JPH049880A - 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、記録画像に濃度のむらが生じ
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
像に生じる濃度のむら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Ｊ このような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記録ヘッドにより画像
記録を行なう画像記録装置において、前記記録ヘッドに
均一な画像信号を供給してテストパターンを記録する記
録手段と、該記録手段により記録されたテストパターン
を読取る濃度むら読取り手段と、該濃度むら読取り手段
からの読取り信号値から算出さｔた記録ヘッドの濃度む
ら量に基づき濃度むら補正データを算出する算出手段と
、該算出手段により算出された濃度むら補正データを再
補正する再補正手段と、該補正手段により再補正された
濃度むら補正データに応じて記録ヘッドの各画像記録素
子に対する画像信号を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

［イ乍　用］ 本発明では、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手段により記録し、記録手段により
記録されたテストパターンを濃度むら読取り手段により
読取り、濃度むら読取り手段からの読取り信号値から算
出された記録ヘッドの１度むら量に基づき１度むら補正
データを算出手段により算出し、算出手段により算出さ
れた濃度むら補正データを再補正手段により再補正し、
再補正手段により再補正された濃度むら補正データに応
じて記録ヘッドの各画像記録素子に対する画像信号を制
御手段により制御する。

［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１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インクが供給されている。記録ヘッ
ド１に供給されたインクは、制御部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嫡として吐出される。

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ｌＯ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ＩＩＪ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、図示しない吸弓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
りインクを記録ヘッド１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の方向に復路走査を開始し、
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不吐出の発生を防止するため
、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。

そして、制御部１５により、各記録ヘッド１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１６を記
録し、テストパターン１６の記録された記録用紙２を１
度むら読取り手段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１７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
憶するようにしである。

ここで、記録ヘッド１により記録されるテストパターン
托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１７は、テストパターン１６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である。

ここで、濃度むら読取り手段１４としての読取りセンサ
の読取り開口幅は、テストパターン１６の濃度むらをあ
る程度平均化して読取った方が良（、本発明者の実験に
よれば０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度が良好であった。

第２図は本発明一実施例の構成を示す。

図において、１　、１５．１７．１９．３５．３６は第
１図と同一部分を示す。２１は画像信号、２２はむら補
正テーブル、２３はむら補正後画像信号、２７は階調補
正テーブル、３１は２値化回路、２０は読取センサ１７
で読取られた読取信号、１９は読取り信号を一時記憶す
るＲＡＭ　、　２４は読取り信号に基づきむら補正デー
タを演算する濃度むら補正データ演算部、Ｄは記録ヘッ
ドの濃度むら量に基づき算出された濃度むら補正データ
、２９はむら補正ＲＡＭ　、　Ｄ、はむら補正信号であ
る。２６は交番データを重畳させる補正データを記憶し
た交番補正ＲＯＭ　、　２６’は濃度むら補正データ演
算部である。そして交番補正ＲＯＭ２６と濃度むら補正
データ演算部２６゛により、記録ヘッド１の濃度むら量
に基づき算出された濃度むら補正データＤ１を再補正す
る再補正手段が構成されている。交番補正ＲＯＭ２６と
濃度むら補正データ演算部２６゛により補正された濃度
むら補正データＤつは、その後、むら補正ＲＡＭ２９に
一担記憶され、むら補正テーブル２２に送られる。

ここで、記録ヘッドの濃度むら補正データＤ２は、記録
ヘッドの濃度を補正するために必要なむら補正テーブル
２２内の補正直線の選択信号であり、記録ヘッド１の各
記録素子（例えば、２５６個の吐出四分）ごとの選択信
号からなり、むら補正ＲＡＭ２９にこの補正データＤ２
が記憶された後、入力される画像信号２１と同期してむ
ら補正ＲＡＭ２９からこの補正データＤ２が補正テーブ
ル２２に人力され、画像信号２１はむら補正テーブル２
２によりヘッド１のむらを補正するように変換される。

ここで、むら補正テーブルは補正量が±３Ｑ％に設定し
てあり、第３図に示すヨウニ、Ｙ＝０．７０Ｘ　カラ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Ｄ２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
記録されるドツト径が大きい記録素子に対して記録信号
が入力されたときは、傾きの小さい補正直線を選択し、
ドツト径が小さいｇ２録素子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
が補正される。

そして、むら補正テーブル２２により、むらが補正され
た画像信号２３は、階調補正テーブル２７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。そして、
画像信号２３はその後２値化回路３１により２値化され
、２Ｍ化信号に基づき記録ヘッド１を駆動し、画像を記
録する。

次に、第４図を参照して本実施例の画像形成装置による
濃度むら補正方法を説明する。

第４図（ａ）は濃度むら補正データＤ１に基づき再補正
をしない場合の記録ヘッドの記録濃度むら分布の一例を
示す。

図中、実線は記録ヘッドの濃度むらを補正する前に記録
ヘッドに均一画像データを与えて、記録ヘッドにより記
録用紙上にテストパターン１６を記録した時の記録濃度
むら分布である。このテストパターン１６を濃度むら読
取り手段１４により読取った読取り信号により、例えば
、ｎ番目の記録ノズルでの記録濃度ｄｎおよび記録ヘッ
ドの全ノズルによる平均記録濃度ｄが算出され、このｎ
番目の記録ノズルの記録濃度ｄｎと平均記録濃度ｄとの
濃度差をな（するようにｎ番目の記録ノズルに対する濃
度むら補正データＤ１が濃度むら補正データ演算部２４
から算出される。そして、このように算出された濃度む
ら補正データＤ１に応じて、前回と同様に記録ヘッドに
均一データの画像信号を与えて、記録用紙上にテストパ
ターン１６を記録すると、第４図（ａ）に−点鎖線で示
すように記録ヘッドにょる均一な記録濃度の記録が実現
できる。

ところが、前述したように、記録ヘッドによる出力特性
が、例えば、長期使用時や環境条件により変化した場合
には、第４図（ａ）に示す鎖線のように、再び、記録画
像に濃度むらが発生してしまい、結局、その度ごとに上
述した濃度むら補正作業を繰り返し行なう必要があった
。

第４図（ｂ）は上述したそれぞれの場合に、記録ヘッド
に均一データの画像信号を与えて記録用紙上にテストパ
ターンを記録した場合の記録画像の空間周波数特性の一
例を示す。

記録ヘッドの補正前には、第４図（ｂ）に示す実線のよ
うに記録画像にさまざまな周波数の濃度むらが存在して
いるが、濃度むらの補正後には、第４図（ｂ）に示す一
点鎖線のように、全周波数領域で濃度むらが軽減される
ことを示している。

ところで、上述したように、記録ヘッドの出力特性が変
化し、記録画像に１度むらが発生したと判断される場合
は、第４図（ｂ）に鎖線で示すように記録画像の空間周
波数のうちの低周波数領域のむら濃度が高（なった場合
に顕著である。ここで、記録画像上で濃度むらとして判
断される臨界空間周波数ｆ１としては、記録ヘッドによ
り記録される記録画像の大きさや、濃淡の程度、また、
観察者が記録画像を観察する条件（照明、距離、角度、
ｅｔｃ　）によって異なって（るが、本発明者らが一般
的な明視距離（約３０ｃｍ程度）で記録画像を観察した
ところ、上述したｆ、とじては約５〜１Ｏ（ｌｉｎｅ／
ｍｍ　）程度であることが確認できた。

そこで、本実施例においては、第４図（ｃ）に示すよう
に、記録ヘッドの各記録素子に対して、ｔノズルごとに
濃度むら補正データ演算部２６°により、濃度むら補正
データＤ１に、交番補正ＲＯＭ２６に記憶された交番再
補正データ±ｋ（Ａ＝２ｋ）を重畳して再補正データＤ
２を算出するようにしている。

そして、このようにして算出された濃度むら補正データ
Ｄ２により、記録ヘッドに入力される画像信号２１をむ
ら補正テーブル２２により補正し、例えば、第４図（ａ
）に点線で示すように記録ヘッドの濃度むらが劣化して
しまった場合、第４図（ｄ）に実線で示すように、記録
ヘッドによる記録濃度に空間周波数的に周期ｔの濃度差
を形成させるようにしている。そして、第４図（ｅ）に
示すように、記録ヘッドの濃度むらの空間周波数の低周
波数領域のむら濃度が劣化し、濃度むらとして目立つよ
うになった状態の時に、記録画像に空間周波数ｆｔ（ｆ
ｔ≦ｆｊ　　（ｌｉｎｅ／ｍｍ　）の濃度むらを重畳さ
せることにより、記録ヘッドによる記録濃度むらをより
目立たなくなるようにすることができるようになった。

ここで、実際に、記録密度４００ｄｐｉで、記録ノズル
数が２５６ノズルのインクジェット記録ヘッドを用いて
実験してみたところ、再補正データ周期ｔとして２〜８
ノズル程度にし、ｆ、としては約２〜８　（ｌｉｎｅ／
ｍｍ　）程度で、また、再補正データの再補正幅（±ｋ
）としては平均濃度ｄに対するむら濃度として±ｌＯ％
程度相当にした場合、記録濃度むらの補正効果が顕著で
あることを確認することができた。

第５図は制御部１５による制御手順を示すフローヂャー
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
ヘッドの濃度むら補正を行なうか否かが制御部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
濃度むら補正を行なう場合、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、濃度むら読取手
段１４により記録ヘッドのテストパターン１６を読み取
り、ステップＳ４で、記録ヘッドの濃度むら補正データ
Ｄ１を算出した後、ステップＳ５で、この濃度むら補正
データＤ１に交番補正データ±ｋが加えられ、再補正デ
ータＤ２が算出され、ステップＳ６で、この記録ヘッド
の濃度むら再補正データＤ２がむら補正ＲＡＭ２９に記
憶される。

その後、ステップＳ７で、制御部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Ｓ８で、記録ヘッドによる記
録を開始する。そして、ステップＳ９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
濃度むら補正を行なわない場合は、待機状態となり、そ
の後、ステップＳ７に移行する。

ここで、ステップＳ１で、記録ヘッドの濃度むら補正動
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。

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、記録ヘッドの濃度むら補正動作を決め、例え
ば、記録動作１００回ごとに記録ヘッドの濃度むら補正
１回といったように制御することも可能である。

本実施例では、濃度むら補正データＤ１に交番再補正デ
ータ±ｋ　　（Ａ＝２ｋ）を重畳するようにしたが、記
録ヘッドの濃度むら補正データＤ＋を再補正して、第６
図に示すように、複数の交番周期ｔ１゜１、、１．を有
するようにしても良い。つまり、本実施例のように、記
録ヘッドの濃度むら補正データＤ、を再補正する際に、
再補正する記録ノズルの間隔を一定にせず、複数のノズ
ル間隔ごとに再補正することにより、記録ヘッドによる
濃度むらの空間周波数が特定の周波数だけ高いむら濃度
を示すことがなくなり、濃度むらとしてより目立ち難く
なるように再補正することが可能となる。

また、記録ヘッドの濃度むら補正データＤ１を再補正し
て第７図に示すように、複数の補正幅ＡＡ’ｘ、　Ａｓ
を有するようにしても良い。つまり、本実施例のように
、記録ヘッドの濃度むら補正データＤ１を再補正する際
に、記録ヘッドのｔノズルごとに補正量を変えて再補正
データＤ２を算出することにより、記録ヘッドによる濃
度むらのむら濃度の分布を分散させることが可能となり
、濃度むらとしてより目立ち難くなるように再補正する
ことが可能となる。

また、記録ヘッドの各ノズルに対して複数の補正幅Ａ１
．　Ａｘ、　Ａｓを有する再補正データの対応のさせ方
としては、交番補正ＲＯＭ２６に予め記録ヘッドの各ノ
ズルに対しての各補正幅の再補正データを対応させてお
いてもよいし、例えば、乱数発生器を設け、記録ヘッド
の各ノズルに対する各補正幅の再補正データをランダム
に割り振って対応させるといった構成をとることも可能
である。

［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むら量を算出し、この記録ヘ
ッドの濃度むら量に基づき濃度むら補正データを算出し
、この濃度むら補正データから濃度むらの再補正データ
を算出し、この再補正された濃度むら補正データに応じ
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１度むらが補正され、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図は本発明一実施例の構造を示す図、第２図は本発
明一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は濃度むら補正直線の一例を示す図、第４図は一
実施例の濃度むら補正方法を説明する説明図、 第５図は制御部１５による制御手順を示すフローチャー
ト、 第６図は再補正方法の他の例を説明するための説明図、 第７図は再補正方法の他の例を説明するための説明図で
ある。 １・・・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・・・制御部、 １７・・・読取りセンサ、 Ｊ８・・・光源、 １９・・・ＲＡＭ、 ２２・・・むら補正テーブル、 ２４・・・濃度むら補正データ演算部、２６・・・交番
補正ＲＯＭ、 ２６“・・・濃度むら補正データ演算部、２７・・・階
調補正テーブル、 ２９・・・むら補正ＲＡＭ、 ３１・・・２値化回路、 ３５・・・増幅器、 ３６・・・Ａ／Ｄ 変換回路。 軸ｉｌ 入力 第 図 第 図 ！〕東業士 Ｎ。 第 図 コこ釦１氷六ト Ｎ。 第 図

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記録ヘ
   ッドにより画像記録を行なう画像記録装置において、 前記記録ヘッドに均一な画像信号を供給してテストパタ
   ーンを記録する記録手段と、 該記録手段により記録されたテストパターンを読取る濃
   度むら読取り手段と、 該濃度むら読取り手段からの読取り信号値から算出され
   た記録ヘッドの濃度むら量に基づき濃度むら補正データ
   を算出する算出手段と、 該算出手段により算出された濃度むら補正データを再補
   正する再補正手段と、 該再補正手段により再補正された濃度むら補正データに
   応じて記録ヘッドの各画像記録素子に対する画像信号を
   制御する制御手段と を備えたことを特徴とする画像記録装置。 ２）請求項１において、濃度むら読取り手段は画像記録
   領域外に備えたことを特徴とする画像記録装置。 ３）請求項１または請求項２において、濃度むら読取り
   手段は記録用紙の搬送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備えたことを特
   徴とする画像記録装置。 ４）請求項１ないし請求項３のいずれかの項において、
   再補正手段は、濃度むら読取り手段からの読取り信号値
   から算出された記録ヘッドの濃度むら量に基づき算出さ
   れた濃度むら補正データに交番データを重畳させるよう
   にしたことを特徴とする画像記録装置。