(57)【要約】【課題】所与の原画像についてグロスマーク画像技術が効果的である実用密度の範囲を改良かつ拡大させる方法を提供すること。【解決手段】この方法は、第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択するステップと、前記第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップと、前記第一のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の少なくともある部分に適用するステップと、前記第二のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の残りの部分に適用するステップと、上述のステップの結果生じたハーフトーン画像のハードコピー出力のある部分に透明トナーを適用するステップと、を含むものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーフトーン画像内の光沢差を処理する方法であって、
第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の少なくともある部分に適用するステップと、
前記第二のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の残りの部分に適用するステップと、
上述のステップの結果生じたハーフトーン画像のハードコピー出力のある部分に透明トナーを適用するステップと、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記透明トナーが前記第一のハーフトーンとほぼ同一箇所に適用される方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記透明トナーが、前記第二のハーフトーンが適用されたハーフトーン画像の部分と同一の部分に適用される方法。
【請求項４】
ハーフトーン画像内で感知される光沢を処理する方法であって、
第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の少なくともある部分に適用するステップと、
前記第二のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の残りの部分に適用するステップと、
前記ハーフトーン画像内の全ての低密度領域に明色の低密度パターンを適用するステップと、を含む方法。
【請求項５】
前記明色が黄色である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記明色が前記画像全体にわたり適用される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、前記低密度領域を決定すべく前記画像を分割するステップ、および前記明色を前記決定された領域に適用するステップを、更に含む方法。
【請求項８】
ハーフトーン画像内の光沢差を処理する方法であって、
第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップと、
前記第一のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の少なくともある部分に適用するステップと、
前記第二のハーフトーンを前記ハーフトーン画像の残りの部分に適用するステップと、
前記ハーフトーン画像内の全ての高密度領域に下色を適用するステップと、を含む方法。
【請求項９】
前記下色がシアンである、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、図形またはテキストを問わず画像データのハードコピーに特有のグロス（光沢）に関する。より具体的には、本発明は、ハーフトーン画像データ、および当該ハーフトーン画像データがハードコピーに印刷された際の光沢差（differential gloss）の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
文書の違法コピーに対する防護策を講じていることが望ましい。最も望ましいのは、内容部分を認識することが人間には容易であっても、複写機スキャナでは不可能にすることである。一つの方式は、透明トナーまたはインクを用いて画像を印刷することにより反射光と散乱光の差違を生み出し、人間は用紙をある角度で持てば認識可能であるが、ページと垂直な角度でしか読み取れない複写機スキャナでは検知不可能にすることである。
【０００３】
読み取りは可能だが複写は不可能なページを印刷できるプリンタに対するニーズがある。米国特許第４，２１０，３４６号および第５，６９５，２２０号に記載されている方法は、異なる角度で異なる散乱光特性を有するように設計された特定の白色トナーおよび特定の白色紙を用いるものである。無論、このシステムは、特殊な専用の用紙とトナーを要する。
【０００４】
ハンナ（Ｈａｎｎａ）による米国特許第６，１０８，５１２号における発明は、複製不可能な印刷物を作成するシステムを開示している。電子写真プリンタにおいて、テキストは透明トナーを用いて印刷される。このように、ページのトナー部分と無トナー部分の唯一の光学的な違いは反射度にある。プラスチックトナーは、用紙よりも多くの光を反射する。ここで、人が見る場合には、トナーからの反射光を目が捉える角度にページを持って、明るく見えるトナーと暗く見える用紙との間にコントラストを生じさせることにより、画像を認識することができる。しかし、複写機スキャナは、常に光を斜めの角度から照射して直角に読み取ることにより、反射光を避けるように設定されている。この場合、散乱される光の量はトナーが付着した面とトナーが付着していない面の両方でほぼ等しいため、スキャナは差異を検知せず、複写機はオリジナルを複写することができない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，２１０，３４６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６９５，２２０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１０８，５１２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７３４，７５２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，０８７，５０７号明細書
【特許文献６】米国特許第５，６７８，１３３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，７８８，２８５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８５３，１９７号明細書
【特許文献９】米国特許第５，４８７，５６７号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，３１０，１８０号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，５８３，６６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許出願第１０／１５９，４２３号「グロスマーク用のハーフトーン画像の光沢制御」に記載されている技術に現存する別の問題は、所望のグロスマーク画像のレンダリング（rendering）の最も効果的なのが、目に見える密度／色を変えることなく、原画像内のハーフトーン構造を大幅に変更可能な原画像の印刷のハーフトーン領域である点である。塗りつぶし（無地）（１００％）およびハイライト（低密度）領域において、処理可能な光沢差は弱いかゼロに近い。
【０００７】
従って、上述のように、光沢を制御して、グロスマークハードコピーの処理を可能にするとともに、所与の原画像についてグロスマーク画像技術が効果的である実用密度（workable densities）の範囲を改良かつ拡大させる装置および方法に対するニーズがある。このようなニーズには、容易に複写できないが、閲覧者が補助器具なしで容易に見ることができる画像を生成したいとの要望が含まれる。このように、特有の光沢を処理する改良された方法により上述の欠陥や短所を解消することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ハーフトーン画像に特有の光沢差を処理する方法に関し、当該方法は、第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択し、次いで第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップを含む。第一のハーフトーンが当該ハーフトーン画像の少なくとも一部に適用され、第二のハーフトーンが当該ハーフトーン画像の残りの部分に適用される。これに続いて、上述のステップで得られたハーフトーン画像のハードコピー出力のある部分に透明トナーが適用される。
【０００９】
特に、本発明はハーフトーン画像内で感知されるグロス（光沢）を処理する方法に関し、当該方法は、異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択し、第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択して、第一のハーフトーンをハーフトーン画像の少なくともある部分に適用し、第二のハーフトーンをハーフトーン画像の残りの部分に適用するステップを含む。本方法はまた、明色の低密度パターンをハーフトーン画像の全ての低密度領域に適用するステップを含む。
【００１０】
本発明はまた、ハーフトーン画像の感知されるグロス（光沢）を処理する方法に関し、第一の異方性構造の向きを有する第一のハーフトーンを選択し、第一のハーフトーンとは異なる第二の異方性構造の向きを有する第二のハーフトーンを選択するステップを含む。後続のステップは、第一のハーフトーンをハーフトーン画像の少なくともある部分に適用し、第二のハーフトーンをハーフトーン画像の他の部分に適用して、ハーフトーン画像の全ての高密度域に下色（under-color）を適用するステップを伴う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
各種の異方性ハーフトーンドット構造間に特有の、感知される光沢差を適切に利用することにより、感知される光沢を処理し、特殊な紙または特殊なトナーやインクを必要とせずに光沢差を介してグロスマークを生成することが思い通りに実現できる。しかし、以下に述べるように、その開示内容が効果的であるためには、本質的にページ上の何らかのトナーまたはインクに依存する。本技術は媒体／用紙に適用されたトナー／インクに特有の光沢の処理を伴うため、直接の結果として、与えられた所望のグロスマーク画像が現われるのは、何らかのトナー／インクが沈積した領域だけとなる。背景領域やハイライト等、密度が極めて低い領域に現われる光沢差の影響が最小限またはゼロとなり、トナーが付着していないため光沢が無いことにより、当該領域に配置された任意の所望のグロスマーク画像が不可視にレンダリングされる。
【００１２】
上とは逆のトナー／インク適用状況では、画像が完全に飽和しているために完全にトナーで覆われている必要があるが、ハーフトーンドットが完全に「オン」であるため、異方性ハーフトーンドット光沢構造が失われている。このように、異方性光沢構造は、完全飽和により失われている。ここで再び、有効な光沢差がゼロであるために、異方性光沢差が一切存在しないために、いかなる領域上に配置された任意の所望のグロスマーク画像もレンダリングにより不可視になる。従って、最大の効果を得るためには、所望のグロスマーク画像は、極端に低密度でも極端に高密度でもない中間画像部分に重ね合わされているのが最適である。本明細書において以下に述べる開示が目的とするのは、この範囲内の実用密度である。
【００１３】
図１に、人間の目１ではページの光沢部分を読めるのに対しスキャナでは読めない仕組みを示す。３個の光沢領域１４を示す。光源２からの１本の光線１０が、用紙上で光沢トナーが存在しない場所に当たり、反射光１３が散乱される結果、人間の目１への方向を含む全方向にわずかな光量しか存在しない。同輝度の別の光線１１が、用紙上で光沢トナー１４が存在する場所に到達する。ここで、図に示す方向に大量の反射光１２が存在する。人間の目１が図に示す位置に置かれている場合、光沢／非光沢トナー領域間の大きな違いを人間の目１は容易に認識することができる。しかし、スキャナ３は用紙に垂直な入射光を読む。この場合、光沢／非光沢ドットの両方から少量の散乱光しか来ないため、スキャナは違いを検知することができない。これが、従来の複写機やスキャナで走査できない光沢画像を生成する一方法である。
【００１４】
従来、本質的に異方性のハーフトーン構造を用いて、ハーフトーン特有の反射および散乱特性を操作して入射光線を方位角に関して制御することが可能であるという事実にほとんど注目されてこなかった。鏡は、鏡面に対する光源の方位角にかかわらず均等な反射性を有する。同様に、通常の白紙は、光源の方位角にかかわらず均等な反射性および散乱性を有する。しかし、印刷物はハーフトーンの構造上の向きに対する光源の方位角に依存して異なる反射および散乱特性を示すことができ、また示す場合が多い。このような反射特性が最大限に現れるのは、本質的に異方性の構造を有するハーフトーンの場合である。換言すれば、ハーフトーンドットから散乱または反射された光を表わすために用いるインディカトリックス（indicatrix）は、そのハーフトーンが異方性構造を有する場合に、ハーフトーンドットの光源に対する方位角の向きに依存して最大限に変化する。図２に、異方性構造が意味するものの例を示す。
【００１５】
図２に、異方性の単純なラインスクリーンハーフトーンを、入射光２００に対して平行な向き２１０および垂直な向き２２０の２通りの向きで示す。両方のハーフトーンドットの向きが同じ密度となるように選ばれているため、用紙に垂直な角度での散乱光および入射光は同量である。このように、スキャナ３または人間の目に直進して届く光は同量である。しかし、鏡面反射光１２は、異方性の平行な向き２１０の場合の方がかなり大きい。印刷時のように、平行な向きのハーフトーン２１０の塊が、垂直な向き２２０のハーフトーンの塊に直接隣接して突合されているならば、それらの間に反射光の違いがあり、ある角度から見た際に光沢差またはグロスマーク画像の変動として感知される。この光沢差の感知性は図２に示すように、ハーフトーン異方性の向きが９０度開いている場合に最大になる。
【００１６】
図３に、本発明の開示内容を用いる実施形態において、熟練した当業者が利用するのに適したハーフトーンセルの例を示す。当業者には明らかであるように、これらは有用な一例に過ぎない。各々のハーフトーンセルは、３×６ピクセル配列から構成されている。ターンオン／オフのシーケンスを数値的に示す。ピクセル番号が斜め方向に付けられている点に注意されたい。Ａ型サブセル３１０およびＢ型サブセル３２０の両方が共に４５度の向きであり、一方が右を他方が左を向いている。この向きは、図４の濃度階調４１０、４２０から明らかにわかる。光沢差の感知性を最大化するために、Ａ型およびＢ型サブセルの向きは、互いに９０度離れて配置されている。
【００１７】
図５に、上述のようにハーフトーンセルを用いて実現可能なグロスマーク画像５００を示す。スクリーンＡ５１０は一方のハーフトーンセルタイプを用いて、スクリーンＢ５２０は他方を用いる。円５０１は、画像スクリーン５００、５１０および５２０にまたがって視認し易いように描かれている。ここで望まれるグロスマーク画像は、画像５００の中央で感知される球体５０２である。スクリーンＡ５１０は右斜め方向の異方性ハーフトーンの領域を提供し、スクリーンＢ５２０は左斜め方向の異方性ハーフトーンセルの球体領域を提供する。このように、選択された２種のスクリーンタイプは、互いにパッチワークされてグロスマーク画像５００を生成する。
【００１８】
グロスマーク画像を構築する別の方式を図６に示す。ここで、通常の場合、原画像６００が入力データとしてデジタルフロントエンド（ＤＦＥ）６１０に受信される。しかし、所望のグロスマーク画像６２０も同様に、ＤＦＥ６１０への入力データとして受信される。画像出力端末（ＩＯＴ）６３０へ送られた処理済み画像はグレースケール化されていて、通常の場合、ハーフトーン密度は原画像６００データにより制御される。しかし、ハーフトーンタイプの選択は、所望のグロスマーク画像データ６２０により制御されてマルチプレクサスイッチ６４０への入力とされる。意図したグロスマーク画像データ６２０は、原画像６００の一部が第一の異方性構造ハーフトーンを用いるように指示する機能を果たす一方、原画像６００の残りの部分に別のハーフトーンを用いるように指示する。当業者には理解されるように、意図したグロスマーク画像データ６２０は、ＤＦＥ６１０において必要ならば、単純な０と１のピクセルデータ表現に平坦化されてよい。この０と１のパターンは次いで、マルチプレクサ６４０を用いて一方のハーフトーン異方性構造の方向タイプと他方の間でトグル切り替えを行う。マルチプレクサ６４０は従って、所望のグロスマークデータ６２０が示すようにスクリーン１型ハーフトーン６５０とスクリーン２型ハーフトーンタイプ６６０の間でトグル切り替えを行ない、ラスタ入力処理済み（ＲＩＰ）画像データの複合結果を生成して、ＩＯＴ６３０に渡す。このように、パターン６２０の重ね合わせを原画像６００に埋め込むことにより、光沢差グロスマーク画像としてのみ感知可能である。
【００１９】
各々が同一の密度特徴を有していながら、見かけの光沢が明確に異なるように慎重に選ばれた２種のハーフトーンタイプの間を切り替えることにより、特別なトナーまたは用紙を必要とせずにグロスマーク画像の重ね合わせを可能にする。このような光沢差の処理は、無論、自身が最適な特有の光沢特徴を示すトナー／インクおよび基板系と合わせることで最適に利用可能である。このようなシステムの例として、静電グラフィックかつ高品位のインクジェットシステムが含まれる。ワックスベースのシステムは通常、特有の光沢が少ないが、それらの特有の光沢を増す技術に改良の余地がある。そのような状況であっても、本明細書の開示内容はワックスベースのシステムへも適用できるものと思われる。当業者には、これらの開示内容が、カラー画像だけでなく、モノクロすなわち白黒の両方に適用でき、また普通紙、光沢紙または透明フィルムに適用できることが理解されるであろう。当業者はまた、特有の光沢差のこの処理が、無地の黒色領域（固体トナー／インク）または白色、従って、無トナー（toner-less）／無インク（ink-less）領域がある場所で弱いことがわかるであろう。その理由は、これらの領域では選択されたハーフトーンの異方性構造が最適には現れないためである。
【００２０】
上述のように、所望のグロスマーク画像のレンダリングは、見かけの密度／色を変えることなく原画像内のハーフトーン構造を大幅に変更することができる原画像を印刷したものに、それらハーフトーン領域内だけで有効になり得る。塗りつぶし（１００％）４３０およびハイライト（低密度）４４０（図４参照）領域において、グロスマーク印刷のコントラストは弱いかゼロに近い。これらの領域において、一つの方式の例として、所望のグロスマーク画像６２０が規定するところに従い、重ね合わされた透明トナーを用いて、既存の原画像の見かけの密度／色に影響を及ぼすことなく透明トナー構造を生成することができる。本技術の一実施形態において、上で引用した米国特許第６，１０８，５１２号の透明トナー方法を、上述の、また先に参照した関連特許出願第１０／１５９，４２３号による光沢差の異方性ハーフトーンドット処理と組み合わせて適用することを含む。透明トナーは、選択された異方性ハーフトーンスクリーンの１枚と一致するように適用される。例えば図５において、画像５００内の円５０１の縁を被覆して、これと一致するように透明トナーを適用することができる。この技術は、グロスマーク印刷を補完して強調することにより、原画像６００の密度／色範囲全体にわたって、ほぼ一様な光沢差コントラストを生成する。更なる代替例において、所望のグロスマーク画像６２０以外の、かつ明確に異なる代替的な画像マークにより規定されるように重ね合わせて、最終的なハードコピー印刷により芸術的な効果や強調表示を生成することができる。
【００２１】
カラーハードコピーシステムは、グロスマーク印刷の効果を得るために特有の光沢処理が機能する密度範囲を改良する更なる余地を提供する。低密度の原画像カラー範囲全体にわたるグロスマーク印刷を向上させるための一方法として、低密度領域に黄色、明るいシアン、明るいマゼンタ等の色を用いて、人間には極めてわずかしか感知されない低密度のパターンとして適用される。低密度およびハイライト画像領域に黄色光を照射することは、ハードコピー出力の当該領域に生じたグロスマーク光沢差を顕著に強調し、かつ許容可能であることがわかっている。この改良は単に、上述の技術で処理された場合に、ハーフトーン化の実行により若干の光沢差が得られるトナーが存在することによる。
【００２２】
高密度原画像の色範囲全体にわたってグロスマーク印刷を拡張する更なる方法は、例えば高密度領域において無地の黒で覆われたシアン等の下色を追加することである。視覚効果としては所望の純粋な黒のままであるが、上述の技術により処理されたならば下地のシアンハーフトーン構造が使い方に応じて光沢を修正する。これは、特にカラーシステムにおいて黒色が文書上の最上層にある画像形成プロセスにおいて成立する。高密度領域をそのように扱うとの決定は、単純な閾値処理、または各種の分割技術、あるいは当業者に明らかな他の手段により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】人間の目がページの光沢部分間の顕著な違いを感知可能なのに対し、スキャナ探知器では不可能な仕組みを示す図である。
【図２】単純なラインスクリーンハーフトーン内に見られる光沢差を示す図である。
【図３】本発明を実施すべく、識別可能な光沢差を生み出す異方性構造に適した２個の３×６ハーフトーンパターンを示す図である。
【図４】図３の２個のハーフトーンパターンの濃度階調を示す図である。
【図５】グロスマークを実現すべく図３の２個のハーフトーンパターンを交互に用いるパッチワークを示す図である。
【図６】図３のハーフトーンパターンを用いて、図５に示すグロスマークを得るためにハーフトーンパターンを交互に用いた画像を実現する実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  人間の目、２  光源、３  スキャナ、１０  光線、１１  光線、１２  反射光、１３  反射光、１４  光沢領域、２００  入射光、２１０  平行な向き、２２０  垂直な向き、３１０  A型サンプル、３２０  B型サンプル、４１０，４２０  密度階調、４３０  塗りつぶし、４４０  ハイライト、５００  グロスマーク画像、５０１  円、５０２  球体、５１０  スクリーンＡ、５２０  スクリーンＢ、６００  原画像、６１０  デジタルフロントエンド、６２０  グロスマーク画像データ、６３０  画像出力端末（ＩＯＴ）、６４０  マルチプレクサスイッチ、６５０  ハーフトーン。
【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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