(57)【要約】  本発明は、画像形成用レーザー・アレイによる反復パスから生じる画像形成異常を補償するマスキング技法に関する。この技法はオーバーラップした幅をプリントすることを提供し、そして少なくとも一つのプリントパスをマスキングすることを提供する。このマスクは一般的に帯の幅を拡張したり縮小したりする。
2005514223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー・サーマル・プリンタのためのマスクであって、該マスクが：
第1論理値から成る第1集合と；
第1論理値から成る第2集合と；
第2論理値から成る集合と
を含み、
該第1論理値から成る第1集合が、第1三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されており、そして、該第1論理値から成る第2集合が、第2三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されていることを特徴とする、レーザー・サーマル・プリンタのためのマスク。
【請求項２】
該第1論理値が論理「0」値であり、該第2論理値が論理「1」値である、請求項1に記載のマスク。
【請求項３】
第1部分集合マスクと第2部分集合マスクとを含む、レーザー・サーマル・プリンタのためのマスクであって、
各部分集合マスクが：
第1論理値から成る第1集合と；
第1論理値から成る第2集合と；
第2論理値から成る集合と
を含み、
該第1部分集合マスク内の該第1論理値から成る第1集合が、第1三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されており、そして、該第1部分集合マスク内の該第1論理値から成る第2集合が、第2三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されていることを特徴とする、レーザー・サーマル・プリンタのためのマスク。
【請求項４】
レーザー・サーマル・プリンタ・システムによるプリント方法であって、該方法が：
データ集合の関数として、感熱性媒体上に帯をプリントし；そして
プリント中に、該帯の幅を変化させる
ことを含む、ことを特徴とする、レーザー・サーマル・プリンタ・システムによるプリント方法。
【請求項５】
該帯の幅を変化させることが、該帯の幅を不規則に縮小し、そして該帯の幅を不規則に拡大することを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
該帯の幅を変化させることが、該データ集合及びマスクの関数として、該帯の幅を変化させることを含む。請求項5に記載の方法。
【請求項７】
第1論理値から成る第1集合を、第1三角形類似形状で生成し；
第1論理値から成る第2集合を、第2三角形類似形状で生成し；そして、
第2論理値から成る集合と、該第1三角形類似形状の該第1論理値から成る第1集合と、該第2三角形類似形状の該第1論理値から成る第2集合とを含む、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを生成する
ことを含んでなることを特徴とする、方法。
【請求項８】
第1論理値から成る第1集合と、第2論理値から成る第1集合とを含む第1部分集合マスクを生成し；
第1論理値から成る第2集合と、第2論理値から成る第2集合とを含む第2部分集合マスクを生成し；そして、
該第1部分集合マスクと該第2部分集合マスクとから、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを集成する
ことを含むことを特徴とする、方法。
【請求項９】
先行する請求項記載の方法のうちのいずれかを実施するように構成されていることを特徴とする、システム。
【請求項１０】
着色剤(34)を含む感熱性色供与体(14)と；
該供与体(14)から着色剤(34)を受理するように位置決めされた受理体(36)と；
制御器(20)と；
一組のレーザー(42)と
を含み、該レーザーのそれぞれが該制御器(20)からの信号を受信し、そして該信号の関数として該供与体(14)に導かれるビームを放射し、該ビームが、所定の幅を有する帯(38)を形成し、
該制御器(20)が、プリント中に該帯(38)の幅を変化させる
請求項9に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成、より具体的には、レーザー誘起型サーマル画像形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像をコード化して画像データにすることができる。これらの画像データは、伝送、保存、処理、又はその他の形式で電子操作することができる。画像データをプリンターに送信することにより、画像をデコードしてハード・コピーに変換することができる。高分解能を有するレーザー・サーマル・プリンターは、デジタル画像データからハード・コピー画像を生成するための一般向けの様式を提供する。
【０００３】
レーザー・サーマル・プリンターは、多くの種類のフィルム及び紙を含む種々の画像形成媒体又は「受理体」と共に使用することができる。典型的なレーザー画像形成装置の場合、色を塗被された支持体又は「供与体」シートに極めて近接した状態で、受理体が設けられ、供与体には1つ又は2つ以上のレーザー・ビームが導かれる。それぞれのレーザーは、赤外ビームを放射することができ、着色剤及び/又は赤外感受性色素を含有することができる着色塗膜は、十分な出力のビームに当てられると高温になる。レーザーによって誘起された結果としての熱エネルギーは、画像形成プロセスを引き起こし、供与体から受理体に着色剤を転写させる。
【０００４】
レーザーは、典型的には線状アレイに配置され、アレイ内のそれぞれのレーザーは、画像データによって個別に変調される。このアレイは、任意の数のレーザーを含むが、16個のレーザーから成るアレイが典型的である。コスト、利便性及び信頼性の理由で、アレイにおいては、半導体レーザー又は「ダイオード」レーザーが一般に使用される。レーザーは、例えば、波長約830nmの赤外ビームを放射する。レーザー間のスペースの関数であるアレイ幅は通常は調節可能である。
【０００５】
レーザーを変調する画像データは、形状、サイズ及び画像濃度を示す。画像データは電子保存され、そして複数の信号の形でアレイに提供される。信号は典型的には、各レーザーに対して1つずつ提供される。アレイ内のレーザーはいずれの時点においても、供与体及び受理体の小さな部分にしか衝突しないが、アレイは供与体及び受理体を横切って走査することにより、大きな領域をプリントすることができる。アレイが供与体及び受理体を走査するのに伴って、アレイ内のそれぞれのレーザーは、画像信号に応答してビームを放射する。大抵の場合、レーザー・アレイは、幾つかの連続的な平行又は螺旋状のパスを形成し、これにより、完全な画像を生成することができる。アレイのそれぞれのパスは、受理体上にストリップ又は「帯(swath)」をプリントする。受理体における白いライン、すなわち帯の間のプリントされていない空間の出現を回避するために、連続的な帯は、先行する帯と境を接するか、又はオーバーラップすることができる。
【０００６】
ビームが供与体を十分に加熱すると、着色剤スポットが供与体から受理体に転写される。レーザー・ビームが供与体上の1領域に衝突する継続時間を調節し、レーザーの強度を調節し、且つ/又はビームのサイズを調節することにより、種々のサイズの着色剤スポットを形成することができ、これにより、色はより暗い又はより淡い色で出現する。受理体の所定の領域が供与体から着色剤を受理しないようになっていることが多く、その領域を走査すると、レーザーはビームを放射せず、或いは、着色剤の転写に必要となるレベル未満の出力レベルで、ビームを放射する。
【０００７】
受理体は、種々異なる着色剤を有する供与体を使用して、複数回走査され、複数の単色画像を重ね合わせることにより、多色画像を形成することができる。例えば、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックが塗被された供与体を用いて走査を繰り返すことにより、多色画像を受理体上に形成することができる。高忠実度プリント・システムの場合、追加の色、例えばグリーン及びオレンジを提供することができる。
【０００８】
理想的には、観察者がプリントされた画像を見て、この画像がレーザー・アレイの反復パスによって形成されたものであることが識別できないのが良い。しかし、いくつかの事例では、意図せぬパターン、例えばライン群又は筋群がプリントされた画像に出現する。「アーチファクト」とも呼ばれるこれらの画像形成収差は、単色プリント時及び多色重ねプリント時にハーフトーン・プリントにおいて明らかになる場合がある。
【０００９】
2つ以上のファクターがこれらのアーチファクトに関与する。1つのファクターは「帯ライン」の形成である。「帯ライン」は、より厚手の着色剤堆積物の形でレーザー帯のエッジに出現することがある。「帯ライン」は、帯のエッジに沿って過剰の着色剤が堆積することから生じ、着色剤ラインを意図したよりも厚手にし、帯の分布を不均一にするおそれがある、帯ラインは、着色剤の不足から生じる場合もある。アレイ内の終端レーザー、すなわち、アレイ内で最も外側のレーザーは、隣のレーザーを2つではなく1つしか有していない。その結果、走査エッジ上のラインが受容する熱エネルギーは少なくなり、着色剤の転写量が少なくなる。
【００１０】
ルーリング及びスクリーン角度もアーチファクトに関与することがある。ハーフトーン・プリントの場合、プリントされた画像は、ハーフトーン・ドットから形成され、ハーフトーン・ドットは、画像の明るさ又は暗さに応じてサイズが変わる。ハーフトーン・ドットはレーザーによってプリントされるが、しかしハーフトーン・ドットはレーザー・ビームよりも一般に著しく大きい。各レーザーは「画素」から成る単位でプリントし、通常、単一のハーフトーン・ドットを形成するには、いくつかの画素から成るマトリックスが必要となる。その結果、単一のハーフトーン・ドットをプリントするためには、アレイ内のいくつかのレーザーが必要となることがある。ハーフトーン・ドットは規定のルーリング、すなわち、単位長さ当たり多数のハーフトーン・ドットで、そして、規定のスクリーン角度、すなわちハーフトーン・ドット行が方向付けされた角度でプリントされる。
【００１１】
標準的な4色プリントの場合、それぞれの色は、ほぼ同じルーリングを用いてプリントされるが、しかしそれぞれの色は、種々異なる色から成るハーフトーン・ドットが、1つの色を他の色の頂部上にプリントして、互いにぼやけさせるのを防止するために、異なる角度で「網かけ」される。異なる角度で色を網かけすることにより、色層間に好ましくないモアレ・パターンが発生するのも回避される。
【００１２】
帯ラインの空間周波数とハーフトーン・ドットの空間周波数とが互いに近接しているが、しかし等しくはない場合、モアレ・パターンが形成されるおそれがある。換言すれば、類似の空間周波数を有する重ね合わされた2つの小さなパターンは互いに視覚的に合体して、より大きな、そしてより顕著なモアレ・パターンを形成することがある。モアレ・パターンは通常、画像中の見せかけの明るい縞及び/又は暗い縞に似ており、そして、望ましくない画像収差であると一般には考えられている。この現象は、空間周波数が互いに近接したパターンの重なり合いから生じるので、「ビーティング」と呼ぶこともできる。多色画像の場合、複数のスクリーン角度が関与し、そして1つ又は2つ以上の色にビーティングが発生し、その結果、重ね合わされたモアレ・パターンが生じるおそれがある。
【００１３】
ハーフトーン・プリントに代わるのが確率論的プリントである。この確率論的プリントの場合、色濃度はレーザーによってプリントされた画素の空間濃度に関連する。モアレ・パターンは確率論的プリントでは形成されない傾向がある。なぜならば、確率論的プリントは、ルーリング及びスクリーン角度を採用しないからである。しかし確率論的プリントの場合、帯ラインが望ましくないバンディング・アーチファクトを発生させるおそれがある。
【００１４】
上述のアーチファクトを低減するために、帯ラインを分解及び/又は低減するための技法を採用し、これによりバンディングを低減することができる。一般に、これらの技法は、帯のオーバーラップを可能にし、そして、オーバーラップされた領域をプリントする一方又は両方のパスのためにマスキングを提供する。一般に、マスクは、論理「1」値及び論理「0」値から成る集合である。アレイ内のレーザーは、画像データ及びマスクの関数として個別に変調される。値が論理「0」値であるか、又は論理「1」値であるかに応じて、画像形成アレイは可能化又は非活性化される。このように、マスキングは画素の一部をプリントすることに関与する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
いくつかのマスキング技法は、いくつかのバンディング・アーチファクトを低減するのに対して、新たなバンディング・アーチファクトを導入する。具体的には、アレイ内のそれぞれのレーザーは、プリント時に、その隣のレーザーによって発生した熱から何らかの恩恵を受ける。終端レーザーは1つしか隣のレーザーを有さないので、他のレーザーほど熱の恩恵を受けず、従って、より低濃度の画素をプリントすることがある。その結果、終端レーザーのライン幅は他のレーザーのライン幅よりも狭くなり、このことはバンディングを招くおそれがある。バンディングが生じ得る別の原因は、帯をオーバーラップさせることにより、着色剤の転写量が過剰になることである。バンディング・アーチファクトは、帯エッジに沿って特に明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、画像形成用レーザー・アレイによる反復パスから生じるアーチファクトを補償するマスキング技法に関する。本発明は、レーザー・アレイを使用するサーマル画像形成システムにおいて特に有用である。これらのマスキング技法は、隣のレーザーからの熱的な恩恵を利用し、これによりラインが狭くなるのを回避する。これらのマスキング技法はさらに帯ラインを分解し、これによりバンディング・アーチファクトを低減又は排除する。
【００１７】
これらの技法は全体的にマスク形成のために提供するものである。画像データはマスクを用いてプリントされ、次いで同じデータは、2度目にマスクなしでプリントされる。その結果、レーザーによってプリントされた帯の幅は変化する。帯の幅は拡張し、そして縮小する。しかしこれらの拡大及び縮小は不規則である。
【００１８】
この結果に達するための技法は、1つ又は2つ以上の部分集合マスクを含むマスクを生成することである。それぞれの部分集合マスクは、不規則な三角形に類似した形状又はクラスターを成して空間的に配列される。アレイ内のレーザーが画像データ及び三角形に類似したクラスターによって変調されるのに伴って、レーザーは、幅が変化する帯をプリントする。
【００１９】
1実施態様の場合、本発明はレーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを提供する。本発明は、第1論理値、例えば論理「0」値から成る2つの集合と、第2論理値、例えば論理「1」値から成る1つの集合とを含む。第1論理値から成る集合は、三角形に類似した形状を成して空間的にクラスター化されている。第2論理値から成る集合も、典型的には逆の向きで、三角形に類似した形状を成して空間的にクラスター化することができる。
【００２０】
別の実施態様の場合、本発明は、2つ以上の部分集合マスクを含む、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを提供する。それぞれの部分集合マスクは、第1論理値から成る2つの集合と、第2論理値から成る1つの集合とを含む。論理値集合は三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されている。
【００２１】
別の実施態様の場合、本発明は、2つ以上の部分集合マスクを含む、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを提供する。それぞれの部分集合マスクは、第1論理値から成る集合と、第2論理値から成る集合とを含む。第1論理値から成る集合は、三角形類似形状を成して空間的にクラスター化されており、この場合、部分集合マスクは、三角形に類似した種々異なるクラスターを有している。
【００２２】
追加の実施態様の場合、本発明は、レーザー・サーマル・プリント・システムによるプリント方法を提供する。この方法は、データ集合の関数として、感熱性媒体上に帯をプリントし、そしてプリント中に、帯の幅を変化させることを含む。帯の幅を変化させることは、帯の幅を不規則に縮小し、そして帯の幅を不規則に拡大することを含んでよい。
【００２３】
別の実施態様の場合、本発明は、第1論理値から成る第1集合を、第1三角形類似形状で生成し、第1論理値から成る第2集合を、第2三角形類似形状で生成し、そして、第2論理値から成る集合と、第1三角形類似形状の第1論理値から成る第1集合と、第2三角形類似形状の第1論理値から成る第2集合とを含む、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを生成することを含む、方法を提供する。
【００２４】
追加の実施態様の場合、本発明は、部分集合マスクからマスクを生成する方法を提供する。この方法は、それぞれが第1論理値から成る集合と、第2論理値から成る集合とを有する2つの部分集合マスクを生成することを含む。この方法は、これらの部分集合マスクから、レーザー・サーマル・プリンターのためのマスクを集成することをも含む。
【００２５】
別の実施態様の場合、本発明は、着色剤を含む感熱性色供与体と、供与体から着色剤を受理するように位置決めされた受理体と、制御器と、一組のレーザーとを含む。レーザーは制御器からの信号を受信し、そして信号の関数として該供与体に導かれるビームを放射する。ビームは、所定の幅を有する帯を形成し、制御器はプリント中に帯の幅を変化させる。制御器は、マスクの関数として帯の幅を変化させることができる。
【００２６】
本発明は、帯ラインから生じるおそれのあるアーチファクトを低減することを含め、1つ又は2つ以上の利点を提供することができる。これと同時に、本発明は、マスク内のパターンから生じるおそれのあるアーチファクトを低減する。加えて、本発明は、隣接するレーザーによって提供された熱の恩恵を活用する。これらの利点のそれぞれは、プリントされた画質を高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の1つ又は2つ以上の実施態様の詳細を添付の図面に示し、以下に説明する。本発明の他の特徴、対象及び利点は、明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかである。
【００２８】
図1は、典型的なレーザー・サーマル画像形成システム10を示す。回転ドラム12には、受理体(図1には示さず)、例えばフィルム又は紙が取り付けられている。ドラムには、受理体の上方に供与体14が取り付けられている。ドラム12が位置決め制御器22の制御下で回転するのに伴って、供与体14及び受理体も一緒に回転する。ドラム12の回転方向26は「高速走査方向」と呼ばれる。システム10は、拡大して縮小する帯の形でプリントするように、本発明に従って構成することができる。
【００２９】
レーザー・アレイを含む書き込みヘッド16が、光学ヘッド・プラットフォーム18に結合されている。光学ヘッド・プラットフォーム18は書き込みヘッド16をドラム12に対して位置決めする。光学ヘッド・プラットフォーム18はドラム12に対して横方向に運動することができる。光学ヘッド・プラットフォーム18が運動可能な方向は、ドラム12の回転軸と同方向28であり、「低速走査方向」と呼ばれる。書き込みヘッド16は、高速走査方向26又は低速走査方向28で、平行な帯をプリントすることができるが、しかし通常、書き込みヘッド16は、高速走査方向26及び低速走査方向28に同時にプリントすることにより、螺旋状に帯をプリントする。
【００３０】
位置決め制御器22は、ドラム12の回転速度と、光学ヘッド・プラットフォーム18の位置とを調節する。ドラムを回転させ、且つ/又は、光学ヘッド・プラットフォーム18を運動させることによって、位置決め制御器22は、1つ又は2つ以上のレーザーを、供与体14の表面上の実質的に任意の点に当てることができる。
【００３１】
書き込みヘッド16内のレーザーは、レーザー制御器20の制御下にあり、レーザー制御器20に供給される画像データ24によって変調される。位置決め制御器22は典型的には、レーザー制御器20にタイミング信号を送信するので、レーザー・アレイが供与体14に対して正しい位置にある場合には、正しい画像データがレーザーに供給されることになる。レーザー制御器20は例えば、コンピュータ(例えばパーソナル・コンピュータ、マイクロコンピュータ)、埋込式プロセッサ又はマイクロ・コントローラであってよい。
【００３２】
下記により詳しく説明するように、書き込みヘッド16内のレーザーは、画像データ24だけでなく、プリント・アーチファクトの存在を低減する論理マスクによっても変調することができる。論理マスクは、論理「0」値と論理「1」値とから成るマトリックスの形の論理値集合である。それぞれの論理値は、受理体上の画素に空間的に対応する。レーザー制御器20は、論理AND動作によって、画素のための画像データを、その画素に対応するマスク論理値と組み合わせる。
【００３３】
マスキングされた画像データ、すなわち、論理マスクと組み合わされた画像データは、普通にプリントされるいくつかのデータと、プリントされないいくつかのデータとを含んでよい。画素に対応するマスクにおける値が論理「1」である場合、レーザーは可能化され、その画素は普通にプリントされる。画素に対応するマスクにおける値が論理「0」である場合、レーザーは不能化され、その画素はプリントされない。
【００３４】
図2は、レーザー・サーマル画像形成プロセスを示している。書き込みヘッド16は、16個のレーザーから成るアレイ42を含む。アレイ42内のそれぞれのレーザーは、レーザー制御器22によって個別に制御される。16個の個別のレーザー・ビーム40は、図2に示すようなアレイ42から放射することができる。本発明は、より多くの又はより少ない個別のレーザーを有するサーマル画像形成アレイと共に使用することができる。ビーム40は供与体14の支持体32に衝突し、着色塗膜34を加熱する。支持体32及び/又は着色塗膜34は、レーザーによって放射された輻射線の波長を吸収するように選択することができる。加熱により、着色剤が供与体14から受理体36上に転写される。
【００３５】
受理体36の表面は、事実上分割して、小さな画像素子又は画素にすることができる。単一のレーザーが、「レーザードット」と呼ばれることのある、着色剤のスポットを、受理体36上の1つのピクセルに発生させることができる。レーザー・ビームが供与体14を横切って走査するのに伴って、このレーザー・ビームがとる経路は「ライン」と呼ばれ、それぞれのラインは1つ又は2つ以上の画素を含む。それぞれのレーザーは、レーザー制御器20から受信された変調信号に応じて、これが走査するラインに沿って1つ又は2つ以上のレーザードットをプリントしてもよく、又はしなくてもよい。
【００３６】
レーザー・ビーム40によってプリントされたラインの全てが、帯38を形成する。帯38の幅は、符号44によって示すように、ドラム12の表面に対して垂直な軸線を中心にしてアレイ42を回転させることにより変化させることができ、異なる分解能でのプリントを可能にする。帯38の幅は、供与体14の支持体32に衝突するレーザー・ビーム40の数を制御することにより変更することもできる。
【００３７】
上述のように、典型的なハーフトーン・ドットは1画素又は1ラインよりも大きいので、単一ハーフトーン・ドットをプリントするには、いくつかのレーザーが必要とことがある。やはり上述のように、帯ラインが、帯38のエッジに沿って形成される傾向がある。帯ラインの空間周波数は、ルーリング及びスクリーン角度に起因する着色領域の空間周波数と相俟って、不所望なモアレ・パターンを生成することがある。
【００３８】
この技法は、1ライン当たり2つのパスを利用して、各ラインを2回プリントすることを可能にする。第1のパスでは、ラインをプリントするレーザーを変調するためにレーザー制御器20に供給された画像データに従って、そして論理マスクに従って、ラインはプリントされる。これについては下記により詳細に説明する。オーバーラップするパスでは、論理マスクなしで画像データに従って、ラインは普通にプリントされる。
【００３９】
いくつかの種類のレーザー・サーマル画像形成の場合、画像部分を2回プリントする結果、供与体によって受容された熱エネルギーが過度に高くない限りは、一般に、着色剤が過剰となることはなく、或いは、画像の他の顕著な収差が生じることもない。熱エネルギーが過度に高い場合には、過剰の着色剤が受理体に転写し、その結果バンディングが生じることがある。それぞれの帯の部分をマスクを用いてプリントすることは、下記のように、熱エネルギーを妥当な範囲内に保持するのを助ける。マスクを用いてそれぞれの帯の部分をプリントすると、帯ラインの出現が著しく低減され、バンディングが低減され、モアレ・パターンが妨げられ、そしてその結果得られる画像の視覚的な外観が改善される。
【００４０】
図3は、バンディングを著しく低減することができる技法の一例を示すフローチャートである。この技法は、アレイ内にN個のレーザーがあり、Nは偶数、例えば16であることを想定している。この想定は、例示のためのものであり、本発明は偶数個のレーザーを有するアレイに限定されるものではない。アレイ内のレーザーは、1〜Nの数によって識別することができる。
【００４１】
この技法は、1ライン当たり2つのパスを利用して、各ラインを2回プリントすることを可能にする。典型的な帯をプリントする場合、ラインの半分が普通にプリントされる(50)。すなわち、アレイ内のN/2個の隣接するレーザーが、画像データの関連として変調されるラインをプリントするが、マスクの関数として変調されるラインはプリントしない。他方の半分は、マスクされた形でプリントされる(52)。すなわち、アレイ内のその他のN/2個の隣接するレーザーは、画像データ及びマスクの関数として、帯の残りをプリントする。光学ヘッド・プラットフォーム18は、N/2本のライン分だけレーザー・アレイを移動し(54)、そしてこのプリント・プロセスを繰り返すことができる(56)。プリントが完了すると、画像全体がプリントされていることになる。どのラインも完全にプリントされ、廃棄された画像データはない。しかしいくつかの画像データは2回プリントされている。
【００４２】
図3に示す技法は一例にすぎず、本発明はこの技法に限定されるものではない。普通にプリントされたラインの数は、マスク形でプリントされたラインの数と同じである必要はない。マスクされるレーザーと、マスクされないレーザーとの他の分割が可能である。16個のレーザーから成るアレイの場合、例えば、9つのレーザーが普通にプリントしてよく、これに対して7つのレーザーがマスク形でプリントしてよい。
【００４３】
図4は、マスク70の一例を示している。マスク70は、明空間として示された論理「0」値と、暗空間として示された論理「1」とから成るマトリックスの形の、論理値集合である。それぞれの論理値は、受理体上の1画素に空間的に対応する。矢印26は高速走査方向を表し、矢印28は低速走査方向を表す。マスク70は、レーザー制御器20のメモリー内の、コンピュータで読み出し可能なデータ・ファイル、又はデータ処理経路内の任意の場所に保存することができる。
【００４４】
マスクは任意のサイズであってよいが、典型的なマスクの寸法は、64×32以上である。一例としてのマスク70の寸法は、64×32よりも大きい。マスク70は、高速走査方向26、及び低速走査方向28においてタイル貼りすることにより、複製することができ、これにより、任意のサイズのプリント面をカバーするように、拡張することができる。
【００４５】
単一のマスクがいくつかの帯を支持することができる。高速走査方向26において、マスク70の寸法は8で割り切れる。図3に示す技法に従って、16個のレーザーから成るアレイと一緒に使用する場合、8つのレーザーが、マスクされた状態でプリントする。従って、マスク70は複数の部分集合マスク72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92を含む。それぞれの部分集合マスクの幅は論理値8つ分である。オーバーラップする8本のラインで16本のラインから成る帯をプリントする場合、例えば画像データは、第1の帯内ではマスク部分集合92によってマスクすることができ、第2の帯内ではマスク部分集合90によってマスクすることができる(以下同様)。高速走査方向26にマスク70をタイル貼りすることによって、部分集合マスク92を部分集合マスク72の後で使用することができる。種々の部分集合マスクを使用すると、単一のより小さなマスクを何度も使用するだけの場合よりも効果的に、帯ラインが分解される。
【００４６】
マスク70において、どの部分集合マスクも論理「1」値から成る行を含む。この特徴は一例としての領域94に示されている。この領域94は判りやすくするために、領域96を拡大したものである。一例としての領域94は、論理「1」値だけを含む行98及び100を示している、論理「1」値行は、プリント品質を高める。
【００４７】
レーザー・サーマル画像形成品質は、レーザーによって生成された熱に依存する。レーザー・サーマル画像形成アレイ内の各レーザーは、プリント時に、その隣のレーザーによって発生する熱から何らかの恩恵を受ける。その結果、いくつかの隣接するレーザーによるプリントは、隔離された等しい数のレーザーによるプリントよりも、エネルギー効率が高い。終端レーザー、例えば最初のラインをプリントするレーザーは隣接するレーザーを1つしか有さない。終端レーザーは隣のレーザーを1つしか有さないので、終端レーザーは、熱の恩恵をさほど受けることはなく、従って、より低濃度の画素をプリントする傾向がある。この終端レーザーが、オーバーラップなしにラインをプリントするようになっているとしたら、このラインは、他のレーザーによってプリントされたラインよりも、狭くなるおそれがある。
【００４８】
これに相応して、この終端レーザーによってプリントされたラインは、事実上、全体として2回プリントされる。このラインは先ず、アレイの中央のレーザーによってプリントされる。16個のレーザーから成るアレイの場合、ラインは9番目のレーザーによってプリントすることができる。9番目のレーザーによってプリントされるラインは、マスクされた状態でプリントされるが、しかし、そのラインのマスクは全体的に論理「1」値から成っているので、事実上、このラインはマスクされていないラインとしてプリントされる。8本のライン分だけレーザー・アレイを移動する(54)のに続いて、同じラインは、アレイ内の1番目のレーザーによって重ねプリントされる。1番目のレーザーが、前にプリントされたラインとオーバーラップすることなしにラインをプリントするようになっているとしたら、このラインは、他のレーザーによってプリントされたラインよりも、狭くなるおそれがある。
【００４９】
換言すれば、アレイ内の1番目のレーザーは、9番目のレーザーによって既にプリントされたデータとオーバーラップする。従って1番目のレーザーは、9番目のレーザーが見逃したデータをプリントすることはない。しかし、1番目のレーザーは隣のレーザー、すなわち第2のラインをプリントするレーザーに熱を提供することによって、重要な機能を果たす。その結果、第2のラインをプリントするレーザーは、より効率的にプリントする。
【００５０】
マスク70内の論理「1」値行の存在は、本発明の1実施態様にすぎない。本発明は、論理「1」値行を必要とはしない。論理値7つ分の幅の部分集合マスクを有するマスクを使用し、論理「1」値行を使用せずに、同等の結果を得ることができる。この同等の結果は、9つのレーザーで普通にプリントし、そして7つのレーザーで、マスク形でプリントすることにより得られる。
【００５１】
マスク70の別の特徴は、論理「0」値から成る群、及び論理「1」値から成る群が、三角形類似形状として空間的にクラスター化されていることである。一例としての領域94内のクラスター102は、三角形に類似した論理「0」値クラスターの例である。マスク70内のクラスターは、厳密には三角形のクラスターではない。いくつかのクラスターは、例えば半円形クラスター又は正弦波形クラスター又は台形クラスター又は五角形クラスターと呼ぶことができる。「三角形に類似した(三角形類似)」という用語は、これらの形状の全てを包含する。クラスター形状の規則正しさが欠如していること、及び、クラスターが厳密には三角形ではないという事実は、本発明の利点である。具体的には、規則正しさの欠如は、プリントされた画像中のパターンを崩壊又は妨害するのを助け、その結果、アーチファクトを少なくし、画像を満足の行くものにする。換言すれば、三角形類似クラスターの均一性が欠如すると、帯ラインの空間周波数が混乱させられ、アーチファクト、例えばモアレ・パターン又はバンディングを発生させるリスクが低減される。
【００５２】
論理「0」値クラスターの一例102は、底辺104と単一の頂点106とを含む。三角形に類似した論理「1」値クラスターも、底辺と1つ以上の頂点とを含むが、三角形に類似した論理「0」値クラスターに対して逆さである。マスク70内の三角形に類似したいくつかのクラスターは2つ以上の頂点を含む。三角形類似クラスターの底辺は、低速走査方向28に方向付けされている。なお、三角形類似クラスターの頂点は、高速走査方向26で整合されていないが、いくつかの部分集合マスク内のいくつかの頂点が偶然に整合されていてもよい。
【００５３】
部分集合マスク72〜92を互いに空間的に近接させた状態で、高速走査方向26に配列することにより、部分集合マスク72〜92がマスク70内に含まれる。その結果、一例としての三角形類似クラスター102の頂点106は、部分集合マスク78内の三角形に類似した1つ又は2つ以上のクラスターの底辺に空間的に近接する。
【００５４】
部分集合マスク72〜92のいずれかで帯がプリントされると、その帯の境界はジグザグ状に延びる。その結果、帯の幅は一般に、プリント中に拡大して縮小する。16個のレーザーから成るアレイの場合、例えば、16個全てのレーザーが1つの点でラインをプリントし、これにより帯の全幅をプリントする。しかし、プリントが進むと、帯の幅は縮小する。例えば、この縮小は、活性レーザーの数を14に低減して、帯の幅をライン14本にすることができる。帯の幅は縮小して再び13本のラインにし、次いで12本、次いで10本、次いで9本、次いで11本、次いで12本、次いで13本、次いで再び13本、次いで14本、次いで16本のラインに戻すことができる。
【００５５】
帯の縮小及び拡大は、マスク内70内の三角形類似クラスターが不規則であることにより、不規則であり、帯の幅の拡大は、必ずしも縮小のシーケンスの逆でなくてもよい。縮小及び拡大の後続のサイクルにおいて、縮小及び拡大は、おそらく、前のサイクルと正確に同じようには生じない。不規則であることは、プリントされた画像における帯ラインのパターンを分解する助けとなり、新しいパターンを画像中に導入することはない。
【００５６】
部分集合マスク72〜92のそれぞれにおける論理「1」値と論理「0」値との間の境界は、ジグザグ又は三角波に似ている。この場合、論理「0」値の領域は拡大し、次いで縮小する傾向にあり、これに対して、論理「1」値の領域は縮小し、そして拡大する傾向にある。しかしジグザグは下記の3つの点で不規則である。
【００５７】
第1に、ジグザグの空間周波数は部分集合マスク間で変化し、その結果、底辺のサイズが種々異なる。部分集合マスク92内の、三角形類似クラスターの空間周波数は、例えば部分集合マスク80内の空間周波数よりも大きい。加えて、空間周波数は単一の部分集合マスク内で一貫性がなく、その結果、三角形類似クラスターは、部分集合マスク内で種々異なる底辺を有することになる。1部分集合マスク内のジグザグの空間周波数は、プリントされた画像を形成するハーフトーン・ドットの空間周波数よりも大きくてよいが、このことが必ず必要というわけではない。書き込みヘッド16が高速走査方向26に帯をプリントする場合、高い空間周波数が、境界のジグザグが隣のハーフトーンと周期的に交差する確率を低減する。
【００５８】
第2に、ジグザグの相は、部分集合マスク間で変化する。換言すれば、部分集合マスク72〜92内の三角形類似クラスターの底辺及び頂点は整合されていない。
【００５９】
第3に、ジグザグは規則正しくないか、又は対称的でない。むしろ三角形類似クラスターの側辺は直線ではなく、不規則である傾向がある。不規則性はランダムに導入される。
【００６０】
実質的にジグザグ状のプロフィールを有する部分集合マスクを生成するための技法の一例が、下記Excel VBAコードにおいて具体化される：
【００６１】
accumPosition = StartPoint
w = WalkNumPeriods/swidth
For i = 0 To swidth - 1
accumPosition = accumPosition + TrendDir * (sheight * w) + (3# * Rnd - 1#)
If(accumPosition >= sheight - 1)Then
accumPosition = sheight - 0.8
TrendDir = -1
End If
If(accumPosition <= 0)Then
accumPosition = 0.5
TrendDir = 1
End If
For j = 0 To accumPosition
upperleftcell.Offset(j,i) = 1
Next j
For j = j To sheight - 1
upperleftcell.Offset(j,i) = 0
Next j
Next i
【００６２】
図5は、上記コードに従った部分集合マスクの形成を示すフローチャートである。部分集合マスクの周波数(w)は、選択されたパラメータであり(110)、低速走査方向28における帯の幅(swidth)と、部分集合マスク内のサイクルの数(WalkNumPeriods)との関数であってよい。第1列内の開始境界行位置(accumPosition)を選択することにより、相を選ぶことができる(112)。行境界は、最下行と最上行(sheight-1)との間にある。それぞれの列の境界行位置は、論理「1」値と論理「0」値との間の境界を定義する。傾向方向、つまり、境界が移動する傾向がある方向(TrendDir)を選ぶこともできる(114)。この実施態様の変更形の場合、これらのパラメータのいくつかをランダムに選択することができる。
【００６３】
部分集合マスク(116)内のそれぞれの列に対して、傾向方向における境界行移動量がランダムに選択される。傾向方向における境界行移動量は、正又は負であってよいが、しかしランダムな選択は、傾向方向における好ましい正動作に重み付けされてよい。移動量は、周波数の関数であってよい。新しい境界行位置は、前の境界行位置と境界行運動との関数である(120)。部分集合マスクの最上行又は最下行とに達すると(122)、傾向方向は逆転される(124)。
【００６４】
論理「1」値と論理「0」値との間の境界は、列の境界行位置に入力されるのが、論理「0」値であるか又は論理「1」値であるかに依存する。境界行位置よりも上側の列内の全ての行に対しては、論理「1」値が入力される。境界行位置よりも下側の列内の全ての行(upperleftcell.Offset)に対しては、論理「0」値が入力される(126)。従って、境界行位置に論理「0」値を入力すると、境界は、境界行とその上側の行との間に形成される。逆に、境界行位置に論理「1」値を入力すると、境界は、境界行とその下側の行との間に形成される。次いで、次の列の検討に進む(128)が、しかし、部分集合マスクの終端に達したら(116)、部分集合マスク生成プロセスは終了する(130)。
【００６５】
プロセスの出力は、論理「1」値及び論理「0」値から成る一連の三角形類似クラスターである。三角形類似クラスターは、一貫して真直ぐなラインではなく、不規則なラインから成る。その結果として得られる部分集合マスクは、規則正しさを乱すためにノイズが導入されたジグザグに似ている。こうしていくつかの部分集合マスクを生成し、そして合体させることにより、一例としてのマスク70のようなマスクを生成することができる。
【００６６】
図6は、部分集合マスクを合体させて単一のマスクにする技法を示すフローチャートである。上述のように、それぞれの部分集合マスクを個別に生成することができる(140)。それぞれの部分集合マスクは許容可能性に関して試験され(142)、そしてもし許容可能でないならば、廃棄される(144)。例えばマスクが余りにも規則正しい場合には、部分集合マスクは許容することができない。ランダムな要素を導入すると、通常は、ジグザグの規則正しさが乱されるが、しかし偶然に、その部分集合マスク内に規則正しさが存在することがあり、そしてこの規則正しさは、プリントされた画像内に現れる意図せぬパターンとして顕在化するおそれがある。
【００６７】
別の望ましくない可能性は、論理「1」値と論理「0」値との間の境界が、最上行又は最下行に到達し損なうことである。換言すれば、この境界はジグザグではなく、蛇行ラインに似る。帯境界は通常は拡大して縮小するようになっているが、しかし、境界が事実上コンスタントなままである場合には、意図せぬパターンがプリントされた画像に現れるおそれがある。
【００６８】
部分集合マスクが許容可能である場合には、これは、例えばコンピュータで読み出し可能なデータ・ファイル内の記憶装置によって、後での使用のために保存することができる(146)。多くの場合、一例としてのマスク70のようなマスクが、いくつかの部分集合マスクから構成される。いくつかの部分集合マスクを必要に応じて生成することができる(148)。
【００６９】
一連の許容可能な部分集合マスクが生成されると、部分集合マスクを集成してマスクを形成し(150)、そして、コンピュータで読み出し可能なデータ・ファイル内に保存することができる。一般に、部分集合マスクは、マスク内にパターンを導入しないように集成される。部分集合マスクは、種々の周波数と相とを含むことができ、隣の部分集合マスクが余りにも類似することがないように配列することができる。
【００７０】
加えて、マスクの集成は、高速走査方向及び低速走査方向にタイル貼りするために、部分集合マスクを配列することを含む。具体的には、高速走査方向28において、マスクがタイル貼りによって複製されるときに、パターンが導入されないように、それぞれの部分集合マスクを試験することができる。マスクは例えば三角形類似クラスターの幅を拡大又は縮小することによって微調整し、これにより、複製によって生成されたいかなるパターンをも乱すことができる。
【００７１】
従って、一般には、数学的技法と試験技法との組み合わせによって、マスクを生成することができる。一例としてのマスク70がこのようなマスクである。マスク70内のそれぞれの部分集合マスクは数学的に生成されたが、しかし、マスク70内に含めるための部分集合マスクは試験によって選択される。部分集合マスクがパターンを導入するおそれがないか否かを見極めるために、部分集合マスクは試験され、そしてパターンを導入するおそれのある部分集合マスクは廃棄された。加えて、マスク70内の部分集合マスクの配列は、パターンを乱すための試験を伴う。
【００７２】
試験によって生成されたマスクは、純粋に数学的に生成されたマスクを上回るいくつかの利点を有している。プリント・プロセスの進行中に数学的生成マスクを形成することができるものの、純粋に数学的な技法で生成されたマスクは、不所望のパターンを導入するおそれがある。加えて、プリント・プロセスの進行中におけるマスクの生成は、レーザー制御器20においてコンピュータ資源の負担を課す。試験によって形成されたマスクは、反対に、静的で、予め製作されたものであり、必要なときにマスク又はマスクの任意の部分集合の検索を可能にする。さらに、試験によって形成されたマスクは、制御された条件下で徹底的に試験することができ、これにより、実際のプリント中に驚かせることは少なくなる。
【００７３】
本発明は1つ又は2つ以上の利点を提供することができる。例えば、本発明は、帯ラインから生じ得るアーチファクトを低減すると同時に、マスク内のパターンから生じ得るアーチファクトを低減するためのシンプルな技法を提供する。加えて、帯の拡大及び縮小によって、隣接するレーザーから提供される熱の恩恵が活かされ、これにより、ラインが狭くなることが回避される。
【００７４】
本発明の数多くの実施態様を説明してきた。しかし本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変更を加えることができる。例えば、上記レーザー・サーマル画像形成システムは一例にすぎず、その他のレーザー・サーマル画像形成システム、例えばドラムの代わりに扁平な平面上にプリントするシステムと共に、帯ラインを低減するためのこの技法を採用することができる。本発明は、任意の数のレーザーを有するレーザー・サーマル・プリンターにおいて用いることができる。さらに、図4に示したマスク70しか、良好な結果を生み出すことができないのではなく、本発明は、図示の特定のマスクに限定されるものではない。
【００７５】
本発明は、Excel VBAコード又は図5に示された技法で生成されたマスク又は部分集合マスクに限定されるものではない。例えば、山部及び谷部に関して部分集合マスク内の列を選択し、山部と谷部とを直線でつなぎ、そして、生じ得るパターンを乱すためのノイズを加えることにより、同等のジグザグ境界を得ることができる。これらの形状の周波数は、例えば三角形類似クラスターの側辺の長さを制御するか、又は側辺の勾配を調節することにより、調節することができる。同等のジグザグ境界を有する部分集合マスクは、サイン又はコサインのような関数を用い、この関数の周波数を調節することにより、構成することもできる。
【００７６】
大きなマスクの方が、小さなマスクよりも申し分なく帯ライン・パターンを分解させる傾向があるが、しかし、本発明は特定サイズのマスクに限定されるものではない。マスクは、矩形マトリックスの形である必要はなく、平面をタイル貼りすることができる任意の形状、例えば三角形又は菱形の論理値集合であればよい。加えて、種々異なる色のために、種々のマスクを形成することができる。マスク70はシアンと一緒に良好に作業することができるが、しかし、例えば、異なるスクリーン角度でプリントされるマゼンタのために、異なるマスクを使用することができる。これらの、及びその他の実施態様は、添付の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図1は、レーザー画像形成システムを示す図である。
【図２】図2は、供与体及び受理体を備えたレーザー・アレイを示す図である。
【図３】図3は、マスクを用いて、及びマスクを用いずにプリントするための技法を示すフローチャートである。
【図４】図4は、部分集合マスクを含むマスクの例を示す図である。
【図５】図5は、部分集合マスクを形成するための技法を示すフローチャートである。
【図６】図6は、部分集合マスクからマスクを形成するための技法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2005514223.tif 000011
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