JPH03162977A - 画像記録装置 - Google Patents

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、画像記録装置と
してインクジェット方式や熱転写方式等の記録ヘッドを
用いてデジタル画像記録を行うものが急速に普及してい
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
が一般的に使用される。

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。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、マルチヘッドの画像記録素子な均一に製
造するのは困難であり、画像記録素子の特性にある程度
のばらつきが生じる。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は
、各画像記録素子によって記録されるドットの大きさや
濃度の不均一となり、結局記録画像に濃度むらを生ぜし
める。

この問題に対して、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方法が種々提案されている。例えば
第２図（ａ）のように記録素子２が並んだマルチヘッド
１において、各画像記録素子への人力信号を同図（ｂ）
のように均一にしたときに、同図（Ｃ）のような漠度む
らが生じる場合、同図（ｄ）のように人力信号を補正し
、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の記録素子には小さい人力を与える
。

ドット径またはドッ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ット径を人力に応じて
変調する。例えばピエゾ方式のインクジェットでは、各
ビエゾ素子に印加する駆動電圧まｋはパルス幅を、熱転
写では各ヒーターに印加する駆動電圧またはパルス幅を
、入力信号に応じて変化させ、各記録素子によるドット
径またはドット濃度を均一にし、濃度分布を第２図（ｅ
）のように均一化する。また、ドット径またはドット濃
度の変調が不可能または困難な場合には、人力信号に応
じてドットの数を変調し、濃度の低い部分の画像記録素
子では多くのドットを、濃度の高い部分の画像記録素子
では少ないドッ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。

この補正量は、例えば次のようにして求める。

例として２５６ノズルのマルチヘットの濃度むらを補正
する場合を説明する。

ある均一な画像信号Ｓで印字したときの濃度むら分布が
第３図のようになっているとする。まず、このヘッドの
平均濃度ＯＤを求める。次に、各ノズルに対応する部分
の濃度００．〜００２５６を測定する。続いて、△ＯＤ
ｎ−ＯＤ−００，　（ｎ−１〜２５６）を求める。ここ
で、画像信号の値と出力濃度の関係すなわち階調特性が
第４図のような関係にあるとすれば、Δ００．分だけ濃
度を補正するためには、画像信号なΔＳだけ補正すれば
よい。そのためには、画像信号に、第５図のようなテー
ブル変換を施してやればよい。第５図において、直線Ａ
は傾きが１．０の直線であり、入力は全く変換されない
で出？　−Δ　Ｓ 力される。一方Ｂは、傾きか■の直線であＳ り、Ｓが入力したときの出力がＳ−ΔＳになる。

従って、ｎ番目のノズルに対応する画像信号に対して、
第５図Ｂのようなテーブル変換を施してからヘッドを駆
動すれば、このノズルで印字され部分の濃度はＯＤと等
しくなる。このような処理を全ノズルに対して行えば濃
度むらが補正され、均一な画像が得られる。すなわち、
どのノズルに対応する画像信号に、どのようなテーブル
変換を行えばよいかというデータをあらかじめ求めてお
けば、むらの補正が可能である。

しかし、実際には、すべてのノズルの階調特性が第４図
のような直線になっているわけではない。ノズル毎の階
調特性が異なる場合の問題点を説明する。

簡単のため、２つのノズル間の画像濃度の差を補正する
場合を考える。

第６図において、Ａはノズル１の階調特性であり、Ｂは
ノズル２の階調特性である。ノズル２はノズル１よりも
インク吐出量が多いため、このような階調特性になって
いる。前述のように、Ｓにおける濃度差を補正する場合
には、ノズル２に引き伸ばした形になり、第７図Ｂ′の
ようになる。

こうすれば人力信号がＳのときの濃度差は補正されるが
、他の領域ては濃度差が残る。全領域で濃度差を補正す
るためには、ノズル毎の階調特性が、すべて直線である
ことが必要である。

しかし、実際にはノズル毎のインク吐出量が異なり、そ
の結果、ノズル毎の階調特性も異なったものになってし
まう。

したがって、ある印字デューティで濃度むらが補正でき
ても、他のデューティではむらが残ってしまい、全領域
でむらを補正するのが、非常に困難であるという問題点
があった。

このような問題点は、インクジェットに限らず、熱転写
等でも各ヒーターにより印字されるドット径がばらつき
、階調特性もばらつくため、同様に発生していた。

本発明の目的は以上のような問題を解消した画像記録装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は複数の画像記録素子を
所定の方向に配列したマルチヘッドと、該マルチヘット
の濃度むらに応して前記各画像記録素子に対応する画像
信号を制御するむら補正手段と、画像信号の値に応じて
前記各画像記録素子毎に階調補正を行う手段とを具える
。

［作　用］ 本発明によれば上記構成を具えることにより、どのよう
な印字テユーティでも濃度むらのない画像が得られる。

［実施例］ 続いて本発明の実施例を図面を用いて説明する。

く第１の実施例〉 第１図は本発明第１の実施例のブロック図である。２１
ａ，２ｌｂ，２１ｃはそれぞれシアン，マゼンタ，イエ
ローの３色の画像信号、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、そ
れぞれ各色用のむら補正後画像信号、１０１ａ〜１０１
ｃは、それぞれ各色用の階調補正テーブル、３１ａ〜３
１ｃは２値化回路、２４ａ，２４ｂ，２４ｃはそれぞれ
各色用の２５６ノズルのインクジェットヘッド、２００
ａ，２００ｂ，２００ｃはそれぞれ各色画像信号と同期
して人力するクロック信号、２０１ａ，２０ｌｂ，２０
１ｃは、カウンタ、２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃはカ
ウンタの出力信号である。

画像信号２１ａ〜２１ｃは、それぞれ各色のシリアルな
画像信号である．また、クロック信号２００ａ〜２００
ｃは、この画像信号と同期した信号でカウンタ２０１ａ
〜２０１ｃに入力する。カウンタはクロック信号をカウ
ントし、Ｏ〜２５５の値を持つ８ビットの信号を出力す
る。ヘッドのノズル数が２５６であるからカウンタの出
力は、現在処理されている画像信号が、何番目のノズル
に対応するものかを示す信号になる。

画像信号２１ａ〜２１ｃは、むら補正テーブル２２ａ〜
２２ｃによりヘッド２４ａ〜２４ｃのむらな補正するよ
うに変換される。むら補正テーブルは、第８図のようニ
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本持っており、むら補正
信号３０ａ〜３０ｃに応じて補正直線を切換える。例え
ばドット径が大きいノズルで印字する画９ 素の信号が人力したときには、傾きの小さい補正直線を
選択し、トット径の小さいノズルのときには傾きの大き
い補正直線を選択することにより、画像信号を補正する
。

むら補正ＲＡＭ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
Ｏ〜６０の６１種類の値を持つむら補正信号を２５６ノ
ズル分記憶しており、入力するカウンタ出力信号に応じ
てむら補正信号３０ａ〜３０ｃ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信
号２３ａ〜２３ｃは、階調補正テーブル１０１ａ〜１０
１ｃに人力し、ここで各ヘッドの階調特性が補正して出
力される。

階調補正テーブルは、ヘットの各ノズルの階調特性を直
線に補正するような階調補正曲線を２５６ノズル分記憶
したＲＯＭから成っている。ＲＯＭのアトレス入力の上
位ビット部にカウンタ出力信号が人力し、各ノズル毎に
用意された補正曲線を選択する。そして下位ビット部に
むら補正後信号２３ａ〜２３ｃが入力し、ノズル毎に階
調補正される。階１０ 調補正テーブルは、あらかじめヘッド毎に特性が測定さ
れてつくられている。ノズル毎の階調特性は、ヘッドの
記録密度と同じ読取密度のＣＣＤで、ヘッドの階調特性
測定用パターンを読取ることにより測定でき、この結果
をもとにノズル毎の補正曲線をつくることができる。例
えば、第９図に示すごとく、ノズルの階調特性がＢのよ
うであればＡのような階調補正曲線を使用し、入力信号
対画像濃度の関係がＣのように直線になるように階調特
性を補正する。また、ノズルの階調特性が第ｌＯ図Ｅの
ようなときは、Ｄのような曲線を使用し、やはりＣのよ
うな直線的な階調が得られるように階調特性を補正する
。すなわち、各ノズルに最適な階調補正曲線を選択する
ことによって、入力信号対画像濃度の関係が常に同一の
直線になるようにする。

このようにして補正された信号は、ディザ法．誤差拡散
法等を用いた２値化回路３１ａ〜３１ｃで２値化され、
マルチノズルインクジェットヘッド２４ａ〜２４ｃを駆
動する。この結果、ドット径の大１１ きいノズルのドット数は少なく、ドット径の小さいノズ
ルのドット数は多くなるように補正され、むらのない均
一な画像が得られる。このとき、各ノズルの階調特性が
すべて直線になるように補正されているため、むら補正
効果がどのような印字デューティでも同様に得られるよ
うになる。

〈第２の実施例〉 続いて第２の実施例を説明する。

第１の実施例は画像信号を２値化して２値記録を行うも
ので、濃度むらの補正はドットの数を補正することによ
り行うものだったが、第２の実施例では、ドット径を補
正して行うものである。

第１１図は第２の実施例のブロック図である。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。

第１１図において、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは、
画像信号の大きさに比例した電圧のヘッド駆動パルスを
出力する駆動回路である。またヘッド２４ａ，２４ｂ，
２４ｃは、駆動電圧値に応じてインク吐出量が変調可能
なピエゾ型インクジェットヘッド等のドット径が１２ 変調可能なヘッドである。

このような構成で、第１の実施例と同様な動作を行うこ
とにより、ドット径を補正してむらを補正する画像記録
装置においても、本発明を同様に実施できる。

〈第３の実施例〉 続いて、第３の実施例を説明する。

第３の実施例のブロック図は第１１図と同一であるが、
駆動回路は、画像信号の値に比例したパルス幅のヘッド
駆動信号を出力する機能を有するものであり、ヘッドは
駆動信号のパルス幅によってドット径変調が可能なもの
である。

このように構成することにより、第２の実施例と同じ効
果を得ることができる。

以上の実施例ではインクジェットヘッドを例にあげたが
、本発明は、これに限ったものではなく、熱転写用のサ
ーマルヘッド等のマルチヘッド全般に適用できることは
いうまでもない。

また、濃度むら補正および階調補正は、必ずしも１画像
記録素子毎に行う必要はなく、並び合う複数の画像記録
素子を１ブロックとし、ブロックごとに行ってもかまわ
ない。また、前記実施例では、シアーン，マゼンタ，イ
エローの３色を用いてカラー画像を得る画像記録装置に
本発明を実施した場合を説明したが、単色の画像記録装
置であってもかまわない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば画像信号を補正し
てマルチヘッドの濃度むらを補正し、さらにマルチヘッ
ドの各画像記録素子毎に階調補正を行うことにより、ど
のような印字デューティでも濃度むらのない画像を得る
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明第１の実施例のブロック図、第２図は
、従来の濃度むら補正方法の説明図、第３図は、マルチ
ヘッドの濃度むらの説明図、第４図は、理想的な階調特
性を示す図、第５図は、濃度むら補正直線を示す図、第
６図は、従来の異なる２つのノズルの階調特性を示す図
、 第７図は、従来の濃度むら補正方法でむら補正を行った
ときの２つのノズルの階調特性を示す図、 第８図は本発明に用いる濃度むら補正直線を示す図、 第９図．第ｌＯ図は、階調補正の説明図、第１１図は、
本発明第２および第３の実施例のブロック図である。 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　−・−むら補正テーブル、１
０１ａ，１０ｌｂ，１０１ｃ−階調補正テーブル、２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ　・−マルチヘッド、２０１ａ，２
０ｌｂ，２０１ｃ−カウンタ、２９ａ，２９ｂ，２９ｃ
　・・・むら補正ＲＯＭ　．１ ５ 特開平３ １６２９７７　（６） （Ｑ） （ｂ〉 （Ｃ） （ｄ） 第 ３ 図 第 ７図 第８図 特開平３−１６２９７７　（１０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数の画像記録素子を所定の方向に配列したマルチ
   ヘッドと、該マルチヘッドの濃度むらに応じて前記各画
   像記録素子に対応する画像信号を制御するむら補正手段
   と、画像信号の値に応じて前記各画像記録素子毎に階調
   補正を行う手段とを具えたことを特徴とする画像記録装
   置。