(57)【要約】    プリンタを調整する方法および装置（１００）が開示されている。エリア（１２４、１２６、１２８）にわたって印刷し、またセンサ（１１４）を用いて、このエリア（１２４、１２６、１２８）にわたって、ピクセル値を収集する。次に、印刷品質を高めるために、ピクセル値に対して、測度基準を適用して、ドットの数・密度を調整すべきかどうか決定する。装置（１００）は、印刷手段（１０２）、センサ（１１４）、プロセッサ（１１６）を有する。装置（１００）はまた、これらのピクセル値を格納するために、記憶装置（１１８）も備えられることがある。
2005508766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体（１２０）上に印刷する印刷手段（１０２）と、
前記媒体（１２０）のエリア（１２４、１２６、１２８）にわたって、ピクセル値を収集するセンサ（１１４）と、
前記ピクセル値のヒストグラムの統計的測度を計算し、また、印刷濃度を調整することで、前記統計的測度に対して測度基準を適用する、センサ（１１４）に接続されたプロセッサ（１１６）と、
を備えることを特徴とする印刷装置（１００）。
【請求項２】
プリンタ（１００）がドットを用いて印刷することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項３】
前記収集されたピクセル値を格納する記憶装置（１１８）をさらに備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項４】
前記エリア（１２４、１２６、１２８）に、ステルシー・ドットが入っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項５】
前記プロセッサ（１１６）が、前記ピクセル値を移して、スケーリングすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項６】
前記印刷手段（１０２）とセンサ（１１４）が、ほぼ同時に動作することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項７】
前記プロセッサ（１１６）が、前記エリア（１２４、１２６、１２８）にわたって光学濃度を決定し、かつ、前記光学濃度と所定の濃度を比較することで、前記測度基準をさらに適用することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項８】
前記適用される測度基準が、前記ピクセル値の中央値と前記ピクセル値の平均値が等しい双峰対称であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項９】
前記印刷濃度が、視覚的濃いしきい値の５０％として、前記双峰対称点に基づいて調整されることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装置（１００）。
【請求項１０】
前記ヒストグラム中に単一の濃い最頻値が残っているときに、前記印刷濃度が、前記ピクセル値の中央値として決定される視覚的濃いしきい値に調整されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【請求項１１】
前記測度基準が、前記印刷濃度の調整度を決定するために、淡い最頻ピークの高さに対する濃い最頻ピークの相対高さであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷品質を動的に調整する技術に関する。さらに具体的に言えば、本発明は、濃淡および／または色を制御するために、印刷されるドットの数・密度を動的に調整する技術に関する。
（関連出願の引用）
【０００２】
「品質管理のための、プリンタによるドット検出、色検出、媒体検出」と称する同時係属中の出願は、本願と同時に提出され、また、本明細書に組み入れられている。
【背景技術】
【０００３】
ドットを用いて印刷するプリンタでは、ドットの数・密度は、印刷品質を決定するときに、重要な制御変数を提供する。このプリンタは、特定のカラーインクに対して、色値（濃淡の値）の範囲を生み出すために、ドットの数・密度を変えることができる。インク・ドットのサイズ、ドット・ゲイン、光学濃度は、通常、制御されない変数であるが、ただし、ドットの数・密度を調整すれば、補償できる。媒体の色は、制御されない変数とも考えることができるが、ただし、その変化が知られている（ユーザの決定あるいは直接の測定により）場合には、同じやり方で、いくらか補償できる。好ましくは、このプリンタは、濃くすべきエリアに充分塗り付けながら、淡いエリアを得るのに何も印刷しないように校正されている。本明細書では、淡いエリアとは、出力媒体（例えば、概ね白色の用紙）上で、特定のカラーインクに何ら塗付けを要求しない一領域をさすと定義されている。濃いエリアは、この出力媒体上で、特定のカラーインクを用いて、完全塗付けの効果を要求する一領域である。
【０００４】
ユーザにとって、出力媒体上の完全に塗り付けられたエリアとして見えるものを提示するためには、物理的に、このエリアにインクを完全に塗り付ける必要はない。これは、人間の目が、決定可能なしきい値を超える色濃度を区別できないからである。したがって、濃いエリアを得るところまで完全に塗り付けるためには、ドット濃度は、本発明者らが「ｖｉｓｕａｌ  ｄａｒｋ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（視覚的濃いしきい値）」と呼ぶことがある決定可能なしきい値を超える必要はない。しかしながら、濃いエリアに対して、この視覚的濃いしきい値に達していなければ、この濃いエリアは、完全に塗り付けられているようには見えず、印刷品質は悪くなる。一方では、濃いエリアに塗り付けるドットの数・密度が、視覚的濃いしきい値よりも小さい場合には、印刷品質は低下する。他方では、濃いエリアに塗り付けるドットの数・密度が、視覚的濃いしきい値よりも大きい場合には、このエリアにおいて、インクまたはトナーが無駄に使われて、印刷時間が、いたずらに長引いている。よって、このプリンタは、視覚的濃いしきい値に相当するドットの数・密度にて、その濃い領域を印刷するように校正されなければならない。これは、異なる基本色のドットをいっしょに使用して、所望のカラー出力を生成するカラー印刷にとって、さらに重要である。基本色のうちの任意の１つのドット数・密度が、校正ずれとなる場合には、結果として得られる色は、所望の色と認められないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
伝統的に、ドットの数・密度に関するプリンタの校正は、製造プロセス前に、または製造プロセス中に行われる。プリンタが出荷されると、プリンタは、めったに校正し直されることはない。このような校正は、前述の制御されない変数を保証しないし、また、それぞれ個々のプリンタの特定の校正要件も保証しない場合がある。さらに、指定した色価（色相、明度、彩度など）を、ドット数・密度が実現するための数・密度要件（１つまたは複数）は、プリンタがそのインクを付ける媒体の色、実際のドット・サイズ、ドット・ゲイン、および、用いられるインクの詳細によって異なる。
【０００６】
よって、プリンタによりドットの数・密度を動的に調整する技法および装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この要求は、本発明により満たされる。本発明の一面により、プリンタを動的に調整する方法が開示されている。この方法は、媒体上に印刷して、その媒体の複数のエリアにわたって検出されたイメージ中の描画ピクセル値を測定する第１のステップを含む。次に、ピクセル値が、１エリアにわたって収集される。次に、これらのピクセル値のヒストグラムの統計的測度（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｍｅｔｒｉｃｓ）を計算する。最後に、印刷濃度を調整することで、この統計的測度に対して、測度基準を適用する。
【０００８】
本発明の他の面により、印刷装置は、媒体上に印刷する印刷手段、イメージ・センサ、プロセッサを含む。イメージ・センサは、１エリアにわたってピクセル値を収集する。イメージ・センサに接続されたプロセッサは、これらのピクセル値のヒストグラムの統計的測度を計算し、また、印刷濃度を調整することで、この統計的測度に対して、測度基準を適用する。
【０００９】
本発明の他の面および利点は、例示として本発明の原理を図解した添付図面といっしょに、以下の詳細な説明を読めば、明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
例示目的で図面に示されるように、本発明は、プリンタを動的に調整する技法と、プリンタのドット密度を動的に調整する構成要素を含む印刷装置に織り込まれている。プリンタは、そのドット密度を動的に調整するために、プリンタは、色付き媒体、もしくは色相レベルが異なる媒体上でも、正確なカラー出力を生み出して、最高の印刷品質を得る。さらに、それぞれの色に対して、最小量のインクまたはトナーを使用し、それにより、消費されるインクのコストを最小限に抑える。
【００１１】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による印刷装置１００が開示されている。印刷装置１００は、キャリッジ駆動機構１０６に取り付けられたキャリッジ１０４に装架されたプリントヘッド１０２を含む。矢線１０８は、静止したキャリッジ駆動機構１０６に対するキャリッジ１０４の移動方向を示している。プリントヘッド１０２は、フレキシブル・ケーブル１１２を介して、キャリッジ１０４にもプリントヘッド１０２にも接続されたプリント・エンジン１１０によって制御される。一実施形態では、プリントヘッド１０２は、紙などの媒体１２０上に、タイニー・ドットを吐出して印刷するインクジェット式プリントヘッドである。矢線１２２は、印刷装置１００に対する媒体１２０の移動方向を示している。
【００１２】
さらに、キャリッジ１０４に取り付けられるものは、センサ１１４である。キャリッジ１０４が、ｘ軸の方向に、媒体１２０を横切り、かつ、媒体１２０が、ｙ軸の方向に印刷装置１００を通り抜けるときに、媒体１２０の様々なエリアが、センサ１１４とプリントヘッド１０２の下を通過する。センサ１１４は、媒体１２０の１エリアにわたって、ピクセル値を検出するか、あるいは、収集する。センサ１１４の解像度は、好ましくは、直径が何十ミクロン、もしくはそれよりも小さいかもしれない個々のインク・ドットを解像するくらい充分高い。
【００１３】
収集されたピクセル値は、プリント・エンジン１１０に接続されたプロセッサ１１６に受け渡されることがある。プリント・エンジン１１０はまた、フレキシブル・ケーブル１１２を介してセンサ１１４に接続されている。ドットを動的に検出し、かつ印刷媒体からピクセル値を収集する方法および装置は、「品質管理のための、プリンタによるドット検出、色検出、媒体検出」と称する、本願と同時に提出された同時係属中の特許出願に開示されている。本発明の一実施形態は、上記の特許出願に限定されることはないが、上記の特許出願に開示された方法および装置を用いており、またこの同時係属中の特許出願は、参照により、本明細書に組み入れられている。
【００１４】
このエリアは、所定の領域、所定サイズのもの、あるいは、その両方であることもある。別法として、このエリアは、印刷装置１００が印刷する媒体１２０の一部として、動的に決定されることもある。例えば、下記に例示されるエリア１２４は、内部に、それぞれのセンサ要素に対して８ビットのピクセル値を持つセンサ・アレイを用いてスキャンされる（印刷はされない）白紙上の約２平方ミリメートルの淡い／白いエリアである。したがって、これらのピクセル値は、ゼロ（完全に濃い、反射はない）から、２５５（最高の淡い反射、２５５＝２8−１）にわたっている。エリア１２４に対して収集されたピクセル値は、ピクセル値としてｘ軸、また所与のピクセル値を持つエリア１２４内のピクセルの数としてｙ軸を有するヒストグラム１２４により、ヒストグラム形式で表示されている。
【表１】
2005508766.tif 000003
エリア１２４（白い／淡いエリア）
【表２】
2005508766.tif 000004
ヒストグラム１２４（ピクセル値、エリア１２４、平均値＝１８９．６、中央値＝２０１）
【００１５】
下記のエリア１２８は、視覚的濃いしきい値に対する色濃度を満たす別のエリアであって、その収集されたピクセル値は、ヒストグラム１２８として図示されている。
【表３】
2005508766.tif 000005
エリア１２８（黒い／濃いエリア）
【表４】
2005508766.tif 000006
ヒストグラム１２８（ピクセル値、エリア１２８、平均値＝３１．１、中央値＝３２）
【００１６】
ヒストグラム１２４およびヒストグラム１２８として図示されたヒストグラムのそれぞれに対して、一組の測度すなわち測定値が取られることに留意されたい。例えば、白い／淡いエリア（エリア１２４）では、中央ピクセル値は２０１であり、また、黒い／濃いエリア（エリア１２８）では、中央ピクセル値は３２である。印刷品質を決定し、かつ印刷濃度を調整して印刷品質を高める目的で、その収集された一組のピクセル値に適用して、イメージ濃度の測度すなわち測定値を決定することのできる測度基準が多数ある。これらの測度基準には、例えば、平均ピクセル値、分散ピクセル値、ピクセル値の標準偏差、平均ピクセル値と中央ピクセル値との比率、平均ピクセル値よりも小さいピクセルの数に対する、平均ピクセル値よりも大きいピクセルの数の比率などがある。他の多くの統計的測度を定義して、利用することもある。
【００１７】
まず最初に、これらの収集されたピクセル値からイメージ濃度の測定値を決定し、次に、その測定値を、基準測定値または他の所定の基準と比較することで、測度基準を、これらの収集されたピクセル値に適用する。例えば、媒体１２０上の濃いエリア（図１には示されてない）が印刷され、ピクセル値が、センサ１１４により収集されて、これらのピクセル値が、２７の平均値と２９の中央値をもたらすとしよう。濃いエリア１２６に対する２７の平均値と２９の中央値は、この濃いエリアの濃度が、視覚的濃い（または、黒い）しきい値（現行の例では、平均値は３１．１、中央値は３２である）よりも高いことを示している。エリア１２８とヒストグラム１２８を参照のこと。よって、プロセッサ１１６は、プリント・エンジン１１０に信号を送って、濃いエリアに対する印刷濃度を下げることがある。別の場合には、プロセッサ１１６は、プリント・エンジン１１０に信号を送って、濃いエリアに対する印刷濃度を上げることがある。
【００１８】
本発明の代替実施形態では、淡いエリアと濃いエリアのイメージ濃度の測定値は、プリント・エンジン１１０で用いるために、移されて、所定の範囲にスケーリング（正規化）されることがある。この例では、１８９．６という淡いエリア１２４の平均ピクセル値と、３１．１という濃いエリア１２８の平均ピクセル値が、移されて、ゼロから９９までの１００ポイントのスケールに正規化されることもある。次に、スケーリングされた参照基準に対して、このイメージ濃度のスケーリングされた測定値を使用すれば、ドットを印刷すべき正確な数・密度を決定することができる。
【００１９】
このスケーリングされた測定値とスケーリングされた参照基準は、様々な媒体を保証する。例えば、５０％のドット密度（５０というスケーリングされた濃度）を持つ灰色のエリア１２６を印刷するために、１８９．６という淡いまたは白いエリアの濃度平均値と、３１．１という濃いまたは黒いエリアの濃度平均値を持つ媒体１２０では、これらのピクセル値の所望の平均値は、淡いエリアの平均値と濃いエリアの平均値との中間点にある１１０．３５（＝［１８９．６＋３１．１］／２）に設定される。以下の図（エリア１２６とヒストグラム１２６）は、ほぼ５０％塗り付けられたエリアと、そのピクセル値を示している。エリア１２６は、下記の図だけでなく、図１のエリア１２６もさす。
【表５】
2005508766.tif 000007
エリア１２６（灰色）
【表６】
2005508766.tif 000008
ヒストグラム１２６（ピクセル値、エリア１２６、平均値＝１１０．３５、中央値＝１１５）
【００２０】
ヒストグラム１２６で示されるエリア１２６のピクセル値の興味深い特性は、その双峰性である。ヒストグラム１２６では、高い方の信号（さらに淡い）最頻値（モード）またはピークは、約１８０のピクセル値の周りに形成され、また、低い方の信号（さらに濃い）最頻値またはピークは、約９５のピクセル値の周りに形成される。本発明のいくつかの実施例では、この濃度が高くなるにつれて（イメージがますます濃くなる平均視覚効果を発生させる）、２つの異なる傾向が展開する。第１に、イメージが濃くなると、さらに淡い（さらに濃い）ピクセルの振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を呈するピクセルが多くなる。第２に、イメージが濃くなると、支配的なピクセル母集団は、第１の最頻値（さらに大きい（さらに淡い）ピクセル値）から、第２の最頻値（さらに小さい（さらに濃い）ピクセル値）に移り、やがて、概ね双峰の分布が、予測可能なやり方で発生する。
【００２１】
初期ドットが１エリア内に印刷されるときに、淡い（白い）印刷されてないイメージ・ヒストグラムに関連する単一最頻値を双峰分布に代える。ドット密度が引き続き大きくなると、さらに濃いピクセル値にて、第３の最頻値や、第４の最頻値さえも出現することもあり、このことは、それぞれ、ドット・オン・ドット印刷やドット・オン・ドット・オン・ドット（ｄｏｔ−ｏｎ−ｄｏｔ−ｏｎ−ｄｏｔ）印刷の上塗りを表わす。さらに大きいドット密度では、淡いピクセル値に対応する最頻値は、消滅するまで、振幅が減少する。完全な塗付けに近づくにつれて、濃い（または黒い）しきい値に対応する単一最頻値だけが残る。本発明の一部として、描画エリアのピクセル・カウント・ヒストグラム中のピークの数、相対的な高さ、位置に基づく測定値と参照基準を用いて、光学濃度を区別する。特に、公称５０％の印刷濃度にて、２つのピーク間の対称性が最大となる条件は、ピクセル値の平均値と中央値が等しいときの条件であると、一意的に認識できる（検出できる）。これは、校正されたエネルギーまたはパワーの測定値に基づく校正技法に不都合な制御されない変数の多くに対して堅牢である校正点（双峰対称点とも呼ばれる）を表わしている。本発明の他の特定の面は、その濃いしきい値に等しいか、あるいは、そのしきい値を超えるのに足るインクが付けられている地点を認識できることである。ただし、この地点は、濃いピクセル値の単一最頻値だけが残るときのものである。これらのヒストグラム中の最頻値の相対的な高さ（淡い最頻ピークと濃い最頻ピーク）を比較することから、所与のエリア内に印刷されるドットがますます多くなって濃度が増すと、光学濃度が、区分的に連続して測定される。
【００２２】
この技法は、色付き媒体、または反射率を変える媒体上に、高品質の印刷を行うのにも有用である。例えば、反射率がさらに小さい媒体（図には示されてない）は、１２０という淡いまたは白いエリアの濃度平均値を持つ場合がある。その場合に、灰色のエリア（視覚的濃いまたは黒いしきい値の５０％）に対するピクセル値の所望の平均値は、３１．１という視覚的濃いしきい値の濃度値を用いて、７５．５５（＝［１２０＋３１．１］／２）に設定できる。
【００２３】
引き続き図１を参照すると、本発明の図示された実施形態では、記憶装置１１８がプロセッサ１１６に接続されている。記憶装置１１８は、制御されたピクセル値、適用のための基準、プロセッサ１１６に、その機能を果たさせる命令、あるいは、これらを任意に組み合わせたものを格納するために用いられることもある。プリントヘッド１０２とセンサ１１４は、同一のキャリッジ１０４上に装架されて、同一のプリント・エンジン１１０とプロセッサ１１６によって制御されるために、プリントヘッド１０２が印刷するステップと、センサ１１４がピクセル値を収集するステップは、同時に、もしくはほぼ同時に実行されることがある。すなわち、キャリッジ１０４が第１の方向に（図示された例では、左から右へ）移動しているときに、プリントヘッド１０２は、１エリアの上に印刷することがある。また、センサ１１４は、この印刷されたばかりのエリアの上を移動して、そのエリアにわたって、ピクセル値を収集することもある。印刷と、これらのピクセル値の収集の全プロセスにかかる時間は、ほんの何秒か、もしくはそれ以下であるかもしれない。
【００２４】
印刷装置１００は、校正の目的で、ステルシー・ドット（ｓｔｅａｌｔｈｙ  ｄｏｔ、内密ドット）を用いることがある。ステルシー・ドットとは、媒体のうち、最終内容がまったく指示されてない領域に、あるいは、ステルシー・ドットを測定した後で、一面に塗り付けられるかもしれない領域に意図的に印刷されるドットである。ステルシー・ドットの概念は、普通なら印刷されない領域内に相対的に隔離されたときに、肉眼では事実上見つけられないくらい小さいドットを個々に、インクジェット式プリンタなどの最新のドット指向プリンタが利用できるという事実に由来している。ステルシー・ドットを用いて、ある領域を印刷し、また、その領域にわたって、ピクセル値を収集して、定められた濃度のもとに、ピクセル値測度を決定する場合がある。次に、その比較を行って、様々な色相の濃度を調整する場合がある。
【００２５】
上の説明から、本発明は、新規性を持ち、現行技術にまさる利点を提供するものと理解されよう。要するに、本発明は、プリンタのドット密度を動的に制御するか、あるいは調整する技法および装置を提供する。本発明を使用すると、さらに高品質の印刷出力とコスト節減が得られることがある。本発明の特定の実施形態が、上に説明され、図示されているが、本発明は、そのように説明され、図示された部分の特定の形態または配置構成に限定されるべきではない。例えば、本発明の方法を用いて、標準色でない出力を故意に生成することがある。このような技法は、プリンタを用いる特殊な効果に用いられることがある。本発明は、併記の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による印刷装置を示す簡略ブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００  印刷装置
１０２  印刷手段
１１４  センサ
１１６  プロセッサ
１１８  記憶装置
１２０  媒体
１２４、１２６、１２８  エリア
【図１】
2005508766.tif 000009
【国際調査報告】
2005508766.tif 000010
2005508766.tif 000011
2005508766.tif 000012