JP2023518041A - 高速シングルパス印刷のためのディザリング方法 - Google Patents
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Abstract
シングルパス印刷の方法は、同じインクを供給された、位置合わせされた第1印刷ヘッド(2)及び第2印刷ヘッド(4)を有する印刷システムを使用する。当該方法は、それぞれ、第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドで第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を受け取るステップと、第1印刷ヘッド(2)から第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、第2印刷ヘッド(4)から第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含む。第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、かつ、第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。【選択図】図6
Description
本発明は、高速シングルパス印刷のためのディザリング方法に関する。高速シングルパス印刷のためのディザリング方法は、媒体送り方向に沿って位置合わせされた複数の単色印刷ヘッドを使用して印刷する場合に印刷品質を最適化するために主に開発された。
シングルパス(「ページワイド」)印刷は、従来の走査型印刷ヘッドと比較して印刷速度を劇的に向上させる。シングルパス印刷の1つの用途は、例えば、米国特許第10,457,075号明細書、米国特許第10,081,204号明細書及び米国特許第9,421,790号明細書に記載されているように、デジタルインクジェットプレスにおけるものであり、当該出願の内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
典型的なカラーインクジェットプレスでは、各印刷ヘッドが、異なる色(例えば、CMYK)を印刷する状況で、複数の単色印刷ヘッドが媒体送り方向に沿って互いに位置合わせされる。原則として、各色を印刷するために使用される印刷ヘッドの数を増加させることによって印刷速度を向上させ得る。例えば、単色の黒色印刷システムは、黒色インクを印刷する印刷ヘッドの数を2倍にすることによってその印刷速度を2倍にし得る-第1印刷ヘッドが、ハーフトーン画像が必要とするドットの半分を印刷し得、かつ、下流の第2印刷ヘッドが、ドットの他の半分を印刷し得る。位置合わせされた印刷ヘッドの数をさらに増加させることによって、印刷速度は3倍、4倍等にされ得ることが理解される。
当該技術分野でよく知られているように、特定の印刷解像度で離散的なドットを含むハーフトーン画像(又はビットマップ)が、ディザリング処理を使用してコントーン画像から生成される。2つの印刷ヘッドを使用して倍速で印刷するためには、単純に、ハーフトーン画像が、各印刷ヘッドに対して1つずつ、2つの部分に分割(「デインターリーブ」)される必要がある。例えば、ハーフトーン画像の隔行が2つの印刷ヘッドの各々によって印刷され得る-第1印刷ヘッドが画像の奇数行を印刷し、かつ、下流の第2印刷ヘッドが画像の偶数行を印刷し、又は、その逆もある。したがって、各印刷ヘッドは、フルハーフトーン画像の(印刷方向における)半分の解像度でハーフトーン画像を受け取る。例えば、フルハーフトーン画像が1600×790dpiの解像度で生成される場合、その後、各印刷ヘッドは1600×395dpiの解像度でそれぞれのハーフトーン画像を受け取る。2つのハーフトーン画像は、印刷中に2つの印刷ヘッドによってインターリーブされて、1600×790dpiの目標解像度でフルハーフトーン画像を再現する。
上述した方法で複数の高解像度印刷ヘッドを使用して高速で印刷を行うには印刷ヘッドの良好な位置合わせが必要である。印刷ヘッドの優れた位置合わせなしでは、印刷品質は、一般に、ユーザにとって許容不可能な程度まで低下する。
印刷ヘッドの位置ずれは多くの原因から生じ得る。第1に、1対の印刷ヘッド間の位置ずれを回避するため、印刷ヘッドの機械的配置が数ミクロン以内に正確に制御されなければならない。本出願人は、前述した高度な位置合わせパターンを有しており(2020年1月7日に出願された米国特許出願第17/736,348号明細書を参照のこと、当該出願の内容は参照によって本明細書に組み込まれる)、位置合わせパターンは、位置ずれを特定して、適切な機械的手段を使用してその微補正を可能にするために使用され得る。しかしながら、完全に機械的に位置決めされた印刷ヘッドであっても、それらの製造プロセスから生じる個々の印刷ヘッドの形態の小さな差に起因して、相対的な位置ずれが依然として起こり得る。例えば、比較的長いページワイドの印刷ヘッドでは、印刷ヘッドは、それらの長軸に沿って反る傾向を有しており、いくつか他のものは精緻な製造条件に依存する。相対的に「反った」印刷ヘッドが、相対的に「反っていない」印刷ヘッドと対にされる場合、これらの2つの印刷ヘッドの位置合わせは、典型的には、2つの印刷ヘッドの完全な機械的位置決めを用いても不十分である。本出願人による研究は、ランダム化された印刷ヘッドのペアリングの比較的小さな割合(約10%)しか整合されないことを示しているが、理想的には、「反っていない」印刷ヘッドは同様に「反っていない」印刷ヘッドに整合され、かつ、「反った」印刷ヘッドは、位置合わせを最大化するために同様に「反った」印刷ヘッドに整合されることが保証されるべきである。しかしながら、このような印刷ヘッドの整合はサプライチェーンにおいて問題がある。ユーザは、同じタイプの任意の印刷ヘッドで印刷ヘッドを交換可能であることを期待し;さらに、反りの程度を測定すること、及びその後、そのような測定に基づいて印刷ヘッドを分類することが、サプライチェーンを複雑にしてさらなる費用を必要とする。工場での印刷ヘッドのこのような分類にも関わらず、反りの程度は、現場での他の要因に起因して変化し得る。例えば、印刷システムに設置された場合に印刷ヘッドを機械的に保持する印刷ヘッドネストは反りの程度に影響を及ぼし得る。したがって、工場での印刷ヘッドの反りの特徴付けは、現場での印刷ヘッドの反りの良好なインジケータではないかもしれない。
したがって、上流及び下流の印刷ヘッドを使用した高速印刷の方法を提供することが望ましく、この方法は、それらの印刷ヘッドの相対的な位置合わせに関係なく印刷品質を最適化する。特に、印刷ヘッドの不完全な機械的配置又は印刷ヘッドのペアリングの不整合のために、完全に位置合わせされていない印刷ヘッドの印刷品質を最適化することが望ましい。
第1態様では、同じインクを供給された、位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドを備える印刷システムを使用したシングルパス印刷の方法が提供され、第2印刷ヘッドは第1印刷ヘッドの下流にあり、当該方法は、
それぞれ、第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドで第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を受け取るステップと、
第1印刷ヘッドから第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、
得られた印刷画像が、第1ハーフトーン画像でインターリーブされた第2ハーフトーン画像を含むように、第2印刷ヘッドから第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含み、
印刷画像は印刷方向に第1解像度で印刷され、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は印刷方向に第2解像度を有し、第2解像度は第1解像度よりも低く、
第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、かつ、第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
それぞれ、第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドで第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を受け取るステップと、
第1印刷ヘッドから第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、
得られた印刷画像が、第1ハーフトーン画像でインターリーブされた第2ハーフトーン画像を含むように、第2印刷ヘッドから第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含み、
印刷画像は印刷方向に第1解像度で印刷され、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は印刷方向に第2解像度を有し、第2解像度は第1解像度よりも低く、
第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、かつ、第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
好ましくは、当該方法は、印刷方向に第1解像度で印刷システムの1つのインクチャネルのためのフルコントーン画像を提供するステップを含む。
好ましくは、当該方法は、
第1解像度のフルコントーン画像を、印刷方向において第2解像度の少なくとも第1コントーン画像及び第2コントーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度より低い、ステップと、
第1ディザパターンを使用して第1コントーン画像をディザリングして第2解像度の第1ハーフトーン画像を提供するステップと、
第2ディザパターンを使用して第2コントーン画像をディザリングして第2解像度の第2ハーフトーン画像を提供するステップと、を含む。
第1解像度のフルコントーン画像を、印刷方向において第2解像度の少なくとも第1コントーン画像及び第2コントーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度より低い、ステップと、
第1ディザパターンを使用して第1コントーン画像をディザリングして第2解像度の第1ハーフトーン画像を提供するステップと、
第2ディザパターンを使用して第2コントーン画像をディザリングして第2解像度の第2ハーフトーン画像を提供するステップと、を含む。
好ましくは、第1コントーン画像及び第2コントーン画像はフルコントーン画像のそれぞれの第1セットの行及び第2セットの行を含む。
好ましくは、第1コントーン画像及び第2コントーン画像はフルコントーン画像のそれぞれの隔行を含む。
好ましくは、第1コントーン画像及び第2コントーン画像は、印刷方向に垂直な方向においてフルコントーン画像と同じ解像度を有する。
好ましくは、当該方法は、
結合ディザパターンを使用してフルコントーン画像をディザリングして、第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を印刷方向において第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、を含み、
結合ディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
結合ディザパターンを使用してフルコントーン画像をディザリングして、第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を印刷方向において第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、を含み、
結合ディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
好ましくは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、フルハーフトーン画像のそれぞれの第1セットの行及び第2セットの行を含む。
好ましくは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、フルハーフトーン画像のそれぞれの隔行を含む。
好ましくは、1つのインクチャネルのためのコントーン画像を提供するステップは、
ラスタライズするステップ、
目標印刷解像度に較正するステップ、
カラーコントーン画像から、印刷システムのそれぞれのインクチャンネルに対応する複数のコントーン画像を生成するステップ、のうちの1以上を含む。
ラスタライズするステップ、
目標印刷解像度に較正するステップ、
カラーコントーン画像から、印刷システムのそれぞれのインクチャンネルに対応する複数のコントーン画像を生成するステップ、のうちの1以上を含む。
好ましくは、印刷システムは、同じインクを供給されたn個の位置合わせされた印刷ヘッドを備え、第2解像度は、印刷方向において第1解像度の1/nである。
好ましくは、印刷システムは、同じインクを供給された2つの位置合わせされた印刷ヘッドを備え、第2解像度は第1解像度の半分である。
好ましくは、第1ディザパターン及び第2ディザパターンは、ブルーノイズディザパターン及びグリーンノイズディザパターンから構成される群から独立して選択される。
関連する態様では、その上に画像が印刷された印刷媒体が提供され、画像は、第2ハーフトーン画像でインターリーブされた第1ハーフトーン画像を備え、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は同じインクで印刷され、第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
第2態様では、同じインクを供給された、位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドを備える印刷システムを使用して、シングルパス印刷用のコントーン画像を処理する方法が提供され、第2印刷ヘッドは第1印刷ヘッドの下流にあり、当該方法は、
1つのインクチャネルのためのコントーン画像を印刷方向に第1解像度で提供するステップと、
結合されたディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を、印刷方向に第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
印刷のためにそれぞれの第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を、それぞれ第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
結合されたディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
1つのインクチャネルのためのコントーン画像を印刷方向に第1解像度で提供するステップと、
結合されたディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を、印刷方向に第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
印刷のためにそれぞれの第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を、それぞれ第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
結合されたディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
好ましくは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、フルハーフトーン画像のそれぞれの第1セットの行及び第2セットの行を含む。
好ましくは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、フルハーフトーン画像のそれぞれの隔行を含む。
好ましくは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、印刷方向に垂直な方向においてフルハーフトーン画像と同じ解像度を有する。
好ましくは、印刷システムは、同じインクを供給されたn個の位置合わせされた印刷ヘッドを備え、第2解像度は、印刷方向において第1解像度の1/nである。
好ましくは、印刷システムは、同じインクを供給された2つの位置合わせされた印刷ヘッドを備え、第2解像度は第1解像度の半分である。
好ましくは、1つのインクチャネルのためのコントーン画像を提供するステップは、
ラスタライズするステップ、
目標印刷解像度に較正するステップ、
カラーコントーン画像から、印刷システムのそれぞれのインクチャンネルに対応する複数のコントーン画像を生成するステップ、のうちの1以上を含む。
ラスタライズするステップ、
目標印刷解像度に較正するステップ、
カラーコントーン画像から、印刷システムのそれぞれのインクチャンネルに対応する複数のコントーン画像を生成するステップ、のうちの1以上を含む。
好ましくは、当該方法は、
第1印刷ヘッドから第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、
得られた印刷画像が、第1ハーフトーン画像でインターリーブされた第2ハーフトーン画像を含むように、第2印刷ヘッドから第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含み、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、印刷方向において第2解像度で印刷される。
第1印刷ヘッドから第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、
得られた印刷画像が、第1ハーフトーン画像でインターリーブされた第2ハーフトーン画像を含むように、第2印刷ヘッドから第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含み、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、印刷方向において第2解像度で印刷される。
好ましくは、第1ディザパターン及び第2ディザパターンは、ブルーノイズディザパターン及びグリーンノイズディザパターンから構成される群から独立して選択される。
関連する態様では、プロセッサが提供され、当該プロセッサは、
印刷方向において第1解像度で印刷システムの1つのインクチャネルのためのコントーン画像を受信又は生成するステップと、
結合ディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を、第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
第1及び第2ハーフトーン画像を、印刷のためにそれぞれの第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
結合ディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
印刷方向において第1解像度で印刷システムの1つのインクチャネルのためのコントーン画像を受信又は生成するステップと、
結合ディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を、第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
第1及び第2ハーフトーン画像を、印刷のためにそれぞれの第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
結合ディザパターンは、第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる。
別の関連する態様では、印刷システムが提供され、当該印刷システムは、
上述したようにプロセッサと、
位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドと、を備え、
第2印刷ヘッドは第1印刷ヘッドの下流にある。
上述したようにプロセッサと、
位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドと、を備え、
第2印刷ヘッドは第1印刷ヘッドの下流にある。
別の関連する態様では、同じインクを供給された、位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドを備える印刷システムを使用して、シングルパス印刷用のコントーン画像を処理する方法が提供され、第2印刷ヘッドは第1印刷ヘッドの下流にあり、当該方法は、
1つのインクチャネルのためのコントーン画像を印刷方向において第1解像度で提供するステップと、
(a)第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合を備える結合ディザパターンであって、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる、結合ディザパターンと、(b)第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドのための第3ディザパターンと、から構成される群からディザパターンを選択するステップと、
選択されたディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度でフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を印刷方向において第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を、印刷のためのそれぞれの第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
ディザパターンの選択は、第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドとの間の相対的な印刷ヘッド位置合わせに基づいている。
1つのインクチャネルのためのコントーン画像を印刷方向において第1解像度で提供するステップと、
(a)第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合を備える結合ディザパターンであって、第1ディザパターンは第2ディザパターンとは異なる、結合ディザパターンと、(b)第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドのための第3ディザパターンと、から構成される群からディザパターンを選択するステップと、
選択されたディザパターンを使用してコントーン画像をディザリングして第1解像度でフルハーフトーン画像を提供するステップと、
フルハーフトーン画像を印刷方向において第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、第2解像度は第1解像度よりも低い、ステップと、
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を、印刷のためのそれぞれの第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに送信するステップと、を含み、
ディザパターンの選択は、第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドとの間の相対的な印刷ヘッド位置合わせに基づいている。
好ましくは、結合ディザパターンは、相対的に不十分に位置合わせされた第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドのために選択され、かつ、第3ディザパターンは、相対的に良好に位置合わせされた印刷ヘッドのために選択される。
好ましくは、相対的な印刷ヘッドの位置合わせは、ユーザからの定性的な印刷品質フィードバックに基づいている。
好ましくは、相対的な印刷ヘッドの位置合わせは、定量的な位置合わせ測定に基づいている。
好ましくは、ディザパターンは自動的に選択され、選択は、既定の閾値に対する定量的位置合わせ測定に基づいている。
好ましくは、第3ディザパターンは、第1ディザパターン又は第2ディザパターンと同じである又は異なる。
一態様に関連して上述された本発明の好ましい実施形態は、もちろん、関連する本発明の他の態様にも等しく適用可能である。
本明細書で使用される場合、用語「インク」は、インクジェット印刷ヘッドから印刷され得る任意の印刷流体を意味するように用いられる。インクは、着色剤を含有していてもよく又は含有していなくてもよい。したがって、「インク」という用語は、従来の染料ベース又は顔料ベースのインク、赤外線インク、固定剤(例えば、プレコート及び仕上げ剤)、3D印刷流体等を含んでもよい。流体又は印刷流体に言及する場合、これは、本明細書の「インク」の意味を限定することを意図するものではない
本明細書で使用されるように、用語「位置合わせされた印刷ヘッド」は、印刷ヘッドのいずれか1つが任意の他の印刷ヘッドと媒体の同じ部分に印刷することができるように、媒体送り方向に沿って全体に位置合わせされた複数の印刷ヘッドを意味するものとみなされる。しかしながら、当業者には容易に明らかなように、「位置合わせされた印刷ヘッド」という用語は、上で示唆したように、印刷ヘッドの完全な位置合わせ、位置決め及び/又は整合を意味するものとみなされる必要はない。一態様では、本発明は、全体に位置合わせされた印刷ヘッド間の小さな位置ずれ(例えば、500ミクロン未満、200ミクロン未満、100ミクロン未満又は50ミクロン未満の位置ずれ)の問題を解決する。
以下、本発明の1以上の実施形態について図面を参照して説明する。
図1を参照すると、第1印刷ヘッド2と、矢印Fで示される媒体送り方向に対して第1印刷ヘッドの下流に位置決めされた第2印刷ヘッド4と、を備える印刷システム1が概略的に示されている。第2印刷ヘッドは、両方の印刷ヘッドが媒体6(例えば、カットシート媒体又はロールツーロール送り媒体ウェブ)の同じ部分に印刷することができる限りにおいて、媒体送り方向に第1印刷ヘッドに位置合わせされる。第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の間の位置合わせの程度は、上述したように、個々の印刷ヘッドの形態、印刷ヘッドの配置精度等に応じて変化し得る。
第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の各々は、倍速印刷を可能にするため、同じインクを供給された単色印刷ヘッドである。倍速印刷の場合、各印刷ヘッドは、目標解像度(媒体方向F)の半分で画像の半分を印刷する。例えば、1600×790dpiの目標解像度でフルハーフトーン画像が生成されてもよく、第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の各々は、1600×395dpiの解像度で印刷するように構成される。典型的には、各印刷ヘッドはフルハーフトーン画像のそれぞれの隔行(列)を印刷する。印刷ヘッドは最大滴吐出周波数を有しているので、媒体送り方向Fの解像度を半分にすることは、そうでなければ得ることができる速度の2倍での印刷を可能にすることが理解される。
第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の各々は、典型的には印刷モジュールの構成要素であり、印刷モジュールは、印刷ヘッド取付構造、印刷ヘッド、インクカップリング、圧力調整器等へのデータ及び電力の供給のための電子機器をさらに備えてもよい。適切な印刷モジュールの例は、米国特許第10,457,075号明細書及び米国特許第10,081,204号明細書に記載されており、これらの内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
例として、図2を参照すると、米国特許出願公開第2019/0118537号明細書に記載されているような4つの位置合わせされた印刷モジュール12を有する印刷エンジン10が示されており、当該出願の内容は参照によって本明細書に組み込まれる。各印刷モジュール12は、それぞれの印刷ヘッド(図2では見えない)及びインクカップリング、PCB等を備えている。同じインクを供給された4つの位置合わせされた印刷ヘッドを有する印刷エンジン10は、4つの印刷モジュール12の各々にフルハーフトーン画像の1/4を割り当てることによって4倍速印刷を潜在的に可能にすることが理解される。例えば、各印刷ヘッドが媒体送り方向に1/4解像度で印刷するように、フルハーフトーン画像の4行ごとがそれぞれの印刷モジュール12に割り当てられてもよい。1600×800dpiの解像度で生成されたフルハーフトーン画像は、各印刷ヘッドによって1600×200dpiの解像度で印刷され、それによって、単一の印刷モジュール12と比較して印刷エンジン10が4倍速で印刷することを可能にする。
原則として、任意の数のn個の印刷ヘッドが使用されて、n倍速で、1/nのフルハーフトーン画像(例えば、ハーフトーン画像のn行ごと)をn個の印刷ヘッドのそれぞれ1つに割り当ててもよい。
もちろん、位置合わせされた印刷ヘッドは、カラー印刷及び/又はワイドフォーマット印刷のために配列された印刷ヘッドのマトリックスの一部であってもよい。図3は、フルカラー印刷用の8×2アレイで16個の印刷モジュール12を含む印刷エンジン20を概略的に示している。印刷モジュール12は、4色(KCMY)の各々を印刷するための4つのセットに配列されている。カラーチャネル(KCMY)の各々では、2対の位置合わせされた印刷モジュール12があり、位置合わせされた印刷モジュールの各対は、媒体の異なる部分に印刷するように重なっている。例えば、黒チャネルに示されるように、1対の印刷モジュール12Aが位置合わせされ、印刷モジュール12Bの対が媒体送り方向Fに沿って位置合わせされている。したがって、各インク(色)チャネルは、図1に関連して上述したように倍速で印刷することができる。
図4を参照すると、図1に示す第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4を使用した高速印刷のために第1解像度でコントーン画像を処理する単純な方法が示されている。明瞭化のため、ラスタイメージプロセッサ(RIP)によって実行されるすべての処理ステップが図4に示されていないが、当該方法はRIPで実行される。コントーン画像は、1600×790dpiの目標印刷解像度で単一のインクチャネルのためのコントーン(グレイスケール)ビットマップである。当業者は、RIPにおける典型的な上流処理ステップ(例えば、ラスタライズ、色空間変換、インクチャネル分離、目標印刷解像度への較正など)が図4には示されていないことを理解する。
図4をさらに参照すると、第1ステップにおいて、コントーン画像は、従来の単一ディザパターン(例えば、米国特許第5,111,310号明細書に記載されているようなブルーノイズディザ又は米国特許第6,493,112号明細書に記載されているようなグリーンノイズディザなど)を使用してディザリングされてフルハーフトーン画像を生成する。その後、フルハーフトーン画像は、各々第2解像度で、「デインタリーブ」として知られている処理で、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割される。フルハーフトーン画像の隔行は、デインタリーブ処理から生じる第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像の各々が1600×395dpiの解像度を有するように、それぞれの印刷ヘッドに割り当てられる。例えば、第1ハーフトーン画像はフルハーフトーン画像の奇数行(1、3、5、7など)を含んでもよく、第2ハーフトーン画像はフルハーフトーン画像の偶数行(0、2、4、8など)を含んでもよく、又はその逆でもよい。その後、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像は、印刷エンジンのそれぞれの第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドに、かつ、印刷のために送られる。
図1に示すように、第1印刷ヘッド2及び下流の第2印刷ヘッド4を使用するシングルパス印刷プロセスでは、フルプリント画像8は、ディザリング処理から生成されるフルハーフトーン画像を表すために、媒体6上にインターリーブされた第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を含む。上流の第1印刷ヘッド2によって印刷された半密度画像9は、第1ハーフトーン画像のみに基づいており、及びしたがって、半密度(フルハーフトーン画像の隔行)で印刷される。
第1印刷ヘッド2と第2印刷ヘッド4との完全な位置合わせにより、図4に関連して説明した処理は、優れた印刷品質を提供し、かつ、フルハーフトーン画像を印刷する単一の印刷ヘッドと比較して、倍速印刷を可能にする。しかしながら、第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の間の小さな位置ずれ(例えば、小さな機械的な誤配置及び/又は印刷ヘッドの形態の不適合)が、印刷品質の著しい低下をもたらす。特に、印刷品質の欠陥は、1つの印刷ヘッドから1色のインクを印刷するときには存在しない第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像の間の干渉効果によって悪化する。第1印刷ヘッド2及び第2印刷ヘッド4の間の位置ずれの増大は、印刷品質の急速な低下をもたらし、これは一般にユーザにとって許容することはできない。
図5を参照すると、本発明の第1実施形態に係るコントーン画像を処理する方法が示されている。図5に示す方法では、コントーン画像はディザリングの前にデインタリーブされる。コントーン画像のデインタリーブは、上述したデインタリーブ処理と同様に実行され、これにより、フルコントーン画像の隔行が第1コントーン画像及び第2コントーン画像に割り当てられる。その後、第1コントーン画像が第1ディザパターンを使用してディザリングされて第1ハーフトーン画像を生成し、かつ、第2コントーン画像が第2ディザパターンを使用してディザリングされて第2ハーフトーン画像を生成する。重要なことに、第1ディザパターン及び第2ディザパターンは異なる。
第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像がそれぞれの印刷ヘッドを使用して印刷されるとき、印刷画像8は全体に許容可能な印刷品質を有する。有利には、印刷品質は、図4に関連して上述した方法と比較して、第1印刷ヘッド2と第2印刷ヘッド4との間の位置ずれの相対的な耐性がある。特に、本発明者らは、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に対して異なるディザパターンを使用することにより、単一のディザパターンを使用する上述した方法と比較した場合に、印刷ヘッド間の位置ずれを増大させることにより、印刷品質の急激な低下を幾分抑えることが理解される。それにもかかわらず、第1印刷ヘッド2と第2印刷ヘッド4との間の良好な位置合わせにより、第1実施形態に係る方法は、上述した方法よりも低い印刷品質を生じる。
ユーザが、印刷ヘッド間の異なる程度の位置合わせのための印刷品質を最適化するため、上述した2つの異なる処理間で代替することが望ましい。例えば、第1印刷ヘッド2と第2印刷ヘッド4との間の最初の完全な位置合わせは経時的に変化し得る、若しくは、一方又は両方の印刷ヘッドの交換は位置ずれを生じさせ得る。このシナリオでは、図4に示す処理から図5に示す処理に変更することが望ましい。しかしながら、2つの処理は異なるデータパスを含むので、これら2つの処理の間で代替するようにRIPを再構成することは実用的ではない。
図6を参照すると、第2実施形態に係るコントーン画像を処理する方法が示されている。図6に示す方法は、図4に示す方法と同じデータパスを有しており、すなわち、処理ステップの順序は各ケースで同一である。しかしながら、図6に示す方法におけるディザリングステップは、第1ディザパターン及び第2ディザパターンを備える結合ディザパターンを採用する。言い換えると、結合ディザパターン(又はディザマスク)の隔行は、異なるディザパターンに基づいている。例えば、結合ディザパターンの奇数行は第1ディザパターンに基づいてもよく、かつ、結合ディザパターンの偶数行は、第1ディザパターンとは異なる第2ディザパターンに基づいてもよい。
したがって、結合ディザパターンを使用してディザリング処理することにより、図5に関連して上述した第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像と同一の第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像をもたらす。したがって、第2実施形態に係る方法は、第1実施形態に係る方法と同様の効果を奏する。
さらに、第2実施形態に係る方法のさらなる利点は、データパスが、図4に示すものと同じ一連の処理ステップを使用することである。したがって、フルコントーン画像に適用された従来の単一ディザパターンを結合ディザパターンで単に置換することによって、RIPは、所定のシナリオに対する印刷品質を最適化するために、これら2つの方法を容易に切り替えることができる。
例えば、ユーザは、印刷品質に経験的な定性的フィードバックを提供してもよく、かつ、ディザはそれに応じて切り替えられてもよい。代替的に、印刷ヘッド位置合わせテストパターンが、最適なディザパターンを選択するために使用可能な定量的な印刷ヘッド位置合わせデータを提供してもよい。
ディザパターンは、既定の閾値に対する印刷ヘッド位置合わせ測定に基づいて自動的に選択されてもよい。例えば、印刷ヘッドが、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像の解像度(すなわち、1600×395dpiハーフトーン画像に対して64ミクロン以内)で、(印刷方向において)1ドットピッチ以下に位置合わせされると特定された場合、図4に示すように、その後、単一ディザパターンが採用されてもよい。しかしながら、印刷ヘッドが、第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像の解像度(すなわち、1600×395dpiハーフトーン画像に対して64ミクロンより大きい)で(印刷方向において)1ドットピッチ超にのみ位置合わせされる場合、図6に示すように、その後、結合ディザパターンが採用されてもよい。既定の閾値は、印刷パラメータ(例えば、印刷速度、印刷媒体タイプ、インクタイプなど)に応じて可変であってもよい。このようにして、印刷品質は、良好に位置合わせされた印刷ヘッド、及び、いくらか位置ずれした印刷ヘッドの両方に対して最適化されることができる。
以上、本発明の一部のみの実施形態を説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく細部の変更がなされてもよいが、当該実施形態は例示であって限定的なものではない。
Claims (15)
- 同じインクを供給された、位置合わせされた少なくとも第1印刷ヘッド及び第2印刷ヘッドを備える印刷システムを使用したシングルパス印刷の方法であって、前記第2印刷ヘッドは前記第1印刷ヘッドの下流にあり、当該方法は、
それぞれ、前記第1印刷ヘッド及び前記第2印刷ヘッドで第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像を受け取るステップと、
前記第1印刷ヘッドから前記第1ハーフトーン画像を印刷するステップと、
得られた印刷画像が、前記第1ハーフトーン画像でインターリーブされた前記第2ハーフトーン画像を含むように、前記第2印刷ヘッドから前記第2ハーフトーン画像を印刷するステップと、を含み、
前記印刷画像は印刷方向に第1解像度で印刷され、
前記第1ハーフトーン画像及び前記第2ハーフトーン画像は前記印刷方向に第2解像度を有し、前記第2解像度は前記第1解像度よりも低く、
前記第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、かつ、前記第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、前記第1ディザパターンは前記第2ディザパターンとは異なる、方法。 - 印刷方向に前記第1解像度で前記印刷システムの1つのインクチャネルのためのフルコントーン画像を提供するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1解像度の前記フルコントーン画像を、前記印刷方向において前記第2解像度の少なくとも第1コントーン画像及び第2コントーン画像に分割するステップであって、前記第2解像度は前記第1解像度よりも低い、ステップと、
前記第1ディザパターンを使用して前記第1コントーン画像をディザリングして前記第2解像度の前記第1ハーフトーン画像を提供するステップと、
前記第2ディザパターンを使用して前記第2コントーン画像をディザリングして前記第2解像度の前記第2ハーフトーン画像を提供するステップと、をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記第1コントーン画像及び前記第2コントーン画像は前記フルコントーン画像のそれぞれの第1セットの行及び第2セットの行を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記第1コントーン画像及び前記第2コントーン画像は前記フルコントーン画像のそれぞれの隔行を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記第1コントーン画像及び前記第2コントーン画像は、前記印刷方向に垂直な方向において前記フルコントーン画像と同じ解像度を有する、請求項3に記載の方法。
- 結合ディザパターンを使用して前記フルコントーン画像をディザリングして、前記第1解像度のフルハーフトーン画像を提供するステップと、
前記フルハーフトーン画像を前記印刷方向において前記第2解像度の少なくとも第1ハーフトーン画像及び第2ハーフトーン画像に分割するステップであって、前記第2解像度は前記第1解像度よりも低い、ステップと、をさらに含み、
前記結合ディザパターンは、前記第1印刷ヘッドのための第1ディザパターンと、前記第2印刷ヘッドのための第2ディザパターンとの結合であり、前記第1ディザパターンは前記第2ディザパターンとは異なる、請求項1に記載の方法。 - 前記第1ハーフトーン画像及び前記第2ハーフトーン画像は、前記フルハーフトーン画像のそれぞれの第1セットの行及び第2セットの行を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記第1ハーフトーン画像及び前記第2ハーフトーン画像は、前記フルハーフトーン画像のそれぞれの隔行を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記第1ハーフトーン画像及び前記第2ハーフトーン画像は、前記印刷方向に垂直な方向において前記フルハーフトーン画像と同じ解像度を有する、請求項7に記載の方法。
- 1つのインクチャネルのための前記コントーン画像を提供するステップは、
ラスタライズするステップ、
目標印刷解像度に較正するステップ、
カラーコントーン画像から、前記印刷システムのそれぞれのインクチャンネルに対応する複数のコントーン画像を生成するステップ、のうちの1以上を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記印刷システムは、前記同じインクを供給されたn個の位置合わせされた印刷ヘッドを備え、前記第2解像度は、前記印刷方向において前記第1解像度の1/nである、請求項1に記載の方法。
- 前記印刷システムは、前記同じインクを供給された2つの位置合わせされた印刷ヘッドを備え、前記第2解像度は前記第1解像度の半分である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1ディザパターン及び前記第2ディザパターンは、ブルーノイズディザパターン及びグリーンノイズディザパターンから構成される群から独立して選択される、請求項1に記載の方法。
- その上に画像が印刷された印刷媒体であって、前記画像は、第2ハーフトーン画像でインターリーブされた第1ハーフトーン画像を備え、前記第1ハーフトーン画像及び前記第2ハーフトーン画像は同じインクで印刷され、前記第1ハーフトーン画像は第1ディザパターンに基づいており、前記第2ハーフトーン画像は第2ディザパターンに基づいており、前記第1ディザパターンは前記第2ディザパターンとは異なる、印刷媒体。
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A621 | Written request for application examination |
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