(57)【要約】【課題】ＨＳのパターン読み込み時に、光学系モータのマイクロステップ分割数を最的化することで、高精度に補正を行う。【解決手段】ＨＳを行う手段を有する画像処理装置において、テストパターンを読み込む際に、光学系モータのマイクロステップの分割数を通常の画像読み込みと異なる設定値にする事を特徴とする画像処理装置。【選択図】        図１
2004181649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を読み取って多値データとして出力する手段、
多値データを印字する手段、
多値データを対応する印字ヘッドに応じた補正テーブルを対応させる手段、
前記対応した補正テーブルに応じて多値データを補正する手段、
所定濃度のパターンをテストパターンとして多値データで出力する手段、
前記テストパターンデータを記録紙に印字する手段、
前記印字されたテストパターンを読み取る手段、
前記読み取られたデータから印字された領域を判定する手段、
前記判定された領域に応じて記録紙に印字された画素を印字ヘッドに対応させる手段、
前記対応する印字ヘッドに対して前記補正テーブルを対応させ、更新する手段、を有する画像処理装置において、
前記テストパターンを読み込む際は、画像読み取り装置の光学系モータの制御を通常の画像読み込みと異なるパラメータを用いる事を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
原稿を読み取って多値データとして出力する手段、
多値データを印字する手段、
多値データを対応する印字ヘッドに応じた補正テーブルを対応させる手段、
前記対応した補正テーブルに応じて多値データを補正する手段、
所定濃度のパターンをテストパターンとして多値データで出力する手段、
前記テストパターンデータを記録紙に印字する手段、
前記印字されたテストパターンを読み取る手段、
前記読み取られたデータから印字された領域を判定する手段、
前記判定された領域に応じて記録紙に印字された画素を印字ヘッドに対応させる手段、
前記対応する印字ヘッドに対して前記補正テーブルを対応させ、更新する手段、を有する画像処理装置において、
前記テストパターンを読み込む際は、画像読み取り装置の光学系モータのマイクロステップの分割数を通常の画像読み込みと異なる設定値を用いる事を特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
画像入力装置と画像出力装置を有する画像複写装置において、２値プリンタの有する濃度むらを補正するため技術。
【０００２】
【従来の技術】
２値プリンタにはインクジェット方式や、ＬＥＤヘッドを用いた電子写真方式のものが考案されている。まず、インクジェット方式のプリンタの出力特性はノズルからのインク吐出量の差違によって濃度むらが生じる。これを補正するためにヘッドシェーディングという技術が用いられており、各ノズルに対応した画素信号を多値での濃度データ変換による補正を行っている。
【０００３】
また、同様に２値プリンタであるＬＥＤヘッドを用いたプリンタの出力特性はＬＥＤの画素の発光むらによって濃度むらが生じる。これに対してもインクジェットと同様にヘッドシェーディングが用いられ、各発光画素に対応した多値での濃度変換による補正を行っている。これは２値プリンタの印字素子の印字濃度特性に応じて印字データを画素ごとに順次多値にて補正するものである。その方法として、まず、所定濃度のパターンを印字して、それを読み取り、パターンの各画素に対応した濃度を読み取って、印字画素に対する濃度補正を行うことを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ヘッドシェーディングは前記パターン出力を紙上に行う為画像形成の過程で発生する出力用紙の変化、例えばインクの吸収による用紙の伸び、また定着器通過による用紙の縮み等、で必ずしもヘッドに対応した形成画像がヘッドに対して寸分違わぬ画像として出力させることは不可能である。この読み取り時の位置ずれは補正パラメータを作成する時に位置ずれとしてヘッドに対する正確な補正を行うのが困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、高精度を保証しなければならないヘッドシェーディングの読み込みに特化した通常の読み込み手段よりもより高性能な読み込み手法を用いる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
［装置の構成］
図１で示した装置の構成に関して説明する。
【０００７】
（リーダ部の構成）
まず、３８０の破線内に示されるカラースキャナ部の構成について説明する。
【０００８】
（装置の名称の説明）
１０１はＣＣＤ、３１１はＣＣＤｌＯｌの実装された基板、３００はスキャナ装置全体を制御するスキャナＣＰＵ、３１２はＣＣＤ基盤３１１から送られるアナログ画像信号をデジタル化したあとデジタル画像処理を行う画像処理部が含まれるＩＰ基盤、３０１は原稿台ガラス、３０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置３０２の代わりに非図示の圧板を装着する構成もある）、３０３及び３０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯等）、３０５及び３０６は光源３０３・３０４の光を原稿に集光する反射傘、３０７〜３０９はプラテン上にセットされた原稿を光学的に１０１ＣＣＤに導く為のミラー、３１０は前記ミラーの投影光をＣＣＤｌ０ｌ上に集光するレンズ、３１４はハロゲンランプ３０３・３０４と反射傘３０５・３０６とミラー３０７を収容する第１ミラー台（キャリッジ）、３１５はミラー３０８・３０９を収容する第２ミラー台、３１６は第１ミラー台３１４と第２ミラー台３１５を副走査方向（図中における左右方向）に駆動するステッピングモータ駆動部である。
【０００９】
３１３は他のデバイスとの外部インターフェイスである。この外部インターフェイスには本実施形態では図示しないが、ネットワークに接続する為のＬＡＮインターフェイス装置、パソコン等と接続する為のＳＣＳＩインターフェイス装置、ＦＡＸとして動作させる為のＦＡＸ装置等、本スキャナ画像を用いることが要求されるデバイスを接続することが可能であり、本インターフェイスを介して、スキャナＣＰＵ３００と外部装置のＣＰＵが通信を行い、取り決められたタイミングで、取り決められた画像データを概外部インターフェイス３１３から出力することができる。
【００１０】
３５３は画像複写装置として本スキャナを用いる際に、画像出力を担当するプリンタと画像と命令をやりとりする為の専用のインターフェイスである。
【００１１】
（原稿の読み方の説明）
３０２のＤＦもしくは、ユーザにより３０１の原稿台ガラス上に置かれた原稿は、非図示のコピーボタン押下等の原稿読み込みイベントにより、スキャナＣＰＵ３００が画像読み取りを行う為の指示を各所に与える。具体的には、３０３、３０４の光源を点灯させ、ＣＣＤ基盤３１１を動作可能状態にし、画像処理基盤３１２に画像処理パラメータを設定する。各準備が整うと、ステッピングモータ駆動部３１６を動作させ、第１ミラー台を副走査方向に等速駆動し、原稿の全面を順に照射していく。この時、第２ミラー台３１５は第１ミラー台３１４の１／２に駆動するようにメカ的に光学設計されており的確に１０１のＣＣＤに原稿を光学照射する。ＣＣＤｌＯｌは主走査方向（図中の手前一奥方向）に受光センサが並んだものであり、一定周期に受光センサに対応したレジスタより、光量に比例したアナログ電圧を順々に取り込む事が可能である。この主走査方向の連続した取り込みと副走査方向に駆動する移動の繰り返しにより、原稿全面を２次元のイメージで取り込むことが可能である（２次元の画像データは時間軸に１次元の配列をとる）。この画像データはＣＣＤ基盤３１１から画像処理基盤３１２に転送され、適切な画像処理をかけた後に外部インターフェイス３１３もしくは、プリンタインターフェイス３５３のいずれかを介して、スキャナ外に画像を出力する。
【００１２】
（プリンタ部の構成）
続いて、図１の破線３８１内に示されるプリンタ部の構成について説明する。
【００１３】
（各所の説明）
３８３はリーダインターフェイスであり、画像複写装置としてプリンタを用いる際にスキャナデバイスを接続する為のインターフェイスとなる。３８２は外部インターフェイスである。この外部インターフェイスには本実施形態では図示しないが、ネットワークに接続する為のＬＡＮインターフェイス装置、パソコン等と接続する為のＳＣＳＩインターフェイス装置等、本プリンタに画像を出力する事が要求されるデバイスが接続することが可能であり、本インターフェイスを介して、プリンタＣＰＵ３８４と外部装置のＣＰＵが通信を行い、取り決められたタイミングで、取り決められた画像データを槻外部インターフェイス３８２から入力することができる。
【００１４】
３１７はＭ画像形成部、３１８はＣ画像形成部、３１９はＭ画像形成部、３２０はＫ画像形成部である。３１７〜３２０までの各画像形成部の構成は全て同一なので以下ではＭ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。
【００１５】
Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感光ドラムで、ＬＥＤアレー２１０からの光によって、その表面に潜像が形成される。３２１は一次帯電気で、感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。３２２は現像器で、感光ドラム３４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３４５が含まれている。３２３は転写帯電気で、転写ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。本実施形態は転写効率がよいため、クリーナ部が配置されていない（クリーナ部を装着しても問題ないことは言うまでもない。）。
【００１６】
（画像処理の説明）
図２は図１で示した装置の画像データの流れを示したものであり、４００はリーダ装置の全体、４０１はＣＣＤイメージセンサで８０００画素のラインセンサ、４０２は、増幅・ＡＤ変換回路、４０３はシエェーディング回路、４０４はガンマ変換回路、４０５はヘッドシェーディング回路、４０６は２値化回路、４０７はプログラムＲＯＭ、４０８はプログラムＲＡＭ、４０９はＣＰＵ、４１０はテーブル５０２と５０３を記憶するヘッドシェーディングデータ記憶ＲＡＭ、４１１は通信用ＩＣ、４１２はパターン発生回路、４２０はプリンタ装置の筐体、４２１はＬＥＤヘッドドライバ回路、４２２はＬＥＤヘッド、４２３は通信用ＩＣ、４２４はＣＰＵ、４２５はプログラムＲＡＭ、４２６はプログラムＲＯＭ、４２７は２値ページメモリである。ＣＣＤ４０１から読み込まれた画像データは各処理ブロックで処理され、最終的にＬＥＤヘッド４２２の各ＬＥＤの発光パターンとなる。
【００１７】
図３は濃度むら補正（ヘッドシェーディング）回路のブロック図であり、５０３はテーブル番号に応じて多値画像データを変換する回路、５０２は前記テーブル番号指定のためのテーブル、５０１は前記テーブルを指定するためのカウンタで、画像クロックＶＣＫに同期してカウントアップし、主走査に同期したＨＳＹＮＣによってクリアされる。５０４はサンプリング回路であり、主走査方向へ所定画素数平均化して副走査画素としてサンプリングメモリヘ記憶する。サンプリングメモリの容量は印字ＬＥＤ画素の整数倍（本実施形態では５倍）のものである。
【００１８】
図２において、リーダで読みとった画像をプリンタで印字出力する場合の画像処理および画像処理制御手順を説明する。まず、リーダ４００とプリンタ４２０の電源が投入されるとリレダ側のＣＰＵ４０９はＬＥＤ各画素の濃度補正処理であるヘッドシェーディングのための補正データを、補正データの記憶されているＲＡＭ４１０から読み出し、そのデータを図１中のヘッドシェーディングガンマテーブル番号指定テーブル５０２へ設定する。このデータはＬＥＤの各画素に対して、濃度補正用のガンマテーブル番号をそれぞれ指示するものであり装置ごとに異なった濃度補正値である。つぎにＣＰＵ４０９はヘッドシェーディングガンマテーブルを同じくＲＡＭ４１０から読み出してテーブル５０３へ書き込む。これは同種のプリンタ装置に共通のテーブルデータである。
【００１９】
次に、図示されない操作パネルからコピースタートが指示されるとスキャナ読みとり部が原稿台の走査を開始し、ＣＣＤセンサ４０１で読みとられる。このときラインセンサで主走査方向へ読み取られたデータはプリンタで主走査方向へ印字される。原稿の読みとりが行われるとＣＣＤの出力は４０２で増幅およびＡＤ変換され８ビットの画像データとして出力される。次に４０３で読みとり画像がシェーディング補正される。４０４でガンマ補正をされ、４０５で下記に詳述するヘッドシェーディング回路により濃度補正される。４０６は２値化回路であり、誤差拡散等による２値化処理を行う。
【００２０】
ここでヘッドシェーディング回路４０５の動作を説明する。ヘッドシェーディング回路を詳細に説明したものが図３で、５０３はヘッドシェーディングガンマ変換テーブルであり、アドレス入力上位６ビットがテーブル番号選択ビットであり、下位８ビットが画像信号である。すなわち５０３には３２個（アドレス５ビット）のヘッドシェーディングガンマテーブル（８ビットデータ変換用）が格納されている。５０２はＬＥＤアドレスをヘッドシェーディングガンマテーブル番号（５ビット）へ変換するヘッドシェーディングテーブルである。すなわちＬＥＤの何番地はヘッドシェーディングガンマテーブルの何番テーブルを使用するかを指示するものである。このテーブルはＬＥＤの画素アドレスを３２個のガンマテーブルのうちの何番テーブルヘ割り当てるかを指示する。この指示データは、下記に説明するヘッドシェーディングデータ作成動作で作成されたものである。このデータはヘッドシェーディング記憶ＲＡＭ４１０に記憶されているものから、電源投入時にＣＰＵ４０９によって転送されたものである。５０１は前記テーブルを指定するためのカウンタである。カウンタの出力は１３ビットであり、ＶＣＬＫで家運とアップし、ＨＳＹＮＣでクリアされることにより主走査画素をカウントする。このカウンタ５０１の出力はＬＥＤのアドレスを指示するものとなる。カウンタ５０１はＣＰＵ４０９からＨＳＹＮＣでクリアされたときのロード値を設定することができ、これにより指定するＬＥＤアドレスを主走査方向へ移動することができる。
【００２１】
このようにヘッドシェーディング回路４０５で多値で濃度変換した後、２値化回路４０６で２値化されてリーダから出力される。
【００２２】
リーダから出力された画像データはプリンタ４２０へ入力され、２値ページメモリ４２７へ書き込まれる。ページメモリ４２７からは書き込まれた順に読み出されてＬＥＤヘッド４２２へ送られる。
【００２３】
リーダから出力された画像データはプリンタ４２０へ入力され、２値ページメモリ４２７へ書き込まれる。ページメモリ４２７からはドライバ４２１によって書き込まれた順に画像データが読み出され、ＬＥＤヘッド４２２の各ＬＥＤの発光信号へ変換される。このとき、ドライバ４２１ではＬＥＤヘッド４２２の機械的な取り付け誤差を考慮した信号出力が行われる。
【００２４】
図４はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのＬＥＤヘッド２１０〜２１３を模式的に示した図である。この図４では、シアンヘッド２１２がブラックヘッド２１３よりも１画素左に、マゼンタヘッド２１１がブラックヘッド２１４よりも２画素右に、それぞれずれて取り付けられている。これらの取り付け誤差はＬＥＤヘッドの取り付け時に測定され、プリンタＣＰＵ４２４によって読みとることができるようにプログラムＲＡＭ４２５に格納される。プログラムＲＡＭ４２５はバッテリによってバックアップされているため、プリンタの電源を切断しても取り付け誤差の値は保持される。プログラムＲＡＭ４２５に格納されている値の様子を示した図が図５である。図５において、アドレス７０１にはイエローヘッド２１０の取り付け誤差が格納され、同様にアドレス７０２にはマゼンタヘッド２１１、アドレス７０３にはシアンヘッド２１２の取り付け誤差が格納される。それぞれの誤差値はブラックヘッド２１３に対してのずれ量を画素単位で示し、１００Ｈを中心とした値である。したがって、図４のようにそれぞれのＬＥＤヘッドが取り付けられている場合、イエローヘッド２１０がブラックヘッド２１３に対してずれていないためにアドレス７０１には１００Ｈが格納される。マゼンタヘッド２１１はブラックヘッド２１３に対して右に２画素ずれているため、アドレス７０２には１０２Ｈが格納される。シアンヘッド２１２はブラックヘッド２１３に対して左に１画素ずれているため、アドレス７０３にはＦＦＨが格納される。プリンタＣＰＵ４２４はこれらの値にしたがってドライバ４２１の設定を行う。このときのＬＥＤヘッド２１０〜２１３の発光の様子を説明する。図４において、画像データ６０１は画像データの主走査の１ラインを模式的に取り出したものであり、１２８番目の画素からデータが始まっている。この１２８画素目の画像データに対して、イエローヘッド２１０とブラックヘッド２１３はそのまま１２８番目のＬＥＤが発光するようにドライバ４２１によって駆動される。一方、マゼンタヘッド２１１は１２８画素日の画像データに対して１２６番目のＬＥＤが発光するように、シアンヘッド２１２は１２９番目のＬＥＤが発光するように、それぞれドライバ４２１によって駆動される。このようにして、取り付け誤差があっても色ずれが起こらないように印字される。
【００２５】
以上のようにして、印字ヘッドの濃度むらが補正され、読取画像が用紙に印字される。
【００２６】
また、パターン発生回路４１２はＣＰＵ４０９からの指示により任意の画像信号を生成して出力することができる。２値化回路４０６はパターン発生回路４１２からの画像信号を選択して入力し、２値化してリーダから出力することにより、任意のパターンを出力用紙上に印字することができる。
【００２７】
（ヘッドシェーディングテーブルの作成）
次に、ヘッドシェーディングテーブルの作成手順を説明する。
【００２８】
まず、テストパターンの印字を行う。テストパターンはパターン発生回路４１２から図６のような信号を発生させる。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのそれぞれの印字領域は濃度８０Ｈ（８ビット）の単色信号であり、印字領域外は濃度０、すなわち白色である。それぞれの印字領域は主走査方向に１２８画素目から開始され、７０９９画素目までである。この発生されたパターン信号は通常の読み取り画像と同じく２値化回路４０６で２値化されてプリンタヘ出力される。
【００２９】
プリンタは受け取ったテストパターン信号をこれも通常の読取画像と同じ手順でＬＥＤヘッド４２２へ出力し、印字する。このとき、ドライバ４２１でも通常の読取画像と同じように取り付け誤差補正が行われる。そのため、例えば図４の場合、Ｙ印字領域とＫ印字領域の主走査方向先端である１２８画素目のテストパターン信号はＬＥＤヘッド２１０および２１３の１２８番目のＬＥＤの発光信号になるが、Ｍ印字領域の１２８画素目は１２６番目のＬＥＤに相当し、Ｃ印字領域の１２８画素目は１２９番目のＬＥＤに相当する。
【００３０】
読み取り方は以下のように行う。読み取り方の詳細は本方式の説明で述べるが、すなわち図７に示すように印字主走査と垂直な方向へ副走査してパターンを読み取る。
【００３１】
副走査１画素ごとにパターンの主走査１２８画素分を平均してサンプリングメモリに書き込む。このサンプリングメモリは８０００画素分の平均値記憶容量を有し、図３のサンプリング回路５０４に内蔵される。図７による平均値読み取り時のサンプリングメモリの状況を図８に示す。この副走査によってメモリヘ取り込まれた１色分（ここではＣとする）のデータをグラフ化したものが図４である。サンプリングメモリ８０００アドレスに対して読み取られた印字パターンのデータが書き込まれる。ここでは、７０００画素分の印字領域が書き込まれ、残りのアドレスには余白である白画像データが書き込まれる。図４において、このデータに対して、濃度５０以上のデータ領域を印字領域と判定することにする。この図ではサンプリングメモリのアドレス１０１から７０９９までがパターン印字領域と判定されたとする。これは６９９９画素分のデータが読み取られたことになる。印字した画素数は７０００画素分であるので、印字動作中に１画素分縮んだことになる。この原因としては、電子写真方式で紙にトナーが転写された後、加熱ロールを通過するときに紙が縮んだことや、感光ドラムヘ潜像を形成するためのＬＥＤヘッドの配置精度が出ていなかったこと等が考えられる。
【００３２】
いずれにしても６９９９画素分のデータをもとに７０００画素分のＬＥＤ補正テーブルを作成することはできないので、補間を行い７０００画素分のサンプリングデータヘ修正をおこなう。あるいは、副走査速度を変更して再度副走査を行って７０００画素分印字データを得、補正データを作成してもよい。このときの副走査速度は最初の副走査速度に対して、６９９９／７０００倍（９９．９９％）の速度とすればよい。
【００３３】
以上のように高精度にデータをサンプリングするためには、画像読み取りの光学系の速度変化をより細かく制御することが望ましいのである。
【００３４】
得られたサンプリングデータを使用して、それぞれの色について各ＬＥＤに対して使用するγテーブルを決定する。γテーブルはＬＥＤの予想される特性にあわせて３２種無用意されている。
【００３５】
まず、サンプリングメモリアドレス１０１からサンプリングメモリアドレス７０９９までの濃度の平均値を求める。次に、アドレス１０１からアドレス７０９９までサンプリングメモリ１つずつに格納されている濃度について、平均濃度に対する変化量を計算する。変化量の計算式はつぎのとおりである。
【００３６】
ｖ＝（（ｘ−ｍ）／ｍ）＊１００＋１６
ここで、ｖは求める変化量、ｘは対象サンプリングメモリに格納されている濃度、ｍは平均濃度である。ここで求められた変化量を使用するガンマテーブル番号とする。ただし、ｖが負の値になった場合は０番のガンマテーブルを、３２より大きくなったら３２番のガンマテーブルを使用する。この計算を各画素に行うことにより、ヘッドシェーディングテーブルが作成される。
【００３７】
（ヘッドシェーディングテーブルの設定）
上述した手順で作成したヘッドシエェーディングテーブルは出力時の濃度補正のためにヘッドシェーディング回路４０５中のテーブル５０２に設定する。このとき、設定するγテーブル指定番号はテーブルの８０Ｈのアドレスが０番目の画素に対応する補正値になるように、ずらして値を格納する。これは、出力時に指定テーブルを主走査方向へ移動することができるようにするためである。そして、カウンタ５０１のロード値にも８０Ｈを指定することにより、０番目の画素から適切な補正がかかるようになる。
【００３８】
（画像出力装置のレジ補正）
画像出力装置において、非図示の操作部からレジ補正を行う事が可能である。用紙に対するＹＭＣＫ全ての画像の位置を調整する場合は図５における６０１の画像データにオフセットをかける事によって、用紙に印字する画像の位置を可変することが可能である。
【００３９】
また、ＹＭＣＫの各色に対するレジを調整するには、前記した説明により可能である。
【００４０】
レジ調整の方法は、操作パネルから手で入力する方法や、自動的に調整する方法などいろいろあるが、方法式ではレジ調整法にはよらない為、詳細な説明は省略する。
【００４１】
（本方式の説明）
（原稿の読み方の詳細）
図９−１に３１６のステッピングモータ駆動部を制御する為のブロック図を示す。
【００４２】
３００がモータを制御する為のＣＰＵである。１３０２はモータの駆動波形を作る為のタイマーである。１３０３はデジタル信号をモータ駆動信号に変換する為のモータドライバである。１３０４はステッピングモータである。１３０５はモータの駆動波形を記憶しておくメモリである。１３０６はステッピングモータの相駆動タイミングをモータドライバに伝えるラインである。１３０７のアドレスバス・データバス・ＲＤ／ＷＲ信号である。１３０８はモータの駆動方向及び電流と電圧値を可変する事が可能な制御ライン群である。１３０９はステッピングモータのマイクロステップ分割数を決定するライン群である。１３１０は１３０２のタイマーのコンペアマッチをＣＰＵに伝える割り込み信号ラインである。
【００４３】
１３０２のタイマはレジスタを有し、そのタイマレジスタに対し１３０７のバスを介して３００のＣＰＵが値を更新する事が可能である。この値により１３０２のタイマは１３０６の相駆動タイミングラインに対し図９−２のような波形を形成することが可能である。このＰＷＭ波形の有効エッジ（ここでは立ち上がり方向とする）を１３０３のモータドライバが検出すると、１３０８で設定した回転方向に対し、１３０８の駆動電流及び駆動電圧で１３０４のステッピングモータを１パルス分だけ回転させることができる。この有効エッジの間隔を徐々に短くしていくことによって、モータを加速することが可能であり、等間隔に制御することによりモータを一定速度で駆動することが可能である。有効エッジを出力したあとは、次の有効エッジまでの間隔を１３０２のタイマに再設定することが要求されるが、１３１０の割り込みを用いて３００のＣＰＵに通知する事で１３０５のメモリから逐次１３０２のタイマにモータの駆動パタンが転送され、モータの駆動が断続される。
【００４４】
１３０３のモータドライバは、図９−２に示すＰＷＭ波形を、１３０４のステッピングモータを駆動する為の波形に形成しなおし、かつ、動作に必要な電力を供給する役割を持つため、１３０３と１３０４のモータドライバ及びモータは図１中の３１６ステッピングモータ駆動に含む構成が望ましい。１３０２のタイマ及び１３０６のメモリは、３００のスキャナ制御ＣＰＵ部内に含まれるものとする。
【００４５】
ステッピングモータは位置制御が可能なものであるが、その精度はそのデバイスにより決定する。例えば、５００角のモータであれば、回転軸が５００分割できることを表し、３６０／５００度の精度で位置制御が可能となる。図９−２で示したモータ駆動波形と、モータの回転軸位置との対応を示したものを図９−３に示す。ＰＷＭ波形の上部にモータの回転軸位置の数字を記載する。前記５００分割できるステッピングモータであれば、ＰＷＭの有功エッジ毎に位置が切り替わり、５００発の有効エッジにより一回転することになる。このようにステッピングモータは物理的に停止できる位置が決まっているため、これ以上の精度で位置制御することは不可能である。
【００４６】
ステッピングモータは位置制御ともう一つの特徴に回転速度制御が可能である。以下に回転数制御に関して述べる。
【００４７】
仮に１秒間でこのモータを１回転させることを考えてみる。５００分割で１回転するのであるから、１／５００Ｓｅｃ毎に等間隔に前記図９−３に示す有効エッジパルスを出すように、１３０２のタイマの設定を行うと、前に説明したとおりに５００パルスの移動により１回転することが可能である。つまり、パルスの周期を正確に等間隔でさせることで等速度で回転させることが可能となる。この時のモータの回転軸位置とパルスとの関係を図９−３に示す。この図のようにパルスが入ることで、回転軸位置が移動していく。なお、図はモータが加速していく様子を表している。
【００４８】
マイクロステップステッピングモータ駆動技術について述べる。
【００４９】
ステッピングモータドライバに動作クロックが入ると、次の相に回転するべくドライバがモータの相を変化させ、ｎ番目からｎ＋１の位置にその時の軸トルク及び軸にかかる負荷の状態に応じて適切に移動する。したがって、画像を高精度に読み込むために低周期でモータを連続回転させるときには、モータが動作している時間に対して停止している時間が非常に長くなってしまう。これはつまり、パルスが入ったときだけ、モータがカクッと動作し、そのまましばらく停止していることを表し、連続的に動作しないために駆動元に振動を伝えてしまうことになる。このように一般的にステッピングモータは低周波動作は苦手とされていたが、１３０３のモータドライバがマイクロステップ駆動をサポートしている場合、仮に×１０倍の設定をしたとすると、５００角を５０００角のように制御することが可能となる。この場合、軸ｎ番目から軸ｎ＋１に移動する為には１０パルスを必要とし、その間の実際には存在しない中間状態はｎ番目とｎ＋１番目に掛ける電流の割合を制御することで擬似的に作り出すものである。しかしながら、従来存在しない中間状態に対し、擬似的でもアナログ的に制御することで十分な効果を得ることが可能である。
【００５０】
本方式では、図６におけるヘッドシェーディングパターンを読み込む際にこのマイクロステップの分割数を最適なものを選択することで、できるだけ高精度にパターンを読み込むことを特徴としている。図９−４はモータドライバのマイクロステップの設定値とその分割数の表である。１３０９のマイクロステップ分割数設定値を左列、その時の分割数を右列とする。
【００５１】
最大読み込みサイズがＬＧＲだったとすると、通常１００％で原稿を読み込む場合、最大４３０ｍｍ程度を定速駆動することが要求される。仮に１角＝０．１２７９６ｍｍ光学系が駆動するとなると、３３６１発のパルスを必要とする。仮に１３０２のタイマのカウントレジスタが１６ビットだとすると設定値４の×２０の分割数を設定した場合、６７２２０発のパルスが必要となり、必要な距離をカウントすることができないことになる。つまり、最大で設定値３の×１０のマイクロステップを使用することになる。
【００５２】
ヘッドシェーディングパターンは、画像出力装置の最大通紙サイズもしくは最大印字ヘッドサイズに依存して作成され、仮にＡ４長手方向の長さであるとすると２９７０ｍｍとなり、この場合定速領域に２３２２発のパルスが必要となるため、×２０を選択したとしても４６４４０発となり、パターンの読み込みのみの動作であれば十分動作が可能であることが判る。
【００５３】
この時のフローチャートを図９−５に記述する。マイクロステップ分割数を求める際にヘッドシェーディングモードかどうかをチェックし、該モードの時に設定４の×２０を選択するようにすれば容易に可能となる。
【００５４】
以上のようにして、正確にパターン画像を読み込むことができ、良好なヘッドシェーディング結果を得ることが可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
高精度にヘッドシェーディングパターンを読み込むことで良好なヘッドシェーディング結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の実施形態の全体図。
【図２】装置全体のブロック図。
【図３】むら補正回路のブロック図。
【図４】印字ヘッドの模式図。
【図５】印字ヘッドの取付け位置補正値。
【図６】むら補正データ作成用の印字サンプル。
【図７】むら補正用印字パターンの読取方法を示す図。
【図８】サンプリングメモリヘのデータの書き込み方を示す図。
【図９】１  モータドライバ回りの詳細なブロック図。
２  モータを駆動するＰＷＭ波形。
３  モータを駆動するＰＷＭ波形と、モータの軸位置との対応の図。
４  マイクロステップの設定値とその時の分割数の表。
５  分割数を決定するためのフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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