(57)【要約】【課題】コンピュータ支援設計システムを使用する吸収性基板上での彩色された画像の構築【解決手段】限られた数の透明なプロセス着色料を使用する吸収性基板上でのマルチカラーパターンの設計および配置のためのコンピュータを利用するプロセスが説明されている。このパターンは、プロセスカラーが使用可能な色の範囲を拡大するため、および正確に計量された少量の着色料の適用を妨げる着色料送達制限（５５）を補償するために制御された方法で混合される複数のピクセルのグループから構成される着色要素を使用して指定された吸収性基板に表示されるであろうため、このシステムを使用することにより、コンピュータ支援設計システムで作業するデザイナーはコンピュータモニタまたは類似したディスプレイ上にマルチカラーパターン（２５）を生成し、正確に表現することができる。移動する繊維基板に模様をつけることができる特定の染料噴射機械のための作動命令が生成されてよい。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援設計システム内に定義され、特定された数の構成ピクセル数Ｎを保持し、事前に定義されたプロセスカラーのセツトを使用する、特定されたターゲットのカラーを有するパターン領域の着色に使用するためのスーパーピクセルを着色する為の自動化されたプロセス、前記プロセスは以下のステップを具備する：
（ａ）前記プロセスカラーの組合せを定義すること、前記プロセスカラーの各々は前記スーパーピクセルに割り当てられた特定された濃度を個別に持ち、スーパーピクセルは、一緒にブレンドされるとき、前記ターゲットカラーを生成し、特定の構成ピクセルへのプロセスカラーの前記割り当ては最小限の特定された濃度に抑制される；及び
（ｂ）ステップ（ａ）の前記プロセスカラーの前記組合せ内において、前記スーパーピクセル内での着色剤の所望の配色を供する特定の構成ピクセルに、前記プロセスカラーの特定の濃度の割り当てを決定すること。
【請求項２】
プロセスカラーの前記セットのカラー成分値と、前記ターゲットカラーのカラー成分値を決定する追加的ステップを具備する、請求項１のプロセス。
【請求項３】
コンピュータのモニタ上に前記ターゲットカラーを表示する追加的プロセスを具備する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記パターン領域は吸収性基板であり、前記プロセスカラーの前記カラー成分値は前記基板の反射率に適応している、請求項２に記載のプロセス。
【請求項５】
前記適応はベルカ・ムンクのｋ対ｓの関係の使用を含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
前記適応はウィッキング特性を含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記適応は密度特性を含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項８】
ステップ(ｂ)で、前記プロセスカラーの特定濃度の前記割り当ては、１００％を越える構成ピクセル内でのプロセスカラーの割り当てられた全濃度になる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記所望の配色は、前記スーパーピクセル内での着色剤の前記配色の均一性を最大にする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
ステップ（ｂ）は、前記希望の配色は、偏差の二乗の合計計算を使用してきめられる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
ステップ（ｂ）において、前記プロセスカラーの特定濃度の前記割り当ては、二乗された偏差計算の合計を最小化する為に、各着色剤に関するバイエル社閾値オーダーアレーの連続回転によってなされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記スーパーピクセルは、一様に着色されたパターン領域をタイルするために使われる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記スーパーピクセルは、パターン領域をカラー化するためのディザリング要素として使われる、請求項２に記載のプロセス。
【請求項１４】
ステップ（ｂ）において、プロセスカラーの前記組合せは、特定のプロセスカラーの特定の濃度を含み、同濃度は前記最小限の特定濃度未満であり、前記最小限の特定濃度をＮで除算した値より多きく、前記特定のプロセスカラーは前記Nの構成ピクセル内で非均一に割り当てられる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
更に、ｄ．コンピュータのモニタ上に前記スーパーピクセルを有する前記パターンを表示する、ステップを含む、請求項２に記載のプロセス。
【請求項１６】
コンピュータモニター上で、インターピクセル混合に先立って、前記スーパーピクセルを構成する個々のピクセルを表示することを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記吸収性基板の前記モニターに表示される前記パターを再生するために、着色剤アプリケータを動作させるための命令を自動的に形成するステップをさらに含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１８】
特定された数の構成ピクセルNを含み、特定のターゲットカラーを有するパターン領域を着色するのに使用されるための、予め定義されたプロセスカラーのセツトを使用して、スーパーピクセルを着色するためのプロセス、前記プロセスはさらに前記スーパーピクセルにより表現された前記ターゲットカラーの表示を供する、該プロセスは下記を具備する：
ａ．前記プロセスカラーの色成分値を定義する；
ｂ．一緒にブレンドされるときに、前記ターゲットカラーを生成する前記スーパーピクセルに割り当てられる特定の濃度の前記プロセスカラーの組合せを定義する、ここで、特定の構成ピクセルへのプロセスカラーの前記割り当ては、最小の特定された濃度まで制約される；
ｃ．前記ターゲットカラーの色成分値を決定する；
ｄ．ステップｂにおける前記プロセスカラーの前記組合せにおいて、スーパーピクセルにおける着色剤の所望の配色を生成する特定の構成ピクセルへの、前記プロセスカラーの特定の濃度の割り当てを決定すること。
【請求項１９】
前記パターン領域は吸収性基板上にあり、前記プロセスカラーの前記カラー成分値は、定義されるように、前記基板の反射率に適応している、請求項１８のプロセス。
【請求項２０】
前記適応はベルカ・ムンクのｋ対ｓの関係の使用を含む、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記適応はウィッキング特性を含む、請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記適応は密度特性を含む、請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２３】
ステップ(ｄ)で、前記プロセスカラーの特定濃度の前記割り当ては、１００％を越える構成ピクセル内でのプロセスカラーの割り当てられた全濃度になる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記配色は、前記スーパーピクセル内での着色剤の前記配色の均一性を最大にする、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記所望の配色は、偏差の二乗の合計計算を使用してきめられる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２６】
ステップ（ｄ）において、前記プロセスカラーの特定濃度の前記割り当ては、二乗された偏差計算の合計を最小化する為に、各着色剤に関するバイエル社閾値オーダーアレーの連続回転によってなされる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記スーパーピクセルは、一様に着色されたパターン領域をタイルするために使われる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記スーパーピクセルは、パターン領域をカラー化するためのディザリング要素として使われる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２９】
ステップ（ｂ）において、プロセスカラーの前記組合せは、特定のプロセスカラーの特定の濃度を含み、同濃度は前記最小限の特定濃度未満であり、前記最小限の特定濃度をＮで除算した値より多きく、前記特定のプロセスカラーは前記Nの構成ピクセル内で非均一に割り当てられる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項３０】
更に、ｅ．コンピュータのモニタ上に前記着色されたスーパーピクセルを有する前記パターンを表示する、ステップを含む、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項３１】
コンピュータモニター上で、インターピクセル混合に先立って、前記スーパーピクセルを構成する個々のピクセルを表示することを、さらに含む、請求項３０に記載のプロセス。
【請求項３２】
ｆ．前記吸収性基板上の前記モニターに表示される前記パターンを再生するために、着色剤アプリケータを動作させる命令を自動的に形成すること、のステップをさらに含む、請求項３０に記載のプロセス。
【請求項３３】
前記命令は液体着色剤アプリケータのアレーに送られ、各アプリケータは前記形成された命令に従って、吸収性基板上にプロセスカラーに対応する液体着色剤を適応するために適合される、請求項３２に記載のプロセス。
【請求項３４】
ターゲットカラーを含む所望のパターンに関して、プロセスカラーの予め定義されたセットを使用して吸収性基板上のピクセル単位の形式で前記ターゲットカラーを再生するためのプロセスであって，前記プロセス着色剤の各々は特定のプロセスカラーを表現し、前記ターゲットカラーは少なくとも1つのスーパーピクセルの構成を通して表示され、前記スーパーピクセルは個々のカラーが各々に割り当てられる隣接する個々のピクセルのグループにより構成され、前記割り当てられる個々のカラーは、前記パターンにより要求されるにように、ピクセル単位の形式で、前記基板にプロセス着色剤のオプショナルな直接的塗布により修正されるように、前記基板の固有のカラーに対応する、前記直接的な塗布は閾値最小着色剤塗布品質を超えるプロセス着色剤の量に抑制され、前記プロセスは下記工程を具備する：
ａ．前記吸収性基板と関連するカラー成分値との組合せにおいて、プロセス着色剤の前記セツトにより表される各プロセスカラーのカラー成分値を特定すること；
ｂ．プロセス着色剤のブレンドの点からターゲットカラーを特定すること、前記ブレンドは成分プロセス着色剤の濃度値により特定される；
ｃ．前記スーパーピクセルを構成する個々のピクセルの数Ｎを特定すること；
ｄ．前記ターゲットカラーを表現するプロセス着色剤ブレンドを形成するために前記スーパーピクセルを構成する前記個々のピクセルに適応される前記成分プロセス着色剤の適当な割合を決定すること、ここで、すべてのそのような割合は前記閾値最小着色剤塗布品質よりも大きなプロセス着色剤濃度を含む；及び
ｅ．前記スーパーピクセルを構成する特定の個々のピクセルに前記成分プロセス着色剤の特別な濃度を割り当てることにより前記スーパーピクセルを構成すること。
【請求項３５】
前記スーパーピクセルは、一様に着色したパターン領域をタイルするために使用される、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項３６】
ピクセルの前記グループは、ディザされるイメージ内のディザリグ要素としてターゲットカラーを表現する、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項３７】
前記形成されたカラー成分値は前記吸収性基板の選択された物理的特性に適応し、及び前記特性は基板反射率を決定するそれらを含んでいる、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項３８】
前記適応は、ベルカ・ムンクのｋ対ｓの関係の使用を含む、請求項３７に記載のプロセス。
【請求項３９】
前記吸収性基板の前記選択された物理的特性はウィッキング特性を含む、請求項３７に記載のプロセス。
【請求項４０】
前記吸収性基板の前記選択された物理的特性は密度特性を含む、請求項３７に記載のプロセス。
【請求項４１】
前記スーパーピクセル内の前記ピクセルの集合的着色剤濃度値は、約１００％である、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４２】
前記スーパーピクセル内の前記ピクセルの集合的な着色剤濃度値は、１００％よりも大きい、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４３】
前記スーパーピクセルは、２×２バイエル社閾値オーダーアレーを使用して構成される、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４４】
前記着色剤は、前記スーパーピクセル内の着色剤の分布の均一性を最小限にするために、前記スーパーピクセル内に配布される、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４５】
前記着色剤の均一性は２乗された偏差計算の合計を使って決定される、請求項４４に記載のプロセス。
【請求項４６】
前記ステップ（ｅ）において、前記プロセスカラーの特定の濃度の割り当ては、２乗された偏差計算の合計を最小限にする為の各々の着色剤に対してバイエル社閾値オーダーアレーの連続する回転によりなされる、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４７】
前記パターンは、少なくとも１つのスーパーピクセルの形成を通して表現された少なくとも1つのターゲットカラーを使用して構成され、コンピュータモニターにデジタル的に定義されたイメージとして表示される、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項４８】
インターピクセル着色剤混合に先立って、コンピュータモニター上で前記スーパーピクセルを構成する個々のピクセルを表示することを含む、請求項４７に記載のプロセス。
【請求項４９】
特定の個々のピクセルに成分プロセス着色剤の特別の濃度の前記割り当ては、前記パターンに従って前記基板表面上に前記プロセス着色剤を集合的に向ける染色アプリケータのアレーを作動させるための命令に変換される、請求項３４に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、限られた数の透明なプロセス着色料を使用する吸収性基板上でのマルチカラーパターンの設計および配置のためのコンピュータを利用するプロセスに関する。特に、本開示は、そのパターンが、プロセス着色料が使用可能な色の範囲を拡大するため、および正確に計量された少量の着色料の適用を妨げる着色料送達制限を補償するために制御された方法で混合される複数のピクセル(pixels)のグループから構成される着色要素を使用して、指定された吸収性基板上に表示されるため、コンピュータ支援設計システムで作業を行うデザイナーがコンピュータモニタまたは類似するディスプレイにマルチカラーパターンを生成し、正確に表現できるプロセスに関する。ここに開示されているプロセスを組み込んだ実施形態においては、移動する繊維基板に模様をつけることができる特定の染料噴射機械に対する特定の作動命令が生成されてよい。
【背景技術】
【０００２】
テキスタイルウェブに着色料（例えば染料）の模様をつけるために使用されてよい多様な方法の内、おそらく最も用途が広い方法は、原色またはプロセスカラー(process colors)の所定の集合を使用してマルチカラーパターンを形成するためにパターン化プログラムを含むコンピュータの制御下で、測定された量の液状着色料をピクセル単位で適用することを必要とする。このようなパターン生成技法の例は、参照してここに組み込まれる、同一出願人による米国特許番号第４，０３３，１５４号、同第４，１１６，６２６号、同第４，５４５，０８６号、同第４，９８４，１６９号、および同第５，１９５，０４３号に記載されている。
【０００３】
ここに開示されている教示はこのような機械に制限されていないが、前記に一覧される特許文書の中で記述されるパターン化技法を具体化する機械は、繊維基板のウェブに模様をつけるために特によく適合している。このような機械は、複数の個々に制御可能な液状着色料アプリケータまたは噴射から構成される一連の固定された線形アレイ、つまり「カラーバー」により特徴付けられ、それぞれのアレイは（「プロセスカラー」として知られている）指定された色の液状着色料（「プロセス着色料」）を運ぶそれぞれの液状着色料供給システムにより供給されている。アレイは平行関係で配置され、パターン化される基板により占められる経路の幅にかかり、アレイは通常ウェブ移動の方向に垂直である。
【０００４】
基板は、その経路に沿って移動するのにつれて、順番にアレイのそれぞれの下を通過し、基板表面上の所定の位置で（つまり、パターンデータにより指定されるピクセル位置で）アレイまたはカラーバーに沿って離間される染料噴射の１つまたは複数から慎重に計量される量の染料を受け取る。機械に関連付けられる制御システムは、基板が電子的に定められたパターン情報に従って各それぞれのアレイの下を移動するにつれて、基板上のそれぞれの指定位置で（その量は所望のパターンに応じて変えられてよい）正確な量の染料または他の液状の着色料を送達する機能を提供する。
【０００５】
各アレイ上の噴射はそのアレイに供給される液状の染料を計量配分できるにすぎないため、指定の通過において機械により基板に直接的に適用できる異なる色の最大数（つまり、プロセスカラーの最大数）はアレイの数を上回ることはできない。加えて、個々の液状染料アプリケータにまつわる物理的な制約のために、基板の上に正確に且つ繰り返し計量できる着色料のなんらかの非ゼロ最小量があり、通常、着色料の送達を制御する弁をどの程度迅速にオン、およびオフにすることができるのかに関する制限を表している。これは、再生されるパターンカラーが相対的に低い割合の特定の着色料（例えば「着色料Ａ」）を有するプロセスカラーの組み合わせを必要とし、パターン化システムが必要とされる量を大幅に上回る量においてを除き、その特定のパターン位置に着色料Ａを送達できないときに重要な問題となる。これらの２つの条件――限られた数のプロセス着色料および最小着色料送達システム――は、基板の上で表現できる色の範囲に対する制限を表している。特に述べられていない限り、用語「染料」と「着色料」は織物染料を含むが、必ずしも織物染料に制限されない液状着色料を示すためにここにおいて交互に使用されるものとする。
【０００６】
限られた数のプロセス染料を有するこのような装置にまつわる繰り返し発生する問題は、条件の指定された集合、つまりプロセス染料と最小染料送達制限の指定された集合から考えられる最も広範囲の色の再生を可能にする（つまり、最大数の様々なターゲットカラーを再生する）方法を考え出すことである。（前述されたパターニング装置においては、アレイまたはカラーバーの数に一致する）限られた数のプロセスカラーから再生される色の範囲を拡張するためにグラフィックアート産業で使用される技法の中に、ここで（１）ディザリング技法とハーフトーン技法、および（２）原位置曲げ技法と呼ばれるものとする２つの技法がある。
【０００７】
簡略には、ディザリング技法とハーフトーン技法は、プロセス着色料により表現されない色の外観を、ある距離をおいて見るときにシミュレーションするためにチェッカーボード状のパターンで配列される、通常変化する色のピクセル（パターン要素）の使用を必要とする。例えば、灰色の多様な陰影は、異なる相対的なサイズの黒と白のプリントドットのチェッカーボードにより構築されてよい。明確にするために必要な場合、本説明は、色が付近一であるパターン領域だけに関連付けられることもあるディザリング技法を、連続したつまり均一な色が所望のパターン領域で有効なハーフトーン技法と区別する。後者においては、適切な色を集合的に表現するピクセルのグループ（つまりスーパーピクセル）が反復する単位として適切なパターン領域の中に並べられる。ここで使用されるように原位置混合技法は、プロセス着色料により表現されない色を生成するために個々のピクセルまたはピクセルのグループ（つまりスーパーピクセル）内での着色料の物理的な混合を必要とする。
【０００８】
従来のディザリング技法(dithering technique))とハーフトーン技法は、プロセスカラーの間で正確な一致を入手できないターゲットカラーが、それぞれが所望の色つまりターゲットカラーの視覚的な成分を表現する色を有するいくつかの個々のピクセルを並列することにより、多くの場合高い確度まで視覚的に近似できるという現象に基づいている。適切な距離で見ると、目は隣接するピクセルのこのグループの中の各ピクセルの個々の貢献を視覚的に統合する、または混合する傾向があり、現実には個々の成分色のモザイク（加法色混合）から「構築されている」ターゲットカラーの知覚を提供する。しかしながら、従来の印刷システムにおいてさえ新しい色は、プリントドットが重複するときに再生されることに注意する。加えて、さらに詳説されるように、隣接するピクセルにおける着色料はいくつかの印刷システムではともに混合する。後者のケースでは、個々のピクセルが、空間的に均一となることがある新しい色（減法色混合）を作成する。
【０００９】
原位置混合(in situ blend)とは、個々のピクセルレベルで見るときに基板上の、少なくとも同じピクセルサイズの位置の部分を占有する２つまたは３つ以上の着色料の物理的な混合を指すものとする。追加の着色料はパターニング装置によりそのピクセルに適用された可能性があるか、あるいは追加の着色料（複数の場合がある）は隣接するピクセルから移動した可能性がある。したがって、色、緑が指定された領域で再生されなければならず、黄色の着色料と青の着色料だけがプロセスカラーとして使用可能である場合には、デザイナーは、ハーフトーン（「チェッカーボード」）方法を使用して緑を構築するよりむしろ、（パターニング装置に機能があると仮定するのであれば）指定されたシーケンスで所定量の黄色と所定の（そして必ずしも等しくない）量の青をその領域内の各ピクセルに送達し、その領域を構成するピクセルのそれぞれで所望の色、緑を形成することを選んでよい。
【００１０】
前記と一貫して、ここで使用されるように、用語「ピクセル」は、個々にアドレス指定できる、あるいは指定された色を割り当てることができるパターン内または基板上の最小の領域または位置を指す。代わりに、文脈から明らかな場合、用語「ピクセル」は結像装置解像度規格（例えば、「１２８０×１０２４」）の中でのピクセルカウントに類似して所定の詳細レベルまでパターンのライン要素を定義する(define)ために必要な最小パターン要素を指すものとする。
【００１１】
ディザリング／ハーフトーン技法と原位置(in situ)技法の両方とも、着色料が固定されたカラーバーから計量配分されるかどうかには関係なく、再生されるパターンが基板の表面全体に隣接的に、ピクセル単位の様式で付着される少量の異なる着色料から構成されているシステムに適切である。これらの技法の両方は別々に利用されてよいが、これらの２つの技法を組み合わせて、どちらかの技法を単独で使用することにより可能となるだろう再生可能な色の範囲よりはるかに幅広い範囲の再生可能な色を形成することができる。
【００１２】
用語「知覚される色」は、ターゲットカラーがディザリング技法を使用して再生されている基板の狭い領域の色を指すものとし、隣接する個々のピクセルの色は観察者の目により視覚的に統合され、ターゲットカラーとして知覚される視覚的な混合物を形成する。
【００１３】
用語「ターゲットカラー」は、基板上のパターン内で再生される所望の観察された色を指す。用語「プロセスカラー」は個々の混合されていない染料または指定されたアレイを構成する個々の染料噴射により基板にピクセル単位様式で直接的に適用されてよい他の着色料の固有の色を指す。同じプロセス着色料が、固有の基板色、基板テクスチャ等により異なる基板では違う視覚的な外観を有することがあることに注意する。
【００１４】
以下の説明のために、ディザリングプロセスまたはハーフトーンプロセスの結果として生じる色をシミュレーションするためのチェッカーボード状のアレイの中の多様な色（２色、３色、または４色以上）の「Ｎ」個の個々のピクセルの配列は「構造上の混合物」と呼ぶものとする。「純粋な」構造上の混合物とは、各ピクセルにわずか１つのプロセスカラーが適用されている混合物とする。例えば、純粋な構造上の混合物において青の着色料と黄色の着色料だけを使用して色、緑を生成する場合、１００％の青と１００％の黄色の交互になる「チェック」（つまり、ピクセル）が使用され、青と黄色の５０％／５０％から構成される局所化されたパターンを生じさせてよい。各ピクセルに送達される着色料の総量は基板の吸収容量である１００％を超えない。
【００１５】
前述されたように、きわめて広範囲のターゲットカラーを限られた数の使用可能な色、つまり原色から作成しなければならない場合、原位置混合が発生した可能性がある個々のピクセルから構成されるディザリング済みの構造を形成することが有利であることが判明している。このような原位置混合は、ある着色料を含む１個のピクセルから、別の着色料を含む隣接するピクセルへの着色料の移動（「ピクセル間混合」）、同じピクセル内での２つまたは３つ以上の異なる着色料の直接的な適用（「ピクセル内混合」）あるいはピクセル間の着色料の移動が２つまたは３つ以上の個々の着色料がパターニング装置によって送達されている少なくとも２つのピクセルを含むこれら２つの技法の組み合わせの結果である場合がある。これは、ディザリング済みの構造の中で、１つのプロセスカラーの色を伝えるピクセルもあるが、プロセスカラーの２つまたは３つ以上の物理的な混合の結果である色を伝えるピクセルもあるという可能性を提供する。チェッカーボードの「チェック」を構成する個々のピクセルの少なくともいくつかが同じピクセルの中で２つまたは３つ以上の異なるプロセス着色料の存在により着色されるディザリング済み構造は「ハイブリッド」構造混合物と呼ばれるものとする。
【００１６】
用語「スーパーピクセル(superpixel)」は、「Ｎ」個のピクセルのグループ、最も一般的には適切なハーフトーンアルゴリズムにより１つの単位として生成されるピクセルの正方形のアレイ（例えば、２×２、３×３、４×４等）を記述するために使用するものとする。つまり、マルチピクセルグループは、ディザリングの目的のために、色およびそれを構成する個々のピクセルの配列によって支配される、指定ディザリングパレットカラーを有する単一の大きなピクセルとして取り扱われる。例えば、ミディアムブルーの着色料と黒の着色料がスーパーピクセルの構成要素ピクセルに交互に適用される場合、スーパーピクセルはダークブルーを有するように見える。その場合、このダークブルーのスーパーピクセルは、ダークブルーの「プロセス」カラーを伝える個々のピクセルが使用されるのと同じように適切なディザリングアルゴリズムによって使用されてよい。
【００１７】
スーパーピクセルは、ディザリング中１度、あるいは「並べられる」つまり、プロセスカラーおよび単一ピクセル色混合技法（例えば、原位置混合）を使用して再生することができない均一な１色を伝えるために必要とされるパターンの領域上で幾何学的に複製される、反復する単位として何回も使用されてよい。ここでの説明のため、スーパーピクセルを、スーパーピクセル全体での染料の均一な移動を不可能にするほど多くの個々のピクセルＮから構成されるものとしないことを仮定するものとする。この仮定が有効ではない場合、結果として生じるスーパーピクセルは、多くの場合、美学的に所望されない可能性がある「混ぜ色の」つまり「粒度」と呼ばれる着色のむらまたは不均一性の顕著な度合いを示す傾向がある場合がある。現在の方法の慣行では、一般的にはＮの値が大きいほど混ぜ色、点紋、または他のパターンアーチファクトを生じる傾向が強いことは既知であるが、９と１６のＮ個の値は許容できる結果を生じさせている。この条件が当てはまるＮの閾値は、基板の性質、付けられるインクまたは染料の量と粘度、使用されるパターン化技法等に依存するだろう。
【００１８】
従来、スーパーピクセルを構成する任意の個々のピクセルに割り当てられる総着色料濃度は潜在的な乾燥問題を回避するためだけではなく、ピクセル外での過剰な着色料の移動を阻止するためにも約１００％に制限されている。用語「濃度」は、着色料により吸収される総基板容積測定吸収容量のパーセンテージの表現であり、液状着色料の相対的な希釈または発色団の含有量の表現ではない――つまり、５０％の濃度でピクセルに適用される着色料は、ピクセルがその位置で着色料を吸収するための基板の吸収容量の２分の１まで飽和しており、その位置での基板の名目吸収容量を越えずに１００％濃度の制限まで追加の着色料（複数の場合がある）が適用されてよいことを意味している。
【００１９】
基板の吸収容量を超過しているケースでは、再生される色の範囲を拡大するための追加の機会が利用できるようになる。いくつかのピクセルの１００％最大着色料吸収容量が超えられているスーパーピクセルはメタピクセルと呼ばれるものとする。メタピクセルの色はメタピクセル内の特定の個々のピクセルの境界を越えた着色料の物理的な混和または混合に大きく依存する場合がある。メタピクセルを形成するために、液状着色料は隣接するピクセルに不均等な量で適用され、目的は特定のピクセルを選択的に過飽和にさせる（つまり、それらのピクセル内で１００％を超えない着色料濃度を達成する）と同時に、他の隣接するピクセルを不飽和にさせ（つまり、着色料濃度をそれらのピクセル内で１００％未満に制限し）、その結果メタピクセルの総合的な着色料濃度が所望のレベルで維持されることである。メタピクセルを含む任意のスーパーピクセル内の着色料の平均的な濃度は、好ましくは１００％を超えないほどに維持され、基板過飽和の望ましくない影響（例えば、着色料の固定化するまたは乾燥する制御されない移動等）のいずれかを回避する。
【００２０】
ここに説明されている色形成技法が前述された特定のパターン化システムに制限されないことが理解される必要がある。例えば、おそらく適用される色という点でグループ化される液状着色料（例えば、染料）アプリケータの配列は、所定された位置にある基板の上に計量された量の着色料を選択的に計量配分する一方で、順次に索引が付けられた基板の経路全体で物理的に移動される、あるいは旋回されてよいことが理解されるべきである。このような配列は前述された固定アレイシステムとは異なっているが、ここでの技法は、染料または着色料の送達を吸収性基板の上の事前に指定された位置に所定の量の１つまたは複数の液状着色料を配置するために必要な程度まで制御できるこのような自動化されたシステムに完全に適用可能であり、このような自動化されたシステムとの使用に適応できると考えられている。代わりに、ここで説明される技法は吸収性の基板とともにプリントスクリーンを使用するパターン化システムに適用できるだろうと考えられている。すべてのケースで、基板はピクセル間の染料の移動が本来完全であるスーパーピクセルのサイズを可能にするほど十分に吸収性でなければならない。例えば、通常ボンド紙はこの点において満足の行く基板として適格化するほど十分に吸収性ではない。
【００２１】
また、ここに説明されている技法は多岐に渡る吸収性の基板のパターン化に適用できるが、繊維基板などの吸収性基板という点で説明されることも理解されなければならない。さらに、カーペット基板が特にここで説明されているが、当業者が当然思い浮かべるだろう後述されるプロセスに適切な修正を加え、装飾用の布または椅子張り生地などの他の繊維基板または他の吸収性の基板も使用されてよいことが理解されなければならない。
【発明の開示】
【００２２】
本説明は、限られた数のプロセスカラーから形成できる再生可能な色の範囲を拡大し、基板上の特定の位置に対する少量の着色料の送達における物理的な制限に対処するための多様な方法を目的としている。次に示す説明では、デザイナーが、吸収性基板上で多岐に渡るターゲットカラーを無事に複製し、プロセスカラーの可用性の限られた範囲および不十分な着色料送達応答時間にまつわる障害を効果的に克服するために、特にスーパーピクセルを使用することにより装置およびプロセスカラーの混合物を開発するプロセスをどのようにして実質的に自動化できるのかを明らかにする。
【００２３】
ここに開示されるプロセスは、スーパーピクセル構造を自動的に構築し、デザイナーにより開発された広範囲の色をレンダリングでき、コンピュータのモニタ上でデザイナーが検討するためにそれらの色を正確に予測し、パターン内に描写できる包括的な機能を提供する。さらに、このような色は、適切なディザリングプログラムのディザリングパレットの一部にすることができる。したがって、ここでの教示はデザイナーまたはアーティストに、それ以外の場合、手作業で個々のピクセル構造を構築するというきわめて大きな労働力を必要とするプロセスを通してのみ使用可能となるだろうかなり大きな範囲の色を生成するためにプロセスカラーの既存の集合を使用できる実質的に自動化された技法を与える。
【００２４】
デザイナーまたはアーティストにとって最大に有益であるためには、ここに開示される種類の任意のコンピュータをベースにした設計システムは次に示す主要な要件に対処しなければならないと考えられる。つまり（１）色はプロセスカラーの相対濃度としてのみデザイナーにより指定される、（２）色はそれらが当該の基板に現れるときに設計ステーションディスプレイ上で正確にレンダリングされなければならない、（３）色はデザイナーが手作業で介入することなく色を複製するスーパーピクセル構造、つまりスーパーピクセルの種類――無地陰影、ピクセル内混合済み「純粋な」構造、「ハイブリッド」構造、またはメタピクセル――に変換可能でなければならず、着色料の中から特定のピクセルへの分配は完全に自動化されなければならない、および任意に（４）結果として生じるスーパーピクセル構造はシームレスにパターニング装置命令に変換可能である必要があり、それにより製造プロセスへ設計プロセスの効率を拡大する。本開示は、総合的なパターン生成および再生のプロセスに関連してこれらの要件のそれぞれに対応する。
【００２５】
着色料を基板に適用した結果生じる色は、基板の性質により影響を及ぼされる。したがって、コンピュータのモニタ上で１つまたは複数の着色料――混合されているか、あるいは混合されていない――を吸収性基板に適用した視覚的な結果正確に予測するためには、基板の特定の物理特性を考慮することは必須である。本明細書の教示に従い、クベルカ・ムンク（Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ）色混合理論が使用される。この理論は基板の光吸収特性と光散乱特性を利用し、着色料ごとの反射率パラメータを計算し、次にプロセス着色料の混合物の各成分の相対的な寄与を予測し、それにより基板上での着色料と着色料混合物の外観を予測（し、コンピュータモニタで表現）するために使用されてよい。本明細書の教示に従って拡張されるように、クベルカ・ムンク色混合理論は、指定ピクセル内での（任意のシーケンスでの）単一または複数の染料の適用の結果を突き止め、スーパーピクセルを構成する隣接するピクセル間での染料移動の影響を評価する上で有効であることが判明している。
【００２６】
色混合に関連するよく知られた課題が「逆混合(inverse blend)」問題と呼ばれている。ここに開示される技法を使用して指定される割合とシーケンスで適用される、指定される着色料の組み合わせの結果生じる色を計算することは可能であるが、選択されたターゲットカラーを最もよく再生するために必要な着色料成分と適用シーケンスを決定することは実質的にはさらに困難である。混合物濃度のある集合は（例えばＲＧＢ値などの色空間により定義されるような）唯一の混合色を生じさせる結果となるが、（例えばＲＧＢ値などの色空間により再び定義される）同じ混合色は、通常、様々な混合物濃度の無限の集合により生成されてよい。この問題を克服するために、ここに発明技法は、プロセスカラーが視覚的なフィードバックのためにＲＧＢ値という点で指定されるが、プロセスカラーの混合物はＲＧＢ値よりむしろ濃度（つまり基板の総吸収容量のパーセント）という点でデザイナーによって指定されると規定する。そのように行うことにより、（ＲＧＢ値で表現される）所望の色を生じさせる染料と染料の割合の考えられる最良の組み合わせを決定するという問題――逆混合問題――は排除される。
【００２７】
この技法の追加の優位点として、デザイナー／アーティストには着色料の濃度を高めること、つまり指定領域に適用されるそれぞれの異なる「塗料」の量を調整することに類似し、デザイナー／アーティストが従来の塗装での自分の経験をよりよく活用できるようにする直感的なプロセスにより色を調整する能力が与えられる。さらにここでの教示は所望のターゲットカラーを有するスーパーピクセルの構築を自動化するプロセスを含む。プロセスカラーの混合物は、パターン化アーチファクトを最小限に抑える一方で所望される全体的な色を生じさせることができるように、自動的に構築されてから、スーパーピクセル構造内で配列され、結果は設計ステーションモニタに正確に描写されてよい。アドビ・フォトショップ（Ａｄｏｂｅ  Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ）（登録商標）のような商業的なシステムにより相対着色料濃度（例えばＣＭＹＫ値）による色の指定が可能になるが、このようなシステムは通常以下の１つまたは複数を含む多岐に渡る技術的な考慮のため、吸収性基板上での印刷には適用できない。システムはコンピュータでのディスプレイのために色を予測するときに基板内での着色料の成層構造を考慮に入れることができず、システムはスーパーピクセルの形成に備えず、システムは任意のプロセスカラーの使用を許さず、システムはメタピクセルの使用に対処できず、システムは正確な色の表示が可能になる前に、考えられるすべての色のサンプルが印刷され、測定されることを必要とする。
【００２８】
デザイナーの承認を受けるとすぐにグラフィックアートソフトウェアによりレンダリングされるようなコンピュータモニタ画像がパターニング装置に対する指定または操作命令に変換されてよい。適切に互換性のある自動ハードウェアとともに使用されるとき、このプロセスはデザイナーのモニタ上に表示されるパターン化基板としてパターン化基板の自動製造を実現することができる。
【００２９】
ここに開示される方法の詳細は、添付図面を用いて説明される。
【詳細な説明】
【００３０】
図２Ａのフローチャートは、パターンの均一に着色された領域を着色するためにタイリング要素として使用されるスーパーピクセルの生成における主要なプロセスステップを示している。図２Ｂのプロセスは後述される図２Ａのプロセスに類似しているが、図２Ｂのプロセスがディザリング要素――非均一な色を表現するために指定されたパターン領域内で１度もしくは数回使用されてよい要素としての使用に意図されるスーパーピクセルを構築することが理解されなければならない。逆に、図２Ａのプロセスは、複製され、均一な色――スーパーピクセルの色を表現するために並べて隣接配置されるスーパーピクセルの構築を目的としている。したがって、図２Ｂでは複数のスーパーピクセルの生成が参照されているが、図２Ａは指定されているパターン領域内で並べられるときに指定されるターゲットカラーを満足の行くように表現する単一のスーパーピクセルの生成に関している。
【００３１】
デザイナーはコンピュータモニタ上での視覚的なフィードバックを通してターゲットカラーを確認する必要がなくても多様なプロセスカラーの濃度として表現されるターゲットカラーを指定する自らの能力に十分な自信を持っている可能性があるため、図２Ａのプロセスのこの態様（ブロック１５、ブロック２５〜４０、およびブロック７０を参照すること）はオプションと見なされてよい。しかしながら、多くのデザイナーが図３Ａ〜図３Ｃの色混合アルゴリズム（「ＣＢＡ」）により生成されるようなターゲットカラーの視覚的な表現により提供される保証を好み、その場合ブロック１５とブロック２５〜４０はオプションではないことが理解されなければならない。
【００３２】
スーパーピクセルがディザリング要素として使用されなければならない場合は、大部分のディザリングアルゴリズムはそのディザリング機能を実行するためにカラー成分値（例えば、ＲＧＢ値）の指定を必要とするため、前記に識別されたオプションのステップがオプションと見なされないことに注意する。さらに、ディザリングアルゴリズムは事前に容易に予測できないピクセルの配列を作成するため、多くのデザイナーは、それが自分の美的な要件を満たすかどうかを判断するために事前にディザリングされた画像をレビューすることができることを好むと考えられている。ディザリングの目的で指定された同じＲＧＢ値は、デザイナーに、選択した基板を実際にパターン化する前にコンピュータモニタ上でディザリング済みのパターンのこのような視覚的なフィードバックを与えるという追加の機能も果たすことができる。
【００３３】
図２Ａでは、ハーフトーンアプリケーションまたはタイリングアプリケーションで有効なスーパーピクセルを生成するプロセスが、１つまたは２つのデータセットを指定することから始まっている。つまり、（１）Ｃｍｉｎ、ここではすべての着色料について同じ値であると仮定されるものとするパターニング装置によって基板に適用できる最小着色料濃度値（ブロック１０）、および任意に（２）使用可能なプロセスカラーごとのＲＧＢ値（ブロック１５）である。前述されたように、（ディザ要素とは対照的に）複製されたハーフトーン要素としてスーパーピクセルが使用されなければならない場合、デザイナーが自分のターゲットカラーの選択の視覚的なフィードバックを所望する場合（ブロック１５）にだけＲＧＢ値の指定が必要である。ブロック２０では、デザイナーはＲＧＢ値に関係なく、着色料の濃度の集合として表現される選択されたプロセスカラーの指定される割合という点でターゲットカラーを指定する。
【００３４】
ターゲットカラーを指定するためにプロセスカラー濃度値を使用すると、デザイナーがコンピュータモニタでターゲットカラーの視覚的な確認を行うことを希望しない限り、プロセスカラーまたはターゲットカラーのＲＧＢまたは類似する指定色空間への変換が不必要になる。デザイナーが視覚的なフィードバックを所望すると仮定する場合、図３Ａ〜図３Ｃの色混合アルゴリズム（「ＣＢＡ」）は、デザイナーの承認のために（ブロック２５〜４０）指定濃度で、および当該基板上での着色料のその特定の組み合わせの組閣的な結果を計算し、表示するために使用されてよい。説明の目的のため、他の実施形態ではＮの選択はブロック４５の前に行われてよいが、色混合アルゴリズムによって生成される提案される色のレンダリングの承認に続き（ブロック４０）、デザイナーはスーパーピクセルのサイズ、つまりそれがどのくらいの数のピクセル（「Ｎ」）を含む（ブロック４５）のかを指定する。
【００３５】
提案されたスーパーピクセルのサイズと色を指定し、図４に詳細に説明される平均化アルゴリズムはスーパーピクセルを構成するピクセルのターゲットカラーを生成するために必要な個々の着色料の量を計算する（ブロック５０）。着色料の必要とされる量を計算してから、特定の必要とされる着色料混合物を生成するために非常に少量の着色料を計量するニーズが、おそらく着色料アプリケータ応答時間に対する制限により明らかにされるように、ターゲットカラーを印刷するための制限的な要因にはならないようにＮが十分に大きいことを確認するためにチェックが行われる（ブロック５５）。Ｎが制限的な要件を提示するほど十分に大きくないと確認されると、図５Ａと図５Ｂに詳細に説明されるハーフトーン構築アルゴリズム（「ＨＣＡ」）が、スーパーピクセル内での着色料の分散の均一性を最大限にし（ブロック６０）、ターゲットカラーを表現することができるタイリングまたはハーフトーン要素としてのその使用を可能とする方法で、スーパーピクセルを構成する個々のピクセルに適用される着色料の量を取り決めるために使用される。
【００３６】
図２Ａのブロック６５で続行すると、構築されたスーパーピクセルは、次にタイリングまたはハーフトーン要素として使用され、パターン領域内に配置される。ブロック７０は、パターンがスーパーピクセルを使用して表示されてよく、個々の構成ピクセルが、スーパーピクセル内での着色料の混合の前に表示されるオプションのプロセスステップを説明する。このプロセスステップは、例えばデザイナーが、パターン詳細等のコントラストを弱めるまたは強める目的で隣接するピクセルとのスーパーピクセル着色料の相互作用を詳細に検討することを希望する場合に有効だろう。ブロック７５では、追加パターン領域が着色を必要とする場合、新しいターゲットカラーが選択され（ブロック２０）、ブロック２５で開始するプロセスが繰り返される。すべてのパターン領域が着色されると、パターンは、おそらく同一出願人による米国特許第４，９８４，１６９号と同第５，１９５，０４３号の教示に従って、最適なパターニング機のための適切な命令に変換できる（ブロック８０）。
【００３７】
図２Ｂは、ディザリング要素として使用されるスーパーピクセルの構築を目的にしている。ブロック１０は、図２Ａの対応するブロックと関連して説明される同じプロセス――つまり、Ｃｍｉｎ、基板上の指定ピクセルサイズの領域に正確に且つ確実に送達できる最小量の着色料の指定を表している。しかしながら、このプロセスではＲＧＢ値はディザリングアルゴリズムによる使用のために必要とされるので、プロセスカラーのためのＲＧＢ値も指定される（ブロック１５）。ブロック２０は、デザイナーによる多様な組み合わせの指定、および選択されたディザリングアルゴリズムによって使用されるディザリングパレットを構成するだろうプロセス着色料の濃度を表している。任意にではあるが、好ましくはこのプロセスはある程度まで自動化されてよい。ディザリングパレットには、通常、Ｃｍｉｎ制約のためにマルチカラースーパーピクセルを使用する以外に生成できない色が含まれていることに注意する。
【００３８】
ブロック２５では、すべてのこのような組み合わせのためのＲＧＢ値（プロセス着色料とデザイナーにより指定されるプロセス着色料のすべての混合物）が、それらが最適な基板上に表示されるにつれ、さらに詳しく後述されるだろう図３Ａ〜図３Ｃの色混合アルゴリズムにより計算されてよい。ブロック３０と３５では、デザイナーはパターンを、それがディザリングパレットカラーを使用してディザリングアルゴリズムによりレンダリングされているので観察し、それをデザイナーが心に描くパターンに比較する機会を得ている。選択されたディザリングアルゴリズムによるパターンのレンダリングを承認する（ブロック３５）と、デザイナーは次にスーパーピクセルのサイズ、つまりそれにどのくらいの数（「Ｎ」）のピクセルが含まれる（ブロック４０）のかを指定する。
【００３９】
（例えば、ディザリングアルゴリズムにより実際に使用されるすべての色がプロセスカラーまたはプロセスカラーの単一ピクセルの混合物を使用して生成できるなど）ディザリング済みのパターンがスーパーピクセルの生成が必要とされない色だけを使用する場合には、マルチカラーのスーパーピクセルを形成する必要はなく、理論的にはブロック４０〜５５に進む必要がないことに注意する必要がある。しかしながら、多くのケースでは、ディザリングアルゴリズムは、スーパーピクセルの形成を必要とするディザリングパレットから少なくとも１つの色を選択し、プロセスはブロック４０に進むだろう。逆に、すべての構成要素ピクセルがプロセスカラーの同じ組み合わせを受け入れるスーパーピクセルが必要とされる場合には、それは同一の個々のピクセルから構成される１つのスーパーピクセルとしてシームレスに構築される。図２Ｂに図示される好適実施形態においては、プロセスカラーを表現するディザリングパレットカラー、２つのプロセスカラーの単純な５０／５０の混合物等に対しても、すべてのディザリングパレットカラーのためにスーパーピクセルを形成することが仮定されている。この結果、まったくスーパーピクセルだけから構成されるディザリング済みパターンが形成される。このようなスーパーピクセルは個々のピクセルよりも大きいため、当業者にとって明らかとなるようにパターンの適切なスケーリングが必要とされる可能性がある。
【００４０】
スーパーピクセルのサイズと所望の色の両方を指定したので、図４に詳細に説明される平均化アルゴリズムは次にスーパーピクセルを構成するピクセルのパレットカラーを生成するために必要な着色料の量を計算する（ブロック４５）。それから、特定の必要とされる着色料混合物を生成するための非常に少量の着色料を計量するニーズが、おそらく着色料アプリケータ応答時間に対する制限により明らかにされるように、パレットカラーを印刷するための制限的な要因にならないように、Ｎが十分に大きいことを確認するチェックが行われる（ブロック５０）。Ｎが小さすぎることが判明すると、Ｎのさらに大きな値が選択され（ブロック４０）、ブロック５０の要件を満たす新しくさらに大きなスーパーピクセルが図４の平均化アルゴリズムを使用して構築されてよい。
【００４１】
図５Ａと図５Ｂに詳しく説明されるハーフトーン構築アルゴリズム（「ＨＣＡ」）は、次に、オプションでのコンピュータモニタ上での視覚的な確認（ブロック６５）により、スーパーピクセル内での着色料の分散の均一性を最大限にし、パターンの中の色を表現できるディザリング要素としてのそれらの使用を可能にする（ブロック５５〜６０）方法でスーパーピクセルを構成する個々のピクセルに適用される着色料の量を取り決めるために使用される。すべてのパターン領域がデザイナーの満足の行くように着色されると（ブロック７０）、例えば着色料アプリケータ作動命令の形を取る適切なパターン化命令が生成され、実行のためにパターニング機に送信されてよい。
【００４２】
いったん所望の色を生成するスーパーピクセルが生成されると、それは次に従来のディザリングアルゴリズムでのディザリング要素として使用されてよい。満足の行く結果を生じさせるために適応アルゴリズムを含む複数の異なるディザリングアルゴリズムのどれかが使用されてよいと考えられている。通常、例えば、Ｃ／Ｃ＋＋ユーザーズジャーナル（Ｃ／Ｃ＋＋  Ｕｓｅｒ‘ｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ）の１９９８年１２月号に掲載されている「バランスの取れたディザリング技法（Ａ  Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」に記述されるように、Ｔｈｉａｄｍｅｒ  Ｒｉｅｍｅｒｓｍａの研究に基づいたアルゴリズムがこのようとに適していると考えられている。Ｒｉｅｍｅｒｓｍａディザリングアルゴリズムは、任意の使用可能なカラーパレットを使用してカラー画像を縮小できるため、およびディザリングされたピクセルのその周辺の狭い領域への影響を制限するため、規則正しいディザリング方式（影響の局所化）とエラー拡散ディザリング方式の優位点を組み合わせると見なされてよいアルゴリズムである。しかしながら、Ｒｉｅｍｅｒｓｍａアルゴリズムは外観がいくぶん粒状である結果を生じさせる傾向がある。代わりに、および大部分のケースでは好ましくは、従来技術においてＦｌｏｙｄ−Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇディザリングとして知られ、例えば「ＰＣマガジン（ＰＣ  Ｍａｇａｚｉｎｅ）」の１９９５年３月２８日号の２５３ページに掲載されている記事の中に説明されている一般的なエラー拡散ディザリングアルゴリズムがさらに円滑な結果を生じさせると判明するバイがある。Ｆｌｏｙｄ−Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇディザリングの使用により過剰な画素か生じる場合、Ｒｉｅｍｅｒｓｍａディザリングが好ましい場合がある。アドビ・フォトショップ（登録商標）または類似するグラフィックソフトウェアで使用可能なアルゴリズムなどの従来技術で既知の他のディザリングアルゴリズムも満足の行く結果を生じさせると考えられている。
【００４３】
個々のピクセルの代わりにピクセルのグループを使用するには、スーパーピクセルが使用される領域が個々のピクセルが使用されるそれらの領域に適切な関係を維持することを保証するために、再生されるパターンまたは画像の適切なスケーリングが必要となる可能性があることが当業者により理解されるだろう。例えば、２×２のスーパーピクセルがパターンの中で使用される場合、再生時に最終的なパターンの好ましくない粒度につながる可能性のある状態である、パターン全体が各次元で２という係数で拡大される可能性がある。さらに、当業者により容易に理解されるように、プロセスステップの多くが図２Ａと図２Ｂに述べられる順序がある程度までは任意に決定できることに注意する必要がある。したがって、プロセスが個々のプロセス、図２Ａと図２Ｂのブロックに記述されるシーケンスが、本明細書の教示から逸脱することなく変更されてよいことが予想される。例としてのみ、Ｎ、つまり構築されるスーパーピクセルのサイズの選択が総合的なプロセスでより早期に行うことができる。
【００４４】
図２Ａと図２Ｂに述べられる初期ステップの１つとして、それぞれの着色料が異なる色を有する液状着色料の集合が選択される。これらの色は多様な組み合わせですべてのハーフトーン構造、着色料混合物、およびデザイナーが使用できるディザリングパレットを形成する「プロセス」カラーになる。特定の吸収性基板でこのような着色料の特定の組み合わせを正確にするというタスクは取り組み甲斐がある。このようなソフトウェアには通常（例えば、平坦な相対的に吸収性ではない表面でのスクリーン印刷などの）特定の状況に一般的に受け入れられる結果を生じさせることができるアルゴリズムが含まれているが、それは標準的なグラフィックアートソフトウェアでは容易に達成されないタスクである。よくてもこのようなソフトウェアは次にデータベースに記憶されるサンプルカラーの測定を必要とする。次に、記憶されるカラー測定値は必要が生じたときにパターン領域に表示される。したがって、このような方式は混合物サンプルの製造を必要とする。
【００４５】
代わりに、および好ましくは、前述され、下記にさらに詳しく説明される色混合アルゴリズムを使用してよい。この技法を使用する際には着色料の組み合わせはプロセスカラー（および、存在する場合は基板の固有の色）のサンプルに対する視覚的な一致に基づいてデザイナーが提供するＲＧＢ値で開始することにより、あるいは分光光度計によって行われる測定値のような測定値をＲＧＢ値に変換することにより予測される。ターゲットカラーはプロセスカラーの相対濃度を使用してデザイナーによって指定される。次に、後述される色混合アルゴリズムにおいてＲＧＢ値およびプロセスカラーの相対濃度を使用すると、このようなプロセスカラーのすべての信頼性のある混合物のＲＧＢ値は、それらが当該の基板に表示されるにつれ（つまり、「ＷＩＣＫ」と「ＤＥＮＳＩＴＹ」の値を使用することにより集合的にパラメータ化される多様な物理特性だけではなく、基板色に対する補償によっても）、市販されているソフトウェアを通して使用できる技法をはるかに超える確度と信頼性の程度で選択された色を検査する機会をデザイナーに与えるために、数学的に計算され、コンピュータモニタに表示されてよい。
【００４６】
部分的にクベルカ・ムンク理論（例えば、Ｒｅｆ．Ｐｒｏｇ．Ｃｏｌａｒａｔｉｏｉｎ  １５（１９８５年）、６６ページから７５ページのＪａｍｅｓ  Ｈ．Ｎｏｂｂｓの「クベルカ・ムンク理論および反射率の予想（Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）」を参照すること。また、例えば、ジョンウィリーズアンドサンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、１９９７年）のＲｏｌｆ  Ｇ．Ｋｕｅｈｎｉの色−実践および原理の入門（Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｐｒａｃｔｉｅ  ａｎｄ  ＰｒｉｎＣｉｐｌｅｓ）も参照すること）に基づいている好ましい色混合アルゴリズムのフロー図が図３Ａ〜図３Ｃに図示されている。このアルゴリズムの典型的な入力値が以下に説明される。
【００４７】
ｋ／ｓ＝（１−ｒ）２／２ｒ
この公式は、（着色されているあるいは着色されていない）材料の光反射率「ｒ」に対するなんらかの指定された波長での材料の光吸収係数「ｋ」とその光散乱係数「ｓ」の比率を表現している「ｓ対ｋ」つまり「ｋ／ｓ」を効果的に作成する。
【００４８】
繊維基板の顔料を使用しない印刷（つまり透明な着色料の使用を必要とする印刷）に適切であるように、ここに開示される色混合アルゴリズムは、指定された染色済みの基板に対する光の散乱が基板のためだけであり、したがって相対的に一定していると仮定する。重要なことには、ｋとｓが光吸収装置と散乱装置の数に比例しているため、これらのパラメータがコンピュータ支援設計の目的で線形にスケーリングすることが判明しており、適用される染料ごとに添加されてよい。未使用基板染料容量（アルゴリズムに対する入力を参照すること）などの他の物理特性も対応されてよい。層化した透明な色（つまり吸収する着色料の使用により達成されるが、光を散乱しない）が（例えば布またはカーペットなどの繊維基板などの）光散乱媒体に適用されるケースでは、ここに開示されるクベルカ・ムンク理論を使用すると、その色は指定された基板で表示されるので（混合されている、あるいは混合されていない）結果として生じる色の非常に優れた予測を生じさせる。ここに拡張されるようにクベルカ・ムンク理論は、コンピュータ制御式インクジェット印刷用途のようなプロセスでの用紙でのように、光散乱着色料が、吸収が相対的に少ない基板の表面に配置される状況にそれほどよく適していない。
【００４９】
ここに開示されている色混合アルゴリズムは繊維基板に特に適用可能な２つのユーザによって指定されるパラメータを使用することにより多岐に渡るこのような基板特性の影響を導入する。つまり（１）ＷＩＣＫ、基板内で発生する色混合の程度に影響を及ぼす、着色料溶液の粘度、基板の毛細構造、撚り糸やパイルの撚り目、ねじれおよび圧密、および基板上での着色料溶液の表面張力などの多岐に渡る物理特性に対処することを目的とするユーザが指定するパラメータ、および（２）ＤＥＮＳＩＴＹ、撚り糸やパイル撚り目、ねじれおよび圧密、撚り糸繊維断面の形状、ならびに基板が色の飽和または彩度に影響を及ぼす基板を備える材料の屈折率およびつや消し材含有量などの多岐に渡る物理特性に対処することを目的とする別のユーザによって指定されるパラメータである。
【００５０】
ＷＩＣＫパラメータは０〜３の値を有し、ループパイルカーペットは通常０〜１の値を使用し、カットパイルカーペットは通常２〜３の値を使用する。ＤＥＮＳＩＴＹパラメータは０以上の値を有し、約５が実際的な上限である。標準として選ばれる基板の場合、ＤＥＮＳＩＴＹは１に等しい。１より小さい値は標準的な基板より密度が低い基板に相当し、より有色で、明るくない色を生じさせる。１より大きい値は標準的な基板より密度が濃い基板に相当し、より有色で濃い色を生じさせる。例えば、ＤＥＮＳＩＴＹが１に等しくなるようにカットパイルカーペットが標準として選ばれると、ループパイルに適用される同じ色はＤＥＮＳＩＴＹが約０．３に等しくなることを必要とする。逆に、ＤＥＮＳＩＴＹが１に等しくなるようにループパイルカーペットが標準として選ばれると、カットパイルに適用される同じ色は、ＤＥＮＳＩＴＹが約３に等しくなることを必要とする。ＷＩＣＫが０に等しくＤＥＮＳＩＴＹが１に等しいとき、本発明の色混合モデルは標準的なクベルカ・ムンク理論に縮小する。
【００５１】
簡単にするために、コンピュータディスプレイ装置が陰極線管（ＣＲＴ）であると仮定する。ＧＡＭＭＡはＣＲＴ  ＲＧＢデジタルカウントと表示される色（ＲＧＢ燐光体）の結果として生じる輝度の関係性を特徴付ける。ＧＡＭＭＡは通常１〜３の範囲となり、２が典型的な値である。ＬＣＤ型ディスプレイが使用されると、ＲＧＢ値を色輝度に関係付ける手順は適切に修正されなければならないが、色混合アルゴリズムは変更されない。色混合アルゴリズムは着色された基板の正規化された輝度（フローチャート中のＲＧＢＶＡＬ）を混合色を予測するために使用される着色料のｋ／ｓ値に関係付ける。アルゴリズム自体はコンピュータディスプレイ装置の種類に依存していない。ＧＡＭＭＡをフローチャートに含めたのは一例に過ぎず、アルゴリズムにより計算される色が正確に表示できるように、ＣＲＴディスプレイ装置のためのアルゴリズムのＲＧＢ入力と圧力を関係させるに過ぎない。
【００５２】
色を定義するためにＲＧＢ値の代わりにスペクトル値が使用される場合は、スペクトル値は図３Ｂの正規化されたガンマ補正済みＲＧＢ値の代わりをとなる。さらに、図３ＣのＲＧＢループはスペクトル値ごとのループになり、代わりにＲＧＢＴｏｔａｌの計算を示すボックスが以下の関係を使用してスペクトル値合計を計算し、
ｒＴＯＴＡＬ＝（１＋（Ｋ／Ｓ）ＴＯＴＡＬ）−［（１＋（Ｋ／Ｓ）ＴＯＴＡＬ）２−１］１／２  （スペクトル等式）
この場合ｒＴＯＴＡＬは、基板に適用されるような結果として生じる色のスペクトル値である。スペクトル値をＲＧＢ値に、および逆もまた同様に変換するウ方法は当業者にとってよく知られている。
【００５３】
単一ピクセルの調査のために開発され、単一ピクセルの調査に制限されると考えられていた図３Ａ〜図３Ｃの色混合アルゴリズムは、マルチピクセル構造の色値を求める上で過去に認識されたことがない適用性を有していることが判明している。これは織物カーペットなどの吸収性基板の特定の個々のピクセルサイズの領域に適用されるときにも着色料が即座に吸収されず、むしろ驚くべき程度まで基板の隣接領域に適用される着色料を移動し、混ぜる移動層を形成する傾向があるという予期していなかった発見事項のためである。したがって、色混合アルゴリズムは、ピクセル内混合が意図され、奨励されるスーパーピクセル内に既存の状況に適用可能であることが判明している。これは、この種のスーパーピクセルの各ピクセルの中の着色料の濃度が同じであり、デザイナーが指定する濃度に等しいためである。この基準を満たすスーパーピクセルの最大サイズはすでに扱われている。
【００５４】
スーパーピクセルの自動形成には、複数の新規のアルゴリズムの使用が必要になる。前記に識別された主要アルゴリズムの内の２つがいくぶんさらに詳細にここで説明される。色混合アルゴリズムがスーパーピクセルのＲＧＢ値を計算するのに対して、他の２つの主要なアルゴリズムはスーパーピクセルピクセルの中にどのようにして着色料量を分配するのかを決定する。
【００５５】
前記に示されたように、平均化アルゴリズムおよびハーフトーン構築アルゴリズムが使用され、パターン領域内で反復要素として使用できる、あるいはディザリング要素として使用できるスーパーピクセルを開発する。それは、均一な視覚的な効果を生じさせるために相対的に広い領域で複製されるスーパーピクセルの生成を要求する状況で特に適している。
【００５６】
平均化アルゴリズムはそれぞれ図２Ａと図２Ｂのブロック５０と４５に識別され、図４のフローチャートに関連してさらに詳しく説明されている。それは着色料を受け入れるスーパーピクセルの中のピクセル数だけではなく、その着色料の相対的な量（つまり濃度）も指定する。しかしながら、それはスーパーピクセルの中のピクセルのどれが特定の量の着色料を受け取らなければならないのかを指定しない。その計算は、順に説明されるハーフトーン構築アルゴリズムによって実行される。平均化アルゴリズムが、最終的なスーパーピクセル色がスーパーピクセル内の着色料の実際の分配に鈍感であり、スーパーピクセル内での着色料混合が実質的には均一であると仮定することが注意される必要がある。この後者の仮定は、基板が（滴下「占有面積」（ｄｒｏｐ  “ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ”）などの）適用の点を大幅に越えて着色料の拡散を提供するが、すべての基板に必ずしも有効なわけではなく、一般的にはボンド紙や従来のインクジェットプリンタ用紙などの相対的に非吸収性の基板には有効ではないときに正当化される。
【００５７】
ここで図４を参照する。平均化アルゴリズムを利用するために、デザイナーは、（最小染料噴射応答時間等のために）パターニング装置が送達できる最小着色料濃度Ｃｍｉｎ（ブロック１０）および構築されるスーパーピクセルの最大許容サイズ（つまり、スーパーピクセルを構成するピクセルの最大数Ｎ）（ブロック１５）を指定しなければならない。残りの必要な入力は、スーパーピクセルの色のデザイナーによる指定である。これは、所望の色の中の各プロセスカラー成分の相対濃度を表現することにより指定される（ブロック２０）。平均化ある顎リズムは、図４のフローチャートに具体化される以下の規則に従いこれらの入力を処理する。
【００５８】
濃度Ｃｉの着色料ｉごとに、
１．ＣｉＴｏｔａｌ＝Ｎ％Ｃｉ、スーパーピクセル中のＮ個のピクセルのすべての中で分散されなければならない着色料の総量とする（ブロック３０を参照すること）
２．ＣｉＴｏｔａｌ＜Ｃｍｉｎの場合、最大ピクセルサイズＮと最小着色料濃度Ｃｍｉｎにかかる制約（ブロック３５Ａを参照）を考慮すると、ここに説明される混合方法のどれも所望の色を生成できない。それ以外の場合、Ｃｐｉｘｅｌはブロック４５に示されるように計算される。
【００５９】
３．Ｃｐｉｘｅｌ＝（ＣｉＴｏｔａｌ）／Ｎ≧Ｃｍｉｎの場合、ピクセルのそれぞれが量Ｃｉを取得し、着色料ｉの計算は完了する。
【００６０】
４．Ｃｐｉｘｅｌ＝（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−１）≧Ｃｍｉｎの場合には、１つのピクセルは着色料ｉのどれも取得しないが、残りのピクセルのすべて（Ｎ−１）は量（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−１）を取得し、着色料ｉの計算は完了する。アルゴリズムが、どのピクセルが着色料を受け取らないのかを指定していないことに注意する。
【００６１】
５．Ｃｐｉｘｅｌ＝（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−２）≧Ｃｍｉｎの場合には、２つのピクセルが着色料ｉを受け取らないが、残りのピクセルのすべて（Ｎ−２）が量（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−２）を取得し、着色料ｉの計算は完了する。アルゴリズムがどの２つのピクセルが着色料を取得するべきではないのかを指定していないことに注意する。
【００６２】
６．残りのすべての着色料のプロセスはステップ４と５に類似し、試験条件が満たされるまで、量（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−３）、（ＣｉＴｏｔａｌ）／（Ｎ−４）等を使用している（ブロック５０）。後者のケースでは、着色料ｉのすべてがスーパーピクセル内の単一のピクセルに割り当てられるだろう（が、アルゴリズムはどのピクセルなのかを指定していない）。
【００６３】
いったん平均化アルゴリズムがスーパーピクセルピクセルに割り当てられる着色料濃度を加倉溢すると、図５Ａと図５Ｂのハーフトーン構築アルゴリズム（「ＨＣＡ」）が、スーパーピクセルが２×２のスーパーピクセルである状況で使用するための自動プロセスを提供する。このような状況では、確立された着色料濃度は、スーパーピクセル内での色の均一性を最大限にし、完全な混合状態が達成されない場合、あるいは他のなんらかの条件がそれを必要とする場合にモアレなどの視覚的に好ましくないパターン化アーチファクトの発生を最小限に抑える方法で、スーパーピクセル内のそれぞれのピクセルに割り当てることができる。例えば、滴下はスーパーピクセルの表面領域全体に適用されるため、着色料を均一に適用すると、織物繊維の先端が染められないのを防ぐ傾向がある。
【００６４】
１つの適切なハーフトーン構築アルゴリズムの晶シアは図５Ａと図５Ｂに述べられている。示されているＨＣＡバージョンは、（それが使用する原則は、他のピクセルサイズおよび当業者による配位に容易に拡張できないが）２×２の正方形のスーパーピクセルとの使用のために最適化される。それは３段階のプロセスを使用する。つまり、（１）従来の２×２バイヤー閾値順序アレイの使用、（２）回転動作、および（３）簡略な例示的な最小二乗測定基準である。この例が立証のためであり、従来技術がさらに大きなスーパーピクセルおよび／または様々な閾値順序アレイを処理する、あるいは平均化アルゴリズムにより提供される出力から一意のハーフトーン構築を選択するための様々な規則（測量の、またはそれ以外の）を使用するように適応されてよいことが理解されなければならない。
【００６５】
ピクセルが対角線に沿って順番に（つまり、左上、次に右下、次に右上、次に左下）充填される２×２バイヤー閾値順序アレイを使用してピクセルを着色するために所定のシーケンスを指定することにより、閾値順序アレイは、スーパーピクセルが、スーパーピクセル全体に各着色料を分散することによりパターン領域内に並べられるときに視覚的な均一性を保証する。アルゴリズムは各着色料を別の「積み重ね可能な」着色料層アレイに割り当て、その結果スーパーピクセル内での多様な着色料の分配が別個に作用してよいため、結果は吸収性基板内での着色料の一般的に層化された性質との調和を保つ上で集合的な効果を示すために結合される。着色料層ごとの回転動作（図６を参照すること）により、最小二乗測定基準を最適化するときに視覚的な均一性が保たれる。最小二乗測定基準は、スーパーピクセルに適用される液体の均一性を定量化する。アルゴリズム論理は等しい総量の液体をスーパーピクセル内の各ピクセルに分配するように努力している。この論理は、たとえそれが数学的に最適でないにしても実際的な使用については満足行くものであることが判明している。
【００６６】
ＨＣＡ内で具体化される根本的な仮定は、スーパーピクセルのサイズ（つまり「Ｎ」）がスーパーピクセルとの着色料の分配が各ピクセルについて同じである――つまり、認めうる程度まで、適用される着色料が、それらの適用の点に関わりなくスーパーピクセル全体で移動する傾向があるということである。しかしながら、（例えば、全体的なパターンの中で視覚的に目障りなパターン化アーチファクトを形成するように繰り返すスーパーピクセル内での明るいピクセルあるいは暗いピクセルの望ましくない配置により形成されるモアレ、混ぜ色、または「パターンライン」などの）パターン化アーチファクトが、根本的な仮定が完全に満たされない場合に発生する可能性があることがわかっている。順序アレイの使用は、パターンアーチファクトの可能性をさらに最小限に抑える予防措置である。それはスーパーピクセル全体で着色料を分散し、それにより前述された「染色されていない先端」などの他の考えられる問題を防止する、または最小限に抑える。
【００６７】
図５Ａのブロック１０に示されるように、ＨＣＡは、着色料濃度を含まなければならない提案されているスーパーピクセル内の着色料濃度およびピクセル数を指定する平均化アルゴリズム（図４）のブロック６０から入手できるデータを要求する。次にＨＣＡは、着色料ごとに空の２×２の着色料層アレイデータ構造を生成し、２×２バイヤー閾値順序アレイによって指定されるシーケンスを使用して、着色料の量（Ｃｐｉｘｅｌ）を着色料層アレイの指定された数のピクセル（Ｎ−Ｍ）の中に配置する（ブロック２０）。それぞれが別個の保存された着色料層アレイに生じるすべての着色料が処理された後（ブロック２５と３０）、結果として生じる着色料層のアレイは「積み重ねられ」（ブロック３５）、対応するＳＳＤ（偏差の二乗の合計(Sum of Square Deviations)）とともに候補スーパーピクセルに、スーパーピクセル内の着色料の平均量とスーパーピクセルを構成する各ピクセル内の着色料の総量の差異の基準を提供する（ブロック４０）。２×２のスーパーピクセルのＳＳＤ（Ｎ＝４）は、以下の公式を使用して計算されてよく、
2005500903.tif 000003
Ｃａｖｅはスーパーピクセルを構成するＮ個すべてのピクセル（つまり、ターゲットカラーについてデザイナーに指定される濃度のすべての合計）での（すべての着色料についての）平均着色料濃度に等しくなり、ＣＴｏｔａｌＮはピクセルＮ内の（すべての着色料の）総着色料濃度に等しくなる。
【００６８】
ＳＳＤがゼロに等しい場合、それは適用された液体着色料がスーパーピクセル全体に均一に分散されており、この基準によりスーパーピクセル上での液体の分散が均一であることを意味している。しかしながら、一般的には、ＳＳＤはゼロではないため、最小のＳＳＤを求めることが必要である。ＳＳＤが最小限に抑えられていることを保証するために、着色料層アレイのそれぞれが順番に９０°回転される（図５Ｂ、ブロック４５）、図６に描かれているように着色料層アレイは再び積み重ねられ、１つの異なる候補スーパーピクセルを構築し（ブロック５０）、ＳＳＤ計算が再び実行される（ブロック５５）。すべての着色料層アレイのすべての回転が実行されると（ブロック４５〜８０）、最小ＳＳＤを生じさせる組み合わせが最良と見なされ（ブロック８５）、スーパーピクセルを構築するために使用されるアレイである。このプロセスを効率的に実現することにより、計算技術の当業者により理解されるように冗長な計算が排除される。
【００６９】
このプロセスの結果の例は、構造混合物ケースの場合図７に、メタピクセルケースの場合図８に描かれている。最初に構造混合物を伴なう例を見ると（図７を参照すること）、デザイナーは、色混合アルゴリズムを使用して、問題のパターンが７０％の着色料１、１５％の着色料２、および１５％の着色料３（ボックス１０）から構成される色を必要とすると決定した。パターン化システムは、３０％という最小着色料濃度（Ｃｍｉｎ）を有すると仮定されているため、着色料２と３を収容することはできず、色は単一ピクセル内での３つすべての着色料の簡略な原位置混合により構築できない。
【００７０】
デザイナーは、ソフトウェアの結果が、２×２スーパーピクセルサイズを使用する際に、最小着色料濃度制限が違反されたままとなるかどうか、計算がさらに大きなピクセルアレイでの再初期化を必要とするかどうかを明らかに示すことを知り、どこからプロセスを開始するのかを「デフォルトの」最小スーパーピクセルサイズとして２×２を選択する。これらのデータを平均化アルゴリズム（「ＡＡ」）に入力すると、ＡＡが、ボックス２０に示されるような最小着色料濃度制約に違反せずに所望の色混合物を生じさせる着色料割合と量を決定する。つまり、着色料１は７０％濃度で４個のピクセルを占有し、着色料２は３０％濃度で２個のピクセルを占有し、着色料３は３０％の濃度で２個のピクセルを占有するだろう。これらの結果はボックス３０に要約されている。
【００７１】
４個のピクセルのどれが着色料のこれらの多様な等分した部分を受け取るのかを指定するタスクは、ハーフトーン構築アルゴリズム（「ＨＣＡ」）の責任である。ボックス４０に記述されるように、ＨＣＡはボックス３０のデータを取り、２×２バイヤー閾値アレイに基づいた割り当てから生じる着色料のトライアル配列（「標準向き」）で着色料層アレイの初期の集合を構築する。しかしながら、この結果着色料２と着色料３が同じピクセル（左上と右下）に適用され、右上と左下のピクセルには着色料が適用されない――それが合計３，６００とＳＳＤにより示されるようなスーパーピクセル内での着色料の均一な分散を生じさせないため、望ましくない割り当てであると判断される。次にＨＣＡは、さらに低いＳＳＤを有する配位を構築しようとして着色料層アレイを回転させる。「最終向き」として示される配位は、その配位を使用すると、スーパーピクセル内のすべてのピクセルに同じ着色料総量が含まれるという事実のために、ゼロというＳＳＤを生じさせる。結果として生じるスーパーピクセル構築はボックス５０に示されている。各ピクセルは他のすべてのピクセルと同じ総着色料濃度を示すだけではなく、その濃度は基板の完全飽和のための最適レベル（つまり１００％）であることに注意する。
【００７２】
図８はメタピクセルの形成を必要とする類似した動作の集合を描いている。このケースでは、デザイナーは、色混合アルゴリズムにより提供される視覚的なフィードバックにより、問題のパターンが４０％の着色料１、３０％の着色料２、２０％の着色料３、及び１０％の着色料４から構成される色を必要としていると判断した（ボックス１０）。従来どおり、パターン化システムは、３０％という最小着色料濃度（Ｃｍｉｎ）を有し、従来どおり色はスーパーピクセルを使用することにより構築されなければならない。デザイナーは、プロセスをそこから開始する「デフォルトの」最小スーパーピクセルサイズとして再び２ｘ２を選択する。これらのデータを平均化ある顎リズム（「ＡＡ」）に入力すると、ＡＡが所望の色混合物を生じさせ、最小着色料濃度の制約内に留まる必要な着色料割合と量が、以下のとおりである（ボックス２０）と判断する。つまり、着色料１は４０％の濃度で４個のピクセルを占有し、着色料２は３０％で４個のピクセルを占有し、着色料３は４０％の濃度で２個のピクセルを占有し、着色料４は４０％の濃度で１個のピクセルを占有する。これらの結果はボックス３０に要約されている。
【００７３】
４個のピクセルの内のどれがこれらの多様な着色料の等分した部分を受け取るのかを指定するというタスクはやはりハーフトーン構築アルゴリズム（「ＨＣＡ」）の責任である。ボックス４０に描かれているように、ＨＣＡはボックス３の入力データを取り、従来どおりに２ｘ２バイヤー閾値アレイに基づく割り当てから生じる着色料のトライアル配置（「標準向き」）で着色料層アレイの初期の集合を構築する。しかしながら、これにより、着色料３と着色料４が同じピクセル（左上）に適用され、右上と左下のピクセルには着色料が適用されず、合計４４００というＳＳＤが生じる結果になると判断される。したがって、ＨＣＡはさらに低いＳＳＤを有する配位を構築しようとして着色料層アレイを回転させる。「最終向き」として示される配位は、１，２００というＳＳＤを生じさせる――理想的ではないが、４個の内のただ１個のピクセルを４０％の濃度にするというニーズのために、回避できない。
【００７４】
結果として生じるスーパーピクセル――メタピクセル――構築は、ボックス５０に示されている。このケースでは、各ピクセルは他のすべてのピクセルと同じ総着色料濃度を示して織らず、これらのピクセルは（濃度１１０％の）過飽和状態にある。しかしながら、第４のピクセルには７０％だけの着色料濃度を含んでおり、完全な基板飽和のための最適レベル（つまり１００％）であるスーパーピクセル内での平均的な着色料濃度を生じさせる。この例では、第４のピクセルの中へのかなりの着色料の移動が予想され、それにより単に平均１００％となるだけではなく、それが各ピクセルについて事実上１００％に近似するスーパーピクセル内の着色料濃度レベルを生じさせる。
【００７５】
いったんプロセスカラー及びそれらのプロセスカラーの使用可能なすべてのピクセル内混合物の選択が色混合アルゴリズムにより計算されると、これらのすべての色は、コンピュータモニタ上での結果として生じる色の検査を可能にするために最適なグラフィックアートソフトウェア内のＲＧＢ値という点で指定することができる。この目的に適切なソフトウェアの例は、類似する機能を備える他の容易に入手可能なグラフィックアートソフトウェアも使用できるが、カリフォルニア州サンホセ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のアドビシステムズ社（Ａｄｏｂｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）により発表されたアドビ・フォトショップ（登録商標）を含んでいる。
【００７６】
ピクセル単位の仕様からパターニング装置用のパターニング命令への変換プロセスは、適切なソフトウェアの中で、指定される色または色の組み合わせを染料アプリケータに特殊な発射命令の集合と関連付けるルックアップテーブルを作成することにより最も簡単に達成できる。好ましくは、このルックアップテーブルは、パターンの指定されたピクセル場所で所望の色を、その特定のピクセル場所にある基板上でその色を生成するために適切な染料送達量およびシーケンスで「変換するために」パターニング装置の電子制御システムによってアクセスできる。各カラーバー上の着色剤アプリケータごとの適切な命令が適切なとき――そのアプリケータによって着色される基板上の場所がそのアプリケータの下を通過するとき――に適切なアプリケータに到達することを保証するために、ルックアップテーブルの結果を記憶することが必要である可能性がある。前述された種類の１つのこのようなプロセスの詳細は、その教示が以下に、および添付図面で述べられる、参照してここに組み込まれる、同一出願人による米国特許第４，９８４，１６９号および同第５，１９５，０４３号に述べられている。
【００７７】
説明のために、以下の仮定、規約、および定義がここで使用される。用語「染料噴射」または「噴射」は多様なアレイの中のそれぞれの染料の流れの形成に個々に関連付けられるアプリケータ装置を指している。基板は、解像度を有するパターンで、またはアレイの下の経路に沿って測定されるように１０分の１インチの印刷ゲージで印刷されると仮定されるだろう。つまり、アレイは、基板がその経路に沿って１０分の１インチ移動するたびに指定される命令に従って基板の上に染料を向ける（あるいは染料の流れを中断する）だろう。これは、前記に定義されたパターンライン（つまり、基板を横切って伸張する単一パターンの要素の連続線）が１０分の１インチという幅または厚さを有していることを暗示している。
【００７８】
コンベヤに沿った基板速度は、毎秒１直線インチ、つまり毎分５直線フィートであると仮定されるだろう。これは、これ以降パターンサイクルと呼ばれてよい基板が１０分の１インチ（つまり、１０分の１秒毎）移動する各期間の間に、多様なアレイの個々の染料噴射を制御するありとあらゆる弁が、（ａ）弁がそのそれぞれの染料噴射を交差する空気を迂回する流れを中断する必要があるかどうかを指定し、必要がある場合には（ｂ）このような中断の持続時間を指定する電子的に符号化された命令を受信することを暗示している。染料の流れが非偏向（ｕｎｄｅｆｌｅｃｔｅｄ）され、基板に接触するこの時間は、「発射時間」つまり染料噴射が「発射する」つまり作動される時間と呼ばれてよい。発射時間および染料接触時間は同義である。
【００７９】
アレイシーケンスナンバリング、つまり第１、第２等は、基板がそれぞれのアレイの下または反対を通過する順序を指している。同様に「下流」と「上流」はそれぞれコンベヤ方向、およびその方向の反対を指している。本発明は決してこのような数に制限されず、アレイごとに数千個の個別染料噴射、および／またはさらに大きな数の個別アレイをサポートするように容易に適応されるが、合計８つのアレイが仮定され、それぞれが４０８個の個々の染料噴射を有している。基板移動の方向に沿ったアレイ対アレイの間隔は一様に１０インチ、つまり１００パターンライン幅であると仮定される。１００パターンラインが、１００のパターンサイクルのパターンデータの処理を暗示していることに注意する。
【００８０】
説明のターゲットのため、電子制御システムは、この制御システムが特に適している後述され、図に描かれている計量済み噴射パターニング装置に関連して説明される。しかしながら、この電子制御システムがおそらく明らかな修正を受け、類似する量のデジタル化されたデータが多数の個別要素に急速に分散される他のデバイスで使用されてよいことが理解されるべきである。
【００８１】
図１は、フレーム３２の中に配置される８本の個別カラーバー３６の集合から構成される噴射染色装置１８を示している。各カラーバー３６は、カラーバーの長さに沿って離間整列して配列される複数の、おそらく数百個の数の染料噴射から構成され、カラーバーは基板１５の幅を横切って伸張する。織物などの基板１５は、フレーム３２を通って、それにより通常３８で示されるモータによって駆動されるコンベヤ４０により各カラーバー３６の下を運搬されるにつれロール３４から供給される。カラーバー３６の下を運搬された後、基板１５は乾燥、固定等の他の染色関係カラーステップを通過してよい。
【００８２】
図９を参照すると、図１の噴射染色装置１８を備える１つのカラーバー３６の側面立面図が概略形式で示されている。このようなカラーバー３６ごとに、別個の染料リザーバタンク３３がポンプ３５および染料供給導管手段３７によって加圧された液体染料を一次染料マニホルドアセンブリ３９またはカラーバー３６に供給する。一次マニホルドアセンブリ３９はそのそれぞれの長さに沿って適当な場所にある染料サブマニホルドアセンブリ４１に染料を供給する。マニホルドアセンブリ３９とサブマニホルドアセンブリ４１の両方とも、染色される基板が運搬されるコンベヤ４０の幅を横切って伸張する。サブマニホルドアセンブリ４１には、模様がつけられる基板表面の上に向けられる複数の平行した染料の流れを形成するコンベヤ４０の幅を横断して配置される、複数の離間した、通常は下方に向けられた染料経路出口が備えられている。
【００８３】
サブマニホルドアセンブリ４１内の各染料通過出口（図示せず）に略垂直に位置合わせされて配置されるのが、空気転向管６２の出口である。それぞれの管６２は、空気転向導管６４を通って、集合的に「Ｖ」で描かれている個々の電空弁と連通し、弁はパターン制御システム１６によって供給されるパターン情報に従って気管６２に対する気流を選択的に中断する。各弁は、次に空気供給導管によって空気圧縮機７６によって加圧空気を提供される加圧空気供給マニホルド７４に連結される。例えば電磁ソレノイド型であってよい弁Ｖのそれぞれは、電子パターン制御システム１６からバス２６上で受信される電気信号によって個別に制御されている。転向管６２の出口は、サブマニホルド４１の中の下方に向けられた染料通路に位置合わせされ、それに衝突する空気の流れを向け、このような流れを一次収集チャンバまたはトラフ８０の中に偏向し、そこから液体染料は適当な染料収集導管８２によって再循環のために染料リザーバタンク３３に移動される。
【００８４】
パターン制御システム１６は、図１２に説明されるマルチプロセッサシステムからバス２２上でパターンデータを受信する。制御システム１６からの所望のパターン情報は、コンベヤ４０によってカラーバーの下の基板の移動に応えて適切なときに各カラーバー３６のソレノイド弁に伝送され、その移動はコンベヤ４０と動作可能なように関連付けられ、制御システム１６に連結される適当な回転運動センサまたは変換器手段１９によって検出される。パターン制御システム１６は、図１７〜図２１に対する参照に関連してさらに詳細に後述されるだろう。
【００８５】
比較のターゲットのため、従来技術の別の制御システムが図１０に開示され、詳しく後述されるだろう。説明のターゲットのため、図１０に示されるようなこの従来技術の制御システムのためのパターニングデータまたはパターニング命令のフォーマットは図１１に概略で描かれている。図示されるように、（データフォーマットＡ１の）パターン要素データは、「未処理」パターンデータをコンピュータによって生成されたルックアップテーブル（「ＬＵＴ」）からの事前に生成された発射命令データと電子的に関連付けることによって、最初に（個々の染料流れと関連付けられる迂回空気のそれぞれ作動解除または作動を参照する）「オン／オフ」発射命令に変換される。この発射命令データは、噴射ごとに単一の論理ビットを使用して、指定されたアレイのどの噴射が指定されたパターンサイクルの間に発射するものとするのかを単に指定し、図１１のデータフォーマットＡ２で表現されている。
【００８６】
このようなルックアップテーブルを作成する上で、未処理パターンデータは最初に「オン／オフ」発射命令に変換されなければならない。制御システムは一連のピクセルコードという形で未処理ソースパターンデータを受け入れる。ピクセルコードは、際立って特徴的な色が割り当てられてよいパターンのそれらの識別可能な領域を定義する。それぞれのコードは、パターンラインごとに、ありとあらゆるアレイ上での指定された染料噴射位置の染料噴射応答を指定する。例えば、８つのカラーバーを有するシステムでは、各ピクセルコードは、したがって単一のパターンラインに関して８つの別々の染料噴射（カラーバーごとに１つ）の応答を制御する。ここに使用されるような用語「パターンライン」は、パターニングカラーバーに平行な基板を横切って伸張する単一パターン要素の連続線を記述することが意図される。このようなパターンラインは、基板移動の方向で測定され、カラーバーパターンデータ更新間のパターニングカラーバーの下での基板移動の最大許容量に等しい厚さを有する。ここで使用されるような用語「パターニング要素」は、パターンの生成に関してその用語がここで使用されるように、用語「ピクセル」と置き換え可能であることが意図される。
【００８７】
ワークステーション端末などのオペレータのインタフェースは、マルチプロセッサシステムのホストコンピュータに結合されてよい。ワークステーションは、繊維製品染色装置の基板上で生成されるパターンのジョブごとにホストコンピュータに入力パラメータを提供するためのオペレータのインタフェースとしての役割を果たす。
【００８８】
オペレータは、ジョブごとに染色される基板の種類および印刷されるパターンの種類を指定する「ＲＵＮ  ＬＩＳＴ」として入力パラメータを入力する。染色対象のベースの種類についてのＲＵＮ  ＬＩＳＴ入力は、染色装置内のカラーバーのそれぞれの発射時間を含むベースファイルにアクセスする。パターンの種類についてのＲＵＮ  ＬＩＳＴ入力は、在庫商品識別番号（ＳＫＵ）ファイルにアクセスする。ＳＫＵファイルは、パターンで使用されるピクセルコードごとにそれと関連付けられるそれぞれのカラーバーを指定する。この情報を用いてマルチプロセッサシステムおよび制御システムは、各制御バーの噴射ごとに個々の発射命令を生成する。
【００８９】
後述されるシステムは、４フェーズ動作でオペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴからルックアップテーブルを作成する。
【００９０】
第１に、ＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリの種類が決定され、その情報を記憶するために適切なテーブルが作成される。入力がＢａｓｅエントリである場合には、発射時間テーブルはＢａｓｅエントリと関連つけられる特定の基板について作成される。エントリがＣｏｌｏｒエントリであると判断されると、動作の第２フェーズがカラーロード構成のために機械カラーテーブルを作成する。エントリがＳＫＵエントリの場合には、第３フェーズがＳＫＵエントリにより識別されるそれぞれのＳＫＵファイルからの情報を含むパターンカラーテーブルを作成する。パターンカラーテーブルは、過去に行われたように噴射染色装置の固定カラーバーよりむしろ特定のカラー名と各ピクセルコードを関連付ける。このようにして、例えば、ピクセルコードＡは、特定のカラーバーよりむしろ「赤」などの色名と関連付けられる。
【００９１】
運転の第４のフェーズは、発射時刻表、機械カラーテーブルおよびパターンカラーテーブルに提供されるデータからルックアップアテーブルを作成する。このシステムでは、オペレータは、要求されたパターンおよび基板について適切なルックアップテーブルを正しく作成するには機械カラーロード構成用にカラーエントリを入力しさえすればよい。
【００９２】
変換された発射命令を記憶するニーズを排除することによって、必要な記憶空間量を削減することは優位点である。さらに、一連のジョブは、ある特定のカラーバーを清掃し、ロードし直すために過去に必要であった機械の「ダウン」タイムを必要とせずに連続して印刷できる。オペレータは、実行されるパターンに関係なく、機械のカラーバーに色を無作為にロードしてよい。システムソフトウェアは、特定の機械の構成のための正しいルックアップテーブルを自動的に作成する。
【００９３】
図１２を参照すると、マルチプロセッサパターニングシステム５は、リアルタイムコンピュータ１０へバス１１を介して結合されるホストコンピュータ１２を有して図示されている。オプションのパターンコンピュータ１４は、さらにバス１１によってホストコンピュータ１２およびリアルタイムコンピュータ１０に結合されている。パターンコンピュータ１４、ホストコンピュータ１２、およびリアルタイムコンピュータ１０の結合はイーサネット（登録商標）バスなどのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を結合する任意の手段であってよいことは容易に明白である。パターン制御システム１６は噴射染色装置１８にバス２６を介して結合される。パターン制御システム１６はリアルタイムコンピュータ１０からバス２２上で入力データを受信した。オプションのパターンコンピュータ１４は、システムのユーザが独自のパターンデザインを迅速に作成できるようにするために提供されてよい。代わりに、パターンデザインは、システムの中に読み込むために磁気媒体または光学媒体にプリロードされてよい。
【００９４】
各デザインは、パターンごとにシステムにセットアップパラメータを提供するために、関連する在庫商品識別番号（ＳＫＵ）ファイルを有している。ＳＫＵファイルは印刷されるパターンのパターン名、パターンの中の各ピクセルコードの関連する色名、およびパターンが印刷されなければならない基板を識別するベース基準ＩＤを含む。
【００９５】
ベース基準ＩＤは、その特定の基板について、噴射染色装置１８内のカラーバーごとの発射時間を含むベースファイルにアクセスする。複数のパターンのＳＫＵファイルとＢａｓｅファイルの簡略化された例は、表ＡとＢに以下に示される。
【表１】
2005500903.tif 000004
【表２】
2005500903.tif 000005
【００９６】
図１２を参照し直すと、コンピュータ端末１３は、標準ＲＳ２３２ケーブルなどの適当な接続を介してホストコンピュータ１２に結合されてよい。それから、端末１３は、噴射染色装置１８により基板上で生成される各ジョブまたは一連のジョブについてＲＵＮ  ＬＩＳＴの形を取る入力パラメータをホストコンピュータ１２に提供するオペレータのインタフェースとしての役割を果たす。ＲＵＮ  ＬＩＳＴは、ＳＫＵファイルとベースファイルを検索し、要求されたパターンを印刷するためにホストコンピュータ１２に提供される一連の命令にすぎない。ＲＵＮ  ＬＩＳＴは、噴射染色装置１８内のカラーバーごとの機械セットアップまたは「カラーロード」をさらに含む。典型的なＲＵＮ  ＬＩＳＴの例は、ＳＫＵファイルが３文字コードにより識別され、Ｂａｓｅファイルが４文字コードで識別される表Ｃに以下に示される。
【表３】
2005500903.tif 000006
【００９７】
ホストコンピュータ１２は、パターンコンピュータ１４または他の記憶ソース（図示せず）からパターンデータを取り込み、リアルタイムコンピュータ１０による処理のためにそれをセットアップする。リアルタイムコンピュータ１０は、未処理ソースパターンデータがパターン制御システム１６に適切に出力され、従って噴射染色装置１８内の個々の噴射に提供されることを確実にするために機能する。
【００９８】
図１３は、要求されたパターンごとに各カラーバーに関連付けられるルックアップテーブルを自動的に生成するためのソフトウェア動作を描く流れ図である。システムは、要求された色の組み合わせの要求されたパターンのルックアップテーブルを作成するために端末１３（図１２）でオペレータが作成したＲＵＮ  ＬＩＳＴを利用する。前述されたように、システムは４つのフェーズで動作し、最初の３つのフェーズは、要求されたパターンのルックアップテーブルを作成するために必要なファイル情報および機械カラーロード構成を検索し、第４のフェーズが使用されるルックアップテーブルを実際に作成する。
【００９９】
機械のオペレータは、自分のＲＵＮ  ＬＩＳＴの中に（１）どのカラーバーがどの色を含んでいるか、つまりカラーバー機械構成ロード、（２）例えばＢａｓｅ  ＷＸＹＺ、Ｂａｓｅ  ＨＩＪＫ等のどのカーペットベースが実行されているのか、および（３）例えばＳＫＵ＝ＡＢＣ、ＡＤＥ，ＣＤＦ等の要求されたパターンを入力しさえすればよい。図１３に図示されているように、ソフトウェアシステムは、オペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴからＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリ４４を獲得することによって（４２で）開始する。次に、システムはＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリの種類、つまりステップ４６、５２および５８により示されるようにＢａｓｅエントリ、カラーエントリ、またはＳＫＵエントリを決定する。ＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリがＢａｓｅエントリである場合には、システムはそのエントリのＢａｓｅファイルを検索し、ステップ４８に図示されるようにそれぞれの基板ベースのカラーバーごとの発射回数を獲得する。発射回数から、システムは５０で噴射染色装置のカラーバーごとに発射回数テーブルを作成する。いったん発射回数テーブルが作成されると、システムは次のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリを検索するために、ループバックする。
【０１００】
ＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリがカラーエントリである場合には、システムはＲＵＮ  ＬＩＳＴによって示されるカラーロードを獲得する（ステップ４５）。機械構成カラーロードは噴射染色装置１８（図１）の各カラーバー３６についてそれぞれの染料タンク３３（図９）の中にどの色がロードされるのかに応じてオペレータによって決定される。カラーロードから、カラーバーの機械カラーのテーブルがステップ５６によって示されるように作成され、システムは次に次のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリを獲得するためにループする。
【０１０１】
ＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリがＳＫＵエントリである場合には、システムは、パターンコンピュータ１４（図１２）または光ディスク記憶装置（図示せず）内などのシステムの他の箇所に記憶されているＳＫＵファイルからデータを獲得する。ＳＫＵファイルから、パターンの中の各ピクセルコードに関連付けられる色を含むパターンカラーテーブルが作成される、ステップ６１。いったん発射回数テーブル、機械カラーテーブル、およびパターン色テーブルがそれぞれのジョブについて作成されると、実際にルックアップテーブル（「ＬＵＴ」）を作成する最終的なフェーズが図１４の流れ図に図示されるように実行される。
【０１０２】
システムは、ステップ６８で示されるようにパターン色テーブルからの第１ピクセルデータを最初に獲得することによって、それぞれのパターンのカラーバーごとにルックアップテーブルを自動的に作成する、ステップ６６。次にステップ７０では、過去に獲得されたピクセルコードを使用して、第１の色およびパターンカラーテーブルからの色のパーセントが獲得される。色を使用して、システムは次に機械カラーテーブルからその色に関連付けられるカラーバー番号を取得する、ステップ７２。カラーバー番号から、システムはステップ７８で示されるように発射回数テーブルからそれぞれのカラーバーの発射回数を獲得する。ステップ８４では、ステップ７０で得られた色のパーセントと、ステップ８７で獲得された発射回数を乗算することによって修正された発射回数が得られる。修正された発射回数はそれから指定されるピクセルコードおよびステップ８６によって示されるようなカラーバー番号についてルックアップテーブルに記憶される。
【０１０３】
次に、システムは特定のピクセルコードのためのすべての色が検出されたかどうかを判断する、ステップ８８。検出されていない場合、システムは、次の色と色のパーセントが特定のピクセルコードのパターンカラーテーブルから獲得されるステップ７０にループバックする。このループ、ステップ７０〜８８は、特定のピクセルコードの色のすべてが検出されるまで反復し続ける。
【０１０４】
この時点で、システムは、すべてのピクセルコードがルックアップテーブルにロードされたかどうかを判断する。ロードされていない場合には、システムは、次のピクセルコードがパターンカラーテーブルから獲得されるステップ６８に戻る。ステップ６８〜９０は、次に、すべてのピクセルコードがルックアップテーブルにロードされるまでループし続ける。この時点で要求されたパターンのルックアップテーブル全体が作成され、完了（ステップ９４）の前に噴射染色装置に送信される（ステップ９２）。
【０１０５】
図１３と図１４に図示されるフローチャートによって描かれるシステムソフトウェアは、新しいルックアップテーブルが必要とされるたびにそれ自体を繰り返す。これは、印刷されるパターンの変更、パターンが印刷される基板またはベースの変更のために、あるいは機械が違うように構成されるときに発生する可能性がある。この点では、カラーバーの１つまたは複数の誤動作のために機械を再構成する必要がある場合がある。例えば、装置が８つのカラーバーを含み、２色だけがパターンに必要である場合、カラーバーの１つが誤動作する場合には、その色を残りの６つのカラーバーの１つにロードすることができ、所望のパターンを印刷するために新しいルックアップテーブルを作成できる。
【０１０６】
簡略化された一連の例が、本発明の動作を図解するために後述される。これらの例の図解のターゲットのため、噴射染色装置１８は、４つのカラーバーだけを含むと仮定される。さらに、ＳＫＵファイルおよびＢａｓｅファイルは表ＡとＢで前述されるとおりである。前記テーブルＣに示されている例示的なオペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴは、ＳＫＵファイルＡＢＣ、ＡＤＥおよびＣＤＦのためにジョブを処理するために使用される。
【０１０７】
動作中、第１のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリ「Ｂａｓｅ＝ＸＹＷＺ」が獲得される（ステップ４４）。システムはエントリがＢａｓｅエントリであると判断し、ＢａｓｅファイルからＢａｓｅ  ＷＸＹＺの発射回数を獲得する（ステップ４８）。次に、システムは、発射回数がミリ秒（ｍｓ）で指定される図１５Ａに図示されるようなカラーバーごとの発射回数テーブルを作成する。
【０１０８】
次のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリ「カラーバー１＝赤」が獲得され、それがカラーエントリ用である（ステップ５２）ことが判断される。システムはＲＵＮ  ＬＩＳＴからカラーロードを獲得し、図１５Ｂに図示されるようにカラーバーの機械カラーのテーブルを作成する。ＲＵＮ  ＬＩＳＴの中のカラーエントリのそれぞれは、機械カラーテーブルを完了するために獲得される。
【０１０９】
次に、システムは次のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリ「ＳＫＵ  ＝ＡＢＣ」を獲得し、それぞれのＳＫＵファイルから対応するデータを獲得する（ステップ６０）。ＳＫＵデータから、図１５Ｃに図示されるパターンカラーテーブルが獲得される。
【０１１０】
この時点で、システムはＳＫＵ  ＡＢＣによって識別される要求されたパターンの実際のルックアップテーブルの作成を始める。第１のピクセルコードＡとその関連する色、赤はパターンカラーテーブルから獲得される。次に、システムは機械カラーテーブルからのカラーバー１で色、赤を識別する。最後にカラーバー１の発射回数は発射回数テーブルから獲得されてよい。したがって、１つの例では、カラーバー１と関連付けられる１０ｍｓという発射回数は、それぞれのピクセルコードＡについて、図１５Ｄに図示されるルックアップテーブルに記憶される。
【０１１１】
次に、システムはルックアップテーブルの中のカラーバー２の１０ｍｓの発射回数を生じさせるピクセルコードＢ自体を繰り返す。システムによって充填されるルックアップエントリは、ゼロ発射回数つまり「ヌル」発射回数を含むと仮定される。したがって、システムは、要求されたパターンＡＢＣについて図１５Ｄに図示されるるルックアップテーブルを作成する。
【０１１２】
例を続行すると、次のＲＵＮ  ＬＩＳＴエントリ：ＳＫＵ＝ＡＤＥが、オペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴから獲得される。これは、新しいパターンが要求され、十中八九新しいルックアップテーブルが生成される必要があることを示している。テーブル１１Ａ〜１１Ｃは、それぞれＳＫＵ  ＡＤＥと関連付けられた発射回数テーブル、機械カラーテーブル、およびパターンカラーテーブルを示した。
【０１１３】
この例の場合、図１６Ａに図示される発射時間テーブルは、同じＢａｓｅ  ＷＸＹＺが装置を通って実行されているため過去の例に同一である。同様に、機械カラーテーブルはカラーバーのカラーロードのどれも変更されなかったため同じままである。しかしながら、新しいパターンＳＫＵ  ＡＤＥが実行中であるため、このパターンカラーテーブルは前記の例とは異なる。図１６ＣおよびピクセルＡのパターンＡＤＥと関連付けられるＳＫＵファイルに図示されるように、関連付けられた色は５０％の赤と５０％の青を含む――これらの２色の原位置混合を意味する。したがって、ルックアップテーブルエントリ作成時、図１４のステップ７０〜８８は２回、つまり５０％の赤のために一度、次の色、５０％の青のためにループするだろう。
【０１１４】
この例では、図１６Ｄに図示されているルックアップテーブルはシステムによって生成される。まずピクセルコードがパターンカラーテーブルから獲得され、その第１の色と色のパーセント５０％赤が獲得される（ステップ７０）。次に、システムは色、赤をカラーバー番号１に関連付け、それから発射回数表からそのカラーバーについての１０ミリ秒の発射回数を獲得する。この発射回数１０ミリ秒は、修正された発射回数を獲得するために色のパーセントで乗算される。このようにして１０ミリ秒×５０％は、次に指定されたピクセルコードおよびカラーバーについてルックアップテーブルに記憶される５ミリ秒になる。
【０１１５】
このピクセルコードのすべての色がまだ検出されないため、システムはステップ７０（図１４）にループバックし、次の色、つまり５０％青を獲得する。このステップ７０〜８８のシーケンスが繰り返され、修正された発射回数がルックアップテーブル（図１６Ｄ）に記憶される。次に、動作は、ルックアップテーブルが完了される前にパターンカラーテーブル内の残りのピクセルコードを繰り返す。色のパーセンテージを使用することにより、色は指定のピクセル内で陰影を付けられる、または混合され、噴射染色装置にロードされていない他の色を形成することが明らかである。
【０１１６】
オペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴに戻ると、次のエントリ「ＳＫＵ＝ＣＤＦ」が獲得され、図１６Ｅのルックアップテーブルが前述される例に従って作成される。
【０１１７】
前述されたように、システムはオペレータのＲＵＮ  ＬＩＳＴに応えてルックアップテーブルを自動的に作成する。オペレータは実行されるベースの種類、要求されるＳＫＵパターン、および機械構成を入力しさえすればよい。次に、システムがカラーバーに色をロードし直すための高価な時間遅延なしにルックアップテーブルを作成する。さらに、カラーバーの内の１つが誤動作すると、オペレータはまだ遅延なくＲＵＮ  ＬＩＳＴをおそらく終了できる。例えば、カラーバーの内の４つだけが過去に上の例の中にロードされたことがある５カラーバー機械を仮定する。ＳＫＵ  ＡＢＣによって指定されるパターンを実行するために準備する間、機械が誤動作し、カラーバー１がもはや作動していない場合には、オペレータはカラーバー５に赤色の染料を迅速に装填することができ、システムはそれに応えて新しいルックアップテーブルを自動的に作成するだろう（Ｂａｓｅ  ＩＤがカラーバー５のために１０ｍｓの発射回数を指定すると仮定される）。この例では、図１６Ｆに図示されているルックアップテーブルが、誤動作しないシステムについて図１５Ｄに図示されるルックアップテーブルと対照的に生成されるだろう。どちらかのイベントで正しい色を有する正しいパターンが印刷されるだろう。
【０１１８】
適切なルックアップテーブルの作成に続き、個々の「オン／オフ」発射命令が、機械のアレイの物理的な配列に対処するように、適切な染料噴射に向けられなければならない。模様をつけられる基板の指定領域に対応する適切な発射命令データは初期アレイに、およびその指定された基板領域が適切なアレイの下を通過する正確な時間に各下流アレイに到達しなければならない。これは、アレイデータをインタリーブし、パターン開始時に下流アレイのために、パターン終了時に上流アレイのために合成「オフ」データを挿入し、基板が下流アレイの下の位置に移動する機会を得るまで下流アレイへのパターンデータの到着を効果的に順序付け、遅延させることによって達成される。このインタリーブ動作を終了するデータは、図１１のデータフォーマットＡ３に示されるように、各アレイの各それぞれの噴射について、指定されるパターンサイクルの間、（噴射がこの際来る中に発射すべきかどうかを示す）噴射あたり１ビットを備えるシリアルビットストリームの形を取る。
【０１１９】
このシリアルビットストリームは、次に、（新しいパターンラインが始まらなければならないことを示す）登録制御システムから受信される「開始パターンサイクル」パルスごとに、指定されるアレイの噴射の数に一致する適切な数のビットを、このようなビットがインタリーブ動作から受信されるシーケンスでカウントするに過ぎないデータ分散器に送られる。そのアレイ全体にとっての発射命令を備えるために必要な適切な数のビットがカウントされると、ビットのその集合はシリアル形式で、後述されるように追加処理のために適切なアレイに送信され、パターニング動作に関与する次のアレイについて再び開始される。各アレイは、回転式シーケンスで指定パターンラインに類似した様式でデータを送信され、プロセスは、基板のパターニングが完了されるまで「パターニングサイクル開始」パルスのたびに繰り返される。
【０１２０】
各アレイに関連付けられているのは、指定されるパターンと関連付けられるすべてのパターニングサイクルについてそのアレイによって使用される実際の発射時間のための電子的に符号化された値である。この「持続時間」値がアレイごとに変わる可能性があり、噴射ごとに、あるいはパターニングサイクルごとに変化する可能性があることに注意することが重要である。この「持続時間」値はパターンデータ分散動作から受信される「発射／発射しない」単一ビットデータの上に重畳され、各アレイに個々に関連付けられる１台または複数台のシフトレジスタに一時的に記憶される。シフトレジスタが充填するための時間を割り当てるための所定の遅延の後に、データはアレイに沿って各染料噴射位置で空気の流れを迂回することに関連するそれぞれの弁に同時に送信される。
【０１２１】
図１７〜図２０に描かれている制御システムは、シリアルシーケンスで動作する３つの別々のデータ記憶割り当てシステム（メモリを組み込む発射回数変換器、「スタガ（ｓｔａｇｇｅｒ）」メモリおよび「ガトリング（ｇａｔｌｉｎｇ）」メモリ）を本質的に備えるとしてシステムを検討することにより最も容易に記述されてよい。これらのシステムは、前記に開示されたパターニング装置に適用されるように本発明の制御システムの概要を表現する図１７に概略して描かれている。図２０は、図１７に示されているプロセス段階での代表的なデータフォーマットを概略で描いている。各アレイは、それぞれの発射回数変換器および「スタガ」メモリと関連付けられ、縦一列に整列される別個の「ガトリング」メモリが後に続く。これらの主要な要素のそれぞれが順番に説明される。
【０１２２】
未処理パターンデータは、基板運動センサ（図１７）から受信される「パターンサイクル開始」パルスによって促されるように送信される。このセンサは、基板コンベヤがパターニングアレイの下の通路に沿って基板を所定の直線距離（例えば、１０分の１インチ）移動するたびに単にパルスを生成するに過ぎない（従来技術野システムにおいては、「パターンサイクル開始」パルスが登録制御システムから受信されたことに注意する。ここに説明される新規システムでは、別個の登録制御システムは必要とされていない）。同じ「パターンサイクル開始」パルスは、後述される理由から各アレイに同時に送信される。
【０１２３】
未処理パターニングデータはピクセルコードのシーケンスの形を取り、１つのこのようなコードがパターンラインごとにありとあらゆるアレイでの指定される染料噴射位置について染料噴射応答を指定する。つまり、各ピクセルコードが単一のパターンラインに関して８つの別々の染料噴射（アレイごとに１つ）の応答を制御する。前述されたように、ピクセルコードは別の色を割り当てられてよいパターンのそれらの識別可能な領域を画定するに過ぎない。データは好ましくは厳密なシーケンスで配列され、図２０のデータフォーマットＢ１によって描かれているように、第１のパターンラインのための（カラーバーごとに４８０のアプリケータを仮定する）アプリケータ１〜４８０のデータが級数の中で最初であり、後に第２のパターンラインのためのアプリケータ１から４８０のデータが続く等である。
【０１２４】
このようなピクセルコードの完全なシリアルストリームは同一の形で、アレイに特定的な割り当てなしに、ピクセルコードの発射時間への変換のためにそれぞれのアレイと関連付けられる発射時間変換器／メモリに送信される。このピクセルコードのストリームは、好ましくは、全体的なパターンの中のパターンライナごとの基板全体で染料噴射位置ごとに個別のコードを与えるほど十分な数のコードを備える。それぞれ４８０のアプリケータの８つのアレイ、幅が０．１インチのパターンライン、および長さが６０インチである全体的なパターンを仮定すると、これは２８８，０００個の別々のコードから構成される未処理のパターンデータストリームを必要とするだろう。
【０１２５】
各発射時間変換器を備えているのは、パターンデータのシリアルストリームを形成するそれぞれの考えられるアドレスコードにルックアップテーブル内の一意のアドレスを割り当てられるように、十分な数のアドレスを有するルックアップテーブルである。ルックアップテーブル内の各アドレスには、相対発射回数または染料接触時間を表現する１つのバイトがあり、それは未処理パターンデータを形成するために８ビットのアドレスコードが使用されると仮定するとゼロ、あるいは問題の染料噴射が「オン」のままになる相対時間量に対応する２５５の異なる別個の時間値の１つになる可能性がある。（より正確には、開示されているパターニング装置では、これらの時間値は、それぞれの迂回空気噴射に関連付けられる弁が閉じられたままとなり、それにより迂回する空気のストリームを中断し、染料のストリームが基板に衝突できるようにする時間の相対量を表している。）したがって、ピクセルデータの８ビットバイトごとに、（ゼロという発射回数を含む）２５６のさまざまな発射回数の１つがありとあらゆるアレイの上のそれぞれの特定的な噴射場所に定められる。
【０１２６】
噴射のアイデンティティは、パターンデータのシリアルストリーム内のアドレスコードの相対位置によって、およびルックアップテーブルにプレロードされる情報によって決定され、その情報はどのアレイの中で指定の噴射位置が発射するのか、およびどのくらいの時間の長さなのかを指定する（望ましい場合、例えば、６５，５３６回の異なる噴射回数の内の１回、あるいは他のパターニングパラメータのレベルを指定する、個々に２つまたは３つ以上のバイトから構成されるデータが、ここの教示に従って使用されてよく、適切な修正がハードウェアに加えられる）。結果は、データフォーマットＢ２（図２０を参照すること）で指定されたアレイに関連付けられる「スタガ」メモリに送信される。この時点で、アレイの間の物理的な間隔を補償しようとする、あるいは各染料噴射に関連付けられる実際の空気弁に送信するための日付けを分類し、保持しようとする試みが行われてきた。
【０１２７】
アレイ間の物理的な間隔の補償は、さらに詳細に多様なアレイのために個々のスタガメモリを機能的に説明する図１８Ａと図１８Ｂに関して最もよく説明されてよい。
【０１２８】
「スタガ」メモリは、ルックアップテーブルによって作成される発射回数データに作用し、以下の２つの主要な機能を実行する。つまり、（１）発射回数を表すルックアップテーブルからのシリアルデータストリームは分類され、パターニング機上の適切なアレイに割り当てられる、（２）「作動していない」データは、各アレイがそのパターンデータで模様をつけられる基板の特定の部分がアレイからあれいへ移動する経過時間を補償するターゲットで、起動時におよびその特定のアレイに特定的である所定の間隔、パターンデータの読み取りを禁じるために代表的なパターンデータに加えられる。
【０１２９】
「スタガ」メモリは以下のように動作する。発射回数データは、８つのアレイのそれぞれと関連付けられる個々のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に送信される。静的ＲＡＭまたは動的ＲＡＭのどちらかが使用されてよいが、静的ＲＡＭは加速した速度のために好ましいことが判明している。各アレイでは、データはそれがルクアップテーブルから送信された順序でＲＡＭに書き込まれ、それにより個々の発射回数の噴射とアレイのアイデンティティを保存する。各ＲＡＭは好ましくはそのそれぞれのアレイの中の噴射ごとに（説明のターゲットのため７００であると仮定される）第１のアレイから８番目のアレイまで伸張するパターンラインの総数に関する発射回数情報を保持するほど十分な容量を有している。後述の説明においては、７００のパターンラインを、（仮定されるアレイ間の間隔に対応するために）それぞれ１００のパターンラインの７つのグループで配列されていると考えると役立つ可能性がある。
【０１３０】
ＲＡＭはともに単向性反復サイクルで書き込まれ、読み取られ、すべての「読み取り」ポインタは、すべてのアレイのためのすべてのＲＡＭの中の対応するアドレス場所が同時に読み取られるように集合的に初期化され、「横並びにされる（ｌｏｃｋ−ｓｔｅｐｐｅｄ）」。それぞれのＲＡＭと関連付けられているのは、メモリアドレスの中にデータを挿入するために使用される「書き込み」ポインタと、ＲＡＭアドレスからデータを読み取るために使用される「読み取り」ポインタを分離し、それにより指定されるメモリアドレスでのそれぞれの読み取り動作と書き込み動作を時間で「交互にずらす」連続メモリアドレス値の数を表す所定のオフセット値である。
【０１３１】
図１８Ａの左側に描かれているように、第１アレイのＲＡＭオフセット値はゼロである。つまり、「パターンデータ読み取り」動作は「パターンデータ」書き込みデータと同じメモリアドレスで起動され、オフセットはない。しかしながら、第２のアレイのためのオフセットは１００であるとして示されており、その数は、パターンラインの単位で基板の経路に沿って測定されるような第１のアレイを第２のアレイから物理的に分離する距離に及ぶために必要とされる（読み取りサイクルまたは書き込みサイクルの対応する数だけではなく）パターンラインまたはパターンサイクルの数にも等しい。
【０１３２】
描かれているように、第１のメモリアドレスロケーションで初期化される「読み取りパターン」ポインタは、「書き込み」ポインタより「上」または「早期の」１００のアドレス場所と検出される。したがって、百連続するロケーション分「書き込み」動作に遅れるメモリアドレスロケーションでの「読み取り」動作を開始すると、実質的には買い込まれたデータの読み取りを１００パターンサイクル分遅延させ、第１のアレイと第２のアレイの間の物理的な間隔に一致する――を補う。「読み取り」ポインタが「書き込み」ポインタによって書き込まれた第１のアドレスに追いつくまで「読み取り」動作のための「ダミー」データを使用するのを回避するために、「読み取り禁止」プロシジャが使用されてよい。このようなプロシジャはパターンの始まりと終わりで必要とされるだけだろう。代わりに、ゼロ発射回数を表すデータは、「読み取り動作」がイネーブルされているとしてもこのような時間中に噴射をディスエーブルするデータを読み取るように適切なアドレスロケーションでＲＡＭの中に書き込むことができる。
【０１３３】
図１８Ａと図１８Ｂの右側は、８番目のアレイのスタガメモリを描いている。他のすべてのアレイと同様に、「読み取り」ポインタはＲＡＭの中の第１のアドレスに初期化されている。その初期化されたメモリアドレスロケーションで示されている「書き込み」ポインタは、（７つの介入するアレイと１００のパターンラインから成る１つの均一なアレイ間間隔を仮定して）７００のパターンラインに同等なアドレス差異分「読み取りポインタ」をリードする。
【０１３４】
図１８Ｂは、正確に１００パターンサイクル遅い、つまり１００のパターンライン分のデータが読み取られた後の図１８Ａのスタガメモリを描いている。アレイ１と関連付けられた「読み取り」ポインタと「書き込み」ポインタは依然としてともにあるが、１００メモリアドレスロケーション「下方に」移動し、現在はＲＡＭ内の１００パターンラインの第２のグループの第１のラインと関連付けられた発射回数データを読み書きしている。
【０１３５】
アレイ２に関連付けられる「読み取り」ポインタと「書き込み」ポインタは依然としてパターンライン単位で測定されるようなアレイ１とアレイ２の間の物理的な間隔に一致するオフセット分分離されている。アレイ８と関連付けられるポインタを見ると、「読み取り」ポインタは１００パターンラインの第２のグループから発射回数データの第１のラインを読み取るように配置されているが、「書き込み」ポインタは、ＲＡＭの中の既存の７００のパターンラインが読み取られた後にだけ読み取られるだろうＲＡＭアドレスの中に新しい発射回数データを書き込むように配置されている。したがって、「読み取りポインタ」が過去に７００パターンサイクル書き込まれた発射回数データを指定しているのは明らかである。
【０１３６】
各アレイのスタガメモリに関連付けられた記憶装置レジスタは、基板が１本のパターンラインの幅に等しい距離を移動したことを示す基板変換器からのパルスによって促されるまで、そのパターンサイクルのそのそれぞれのアレイによって染色されるパターンラインの発射回数データを記憶する。その時点で、データフォーマットＢ３（図２０を参照すること）の発射回数データは以下に示されるように処理のために「ガトリング」メモリに送信され、次のパターンラインのための発射回数データが前述されたような処理のためにスタガメモリに転送される。
【０１３７】
図１９は、１つのアレイの「ガトリング」メモリモジュールを描いている。図１に描かれているパターニング装置の場合、図１９に図示される種類の８つの構成がアレイごとに１つ必要となるだろう。好適実施形態では、すべては１つの共通クロックカウンタによって駆動されるだろう。該ガトリングメモリは以下の２つの主要な機能を実行する。つまり、（１）符号化された発射回数のシリアルストリームは論理（つまり、「オン」または「オフ」）発射コマンドの個々の文字列に変換され、各それぞれの「オン」ストリングの長さは対応する符号化された発射回数の値を反映し、（２）これらのコマンドは適切なアプリケータに迅速に且つ効率的に割り当てられる。
【０１３８】
図１９に描かれているように、各アレイに関連付けられているのは、（それぞれがこれ以降「ＦＩＦＯ」と呼ばれるだろう）専用の先入れ先出しメモリモジュールの集合である。ＦＩＦＯの本来の特性とは、ＦＩＦＯの中からデータが、データがＦＩＦＯに書き込まれたのと正確に同じ順序またはシーケンスで読み出されるという点である。ここに説明される例示的な実施形態では、ＦＩＦＯモジュールの集合は、アレイの中の４８０の迂回空気弁のそれぞれにデータの１バイト（つまり、元のパターンデータを備えるアドレスコードのサイズに等しい８つのビット）を記憶するのに十分な集合的な容量を有していなければならない。説明のターゲットのため、図示されている２つのＦＩＦＯのそれぞれが２４０バイトのデータを収容できると仮定されるだろう。
【０１３９】
各ＦＩＦＯは連続ローダに接続されるその入力と、個々のコンパレータに接続されるその出力を有している。カウンタは、「ガトリング」クロックからのパルスに応えて８ビット増分カウントをコンパレータのそれぞれに送信するように構成されている。「ガトリング」クロックは各ＦＩＦＯにも接続されているため、両方のＦＩＦＯと各ＦＩＦＯに関連付けられるそれぞれのコンパレータを必要とする動作の開始を同期することができる。「発射回数」が基づいている時間の最小増分がアレイごとに異ならなければならない場合、独立したクロックとカウンタがそれぞれのこのようなアレイと関連付けられてよい。好ましくは、各コンパレータからの出力はそれぞれのシフトレジスタ／ラッチの組み合わせに動作可能に接続されてよく、コンパレータ出力データを、さらに詳しく後述されるように、それがそれぞれのアレイに送信する前に一時的に記憶する役割を果たす。各コンパレータ出力は共通検出器にも向けられ、その機能は後述されるものとする。図１９に示されているように、検出器からのリセットパルスは後述されるように、各パターンサイクルの終結時に「ガトリング」クロックと「カウンタ」の両方に送信される。
【０１４０】
変換器パルスに応えて、アレイごとのそれぞれのスタガメモリは順に読み取られ、図１９に描かれているようにアレイに特定的な連続ローダに送られる。連続ローダは受信された２４０バイトのデータの第１のグループを第１のＦＩＦＯに、２４０バイトのデータの第２グループを第２のＦＩＦＯに送信する。類似する動作は他のアレイと関連付けられる他の連続ローダで同時に実行される。各バイトはアレイの中の個々の噴射の相対発射回数または染料接触時間（つまり、さらに正確には、経過した迂回空気ストリーム中断時間）を表す。
【０１４１】
アレイごとのＦＩＦＯのそれぞれがロードされた後、それらは、同時に「ガトリング」クロックから一連のパルスを送信され、各パルスは、各ＦＩＦＯに、バイトが連続ローダによってＦＩＦＯに送信されたのと同じシーケンスで１バイトのデータをそのそれぞれの個々のコンパレータに送信するようにプロンプトを出す。このＦＩＦＯ「発射回数」データバイトは、コンパレータによって受信された２つの別々の入力の１つであり、第２の入力はあらゆるアレイと関連付けられるすべてのＦＩＦＯに共通の単一のカウンタから送信されるバイトである。この共通のカウンタバイトは、ＦＩＦＯデータにプロンプトを出した同じガトリングクロックパルスに応えて送信され、このパターンサイクルについて基板に当たる染料ストリームの始まりからの経過時間を測定するためのクロックとしての役割を果たす。ガトリングクロックからの各パルスで、新しいバイトのデータが各ＦＩＦＯからリリースされ、そのそれぞれのコンパレータに送信される。
【０１４２】
各コンパレータでは、８ビットの「経過時間」カウンタ値がＦＩＦＯによって送信される８ビットの「発射時間」バイトの値と比較される。この比較の結果はディレクタだけではなくシフトレジスタにも送信される単一の「発射／発射なしコマンド」ビットである。ＦＩＦＯ値がカウンタ値より大きく、パターンデータによって指定されるような所望の発射時間がカウンタによって指定されるような経過発射時間より多いことを示す場合、コンパレータ出力ビットは（「発射」コマンドとしてアレイアプライケータによって解釈される）論理「１」である。それ以外の場合、コンパレータ出力ビットは（「発射なし」または「発射中止」コマンドとしてアレイアプリケータにより解釈される）論理「ゼロ」である。次のガトリングクロックパルスでは、（アレイに沿った次の個々の噴射に対応する）各ＦＩＦＯ内の発射回数データの次のバイトがそれぞれのコンパレータに送信され、それは同じカウンタ値と比較される。各コンパレータはそのそれぞれのＦＩＦＯによって転送される発射回数データの値を、カウンタの値に比較し、シフトレジスタおよび検出器への伝送のために適宜に論理１または論理ゼロの形の「発射／発射なし」コマンドを生成する。
【０１４３】
このプロセスは、すべて２４０「発射回数」バイトがＦＩＦＯから読み取られ、カウンタにより示される「経過発射回数」値と比較されるまで反復される。この時点で、現在、個々の発射コマンドに対応する２４０の論理１と論理ゼロのシリアルストリングを含んでいるシフトレジスタは、これらの発射コマンドを平行フォーマットでラッチに転送する。ラッチは、シフトレジスタがラッチへの以後の転送のために２４０の発射コマンドの新しい集合を受け入れるのと同時に、シフトレジスタからの発射コマンドをアレイ染料アプリケータに関連付けられる個々の空気弁に並列で転送する役割を果たす。シフトレジスタが（クロックパルスに応えて）その内容をラッチに転送するたびに、カウンタ値は増分する。
【０１４４】
この転送に続き、カウンタ値は１つの時間単位分増分され、プロセスは繰り返され、各ＦＩＦＯの「発射回数」データの２４０バイトすべてが検査し直され、カウンタにより供給される「経過時間」の新規に増分した値を使用してコンパレータによって順に２４０の単一ビット「発射／発射なし」コマンドに変換される。好適実施形態では、シリアル発射コマンドはここに説明されるシフトレジスタ／ラッチの組み合わせによる並列フォーマットに変換され、その中に記憶されてよいが、発射コマンドのシリアルストリームを適切なアプリケータに向ける多様な代替技法が、おそらく前記コマンドを真の並列フォーマットに変換することなく利用されてよいことが予想される。
【０１４５】
発射回数データの各ＦＩＦＯの全体的な容量を、カウンタにより生成される各増分「経過時間」と連続して比較することを伴なう前記プロセスは、検出器が、そのアレイのためのすべてのコンパレータ出力が論理「ゼロ」であると判断するまで反復される。これは、アレイの中のすべての噴射について、アレイ内の任意の噴射の（ＦＩＦＯ値により表される）所望の発射回数がカウンタにより示される経過時間を超えないことを示している。この状態がコンパレータによって感知されると、それは、そのパターンラインおよびそのアレイについて、すべての必要とされるパターニングが発生したことを示す。したがって、検出器はカウンタとガトリングクロックの両方に「リセット」パルスを送信する。ガトリングモジュールは、それから次のパターンラインのための発射回数データの伝送と、連続ローダによるＦＩＦＯの中へのロードを促すために次の基板変換器パルスを待機し、反復読み取り／比較プロセスは前述されたように繰り返される。
【０１４６】
好適実施形態では、アレイごとのガトリングメモリは実際には、代わりにアレイ弁に連結されよい２つの別個の、同一のＦＩＦＯから構成されてよい。このようにして、データが読み出され、１つのガトリングメモリで比較されている間に、次のパターンラインのためのデータが代替ガトリングメモリと関連付けられるＦＩＦＯの中にロードされてよく、それによりアレイごとにただ１つだけのガトリングメモリが使用されていればそれ以外の場合存在していた可能性があるあらゆるデータロード遅延を排除する。個々のＦＩＦＯの数がアレイ内のさらに多いまたはさらに少ない数の染料噴射に対処するために適切に修正されてよいことは明らかでなければならない。
【０１４７】
図２１は、最大パターン定義が所望のときに使用されてよい各アレイと関連付けられるオプションのメモリを描いている。静的ＲＡＭの形を取る可能性があるこのメモリは、精密に、個々のアプリケータの応答時間または染料流量特性における小さな変動を補うための「同調」または「微調整」容量で機能する。これは、指定されるアレイ内のアプリケータごとに、および所望の場合それぞれのこのようなアプリケータと関連付けられるそれぞれの考えられる発射回数ごとに、同じパターンデータ発射命令に応えて、指定されるアレイの中のすべてのアプリケータに、実質的に同量の染料を基板上に送達させるために必要な分、パターンデータによって決定される発射回数を増加または減少する個々の関数を関連付けるＲＡＭで実現されるルックアップテーブルによって達成される。
【０１４８】
スーパーピクセルが予め特定されたカラーを供するスーパーピクセルが構成され、パターン領域或いはディザリング要素にタイルされる自動化された手段を提供することにより、平均化アルゴリズムとハーフトーン構成アルゴリズムの使用は、与えられるパターンに利用可能なパレットカラーの範囲を広げ、また連続するトーンのイメージに最もマッチする感知されるカラーを形成するためにディザリングアルゴリズムの能力を大きく高める。この付加的な多能力は、プロセスカラーの当初の選択を、所望のターゲットカラーを再生するシステムの全体的な能力により重要でなくすることができ、及びそれにより、異なるプロセスカラーの比較的小さい数を使用して基板上に感知されるカラーの広い領域を形成するために提供されることができる。
【０１４９】
前述された好適実施形態は、例証としてのみとなることが意図されている。本発明の範囲に該当する前記に対する変型が前記説明から明らかとなることが予想される。本発明は、その説明によってではなく、以下の請求項の範囲によって制限されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本明細書の教示に従い繊維基板に模様をつけるのに適した従来技術によるコンピュータ制御式染料噴射パターニング装置の１つの例を概略的に示す。
【図２Ａ】パターン内に並べられ、実質的に均一な色を形成するハーフトーン要素として使用されるスーパーピクセルを生成する総合的な自動化プロセスを説明するフローチャートである。
【図２Ｂ】本明細書の教示に従って不均一な色を示すパターン領域内に配置されるディザリング要素として使用されるスーパーピクセルを生成する総合的な自動化プロセスを説明するフローチャートである。
【図３Ａ】１つまたは複数の透明な着色料を基板上の指定ピクセルに適用した結果生じる、観察される色を予測するための図２Ａと図２Ｂで参照される色混合アルゴリズム（「ＣＢＡ」）のフロー図を描いている。ピクセルはスーパーピクセルの一部であってよい、あるいは一部でなくてよい。フロー図は「染料」を参照しているが、このアルゴリズムの使用を含むここでの教示は他の透明な着色料の使用にも適用可能であり、本説明を通して使用される用語「染料」と「着色料」は任意の液状の透明な着色料の同義語と見なされなければならない。
【図３Ｂ】１つまたは複数の透明な着色料を基板上の指定ピクセルに適用した結果生じる、観察される色を予測するための図２Ａと図２Ｂで参照される色混合アルゴリズム（「ＣＢＡ」）のフロー図を描いている。ピクセルはスーパーピクセルの一部であってよい、あるいは一部でなくてよい。フロー図は「染料」を参照しているが、このアルゴリズムの使用を含むここでの教示は他の透明な着色料の使用にも適用可能であり、本説明を通して使用される用語「染料」と「着色料」は任意の液状の透明な着色料の同義語と見なされなければならない。
【図３Ｃ】１つまたは複数の透明な着色料を基板上の指定ピクセルに適用した結果生じる、観察される色を予測するための図２Ａと図２Ｂで参照される色混合アルゴリズム（「ＣＢＡ」）のフロー図を描いている。ピクセルはスーパーピクセルの一部であってよい、あるいは一部でなくてよい。フロー図は「染料」を参照しているが、このアルゴリズムの使用を含むここでの教示は他の透明な着色料の使用にも適用可能であり、本説明を通して使用される用語「染料」と「着色料」は任意の液状の透明な着色料の同義語と見なされなければならない。
【図４】指定された色を示す構築済みスーパーピクセルの着色料含有量を突き止めるために使用される平均化アルゴリズム（それぞれ図２Ａと図２Ｂのブロック５０と４５を参照する）をフローチャート形式で説明している。
【図５Ａ】パターン化アーチファクトを最小限に抑えることができるようにスーパーピクセル内の指定ピクセルに着色料を割り当てる上で有効なハーフトーン構築アルゴリズム（図２Ａのブロック６０を参照すること）の概要をフローチャート形式で表している。
【図５Ｂ】パターン化アーチファクトを最小限に抑えることができるようにスーパーピクセル内の指定ピクセルに着色料を割り当てる上で有効なハーフトーン構築アルゴリズム（図２Ｂのブロック５５を参照すること）の概要をフローチャート形式で表している。
【図６】２×２のスーパーピクセル内での着色料の最適（つまり、最も均一に分散された）設置に到達するためにハーフトーン構築アルゴリズムにより使用される着色料層の右回りの回転の連続を描いている。
【図７】構造型スーパーピクセルについて（濃度で表現される）必要とされる着色料の割合、スーパーピクセル内での着色料ごとの初期および最後の着色料配置、および結果として生じるスーパーピクセル組成を示す、平均化アルゴリズムおよびハーフトーン構築アルゴリズムの動作の例を図式で描いている。
【図８】メタピクセル型のスーパーピクセルについて（濃度で表現される）必要とされる着色料の割合、スーパーピクセル内での着色料ごとの初期および最後の着色料配置、および結果として生じるスーパーピクセル組成を示す、平均化アルゴリズムとハーフトーン構築アルゴリズムの動作の例を図式で描いている。
【図９】装置に関連付けられている複数の電子サブシステムだけではなく、ただ１つだけの染料噴射カラーバーと液状染料供給システムに対するその動作接続も示す図１の装置の概略側面立面図である。
【図１０】従来技術の電子制御システムを概略して開示するブロック図である。
【図１１】図１０に示される過去に既知のデータ処理段階でのパターンデータのフォーマットを概略的に示す。
【図１２】従来技術のマルチプロセッサ、および本発明が動作するパターン制御システム環境を描くブロック図である。
【図１３】本明細書で作成されたパターンを使用しパターニング装置に命令を下すためにルックアップテーブルが生成されてよい１つの従来技術の方法に関するフローチャートである。
【図１４】図１３のフローチャートの続きである。
【図１５Ａ】本明細書で作成されたパターンがパターニング装置により実現されてよい従来技術の方法のための発火時間テーブルを描く。
【図１５Ｂ】本明細書で作成されたパターンがパターニング装置により実現されてよい従来技術の方法のための機械カラーテーブルを描く。
【図１５Ｃ】本明細書で作成されたパターンがパターニング装置により実現されてよい従来技術の方法のためのパターンカラーテーブルを描く。
【図１５Ｄ】本明細書で作成されたパターンがパターニング装置により実現されてよい従来技術の方法のためのルックアップテーブルを描く。
【図１６Ａ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１６Ｂ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１６Ｃ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１６Ｄ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１６Ｅ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１６Ｆ】本明細書の教示に従って作成されたパターンに関連して使用される従来技術のルックアップテーブルの追加例を描く。
【図１７】本明細書に開示されるパターニング装置に関連して使用されてよい従来技術の電子制御システムを概略して開示するブロック図である。
【図１８Ａ】図１７に開示されている従来技術の「スタガ」メモリの図式による表現であって、時間Ｔ１でのメモリの状態を示す。
【図１８Ｂ】図１７に開示されている従来技術の「スタガ」メモリの図式による表現であって、時間Ｔ２、正確には１００パターン線の値のメモリ状態を示す。
【図１９】図１７に記述される従来技術の「ガトリング」メモリを説明するブロック図である。
【図２０】図１７から図１９に示されるような多様な従来技術によるデータ処理段階のフォーマットを概略的に示す。
【図２１】本明細書に説明されるように、各アレイに関連付けられてよいオプションの従来技術の「噴射同調」機能を示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１５‥基板，１８‥噴射染色装置，３２‥フレーム，３６‥カラーバー，３８‥モータ、
４０‥コンベヤー，
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005500903.tif 000131
2005500903.tif 000132
2005500903.tif 000133