JPH05220978A

JPH05220978A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05220978A
Application number: JP4022710A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tajika; 博司田鹿; Norifumi Koitabashi; 規文小板橋; Masato Katayama; 正人片山; Hitoshi Nishigori; 均錦織
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】階調補正と濃度ムラ補正を同時に行う場合、
中間濃度での濃度ムラ補正の収束の良い画像形成装置を
提供すること。【構成】濃度ムラ補正用の４色（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の
テストパターンを、４色よりも少ない３色（Ｇ、Ｒ、
Ｇ、Ｂ）のフィルターで読取って、各色に対応した濃度
ムラ補正テーブルを作成し、前記３色（Ｇ、Ｒ、Ｇ、
Ｂ）と同一色のフィルターを用いて前記各色（Ｋ、Ｃ、
Ｍ、Ｙ）に対応した階調補正テーブルを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録方
式での記録ヘッド内のノズル毎の吐出量ばらつきによる
濃度ムラの補正を行う画像形成装置に関する。特に、複
数のノズルを配列してなる加熱型インクジェット記録ヘ
ッドを使用した画像形成装置や、複数の記録ヘッドを用
いてなるカラー画像形成装置に対して有効なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、ＯＨＰ用シートなどの記録媒
体（以下、記録用紙または単に紙という）に対して記録
を行う画像形成装置は、種々の記録方式による記録ヘッ
ドを搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドに
は、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、イン
クジェット方式によるものなどがある。特に、インクジ
ェット方式は、記録用紙に直接インクを噴射するもので
あるので、ランニングコストが安く、静かな記録方法と
して注目されている。

【０００３】インクジェット記録装置は吐出性能の中で
も濃度変動や濃度ムラの発生をなくすため、記録ヘッド
で印字したテストパターンの濃度ムラを読み取り、各ノ
ズル（吐出口）に対する濃度信号を補正する、いわゆる
ヘッドシェーディング法：ＨＳ法が用いられている。こ
の従来の濃度ムラ補正手段は、濃度ムラ補正に必要なテ
ストパターン印字を行うときに、ある一定の濃度信号
（８０Ｈ）を階調補正テーブルで変換してから補正テー
ブル１（記録ヘッドの吐出量分布の補正手段）・補正テ
ーブル２（濃度信号による補正量の変化手段）を介し
て、濃度ムラ補正を施してから印字を行っていた。ま
た、経時変化によって生じる濃度ムラを補正するため、
再度のテストパターン印字を読み取る時には、出力に使
用したインク色（Ｋ／Ｃ／Ｍ／Ｙ）の補色のフィルター
（Ｇ／Ｒ／Ｇ／Ｂ）を介して濃度ムラ分布を読み取って
いる。

【０００４】一方、画像の色・階調再現性を忠実に行う
ため、記録ヘッドへの入力信号に対して出力信号（濃
度）がリニアリティーを保つために用いられる濃度階調
性補正手段が必要とされてきた。この階調補正は、各記
録ヘッドのインク色の階調補正を行うために、ブラック
は白黒専用フィルターで、シアンはレッドフィルター
で、マゼンタはグリーンフィルターで、イエローはブル
ーフィルターで読み取られて作成されていた。

【０００５】この場合、繰り返して本体によるヘッドシ
ェーディング（ＲＨＳ：ＲｅａｄｅｒＨｅａｄＳｈ
ｅａｄｉｎｇ）を行っていると、ブラックインクの収束
が悪く、時にはハンチングを発生して逆にムラを増加さ
せることがあった。特に、読み取り装置等を介して外部
機器から入力した画像信号（多値データ）を使用する場
合や、ピクトリアルカラー画像などを印字する場合に発
生する墨入れ部（黒抽出によって発生するＣ／Ｍ／Ｙの
重なり部をＫに置き換えた部分）において、ブラックイ
ンクの濃度ムラが影の部分に発生したり、グレー部の一
様な部分に濃度ムラとなって現れたりしていた。つま
り、従来の方式による階調再現性に必要な階調補正手段
と濃度ムラ補正手段を同時に行うと、どうしても中間濃
度での濃度ムラ補正の収まりが悪かった。

【０００６】従って、この濃度ムラがシリアルのつなぎ
部分を境に繰り返した低周期の濃度ムラを発生し著しく
画像を低下させていた。つまり、一様なトーンの青空や
夕焼け空、森林などの部分でカラーバランスが部分的に
崩れるため、色味の変化が生じ色ムラとなって現れた
り、色再現性が低下（色差が増大）して画質を低下させ
ていた。

【０００７】そこで、本発明は上述の課題を解決するた
めになされたもので、階調補正と濃度ムラ補正を同時に
行う場合、中間濃度での濃度ムラ補正の収束の良い画像
形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、複数
の記録素子を配列した記録ヘッドの各記録素子のバラツ
キにより発生する濃度ムラを補正すると共に、前記記録
ヘッドの階調を補正する画像形成装置において、濃度ム
ラ補正用の所定数の色のテストパターンを、前記所定数
よりも少ない数のフィルターで読取る読み取り手段と、
この読み取り手段によって読み取られた信号に基づいて
前記各色に対応して作成され、濃度ムラを補正するため
の濃度ムラ補正テーブルと、前記読み取り手段のフィル
ターと同一色のフィルターを用いて前記各色に対応して
作成され、階調を補正するための階調補正テーブルとを
具備したことを特徴とする。

【０００９】特に、ブラックインクはグリーンフィルタ
ー、シアンインクはレッドフィルターで、マゼンタイン
クはグリーンフィルターで、イエローインクはブルーフ
ィルターで読み取った信号で作成することで、インクの
階調補正と濃度ムラ補正とが１対１対応可能となり、ム
ラ補正の収束率を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の画像形成装置に係る実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】（実施例１）図１は本発明の特徴を最もよ
く表す処理フロー図面である。ここで、１００１は画像
形成装置の形態に応じて１つまたは複数個の記録ヘッド
であり、記録ヘッドはマルチノズル（吐出口を複数個持
つ）からなるものである。本実施例では、シリアル記録
方式によるＣ／Ｍ／Ｙ／Ｋの４つのインクジェット記録
ヘッドを用い、カラー画像形成装置に適用したものであ
る。１００３は記録媒体（被記録材）１００２に対して
記録ヘッドを走査するための手段、１０４０は記録媒体
の１００２の搬送手段であり、記録ヘッド１００１によ
る記録位置に関して記録媒体１００２を搬送する。１０
１４はムラ補正に使われる印字パターンを読み取るため
の手段であり、本実施例では原稿を読み取り画像処理を
行う読取手段と共用している。ここでは、原稿（印刷物
や被記録媒体に印字したパターンなど）に光を照射する
光源（ハロゲンランプ）とその反射光を読み取る読取部
（レンズとＣＣＤセンサーおよびＲ／Ｇ／Ｂフィルタ
ー）とを有する。１０２０は濃度ムラ補正手段であり、
後でその方法を詳しく述べるが、各濃度ムラ補正用テス
ト信号（８０Ｈ）を階調補正手段（Ｋ／Ｃ／Ｍ／Ｙ）を
介して印字したテストパターンを、各インクに最適のフ
ィルター色（Ｇ／Ｒ／Ｇ／Ｂ：基本的にはインク色の補
色）で読み取り、読み取った各インク色（Ｋ／Ｃ／Ｍ／
Ｙ）の濃度ムラデータに基づいて、通常記録時にヘッド
のムラ補正処理を行いながら画像記録を行っている。１
０１５は印字制御手段であり、ＣＰＵ（マイコン）によ
って濃度ムラ補正データの作成や、記録ヘッドの駆動条
件変更やその他の印字に関する制御を行っている。

【００１２】図２は、上記方式を実施したカラーインク
ジェット記録画像形成装置の斜視図である。図２におい
てロール状上に巻かれた被記録材４０は、搬送ローラ４
１、４２を経て給紙ローラ４３との間に保持されて、こ
れらのローラが回転することで４４方向に送られる。こ
の被記録材４５を横切ってガイドレール４６、４７が平
行におかれており、キャリッジ４８に搭載された記録ヘ
ッドユニット４９が左右に走査可能となっている。一
方、ガイドレール４７にはスリットが設けられており、
このスリットをキャリッジ４８に設けたフォトセンサー
で検知することで、キャリッジ位置などが認識可能とな
っている。キャリッジ４８にはイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの４色のヘッド４９Ｙ，４９Ｍ，４９
Ｃ，４９Ｂｋが搭載されており、これに４色のインクタ
ンクが配置されている。各ヘッドは１２８個（４００Ｄ
ＰＩ：Ф＝２０μｍ相当の穴径）の吐出口を有したマル
チノズルヘッドである。被記録材４５は記録ヘッド４９
の印字幅（８．１２８ｍｍ相当）分ずつ間欠送りされ、
被記録材４５が停止している間に記録ヘッド４９はＰ方
向に走査し、画像信号に応じたインク滴（最大駆動周波
数：４ＫＨｚ・インク吐出量：約３０（ｎｇ／ｄｏｔ）
を吐出する。

【００１３】図３は、本実施例における読取ユニット及
びその走査機構の構成を示す斜視図である。読取ユニッ
ト６０の走査部分の上には透明な原稿台ガラスが置かれ
ており、原稿２はこの上に印刷面を下向きにしてセット
して下方より読取ユニット６０で原稿の情報が読み取ら
れる構成となっている。同図において、６０は読取ユニ
ットであり、一対のガイドレール６１、６１’上をスラ
イドして画像を読み取る。読取ユニット６０は原稿照明
用の光源６２、及び原稿像を図中の点線で示したＲ／Ｇ
／Ｂフィルター８１を介してＣＣＤなどの光電変換素子
８０に結像させるレンズ６３などにより構成されてい
る。６４はフレキシブルな導線束で、光源６２やＣＣＤ
への電力供給ならびにＣＣＤからの画像信号、その他の
制御信号の伝達を行う。読取ユニット６０は記録媒体搬
送方向に対して交差する方向の主走査（Ｇ，Ｈ方向）用
のワイヤなどの駆動伝達部６５に固定されている。主走
査方向の駆動伝達部６５はプーリ６６、６６’の間に張
架されており、主走査Ｇ方向に直行する画像の行情報を
ＣＣＤに対応するビット数で読み取る。画像の所定幅だ
け読取が行われた後、主走査パルスモーター６７は矢印
Ιとは逆方向に回転する。これにより読み取りユニット
６０はＨ方向へ移動し初期位置に復帰する。

【００１４】なお、６８、６８’はキャリッジであり、
主走査方向Ｇとほぼ直交する副走査（Ｆ）方向用のガイ
ドレール６９、６９’上をスライドする。キャリッジ６
８’は固定部材７０により、プーリ７１、７１’に張り
渡されたワイヤなどの副走査（Ｆ）方向用の駆動力伝達
部７２に固定されている。主走査が終わった後、パルス
モータもしくはサーボモータなどの副走査駆動源（不図
示）によりプーリ７１が矢印Ｈ方向に回転して所定距離
（主走査Ｇ方向の読み取り画像幅と同一の距離ｄ）移動
し、キャリッジ６８、６８’を矢印Ｆ方向へ副走査して
停止する。ここで再び主走査Ｇが開始される。この主走
査Ｇ、主走査方向の戻りＪ、副走査Ｆの繰り返しにより
原稿画像の全領域を読み取ることができる。なお、読取
ユニットの副走査を行う代わりに、原稿を副走査送りし
てもかまわない。

【００１５】ここで、本発明の濃度ムラ補正に関係した
画像信号の流れと画像信号変換部の詳細について説明を
する。

【００１６】濃度ムラ補正方法は、図４に示した画像信
号の流れに沿って図５に示すような濃度のパターン（濃
度データ＝８０Ｈ・４回印字：変則３ライン）を印字し
て、その濃度から類推される各色のヘッドの吐出量分布
を推定している。すなわち、図６に示すような補正シー
ケンスに従って図７に示すような補正テーブル１：ＨＳ
テーブルを演算によって作成し、このＨＳテーブルと図
８（Ａ）に示すような画像信号（８ｂｉｔ信号：ＦＦ
（ｈｅｘ）＝２５６（ｄｅｃ））に対応した補正テーブ
ル２：ＨＳ＿γ曲線（補正曲線：線形曲線）の両方の補
正をかけることで対応している。

【００１７】ここで、図４に従って各色インク毎（Ｋ／
Ｃ／Ｍ／Ｙ）の信号の流れをさらに詳しく述べると以下
のようになる。まず、各色インクの濃度ムラ読み取り用
のテストパターン印字の信号の流れについて説明する。
ステップＳ５０で濃度ムラ読み取り用テスト信号Ｋ／Ｃ
／Ｍ／Ｙ共にＳｉ＝８０Ｈを発生し、ステップＳ５１で
ＬＯＧ変換（２）を行う。このとき，ＬＯＧ変換は実際
には施されずにスルーの状態（輝度信号：Ｓi ＝Ｄｉ：
濃度信号）で通過するようにしてある。ステップＳ５２
でも同様にマスキング変換をスルーの状態（無変換）で
通過させる。ステップＳ５３でＫ／Ｃ／Ｍ／Ｙそれぞれ
独立に補正テーブル１と補正テーブル２との組み合わせ
による濃度ムラ補正処理を施して、ステップＳ５４でも
Ｋ／Ｃ／Ｍ／Ｙそれぞれ独立に階調補正処理（γ変換）
を行う。

【００１８】このとき、本実施例におけるブラックイン
クの階調補正には、従来の画像処理で使用されていた白
黒専用フィルターを用いて作成した階調補正テーブルで
はなく、本体に使用されているのと同等な分光感度特性
を示すグリーンフィルターを介して読み取って処理され
た階調補正テーブルを使用している。この理由を以下に
説明する。

【００１９】図９（Ａ）にＲ／Ｇ／Ｂフィルター及び白
黒フィルターの分光感度特性、同図（Ｂ）にＫ／Ｃ／Ｍ
／Ｙインクの分光感度特性を示すように、Ｇフィルター
と白黒フィルターの分光感度特性、ＭインクとＫインク
の分光感度特性が類似しているため、濃度ムラ補正にお
いて、Ｋインクの読み取りをＭインクと同じＧフィルタ
ーを用いて行っている。しかしながら、図１０にブラッ
クインクの階調補正を、白黒フィルターで作成した場合
とグリーンフィルターの両方で作成した場合を示よう
に、わずかながら差が生じている。このため、階調補正
テーブルを白黒専用フィルターを用いて作成した場合に
は、濃度ムラ補正処理が収束しにくいのである。このた
め、本実施例では、グリーンフィルターを介して読み取
って処理された階調補正テーブルを使用している。そし
て、ステップＳ５５で２値化処理を施し、プリンターに
信号が送られて濃度ムラ補正用テストパターン印字が行
われる。

【００２０】次に、この濃度ムラ補正用テストパターン
を読み取って、濃度ムラ補正を行う処理の画像信号の流
れについて説明する。ステップＳ４０で本体の読み取り
系を利用して各色インクの濃度ムラ分布を入力する。こ
こには不図示のセンサーの白黒補正：シェーディング補
正は読み取りの前に終了している。ブラックインクはグ
リーンフィルター、シアンインクはレッドフィルター、
マゼンタインクはグリーンフィルター、イエローインク
はブルーフィルターを介して、ステップＳ４１のＣＣＤ
センサーに各色の輝度信号Ｓｉ’を取り込む。ステップ
Ｓ４２で各センサーからのアナログ信号値をアンプで増
幅した後に、Ａ／Ｄ変換を施して８ｂｉｔのデジタル信
号に変換する。ステップＳ４３でＬＯＧ変換（２）（Ｄ
ｉ＝−（２５５／１．８）＊ＬＯＧ（Ｓｉ／２５５））
を行い、輝度信号：Ｓｉを濃度信号：Ｄｉにそれぞれ変
換する。ステップＳ４４ではマスキング変換をスルーの
状態で通過させ、ステップＳ４５で濃度ムラ分布を作成
するための３画素スムージングや４パターンの平均処理
化などを実施し、濃度ムラ補正の下準備を行う。ステッ
プＳ４６で、ステップＳ４５で得た濃度ムラ分布をもと
に濃度ムラ補正テーブルを演算によって求めている。こ
こでの処理に関しては別途詳しく述べているので省くこ
とにする。そして最後に、ＲＡＭへ補正テーブル１を書
き込んで終了となる。

【００２１】次に、本実施例で行っている平均ノズル濃
度補正法の補正アルゴリズムについて更に詳しく述べ
る。補正の目的は、記録ヘッドの平均ノズル濃度値へ各
ノズルの印字出力結果を収束させるもので、簡単のため
記録ノズル数がＮの場合について説明する。ある均一画
像信号：Ｓｉで各素子：ノズル（１〜Ｎ）を駆動して印
字したときに、このヘッドのノズル方向に濃度分布が生
じているとする。まず各記録素子に対応する部分の濃度
ＯＤ1 〜ＯＤN を測定し、平均濃度：ＯＤAVG を求め
る。この平均ノズル濃度は、反射光量を検知して平均値
を求める方法や、周知の方法を用いて良い。

【００２２】画像信号の値とある素子あるいはある素子
群の出力濃度との関係が図１１のようであれば、この素
子あるいはこの素子群に実際与える信号は、信号Ｓｉを
補正して平均濃度：ＯＤAVG をもたらす補正係数：αを
定めれば良い。即ち、信号Ｓｉをα×Ｓｉ＝（ＯＤAVG
／ＯＤN ）×Ｓｉに補正した補正信号のＳｉを、入力信
号Ｓｉに応じてこの素子あるいは素子群に与えれば良
い。具体的には入力画像信号に対して図１２のようなテ
ーブル変換を施すことで実行される。

【００２３】図１２において、直線Ａは傾きが１の直線
であり、入力信号をまったく変換しないで出力するテー
ブルであるが、直線Ｂは、傾きがα＝ＯＤAVG ／ＯＤN
の直線であり、入力信号Ｓｉに対して出力信号をα・Ｓ
ｉに変換するテーブルである。従って、Ｎ番目の記録素
子に対応する画像信号に対して、図１２の直線Ｂの様な
各テーブルごとの補正係数αN を決定したテーブル変換
を施してから印字すれば、Ｎ個の記録素子で記録される
部分の各濃度はＯＤAVG と等しくなる。このような処理
を全記録素子に対して行えば、全吐出時の濃度ムラも平
均濃度：ＯＤAVG に収束して補正され、均一な画像が得
られることになる。すなわち、どの記録素子に対応する
画像信号にどのようなテーブル変換を行えば良いかのデ
ータをあらかじめ求めておけば、濃度ムラの補正が可能
となるわけである。

【００２４】図１３は以上の構成による印字制御系フロ
ーの構成例を示したものである。ここで、７０１は上記
読取キャリッジ６０を有する読取ユニット、７０２はそ
の読取キャリッジ６０が出力する画像データ（Ｒ／Ｇ／
Ｂ）、７０３は輝度信号を濃度信号に変換するＬＯＧ
（対数）変換回路、色処理を行うマスキング回路、ＵＣ
Ｒ回路、カラーバランス調整回路等の処理を行う画像処
理部、７０４は画像処理後の画像信号（Ｃ／Ｍ／Ｙ／
Ｋ）、７０５はムラ補正変換テーブルが記憶されている
ＲＯＭ（補正テーブル２）、７３０は記録ヘッドの階調
補正を行う変換テーブルが記憶されているＲＯＭ、７０
６はムラ補正後の画像信号、７０７は２値化回路、７０
８は２値化後の画像信号、７０９はヘッド駆動回路、７
１０はヘッド駆動信号である。７１１は記録ヘッドであ
り、図２のヘッド１Ｙ〜１Ｂｋを代表して示すものであ
る。７１２はムラ読取信号、７１３はこれを保持するＲ
ＡＭ、７１５は各部を制御するＣＰＵ，７１６、７１８
はムラ補正信号、７１７−Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄはムラ補正Ｒ
ＡＭ（補正テーブル１）である。また、７２０は吸引な
どを行うことにより記録ヘッド７１１の吐出状態を良好
に保つための回復手段である。７２１は、図１４を用い
て説明する補正プログラムを格納したＲＯＭ，７２３は
被記録材４５を搬送するための手段、７２５は記録ヘッ
ドを被記録材に対して走査させる手段である。画像処理
された画像信号７０４は、ムラ補正テーブルＲＯＭ７０
５により、記録ヘッドのムラを補正するように変換され
る。このムラ補正テーブルは補正曲線（線形補正：直
線）を６４本持っており、ムラ補正信号７１８に応じて
補正曲線を切り換えることになる。

【００２５】図１５は、ムラ補正テーブル２の１例を示
し、本実施例ではＹ＝０．６８ＸからＹ＝１．３２Ｘま
での傾きが０．０１ずつ異なる補正直線を６４本有して
おり、ムラ補正信号７１８に応じて補正直線を切り換え
る。このとき、濃度ムラ補正に対して低濃度部での白ス
ジ・黒スジを避けるために、濃度ムラオフセットをかけ
ている。つまり、入力信号が２０Ｈ以下の場合はＹ＝
１. ０Ｘの直線１本のみを使用し、ムラ補正信号７１８
に対しても補正曲線を切り換えることをさせないように
してある。

【００２６】以上において、吐出量の多い吐出口（結果
として被記録材上でのドット系が大きくなる）で記録す
る画素の信号が入力した時には、傾きの小さい補正直線
を選択して画像信号を補正し、逆に、吐出量の少ない吐
出口（結果として被記録材上でのドット系が小さくな
る）で記録する画素の信号が入力した時には、傾きの大
きい補正直線を選択して画像信号を補正する。つまり、
吐出量平均ノズルと等価な濃度になるようにデータを間
引いたり・割増したりして、ある面積の中での濃度ムラ
分布を補正するのである。

【００２７】ムラ補正ＲＡＭ７１７は、それぞれのヘッ
ドのムラ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、０〜６３の６４種類の値を持つ
ムラ補正信号を記録ヘッドの吐出口数分記憶しており、
入力する画像信号と同期してムラ補正信号７１８を出力
する。そして、ムラ補正信号によって選択された直線に
よりムラが補正された信号７０６は、ディザ法・誤差拡
散法等を用いた２値化回路７０７により２値化され、ヘ
ッドドライバー７０９を介してヘッド７１１を駆動する
ことにより、濃度ムラのないカラー画像が形成される。
長期使用によって濃度ムラの変動が発生したり、ヘッド
を交換したような場合に、ユーザーが簡単に濃度ムラ補
正が行えるように、上記補正法のシステムを本体シーケ
ンスとして組み込んでも良い。

【００２８】この本体シーケンス（ＲＨＳ：ＲＥＡＤＥ
ＲＨＥＡＤＳＨＡＥＤＩＮＧ）に関して、以下に詳
しく述べる。

【００２９】図１４は、本実施例によるムラ補正処理の
手順の１例を示した。不図示の濃度ムラ補正キーを押す
ことによって本手順が起動されると、まずステップＳ１
にてヘッド回復・初期化によって記録ヘッドの吐出安定
性を確保する。これは、インクの増粘、ゴミや気泡の混
入などにより記録ヘッドが正常な吐出状態にないときに
そのまま濃度ムラ補正処理を行うと、忠実なヘッドの特
性（濃度ムラの分布状態）を認識することが出来なくな
る恐れがあるからである。この時の回復条件は、使用状
態や環境その他多くの条件によって最適化された回復を
行えばよく、公知の回復条件（吸引、空吐、温調、駆動
条件など）の組み合わせでよい。なお、上記の方法以外
にもテストパターン印字時にウオーミングアップ印字を
行ったり、安定領域の読取などで工夫してもかまわな
い。

【００３０】次に、ステップＳ３及びＳ５にて、それぞ
れテストパターンの印字及び読取を行う。本実施例で
は、前述したように図６に示す方法で、図５の様なパタ
ーンの複数の濃度ムラ読み取りを行った結果は、図１６
のようになっている。ここで、横軸はＹ方向すなわち記
録ヘッドの吐出口並び方向であり、縦軸はＸ方向の読取
濃度を読み取り素子の配列範囲において平均化したもの
を示したものである。このように、濃度分布は印字領域
の両端で読取装置との兼ね合いからはっきりとした立ち
上がりを示さないため、両端部での濃度補正が正確にか
からなくなる場合があった。そこで、変則３ライン印字
によって両端部の立ち上がり分を考慮することで解決可
能となった。

【００３１】変則３ライン印字について、図１７を用い
て説明する。Ｘは記録ヘッドの走査方向、Ｙは記録ヘッ
ドの画素（ノズル）方向で１２８個の吐出口の配列方向
である。印字方法としては、まず１ライン目に９９番目
から１２８番目までのノズル（吐出口）で印字を行い、
次に２ライン目は全ノズルを使用して印字を行い、最後
に３ライン目として１番目から３２番目のノズルを使用
して印字を行う。点線で囲った領域はテスト画像を読取
装置を使って読み込む領域であり、本実施例では１２８
画素を使用しており、その左側には印字のウオーミング
アップ領域が設けてある。前後の３２ノズルを使用する
目的は、上述のとおり、読み込みの立ち上がり（エッジ
を検出して濃度ムラデータとそのノズル位置との対応を
させるために正確な読取が必要となる）を考慮したもの
である。

【００３２】この方法について図１６を用いて説明す
る。まず全体の濃度分布を取り込んで起き、印字が行わ
れている部分とそうでない部分（白紙部）をはっきりと
区別できるような閾値をあらかじめ決定しておく（図１
２の破線部分）。次に、閾値以上の濃度を持つノズル番
号を割り出し、そこから６４戻ったノズルに対応する位
置を１番目のノズルに割り当てて、順次２、３・・・１
２８番のノズル割付を行う。このような方法によって正
確なノズルの濃度分布が得られるようになった。

【００３３】ただし、変則３ライン印字時に使用する両
側のノズル数は、読取装置の性能によって左右されるの
でこの数字に限るものではないが、全ノズルを使用して
印字するときと同一状態で印字できるように制御する必
要がある（駆動条件・温調制御など）。

【００３４】このようにして読み取られたデータは、３
２＋１２８＋３２の画素データとして一端ＲＡＭに格納
され、前記したムラ補正処理をするためにヘッドの濃度
ムラとして必要な１２８画素分のデータに戻される。こ
のときに、画素の読取位置精度をあげるための手段とし
て、ヘッドのノズル方向での位置割付時に画素間の重み
ずけを行なったり、スムージング処理を施したりしなが
ら各画素の濃度データを作成しても良い。本実施例で
は、注目画素のノズル配列方向に対して両側の濃度デー
タをそれぞれ平均したデータ：Ｓi'＝（Ｓi-1 ＋Ｓi ＋
Ｓi+1 ）／３を使用している。また、記録媒体の種類や
インクなどの変更に際してもこれらの条件を最適化すれ
ばよくデータ処理の方法や閾値の値等は変更しても良
い。

【００３５】上述した本発明を更に別の形態に応用する
場合において、多値印字のできる記録ヘッドを用いる
と、テストパターンなどの濃度検査用印字を行う際に多
値印字記録ヘッドは複数ドットで１画素を構成するの
で、印字（階調性）濃度の変化を構成ドットの記録ドッ
ト数を増減することで変調しているが、この場合にも本
発明を有効に適用可能である。さらに、吐出量制御やそ
の他の印字制御との組み合わせによって更に補正を正確
に行なっても良い。

【００３６】本実施例は、濃度ムラを補正するためのテ
ストパターンを発生させる信号発生手段と、該信号を記
録素子から記録媒体に記録させるための駆動手段と、前
記テストパターンの濃度ムラの読取を行う読取手段と、
濃度ムラを補正するための演算手段とを有し、前記濃度
ムラ補正手段が補正テーブル１（記録ヘッドの吐出量分
布の補正手段）と補正テーブル２（濃度信号による補正
量の変化手段）との組み合わせで行うものであって、前
記補正テーブル２及び階調補正テーブルをそれぞれのイ
ンクの補色フィルターで読み取り作成しており、特にブ
ラックインクはグリーンフィルター、シアンインクはレ
ッドフィルターで、マゼンタインクはグリーンフィルタ
ーで、イエローインクはブルーフィルターで読み取った
信号で作成することで、インクの階調補正と濃度ムラ補
正とが１対１対応可能となり、ムラ補正の収束率を向上
させることができる。したがって、濃度ムラのないピク
トリアルカラー画像を安定して出力することが可能とな
った。また、万一濃度ムラが発生しても、本体装置を使
って１回で簡単にムラ補正が可能となった。

【００３７】（実施例２）図８（Ａ）は本発明の第２の
実施例を示す図面であり、デジタルカラー複写機に適用
したものである。この実施例では低濃度から高濃度まで
更に濃度ムラ補正が適確にかかるように補正テーブル２
を線形から非線形にして濃度ムラオフセットを加えたも
のである。また、最低濃度による補正を行うと濃度の低
下が著しいので平均濃度：ＯＤAVG にある係数：β（＝
０. ８〜１. ０）を乗じた目標濃度：ＯＤCOL に補正を
行うように工夫したものである。

【００３８】補正テーブル２を非線形としたのは濃度信
号に対応したヘッドの吐出量ムラ（濃度信号によってイ
ンクで形成されるドットと記録剤の白色部との割合が変
化することにより各濃度（ＤＵＴＹ）における濃度ムラ
の割合が異なる：図１８（Ａ）・（Ｂ）・（Ｃ）・
（Ｄ）参照）を推定し補正量を濃度信号に応じて変えて
いる。従って、補正テーブル１と補正テーブル２：ＨＳ
＿γ曲線（補正曲線：非線形）の両方の補正を用いて、
ヘッドの濃度ムラの補正を低ＤＵＴＹから高ＤＵＴＹま
での全ての階調表現において完全に補正を行うことが可
能となるように構成してある。

【００３９】ここで、本実施例での補正テーブル２：Ｈ
Ｓ＿γテーブル（非線形）の作成方法について簡単に述
べる。まず最初に各色のインク（Ｋ／Ｃ／Ｍ／Ｙ）で
（１７個：ｊ個）（００Ｈ／１０Ｈ／２０Ｈ／３０Ｈ／
４０Ｈ／５０Ｈ／６０Ｈ／７０Ｈ／８０Ｈ／９０Ｈ／Ａ
０Ｈ／Ｂ０Ｈ／Ｃ０Ｈ／Ｄ０Ｈ／Ｅ０Ｈ／Ｆ０Ｈ／ＦＦ
Ｈ）の濃度パターンを印字してそれぞれの濃度をＫはグ
リーンフィルター、Ｃはレッドフィルター、Ｍはグリー
ンフィルター、Ｙはブルーフィルターでそれぞれ読み取
って、各色の濃度の平均値：ＳｉｊAVG または標準偏
差：σｉｊを求める。次に、８０Ｈの平均濃度データ：
Ｓｉ80HAVGとの比率：ＳｉｊAVG ／Ｓｉ80HAVGを計算し
てこれらのデータを高次の近似（４次以上が望ましい）
を行ってフィッティングさせる。すると、各濃度での８
０Ｈのに対する補正量の割合ができるのでこの補正量を
８０Ｈのときを１. ０として各濃度での割合を決めなお
し補正テーブル２を先程と同様にして０〜６３の６４本
のテーブルを作成して用いている。

【００４０】本実施例では平均濃度を用いて補正量を決
めたが濃度のバラツキを表す標準偏差：σを用いて補正
量を決定しても良い。ちなみに、濃度ムラオフセット量
は実施例１と同様に２０Ｈとした。補正テーブル１：Ｈ
Ｓテーブルの作成方法は先の実施例で詳しく述べたので
ここでは詳細な説明は省くことにする。この様にカラー
複写機において目標濃度補正及び濃度ムラオフセットと
非線形補正曲線を組み合わせると、低濃度から高濃度ま
で全濃度領域で濃度スジ・濃度ムラのない美しいピクト
リアル画像を形成できることが確認された。

【００４１】なお、画像処理部における濃度ムラ補正テ
ーブル２と階調補正テーブルを一体化し、濃度ムラ補正
と階調補正を同時に行っても良く、この場合、画像処理
部のコストダウンを図ることができる。

【００４２】さらに、記録ヘッドはインクジェットタイ
プのものに限らず、サーマルヘッド等他の一般的なヘッ
ドであっても適用できる。

【００４３】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用する方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００４４】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
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
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
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を
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させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の
気泡を形成出来るので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわ
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。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４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、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、更に優れた記録を行なうことができ
る。

【００４５】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（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部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４
４５９６００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
通するスリ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年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、濃度ム
ラ補正手段が補正テーブル１（記録ヘッドの吐出量分布
の補正手段）と補正テーブル２（濃度信号による補正量
の変化手段）との組み合わせで行うものであって、前記
補正テーブル２及び階調補正テーブルをそれぞれのイン
クの補色フィルターで読み取り作成している。

【００４７】以上説明したように、従って、複数色を重
ね合わせて画像を形成し、特に階調の再現性が重要なピ
クトリアルカラー画像を形成する場合の効果は絶大であ
り色ムラや濃度ムラの発生がなくなった。特に、複数ヘ
ッドを用いたシリアル印字方式のカラー複写機・多値入
力用カラープリンターに対しては、ヘッドノズルピッチ
による濃度ムラによる周期的なノイズを低減させるのに
絶大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を最もよく表す図面である。

【図２】本体装置の斜視図である。

【図３】読み取りユニットの拡大図である。

【図４】本発明の画像処理フロー図面である。

【図５】濃度ムラ読み取り用のテストパターン印字であ
る。

【図６】濃度ムラ補正処理のブロック図である。

【図７】補正テーブル１の一例である。

【図８】補正テーブル２である。

【図９】Ｒ／Ｇ／Ｂフィルターの分光感度特性、及びイ
ンクの分光特性である。

【図１０】階調補正のグラフである。

【図１１】画像信号と濃度との関係を示した図面であ
る。

【図１２】濃度ムラ補正を説明するための図面である。

【図１３】濃度ムラ補正のための画像処理ブロック図で
ある。

【図１４】本体ＲＨＳの処理フローである。

【図１５】濃度ムラ補正の原理を示す図面である。

【図１６】濃度ムラの分布図である。

【図１７】変則３ライン印字の説明図である。

【図１８】各濃度における濃度ムラの様子を示した図面
である。

【符号の説明】

１００１記録ヘッド１０１４読み取り手段１０２０むら補正手段７１１印字ヘッド７１７むら補正ＲＡＭ７０５むら補正テーブルＲＯＭ７３０階調補正テーブルＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 29/46 Ｄ 8804−2ＣＨ０４Ｎ 1/23 １０１Ｃ 9186−5Ｃ 7339−2ＣＢ４１Ｊ 3/00 Ｂ (72)発明者錦織均東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を配列した記録ヘッドの
各記録素子のバラツキにより発生する濃度ムラを補正す
ると共に、前記記録ヘッドの階調を補正する画像形成装
置において、濃度ムラ補正用の所定数の色のテストパターンを、前記
所定数よりも少ない数のフィルターで読取る読み取り手
段と、この読み取り手段によって読み取られた信号に基づいて
前記各色に対応して作成され、濃度ムラを補正するため
の濃度ムラ補正テーブルと、前記読み取り手段のフィルターと同一色のフィルターを
用いて前記各色に対応して作成され、階調を補正するた
めの階調補正テーブルとを具備したことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記濃度ムラ補正テーブル及び階調補正
テーブルを、ブラックインクはグリーンフィルター、シ
アンインクはレッドフィルターで、マゼンタインクはグ
リーンフィルターで、イエローインクはブルーフィルタ
ーで読み取った信号で作成することを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記濃度ムラ補正テーブルと階調補正テ
ーブルを１つのテーブルで構成することを特徴とした画
像形成装置。
【請求項４】前記記録ヘッドは、熱エネルギーによっ
てインクに状態変化を生起させ、該状態変化に基いてイ
ンクを吐出させることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の画像形成装置。