JPH0511463B2

JPH0511463B2 -

Info

Publication number: JPH0511463B2
Application number: JP60124269A
Authority: JP
Inventors: Masami Kurata; Taiji Nagaoka
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1985-06-10
Publication date: 1993-02-15
Also published as: JPS61283273A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、原稿上の画像を光学的に読み取り、
これを画素単位で電気的な画信号に変換し、その
画信号にもとづいて記録を行う複写装置に関す
る。

「従来の技術」複写装置の一種として、第１１図に示すよう
に、原稿上の画像を読み取る読み取り部１と、こ
れによつて得られた画信号をデイジタル処理する
画信号処理部２とが設けられ、その画信号にもと
づいてサーマルヘツド３により記録を行う方式の
ものがある。

この装置の読み取り部１には通常、イメージラ
インセンサ等の一次元固体撮像素子が使用され
る。原稿上の画像の読み取り時には、第１２図に
示すように、原稿４を螢光灯等のランプ６で照射
して、第１３図に示すように、その反射光７をレ
ンズ等の光学系８を用いてイメージラインセンサ
９の読み取り面に導く。このとき反射光７の強度
は、ランプ６の長手方向にみて、原稿４の中央部
分は強くランプの両端に近い部分はやや弱くな
る。第１４図のａには、その反射光の強度分布を
示した。図の横軸はランプの長手方向の位置に相
当する。また、イメージラインセンサ９（第１３
図）は、その長手方向に一列に多数光電変換素子
が並べられた構成とされているが、各素子ごとに
光電変換能力のばらつきがある。その長手方向に
均一な強度の光が入射したときの出力電気信号レ
ベルの状態を同図ｂに示した。

このようなイメージラインセンサの読み取りむ
らを補正するために、従来から、第１３図に示す
ようなシエーデイング補正回路１１が採用されて
いる。この回路は、イメージラインセンサ９で読
み取つた画信号をアンプ１２で増幅し、アナロ
グ・デイジタル変換器１３でデイジタル信号に変
換した後、第１４図ａ，ｂのようなむらをキヤン
セルするための同図ｃのような特性の補正係数を
入力信号に掛けるよう動作する回路である。この
ように読み取り部の読み取りむらをシエーデイン
グ補正回路１１において補正して、同図ｄのよう
な平坦な特性の出力信号を得ることができる。通
常この補正係数は、原稿上の画像の読み取り開始
直前に、装置の所定個所に別途設けられた基準白
色面を読み取つて、演算して作成される。この読
み取りむらは、ランプの光量の経時変化等、比較
的短時間で変動する要因をかかえている。そのた
め、原稿の読み取りのつど補正係数の更改をする
ことが好ましい。

一方、この複写装置の記録側では、第１５図に
示すように、インクドナーフイルム１６と記録紙
１７とを重ね合わせてサーマルヘツド１８をイン
クドナーフイルム１６の背面に配置し、記録紙１
７をバツクローラ１９でサーマルヘツド１８の側
に押しつけるようにして記録が行われる。このよ
うな装置で、サーマルヘツド１８やその周辺装置
の構造上の問題で記録むら、すなわちサーマルヘ
ツドの記録位置による記録濃度の変動が生じるこ
とがある。例えば、第１６図ａのように、サーマ
ルヘツド１８の長手方向に一列に配列された発熱
抵抗体１８₁は、同図ｂのように長手方向に多数
の区分１８₁₁に分割されて、それぞれ独立に電気
パルスが印加されて発熱するよう構成されてい
る。この各区分１８₁₁ごとの発熱抵抗体の抵抗値
のばらつきが、記録むらを生じさせる原因とな
る。また、第１７図ａのように、バツクローラ１
９の外径ｒにの長手方向にむらがあると、サーマ
ルヘツド１８にこのバツクローラ１９を同図ｂの
ように押しつけたときその押圧力に、矢印に示し
たような長手方向のむらが生じる。同様に、この
図の側面から見たとき、第１８図に示すように、
サーマルヘツド１８の発熱体１８₁の位置が、バ
ツクローラ１９の軸１９₁を通る面に一致せず、
ギヤツプＧだけずれていると、やはりバツクロー
ラ１９の押圧力がサーマルヘツド１８の長手方向
に不均一となる。これはニツプ位置のずれと呼ば
れている。こういつた押圧力のむらによつても、
記録画像にむらが生じる。

「発明が解決しようとする問題点」このような記録条件による濃度むらは、サーマ
ルヘツドの品質向上あるいは、バツクローラの材
料や加工精度の向上、製造工程での組立て精度の
向上等によつてある程度改善できる。

しかしながら、これは部品の歩留りを悪くし、
また組立てに高度の技術を必要とし、いずれもコ
ストアツプの要因となる。

また、サーマルヘツドやバツクローラ等が長期
間の使用により特性変動した場合、同様の記録む
らを生じるが、これは部品変換を行う以外に対策
が無く、保守費用も高額となる難点があつた。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、
このような記録むらの補正を行うことのできる複
写装置を提供することを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」本発明の複写装置は、原稿上の画像を光学的に
読み取り画素単位で電気的な画信号に変換する読
み取り部と、この画信号にもとづいて原稿上の画
像を記録紙上に記録するサーマルヘツドと、読み
取り部により得た画信号を処理してサーマルヘツ
ドに転送する画信号処理部とを有するものにおい
て、この画信号処理部には、サーマルヘツドの記
録位置による記録濃度の変動の情報を得るための
一定のパタンの画信号を発生するパタン発生回路
と、この一定のパタンの画信号を用いてサーマル
ヘツドによつて記録を行つた画像を、読み取り部
で読み取り、これにより得られた読み取り部にお
ける各画素ごとの画信号に基づいて、読み取り部
における各画素ごとの記録補正用画信号を作成
し、その後読み取り部で読み取つた原稿上の画像
に対応する読み取り部における各画素ごとの画信
号を記録補正用画信号を用いて補正する記録補正
回路とが設けられていることを特徴としている。

例えばこの記録補正回路は、１ライン分の記録
補正用画信号を格納するラインメモリ素子と、こ
のラインメモリ素子の出力とが読み取り部で読み
取つた画信号とを受入れて、この画信号に記録補
正用画信号に応じた補正係数を掛けたデータを出
力するデーブルメモリ素子とを設けて構成する。

また、記録補正回路は、読み取り部で読み取つ
た１ラインまたは数ライン分の記録補正用画信号
を蓄積し、それを主走査方向および副走査方向に
部分的にそれぞれ平均化して１ライン分の記録補
正用画信号を作成するようにするとよい。

「作用」このように、本発明の複写装置は、画信号処理
部の内部に、一定のパタンの画信号を発生するパ
タン発生回路を有している。この一定のパタンの
画信号は、例えば原稿の全面にわたつて濃度むら
のない均一な一定の濃度の画像を理想的な読み取
り部で読み取つて得られた信号に相当する。この
ような信号をサーマルヘツドに送つて記録を行え
ば、記録用紙の全面にわたつて均一な濃度の記録
画像が得られるはずである。しかしながら、先に
説明した記録条件のむらによつてこれに対応した
記録むらが生じる。その画像をこの装置の読み取
り部で読み取る。その信号を記録補正用画信号と
し、例えば１ライン分をメモリ素子内に格納す
る。

そして、実際に原稿上の画像を読み取つて得ら
れた信号に記録補正用画信号の逆数に相当する補
正係数を掛ける。これによつて、記録条件のむら
が補正できる。

ここで、サーマルヘツドによつて中間調の濃度
の記録画像を記録できるような複写装置の場合、
その記録画像を画素単位で見ると、個々の画素が
すべて中間調濃度で記録されるものと、いくつか
の白と黒の画素が組合わされて見かけ上中間調の
濃度となるよう記録がされるものとがある。後者
のような画像の場合には、肉眼では中間調に見え
ても、微視的に見れば均一な濃度ではない。この
ときは、読み取り部で読み取つた記録補正用画信
号をそのまま補正用として使用することができな
いので、それを１ライン分または数ライン分蓄積
して、部分的に平均化して１ライン分の記録補正
用画信号を作り直す。この処理は結局、原稿上の
画像を適当な面積の領域に切り分けてその部分の
見かけ上の濃度を演算する処理に相当する。

このようにすれば、記録条件のむらによる画質
の劣化を防止でき、また、装置の経年変化による
画質の劣化を簡単な保守点検作業によつて防止す
ることができる。

「従来例」（ブロツクの説明）第１図は本発明の複写装置の実施例を示すブロ
ツク図である。

この複写装置は、原稿上の画像を光学的に読み
取り画素単位で電気的な画信号に変換する読み取
り部１と、この読み取り部１で得られた画信号に
もとづいて原稿上の画像を記録紙上に記録するサ
ーマルヘツド３と、読み取り部１により得た画信
号を処理してサーマルヘツド３に転送する画信号
処理部２とを備えている。

この複写装置は、その画信号処理部２に、アナ
ログ・デイジタル変換回路１３と、シエーデイン
グ補正回路１１と、記録補正回路２２と、デイザ
回路２３と、印字制御回路２４およびパタン発生
回路２５とを備えている。

アナログ・デイジタル変換回路１３は、先に第
１３図を用いて説明したものと同様の回路で、読
み取り部で読み取つたアナログ画信号を例えば８
ドツトのデイジタル信号にして出力する回路であ
る。シエーデイング補正回路１１は、対数変換器
（LOG）１１₁と、ランダム・アクセス・メモリ
（RAM）素子１１₂と、減算器１１₃とから構成さ
れる。この回路は、入力した画信号を対数変換し
て、RAM素子１１₂に格納した補正係数をその値
から減算してシエーデイング補正を行う回路であ
る。その作用は、先に第１４図を用いて説明した
とおりで、読み取り部１の読み取りむらを補正し
平坦な特性の画信号を出力する回路である。

記録補正回路２２は、平滑化回路２２₁と不揮
発性ランダム・アクセス・メモリ（RAM）素子
２２₂とリード・オンリ・メモリ（ROM）素子２
２₃とから構成されている。この回路は、後で詳
述するように、サーマルヘツド３で記録むらを補
正する補正係数を得るための記録補正用画信号を
RAM素子２２₂に蓄積し、ROM素子２２₃のアド
レス端子に入力画像号と共に送り込んで、補正さ
れた画信号を取り出す回路である。

デイザ回路２３は、中間調の記録を行うために
設けられた回路で、８ドツトの画信号を処理し
て、例えば一定数の記録ドツトで構成されるドツ
トマトリクスを用いて64段階の濃度表現を選択し
出力する回路である。この回路は既知のものであ
つてその詳細な構成の説明は省略する。本発明の
複写装置にこのような回路は必ずしも必要ない
が、こうした中間調表現を行うような複写装置に
おいては、すべての記録ドツトの濃度が均一で安
定していることが画質の維持に重要で、これに本
発明を採用することは最も効果的といえる。印字
制御回路２４は、こうして得られた画信号を所定
の順に所定のタイミングでサーマルヘツド３に送
り出す回路で、これも既知の構成の回路であつ
て、その詳細な説明を省略する。

（パタン発生回路の動作と読み取り）パタン発生回路２５は、上記記録補正回路２２
のRAM素子２２₂に記録補正用画信号を格納する
ための作業のときにのみ動作する回路で、デイザ
回路２３から一様なパタンの画信号を出力させる
よう動作する回路である。この回路２５が動作す
るときは、記録補正回路２２からデイザ回路２３
への画信号の出力は停止される。このパタン発生
回路２５が動作すると、例えば第２図に示すよう
に、白ドツト２７と黒ドツト２８とが市松模様を
形成するように配列された記録画像が得られる。

また、すべての記録ドツト２８がハーフトーン
（灰色）となるような画信号を出力するようにし
てもよい。この回路は具体的には、白ドツトある
いは黒ドツトに対応する画信号を格納し、クロツ
ク信号にタイミングを合わせてそれを所定の順番
に出力するリード・オンリ・メモリ素子等から構
成する。

本発明の複写装置を用いて、原稿上の画像の読
み取りを行うには、あらかじめパタン発生回路２
５を動作させて、記録補正回路２２に記録補正用
画信号を格納する作業を必要とする。先に説明し
たように、記録むらは記録に使用する装置各部の
構造上の原因によるもので短時日でその条件が変
動する性質のものではない。そこで、このような
処理は、複写装置の出荷検査時や、定期点検の際
等に随時行えばよい。

まず、先に説明したように、パタン発生回路２
５（第１図）を動作させて例えば第３図に示すよ
うなドツトパタンの記録画像を得る。この記録画
像は、４個の記録ドツトのうち１つが黒ドツトと
いう構成のもので、これを肉眼で見れば、見かけ
上例えば濃度0.5の灰色の画像として認識される。

ここで、例えば第４図のように、サーマルヘツ
ド１８に対してバツクローラ１９の軸が角度θに
相当するだけ傾斜していたとする。そのとき、第
３図の各黒ドツトの濃度には第５図ａに示すよう
に、サーマルヘツドの長手方向に一定の傾きをも
つた濃度むらが生じる。細かい濃度変動は、サー
マルヘツド１８の発熱抵抗体の発熱の不均一性に
よるものである。まず、例えば読み取り部１（第
１図）が、第３図に示したような記録画像を読み
取つて、その見かけ上の濃度に相当する第５図ａ
に示すような画信号を得たとする。このときは、
この画信号をそのまま記録補正回路２２（第１
図）のRAM素子２２₂に格納して記録補正用画信
号とする。このRAM素子２２₂はバツテリ等でバ
ツクアツプされた不揮発生のもので、記録補正用
画信号の再格納処理を行うまでは、その内容が保
存される。そして、第１図において、記録を行う
べき画信号３１が記録補正回路２２に入力したと
き、その画信号３１と記録補正用画信号３２とが
ROM素子２２₃のアドレス端子に入力する。この
ROM２２₃素子には、入力画信号３１に記録補正
用画信号３２の特性を考慮した補正係数を掛けた
値の画信号３３が出力されるようなテーブルが書
きこれまている。すなわち、第５図ｂに示したよ
うに、記録補正用画信号（第５図ａ）の逆数に相
当する補正係数と入力画信号の積に相当する画信
号が出力される。これによつて記録むらの補正を
し、同図ｃのような平坦な記録特性とすることが
できる。

（読み取り信号の均一化）一方、第３図に示したような記録画像をそのま
ま読み取り部１で読み取ると、この記録ドツト２
８のピツチに比べて読み取り部のイメージライン
センサの読み取り素子のピツチが十分小さいよう
な場合は、このイメージラインセンサからは、長
手方向に周期的にレベルの変動する画信号が得ら
れる。このような信号ら直接補正係数を得ること
はできない。

そこで、第６図に示すように、記録紙３６上の
記録画像３６₁を、矢印３７方向に副走査しなが
ら、５回分読み取りを行う。すなわち、第７図に
示すように、読み取り素子１個の読み取ることが
できる大きさの窓３８を25個集合させた面積の窓
からこの画像を読み取り、第８図に示すような平
滑化回路を用いて平均値をとる。これによつて、
１ライン分の新たな記録補正用画信号を作成す
る。

第８図は、第１図に示した記録補正回路２２の
詳細な実施例で、１ライン分の画信号３１を格納
することのできる５本のシフトレジスタ４１〜４
５と、その中に格納された25個の画信号をとり出
して加算する加算器４７と、その画信号を“25”
で除算して平均値を出力する除算器４８と、その
結果得られた画信号を１ライン分格納するライ
ン・メモリ素子５１と、２個のテーブル・メモリ
素子５２，５３とから構成されている。

この図において、各１ライン分のシフトレジス
タは、それぞれ１ラインの画信号の数と等しい数
のフリツプフロツプで構成されるが、それぞれそ
のうちの最後尾にある４個のフリツプフロツプの
みを独立に図示し、残部は図の左方に一体に図示
した。例えば、シフトレジスタ４１は４個のフリ
ツプフロツプ４１₂〜４１₅と残部４１₁とで１ラ
イン分の画信号を格納する。そして、この各シフ
トレジスタ４１〜４５の最後尾の４個のフリツプ
フロツプ４１₂〜４１₅、４２₂〜４２₅、４３₂〜４
３₅、４４₂〜４４₅、４５₂〜４５₅の入力画信号と
各シフトレジスタの最終出力画信号とを集める
と、ちようど、第７図に示したように、25個の窓
から読み取つた画信号を集めて加算することがで
きる。これを25で割つて平均化すると、第３図に
示したような画像を、見かけ上の濃度で読み取る
ことができる。このようにして、１ライン分の記
録補正用３２を得てラインメモリ素子５１に格納
する。

次に、実際に複写を行うべき原稿上の画像を読
み取つて、この記録補正回路２２に画信号３１が
入力すると、まずラインメモリ素子５１からテー
ブルメモリ素子５２に対し記録補正用画信号３２
が出力される。このROM素子５２は、第９図に
示すように、記録補正用画信号３２から、その逆
数に相当する補正係数３２₁を出力する変換テー
ブルを格納したものである。こうして得られた補
正係数３２₁は、今度はもう１つのテーブルメモ
リ素子５３に入力する。このテーブルメモリ素子
５３は第１０図に示したように、そのアドレスの
上位ビツトに入力する入力画信号３１（第１０図
の横軸）に、下位ビツトに入力する補正係数３２
（同図のパラメータ0.4〜２）を掛けた画信号３３
（同図の縦軸）を作成して出力する。こうして、
画信号３１が補正され、記録むらを防止すること
ができる。

「変形例」本発明は以上の実施例に限定されない。

パタン発生回路は、例えば既知のデイザ法やパ
タン法による、一定の数の記録ドツトを集合し
た、ドツトマトリクス状の中間調の記録用の画信
号を発生するようにしてもよい。また、このパタ
ン発生回路は、１種のパタンだけでなく２種以上
のパタンの画信号を出力できるように構成しても
よい。さらに、記録補正回路はシエーデイング補
正と記録補正とを別個に行つているが、記録補正
回路によつて得た補正係数をシエーデイング補正
回路の補正係数と合成して１個所で補正を実行す
るようにしてもさしつかえない。

「発明の効果」以上説明した本発明の複写装置によれば、装置
ごとの記録条件のむらによつて発生する記録む
ら、すなわちサーマルヘツドの記録位置による記
録濃度の変動を補正でき、記録画像の画質を、常
に一定の水準以上に保つことができる。また、あ
る程度の記録条件のむらはこれによつて、十分に
補正が可能となるため、装置の各部品に要求され
る性能や精度が緩和され、また装置の組立ても容
易になる。さらに、保守点検時に補正条件の再設
定を行えば、経年変化による記録画質の低下も防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複写装置の実施例を示すブロ
ツク図、第２図はそのパタン発生回路の発生した
画信号を用いて記録した画像の一部拡大図、第３
図はパタン発生回路の発生した別の画像の一部拡
大図、第４図はこの実施例の場合の記録条件の説
明図、第５図はその記録濃度と補正係数の関係を
示すグラフ、第６図と第７図は記録補正用の平均
化処理の説明図、第８図は記録補正回路の詳細な
実施例を示すブロツク図、第９図はそのROM素
子の変換テーブルの内容を示すグラフ、第１０図
はそのROM素子の変換テーブルの内容を示すグ
ラフ、第１１図は本発明の実施に適する複写装置
のブロツク図、第１２図はその読み取り部の要部
斜視図、第１３図は処理部の要部のブロツク図、
第１４図はシエーデイング補正回路の動作説明
図、第１５図はその記録ブロツクの要部斜視図、
第１６図はサーマルヘツドの要部斜視図と結線
図、第１７図と第１８図とはサーマルヘツドとバ
ツクローラとの関係を示す正面図および側面図で
ある。１……読み取り部、２……処理部、３……サー
マルヘツド、２２……記録補正回路、２５……パ
タン発生回路、３２……記録補正用。

Claims

【特許請求の範囲】１原稿上の画像を光学的に読み取り画素単位で
電気的な画信号に変換する読み取り部と、この画
信号にもとづいて前記原稿上の画像を記録紙上に
記録するサーマルヘツドと、前記読み取り部によ
り得た画信号を処理してサーマルヘツドに転送す
る画信号処理部とを有するものにおいて、この画
信号処理部には、サーマルヘツドの記録位置によ
る記録濃度の変動の情報を得るための一定のパタ
ンの画信号を発生するパタン発生回路と、この一
定のパタンの画信号を用いてサーマルヘツドによ
つて記録を行つた画像を前記読み取り部で読み取
り、これにより得られた読み取り部における各画
素ごとの画信号に基づいて、読み取り部における
各画素ごとの記録補正用画信号を作成し、その後
読み取り部で読み取つた原稿上の画像に対応する
読み取り部における各画素ごとの画信号を前記記
録補正用画信号を用いて補正する記録補正回路と
が設けられていることを特徴とする複写装置。２前記記録補正回路は、１ライン分の記録補正
用画信号を格納するラインメモリ素子と、このラ
インメモリ素子の出力と読み取り部で読み取つた
画信号とを受け入れて、この画信号に記録補正用
画信号に応じた補正係数を掛けたデータを出力す
るテーブルメモリ素子とを有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の複写装置。３前記記録補正回路は、読み取り部で読み取つ
た１ラインまたは数ライン分の記録補正用画信号
を蓄積し、それを主走査方向および副走査方向に
部分的にそれぞれ平均化して１ライン分の記録補
正用画信号を作成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の複写装置。