段によって
記録ヘッドの個々の記録素子毎の印字濃度特性を検出し
、この検出結果に基づいて補正手段の個々、の記録素子
へ印加させる記録付勢信号の値の補正を調整するもので
ある。

［実施例］以乍、添付図面に従って本発明に係る実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本実施例における画像記録装置の主要部の構
成を示すブロック図である。

図中、２１は画像入力信号であり、２２は濃度むらを読
取る読取部、２３は読取部より出力される読取信号であ
る。２４は装置全体を制御するＣＰＵ、２５は濃度むら
補正ＲＡＭ、２６は濃度むら補正信号、２７は濃度むら
補正テーブルである。２８は補正後画像信号、２９は２
値化回路、３０は２値画像信号、３１は２５６個のノズ
ルからなるインクジェットヘッドである。

上述した構成において、入力画像信号２１は濃度むら補
正テーブル２７でマルチヘッド３１の濃度むらを補正す
るように変換される。この濃度むら補正テーブル２７は
、例えば第３図のようにＹ＝０．７０ＸからＹ　＝　１
．３０Ｘ　（Ｘ　ハ入力画像濃度、Ｙは補正後の画像濃
度）まで、傾きが０．０１づつ異なる補正直線を合計６
１本持っており、濃度むら補正ＲＡＭ２５より出力され
る補正選択信号２６（６ビツト分あれば足りる）に応じ
て補正直線を切換える。

例えば、具体的には、ドツト径の大きいノズルで印字す
る画素信号が入力したときには、傾きの小さい補正直線
を選択し、ドツト径の小さいノズルで印字する画素信号
が入力したときには、傾きの大きい補正直線を選択する
ことにより入力信号を補正する。尚、このドツト径の大
小、すなわち、印字濃度の高低は読取り部２２より入力
した各ノズル毎の検出濃度で判断している。

濃度むら補正ＲＡＭ２５のデータは使用するヘッドのむ
ら特性に応じてつくられるもので、６１本の補正テーブ
ルのうちどれを選択するかを決定する。すなわち、各ノ
ズルに対する入力データをどの補正テーブルで変換する
か、換言すれば、各ノズルに対する濃度むら補正信号２
６の値が記憶されている。

濃度むら補正ＲＡＭ２５及び濃度むら補正テーブル２７
により補正された補正後信号２８は、デイザ法や誤差拡
散法等の２値化回路２９により２値化されたのち、マル
チヘッド３１に入力して画像形成が行われる。この結果
、濃度の高いノズルで印字されるドツト数は少なく、濃
度の低いノズルで印字されるドツト数は多く補正され、
マルチヘッドの濃度むらが補正される。

特に実施例においては、濃度むら補正ＲＡＭのデータは
固定ではなく、実際に使用しているマルチヘッドの濃度
むらを読取部２２で読み取り、その結果に応じて書き換
えられるようになっている。

この書換え操作は以下のようにして行う。まず濃度むら
補正テーブルとして、傾き”１，０”の直線を全ノズル
に対して選択し、むら補正を全く行わない状態にする。

続いて入力画像信号２１に均一な信号を入力し、実際に
使用しているマルチへラド３１で印字してみる。

続いてこの印字サンプルを読取部２２で読み取り、マル
チヘッド３１の濃度むら分布を検出する。

第４図を用いて、この原理を説明する。

マルチヘッド３１の各ノズルを全部オン状態にするこで
、出力像４２を得る。この出力像４２を読取り部２２の
構成要素であるＣＣＤ４３でもって、図示矢印六方向に
移動しながら読取り走査する。ＣＣＤ４３の出力は不図
示の濃度変換部でデジタル濃度信号に変換され、例えば
図示のような濃度むらパターンを生成する。ＣＰＵ２４
は、この検出された濃度むらパターンの各ノズルの濃度
と予め設定された値との差（或いは比でも良い）を演算
し、その演算結果に基づいて個々のノズル別にどの補正
テーブルを選択するかのデータを濃度むら補正ＲＡＭ２
５に書込む０例えば、２０％上げれば設定値と同じにな
るノズルがあった場合には、そのノズルによる補正直線
として“Ｙ；１．２０Ｘ”を選択するようにする。この
ノズルそのものによって２０％濃度を上げることはでき
ないが、２値化された出力画像全体を見れば、そのノズ
ルによる出力ドツト数は２０％上ることになる。

このような補正は、例えば所定枚数分印字する毎や所定
時間経過毎に行なう。その結果、マルチヘッドの濃度む
らパターンが変化しても、それに追従する補正がなされ
ることになり、常に良好な出力画像が得られることにな
る。

また、この補正操作は、ユーザーが定期的に行っても、
サービスマンが定期的に行っても良い（その補正に係る
印字を行なわせるボタン等を設ければ簡単にできる）。

また、読取部２２は濃度むらパターンを読取るために特
別に設けたものでも良いが、デジタル複写機に本発明を
適用する場合にはその原稿読取部をそのまま使用するこ
とができる。

かかる方法によれば、構成が簡単になるばかりでなく、
更に原稿読取部の読取りむらを防止することができる。

く第２の実施例（第５図〜第７図）〉続いて第２の実施例を説明する。

第２の実施例は、所定枚数印字毎に濃度むら補正ＲＡＭ
の書換えを自動的に行うものである。第５図はこの場合
のブロック図であり、第１図と同一番号を付したものは
、同一の構成要素を示す。

また、第６図に本実施例のデータ書換え動作のフローチ
ャートを示す。尚、このフローチャートに基づくプログ
ラムはＣＰＵ２４内に設けられた不図示のＲＯＭ内に格
納されているものである。

枚数カウンタ５１はプリント枚数をカウントし、所定の
枚数に達する毎にデータ書換え開始信号５５をＣＰＵ２
４に送る。ＣＰＵ２４はこのデータ書き換え開始信号５
５の受信があったか否かを判断しくステップ５６１）、
なければステップＳ６８に進んで通常のプリントを行な
う。

また、この信号の受信を検出したときには、ステップＳ
６２に進んで、濃度むら補正ＲＡＭ２５のデータをすべ
て補正なしのデータに書換え、テストパターン発生器５
２から適当なデユーティの均一テストパターンを発生さ
せるとともに、セレクタ５３を操作して、入力信号とし
てテストパターン信号５４を選択するようにする。この
状態でマルチヘッド３１によりテストパターンを印字し
くステップ５６３）、印字したパターンを読取部２２で
読取り（ステップ５６４）　、むらパターンを検出する
。続いて、このむらパターンに応じた濃度むら補正デー
タを演算しくステップ５６５）、これを濃度むら補正Ｒ
ＡＭ２５に書き込む（ステップ５６６）、最後に、テス
トパターンの発生を停止し、セレクタ５３で画像信号２
１を選択するようにして、濃度むら補正データの書換え
を終了する（ステップ５６７）。

このときのマルチヘッド３１と読取部２２は第７図に示
すように一体となっており、テストパターンの印字と、
その読取りは殆ど同時に行なわれる。第７図において、
３１はマルチヘッド、７１はＣＣＤ、７２はキャリッジ
である。マルチヘッドとＣＣＤはともにキャリッジ７２
に搭載され、Ｄ方向にスキャンされる。マルチヘッド３
１はスキャンされながらテストパターンを印字し、印字
されたパターンをＣＣＤ７１で読取る。Ｃ０Ｄ７１には
読取素子７３が多数並んでおり、−回の操作でマルチヘ
ッドの濃度むらパターンを検出できる。このように本実
施例ではこれらの一連の動作は、すべて自動的に行われ
、ユーザーやサービスマンはテストパターンを印字した
り、これを読取るなどの操作を一切行う必要がない。

尚、ここでは印字枚数によって自動的に補正する例を説
明したが、これに限定されるものではない。例えば、枚
数カウンタのかわりにタイマーを設け、所定時間ごとに
濃度むらの検出及び補正データの書換えを行う。これに
よれば印字枚数は少ないが、放置時間が長期にわたって
いたために濃度むら変化がおきるといった事態を回避す
ることができる。

また、長期放置のためにおきる濃度むら変化に、より効
果的に対応するためには、機械の不動作状態時間を計測
するタイマーを設け、不動作状態が所定の時間続いたと
きに濃度むらの検出及び濃度むら補正データの書換えを
行ったり、さらには不動作状態が所定の時間続いた後の
最初の記録動作時に行うとより大きな効果が得られる。

更には、電源オン時に上述した補正処理を行なわせるよ
うにしても良い。

いずれにしても、補正処理が自動的に行なわせることで
、オペレータの手を煩わすことがなくなり、便利になる
。

く第３の実施例の説明（第８図）〉第３の実施例は、第１及び第２の実施例の変形例である
。

上述した第１及び第２の実施例では、２値処理（デイザ
処理法或いは誤差拡散法）でもって階調画像を得るもの
であった。すなわち、全体的に見て、各ノズルの出力ド
ツトの数を変化させた。

本節３の実施例では各ノズルに印加する駆動パルスのパ
ルス幅を変化させることで、個々のノズルのインク吐出
量を補正しようとするものである。

第８図はそのブロック図であり、第１図と同一番号を付
したものは、同一の構成要素を示す。

濃度むら補正テーブル２７で補正された画像信号は駆動
回路７５に入力する。駆動回路７５は、補正後画像信号
２８に応じたパルス幅の駆動パルス７６を出力し、マル
チノズルヘッド３１を駆動する。マルチノズルヘッドは
例えばピエゾ方式で、駆動パルス幅に応じて吐出量が変
調可能になっており、ノズル毎に吐出量をかえて濃度む
らを補正する。

また、駆動電圧を変調させる場合に応用しても良い。こ
の場合には、駆動回路７５の機能は、補正後信号２８に
応じた電圧の駆動パルスを出力するようにすれば良い。

このように、個々のノズルからのインク吐出量を制御す
ることで、例えばもともとの入力画像が２値画像である
ような場合、例えばワードプロセッサやパーソナルコン
ピュータに接続されるようなプリンタにも応用できるこ
とになる。尚、ビ工ゾ素子によりインク吐出を行なわせ
る以外に、例えばノズル内のヒータで気泡を生じさせ、
その圧力でインクを突出する所謂バブルジェットプリン
タに対しても同様である。

以上説明した様に本実施例によれば、時間経過による印
字ヘッドの濃度むらが発生しても、容易にそれを再調整
することができるので、常に良好な出力画像を形成させ
ることが可能となる。

また、補正する時期を検出し、自動的に濃度むら補正を
行なわせることにより、オペレータの手を煩わせること
もなくなる。

更には、個々の画像記録素子の実印字濃度を補正するこ
とで、極めて良好な出力画像を得ることが可能となり、
その応用範囲を広げることが可能となる。

また、本発明における画像記録を行なう際の所定タイミ
ングで記録素子の濃度むらを検出する検出手段は前述し
た様にプリンタの電源オンン時や所定枚数分印字時や、
所定時間毎に濃度むらを検出する装置を全て含む。要は
工場出荷以外のタイミングで前述した濃度むらを検出す
るものであれば本発明に含まれる。

尚、上述した実施例ではインクジェット方式による例を
説明したがこれに限定されるものではなくい、要は、複
数の画像記録素子がならんだ印字ヘッドを走査運動させ
て記録する装置全体に適用できるからである。従って、
マルチヘッドは画像幅と同じ長さを持つフルマルチヘッ
ドでも、セミマルチヘッドをシリアルスキャンするもの
であってもかまわない。

また、記録ヘッドに付与される駆動信号を調整する調整
手段としては、前述した様に２値化の処理を行なう前の
画像信号を調整する場合であっても２値化後の印字信号
を調整する場合いずれでも良いのは勿論である。

また、本実施例によれば、調整する時期を検出し、自動
的に濃度むら補正を行なわせることにより、オペレータ
の手を煩わせることなくな（なる。

更には、２値画像を記録する画像記録装置において、個
々の画像記録素子で再現される濃度を直接調整すること
で、極めて良好な出力画像を得ることが可能となる。

また、本実施例では２値画像を記録する、いわゆる２値
プリンタと呼ばれる記録装置で説明したが、本発明はか
かる２値プリンタに限らず他の多値プリンタと呼ばれる
記録装置に適応することができる。

［発明の効果］以上説明した様に本節１の発明によれば、時間経過によ
る印字ヘッドの濃度むらが発生しても、良好な記録状態
を維持させることが可能となる。

また、第２の発明によれば個々の画像記録素子で再現さ
れる濃度を直接調整することで、極めて良好な出力画像
を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の画像記録装置における主要部の
ブロック構成図、第２図（ａ）〜（ｅ）は濃度むら補正を説明するための
図、第３図は実施例における濃度むら補正テーブルの変換特
性を示す図、第４図は第１の実施例いおける濃度むら検出の原理を説
明するための図、第５図は第２の実施例における主要部のブロック構成図
、第６図は第２の実施例におけるＣＰＵの動作内容を説明
するためのフローチャート、第７図は第２の実施例におけるキャリッジの概略構成図
、第８図は第３の実施例における主要部のブロック構成図
である。図中、２２・・・読取部、２４・・・ＣＰＵ、２５・・
・濃度むら補正ＲＡＭ、２７・・・濃度むら補正テーブ
ル、２９・・・２値化回路、３１・・・マルチヘッド、
５１・・・枚数カウンタ、５２・・・テストパターン発
生器、７１・・・ＣＣＤ、７５・・・駆動回路である。特許出願人　　キャノン株式会社第３図ＫＰ炉ａｌｌ’ 鰻州主、走籠方向第４図べｇ博Ｉ枦第６図畔慨

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の記録素子が並んだ記録ヘッドによって、与
えられた入力画像データに基づいた画像を記録する画像
記録装置であって、画像記録を行なう際に所定のタイミングで複数の記録素
子の濃度むらを検出する検出手段と、該検出手段の検出
結果に基づいて、前記記録ヘッドに付与される駆動信号
を調整する調整手段を備えることを特徴とする画像記録
装置。
（２）検出手段は、均一画像データに基づいてサンプル
画像を記録するテスト記録手段と、該テスト記録手段で記録したサンプル画像を光学的に読
取る読取り手段を含むことを特徴とする請求項第１項に
記載の画像記録装置。
（３）検出手段及び調整手段は、記録枚数が所定の値に
達したときに付勢されることを特徴とする請求項第１項
に記載の画像記録装置。
（４）検出手段及び調整手段は、不動作期間が所定の値
に達したときに付勢されることを特徴とする請求項第１
項に記載の画像記録装置。
（５）複数の記録素子が並んだ記録ヘッドを走査運動さ
せ、可視画像を記録する画像記録装置において、画像記録を行っている間に所定のタイミングで前記記録
ヘッドの個々の記録素子毎の印字濃度特性を検出する検
出手段と、個々の記録素子へ印加させる記録付勢信号を補正する補
正手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記補正手段を調
整する調整手段を備えることを特徴とする画像記録装置
。