JPH03121865A - カラー画像記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、記録装置に関し、特に複数の記録素子を具え
た記録ヘッドによってカラー画像を記録するカラー画像
記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置の一例として、読取った画像データ
をデジタル信号に変換し、これに所定のデータ処理を行
った後、記録ヘッドにより画像を記録する装置がある。

かかる装置では、記録ヘッドの製造プロセスによる特性
ばらつきや、記録ヘッド構成材料の特性ばらつき等によ
り、記録素子間での記録濃度の不均一が存在し、記録さ
れる画像に濃度むらが発生する場合があった。

このため、記録前にテストプリントを行い、各記録素子
の出力特性を調べ、この出力特性データを記憶し、記憶
したデータに基づいて入力画像データの補正を行う装置
が提案されており、これによって前述の濃度むらを防止
していた。

上述したような補正について、第８図〜第１１図を参照
して説明する。

第８図（Ａ）　に示すように、記録ヘット３０には、記
録素子３１が複数配列する。これら各記録素子３１への
人力信号が同図（Ｂ）のように均一であっても、記録画
像の濃度が同図（Ｃ）に示すように、濃度が不均一とな
る、いわゆる濃度むらが生じる場合がある。

このような場合、同図（Ｄ）に示すように人力信号を補
正する。すなわち、濃度の低い部分の記録素子には大き
い人力を、濃度の高い部分の記録素子には小さい人力を
与える。

このような人力信号の補正は、ドツト径またはドツト濃
度の変調が可能な記録方式にあっては、各記録素子で記
録するドツト径を人力に応じて変調することができる。

例えは、記録素子がピエゾ方式によってインクを吐出す
る構成では、各ピエゾ素子に印加する電気パルスの電圧
またはパルス幅を、また、記録素子が熱転写方式の発熱
素子の場合には、各発熱素子に印加する電気パルスの電
圧またはパルス幅を、入力信号に応じて変化させ、各記
録素子によりて記録されるドツト径またはドツト濃度を
均一にすることができる。この結果、濃度分布は第８図
（Ｅ）のように均一化する。

また、ドツト径またはドツト濃度の変調が不可能または
困難な記録方式にあっては、人力信号に応じてドツトの
数を変化させ、記録濃度が低くなる部分の記録素子は多
くのドツトを、記録濃度が高くなる部分の記録素子は少
ないドツトを記録することにより、濃度分布を、同様に
第８図（Ｅ）のように均一化することができる。

第８図（Ｄ）に示したような補正の補正量は、例えば次
のようにして求める。

例として、４７３６個の吐出口を有するいわゆるマルチ
記録ヘッドの濃度むらを補正する場合について第９図〜
第１１図を参照して説明する。

ある均一画像信号Ｓで記録した時の濃度むら分布が、第
９図のようになっているとする。まず、各吐出口に対応
する部分の濃度ＯＤ、〜００４７３Ｂを測定し、平均濃
度 を求め、次に各吐出口毎に０Ｄ１０Ｄ、を求める。

ここで、例えばｎ番目の吐出口に対応する人力画像信号
の値とこの吐出口による記録濃度との関係が第１θ図の
ようであれば、信号Ｓを補正することにより、記録され
る濃度ＯＤｎを平均濃度００として濃度を均一化するた
めには、信号Ｓに対してαｘ　Ｓ　＝ＯＤ１０Ｄｎｘ　
Ｓなる補正を施せばよい。

そのためには、画像信号に第１１図のようなテーブル変
換を施してやればよい。第１１図において、直線Ａは傾
きが１．０の直線であり、この関係において人力は全く
変換されないで出力される。

方、直線Ｂは、傾きがα＝ＯＤ１０Ｄｎの直線であり、
この関係においてはＳが人力したときの出力信号がα・
Ｓとなる。

従って、ｎ番目の吐出口に対応する人力画像信号に対し
て第１１図の直線Ｂで示される関係のテーブル変換を施
して記録ヘッドを駆動すれば、この吐出口から吐出され
るインク液滴によって記録される部分の濃度はＯＤと等
しくなる。

以上のような処理を全吐出口に対して行えば、濃度むら
が補正され、吐出口間での記録濃度の不均一が解消され
る。すなわち、どの吐出口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よいかというデータをあら
かじめ求めておけば、濃度むらの補正が可能となる。

ところが、上述したような方法で濃度むらを補正するこ
とが可能であるが、この方法では、度、むらを補正でき
でも、その後記録濃度分布が不均一になる場合があり、
このような場合、入力信号の補正量を変える必要がある
。

例えばインクジェット記録方式の場合には使用につれて
インク吐出口付近にインク中からの析出物が付着したり
、外部からの異物が付着したりして吐出口間で記録され
る濃度が不均一となることがある。

また、熱転写記録方式でも、各発熱素子の劣化、変質が
生じて濃度分布が変化する場合がある。

このような場合には、初期に設定した入力補正量では濃
度むら補正が不十分になってくるため、使用につれて濃
度むらが徐々に目立ってくるという問題点があった。

これに対応して、本出願人は、記録装置内に濃度むら読
取部を設け、定期的に濃度むら分布を読取ることにより
、濃度むら補正データを作成し直す方法を提案した。こ
の方法によれば、記録ヘッドの濃度むら分布が変化して
も、それに応じて補正データを作成し直すため、常に濃
度むらのない均一な画像を保つことができる。

しかしながら、読取って得られたデータをそのまま用い
てむら補正データを作成すると、非常にノイズの多い補
正データになってしまう。それは以下の理由による。

第１２図に示すように、濃度むら補正ドツトパターンが
例えば図中りで示すように打たれたとする。

同図かられかるように、図中Ｘ方向に、すなわちドツト
パターンが記録されるタイミングにおいてドツトサイズ
のばらつきが存在する。これはマルヂヘッドの各記録素
子において記録される時点によってドツト径がゆらぐこ
とがあるためである。（なお、このゆらぎは、これまで
述べてきた濃度むらを生じさせる程のものではない。）
従って、どの時点で測定した濃度かによって補正データ
が大きくばらついてしまう。

また例えば、ｙ方向において、ドツトが等間隔に並んで
いないのは、ドツトの記録位置精度がばらついているか
らである。このようなときに測定を行うと、例えば、読
取り素子２０３ｂに対応する濃度は濃く、読取り素子２
０３ｃに対応する濃度はうすく読取られてしまう。

このため、読取ったデータをｘ、ｙ方向に所定領域分だ
け平均化し、その結果をその領域の中心にある読取り画
素のデータとすることが行われている。このときに平均
する領域を平均化領域と呼ぶ。

平均化領域の大きさは、濃度むら補正の重要な因子であ
る。すなわち、これを小さくすると微妙な濃度むらパタ
ーンは読取ることができるが、各読取り画素が読取る濃
度の最小値と最大値の差が大きくなり、記録素子毎の補
正に必要な補正テーブルを広く持つ必要がある。

また、平均化領域を大きくすると、ゆるやかな濃度むら
変化を読取ることになって濃度の最小値と最大値の差が
小さくなり、補正量のダイナミックレンジ、すなわち補
正テーブルは小さくてよいが、逆に微妙なむらパターン
を読取れなくなってしまう。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の平均化領域を用いた濃度むら補正
を行う場合に、カラー画像記録装置では、例えばマゼン
タ色のように濃度むらが目立ちやすい色を記録する場合
、微妙なむらパターンの読取りが必要となる。このため
、平均化領域を小さく設定すると、イエロー色のように
濃度むらが比較的目立たず、ゆるやかな濃度むら変化を
読取ればよい色に対しては補正量のダイナミックレンジ
が大きすぎ、変換テーブルに無駄があった。

本発明は上述した従来の問題点を解決するためになされ
たものであり、カラー画像記録の濃度むら補正において
色毎に平均化領域を設定することにより、濃度むら補正
の変換テーブルに無駄のないカラー画像記録装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、複数色の各々に対応した記録ヘ
ッドから成る記録手段と、前記記録ヘッドの各々により
記録された画像において、当該記録の色によって異なる
大きさで、当該記録ヘッドに設けられる記録素子に対応
した領域を設定する領域設定手段と、該領域設定手段に
より設定された領域における画像の平均濃度にかかるデ
ータを得る平均濃度手段と、該平均濃度手段により得ら
れた前記データに基づき、前記記録手段を制御する制御
手段とを具えたことを特徴とする。

［作　用］ 以上の構成によれは、カラー画像記録の濃度むら補正に
おいて色毎に平均化領域を設定することにより、補正手
段における例えば変換テーブル等を無駄のないものとす
ることができる。

［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１図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例を示す模式的側面図である。

第１図において、ＩＢｋ、ｌｙ、１ｍ、ｌｃはそれぞれ
ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのインク色に対
応したバブルジェット方式の記録ヘッドであり、内蔵す
る吐出エネルギー発生体に発熱抵抗体を用い、通電時に
インク中に生じる気泡を圧力源として吐出口よりインク
液滴を吐出させるものであり、ブロック２に固定されて
いる。各記録ヘッドは、４００ｄｐｉの密度で４７３６
個の吐出口を配列する。また、濃度むら読取りヘッド５
１もブロック２に固定される。

３はキャッピングユニットであり、スタンバイ時等、非
記録時にブロック２を図中−点鎖線で示す位置まで引き
上げることにより、ユニット３を対向させてキャップす
る。また、キャッピングユニット３は、循環回復時には
（図示しない）回復ポンプ、インク供給系より送り込ま
れ、吐出口から押し出された廃インクの受は皿となる。

廃インクは図示しない廃インクタンクに導かれる。

４は記録ヘッドＩＢｋ、ｌｙ、１ｍ、ｌｃの各々に所定
間隔を有して対向配設され記録シートを搬送するための
エンドレスの帯電吸着ベルト、５は帯電吸着ベルト４を
介して各記録ヘッドに対向配設されるバックプラテンで
ある。

６は普通紙などの記録シート７が収納され装置本体に着
脱自在に装着される給紙カセット、８は最上面の記録シ
ート７を１枚だけ送り出して給紙するピックアップロー
ラである。９はピックアップローラ８より送り出された
記録シート７を搬送路１０へ搬送する搬送ローラであり
、１１は搬送路１０の出口側に配設された搬送ローラで
ある。

１３および１４は記録シート７に記録によって付着した
インク液滴を熱風により乾燥定着させるヒータおよびフ
ァン、１５は定着の終了した記録シート７を装置外に排
出する排出ローラ、１６は排出された記録シート７を順
次ストックするトレイである。

次に、以上の構成による実施例の動作について説明する
。

まず、記録動作について説明する。記録開始の操作が行
われると、指定されたサイズの記録シート７がピックア
ップローラ８によって給紙カセット６から送り出される
。送り出された記録シート７は、搬送ローラ９および１
１によって、予め帯電された状態で回転すると共にバッ
クプラテン５によって平面形状とされている帯電吸着ベ
ルト４に乗せられる。記録シート７の先端部がヘッドｌ
ｃ。

１ｍ、ｌｙ、ＩＢｋの各々の下部に到着するのに連動し
て、第２図にて後述される駆動回路を介して各記録ヘッ
ドのエネルギー発生体を画像データに応じて駆動する。

この駆動により、画像情報に応じたインク液滴が吐出口
より記録シート７の表面に吐出され記録が行われる。

記録シート７が吸湿性の悪い場合、表面に付着した液滴
が乾燥せず、擦られて印字汚れを生じるので、ヒータ１
３およびファン１４によって強制乾燥を行って定着させ
る。定着の終了した記録シート７は、排出ローラ１５に
よってトレイ１６へ排出される。

以上のように、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックのインクに対応した記録ヘッドにそれぞれのヘ
ッドに応じた記録信号を与えることによりカラー画像が
形成される。

以下、本発明にかかる濃度むら補正について説明する。

第２図は、第１図に示したインクジェット記録装置の記
録ヘッドを駆動するための制御構成を示すブロック図で
ある。

第２図において、１０１は、第１図において不図示の画
像読取部で読取られた画像データ、１０２は５ 対数変換、マスキング、　ＩＩｃＲ，色バランス調整等
の処理を行う画像処理部、１０３は画像処理後の画像信
号、１０４はむら補正テーブルが記憶されているＲＯＭ
　、１０５はむら補正後の画像信号、１０６は２値化回
路、１０７は２値化後の画像信号、ｔＯａはヘッド駆動
回路、１０９はヘッド駆動信号、ＩＢｋ、ｌｙ、１ｍ。

１ｃは第１図に示したマルチ記録ヘッド、５１は第１図
に示した濃度むら読取りヘッド、１１２は濃度むら読取
り信号、１１３　はＲＡＭ　、１１５はＣＰＵ　、　１
１６１１８はむら補正信号、１１７はむら補正ＲＡＭ　
、　１３０は色選択信号である。

画像処理された信号１０３は、むら補正テーブルＲＯＭ
１０４により、記録ヘッドのむらを補正するように変換
される。

例えばシアン色のむら補正テーブル１０４は、変換人力
をＸ、変換出力をＹとするとき、第３図に示すようなＹ
−０，７０ＸからＹ−１，３０Ｘまで傾きが０．０１ず
つ異なる６１本の補正直線で表わされる変換関係を有し
ており、むら補正信号１１８に応じて変換にかかる補正
直線が切換えられる。例えば、記録されるドツト径が大
きくなる傾向を有した吐出口で記録する信号が人力した
ときには、傾きの小さい補正直線を選択し、ドツト径の
小さくなる吐出口のときには、傾きの大きい補正直線を
選択することにより画像信号を補正する。

むら補正ＲＡＭ１１７はそれぞれのヘッドのむらを補正
するのに必要な補正直線を選択するだめの信号を記憶し
ている。例えば、シアン色の場合０〜６０の６１種類の
値を持つむら補正信号を各色毎に２５６個の吐出口分記
憶しており、ＲＯＭ１０４に入力する画像信号１０３と
同期してむら補正信号１１８を出力する。選択された補
正直線で示される関係によって補正された補正後画像信
号１０５は、デイザ法、誤差拡散法等を用いた２値化回
路１０６で２値化された後、ヘッド駆動回路１０８に人
力する。ヘッド駆動回路１０８は２値化号に応じてヘッ
ドに適した駆動パルスを出力し、記録ヘットＩＢｋｊｙ
、　１ｍ、ｌｃよリインク液滴を吐出して記録を行う。

以上のようなむら補正処理を行うことにより、濃度が濃
くなる傾向の吐出口によるドツトは記録デユーティが小
さくなり、逆にうすくなる傾向の吐出口によるドツトは
記録デユーティが高くなる。その結果記録ヘッドの濃度
むらが補正され、均一な画像が得られる。

ところが、前述したように使用につれて記録ヘッドの濃
度むらパターンが変化してむら補正信号が不適当なもの
となり、画像にむらが発生する。このような時には、む
ら補正信号書換えモードで、むら補正データの書換えを
行う。

むら補正データ書換えモードでは次のような動作を行う
。シアン色の場合、まず、図示しない制御信号により、
むら補正テーブル１０４の６１の変換関係をすべて傾き
１．０の直線とし、むら補正を全く行わない状態とする
。続いて図示しない信号源からむら補正用パターンを出
力し、ヘッドｌｃによりこれを記録する。ここでは、む
ら補正用パターンとして５０％デユーティの均一ハーフ
トーンを用いる。

また、第１図に示すように、４つの記録ヘッドの横には
濃度むら読取りヘッド５１が設けられている。この濃度
むら読取りヘッドは、記録ヘッドの記録素子密度と等し
い読取り画素密度を持つＣＣＯであり、第１２図で説明
したような方法で記録されたパターンの濃度むらを読取
る。

また、むら補正データ書換えモードに入る前に、予め不
図示の記録色指定部から、補正データ書換えを行うイン
ク色、すなわち該インク色の記録ヘッドを選択する。こ
れにより色選択信号１３０がＣＰＵ１１５に入力される
。

読取りヘッド５１で読取られた濃度データ１１２は、Ｒ
ＡＭ１１３にいったん記憶される。このとき、記憶する
濃度データは、Ｘ方向に１００．Ｘ方向には画素数と同
じ４７３６であり、合計１００　Ｘ　４７３δ＝４７３
６００個の濃度データが記憶される。

この濃度データのうち色選択信号１３０に応じた平均化
領域の濃度データの平均値をその領域の中心画素に対応
する吐出口により記録される濃度データとする。

例えば、シアン色選択の場合には、第４図に示すように
５ドッ１−ｘ５０ドツトの２５０画素ドツト分９ を平均化領域とし、この平均値を同図に示される注目画
素に対応する吐出口による濃度データとする。なお、両
端２画素は３画素目の濃度データと同一にする。

このように平均化領域の濃度データを平均して求められ
吐出口の各々に対応した２５６個の濃度データをもとに
して、ＣＰＵ１１５は以下のような演算を行い、むら補
正データを書換える。

すなわち、４７３６個の濃度データをＲ，、Ｒ２，・・
・Ｒ４７３Ｂとすると、これらのデータは（ＲＯはＲＯ
≧Ｒ，となる定数、　ｎ−１，２，・・・４７３６）な
る演算が施され、濃度信号Ｃ１に変換される。

次に、平均濃度 を演算する。

続いて、各吐出口に対応する濃度Ｃｎが、平均濃度Ｃに
対してどの程度ずれているかを次のように　０ して演算する。

ΔＣｎ；Ｃ／　Ｃｎ　　　　（ｎ−１，２、＝・４７３
８）次に、ΔＣｎに応じた信号補正量ΔＳｎをΔＳｎ＝
　Ｋ　ＸΔＣｏ（ｎ−１，２，−４７３６）により求め
る。

ここで、Ｋは、記録ヘッドの階調特性によって決定され
る係数である。

続いて、上記で求められた信号補正量ΔＳｏに応じて補
正直線を選択するための信号を求めシアン色の場合、６
１種類の値を持つむら補正信号として２５６個の吐出口
に対応させてむら補正ＲＡＭ１１７に記憶させる。

このようにして作成したむら補正データによって各吐出
口毎に応じて補正直線を選択し、濃度むらを補正する。

なお、上述してきたことから明らかなように、第２図に
示したむら補正テーブルＲＯＭ１０４およびむら補正Ｒ
ＡＭ１１７は各色独立に有するものであり、インク色に
よって回路規模を異ならせている。

例えは、イエロー色の場合に必要なむら補正は、上述し
たようにゆるやかなむら補正でよいため、第２図に示す
色選択信号１３０に応じて平均化領域をシアンの場合よ
り大きい第４図に示す９　Ｘ　８０＝　７２０　ドツト
分とし、この平均値を注目画素に対応する吐出口のデー
タとすることができる。

この結果、シアンのむら補正信号は第６図に示す如く吐
出口の配列方向に細かく、かつ信号の振れ幅も大きいが
、イエローのむら補正信号は第７図に示す如くシアンに
比べて信号の振れ幅は小さくなる。

従って、イエローの場合のむら補正テーブルＲＯＭ１０
４は、第５図に示すように、Ｙ−０，９ＸからＹ−１，
１Ｘまでの傾きが０．０１ずつ異なる補正直線を２１本
持てばよく、また、補正直線の選択番号を記憶するむら
補正ＲＡＭ１１７の規模を小さくすることができる。

上記実施例では、平均化領域の平均濃度を求める手段と
して、この領域内で得られる濃度データを算術平均して
求める構成としたが、本発明はこれに限られるものでは
なく、例えば所定領域の光像を光センサで読取り、その
出力を所定領域内の平均濃度とする構成でもよい。この
場合、平均化領域の大きさを変える方法としては光セン
サのアパーチャサイズを変える方法、照明系の照明条件
を変える方法等がある。

また、上記実施例では、濃度むら補正手段としてデジタ
ル信号を補正テーブルによって変える方法を採用したが
、本発明の補正手段はこれに限定されるものではなく、
例えば各吐出口毎に独立に駆動条件を変え、ドツト径を
変化させる手段であってもよい。

さらに、濃度むら読取りヘッドは、複数の読取り素子を
有するものを使用した例を説明したが、単一の読取り素
子で読取りを行うものであっても本発明は同様に実施で
きる。

その場合、読取り素子は第１２図におけるＸ方向に走査
して読取った後、Ｘ方向に１画素分副走査して再びＸ方
向に走査するというシリアルスキャンを行い、読取りデ
ータをいったんＲＡＭに記憶す　３ る。その後は、上記実施例と同様に所定の領域内のデー
タを平均化する処理を行えばよい。

また、平均するデータは必ずしも濃度データそのもので
ある必要はなく、対数変換前の光量データであってもよ
く、さらに、その低刈の変換を行ったデータであっても
よい。これらは、記録紙の特性や読取りヘッドの特性に
応じて決めればよい。

さらに加えて、上記実施例はインクジェット記録方式に
かかる記録素子の濃度補正について述べたが、本発明は
例えばサーマル記録方式にかかる記録素子の補正に適用
することもできる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、カラ
ー画像記録の濃度むら補正において色毎に平均化領域を
設定することにより、補正手段における例えば変換テー
ブル等を無駄のないものとすることができる。

この結果、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭが小説　４ 模でよいカラー画像記録装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるカラー画像記録装置
の模式的断面図、 第２図は第１図に示した装置における濃度むら補正を行
うための構成を示すブロック図、第３図は第２図に示し
たむら補正テーブルの内容を概念的に示す線図、 第４図は本発明の一実施例にかかる平均化領域を説明す
るための概念図、 第５図は第２図に示したむら補正テーブルの内容を概念
的に示す線図、 第６図および第７図はそれぞれむら補正がなされた信号
を記録ヘッドの各吐出口に対応させて示す線図、 第８図（八）は、記録ヘッドおよび該ヘッドに配列する
記録素子を示す模式的正面図、 第８図（Ｂ）および（Ｃ）は、同図（Ａ＞に示した記録
ヘッドを駆動する補正されない入力信号、およびこれに
より記録される濃度を示す線図、第８図（Ｄ）および（
Ｅ）は、同図（Ａ）に示した記録ヘッドを駆動する補正
された入力信号、およびこれにより記録される濃度を示
す線図、第９図は吐出口毎に記録される画像の濃度が異
なる様子を示す線図、 第１０図は画像信号に応じた平均濃度と記録濃度との差
を示すための線図、 第１１図は人力画像信号を変換して出力する変換テーブ
ルの関係を示す線図、 第１２図は濃度むら読取り方法を説明するための模式図
である。 １８に、ｌｙ、１ＩＩｌ、ｌｃ・・・記録ヘッド、５１
・・・濃度むら読取りヘッド、 １０２・・・画像処理部、 １０４・・・むら補正テーブルＲＯＭ、１０６・・・２
値化回路、 １０８・・・駆動回路、 １１３ ・・・ＲＡＭ　　。 １５ ・・・ＣＰＵ　　。 １７ ・・・むら補正ＲＡＭ く 翼 弗を嘩畔桝慄 ω 呪廖唆≠−憾 て風＜ｒ枠印 桝郊 田

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数色の各々に対応した記録ヘッドから成る記録手
   段と、 前記記録ヘッドの各々により記録された画像において、
   当該記録の色によって異なる大きさで、当該記録ヘッド
   に設けられる記録素子に対応した領域を設定する領域設
   定手段と、該領域設定手段により設定された領域におけ
   る画像の平均濃度にかかるデータを得る平均濃度手段と
   、 該平均濃度手段により得られた前記データに基づき、前
   記記録手段を制御する制御手段と、を具えたことを特徴
   とするカラー画像記録装置。 ２）前記平均濃度手段は、前記設定された領域における
   画像の複数位置の濃度を検出する濃度検出手段と、該複
   数位置で検出される濃度を平均する平均手段とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像記録装置
   。 ３）前記制御手段は前記記録素子を駆動するための信号
   を補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項１に
   記載のカラー画像記録装置。