JPH05238012A - 記録方法及び装置及びその記録物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドの走査方向の濃度ムラを補正する
補正量を求め、その走査方向の濃度ムラを解消する記録
方法及び装置及びその記録物を提供することを目的とす
る。 【構成】 所定のパターンデータを記録媒体上に記録
し、その所定のパターンデータが記録された記録媒体を
記録ヘッドの走査方向と同じ方向に光電的に読取って、
その記録された濃度値を検出する。この検出された濃度
値を基に記録ヘッドへの印加信号を補正するための補正
値を算出し、この算出された補正値に応じて、記録ヘッ
ドを駆動するための信号を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドを走査して
記録した記録方向の濃度差に基づいて記録濃度ムラ補正
を行う記録方法及び装置及びその記録物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば黄色（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｂｋ）の各色に対応し
たインクジェットヘッドを備え、このインクジェットヘ
ッドを逐次走査して記録を行うシリアルスキャン方式の
カラー複写機がある。このようなカラー複写機では、そ
のカラー記録された濃度ムラを解消するために、インク
ジェットヘッドのノズルの配列方向に対して所定のパタ
ーンが形成された規定パターンを記録紙上に記録し、こ
の記録紙上に記録されたパターンをスキャナ等により光
電的に読取って、そのインクジェットヘッドの各ノズル
に対する記録データを補正するための補正量を算出して
補正を行う、所謂ヘッドシェーディングが行われてい
た。

【０００３】

【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、インクジェットヘッドのノズルが配置されてい
る方向に対しての補正は行われるが、そのインクジェッ
トヘッドを走査して記録されるバンド（インクジェット
ヘッドの１回の走査により記録される領域）方向につい
ては、記録データの補正は行われていない。このため、
バンド中における記録始め（インクジェットヘッドの走
査開始時）から記録終端（インクジェットヘッドの走査
終了時）までの間に、インクジェットヘッドによるイン
ク吐出状態が変化するために記録された画像に濃度ムラ
が生じることがあった。これは特に、バンド長が長くな
った場合等に発生し易くなる。このようなバンド方向に
発生する濃度ムラは、従来の濃度補正では補正すること
ができなかった。

【０００４】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録ヘッドの走査方向の濃度ムラを補正する補正量
を求め、その走査方向の濃度ムラを解消する記録方法及
び装置及びその記録物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は以下の様な構成を備える。即ち、
記録ヘッドを走査して記録を行う記録装置であって、所
定のパターンデータを記録媒体上に記録し、その記録媒
体の記録ヘッドによる記録領域を記録方向に読取って、
その記録された濃度値を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された濃度値を基に前記記録ヘッドへの
印加信号を補正するための補正値を算出する算出手段
と、前記算出手段により算出された補正値に応じて、前
記記録ヘッドを駆動するための信号を制御する制御手段
とを有する。

【０００６】上記目的を達成するために本発明の記録方
法は以下の様な工程を備える。即ち、記録ヘッドを走査
して記録を行う記録方法であって、所定のパターンデー
タを記録媒体上に記録する工程と、その所定のパターン
データが記録された記録媒体の記録領域を記録方向に読
取って、その記録された濃度値を検出する工程と、この
検出された濃度値を基に記録ヘッドへの印加信号を補正
するための補正値を算出する工程と、この算出された補
正値に応じて、記録ヘッドを駆動するための信号を制御
する工程とを有する。

【０００７】

【作用】以上の構成において、所定のパターンデータを
記録媒体上に記録し、その所定のパターンデータが記録
された記録媒体の記録領域を記録方向に読取って、その
記録された濃度値を検出する。この検出された濃度値を
基に記録ヘッドへの印加信号を補正するための補正値を
算出し、この算出された補正値に応じて、記録ヘッドを
駆動するための信号を制御する。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。

【０００９】図１及び図２は本実施例のフルカラー・イ
ンクジェット複写機の全体を表わす図で、図１はその外
観斜視図、図２はその構成を示すブロック図である。

【００１０】図１において、このカラー複写機は、スキ
ャナ部１とプリンタ部４とを備え、これらはケーブル３
で互いに接続されている。２４は原稿２１を読み取るた
めのセンサ部、５は記録済みの記録用紙を示している。
６は操作部で、コピーの開始を指示するスタートキー
や、所定のパターン（テストパターン）が記録された記
録紙を読取って、記録データの補正値を算出するための
指示キー等を備えている。

【００１１】図２において、２１は原稿を示し、原稿ガ
ラス台２２上に載置されて読み取られる。２３は原稿２
１を照射するためのランプ、２４は原稿２１より反射さ
れた反射光を基に原稿２１を読取るためのセンサであ
る。２５はセンサ２４より出力される、原稿２１よりの
反射光に応じたアナログ信号を入力し、デジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器である。２６はｌｏｇ変換器で、
Ａ／Ｄ変換器２５より出力されるデジタル信号が光の３
原色Ｒ，Ｇ，Ｂよりなるため、これを色の３原色Ｃ，
Ｍ，Ｙに変換している。２７はＣ，Ｍ，Ｙの信号より黒
成分の信号を抽出し、黒信号Ｂｋを生成するための黒信
号抽出器である。２８はマスキング回路で、プリンタ部
４で記録するために各色信号であるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ信
号を調整している。２９はγ変換器で、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂ
ｋ信号の濃度を調整している。３０はＡＨＳ回路で、プ
リンタ部４のインクジェットヘッドのそれぞれの特性に
合わせて各色信号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ信号を補正してい
る。３１は多値で処理されてきたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ信号
を２値の信号に変換するための２値変換器である。

【００１２】３２はヘッド駆動制御回路で、２値変換器
３１により２値信号に変換された各色信号を基に、それ
ぞれ各色に対応した記録ヘッドを駆動している。３３〜
３６のそれぞれは、各色に対応して記録を行うマルチノ
ズル・インクジェットヘッド（記録ヘッド）で、３３は
シアン色で記録を行う記録ヘッド、３４はマゼンタ色で
記録を行う記録ヘッド、３５はイエローで記録を行う記
録ヘッド、３６はブラックでの記録を行う記録ヘッドで
ある。４０はこれらスキャナ部１及びプリンタ部４を制
御する主制御部で、ＲＯＭ４２に記憶されている制御プ
ログラムに従って各種制御信号を出力して装置全体を制
御しているＣＰＵ４１、ＣＰＵ４１のワークエリアとし
て使用され、後述する補正値等の各種データを一次的に
記憶するＲＡＭ４３等を備えている。

【００１３】図３は、このプリンタ部４を用いて記録紙
上に記録されたテストパターンの記録例を示す図であ
る。

【００１４】図に示すように、インクジェットヘッド３
３〜３６（キャリッジ）の１回の走査により記録される
領域をバンドと呼び、このインクジェットヘッドの走査
方向に所定のパターンが記録される。

【００１５】こうしてテストパターンが記録された記録
紙を、図４（Ａ）に示すように、読取りセンサ２４の光
電変換素子の並び方向と記録したインクジェットヘッド
のノズルの配置方向とが一致し、かつ光電変換素子の数
とノズル数とが一致するように原稿台ガラス２２上に載
置する。そして、このテストパターンが記録された記録
紙を、読取りセンサ２４をインクジェットヘッド３３〜
３６の走査方向と同じ方向に走査させて読み取る。こう
して読取られたデータは、例えば図４（Ｂ）に示すよう
に、各インクジェットヘッドのノズル毎（ここでは１番
目のノズルによる記録濃度を示している）に、その走査
方向の記録濃度特性を求めることができる。この時、規
定濃度値をＭとし、この規定濃度Ｍに対する各ノズルに
よる記録濃度のズレ量を算出する。こうして算出された
ズレ量を補正するように、各記録ヘッドの各ノズルに印
加する熱エネルギーを調節することにより、各ノズルよ
り吐出されるインク滴の大きさを均一にすることができ
る。これにより、キヤリツジの走査方向に生じる記録濃
度ムラを解消することができる。

【００１６】図５は記録ヘッドの３３〜３６のそれぞれ
の概略構成を示すブロック図である。図において、５０
はインクジェットノズルを示し、ここでは、例えば各記
録ヘッドは６４個のノズルを備えているものとする。５
１はヒータで、ここでは各記録ヘッドは熱エネルギーを
利用してインクを吐出するヘッドであるため、このヒー
タ５１に印加する熱エネルギーを調整することにより、
各記録ヘッドより吐出されるインク滴の大きさを制御し
て記録濃度の制御を行っている。５２は記録データに応
じて各ノズルよりのインク滴の吐出を制御するドライバ
である。

【００１７】図６は前述の補正値を求めるための処理を
示すフローチャートで、この処理は主制御部４０によっ
て実行され、この処理を実行する制御プログラムはＲＯ
Ｍ４２に記憶されている。

【００１８】この処理は前述のテストパターンが記録さ
れた記録紙を原稿台ガラス２２上に載置して、操作部６
の指示キーが押下されることにより開始される。まずス
テップＳ１で、読取りセンサ２４により記録紙を読取る
のための走査を開始し、これにより読み取られた記録紙
の濃度を順次入力する（ステップＳ２）。次にステップ
Ｓ３に進み、その読取った記録濃度と規定値Ｍとを比較
し、ステップＳ４で、その比較結果に応じて記録データ
を補正するための補正値を算出する。これは、例えば読
取った記録濃度が規定値Ｍよりも低い時はヒータ５１へ
の印加エネルギーを大きくし、逆に記録濃度が高い時は
ヒータ５１への印加エネルギーを小さくするような補正
データを求めるものである。こうして得られた補正値
を、その読取りセンサ２４の走査位置及び記録ドット数
とともにＲＡＭ４３に記憶する。この処理を記録ヘッド
の１走査が終了するまで繰返し実行する。

【００１９】尚、この記録済みの画像の読取りは、複数
のバンドに亙って行っても良い。この場合、各補正値
は、記録ヘッドの走査位置に加えて何番目のバンドであ
るかを考慮して求められる。

【００２０】次に図７のフローチャートを参照して、こ
のような補正値に基づいてコピー処理を行う動作を説明
する。

【００２１】まずステップＳ１１でコピーしたい原稿を
原稿台ガラス２２上に載置し、その読取りを開始すると
ステップＳ１２に進み、その濃度データを入力すると記
録ヘッド３３〜３６の走査を開始する。次にステップＳ
１３に進み、その記録データを補正するための補正値を
ＲＡＭ４３より読出して、その記録ヘッドの走査位置及
びそのバンドで記録されたドット数とに応じて、各記録
ヘッドのノズルに印加する熱エネルギーを制御するため
に、ヒータ５１への印加エネルギーを制御するための信
号を出力する。こうしてステップＳ１５で印刷処理を行
い、ステップＳ１６で１頁の印刷処理を終了するまで前
述の処理を繰返し実行する。

【００２２】以上説明したように本実施例によれば、記
録ヘッドにより記録されるバンドの長さ方向について各
ノズルの補正値を求め、その補正値に基づいて各記録ヘ
ッドに否する熱エネルギーを制御することによって、記
録画像全体の濃度ムラを解消できる効果がある。

【００２３】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して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００２４】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
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
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
る電気熱変換体に、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１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を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。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１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、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。

【００２５】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４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、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、優れた記録を行うことができる。

【００２６】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（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面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
４４５９６００号明細書を用いた構成としても良い。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５
９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収
する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５
９−１３８４６１号公報に基づいた構成とすることもで
きる。

【００２７】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００２８】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。

【００２９】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニ
ング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００３０】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００３１】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温
度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるよう
に温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号
付与時にインクが液状をなすものであればよい。

【００３２】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００３３】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、上述のような複写機等の画像出力部の他
に、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器
の画像出力端末として一体または別体に設けられるも
の、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態
を取るものであっても良い。

【００３４】尚、前述の実施例のように、濃度ムラを補
正するために、図５のヒータ部５１への印加エネルギー
を調節するだけでなく、記録ライン数（１回の走査によ
り記録される量（バンド）を１ラインとする）に応じ
て、γ変換器２９のγ特性を切り換えて記録処理を行う
ことも可能である。

【００３５】又、本発明の他の実施例として、図８
（Ｂ）に示すように、記録ヘッドへ出力するパルスを操
作して温度調節を行う場合、記録濃度が規定値Ｍとズレ
ているズレ量に応じて、ヒータ５１に印加するパルス信
号のパルス幅を変化させることにより、濃度ムラを解消
することもできる。即ち、図８（Ａ）は従来の吐出パル
スを示し、図８（Ｂ）は本実施例における吐出パルスを
示している。ここで２番目のパルスは従来と同様のパル
ス信号であり、１番目のパルス信号８０の信号幅を変更
することにより、そのヒータ５１への印加エネルギーを
調整している。

【００３６】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることは言うまでもない。

【００３７】また、記録媒体としては記録紙や、織布及
び不織布を含む布帛、プラスチック等であっても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドの走査方向の濃度ムラを補正する補正量を求
め、その走査方向の濃度ムラを解消することができる。
これにより、従来のノズルの配置方向に対するＡＨＳ補
正に加えて、記録ヘッドの走査方向に対する濃度補正が
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のカラー複写機の全体構成を示す外観
斜視図である。

【図２】本実施例のカラー複写機の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本実施例のカラー複写機で印刷されるテストパ
ターンの印刷例を示す図である。

【図４】テストパターンが記録された記録紙の読取り及
びその読み取った記録濃度例を示す図である。

【図５】本実施例のカラー複写機におけるヘッド駆動制
御回路及び記録ヘッドの構成図である。

【図６】テストパターンが記録された記録紙を読取って
補正値を算出する処理を示すフローチャートである。

【図７】本実施例のカラー複写機におけるコピー処理を
示すフローチャートである。

【図８】本発明の他の実施例のヒータ制御信号例を示す
図である。

【符号の説明】

１ スキャナ部 ４ プリンタ部 ６ 操作部 ２２ 原稿台ガラス ２３ ランプ ２４ 読取りセンサ ２５ Ａ／Ｄ変換器 ２９ γ処理装置 ３２ ヘッド駆動制御回路 ３３〜３６ マルチインクジェットヘッド ４０ 主制御部 ４１ ＣＰＵ ４２ ＲＯＭ ４３ ＲＡＭ ５０ ノズル ５１ ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０１ Ｚ 9186−5Ｃ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを走査して記録を行う記録装
   置であって、 所定のパターンデータを記録媒体上に記録し、その記録
   媒体の記録ヘッドによる記録領域を記録方向に読取っ
   て、その記録された濃度値を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された濃度値を基に前記記録ヘ
   ッドへの印加信号を補正するための補正値を算出する算
   出手段と、 前記算出手段により算出された補正値に応じて、前記記
   録ヘッドを駆動するための信号を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 記録ヘッドを走査して記録を行う記録方
   法であって、 所定のパターンデータを記録媒体上に記録する工程と、 その所定のパターンデータが記録された記録媒体の記録
   領域を記録方向に読取って、その記録された濃度値を検
   出する工程と、 この検出された濃度値を基に記録ヘッドへの印加信号を
   補正するための補正値を算出する工程と、 この算出された補正値に応じて、記録ヘッドを駆動する
   ための信号を制御する工程と、 を有することを特徴とする記録方法。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドはインクを吐出して記録
   を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とす
   る請求項１に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
   える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
   を備えていることを特徴とする請求項３に記載の記録装
   置。
5. 【請求項５】 記録ヘッドを走査して記録された記録物
   であって、 所定のパターンデータを記録媒体上に記録し、その所定
   のパターンデータが記録された記録媒体を記録ヘッドの
   走査方向と同じ方向に光電的に読取ってその記録された
   濃度値を検出し、この検出された濃度値を基に記録ヘッ
   ドへの印加信号を補正するための補正値を算出し、この
   補正値に応じて、記録ヘッドを駆動するための信号を制
   御して記録されたことを特徴とする記録物。