JP2000085117A - 記録ヘッド補正方法及びその装置及びその装置によって補正された記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドを確実かつ迅速に補正する記録ヘ
ッド補正装置及び記録ヘッド補正方法を提供するとも
に、上記の装置によって記録特性が補正された記録ヘッ
ド及びその記録ヘッドを用いた記録装置を提供すること
である。 【解決手段】 フルライン記録ヘッドに、ｎ種の記録制
御信号パターンを印加して、ｎ回、記録パターンを試験
的に記録し、そのｎ回分の記録パターン画像の１つから
基準濃度分布を作成し、その基準濃度分布に対し、等し
いか、或いは、近い値となるように、複数の記録要素毎
にｎ種の記録制御信号パターンの内の１つを選択する。
ただし、その選択された記録制御信号が最適な信号であ
るかどうかを検証するため、他の記録パターン画像に基
づいて作成した別の基準濃度分布に対して同様の選択を
行い、得られた複数の記録制御信号パターンの内、最適
のものを補正データとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッド補正方法
及びその装置及びその装置によって補正された記録ヘッ
ド及びその記録ヘッドを用いた記録装置、特に例えば、
記録媒体の記録幅に対応する複数の記録素子を備えた長
尺（フルライン）の記録ヘッド補正方法及びその装置及
びその装置によって補正された記録ヘッド及びその記録
ヘッドを用いた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ装置、或いは、複写機やファク
シミリ等に備えられたプリンタ部は、画像情報に基づい
て、紙、プラスチック薄板、布等の記録媒体上にドット
パターンからなる画像を記録していくように構成されて
いる。

【０００３】このようなプリント装置のなかでも、基板
上にドットに対応する複数のプリント素子を配列させて
構成するインクジェット方式、サーマル方式、ＬＥＤ方
式等の記録ヘッドを搭載したプリンタ装置は、ローコス
トな装置として注目されている。

【０００４】これらのプリント素子を記録幅に対応させ
て配列させる記録ヘッドは、半導体製造工程と同様のプ
ロセスでプリント素子を構成できるため、それまで駆動
用集積回路を別体としていた形態から、近年においては
プリント素子が配列されている同一基板内部に駆動用回
路を構造的に作り込む形態に変化しつつある。

【０００５】この結果、記録ヘッドの駆動に係わる回路
構成が複雑になることが防止され、プリンタ装置の小型
化、ローコスト化が達成されるのである。

【０００６】なかでも、インクジェット記録方式は、熱
エネルギーをインクに作用させ、発泡による圧力を利用
してインクを吐出させる方式であり、記録信号に対する
応答性が良く、吐出口の高密度化が容易であることなど
の利点を有している点で、他の記録方式に比較しておお
いに注目されている。

【０００７】さて、記録ヘッドを半導体製造工程を応用
して製造する場合、特に記録幅に対応するべく多数のプ
リント素子を基板全域にわたって配列する場合、全ての
記録素子を欠陥なく製造することは非常に困難であっ
た。そのため、記録ヘッドの製造工程における歩留りが
悪く、それに伴ってコストが高くなり、コスト面から実
用化まで達することができない場合があった。

【０００８】このため、特開昭５５−１３２２５３号公
報、特開平２−２００９号公報、特開平４−２２９２７
８号公報、特開平４−２３２７４９号公報、特開平５−
２４１９２号公報、米国特許第５０１６０２３号等で
は、比較的インク吐出口数の少ないプリント素子、すな
わち３２個、４８個、６４個、１２８個のプリント素子
を配置した歩留りの高い記録ヘッドを、ひとつの基板上
（または上下）に、プリント素子の配列密度に合わせて
高精度に多数並べることにより、必要な記録幅に対応す
る長尺の記録ヘッドを得る方法を提案している。

【０００９】この方法に基づき、最近では、６４個、１
２８個といった比較的インク吐出口数の少ないプリント
素子を基板上に配列し、その基板（プリント要素と呼
ぶ）を必要な記録幅に対応する分だけ、ベースとなるプ
レート上に精度良く並べて接着することにより、簡単に
フルライン記録ヘッドを製造できるようになってきてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにフルライン記録ヘッドが容易に製造できる様になっ
たものの、まだ、上記の様な製造方法で製造された記録
ヘッドには次の様な性能上の問題点も残されている。例
えば、並べられたプリント要素（基板）間の性能のバラ
ツキや、配列したプリント要素とプリント要素の間付近
のプリント素子の性能のバラツキ、更には、記録の際の
駆動ブロック毎の蓄熱などの原因による濃度ムラなどに
よる記録品位劣化が避けられないという問題点がある。

【００１１】特にインクジェット方式による記録ヘッド
の場合、配列したプリント要素とプリント要素の間付近
のプリント素子のバラツキだけでなく、プリント要素間
のすき間によるインク流動性の低下などの問題も、記録
ヘッドの製造工程の歩留りを悪くする原因となってい
た。それ故に、この種の記録ヘッドの持つ性能は十分高
いものであるにもかかわらず、市場での普及を妨げてい
るのが現状である。

【００１２】また記録ヘッドの濃度ムラを補正する手段
として、特願平６−３４５５８号公報に示されているよ
うに記録されたドットの径を測定し、濃度ムラを補正す
る方法があるが、記録ドットの再現性には改良の余地が
ある。例えば、１ラインの記録を行なった際、次のライ
ン、更には、数十、数百ライン後には、記録ドットの特
性が微妙に変化してくる（これを記録ドット毎のゆらぎ
という）。しかしながら、従来はこのゆらぎの含む特定
の事象（ドット径）を濃度ムラデータとしていたため、
１回の補正では満足のゆく結果を得ることは困難であ
り、望ましい画質を得るには、補正のために数回の記録
ドットデータを取得する必要があった。更に、その補正
データに応じて電気エネルギーを熱エネルギー変換する
場合、濃度の低い記録を行うプリント素子にも通常値よ
りも大きなエネルギーが印加されることがあるため、記
録ヘッドの耐久性という面でさらに改良の余地があっ
た。

【００１３】更に、従来の濃度ムラ補正方法のひとつで
あるＯＤ値による予測法等は、記録ヘッド毎に若干の製
造ばらつきがあるため、必ずしも良い相関関係がある訳
ではなく、確実な濃度ムラ補正ができない場合があっ
た。

【００１４】また、ｎ回の駆動制御パルスの組合せによ
る事象を基に、ある１つの基準ＯＤ値を選択を行なう
と、濃度ムラの範囲が小さい場合は補正できるものの、
ばらつきの大きいものに対しては限度があった。

【００１５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、記録ヘッドを確実かつ迅速に補正する記録ヘッ
ド補正装置及び記録ヘッド補正方法を提供することを目
的としている。

【００１６】また、上記の装置によって記録特性が補正
され記録ヘッドにあまり負荷をかけず、確実な濃度補正
を行うことのできる、低コストで歩留りの高い記録ヘッ
ド及びその記録ヘッドを用いた記録装置を提供すること
を別の目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録ヘッド補正装置は、以下のような構成か
らなる。即ち、複数の記録要素とデータを記憶可能な記
憶手段とを有した記録ヘッドの記録特性を補正する記録
ヘッド補正装置であって、前記記録ヘッドを用い、ｎ種
の記録制御信号パターンを印加して、ｎ回、記録パター
ンを試験的に記録媒体に記録する記録制御手段と、前記
記録媒体に記録された前記ｎ回分の記録パターン画像の
１つに基づいて基準濃度分布を作成する基準濃度作成手
段と、前記基準濃度分布に対し、等しいか、或いは、近
い値となるように、前記記録要素毎に前記ｎ種の記録制
御信号パターンの内の１つを選択する選択手段と、前記
選択手段により選択された記録制御信号が最適な信号で
あるかどうかを検証するため、前記基準濃度分布とは別
の濃度分布を前記ｎ回分の記録パターン画像の内の別の
画像に基づいて作成するよう前記基準濃度作成手段を制
御し、該制御によって作成された別の基準濃度分布に対
して前記選択手段による選択を行うよう制御し、得られ
た複数の記録制御信号パターンの内、最適のものを選択
する最適化手段と、前記最適化手段により選択された最
適の記録制御信号を補正データとし、前記補正データ
を、前記記録ヘッドが有する前記記憶手段に送信する送
信手段とを有することを特徴とする記録ヘッド補正装置
を備える。

【００１８】また他の発明によれば、複数の記録要素と
情報を保存可能な記憶部とを有した記録ヘッドの記録特
性を補正する記録ヘッド補正方法であって、前記記録ヘ
ッドを用い、ｎ種の記録制御信号パターンを印加して、
ｎ回、記録パターンを試験的に記録媒体に記録する記録
制御工程と、前記記録媒体に記録された前記ｎ回分の記
録パターン画像の１つに基づいて基準濃度分布を作成す
る基準濃度作成工程と、前記基準濃度分布に対し、等し
いか、或いは、近い値となるように、前記記録要素毎に
前記ｎ種の記録制御信号パターンの内の１つを選択する
選択工程と、前記選択工程において選択された記録制御
信号が最適な信号であるかどうかを検証するため、前記
基準濃度分布とは別の濃度分布を前記ｎ回分の記録パタ
ーン画像の内の別の画像に基づいて作成するよう前記基
準濃度作成工程を制御し、該制御によって作成された別
の基準濃度分布に対して前記選択工程における選択を行
うよう制御し、得られた複数の記録制御信号パターンの
内、最適のものを選択する最適化工程と、前記最適化工
程において選択された最適の記録制御信号を補正データ
とし、前記補正データを、前記記録ヘッドが有する前記
記憶部に送信する送信工程とを有することを特徴とする
記録ヘッド補正方法を備える。

【００１９】さらに他の発明によれば、上記の記録ヘッ
ド補正装置によって補正された記録ヘッドを備える。

【００２０】さらに他の発明によれば、上記の記録ヘッ
ドを用いる記録装置であって、前記補正データを前記記
録ヘッドから受信する受信手段と、前記補正データに基
づいて、前記複数の記録要素の夫々が均一な画素を形成
する様に前記駆動手段の動作を制御するための制御信号
を発生する制御手段と、前記制御信号を前記記録ヘッド
に送信する送信手段とを有することを特徴とする記録装
置を備える。

【００２１】以上の構成により本発明は、複数の記録要
素と情報を保存可能な記憶部とを有した記録ヘッドを用
いて、ｎ種の記録制御信号パターンを印加して、ｎ回、
記録パターンを試験的に記録媒体に記録し、その記録さ
れたｎ回分の記録パターン画像の１つに基づいて基準濃
度分布を作成し、その基準濃度分布に対し、等しいか、
或いは、近い値となるように、記録要素毎にｎ種の記録
制御信号パターンの内の１つを選択する。さらに、その
選択された記録制御信号が最適な信号であるかどうかを
検証するため、前記基準濃度分布とは別の濃度分布をｎ
回分の記録パターン画像の内の別の画像に基づいて作成
するようにし、これによって作成された別の基準濃度分
布に対して前記選択を行うよう制御し、得られた複数の
記録制御信号パターンの内、最適のものを選択する。

【００２２】そして、その選択された最適の記録制御信
号を補正データとし、これを補正データを記録ヘッドが
有する記憶部に送信する。

【００２３】また他の発明によれば、以上のようにして
記録特性が補正された記録ヘッドを記録装置に搭載し、
記録ヘッドの記憶手段に格納された補正データを受信
し、その補正データに基づいて、記録ヘッドの複数の記
録要素の夫々が均一な画素を形成する様に記録ヘッドに
備えられた駆動手段の動作を制御するための制御信号を
発生し、その制御信号を記録ヘッドに送信するよう動作
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００２５】＜装置本体の概略説明＞図１は本発明の代
表的な実施形態であるインクジェット方式のプリンタＩ
ＪＲＡの主要部の構成を示す外観斜視図である。この実
施形態のインクジェット方式のプリンタは、図１に示す
ように、記録用紙（連続シート）Ｐの全幅にわたる範囲
にインクジェットを吐出する記録ヘッド（フルマルチ型
記憶ヘッド）ＩＪＨを記録用紙の搬送方向に配列した構
成をもっている。これらの記録ヘッドＩＪＨの吐出口Ｉ
Ｎからはインクが所定のタイミングで記録用紙Ｐに向け
て吐出される。

【００２６】この実施形態では、折畳の可能な連続シー
トである記録用紙Ｐが以下に説明する制御回路からの制
御によって搬送モータを駆動し、図１に示すＶＳ方向に
搬送され、記録用紙上に画像記録がなされる。なお、図
１において、５０１８はシート送り用ローラ、５０１９
はシート送りローラ５０１８と共に連続シートである記
録用紙Ｐを記録位置に保持すると共に、駆動モータ（不
図示）によって駆動されるシート送りローラ５０１８に
連動して記録用紙Ｐを矢印ＶＳ方向にシート送りする排
出側のローラである。

【００２７】図２はインクジェット方式のプリンタの制
御回路の構成を示すブロック図である。図２において、
１７００は記録信号を例えば、ホストコンピュータなど
の外部装置から入力するインタフェース、１７０１はＭ
ＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログ
ラム（必要によっては文字フォントを含む）を格納する
ＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッド
に供給される記録データ等）を一時的に保存しておくＤ
ＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記
録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）で
あり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡ
Ｍ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７０８は記録
用紙（この実施形態では連続シート）搬送のための搬送
モータである。１７０５は記録ヘッドＩＪＨ駆動するヘ
ッドドライバ、１７０６は搬送モータ１７０８を駆動す
るためのモータドライバである。

【００２８】上記制御回路の動作概要を説明すると、イ
ンタフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ
１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント
用の記録データに変換される。そして、モータドライバ
１７０６が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５
に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨが駆動
され、記録動作が行われる。

【００２９】１７１１は各基板のセンサ（例えば図１４
に示す発熱体抵抗モニタ３１４、温度センサ３１５等）
をモニタすると共に、記録ヘッドＩＪＨ内に備えられて
いる各基板（後述するヒータボード１０００）のばらつ
きの補正データを記憶したメモリ１３（後述）からの補
正データを送信する信号線である。１７１２はプレヒー
トパルス及びラッチ信号、ヒートパルス信号等を含む信
号線である。ＭＰＵ１７０１は、記録ヘッドＩＪＨ内の
メモリ１３からの補正データに基づいて、各基板が均一
な画素を形成することができる様に、信号線１７１２を
介して制御信号を記録ヘッドＩＪＨに送る。

【００３０】図３は、この実施形態の記録ヘッド補正装
置の構成を示すブロック図である。図３において、１は
記録ヘッド補正装置の全ての制御部を管理するＣＰＵ、
２は全ての制御部のＩ／Ｏインタフェース、３は画像処
理部である。画像処理部３はＣＣＤカメラ４から読み取
った紙送りステージ５上の記録媒体の記録ドットパター
ンから、ドット径、濃度ムラをピクセル値に変換する。
画像処理部３が記録ヘッドＩＪＨの全ての記録素子に対
応したドットデータをＣＰＵ１に送信すると、ＣＰＵ１
はこれを演算して、記録ヘッドＩＪＨの駆動信号に合わ
せて濃度補正データを駆動信号制御部７に送ると共にメ
モリ制御部８に、濃度補正データを展開させる。

【００３１】画像データ制御部６は記録ヘッドＩＪＨに
記録させるドットパターンを送るもので、通常の記録の
際だけでなく、濃度補正データが確定した際にも、駆動
信号制御部７に同期信号を送りながら、濃度補正駆動信
号を送出させる。ＣＰＵ１は記録ヘッドＩＪＨの駆動電
圧を制御する電圧制御部９や、紙送りステージ５の動作
を制御するためのステージ／紙送り制御部１１も管理
し、適正な駆動電圧の設定や、装置のステージ移動や印
字する紙の送りなどの制御を行う。更に、ヘッドデータ
検出部１０は記録ヘッドＩＪＨ内の各基板（プリント要
素）１０００（図１０参照）の特性を濃度補正にフィー
ドバックさせる重要な部分である。

【００３２】例えば、６４個または１２８個の記録素子
を配置した基板１０００を複数個並べて構成した記録ヘ
ッドＩＪＨでは、それぞれの基板１０００がシリコンウ
エハのどの部分から切り出されたものかが判らない。従
って、基板毎に異なる特性を示す場合がある。

【００３３】このような場合でも記録ヘッド全体が同一
濃度で記録できるよう、基板１０００の内部には、記録
素子と同一のシート抵抗値で構成されたランク検出用素
子ＲH を配置している。この他にも、基板１０００毎の
温度変化がモニタできる半導体素子等を設けている場合
もあり、ヘッドデータ検出部１０はこれらの素子をモニ
タするものである。そして、ヘッドデータ検出部１０が
これらの素子をモニタしたデータをＣＰＵ１に送ると、
ＣＰＵ１は、記録ヘッドユニットの各基板１０００がそ
れぞれ均一な濃度で記録できる様、各基板１０００を駆
動するデータを補正する補正データを生成する。

【００３４】記録ヘッド補正装置の各制御部に上記の補
正データが反映されると、その状態で記録ヘッドＩＪＨ
による記録動作が実行される。記録ヘッド補正装置は、
この印字をＣＣＤカメラ４と画像処理部３により再度画
像処理し、予め決められた記録ヘッドの規格を満たした
段階で、最終補正データがメモリ制御部８よりメモリ１
３（ＥＥＰＲＯＭなど）に書き込まれる。

【００３５】図４及び図５は各々、記録ヘッド補正装置
の構成を示す斜視図と、その動作を示すフローチャート
である。以下、図４〜図５を参照して、その動作につい
て説明する。

【００３６】まず、ステツプＳ２では、記録ヘッドＩＪ
Ｈを固定台５０に載せ、ＣＰＵ１は記録ヘッドＩＪＨが
正常な位置で記録動作ができるよう、固定台５０を動作
させて記録ヘッドＩＪＨを固定台５０上に固定する。同
時に記録ヘッドＩＪＨに電気的なコンタクトが行われる
と共に、インク供給装置５２が記録ヘッドＩＪＨに接続
される。

【００３７】次に、ステツプＳ４では記録ヘッドＩＪＨ
のランクを測定するため、基板１０００のシート抵抗値
をモニタする。長尺（フルライン）記録ヘッドユニット
の場合は、後述するように、１２８個のノズルを備えた
基板１０００を複数個（例えば、２４個）横に配列して
長尺（フルライン）記録ヘッドを構成している。従っ
て、各基板でインクの吐出特性が異なるため、各基板毎
のシート抵抗値をモニタし、そのモニタ値に従って、ダ
ブルパルス制御を行うために各基板毎の個別の基準とな
る駆動パワーを（プレパルス幅、メインパルス幅、及び
これらのパルス間の休止時間）を決定する。

【００３８】なお、この実施形態では、各基板のノズル
１つ１つに求められた基準駆動パワーの値からはづれた
４つの異なる駆動パワーを設定することができる。この
４つの値をランク（ここでは、ランク値を“１”、
“２”、“３”、“４”とする）と呼び、それぞれのラ
ンク値にはプレパルス幅、メインパルス幅、及びこれら
のパルス間の休止時間の特定の組み合わせの値が対応す
る。また、このランク値のデータはメモリ１３に格納で
きる。一方、上述のように、各基板によるインク吐出特
性は、製造ばらつきなどによってかなり変化するので、
各基板毎に最適な基準となる駆動パワーが決定されるた
め、ある基板のランク値“１”が別の基板のランク値
“１”の基準の駆動パワー（即ち、プレパルス幅、メイ
ンパルス幅、及びこれらのパルス間の休止時間）と同じ
である必要はない。

【００３９】このように、各基板には、基準となる駆動
パワーを定めることができるのであるから、各基板毎に
対応づけられた基準の駆動パワーと各基板各ノズルのラ
ンク値との組み合わせから、記録ヘッドＩＪＨを構成す
る全てのノズル１つ１つに最適な駆動パワーを定めるこ
とができる。

【００４０】さらに、ステップＳ６では、ステップＳ４
で定められたランク値に基づいて、この実施形態では、
ランク値を変化させて、４種類のテストパターン記録を
行う。テストパターン記録を行う前処理として、記録ヘ
ッドＩＪＨが安定した記録ができるよう、記録ヘッドＩ
ＪＨの動作が安定するまで予備記録（エージング）を行
う。エージングはヘッド回復処理部５４に並設されたエ
ージング用トレー上で行なわれ、テストパターンとして
正常な記録となる様回復処理（インク吸引、オリフィス
面クリーニング等）が施される。

【００４１】ステップＳ６において、テストパターン記
録を行うと、その記録結果はＣＣＤカメラ４と画像処理
部３の位置まで移動され、処理はステップＳ８に進み、
これらの機器により画像を取り込み、予め用意されたル
ックアップデーブルにより、取り込まれた画像処理デー
タを濃度データ（ＯＤ値）に変換する。

【００４２】さらに、ステップＳ１０では記録評価のパ
ラメータと比較し、特に、改善できるパラメータである
記録素子の濃度バラツキに関し、以下のことを考慮して
演算処理を行うことよって濃度補正データを作成する。
なお、ステップＳ１０の詳細について後で詳述する。

【００４３】画像の濃度ムラは、プリント素子の記録に
よる相対的な濃度コントラストの差によって発生するも
のであり、コントラストが小さければ、目には濃度ムラ
とは映らない。また、高濃度の記録を出力するプリント
素子がある程度空間的に集中していると濃度ムラが生じ
ていると目視でわかる様になる。

【００４４】ところで、濃度ムラという観点で、目視認
識限界を数式化してみると ΔＯＤ＝０．０２×ΔＶｄ （Ｖｄは吐出量） という関係が実験的に得られている。この式では、例え
ば、１〜４ｐｌ（ピコリットル）の吐出量の違いがＯＤ
値換算で０．０２〜０．０８程度変化することを示して
いる。これは、実際の画像では、バラツキ要因の大きい
記録ドットの集合となり、特に隣接するプリント素子と
の間で４ｐｌ程度の吐出量差があれば、その間でかなり
大きなコントラスト差を生じることになる。しかしなが
ら、３００〜６００ｄｐｉ程度の記録密度の場合、人間
の目で隣接ドットとの濃度ムラをドット単位で比較する
ことは不可能である。

【００４５】以上説明した様に、画像の濃度ムラに対す
る人間の判別限界を考慮すると、 （１）数ドット単位（２〜８画素程度：記録密度によ
る）で濃度ムラ補正する； （２）補正の際、画像処理するイベント数（記録ドット
毎、または、記録ドットグループの事象数）を大きくす
る（１６〜１０２４ドット程度）ことで、人間の判別能
力に近い濃度ムラデータを作成することができる。

【００４６】次にこの濃度ムラデータを作成する手順を
具体的に説明する。

【００４７】図６はＣＣＤカメラ等で読み取る画像パタ
ーンの一例を示すものである。図６では５０％デューテ
ィのドットパターンを構成し、ＣＣＤカメラの画面エリ
アに対して３２ドット×３２ドット分のドットパターン
を割り当てた例であり、図６のＡ，Ｂは夫々、４×３２
ドットの領域であり、この実施形態ではこれを１イベン
トとしている。一方、図６のＣ，Ｄは３２×３２ドット
のドットパターンを画像認識するためのマーカとして配
置されている。

【００４８】ここでは、読み取り開始ドットをｎとする
と、図中のｘ軸方向（プリント素子列方向）にｎ＋３ま
で、ｙ軸方向（記録媒体搬送方向）に３２ビット分をひ
とまとまりとして、１イベントのエリアを構成する（図
６のＡ）。画像メモリ（不図示）中では、同様のエリア
が８つ作られ、各エリア毎にそのエリア内の“黒”或い
は“白”画素数と所定の閾値に従って２値化処理が行わ
れる。なお、この閾値は実験的に得られた最適な値が用
いられる。このような２値化処理の結果、図６の場合４
ドット毎の濃度ムラデータが得られる。

【００４９】また、各エリア毎の絶対濃度（黒画素数の
総計）を濃度ムラデータとしても効果的である。

【００５０】さらに、図６に示すような５０％デューテ
ィのドットパターンをプリント素子１ノズル当たり１０
０ドット以上に相当する面積の画像をイメージスキャナ
にて取り込んで処理し、濃度ムラデータとして用いるこ
とができる。

【００５１】この方法では、１ノズル当たり１００ドッ
ト（１００回の記録）以上の事象数が得られるため、ｙ
方向に関するドット径の微妙なゆらぎは平均化される
（このような処理を平滑化処理という）。濃度ムラを目
視で判別する際、ｙ方向のゆらぎはあまり目立たないも
のであるが、事象数が少ないと、その濃度ムラは人間が
目視認識する濃度ムラのようにはならず濃度ムラデータ
としては適当ではない。なぜなら、人間が目視認識する
程度に意味のある統計的データとはならないからであ
る。尚、ｘ方向に関してはドット単位の濃度ムラデータ
が得られれば、さらにこれを数ドットまとめて濃度ムラ
データとすることができる。このとき、何ドット単位で
行なうかは装置外部から設定できるようにしても良い
し、前述の様に４ドット単位で補正データを作成するに
は、ｘ方向に４ドット単位の濃度ムラデータを平均化し
ても良い。

【００５２】このようにして得られた濃度ムラデータ
は、記録ヘッド製造装置にしてもプリント装置にして
も、その構成を複雑にすることなく、短時間で処理する
ことができるという利点がある。

【００５３】また、以上のようにして得られる４ドット
毎の濃度ムラデータは、記録ヘッドの４ノズル毎に同じ
データが与えられる。また、言うまでもないが、この４
ノズル毎に同じデータを与えることを、例えば、８ノズ
ル毎、１６ノズル毎というように更に大きくできればそ
れだけ、このようなデータを与えるための記録ヘッドの
デバイス構成は簡略化できる。つまり、同じデータを与
える間隔を大きくることができればその分だけ、記録ヘ
ッドのラッチ回路を小さくして、ヒータボードサイズを
小さくできる。

【００５４】さて、このようにして濃度ムラデータが得
られると、このデータに基づいて次に各素子をどのよう
に補正するかが決定される。例えば、記録ヘッドの記録
素子夫々の駆動パワーがパルス幅で決定される場合、記
録ヘッドの駆動用集積回路に与える駆動パルス幅データ
を選択する。このようなデータが、いくつかのパルス幅
から選択される場合は、まず、濃度ムラデータを基に、
選択されるパルス幅の最大値（ＭＡＸ）と、最小値（Ｍ
ＩＮ）とを決定し、その間のパルス幅を許容される分解
能で設定する。そして、画像処理データに合わせて各素
子の記録濃度を補正する様パルス幅を設定し、各記録素
子に対応させることで、記録ヘッドユニットの記録濃度
の均一化を図ることが可能である。

【００５５】このようにして濃度補正データが得られる
と、処理はステップＳ１２に進み、そのデータをメモリ
１３に記憶する。

【００５６】さて、濃度ムラ補正を行なう場合、記録ヘ
ッド各々に特有の記録状態にあった補正を行なう必要が
あるのはいうまでもないことなので、実際のプリントパ
ターンに表れる濃度ムラを基に補正データを作成するこ
とが望ましい。

【００５７】従ってこの実施形態においては、濃度ムラ
補正データの生成にあたっては記録ヘッドの特性を考慮
し、ｎ回の異なる試験記録を行なう。ここでは、上述の
ようにステップＳ６において、４回の試験記録を行って
いる。

【００５８】インクジェット方式に従う記録ヘッドによ
る記録では、従来からダブルパルスによるエネルギー印
加により、その吐出するインク滴を様々に変調できるこ
とが実験的に確認されている。

【００５９】図７はプレパルス幅（Ｔ１）及びプレパル
スとメインパルスの間にある休止時間幅（Ｔ２）の変化
とＯＤ値変化との関係を示す図である。

【００６０】特に、異なるパルス幅の予備加熱パルス
（プレパルス）と吐出パルス（メインパルス）との組み
合わせにより、ＯＤ値で０．３程度の変調が可能であ
る。更に、プレパルスとメインパルスの間にある休止期
間（最大で３〜４μｓｅｃ）を短くすれば、吐出量を小
さく、大きくすればその分大きくできる。

【００６１】図７によれば、あるＯＤ値範囲（例えば、
ＯＤ＝０．５〜０．６程度）まではプレパルスを標準的
な値（例えば、Ｔ１＝０．８μｓ）で固定して、休止期
間の変化のみ（Ｔ２＝０〜３μｓ）で濃度ムラ補正を行
なうことが可能であることを示している。このような制
御は、記録ヘッドの耐久性を高める点や消費電力を削減
する点から非常に有効である。

【００６２】しかしながら、現実にはこのＯＤ値補正範
囲を逸脱するノズルがいくつか製造ばらつき範囲内で存
在する。この様なノズルはプレパルス幅を変えることに
より補正するのである。例えば、図７に示すように、休
止時間（Ｔ２）を３μｓで固定し、プレパルス幅（Ｔ
１）を変化させていくことにより、ＯＤ値を変化させる
のである。

【００６３】さて、ｎ回の試験記録とは、プレパルス幅
（Ｔ１）と休止期間（Ｔ２）の様々な組合せによって得
られる駆動制御をｎ種選択することによって試験的に記
録を行うことである。例えば、ｎ＝４の場合、４つの駆
動制御パルスの組合せがある。このようなパルスの組み
合わせが図７に示した〜であるとする。もちろん、
１０回以上試験記録を行ない、即ち、１０種類の駆動制
御パルスの組み合わせを用いて濃度ムラ補正データの算
定基準にすることも可能であるが、図７に示すグラフの
傾向からわかる様に、４つのポイントでも、その間の直
線近似により、その近似値は予測データとして十分に利
用することができる。

【００６４】図８はノズル毎のＯＤ値の変化を示す図で
ある。

【００６５】図８（ａ）は、４組の駆動制御パルス（例
えば、図７に示す〜で定められる）によって記録さ
れた画像から得られたノズル毎のＯＤ値の変化を後述す
る図１０に示す３００８のノズルを有する構成のフルラ
イン記録ヘッド全体にわたって巨視的に示したものであ
り、図８（ａ）において、ａ〜ｃは前述の直線近似計算
によって得られた駆動制御パルスの組合せから算出予測
されたＯＤ値である。

【００６６】また、図８（ｂ）はフルライン記録ヘッド
の各ノズル毎のＯＤ値の変化を微視的に示した図であ
る。ここでは、フルライン記録ヘッドのノズルの内、ノ
ズル１〜ノズル２４のＯＤ値の変化を、数字“１”、
“２”、“３”、“４”で示す各ランク値に対応させて
示している。上述したように、このフルライン記録ヘッ
ドは１２８個のノズルを備えた基板を複数備えているの
で、ノズル１〜２４は１つの基板上に存在する。従っ
て、図８（ｂ）におけるそのランク値の違いは、駆動パ
ワー（即ち、プレパルス幅、メインパルス幅、及びこれ
らのパルス間の休止時間）の絶対的な違いを表わす。そ
して、このランク値は、図８（ａ）に示す実測された駆
動制御パルスに対応していても良いし、予測された駆動
制御パルスに対応していても良い。

【００６７】図８（ｂ）から分かるように、記録ヘッド
のＯＤ値の変化を微視的に見るならば、その値がかなり
変動していることが分かる。

【００６８】次に、図７や図８に示すようなデータに基
づいて実行する濃度ムラ補正データの作成処理につい
て、図９に示すフローチャートを参照して説明する。図
９は図５に示すステップＳ１０の処理の詳細を示すもの
である。

【００６９】濃度ムラ補正データの作成処理では、ま
ず、得られた濃度ムラデータ（ＯＤ値）に対して平滑化
処理を行うかどうかを判断する。ここで、若干の平滑化
処理を与える場合は処理はステップＳ１０２に進み、指
定ノズルの前後数ノズル分の移動平均等をとりそのデー
タを平滑化する。その後、処理はステップＳ１０３に進
む。これに対して、平滑化処理を行わない場合には、処
理はそのままステップＳ１０３に進む。

【００７０】次に、ステップＳ１０３では、ｎ回（この
実施形態ではｎ＝４）の駆動制御パルスの組合せを変更
した場合の予測ＯＤ値データを算出し、そのデータを幾
つか用意しておく。具体的には、ステップＳ６において
得られたテストパターンを記録するために用いた各基板
毎のランク値に対応する駆動パワー（プレパルス幅、メ
インパルス幅、及びこれらのパルス間の休止時間）に基
づいて、前述のように直線近似によって、予測ＯＤデー
タを算出しておく。

【００７１】さらに、ステップＳ１０４では、ここでｎ
回の記録制御のうちひとつを選択し、これを補正基準Ｏ
Ｄ値データとする。実際には、この基準ＯＤ値データ
は、図６に示すｘ方向とｙ方向とに関して、目的とする
ノズルの前後の数ノズル（ｘ方向）、数百ドット（ｙ方
向）の平均値をとるように平滑化処理を施した加工デー
タである。図８（ｂ）に示した破線がこの補正基準ＯＤ
値データである。なお、図８（ｂ）に示した補正基準Ｏ
Ｄ値データは、ランク値を“２”として得られた記録か
ら作成している。

【００７２】ステップＳ１０５では、このようにして得
られた補正基準ＯＤ値データと、４つのランク値に対応
するｎ（ｎ＝４）個の駆動制御パルスの組合せから得ら
れるｎ（ｎ＝４）個の記録パターンのＯＤ値の変化（実
際のデータおよび予測データ）とを比較し、補正基準Ｏ
Ｄ値からの変位量が最も小さいＯＤ値に対応するランク
値を選択する。図８（ｂ）に示されたプロットの１つ１
つが、その選択値を示している。

【００７３】例えば、図８（ｂ）はノズル１〜ノズル２
４までのＯＤ値の変化を示しているが、ノズル１に関し
てはランク３を、ノズル２に関してはランク１を、……
ノズル２４に関してはランク２を選択する。このような
ノズル毎の選択されたランク値は、図８（ｂ）の下に示
されている。このランク値が記録ヘッドの濃度ムラを補
正する直接的なデータとなるのである。このように、各
ノズルに相当する補正基準ＯＤ値データに最も近いＯＤ
値となるべき駆動制御パルスの組合せ、即ち、ランク値
をｎ個（ここではｎ＝４）の中からひとつ選択する。

【００７４】このような選択は、ノズル１つ１つについ
て全てのノズルについて行われる。

【００７５】以上のようなステップＳ１０５までの処理
によってノズル毎の補正後の予測ＯＤ値が決定される。

【００７６】ステップＳ１０６では、この決定された値
について、各ノズル毎に隣接するノズルとの濃度差の２
乗和平均を求める。このようにして求められた値は、図
８（ｂ）に示したように、ランク値を“２”として得ら
れた補正基準ＯＤ値データを用いた場合のものである。

【００７７】ここでは、このようにして得られた選択ラ
ンク値が補正データとして最適かどうかを検証するため
に、処理はステップＳ１０４〜Ｓ１０５に戻り、他のラ
ンク値を補正基準ＯＤ値データとした場合の予測ＯＤ値
を求め、この決定された値について、各ノズル毎に隣接
するノズルとの濃度差の２乗和平均を求める。

【００７８】このような処理をｎ回、ここでは４回繰り
返すことにより、４種類の予測ＯＤ値が得られる。ステ
ップＳ１０６では、このようにして得られた４種類の予
測ＯＤ値に関する各ノズル毎に隣接するノズルとの濃度
差の２乗和平均の値の内、最小の値をもつ予測ＯＤ値を
最適化された濃度ムラ補正データとして選択する。

【００７９】そして、ステップＳ１０６においてそのよ
うな最適化が終了したと判断されたなら、処理はステッ
プＳ１０７に進み、得られた選択ランク値を補正データ
として編集する。

【００８０】このように、この実施形態によれば、従来
技術で述べた特願平６−３４５５８号に比べて、ステッ
プＳ６〜Ｓ１０の処理を繰り返さなくとも、テスト回数
を１回に削減することができる。即ち、補正データ作成
に要する時間を短縮することができる。

【００８１】またこの実施形態の補正は、記録ヘッド製
造及び検査工程のバラツキデータから予測補正を行なう
方法と比べて、記録ヘッドの実際の記録に基づいて補正
を行うのでより正確な補正を行なうことができる。

【００８２】図１０は、この実施形態の記録ヘッドの構
成を説明するための分解斜視図である。ここでは、記録
素子がインク吐出のために使用する吐出エネルギ発生素
子（バブルジェット記録方式では一対の電極及びこれら
電極の間に設けられた発熱抵抗体）である場合について
説明する。

【００８３】以下に説明する方法によれば、今までフォ
トリソグラフィー加工等の技術で全幅にわたって無欠陥
で作り上げようとしていた長尺（フルライン）の記録ヘ
ッドが極めて高い歩留りで得られ、しかもこの上に、一
端部に形成された複数のインク吐出口と、これらの吐出
口の各々に連通し、かつ一端部から他端部に向けて形成
された複数の溝を有する一体の天板を、その複数の溝が
基板にふさがれる様に接合することによって極めて簡単
に長尺（フルライン）のインクジェット記録ヘッドユニ
ットを補正することができる。

【００８４】この実施形態においては、インク吐出口の
密度３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）、インクの吐出口数
３００８ノズル（記録幅２１２ｍｍ）のインクジェット
記録ヘッドについて説明する。

【００８５】図１０において、基板（以下ヒータボード
と称す）１０００は吐出エネルギ発生素子１０１０が所
定の位置に３６０ｄｐｉの密度にて１２８個設けられて
いるものである。これには外部からの電気信号により任
意のタイミングで吐出エネルギ発生素子１０１０を駆動
させたりする信号パッド、その駆動のための電力等を供
給するための電力パッド１０２０等が設けられている。

【００８６】ヒータボード１０００は金属やセラミック
といった材質で作られたベースプレート３０００の表面
上に接着剤にて複数個並べて接着固定されている。

【００８７】図１１はヒータボード１０００を並べた状
態の詳細な様子を示す図である。ヒータボード１０００
は、ベースプレート３０００の所定の場所に、所定の厚
さで塗布された接着剤３０１０によって接着固定されて
いる。この際、隣接する２つのヒータボードの夫々の端
部に位置する吐出エネルギ発生素子１０１０同士のピッ
チが、ヒータボード１０００上の吐出エネルギ発生素子
１０１０のピッチＰ（＝７０．５μｍ）と同じになる様
に、ヒータボード１０００が精度よく接着固定される。
また、この際生じるヒータボード１０００同士の隙間は
封止剤３０２０にて封止される。

【００８８】図１０に戻って、ベースプレート３０００
にはヒータボード１０００と同様に配線基板４０００が
接着固定されている。この際、ヒータボード１０００上
の電力パッド１０２０と、配線基板上に設けられた信号
電力供給パッド４０１０とが近接した状態で配線基板４
０００がベースプレート３０００に接着固定される。ま
た配線基板４０００には外部からの印字信号や駆動電力
を受けるためのコネクタ４０２０が設けられている。

【００８９】次に天板２０００について説明する。

【００９０】図１２は天板２０００の形状を示す図であ
る。図１２（ａ）は天板２０００を正面から見た正面
図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）を上方から見た上面
図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）を下方から見た下面
図、図１２（ｄ）は図１２（ａ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。

【００９１】図１２において、天板２０００はヒータボ
ード１０００に設けられた吐出エネルギ発生素子１０１
０に対応して設けられた流路２０２０と、各流路２０２
０に対応して設けられ、インクを記録媒体に向けて吐出
させるための各流路２０２０に連通したオリフィス２０
３０と、各流路２０２０に対してインクを供給するため
に各流路に連通した液室２０１０と、液室２０１０に対
してインクタンク（不図示）から供給されたインクを流
入させるためのインク供給口２０４０とから概略構成さ
れている。天板２０００は当然のことながら、ヒータボ
ード１０００を複数並べて構成された吐出エネルギ発生
素子列をほぼ覆い隠す長さに形成されている。

【００９２】再び図１０に戻って、天板２０００はその
流路２０２０と、ベースプレート３０００上に並べられ
たヒータボード１０００上の吐出エネルギ発生素子（発
熱体）１０１０との位置関係を正確に一致させた状態で
ヒータボード１０００に結合される。

【００９３】この際、結合の方法としては、バネ等によ
ってメカ的に押え込む方法、接着剤によって固定する方
法、それらを組み合わせた方法等いろいろな方法が考え
られる。

【００９４】これらのうちのいずれかの方法により、天
板２０００とヒータボード１０００は、図１３に示すよ
うな関係で固定される。

【００９５】以上、説明した天板２０００は切削などに
よる機械加工や、モールド成型法、注型法、フォトリソ
グラフィーを使った方法等の公知の方法を用いて製造す
ることができる。

【００９６】図１４は記録ヘッド用のヒータボード１０
００上に設けられた駆動回路の回路構成例である。ここ
で、１００は基体、１０１はプレヒートパルス選択ロジ
ックブロック、１０２は画像データを一時記憶するため
のラッチ３０３と同じ回路構成であるプレヒートパルス
を選択するための選択データ保存用ラッチ、１０３はヒ
ートパルスとプレヒートパルスを合成するためのＯＲ回
路である。

【００９７】次に、この駆動回路の動作について、駆動
シーケンスにそって説明する。

【００９８】まず、ロジック電源３０９を投入後、あら
かじめ測定した吐出量特性（一定温度・パルス印加にお
ける吐出量）に応じてプレヒートパルスを選択する各ノ
ズルのデータ（１或いは４ノズルには同じデータ）を、
画像データをシリアルに入力するためのシフトレジスタ
３０４を用いて、選択データ保存用ラッチ１０２に保存
する。ここでは画像データ入力用シフトレジスタ３０４
を共用することから、ラッチ回路を増やし、図１４のａ
点の様にシフトレジスタ３０４の出力をパラレルにして
ラッチ入力とするだけで済む為、ラッチ回路以外の素子
面積の増大を防ぐことができる。また、プレヒートパル
ス数を多数にして、そのパルス数選択の為の必要ビット
数がシフトレジスタ３０４のビット数を上回った場合に
おいてもラッチ１０２を複数段として、保持を決めるラ
ッチクロック入力端子１０８を１０８ａ〜１０８ｎで示
す様に複数とすれば容易に対応できる。

【００９９】前にも述べたとおり、４ノズル単位に、或
は、８ノズル単位に補正を行なう場合は、ラッチ段数を
減らし、回路簡略化を図ることもできるのはいうまでも
ない。

【０１００】上記のプレヒートパルス選択の為のデータ
保存は記録装置の起動時等に一度行えばよく、この機能
を盛り込んでいても画像データの転送シーケンスは従来
と全く同様に行える。なお、選択ロジックブロック１０
１と選択データ保存用ラッチ１０２のビット数を１／４
にして４ノズル単位でプレヒートパルスを選択し、４ノ
ズル単位に供給するようにしても良い。

【０１０１】次に、プレヒートパルス選択用吐出量保存
データの保持が完了した後のシーケンスとしてヒート信
号の入力について説明する。

【０１０２】この基板ではヒート入力端子１０６と吐出
量を変える為の複数のプレヒート入力端子１０７ａ〜１
０７ｎとを個別に設けることを特徴としている。まず、
ヒート入力端子１０６には、発熱体抵抗モニタ３１４を
フィードバックして、その値に応じてインクを吐出する
のに適正なエネルギーのパルス幅のヒート信号を記録装
置側より印加する。次に、プレヒート入力は複数のプレ
ヒート信号のそれぞれが温度センサ３１５の値に応じて
パルス幅、タイミングを変化させると同時に、あらかじ
め一定温度状態においても吐出量が異なる様に複数のプ
レヒートパルス端子１０７ａ〜１０７ｎから印加する。

【０１０３】こうすることにより温度以外の要因、つま
り各ノズルの吐出量の大小に対応させて選択させれば、
インク吐出量を一定にしてムラ、スジをなくすことがで
きる。こうして入力した複数のプレヒートパルスのひと
つをプレヒート選択ロジックブロック（ラッチ）１０２
において前述のあらかじめ保存してある選択データに応
じて選択する。次に、画像データとヒート信号のＡＮＤ
信号と選択されたプレヒートパルスをＯＲ回路１０３で
合成し、パワートランジスタ３０２を駆動することによ
り、発熱体１０１０に電流が流れインク吐出に至る。

【０１０４】また、図１４において、１０４は画像信号
入力端子、１０５はクロック入力端子、３０７はラッチ
信号入力端子、３１０は接地用端子、３１１は発熱用電
源電圧入力端子、３１２は発熱体抵抗モニタデータ出力
端子、３１３は記録ヘッド内部温度データ出力端子であ
る。

【０１０５】ここで、複数のヒータボード（＝基板）１
０００を多数並べて構成する多ノズルヘッドの構成を図
１５を参照して説明する。ここでは基板をｍ個並べて、
総ノズル数がｎ個とし、基板１のノズル１、ノズル１０
０、基板２のノズル１５０に注目して説明する。

【０１０６】図１６に示すように、一定温度・パルス幅
印加時のインク吐出量が、ノズル１では36pl、ノズル１
００では40pl、ノズル１５０では 40pl であるとしたと
き、選択データ保存ラッチには、ノズル１に関しては、
ノズル１００、１５０と比較してよりインク吐出量が多
くなるレベルの選択データをセットする。一方、ヒート
パルスに関しては、図１６に示すように抵抗センサ１、
２より基板１の発熱体抵抗値が200 Ω、基板２の発熱体
抵抗値が210 Ωであることから、基板２に印加するパル
ス幅が基板１より長くし、投入パワーが一定となる様に
駆動する。このような条件において駆動した際の駆動電
流波形は同じく図１６に示されている。ここでは吐出量
の小さいノズル１のプレヒートパルスが、ノズル１０
０、１５０のそれに対して長くなっていることが分かる
（t1<t2 ）。また、ヒートパルスはt4>t3となってい
る。ここで、t5はインクを発泡させ、液滴を飛翔させる
のに必要な最低パワーのパルス幅を示し、t1, t2<t5、
及び、t3,t4>t5の関係がある。

【０１０７】このようにすれば、駆動中における基板の
温度変化に対し、t1<t2 、及び、t1,t2<t5が成り立つ範
囲でプレヒートパルスを変化させ、実駆動インク吐出量
は全てのノズルで、常に４０ｐｌとすることができ、ム
ラ、スジのない高品位の記録を実現できる。同時に投入
パワーの大きいヒートパルスについては、基板の抵抗値
に応じてパルス幅を調整し、無理のない一定パワーとし
ているため、記録ヘッドの長寿命化に貢献する。

【０１０８】更に、休止期間の変化を重視し、その変化
範囲で補正できない記録ドットをプレヒートパルスも利
用して補正すれば、記録ヘッドの記録素子に大きなエネ
ルギー変化を与えることもなくなり記録ヘッドの長寿命
化と記録画像の高品位化に資することになる。

【０１０９】この実施形態では、図１７に示すように、
特に、ノズル１とノズル２００については、図１６に示
す駆動パルスの印加とは異なり、ノズル１は、ノズル１
００、１５０と比べ濃度が若干低い場合（１０％のイン
ク吐出量減）なので、休止期間をノズル１００、１５０
のそれ（ｔ７）と比べて少し長くとる（ｔ６）ように
し、一方、ノズル２００は、ノズル１００、１５０と比
べ濃度差が大きい場合（２０％のインク吐出量減）なの
で、休止期間を長くしつつ（ｔ６）、かつ、プレヒート
パルス幅をノズル１、１００、１５０のそれ（ｔ１）と
比べて長く（ｔ２）してインク吐出量を補正する。この
ようにすれば、記録ヘッドの記録素子に大きなエネルギ
ーを変化を与えなくとも濃度ムラ補正を達成することが
できる。

【０１１０】従ってこの実施形態に従えば、記録ヘッド
の各ノズル（記録要素）ごとに、その記録ヘッドによっ
て記録された所定のパターンデータを人間の目視識別能
力を考慮してそのパターンデータのドットを所定の複数
の領域ごとにまとめ、その複数の領域から得られる情報
を濃度ムラデータとして与えることができるので、人間
の目視識別能力を越える各ドット毎のドット径のバラツ
キを濃度ムラとして捕えることがなくなり、各ドットの
ドット径を濃度ムラと捕えた場合に比べて、的確な濃度
補正が可能な情報を各記録要素ごとにより速く提供する
ことができる。これによって、記録ヘッド製造工程の最
終段階での各記録要素に対応したきめの細かい補正デー
タの入力をより速く行なうことができるようになる。

【０１１１】さらに、得られた補正データを用いて、記
録ヘッドの各ノズルから吐出される記録動作毎のインク
量を調整する場合に、プレヒートパルス幅とメインヒー
トパルス幅に加えて、これら２つのパルス間の休止期間
の幅を調整することによって、一定パルス幅や一定温度
の条件下でたとえインク吐出量が各ノズル間で大きくば
らついても、パルス幅を記録ヘッドの負荷が異常に大き
くなるまでに長くすることなく、各ノズル間のインク吐
出量が等しくなるように制御することができる。これに
よって、高品位な画質を達成しつつ、同時に記録ヘッド
の長寿命化が図れることになる。

【０１１２】また、記録ヘッドの各ユニットの特性を考
慮して得られた基準濃度分布に基づいて、そのＯＤ値に
等しいか或いは近いようなＯＤ値をもつように各ノズル
（記録要素）毎に濃度補正のためにランク値を選択し、
適切なプレヒートパルスが印加したり、適切な休止時間
が得られるように制御されるので、記録ヘッドの特性を
反映したより正確な濃度補正が施されることになる。こ
の実施形態は、更に選択された補正パラメータの検証処
理の最適化を図ることも可能なので、何度も試験記録す
ることなく、確実な補正を行なうことができる。

【０１１３】なお、以上の説明では、基板毎に最適なプ
レヒートパルスや休止時間が選択される制御を説明して
きたが、本発明はこれによって限定されるものではな
く、例えば、メインパルスの幅をカウンタ等を用いて変
化させるようにして濃度補正を行なっても良い。

【０１１４】さらに、記録素子各々の駆動パワー制御が
可能な基板であれば本発明を適用して、濃度補正が行え
ることはいうまでもない。更に記録ヘッドの構成が違っ
ても、同等の濃度補正ができるものである。

【０１１５】さらにまた、上記の説明では、記録ヘッド
内のメモリに記憶されている補正データに基づいて、記
録装置側の制御装置が記録ヘッドの記録動作を制御する
様に説明したが、この様な制御装置が記録ヘッド内に設
けられていても良い。

【０１１６】さらにまた、以上の説明ではフルラインタ
イプのプリンタを例として説明したが本発明はこれによ
って限定されるものではない。例えば、キャリッジに搭
載された記録ヘッドを移動させて記録を行なうシリアル
型プリンタにおいて、記録用紙の搬送方向に多数のノズ
ルを配列して記録を行なうような構成にも本発明は適用
することができる。さらに、記録ヘッドの種類（インク
ジェットヘッド、サーマルヘッド、ＬＥＤプリントヘッ
ド等）の違いに左右されることなく適用可能である。

【０１１７】さらにまた、記録ヘッドの記録素子夫々の
駆動パワーを設定する方法に違いがあっても、同等の効
果が得られることは言うまでもない。

【０１１８】本発明は、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、その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のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。

【０１１９】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膜沸騰を越
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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】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。

【０１２３】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。

【０１２４】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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。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。

【０１２７】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良
い。

【０１２８】なお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良いし、１つの機器からなる装置に
適用しても良い。また、システム或いは装置にプログラ
ムを供給することによって、達成される場合には本発明
は適用できることは言うまでもない。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、ｎ種
の記録パターンの試験記録、補正データの作成、その検
証というサイクルを繰り返すことなく、１サイクルの試
験記録によって、補正データを作成することができるの
で、より迅速な補正処理ができるという効果がある。

【０１３０】また他の発明によれば、以上のようにして
補正された記録ヘッドを搭載した記録装置では、その記
録ヘッドの記憶手段に格納された補正データを受信し、
その補正データに基づいて、記録ヘッドの複数の記録要
素の夫々が均一な画素を形成する様に記録ヘッドに備え
られた駆動手段の動作を制御するための制御信号を発生
し、その制御信号を記録ヘッドに送信するので、各記録
画素に関し、濃度ムラのない高品位の記録を行なうこと
ができるという効果がある。

【０１３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるフルライン型
のインクジェット記録装置ＩＪＲＡの概観図である。

【図２】インクジェット記録装置の記録制御を実行する
ための制御構成を示すブロック図である。

【図３】記録ヘッド補正装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】記録ヘッド補正装置の構成を示す概観斜視図で
ある。

【図５】記録ヘッド補正装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図６】濃度補正のためのテストパターンを示す図であ
る。

【図７】ＯＤ値とプレヒート（Ｔ１）及び休止期間（Ｔ
２）の関係を示す図である。

【図８】異なる駆動制御パラメータに従って得られたノ
ズル毎のＯＤ値の変化を示す図である。

【図９】濃度ムラ補正データ作成処理を示すフローチャ
ートである。

【図１０】本発明に係わる記録ヘッドの構成を説明する
ための分解斜視図である。

【図１１】ヒータボードを並べた状態の詳細図である。

【図１２】天板の形状を示す図である。

【図１３】天板とヒータボードの固定状態を示した図で
ある。

【図１４】記録ヘッド用のヒータボード上に設けられた
駆動回路の回路構成例を示した図である。

【図１５】複数のヒータボードを多数並べて構成する多
ノズルヘッドのブロック図である。

【図１６】記録素子の駆動電流波形制御の一例を示した
図である。

【図１７】記録素子の駆動電流波形を示した図である。

【符号の説明】

１０００ 基板 １０１０ 記録素子 ２０００ 天板 ２０１０ 液室 ２０２０ 流路 ２０３０ オリフィス ２０４０ インク供給口 ２０５０ 支持部材 ２０６０ スリット ３０００ ベースプレート ３０１０ 接着剤 ３０２０ 封止剤 ４０００ 配線基板 ４０１０ 信号・電力供給パッド ４０２０ コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折笠 剛 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山川 浩二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木上 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 深井 恒 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小野 敬之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大川 雅由 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA06 EB27 EB42 EC08 EC42 EC75 EC79 FA03 FA13 2C057 AF25 AL36 AL37 AM14 AN05 BA03 BA13

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録要素とデータを記憶可能な記
   憶手段とを有した記録ヘッドの記録特性を補正する記録
   ヘッド補正装置であって、 前記記録ヘッドを用い、ｎ種の記録制御信号パターンを
   印加して、ｎ回、記録パターンを試験的に記録媒体に記
   録する記録制御手段と、 前記記録媒体に記録された前記ｎ回分の記録パターン画
   像の１つに基づいて基準濃度分布を作成する基準濃度作
   成手段と、 前記基準濃度分布に対し、等しいか、或いは、近い値と
   なるように、前記記録要素毎に前記ｎ種の記録制御信号
   パターンの内の１つを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された記録制御信号が最適な信
   号であるかどうかを検証するため、前記基準濃度分布と
   は別の濃度分布を前記ｎ回分の記録パターン画像の内の
   別の画像に基づいて作成するよう前記基準濃度作成手段
   を制御し、該制御によって作成された別の基準濃度分布
   に対して前記選択手段による選択を行うよう制御し、得
   られた複数の記録制御信号パターンの内、最適のものを
   選択する最適化手段と、 前記最適化手段により選択された最適の記録制御信号を
   補正データとし、前記補正データを、前記記録ヘッドが
   有する前記記憶手段に送信する送信手段とを有すること
   を特徴とする記録ヘッド補正装置。
2. 【請求項２】 前記記録ヘッドの電気的特性を所定数の
   記録要素毎に取得する特性取得手段と、 前記電気的特性に基づいて、前記記録ヘッドによって記
   録を行なわせるために印加するパルス特性を前記所定数
   の記録要素毎に算出する算出手段とをさらに有すること
   を特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド補正装置。
3. 【請求項３】 前記特性取得手段が取得する電気的特性
   とは抵抗特性であることを特徴とする請求項２に記載の
   記録ヘッド補正装置。
4. 【請求項４】 前記最適化手段における選択では、前記
   複数の記録制御信号パターン夫々に関して得られる記録
   要素毎の濃度を該記録要素に隣接する記録要素との濃度
   差の２乗和平均値を求め、該２乗和平均値の内、最小の
   値をもつ記録制御信号パターンを最適の記録制御信号パ
   ターンとして選択することを特徴とする請求項１に記載
   の記録ヘッド補正装置。
5. 【請求項５】 前記記録制御手段は、前記ｎ回分の記録
   パターン画像の濃度分布に基づいて、前記ｎ種より多く
   の記録制御信号のパターンを求める演算手段を更に有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド補正装
   置。
6. 【請求項６】 前記ｎ種より多くの記録制御信号のパタ
   ーンは、前記ｎ回分の記録パターン画像の濃度分布から
   の直線近似に基づいて求められることを特徴とする請求
   項５に記載の記録ヘッド補正装置。
7. 【請求項７】 前記記録制御手段は、ダブルパルス幅制
   御におけるプレヒートパルス幅及び休止期間幅を前記ｎ
   回、微小量づつ変化させ、前記変化によって得られる新
   たなプレヒートパルス幅及び休止期間幅で、前記ｎ回記
   録を行なうことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッ
   ド補正装置。
8. 【請求項８】 前記基準濃度作成手段は前記記録パター
   ン画像の濃度を前記記録要素の配列方向と前記記録媒体
   の搬送方向に所定単位毎に平滑化して基準濃度分布を作
   成することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド補
   正装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の記録ヘッド補正装置に
   よって補正されたことを特徴とする記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 外部から記録データを入力する入力手
    段と、 前記入力手段によって入力される記録データに基づいて
    前記複数の記録要素を駆動する駆動手段とを有すること
    を特徴とする請求項９に記載の記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 記憶手段として、ＥＥＰＲＯＭを含む
    ことを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記複数の記録要素はＮ個からなり、
    Ｍ個の記録要素を備える回路基板を（Ｎ／Ｍ）個ライン
    上に配列することによって構成されることを特徴とする
    請求項９に記載の記録ヘッド。
13. 【請求項１３】 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９に記載の記録ヘッド。
14. 【請求項１４】 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ために、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９に記載の記録ヘッド。
15. 【請求項１５】 請求項９に記載の記録ヘッドを用いる
    記録装置であって、 前記補正データを前記記録ヘッドから受信する受信手段
    と、 前記補正データに基づいて、前記複数の記録要素の夫々
    が均一な画素を形成する様に前記駆動手段の動作を制御
    するための制御信号を発生する制御手段と、 前記制御信号を前記記録ヘッドに送信する送信手段とを
    有することを特徴とする記録装置。
16. 【請求項１６】 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１５に記載の記録装置。
17. 【請求項１７】 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ために、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１５に記載の記録装置。
18. 【請求項１８】 複数の記録要素と情報を保存可能な記
    憶部とを有した記録ヘッドの記録特性を補正する記録ヘ
    ッド補正方法であって、 前記記録ヘッドを用い、ｎ種の記録制御信号パターンを
    印加して、ｎ回、記録パターンを試験的に記録媒体に記
    録する記録制御工程と、 前記記録媒体に記録された前記ｎ回分の記録パターン画
    像の１つに基づいて基準濃度分布を作成する基準濃度作
    成工程と、 前記基準濃度分布に対し、等しいか、或いは、近い値と
    なるように、前記記録要素毎に前記ｎ種の記録制御信号
    パターンの内の１つを選択する選択工程と、 前記選択工程において選択された記録制御信号が最適な
    信号であるかどうかを検証するため、前記基準濃度分布
    とは別の濃度分布を前記ｎ回分の記録パターン画像の内
    の別の画像に基づいて作成するよう前記基準濃度作成工
    程を制御し、該制御によって作成された別の基準濃度分
    布に対して前記選択工程における選択を行うよう制御
    し、得られた複数の記録制御信号パターンの内、最適の
    ものを選択する最適化工程と、 前記最適化工程において選択された最適の記録制御信号
    を補正データとし、前記補正データを、前記記録ヘッド
    が有する前記記憶部に送信する送信工程とを有すること
    を特徴とする記録ヘッド補正方法。