JP2007260936A - 印刷結果予測装置、印刷結果予測方法および印刷結果予測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】正確に印刷結果を予測することを課題とする。
【解決手段】膜厚分布予測部は、複数のインク滴が印刷用紙上にて重なった場合の拡散形状を予測する。従って、正確に印刷用紙上におけるインク膜厚を予測することができる。さらに、分光反射率予測部は、異なるインクが重なった場合、各インク成分のインク膜厚に応じて分光透過率を予測する。従って、複数インクによる混色部分の分光反射率を正確に予測することができる。さらに、印刷用紙における乱反射を予測するため、印刷用紙における実際の反射特性に即した分光反射率分布の予測を実現することができ、実際に印刷を行うことなく正確に印刷結果を予測することができる。
【選択図】図１７

Description

本発明は、印刷結果予測装置、印刷結果予測方法および印刷結果予測プログラムに関する。

実際に印刷画像を出力した結果をフィードバックする過程を繰り返すことによってプリンタを構成する各要素を改善することにより、プリンタの性能を向上させることが行われている。また、プリンタを構成する各要素の設定パラメータを順次変化させつつ実際に出力した印刷画像を評価することにより、最適な設定パラメータを探索することも行われている。このような場合、実際にプリンタを準備して、出力、評価をすることが必要となるため、時間やコストの上で大変な負担となっていた。また、このような評価は、実際に印刷画像が出力可能なプリンタでなければ評価できず、プリンタの開発段階において、開発の効果を予測することはできなかった。また、実際のプリンタにおいて発生する機械的な誤差は再現性に乏しく、これらの誤差を実際のプリンタにて再現して評価することは極めて困難であるという課題もあった。このような背景から、プリンタで実際に印刷画像を出力しなくても、印刷画像が予測できるようなシミュレーション技術が望まれていた。
また、この種の技術として、ドットの形成位置とドット形状とドットの反射率分布を予測することにより、印刷画像を予測するものが提案されている（例えば、特許文献１、参照。）。かかる構成において、ドットの形成位置の誤差やドットの反射率分布の変動が印刷画像へ与える影響等を実際に印刷することなく予測することが可能であった。
特開２０００−２２８５８号公報

しかしながら、上述した技術においては正確な分光反射率の予測ができない。上記文献の段落００１５においてはインクドットが重なった部分の反射率を個々のインクドットによる反射率を加算することにより予測しているが、インク自体が光を反射しているわけではないため、このような予測は正確ではない。厳密には、インクドットによって形成された印刷画像の分光反射率は、インクドットを透過する分光透過率と印刷媒体におけるメディア反射率に影響されるからである。
本発明は、正確に印刷結果を予測可能な印刷結果予測装置、印刷結果予測方法および印刷結果予測プログラムの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、印刷媒体上に複数のインクドットを形成することにより印刷画像を形成する印刷装置における印刷結果が、印刷結果予測装置によって予測される。着弾位置予測手段は、上記印刷媒体上におけるインクの着弾位置を予測する。すなわち、印刷媒体のどの位置にインク滴が着弾するかを予測する。ある画像データを印刷する場合、基本的には、その画像データをハーフトーン処理することにより、どの位置にドットを形成するかを特定したハーフトーンデータを得ることができ、このハーフトーンデータから上記印刷媒体上におけるインク滴の着弾位置を予測することができる。

膜厚分布予測手段は、上記インクの上記着弾位置に基づいて複数の上記インク滴の重なり形状を予測する。すなわち、隣接して着弾したインク滴同士の間隔が判明すれば、どのような形状でインク滴が重なるかを予測することができる。複数の上記インク滴の重なり形状が予測できると、上記インク滴が重なる部分も含め上記印刷媒体上における各位置のインク膜厚分布を予測することができる。分光反射率分布予測手段は、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布に基づいて上記インクドットの各部位を透過する光量を予測することができる。さらに、上記印刷媒体が光を反射させる反射特性によれば、上記インクドットを透過して上記印刷媒体に到達した光が反射する光量を予測することができる。従って、上記印刷媒体上における分光反射率分布を正確に予測することができる。

あるインク滴を着弾させるのに付随してインク滴が生じ、これが着弾する場合もある。上記ハーフトーンデータによれば積極的に着弾させるインク滴の着弾位置を予測することができるが、付随的なインク滴によっても印刷画像の一部が構成されるため、上記着弾位置予測手段では上記インク滴が着弾する際に付随的に生じるインク滴の着弾位置も予測しておくことが望ましい。例えば、着弾時に生じるインクしぶきにより付随的なインク滴が生じたり、インク滴が飛翔中に分離することにより付随的なインク滴が生じたりする場合がある。このようなインク滴の着弾位置は、主となるインク滴の飛翔方向に基づいて予測することができる。

また、各インク滴が着弾することによって形成されるインクの着弾形状はインク滴によって様々のものとなる。例えば、複数種の大きさの上記インク滴が吐出できる場合には、各インク滴が着弾したときの大きさはそれぞれ異なるものとなる。また、上述した付随的に生じるインク滴においても、通常のものとは異なる着弾形状となるように予測することが望ましい。それぞれのインク滴の着弾形状が予測できれば、上記膜厚分布予測手段は複数の上記インク滴の重なり形状も正確に予測することができ、上記インク膜厚分布を正確に予測することができる。

ところで、上記印刷媒体にインク滴が着弾した後においてインク形状は変動する。従って、着弾後のインク形状の変動も上記膜厚分布予測手段にて予測することが望ましい。着弾後のインク滴は、表面張力が形状を保持しようとするが、膜厚が厚かったり、粘度が低い場合には、上記印刷媒体に沿った方向に拡散することとなる。従って、上記膜厚分布予測手段にて、上記印刷媒体に着弾した後に拡散するインクの状態を考慮して上記インク膜厚分布を予測することが望ましい。

インクの拡散を予測する場合、どの位置におけるインクがどの程度拡散するかを予測する必要がある。その基準の一例として、上記印刷媒体に着弾した後のインクの高さが所定の閾値を超える領域についてインクが拡散すると仮定することができる。すなわち、上記印刷媒体から所定の高さ離れたインクについては、表面張力によって位置を保持しきれなくなるため、拡散すると考えることができる。

また、インクが拡散する形状を予測する方法の具体例として、上記所定の閾値を超える高さのインクの膜厚を上記印刷媒体に沿った方向に平滑化することが挙げられる。すなわち、上記所定の閾値を超える高さのインクの膜厚を有する画素が上記印刷媒体に沿った方向に分布する画像データについて平滑化を行うことにより、インクの拡散形状をフィットさせることができる。なお、各インクの種類によって表面張力や粘度が異なるため、インクの種類に応じて平滑化の度合いを調整してもよい。

上記インク滴が重なった部分においては、各インク滴の厚みが加算されるため、上記インク膜厚の総和が上記所定の閾値を超える可能性が高い。この場合、上記印刷媒体からの高さが上記所定の閾値を超えるインクが平滑化の対象となるが、この高さのインクにおける各インク成分それぞれについて個別に平滑化を行うことが望ましい。重なったインク滴のインク種類が異なる場合に、各インク滴について平滑化の度合いを調整することができとともに、インク種類別に平滑化後のインク膜厚を把握することができるからである。このように、インク種類別に平滑化後のインク膜厚を把握しておけば、単位厚みあたりの単位分光透過率が異なるインクが重なった場合にも、それぞれのインク膜厚に応じた分光透過率を予測することができ、複数のインクの混色によって構成される印刷画像も予測することが可能となる。

上記インク滴が重なることにより上記インク膜厚の総和が上記所定の閾値を超える場合、どのインク滴成分の上記印刷媒体からの高さが上記所定の閾値を超えるかを特定する必要がある。そのために、上記所定の閾値を超える高さのインクにおける各インク成分の構成比と、上記所定の閾値を下回る高さのインクにおける各インク成分の構成比が同じであるように仮定してもよい。この仮定によれば、インク滴が重なったインク膜厚の総和における各インク成分の構成比に応じた比率で各インク成分を拡散させることができる。従って、あるインク滴成分のみが偏って拡散されることが防止できる。

分光反射率は印刷画像に入射した各波長成分の光量に対する、反射して戻ってきた各波長成分の光量で定義することができる。従って、上記分光反射率分布予測手段は、印刷画像にある基準光量の光を入射させたときの光線を追跡し、反射して戻ったときの光量を算定することにより、上記分光反射分布を得ることができる。印刷画像に基準光量の光を入射させることにより、まず、その光線は上記印刷媒体上の上記インクドットをその厚み分だけ透過することとなる。その際の透過率は、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布に基づいて特定することができるため、上記インクドットに入射した基準光量の光が上記印刷媒体に到達する入力分光透過量分布を予測することができる。次に、この入力分光透過量分布が上記印刷媒体にて反射されることとなるため、同入力分光透過量分布の光が上記印刷媒体上の乱反射される態様を予測することにより、上記印刷媒体が上記入力分光透過量分布の光を乱反射させたメディア分光反射量分布を得ることができる。さらに、上記印刷媒体にて反射した光は、再度、上記インクドットを透過して同インクドットから放出されることとなる。その際の、透過率も、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布に基づいて特定することができるため、上記印刷媒体にて反射したメディア分光反射量分布の光が上記インクドットを透過して放出される出力分光透過量分布を予測することができる。最後に、印刷画像に入射した光量である上記基準光量と、印刷画像にて反射して戻ってきた上記出力分光透過量分布との比から上記分光反射率分布を予測することができる。

上記インクドットの分光透過率を算出するにあたっては、ランバート・ベア(Lambert-Beer)の法則を適用することができる。ランバート・ベアの法則によれば、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率を上記インク膜厚分布でべき乗することにより上記インクドットの分光透過率を得ることができる。そして、上記インクドットの分光透過率に対して透過前の上記基準光量と上記メディア分光反射量分布を乗算することにより、それぞれ上記入力分光透過量分布と上記出力分光透過量分布を算出することができる。

さらに、複数の種類のインクが重なった場合においても、厚み全体の分光透過率をランバート・ベアの法則を適用して算出することができる。この場合、まず各インク成分に分けて分光透過率を考える。上述したとおり上記膜厚予測手段によれば、インク滴が重なった部位の各インク成分についての上記インク膜厚分布を個別に予測することができる。従って、ランバート・ベアの法則にしたがい、各インク成分の単位厚みあたりの単位分光透過率を各インク成分の上記インク膜厚分布でべき乗することにより、各インク成分の分光透過率をそれぞれ得ることができる。さらに、各インク成分の分光透過率の間においてもランバート・ベアの法則を適用することができる。すなわち、各インク成分の分光透過率を互いに乗算することにより、単位分光透過率が異なる複数の種類のインクが重なった部位全体の分光透過率を算出することができる。

通常の印刷媒体の表面においては光が乱反射すると考えることができる。乱反射においては点光源の写像が拡散するような反射態様となるため、上記印刷媒体に入射する上記入力分光透過量分布を同印刷媒体に沿った方向に拡散させることにより、乱反射後の上記メディア分光反射量分布を予測することができる。

さらに、上記分光反射率分布に基づいて上記印刷画像の画質を予測するようにしてもよい。上記分光反射率分布に対して、照明光の分光分布を掛け合わせることにより、その照明光における上記印刷画像の反射像の分光分布を得ることができる。この分光分布に対して、例えば３刺激値の等色関数を波長に関して積分することにより、視覚の３刺激値（ＸＹＺ）を得ることができる。この３刺激値によれば、上記印刷画像の色分布を容易に得ることができる。そして、この色分布の空間周波数特性を解析することにより、上記印刷画像の粒状性を上記画質として評価することができる。

また、視覚の３刺激値によれば、容易に上記印刷画像の色を評価することができる。そのため、上記印刷画像の色再現性も上記画質として評価することができる。むろん、ｓＲＧＢやＬ^*ａ^*ｂ^*等の任意の表色系に変換してから色を評価することも可能である。従って、シミュレーションによって上記印刷画像の色を評価することも可能となる。さらに、上記照明光の分光分布を変動させた上で上記印刷画像の色を比較することにより、上記印刷画像の色の恒常性（メタメリズム）も評価することも可能である。

種々の条件における上記印刷画像の上記分光反射率分布を予測しておけば、上記印刷装置における設定パラメータの最適化を容易に行うことができる。すなわち、上記着弾位置予測手段と上記膜厚分布予測手段と上記分光反射率分布予測手段において、上記印刷装置に設定可能な設定パラメータを考慮した予測が行わせることにより、同設定パラメータに応じた上記印刷画像の上記分光反射率分布を予測することができる。例えば、画像データの色変換を行って印刷を行う場合に、色変換テーブルの設定を設定パラメータの一つとして設定することができる。この場合、上記印刷媒体に吐出されるインク量が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。また、ハーフトーン処理の設定を上記設定パラメータの一つとして変更すれば、上記印刷媒体におけるインク滴の着弾位置が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。さらに、印刷解像度の設定を上記設定パラメータの一つとして変更すれば、上記印刷媒体におけるインク滴の着弾位置の基本間隔が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。印刷に使用するインクセットの設定を上記設定パラメータの一つとして変更すれば、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。むろん、上記印刷媒体の種類を上記設定パラメータの一つとして変更すれば、上記印刷媒体におけるメディア分光反射量分布が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。

さらに、上記印刷装置にて積極的に設定できる上記設定パラメータのみならず、誤差に起因した誤差パラメータを考慮して上記印刷画像の予測を行ってもよい。例えば、インクノズルから飛翔するインク滴の方向の誤差を上記誤差パラメータの一つとして変更すれば、上記印刷媒体におけるインク滴の着弾位置が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。この場合、マイクロウィーブの設定に応じて誤差のあるインクノズルによってインク滴が吐出される頻度や着弾位置も変動するため、併せて上記設定パラメータとしてマイクロウィーブの設定を変更してもよい。印刷媒体の送り誤差を上記誤差パラメータの一つとして変更すれば、上記印刷媒体におけるインク滴の着弾位置が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。同様に、印刷ヘッドの駆動誤差を上記誤差パラメータの一つとして変更しても、上記印刷媒体におけるインク滴の着弾位置が変動することとなるため、上記印刷画像の上記分光反射率分布も変動することとなる。この場合、双方向印刷の適否の設定に応じて、インク滴の着弾位置の相対的な誤差が変動することとなるため、併せて上記設定パラメータとして双方向印刷の適否の設定を変更してもよい。

むろん、以上の発明は、装置のみならず、請求項１８のような印刷結果予測方法によって実現することも可能であるし、請求項１９のように上記方法に従った処理を実行する印刷結果予測プログラムによって実現することも可能である。また、本発明にかかる装置、方法、プログラムは単独で実施される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で他の装置、方法、プログラムとともに実施されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものであり、適宜、変更可能である。

さらに、本発明のプログラムを記録した記録媒体として提供することも可能である。このプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態のものとしてあってもよい。また、必ずしも全部の機能を単独のプログラムで実現するのではなく、複数のプログラムにて実現させるようなものであってもよい。この場合、各機能を複数のコンピュータに実現させるものであればよい。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）コンピュータの構成：
（２）印刷処理の流れ：
（３）印刷結果のシミュレーション：
（３−１）パラメータの設定：
（３−２）着弾位置の予測：
（３−３）インク膜厚分布の予測：
（３−４）分光反射率分布の予測：
（３−５）画質の評価：
（４）まとめおよび変形例：

（１）コンピュータの構成：
図１は、本発明の印刷結果予測装置としてのコンピュータの概略構成を示している。同図において、コンピュータ１０には、内部バス１０ａによって接続されたＣＰＵ１１とＲＡＭ１２とＨＤＤ１３とＵＳＢインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４と入力機器インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５とビデオインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６とが備えられており、ＨＤＤ１３には各種プログラムデータ１３ａと複数のテスト画像データ１３ｂとパラメータテーブル１３ｃと色変換ＬＵＴ１３ｄと単位分光透過率テーブル１３ｅと分光分布テーブル１３ｆと着弾位置データ１３ｇと膜厚分布データ１３ｈと分光反射率分布データ１３ｉとが記憶される。ＣＰＵ１１は、プログラムデータ１３ａを読み出して、同プログラムデータ１３ａに基づいた処理を、ＲＡＭ１２をワークエリアとして利用しながら実行する。ＵＳＢＩ／Ｆ１４にはプリンタ２０が接続されており、入力機器インターフェイス１５にはマウス４０およびキーボード５０が接続されている。さらに、ビデオＩ／Ｆ１６にはディスプレイ６０が接続されている。なお、プリンタ２０は実在のものである必要はなく、仮想的なものであってもよい。

図２は、コンピュータ１０にて実行されるプログラムのソフトウェア構成を示している。同図において、プリンタドライバＤが図示しないオペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）上にて実行されている。プリンタドライバＤは、画像データ取得部Ｄ１と解像度変換部Ｄ２と色変換部Ｄ３とハーフトーン処理部Ｄ４とマイクロウィーブ処理部Ｄ５とから構成されている。画像データ取得部Ｄ１はＨＤＤ１３に記憶されたテスト画像データ１３ｂを取得する。このテスト画像データ１３ｂは後述する印刷結果予測プログラムＰにて仮想出力するように指定された画像データである。解像度変換部Ｄ２は、テスト画像データ１３ｂを指定された解像度に変換する。例えば、間引き処理を行うことにより低解像度化したり、補間処理を行うことにより高解像度化したりする。

色変換部Ｄ３は解像度変換後のテスト画像データ１３ｂの表色系を印刷装置にて使用するインク色の階調で各画素の色が表される表色系に変換する。なお、本実施形態において印刷装置は、インクを吐出可能なインクノズルを多数備えた印刷ヘッドを主走査させることにより、インクドットを印刷媒体上に形成して印刷画像を形成するインクジェットプリンタ２０であると仮定される。色変換部Ｄ３は色変換前後の表色空間の対応関係を規定した色変換ＬＵＴ１３ｄを取得可能であり、同色変換ＬＵＴ１３ｄを参照して色変換を行う。

ハーフトーン処理部Ｄ４は色変換後のテスト画像データ１３ｂを取得するとともに、同テスト画像データ１３ｂをハーフトーンデータに変換する。ハーフトーンデータは、各画素について各インクを吐出させるかさせないかを特定した画像データである。なお、複数のドットサイズを吐出させる印刷モードにおいて、ハーフトーンデータは各ドットサイズについてインクを吐出させるかさせないかを特定した画像データとなる。マイクロウィーブ処理部Ｄ５は、ハーフトーンデータを取得するとともに、同ハーフトーンデータを印刷ヘッドの走査パスごとのデータに分割した印刷データを生成する。すなわち、テスト画像データ１３ｂの各画素を何回目の走査パスにおいて、どのインクノズルにて吐出したインクによって再現するか、マイクロウィーブ処理にて最終的に特定される。本実施形態においては、印刷を行うための処理の一部を行うプリンタドライバＤをコンピュータ１０上にて実行させている。従って、本実施形態においてコンピュータ１０とプリンタ２０が印刷装置を構成する。必ずしも印刷を行うための処理の一部をコンピュータ１０上にて行う必要はなく、プリンタ２０がプリンタドライバＤに相当する機能を実行してもよい。

また、Ｏ／Ｓ上において印刷結果予測プログラムＰも実行されている。印刷結果予測プログラムＰは、パラメータセット部Ｐ１と着弾位置予測部Ｐ２と膜厚分布予測部Ｐ３と分光反射率分布予測部Ｐ４と画質予測部Ｐ５とから構成されている。パラメータセット部Ｐ１は所定のＵＩ画面をディスプレイ６０上にて表示させ、マウス４０およびキーボード５０を介してユーザーの指定入力を受け付ける。そして、受け付けたパラメータセットをパラメータテーブル１３ｃに記憶させる。着弾位置予測部Ｐ２は、テストを行うテスト画像データ１３ｂと、パラメータテーブル１３ｃに設定された各パラメータを、プリンタドライバＤに受け渡し、同プリンタドライバＤにて解像度変換処理と色変換処理とハーフトーン処理とマイクロウィーブ処理を実行させる。

着弾位置予測部Ｐ２はマイクロウィーブ処理後の印刷データをプリンタドライバＤから受け取り、同印刷データとパラメータテーブル１３ｃに記憶された各種パラメータに基づいて印刷用紙上における各インク滴の着弾位置を予測する。着弾位置を予測するにあたっては印刷用紙平面を次元とした２次元の着弾位置データ１３ｇを生成し、同着弾位置データ１３ｇ上においてインク滴が着弾すると予測される画素に階調を与える。各着弾位置に与えられた階調によって当該位置に着弾すると予測されるインク滴の情報を示すインク滴情報が表される。着弾位置データ１３ｇは上記ハーフトーンデータよりも高解像度とされる。

膜厚分布予測部Ｐ３は、インク滴の着弾位置をプロットした着弾位置データ１３ｇを取得するとともに、各着弾位置におけるインク滴情報に基づいて各着弾位置のインク滴によるインク形状を予測する。インク滴は印刷用紙に沿った方向に広がりを有しているため、複数のインク滴が同一の画素にて重なる場合もある。この場合、重なりによるインク形状も予測する。さらに、着弾直後のインク滴は印刷用紙に対する高さを有しているため、所定の閾値よりも高い位置のインクについては拡散するものとしてインク形状を予測する。以上の予測を行うことにより、着弾位置データ１３ｇの各画素が、高さの階調を有する画像データである膜厚分布データ１３ｈを生成する。膜厚分布データ１３ｈによれば各位置における各インクの厚みを特定することができる。

分光反射率分布予測部Ｐ４は膜厚分布データ１３ｈを取得し、各画素における各インクの厚みを取得する。また、分光反射率分布予測部Ｐ４は単位分光透過率テーブル１３ｅを取得し、各インクの単位厚みあたりの単位分光透過率を取得する。そして、各画素について各インクの厚みを考慮した全体の分光透過率を算出する。各画素について各インクの厚みを考慮した全体の分光透過率を算出できると、各画素に対して基準光量の光が入射したときにインク膜を透過する入力分光透過量を算出する。そして、各画素において印刷用紙に入力分光透過量が入射したときに、同印刷用紙にて反射するメディア分光反射量を予測する。なお、ここでは印刷用紙にて入力分光透過量の光が乱反射されるものと仮定される。

メディア分光反射量が予測できると、同メディア分光反射量の光がインク膜を透過する光量が出力分光透過量として算出される。各画素についてインク膜全体の分光透過率が算出されているため、光が再びインク膜を透過するときの透過量も同様に予測することができる。各画素について入射した基準光量と反射した出力分光透過量分布との比から各画素の分光反射率が算出することができ、各画素について分光反射率を特定した画像データとして分光反射率分布データ１３ｉを生成する。画質予測部Ｐ５は、分光反射率分布データ１３ｉを取得するとともに、分光反射率分布データ１３ｉに基づいて各画素の色を算出する。そして、各画素の色から輝度を抽出することにより、各画素について輝度の階調が表された画像データを生成する。さらに、輝度分布を示す画像データを印刷用紙に沿った方向について空間周波数解析を行うことにより、粒状性の指標値を算出する。

（２）印刷処理の流れ：
図３は本実施形態において印刷結果を予測するプリンタ２０による印刷処理の流れを示している。なお、本発明においてプリンタ２０にて実際に印刷を行うことは必須ではなく、各パラメータを説明するために任意の画像データが印刷されるまでの処理を説明する。ステップＳ１００において、プリンタドライバＤの画像データ取得部Ｄ１が任意の画像データを取得する。ステップＳ１１０において、画像データの解像度変換部Ｄ２が解像度変換処理を行う。解像度変換処理に対して設定可能な設定パラメータは印刷解像度ｒである。解像度変換処理においては指定された印刷解像度ｒに適合するように画像データの解像度を変換する。具体的には画素補間や間引き等を行う。これにより、設定パラメータの印刷解像度ｒに適合した画素数の画像データを変換結果として得ることができる。本実施形態において印刷解像度ｒとして下記の印刷解像度ｒ１〜ｒ３が設定可能である。
ｒ１：縦７２０ｄｐｉ×横７２０ｄｐｉ
ｒ２：縦１４４０ｄｐｉ×横１４４０ｄｐｉ
ｒ３：縦２８８０ｄｐｉ×横２８８０ｄｐｉ

図４は、印刷解像度と印刷用紙上に形成されるインクドットの関係を模式的に示している。同図において、波線の格子が示されており、同格子の間隔が印刷解像度の逆数に対応している。基本的には、印刷解像度を指定すると、波線の格子の中にインクドットが配列するように印刷が行われる。例えば、印刷解像度ｒ１（縦７２０ｄｐｉ×横７２０ｄｐｉ）に設定されたときよりも、印刷解像度ｒ２（縦１４４０ｄｐｉ×横１４４０ｄｐｉ）に設定されたときの方がインクドットを高密度に配置することが可能となる。

ステップＳ１２０においては、色変換部Ｄ３が色変換を行う。なお、本実施形態において色変換前の画像データはｓＲＧＢ表色系で表現されているものとする。また、本実施形態において想定するプリンタ２０はＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ（シアン，マゼンタ，イエロー，ブラック，ライトシアン，ライトマゼンタ，ライトブラック）インクを吐出可能なプリンタ２０であり、これらのインクドットを図４の格子内に配置することにより任意のカラー画像を形成することが可能となっている。また、プリンタ２０はＣＭＹＫインクのみを使用する印刷を行うこともできるし、ＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋインクを全て使用して印刷することもできる。色変換処理に対してこれらのインクセットｉを設定パラメータとして設定することが可能であり、インクセットｉの設定によって異なる色変換結果が得られる。本実施形態においてインクセットｉとして下記のインクセットｉ１〜ｉ２が設定可能である。
ｉ１：ＣＭＹＫ
ｉ２：ＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ

図５は、色変換部Ｄ３が色変換を行う際に参照する色変換ＬＵＴ１３ｄを示している。同図に上段においてはインクセットとしてＣＭＹＫインクが設定された場合に参照される色変換ＬＵＴ１３ｄ１が示されており、同図に下段においてはインクセットとしてＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋインクが設定された場合に参照される色変換ＬＵＴ１３ｄ２が示されている。ＣＭＹＫインクに対応する色変換ＬＵＴ１３ｄ１では、ｓＲＧＢ表色系のＲＧＢ値とＣＭＹＫ値との略等色対応関係が規定されている。このことは、色変換処理によって、ｓＲＧＢ表色系の画像データが、各画素の色がＣＭＹＫ値で表現される画像データに変換されることを意味する。同様に色変換ＬＵＴ１３ｄ２では、ｓＲＧＢ表色系のＲＧＢ値とＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ値との対応関係が規定されており、色変換後には各画素の色がＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ値で表現される画像データが生成される。なお、色変換ＬＵＴ１３ｄにおいては代表的なＲＧＢ値についてのみ対応するＣＭＹＫ値やＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ値を記述しておき、補間を行うことにより任意のＲＧＢ値に対応するＣＭＹＫ値やＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋ値を色変換処理にて算出するようにしてもよい。

図６においては、色変換ＬＵＴ１３ｄ１，１３ｄ２についてＣＭＹの混色により作成されるコンポジットグレーをＫインクに振り分けるための分版テーブルＴ１，Ｔ２をグラフに示している。同図において、ＣＭＹ等値のグレーの濃度階調を横軸に示しており、縦軸に分版後の各インク量を示している。色変換ＬＵＴ１３ｄ１は、ＲＧＢ−ＣＭＹの空間変換を行った後に、ＣＭＹの混色により作成されるコンポジットグレーをＫインクのみによるグレーに置き換える分版処理を行うことにより作成されている。一方、色変換ＬＵＴ１３ｄ２は、ＲＧＢ−ＣＭＹの空間変換を行った後に、コンポジットグレーをＫインクのみによるグレーに置き換える分版処理と、ＣＭＫの濃色インクをｌｃｌｍｌｋの淡色インクに置き換える分版処理の双方を行うことにより作成されている。

前者の分版処理においては等色性が維持されるようにＫインクへの振り分けが行われるが、Ｋインクの発生点αとＫインクの発生率βは所定の範囲で変動させることができる。Ｋインクの発生点αは、コンポジットグレーをＫインクに置き換えを開始する最も高明度の階調を意味する。Ｋインクの発生率βは、グレー濃度全体に寄与するＫインクのみのグレー濃度の比率を意味する。分版テーブルＴ１においては発生点αが高明度領域側に設定され発生率βが小さく設定されている。これに対して、分版テーブルＴ２においては発生点αが低明度領域側に設定され発生率βが大きく設定されている。分版テーブルＴ１においては濃度の濃いＫインクの使用量が抑えられるため、インクの粒状性を小さくできる。一方、分版テーブルＴ１においては分光反射率がフラットな濃いＫインクの使用量が多いため、照明光に依存しない色の恒常性に優れた印刷画像を形成することができる。

本実施形態において、発生点αと発生率βは任意に設定可能であり、予め各値の発生点αと発生率βに対応する色変換ＬＵＴ１３ｄが作成されている。設定された発生点αと発生率βに応じた色変換ＬＵＴ１３ｄが選択され参照される。むろん、発生点αと発生率βが設定された時点で、設定された発生点αと発生率βに対応する色変換ＬＵＴ１３ｄするようにしてもよい。なお、ＣＭＫの濃色インクをｌｃｌｍｌｋの淡色インクに置き換える分版処理においても同様に濃インク発生点と濃インク発生率を設定できるようにしてもよい。ｌｃｌｍｌｋインクはＣＭＫインクの淡濃度インクであり、ｌｃｌｍｌｋインクを使用することにより、高明度領域の階調性に優れ、粒状性の少ない印刷結果を得ることができる。

ステップＳ１３０においては、ハーフトーン処理部Ｄ４がハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理部Ｄ４は色変換後の画像データを取得し、同画像データを各画素が大ドットと小ドットと中ドットのいずれを吐出させるか、または、いずれも吐出させないかの４階調で表現されたハーフトーンデータに変換する。このハーフトーン処理に対しても設定パラメータとして複数のＨＴモードｈ１〜ｈ４を設定可能とされている。ＨＴモードｈ１〜ｈ４が意味する内容は下記の通りである。
ｈ１：誤差拡散法−拡散距離大
ｈ２：誤差拡散法−拡散距離小
ｈ３：ディザ法−ディザマスク大
ｈ４：ディザ法−ディザマスク小
すなわち、ハーフトーン処理として誤差拡散法とディザ法を選択的に行うことでき、さらにそれぞれについて拡散距離とディザマスクの大きさを設定することができる。

図７はＣインクについてのハーフトーンデータを模式的に示している。同図に示すように各画素が大ドット『階調４』と中ドット『階調３』と小ドット『階調１』のいずれかを形成する状態、または、いずれのドットも形成しない『階調０』状態を示す４階調によって表現されている。なお、各画素が配列する格子間隔は上述した印刷解像度ｒの逆数である。また、ハーフトーン処理は各インクについて行われ、各インクについてのハーフトーンデータがそれぞれ生成される。ステップＳ１４０においては、マイクロウィーブ処理部Ｄ５がマイクロウィーブ処理を行う。マイクロウィーブ処理においては、ハーフトーンデータにおけるどの画素のインクドットを、何回目の主走査パスで形成するかを決定する。また、ハーフトーンデータにおけるどの画素のインクドットを、印刷ヘッドにおけるどのインクノズルから吐出させて形成するかも決定する。さらに、主走査パスの回数の決定にともなって各インクドット形成時の紙送り量（紙送り回数）も決定される。

図８はマイクロウィーブ処理を模式的に示している。同図においては、主走査方向の一画素列分のハーフトーンデータをマイクロウィーブ処理する様子を説明している。ハーフトーン処理にて決定された印刷ヘッド２２の主走査方向の１画素列を所定回の主走査パス分のラスターデータに分解する。主走査方向のインクノズルＮ１〜Ｎ５の配列周期が１８０ｄｐｉであり、印刷解像度ｒ１（７２０ｄｐｉ）のハーフトーンデータの１画素列が４回の主走査パス分のラスターデータに分解されている。なお、ラスターデータでも大ドットと小ドットと中ドットのいずれかが形成される状態、または、いずれのドットも形成されない状態を示す４階調の情報は維持される。インクノズルＮ１〜Ｎ５の周期が１８０ｄｐｉであるものの４回の主走査パスに分解することにより、インクノズルＮ１〜Ｎ５の周期よりも高解像度の印刷を実現させることができる。

図の簡略化のため５個のインクノズルＮ１〜Ｎ５のみ図示しているが実際には主走査方向に多数のインクノズルＮが配列する。同様に、副走査方向にも多数のインクノズルＮが配列する。ところで、マイクロウィーブ処理の具体的手法は種々のものを採用することができる。まず、ハーフトーンデータの１画素列を何回の主走査パスのラスターに分解するかを設定することが可能である。図８では４回の主走査パスに分解することにより、最低限、７２０ｄｐｉの印刷を実現することができたが、１画素列分のハーフトーンデータを分解する主走査パス数を増加させることにより、インク吐出を分担させるノズル選択の自由度が増し、ランダム性の高いノズル分担を実現させることができる。分解する主走査パス数が少ない場合には、印刷に要する時間が短縮できるもののインクノズルＮ１〜Ｎ５の選択の幅が減少し、ランダム性の高いノズル分担が不可能となる。従って、分解する主走査パス数が少ない場合には、インクノズルＮ１〜Ｎ５の誤差が画質に現れやすい傾向となる。

一方、副走査方向に関する分担方法も種々の手法を採用することができる。例えば、ハーフトーンデータにおける１画素列を複数のインクノズル列に分担させることも可能である。図８の例では、１画素列はインクノズルＮ１〜Ｎ５のインクノズル列のみによって形成されるが、１画素列を複数のインクノズル列に分担させるようにしてもよい。一般的に、インクノズルＮの副走査方向の先頭数列分のインクノズル列と、最後尾数列分のインクノズル列によっていくつかの画素列をオーバーラップさせて形成することが行われている。例えば、主走査方向において奇数番目の画素は先頭のインクノズル列に割り振り、偶数番目の画素は最後尾のインクノズル列に割り振るようにしてもよい。このようにすることにより、印刷時間に要する時間が長くなるものの、紙送り誤差があった場合にも、バンディングを目立ちにくくすることができる。なお、本実施形態においては、マイクロウィーブ処理のモード（ＭＷモードｍ）を設定パラメータとして下記のように設定することが可能となっている。
ｍ１：画質重視モード
ｍ２：速度重視モード

例えば、ＭＷモードｍ１においては分解される主走査パス数を多くし、オーバーラップも行われるようなマイクロウィーブ処理が実行される。また、マイクロウィーブ処理を行うことにより各インクドットを形成する際の紙送り量（副走査量）も決定される。例えば、図８に示す１画素列のハーフトーンデータはインクノズルＮ１〜Ｎ５の直下に印刷用紙３０の対応位置が位置するまで紙送りが行われたときに出力されることが判明する。すなわち、マイクロウィーブ後のラスターデータ群によれば、
『ハーフトーンデータの任意の画素に相当するインクドットを、
どのインクノズルＮで形成するか、
どれだけの副走査量において形成するか』を特定することができる。

さらに、本実施形態においては、設定パラメータとして双方向印刷を行うか否かのモード（走査モードｄ１，ｄ２）を設定することが可能となっている。走査モードｄ１，ｄ２が意味する内容は下記の通りである。
ｄ１：双方向印刷ＯＦＦ
ｄ２：双方向印刷ＯＮ
双方向印刷ＯＮにした場合には、図８にて波線の矢印に示す方向に、各主走査パスにて印刷ヘッド２２が主走査することとなる。すなわち、奇数パスと偶数パスとで主走査方向が反対となる。このようにすることにより、印刷時間が短縮できるものの、インク着弾位置がずれて画質が劣化する場合がある。

ステップＳ１５０においては、マイクロウィーブ処理にて生成したラスターデータ群と、プリンタ２０に対して設定する各種設定パラメータとで構成される印刷データをプリンタ２０に出力する。ステップＳ１６０においては印刷データを受け取ったプリンタ２０にて実際に印刷が行われる。プリンタ２０の印刷においては主走査と副走査とインク吐出が並行して行われる。

図９は、プリンタ２０が印刷用紙に印刷を行う様子を模式的に示している。同図においてプリンタ２０において信号処理部（ＣＰＵ）２１が備えられており、同信号処理部２１が印刷データに基づいて各部に出力する駆動信号を生成する。信号処理部２１は、印刷ヘッド２２と、印刷ヘッド２２の温度を測定する温度センサ２３と、印刷ヘッド２２をキャリッジレール２２ａに沿って主走査させるキャリッジモータ２４と、紙送りローラ２５ａを駆動させて印刷用紙３０を紙送りさせる紙送りモータ２５と、パルス設定２６ａが記憶されたＥＥＰＲＯＭ２６に対して信号の授受が可能となっている。キャリッジモータ２４によって駆動される印刷ヘッド２２の走査方向が主走査方向であり、紙送りモータ２５による印刷用紙の送り方向が副走査方向である。マイクロウィーブ処理後のラスターデータによれば、主走査パス数と副走査の送り量とが特定できるため、キャリッジモータ２４と紙送りモータ２５に対する駆動信号を生成することができる。

印刷ヘッド２２は多数のインクノズルＮを有しており、各インクノズルＮに対して図示しないインクタンクが連通している。各連通経路の壁面には図示しないピエゾ素子がそれぞれ配置されている。そして、各ピエゾ素子に対して電圧パルスを印加することにより、各連通経路を圧迫して、インク滴をインクノズルＮから吐出させること可能となっている。信号処理部２１はラスターデータ群を受け取ると、ラスターデータ群の各画素の階調に対応した電圧パルスを生成する。それとともに、ＥＥＰＲＯＭ２６に記憶されたパルス設定２６ａを読み出して、同パルス設定２６ａに基づき生成した電圧パルスを調整する。この電圧パルスの振幅が大きいほど、粒の大きいインク滴を吐出することができる。本実施形態においては、電圧パルスの振幅をそれぞれ切り換えることにより大ドットと中ドットと小ドットを切り換えて吐出する。なお、中ドットと小ドットに相当するインク滴を連続的に打ち込むことにより大ドットを形成するようにしてもよい。

図１０は、電圧パルスを模式的に示している。同図において、大ドットと中ドットと小ドットについてそれぞれ基準電圧Ｅｌ０，Ｅｍ０，Ｅｓ０が決められており、ラスターデータ群の画素が示す大ドットと中ドットと小ドットに応じて基準電圧Ｅｌ０，Ｅｍ０，Ｅｓ０の電圧パルスを生成する。本実施形態においては、パルス設定２６ａにて大ドットと中ドットと小ドットについての電圧パルスの調整倍率γ，δ，εが設定可能であり、同調整倍率γ，δ，εに基づいて実際にピエゾ素子に出力される電圧パルスＥｌ（＝Ｅｌ０×γ），Ｅｍ（＝Ｅｍ０×δ），Ｅｓ（＝Ｅｍ０×ε）の振幅が調整される。本実施形態において、調整倍率γ，δ，εは８０％〜１２０％の間の範囲で任意に設定することができる。電圧パルスの振幅が大きいほど粒の大きいインク滴が吐出できるため、調整倍率γ，δ，εを調整することにより最終的に印刷用紙３０におけるインク滴の着弾形状を調整することができる。

図１１は、調整倍率γ，δ，εに応じて変動する大ドットと中ドットと小ドットのインク滴の着弾形状を示している。本実施形態において、インク滴の着弾形状は楕円柱状に近似される。従って、大ドットのインク滴の着弾形状は長径ｒｌｌ（γ）と短径ｒｓｌ（γ）と厚みｔｈｌ（γ）によって特定することができる。同様に、中ドットのインク滴の着弾形状は長径ｒｌｍ（δ）と短径ｒｓｍ（δ）と厚みｔｈｍ（δ）によって特定することができ、小ドットのインク滴の着弾形状は長径ｒｌｓ（ε）と短径ｒｓｓ（ε）と厚みｔｈｓ（ε）によって特定することができる。調整倍率γ，δ，εの増大によって各サイズのインク滴の体積も増大するため、各サイズのインク滴の着弾形状ｒｌｌ（γ），ｒｓｌ（γ），ｔｈｌ（γ），ｒｌｍ（δ），ｒｓｍ（δ），ｔｈｍ（δ），ｒｌｓ（ε），ｒｓｓ（ε），ｔｈｓ（ε）も調整倍率γ，δ，εとともに単調増加する関係となる。このように、調整倍率γ，δ，εを調整することにより、着弾形状を任意の大きさに調整することができる。

以上のように信号処理部２１が印刷データに基づいて各部に出力する駆動信号を生成することにより、ラスターデータ群に忠実にインク滴を吐出させることができ、ハーフトーンデータに忠実なインクドット配置を実現させることができる。すなわち、ハーフトーンデータと同様のインクドット配置を実現させることができる。ところが、印刷用紙３０上にインク滴が着弾するまでの課程において機械的な処理が介在するため、インク滴の着弾位置にいくつかの誤差要因も介在することとなる。主要な誤差要因として紙送り誤差とインク的の飛翔方向誤差が挙げられる。

紙送り誤差がある場合には、紙送り方向に対するインクドット配列が不均一となる。インク滴の飛翔方向誤差がある場合には、インク滴が意図した方向に飛翔しないため、ハーフトーンデータの配置どおりの位置にインクが着弾しない。また、適正な位置に着弾した場合でも、インク滴の形状に誤差がある場合には、ハーフトーンデータ処理が前提としている個々のインクドットの大きさにずれが生じることとなる。インク滴の形状の誤差は、インクノズルＮの機械誤差によって生じる場合と、電圧パルスの誤差によって生じる場合がある。

（３）印刷結果のシミュレーション：
（３−１）パラメータの設定：
図１２はシミュレーション処理の流れを示している。本シミュレーション処理においては、上述したプリンタ２０によって印刷を行った印刷結果をシミュレーションする。ステップＳ２００においてはパラメータの設定を行う。上述した印刷処理において設定可能な設定パラメータは、印刷解像度ｒと、インクセットｉと、ＨＴモードｈと、Ｋインク発生点αと、Ｋインク発生率βと、ＭＷモードｍと、主走査モードｄと、電圧パルスの調整倍率γ，δ，εである。なお、設定パラメータα，β，γ，δ，εは連続的な値であるため任意の数値を設定することができる。設定パラメータｒ，ｉ，ｈ，ｍ，ｄは離散的な値であるため、予め用意された選択肢の中から設定するものを選択する。

図１３は、ステップＳ２００にて設定されるパラメータセットの例を一覧にして示している。同図において示すようにパラメータセットにおいては、上述した設定パラメータのほかに、基本的にプリンタ２０の機体に依存する誤差パラメータＦ，Ｋ，Ｄも設定されている。誤差パラメータとして、紙送り量の変動特性Ｆが設定されている。紙送り量ｆは、原点から期待量ｅだけ紙送りを行うように紙送りモータ２５に対して駆動信号を出力したときに実際に送られた紙送り量を変位センサ等によって調査することにより得られ、期待量ｆｅの関数で表される。

図１４は、期待量ｆｅと実際の紙送り量ｆとの関係をグラフに示している。同図に示すように、期待量ｆｅの増加とともに実際の紙送り量ｆも単調に増加しているが、周期的な紙送り誤差が紙送り量ｆに含まれている。一般的に、紙送りには紙送りローラの回転駆動が寄与しているため実際の紙送り量ｆは周期関数となる場合が多い。なお、紙送り量ｆを期待量ｆｅで減算することにより、紙送り誤差を算出することができる。紙送り量ｆと期待量ｆｅの対応関係を関数によって紙送り量ｆの変動特性Ｆを特定してもよいし、テーブルデータとして特定しもよい。いずれにしても、誤差パラメータとして紙送り量ｆの変動特性Ｆを設定することにより、紙送り量ｆと期待量ｅとの対応関係を特定することが可能なる。また、誤差パラメータとして、インク滴の飛翔方向の変動特性Ｋが設定される。

図１５は、インク滴の飛翔方向を模式的に示している。同図において、印刷ヘッド２２を主走査させつつ全てのインクノズルＮから同時にインク滴を吐出させることにより、印刷された印刷画像を示している。各インク滴が同時に吐出される際の初期位置は、インクノズルＮの配列そのものである。従って、全てのインクノズルＮから同一方向にインク滴が飛翔すれば、得られる印刷画像もインクノズルＮの配列そのものとなる。しかし、インクノズルＮから吐出されたインク滴が正常な方向に飛翔しない場合、波線の交点で示すインクノズルＮの配列位置からずれた位置にインク滴が着弾し、当該位置にてインクドットが形成されることとなる。

従って、各インクドットの形成位置を調査しておくことにより、どのインクノズルＮにて吐出したインク滴がどの方向にどれだけずれて着弾するかを特定することができる。このような着弾位置のずれを予め調査しておき、各インクノズルＮについて着弾位置のずれ（主走査方向：ｋｘ，副走査方向：ｋｙ）を規定したテーブルデータを用意しておけば、誤差パラメータとしてインク滴の飛翔方向の変動特性Ｋを設定しておくことができる。ただし、主走査方向が反対方向になればインク滴の飛翔方向の誤差特性も異なったものとなる。インクの飛翔方向は、ピエゾ素子の駆動によるインクの付勢と、印刷ヘッド２２が主走査することによるインクの慣性に大きく影響されるからである。従って、本実施形態においては、各主走査方向についてそれぞれインク滴の飛翔方向の変動特性Ｋが調査され、設定される。インク滴の飛翔方向は各インクノズルＮに応じた変動特性であるが、各インクノズルＮに応じた変動特性としてインクドットの大きさや形状も設定しておいてもよい。さらに、誤差パラメータとして、インク滴形状の変動特性Ｄが設定される。

図１６は、インク滴形状の変動特性Ｄの一例を模式的示している。同図において、一定の基準電圧の電圧パルスを与えてインク滴を主走査方向の各位置ｘにて着弾させたときのインク滴の着弾形状（長径ｒｌ，短径ｒｓ，厚みｔｈ）の全位置における平均値（長径Ａｒｌ，短径Ａｒｓ，厚みＡｔｈ）に対する変動倍率を示している。なお、主走査位置ｘにおける長径ｒｌの変動倍率をＴｒｌ（ｘ）とし、短径ｒｓの変動倍率をＴｒｓ（ｘ）とし、厚みｔｈの変動倍率をＴｔｈ（ｘ）とする。同図によれば、基準電圧が一定であるにもかかわらず、主走査方向の位置ｘに応じて長径ｒｌ，短径ｒｓ，厚みｔｈがわずかに変動することが示されている。

連続吐出によるパルス電圧の電圧降下や、連続吐出によるインク温度の上昇や、インクノズルＮにおけるメニスカスの状態等によって主走査位置ｘに応じて実際に吐出されるインク滴の大きさが変動するからである。このような変動特性は電圧パルスを制御することによりある程度は補償することができるが、プリンタ２０の機体によっては図のような変動特性が生じる場合もある。従って、本実施形態では、予めプリンタ２０ごとにインク滴形状の変動特性を調査しておき、主走査位置ｘとインク滴形状の変動倍率Ｔｒｌ（ｘ），Ｔｒｓ（ｘ），Ｔｔｈ（ｘ）との対応関係を規定したテーブルデータをインク滴形状の変動特性Ｄとして用意しておく。なお、インク滴形状は主走査位置のみならず副走査位置や吐出したインクノズルＮに応じても変動すると考えられる。従って、インク滴形状の変動特性Ｄを、副走査位置やインクノズルＮに応じて変動するように設定してもよい。

以上説明した設定パラメータと誤差パラメータは、ステップＳ２００にてパラメータセット部Ｐ１が所定のＵＩ画面をディスプレイ６０上にて表示させ、マウス４０およびキーボード５０を介してユーザーの入力を受け付けることにより指定される。そして、受け付けた各パラメータをパラメータテーブル１３ｃに記憶する。これにより、ユーザーは、印刷結果をシミュレーションしたい各条件、および、印刷結果をシミュレーションしたいプリンタ２０の誤差を設定することができる。なお、誤差パラメータはプリンタ２０の誤差を実際に計測した結果に基づいて設定することもできるし、ユーザーが想定した所望の誤差を設定することもできる。

（３−２）着弾位置の予測：
ステップＳ２１０においては、着弾位置予測部Ｐ２が、テスト画像データ１３ｂと、パラメータテーブル１３ｃに格納されたパラメータセットを取得し、これらをプリンタ２０のドライバＤに受け渡す。テスト画像データ１３ｂとパラメータセットを受け取ったドライバＤは、パラメータセットの条件下で解像度変換処理（ステップＳ２２０）と色変換処理（ステップＳ２３０）とハーフトーン処理（ステップＳ２４０）とマイクロウィーブ処理（ステップＳ２５０）を行い、ステップＳ２６０にてハーフトーン処理後のハーフトーンデータと、マイクロウィーブ処理後のラスターデータ群を着弾位置予測部Ｐ２に受け渡す。ステップＳ２２０〜ステップＳ２５０の処理については上述した印刷処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ハーフトーンデータとラスターデータ群を受け取った着弾位置予測部Ｐ２は、ステップＳ２７０にて、これらのデータおよびパラメータテーブル１３ｃに格納されたパラメータセットに基づいて各インク滴の着弾位置を予測する。上述したとおり理想的にはハーフトーンデータが示す配置に各インク滴が着弾するが、ここでは誤差パラメータとして設定された紙送り量の変動特性Ｆとインク滴の飛翔方向の変動特性Ｋとを考慮することにより、実際の誤差を考慮したインク滴の着弾位置が予測される。まず、着弾位置予測部Ｐ２は、ハーフトーンデータよりも高解像度の画像データを着弾位置データ１３ｇとして生成する。

図１７は、着弾位置データ１３ｇを示している。同図において、着弾位置データ１３ｇの画素（波線）とハーフトーンデータの画素（実線）が示されている。ハーフトーンデータの１画素が着弾位置データ１３ｇの２０画素×２０画素に相当している。着弾位置データ１３ｇは印刷用紙３０に沿った方向の２次元画像データでありＸ方向は主走査方向とされ、Ｙ方向が副走査方向とされている。着弾位置が理想的であれば、着弾位置データ１３ｇにおいてハーフトーンデータの画素の中心Ｃ０にインク滴が着弾することとなる。上述したとおりマイクロウィーブ処理後のラスターデータ群によれば、ハーフトーンデータの任意の画素に相当するインクドットを、どのインクノズルＮで形成するか、どれだけの副走査量において形成するかを特定することができるため、この副走査量（期待量ｆｅ）から実際の紙送り量ｆを紙送り量の変動特性Ｆから得ることができる。

図１８は、着弾位置を予測する様子を模式的に示している。同図において、ハーフトーンデータのある画素に相当するインクドットを形成する際に、副走査量（期待量ｆｅ）からずれた紙送り量ｆとなっていることが示されている。これにより、紙送り量ｆと期待量ｆｅとの差分に相当する紙送り誤差の分だけ副走査方向にずれたインク滴の中心Ｃ１を予測できる。さらに、インク滴の飛翔方向の変動特性Ｋを考慮したインク滴の着弾位置の中心Ｃ２を予測する。ラスターデータ群に基づいて、ハーフトーンデータにおける当該画素を形成するインクノズルＮを特定する。そして、特定されたインクノズルＮから吐出されるインク滴の飛翔方向を変動特性Ｋから特定する。

インク滴の飛翔方向の変動特性Ｋでは、各インクノズルＮについて着弾位置のずれ（主走査方向：ｋｘ，副走査方向：ｋｙ）が記述されているため、インク滴の飛翔方向の変動特性Ｋを考慮したインク滴の着弾位置の中心Ｃ２を予測することができる。ただし、主走査モードｄ２と設定され双方向印刷ＯＮの場合には、ラスターデータが偶数パスか奇数パスであるかによって、いずれかの方向のインク滴の飛翔方向の変動特性Ｋを切り換える。そして、図１７に示すように着弾位置データ１３ｇにおいて中心Ｃ２に相当する位置の画素にインク滴情報を示す階調を付与する。具体的には、当該画素に着弾するインク滴が大ドットと中ドットと小ドットのいずれを形成するためのインク滴であるかを示す情報を階調表現する。

さらに、中心Ｃ２にて着弾するインク滴に付随して生成するサテライトドットのインク滴の中心Ｃｓを予測する。本実施形態においては着弾したインク滴のしぶきが落下することにより、印刷ヘッド２２の主走査方向にサテライトドットが付随的に形成されるものと予想する。サテライトドットの中心Ｃｓは主とするインク滴の中心Ｃ２から主走査方向に一定の距離進んだ位置となると仮定される。主とするインク滴が大ドットと中ドットと小ドットであるかによって、中心Ｃｓと中心Ｃ２との距離を異なる値に設定してもよい。また、主走査モードｄ２が設定されている場合には、主走査パスが奇数であるか偶数であるかによってサテライトドットの着弾方向が反対方向となるため、サテライトドットの着弾方向を切り換える。同様に、着弾位置データ１３ｇにおいて中心Ｃｓに相当する画素に所定の階調を付与する。ここで与える階調は、当該画素に着弾するサテライトドットのインク滴が大ドットと中ドットと小ドットのいずれに付随するものであるかを示す階調である。

以上の処理をＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋの各インクのハーフトーンデータの全画素について順次行うことにより、主のインク滴の着弾位置の中心Ｃ２と、サテライトドットのインク滴の着弾位置の中心Ｃｓとがプロットされた着弾位置データ１３ｇをＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋの各インクについて生成することができる。なお、ハーフトーンデータにおいてインクドットが形成されない画素においては上記の予測を要しない。また、解像度変換部Ｄ２と色変換部Ｄ３とハーフトーン処理部Ｄ４とマイクロウィーブ処理部Ｄ５も広い意味で、着弾位置の予測に寄与していると考えることができ、着弾位置予測部Ｐ２とともに本発明の着弾位置予測手段に相当するということができる。ステップＳ２８０においては、膜厚分布予測部Ｐ３がＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋの各インクについての着弾位置データ１３ｇに基づいてインク膜厚分布を予測する。

（３−３）インク膜厚分布の予測：
図１９は、膜厚分布予測処理の流れを示している。同図において、ステップＳ２８１においてインクを選択する。本実施形態では、ＣＭＹＫｌｃｌｍｌｋの各インクについての着弾位置データ１３ｇが生成されており、ステップＳ２８１では、そのうちひとつを選択する。ステップＳ２８２においては、着弾位置データ１３ｇにおける各中心Ｃ２，Ｃｓを中心とした着弾直後のインク滴形状を予測する。本実施形態においては、各インク滴形状が楕円柱状となると仮定される。

図２０は、中心Ｃ２，Ｃｓとインク滴形状を示している。同図において、主となるドットをサテライトドットに対応するインク滴形状が示されており、それぞれ異なる長径ｒｌと短径ｒｓと厚みｔｈが設定されている。ここで、長径ｒｌと短径ｒｓと厚みｔｈの設定方法について説明する。各インクドットに対応するインク滴の長径ｒｌと短径ｒｓと厚みｔｈは下記式（１）によって算出される。
※大ドット
長径：ｒｌ＝ｒｌｌ（γ）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｒｓｌ（γ）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｔｈｌ（γ）×Ｔｔｈ（ｘ）
※大ドットのサテライトドットト
長径：ｒｌ＝ｗ×ｒｌｌ（γ）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｗ×ｒｓｌ（γ）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｗ×ｔｈｌ（γ）×Ｔｔｈ（ｘ）

※中ドット
長径：ｒｌ＝ｒｌｍ（δ）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｒｓｍ（δ）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｔｈｍ（δ）×Ｔｔｈ（ｘ）
※中ドットのサテライトドット ・・（１）
長径：ｒｌ＝ｗ×ｒｌｍ（δ）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｗ×ｒｓｍ（δ）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｗ×ｔｈｍ（δ）×Ｔｔｈ（ｘ）

※小ドット
長径：ｒｌ＝ｒｌｌ（ε）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｒｓｌ（ε）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｔｈｌ（ε）×Ｔｔｈ（ｘ）
※小ドットのサテライトドットト
長径：ｒｌ＝ｗ×ｒｌｌ（ε）×Ｔｒｌ（ｘ）
短径：ｒｓ＝ｗ×ｒｓｌ（ε）×Ｔｒｓ（ｘ）
厚み：ｔｈ＝ｗ×ｔｈｌ（ε）×Ｔｔｈ（ｘ）

上記式（１）によれば、各サイズのインクインク滴形状に対して、設定パラメータとして設定された電圧パルスの調整倍率γ，δ，εを反映させることができる。さらに、各主走査位置ｘにおける変動倍率Ｔｒｌ（ｘ），Ｔｒｓ（ｘ），Ｔｔｈ（ｘ）も反映され、誤差パラメータとして設定されたインク滴形状の変動特性Ｄを反映させることができる。なお、各サイズのサテライトドットのインク滴形状は、主のインク滴形状と相似であると仮定され、１より小さい一定の係数ｗを主のインク滴形状に乗算することにより予測する。着弾位置データ１３ｇにてプロットされた全ての中心Ｃ２，Ｃｓにしてインク滴形状が予測していき、各中心Ｃ２，Ｃｓを中心としたインク滴形状を特定した画像データを生成する。

図２１は、図１７に示した着弾位置についてインク滴形状を予測した図を示している。同図において、各中心Ｃ２，Ｃｓを中心として楕円柱状（上方視楕円状）のインク滴形状が生成されている。なお、本画像データにおいて各画素の階調がインク滴の厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）を示しており、長径ｒｌと短径ｒｓは０でない厚みｔｈを有する画素群の幅で特定することができる。なお、Ｉは任意のインクを意味するものとし、ｘは任意の主走査方向の位置を意味するものとし、ｙは任意の副走査方向の位置を意味するものとする。本画像データの各画素に対応する幅および高さは、着弾位置データ１３ｇの各画素と同一とされている。同一の画素において複数のインク滴が重複する場合もある、例えば図２１のハッチング部分のようにサテライトドットと大ドットのインク滴が重なるような場合もある。この場合は、各インク滴単独の厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）を重畳する。

以上のようにして、選択したインクについてインク滴形状を予測した画像データが生成できると、ステップＳ２８３にて全てのインクについてインク滴形状を予測した画像データを生成したかどうかを確認する。まだ、インク滴形状の予測をしていないインクがあれば、ステップＳ２８１にて次のインクを選択し、当該次のインクについてインク滴形状を予測した画像データを生成する。全てのインクについてインク滴形状を予測した画像データが生成されると、ステップＳ２８４にて各インクの画像データを重畳する。

図２２ａ，図２２ｂは、ＣＭインクについてインク滴形状を予測した画像データを重畳する様子を示している。同図において、印刷用紙３０の副走査方向の断面を示し、横軸に主走査方向ｘを示し、縦軸に印刷用紙３０からの高さを示している。同一の位置の画素においてＣＭインクのそれぞれに０でない厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）の階調が存在する場合、これらの階調を加算することにより、印刷用紙３０上の各位置におけるインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）が特定される。図２２ａでは主走査位置ｘ１〜ｘ２の区間において０でない厚みｔｈ（Ｃ，ｘ，ｙ），ｔｈ（Ｍ，ｘ，ｙ）となっており、図２２ｂにおける主走査位置ｘ１〜ｘ２の区間ではインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）がＣＭインク単独のものよりも高くなっている。なお、インク膜厚の総和は下記式（２）によって表すことができる。

ステップＳ２８５においては重畳されて得られたインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）の画像データに対してインク保持限界高さｌｈを設定し、各位置におけるインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）と比較する。インク保持限界高さｌｈは、これ以上インク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）が厚くなったとき、インク保持限界高さｌｈよりも高い位置のインクが印刷用紙３０に沿った方向に拡散を開始する閾値である。なお、本実施形態においてインク保持限界高さｌｈは、位置（ｘ，ｙ）やインクＩに依存しないものとする。図２２ｂの例ではＣＭインク単独によるインク滴の高さｔｈ（Ｃ，ｘ，ｙ），ｔｈ（Ｍ，ｘ，ｙ）ではインク保持限界高さｌｈを超えないが、ＣＭインクが重なった部位についてはインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）＞インク保持限界高さｌｈとなっている。このように、インク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）＞インク保持限界高さｌｈとなる部分において、インク保持限界高さｌｈより高い位置のインクが拡散すると考える。

ここで、複数種類のインクによってインク膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）が構成される場合、どのインク成分がどれだけインク保持限界高さｌｈより高い位置にあるかを決定する必要がある。本実施形態においては、下記式（３）によって、インク保持限界高さｌｈより高い位置にある拡散インク厚みｔｈｓ（Ｉ，ｘ，ｙ）の任意のインク成分を算出する。

ただし、｛ｔｈｗ（ｘ，ｙ）−ｌｈ｝≦０のときｔｈｓ（Ｉ，ｘ，ｙ）＝０とする。

上記式（３）においては、あるインクＩ成分のインク保持限界高さｌｈを超える拡散インク厚みｔｈｓ（Ｉ，ｘ，ｙ）は、インク保持限界高さｌｈを超える膜厚｛ｔｈｗ（ｘ，ｙ）−ｌｈ｝の全体の膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）に対する比を、各インクＩ成分の全体の厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）に乗算することにより得られる。このようにすることにより、全体の膜厚の総和ｔｈｗ（ｘ，ｙ）に対する任意のインクＩの厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）の比を、インク保持限界高さｌｈを超えるインクについても維持することができる。すなわち、上記式（３）によればインク保持限界高さｌｈの上下において、各インクＩ成分の厚みｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）の比が同一となる。

一方、インク保持限界高さｌｈより低い位置にある非拡散インク厚みｔｈｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）の任意のインクＩ成分は下記式（４）によって算出することができる。

ただし、ｔｈｗ（ｘ，ｙ）−ｌｈ≦０のときｔｈｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）＝ｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）とする。

図２３ａは、ＣＭインクのインク滴の重なり部分をＣインク成分とＭインク成分に区分した様子を示している。ステップＳ２８６においては、いずれかのインクＩを選択する。そして、ステップＳ２８７において、選択したインクＩのｔｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）を上記式（３），（４）によって拡散成分ｔｈｓ（Ｉ，ｘ，ｙ）と非拡散成分ｔｈｈ（Ｉ，ｘ，ｙ）に分解した画像データを生成する。ここでは、はじめにＣインクが選択されたものとして説明する。図２３ｂは、Ｃインクのインク滴の厚みｔｈ（Ｃ，ｘ，ｙ）の画像データを拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）と非拡散成分ｔｈｈ（Ｃ，ｘ，ｙ）の画像データに分解する様子を示している。ステップＳ２８８においては、拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）が拡散する状態を予測する。

図２４ａは、拡散後のＣインクについてインク滴形状を予測した画像データを示している。同図に示すように、拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）の形状が印刷用紙３０に沿った方向に拡散し、非拡散成分ｔｈｈ（Ｃ，ｘ，ｙ）は初期のインク滴形状が維持されている。ここでは、拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）の画像データについて下記式（５）にインクＩ＝Ｃを代入することにより、拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）が（ｘ，ｙ）方向に拡散した後のＣインクの拡散成分の膜厚分布ｔｈｓｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）を予測する。

なお、上記式（５）においてｈ（ｘ，ｈ）は平滑化フィルタであり、本実施形態では平滑化フィルタの一例として２次元のガウスフィルタを適用している。平滑化フィルタを拡散成分ｔｈｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）による膜厚分布に畳み込むことにより、インクが拡散する形状を予測することができる。ガウスフィルタにおけるσは拡散径を意味し、各インクの粘度や表面張力や、想定する印刷用紙３０の濡れ性等に応じて調整することができる。ステップＳ２８９においては、平滑化を行った後の拡散成分ｔｈｓｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）と非拡散成分ｔｈｈ（Ｃ，ｘ，ｙ）を重畳する。

図２４ｂは、平滑化を行った後の拡散成分ｔｈｓｓ（Ｃ，ｘ，ｙ）と非拡散成分ｔｈｈ（Ｃ，ｘ，ｙ）を重畳する様子を示している。なお、重畳後のＣインクの膜厚分布をｔｈｔ（Ｃ，ｘ，ｙ）と表記するもとする。以上のようにして拡散後のＣインクの膜厚分布ｔｈｔ（Ｃ，ｘ，ｙ）が予測できると、ステップＳ２８０にて、すべてのインクについてインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｉ，ｘ，ｙ）を予測したかどうかが判断される。すべてのインクについてインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｉ，ｘ，ｙ）が予測されていない場合には、ステップＳ２８６に戻り、次のインクを選択する。すなわち、ステップＳ２８６〜Ｓ２９０の処理を繰り返して行うことにより、全てのインクについて拡散後のインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｉ，ｘ，ｙ）を得ることができる。

最終的に、すべてのインクについて拡散後のインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｉ，ｘ，ｙ）が得られると、膜厚分布予測部Ｐ３はステップＳ２９１にて各インクのインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｉ，ｘ，ｙ）を格納した膜厚分布データ１３ｈをＨＤＤに記憶させる。以上により膜厚分布予測処理が完了し、次にステップＳ３００にて分光反射率分布予測処理を実行する。このように、複数のインク滴が重なることにより、位置の高いインク成分が生じることが予測でき、さらに位置の高いインク成分が拡散することを予測することにより、インクの重なり形状を正確に予測することができる。

（３−４）分光反射率分布の予測：
図２５は、分光反射率分布予測処理の流れを示している。ステップＳ３０１においては、インクを選択する。ここでは、はじめにＣインクが選択されたものとして説明を行う。ステップＳ３０２においては、分光反射率分布予測部Ｐ４が単位分光透過率テーブル１３ｅからＣインクについての単位分光透過率を取得する。

図２６は単位分光透過率テーブル１３ｅを示している。単位分光透過率テーブル１３ｅには各インクＩの各波長λについて単位厚みあたりの透過率を規定したテーブルとなっている。かかる単位分光透過率テーブル１３ｅを参照することにより、各インクＩについての単位分光透過率ｐｕ（Ｉ，λ）を取得することができる。ステップＳ３０３においては、膜厚分布データ１３ｈからＣインクのインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｃ，ｘ，ｙ）を取得する。そして、ステップＳ３０４においては、下記式（６）にインクI＝Ｃを代入して、Ｃインクについての分光透過率分布ｐ（Ｃ，λ，ｘ，ｙ）を算出する。

上記式（６）においては、Ｃインクの各部位における膜厚全体による透過率を分光透過率分布ｐ（Ｃ，λ，ｘ，ｙ）として算出しており、分光透過率分布ｐ（Ｃ，λ，ｘ，ｙ）は単位分光透過率ｐｕ（Ｉ，λ）をインク膜厚分布ｔｈｔ（Ｃ，ｘ，ｙ）でべき乗することにより算出されている。なお、上記式（６）は、ある透過媒体の厚み全体の透過率は、その透過媒体の単位厚みあたりの透過率を、透過媒体の厚みでべき乗することにより与えられるとしたランバート・ベアの法則を適用したものである。

ステップＳ３０５においては全てのインクＩが選択されたかどうかが判定され、全て選択されていない場合には、ステップＳ３０１に戻り次のインクＩを選択する。これにより、すべてのインクＩについて分光透過率分布ｐ（Ｉ，λ，ｘ，ｙ）が算出されるまでステップＳ３０１〜Ｓ３０４を繰り返して実行させることができる。ステップＳ３０６においては、下記式（７）によって各インクＩの分光透過率分布ｐ（Ｉ，λ，ｘ，ｙ）をすべて掛け合わせることにより、印刷用紙３０上を被覆する全インクＩを透過する光の分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）を算出する。

ステップＳ３０１〜Ｓ３０６によれば、まず各インクＩに関して膜厚全体の分光透過率分布ｐ（Ｉ，λ，ｘ，ｙ）が算出され、次に各インクＩの分光透過率分布ｐ（Ｉ，λ，ｘ，ｙ）を相乗することにより、全インクに関して膜厚全体の分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）が算出される。例えば、Ｃインクのみが被覆される部位についてはＣインクに関しての分光透過率分布ｐ（Ｃ，λ，ｘ，ｙ）のみで全体の分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）が決まるが、ＣＭインクが被覆される部位についてはＣＭインクに関しての分光透過率分布ｐ（Ｃ，λ，ｘ，ｙ），ｐ（Ｍ，λ，ｘ，ｙ）の相乗で全体の分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）が決まる。なお、上記式（７）においてもランバート・ベアの法則が適用しているということができる。

以上のようにして全インクの分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）が算出できると、印刷用紙３０を照射する光が印刷用紙３０表面に到達する透過量を予測することができる。ステップＳ３０７においては、下記式（８）により、ある波長λの所定の初期光量Ｐ（λ）の光が印刷用紙３０に均一に入射したときに、印刷用紙３０表面に到達する光量の分布を入力分光透過量分布Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）として算出する。なお、初期光量Ｐ（λ）は波長によらず一定としてもよいし、実際の照明光のように波長依存の光源を想定してもよい。
Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）＝Ｐ（λ）×ｐｗ（λ，ｘ，ｙ） ・・（８）

図２７では、初期光量Ｐ（λ）と入力分光透過量分布Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）を矢印に示し、その大きさを矢印の大きさによって表している。分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）は１以下の数であるため、入力分光透過量分布Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）は初期光量Ｐ（λ）より減衰している。ステップＳ３０８においては、下記式（９）によって、印刷用紙３０表面に到達した入力分光透過量分布Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）の光が印刷用紙３０表面にて反射される光量をメディア分光反射量分布Ｐｍ（λ，ｘ，ｙ）として算出する。

上記式（９）においては、ＰＳＦ（ｘ，ｙ）は点広がり関数を意味し、印刷用紙３０表面にて乱反射された反射光量を予測するものである。具体的には、ＰＳＦ（ｘ，ｙ）としてガウスフィルタ等の平滑化フィルタを適用する。上記式（５）にて示したガウスフィルタを適用する場合、想定する印刷用紙３０の表面の光沢に応じてσを調整することができる。また、印刷用紙３０の表面が波長λに関して偏った分光反射特性を有する場合には、σを波長λに依存させるようにしてもよい。図２７においては、上記式（９）によって予測されるメディア分光反射量分布Ｐｍ（λ，ｘ，ｙ）を模式的に示している。同図に示すように、点光源に対応する反射光量が印刷用紙３０に沿った（ｘ，ｙ）方向に拡散している。上記式（９）で畳み込み積分を行うことにより、各位置（ｘ，ｙ）の反射光量が加算されたものがＰｍ（λ，ｘ，ｙ）として算出される。すなわち、ある点の入力分光透過量分布Ｐｉ（λ，ｘ，ｙ）を、近隣のメディア分光反射量分布Ｐｍ（λ，ｘ，ｙ）にも依存させることができ、インク膜厚分布に応じた正確な予測を行うことができる。

ステップＳ３０９においては、下記式（１０）により、印刷用紙３０にて反射したメディア分光反射量分布Ｐｍ（λ，ｘ，ｙ）の光がインク膜を再度透過して空気中に放出される光量を出力分光透過量分布Ｐｏ（λ，ｘ，ｙ）として算出する。
Ｐｏ（λ，ｘ，ｙ）＝Ｐｍ（λ，ｘ，ｙ）×ｐｗ（λ，ｘ，ｙ） ・・（１０）
インクの透過特性は非方向依存であると考えることができるため、上記式（１０）においても上記式（８）と同様に分光透過率分布ｐｗ（λ，ｘ，ｙ）を使用することができる。空気中の透過率は１００％と考えることができ、インク膜から放出された出力分光透過量分布Ｐｏ（λ，ｘ，ｙ）の光がそのまま人間の目や画像センサ等にて知覚されるものと考えることができる。

ステップＳ３１０においては、下記式（１１）によって分光反射率分布Ｒ（λ，ｘ，ｙ）を算出する。
Ｒ（λ，ｘ，ｙ）＝Ｐｏ（λ，ｘ，ｙ）／Ｐ（λ） ・・・（１１）
上記式（１１）では、最終的に人間の目や画像センサ等にて知覚される出力分光透過量分布Ｐｏ（λ，ｘ，ｙ）を印刷媒体３０に入射させた初期光量Ｐ（λ）によって除算することにより算出している。すなわち、印刷画像に入射させた光がどれくらい戻ってくるかを示す割合を波長λ、位置（ｘ，ｙ）ごとに算出している。ステップＳ３１１においては各画素が分光反射率分布Ｒ（λ，ｘ，ｙ）を有する画像データを生成し、同画像データをＨＤＤ１３に分光反射率分布データ１３ｉとして記憶し、処理を終了する。

上述したシミュレーション処理を行うことにより、テスト画像データ１３ｂをプリンタ２０にて印刷させた印刷画像の分光反射率分布Ｒ（λ，ｘ，ｙ）を得ることができる。画質予測部Ｐ５は分光反射率分布Ｒ（λ，ｘ，ｙ）を格納した分光反射率分布データ１３ｉを取得して、印刷画像の画質を評価する。画質を評価するにあたり、まず分光反射率分布データ１３ｉにおける各画素の色を特定する。なお、本実施形態においては、画質の一例として粒状性と色を評価する。

（３−５）画質の評価：
図２８は、画質評価処理の流れを示している。同図において、ステップＳ４００において、画質予測部Ｐ５が分光反射率分布データ１３ｉを取得する。ステップＳ４１０においては、画質を評価するときの照明光（例えば、Ｄ５０、Ｄ６０、Ｆ２等）の設定を行う。照明光の設定は所定のＵＩ画面上にてマウス４０およびキーボード５０を介してユーザーが指定することが可能となっており、画質予測部Ｐ５がこれを受け付ける。ステップＳ４２０においては各照明光の分光エネルギーの分布が記憶された分光分布テーブル１３ｆから設定された照明光の分光分布Ｐｌ（λ）を取得する。なお、分光分布Ｐｌ（λ）は位置（ｘ，ｙ）によらず一定とする。分光分布Ｐｌ（λ）は、ＣＩＥ等の光源規格により定められているため、入手することができる。ステップＳ４３０においては、下記式（１２）によって当該照明光における分光反射量分布Ｐｅ（λ，ｘ，ｙ）を算出する。
Ｐｅ（λ，ｘ，ｙ）＝Ｐｌ（λ，ｘ，ｙ）×Ｒ（λ，ｘ，ｙ） ・・・（１２）
これにより、当該照明光において印刷画像を観察するときに目や画像センサに入射する光の分光分布を得ることができる。ステップＳ４４０においては、分光反射量分布Ｐｅ（λ，ｘ，ｙ）に基づいて色の３刺激値（ＸＹＺ値）を算出する。

各画素のＸ（ｘ，ｙ）Ｙ（ｘ，ｙ）Ｚ（ｘ，ｙ）値（色分布）は下記式（１３）によって算出することができる。

上記式（１３）において、ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は等色関数であり、ｋはＸＹＺ値を正規化するための定数である。以上の処理によって印刷画像の各位置における色をＸＹＺ色空間における座標値として特定することができる。ＸＹＺ値のうちＹ値は輝度を意味するため、同時に印刷画像における輝度分布Ｙ（ｘ，ｙ）も得られ、各画素が輝度階調Ｙ（ｘ，ｙ）を有する画像データを用意することができる。

以上のようにして輝度の画像データが得られると、ステップＳ４５０にて輝度分布Ｙ（ｘ，ｙ）に基づいてバンディングノイズ量Ｎ_Bと粒状ノイズ量Ｎ_Dを算出する。バンディングノイズ量Ｎ_Bと粒状ノイズ量Ｎ_Dを算出するにあたっては、特開２００５−３１００９８号公報の手法を適用することができる。同公報においては、輝度画像データの空間周波数解析（ＦＦＴ）を行い、視覚感度の空間周波数特性（ＶＴＦ）に基づく重みづけを行いつつ各スペクトル強度を積分することにより、全ノイズ量を算出する。さらに、バンディングノイズの指向性に基づいてノイズ量を分離することにより、バンディングノイズ量Ｎ_Bと粒状ノイズ量Ｎ_Dを算出する。同公報では、スキャナで入力した輝度画像データを空間周波数解析しているが、本実施形態においてはステップＳ４４０にて生成した輝度の画像データについて同様に空間周波数解析を行えばよい。これにより、実際にプリンタ２０にてテスト画像データ１３ｂの印刷を行うことなく各パラメータにおける印刷結果のバンディングノイズ量Ｎ_Bと粒状ノイズ量Ｎ_Dを画質としての粒状性を評価するための指標として得ることができる。

続いて印刷画像の色を評価する処理を行う。ステップＳ４６０においては、Ｘ（ｘ，ｙ）Ｙ（ｘ，ｙ）Ｚ（ｘ，ｙ）値に基づいてｓＲＧＢ色空間におけるＲＧＢ値を算出する。ＲＧＢ値を算出するにあたっては、下記式（１４）を使用する。

上記式（１４）においては、Ｘ（ｘ，ｙ）Ｙ（ｘ，ｙ）Ｚ（ｘ，ｙ）値を非線形補正することによりＸ’（ｘ，ｙ）Ｙ’（ｘ，ｙ）Ｚ’（ｘ，ｙ）値を算出し、さらに座標系を行列変換している。ｓＲＧＢ色空間におけるＲＧＢ値を算出できれば、ＲＧＢ画像データをディスプレイ６０にて表示させることができる。これにより、ユーザーがディスプレイ６０を観察し、予測された印刷結果の粒状性や色再現性を視覚的に判断することができる。

ステップＳ４７０においてはテスト画像データ１３ｂを取得する。そして、ステップＳ４８０では、ステップＳ４６０にて得られたＲ（ｘ，ｙ）Ｇ（ｘ，ｙ）Ｂ（ｘ，ｙ）値の画像データがテスト画像データ１３ｂの解像度と一致するように解像度変換を行う。基本的には、着弾位置を予測する際に（ｘ，ｙ）を高解像度化しているため、ここでは低解像度化が行われる。テスト画像データ１３ｂは各画素の色がｓＲＧＢ表色系で表現されているため、テスト画像データ１３ｂと同一の表色系で色が特定された同一解像度の印刷画像データを得ることができる。ステップＳ４９０においては、予測した印刷画像データとテスト画像データ１３ｂの各画素のＲＧＢ値が近似しているかどうかを判定する。ここで、両者が近似していればプリンタ２０の色再現性が優れていると判断することができるし、両者が近似していなければプリンタ２０の色再現性が悪いと判断することができる。

（４）まとめおよび変形例：
本発明において、膜厚分布予測部Ｐ３は、複数のインク滴が印刷用紙３０上にて重なった場合の拡散形状を予測する。従って、正確に印刷用紙３０上におけるインク膜厚を予測することができる。さらに、分光反射率予測部Ｐ４は、異なるインクが重なった場合、各インク成分のインク膜厚に応じて分光透過率を予測する。従って、複数インクによって混色される部分の分光反射率を正確に予測することができる。さらに、印刷用紙３０における乱反射を予測するため、印刷用紙３０における実際の反射特性に即した分光反射率分布の予測を実現することができ、実際に印刷を行うことなく正確に印刷結果を予測することができる。

本発明において、上述した実施形態と異なる予測モデルを適用することも可能である。例えば、上述した実施形態においては楕円柱状のインク滴の着弾形状をモデル化したが、他の形状にモデル化することも可能である。例えば、印刷を行う印刷用紙の濡れ性が高い場合には、着弾直後のインク滴形状が裾広がり形状となることが予想される。この場合、着弾の中心位置を中心とした正規分布状にインク膜厚が推移するようにしてもよい。また、印刷用紙を設定パラメータとして設定できるようにし、インク滴形状を予測する際にモデル形状を切り換えてもよい。また、想定するインクが顔料インクか染料インクを設定パラメータとして設定できるようにし、モデル形状を切り換えてもよい。

図２９は、インク滴形状を正規分布状にモデル化した場合のインク重なり形状を示している。このモデルによれば濡れ性が高いインクや印刷用紙について正確な予測を実現することができる。この場合、全ての高さのインク成分が拡散していると捉えることもでき、上述した実施形態においてインク保持限界高さｌｈを０とすることによっても最終的に同様のインク滴形状を予測することができる。また、設定パラメータと誤差パラメータについても、上記と異なるものを設定することも可能である。例えば、双方向印刷における往動時と復動時との間の吐出タイミング誤差を誤差パラメータとして設定しておいてもよい。このようにすることにより、双方向印刷における吐出タイミング誤差に起因して発生する粒状ノイズも予測することができる。ハーフトーン処理において大ドットと中ドットと小ドットに振り分ける処理を行うが、このドット振り分け比率を可変とし、設定パラメータとして設定するようにしてもよい。さらに、印刷温度を設定可能とし、インク滴形状やインク拡散径σに反映させてもよい。

画質の評価において他の評価項目を評価してもよい。例えば、複数照明光における色の恒常性を評価するようにしてもよい。ステップＳ４１０にて複数の照明光を選択するようにすれば、各照明光において知覚される色をＸＹＺ色空間やｓＲＧＢ色空間にて予測することができる。従って、複数の照明光間でＸＹＺ値やＲＧＢ値の変動が多いか少ないか判定することができ、色の恒常性も評価することができる。

コンピュータのハードウェア構成図である。 プログラムのソフトウェア構成図である。 印刷処理のフローチャートである。 印刷解像度を説明する図である。 色変換ＬＵＴを示す図である。 分版テーブルを示す図である。 ハーフトーンデータを示すグラフである。 マイクロウィーブ処理を説明する図である。 プリンタを説明する図である。 電圧パルスを示すグラフである。 インク滴の着弾形状を示す図である。 シミュレーション処理の流れを示すフローチャートである。 パラメータセットを示す表である。 紙送り誤差を説明するグラフである。 インク滴の飛翔方向誤差を説明する図である。 インク滴形状の変動特性を示すグラフである。 着弾位置データを示す図である。 着弾位置を予測する様子を説明する図である。 膜厚分布予測処理の流れを示すフローチャートである。 着弾直後のインク滴形状を示す図である。 着弾直後のインク滴形状を示す画像データである。 インク滴拡散を予測する様子を説明する図である。 インク滴拡散を予測する様子を説明する図である。 インク滴拡散を予測する様子を説明する図である。 分光反射率分布予測処理の流れを示すフローチャートである。 単位分光透過率テーブルを示す図である。 分光反射率の予測を説明する図である。 画質評価処理の流れを示すフローチャートである。 変形例にかかるインク滴形状を示す図である。

符号の説明

１０…コンピュータ，１０ａ…バス，１１…ＣＰＵ，１２…ＲＡＭ，１３…ＨＤＤ，１３ａ…プログラムデータ，１３ｂ…テスト画像データ，１３ｃ…パラメータテーブル，１３ｄ…色変換ＬＵＴ，１３ｅ…単位分光透過率テーブル，１３ｆ…分光分布テーブル，１３ｇ…着弾位置データ，１３ｈ…膜厚分布データ，１３ｉ…分光反射率分布データ，１４…ＵＳＢＩ／Ｆ，１５…入力機器Ｉ／Ｆ，１６…ビデオＩ／Ｆ，２０…プリンタ，２１…信号処理部，２２…印刷ヘッド，２３…温度センサ，２４…キャリッジモータ，２５…紙送りモータ，２６…ＥＥＰＲＯＭ，２６ａ…パルス設定，３０…印刷用紙，４０…マウス，５０…キーボード，６０…ディスプレイ，Ｄ…プリンタドライバ，Ｄ１…画像データ取得部，Ｄ２…解像度変換部，Ｄ３…色変換部，Ｄ４…ハーフトーン処理部，Ｄ５…マイクロウィーブ処理部，Ｐ…印刷結果予測プログラム，Ｐ１…パラメータセット部，Ｐ２…着弾位置予測部，Ｐ３…膜厚分布予測部，Ｐ４…分光反射率分布予測部，Ｐ５…画質予測部

Claims (19)

1. 印刷媒体上に複数のインクドットを形成することにより印刷画像を形成する印刷装置における印刷結果を予測する印刷結果予測装置において、
   上記印刷媒体上におけるインク滴の着弾位置を予測する着弾位置予測手段と、
   上記インク滴の上記着弾位置に基づく複数の上記インク滴の重なり形状を考慮しつつ上記印刷媒体上におけるインク膜厚分布を予測する膜厚分布予測手段と、
   インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布と上記印刷媒体における光の反射特性に基づいて上記印刷媒体上における分光反射率分布を予測する分光反射率分布予測手段とを具備することを特徴とする印刷結果予測装置。
2. 上記着弾位置予測手段は、上記インク滴が着弾する際に付随的に生じるインク滴の着弾位置も予測することを特徴とする請求項１に記載の印刷結果予測装置。
3. 上記膜厚分布予測手段は、上記インク滴の着弾位置および着弾形状に基づいて上記インク膜厚分布を予測することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の印刷結果予測装置。
4. 上記膜厚分布予測手段は、上記印刷媒体に着弾した後に拡散するインクの状態を考慮して上記インク膜厚分布を予測することを特徴とする請求項３に記載の印刷結果予測装置。
5. 上記膜厚分布予測手段は、上記印刷媒体からの高さが所定の閾値を超えるインクが拡散すると仮定することを特徴とする請求項４に記載の印刷結果予測装置。
6. 上記膜厚分布予測手段は、上記所定の閾値を超える高さのインクの膜厚を上記印刷媒体に沿った方向に平滑化することにより拡散後の上記インク膜厚分布を予測することを特徴とする請求項５に記載の印刷結果予測装置。
7. 上記膜厚分布予測手段は、複数の上記インク滴が重なった領域の上記インク膜厚の総和が上記所定の閾値を超える場合、上記印刷媒体からの高さが上記所定の閾値を超えるインクにおける各インク成分について平滑化を行うことを特徴とする請求項６に記載の印刷結果予測装置。
8. 上記所定の閾値を超える高さのインクにおける各インク成分の構成比と、上記所定の閾値を下回る高さのインクにおける各インク成分の構成比が同じであると仮定されることを特徴とする請求項７に記載の印刷結果予測装置。
9. 上記分光反射率分布予測手段は、
   上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布に基づいて上記インクドットに入射した基準光量の光が上記印刷媒体に到達する入力分光透過量分布を予測し、
   上記印刷媒体が上記入力分光透過量分布の光を乱反射させたメディア分光反射量分布を予測し、
   インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布に基づいて上記印刷媒体にて乱反射した上記メディア分光反射量分布の光が同インクドットから放出される出力分光透過量分布を予測し、
   上記基準光量と上記出力分光透過量分布との比から上記分光反射率分布を予測することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の印刷結果予測装置。
10. 上記入力分光透過量分布と上記出力分光透過量分布は、上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率を上記インク膜厚分布でべき乗して得られた分光透過率にそれぞれ上記基準光量と上記メディア分光反射量分布とを乗算することにより算出されることを特徴とする請求項９に記載の印刷結果予測装置。
11. 上記単位分光透過率が異なるインクのインク滴が重なった部位における全体の分光透過率は、各インク成分についての単位厚みあたりの単位分光透過率を、各インク成分の上記インク膜厚分布でべき乗して得られた各インク成分の分光透過率を互いに乗算することにより得られることを特徴とする請求項１０に記載の印刷結果予測装置。
12. 上記メディア分光反射量分布は、上記入力分光透過量分布を上記印刷媒体に沿った方向に拡散させることにより予測されることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載した印刷結果予測装置。
13. 上記分光反射率分布に基づいて上記印刷画像の画質を予測する画質予測手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の印刷結果予測装置。
14. 上記画質予測手段は、照明光の分光分布を上記分光反射率分布に掛け合わせることにより、ある照明光における上記印刷画像の色分布を予測することを特徴とする請求項１３に記載の印刷結果予測装置。
15. 上記画質予測手段は、上記印刷画像の色分布の空間周波数特性から上記印刷画像の上記画質としての粒状性を予測することを特徴とする請求項１４に記載の印刷結果予測装置。
16. 上記着弾位置予測手段と上記膜厚分布予測手段と上記分光反射率分布予測手段においては、上記印刷装置に設定可能な設定パラメータを考慮した予測が行われることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の印刷結果予測装置。
17. 上記着弾位置予測手段と上記膜厚分布予測手段と上記分光反射率分布予測手段においては、上記印刷装置が有する誤差に応じた誤差パラメータを考慮した予測が行われることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の印刷結果予測装置。
18. 印刷媒体上に複数のインクドットを形成することにより印刷画像を形成する印刷装置における印刷結果を予測する印刷結果予測方法において、
    上記印刷媒体上におけるインク滴の着弾位置に基づく複数の上記インク滴の重なり形状を考慮しつつ上記印刷媒体上におけるインク膜厚分布を予測し、
    上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布と上記印刷媒体における光の反射特性に基づいて上記印刷媒体上における分光反射率分布を予測することを特徴とする印刷結果予測方法。
19. 印刷媒体上に複数のインクドットを形成することにより印刷画像を形成する印刷装置における印刷結果を予測する機能をコンピュータに実行させる印刷結果予測プログラムにおいて、
    上記印刷媒体上におけるインク滴の着弾位置を予測する着弾位置予測機能と、
    上記インク滴の上記着弾位置に基づく複数の上記インク滴の重なり形状を考慮しつつ上記印刷媒体上におけるインク膜厚分布を予測する膜厚分布予測機能と、
    上記インクの単位厚みあたりの単位分光透過率と上記インク膜厚分布と上記印刷媒体における光の反射特性に基づいて上記印刷媒体上における分光反射率分布を予測する分光反射率分布予測機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする印刷結果予測プログラム。
    
    

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