JP2006018269A - ハードコピー出力における差光沢を操作する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハードコピー出力における差光沢を操作する方法を提供すること。
【解決手段】 第１の異方性構造配向を有する第１の中間調を選択し、そして前記第１の中間調とは異なる第２の異方性構造配向を有する第２の中間調を選択する。次に、中間調画像の少なくとも何らかの部分に前記第１の中間調を適用し、前記中間調画像の他の部分に前記第２の中間調を適用する。最後に、前記各ステップから生じた中間調画像のハードコピー出力に透明トナーを適用して、その適用された透明トナーの第１の部分に第３の異方性構造配向を有する第３の中間調が与えられ、かつ前記適用された透明トナーの他の部分には第４の異方性構造配向を有する第４の中間調が与えられるようにする。
【選択図】なし

Description

本発明は、画像かテキストに関係なく画像データのハードコピーに固有の光沢に関する。さらに詳細には、本発明は、中間調画像データおよびその中間調画像データがハードコピーにプリントされる場合の差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）の制御に関する。

文書の複写に対してプロテクトする方法を有することが望ましい。内容の一部が人間には容易に観察できるが、複写機スキャナーには観察できないような態様が最も望ましい。１つの手法としては、透明トナーまたはインクを用いて画像をプリントし、用紙をある角度で保持すれば人間には識別できるが、用紙に対して直角に読み取るように制限されている複写機スキャナーには検知できない反射光と拡散光との差を生じさせることである。

特許文献１に記載された発明は、複写不能なプリントを生成する方式を開示している。静電プリンター（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｉｎｔｅｒ）では、テキストは透明トナーを用いて印刷される。したがって、ページのトナー部分と非トナー部分の間の光学的な差だけが反射性である。プラスチックトナーは用紙よりも多く光を発射する。人間の目がトナーからの反射光を捕らえて、明るく見えるトナーと暗く見える用紙との間にコントラストを生成するような角度でページを保持することによって、人間が画像を読み取ることができる。しかし、複写機スキャナーは常に、光を傾斜角で供給し、直角で読み取ることによって、反射光を避けるように設定される。この場合には、拡散光は階調のある表面と階調のない表面との両方でほぼ等しく、スキャナーは差を検知せず、複写機はオリジナルを複写することができない。

「グロスマークのための中間調画像光沢制御」（ＨＡＬＦＴＯＮＥ ＩＭＡＧＥ ＧＬＯＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＦＯＲ ＧＬＯＳＳＭＡＲＫＳ）という名称の米国特許出願第１０／１５９４２３号における教示に存在する他の問題点は、主画像における中間調構造が、視覚濃度／カラー変化を伴わずに大きく変更されうる場合には主画像のプリントの中間調領域では、所望のグロスマーク画像の描画（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）が最も効果的であるということである。完全被覆（ｓｏｌｉｄ ｃｏｖｅｒａｇｅ） （１００％）およびハイライト（低い濃度）領域では、操作可能な光沢差は弱いか、あるいはほぼゼロである。
米国特許第６１０８５１２号

従って、上述のように、所定の主画像に対してグロスマーク画像技術（Ｇｌｏｓｓｍａｒｋ ｉｍａｇｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が効果的である実用濃度の範囲を改善しかつ拡張しつつ、差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を制御しかつグロスマーク・ハードコピーに対する操作を可能にする構成と方法の必要性が存在する。この必要性には、容易にコピーできないが、肉眼の観察者にはそのようなものとして容易に識別できる画像を生成することの望ましさが含まれている。従って、固有の光沢を操作する改良された方法で上述したこのような、および他の不足および難点を解決ことが望ましいであろう。

本発明は、ハードコピー出力における差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を操作するための方法であって、第１の異方性構造配向性を有する第１の中間調を選択し、そして第１の中間調とは異なる第２の異方性構造配向性を有する第２の中間調を選択するテップよりなる方法に関する。第１の中間調はその中間調画像の少なくとも一部分に適用されており、第２の中間調はその中間調画像の残りの部分に適用されている。これに続いて、上記のステップから生じた中間調画像のハードコピー出力に透明トナーを適用することが行われ、その場合、適用された透明トナーの第１の部分には第３の異方性構造配向性を有する第３の中間調が与えられ、また適用された透明トナーの他の部分には第４の異方性構造配向性を有する第４の中間調が与えられる。

具体的には、本発明は、基体上の感知される差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を操作するための方法であって、第１の異方性構造 配向性を有する第１の中間調を選択し、第１の中間調とは異なる第２の構造 配向性を有する第２の中間調を選択し、基体上に堆積された透明トナー層の第１の部分に第１の中間調を適用し、そして基体上に堆積された透明トナー層の他の部分に第２の中間調を適用するステップを含む方法に関する。

本発明はまた、ハードコピー出力における差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を操作する方法であって、第１の異方性構造 配向性を有する第１の中間調を選択し、第１の中間調とは異なる第２の異方性構造 配向性を有する第２の中間調を選択し、基体上に堆積された第１の透明トナー層の第１の部分に第１の中間調を適用し、基体上に堆積された第１の透明トナー層の他の部分に第２の中間調を適用するステップを含む方法に関する。次に、これに続いて、第３の異方性構造 配向性を有する第３の中間調を選択し、第３の中間調とは異なる第４の異方性構造 配向性を有する第４の中間調を選択し、中間調画像の少なくとも幾らかの第１の部分に第３の中間調を適用し、中間調画像の他の部分に第４の中間調を適用し、そして第１の透明トナー層上に堆積された第３および第４の中間調よりなる中間調画像を表わすカラートナー層を適用することが行われる。次に、これに続いて、上記のステップから得られた中間調画像のハードコピー出力に第２の透明トナー層を適用することが行われ、この場合、適用された第２の透明トナー層の第１の部分に第５の異方性構造 配向性を有する第５の中間調が与えられ、そしてその適用された第２の透明トナー層の他の部分に第６の異方性構造 配向性を有する第６の中間調が与えられる。

種々の異方性中間調ドット構造間に存在する感知される差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を適切に利用することにより、特殊な用紙あるいは特殊なトナーやインクを必要とすることなしに、その差光沢を介しての感知光沢の所望の操作やグロスマークの生成を達成できる。しかし、このような教示は、下記に示されるように、まさにその本質から、実効性のためにはページ上のある種のトナーやインクに依存している。この技法は、媒体／用紙に適用されるトナー／インクに固有の光沢の操作を伴うものであるから、ある種のトナー／インクが堆積される領域においてだけ所定の所望グロスマーク画像が現れるということになる。背景領域やハイライト部分のような非常に濃度の低い領域は、最小表示となって差光沢効果（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ ｅｆｆｅｃｔ）をゼロにして、トナーが存在しない場合のように、光沢が存在しないことにより、その領域上の任意所望のグロスマーク画像を見えるようになされる。

トナー／インクについての別の場面では、画像が完全に飽和していて、完全なトナー被覆を必要とし、中間調ドットが完全に「オン」（”ｏｎ”）であるから、異方性中間調ドット光沢構造が失われる。このようにして、異方性光沢構造は完全飽和まで失われる。ここで再び、差光沢効果がゼロであることにより、このような任意の領域に配置された任意所望のグロスマーク画像が、異方性光沢差がまったく存在しないことで、目に見えるようになる。従って、最良の効果を得るためには、濃度があまり低くないか、あるいはあまり高くない画像領域の間の領域に重ね合わされるのが最も良い。下記の開示は、実用濃度のこの範囲を拡張することに関している。

図１は、どのようにして人間の目１がページ上の光沢を読み取ることができ、スキャナーはできないかを示している。３つの光沢領域１４が示されている。光源２からの１つの光線１０は、光沢トナー１４が存在していない位置で用紙に当たっており、反射光１３は拡散されて、人間の目１に向かう方向を含む全ての方向で少量の光しか存在しない。等しい強度の他の光線１１は、光沢トナーが存在している位置で用紙に当たっている。ここでは、表示された方向には、ある量の反射光１２が存在する。人間の目１が図示のような位置にある場合には、光沢トナー領域と非光沢トナー領域との間の大きな差は人間の目１によって容易に観察できる。しかし、スキャナー３は用紙に直角の入射光を読み取る。この場合には、光沢ドットと非光沢ドットとの両方から来る少量の拡散光しか存在せず、スキャナーは差を検出できない。これが、従来の複写機やスキャナーで走査できない光沢画像を作成するための１つの方法である。

従来、中間調の固有反射および拡散特性が、本質的に異方性である中間調構造を利用して入射光を方位角について指示するように操作できるという事実はほとんど理解されていなかった。ミラーは、そのミラーの平面に対する光源の方位角に関係なく等しく反射性である。同様に、白紙の用紙は、光源の方位角に関係なく等しく反射性でかつ拡散性である。しかし、印刷物は、中間調の構造的 配向性に関する光源の基点方位角に応じて異なる反射および拡散特性を示すことができ、かつそうであることが多い。最大化された場合のこのような反射特性は、本質的に異方性である構造では中間調で呈示される。換言すると、中間調ドットから散乱されたあるいは反射された光を表わすために用いられるインデイカトリックス（ｉｎｄｉｃａｔｒｉｘ）は、その中間調が異方性構造を有する場合には光源に対する中間調ドットの方位配向に依存して最大限に変化する。図２は異方性構造の意味するものの一例を提供している。

図２には、異方性の性質を有する単純なラインスクリーン中間調が、衝突入射光２００に対する２つの配向、すなわち平行配向２１０と垂直配向で呈示されている。両方の中間調ドット配向は、同様の濃度を有するように選択されているので、用紙に対して直交する角度の拡散光と入射光は等しい。このようにして、スキャナー３または人間の目にまっすぐ入る光は等しい。しかし、鏡面反射光１２のほうがが異方性の平行配向２１０に対しては相当に大きい。印刷された場合には、２１０の平行配向中間調の質量が２２０の直交配向中間調が２２０の垂直配向中間調の質量に直接隣接して突き当たる場合には、それらの間における反射光の差が存在し、その差は、ある角度から見た場合には、光沢差の変動またはグロスマーク画像として感知される。図２に示されているように、この光沢差の感知可能性は、中間調異方性配向が９０度離れている場合に最大になるが、これに対して、それらが実質的に平行な場合には、光沢差は最小限となる。

図３は、当業者が本発明の教示を用いた実施形態で用いるのに適した例示の中間調セルを示している。それらは、当業者に明白であるように１つの有用な例であるにすぎない。各中間調セルは、３×６ピクセルアレイとして構成されている。オン／オフのシーケンスが数値的に示されている。ピクセル番号の対角配向に注目されたい。タイプＡサブセル３１０とタイプＢサブセル３２０とは両方とも、一方は右方にそして他方は左方に対して４５度の配向を有している。この配向は、図４の濃度スイープ４１０および４２０で明瞭に見ることができる。光沢差の感知可能性を最大にするためには、サブセル・タイプＡとタイプＢの配向が互いに９０度だけ離間して配置される。

図５は、上述のように中間調セルを用いて実現可能なグロスマーク画像５００を示している。スクリーンＡ５１０は一方の中間調セルタイプを使用し、スクリーンＢ５２０は他方を使用する。円形５０１は画像スクリーン５００、５１０および５２０における視覚補助として設けられている。ここでの所望のグロスマーク画像は、画像５００の真ん中で感知される球形５０２に対するものである。スクリーンＡ５１０は右対角線方向に配向された異方性中間調のフィールドを与え、スクリーン５２０は左対角線方向に配向された異方性中間調セルの球状領域を与える。このようにして、選択された２つのスクリーン・タイプが互いにパッチワークされてグロスマーク画像５００を作成する。

グロスマーク画像の組み立てのための他の手法が図６にブロック図で示されている。ここで、主画像６００は、通常のようにデジタルフロントエンド（ＤＦＥ）６１０への入力データとして受け取られる。しかし、所望のグロスマーク画像６２０も、ＤＦＥへの入力データとして受け取られる。画像出力端子（ＩＯＴ）６３０に送られる処理画像はグレースケールであり、中間調濃度は通常のゆに主画像６００によって駆動される。しかし、中間調タイプ選択は、マルチプレクサ・スイッチ６４０への入力として対象グロスマーク画像データ６２０によって駆動される。対象グロスマーク画像データ６２０は、主画像６００の一部が第１の異方性構造の中間調を用いるようにするとともに、主が像６００の残部に対しては他の中間調が使用されるようにする。当業者には理解されるように、対象グロスマーク画像データ６２０は、ＤＦＥ６１０で必要とされるならば、平坦化され単純な０と１のピクセルデータ表示となされる。この０と１のパターンは、次にマルチプレクサ６４０を一方または他方の中間調異方性構造配向に切り替えるために用いられる。従って、マルチプレクサ６４０は、所望のグロスマーク・データ６２０によって指図されるように、スクリーン１タイプ中間調６５０とスクリーン２中間調タイプ６６０との間で切り替わり、ＩＯＴ６３０に送られてラスタ入力処理（ＲＩＰ）された画像データの複合的結果を生成する。このようにして、パターン６２０の重畳が主画像６００に埋め込まれ、それが光沢差グロスマーク画像として感知され得るにすぎない。

２つの中間調タイプの間を交互することによって、それぞれが同一の整合濃度特性を有し、明確に異なる異方性構造配向を表示して、特殊なトナーや用紙を必要としないで、グロスマーク画像の重畳を可能にするように注意深く選択される。この光沢差の操作はもちろん、それ自体で固有光沢特性を最も良く表示するトナー／インクおよび基体システムで最も良く利用される。この種のシステムの例は、静電および品質インクジェット・システムよりなる。ワックを基礎としたシステムは固有光沢が少ないが、それらの固有光沢を増加する技法に補正できることが明らかとなろう。ちょうどこのようなシナリオの中で、本明細書での教示は、このようなワックスを基礎したシステムにも該当するものと予想される。これらの教示は、モノクロ、すなわち黒白の画像とカラー画像との両方に、プレーン用紙、光沢用紙または透明用紙上で適用されることが当業者には理解されるであろう。ソリッドな黒領域（ソリッドなトナー／インク）が存在するか、あるいは白領域、従ってトナーレス／インクレス領域が存在する場合には、固有異方性光沢差だけのこの操作は弱いことも当業者は理解するであろう。

上述のように、所望のグロスマーク画像の描画は、主画像の中間調構造は視覚濃度／カラー変化を伴うことなしに大きく変化され得る主画像の印刷における中間調領域でのみ有効にすることができる。完全被覆（１００％）４３０およびハイライト（低濃度）４４０（図４参照）領域では、グロスマーク印刷コントラストは弱いかゼロに近い。これらの領域では、「低濃度および高濃度でのグロスマーク画像の画質向上」（ＥＮＨＡＮＣＥＭＥＮＴ ＯＦ ＧＬＯＳＳＭＡＲＫ ＩＭＡＧＥＳ ＡＴ ＬＯＷ ＡＮＤ ＨＩＧＨ ＤＥＮＳＩＴＩＥＳ）というタイトルの米国特許仮出願第６０／５２９１８７号に教示されている１つの手法は、所望のグロスマーク画像によって指示されるように重畳される透明トナーを用いて、既存の主が像の視覚濃度／カラーに影響を及ぼすことなしに透明なトナー構造を生成することである。１つの実施形態における技法は、上記において取り込まれた米国特許第６１０８５１２号の透明トナー法を、上記のおよび関連米国特許出願第１０／１５９４２３号における差光沢の異方性中間調ドット操作と組み合わせて適用することを含む。その透明トナーが、選択された異方性中間調スクリーンの１つだけと一致するように適用される。例えば、図５において、透明トナーは、画像５００における円形５０１の縁部を覆いかつそれらに合致するように適用される。この技法は、グロスマーク印刷を補充しかつ向上させて主画像６００の濃度／カラー範囲の全体にわたって、より均一に近い差光沢コントラストを生成するために非常に効果的に用いられる。さらに他の場合では、所望のグロスマーク画像６２０以外であって、それとは明確に異なる他の画像マークによって指示される態様で重畳されて最終のハードコピー印刷に美術的効果または画質向上を生じさせうる。

しかし、本明細書で提供される他の教示は、透明トナーがそれにグロスマーク画像を埋め込まれてもよいということである。上述のように、グロスマーク画像を提供する教示は、顕微鏡的表面構造、すなわち印刷された画像で実現される表面レリーフの中間調選択による操作を含む。実験的には、グロスマーク画像を埋め込みかつ実現するためには、例えば黒のような暗いカラーと同様に、黄色のような明るいカラーが効果的であることが観察された。実際に、どんな着色剤が印刷されても、ある特定の中間調構造からの表面レリーフは同様の構造を有することが分かった。これは、透明トナー（透明なまたは無色のトナーおよびインク）を含むことが分かった。従って、カラートナーの堆積前または後に、透明トナーが基体に適用される場合に、透明トナーがカラートナーに使用するために上述したのと同じ中間調パターン操作が用いられれば、透明トナー層には、関連米国特許出願第１０／１５９４２３号に記載された差光沢パターンが同様に設けられる。実際、特にカラー画像トナーおよび黒画像トナーの適用の前に適用される場合に透明トナーに適用されるグロスマーク技法の１つの利点は、爾後に適用されるトナー層を通じての浮き彫り効果を伝えようとする米国特許仮出願第６０／５２９１８７号に記載されているように用いられるさらに単純な「透明トナー適用／透明トナー非適用」手法よりも平面性が改善される。この浮き彫り効果は、顧客の希望および要求によって、好ましい効果であるか、ないかということになるであろう。当業者にはここで明らかとなるように、別個の独立した印刷工程で、または所定の文書ページの主要な内容と同時に印刷されて、独立の透明トナー・グロスマーク画像がこのようにして 基体または文書に加えれ得る。このようにして、１つの手法は、ハイライトまたは注文カラーを可能にする産出機械で現在見られるような付加的なトナー・ステーション（ＣＹＭＫを超えた第５番目のステーション）を用いることである。従って、透明トナー画像は、透明トナー層に他の独立の画像、グロスマーク画像を埋め込むために、２つの整合したグロスマーク中間調スクリーンによって処理され得る。文書の主要な内容は、埋め込まれたグロスマーク画像を有するカラー画像を含むものなら、どのようなものでもよいから、この技法によって、１回の印刷で多数の積層光沢画像の生成が可能となる。１つのグロスマークが、カラートナー質量被覆（主要な）のスクリーン角度変調に対応し、他のグロスマークが、続いて適用される透明トナーのスクリーン角度変調に対応して、多層のグロスマーク画像を描画する。

この技法は、空白の領域にグロスマーク画像を埋め込むのに効果的である。透明トナーは透明であるが、主として用紙とトナー表面との間の光沢差によって、印刷された透明トナー・パターンで生成された光沢画像を見ることは困難ではない。しかし、カラーアウトラインで描かれた円形のような他のカラーによって囲まれた空白領域にだけ透明トナーが適用される場合には、透明トナーの存在に気づくのは非常に難しいであろう。このような透明トナー領域にグロスマーク画像を埋め込むと、印刷されたグラフィックスまたは画像から非常に特殊な視覚効果を生ずることになるであろう。また、それは、完全被覆（１００％）黒４３０または他のカラーで描かれ、従って上記で説明したようにグロスマーク差光沢印刷コントラストが弱いかゼロに近い場合には適しないラインアートの多くで見られるような、ある種の用途でグロスマーク画像を埋め込むための新しい方法を提供するであろう。

グロスマーク画像の最適の感知のためには、溶着処理および用紙やトナーのような材料を選択することを制御することだけではなく、 基体に置かれるトナーの量をも制御することも必要である。トナーが少なすぎると所要の表面輪郭のための十分なパイルアップを生ずることができないが、トナーが多すぎると、表面を飽和させて平坦にするので、グロスマーク画像が見えるための可能な方向性の差光沢を減少させることになる。所望の印刷画像の空白領域とともに明るい領域に中間調パターンの透明トナーを加えることが、これらのトナー堆積の極端な場面におけるグロスマーク画像の外観を向上するために用いられ得る。所定の印刷のための、これらのトナー堆積の極端な場面においてグロスマークの感知を改善するための１つの手法では、これらの領域で画像に加えられるパターン化された透明トナーの量は、グロスマーク画像の最適感知視覚化のための較正処理によって決定される。各カラー組み合わせ、例えばＣＭＹＫに対しては、グロスマーク画像の最適感知を実現するために印刷に加えることができる透明トナーの所定量Ｔ_CMYKが存在する。従って、任意の所定画像、ＣＭＹＫ（ｘ，ｙ）に対しては、グロスマーク改善目的のために印刷に加えることができる、対応した透明トナー画像Ｔ_CMYK（ｘ，ｙ）が存在する。透明トナー画像Ｔ_CMYK（ｘ，ｙ）は，前述したのとは対照的であるが、この場合にはグロスマーク画像を主画像に埋め込むために用いられたような２つの整合した中間調スクリーンを用いて、同じ中間調の方法で処理されることになる。この明細書の目的のためには、「Ｋ」すなわち「黒」はカラーであると看做される。

人間の目がどのようにしてページの光沢部分の大きな差を検知することができ、スキャナー検知器は検知できないかを示している。 単純なラインスクリーン中間調で見られる差光沢を示している。 本発明を実施するために識別可能な光沢差を生成するための異方性構造に適した２つの３×６中間調パターンを示している。 図３の２つの中間調パターンの濃度スイープである。 グロスマークを実現するように図３の２つの中間調パターンを交互にしたパッチワークを示している。 図３の中間調パターンを利用して、図５に示されたグロスマークに対する中間調パターンの画像に関する交互化を実現するための１つの実施形態を示している。

符号の説明

６００ 主画像
６１０ デジタルフロントエンド
６２０ グロスマーク画像
６３０ 画像出力端子
６４０ マルチプレクサ・スイッチ
６５０ スクリーン１
６６０ スクリーン２

Claims (4)

1. 第１の異方性構造配向を有する第の中間調を選択するステップと、
   前記第１の中間調とは異なる第２の異方性構造配向を有する第２の中間調を選択するステップと、
   中間調画像の少なくとも何らかの部分に前記第１の中間調を適用するステップと、
   前記中間調画像の他の部分に前記第２の中間調を適用するステップと、
   前記各ステップから生じた中間調画像のハードコピー出力に透明トナーを適用し、その適用された透明トナーの第１の部分に第３の異方性構造配向を有する第３の中間調が与えられ、かつ前記適用された透明トナーの他の部分には第４の異方性構造配向を有する第４の中間調が与えられるようにするステップと、
   を含む、ハードコピー出力における差光沢を操作する方法。
2. 前記第３の異方性構造配向を有する前記第３の中間調を与えられた前記適用された透明トナーの前記第１の部分が、前記第１の中間調と実質的に同時に適用される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第３の異方性構造配向を有する前記第３の中間調を与えられた前記適用された透明トナーの前記第１の部分が、前記第１の中間調の適用とは独立したパターンで重畳されるように適用される、請求項１に記載の方法。
4. 第１の異方性構造配向を有する第１の中間調を選択するステップと、
   前記第１の中間調とは異なる第２の異方性構造配向を有する第２の中間調を選択するステップと、
   基体上に堆積された透明トナー層の第１の部分に前記第１の中間調を適用するステップと、
   基体上に堆積された前記透明トナー層の他の部分に前記第２の中間調を適用するステップと、
   を含む、基体上の感知される差光沢を操作する方法。

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