JPH10838A

JPH10838A - 印刷システム、その濃度補正方法およびテストパターン

Info

Publication number: JPH10838A
Application number: JP8157250A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamada; 哲山田; Yuzo Wada; 祐三和田
Original assignee: Canon Aptex Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3588194B2

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度補正の精度を向上させる。【解決手段】テストパターンの中に印刷ヘッドの各ノ
ズルにより印字する位置検出用マーク６０４から６０７
を設ける。このマークを使用してヘッド補正パターン上
の読み取り画素位置とこの画素位置の印字を行った印字
素子の対応付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷装置によりテ
ストパターンを印刷し、その印刷結果を画像読み取り装
置により読み取り、その読み取り結果に基づき印刷装置
の出力に濃度むらが生じないよう補正を行う印刷システ
ム、その濃度補正方法および濃度補正に用いるテストパ
ターンに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数個のノズルを形成するインク流路
（印字素子と称す）からインクを吐出する印刷ヘッドを
使用した印刷装置として知られている。このような印刷
装置の印刷ヘッドの上記印字素子の形状は微細なばらつ
きがあり、この影響と記録剤、すなわち、インクの吐出
量のばらつきとにより印刷結果に濃度斑が生じる。この
ような濃度斑をなくし、印字結果の濃度を均一にする補
正方法としてヘッドシェーディング（以下、ＨＳとも言
うこととする）と呼ばれる技術が知られている。

【０００３】この補正方法を使用する印刷システムの代
表例を図１に示す。図１において、原稿露光系（画像読
み取り系）１０１、画像処理部１０２、作像部１０３が
１つの装置内に形成されている。原稿露光系１０１は原
稿画像を読み取りその読み取り結果を画像処理部１０２
に引き渡す。画像処理部１０２では内部に記憶されたＨ
Ｓデータ１０５を使用してカラー補正、ｎ値化（ｎ＝
２，３，４．．．．）を施す。むろんＨＳ方法を使用し
た補正もここで行われる。なお、ＨＳデータ１０５は読
み取り画像信号の値を直接印刷ヘッド１０４の印字素子
へ出力する出力信号に変換する変換係数であり、補正係
数としても使用される。

【０００４】補正された読み取りデータは作像部１０３
に送られ上述の印刷ヘッド１０４により印刷が行われ
る。

【０００５】このような印刷システムで補正に使用する
ＨＳデータを取得するためには予め同一レベルの出力信
号値を各印字素子に与えてテストパターンを印刷し、そ
の印刷結果を原稿露光系１０１で読み取る。この読み取
り結果として得られる濃度分布が均一とならない箇所
（画素位置）が補正を要する異常箇所となる。均一濃度
とするための補正係数は異常および正常の画素位置の読
み取り画像データの値から定まる。補正係数を定めるた
めの計算式は多数提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来この
種システムでは、図１に示した画像読み取り系１０１に
対応する画像読み取り装置としてのスキャナ、作像部１
０３に対応する印刷装置、印刷すべきイメージを記憶す
る記憶装置等を、画像処理部１０２に対応するパーソナ
ルコンピュータに対して外部接続する構成の場合に、Ｈ
Ｓの補正精度が悪くなるという不具合が生じるおそれが
ある。特に、原稿露光系１０１がハンディスキャナ型の
ような手動駆動で原稿を移動させる画像読み取り装置の
場合に、原稿の搬送ムラが生じる。その結果、読み取ら
れたテストパターンにデータの欠けや余剰データが発生
し、印刷ヘッドの各印字素子の印刷画素位置と、その印
刷画素位置に対応すべき読み取り画素位置の対応関係が
くずれてしまうという問題が発生する。

【０００７】このように印刷画素位置と読み取り画素位
置の対応関係が変わることは、補正対象の印字素子が補
正の必要のない印字素子に変更されることになり、その
結果、印刷の画質の劣化が生じる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、テストパターン
の読み取り画像を使用して濃度補正用データを作成する
に際し、画像読み取り装置の影響を受けない印刷システ
ム、その濃度補正方法およびテストパターンを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、複数の印字素子を配列さ
せた印刷ヘッドを有する印刷装置により濃度補正用のパ
ターンを印刷し、その印刷結果の前記パターンを画像読
み取り装置により読み取り、当該読み取ったパターンの
画像データに基づき、情報処理装置において印刷対象の
画像データについて前記印字素子毎の濃度補正を行う印
刷システムにおいて、位置検出用の複数のマークであっ
て、前記複数の印字素子により印字する複数のマークを
前記パターンに近接させて前記印刷装置に印刷させる印
刷制御手段と、当該印刷された複数のマークの位置を前
記画像読み取り装置の読み取り結果から検出する画像解
析手段と、当該検出された複数のマークの位置に対応す
る印字素子の前記パターン上の印字画素を前記画像読み
取り装置の読み取り結果の中から検出する第１情報処理
手段と、当該検出した印字画素に対応する読み取り画像
データを前記複数の印字素子全てについて取得する第２
情報処理手段とを前記情報処理手段が備えたことを特徴
とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の印刷
システムにおいて、前記複数のマークは一定間隔毎の印
字素子により印字されることを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２に記載の印刷
システムにおいて、前記複数のマークを複数段に分けて
印字することを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３に記載の印刷
システムにおいて、請求項１に記載の印刷ヘッドは複数
色分用意されており、段毎に異なる色で前記マークを印
字することを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１に記載の複数
のマークを前記パターンを中心にして対称となるように
印字することを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、複数の印字素子を配列
させた印刷ヘッドを有する印刷装置により濃度補正用の
パターンを印刷し、その印刷結果の前記パターンを画像
読み取り装置により読み取り、当該読み取ったパターン
の画像データに基づき、情報処理装置において印刷対象
の画像データについて前記印字素子毎の濃度補正を行う
印刷システムの濃度補正方法において、位置検出用の複
数のマークであって、前記複数の印字素子により印字す
る複数のマークを前記パターンに近接させて前記印刷装
置に印刷させ、当該印刷された複数のマークの位置を前
記画像読み取り装置の読み取り結果から検出し、当該検
出された複数のマークの位置に対応する印字素子の前記
パターン上の印字画素を前記画像読み取り装置の読み取
り結果の中から検出し、当該検出した印字画素に対応す
る読み取り画像データを前記複数の印字素子全てについ
て取得することを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、複数の印字素子を配列
させた印刷ヘッドを有する印刷装置により濃度補正用の
パターンをテストパターンとして印刷し、その印刷結果
の前記パターンを画像読み取り装置により読み取り、当
該読み取ったパターンの画像データに基づき、情報処理
装置において印刷対象の画像データについて前記印字素
子毎の濃度補正を行うテストパターンにおいて、位置検
出用の複数のマークであって、前記複数の印字素子によ
り印字する複数のマークを前記パターンに近接させて配
置したことを特徴とする。

【００１６】請求項８の発明は、請求項７に記載のテス
トパターンにおいて、前記複数のマークは一定間隔毎の
印字素子により印字されることを特徴とする。

【００１７】請求項９の発明は、請求項８に記載のテス
トパターンにおいて、前記複数のマークを複数段に分け
て印字することを特徴とする。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項９に記載のテ
ストパターンにおいて、請求項７に記載の印刷ヘッドは
複数色分用意されており、段毎に異なる色で前記マーク
を印字することを特徴とする。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項７に記載の複
数のマークを前記パターンを中心にして対称となるよう
に印字することを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。図２は本発明を適用した印刷シ
ステムのシステム構成を示す。図２において、パーソナ
ルコンピュータ２０２に対して、プリンタ２０１、スキ
ャナ２０３、記憶装置２０４が接続されている。図３は
パーソナルコンピュータ２０２の内部構成を示す。図３
において、ＣＰＵ３１０はパーソナルコンピュータ３０
４のシステム制御を行う他、本発明に関わるヘッドシェ
ーディング補正を行う。本実施例のヘッドシェーディン
グ処理は以下の点が従来例と異なる。第１には図５に示
すようなテストパターン（後述）のイメージをパーソナ
ルコンピュータ３０４内に内蔵し、ＨＳ補正データ作成
時にこのテストパターンを印刷する点である。第２には
このテストパターンに記載されたタイミングマークを読
み取り画像の中から検出し、印字素子と、読み取り画素
の対応付けをこのタイミングマークを使用して行う点で
ある。

【００２１】システムメモリ３１１はＲＯＭおよびＲＡ
Ｍで構成され、ＣＰＵ３１０の演算に使用するデータを
一時記憶する。スキャナ３０１により読み取られたテス
トパターンイメージもシステムメモリ３１１に記憶され
る。入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）３１２はスキャナ
３０１と接続するＳＣＳＩインタフェースやプリンタ３
０５と接続するシリアルインタフェースを有し、外部接
続の機器とＣＰＵ３１０との間でデータ転送を行う。

【００２２】ハードディスク記憶装置３１３にはＨＳ補
正データ作成のための図６の制御手順をＣＰＵ３１０が
実行可能なプログラム言語の形態で格納する。また、図
５のテストパターンを印刷するためのイメージを格納す
る。ＨＤ３１３にはその他、スキャナ３０１、プリンタ
３０５、記憶装置３０２を制御するための制御プログラ
ム（ドライバとも呼ばれる）が格納されている。キーボ
ード（ＫＢ）３１４はＣＰＵ３１０に対する動作指示や
各種データを入力する。このキーボード３１４にはマウ
スと呼ばれるポインティングデバイスが接続され、ＣＲ
Ｔ３１５の表示画面上のマウスによる位置指定により動
作指示も行うことができる。

【００２３】ＣＲＴ３１５は印刷対象のイメージをワー
プロソフト、画像処理ソフト、あるいは描画ソフトの制
御により表示する。このようなパーソナルコンピュータ
３０４に対して、記憶装置（光磁気記憶装置、フロッピ
ーディスク記憶装置等）３０２が接続され、印刷対象の
イメージを記憶装置３０２からパーソナルコンピュータ
３０２に読み込む。プリンタ３０５にはカラーバーコー
ドプリンタを使用する。

【００２４】プリンタ３０５の記録部の概略構造を図４
に示す。カラーバーコードプリンタはブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するヘッド４０
１、４０２、４０３、４０４を有している。

【００２５】ヘッド４０１〜４０４の構造は共通であり
そのノズル配置の構成を図５に示す。ヘッドは一列に１
３６０個のインク吐出用のノズルが配置されておりその
内の１３４４個が描画エリアの印字に使用される。ま
た、これら複数のノズルは１１のブロックに分割され、
ブロック単位で駆動制御される。

【００２６】本実施例で使用するテストパターンについ
て図５を使用して説明する。符号６０４〜６０７は本発
明に関わるタイミングマークである。第１段目のタイミ
ングマーク６０４はヘッド６０１の描画エリアの左端第
１番目のノズル６０２により印字する直線イメージであ
る。第１段目の第２番目のタイミングマーク６０４は第
５番目のノズル６０２に印字する直線イメージである。
以下、９番目のノズル６０２、１３番目ノズル６０
２．．．というように一定間隔のノズル６０２により描
画エリア内で印字するタイミングマーク６０４のイメー
ジが用意されている。第２段目のタイミングマークは描
画エリアの左端から第２番目のノズル６０２、第６番目
のノズル６０２、第１０番目のノズル６０２．．．の順
でタイミングマーク６０５のイメージを印字させる。

【００２７】タイミングマーク６０６についても、同様
に、左端から第３番目のノズル６０２から始まり一定間
隔毎のノズル群によって、タイミングマーク６０８は左
端から第４番目のノズル６０２から始まる一定間隔のノ
ズル群により印字するイメージである。このようなタイ
ミングマークはヘッド補正パターン６０８を挟んで対称
に設けられている。このようにタイミングマークを一定
間隔のノズル６０２により印字することによりタイミン
グマークの間には空白部が生じ、後述するが読み取り画
像中でこのタイミングマークを検出することが容易とな
る。タイミングマークは片側に描画エリア内のノズル６
０２を全て使用して印字する。また、ヘッド補正パター
ンを中心にして対称に一対のタイミングマーク群を用意
する。

【００２８】ヘッド補正パターン６０８には従来と同様
のパターンを使用できる。この例では、４色の領域があ
り、印刷ヘッド４０１〜４０４のそれぞれを使用して最
大濃度の５０％で均一濃度でノズル６０２が画像を形成
するような２値化パターンを使用する。一番簡単な例で
は４つの矩形領域を４色のそれぞれの色で塗りつぶした
ものとすることができる。

【００２９】このようなテストパターンを使用してＨＳ
データ（変換係数）を作成するための処理を図６を使用
して説明する。

【００３０】キーボード３１４から図６の処理手順の実
行が指示されると、ＣＰＵ３１０はＨＤ３１３からテス
トパターンイメージを読み出して印刷制御を行ってプリ
ンタ３０５に印刷させる。この印刷制御はプリンタドラ
イバと呼ばれる印刷制御プログラムにより実現される
（ステップＳ５０２）。このときのＣＰＵ３１０が本発
明の印刷制御手段として動作する。印刷結果をスキャナ
３０１にセットした後、その旨をキーボード３１４から
の情報入力によりＣＰＵ３１０が知ると、ＣＰＵ３１０
はスキャナ用ドライバによりスキャナ３０１を制御し
て、テストパターン画像を読み取らせる。読み取り結果
はＩ／Ｏ３１２を介してシステムメモリ３１１に記憶さ
れる（ステップＳ５０２）。

【００３１】ＣＰＵ３１０はこの読み取り結果に対して
画像解析を行って、タイミングマークを検出する。図５
のタイミングマーク６０４〜６０７を主走査方向に読み
取り画素毎の画像データ（輝度値）を得る。副走査方向
に沿って上記主走査方向の読み取りを複数回（ｎ回）行
う。主走査方向の画素位置を共通とする画像データｎ個
を合計すると、主走査方向、すなわち、ノズル列方向に
沿った合計値（輝度値）の分布は図７の符号７０１から
７０４に示すものとなる。符号６０４〜６０７のタイミ
ングマークがそれぞれ７０１〜７０４の輝度分布に対応
する。そこでＣＰＵ３１０はこの輝度分布の極小値をも
つ座標値を検出し、この座標値に対応するヘッド補正パ
ターンの画像データを取得し、その平均値を算出する。

【００３２】より具体的には、第１番目のノズルにより
印字されたタイミングマークの読み取り画像の中の画素
位置が図７において示すようにＸ１，Ｙ１（ここで主走
査方向がＸ軸、副走査方向がＹ軸）として得られると、
ヘッド補正パターンの画像データの中のＸ１座標の画像
データを取り出し、平均を求める。このような平均値は
ラスター平均と呼ばれる。このラスター平均値を第１番
目のノズルにより印字した画素の濃度値としてシステム
メモリ３１１内のバッファ領域に書き込む。以下、上述
の処理を描画エリア内のノズル個数分（本例では１３４
４個）だけ繰り返すと、ある色についての描画エリア内
のノズル全てにより印字された画像データがバッファ領
域７０５に書き込まれる。この濃度値が不均一となるも
のを見つけ、その濃度値が濃度補正後に均一となるよう
なＨＳデータを作成する。また、このバッファの位置が
ノズルの位置と対応することは言うまでもないであろ
う。このＨＳデータ作成処理自体は周知の処理を使用で
きるので、詳細な説明を要しないであろう。

【００３３】以上説明した処理ではタイミングマークは
片側のみを使用する例であった。両側のタイミングマー
クを使用する場合にはたとえば、第１番目のノズルによ
り印字された第１番目のタイミングマーク（ヘッド補正
パターンを挟んで２つ存在する）の読み取り座標位置Ｘ
１，Ｘ１′を検出し、（Ｘ１＋Ｘ１′）／２の座標値の
ヘッド補正パターンのラスター平均値を取得する。以上
の処理を４色分行うことによりカラーのＨＳデータが作
成される（ステップＳ５０４）。作成されたＨＳデータ
はＨＤ３１３に保存記憶され、以後の印刷時の濃度補正
に使用される。

【００３４】本実施例では上述のタイミングマークは複
数段に分けて印字するので、タイミングマーク間に空白
部が生じ、タイミングマークの位置検出が容易となる。
また、各段毎に色を変えているので、段の切れ目の認識
が容易となる。

【００３５】本実施例の他に次の例を実施できる。

【００３６】１）上述の実施例では、印字素子が主走査
方向に一ライン分配置されたライン型の印刷ヘッドを説
明したが副走査方向に複数の印字素子を配置した印刷ヘ
ッドを主走査方向に搬送させるプリンタにも本発明を適
用することができる。この場合には、テストパターンの
タイミングマークの直線の記載方向が主走査方向、すな
わち、図５のテストパターンを９０度回転させた形態と
なる。

【００３７】２）上述の実施例では片側４段のタイミン
グマークを用意し、段ごとにタイミングマークの色分け
を行っているが、この色分けを行わず、タイミングマー
クの形状を点線、直線というように形状を変える構成で
あってもよい。

【００３８】３）上述の実施例ではカラープリンタを例
に説明したが白黒グレー階調の印刷を行うプリンタにも
本発明を適用できる。

【００３９】４）本発明を適用する印刷ヘッドはインク
吐出の印字素子に限らず、熱転写型の印字素子も可能で
あり、印字素子の形態にとらわれることはないがインク
吐出の印字素子に最も効果的である。この場合には、印
字素子の駆動電圧により濃度補正を行えばよく、γ補正
テーブルを印字素子ごとに作成することになる。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１、６、７
の発明によれば、濃度補正用パターンの読み取り画素位
置とその画素位置で印字した印字素子の対応関係をマー
クに検出される。読み取り原稿に位置ずれが生じても、
マークも濃度補正用パターンと共に相対的に位置ずれす
るので上記対応関係がくずれることはない。また、画像
読み取り装置の読み取り解像度を変更しても、読み取り
結果の中のマークと濃度補正用パターンの相対的位置は
変わらないので、読み取り解像度の影響を受けない。こ
のため、画像読み取り装置を他機種に自由に交換でき
る。

【００４１】請求項２、８の発明によれば、マークとマ
ークの間に空白部が生じ読み取り画像中でのマークの検
出が容易となる。

【００４２】請求項３、９の発明によれば、複数段に分
けて、マークを印字することによりマーク間の空白距離
を大きくとり、かつ、多数の印字素子のマークを印字す
ることができる。

【００４３】請求項４、１０の発明によれば、異なる色
により段の区別が容易となる。

【００４４】請求項５、１１の発明によれば、同一の印
字素子により２つのマークを作成し、濃度編集用パター
ンを中心に対抗させることにより、読み取り原稿が斜め
に搬送されても、上記２つのマークから印字素子の印字
位置が特定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の印刷システムのシステム構成を示す機能
ブロック図である。

【図２】本発明実施例のシステム構成を示す機能構成図
である。

【図３】本発明実施例のパーソナルコンピュータのシス
テム構成を示すブロック図である。

【図４】印刷装置の記録部の構造を示す説明図である。

【図５】印刷ヘッドのノズル配置およびテストパターン
を示す構成図である。

【図６】本発明実施例の処理手順を示すフローチャート
である。

【図７】タイミングマークの位置と、補正データの位置
関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１露光系１０２画像処理部１０５ＨＳデータ１０３作像部１０４印刷ヘッド２０１、３０５印刷装置（プリンタ）２０２、３０４パーソナルコンピュータ２０３、３０１画像読み取り装置（スキャナ）２０４、３０２記憶装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の印字素子を配列させた印刷ヘッド
を有する印刷装置により濃度補正用のパターンを印刷
し、その印刷結果の前記パターンを画像読み取り装置に
より読み取り、当該読み取ったパターンの画像データに
基づき、情報処理装置において印刷対象の画像データに
ついて前記印字素子毎の濃度補正を行う印刷システムに
おいて、位置検出用の複数のマークであって、前記複数の印字素
子により印字する複数のマークを前記パターンに近接さ
せて前記印刷装置に印刷させる印刷制御手段と、当該印刷された複数のマークの位置を前記画像読み取り
装置の読み取り結果から検出する画像解析手段と、当該検出された複数のマークの位置に対応する印字素子
の前記パターン上の印字画素を前記画像読み取り装置の
読み取り結果の中から検出する第１情報処理手段と、当該検出した印字画素に対応する読み取り画像データを
前記複数の印字素子全てについて取得する第２情報処理
手段とを前記情報処理手段が備えたことを特徴とする印
刷システム。
【請求項２】請求項１に記載の印刷システムにおい
て、前記複数のマークは一定間隔毎の印字素子により印
字されることを特徴とする印刷システム。
【請求項３】請求項２に記載の印刷システムにおい
て、前記複数のマークを複数段に分けて印字することを
特徴とする印刷システム。
【請求項４】請求項３に記載の印刷システムにおい
て、請求項１に記載の印刷ヘッドは複数色分用意されて
おり、段毎に異なる色で前記マークを印字することを特
徴とする印刷システム。
【請求項５】請求項１に記載の印刷システムにおい
て、複数のマークを前記パターンを中心にして対称とな
るように印字することを特徴とする印刷システム。
【請求項６】複数の印字素子を配列させた印刷ヘッド
を有する印刷装置により濃度補正用のパターンを印刷
し、その印刷結果の前記パターンを画像読み取り装置に
より読み取り、当該読み取ったパターンの画像データに
基づき、情報処理装置において印刷対象の画像データに
ついて前記印字素子毎の濃度補正を行う印刷システムの
濃度補正方法において、位置検出用の複数のマークであって、前記複数の印字素
子により印字する複数のマークを前記パターンに近接さ
せて前記印刷装置に印刷させ、当該印刷された複数のマークの位置を前記画像読み取り
装置の読み取り結果から検出し、当該検出された複数のマークの位置に対応する印字素子
の前記パターン上の印字画素を前記画像読み取り装置の
読み取り結果の中から検出し、当該検出した印字画素に対応する読み取り画像データを
前記複数の印字素子全てについて取得することを特徴と
する印刷システムの濃度補正方法。
【請求項７】複数の印字素子を配列させた印刷ヘッド
を有する印刷装置により濃度補正用のパターンをテスト
パターンとして印刷し、その印刷結果の前記パターンを
画像読み取り装置により読み取り、当該読み取ったパタ
ーンの画像データに基づき、情報処理装置において印刷
対象の画像データについて前記印字素子毎の濃度補正を
行うテストパターンにおいて、位置検出用の複数のマークであって、前記複数の印字素
子により印字する複数のマークを前記パターンに近接さ
せて配置したことを特徴とするテストパターン。
【請求項８】請求項７に記載のテストパターンにおい
て、前記複数のマークは一定間隔毎の印字素子により印
字されることを特徴とするテストパターン。
【請求項９】請求項８に記載のテストパターンにおい
て、前記複数のマークを複数段に分けて印字することを
特徴とするテストパターン。
【請求項１０】請求項９に記載のテストパターンにお
いて、請求項７に記載の印刷ヘッドは複数色分用意され
ており、段毎に異なる色で前記マークを印字することを
特徴とするテストパターン。
【請求項１１】請求項７に記載の複数のマークを前記
パターンを中心にして対称となるように印字することを
特徴とするテストパターン。