(57)【要約】      （修正有）【課題】画素を有するハーフトーンバイナリデジタルビットマップから画素画像毎の多ビットを印刷する。【解決手段】画素画像毎の多ビットを取得するためのメモリと、画素画像毎の多ビットを基本デューティサイクルに変換するためにプログラマブルゲートアレイに配置されたメモリの外部にあるルックアップテーブルであって、基本デューティサイクルはプログラマブルゲートアレイに配置され、画素画像毎の多ビットにおいて各々の画素のために露光を調節するために基本デューティサイクルから調節された駆動信号を生成するために適合されるルックアップテーブルと、１４００ｄｐｉより大きい解像度を有する画像を印刷するために調節された露光を用いるために適合されるプリンタであって、スピニングができるドラムから構成されるプリンタと、ホーム信号と画素レートとを提供するためにドラムに配置された符号器とから構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を有するハーフトーンバイナリデジタルビットマップから画素画像毎の多ビットを印刷するための装置であって：
（ａ）画素画像毎の前記多ビットを取得するためのメモリ；
（ｂ）画素画像毎の前記多ビットを基本デューティサイクルに変換するためにプログラマブルゲートアレイに配置された前記メモリの外部にあるルックアップテーブルであって、前記基本デューティサイクルは前記プログラマブルゲートアレイに配置され、画素画像毎の前記多ビットにおいて各々の画素のために露光を調節するために前記基本デューティサイクルから調節された駆動信号を生成するために適合される、ルックアップテーブル；
（ｃ）１４００ｄｐｉより大きい解像度を有する画像を印刷するために前記調節された露光を用いるために適合されるプリンタであって、スピニングができるドラムからさらに構成される、プリンタ；並びに
（ｄ）ホーム信号と画素レートとを提供するために前記ドラムに配置された符号器；
から構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、高い周波数の画素クロックを生成する複数の前記画素レートに前記画素レートを修正するために前記プログラマブルゲートアレイを用いる伝送において位相ロックループからさらに構成される、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、立下り端部拡張（ＴＥＥ）カウントにより前記修正された露光の端部を拡張するために前記プログラマブルゲートアレイにプログラムされた立下り端部拡張回路からさらに構成される、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、高解像度ビットマップを印刷するための装置に関し、より詳細には、ハーフトーンデジタルビットマップから画像を印刷する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なデジタルハーフトーンカラープルーファは４色である。シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）の各々の色は一定露光および１８００ｄｐｉにおいて画像化される。レーザエネルギーを吸収して昇華する可視染料および赤外染料から成る供与体は、ある量の可視染料が中間受像シートに転写するようになる。転写された染料の量は、供与体に吸収されたエネルギー量に比例する。そのポイントにおいてもたらされるべた画像の結果的な濃度レベルは各々の供与体に与えられる露光により決定される。
【０００３】
デジタルカラーハーフトーンプルーファは２５４０ｄｐｉまたは２４００ｄｐｉの書き込み解像度を有する。カラープルーファは、各々の顔料の露光を調節するために、レーザパワーとドラム速度の両方を用いることが可能である。２５ＲＰＭのドラム速度インクリメントは、殆どの場合、略最大レーザパワーで動くことを可能にし、それ故、印刷スループットが増加する。代表的には、カラープルーファはパス当たり１露光において１ビットマップを画像化する。大きい書き込み解像度および約２５μｍの小さいスポットサイズが、印刷機において通常画像化される中央重み付けハーフトーンドットおよびテキストをシミュレートするために用いられる。
【０００４】
これまで、１２００ｄｐｉより大きい解像度をもつマルチレベルのプリンタを開発するための条件は、１２００ｄｐｉにおける書き込みがきれいなバイナリテキストを生成するため、存在しなかった。人間の眼は、１インチ当たり約１００サイクルまでの画像特性を識別することができる。肉眼では１インチ当たり約１００サイクル（１ｍｍ当たり４サイクル）より大きい周波数を識別することはできない。用紙における最大印刷濃度は約２．０ステータスＴ濃度である。眼は、適切で識別可能な差として０．０１濃度変化を判断することが可能である。２００レベルのダイナミックレンジ、２．０の最大ステータスＴ濃度、および１インチ当たり１００サイクルの書き込み解像度であるプリンタは、１つの画素における１レベル変化が明確な差を生じるような品質水準を実現する。
【０００５】
中央重み付けハーフトーン印刷は、ハーフトーンドットのサイズを変化することによりトーンスケールを生成する。ハーフトーンスクリーンは、走査線数またはハーフトーンドット空間周波数およびスクリーンアングルを有する。大きい空間周波数はハーフトーンの視認性を削減するために用いられる。１５０ｄｐｉのハーフトーンスクリーンは、１インチ当たり１００サイクルの人間の眼の閾値より大きく、肉眼では識別できない。
【０００６】
２．０のステータスＴべた濃度、０．１０の用紙ステータスＴ濃度および５０％ドットに対して、０．０１濃度変化は、ハーフトーンドット画像をシミュレートするために１３８７ｄｐｉの最小読み出し解像度を必要とするドット領域における１．１７％変化である。９０％ドットレベルにおいては、０．０１濃度変化は、略３０００ｄｐｉ読み出し解像度を必要とするドット領域における０．２６％変化である。通常、１８００乃至２５４０ｄｐｉ読み出し解像度における画像化ハーフトーンスクリーンに対しては、複数の露出水準を用いることなく、０．０１濃度変化を達成することができる。本発明に先立っては、そのようなプリンタは人間の肉眼の能力を超えており、見る人がその恩恵を識別することを困難なものとしていたため、これらの解像度において複数の露出を読み出すことができるプリンタを誰も実現することができなかった。このことは、プリンタをより高価でより低コストのプロダクトに対して競争力のないものにしている。
【０００７】
カラープルーファは、リップ（ＲＩＰ：Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのカラープレーンのハーフトーンビットマップを生成する。顧客のアートワークは、Ｑｕａｒｋ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（商標登録）またはＡｄｏｂｅ  ＩｎＤｅｓｉｇｎ（商標登録）のようなソフトウェアを用いるページからから成る。これらのページはカラー画像、白黒画像、アートワーク、ラインワークおよびテキストから構成することが可能である。画像は、連続階調、多値化または２値化とすることが可能である。ページはまた、ＰＤＦコードまたはＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔコードを含むことが可能である。リップ（ＲＩＰ）は入力ページを処理し、プリンタの読み出し解像度における各々のカラープレーンのためのハーフトーンビットマップファイルを生成する。リップは、連続階調画像における画素のような多値化入力を適切なサイズのハーフトーンドットに変換する。
【０００８】
ハーフトーンドット画像を初期化するために、連続階調画像をハーフトーンビットマップにラスタイメージ処理するに先立ち、ドットゲイン補正曲線が連続階調画像に加えられる。これは、出力印刷が補正濃度を評価し且つ印刷されるシートが眼でみて適合するように、レンダリングハーフトーンドットにドットゲイン補正を施す。初期化曲線は、米国特許第５，２５５，０８５号明細書および米国特許第５，２９３，５３９号明細書に開示されているような既知の方法により生成されることができる。百分率ドット領域は、測定濃度からＭｕｒｒａｙ−Ｄａｖｉｅｓの式を用いて計算される。Ｍｕｒｒａｙ−Ｄａｖｉｅｓの式は、参照文献ＡＮＳＩ／ＣＧＡＴＳ，４−１９９３，ｐ．７に定義されている。この初期化方法は、シミュレートされたハーフトーンドットのサイズを変化させることにより画像の階調スケールを調節する。
【０００９】
初期化の他の方法は、シミュレートされたハーフトーンドットのサイズを変化させるためにビットマップをフィルタリングすることである。米国特許第５，２５０，９３４号明細書は、表示された画像を薄くするためにその画像自身を用いてビットマップ画像をシフトし且つ加える方法を開示している。米国特許第５，２５０，９３４号明細書は、ビットが２つのアクティブなビット間の対角線上にある場合、シフティング、論理ＡＮＤおよび論理ＯＲ演算を用いて、中間レベルにそのビットを設定する方法を開示している。
【００１０】
先行技術を用いて、画像の階調スケールを補正することにおいて、読み出しハーフトーンドットのサイズは、正しい測定濃度をもつプリントを生成するためにビットマップ画像において変化される。ハーフトーンドットのサイズを変化することなく、画像のドットゲインまたは階調スケールを補正する方法は、プレスシート（ｐｒｅｓｓ  ｓｈｅｅｔ）に非常によく適合するプルーフをもたらす。ハーフトーンドットのサイズを変化させることに代えて、各々のビットマッププレーンのためにハーフトーンドットのエッジから成るビットマップが生成される。オリジナルのビットマップは、必要トンされる名目上のべた濃度を得るために第１露光において印刷される。追加のビットマップが、書き込みハーフトーンドットのサイズを変化することなく、各々のハーフトーンドットのための追加濃度を生成し且つプルーフにおけるドットゲインを変化させるために、第２露光において画像化されることができる。この方法は、プルーフを生成するために必要とされる時間を増加させる追加の露光パス（ｐａｓｓ）を設けることを必要とする。
【００１１】
一部のプリンタはまた、カスタマが１つより多い顔料および露光を用いてビットマップの画像化することを可能にするレシピカラーと称される特徴を有している。これは、カスタマが特異なスポットカラーインクを用いて独自のカラーに混合することおよび印刷をシミュレートすることを可能にする。例えば、カスタマは、０．５０イエロー濃度を得るために第２露光においてイエロー供与体を画像化することが続く１．０マゼンタ濃度を得るために第１露光においてマゼンタ供与体を画像化することによりシミュレートされるカスタムレッドインクを用いて印刷することを所望することが可能である。プルーフに関する登録において同じビットマップを用いて１．０マゼンタパスおよび０．５０イエローパスを画像化することにより、べたのレッドカラーが生成される。この技術はまた、ジョブにおいて所望される各々の特別なカラーまたはスポットカラーを画像化するために追加の露光パスを必要とする。レシピカラーは、プリンタにおいて利用可能である何れかの供与体の組み合わせを用いて生成されることが可能である。追加の露光パスは必要とされる印刷時間を増加させ、その結果、印刷スループットが低下する。
【００１２】
１つの問題点は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック間の重ね刷りにおける不正確なカラーからもたらされる。三原色のカラープレーンを画像化するとき、露光はべたの三原色の濃度を実現するために設定される。この結果、適合される必要がある印刷プロセスにおいて使用されるインクに比較して、三原色が互いに重ね刷りされるとき、カラーエラーは僅かとなる。例えば、シアンとマゼンタの重ね刷りはブルーを生成する。しかしながら、プリンタから得られるブルーは、プレスにおけるインクを用いて得られるブルーを正確に適合しないことがある。ブルービットマップは、マゼンタビットマップにおける各々のビットとシアンビットマップにおける各々のビットとの論理ＡＮＤにより生成されることができる。次いで、ブルービットマップがレシピカラーとして画像化される。しかしながら、この技術はまた、追加の露光パスを必要とし、これによりプリンタのスループットが低下する。
【００１３】
今日のプリンタは、米国特許第５，９６６，３９４号明細書に開示されているように各々のレーザチャンネルについてレーザダイオード制御器を有する。ドラム速度および変換速度は各々の画像化パスにおいて一定のまま保たれる必要がある。パスにおいて多値化を画像化するためには、レーザパワーは修正される必要がある。米国特許第５，９６６，３９４号明細書に説明されている利点の全てのために既存のレーザダイオード制御器を維持し、レーザダイオードを駆動するデータ経路を取り替え、そして既存の装置の性能を高めることに対する要求が存在する。
【特許文献１】米国特許第５，２５５，０８５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２９３，５３９号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２５０，９３４号明細書
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＣＧＡＴＳ，４−１９９３，ｐ．７
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、画素画像毎に多ビットから構成される画素を有するハーフトーンバイナリデジタルビットマップから画素画像毎に多ビットを印刷するための装置に関する。画像はメモリにより取得される。配置されるメモリの外部にあるプログラマブルゲートアレイ内のルックアップテーブルは、画素画像毎の多ビットを基本デューティサイクルに変換する。基本デューティサイクルはプログラマブルゲートアレイにおいて処理され、画素画像毎の多ビットにおいて各々の画素のための露光を調節するために基本デューティサイクルから調節された駆動信号を生成するために適合される。１４００より大きいｄｐｉを有する画像を印刷するために調節された露光を用いるために調節されたプリンタは、スピニングが可能であるドラムと、ホーム信号と画素レートを提供するためにドラムに配置される符号器からさらに構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、画素画像毎の多ビット、画素画像毎の多ビットを取得するためのメモリ、基本デューティサイクルに画素画像毎の多ビットを変換するためにプログラマブルゲートアレイに配置されるメモリの外部にあるルックアップテーブルであって基本デューティサイクルはプログラマブルゲートアレイにおいて配置され且つ画素画像毎の多ビットにおいて各々の画素のための露光を調節するために基本デューティサイクルから調節された駆動信号を生成するために適合されるルックアップテーブル、スピニングが可能であるドラムとホーム信号および画素レートを提供するためのドラムに配置される符号器とからさらに構成される１４００より大きいｄｐｉを有する画像を印刷するために調節された露光を用いるために適合されるプリンタ、から構成される画素を有するハーフトーンバイナリデジタルビットマップからの画像を印刷するための装置に関する。この装置は、好適には、１８００乃至４０００ｄｐｉより大きい解像度を有する媒体における画像を生成するために用いられることができる。好適な媒体は、Ｋｏｄａｋ  Ａｐｐｒｏｖａｌ  Ｄｏｎｏｒ  ｍｅｄｉａまたはＩｍａｔｉｏｎ  Ｍａｔｃｈｐｒｉｎｔ  ｍｅｄｉａである。
【００１６】
図１を参照するに、複数の画素を有するハーフトーンバイナリデジタルビットマップからの画像を印刷するための本発明における独自の装置を示している。図１の装置は、画素画像１０毎の多ビットが、ＰＣＩバス１３等により画素画像毎の多ビットを取得するためにメモリにロードされることができることを示している。また、画素画像１０毎の多ビットはディスクに存在することができ、コンピュータ１１に記憶され且つロードされることができる。
【００１７】
図２を参照するに、２つのセットのメモリ１４ａおよび１４ｂを用いることができ、それ故、画像はそれらメモリの１つからロードされ、他のメモリからプリントすることができる。
【００１８】
メモリを支持する好適なボードは好適なプリンタデータ経路１５にある。図２に示したルックアップテーブル１６はメモリの外部にあり、プログラマブルゲートアレイ１８に配置されている。
【００１９】
プログラマブルゲートアレイ１８は、画素画像１０毎の多ビットを基本デューティサイクル２０に変換するためのものである。基本デューティサイクル２０は、プログラマブルゲートアレイに配置され、画素画像毎の多ビットにおける各々の画素２６のための調節された露光２４である基本デューティサイクルからの調節された駆動信号２６を生成するために調節される。基本デューティサイクルは、各々の画素値であって、好適には４ビット画素に対して１６レベルである画素値のためにルックアップテーブル１６にロードされる。基本デューティサイクルは、このとき、後に説明する高周波数画素クロック４１のインクリメントにおける１乃至１００％の画素の“オン”時間を定義する。本発明は、ユーザが、プリンタがどのような使われ方をするかに依存し、他に依存することなく変化されることができる各々の画素値のために用いられる基本デューティサイクルを変化させることを可能にする。これらの値を独立して変化させるためのこの能力は、露光の印刷を、従来のデザインによりシステムと比較してより制御可能なものとしている。
【００２０】
１４００より大きい解像度を有する画像を印刷するために各々の画素のために調節された露光２４を用いるために調節されたプリンタ２８は、スピニングが可能であるドラム３２と、ホーム信号３６と画素レート３８とを提供するためにドラムに配置される符号器３４とからさらに構成される。露光は、ある期間に画素の一部をオフにすることまたは画素の一部のためのパルス幅調節を用いることにより調節される。
【００２１】
好適な実施形態においては、高い周波数の画素クロック４１を形成する複数の画素レートに画素レート３８を修正するためにプログラマブルゲートアレイ１８を用いて伝送する位相ロックループ４０を含むことができる。最も好適な実施形態においては、高い周波数のクロックは画素レート３８の１６倍である。
【００２２】
さらに他の実施形態における装置は、立下り端部拡張（ＴＥＥ：Ｔｒａｉｌｉｎｇ  Ｅｄｇｅ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）カウント４４により調節された露光２４の端部を拡張するためにプログラマブルゲートアレイ１８にプログラムされた立下り端部拡張回路４２を含むことができる。使用可能なプログラマブルゲートアレイは、米国カリフォルニア州サンノゼ市のＡｌｔｅｒａ社製のＡｌｔｅｒａ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ  ＰＮ  ＥＰ２０Ｋ６００ＥＢＣ６２５−１Ｘとすることが可能である。
【００２３】
ＴＥＥカウントは、好適には、ルックアップテーブル１６から決定される。この実施形態においては、ＴＥＥカウントおよび基本デューティサイクルは、各々の画素値のための区別可能なレベルにおいてルックアップテーブルにロードされる。立下り端部拡張回路４２は、図２に示すように、ＴＥＥカウント数に第２の高い周波数クロック１００の周期を掛けることにより決定される量によってパルス幅を調節された画素のｔｒａｉｌｉｎｇ  ｅｄｇｅを拡張する。好適な実施形態においては、第２の高い周波数のクロックは１００ＭＨｚより大きい。
【００２４】
プリンタは少なくとも１つのレーザ駆動ボード４６ａを含む。図１は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋ社により製造された駆動ボードのような、４つの駆動ボード４６ａ、４６ｂ、４６ｃおよび４６ｄを示している。
【００２５】
図３は、好適な実施形態において、レーザ駆動ボード４６ａが、米国カリフォルニア州の以前のＳｐｅｃｔｒａ  Ｄｉｏｄｅ  ＬａｂｓであってＪＤＳ  Ｕｎｉｐｈａｓｅ製のＳＤＬ−２３−Ｓ９８９７ダイオードのような、少なくとも１つのダイオード５０であって、ドラム３２に注力しているカナダ、オンタリオ州、ミッドランド市のＥｌｃａｎ社により製造されているＫｏｄａｋ  Ｑ５４のような少なくとも１つのプリンティングレンズ５４に光エネルギーを供給するために少なくとも１つの光ファイバ５２に結合される、ダイオードのために電流４８を調節、することを示している。この実施形態において使用可能なドラムは、米国、ニューヨーク州、ロチェスター市のＧｉｌｌｅｔｔｅ社により製造されているＫｏｄａｋ  Ａｐｐｒｏｖａｌ  ＸＰ４  Ｄｒｕｍである。媒体５６は、印刷画像を取得するためにドラムに配置される。
【００２６】
全ての回路は各々のチャンネルのために用いられることができることを意図されている。即ち、各々のチャンネルについて、メモリ、ルックアップテーブル、基本デューティサイクル、プログラマブルゲートアレイおよび立下り端部拡張回路がある。他の実施形態においては、プログラマブルゲートアレイは、プログラマブルゲートアレイにプログラムされた１つより多いチャンネルを有することができることを意図されている。
【００２７】
好適な実施形態においては、プリンタは、一度に１つのカラーを好適に画像化するカラープリンタである。シアンのための４ビット値、ブラックのための４ビット値、イエローのための４ビット値およびマゼンタのための４ビット値のような、各々のカラーのための４ビット値を用いて画像化することが好適である。
【００２８】
他の実施形態においては、本発明の装置において利用可能であるルックアップテーブルは、ルックアップテーブルにおいて使用されていないスペースに露光を置き換えることによりルックアップテーブルにしようされていないビットをプログラミングすることによって１、２または３ビット画像としてプログラムされることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の装置の概観を示す図である。
【図２】図１の装置に用いられるデータ経路の詳細を示す図である。
【図３】図１の装置の光学的経路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    画素画像
１１    コンピュータ
１３    ＰＣＩバス
１４ａ  メモリ
１４ｂ  メモリ
１５    プリンタデータ経路
１８    ゲートアレイ
２４    露光
２６    画素
２８    プリンタ
３２    ドラム
３４    符号器
３６    ホーム信号
３８    画素レート
４０    位相ロックグループ
４１    高い周波数の画素クロック
４２    立下り端部拡張回路
４６ａ  駆動ボード
４６ｂ  駆動ボード
４６ｃ  駆動ボード
５０    ダイオード
５２    光ファイバ
５４    プリンティングレンズ
５６    媒体
【図１】
2004230888.tif 000003
【図２】
2004230888.tif 000004
【図３】
2004230888.tif 000005