JP2004237604A

JP2004237604A - 濃度補正方法

Info

Publication number: JP2004237604A
Application number: JP2003029671A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Koyama; 慶博小山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】複数の記録素子を配列した記録ヘッドにより記録媒体上に画像を形成する画像記録装置において、記録素子ごとの吐出量を検出してヘッドシェーディングを行う際に、吐出量検出をより高精度に行おうとしたり、ヘッド数が増大したりすると、検出時間が長くなってしまう。
【解決手段】複数の記録素子によって、複数の濃度パターンを記録媒体上に印刷し、該印刷された各濃度パターンをそれぞれの濃度に応じた測定速度で測定し、得られた測定濃度値に基づいて前記記録素子ごとの画像形成濃度を補正する。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドよりインクを吐出して画像形成を行う画像形成装置において、記録ヘッド内のノズル毎の吐出量ばらつく等による濃度ムラを補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報処理機器や通信機器の普及に伴い、インクジェット方式や熱転写方式等による記録ヘッドを用いてデジタル画像記録を行なう画像記録装置も急速に普及している。このような画像記録装置においては一般に、記録速度の向上のために、複数の記録素子を集積配列した記録ヘッドが用いられている。例えば、インクジェット記録ヘッドにおいてはインク吐出口および液路を複数集積した、いわゆるマルチノズルヘッドが一般的であり、また熱転写方式、感熱方式のサーマルヘッドでも複数のヒータが集積され、また機械エネルギー方式のピエゾヘッドでも吐出機構が複数集積されているものが多い。
【０００３】
このような記録ヘッドにおいては、その製造プロセスによる特性のばらつきやヘッド構成材料の特性ばらつき等が発生するため、その複数の記録素子の特性が均一になるように製造することは困難である。その結果、記録ヘッドの各記録素子の特性にある程度のばらつきが生じてしまう。例えば、インクジェット記録ヘッドでは吐出口や液路等の形状にばらつきが生じ、サーマルヘッドではヒータの形状や抵抗にばらつきが生じる。また、このような製造技術の限界という原因に加えて、経年変化によっても記録ヘッドの各記録素子間の特性にばらつきが生じる。
【０００４】
このような記録ヘッドにおける各記録素子間の特性の不均一（例えば、インクジェット記録ヘッドではインク吐出量ムラ）は、各記録素子によって記録されるドットの大きさや濃度の不均一となって現われ、結果的に、記録画像に濃度ムラが生じることになる。
【０００５】
このように、記録ヘッドにおける各記録素子の特性のばらつきは記録画像の品質を著しく損ねてしまうため、従来の画像記録装置においてはこのばらつきを補正するために、装置内に記録パターンの読取部を設け、記録素子配列範囲における各素子の吐出量を定期的に検出することによって現在の濃度ムラを読み取り、この濃度ムラデータに基づいて濃度ムラ補正データを作成する方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような記録ヘッドを備えた画像記録装置においては、高画質化要求に対応したインクの小液滴化による高精細化が進み、高画質を保つための吐出量補正はますます重要になっている。さらに印刷の高速化に対応するために、同一色について複数のヘッドを構成したプリンタも提案され、１台に構成されるヘッドの数が増大している。このことから、上述したような記録ヘッドにおける吐出濃度の検出に要する時間が長大化してしまうことが懸念されている。
【０００７】
また、上記従来例で示したように記録ヘッドの吐出濃度を検出する際に、より高精度な測定を行うために、画像読み取り機構２１０による測定時間を長くする（駆動速度を遅くする）、あるいは測定回数を増やすといった方法が用いられる。しかしながらこの方法では、吐出濃度検出に要する時間が長大化してしまう。
【０００８】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、記録ヘッドを備えた画像記録装置において、現状の構成を維持しつつ記録ヘッドにおける吐出濃度の検出時間を短縮することによって、高速かつ高精度な濃度補正を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手法として、本発明の濃度補正方法は以下の工程を備える。
【００１０】
すなわち、複数の記録素子を配列した記録ヘッドにより記録媒体上に画像を形成する画像記録装置において、前記複数の記録素子によって、複数の濃度パターンを記録媒体上に印刷し、該印刷された各濃度パターンをそれぞれの濃度に応じた測定速度で測定し、得られた測定濃度値に基づいて前記記録素子ごとの画像形成濃度を補正することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の記録素子を配列した記録ヘッドにより記録媒体上に画像を形成する画像記録装置において、複数の記録素子によって複数の濃度パターンを記録媒体上に印刷し、該印刷された各濃度パターンをそれぞれの濃度に応じた測定速度で測定し、得られた測定濃度値に基づいて前記記録素子ごとの画像形成濃度を補正するものであり、濃度パターンが低濃度であるほど、測定速度を上げることを特徴とする。さらに、前記濃度パターンを、その色に応じた測定速度で測定するものである。
【００１２】
また、所定の測定速度における測定値特性を予め保持し、該測定値特性に基づいて、測定速度を決定するものである。例えば、測定値特性に基づいて、最速となる測定速度を決定する。この測定値特性は、所定の基準パターンを所定の測定速度で測定した結果として得られる基準濃度値であり、測定濃度値との差分に基づいて、記録素子ごとの画像形成濃度を検出する。
【００１３】
さらに、濃度パターンを測定する際に、記録素子の位置情報も測定し、測定濃度値および位置情報に基づいて、記録素子ごとの画像形成濃度を補正する。
【００１４】
なお、記録ヘッドは、インク液滴を吐出することによって、記録媒体上に画像を形成するものである。
【００１５】
このような本発明は、具体的に願書に添付する図面に示す構成及び処理において、以下の実施形態と対応して実現できる。
【００１６】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
まず、記録ヘッドによりインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を例として、一般的に採用されている濃度ムラ補正方法について説明する。ここでは、複数の吐出口の内部に取り付けた熱電気変換素子の発熱によって吐出口内のインクに気泡を形成し、この気泡発生圧力でインク滴を吐出する形式の、いわゆるＢＪ方式の記録ヘッドを例として説明するが、機械的振動エネルギーで液滴を吐出させるいわゆるピエゾ方式の記録ヘッドにおいても、同様の補正方法が適用可能である。
【００１８】
このようなインクジェット方式の記録ヘッドは、例えばＡ３サイズ記録媒体の短辺の長さ（２９７ｍｍ）に対応した範囲を走査可能であるとすると、４００ｄｐｉの密度で、走査方向と直交する方向に１２８個の吐出口が配列されている。カラーの記録装置であればこの構成によるシアンヘッド、マゼンタヘッド、イエローヘッド、ブラックヘッドの４本が使用される。
【００１９】
このような記録ヘッドのインク吐出口毎の吐出ムラ（濃度ムラ）を補正するためには、各インク吐出口からのインク吐出量と読取系で読み取った記録濃度データとが正しく対応づけられることが前提となっている。そこで、まず所定の均一な記録信号で記録ヘッドの各吐出口を駆動して、図１に示すように記録媒体上に色毎に条件を変えて、濃度ムラ検出用の検出パターンを複数個、形成する。この検出パターンは、複数の吐出口が一列に並べられた記録ヘッドにより、同図における左から右の印刷方向（主走査方向）で、上段（この例では３２画素相当）、中段（同１２８画素相当）、下段（同３２画素相当）の３ラインを印刷する、いわゆる変則３ライン印刷によって形成される。
【００２０】
この検出パターンの詳細を図２に示す。図２の下部に斜線で示す領域が図１に示す検出パターンの１つに対応しており、例えば吐出口が１２８個（１２８ノズル）である場合、まず上段である第１のライン２ａは、９６番目から最終の１２８番目までの吐出口からインクを吐出させて印刷する。次に中段である第２のライン２ｂでは、１番目から１２８番目の全ての吐出口からインクを吐出させて印刷する。最後の下段である第３のライン２ｃでは、最先端の１番目から３２番目までの吐出口からインクを吐出させて印刷する。
【００２１】
図３は、上記検出パターンの読取り動作を説明するための図である。同図において、記録ヘッド２０を主走査方向に移動するキャリッジ上に読み取り機構２１０が備えられており、この読み取り機構２１０の読み取り素子列は、ヘッドノズル列方向に直交する方向に構成されている。読み取り機構２１０は、検出パターン上を副走査方向に移動して検出を行なう。この時、（ａ）に示すように、読み取り機構２１０は副走査駆動機構２１１で駆動されることによって副走査方向に移動する。あるいは（ｂ）に示すように、任意の位置に読み取り機構２１０を静止させて、記録媒体１を記録媒体搬送機構で副走査方向に移動させてもよい。
【００２２】
ここで図４に、読み取り機構２１０の概略ブロック構成を示す。同図によれば読み取り機構２１０は、記録媒体照明用の光源６１と、像をＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子６３（以下、単に検出センサと称する）に結像させるレンズ６２等によって構成され、主走査方向に直行する画像の行情報を光電変換素子数に対応する画素数で読み取る。
【００２３】
そして画像の所定幅分の読み取り後、読み取り機構２１０は副走査方向の逆方向に駆動されることによって、初期位置に復帰する。そして次に、キャリッジを主走査方向に駆動して読み取り機構２１０を次のパターンまで移動し、以上のような測定手順を繰り返すことによって画像全域を読み取る。
【００２４】
次に、図２のように形成されたある色の検出パターンを読み取る例について説明する。
【００２５】
図２下部の左側に示すように、ある色の検出パターン２を画像読み取り機構２１０によって、読み取り開始位置Ｓから読み取り終了位置Ｆまで矢印Ｙ方向（副走査方向）に読み取り、読み取った濃度分布データを読み取った順に装置内のメモリに一時的に格納する。
【００２６】
ところで、一般的な画像記録装置においては、インクジェット記録系の記録密度と画像読み取り機構２１０の分解能が、例えば４００ｄｐｉというように同一であることが多い。その場合、各インク吐出口から吐出したインクのドットが、読取系の一画素に対応する。さらに、読み取ってメモリに格納した濃度分布データを２５６階調で表わせば、メモリ上の１バイト領域に１吐出口を対応させることによって、該吐出口による印刷濃度を表現できる。これは、１バイトは２値８ビットからなっており、その組み合わせ数は２^８＝２５６となるからである。従って、適切に閾値Ｄ_ＴＨを設定すれば、この閾値を上回る濃度データの区間（バイト数）が、検出パターンの読取方向の吐出区間に一致することになる。
【００２７】
図２の上部に示すグラフにおいて、Ｘ１〜Ｘ２が上記検出パターンの区間として検出されるが、Ｘ１とＸ２はメモリ上のアドレス情報として得られるので、アドレス計算により１番吐出口から１２８番吐出口の濃度データの格納アドレスが求められ、この濃度データにより濃度ムラ補正量の演算が行われる。
【００２８】
なお、画像読み取り機構２１０は一定速度で駆動される。一般に、高濃度パターンは反射光量が低減するために測定信号レベルが小さくなり、信号ノイズの影響で判定しにくくなるため、このような計測条件の悪いパターンを考慮して、画像読み取り機構２１０の速度はパターン全体の測定に適した速度（あるいは測定時間）となるように設定されている。
【００２９】
以下、本実施形態における記録ヘッドの吐出量検出方法について、詳細に説明する。
【００３０】
図５は、本実施形態のインクジェット記録装置における記録ヘッドの構成例を示す図である。
【００３１】
同図において、２０は、熱エネルギーにより発生する気泡を使用してインクを記録紙に吐出する方式のインクジェットヘッド（記録ヘッド）あるいは機械エネルギーで吐出するヘッドであり、このヘッド２０は、インクタンク１０に一体に取り付けられている。これら一体化されたヘッド２０とインクタンク１０とでインクジェットヘッドカートリッジ２１を構成しており、このカートリッジ２１は、記録装置へ着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００３２】
本実施形態のインクジェットヘッドカートリッジ２１においては、図５からも分かるように、インクタンク１０の前面よりもわずかにインクジェットヘッド２０の先端部が突出している。このカートリッジ２１は交換可能タイプのものであり、後述するインクジェット記録装置本体の駆動機構２０１に載置されているキャリッジに着脱自在に固定支持されように構成されている。インクジェットヘッド２０に供給されるインクを貯留したインクタンク１０は、インク吸収体と、このインク吸収体を挿入するための容器と、これを封止する蓋部材（いずれも不図示）とで構成されている。このインクタンク１０内にはインクが充填されており、ヘッド２０からのインクの吐出に応じて、順次ヘッド２０側にインクを供給する。
【００３３】
以上のように構成されたインクジェットヘッドカートリッジ２１は、以下に説明するインクジェット記録装置駆動機構２０１のキャリッジに所定の方法で着脱自在に搭載されて、所定の記録信号の入力によって、キャリッジと被記録部材との相対的な移動を制御して所望の記録画像が形成される。
【００３４】
図６は、本実施形態におけるヘッドシェーディング処理のための機構を備えたインクジェット記録装置の構成例を示す外観斜視図である。
【００３５】
同図において、１６は、図５に示したインクジェットヘッドカートリッジ２１を保持するキャリッジである。このキャリッジ１６は、駆動モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部に連結されるとともに、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト１９Ａおよび１９Ｂに滑動自在に取り付けられている。その結果、記録ヘッド２０は、記録媒体の全幅にわたって自在に往復移動できるようになっている。記録ヘッド２０はその往復移動中に、受信データに応じた画像を記録媒体上に記録する。この記録ヘッド２０の記録のための１走査（主走査）終了毎に、記録紙は、主走査方向に直交する方向に所定量搬送され、すなわち副走査が行われる。
【００３６】
キャリッジ１６に隣接して、読み取り機構２１０が構成されている。読み取り機構２１０は記録ヘッド２０同様、主走査方向に駆動可能である。なお、図６では読み取り機構２１０が記録ヘッド２０に対して主査方向に隣接する例を示すが、主走査方向に駆動でき、パターン検出可能であればこの例に限らない。また図３に示したように、読み取り機構２１０を副走査方向へ駆動するために、副走査駆動部２１１を構成しても良いし、記録媒体搬送系によって記録媒体を搬送する方法でも良い。
【００３７】
２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッド２０の移動経路の一端（例えばホームポジションと対向する位置）に配置されている。このヘッド回復装置２６は、モータ２２により伝動機構２３を介して駆動され、記録ヘッド２０のキャッピングを行なう。ヘッド回復装置２６はキャップ部２６Ａを有しており、このキャップ部２６Ａを記録ヘッド２０に嵌着させ、ヘッド回復装置２６内に適宜設けた吸引手段（吸引ポンプ等）によって吸引動作（吸引回復）を行なう。この吸引動作によって記録ヘッド２０の各吐出口からインクが強制的に排出され、記録ヘッド２０の各吐出口内に存在していた増粘インクや各吐出口周辺の塵埃等の付着物を除去することができ、吐出回復処理が実現される。また、記録終了後などの比較的長期に記録動作を行なわない時に、キャップ部２６Ａによって記録ヘッド２０にキャッピングを施すことにより、記録ヘッド２０を乾燥や塵埃の付着等から保護することができる。このような吐出回復処理は、電源投入時、記録ヘッド交換時、あるいは一定時間以上記録動作が行われない時に、行われるものである。
【００３８】
３１は、ヘッド回復装置２６の側面に配設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としてのブレードである。このブレード３１はブレード保持部材３１Ａにカンチレバー形態で保持されており、ヘッド回復装置２６と同様、モータ２２と伝動機構２３とによって動作し、記録ヘッド２０の吐出面に摺接する。したがって、記録ヘッド２０の記録動作時やヘッド回復装置２６を用いた吐出回復処理後に、適切なタイミングでブレード３１を記録ヘッド２０の移動経路中に突出させることにより、ブレード３１は移動中の記録ヘッド２０の吐出面を擦過して、吐出面に付着している結露、濡れ、あるいは塵埃等の付着物を拭き取ることができる。
【００３９】
なお、図６の例では説明の簡単化のために、インクジェットヘッドカートリッジ２１が一つ取り付けられた単色の記録装置の構成を示したが、多色カラー記録装置の場合であれば、キャリッジにシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４つのインクジェットヘッドカートリッジが取り付けられることとなり、基本的には図６と同様の構造となる。
【００４０】
図７は、本実施形態のインクジェット記録装置における読取系と記録系の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
記録部１００は、記録ヘッド２０と、記録ヘッド２０を一定の温度に加熱調整するための信号とインクを吐出させるための吐出パルスを各吐出口内の加熱媒体に供給するヘッドドライバ１１０と、記録ヘッド２０内の温度センサ（不図示）からの温度情報を得て記録ヘッド２０を所定の温度に維持するように、ヘッドドライバ１１０から出力する温度調整信号および吐出パルスのパルス幅を調整する印刷／温度調整制御部１２０と、からなっている。印刷／温度調整制御部１２０では、印刷区間の制御を印刷色毎に行っている。
【００４２】
記録部１００に入力される画像データは、各インク吐出口にインクを吐出するか否かを示す２値化信号である。印刷／温度調整制御部１２０によって制御されたヘッドドライバ１１０に２値化された画像データが入力されると、対応する記録ヘッド２０の各吐出口からインクが吐出することになる。
【００４３】
また、画像データの入力によらずに吐出口からインクを吐出させることも可能であり、これは、印刷／温度調整制御部１２０によってヘッドドライバ１１０から特定の吐出口に対して、温度調整に用いる加熱パルスを通常の温度調整時よりも長時間加えることで実施できる。
【００４４】
このような吐出方法を用いて、例えば吐出口位置検出用のパターンを印刷することができる。例えば、印刷／温度調整制御部１２０の駆動信号によって記録ヘッド２０の特定の吐出口のみからインクを吐出させて、各濃度ムラ検出パターンの右側に、線状の吐出口位置検出用パターンを印刷することができる。
【００４５】
なお、濃度ムラ検出用パターンの印刷は、画像処理部２００のγ変換部２７０に対し、メモリ２５０からシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各固定値（８０Ｈ）を入力することによって、ハーフトーンのパターンとして記録させる。
【００４６】
以下、本実施形態における濃度検出方法について、まずその概要を説明する。
【００４７】
画像記録装置の記録ヘッドのインク吐出量を補正（ヘッドシェーディング）するために、現在の濃度ムラ状態を検出する必要があるが、本実施形態においては濃度ムラを検出するに先立ち、図８に示す各濃度の基準パターンを測定することによって基準データの取得を行う。図８は、記録媒体上に３つの基準パターンが主走査方向に並んで形成されている様子を示す。本実施形態では、この記録媒体に対して読み取り機構２１０が副走査方向に測定しながら駆動されることによって、基準パターンの濃度検出が行われる。測定後、読み取り機構２１０は副走査の逆方向に駆動され、初期位置に戻る。次に、読み取り機構２１０は主走査方向に駆動され、次のパターンの測定開始点まで移動する。そして、以降は同様に副走査方向、副走査逆方向、主走査方向・・・への駆動を繰り返すことによって、全ての基準パターンについての濃度測定が行われる。
【００４８】
本実施形態では、読み取り機構２１０の副走査方向に対する駆動部の速度を可変として、測定時の駆動時間（速度）と濃度測定値を同時に取り込み、不図示のメモリに記録する。
【００４９】
図９に、読み取り機構２１０の走査速度をＶ１，Ｖ２，Ｖ３（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）に変化させた場合の、図８に示す濃度Ａ，Ｂ，Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）の各パターンの濃度測定値ｄを示す。一般に、低濃度である濃度Ａのパターンは検出センサへの反射光量が多いため、その測定値ｄは他の濃度Ｂ，Ｃに比較して高めになり、さらに読み取り機構２１０の駆動速度が遅くなると測定時間が長くなるため、測定値はさらに高くなる。
【００５０】
ところで、図９において、測定値２／ｄ以下では信号ノイズの影響が大きく、測定結果の信号判定が難しくなるため、２／ｄ以上の測定値であれば比較的安定した判定が可能である。そこで本実施形態においては、各インク濃度において有効な信号レベルにおける駆動速度（測定時間）での濃度読み取り値を、基準データとしてメモリに記憶する。図９に示す例では、基準データとして、ｄ／２以上の測定値が得られる（Ａ１，Ｖ１），（Ｂ１，Ｖ１），（Ａ２，Ｖ２），（Ｂ２，Ｖ２），（Ｃ２，Ｖ２），（Ａ３，Ｖ３），（Ｂ３，Ｖ３），（Ｃ３，Ｖ３）のそれぞれの条件が記憶される。
【００５１】
次に、上述したようにして得られた基準データに基づき、濃度ムラ検出用の検出パターンを測定する。なお、本実施形態において使用される検出パターンは、上述した従来例で示した、図１と同様であるとする。
【００５２】
本実施形態では、検出パターンのインクの種類、濃度に応じて、すなわち上述した基準データに基づいて、測定条件を決定する。例えば濃度Ａのパターンについては、その測定速度として、安定した検出が可能であり、かつ最も高速な駆動速度であるＶ１を選択し、そしてその対応する測定値Ａ１を目標値とし、該目標値と測定値の差分に基づいて濃度を検知する。同様に、濃度Ｂのパターンについては測定速度Ｖ１、目標値Ｂ１を設定し、濃度Ｃのパターンについては測定速度Ｖ２、目標値Ｃ２を設定する。このとき、実測値が予想以下のレベルであれば、その測定条件についてのみ、測定速度をさらに遅くした条件で測定する。
【００５３】
以上のように本実施形態では、各検出パターンの濃度に応じた最も速い駆動速度を選択しながら、記録媒体全体に構成された検出パターンの濃度検出を行うことによって、全体としての測定時間を最短とすることができる。
【００５４】
以下、本実施形態における濃度ムラ補正、すなわちヘッドシェーディング（ＨＳ）について、図１０乃至図１４のフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
図１０において、まずステップＳ１で読み取り機構２１０における検出条件の校正を行う。具体的には、所定の校正用パターンを予め計測し、この計測データから各画素間のばらつきを補正する。この校正処理は、検出センサの初期及び任意校正時期に実施されるが、ヘッドシェーディング処理毎に行っても良い。そして校正が終了すると、図８に示す基準パターンを測定時間を可変として読み取って、基準データの取得を行う。
【００５６】
そしてステップＳ２において、濃度ムラ検出用の検出パターンの印刷を行ない、ステップＳ３では該印刷された検出パターンを読み取って、各測定ポイントに応じた濃度データを算出し、該濃度データと吐出口との対応付けを行なう。そしてステップＳ４において、検出パターンの測定濃度データに基づいて濃度ムラ補正用データ（ＨＳデータ）を算出することによって、ヘッドシェーディング処理を終了する。このＨＳデータに基づいて画像情報駆動信号が補正されることにより、濃度ムラのない画像が記録される。
【００５７】
図１１は、図１０のステップＳ１における検出センサ校正後の基準データ取得処理を示すフローチャートである。
【００５８】
まずステップＳ１１において、読み取り対象となる基準パターンを設定する。例えば基準パターンとして、検出センサの各画素解像度に対応したパターンを準備する。そしてステップＳ１２において、同一パターンに対する測定回数を指定する。なお、測定回数として１回を指定することも可能である。そしてステップＳ１３において、ステップＳ１１で選択された基準パターンを検出センサで測定することによって、画素毎の検出感度、光量調整、画素間の濃度ばらつき、等を検出する。以下、ここで検出された各値をまとめて、吐出条件とする。
【００５９】
ここで本実施形態においては、１回または複数回の吐出条件の検出結果に基づき、検出センサの校正データを用いた測定条件および各画素の補正値算出を行うことによって、基準データを得る。そこでステップＳ１４において、測定回数がステップＳ１２で定めた測定回数の上限まで達していればステップＳ１５に進むが、達していなければステップＳ１９で測定回数をインクリメントした後、ステップＳ１３において吐出条件を検出する。
【００６０】
ステップＳ１５では、これまでに得られた吐出条件が補正値演算を行うに十分であるか否か、すなわち、記録素子ごとの吐出条件が全て検出されたか否かを判定する。ステップＳ１５において不十分であると判断されると、ステップＳ１１に戻って基準パターンの条件の最適化を行なう。そして測定条件を変更した後、ステップＳ１２〜Ｓ１５による濃度検出処理を繰り返す。
【００６１】
ステップＳ１５で記録素子ごとの吐出条件が十分に検出されていると判断されるとステップＳ１６に進み、得られた吐出条件に基づいて基準データを算出し、これをＨＳ用の基準データとして、吐出パターン条件と共に
（↑基準データと吐出パターン条件は別モノとしました。要確認！）
メモリに記憶する。そしてステップＳ１７において基準データ取得のための測定時間、すなわち測定速度を変更した後、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
【００６２】
さらにステップＳ１８において、上記ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を評価対象である記録ヘッド構成色の種類分繰り返すことによって、各色の基準データが得られる。なお、本実施形態においては記録ヘッドが４色構成である例を示す。
【００６３】
図１２は、図１０のステップＳ２における検出パターン印刷処理を示すフローチャートである。
【００６４】
まずステップＳ２１において、図１１に示した処理によって取得した吐出パターン条件に基づき、図１に示す検出パターンを印刷する。このとき記録素子ごとに、濃度パターンに隣接して位置決め用のパターン（位置検出パターン）を印刷する。そしてステップＳ２２において、吐出条件の変動を考慮して、当該検出パターンを複数回分印刷する。そしてステップＳ２３において、記録ヘッドの構成色分（本実施形態では４色分）の印刷を行なう。
【００６５】
図１３は、図１０のステップＳ３における検出パターンの読み取り処理を示すフローチャートである。
【００６６】
まずステップＳ３１において、既に取得されている基準データに基づいて測定速度等の測定条件変更の有無を確認し、無ければステップＳ３３へ進むが、変更があればステップＳ３２で測定条件を設定する。
【００６７】
ステップＳ３３では検出センサを主走査方向に移動させることによって、各検出パターンの測定開始位置を検出するが、このとき、検出されたパターンのパターン番号及びパターン位置をメモリに記録する。そしてステップＳ３４において、当該主走査ライン上に配置されたパターン（位置検出パターンおよび濃度パターン）をステップＳ１で得られた検出条件（校正後のセンサ条件及び基準データ）によって測定し、メモリに記憶する。これによりすなわち、濃度パターンの濃度値（以下、パターン濃度とする）及びノズル位置データが得られる。
【００６８】
１パターン分の検出処理が終了するとステップＳ３５において、主走査方向の全パターンが終了するまで、検出センサを次のパターンの開始点まで主走査方向に駆動する。さらにステップＳ３６では、１走査ライン上の測定が終了した後、検出センサを副走査方向に搬送する。
【００６９】
そしてステップＳ３７において、予め指定された数分のパターンについて、同様の検出処理を繰返し、さらにステップＳ３８において、以上のシーケンスを記録ヘッドを構成する４色分について同様に繰り返す。
【００７０】
図１４は、図１０のステップＳ４におけるＨＳデータの演算処理を示すフローチャートである。
【００７１】
まずステップＳ４１において、図１３のステップＳ３４で得られたパターン濃度及びノズル位置データを得、ステップＳ４２で基準データに基づいて、このパターン濃度から同一パターンの濃度データを算出し、ステップＳ４３でこの濃度データを各ノズルに対応付ける。
【００７２】
そしてステップＳ４４では、速度データと基準データにおける目標値から、補正後の濃度データすなわちＨＳデータを算出する。
【００７３】
そしてステップＳ４５において、検出パターンの濃度データを用いてＨＳデータを演算する。
【００７４】
ステップＳ４６では上記処理を複数の検出パターンについて施し、さらにステップＳ４７で上記処理を４色分繰り返すことによって、演算ルーチンを終了する。
【００７５】
なお、本実施形態では１色当り複数の検出パターン分のＨＳデータを演算する例を示したが、濃度ムラ補正用に使用するＨＳデータとしては、これらの平均を用いても良いし、最頻値を援用してもよい。
【００７６】
以上説明したように本実施形態のヘッドシェーディング処理によれば、濃度ムラ検出用パターンの濃度データと各吐出口との対応づけが正確になされるため、適切な濃度ムラ補正データ（ＨＳデータ）を算出することができる。その結果、濃度ムラのない高品位な画像記録が可能となる。
【００７７】
なお、本発明はインクジェット方式による記録装置に限定されるものではなく、熱転写方式、感熱方式等であっても同様に適用可能である。
【００７８】
＜変形例＞
以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００７９】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００８０】
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４７４０７９６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。
【００８１】
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、さらに優れた記録を行うことができる。
【００８２】
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、共通するスロ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５９−１２３６７０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５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００８３】
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。
【００８４】
加えて、上記の実施形態で説明した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のみならず、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を用いてもよい。
【００８５】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作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などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００８６】
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。
【００８７】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提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も、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいは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。
【００８８】
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積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。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、液状インクが吐出されるものや、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、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７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。
【００８９】
＜他の実施形態＞
本発明インクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【００９０】
なお、本発明は、例えばシステム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００９１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００９２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることが出来る。
【００９４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドを備えた画像記録装置において、現状の構成を維持しつつ記録ヘッドにおける吐出濃度の検出時間を短縮することによって、高速かつ高精度な濃度補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態において、記録媒体上に構成された検出パターンの例を示す図である。
【図２】検出パターンを読み取った濃度データとメモリ上のアドレスとの関係を示す図である。
【図３】読み取り機構の動作を説明するための図である。
【図４】読み取り機構の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態を適用したインクジェット記録装置における記録ヘッドの構成例を示す斜視図である。
【図６】本実施形態を適用したインクジェット記録装置における要部の内部構成例を示す斜視図である。
【図７】本実施形態における読取系と記録系の構成例を示すブロック図である。
【図８】本実施形態におけるパターン検出の概略を示す図である。
【図９】測定速度と濃度値の関係を示す基準データの一例を示す図である。
【図１０】本実施形態におけるヘッドシェーディングを示すフローチャートである。
【図１１】基準データ取得処理を示すフローチャートである。
【図１２】濃度ムラ検出用パターン印刷処理を示すフローチャートである。
【図１３】濃度ムラ検出用パターンの読み取り処理を示すフローチャートである。
【図１４】ヘッドシェーディングデータの作成処理を示すフローチャートである。

Claims

複数の記録素子を配列した記録ヘッドにより記録媒体上に画像を形成する画像記録装置において、
前記複数の記録素子によって、複数の濃度パターンを記録媒体上に印刷し、
該印刷された各濃度パターンをそれぞれの濃度に応じた測定速度で測定し、
得られた測定濃度値に基づいて前記記録素子ごとの画像形成濃度を補正する
ことを特徴とする濃度補正方法。
前記濃度パターンが低濃度であるほど、測定速度を上げることを特徴とする請求項１記載の濃度補正方法。
さらに、前記濃度パターンを、その色に応じた測定速度で測定することを特徴とする請求項１記載の濃度補正方法。
所定の測定速度における測定値特性を予め保持し、
前記測定速度は、前記測定値特性に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の濃度補正方法。
前記測定値特性に基づいて、最速となる測定速度を決定することを特徴とする請求項４記載の濃度補正方法。
前記測定値特性は、所定の基準パターンを所定の測定速度で測定した結果として得られる基準濃度値であることを特徴とする請求項４記載の濃度補正方法。
前記測定濃度値の前記基準濃度値に対する差分に基づいて、前記記録素子ごとの画像形成濃度を検出することを特徴とする請求項６記載の濃度補正方法。
前記記録ヘッドは、インク液滴を吐出することによって、記録媒体上に画像を形成することを特徴とする請求項１記載の濃度補正方法。
請求項１から請求項８の何れかに記載された濃度補正を画像形成装置に実行させることを特徴とするプログラム。
請求項９に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。