JPH0462062A - 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、画像記録装置に関し、特に複数の記録素子を
所定の方向に並置させた記録ヘッドを用いて画像記録を
行う画像記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、例えば、マルチノズルインクジェット記録装置の
ような複数の記録素子を所定の方向に並置させた記録ヘ
ッドを用いて画像記録を行う画像記録装置において、テ
ストパターンを記録し、このテストパターンに光を照射
した際の反射光量を測定して、上記の複数の記録素子の
記録特性を把握し、この記録特性に応じて上記の各記録
素子を駆動する駆動信号を補正して上記の各記録素子の
記録特性のバラツキから生ずる記録画像の光学濃度のバ
ラツキ（以下、濃度ムラと称する）を防止するような画
像記録装置が本出願人よりすでに提案されている（特願
平１−１０７７４４号）。

すなわち、上記提案装置は、複数の記録素子を所定の方
向（主走査方向）に並置させた記録ヘッドを有し、この
記録ヘッドあるいは被記録材を上記所定の方向とは異な
った方向（副走査方向）に移動させながら画像を記録す
る画像記録装置であって、所定のテストパターンを発生
するパターン発生手段と、上記被記録材に記録したこの
パターンの反射光学濃度を読取るパターン読取手段と、
このパターン読取手段の読取信号に応じて、上記複数の
記録素子を駆動する駆動信号を補正する補正手段とを具
備した装置である。

第２図に、上記提案発明をマルチノズルインクジェット
記録装置に適用した場合の概略内部構成例を示す。同図
において、ＩＣ，ＩＭ、　ＩＹ、　ＩＢｋ　（総括記号
を１とする）はそれぞれ、シアンインク用、マゼンタイ
ンク用、イエローインク用、およびブラックインク用の
マルチノズルインクジェットヘッドである。この各イン
クジェットヘッド１は記録密度４００ＤＰＩ　（ドツト
／インチ）、ノズル（吐出口）数４７３６本、したがっ
てその幅は約３００ｍｍであって、定型Ａ３サイズ（短
手方向長さ２９７ｍｍ　）以下の被記録材（一般に用紙
）、例えばＢ４．Ａ４．等のサイズの被記録材に対して
は、被記録材の移動に伴って選択的にインクを吐出する
こと（いわゆるｏｎ　ｄｅｍａｎｄ方式）によって、−
度の被記録材の移動で被記録材全面に多色画像を記録す
ることができる。このようなインクジェットヘッド１は
一般的な半導体製造プロセスを利用して高密度化、長尺
化が可能なバブルジェット方式（通電発熱抵抗体に電気
パルスを通電し、これによりインクを加熱発泡させ、そ
の発泡圧力でインク滴を吐出させる方式）のバブルジェ
ットヘッドによって容易に実現される。このようなバブ
ルジェットヘッドを４本用いることによって例えば約３
０ｃｐｍ　（サイクル７分）（１分間に３０枚の画像が
出力される）というような非常に高速なフルカラー画像
記録装置が構成される。

第２図中の２は、被記録材３を収納しているカセットで
ある。被記録材３はピックアップローラ４によってピッ
クアップされて、第ルジストローラ５．ガイド板６．第
２レジストローラ７を通って搬送ベルト８に静電吸着さ
れ、プラテン９上でマルチノズルインクシェドヘッドＩ
Ｃ，ＩＭ、　ＩＹ。

ｌＢｋによりインクジェット記録が行われる。

インクジェット記録の行われる画像が通常の記録画像で
あった場合には、ランプ光源ｌＯと光学センサ１１とか
らなるテストパターン読取系は作動せず、所望の画像が
記録された被記録材３はガイド板１２．排紙ローラ１３
を経て排紙トレイ１４に排出される。

一方、インクジェット配録の行われる画像が、上記の濃
度ムラを補正するためのテストパターンであった場合に
は、ランプ光源１０と光学センサ１１とからなるテスト
パターン読取系が作動する。すなわち、このときランプ
光源１０が点灯し、光学センサ１１は記録されたテスト
パターンからの反射光を受光して、その受光光量に比例
した電気信号を出力する。ランプ光源ｌＯと光学センサ
１１は、インクジェットヘッド１と同じ幅、またはそれ
以上の幅に長尺化された固定タイプのものであっても良
いし、あるいは図示しないガイドレールに沿って第２図
の紙面に垂直な方向に移動走査して、複数の記録素子の
記録特性を読取るタイプのものであってもよい。

次に、光学センサ１１と接続する図示しない濃度ムラ補
正回路における濃度ムラを補正するためのアルゴリズム
を簡単に説明する。

まず、定型Ａ３サイズ短手幅に相当する数の記録素子の
全てを均一の駆動信号で駆動したときのテストパターン
を記録する（第３図（Ａ）　！照）。このとき、テスト
パターンの光学濃度は第３図ＣＢ）に示すように均一に
なることが望ましいわけであるが、実際には各記録素子
の製造上回避困難なバラツキや経時変化によって生じて
しまうバラツキ等のために、第３図（Ｃ）に示したよう
に均一にはならず、濃度ムラが生じてしまう。そこで、
このテストパターン（第３図（Ａ））にランプ光源ｌＯ
の光を照射して、その反射光量分布を光学センサ１１を
介して測定し、その測定した各記録素子毎の反射光量分
布データから光量−濃度変換を行って、第３図（Ｃ）に
示すような全体の反射光学濃度分布を算出・記憶する。

ここで、第３図（Ｃ）中のＡ点のように平均濃度面より
も薄い部分の記録を行った記録素子の記録特性は、他の
平均的な記録素子の記録特性に比べて記録濃度が薄いと
いう特性を有し、第３図（Ｃ）中のＢ点のように平均濃
度ＯＤに比べて濃度が濃い部分の記録を行った記録素子
は他の平均的な記録素子よりも記録濃度が濃いという記
録特性を有している。

そこで、文字・写真等の通常の記録画像を記録する際に
は、Ａ点の記録を行った記録素子のように記録濃度が薄
くなるような記録特性を有する記録素子の駆動信号を濃
度が濃くなるような方向（一般に駆動信号のレベルまた
はパルス幅を大きくすれば良い）に補正して駆動し、Ｂ
点の記録を行った記録素子のように記録濃度が濃（なる
ような記録特性を有する記録素子は濃度が薄くなるよう
な方向（一般に駆動信号のレベルまたはパルス幅を小さ
くすれば良い）に駆動信号を補正して駆動すれば、原理
的に記録対象画像を濃度ムラのない、極めて良好な状態
で得ることができるはずである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような各記録素子の記録濃度特性
を把握するためのテストパターンの読取りに際して、上
記の副走査方向（被記録材送り方向）の読取範囲が短い
と、実際に以下に示すような問題が生じていた。

すなわち、上述のように均一の駆動信号で各記録素子を
駆動して被記録材上に記録したテストパターンの濃度の
ムラの要因には、各記録素子の記録特性のバラツキのみ
ならず、実際には被記録材固有の性質からくる要因も含
まれている。つまり、インク等の記録材が被記録材に浸
透してい（際に、被記録材、特に紙の繊維構造等から（
るある特性によって、短周期（多（の場合１周期ｌａｍ
以下）の周期的な濃度ムラが発生し、この短周期の濃度
ムラの一周期分の長さよりも、上記の副走査方向の読取
範囲が短いと本来、各記録素子の記録特性のバラツキに
よって生ずる濃度ムラを読取っているべきパターン読取
信号が雑音であるところの上述のような被記録材固有の
特性から生ずる濃度ムラの影響によって、非常にＳ／Ｎ
　（対信号雑音比）のわるい信号になってしまい、前述
のような補正を行っても完全には濃度ムラを補正するこ
とができないという問題が生じていた。

なお、各記録素子の記録特性のバラツキによって生ずる
濃度ムラのほうが、被記録材固有の性質によって生ずる
濃度ムラよりもその濃度差は数倍〜１０倍程度大きいと
いうことが実験により判明している。

そこで、本発明の目的は、上述ような問題点に鑑み、被
記録材の特性による読取データの擾乱の影響を無くして
、濃度ムラ補正の補正精度の向上を図った画像記録装置
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、複数の記録素子を
主走査方向に配設した記録ヘッドと被記録材とを該主走
査方向と略直角な副走査方向に相対移動させながら画像
を記録する装置であって、所定のテストパターンを発生
するパターン発生手段と、前記複数の記録素子により前
記被記録材上に記録された前記テストパターンの記録濃
度を読取るパターン読取手段と、該パターン読取手段で
読取られた濃度データに基づいて前記複数の記録素子を
駆動する駆動信号を補正する補正手段とを有する画像記
録装置において、前記被記録材上に記録された前記テス
トパターンを前記パターン読取手段が読取る際の前記副
走査方向のパターン読取範囲を、前記被記録材固有の性
質によって生ずる周期的な濃度ムラの一周期分の長さよ
りも長（設定したことを特徴とする。

［作　用］ 本発明では、テストパターンの読取の際の副走査方向の
読取範囲を被記録材固有の性質によって生ずる周期的な
濃度ムラの一周期分の長さよりも長（（より効果的には
数周期分の長さよりも長く）するようにしたので、被記
録材の固有の性質によって生ずる周期的な濃度ムラの影
響を排除することができ、そのため各記録素子の記録特
性のバラツキによって生ずる濃度ムラが完全に補正され
た良好な状態の記録画像を得ることができる。

なお、各記録素子の記録特性のバラツキによって生ずる
濃度ムラは、ストライブ状の濃度ムラとなって人間の眼
に非常に目立ち易いのに対して、被記録材の固有の性質
によって生ずる濃度ムラは周期の短い（多くの場合１ｍ
ｍ以下）水玉模様状の濃度ムラとなるので人間の眼には
あまり目立たず、記録画像の品位を劣化させることはな
いので問題がない。したがって、本発明の適用により、
実用上満足できるまで画質を向上させることができるこ
とは明らかである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

■第ｍ世世 まず、本発明を上述の第２図に示すようなマルチノズル
インクジェット記録装置に適用した場合の第１実施例に
ついて説明する。

本例ではランプ光源ＪＯおよび光学センサ１１はマルチ
ノズルインクジェットヘッドｌと同じ幅に長尺化された
ものとする。ランプ光源１０はハロゲンランプ、光学セ
ンサ１１はＣＣＤ　（電荷結合素子）イメージセンサで
あり、結像レンズ系等の光学系が適宜挿入されているも
のとする。そして、マルチノズルインクジェットヘッド
１のインク滴吐出周波数は２ＫＨｚ、副走査方向の記録
密度は主走査方向と同じ＜　４００ＤＰＩ、したがって
搬送ベルト８の移被記録材固有の性質によって生ずる濃
度ムラの１周期の長さは、被記録材が通常の記録用紙の
場合は約１ｆｉＩｍであるから、テストパターンの読取
りの際の副走査方向の読取り範囲は例えば１２．７ｍｍ
に設定しておけば、十分効果的に被記録材固有の性質に
よって生ずる濃度ムラの影響を排除することができる。

上記のように搬送ベルト８の移動速度は１２７ｍｌｌ１
／Ｓであるから、テストパターン読取の際の副走査方向
の読取範囲を１２．７ｍｍにするためには、光源ランプ
ｌＯおよび光学センサ１１とからなるテストパターン読
取系を図示しない制御系により１２．７÷１２７　＝０
．Ｉ　Ｓ（秒）作動させれば良い。

このとき、光学センサ１１から読取られた上記読取範囲
の全範囲の濃度データは、図示しない補正回路で各記録
素子毎に加算され、平均値化されるので、前述のような
被記録材固有の性質によって生ずる濃度ムラはその平均
化によって相殺される。したがって、その結果得られる
第３図（Ｃ）に示すような反射光学濃度分布のデータ（
平均値）は、被記録材固有の性質によって生ずる濃度ム
ラの影響が排除された、各記録素子の記録特性のバラツ
キによってのみ生ずる濃度ムラを適格に示すこととなる
。よって、この濃度分布データを基に、入力画像信号を
補正することで、各記録素子の記録特性のバラツキによ
って生ずる濃度ムラをほぼ完全に無くした高品位な画像
を得ることができる。

なお、その他の構成および動作は前述の従来例と同様な
ので省略する。

■１旦去ｌ皇 上述の本発明の第１実施例では、光源ランプｌＯおよび
光学センサ１１としてマルチノズルインクジェットヘッ
ド１の幅と同じ幅に長尺化されたものを用いたが、この
ような光源ランプ１０および光学センサ１１は価格が高
いという問題がある。

そこで、より短い光源ランプおよび光学センサを用いた
本発明の第２実施例を以下に説明する。

装置全体の構成は第１実施例と同じ（、第２図に示した
ような構成である。ただし、光源ランプ１０および光学
センサ１１からなるテストパターン読取系１０２の配置
は、第１図に示したような構成になっている。なお、第
１図は装置の上方から見た平面図である。

第１図において、テストパターン読取系（読取ヘッド）
１０２は図示しない駆動系（モータ等）によりガイドレ
ール１０１に沿って主走査方向に往復移動（走査）して
、被記録材上のテストパターンの反射光量を光学センサ
１１で読取り、マルチノズルインクジェットヘッド１の
各記録素子の記録特性を把握する。この際、副走査方向
の読取範囲は光学センサ１１（具体的にはＣＣＤイメー
ジセンサ）の長さの１２．７ｍｍである。

この光学センサ１１の各読取素子の読取データを平均化
処理することによって前述のように、被記録材固有の性
質によって生ずる周期的なムラの影響を排除することが
できる。

搬送ベルト８は、テストパターン記録時にはインク滴吐
出周波数２ＫＨｚｘ副走査方向の記録密度４００ＤＰＩ
＝　１２７ｍｍ／Ｓの速度で移動し、テストパターン記
録部分がテストパターン読取系１０２の直下に来たとき
に停止し、テストパターン読取系１０２の走査によるテ
ストパターン読取の終了後、再度移動を開始し、被記録
材３を排紙トレイ１４へと搬送する。

本実施例では、前述の第１実施例よりも低い製造原価で
、各記録素子の記録特性のバラツキによって生ずる濃度
ムラをな（した高品位な画像を得ることができる。

■夏ｌ叉１上 次に、上述の本発明の第２実施例をさらに低価格にした
本発明の第３実施例について説明する。

全体の装置構成およびテストパターン読取系の配置構成
は第２の実施例とほぼ同様であるが、さらに低価格にす
るために、光学センサ１１として開口部０．５ｍｍ　Ｘ
　Ｏ，５ｍｍ程度のフォトダイオードを用い、また光源
ランプｌＯとして通常のタングステンランプを用いて構
成する。

このような構成では、テストパターン読取系をただ１度
だけ主走査方向にスキャンして反射光量を受光したので
は、１回の副走査方向の読取範囲が０．５ｍｍであるの
で、副走査方向の読取範囲が短かすぎ、各記録素子の記
録特性を十分に把握することができない。そこで、本例
では、テストパターン読取系のスキャンの回数を複数回
にする。

詳しく説明すると、搬送ベルト８をテストパターン記録
時には１２７ｍｍ／Ｓで移動させ、テストパターン記録
部分がテストパターン読取系の直下に来た時に停止させ
る。そして、−度目のスキャンを行い、反射光量分布デ
ータをメモリに記憶する。次に、搬送ベルト８を移動さ
せることにより、被記録材３を０．５ｍｍだけ移動させ
る。そして、テストパターン読取系の２度目のスキャン
を行う。

上記と同様の動作を数回繰り返して、副走査方向の読取
範囲が少な（とも前述の被記録材固有の性質によって生
ずる周期的な濃度ムラの一周期分の長さよりも長くなる
ようにし、各スキャンで得られた反射光量分布データを
平均化処理して、被記録材に固有の性質によって生ずる
濃度ムラの影響を排除する。この平均化処理した結果は
補正用メモリに記憶する。

このように平均処理されたテストパターン読取データに
基づいて補正回路（図示しない）において各記録素子を
駆動する駆動信号を補正すれば、前述の実施例と同様に
各記録素子の記録特性のバラツキによって生ずる濃度ム
ラをなくした高品位な画像をさらに低価格な構成で得る
ことができる。

なお、本発明はインクジェットプリンタに限らず、例え
ば熱転写プリンタ等にも適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のテストパターン読取系の配
置構成を示す平面図、 第２図は本発明が適用可能な濃度ムラ補正機能を有する
マルチノズルインクジェット記録装置の概略構成を示す
縦断面図、 第３図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）はそれぞれ濃度
ムラ補正処理の内容を説明するための説明図である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、テストパターン
読取の際の副走査方向の読取範囲を被記録材固有の性質
によって生ずる周期的な濃度ムラの一周期分の長さより
も長くするようにしたので、各記録素子の記録特性のバ
ラツキを把握すべきテストパターン読取信号に含まれて
しまう被記録材固有の性質による悪影響（ノイズ）を排
除でき、それにより各記録素子の記録特性のバラツキか
ら生ずる濃度ムラのない高品位な画像を得ることができ
る。 １・・・マルチノズルインクジェットヘッド、３・・・
被記録材、 ８・・・搬送ベルト、 ９・・・プラテン、 １０・・・光源ランプ、 １１・・・光学センサ、 １４・・・排紙トレイ、 １０１・・・ガイトレール、 １０２・・・テストパターン読取系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数の記録素子を主走査方向に配設した記録ヘッド
   と被記録材とを該主走査方向と略直角な副走査方向に相
   対移動させながら画像を記録する装置であつて、所定の
   テストパターンを発生するパターン発生手段と、前記複
   数の記録素子により前記被記録材上に記録された前記テ
   ストパターンの記録濃度を読取るパターン読取手段と、
   該パターン読取手段で読取られた濃度データに基づいて
   前記複数の記録素子を駆動する駆動信号を補正する補正
   手段とを有する画像記録装置において、前記被記録材上
   に記録された前記テストパターンを前記パターン読取手
   段が読取る際の前記副走査方向のパターン読取範囲を、
   前記被記録材固有の性質によって生ずる周期的な濃度ム
   ラの一周期分の長さよりも長く設定したことを特徴とす
   る画像記録装置。