JP5075428B2 - 画像の台形歪の補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、改善された媒体画像位置合わせのための画像処理における画像の台形歪の補正方法に関する。本発明はまた、本発明にしたがった改善された媒体画像位置合わせのための画像処理における画像の台形歪の補正方法を実行することにより印刷装置を制御するための方法に関する。本発明は、更に、本発明にしたがった方法を実行するための制御器を有する印刷装置に関する。

印刷装置の画像転写又はトランスフューズニップにおける圧力差は、媒体が方向を変化するようにすることができる。この方向における変化は、前記印刷装置により媒体に位置合わせされる画像の不所望の画像長差をもたらす。特に、画像長差は、画像の対向する側に存在する。まったく正確という訳ではないが、この種の画像歪は台形歪と呼ばれる。台形歪は媒体画像位置合わせにおける誤差に繋がる。機械的設定に伴って、印刷装置における圧力差を調節することによりこの歪を低減することが知られている。台形歪を補正するための既知の方法には幾つかの短所がある。その既知の方法の主な短所は、既知の比較的高価な方法を実行する、特定の、比較的複雑な、動く機械部品を適用しなければならないことである。更に、適用される動く機械部品は、台形歪を補正するために、既知の方法の信頼性に悪影響を及ぼす摩耗を受ける。
米国特許出願公開第２００５／２０７６７１Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００３／１２８４０１Ａ１号明細書 米国特許第５４４８２６６Ａ号明細書

本発明の目的は、改善された媒体画像位置合わせのための画像処理において台形歪を補正するための信頼性の高い方法を提供することである。

この目的は、本発明にしたがった方法であって、Ａ）位置合わせされる画像の台形歪を決定する段階と、Ｂ）段階Ａ）で決定された台形歪を補正するように削除又は追加される画像画素の直線状アレイの量及び位置を計算する段階と、Ｃ）媒体に画像を位置合わせする段階であって、段階Ｂ）において計算された直線状画像画素アレイが削除又は追加される段階と、を有する方法を提供することにより達成される。媒体オリエンテーションの影響を機械的に弱めることに代えて、複数の直線状画素アレイを選択的に除去及び／又は追加することにより、媒体において位置合わせされるべき画像を計算して、調節することにより、更に洗練された方法で、台形アーティファクトの影響を弱めることができる。特に、台形歪の補正を実行するために、特定の機械的構成要素を使用しないため、それらの除外された構成要素の摩耗が排除され、そのことは、本発明にしたがった方法の高信頼性によるものである。更に、本発明にしたがった方法を実行するために、（高価な）特定の機械部品を必要としないため、コストを低減する方法で、台形歪補正を確立することができる。本発明にしたがった方法の更なる有利点は、台形歪を、先行技術にしたがった機械的補正に対して改善された制度で補正することができることである。段階Ｂ）においては、削除又は追加されるべき画素アレイが選択的に決定され、それにより、媒体画像位置合わせ中に、可視的印刷アーティファクトの生成を回避することができる。画像の台形歪を補正するように、除去及び／又は追加画素アレイのスマートパターンを実現するように、段階Ｃ）において、複数の直線状画像画素アレイは削除される及び／又は追加される。本発明にしたがった方法は、直線状又は直角画像に決して限定されず、印刷装置のトランスフューズニップにおける圧力差のために、方向変化を受ける媒体に位置合わせされる種々の種類の画像に適用されることが可能である。本発明にしたがった方法は、転写ニップを備えた、白黒及びカラー印刷装置を含む無限の種類の印刷装置に適用されることができる。そのような転写ニップにおいて、マーキング粒子の画像は、画像担持部材から画像受け取り部材に転写される。そのような画像受け取り部材は、例えば、シート状又は織物状のペーパーのような記録媒体である。好適には、その方法は、可視的印刷アーティファクトを回避するように、又は少なくとも最小化するように、媒体進行方向に１２００ｄｐｉ又はそれ以上の画素分解能を有する印刷装置に適用される。本発明にしたがった方法においては、実際には、画像長は、好適には、水平印字跡（媒体伝搬方向の線で方向付けられる）当たりの画像長は、画像処理中に調節される。この調節は、印刷アーティファクトを最小化する目的で、スマートパターンにおいて画素を選択する画素除去又は追加として実施される。この調節は、印刷アーティファクトを導入することなく、台形形状を適切に補正することが可能であることが、実験により明らかになっている。

一般に、印刷装置により印刷される画像には、実際には、かなりの数の画素がある。好適には、段階Ａ）乃至Ｃ）の間に位置合わせするために用いられる画素は、ハーフトーニング技術により再生される画素である。特に、段階Ｂ）において削除又は追加されるべき直線状画素アレイは、ハーフトーニング技術により再生される画素のアレイにより形成される。階調画素においてではなく、ハーフトーン画素において、本発明にしたがった台形歪の補正方法を適用する有利点は、そのように行うことにより、画像鮮鋭度の劣化が回避されることである。

これに関連して、ハーフトーン化は、連続階調画像又は階調画像であって、デジタル表現においては、各々の画素は、各々の処理カラーについて、２５６の有効な階調値（典型的には、８ビット表現）から選択された階調値を有する、連続階調画像又は階調画像を、ハーフトーン画像に変換するために、一般に知られていて且つ広く使用されている技術であることを注記しておく。これは、本発明の印刷装置のみが、画素当たり、制限された数の階調をレンダリングすることができるために、本発明にしたがった方法を、インクジェットプリンタ又はレーザプリンタのような印刷装置により実行されるのに理想的に適切であるようにする。大抵、画素当たり単一階調のみである場合でさえ、カラーによりレンダリングされることができる、即ち、ドットは印刷されるか又は印刷されない。

種々の技術が、印刷画像の全体的な色合いの印象を損なうことなく、階調画像をハーフトーン画像に変換するように利用可能である。それらの技術は全て、人間の眼の積分能力を利用し、それにより、十分な数の微小ドットから成る画像を、観測者は一様な面として知覚することができる。それらの技術は、一般に、集合名として、“ハーフトーニング技術”及び“ハーフトーン処理”と呼ばれている。ハーフトーニング技術は主に２つのカテゴリ、即ち、振幅変調（ＡＭ）ハーフトーニング技術及び周波数変調（ＦＭ）ハーフトーニング技術に分類される。ＡＭハーフトーニングにおいては、ハーフトーンセルが、固定空間周波数及び角度を有するグリッド上に備えられる。階調は、ハーフトーン要素（周波数）の大きさを変化させることにより変調される。ＦＭハーフトーニングにおいては、ハーフトーン要素の大きさは一定であり、画素の大きさに等しく選択されることが可能であるが、それらの要素（周波数）間の平均距離は特定の階調を生成するように変えられる。ＡＭハーフトーニングと対照的に、固定的な周波数又は角度はない。ＦＭハーフトーニングは、２つのサブカテゴリ、即ち、ディザリング（確率的又は非確率的）及び誤差拡散に更に分類される。上記のように、前記ハーフトーニング技術については、従来の文献に詳細に記載されているため、ここでは更なる説明は省略する。

好適な実施形態においては、削除又は追加されるべき直線状画素アレイは、段階Ｃ）において位置合わせされるべき画像の幅以下の長さを有する。削除又は追加されるべき直線状画素アレイの長さは画像の幅（媒体の進行方向に対して実質的に垂直な方向に伸びている）を上回らないため、画像全体に亘る可視的印刷アーティファクトの生成を回避することができる。

好適には、直線状画像画素アレイは、比較的簡単で有効な画像画素の選択的削除又は追加を可能にするように、媒体の処理方向に対して実質的に垂直な方向に伸びている。特に、直線状画像画素アレイは、互いに実質的に平行である。削除又は追加されるべき直線状画像画素アレイの計算による決定は異なる方法で確立されることが可能である。このために、媒体進行方向に沿った（ｙ方向に方向付けられた）印字跡を考慮すること、及び、削除又は追加されるべき画素量をｙ方向に方向付けられた印字跡により又は隣接してｙ方向に方向付けられた印字跡の群により決定することが考えられ、削除又は追加されるべき画素は、各々のｙ方向に方向付けられた印字跡に亘って実質的にスムーズに伸ばされる。この実施形態にしたがって、一般に、媒体進行方向に対して垂直な方向においてみることができる削除又は追加されるべき千鳥状オリエンテーションが実現される。本発明にしたがった方法の他御実施形態にしたがって、ｙ方向に方向付けられた印字跡又は隣接してｙ方向に方向付けられた印字跡の群が考慮され、計算により、削除又は追加されるべき画素量が決定され、削除又は追加されるべき画素は、ｘ方向に方向付けられた直線状画像画素アレイ（媒体進行方向に対して垂直な）を形成するように、隣接するｙ方向に方向付けられた印字跡の近接画素のレベルにおいて位置決めされ、ｘ方向に方向付けられた印字跡において伸びている各々の画像画素アレイは媒体進行方向に対して垂直である。画像画素アレイの長さは、好適には、互いに異なり、画像画素アレイは、更に好適には、実質的に任意に方向付けられている。しかしながら、好適には、画像画素アレイは、（可視的）印刷アーティファクトを回避するように、実質的に等間隔に、実質的にランダムに及び実質的に平行に位置決めされる。更に、画像画素アレイは、好適には、媒体画像位置合わせ中に、変形される（伸ばされる）傾向にある印刷されるべき画像の一方側に伸びる。

本発明はまた、本発明にしたがった画像処理における画像の台形歪の補正方法を実行することにより印刷装置を制御するための方法であって、Ａ）印刷される画像の台形歪を決定する段階と、Ｂ）段階Ａ）で決定された台形歪を補正するように削除又は追加される画像画素の直線状アレイの量及び位置を計算する段階と、Ｃ）媒体に画像を印刷する段階であって、段階Ｂ）にしたがって計算された直線状画像画素アレイが削除又は追加される段階と、を有する方法を提供することにより達成される。

本発明にしたがった方法の有利点については、上で包括的に説明した。実施形態においては、段階Ａ）にしたがって印刷されるべき画像の台形歪は、印刷装置の転写又はトランスフューズニップにおける圧力差を決定することにより決定される。媒体を進行させるために転写又はトランスフューズニップにおける圧力差を決定することは比較的容易であり、この圧力差は進行している媒体が方向を変えるようにし、その結果、台形変形が生じる。例えば、画像が媒体に印刷された後に台形変形を測定するように、参照画像を媒体に印刷することが可能である。それらの測定に基づいて、後で印刷される画像における台形画像歪が回避される又は少なくともかなり減少される。それらの測定及び補正は、媒体の種類に依存して決定及び使用されることが可能である。

本発明は更に、本発明にしたがった方法を実行するために制御器を有する印刷装置に関する。その印刷装置は、画像生成処理に拘わらず、何れのプリンタであることが可能である。印刷装置の例には、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ及びマトリクスプリンタがある。

本発明については、以下、非制限的実施形態により例示されている。

図１は、台形歪み画像２が印刷されたシート１の模式図である。印刷装置のトランスフューズニップにおける圧力差のために、シート処理方向（矢印ｙ）に進んでいるシートの速度は、図示しているように、画像２の台形歪のために、シート１（図示）の左側に比べて、シート１の右側で大きい。この場合、台形歪み方向はシート処理方向（矢印ｙ）と一致している。平行に位置合わせされなければならない画像線３は、実際には、不所望の台形歪みとして位置合わせされる。

図２ａは、シート５に印刷された画像４の模式図であり、前記画像４の台形歪は、本発明にしたがった方法の実施形態を実行することにより補正される。補正のために、それ故、画像４の台形歪を回避するために、シート進行方向と実質的に一致する（ｙ方向に方向付けられた）印字跡は、別個に考慮される。隣接するｙ方向に方向付けられた印字跡の群により、削除されるべき又は追加されるべき画素の量が、台形歪を補正するために決定され、その削除されるべき又は追加されるべき画素は、シート進行方向に対して実質的に垂直な、ｘ方向に方向付けられた削除又は追加画像画素アレイ６を形成するように、各々のｙ方向に方向付けられた各々の印刷跡に亘って、実質的にスムーズに伸ばされる。

画素アレイの追加は、例えば、連続画素アレイの画素値を２倍にすることにより、又は連続画素アレイの画素値間を補間することにより行われることが可能である。この実施形態にしたがって、一般に、削除又は追加される画素アレイ６の千鳥状オリエンテーションが実現される。しかしながら、画素アレイ６は、全てが実質的に平行に方向付けされ、各々の画素アレイ６の長さは、隣接するｙ方向に方向付けられた印刷跡の群の幅に対応する。本発明にしたがった方法を実行することにより、シート５に位置合わせされる画像４は、印刷装置により実際に位置合わせされなければならない画像に対応する。

図２ｂは、シート８に印刷される画像７の模式図であり、前記画像の台形歪は、本発明にしたがった方法の他の実施形態を実行することにより補正される。本発明にしたがった方法のこの他の実施形態にしたがって、隣接するｙ方向に方向付けられた印字跡の群が考慮され、計算により、台形歪を回避するように削除又は追加される画素が決定され、削除又は追加される画素は、削除又は追加される直線状画像画素アレイ９を形成するようにｙ方向に方向付けられた印字跡の群の近接画素のレベルにおいて位置付けられ、各々の画像画素アレイ９は、シート進行方向（矢印ｙで示す）に対して垂直であるｘ方向に方向付けられた印字跡に亘って広がっている。削除又は追加される画像画素アレイ９の長さは互いに異なり、削除又は追加される画像画素アレイ９はシート進行方向に広げられ、それ故、削除又は追加される画像画素アレイ９は、（可視的）印刷アーティファクトを回避するように、実質的に等距離に、実質的にランダムに及び実質的に平行に位置付けされる。この図から分かるように、全ての削除又は追加画像画素アレイ９は、印刷装置（図１参照）のトランスフューズニップにおける圧力差のために、歪む傾向にある画像８の側に広がり、その歪は、現在は、本発明にしたがった方法を適用することにより回避される。

上記の実施形態は、本発明を制限するのではなく、当業者は、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。

台形歪み画像を印刷する媒体シートの模式図である。 媒体シートに印刷された画像であって、前記画像の台形歪は本発明にしたがった方法の実施形態を実施することにより補正される、画像の模式図である。 媒体シートに印刷された画像であって、前記画像の台形歪は本発明にしたがった方法の他の実施形態を実施することにより補正される、画像の模式図である。

符号の説明

１ シート
２ 画像
３ 画像線
４ 画像
５ シート
６ 画素アレイ
７ 画像
８ シート
９ 直線状画像画素アレイ

Claims (11)

1. 改善された媒体画像位置合わせのための画像処理において画像の台形歪を補正する方法であって：
   Ａ）位置合わせされる画像の台形歪を決定する段階；
   Ｂ）前記段階Ａ）において決定された前記台形歪を補正するように、削除又は追加される画像画素の直線状アレイの量及び位置を計算する段階；並びに
   Ｃ）媒体に前記画像を位置合わせする段階であって、前記段階Ｂ）において計算された複数の直線状画像画素アレイは削除又は追加される、段階；
   を有する方法であり、
   前記削除又は追加される直線状画像画素アレイは隣接する画素により生成され、台形歪方向と一致する媒体処理方向に対して垂直に方向付けられる；
   方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、ハーフトーニング技術により再生される画素は、前記段階Ａ）乃至Ｃ）において前記画像を位置合わせするように用いられる、ことを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、前記段階Ｂ）において削除又は追加される前記直線状画像画素アレイは、ハーフトーニング技術により再生される画素のアレイにより構成される、ことを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法であって、前記削除又は追加される直線状画像画素アレイは、前記段階Ｃ）において位置合わせされる前記画像の幅以下の長さを有する、ことを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法であって、前記直線状画像画素アレイは、前記台形歪方向に対して横断する方向に伸びている、ことを特徴とする方法。
6. 請求項４又は５に記載の方法であって、前記直線状画像画素アレイは互いに実質的に平行である、ことを特徴とする方法。
7. 請求項４乃至６の何れか一項に記載の方法であって、前記直線状画像画素アレイは互いに実質的に異なる、ことを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法であって、異なる長さを有する前記直線状画像画素アレイは実質的にランダムに方向付けられている、ことを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法を実行することにより、印刷装置を制御する方法であって：
   Ａ）印刷される画像の台形歪を決定する段階；
   Ｂ）前記段階Ａ）において決定された前記台形歪を補正するように、削除又は追加される画像画素の直線状アレイの量及び位置を計算する段階；並びに
   Ｃ）媒体に前記画像を印刷する段階であって、前記段階Ｂ）にしたがって計算された直線状画像画素アレイは削除又は追加される、段階；
   を有する方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、前記段階Ａ）にしたがって、印刷される画像の前記台形歪は、前記印刷装置のトランスヒューズニップにおける圧力差を決定することにより決定される、ことを特徴とする方法。
11. 請求項９又は１０に記載の方法を実行するための制御器を有する印刷装置。

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