JP2003237141A

JP2003237141A - グレーレベルを印刷するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2003237141A
Application number: JP2002348773A
Authority: JP
Inventors: Rudi Vanhooydonck; ルーディ・ヴァンウーイドンク
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2003-08-27
Also published as: EP1318020A1; EP1318020B1; DE60122178D1; DE60122178T2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】連続グレースケール値に相当する第１濃度値と
第２濃度値の間の増加量が最小の知覚可能な濃度差と一
致する濃度値の定量化を与えるように、濃度が全濃度範
囲にわたって等しく分布される複数の、好ましくは少な
くとも２５６のグレースケールレベルを提供する。【解決手段】印刷媒体、印刷媒体上に像を印刷する方法
及び装置が提供され、像はドットの組合せから作られた
スーパピクセルを有し、ドットの各々は１）各ドットの
サイズ、２）各ドットの濃度、及び３）少なくとも二つ
のドットのオーバラップする部分に対して独立して制御
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明はインクジェット印刷、具体的には印刷媒体、濃
度を変化するグレーレベルを有する像を印刷するための
方法及び装置、特にＸ線、超音波、核医学、磁気共鳴、
コンピュータ断層撮影法、陽電子断層撮影法、及び血管
造影法の如き高品質医療像を生成するために使用される
透明ポジ上に印刷するための方法及び装置に関する。グ
レーレベルとは濃度を変化する黒／白及び／又はカラー
レベルを意味する。

【０００２】発明の背景医療像形成では、医療像において十分なディテールを見
えるようにするためには、少なくとも３００ｄｐｉの解
像度を有する像を印刷し、２５６の識別可能なグレーレ
ベルを持つことが必要である。

【０００３】一般に、像中にグレーレベルを達成するた
めに三つの方法が存在する：領域（area）変調印刷、濃
度変調印刷又は領域及び濃度の組合せ変調印刷。

【０００４】領域変調印刷では、グレーレベルは印刷媒
体のある場所の上を印刷し他の上を印刷しないことによ
って達成される。無限の濃度を有するインクが使用され
る。媒体上に落ちる光は何も印刷されない領域を通過
し、印刷された領域上のインクによって完全に吸収され
る。このようにして像を印刷するためには様々な方法が
可能である：異なるドットサイズを有する一つのピクセ
ルを使用する、一つのドットサイズを有する異なるピク
セルを使用する又は異なるドットサイズを有する異なる
ピクセルを使用する。

【０００５】ＵＳ６１０２５１３は複数のピクセルに
よって規定された入力像ファイルに反応して受容媒体上
に出力像を印刷するための方法及び装置を記載する。各
ピクセルはピクセル値を得る。装置は複数のノズルを有
する印刷ヘッドを含む。ノズルの各々はそこから複数の
インク小滴を発射することができる。異なる体積のイン
ク小滴の中心は受容体上のピクセルの中心に位置され
る。このようにして、異なる直径又はサイズのインク小
滴は受容体上のピクセル内で対称的に位置される。

【０００６】透明像において３００ｄｐｉで２５６グレ
ーレベルを得るために領域変調印刷法を使用することは
極めて難しい。なぜならば印刷されたドットはKanamori
曲線の下に来るようにするためには極めて小さく（１０
μｍより小さく）する必要があるからである。Kanamori
曲線は人の目の感受性の非線形性を考慮に入れている曲
線である。もし第一濃度を有する平面が第二濃度を有す
る平面内にあり、両方の間の濃度差がKanamori曲線の下
にあるなら、そのとき第一濃度を有する平面は第二濃度
を有する平面と区別できない。さらに、ドットは極めて
正確に位置されなければならない。もし無限インク（in
finite ink）で３の濃度を持つことが望ましいなら、ピ
クセルの１／１０００の領域を被覆すべきでない。濃度
と透明度の間の関係はＴ＝１０^−Ｄによって与えられる
からである（Ｄは濃度であり、Ｔは透明度である）。こ
れは小滴が解像度の

【数１】の精度で位置されなければならないことを意味する。こ
れは３００ｄｐｉに対して２．７μｍである。もし精度
が低いなら（二つのドット間の距離が３００ｄｐｉ像に
ついて２．７μｍより大きいなら）、ストライプを見る
ことができるだろう。

【０００７】グレー像を得るための第二の方法は濃度変
調印刷であり、そこではグレーレベルは同じサイズのド
ットを異なるインク濃度で印刷することによって達成さ
れる。異なるインク濃度はあるドットについてインクの
透明度を減らすことによって得られる。光はインクの濃
度又は色によってインクを多少とも通過する。異なるイ
ンクを各々印刷する２５６ヘッドを持つことが不可能で
あるので、インクは印刷中混合されなければならない。
これは例えばＵＳ５６０６３５１又はＵＳ６０９７４
０６に記載されているように噴射前に又は媒体上になさ
れることができる。

【０００８】ＵＳ６０４２２０９では、ピクセルの光
学濃度を制御するために受容体に送出されるインクの量
を制御することによって、連続トーンピクセルが受容体
上に生成される。全ての像ピクセルは付着されるインク
の体積にかかわらず受容体上に等しい面積を有する。低
い光学濃度が望ましいとき、少ないインクが送出され、
高い光学濃度が望ましいとき多いインクが送出される。

【０００９】ＵＳ５６２５３９７では、異なる濃度を
有する、同じ色素の複数のインクをドットオンドット
（dot-on-dot）印刷フォーマットに使用する。その方法
では、所望の光学濃度レベルを容易に達成することがで
きる。

【００１０】領域及び濃度の組合せ変調印刷では、両方
の方法が組合される。

【００１１】ＷＯ９１／０４８６４は多数のドットが
一つのセル中に一緒にもたらされるタイプのプリンタに
よってハーフトーン原稿の印刷品質を改良する方法を記
載する。セル中の各ドットはそのサイズ及び／又はその
カラー値に対して個々に制御される。上記方法は例えば
医療像を印刷するために十分なグレーレベルを得ること
ができないという欠点を有する。

【００１２】発明の概要本発明の目的はKanamori曲線に合致するように、即ち連
続グレースケール値に相当する第一濃度値と第二濃度値
の間の増加量が最小の知覚可能な濃度差と一致する濃度
値の定量化を与えるように、濃度が全濃度範囲にわたっ
て等しく分布される複数の、好ましくは少なくとも２５
６のグレースケールレベルを提供することである。

【００１３】本発明の目的はKanamori曲線に合致するよ
うに、即ち連続グレースケール値に相当する第一濃度値
と第二濃度値の間の増加量が最小の知覚可能な濃度差と
一致する濃度値の定量化を与えるように、濃度が全濃度
範囲にわたって等しく分布される複数の、好ましくは少
なくとも２５６のグレースケールレベルを印刷できるプ
リンタ及び印刷法を提供することである。

【００１４】本発明の目的はKanamori曲線に合致するよ
うに、即ち連続グレースケール値に相当する第一濃度値
と第二濃度値の間の増加量が最小の知覚可能な濃度差と
一致する濃度値の定量化を与えるように、濃度が全濃度
範囲にわたって等しく分布される複数の、好ましくは少
なくとも２５６のグレースケールレベルで印刷された印
刷媒体を提供することである。

【００１５】本発明は印刷媒体上にドットの組合せから
作られたスーパピクセルを有する像を印刷する方法であ
って、ドットの各々が各ドットのサイズ、各ドットの濃
度、及び少なくとも二つのドットの少なくとも部分的に
オーバラップする部分に対して独立して制御される方法
を提供する。

【００１６】好ましい例によれば、異なるグレーレベル
を有する少なくとも二つのインクを使用してもよい。

【００１７】本発明はまた、印刷媒体上でドットの組合
せから作られたスーパピクセルの複数のグレースケール
レベルを選択する方法であって、グレーレベルが各ドッ
トのサイズ、各ドットの濃度及び少なくとも二つのドッ
トのオーバラップ部分によって決定され、選択がKanamo
ri曲線に基づいている方法を提供する。好ましくは複数
のグレースケールレベルは２５６のグレースケールレベ
ルを含有する。選択はさらに安定性に基づいてもよい。
安定性とは印刷エラーに対する各グレースケール値の抵
抗性、例えば各ドットのサイズ又はドットの濃度の制御
の又はスーパピクセルを作り上げる各ドットを位置する
精度におけるエラーに対する濃度の抵抗性を意味する。

【００１８】本発明の全ての方法は医療像を印刷するた
めにグレースケールレベルを提供及び選択するために使
用されてもよい。

【００１９】本発明はまた、スーパピクセルを有する像
を印刷するための装置であって、各スーパピクセルが印
刷媒体上に印刷されるドットの組合せを含み、１）各ド
ットのサイズ、２）各ドットの濃度、及び３）少なくと
も二つのドットの少なくとも部分的にオーバラップする
部分に対してスーパピクセル内のドットを独立して制御
するための手段が含まれる装置を提供する。

【００２０】本発明はまた、印刷されたデータを含む印
刷媒体であって、印刷されたデータが複数のスーパピク
セルによって表され、各スーパピクセルが複数の印刷さ
れたドットを含み、少なくとも一つの印刷されたスーパ
ピクセルが異なるサイズの二つのドット、異なる濃度の
二つのドット及び互いに部分的にオーバラップする二つ
のドットを含む印刷媒体を提供する。本発明はスーパピ
クセルが異なるサイズ、異なる濃度を有しかつ互いに少
なくとも部分的にオーバラップする二つのドットを持つ
ことを包含する。印刷媒体は透明、半透明又は不透明で
あることができる。印刷媒体は医療像を印刷するために
使用されてもよい。

【００２１】本発明はまた、印刷ヘッドと関連したコン
ピュータ装置上で実行されるときに本発明の方法のいず
れかを実施するためのコンピュータプログラム製品を包
含する。本発明はまた、コンピュータプログラム製品を
貯蔵する機械可読データ貯蔵装置を包含する。

【００２２】本発明は添付図面を参照して記載されるだ
ろう。

【００２３】図面の簡単な記述図１は濃度の関数において、人の目で識別可能である濃
度差を与えるKanamori曲線を示す。図２はスーパピクセ
ルにおけるドットの異なる組合せが異なる濃度に導くこ
とを示す。同じドットサイズは図２に示された異なる可
能性に使用される。図３は同じ濃度を有するドットの幾
つかの組合せ、及び異なる濃度を有する同じドットの他
の組合せを概略的に示す。図４は異なるドットサイズの
四つのオーバラップするドットを有する２×２マトリッ
クススーパピクセルを示す。図５は計算目的のために二
つの部分的にオーバラップするドットを示す。図６ａは
同じドットサイズの四つのオーバラップするドットを有
する２×２マトリックススーパピクセルを示し、図６ｂ
は図６ａの拡大された中央の正方形を示す。図７はドッ
トが二つの異なる濃度を有するインクで印刷される２×
２マトリックススーパピクセルの一例の濃度の関数にお
けるコントラストのグラフを示す。図８は本発明で使用
するためのインクジェットプリンタの極めて概略的な図
である。図９は本発明の一例によるプリンタコントロー
ラの概略図である。

【００２４】発明の詳述本発明をある具体例及び図面を参照して記載するが、本
発明はそれらに限定されず特許請求の範囲によってのみ
限定される。本発明は主にインクジェット印刷に関して
記載されるが、本発明はそれらに限定されない。本発明
で使用される“印刷”という用語は広く解釈されるべき
である。それはインク又は他の材料又は方法によって印
刷支持体上にマーキングを形成することに関する。本発
明で使用されうる様々な印刷法は書籍“Principles of
non-impact printing”, J. L. Johnson, Palatino Pre
ss, Irvine, 1998に記載されており、例えば熱転写印
刷、熱色素転写印刷、偏向（deflected）インクジェッ
ト印刷、イオンプロジェクション印刷、フィールドコン
トロール印刷、衝撃インクジェット印刷、ドロップオン
デマンドインクジェット印刷、連続インクジェット印刷
がある。非接触印刷法が特に好ましい。しかしながら、
本発明はそれらに限定されない。支持体上に小滴又はド
ットを含むいかなる印刷形態も本発明の範囲内に含まれ
る。例えば圧電印刷ヘッドを使用して薄膜トランジスタ
の印刷のためのPlastic Logic（http://plasticlogic.c
om/）によって使用及び記載されるようにポリマー材料
を印刷してもよい。従って、本発明による“印刷”とい
う用語は従来の着色インクでのマーキングだけでなく支
持体上の異なる特性の印刷された構造又は領域の形成も
含む。一つの例は印刷によってオフセット印刷版を形成
するために支持体上の撥水性又は誘水性領域の印刷であ
る。従って、“印刷媒体”又は“印刷支持体”という用
語は紙、透明シート、布地だけでなく印刷機に含まれる
又は印刷機の一部であることができる平版又は弯曲版も
含む幅広い意味を与えられるべきである。さらに印刷は
室温又は高温で実施されてもよく、例えばホットメルト
接着剤を印刷するために印刷ヘッドはその融点以上に加
熱されてもよい。従って、“インク”という用語も広く
解釈されるべきであり、従来のインクだけでなく溶液で
又は高温でそれらの粘度を低下することによって印刷さ
れうるポリマーの如き固形材料並びに印刷する支持体の
表面上の構造によって規定される情報の如き印刷された
支持体にある特性、撥水性を与える材料又はマイクロア
レー上にスポットされるＤＮＡの如き結合分子も含む。
溶媒として水及び有機溶媒の両方を使用してもよい。本
発明で使用されるインクは酸化防止剤、顔料及び架橋剤
の如き様々な添加剤を含んでもよい。

【００２５】本発明の一例によれば、たとえば３００ｄ
ｐｉ像の各ピクセルは２×２マトリックスに分割され
る。かかる２×２マトリックスからなるピクセルはそれ
ゆえスーパピクセルと称される。本発明の目的はKanamo
ri曲線に合致する２５６グレーレベルを作ることであ
る。Kanamori曲線は濃度差と濃度の関係を与え、その濃
度差はその濃度で人の目によって識別可能なものであ
る。各濃度について、識別可能であるためには最小濃度
差が必要である。Kanamori曲線は図１に示されているよ
うなものである。人の目によってなお検出されることが
できる所定の周囲濃度内の最小濃度差を特定の環境条件
について示す一連の曲線が展開されている。図１の例で
は、曲線は濃度０．２３で開始する。それは像が印刷さ
れるフィルムの固有濃度であり、フィルムの曇りによ
る。フィルムの固有濃度より低い像濃度は人の視覚系に
よって見れないだろう。曲線の下方部の濃度についての
方が曲線の上方部の濃度についてより低い濃度差で容易
に見れることがわかる。例えば、濃度１について識別可
能であるためには、濃度差は少なくとも約０．００８で
なければならず、一方濃度２については濃度差は少なく
とも約０．０２２でなければならない。それゆえ、目立
たないグレーレベル変移を持つためには低い濃度につい
ての方が高い濃度についてより高いグレーレベルが必要
である。

【００２６】本発明の例の各２×２マトリックススーパ
ピクセルは四つのセルを含み、それらの各々は一つのド
ットを含むことができる。もし３００ｄｐｉ像が印刷さ
れるなら、各セルは６００ｄｐｉの解像度を有する。

【００２７】スーパピクセルを一緒に形成する四つのド
ットの各々は変更されることができる一組のパラメータ
を有する：１）小滴のサイズ：例えば８レベルの如きある数の選択
可能なレベルが与えられ、それによって小滴のサイズは
セルのサイズより大きくすることができる‐それゆえ小
滴のサイズの選択は隣接する小滴のオーバラップを固定
することもできる、２）小滴の濃度：濃度は使用されたインクに依存する、
例えば選択可能な数のインクを与えてもよく、例えば三
つの異なるインクを使用してもよい。

【００２８】本発明の例によれば、これらのパラメータ
は独立して変更することができ、多くの組合せが可能で
ある。

【００２９】もしＬが小滴サイズのレベルの数であり、
Ｐが一つのスーパピクセルにおけるピクセルの数である
なら、異なる組合せの数は単一のインクがスーパピクセ
ルにおいて使用される場合、下記のようにして計算され
ることができる：

【式１】例えば一つのスーパピクセル中に４ピクセルが与えら
れ、小滴の各々のサイズについて８レベルが与えられる
なら、３３０の組合せが可能である。

【００３０】式１は同じドットサイズを有する各組合せ
を一つと数えるので、同じドットサイズを有するが異な
る濃度を生成する他の組合せをこの結果に加えなければ
ならない。図２では、組合せの各々において同じドット
サイズを有するドット１、ドット２、ドット３、ドット
４のドットの三つの組合せを持つスーパピクセル２が描
かれている。しかしながら、異なる組合せは実際にはド
ット１、ドット２、ドット３、ドット４のドットのオー
バラップの差によって異なる濃度を生じる。ドット１、
ドット２、ドット３、ドット４の四つのドットの各組合
せについて、異なる濃度に導く最大二つの他の組合せを
見出すことができる。これは図３に示されており、そこ
では一つのスーパピクセル２内の異なる数があるドット
サイズに相当する。２×２マトリックスのスーパピクセ
ル２を作り上げる四つのセル中に四つのドットサイズを
位置するために２４の可能性があり、その組合せは全て
図３に示されている。第一欄の全ての組合せにおいて、
サイズ１を有するドットは一つの側ではサイズ２を有す
るドットの隣りに位置され、他の側ではサイズ３を有す
るドットの隣りに位置される。これは図３の第一欄のす
べての組合せにおいてサイズ２および３を有するドット
がともにサイズ４を有するドットに隣接することを意味
する。それゆえ、第一欄の全ての組合せはドット１とド
ット２、ドット１とドット３、ドット２とドット４、ド
ット３とドット４のそれぞれの間で同じオーバラップを
有し、従って同じ濃度を有する。同じことが第二欄の全
ての組合せについてあてはまり、第二欄ではサイズ１を
有するドットはサイズ４を有するドットとサイズ２を有
するドットの両方の隣りに位置される。また同じことが
第三欄の全ての組合せについてあてはまり、第三欄では
サイズ１を有するドットはサイズ３を有するドットとサ
イズ４を有するドットの両方の隣りに位置される。

【００３１】図３のいずれの列の組合せ間の差も図２に
示されているようになる：異なるオーバラップを有する
ドットの組合せはスーパピクセルについて異なる濃度に
導く。

【００３２】可能な組合せの全数は一つのスーパピクセ
ル中のピクセルの数Ｐ及び小滴サイズのレベルの数Ｌを
用いると下記のとおりである：

【式２】式中、Ｘはスーパピクセル中のピクセルの数及びスーパ
ピクセル中のピクセルの位置、又はスーパピクセルの形
状に依存する係数である。例えば図２及び３に示されて
いるように一つの正方形中に四つのピクセルを含むスー
パピクセルについて、係数Ｘは３に等しい。

【００３３】しかしながら、同じサイズを有する三つの
ドットと別のサイズを有する一つだけのドットが使用さ
れるときのような特別なケースでは、一つの列上の組合
せは同じ濃度結果を生じる。それゆえ、可能な組合せの
全数は式２によって与えられることはなく、より小さ
い。例えば四つのピクセル及び８レベルについて、異な
る組合せの全数は３３０＊３＝９９０より小さい。同一
の組合せを濾過した後、一つのインクについて７７８の
異なる組合せが残る。

【００３４】スーパピクセルの濃度を計算するために
は、セル中のドットのオーバラップする面積の各々を計
算しなければならない。これは可能な組合せの各々につ
いて、従って上で与えられた例の７７８の組合せの各々
についてなされなければならない。

【００３５】以下で計算されたモデルでは、最大ドット
サイズはピクセル距離ｄの２倍の直径を有する。ピクセ
ル距離ｄは図４に見られるように二つの隣接するピクセ
ルの中心間の距離である。もしピクセル距離ｄの２倍よ
り大きい直径を有する最大ドットサイズが同様に使用さ
れうるなら、別のモデルを作らなければならない。なぜ
ならばその場合にはオーバラップ面積に影響する隣接物
が多くなるからである。

【００３６】スーパピクセルについての濃度に相当す
る、インクで被覆された面積を計算することができる。
図４にはドット１、ドット２、ドット３、ドット４の四
つの異なるドットを印刷した２×２マトリックススーパ
ピクセルが示されている。もしスーパピクセルが３００
ｄｐｉの解像度を持つなら、スーパピクセルを作り上げ
るセルの解像度は６００ｄｐｉである。無限濃度が使用
されるインクを想定すると、最大濃度は１００％の被覆
面積が達成されるときに達成される。６００ｄｐｉ像に
ついて、二つのドット間の距離ｄは２５４００μｍ／６
００＝４２．３３μｍである。１００％の被覆面積を得
るための最も大きなドットの直径は２＊４２．３３μｍ
＝８４．６６μｍである。

【００３７】例えば、ドット２とドット４の間に二重に
陰影を付けられた正方形における、インクが置かれた面
積は次のようにして計算されることができる。被覆され
た面積はドット２によって形成された円の１／４プラス
ドット４によって形成された円の１／４マイナスドット
２とドット４の間の共通部分（この共通部分は２回計算
されているため）によって与えられる。もしドット２と
ドット４の半径がそれぞれＲ_２及びＲ_４によって与えら
れるなら、ドット２によって形成される円の１／４の面
積は下記の式によって与えられる：

【式３】また、ドット４によって形成される円の１／４の面積は
下記の式によって与えられる：

【式４】

【００３８】ドット２とドット４の共通部分は図５を考
慮すると計算されることができる。二つのドット（ドッ
ト１、ドット２）の間の距離はラスタ解像度ｄによって
与えられる。Ｒ_１はドット１の半径でありＲ_２はドット
２の半径である。ドット１において角度２αによって形
成される扇形の面積Ｓ_１はＳ_１＝αＲ_１ ^２によって与え
られる。ドット２において角度２βによって形成される
扇形の面積Ｓ_２はＳ_２＝βＲ_２ ^２によって与えられる。
さらに角度α、辺Ｒ_１及び辺ｙによって形成される三角
形の面積を計算することができる：

【式５】

【００３９】同様に、角度β、辺Ｒ_２及び辺ｙによって
形成される三角形の面積は下記式によって与えられる：

【式６】

【００４０】ドット１とドット２の間の共通の区域の面
積は扇形の面積Ｓ_１，Ｓ_２から２α，Ｒ_１，２ｙによっ
て与えられる三角形及び２β，Ｒ_２，２ｙによって与え
られる三角形の面積を引くことによって得られる：

【式７】

【００４１】α及びβを計算するためには、コサインの
式が使用される：

【式８】

【式９】

【００４２】これは下記式に導く：

【式１０】

【式１１】

【００４３】このようにして、図４の一つの二重に陰影
をつけた正方形におけるインク被覆面積（ＩＣ）を計算
することができる：

【式１２】又は

【式１３】

【００４４】図４の陰影を付けられた正方形の各々につ
いて、インク被覆面積ＩＣは式１３によって計算される
ことができる。計算されたインク被覆面積は陰影を付け
た正方形における全インク被覆面積を得るために加えら
れる。もし全ての組合せが２回とられるなら（スーパピ
クセルは全ての方向において互いに隣接して反復するの
で、グレーレベルは互いに隣接して位置されるピクセル
に対して同じである）、四つのピクセルのインク被覆面
積のサイズが知られる：

【式１４】

【００４５】透明度Ｔはこの面積をスーパピクセルの全
面積によって割ることによって計算されることができ
る：

【式１５】

【００４６】スーパピクセルについて達成される濃度は
下記式によって式１４及び式１５から計算されることが
できる：

【式１６】

【００４７】上では、無限濃度を有する一つのインクだ
けが使用された。しかしながら、もし多数の異なる濃度
のインクが使用されるなら、各組合せについて、各ドッ
トは異なる濃度のインクで印刷されることができる。ｎ
個のインクが使用され、一つのドットサイズレベルだけ
であるとき、可能な組合せの全数はｎ^Ｐ（Ｐはスーパピ
クセル中のピクセルの数である）である。なぜならば各
ピクセルはインクの各々で印刷されることができる。２
×２マトリックススーパピクセルにおいて例えば三つの
インクで達成可能な異なる組合せの全数は３^４＝８１で
ある。

【００４８】本発明によれば、異なるインクの使用は異
なるドットサイズの使用と組合せることができ、それに
よってドットはオーバラップすることができる。例え
ば、三つのインク、四つのピクセル（＝２×２マトリッ
クススーパピクセル）及び８のドットサイズレベルにつ
いて、理論的に８１＊７７８＝６３０１８の組合せがあ
る。実際には、より少ない組合せであるだろう。なぜな
らばそれらの幾つかは同じ濃度を有するからである。与
えられた例についての可能な組合せの実際の数は３９２
５８に達する。

【００４９】異なる濃度を有するこれらの３９２５８の
組合せから、例えば安定性の如きある予め設定された条
件に合致するグレーレベルに導く２５６の組合せを選択
することができる。安定性とは印刷エラーに対する各グ
レースケール値の抵抗性、例えば各ドットのサイズ又は
ドットの濃度の制御の又はスーパピクセルを作り上げる
各ドットを位置する精度におけるエラーに対する濃度の
抵抗性を意味する。

【００５０】濃度Ｄ_１を有する第一ドットと濃度Ｄ_２を
有する第二ドットの間のオーバラップする領域の濃度Ｄ
_１２は次のようにして計算されることができる：

【式１７】又は透明度ＴがＴ＝１０^−Ｄのように濃度Ｄの関数にお
いて与えられる、透明度の関数では次のようである：

【式１８】

【００５１】各ドットが異なる濃度を有してもよい、図
６ａに表されるスーパピクセルの生成濃度の計算は例え
ば以下に記載のようになされることができる。この方法
では、図６ａの中央の正方形の拡大図を与える図６ｂの
各表面の面積が計算される。表面積の各々を計算するた
めの式は当業者にとって明確であるので以下において与
えられていない。

【００５２】図６ａの中央の正方形では、互いのドット
の交差の各点及び正方形とドットの交差の各点は拡大さ
れた図６ｂに示されているように、二つの数字の数ｉ
ｊ、例えば１１，１２，‐‐‐，１６，２１，‐‐‐，
２６，３１，‐‐‐，３６，４１，‐‐‐，４６によっ
て数えられる。そこでは第一の数字ｉは交差点がどのド
ットに属するかを示し、第二の数字ｊは連続番号を示
す。ドットｉの交差の二つの連続点の各組について、各
ドットｉの中心点ｃｉに対する点ｉｊ_１，ｉｊ_２の間の
角度が計算され、例えばドット１について角度１＿１２
が計算され、その角度はドット１の中心点ｃ１から見る
と点１１と１２の間の角度である（一般に角度ｉ＿ｊ_１
ｊ_２と称される）。

【００５３】原点０は図６ｂに示されているように、例
えばドット３の中心点ｃ３において選択され、交差の点
の各々の座標は計算された角度（角度ｉ＿ｊ_１ｊ_２）、
二つの隣接するドットの中心間の水平方向の距離ｄｈ、
及び二つの隣接するドットの中心間の垂直方向の距離ｄ
ｖを使用して計算される。図６ａ及び６ｂに与えられた
例では、ｄｈとｄｖは等しいが、一般にそれらは異なっ
てもよい。

【００５４】各ドットｉについて、計算された角度（角
度ｉ＿ｊ_１ｊ_２）を使用して、区域の表面積が計算さ
れ、例えば図６ｂでは区域ｉ＿ｊ_１ｊ_２は区域２＿２３
として表される。

【００５５】異なるドット（ドットｉ_１、ドットｉ_２）
の間の交差部（例えば図６ｂに示されたドット３−ドッ
ト４の交差部）は計算された角度（角度ｉ＿ｊ_１ｊ_２）
及びドットの半径を使用して計算される。

【００５６】三角形＿３４＿１５＿１４のような異なる
三角形の面積が計算され、それは（加えられたり又は引
かれた）計算された各区域と組合せて各表面の面積を与
える。

【００５７】ある濃度を有するインクで被覆されるスー
パピクセルの各部の面積は知られているので（計算され
ることができるので）、スーパピクセルの全濃度は例え
ば図６ａのスーパピクセルと同様に計算されることがで
きる：

【式１９】Ａ_ｉは濃度Ｄ_ｉを有する単一インクで被覆されたスーパ
ピクセルの面積（又は透明度Ｔ_ｉを有する面積）であ
り、Ａ_ｉｊは濃度Ｄ_ｉ及びＤ_ｊを有する二つの異なるイ
ンクで被覆されたスーパピクセルの面積（又は透明度Ｔ
_ｉ及びＴ_ｊを有する面積）であり、Ａ_ｉｊｋは濃度
Ｄ_ｉ，Ｄ_ｊ及びＤ_ｋを有する三つのインクで被覆された
スーパピクセルの面積（又は透明度Ｔ_ｉ，Ｔ_ｊ及びＴ_ｋ
を有する面積）であり、Ａ_ｉｊｋｌは濃度Ｄ_ｉ，Ｄ_ｊ，
Ｄ_ｋ及びＤ_ｌを有する四つのインクで被覆されたスーパ
ピクセルの面積（又は透明度Ｔ_ｉ，Ｔ_ｊ，Ｔ_ｋ及びＴ_ｌ
を有する面積）であり、Ａ_{ｅｍｐｔｙ}はインクによって
全く被覆されないスーパピクセルの面積である。全濃度
は個々のピクセルのオーバラップに依存している。ある
濃度は全ての面積の合計に透明度を掛け、次いで全面積
にわたる平均を作ることによって得られる。

【００５８】スーパピクセルの表面積は下記に等しい：

【式２０】

【００５９】式１９及び式２０を使用して、スーパピク
セルの濃度はそのスーパピクセル内のドットのあらゆる
組合せについて計算されることができる。

【００６０】結果は指図されることができ、二つの連続
値間の差Δは計算されることができる。この差Δは例え
ば濃度の関数にグラフィック的に入れることができ、次
いでKanamori曲線と比較される。このようにして、必要
とされるインクの数並びにそれらの濃度を決定すること
ができる。異なるインク濃度と組合された面積の方法を
使用することによって、ある曲線を得るために最良のイ
ンクを選択することができる。これはインク濃度を選択
し、次いで最良の結果を得るために試行錯誤することに
よって達成されてもよい。

【００６１】図７は２×２マトリックススーパピクセル
の一例の濃度のグラフを示し、そこでは八つの異なるド
ットサイズを有するドットが二つの異なるインクで印刷
され、Kanamori曲線と比較されている。第一インクの濃
度はＩ_１＝０．１５であり、第二インクの濃度はＩ_２＝
１．７７である。グラフは二つの連続値間の差がKanamo
ri曲線の上には決してないように２５６の値を選択でき
ることを示す。これは印刷された材料にはバンディング
が全く見られないように連続トーンを作ることができる
ことを意味する。もしKanamori曲線より上で極大になる
極大値を持つグラフが得られるなら、（ピークの）その
濃度を得ることができる組合せが全く存在しない。

【００６２】濃度の選択はさらに安定性に基づくことが
できる：もしドットが正しい場所上に位置されることが
できない（それはインクジェットヘッドで起こりうる）
なら、即ちドットが完全に整列されていないなら、個々
のドット間のオーバラップはシフトする。これはスーパ
ピクセルのグレーレベルを変更する。図６ａ及び６ｂの
ように二つの異なる矩形、正方形の辺より少し小さい辺
を持つもの及び少し大きい辺を持つもの（小さい辺及び
大きい辺はドットの場所の偏位に関してとられる）の濃
度を計算することによって、かかる場合の濃度が計算さ
れる。

【００６３】濃度は大きい辺を持つ矩形では低くなり、
小さい辺を持つ矩形では高くなるので、隣接している二
つのかかる矩形の平均濃度は少しだけ変化する。ドット
位置のある不整合についてこの濃度を計算することがで
きる。その後、例えばある濃度についてKanamori曲線の
値の半分より大きい範囲の外にある全ての濃度は拒絶さ
れてもよい。残りの値から、例えば２５６グレーレベル
が選択され、それらは許容度がない。この方法は４μｍ
以下のドット不整合に対して使用されることができる。

【００６４】使用された二つの異なるインクは異なる濃
度を有する。もし二以上の濃度を有する異なるインクが
使用されるなら、それらは高い濃度を有するインクと低
い濃度を有するインクの異なる濃度の二つのインクを混
合することによって生成されることができる。

【００６５】二つの異なるインクの代わりに、三以上の
異なるインクを使用してもよい。もし例えば三つの異な
るインクが使用されるなら、第一インクは極めて低い濃
度を有し、第二インクは中程度の濃度を有し、第三イン
クは高い濃度を有することが好ましい。例えば、０．０
３，１．１５及び２．１３の光学濃度を選択してもよ
い。

【００６６】図８は本発明で使用されうるインクジェッ
トプリンタ２０の極めて概略的な透視図である。プリン
タ２０はベース３１、キャリジ集成体３２、ステップモ
ータ３３、ステップモータ３３によって駆動される駆動
ベルト３４、及びキャリジ集成体３２のためのガイドレ
ール集成体３６を含む。キャリジ集成体３２上に装着さ
れているのは複数のノズルを有する印刷ヘッド１０であ
る。印刷ヘッド１０は一以上のインクカートリッジ又は
好適なインク供給システムを含んでもよい。インクカー
トリッジは印刷時に異なるグレースケールレベルを有す
る一組の少なくとも二つのモノクロインク容器を含んで
もよい。紙３７のシート又は他の印刷媒体（例えば透明
ポジ）は供給メカニズム（図示せず）によって支持体３
８上で低速走査方向で供給される。キャリジ集成体３２
は高速走査方向におけるステップモータ３３によって駆
動される駆動ベルト３４の作用によってガイドレール集
成体３６に沿って移動される。

【００６７】図９はプリンタ２０の電気制御システムの
ブロック図であり、それは本発明による印刷ヘッド１０
で使用するための制御システムの一例である。プリンタ
２０はホストコンピュータ３０から信号の形の印刷ファ
イルを受けとるためのバッファメモリ４０、印刷データ
を貯蔵するための像バッファ４２、及びプリンタ１０の
操作全体を制御するプリンタコントローラ６０を含む。
プリンタコントローラ６０に接続されているのはキャリ
ジ集成体駆動モータ６６のための高速走査ドライバ６
２、紙供給駆動モータ６８のための低速走査ドライバ６
４、及び印刷ヘッド１０のためのヘッドドライバ４４で
ある。さらに、印刷されるグレーレベルと印刷されるス
ーパピクセルの各ドットについての数、サイズ、所望に
よりオーバラップ（もしドットサイズによって自動的に
与えられるなら）及び所望によりインクタイプの間の一
致を与えるルックアップテーブル又はその類似物を貯蔵
するためのデータ貯蔵７０がある。ホストコンピュータ
３０は例えば Microsoft Corp. 米国によって供給され
るような Windows（登録商標） 98 の如きグラフィカル
インターフェース及びメモリを有し、かつ Intel Corp.
米国によって供給される Pentium（登録商標） III マ
イクロプロセッサを有するパーソナルコンピュータの如
きいかなる好適なプログラム可能なコンピュータ装置で
あってもよい。プリンタコントローラ６０はコンピュー
タ装置、例えばマイクロプロセッサを含んでもよく、例
えばそれはマイクロコントローラであってもよい。特
に、それはプログラム可能なプリンタコントローラ、例
えばプログラマブルデジタルロジック要素、例えばプロ
グラマブルアレーロジック（ＰＡＬ）、プログラマブル
ロジックアレー、プログラマブルゲートアレー、特にフ
ィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）を含
んでもよい。ＦＰＧＡの使用は例えばＦＰＧＡの必要な
設定をダウンロードすることによってプリンタ装置の続
くプログラミングを可能にする。

【００６８】データ貯蔵７０に貯蔵されるパラメータは
例えばホストコンピュータ３０で実行するプリンタドラ
イバソフトウェアによってホストコンピュータ３０から
データ貯蔵７０中に設定されてもよい。例えば、ホスト
コンピュータ３０のプリンタドライバは印刷操作を規定
する様々なパラメータを決定し、これらをデータ貯蔵７
０中に書き込むためにプリンタコントローラ６０に送
る。これらのパラメータに基いて、プリンタコントロー
ラ６０はバッファメモリ４０に貯蔵される印刷データに
含まれる必要な情報を読み、制御信号をドライバ６２，
６４及び４４に送る。

【００６９】例えば、印刷データは受取りバッファメモ
リ３０に貯蔵される各色成分についてビットマップの形
で像データを得るために個々の色成分に分解される。ビ
ットマップの各ビットはグレーレベルと関連される。プ
リンタコントローラ６０からの制御信号によれば、ヘッ
ドドライバ４４は像バッファメモリ５２から色成分像デ
ータを読み出し、印刷ヘッド１０上のノズルのアレーを
駆動し、必要なスーパピクセルを印刷する。

【００７０】上で示したようにプリンタコントローラ６
０はプログラム可能であってもよく、例えばそれはマイ
クロプロセッサ又はＦＰＧＡを含んでもよい。本発明の
例によれば本発明によるプリンタは複雑性を印刷する異
なるグレーレベルを与えるようにプログラムされてもよ
い。例えば、プリンタの基本モデルはグレーレベルの最
初の数の選択を与えてもよい。コントローラ６０のマイ
クロプロセッサ又はＦＰＧＡにダウンロードするための
プログラムの形のアップグレードは追加のグレーレベル
を与えてもよい。従って、本発明はコンピュータ装置で
実施するとき本発明による方法のいずれかの機能性を与
えるコンピュータプログラム製品を含む。さらに、本発
明は、機械可読形態でコンピュータ製品を貯蔵しコンピ
ュータ装置上での実行時に本発明の方法の少なくとも一
つを実行するＣＤ−ＲＯＭ又はディスクの如きデータキ
ャリヤを含む。コンピュータ装置はマイクロプロセッサ
又はＦＰＧＡの一つを含んでもよい。

【００７１】データ貯蔵７０は当業者に公知のデジタル
データを貯蔵するためのいかなる好適な装置を含んでも
よく、例えばレジスタ又はレジスタの組、ＲＡＭ、ＥＰ
ＲＯＭ、ＲＯＭの如きメモリ装置又は他のいかなるソリ
ッドステートメモリを含んでもよい。

【００７２】本発明を好ましい例を参照して示し記載し
たが、本発明の範囲から逸脱せずに形態及び細部におい
て様々な変化又は変形をなしてもよいことが当業者には
理解されるだろう。例えば図９を参照すると、スーパピ
クセルグレーレベルを印刷するために必要なデータを決
定するためのパラメータはデータ貯蔵７０に貯蔵され
る。しかしながら、本発明によれば上述の印刷例を実施
するための印刷ファイルはホストコンピュータ３０によ
って調製されてもよく、プリンタ２０はホストコンピュ
ータ３０のスレーブ装置としてこのファイルに従って単
に印刷する。従って、本発明は、本発明の印刷方法がホ
ストコンピュータ上のソフトウェアで実施され、補正な
しでホストコンピュータからの指示を実施するプリンタ
上で印刷されることを含む。従って、本発明は印刷ヘッ
ドと関連するコンピュータ装置で実行されるときに本発
明による方法のいずれかの機能性を与えるコンピュータ
プログラム製品を含み、プログラマブルコンピュータ装
置はプリンタとともに含まれてもよく又はプログラマブ
ル装置はコンピュータ又はコンピュータシステム、例え
ばプリンタに接続されたローカルエリアネットワークで
あってもよい。プリンタはネットワークプリンタであっ
てもよい。さらに、本発明は機械可読形態でコンピュー
タ製品を貯蔵しデータキャリア上で貯蔵されるプログラ
ムがコンピュータ装置上で実施されるときに本発明の方
法の少なくとも一つを実行できるＣＤ−ＲＯＭ又はディ
スクの如きデータキャリヤを含む。コンピュータ装置は
パーソナルコンピュータ又はワークステーションを含ん
でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃度の関数において、人の目で識別可能である
濃度差を与えるKanamori曲線を示す。

【図２】スーパピクセルにおけるドットの異なる組合せ
が異なる濃度に導くことを示す。

【図３】同じ濃度を有するドットの幾つかの組合せ、及
び異なる濃度を有する同じドットの他の組合せを概略的
に示す。

【図４】異なるドットサイズの四つのオーバラップする
ドットを有する２×２マトリックススーパピクセルを示
す。

【図５】計算目的のために二つの部分的にオーバラップ
するドットを示す。

【図６】図６ａは同じドットサイズの四つのオーバラッ
プするドットを有する２×２マトリックススーパピクセ
ルを示し、図６ｂは図６ａの拡大された中央の正方形を
示す。

【図７】ドットが二つの異なる濃度を有するインクで印
刷される２×２マトリックススーパピクセルの一例の濃
度の関数におけるコントラストのグラフを示す。

【図８】本発明で使用するためのインクジェットプリン
タの極めて概略的な図である。

【図９】本発明の一例によるプリンタコントローラの概
略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ルーディ・ヴァンウーイドンクベルギー国モートゼール、セプテストラート 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロゼ・ベンノートチャップ内Ｆターム(参考） 2C057 AF39 AN07 CA01 CA05 CA07 DA10 2C262 AA02 AA24 AB13 BB01 BB10 BB16 BB17 BB22 BB27 BC10 DA06 EA04 5B057 AA11 CA08 CA12 CA16 CB07 CB12 CB16 CC01 CE13 CH07 CH08 5C074 AA05 BB16 DD03 DD05 FF05 5C077 LL19 MP01 NN02 NN05 NN07 PP68 PQ12 PQ23 TT05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スーパピクセルを有する像を印刷する方
法であって、各スーパピクセルが印刷媒体上にドットの
組合せを含み、少なくとも一つのスーパピクセル内のド
ットが１）各ドットのサイズ、２）各ドットの濃度、及
び３）少なくとも二つのドットの少なくとも部分的にオ
ーバラップする部分に対して独立して制御される方法。
【請求項２】各スーパピクセルが複数の連続セルから
構成され、少なくとも一つのドットが各セルにおいて印
刷されることができる請求項１に記載の方法。
【請求項３】異なるグレーレベルを有する少なくとも
二つのインクが使用される請求項１又は２に記載の方
法。
【請求項４】印刷媒体上でドットの組合せから作られ
たスーパピクセルの複数のグレーレベルを選択する方法
であって、スーパピクセルのグレーレベルがスーパピク
セル内の各ドットのサイズ、各ドットの濃度及び少なく
とも二つのドットのオーバラップによって決定され、選
択がKanamori曲線に基づいている方法。
【請求項５】選択がさらに安定性に基づいている請求
項４に記載の方法。