JPH04110169A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH04110169A
JPH04110169A JP2228396A JP22839690A JPH04110169A JP H04110169 A JPH04110169 A JP H04110169A JP 2228396 A JP2228396 A JP 2228396A JP 22839690 A JP22839690 A JP 22839690A JP H04110169 A JPH04110169 A JP H04110169A
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Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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画像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用いられる。例えば、インクジェッ
ト記録ヘッドとしては、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、熱転写式のサーマルヘッド
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、マルチヘッドからなる画像記録素子を均
一に製造することは困難であり、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
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ツトの
大きさや濃度の不均一となり、結局、記録画像に濃度む
らを生ゼしぬる。
このような問題に対して、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入力信号レ
ベルを同図（ｂ）のように均一にしたときに、記録画像
に同図（ｃ）のような濃度むらが生じる場合、同図（ｄ
）のように入力信号レベルを補正し、濃度の低い部分の
画像記録素子には大きいレベルの入力信号を、濃度の高
い部分の画像記録素子には小さいレベルの入力信号を与
える。ドツト径又はドツト濃度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信号
レベルに応じて変調する。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、熱転写では、各ヒーターに印加する駆動電圧又
はパルス幅を、入力信号に応じて各々変化させ、各記録
素子によるドツト径又はドツト濃度を均一にし、配録画
像の濃度分布を第２図（ｅ）のように均一化する。また
、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（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記録すること
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ドの濃度むらを補
正する場合を説明する。
ある均一な画像信号Ｓで記録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ＯＤ、〜ＯＤ、５６を測定する。続いて、Δ０Ｄ
ｎ＝ＯＤ−ＯＤ、　（ｎ−１〜２，６）を求める。ここ
で、画像信号の値と出力濃度との関係が第４図のような
関係にあるとすれば、△ＯＤ、、分だけ濃度を補正する
ためには、画像信号を△Ｓ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（変換されないで出力される
。
一方Ｂは、傾きがこれより小さい直線であり、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
ルで印字される部分の濃度は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。
以上のような方法で濃度むらを補正することが可能であ
るが、以上の方法では、−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なけ
ればならない。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
布が変化することがよくみられる。又、熱転写でも、各
ヒーターの劣化、変質が生じて、濃度分布が変化するこ
とがある。このような場合には、初期に設定した入力補
正量では濃度むら補正が不十分になって（るため、使用
につれて濃度むらが徐々に目立ってくるという問題点が
あった。
このため、本出願人等は画像記録装置内に濃度ムラ読取
部を設け、この読取部によって定期的に濃度ムラ分布を
読取って濃度ムラ補正データを作成しなおすことも提案
した。これによれば、ヘッドの濃度ムラ分布が変化して
も、それに応じて補正データを作成しなおすため、常に
ムラのない均一な画像を保つことができる。
なお、補正データの作成は、実際に稼動している装置毎
において行うため、補正データの作成に要する時間が極
めて短時間ですむことが装置のダウンタイムを短くする
ために必要である。
しかしながら、実際には、濃度ムラの読取りと補正デー
タの作成とを一回行うだけでは、補正効果が十分でなく
、この作業を数回、時には士数回くり返さないと均一な
画像が得られない場合が多い。すなわち、その原因はヘ
ッドの温度変動による階調特性の変動にある。このこと
について説明すると、ヘッドの階調特性が第６図中のＣ
のようであるときには、前述したように、画像信号Ｓに
おいてΔＯＤの濃度むらがある場合、画像信号を△Ｓだ
け補正すれば濃度むら△ＯＤが補正できる。
しかしながら、記録ヘッドの階調特性は、ヘッドの温度
に依存する。たとえば、インクジェット記録の場合、ヘ
ッドの温度が高いとインクの粘度が下がり、吐出エネル
ギーが同じでもより多くのインクが吐出され、ドツト径
が大きくなる。その結果、第６図のＤのような階調特性
になる。ヘッドの階調特性が同図りのようである場合、
ΔＯＤの濃度むらを検出してΔＳの補正をかけたときに
は、△ＯＤ’　だけしか濃度むら補正がおこなわれず、
１回の操作だけでは均一な画像が得られない。
このように、ヘッドの階調特性が異なると必要な補正量
が異なるため、１〜２回の読取りと補正では濃度むらの
補正が十分に行われなくなり、何回も操作をくり返さな
ければならなくなるのである。
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
ドの温度を検知する温度検知手段と、前記マルチヘッド
により作成したテストパターンを読取った値から当該マ
ルチヘッドの濃度むら量を算出する濃度むら算出手段と
、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記濃度むら
量を補正して濃度むら補正データを算出する補正データ
算出手段と、該補正データ算出手段からの濃度むら補正
データに基づいて前記マルチヘッドの各画像記録素子に
入力する画像信号を補正する手段とを有することを特徴
とする。
［作　用］ 本発明によれば、上記構成によってヘッドの温度が変動
しても短時間でむら補正データを作成することができる
。
［実施例］ 続いて図面を用いて実施例を説明する。
第１図は本発明の第１の実施例のブロック図である。２
１ａ、　２１ｂ、　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テーブル、２３ａ、
　２３ｂ。
２３ｃは、各テーブル２２ａ、　２２ｂ、　２２ｃから
出力されたそれぞれ各色用のむら補正後画像信号、１０
１ａ〜１０１ｃは、それぞれ各色用のむら補正後画像信
号２３ａ、　２３ｂ、　２３ｃを入力する階調補正テー
ブル、３１ａ〜３１ｃは各テーブル１０１ａ〜１０１Ｃ
の出力信号を入力する２値化回路、２４ａ、　２４ｂ、
　２４ｃは各２値化回路３１ａ〜３１ｃの出力信号を入
力するそれぞれ各色について２５６ノズルのインクジェ
ットヘッド、２５はレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブ
ルー（Ｂ）の３色のフィルターを有する光電変換素子（
ＣＣＤ）を具備し、画像を光電変換して読取る読取部、
２６ａ、　２６ｂ。
２６ｃは読取部２５で読取られた信号であって、それぞ
れ、Ｒ，Ｇ、Ｂの読取信号、３２は読取部２５からのＲ
，Ｇ、　Ｂ信号を一時記憶するＲＡＭ　、　１０５はＲ
ＡＭ３２からのＲ，Ｇ、　Ｂ信号をもとにむら補正デー
タを演算するＣＰＵ　、　２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、
ＣＰＵ１０５からのそれぞれシアン、マゼンタ、イエロ
ー用のむら補正データ、２９ａ、　２９ｂ、　２９ｃは
、むら補正データ２８ａ〜２８Ｃを入力する各色用のむ
ら補正ＲＡＭ　、　３０ａ、３０ｂ、３０ｃはむら補正
ＲＡＭ２９ａ〜２９ｃから出力され、むら補正テーブル
２２ａ〜２２ｃに入力される各色用のむら補正信号、１
０３ａ、　１０３ｂ、　１０３ｃはヘッド２４ａ〜２４
ｃに取付けられた温度センサー、１０４ａ、　１０４ｂ
、　１０４ｃはヘッド２４ａ〜２４ｃからの温度信号で
ある。
画像信号２１ａ〜２１ｃは、むら補正信号３０ａ〜３０
ｃに制御されるむら補正テーブル２２ａ〜２２ｃにより
ヘッド２４ａ〜２４ｃ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７図のようにＹ＝０．７０
ｘからＹ　＝　１．３０ｘまでの傾きが０．０１ずつ異
なる補正（γ）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。
例えばドツト径が大きいノズルで印字する画素の信号が
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種類の値を持っむら補正信号を２５６
ノズル分記憶してあり、入力する画像信号と同期してむ
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２
３ａ〜２３ｃは、階調補正テーブル１０１ａ〜１０１ｃ
に入力し、ここで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３１ａ、　３１ｂ、　３１ｃ
により２値化され、ヘッド２４ａ、　２４ｂ、　２４ｃ
を駆動し、カラー画像を形成する。
続いて本実施例の濃度むら補正データの作成方法を第８
図を参照して説明する。
まず図示しない制御信号により、むら補正テーブル２２
ａ〜２２ｃをすべて傾き１，０の直線とし、むら補正を
全（行わない状態とする（第８図ステップ７１）。続い
て図示しない信号源からむら補正用パターンをむら補正
テーブルに出力し、ヘッド２４ａ〜２４ｃによりこれを
用紙等に記録（印字出力）する（ステップ７２）。むら
補正用パターンは任意の印字デユーティの均一パターン
でよいが、３０〜７５％程度のデユーティものが適当で
ある。ここでは、５０％デユーティの均一ハーフトーン
をシアン、マゼンタ、イエローの各色で記録する。
各ヘッド２４ａ〜２４ｃに取付けられた温度センサー１
０３ａ〜１０３ｃは、このパターン印字中のヘッド温度
を検知してＣＰＵ１０５に送る。
ＣＰＵ１０５は、入力されたヘッド温度に応じた最適な
補正量演算係数Ｋを、各色毎に設定する（ステップ７３
）。
出力されたパターンは読取部２５で読み取られ、そのと
きの３色の読取信号２６ａ〜２６ＣはＲＡＭ３２に−た
ん記憶される（ステップ７４）。読取部２５のＣＣＤは
ヘッドの記録密度と同じ読取密度であり、本実施例の場
合は４００ｄｐｉである。また、ＣＯＤの画素数は少（
ともヘッドのノズル数２５６よりも多（なっている、こ
の読取りにより得られたレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）
、およびブルー（Ｂ）信号のうち、レッド信号からシア
ンヘッドのむら分布が、グリーン信号からマゼンタヘッ
ドのむら分布が、ブルー信号からイエローヘッドのむら
分布データが得られる。ここでは、簡単のため、シアン
ヘッドのむら分布を得て、むら補正を行う場合を説明す
る。
まず、シアンヘッドの各ノズルに対応して得られたレッ
ド信号をＲｎ（ｎ＝１〜２５６）とする。
これに対し、 Ｒｎ Ｃｎ＝　−ｌ　ｏｇ　　−（ＲｏはＲｏ；ｉ：Ｒｎとな
る定数）Ｒ６ なる演算を施して、シアンの濃度信号Ｃｎに変換し、濃
度むら分布を得る（ステップ７５）。
次に、シアンの平均濃度 Ｃ；Σ　Ｃｎ　／　１Ｂｇ を演算で求める（ステップ７６）。
続いて、各ノズルにおける濃度が、平均濃度に対してど
の程度ずれているかを次のようにして演算する。
△Ｃｎ＝Ｃｎ−Ｃ（ステップ７７）。
次に、（ΔＣ）、に応じた信号補正量（△Ｓ）。
を Δ５ｌｌ＝に、ΔＣｎ で求める（ステップ７８）。
ここでＫはシアンヘッドの温度によって決定された係数
である。
続いて、△Ｓｎに応じて選択すべき補正直線の選択信号
を求め、０〜６０の６１種類の値を持つむら補正信号を
２５６ノズル分むら補正ＲＡＭ２９ａに記憶させる（ス
テップ７９．８０　）。
このようにして作成したむら補正データによって各ノズ
ルごとに異なるγ直線を選択し、濃度むらを補正する。
ヘッド毎の最適係数値には、ヘッドの温度が高い場合に
は、階調特性が第６図りのようになるため、大きい値に
し、逆に温度が低い場合には小さい値にすればよい。こ
のようにヘッド温度に応じて最適な係数を設定すること
により短時間で最適な補正値を求め、濃度むらを補正す
ることができる。
マゼンタ、イエローの各ヘッドにもこのような作業を同
様に行うことにより、濃度むら補正を短時間で行い、機
械のダウンタイムを最小限におさえることができる。
本発明において、印字された補正用パターンの読取作業
は、ユーザー又はサービスマンが、出力サンプルを読取
部において操作すればよい。また、印字後のサンプルを
機械が自動的に読み取るように構成しておいてもよい。
続いて、第２の実施例を説明する。
第９図は第２の実施例のブロック図である。
第９図において、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ため、説明を略す。
１２０ａ、　１２０ｂ、　１２０ｃは、階調補正テーブ
ル１０１ａ〜１０１ｃからの画像信号を入力し、画像信
号の値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、　２４
ｃは、ピエゾ型インクジェットヘッドのように、駆動電
圧によりドツト径の変調が可能なマルチヘッドである。
このように構成することにより、ドツト径を変調して濃
度むらを補正する画像配録装置においても、本発明を同
様に実施できる。
ついで第３の実施例を説明する。
第３の実施例のブロック図は、第９図と同一である。
第３の実施例において、駆動回路は、画像信号の値に比
例したパルス幅の駆動パルスを出力するものであり、ヘ
ッドは、パルス幅に応じてドツ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の実施例と同様な
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
が熱転写用のサーマルヘッドでもよい。
また、濃度むら補正は、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ブロツ
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配録装置に本発明を
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、ヘッド温度に応
じてむら補正データを演算することにより、短時間でむ
ら補正データの作成を行い、機械のダウンタイムを最小
限にすることができる。
【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（ａ
）〜（ｅ）は、従来の濃度むら補正方法の説明図、 第３図は、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、階調特性が異なる場
合の説明図、第７図は、本発明に用いる濃度むら補正直
線を示す図、 第８図は、本発明第１の実施例の動作フローチャートを
示す図、 第９図は、本発明の第２、第３の実施例のブロック図で
ある。 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ　−濃度むら補正テーブル、１
０１ａ、　１０１ｂ、　１０１ｃｍ階調補正テーブル、
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ ・・・マルチヘッド、 ・・・読取部、 ・・・ＣＰＬｌ １０３ａ、　１０３ｂ、　１０３ｃｍ・・温度センサー
第 図 第 図 ＜９≠か 第 図 第 図 ＠健 第 図 浮

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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、 該マルチヘッドの温度を検知する温度検知手段と、 前記マルチヘッドにより作成したテストパターンを読取
    った値から当該マルチヘッドの濃度むら量を算出する濃
    度むら算出手段と、 前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記濃度むら量
    を補正して濃度むら補正データを算出する補正データ算
    出手段と、 該補正データ算出手段からの濃度むら補正データに基づ
    いて前記マルチヘッドの各画像記録素子に入力する画像
    信号を補正する手段とを有することを特徴とする画像記
    録装置。
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