(57)【要約】【課題】低分解能スキャン技術によるリアルタイム測定に資する方法を用いて分解色の位置合わせ不良を特性化するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】プロセッサアセンブリ７０４は、印刷装置によって出力される出力画像に含まれる、少なくとも１つの測定パッチのそれぞれの測定パッチに対応する分光反射率値を受け取る、少なくとも１つのプロセッサを含む。このプロセッサアセンブリ７０４は、受け取った分光反射率値に基づいて、第２の分解色に対する第１の分解色の位置合わせ不良を特性化するための、少なくとも１つのプロセッサで実行可能な一連のプログラマブル命令を含む位置合わせ不良決定モジュール７０６を含む。【選択図】図７
2008040494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色空間の分解色を用いて被印刷物にマークをつける印刷装置の分解色位置合わせ不良を特性化する方法であって、
少なくとも１つの測定パッチを含むパッチパターンを含む入力画像を与えるステップであって、各測定パッチは、前記色空間の少なくとも第１および第２の分解色を有する、ステップと、
前記入力画像に従って被印刷物にマークをつけることにより、前記パッチパターンに対応する、マークをつけられたパッチパターンを有する出力画像を生成するステップと、
前記出力画像の前記マークをつけられたパッチパターンの、少なくとも１つのパッチのそれぞれの分光反射率を測定するステップと、
前記測定に対応する、それぞれの分光反射率値を生成するステップと、
前記少なくとも１つの測定パッチのそれぞれの、少なくとも第１および第２の分解色の間で、前記分光反射率値に基づいて、位置合わせ不良を特性化するステップと、を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記パッチパターンが複数のキャリブレーションパッチをさらに含む、方法において、
前記マークをつけられたパッチパターンのうちの、マークをつけられた複数のキャリブレーションパッチに対応する分光反射率値を用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップをさらに含む、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、複数のエントリを格納するキャリブレーションデータ構造体を生成するステップであって、各エントリは、分光反射率値と、少なくとも２つの分解色の間の位置合わせ不良の程度および方向を表す、対応する位置合わせ不良データとを有するステップを含む、方法において、
前記位置合わせ不良を特性化するステップは、
前記測定された反射率と最適に一致する分光反射率値を有するキャリブレーションデータ構造体エントリを識別するステップと、
前記対応する位置合わせ不良データを用いて前記位置合わせ不良を特性化するステップと、を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
色空間の分解色を用いて被印刷物にマークをつける印刷装置によって出力された出力画像に含まれる、パッチパターンの個々のパッチの分光反射率測定値に対応する分光反射率値を受け取る少なくとも１つのプロセッサを含むプロセッサアセンブリであって、前記パッチパターンは少なくとも１つの測定パッチを含み、各測定パッチは前記色空間の少なくとも第１および第２の分解色を有する、プロセッサアセンブリにおいて、
前記少なくとも１つの測定パッチの各測定パッチの少なくとも第１および第２の分解色の間で、前記分光反射率値に基づいて、位置合わせ不良を特性化するための、前記少なくとも１つのプロセッサで実行可能な一連のプログラマブル命令を含む位置合わせ不良決定モジュールを含む、ことを特徴とするプロセッサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分解色の位置合わせ不良の空間変動を高分解能で特性化するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの先行技術における、分解色の位置合わせ不良（ミスレジストレーション、misregistration）を特性化（characterization）する方法は、物理的な位置合わせマークを使用することを含む。この位置合わせマークは、２本の細い直線を含み、各線は、異なる分解色で形成される。これら２本の線は、位置合わせされ、結合されて、１本の直線を形成する。これら２本の線の並び方が解析され、これがずれていれば、一方の分解色が他方に対して位置合わせ不良であることになる。この解析は、印刷された位置合わせマークを顕微鏡で精査することと、位置合わせ不良が起きているかどうかを目視で確認することとを含む場合がある。そのような解析は、退屈であり、自動化に貢献しない。また、この解析は、高分解能スキャン装置でマークを撮像することと、その高分解能スキャン画像を複雑なソフトウェアを用いて解析して、位置合わせマークの相互の位置関係を調べることとを含む場合がある。このタイプの解析には、高価な高分解能スキャン装置が必要になる可能性があり、また、膨大な計算能力を必要とする可能性がある。さらに、このタイプの処理は、トナーの飛散のような、微小な瑕疵でもエラーになりやすい。
【０００３】
大量かつ／または高品質の画像を出力するハイエンドの印刷装置に用いられる、別の先行技術の方法では、分解色の位置合わせ不良は、光受容体ムービングベルト上の、２つの分解色（たとえば、シアンとマゼンタ）のパッチのエッジ間の移行期間を測定することによって特性化される。これらのパッチは、角度をなすエッジ（たとえば、シェブロン）を有し、これらのエッジを用いて、高速スキャン方向（光受容体ベルトの長手軸を横切る方向）および低速スキャン方向（光受容体ベルトの長手軸に平行な方向）の両方における位置合わせ不良を決定することが可能である。シェブロンの動くエッジ間の時間の測定にはシンプルな光検出器が用いられ、その時間を用いて、低速および高速の両スキャン方向における位置合わせ不良を計算することが可能である。この方法の弱点は、光受容体ベルトの幅全体のうちの２、３箇所にしか光検出器が存在しないために、ページ全体にわたる位置合わせ不良の測定値を取得することができないことである。この、分解色の位置合わせ不良の特性化の方法は、光検出器および関連する解析ソフトウェアのコストが高いために、ハイエンド印刷システム向けとされている。
【０００４】
さらに、色位置合わせ不良を特性化する現行の方法では、一度に検査できるのは、２つの分解色の間の位置合わせ不良だけである。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１７８９５２号明細書
【非特許文献１】Arney他,"Kubelka-Munk Theory and the MTF of Paper",Journal of Imaging Science and Tech.,Vol.47,No.4,pp.339-345（２００３年７月）
【非特許文献２】Oztan他,"Quantitative Evaluation of Misregistration Induced Color Shifts in Color Halftones",Color Imaging X:Processing,Hardcopy, and Applications,Proc.Of SPIE=IS&T Electronic Imaging,SPIE, Vol.5667,pp.501-512（２００５年）
【非特許文献３】Sharma,"Digital Color Halftones", Digital Color Imaging Handbook,Ch.6,E. （２００２年１２月）
【非特許文献４】Yang他,"Light Scattering and Ink Penetration Effects on Tone Reproduction",Inst.Of Science and Tech.,Linkping Univ.,Sweden,PICS'2000（２０００年３月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの先行技術の弱点を克服するための、本開示の一態様は、低分解能スキャン技術によるリアルタイム測定に資する方法を用いて分解色の位置合わせ不良を特性化するシステムおよび方法を提供することである。
【０００７】
本開示の別の態様は、処理負荷を最小限にするために、少数の要素のシンプルな処理によってテストパターンを解析するシステムおよび方法を提供することである。
【０００８】
本開示の別の態様は、テストパターンを印刷して解析することであり、その解析は、テストパターンが印刷されたページの瑕疵に対してきわめて不感受である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のさらなる態様は、一度に３つ以上の分解色の間の色位置合わせ不良を特性化することである。
【００１０】
本開示のさらなる態様は、検査空間変動に対する分解能を最大化するために、占有する空間量を最小限にするテストパターンを用いて、色位置合わせ不良を特性化することである。
【００１１】
本開示の対象は、色空間の分解色を用いて被印刷物にマークをつける印刷装置の分解色位置合わせ不良を特性化する方法である。この方法は、少なくとも１つの測定パッチを含む、パッチパターンを含む入力画像を与えるステップであって、各測定パッチが、色空間の少なくとも第１および第２の分解色を有する、ステップと、入力画像に従って被印刷物にマークをつけることにより、パッチパターンに対応する、マークをつけられたパッチパターンを有する出力画像を生成するステップと、を含む。出力画像の、マークをつけられたパッチパターンの、少なくとも１つのパッチのそれぞれの分光反射率が測定され、その測定に対応する、それぞれの分光反射率値が生成される。少なくとも１つの測定パッチの各測定パッチの少なくとも第１および第２の分解色の間で、分光反射率値に基づいて、位置合わせ不良が特性化される。
【００１２】
本開示の方法であって、前記パッチパターンが複数のキャリブレーションパッチをさらに含む、方法においては、前記マークをつけられたパッチパターンのうちの、マークをつけられた複数のキャリブレーションパッチに対応する分光反射率値を用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップをさらに含む、ことが好適である。
【００１３】
本開示の方法であって、複数のエントリを格納するキャリブレーションデータ構造体を生成するステップであって、各エントリは、分光反射率値と、少なくとも２つの分解色の間の位置合わせ不良の程度および方向を表す、対応する位置合わせ不良データとを有するステップを含む、方法においては、前記位置合わせ不良を特性化するステップは、前記測定された反射率と最適に一致する分光反射率値を有するキャリブレーションデータ構造体エントリを識別するステップと、前記対応する位置合わせ不良データを用いて前記位置合わせ不良を特性化するステップと、を含む、ことが好適である。
【００１４】
本開示の方法であって、前記複数のキャリブレーションパッチは、複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒ（ノイゲバウアー）パッチを含み、前記複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチは、前記色分解空間の分解色の可能な順序のそれぞれによって異なるグルーピングから形成された、前記被印刷物自体も含むＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチを含む、方法においては、前記マークをつけられたパッチパターンのうちの、マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチに対応する分光反射率値を用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップをさらに含む、ことが好適である。
【００１５】
本開示の方法では、前記マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチに対応する、前記測定された分光反射率値を用いて、マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチについての透過率スペクトルを決定するステップと、前記マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチについての透過率スペクトルを用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップと、をさらに含む、ことが好適である。
【００１６】
本開示の方法では、前記測定パッチは、少なくとも２つの万線スクリーン（line screen）を含み、各万線スクリーンは、前記測定パッチの、前記色空間の少なくとも第１および第２の分解色の各分解色のうち一方の分解色を使用し、各万線スクリーンは、前記対応する分解色の、少なくとも１つの平行線を含む、ことが好適である。
【００１７】
本開示の方法では、前記複数のキャリブレーションパッチは、複数の単一分解色パッチを含み、前記単一分解色パッチのそれぞれは、少なくとも２つの万線スクリーンのそれぞれに対応する単一分解色パッチを有する、少なくとも２つの万線スクリーンのうちの単一の異なる万線スクリーンを含み、前記マークをつけられたパッチパターンのうちの、マークをつけられた複数の単一分解色パッチに対応する分光反射率値を用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップをさらに含む、ことが好適である。
【００１８】
本開示の方法では、前記マークをつけられた複数の単一分解色パッチに対応する前記測定された分光反射率値を用いて、マークをつけられた単一分解色パッチのそれぞれの、散乱確率係数αと前記平行線の幅とのうちの少なくとも一方を決定するステップと、前記マークをつけられた単一分解色パッチのそれぞれの散乱確率係数および線幅情報のうちの、前記決定された少なくとも一方を用いて、前記位置合わせ不良を特性化するステップと、をさらに含む、ことが好適である。
【００１９】
本開示の方法では、前記キャリブレーションデータ構造体を生成するステップが、線広がり関数を適用するステップを含む、ことが好適である。
【００２０】
本開示の方法では、前記少なくとも１つの測定パッチの各測定パッチが、前記色空間に含まれるすべての分解色を含み、前記分解色のそれぞれの、前記色空間に含まれる別の分解色に対する位置合わせ不良が決定される、ことが好適である。
【００２１】
本開示の方法では、前記少なくとも１つの測定パッチの各測定パッチが、少なくとも第１、第２、および第３の分解色を有し、少なくとも、前記第１および第３の分解色の間の位置合わせ不良、ならびに前記第２および第３の分解色の間の位置合わせ不良が、前記測定パッチの１つの分光反射率測定値に基づいて決定される、ことが好適である。
【００２２】
本開示の方法では、前記少なくとも２つの万線スクリーンのうちの各万線スクリーンが互いに位相シフトしている、ことが好適である。
【００２３】
本発明のさらなる対象は、印刷装置によって出力される（入力画像のコピーである）出力画像に含まれる、少なくとも１つの測定パッチのそれぞれの測定パッチに対応する分光反射率値を受け取る、少なくとも１つのプロセッサを含むプロセッサアセンブリである。このプロセッサアセンブリは、受け取った分光反射率値に基づいて、第２の分解色に対する第１の分解色の位置合わせ不良を特性化するための、少なくとも１つのプロセッサで実行可能な一連のプログラマブル命令を含む位置合わせ不良決定モジュールを含む。
【００２４】
本開示のプロセッサアセンブリでは、前記位置合わせ不良決定モジュールは、複数のエントリを格納するキャリブレーションデータ構造体をさらに生成し、各エントリは、分光反射率値と、少なくとも２つの分解色の間の位置合わせ不良の程度および方向を表す、対応する位置合わせ不良データとを含み、前記位置合わせ不良を特性化するステップは、前記測定された反射率と最適に一致する分光反射率値を有する前記キャリブレーションデータ構造体エントリを識別するステップと、前記対応する位置合わせ不良データを用いて前記位置合わせ不良を特性化するステップと、を含む、ことが好適である。
【００２５】
本開示のプロセッサアセンブリでは、前記パッチパターンは、複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチを含み、前記複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチは、前記色分解空間の分解色の可能な順序のそれぞれによって異なるグルーピングから形成される、分解色を含まないＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチを含み、前記位置合わせ不良決定モジュールは、前記マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチに対応する、測定された分光反射率値を用いて、前記マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチについての透過率スペクトルを決定し、前記マークをつけられた複数のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチについての透過率スペクトルを用いて、前記位置合わせ不良を特性化する、ことが好適である。
【００２６】
本開示のプロセッサアセンブリでは、前記測定パッチは、少なくとも２つの万線スクリーンを含み、各万線スクリーンは、前記測定パッチの、前記色空間の少なくとも第１および第２の分解色の各分解色のうち一方の分解色を使用し、各万線スクリーンは、前記対応する分解色の、少なくとも１つの平行線を含む、ことが好適である。
【００２７】
本開示のプロセッサアセンブリでは、前記パッチパターンは、複数の単一分解色パッチをさらに含み、前記単一分解色パッチのそれぞれは、少なくとも２つの万線スクリーンのそれぞれに対応する単一分解色パッチを有する、少なくとも２つの万線スクリーンのうちの単一の異なる万線スクリーンを含み、前記位置合わせ不良決定モジュールは、前記マークをつけられた複数の単一分解色パッチに対応する測定された分光反射率値を用いて、マークをつけられた単一分解色パッチのそれぞれの、散乱確率係数αと前記平行線の幅とのうちの少なくとも一方を決定し、前記マークをつけられた単一分解色パッチの散乱確率係数および線幅情報のうちの、前記決定された少なくとも一方を用いて、前記位置合わせ不良を特性化する、ことが好適である。
【００２８】
本開示のプロセッサアセンブリでは、前記少なくとも１つの測定パッチの各測定パッチが、少なくとも第１、第２、および第３の分解色を有し、少なくとも、前記第１および第３の分解色の間の位置合わせ不良、ならびに前記第２および第３の分解色の間の位置合わせ不良が、前記測定パッチの１つの分光反射率測定値に基づいて決定される、ことが好適である。
【００２９】
本発明のさらなる対象は、複数のエントリを格納するキャリブレーションデータ構造体である。各エントリは、分光反射率値と、少なくとも２つの分解色の間の位置合わせ不良の程度および方向を表す、対応する位置合わせ不良データと、を含む。
【００３０】
分解色位置合わせ不良を特性化する、本開示のシステムおよび方法の他の特徴は、本開示のシステムおよび方法が例示された添付図面と併せて行われる、以下の詳細説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
まず、図１に、全体が分解色位置合わせ不良特性化（Color Separation Misregistration Characterization、以下ＣＳＭＣとする）システム１００として示された、本開示による例示的ＣＳＭＣシステムを示す。ＣＳＭＣシステム１００は、印刷装置１０２と解析ユニット１０４とを含む。入力画像１０５が印刷装置１０２に入力され、印刷装置１０２は、入力画像１０５に対応する画像を用いて被印刷物にマークをつける。
【００３２】
入力画像１０５は、複数のキャリブレーションパッチ１０６と複数の測定パッチ１０８とを有するパッチパターンを含み、測定パッチ１０８については、ペア１１０の形に並べることが可能である。キャリブレーションパッチ１０６は、後で詳述される、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ（ノイゲバウアー）プライマリパッチのセット１１２と、単一分解色パッチのセット１１４とを含む。測定パッチ１０８のそれぞれは、後で詳述するように、複数の平行線を有する画像万線スクリーン（line screen）を含む、所定の色分解構造を有し、それらの平行線は、少なくとも第１および第２の分解色のそれぞれの線を含む。
【００３３】
マークをつけられた被印刷物は、複数のキャリブレーションパッチ１０６に対応する、マークをつけられた複数のキャリブレーションパッチ１１６と、複数の測定パッチ１０８およびペア１１０に対応する、ペア１２０の形に並べられることが可能な、マークをつけられた複数の測定パッチ１１８と、を有する出力画像１０７として出力される。キャリブレーションパッチ１１６は、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチ１１２に対応する、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチのセット１２２と、単一分解色パッチ１１４に対応する、単一分解色パッチのセット１２４とを含む。出力画像１０７は、複数のキャリブレーションパッチ１１６と、複数の測定パッチ１１８の、それぞれのマークをつけられたパッチの分光反射率を解析するために、解析ユニット１０４に送られる。
【００３４】
分光反射率は、波長の関数であり、反射光強度を入射光強度で割ったものであり、鏡面反射率と拡散反射率とを含む。鏡面反射率は、一般的には光沢に関係する表面反射率を意味し、入射光角度マイナス１８０度の角度から見たときが最高強度である。紙の被印刷物にトナーでマークをつける印刷用途では、鏡面反射率は、ほぼ無視できる。拡散反射率は、ほぼ等方性であり、トナー／インク層および被印刷物層の内部から散乱される光を含む。本開示においては、特に断らない限り、分光反射率と言えば拡散分光反射率のことであると考えてよい。
【００３５】
用語「印刷装置」は、本明細書においては、デジタルコピー機、電子写真印刷システム、インクジェット印刷システム、複写印刷システム、製本機械、ファクシミリ装置、多機能装置、繊維マーキング機械などのように、任意の用途でマーキング出力機能を実行する任意の装置またはシステムを包含する。マーキングの様式は、たとえば、被印刷物にトナー、インク、染料などを塗布することや、被印刷物にエンボシング、ピーニング、エッチングなどを施すことを含んでよい。被印刷物は、紙、ボール紙、透明シート、紙派生物、金属、プラスチック、ガラス、木、布などの材料であってよい。被印刷物はまた、電子写真の現像時にトナーが付着する光受容体ベルトであってもよい。光受容体ベルトの通過時に光受容体ベルトの分光反射率を測定する分光光度計バーを設けることによって、位置合わせ不良のリアルタイム特性化を実施することが可能である。
【００３６】
印刷装置１０２は、入力画像１０５を受け取り、出力画像１０７を出力する。入力画像１０５は、ページ記述言語と呼ばれることが多いプリンタ対応言語（ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＰＤＦ（登録商標）、またはＰＣＬ（登録商標）など）のデジタルファイルとして受け取られることが可能である。デジタルファイルは、コンピュータ端末やスキャナ（図示せず）のようなリモート装置またはローカル装置からのジョブ要求によって、または複数のパッチが印刷された文書をスキャンすることによって、印刷装置１０２によって受け取られることが可能である。後者の場合、スキャンは、印刷装置１０２のスキャナプレートまたはプラテンガラスの上に文書を位置決めすることによって実行され、この文書は、印刷装置１０２と一体化されたスキャナによって読み込まれる。
【００３７】
印刷装置１０２は、入力画像１０５に従って被印刷物にマークをつけて出力画像１０７を生成する。パッチは、線画の形態であり、それより多い階調を必要としない。印刷装置１０２の分解色の位置合わせが理想的であれば（たとえば、分解色の位置合わせ不良が皆無であれば）、出力画像１０７は、入力画像１０５とほぼ同一であり、出力画像１０７のパッチの分光反射率は、入力画像１０５のパッチの分光反射率とほぼ同一である。
【００３８】
マークをつけられた複数のキャリブレーションパッチ１１６の個々の分光反射率は、複数の測定パッチエントリを格納するキャリブレーションデータ構造体１３０（たとえば、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）または同様のもの）を作成するために測定され、構造体１３０においては、解析的または経験的なプロセスによって決定された分光反射率値が、色分解構造の１つまたは複数の分解色の、別の分解色に対する位置合わせ不良の程度および方向（たとえば、上または下、左または右）を表す位置合わせ不良値に対応する。マークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率が測定される。マークをつけられた測定パッチ１１８の個々の測定値は、マークをつけられた（測定された）測定パッチ１１８の分解色同士の間の位置合わせ不良を決定するために、キャリブレーションデータ構造体１３０において、対応する位置合わせ不良値をルックアップするためのインデックスとして用いられる。この相対的な位置合わせ不良は、低速および高速のスキャン方向について特性化される。分解色の位置合わせ不良が特性化されれば、位置合わせ不良を修正するステップを実行することが可能である。分解色の位置合わせ不良の修正は、本開示の範囲を越える。
【００３９】
キャリブレーションパッチ１０６は、図１では、入力画像１０５が与えられた被印刷物の上部に配置されて示されているが、キャリブレーションパッチ１０６の配置は、特定の位置には限定されない。Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチのセット１１２は、使用されている色分解空間の分解色の可能な順序によって異なるグルーピングのためのソリッドパッチであって、色分解空間の分解色を含まないソリッドパッチを含む。Ｎ色分解空間の場合（Ｎ個の異なる分解色を用いる場合）は、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチが、Ｎ色分解空間の０〜Ｎ個の分解色を使用する可能な順番のそれぞれに対して与えられる。ここでの例では、色分解空間はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、黄、黒）であり、Ｎは４である。Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１１２は、分解色を有しないパッチ（白色の被印刷物に対する白の場合はＷと称されるが、被印刷物は白色に限定されない）と、Ｗ、Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ、ＣＹ、ＣＭ、ＣＫ、ＹＭ、ＹＫ、ＭＫ、ＣＹＭ、ＣＹＫ、ＣＭＫ、ＹＭＫ、ＣＹＭＫの各組合せのパッチ（全部で１６個のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１１２）とを含む。
【００４０】
出力画像１０７のキャリブレーションパッチ１１６は、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２と、単一分解色パッチ１２４とを含む。それぞれのＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１１２および１２２は、各パッチに用いられる組合せに含まれる各分解色の層を塗布することにより、対応する被印刷物の上にマーキングされる。電子写真印刷プロセスの融着段階では、各層のトナーが結合されて、他のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１１２または１２２のそれぞれに対して固有の分光反射率を有する組合せが形成される。出力画像１０７のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２のそれぞれの分光反射率が測定される。Ｗ  Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２の分光反射率測定値は、出力画像１０７の被印刷物の分光反射率である。Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２に関連付けられた分光反射率測定値の適用については、後で詳述する。
【００４１】
図２は、単一分解色パッチ１１４を詳細に示す。単一分解色パッチ１１４は、所定の定格フィルファクタ（ここでの例では、単一分解色の定格５０％フィルファクタ）を有する平行線２０２を有する万線スクリーンを含む。用語「フィルファクタ」は、パッチの、当該分解色のトナーで覆われる面積の合計の、全体面積に対するパーセンテージを意味する。定格５０％フィルファクタが指定されているのは、インクまたはトナーの広がりのような、物理的なマーキングアーティファクトの結果として、実際のフィルファクタが５０％より多いか少ないかになりうるためである。単一分解色パッチのペアが、各単一分解色に対して、各方向（一般に０度と９０度）に１つずつ与えられる。図２に示された単一分解色パッチ１１４は、分解色シアンに対して与えられたパッチのペアの第１のパッチである。ＣＭＹＫ色空間の場合は、単一分解色パッチ１１４が８個ある。
【００４２】
各ペアの第１および第２の単一分解色パッチ１１４の万線スクリーンの平行線は、それぞれ第１および第２の方向を有する。それらの方向は互いに異なり、その差は、１８０°の整数倍ではない。万線スクリーン方向は、万線スクリーンの平行線と基準線（通常は紙のエッジ）との間の角度で規定される。
【００４３】
単一分解色パッチ１１４のペアの分光反射率測定値は、低速および高速のスキャン方向の位置合わせ不良測定値のキャリブレーションに用いられる。以下の例では、単一分解色パッチ１１４の各ペアの第１および第２のパッチの万線スクリーン方向は、それぞれ０度および９０度である。０度の万線スクリーン方向を有する単一分解色パッチ１１４の分光反射率測定値は、低速方向の位置合わせ不良測定値のキャリブレーションに用いられ、９０度の万線スクリーン方向を有する単一分解色パッチ１１４の分光反射率測定値は、高速方向の位置合わせ不良測定値のキャリブレーションに用いられる。
【００４４】
単一分解色パッチ１１４の第１および第２の万線スクリーン方向は、上記の例で示された０°または９０°に限定されない。たとえば、それぞれの万線スクリーン方向は、４５°および１３５°であってよく、低速および高速方向におけるキャリブレーションデータ構造体１３０の生成および／または位置合わせ不良の計算は、回転操作を実行することによって、行われることが可能である。
【００４５】
入力単一分解色パッチ１１４のフィルファクタは、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４のフィルファクタと必ずしも同じではなく、トナー、被印刷物、マーキングの環境および使用機器などの特性のような要因に応じて異なる可能性がある。マークをつけられた単一分解色パッチ１２４のフィルファクタは、マークをつけられた測定パッチ１１８の万線スクリーンのフィルファクタを表す。フィルファクタは、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４およびマークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率測定値に影響するので、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４のフィルファクタを決定することは、マークをつけられた測定パッチ１１８の位置合わせ不良を決定することに役立つ。
【００４６】
図３は、入力画像１０５にある測定パッチのペア１１０の例示的な測定パッチ１０８を示す。測定パッチ１０８は、使用されている色空間（ここでの例では、ＣＭＹＫ）の各分解色を使用し、第１の万線スクリーン方向を有する、重なり合う平行線を含む。そのペアの他方の測定パッチ１０８は、同じ構造の重なり合う平行線を含むが、それらの平行線は、第１の万線スクリーン方向と異なる第２の万線スクリーン方向を使用し、それらの方向の差は１８０°の整数倍ではない。測定パッチのペアの分光反射率測定値から得られた情報は、低速および高速のスキャン方向の位置合わせ不良を決定することに用いられる。以下の例では、測定パッチの各ペア１１０の第１および第２の万線スクリーン方向は、それぞれ０度および９０度である。０度および９０度の万線スクリーン方向を有する測定パッチ１０８の分光反射率測定値は、それぞれ低速および高速方向の位置合わせ不良を決定することに用いられる。
【００４７】
測定パッチ１０８の第１および第２の万線スクリーン方向は、上記の例で示された０°または９０°に限定されない。たとえば、それぞれの万線スクリーン方向は、４５°および１３５°であってよく、低速および高速方向におけるキャリブレーション関数の生成および／または位置合わせ不良の計算は、回転操作を実行することによって、行われることが可能である。測定パッチペア１１０の第１および第２の万線スクリーン方向は、単一分解色パッチ１１４の第１および第２の万線スクリーン方向と同じでなくてもよい。
【００４８】
図４は、図３に示された例示的な測定パッチ１０８に対応する、出力画像１０７の測定パッチ１１８を示し、測定パッチ１１８において、分解色の１つが位置合わせ不良を起こしている。図４に示された例では、黄の分解色が下方向に位置合わせ不良を起こしている（たとえば、黄の分解色によるマーキングが下方向にずれている）。図４に示された測定パッチ１１８の分光反射率は、図３に示された、対応する測定パッチ１０８の分光反射率と異なる。分光反射率の差は、視認可能であり、測定可能である。
【００４９】
測定パッチ１０８は、使用されている色空間のそれぞれの色の万線スクリーンを含み、各万線スクリーンは、５０％フィルファクタの、対応する色で形成されている。
【００５０】
ここでの例では、４個の万線スクリーン３０２、３０４、３０６、および３０８が与えられ、それぞれは、５０％フィルファクタの、それぞれＣ、Ｙ、Ｍ、およびＫで形成されている。簡単のために、各参照符号は、それぞれの万線スクリーンのフィルファクタ部分を示す。各万線スクリーンは、直線として形成された、５０％フィルファクタの分解色の１つを含む、少なくとも１周期の中間階調を含む。それぞれの測定パッチは、複数周期の中間階調を含むことが可能であり、直線群は、間隔をおいた平行線として形成される。万線スクリーン３０２、３０４、３０６、および３０８の少なくとも一部分が、それらが互いに部分的に平行に重なり合うように、互いに対して変位している。この変位を位相シフトと呼ぶ。万線スクリーン間の位相シフトの程度は、あらかじめ決定される。
【００５１】
複数の測定パッチ１０８は、ほぼ同一であってよい。マークをつけられたキャリブレーションパッチ１１６の分光反射率測定値は、キャリブレーションデータ構造体１３０を生成することに用いられる。マークをつけられた測定パッチ１１８のそれぞれの分光反射率は、以下に詳述するように測定される。マークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率測定値は、キャリブレーションデータ構造体１３０を用いて、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙの位置合わせ不良の量と相互に関連付けられる。位置合わせ不良の特性は、マークをつけられた測定パッチ１１８において使用される分解色の、被印刷物上の相互の空間位置の関数として、高い粒状性（たとえば、約０．２５インチ（約４．２３ｍｍ））とともに取得可能である。ここでの例では、Ｃ、Ｍ、およびＹのそれぞれの位置合わせ不良は、Ｋに対して決定される。
【００５２】
図５は、位相シフトと、外見の視認可能な変化との関係を示す図である。図５は、パッチ系列５０２を示し、各パッチは、第１および第２の画像万線スクリーンを使用している。各万線スクリーンは、５０％フィルファクタの異なる色で形成されている。第１および第２の万線スクリーンは、第１のセットの線５０６と、第２のセットの線５０８とを形成し、これらの各セットは、少なくとも１本の線を有し、それらの線はすべて平行である。第１のセットの線５０６は、第１の分解色（シアンなどであって、明るめの陰影線５０６で示されている）から形成され、第２のセットの線５０８は、第２の分解色（マゼンタなどであって、暗めの陰影線５０８で示されている）から形成される。
【００５３】
パッチ系列５０２は、５１０〜５１７の番号を振られた８個のパッチを含む。第１のパッチ５１０は、ラインオンライン描画を用い、このパッチにおいて、第１のセットの線５０６は、第２のセットの線５０８に対してラインオンラインであり、第５のパッチ５１４は、ラインオフライン描画を用い、このパッチにおいて、第１のセットの線５０６は、第２のセットの線５０８に対してラインオフラインである。ラインオンラインは、ドットオンドットと同様に、所望の色を実現するために、第１の分解色の線を第２の分解色の線の上に重ね合わせることを意味し、ラインオフラインは、ドットオフドットと同様に、所望の色を実現するために、第１の分解色の線を第２の分解色の線の空隙に配置することを意味する。ここでの例では、ラインオフライン描画において、第１の分解色の線と第２の分解色の線との間に空隙がない。
【００５４】
線５０８は、パッチ５１０〜５１７のすべてにおいて、位置が固定されている。パッチ５１１〜５１７については、線５０６は、水平方向の直前のパッチに対して、増分量だけ平行移動または変位している。線５０６の、線５０８に対する変位も、位相シフトまたはスクリーン変位と呼ばれる。線５０６が、連続するパッチ系列５０２のそれぞれにおいて、線５０８に対して増分的に平行移動（増分的スクリーン変位）するにつれて、パッチ５１０のラインオンラインパターンは、パッチ５１４のラインオフラインパターンに徐々に遷移し、その後、パッチ５１５〜５１７において再度ラインオンライン描画に徐々に遷移して、中間階調の１周期が完結する。
【００５５】
図示された例では、平行移動の増分は、線５０６および５０８の幅の１／４である（線５０６および５０８の幅はすべて同じであり、万線スクリーン周期の幅の半分である）。パッチ５１０から５１７への遷移は、中間階調の１周期を表し、８個のパッチ５１０〜５１７のそれぞれは、中間階調の１／８周期を表す。パッチ５１１〜５１７の分光反射率および色特性（クロマや輝度など）は、線２０８に対する線２０６の様々な重なり具合に応じて変化し、この変化は視認される。クロマおよび輝度は、それぞれが分光反射率の関数である。たとえば、線がラインオフライン描画されている第５のパッチ５１４において、クロマが最大になる。分光反射率、輝度、および色特性（たとえば、クロマ）の変化は、測定可能であり、予測可能である。
【００５６】
図４に示された例示的な測定パッチ１０８をさらに参照して、分解色同士の間の、所定の程度の位相シフトについて説明する。万線スクリーン４０２（Ｃスクリーン）は、万線スクリーン４０８（Ｋスクリーン）に対して（−Ｌ／４）位相シフトしており、万線スクリーン４０４（Ｍスクリーン）および万線スクリーン４０６（Ｙスクリーン）は、互いに同相であり（重なり合っており）、Ｋスクリーンに対して（＋Ｌ／４）位相シフトしている（Ｌは中間階調の周期）。万線スクリーン間の位相シフトの程度は、上記の位相シフトに限定されないが、上記の位相シフトは、４色の色空間に関しては、決定可能な位置合わせ不良の範囲を最適化する。さらに、Ｃ、Ｍ、Ｙ分解色のそれぞれの、Ｋに対する位相シフトの記号（＋または−）は、上記のものに限定されない。たとえば、Ｃ、Ｍ、Ｙ分解色のそれぞれの、Ｋに対する別の位相シフト構造として、（−Ｌ／４、＋Ｌ／４、−Ｌ／４）もありうる。万線スクリーン４０２、４０４、４０６、および４０８に用いられる万線スクリーン周波数は、所望の結果に応じて選択されることが可能であり、万線スクリーン周波数が高いほど、生成される色精度が精密になり、周波数が低いほど、位置合わせ不良の予測可能性の範囲が広がる。
【００５７】
図６は、位置合わせ不良がない、入力画像１０５の測定パッチ１０８の、第１の断面図６０２と、位置合わせ不良がある、マークをつけられた測定パッチ１１８の、第２の断面図６０４とを示す。断面図６０２および６０４のそれぞれは、物理的に別個である領域ｍに分割された、中間階調の完全な周期またはセルを示す。断面図６０２に対応する領域は、領域６０６（ＣＫ）、領域６０８（ＭＹＫ）、領域６１０（ＭＹ）、および領域６１２（Ｃ）を含む。断面図６０４に対応する領域は、領域６１４（ＣＫ）、領域６１６（ＭＫ）、領域６１８（ＭＹＫ）、領域６２０（ＭＹ）、領域６２２（ＣＹ）、および領域６２４（Ｃ）を含む。
【００５８】
測定パッチ１１８に位置合わせ不良がある場合は、領域の数、領域ごとの分解色の組合せ、および／または領域のサイズが、位置合わせ不良がない測定パッチ１０８に対して変化する。各領域の分光反射率は、対応するＮｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチ１２２の分光反射率に関連する。したがって、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒパッチ１２２の分光反射率測定値は、マークをつけられた測定パッチ１１８の位置合わせ不良を決定することに役立つ。さらに、領域のサイズは、単一分解色パッチ１２４の分解色ごとのフィルファクタに対応する。分解色ごとのフィルファクタを決定することも、マークをつけられた測定パッチ１１８の位置合わせ不良を決定することに役立つ。
【００５９】
キャリブレーションパッチ１０６および測定パッチ１０８の分光反射率を測定することと、その測定値を解析して、測定パッチ１０８における分解色位置合わせ不良を特性化することと、キャリブレーションデータ構造体１３０を生成することとが、解析ユニット１０４によって実行される。図７は、解析ユニット１０４の実施形態を示し、解析ユニット１０４は、キャリブレーションパッチ１０６および測定パッチ１０８の個々のパッチの分光反射率を測定する分光反射率検知装置７０２を含む。分光反射率検知装置７０２は、少なくとも１つの光源を有する照明装置と、入射光（周辺光、および／または少なくとも１つの光源によって生成された光）が入射するアパーチャと、アパーチャから入射した光を検知して、分光反射率を表す信号を出力する光検出器のアレイと、を含むことが可能である。この出力信号は、アレイの光検出器の出力の平均値を表す属性（たとえば、大きさ）を有することが可能である。分光反射率検知装置７０２の一例は、分光光度計である。
【００６０】
分光反射率検知装置７０２は、ユーザが、出力画像１０７をスキャンするために、物理的に保持して出力画像１０７の上で動かす手持ち式装置であることが可能である。代替として、分光反射率検知装置７０２は、出力画像１０７を受け取り、出力画像１０７を自動的にスキャンする、非可搬型装置であることも可能である。分光反射率検知装置７０２は、アナログまたはデジタルの信号を出力する。信号がアナログであれば、デジタル信号に変換される。アナログデジタル変換は、分光反射率検知装置７０２と一体化されたアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路、または分光反射率検知装置７０２の外部にあるＡＤＣ回路によって実行されることが可能である。出力の分光反射率値は、各測定パッチ１０８の平均分光反射率値を含むことが可能である。
【００６１】
分光反射率検知装置７０２から出力された、測定された分光反射率値は、少なくとも１つのプロセッサを有するプロセッサアセンブリ７０４に渡される。少なくとも１つのプロセッサで実行可能な位置合わせ不良決定モジュール７０６が、測定された分光反射率値を受け取る。位置合わせ不良決定モジュール７０６は、キャリブレーションモジュール７０８と、測定パッチ解析モジュール７１０とを含む。キャリブレーションモジュール７０８は、キャリブレーションデータ構造体１３０を生成する。キャリブレーションデータ構造体１３０は、プロセッサアセンブリ７０４からのアクセスが可能な記憶装置に格納される。測定パッチ解析モジュール７１０は、マークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率測定値を用いて、キャリブレーションデータ構造体１３０にある、対応する位置合わせ不良をルックアップして（調べて）、マークをつけられた測定パッチ１１８の位置合わせ不良を決定する。
【００６２】
位置合わせ不良決定モジュール７０６とそのキャリブレーションモジュール７０８および解析モジュール７１０とを含む各ソフトウェアモジュールは、プロセッサアセンブリ７０４によって実行されることが可能な、一連のプログラマブル命令を含む。この一連のプログラマブル命令は、本明細書で開示される機能を実施し、本開示による技術的効果を実現するために、プロセッサアセンブリ７０４によって実行されるべく、ＲＡＭ、ハードドライブ、ＣＤ、スマートカード、３．５インチディスケットなどのようなコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されたり、伝搬信号によって伝送されたりすることが可能である。それぞれのソフトウェアモジュールの機能は、１つのモジュールにまとめられたり、モジュールの様々な組合せに分散されたりすることが可能である。
【００６３】
次に、解析ユニット１０４による、マークをつけられたキャリブレーションパッチ１１６およびマークをつけられた測定パッチ１１８に関連する測定値の解析について説明する。まず、キャリブレーションモジュール４０８によるキャリブレーションデータ構造体１３０の生成について説明する。紙による散乱がない場合は、この構造に対して、単純なＮｅｕｇｅｂａｕｅｒ反射率モデルを使用することができ、これは次式で表される。
【数１】
2008040494.tif 000003
ここで、Ｒiは、ｉ番目のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリの反射率スペクトルであり、ｆiは、対応するフィルファクタ（言い換えると、ｉ番目のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリが占有する、中間階調の全周期のパーセンテージ）である。しかしながら、紙による散乱があると、パッチの、ある領域「ｍ」に入ったフォトンが、パッチの、まったく別の領域「ｎ」から現れることがあるために、実際の反射率スペクトルがかなり歪む可能性があることはよく知られている。このＹｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ効果に対処するための標準的なアプローチは、式（１）に経験的な補正パラメータγを加えて、様々なＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリを効果的に結合することである。
【数２】
2008040494.tif 000004
【００６４】
しかしながら、この補正を適用すると、係数αiは、実際のフィルファクタに対する物理的意義をまったく有しなくなり、標準的な印刷装置のモデリングにおける追加フィットパラメータとして一般的に動作する。したがって、位置合わせ不良の決定には、以下で説明するように、別のアプローチが用いられる。
【００６５】
紙による散乱は、実際の反射率スペクトルをかなり歪ませる可能性があるので、紙による散乱は、分光反射率モデルを構築するために、確率論的な見地からモデリングされる。確率論的な見地からの紙による散乱のモデリングについては、Ｌ．ヤン、Ｂ．クルーゼ、Ｒ．レンツ「Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｉｎｋ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」、ＰＩＣＳ  ２０００：Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｉｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ，Ｉｍａｇｅ  Ｃａｐｔｕｒｅ，Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ（２０００年３月）、２２５頁に記述されている。確率論的モデリングを用いると、紙の局所的な反射率は、フォトンが紙の領域ｘに入って領域ｘ’から出る確率を表す点広がり関数ＰＳＦ（ｘ−ｘ’）を用いて記述される。簡単のために、次の指数関数ＰＳＦを仮定する（実際は線広がり関数）。
【数３】
2008040494.tif 000005
ここで、Ｒp（λ）は、紙の分光反射率であり、αは、紙の散乱係数に関連付けられる。さらに、被印刷物の散乱特性を十分に説明する、他の点広がり関数を用いることが可能である。
【００６６】
中間階調の任意の周期のうちの、ある特定の周期の領域ｍに入り、その特定の周期の同じ領域ｍから出て、キャリブレーションデータ構造体１３０においてエントリが与えられるべき理論的な測定パッチの中間階調の全周期について合計された、入射フォトンの光束は、たとえば式（４）に従って、ＰＳＦを積分することにより決定されることが可能である。
【数４】
2008040494.tif 000006
ここで、Ｉo（λ）は、入射光束であり、Ｔm（λ）は、領域ｍの透過率であり、Ｌは、中間階調の周期であり、ｒmおよびｗmは、領域ｍ（ｒ0＝０）の開始時の位置および幅にそれぞれ対応する。
【００６７】
同様に、任意の領域ｍに入り、中間階調の同じ周期の領域ｍ以外の領域（領域ｎとする）から出て、解析される測定パッチ１０８の中間階調の全周期について合計された、フォトンの光束は、次式のように計算される。
【数５】
2008040494.tif 000007
【００６８】
中間階調の周期全体の分光反射率の平均は、中間階調のすべての領域ｍおよびｎについて式（４）および（５）を加算し、これを入射強度で割ることによって、次式のように計算される。
【数６】
2008040494.tif 000008
【００６９】
係数βmnは、純粋に幾何学的であり、領域ｍと領域ｎとの間の結合を表す。式（３）の線広がり関数は、次のような、対称行列βmnについての閉形式表現になる。
【数７】
2008040494.tif 000009
ここで、ｆmは、領域ｍについてのフィルファクタである。Σｆm＝１なので、この行列は、必然的に正規化されたβである（すなわち、Σβnm＝１である）。純粋に対角であるβは、Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ効果が消えていくことを暗示する。
【００７０】
式（６）は、パッチの分光反射率を予測することを可能にする基礎となり、したがって、特性化された位置合わせ不良を与える。しかしながら、インデックスｍは、図６の様々な領域ｍを参照するが、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリを直接参照するものではない。特定のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリに関連付けられた１つ以上の領域ｍが存在する可能性があるが、それらの差は、次のように、式（６）をＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリに関して計算し直して、式（６）の行列βの代わりに用いられるべき新しい結合行列β’を定義することにより、明らかにされる。
【数８】
2008040494.tif 000010
ここで、
【数９】
2008040494.tif 000011
Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ結合行列β’も正規化され、紙による散乱がない場合には、式（８）は、βii＝ｆiとすることによって式（１）まで縮められる。
【００７１】
分光反射率の予測値は、図３に示された測定パッチ構造から、式（７）、（８）、および（９）を用いて、Ｋに対する、範囲［−Ｌ／４，Ｌ／４］のＣＭＹ位置合わせ不良の関数として、計算されることが可能である（Ｌは中間階調の周期）。しかしながら、そうする前に、マークをつけられたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２の、分解色ごとの、透過スペクトル（Ｔｉ（λ））、散乱確率係数α、および解析される測定パッチ１０８に印刷される線の幅を決定する必要がある。
【００７２】
Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチの透過スペクトルＴi（λ）は、トナー層において、吸収に対して散乱が小さいと仮定することにより、決定される。１６個のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２の分光反射率測定値は、次のように表されることが可能である。
【数１０】
2008040494.tif 000012
【００７３】
したがって、Ｔi（λ）は、式（１１）と、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２の分光反射率測定値とを用いて、決定されることが可能である。式（１０）および（１１）では、鏡面反射率（たとえば、最も一般的には光沢に関係する表面反射率）は無視してよいと仮定されている。紙の蛍光性、およびトナー層内の複数の反射も無視されている。
【００７４】
散乱確率係数αおよび印刷された線の幅の（分解色ごとの）決定は、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４の分光反射率測定値を使用することを含む。分解色に対するトナーの吸収スペクトルは、紙の吸収スペクトルと十分に異なる可能性があり、Ｃ、Ｍ、およびＹについては、ほぼ当てはまる。単一分解色パッチ１２４についての反射率スペクトルは、式（８）において、２つのＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリだけが存在する（たとえば、図２に示されたような、シアンと紙の白）としてモデリングされることが可能である。フィルファクタｆについての簡略化された分光反射率は、次のようになる。
【数１１】
2008040494.tif 000013
または
【数１２】
2008040494.tif 000014
ここで、
【数１３】
2008040494.tif 000015
【００７５】
マークをつけられた特定の単一分解色パッチ１２４の分光反射率が測定されると、紙の反射率Ｒp（λ）および透過率Ｔ（λ）が、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２の事前の測定によって知られていることから、式（１３）を用いる最小二乗適合により、量ｆおよびＱが決定される。Ｑおよびｆが決定されると、不動点反復法または同様の方法により、式（１４）をαについて解くことが可能である。図８は、０度の万線スクリーン方向で描画されたシアン分解色の単一分解色パッチ１２４についての、最小二乗適合のカーブ８０２と、測定された分光反射率のカーブ８０４とを比較したプロット８００である。実際の測定値ｆ＝０．５５およびＱ＝０．１６２２を用いると、α＝１／（６３．６４μｍ）であり、この紙の散乱係数は、Ｊ．Ｓ．アーニー、Ｊ．ショーバン、Ｊ．ノーマン、Ｐ．Ｇ．アンダーソン「Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ＭＴＦ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．４７、Ｎｏ．４（２００３年７月）、３３９頁で示された測定値と一致している。
【００７６】
Ｑおよびｆは、Ｃ、Ｍ、およびＹ分解色のそれぞれについて、Ｃ、Ｍ、およびＹの、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４の、それぞれ０度および９０度の両方の万線スクリーン方向の分光反射率測定値（全部で６個の測定値）を用いて、決定される。Ｋの吸収スペクトルは、紙に対して一般に構造が小さいので、黒分解色の幅を、最小二乗適合から得られるＣ、Ｍ、Ｙの幅の平均と見なすことが可能である。黒分解色の単一分解色パッチ１１４は、入力画像１０５から省略されることが可能である。ただし、黒の着色剤が被印刷物に対してスペクトル構造を示す一般的な場合は、その分解色に対しても同じ手順が実行されるであろう。αは、紙の基本特性として仮定されるため、両方向のＣ、Ｍ、およびＹの単一分解色パッチの分光反射率測定値に対してαを決定する場合、αは、最小二乗適合操作から得られる値の平均として決定される。
【００７７】
キャリブレーションモジュール４０８は、前述の式において記述された反射率モデルを使用することを含め、マークをつけられたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２およびマークをつけられた単一分解色パッチ１２４の分光反射率測定値を用いて、キャリブレーションデータ構造体１３０を生成する、具体的には、行列β’が決定され、式（６）の行列βの代わりに用いられる。キャリブレーションデータ構造体１３０に含まれるべき測定パッチエントリの各面積ｍに対して、式（１０）〜（１４）を用いて、量Ｔi（λ）、α、およびｆが決定される。決定された量Ｔi（λ）、α、およびｆが、式（６）で用いられる。
【００７８】
キャリブレーションデータ構造体１３０は、位置合わせ不良が所定の範囲（たとえば、ここでの例では、［−Ｌ／４，Ｌ／４］）に収まるように、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙの位置合わせ不良構造の量子化されたセットを有する測定パッチエントリの（たとえば、図４のパッチの）理論的スペクトルを含むように生成される。個々の位置合わせ不良構造（Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙ）のそれぞれについて、低速および高速のスキャン方向の測定パッチエントリが与えられ、それぞれは、当該スキャン方向の分光反射率測定値および関連の位置合わせ不良データに関連付けられる。位置合わせ不良データは、使用されている色空間の分解色同士の間の、当該スキャン方向の位置合わせ不良の程度および方向を表す位置合わせ不良値を含む。ここでの例では、位置合わせ不良データは、使用されている色空間の、１つの分解色を除く、その１つの分解色に対する、すべての分解色同士の間の位置合わせ不良に対応する位置合わせ不良値を含み、より具体的には、Ｋに対するＣ、Ｍ、およびＹのそれぞれについての位置合わせ不良値を含む。
【００７９】
所定の範囲は、図３に示された測定パッチ１０８の構造に従って、その範囲内でエイリアシングによる問題が起こらないように決定される。本開示は、キャリブレーションデータ構造体１３０を、前述の式を用いて生成することに限定されない。経験的データを用いてキャリブレーションデータ構造体１３０を生成することも可能である。
【００８０】
所定の範囲に影響を及ぼす可能性がある変数として、使用される着色剤の数と、測定パッチ１０８で使用される万線スクリーン同士の間の位相シフトの量とがある。位置合わせ不良の量子化されたセットは、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４から測定された、個々の分解色の線幅の情報を用いて、単純に選択されることが可能である。各分解色（約５μｍ分解能）に対し、７５ライン毎インチ（ｌｐｉ）スクリーンと、３２位置合わせ不良ステップとを用いた開発プロトタイプでは、３２７６８エントリを有するルックアップテーブルが生成された。
【００８１】
マークをつけられたそれぞれのキャリブレーションパッチ１１６の分光反射率測定値が処理され、キャリブレーションデータ構造体１３０が生成された後、測定パッチ解析モジュール７１０が、マークをつけられた測定パッチのそれぞれのペア１２０の分光反射率測定値を用いて、各ペア１２０について、分光反射率測定値に最もよく適合する、高速および低速のスキャン方向の測定パッチエントリをルックアップする（調べる）。高速および低速のスキャン方向について識別された測定パッチエントリに対応する位置合わせ不良値が取得される。より具体的には、各ペア１２０について、ペア１２０の第１および第２の、マークをつけられた測定パッチ１１８に対応する分光反射率測定値が、対応する位置合わせ不良値をルックアップするためのインデックスとして用いられる。第１および第２の、マークをつけられた測定パッチ１１８に対応する位置合わせ不良値は、それぞれ、低速および高速のスキャン方向に対応する。ここでの例では、第１の、マークをつけられた測定パッチ１１８は、０度の万線スクリーン方向を有し、第２の、マークをつけられた測定パッチ１１８は、９０度の万線スクリーン方向を有する。
【００８２】
マークをつけられた測定パッチ１１８のそれぞれは、その位置合わせ不良特性に応じて一意の分光反射率を有しうる。マークをつけられた測定パッチのそれぞれに対応する測定値が、キャリブレーションデータ構造体１３０において、理論的分光反射率の、測定された分光反射率に対する二乗平均平方根（ＲＭＳ）誤差が最小である、それぞれの測定パッチエントリをルックアップするために用いられる。
【００８３】
測定パッチエントリが識別された後、識別された測定パッチエントリに関連付けられた、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙの位置合わせ不良が取得される。図９は、最悪のＲＭＳ誤差を有する測定パッチエントリに対応する低速スキャン位置合わせ不良に対するスペクトル適合を示すカーブ８０８と、実際の測定された分光反射率を示すカーブ８１０とを対比させたプロット８０６である。図１０は、最良のＲＭＳ誤差を有する測定パッチエントリに対応する低速スキャン位置合わせ不良に対するスペクトル適合を示すカーブ８１４と、実際の測定された分光反射率を示すカーブ８１６とを対比させた第３のプロット８１２である。プロット８０６および８１２に示された、マークをつけられた測定パッチについての測定値は、出力画像１０７がマーキングされた被印刷物にマーキングされた５６０個の測定パッチ１１８の分光反射率測定値から得られた。最悪のＲＭＳを有する測定パッチエントリであっても、測定された分光反射率データにかなりよく適合するので、式（３）〜（１４）で記述された反射率モデルは妥当であることを示唆している。
【００８４】
キャリブレーションデータ構造体１３０で、測定された分光反射率をルックアップしたときに、測定された分光反射率値と一致するエントリが存在しない場合は、他の方法を用いて、最も正確な位置合わせ不良値を決定することが可能である。この決定は、最も近い分光反射率値を有する１つまたは複数のエントリに関連付けられた位置合わせ不良値に基づいて（たとえば、適切な関数（たとえば、線形関数または正弦関数）に従う補間を用いることによって）行われる。同様に、測定されたパッチ分光反射率から位置合わせ不良値を決定することは、前述のルックアップテーブルの代わりに、解析関数または数的方法を用いることによって行われることが可能である。
【００８５】
一研究では、入力画像１０５に、キャリブレーションマーク１０６と、測定マーク１０８と、測定パッチに近接配置された複数の物理的測定マークとが与えられた。出力画像１０７が生成され、マークをつけられた測定パッチ１１８の場所における位置合わせ不良が、本開示の方法により、キャリブレーションマーク１１６および測定マーク１１８の分光反射率測定値を用いて決定された。さらに、先行技術の方法を用いて、近接する物理的位置合わせマークの場所における位置合わせ不良が決定された。本開示の、低速および高速方向の位置合わせ不良を決定する方法を用いて、マークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率を測定することにより、決定された位置合わせ不良は、先行技術を用いることにより、マークをつけられた被印刷物に与えられた物理的位置合わせマークから決定された位置合わせ不良と、非常に近く一致する。この結果を図１１に示す。
【００８６】
図１１は、実験データのプロット８２０を示し、プロット８２０は、本開示の方法で得られた位置合わせ不良測定値と、先行技術の方法で得られた位置合わせ不良測定値との間の相関を示す。縦軸は、本開示に従って、分光反射率測定値を用いて得られた位置合わせ不良値の推定値に対応する。横軸は、先行技術の方法に従って、測定パッチ１１８に近接配置された物理的位置合わせマークを用いて得られた位置合わせ不良値に対応する。
【００８７】
位置合わせ不良は、ページ上の位置の関数として（たとえば、マークをつけられた被印刷物の上端および左端からの距離の関数として）、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙについて、高速および低速方向に決定されることが可能である。被印刷物全体での位置合わせ不良の空間変動を示す、対応するプロットを与えることが可能である。
【００８８】
図１２は、本開示に従って、プロセッサアセンブリ７０４によって実行される、使用される色空間の少なくとも１つの色の、その色空間の別の色に対する位置合わせ不良を決定するステップを示す。以下の例では、使用される色空間はＣＭＹＫであり、Ｋに対するＣ、Ｍ、およびＹの位置合わせ不良が決定される。キャリブレーションデータテーブルが生成された後、マークをつけられたパッチ１１８の場所における、Ｋに対するＣ、Ｍ、およびＹの（方向ごとの）位置合わせ不良が、マークをつけられたパッチ１１８の分光反射率測定値を１つだけ取得することにより、決定される。
【００８９】
ステップ１２０２で、プロセッサアセンブリ７０４が、分光反射率検知装置から、マークをつけられたキャリブレーションパッチ１１６およびマークをつけられた測定パッチ１１８の分光反射率に対応する測定値を受け取る。マークをつけられたキャリブレーションパッチは、マークをつけられたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２と、単一分解色パッチ１２４とを含む。マークをつけられたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２は、使用される色空間に関連するＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリ（ｎ色の色空間の場合は２n個、ここでの例では１６個）のそれぞれに対応する。単一分解色パッチ１２４は、色空間の各分解色のための、単一分解色パッチのペアを含み、このペアは、第１および第２の万線スクリーン方向をそれぞれ有する単一分解色パッチを含み、第１および第２の万線スクリーン方向は、高速および低速方向の位置合わせ不良の決定のためのキャリブレーションに用いられる。第１および第２の万線スクリーン方向が、それぞれ０度および９０度以外の場合は、低速および高速方向の位置合わせ不良の決定のキャリブレーションのために、回転操作を数学的に実行することが必要になる場合がある。ここでの例では、単一分解色パッチ１２４は、Ｃ、Ｍ、およびＹ分解色のそれぞれに対し、それぞれ０度および９０度のスクリーン方向を有するパッチのペア（全部で６個のパッチ）を含む。
【００９０】
ステップ１２０４で、キャリブレーションモジュール７０８が、マークをつけられたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチ１２２から得られた測定値を処理して、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリのそれぞれについての透過率を、式（１１）を用いて決定する。ステップ１２０６で、キャリブレーションモジュール７０８が、マークをつけられた単一分解色パッチ１２４から得られた測定値を処理して、式（１３）を用いて各分解色（および各スクリーン方向）に対する線幅を決定し、式（１４）を用いて散乱係数αを決定する。
【００９１】
ステップ１２０８で、キャリブレーションモジュール７０８は、［−Ｌ／４，Ｌ／４］の範囲の、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙ位置合わせ不良の量子化されたセットについて、図３に示されたＣＭＹＫパッチ構造の理論的分光反射率を含むキャリブレーションデータ構造体１３０を構築する。ステップ１２１０で、測定パッチ解析モジュール７１０が、キャリブレーションデータ構造体１３０において、マークをつけられた測定パッチ１１８のそれぞれについて測定された分光反射率と最もよく一致する、理論的な反射率が測定されたエントリをルックアップする。より具体的には、第１および第２の測定パッチ１１８を含む各ペア１２０について、個々の第１および第２の測定パッチのそれぞれに対応するエントリを識別する。
【００９２】
ステップ１２１２で、測定パッチ解析モジュール７１０が、ルックアップ操作で見つかった個々のエントリのそれぞれに関連付けられた、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙ位置合わせ不良を、対応する個々の測定された、マークをつけられた測定パッチ１１８について決定された位置合わせ不良値として出力する。より具体的には、各ペア１２０の、第１および第２の、マークをつけられた測定パッチ１１８について識別されたキャリブレーションデータ構造体エントリに関連付けられた位置合わせ不良データを取得する。第１および第２の、マークをつけられた測定パッチ１１８に対応する、個々のエントリに関連付けられた位置合わせ不良データは、それぞれ低速および高速方向の、Ｋに対するＣ、Ｍ、Ｙ分解色の位置合わせ不良を示す。
【００９３】
ここでの例では、第１および第２のマークをつけられた測定パッチ１１８は、それぞれ０度および９０度の万線スクリーン方向を有する。前述のように、単一分解色パッチ１１４、１２４および測定パッチ１０８、１１８のそれぞれのスクリーン方向が、それぞれ０度および９０度と異なる場合は、回転操作を適用することが必要になる可能性がある。
【００９４】
測定パッチのペア１１０は、入力画像１０５の様々な場所に分散されることが可能である。ペア１１０ごとに２つの測定パッチが必要なので、ペア１１０は、高い空間分解能を達成するために、互いに近接することが可能である。したがって、出力画像１０７の位置合わせ不良は、高度の空間分解能で特性化されることが可能である。
【００９５】
本開示によれば、位置合わせ不良は、キャリブレーションパッチ１１６および測定パッチ１１８の分光反射率測定値を取得することによって特性化される。分光反射率測定値は、比較的シンプルなので、取得して計算に使用することが容易である。さらに、キャリブレーションデータ構造体１３０を生成することと、測定パッチ１１８の分解色位置合わせ不良を決定することとのために行われる測定は低分解能であってよく、そのため、先行技術の分解色位置合わせ不良検出方法の場合より、低分解能であって廉価な検知装置と、より単純な処理とを用いることが可能である。さらに、測定パッチは３つ以上の分解色を含むことが可能であるが、各測定パッチについて取得する必要がある分光反射率測定値は１つだけでよい。３つ以上の分解色同士の間の位置合わせ不良を決定する場合、および１つの分解色に対する３つ以上の分解色が与えられた例では、その測定値に対して、１回のルックアップ操作が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本開示による例示的な分解色位置合わせ不良特性化システムのブロック図である。
【図２】図１に示されたシステムに入力される画像のキャリブレーションパッチのうちの、例示的な単一分解色パッチを示す図である。
【図３】図１に示されたシステムに入力される画像の例示的な測定パッチを示す図であって、この測定パッチは、４つの分解色を含み、分解色位置合わせ不良がない場合の図である。
【図４】図１に示されたシステムから出力される画像の例示的な、マークをつけられた測定パッチを示す図であって、この測定パッチは、４つの分解色を含み、４つの分解色のうちの２つの間に分解色位置合わせ不良がある場合の図である。
【図５】位相シフトと色特性との間の関係を示す、パッチ系列の、例示的な、中間階調の周期を示す図である。
【図６】図３に示された測定パッチの例示的断面図と、図４に示された、マークをつけられた測定パッチの例示的断面図である。
【図７】図１に示されたシステムの解析ユニットのブロック図である。
【図８】単一分解色パッチについての、最小二乗適合のカーブと、測定された分光反射率のカーブとを比較した、第１のプロットを示す図である。
【図９】最悪のＲＭＳ誤差を有する測定パッチエントリに対応する低速スキャン位置合わせ不良に対するスペクトル適合を示すカーブと、実際の測定された分光反射率を示すカーブとを対比させた、第２のプロットを示す図である。
【図１０】最良のＲＭＳ誤差を有する測定パッチエントリに対応する低速スキャン位置合わせ不良に対するスペクトル適合を示すカーブと、実際の測定された分光反射率を示すカーブとを対比させた、第３のプロットを示す図である。
【図１１】先行技術の方法と、本開示で示された方法とによる、それぞれの位置合わせ不良測定値の間の相関を示す、第４のプロットを示す図である。
【図１２】図７に示された解析ユニットのプロセッサアセンブリによって実行されるステップのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１００  ＣＳＭＣシステム、  １０２  印刷装置、  １０４  解析ユニット、  １０５  入力画像、  １０６  キャリブレーションパッチ、  １０７  出力画像、  １０８  測定パッチ、  １１０  測定パッチのペア、  １１２、１２２  Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒプライマリパッチのセット、  １１４、１２４  単一分解色パッチのセット、  １１６  マークをつけられたキャリブレーションパッチ、  １１８  マークをつけられた測定パッチ、  １２０  マークをつけられた測定パッチのペア、  １３０  キャリブレーションデータ構造体、  ２０２  平行線、  ３０２、３０４、３０６、３０８  万線スクリーン、  ４０２、４０４、４０６、４０８  万線スクリーン、  ５０２  パッチ系列、  ５０６、５０８  平行線、  ５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７  パッチ、  ６０２、６０４  断面図、  ６０６、６０８、６１０、６１２、６１４、６１６、６１８、６２０、６２２、６２４  領域、  ７０２  分光反射率検知装置、  ７０４  プロセッサアセンブリ、  ７０６  位置合わせ不良決定モジュール、  ７０８  キャリブレーションモジュール、  ７１０  測定パッチ解析モジュール、  ８００、８０６、８１２  プロット、  ８０２  最小二乗適合のカーブ、  ８０４  測定された分光反射率のカーブ、  ８０８、８１４  スペクトル適合のカーブ、  ８１０、８１６  測定された分光反射率のカーブ、  ８２０  実験データのプロット。
【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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【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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