JP6392018B2 - カラーチャート作成方法および色補正方法 - Google Patents

Description

この発明は、インクジェットプリンタの色補正に用いるカラーチャートを作成するカラーチャート作成方法および色補正方法に関する。

デジタルカラー印刷を行う印刷システムでは、画像を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置、画像を読み取るスキャナ、および、印刷を実行する印刷機ごとに異なるカラー記述がされている。このようにデジタル機器ごとに異なるカラー記述を、ＩＣＣプロファイルを用い相互に色変換することにより、印刷機の印刷色を管理するカラーマネージメントが行われている。なお、ＩＣＣプロファイルは、国際色コンソーシアム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）によって定められた書式のファイルであって、デバイスの色空間の特性を定義したファイルである。

カラー印刷を実行する印刷機では、一般的にプロセスカラーと呼称されるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材を使用して印刷が行われる。インクジェットプリンタには、インクを吐出する複数のノズルを形成したインクジェットヘッドが色ごとに備えられている。このようなインクジェットプリンタによりカラー印刷を行うときには、色補正に利用するカラーチャートが印刷される。このようなカラーチャートには、インク色種類とドットサイズ種類とを組み合わせた複数のカラーパッチが配置されている（例えば、特許文献１参照）。そして、印刷されたカラーチャートの各カラーパッチは、測色機により測色され、得られた結果に基づいて、ＩＣＣプロファイルが作成される。

従来のインクジェットプリンタでは、インクの特性、印刷媒体の吸水特性などの諸条件の制約から、総インク量の制限が行われている。なお、総インク量は、プロセスカラーがＣＭＹＫの４色の場合、１画素に対して重ね合されるＣＭＹＫのインクの合計であり、ＴＡＣ（Ｔｏｔａｌ Ａｒｅａ Ｃｏｖｅｒａｇｅ）値とも呼称される。このため、インクジェットプリンタの色再現範囲（色域）は、ＴＡＣ値の制限値に応じて変化する（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−１６４０４４号公報 特開２００４−３４９９８０号公報

インクジェットプリンタでは、ローラによる印刷媒体の搬送が行われている。印刷媒体の印刷面がローラに接触し、ローラにインクが転写され、さらにローラから印刷媒体にインクが再転写されて印刷物が汚れるという問題が発生する。このため、ＴＡＣ値の制限値を低く設定することで、インクの乾燥不良によるローラへのインク転写を防止している。

一方で、インクジェットプリンタに使用されるインクや印刷媒体には、様々な種類がある。インクの乾燥性能は印刷媒体に塗布されたインク量に依存するが、この乾燥性能は、インクの組成により異なる。

したがって、インクの乾燥不良によるローラへのインク転写を防止するために、従来のようにＴＡＣ値の制限値をより低く設定すると、カラーチャートにおいては、色域が狭くなるという問題が生じていた。さらに色域が狭いカラーチャートに基づいて色補正を行うと、印刷物上での発色が意図したものと異なる結果となるという問題が発生する。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、インクジェットプリンタにおける、より色域の広いカラーチャートを作成するカラーチャート作成方法および色補正方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、インクジェットプリンタの色補正用の複数のカラーパッチが配置されたカラーチャートを作成するカラーチャート作成方法であって、予め当該インクジェットプリンタで印刷したときのインクの消費量に基づいて、印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を設定するインク量設定工程と、前記インク量設定工程において設定された前記上限値を超えないインク量で、当該インクジェットプリンタにより前記印刷媒体に異なる色により構成された複数のカラーパッチを配置したカラーチャートを印刷する印刷工程と、を備え、前記インク量設定工程に先立って、予め当該インクジェットプリンタで印刷したときのインクの消費量に基づいて、各カラーパッチのデバイス依存色空間における表色値に対するインク量の実測値を得るとともに、インクの乾燥性能に基づいて印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を求めるインク量取得工程が実行され、当該インク量取得工程で求められた上限値が前記インク量設定工程で設定されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インク量取得工程は、予め前記印刷媒体に単位面積当たりのインク量が異なる帯状領域を複数の色ごとに当該インクジェットプリンタで印刷したときの、前記印刷媒体の印刷面に接触する搬送ローラへのインクの転写を観察し、搬送ローラへのインクの転写を起こさない前記印刷媒体の単位面積当たりのインク量を前記上限値とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のカラーチャート作成方法により作成したカラーチャートを測色機により計測する測色工程と、前記測色工程における計測結果に基づいて、デバイス非依存色空間とデバイス依存色空間との関係を構築するプロファイル作成工程と、を備えることを特徴とする色補正方法である。

請求項１に記載の発明によれば、従来のＴＡＣ値による制限とは異なり、インク量の消費量に基づいて、印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を設定することから、より色域の広いカラーチャートを作成することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、インク量の実測値を取得し、インクの乾燥性能を考慮してインク量の上限値を求め、その上限値を印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値と設定して各カラーパッチを生成することから、より色域の広いカラーチャートを作成することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、インクの組成の違いによる乾燥性能の違いを考慮して、色別に単位面積当たりのインク量の上限値を決めることができ、より厳密な色域の定義が可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、色域の広いカラーチャートを基に、デバイス非依存色空間とデバイス依存色空間との関係を記述するプロファイルを作成することから、インクジェットプリンタによる色再現をより正確に行うことが可能となる。

この発明に係るカラーチャート作成方法を実施するための印刷システムの概要図である。 画像処理装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。 印刷機３の概要図である。 カラーチャート作成を説明する概念図である。 インク付着量と網点％との関係を説明する図である。 この発明のカラーチャート作成方法により作成したカラーチャートによる色補正方法のフローチャートである。 単位面積当たりのインク量の実測値と上限値を得るためのインク量取得工程のフロー図である。 準備工程Ｂで印刷する帯Ｅを説明する概要図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るカラーチャート作成方法を実施するための印刷システムの構成を示す概要図である。

この印刷システムは、印刷物を構成する文字、絵柄等の複数種類の部品の配置および編集を実行し入稿データを作成するクライアントコンピュータ１と、印刷を実行する印刷機３と、印刷色を管理するためのカラープロファイル（ＩＣＣプロファイル）の生成処理、カラープロファイルを用いた色変換処理および印刷機３が処理可能な印刷データの生成のためのラスタライズ処理（ＲＩＰ）を行う画像処理装置２と、画像処理装置２に接続される測色機４と、を備えている。クライアントコンピュータ１、画像処理装置２および印刷機３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークに接続される通信線ＣＬを介して、相互に各種の情報を送受信することが可能となっている。

図２は、画像処理装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。

画像処理装置２は、パーソナルコンピュータを利用して構成されており、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、インターフェース２０５、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型の記憶媒体２１０に記憶された情報を読み取るディスクドライブなどの読取装置２０６、磁気ディスクであるＨＤＤ（ハードディスク）２０７、液晶ディスプレイなどの表示装置２０８、キーボードおよびマウスなどの入力装置２０９を備える。

ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３およびインターフェース２０５は、バス２０４を介して相互に接続されている。インターフェース２０５には、読取装置２０６、ＨＤＤ２０７および通信線ＣＬが接続される。また、表示装置２０８は、画像処理装置２における各種設定などの情報を表示し、入力装置２０９は、オペレータによる各種設定の変更操作に使用される。

画像処理装置２は、インターフェース２０５に接続された通信線ＣＬを介して、クライアントコンピュータ１および印刷機３との通信が可能となっている。ＨＤＤ２０７は、各種データやＩＣＣプロファイルを作成するプログラム等を記憶する。ＨＤＤ２０７に記憶されているプログラムが実行されるときには、ＲＯＭ２０２にプログラムがロードされ、ＲＡＭ２０３およびＣＰＵ２０１を利用して、その機能が実現される。測色機４によりカラーチャートを測色して取得した各カラーパッチの測色値等のデータは、ＲＡＭ２０３またはＨＤＤ２０７に記憶される。

図３は、印刷機３の概要図である。

印刷機３は、巻き回しローラ３３１、巻き取りローラ３３２、複数のテンションローラ３３３、駆動ローラ３３５および従動ローラ３３６に巻回されたロール紙である印刷媒体Ｓを、駆動ローラ３３５に接続されたドライブモータの駆動により搬送する。そして、印刷媒体Ｓに対して、インクジェット方式により画像を記録するインクジェットプリンタである。

この印刷機３は、複数のインク滴を吐出するノズルが列設された複数のインクジェットヘッド３１１を有する記録部３１０と、制御部３２０と、印刷機３のインクの消費状況などの情報を表示する印刷管理モニタ３２１を備える。記録部３１０には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応するインクジェットヘッド３１１が配設されている。そして、各色のインクジェットヘッド３１１には、各インクを貯留するインクタンク３１２が接続されている。制御部３２０は、画像処理装置２から入力されたＣＭＹＫ値データに基づいて、ノズルからインクを吐出させる印刷制御およびドライブモータの駆動制御を行う。このような記録部３１０と制御部３２０により、印刷媒体Ｓに対してカラー印刷が実行される。なお、この印刷システムにおける出力機として、インクジェット式の枚葉印刷機を採用することもできる。

図４は、この発明におけるカラーチャート作成の概念図である。この図においてはカラーチャートＣＨ１、ＣＨ２に配置される異なる色のカラーパッチＰを異なるハッチングで示している。カラーチャートＣＨ１、ＣＨ２は、例えばＣＭＹＫによる１次色、２次色、３次色、４次色のそれぞれ濃度を変えた複数のパッチがマトリクス状に配置されたものである。

印刷機３のように、プロセスカラーがＣＭＹＫの４色の場合は、ＴＡＣ値の最大値は４００％である。これは、ＣＭＹＫ全ての色でインキ濃度１００％が指定された、所謂、総ベタの状態である。しかしながら、従来は、ＴＡＣ値は３００〜３５０％に制限されているため、例えば、画像データをＲＧＢ値からＣＭＹＫ値に変換する場合、本来、ＣＭＹＫ＝（９５，８５，９５，９０）と分解される色でも、ＴＡＣ値での制限値が３２０％であると、ＴＡＣ値が３６５％となるこの色は、制限値を超えないＣＭＹＫ値に置き換えられることになる。このため、印刷物の色味が変化するという問題が生じる。すなわち、ＴＡＣ値の制限により、印刷により再現できる色の範囲である色域が狭くなってしまう。

理想的には、ＴＡＣ値の設定を、色域の狭さの問題が生じない４００％に設定して出力した複数のカラーパッチＰ（例えば１０００〜１５００色）からなるカラーチャート（図４の上段ＣＨ１参照）を用いて、色補正が行われることが望ましい。しかし、現実には印刷媒体Ｓ上でのインク溢れや印刷媒体Ｓの搬送系のインク汚れ等の不都合が生じる。このため、このような不都合が生じないように、印刷時の印刷媒体Ｓに供給されるインク量を制限する必要がある。この発明においては、カラーチャートを印刷機３により印刷するための画像データにおいて、従来のように、印刷媒体Ｓに供給するインク量の制限を１画素に与えるＣＭＹＫ値の合計であるＴＡＣ値で行うのではなく、印刷時に実際に消費される単位面積あたりのインク量と各インクの乾燥性能を考慮して調整し各カラーパッチを作成することで、色域の広いカラーチャートＣＨ２の作成を可能にするものである。

図５は、印刷時に実際に消費される単位面積あたりのインク量であるインク付着量と網点％との関係を説明する図である。図５（ａ）は、インクの光学濃度と網点％との関係を示すグラフであり、図５（ｂ）は、インク付着量と網点％との関係を示すグラフである。ここでのインク付着量は、印刷媒体Ｓに塗布される１画素当たりのインク量であり、図５においては、印刷機３のノズルから吐出可能な最大ドットの液滴で全面印字したときのインク付着量を１００として百分率で示している。

図５（ａ）に示すように、網点％は、印刷媒体Ｓを濃度計で計測して得られるインクの光学濃度（またはＣＩＥＬＡＢ表色法におけるＬ＊値）に対して比例関係にあるものとして決められている。しかしながら、印刷機３で使用するインクがＣＭＹＫの４色の場合、図５（ｂ）に示すように、実際に印刷媒体Ｓ上に付着するＣＭＹＫの各インク量（インク付着量）は、網点％（網点面積率）に対して比例的に変化するのではなく、インクのにじみや光学的ドットゲインなどの影響を受け、下に凸形状となるカーブを描いて変化する。すなわち、あるＣＭＹＫ値に対する使用インク量に比べて、印刷媒体Ｓ上に塗布されたインク量の方が少ない傾向にあると言える。

したがって、この発明では、印刷媒体上に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を印刷時に実際に消費されたインク量（実測値）を基に設定して、各ＣＭＹＫ値を補正したカラーパッチを作成している。これにより、印刷媒体Ｓが許容できる最大のインク量を用いた色表現が可能となり、カラーチャートにおける色域の偏りを低減することができる。

図６は、この発明のカラーチャート作成方法により作成したカラーチャートによる色補正方法のフローチャートである。

この実施形態のカラーチャート作成方法では、インク量設定工程（ステップＳ１３）に先立って、準備工程Ａ（ステップＳ１１）および準備工程Ｂ（ステップＳ１２）からなるインク量取得工程を実行する。なお、インク量取得工程の詳細は後述する。

インク量設定工程（ステップＳ１３）において設定された単位面積当たりのインク量の上限値に基づいて色域が定義され、複数のカラーパッチが配置されたカラーチャート（図４下段ＣＨ２参照）を印刷機３で印刷する（ステップＳ１４）。しかる後に、印刷された各カラーチャートを測色機４で測色する（ステップＳ１５）ことにより、デバイス非依存色空間での表色値であるＬ＊ａ＊ｂ＊値と、印刷機３に依存する色空間（デバイス依存色空間）での表色値であるＣＭＹＫ値の関係が構築される。すなわち、印刷機３のＣＭＹＫ値と色の関係を記述したＩＣＣプロファイルが作成される（ステップＳ１６）。

図７は、単位面積当たりのインク量の実測値と上限値を得るためのインク量取得工程（上記ステップＳ１１およびステップＳ１２）のフロー図である。この実施形態においては、印刷機３でカラーチャートを印刷する動作に先立って、所定のＣＭＹＫ値に対するインク消費量とインクの乾燥性能を実測するために、準備工程Ａ（図６のステップＳ１１）と準備工程Ｂ（図６のステップＳ１２）を実行する。

まず、単位面積当たりのインク量の実測値を取得するための準備工程Ａを実行する。準備工程Ａでは、ＣＭＹＫの各インク色の消費割合および網点％の構成が平均的な画像を、印刷機３により２〜３ロール分の印刷媒体Ｓに対して印刷する。

準備工程Ａでは、まず、印刷を開始する前にインクタンク３１２の重量を計測し（「インクタンク計量」）、印刷媒体Ｓへの印刷を実行する。印刷の実行中には、各インク色のインクジェットヘッド別にノズルからの吐出数を、ドットサイズ（例えばＳ、Ｌ）ごとに集計する。なお、網点％に対する、１画素当たりのドットサイズ構成と平均液滴量は、印刷機３の機械的な性能として予めわかっている。例えば、網点％が５０％では、インクを吐出させるノズルの割合をＳサイズのドット：Ｌサイズのドット＝４８．５：１．３とすると、１画素当たりの平均液滴量は１ｐｌ（ピコリットル）になる。したがって、ドットサイズごとに集計した吐出数と網点％を基に、インク消費量の理論値が算出できる。このインク消費量の理論値は、通知実績値として、例えば、印刷機３の印刷管理モニタ３２１などに表示される。

印刷が終了すると、印刷機３のインクタンク３１２の重量を計測し、印刷開始前と終了後のインクタンク３１２の重量差を求める。すなわち、各インクの消費量の現実の実績値を取得する。インク消費量の理論値である通知実績値と実際のインク消費量との差を、通知実績値に対する補正量として加味することで、以後、通知実績値を、現実のインク消費量が考慮された実測値として扱う。準備工程Ａでは、平均的な画像を印刷することで、複数の色についての各ＣＭＹＫ値に対する単位面積あたりのインク消費量の実測値が取得できる。なお、上述のインク消費量の理論値である通知実績値と実際のインク消費量との差は、例えば、温度の影響を受けてインクの粘性が変化して、インクジェットヘッド３１１からの吐出量が変動した結果、生じるものである。

次に、乾燥性能を実測する準備工程Ｂを実行する。図８は、準備工程Ｂで印刷する帯Ｅを説明する概要図である。

準備工程Ｂでは、印刷媒体Ｓにインク量が異なる複数の帯状領域（帯Ｅ）を、印刷媒体Ｓの送り方向Ｘに沿って印刷する（図８参照）。なお、ここでのインク量は、インクジェットヘッド３１１のノズルから印刷媒体Ｓに供給される１画素当たりのインク量を示す。図８においては、帯Ｅのインク量の違いを、異なるハッチングで示している。

帯Ｅの印刷色やインク量などの帯印刷条件を設定すると、印刷機３で帯印刷を実行する。そして、帯印刷後に、インク量の異なる複数の帯Ｅのうち、どのインク量の帯Ｅで印刷機３のローラへのインク転写が発生しているかを確認する。なお、この印刷機３では、印刷媒体Ｓの印刷面に接触するローラは、駆動ローラ３３５である（図３参照）。したがって、駆動ローラ３３５へのインク転写の有無を確認する。この確認は、例えばオペレータの目視によるものでもよいし、監視カメラやセンサ等により機械的に検出するようにしてもよい。帯Ｅは、印刷媒体Ｓの送り方向Ｘに沿った方向に延び、駆動ローラ３３５の軸方向に異なるインク量の領域が形成される態様で印刷される（図８参照）。このため、駆動ローラ３３５の軸方向のどの位置にインク転写が発生しているかを確認することで、ローラへのインク転写の発生とインク量との対応付けを容易に行うことができる。

ローラへのインク転写の有無を確認し、印刷した帯Ｅのうち、ローラへのインク転写が発生していない帯Ｅにおけるインク付着量の最大値を、単位面積当たりに塗布可能なインク量の上限値として設定する（ステップＳ１３）。なお、帯印刷の設定において、隣り合う帯Ｅごとの濃度差を小さくし、印刷する帯の数を増やすことで、ローラへのインク転写が発生しないインク量の上限値の設定を、より精密に行うことが可能となる。

また、帯印刷は、１次色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）であるインクごとに実行してもよい。この場合は、乾燥性能が異なるプロセスカラーのインクごとに、単位面積当たりに塗布可能なインク量の上限値を設定することができる。さらに、２次色（Ｃ＋Ｍ＝青、Ｃ＋Ｙ＝緑、Ｍ＋Ｙ＝赤）、３次色（Ｃ＋Ｙ＋Ｍ＝黒）についても同様の帯印刷を行うことで、プロセスカラーのインクが重ね合されたときの乾燥性能の違いを考慮した単位面積当たりに塗布可能なインク量の上限値の設定が可能となる。すなわち、カラーパッチごとにより詳細にインク量の上限値を設定することにより、カラーチャートにおいて、より厳密な色域の定義が可能となる。

上述した準備工程Ａおよび準備工程Ｂにより得た、所定のＣＭＹＫ値ごとの単位面積あたりのインク消費量の実測値と、単位面積当たりのインク量の上限値は、管理テーブル化され画像処理装置２の記憶装置（ＲＡＭ２０３またはＨＤＤ２０７）に記憶される。画像処理装置２においては、カラーチャートに配置される複数のカラーパッチの各ＣＭＹＫ値が、単位面積当たりに塗布可能なインク量の上限値を超えないように、ＣＭＹＫ値に対するインク消費量の実測値を参照しながら、ＣＭＹＫ値を補正したカラーパッチが生成される。しかる後、上述したようにカラーチャートが印刷機３により印刷される（ステップＳ１４）。

図６に戻り、上述したカラーチャート作成方法により作成されたカラーチャートを測色し（ステップＳ１５）、各カラーパッチの測色値を基にＩＣＣプロファイルを作成する（ステップＳ１６）ことで、印刷機３で印刷を実行する際の色再現性が高い色変換が可能となる。

なお、インク量設定工程（ステップＳ１３）にて設定される上限値は、インク量取得工程（準備工程Ａおよび準備工程Ｂ）により求めた上限値でなくてもよい。例えば印刷機のメーカや印刷機のユーザなどが、他の印刷機や記録媒体に対して、以前に実行したインク量設定工程で求めた上限値に基づいて経験的に上限値が設定されてもよい。

１ クライアントコンピュータ
２ 画像処理装置
３ 印刷機
４ 測色機
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ バス
２０５ インターフェース
２０６ 読取装置
２０８ 表示装置
２０９ 入力装置
３１０ 記録部
３１１ インクジェットヘッド
３１２ インクタンク
３２０ 制御部
３２１ 印刷管理モニタ
３３１ 巻き回しローラ
３３２ 巻き取りローラ
３３３ テンションローラ
３３５ 駆動ローラ
３３６ 従動ローラ
Ｓ 印刷媒体

Claims (3)

1. インクジェットプリンタの色補正用の複数のカラーパッチが配置されたカラーチャートを作成するカラーチャート作成方法であって、
   予め当該インクジェットプリンタで印刷したときのインクの消費量に基づいて、印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を設定するインク量設定工程と、
   前記インク量設定工程において設定された前記上限値を超えないインク量で、当該インクジェットプリンタにより前記印刷媒体に異なる色により構成された複数のカラーパッチを配置したカラーチャートを印刷する印刷工程と、
   を備え、
   前記インク量設定工程に先立って、予め当該インクジェットプリンタで印刷したときのインクの消費量に基づいて、各カラーパッチのデバイス依存色空間における表色値に対するインク量の実測値を得るとともに、インクの乾燥性能に基づいて印刷媒体に供給可能な単位面積当たりのインク量の上限値を求めるインク量取得工程が実行され、
   当該インク量取得工程で求められた上限値が前記インク量設定工程で設定されることを特徴とするカラーチャート作成方法。
2. 請求項１に記載のカラーチャート作成方法において、
   前記インク量取得工程は、予め前記印刷媒体に単位面積当たりのインク量が異なる帯状領域を複数の色ごとに当該インクジェットプリンタで印刷したときの、前記印刷媒体の印刷面に接触する搬送ローラへのインクの転写を観察し、搬送ローラへのインクの転写を起こさない単位面積当たりのインク量を前記上限値とするカラーチャート作成方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のカラーチャート作成方法により作成したカラーチャートを測色機により計測する測色工程と、
   前記測色工程における計測結果に基づいて、デバイス非依存色空間とデバイス依存色空間との関係を構築するプロファイル作成工程と、
   を備えることを特徴とする色補正方法。

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