JP2005041223A - １パス２方向プリンタの改良した特徴づけ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷システムの画像品質を改善する方法を提供する。
【解決手段】２方向カラー複写装置の改良した特徴付け方法であって、印刷装置が再現すると予想される達成可能な色のガミュートを入手するステップと、前記達成可能なガミュート内の複数のカラーパッチを含む少なくとも１つのカラーテストターゲットを規定するステップと、第１の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、第２の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、左→右モードおよび右→左モードで達成可能な色のガミュートの交差部分を求めるステップと、前記交差部分のガミュートより小さなガミュートを規定するステップと、前記規定したより小さなガミュートを共通ガミュート開始点として用いて、反復的に較正表を作成するステップと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般にカラープリンタの色彩再現のプロファイリング方法に関し、より特定的には、往復プリントヘッドを用いるプリンタの色彩再現特徴をプロファイリングする方法に関する。

当該技術分野では、インクジェットプリンタは、1本の移動軸に沿って用紙を移動させる用紙経路と、用紙上で前後に移動（往復）し、その間にインクジェットヘッドがインクを噴射するキャリッジとを含む。一般的なインクジェット印刷システムは４つのプリントヘッドを有し、これらが水平方向に整列し左右にスキャンして一掃分（ｓｗａｔｈ：スワース、記録区画）の画像を印刷する。１スワースとは、印刷した画像のプリントヘッドと同じ高さの一本の筋のことである。この設計により、用紙下のプラテンをできるだけ狭く維持できる。すべてのプリントヘッドを直線状に並べて設置する欠点は、キャリッジの各パスで同じ原色を使用しても、色を置く順序によって作成される複合色がある程度決定されてしまうことである。各スワースの印刷後、用紙は垂直方向に進められ、次のスワースが印刷される。各印刷パス後、媒体は１ヘッドの高さ分だけ（またはその一部だけ）移動され、キャリッジが再び用紙を横切って移動する。

プリントヘッドがスキャン方向に水平方向に整列した往復キャリッジ型プリントヘッドでは、１パス２方向モード印刷が望ましい場合があり、それはこのモードで印刷すると、プリントヘッドアセンブリが、所与のスワースで全画素を左から右へスキャンして印刷し、その後、用紙を垂直に移動させて、次のスワースでは右から左へスキャンして全画素を印刷するので生産性が上がる場合が多いためである。用紙の移動後、左から右へのスキャンで工程が再開する。

色差の主な原因は、インクが用紙上に噴射される順序である。あるスワースではインクは左から右の順に置かれ、次のスワースでは右から左の順に置かれる。左→右印刷の場合、インクは通常、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に噴射される。右→左印刷では、インクは通常、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に噴射される。この結果、あるスワースで印刷された赤色は、次のスワースの赤と同じに見えない場合があり、なぜなら、イエローを最初に印刷し、その上にマゼンタを印刷して作成した赤色は、マゼンタを印刷してその上にイエローを印刷する場合に作成される赤色とは必ずしも同じとは限らないからである。濃シアン上に淡シアンを置く場合、淡シアン上に濃シアンを置いた場合とは異なる色になる。これは、個々のインクの吸収および散乱特性、各インクの全有効範囲、ならびにハーフトーンアルゴリズムの違いによるものである。一般にこれは、一方向の印刷で作成可能な赤、青、茶、肌色等の色は、必ずしも逆方向の印刷では得られない場合があることを意味する。このような差はカラーバンディングと呼ばれることが多く、プリントヘッドと同じ高さの交互の縞として現れる。

一般的なプリンタの出力を、インク組の設計上の一致基準（ある基準に一致するように設計されたと仮定した場合）以外の基準に一致させるためには、通常、カラープロファイリングと呼ばれる方法を用いる。カラープロファイリングは、ある特定のインク組、媒体、および環境条件のもとでプリンタの色彩再現特徴を特徴付け、かつこの情報を、プリンタの出力を基準に一致させる色補正データとともに用いる試みである。

カラーバンディング削減の試みは、左→右スワースと右→左スワースとに異なる色較正表（color calibration table）を用いてきた。この方法では、２つの色較正表が作成される。第１の表は、各スワースを右→左方向の印刷は行わず左→右方向に印刷する１パス１方向モードで較正ターゲットを印刷して作成する。第２の表は、各スワースを左→右印刷は行わず右→左方向に印刷する１パス１方向モードで較正ターゲットを印刷して作成する。両方の較正が完了すると２つの表が作成され、１パス２方向モードでの印刷に使用される。これは、左→右カラールックアップテーブルを用いてプリントヘッドアセンブリを左→右にスキャンして印刷したスワース中に含まれる画像データを処理し、かつ右→左カラールックアップテーブルを用いて右→左にプリントヘッドアセンブリをスキャンして印刷したスワース中に含まれる画像データを処理して行う。

原理上、これは１パス２方向印刷におけるカラーバンディングの削減に有用なはずであるが、実際の結果には程度の異なるカラーバンディングがなお含まれる。これは、一方向の印刷で得られるカラーガミュート（色再現範囲：color gamut）が必ずしも逆方向の印刷で取得可能なカラーガミュートと同じではないからである。例えば、赤ガミュートの最端縁部分で濃淡のない無地の赤の作成を望むとする。これは用紙上に１００％のイエローと１００％のマゼンタとを印刷すればできるはずである。上述したように、一方向ではマゼンタがイエローの上に置かれ、他方向ではイエローがマゼンタの上に置かれる。１カラーパスあたりのインクの最大量は１００％であるから、左→右ガミュート中の個々の色領域の大きさと形は右→左ガミュートの色領域と異なり、この逆もまた成り立つので、その後のスワースで得られる赤は同じには見えない。両方向についてそれぞれ独立したガミュートマッピングだけを配慮すると、予想通りよくない結果が得られる。これには、ガミュートの大きさ、色解像度、および中間値の決定に用いた補間方法の精度に関するいくつかの理由がある。ガミュートが小さすぎる、もしくは色解像度が高すぎる場合、または補間方法が不正確な場合、色補正ソフトウェアが両方向について同一の原色組み合わせを作成できない場合が多い。

従って、当該技術分野では、２方向間に目立つ（未修正の）カラーシフトをもつ印刷システムの画像品質を改善する方法を提供することが必要である。

本発明は、印刷時のインクの付与順序がキャリッジの方向によって異なるインクジェットプリンタ等のキャリッジプリンタにおける１パス印刷のカラーバンディングの問題に関する。当該技術分野では２つの印刷方向間で色を一致させる調整方法は周知であるが、本発明で開示するのは、２方向色再現装置（bi-directional color reproduction devices）の改良した特徴付け方法である。

本発明の方法は、まず、プリンタが再現すると予想される色の共通ガミュートを推定するステップを含む。カラースペースに広がる広範囲のカラーパッチをそれぞれ含む２つのカラーテストターゲットを規定する。好適には、プリンタのガミュート内に入ると予想されるカラーパッチに加えて、プリンタのガミュート外と予想されるカラーパッチを含む。左→右テストターゲットを１パス１方向印刷モードで印刷し（左→右スキャンのみの印刷）、左→右印刷用の色較正表を作成する。右→左テストターゲットを１パス１方向印刷モードで印刷し（右→左スキャンのみで印刷）、右→左印刷用の色較正表を作成する。本発明の次のステップは、左→右モードのみで印刷して作成したガミュートと右→左モードのみで印刷して作成したガミュートとの数学上の交差部分を求めるステップを含む。これを実行するには、まず第１の印刷方向に関連した色較正表によって処理した左→右テストターゲットを印刷する。その後、第２の印刷方向に関連した色較正表で処理した右→左テストターゲットを印刷し、対応する各出力を比較する。左→右のみの印刷と右→左のみの印刷とのガミュート内に入る色を、その類似性またはカラースペース中での互いの距離から特定する。すなわち、対応する２つの色パッチの差がΔＥ<Ｅ０ならば、これらの色は各印刷方向のガミュート内に入る。逆に、対応する２つの色パッチの差がΔＥ>Ｅ０ならば、これら２つの色は左→右のみの印刷モードと右→左のみの印刷モードとの交差部分には含まれない。その後、左→右印刷モードと右→左印刷モードとのガミュート交差部分を入手した上で、特定したガミュート交差部分よりもわずかに小さなガミュートに基づいた開始ガミュート（達成可能な色範囲）をもつ新たな較正表を各印刷方向ごとに作成する。すなわち、各方向で達成可能なガミュート間の交差部分に、共通のカラーガミュートを両方向にクリップする。これが反復較正工程の新たな開始ガミュートとなる。これに続いて、左→右印刷モードおよび右→左印刷モードそれぞれについて色較正表を作成する。各印刷方向について較正が完了すると、プリンタは２方向モード印刷するように特徴付けられる。

本発明は、両方向色再現の改良した特徴付け方法を提供する。特徴付けデータを用いて、第１（右→左）印刷方向と第２（左→右）印刷方向について別個のプロファイルを作成する。

ラスタライズを行う場合、ＲＩＰ（ラスターイメージプロセッサ）はラスタデータの各ストリームごとに正しいプロファイルを使用する。レンダリングソフトウェアで出力画像をラスタライズする際、該ソフトウェアは、右→左方向の印刷に使用するラスタ組は右→左プロファイリングデータを用い、かつ逆方向の印刷に使用するラスタ組には逆のプロファイリングデータを用いるようにラスタ組を作成する。本発明の方法はスワース間の色差を人間の目が検出できる色相シフト量の範囲内に維持するため、出力はほぼ同一に見える。

当業者であれば、プリンタ特徴付け工程を理解し、好適には該工程を実行した経験をもつと考える。

プリンタの特徴付けは、まずプリンタが再現できると予想される色の共通ガミュート、すなわちプリンタが達成可能な色の範囲を、推定またはそれ以外の方法で入手するステップを含む。まず、上記ガミュート内の色パッチ群を有する標準テストターゲットが必要である。このターゲットページは、特徴付け中のプリンタで印刷した色パッチを含む。当該技術分野で一般的に入手できる測色計または分光光度計によって印刷結果を分析する。測色値は、入力ページの各色パッチがプリンタの出力ページ上の各色にどの程度近いかを決定する助けとなる。測色計データによってほぼ同一色（許容誤差内まで）をもつと判定された色パッチは、一致色パッチ対と考えられる。すなわち、出力色と入力色とがほぼ同じということである。従って、これらの色についてはプリンタはさらに較正を行う必要はない。一致しない色パッチについては、測色計データを照度等の他の要件とともに用いて、プリンタに必要な各種調整のマッピングを一部含む色較正表を作成し、突出した色をその入力パッチの色と揃えさせる。次の反復の準備として、較正情報をプリンタの色管理エンジンに入力する。

これに従い、次の印刷サイクル中に、色管理エンジンはプリンタのＣＭＹＫカウントに色調整を行う。エンジンが再較正された状態で、残りの色パッチだけを含む新たなテストページを作成する。その後の各反復時には一致していないパッチだけが印刷される。この新たなテストターゲットページを印刷する。今回の反復でのターゲットの色彩分析によって、一致する色パッチ対が決定される。

新たな色較正表を作成する。プリンタは更新された色管理エンジンによって、現在のランについて再較正される。同一と判定されたパッチはターゲットページから削除される。従って、次回の反復時用のターゲットページは、まだ色が一致しない色パッチのみを含む。出力パッチが対応する入力パッチにすべて一致するか、または較正を終了させる所定の規準に合致するまで、このテスト−分析−再較正の工程を繰り返す。

上述したプリンタ特徴付け工程を例示するため、図１を参照する。標準テストターゲット１０は、まとめて１４で示す複数の個々の色パッチ１２を有する。ターゲットページを印刷装置２０に入れる。プリンタはページ１０の色パッチを印刷出力１６としてできるだけ再現しようとする。図２では、作業台２４上の一般的な測色計１８を用いて、印刷したページ１６の色パッチを分析する。最初のターゲットページの色パッチに関連した測色計データは、すでに利用可能なのが好適である。こうして作成した測色計データをラップトップコンピュータ２２に通信またはそれ以外の方法で付与し、さらに計算分析を行う。

次に図３では、ラップトップコンピュータ２２上でデータ分析を行う。入力ターゲットページ１０の色パッチ１４に関連した測色計データ２６を、出力ターゲット１６の色パッチに関連した測色計データ２８で処理する。一致する色パッチ３２が特定され、不一致の色パッチ３４と別にされる。不一致対３４に関連したデータに対して、他の希望要件に関連したデータとともに計算３６を行う。これにより色較正表４０が作成される。

次に図４を参照する。一般に較正表４０を含むデータを用いて、技術者は、４４で示すようにコントロールパネル４２からプリンタの色管理エンジン（図示せず）を再較正する。または、ラップトップコンピュータを色管理エンジンと通信させて、ソフトウェアツールを介して色管理エンジンを再較正する。次の印刷サイクル前に、新たなテストターゲットページが作成される。図５は、次の反復時にプリンタ２０上で印刷予定のテストターゲットページ４６を示す。好適には、テストターゲットページ４６は、まとめて４８で示すまだ一致していない色パッチ１２だけを含む。印刷装置は測色データおよび計算上の分析によって求めた希望範囲内の色をすでに再現しているので、すでに一致している色パッチは好適には当該反復時のターゲットページから削除される。プリンタ２０は、４６で示す色についてのみなお較正が必要である。

合計いくつのパッチを含む何回の反復が必要なのか、これは、色管理エンジンの補間アルゴリズムの品質、および当該システムにおける問題の深刻度に依るところが大きい。方向によって異なる色シフト量は、多くの要因に依存する。該要因には、インクおよび媒体、ならびにこれらがどのように相互作用するかがある。他の要因には、ドット上にドットが重なるように（ドット・オン・ドット）インクを置かないためのドット配置精度およびディザリングアルゴリズムの能力がある。またプロファイリングの実行に必要なパッチの数は、直線に並んだ色の数によって決定される。全ヘッドが直線状に配置された６色プリンタは、全ヘッドが直線状に配置された４色プリンタよりも多くのパッチを必要とする。単純な場合、２ヘッドプリンタに必要な最大パッチ数は、各方向ごとにＣおよびＭのそれぞれについて２５５個の合計５１０個である。テストプリントの実際上のパッチ上限数は４０９６個である。パッチ数をこれよりかなり多くすると、全パッチの測定時間を非常に長くしてしまう。推定用に４０９６個のパッチを自動測色計で測定するには、約４時間かかる。

通常、淡インクと濃インクとを組合せるには、まず淡いほうのインクで始めて、ＤｍａｘＬ（淡色調インクの最大可能濃度）までこのインク量を増やし、その後、通常インクを加え始め、Ｄｍａｘに達して濃インクのみが使用されるまで、少なくとも１ドット分の淡インクを1ドット分の通常色調のインクと交換していく。以後、このアプローチをランプアップ／ランプダウン（ｒａｍｐ ｕｐ／ｒａｍｐ ｄｏｗｎ：一定割合での増減）と称する。最初のパッチはこの方法で印刷する。しかし、第２方向を第１方向に一致させるためには、単純なランプアップ／ランプダウンアプローチでは可能な限り近い一致を作成できない場合がある。大半のパッチでは標準的方法でぴったりの一致が得られる場合が多いが、一致しなかったパッチについては、淡インクと通常インクとの非標準的な組み合わせを用いなければならない。例えば、第１方向でのパッチ番号２００が第２方向のパッチとまったく一致しなかったと仮定する。パッチ番号２５５が最大濃度をもっているとすると、通常、このレベルでは通常濃度のインクだけをほぼ独占的に用いる。しかし、より淡いインクをある割合だけ混ぜることによって、通常インクを加えた場合よりも近い一致が得られる場合がある。

本発明の特徴付け方法は、一方の印刷方向を第１（左→右）方向、かつ他方を第２（右→左）方向と指定するステップを含む。

まずプリンタの達成可能な色ガミュートを入手する。達成可能な色ガミュート内のカラーパッチを含むテストターゲットを各方向ごとに１つずつ作成し、各ターゲットは好適にはカラースペースのスペクトルに広がる広範囲の色またはパッチからなる。テストターゲットはまた、好適にはプリンタの達成可能な色ガミュート内の色とともに、該色ガミュートより外の色も含む。

第１のテストターゲットを１パス１方向モードに設定したプリンタで印刷する（第１方向のみの印刷）。このターゲットを分析して、当該方向のみの印刷から出力色の測色を求める。

第２のテストターゲットを１パス１方向モードに設定したプリンタで印刷する（第２方向のみの印刷）。このターゲットを分析して、当該方向のみの印刷から出力色の測色を求める。

上記両方の測色データ組から、各印刷方向用の色較正表対が作成される。

本発明の次のステップは、左→右モードのみの印刷と右→左モードのみの印刷で作成されるガミュートの数学上の交差部分を決定するステップを含む。これにはまず、第１印刷方向に関連した色較正表によって処理した左→右テストターゲットを印刷する。その後、第２印刷方向に関連した色較正表によって処理した右→左テストターゲットを印刷し、対応する各出力を比較する。左→右のみの印刷と右→左のみの印刷とのガミュート内に含まれる色を、色同士の類似性またはカラースペース中の色間の距離によって特定する。すなわち、２つの対応する色パッチの差がΔＥ<Ｅ０であれば、これらの色は各印刷方向のガミュート内にある。逆に、対応する２つの色パッチの差がΔＥ>Ｅ０であれば、これら２つの色は、左→右のみの印刷モードと右→左のみの印刷モードとの交差部分内にはない。その後、左→右印刷モードと右→左印刷モードとのガミュート交差部分を入手した上で、特定したガミュート交差部分よりわずかに小さいガミュートに基づいた開始ガミュート（達成可能な色範囲）をもつ新たな較正表を各印刷方向ごとに作成する。すなわち、両方向に共通の色ガミュートを、各方向で達成可能なガミュートの交差部分にクリップする。これが、上記で概略を述べた反復較正工程の新たな開始ガミュートとなる。その後、上述した方法で色較正を実行する。その後、左→右印刷モードと右→左印刷モードとについて色補正表が作成される。各印刷方向ごとに較正が完了すると、プリンタは２方向モードで印刷するように特徴付けされた状態となる。

最終的に２つの色較正表が作成される。これ以降、プリンタの色管理エンジンは、第１方向（左→右）内に含まれる画像データを該方向に関連した較正表で処理し、第２スキャンスワース内に含まれる画像データを該印刷方向に関連した色較正表で処理する。プリンタはこれで較正され、これ以後、１パス２方向モードに設定できる。

図６のフロー図は、印刷方向ＬＲおよびＲＬでのガミュート比較を用いて、印刷装置を特徴付ける最終ガミュートを作成する特徴付け工程を示す。印刷した色パッチのテストターゲット５０を測定し、得られたそのデータを両印刷方向でプリンタモデル５２に供給する。これによって、ＬＲ印刷方向ではガミュート範囲（gamut limits）５４が作成され、ＲＬ印刷方向ではガミュート範囲５６が作成される。各ガミュート範囲を上記の技術に従って５８で比較し、最終ガミュート記述６０が作成される。

図７のフロー図は、図６の最終ガミュート６０を色管理環境中で用いる様子を示し、例えば入力画像のｓＲＧＢ６２と印刷装置のプリンタＣＭＹＫ間などの大きさ（ボリューム、volume）の異なる２つのカラースペース間でガミュートマッピングを行う。入力画像のｓＲＧＢカラーがＸＹＺカラー値に変換され、色の外観の分析とガミュートマッピング６６作成が行われる。ガミュートがマッピングされた画像は、その後、どの印刷順序を用いるかに応じて６８で分割される。ＸＹＺ’カラースペース中で得られた値からルックアップテーブル（ＬＵＴ）７０を作成し、これはその後、７２で希望のＸＹＺ値をＬＲ印刷方向用のプリンタＣＭＹＫカウント（値）に変換するのに用いる。同様に、ＸＹＺ’カラースペース中で得られた値からルックアップテーブル（ＬＵＴ）７４を形成し、これはその後、７６で希望のＸＹＺ値をＲＬ印刷方向用のプリンタＣＭＹＫカウント（値）に変換する。これらはその後、ハーフトーン化され、プリンタに送信される。

本明細書で開示した方法は、何らかの特定の色規準に合致させようとするものではなく、一方の印刷方向の色と他方の印刷方向の色とを一致させて、プリンタの色順序に起因するバンディングを最小限に抑えようとするためである。

以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、出願人および当業者には、現在のところわからない、またはわからないかもしれない各種代替例、変形、変更、改良および実質的な等価物が可能であるとわかると考える。従って、前掲の特許請求の範囲は、代替例、変形、変更、改良、および改善をすべて包含すると意図する。

まとめて１４で示す複数のカラーパッチ１２を有する最初のターゲットテストページ１０を印刷してテスト結果ページ１６を作成する、印刷装置２０の一般的な特徴付け工程の一部を示す図である。 出力したテストターゲット１６の各カラーパッチ１２を分析し、得られた測色データ値をラップトップコンピュータ２２へ通信する、作業台２４上に設置した一般的な測色計装置１８を示す。 ラップトップコンピュータ２２によって実行されるデータ分析の概略図であり、入力ターゲットページ１０のカラーパッチに関連した測色データ２６を出力ターゲット１６のカラーパッチに関連した測色データ２８で比較処理し、この反復の色調整３６で他データ３８とともに計算して、一致するカラーパッチ３２を不一致カラーパッチ３４から分離し色較正表４０を作成する様子を示す図である。 ユーザ４４が構成表４０のデータを用いてプリンタ２０の制御パネル４２から色管理エンジンを再較正する様子を示す図である。 プリンタ２０が次回の反復で印刷する予定のテストターゲットページ４６を示し、テストターゲットページは、まとめて４８で示す個々のカラーパッチ１２だけを含み、これらカラーパッチ１２はまだ一致しておらず、プリンタ２０の特定の色をまだ較正しなければならない状態を示す図である。 左→右（ＬＲ）印刷方向および右→左（ＲＬ）印刷方向のガミュート比較を行って印刷装置を特徴付ける最終ガミュート記述を作成することを含む特徴付け工程のフロー図である。 色管理環境中で最終ガミュート記述を用いてｓＲＧＢとプリンタＣＭＹＫ間等の大きさの異なる２つのカラースペース間でガミュートマッピングを実行する様子を示すフロー図である。

符号の説明

１０ 標準テストターゲット、１６ 印刷出力、１８ 測色計、２０ 印刷装置、２２ ラップトップコンピュータ、４０ 較正表。

Claims (3)

1. ２方向色再現装置の改良した特徴付け方法であって、
   ａ）印刷装置が再現すると予想される達成可能な色のガミュートを入手するステップと、
   ｂ）前記達成可能なガミュート内の複数のカラーパッチを含む少なくとも１つのカラーテストターゲットを規定するステップと、
   ｃ）第１の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、
   ｄ）第２の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、
   ｅ）左→右モードおよび右→左モードで達成可能な色のガミュートの交差部分を求めるステップと、
   ｆ）前記交差部分のガミュートより小さなガミュートを規定するステップと、
   ｇ）前記規定したより小さなガミュートを共通ガミュート開始点として用いて、反復的に較正表を作成するステップとを含む方法。
2. ２方向色再現装置の改良した特徴付けシステムであって、
   プロセスと、メモリと、記憶媒体と、
   命令組を実行するコンピュータプログラムとを含み、前記命令組は、
   印刷装置が再現すると予想される達成可能な色のガミュートを入手するステップと、
   前記達成可能なガミュート内の複数のカラーパッチを含む少なくとも１つのカラーテストターゲットを規定するステップと、
   第１の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、
   第２の印刷方向用の色較正表を作成するステップと、
   左→右モードおよび右→左モードで達成可能な色のガミュートの交差部分を求めるステップと、
   前記交差部分のガミュートより小さなガミュートを規定するステップと、
   前記規定したより小さなガミュートを共通ガミュート開始点として用いて、反復的に較正表を作成するステップとを含むシステム。
3. 請求項２に記載の改良した特徴付けシステムにおいて、前記カラーテストターゲットは、少なくとも１つのカラースペースに広がるある範囲のカラーパッチ群を含み、前記複数のカラーパッチのいくつかは、前記印刷装置の前記達成可能なガミュートより外に位置するシステム。

Images