JPH0197652A - カラープリンタの印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、高忠実度で色を再現することができるカラ
ープリンタの印刷方法に関する。

「従来の技術」 カラーデイスプレィに表示されている画面を、プリンタ
によりプリントアウトすることがよく行われる。この場
合、プリンタにおいては、コンピュータ等から供給され
るデイスプレィ用のＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー
）信号をプリント用のＹＭＣ（イエロー、マゼンタ、シ
アン）信号に変換し、変換後の信号に基づいて各色の印
字を行って重ね合わせる。

第３図は、−膜内なカラープリンタの概略構成を示すブ
ロック図であり、図において１はＩＩＧＢ信号をＹＭＣ
信号に変換する信号変換部である。

この信号変換部ｌにおける処理は、例えば、簡単には なる演算によって変換処理する。

２は疑似階゛調処理部であり、この部分における処理を
、例えば、濃度パターン法で４×４のしきい値マトリッ
クスｘ　（ＢＡＹＥＲ形）で処理すると、第４図に示す
ようになる。すなわち、第４図（イ）に示すように原画
素のデータ（ＹＭＣのいずれか１色）が「７」であった
場合は、標本値として同図（ロ）に示すように４ｘ４の
マトリックス中すべての値が「７」となる標本値を作成
する。

そして、あらかじめ記憶されたしきい値マトリックス（
同図（ハ））と前記標本値とを比較し、比較結果として
同図（ニ）に示すマトリックスを得る。このマトリック
ス中斜線を付した部分は、標本値の方が大きい部分であ
り、印字され島部分である。すなわち、原画素１ドツト
に対して１６ドツ）（４Ｘ４）の印字を行い、（４ｘ４
）のうち何ドツト印字するかが原画素の階調には対応す
る。

そして、上記処理結果に基づいてＹＭＣ印刷部３（第３
図）において印刷が行われる。この印刷は、ＹＭＣの各
色毎に行われ、重ね印字がなされる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した方法によって印刷を行うと、疑似階
調処理の結果として、Ｙ　Ｍ　Ｃの各原色が重ね印字さ
れて減法混色される部分と、Ｙ　Ｍ　Ｃの各原色が並置
混色される部分とが生じる。すなわち、原画素を再現す
るマトリックス内において減法混色と並置混色とが混在
する。このため、原画像の色とプリント色とが異なるこ
とがあり、色再現の忠実度が低下するという問題が生じ
た。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、原
画像の色を高忠実度で再現することができるカラープリ
ンタの印刷方法を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上記問題点を解決するために、入力画像の
１ドツトをマトリックス化された複数のドツトに対応さ
せてプリントするカラープリンタにおいて、インク原色
、このインク原色の重ね合わせによって得られる合成色
、および用紙の色の各最適面積率を、与えられた３刺激
値に対応して求め、また、連続番号を前記各最適面積率
に応じた範囲で、か′つ、各色について予め設定したプ
リント順に従って割り合て、さらに、判別用に設け・ら
れるマトリックス内の６値と前記範囲の境界値とを比較
することにより、出力マトリックス内における各色の位
置を決定することを特徴としている。

「作用　」 入力データとして供給される３刺激ｖｉ（ＲＧＢ信号等
）に応じて、プリントする色の最適面積率が求められ、
この面積率に応じた範囲で所定のプリント順に従って連
続番号が割り当てられる。さらに、判別用のマトリック
スの６値と前記範囲の境界値とが比較され、この比較結
果に応じて出力マトリックスにおける各色の配置が決定
される。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

まず、ＹＭＣの３原色により、プリントを行うことを想
定すると（以下、簡単のために黒インクは使わないとす
る）、原画と同一の色の印字を行うということは、入力
データとして供給されるＲＧＢの各色の値について、原
画の色に対応するようにＹＭＣの各面積率を求めること
に帰一する。

さらに、ＹＭＣの各インクの組合せできるＹ、Ｍ。

Ｃ，Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｋ（黒）および用紙Ｗの面積率を個々
に決定すれば、これらの集合によって出来上がる色の再
現性をより高いものとすることができる。

以下、上記原理に基づいてＹ、Ｍ、Ｃ，Ｒ，Ｇ。

Ｂ、に、Ｗの面積率を求める過程を説明する。

始めに、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｒ，Ｇ、Ｂ、に、Ｗの各色に対応
する３刺激値、すなわち、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号の６値を測定
する。そして、測定したＲ、Ｇ。

Ｂの６値をベクトルとして と表す。したがって、例えば、ＲあるいはＹに対応する
３刺激値は、各々、 と表される。

また、ｌ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ、−Ｃ，に、Ｗの各色の面積
率を各々ｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃ、に、ｗと表わすと、
次の式が成り立つ。

ただし、ｒ＋　ｇ＋　ｂ＋　ｙ＋　ｍ＋　ｃ＋　ｋ＋　
ｗ＝　１・・・・・・（２） 上記式より面積率が決まれば、ＲＧＢの各位が一義的に
決定されることが判るが、逆にＲＧＢが与えられた場合
に面積率を求めるには、未知数８に対して式が３本なで
の一義的に解を求めることはできない。そこで、−例と
して以下の方法により、面積率を求める。なお、この例
は、最初に近似解を求め、それを初期値として最適解を
求める方法である。

いま、ｒＬＧＢの各信号の最大値をＲＯ，ＧＯ。

ＢＯとすると、白となるのはＲＧＢの重なった所である
から、その面積・率Ｗは、 ｗ＝ｍｉｎ″［Ｒ／ＲＯ１Ｇ／６０、Ｂ／ＢＯ］・・・
・・・（３） となる。なお、ｍｉｎは［］内の数値のうちの最小値を
意味する。

また、黒となるのは、ＲＧＨの各信号の無い所であるか
ら、その面積率には、 ｋ＝ｍ１ｎ［１−Ｉｔ／ＲＯ１１−Ｇ／ＧＯ１１−Ｂ／
ＢＯ］・・・・・・（４） となる。一方、ＲＧＢの各位については近似的に以下の
式が成り立つ。

ｒ＋ｍ＋ｙ＋ｗ＝Ｒ／ＲＯ（赤成分を含む色）ｇ＋ｙ＋
ｃ＋ｗ＝Ｇ／’ＧＯ（緑成分を含む色）ｂ＋ｍ＋ｃ＋ｗ
＝Ｂ／ＢＯ（青成分を含む色）・・・・・・　（５） ｃ＋ｇ＋ｂ＋ｋｌ−Ｒ／ＲＯ（シアン成分を含む色）ｍ
＋ｒ＋ｂ＋に＝ｌ−Ｇ／Ｇｏ（？ゼンタ成分を含む色） ｙ＋ｒ＋ｇ＋ｋｌ−Ｂ／ＢＯ（イエロー成分を含む色） ・・・・・・（６） そして、上記（３）〜（６）式よりｒ、ｇ、ｙ。

ｍ、ｃのうち４変数は必ず０になることが判る。

例えば、（３）、（４）式において各々ｗ　＝　Ｂ　／
　Ｂ　０１ｋ＝ｌ−Ｒ／ＲＯとなったとすると、これら
の関係を（５）式中の第３式および（６）式中の第１式
に代入することにより、 ｂ　＝　ｍ　＝　ｃ　＝　ｇ　＝　０ となることが判る。この関係を用いることにより、（５
）式および（６）式から ｙ　＝　Ｇ　／　Ｇ　Ｏ−Ｂ　／　Ｂ　０ｒ＝Ｒ／ＲＯ
Ｇ／ＧＯ となる。このように、（３）〜（６）式を用いることに
より、各色の面積率ｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ。

ｃ、に、ｗを求めることができる。

ところで、各面積率のとり得る値は、実現可能な階調数
によって決まり、階調数をＮとすると面積率の最小値ｄ
は、 ｄ＝１／（Ｎ−１）　　　・・・・・・（７）となる。

そして、（７）式によって示される最小値ｄの整数倍の
値によって各面積率を丸め、これを初期値（近似解）と
して（１）式に代入し、この結果得られるＲ、Ｇ、Ｂの
各位を各色信号の初期値Ｒ”、Ｇ−、Ｂ−とする。ここ
で、ΔＲ＝１１−Ｒ− ΔＧ＝Ｇ−Ｇ　” ΔＢ＝Ｉ３−Ｂ　− なる値、すなわち、初期値と真のｒｔＧＢとの誤差を示
す値を定゛義する。この誤差ΔＲ９ΔＧ、ΔＢが０とな
ることが理想であるが、面積率の最小値ｄが有限である
ため限界がある。そこで、初めに求めた面積率を補正す
ることにより、Ｒ−、Ｇ−。

Ｂ゛を補正していき、最小誤差を与える面積率を求める
。

この処理のために、次の値を求めておく。

ΔＲｉ　ｊ＝ｄ　（Ｒｉ−Ｒｊ） ΔＧｉ　ｊ＝ｄ　（Ｇｉ−Ｇｊ） ΔＢｉ　ｊ＝ｄ　（Ｂｉ　　ｌ３ｊ） ただし、ｊ＝Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ，に’、Ｗであり
、ｊｆ−ｉである。また、ｉは前述の通りである。

ここで、 を補正ベクトルとして定義し、また、 を誤差ベクトルとして定義する。そして、誤差ベクトル
■が小さくなるような補正ベクトルＰを探し、探した補
正ベクトルＰに合致するように面積率をｈｌｉ正してい
く。

すなわち、始めに、面積率が正の値を６っていることを
条件にして、補正後の誤差ベクトルＩＩが補正前より小
さくなるようなｉ、ｊの組合せを発見し、この発見され
た補正ベクトルＰを次式のよう１こ誤差ベクトルＨに代
えて（Ｒ’、Ｇ″、Ｂ′）に加え、この演算処理によっ
て（１”ｔ−、Ｇ−、１３゛）の値を更新する。

Ｒ−＝Ｒ’十ΔＲｉｊ Ｃ；’＝Ｇ−＋ΔＧｉｊ Ｂ’＝Ｂ−＋ΔＢｉｊ この更新処理を繰り返し行い、誤差ベクトル■がこれ以
上小さくなる補正ベクトルＰがなくなった際に終了する
。そして、上記更新の処理と同時に、以下の演算を行い
、面積率を補正する。なお、この式においては、面積率
をＳ　ｋ　（ｋ　＝Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ。

Ｃ，に、Ｗであり、−９Ｒ＝ｒ、Ｓσ＝ｇ、５Ｂ＝ｂ。

Ｓ　Ｙ　＝　ｙ　、　　Ｓ　Ｍ　＝　ｍ　、　　Ｓ　Ｃ
＝　ｃ　、　　Ｓ　Ｋ　＝　ｋ　、　　Ｓ　Ｗ＝Ｗであ
る）と書き換えている。

５ｋ＝Ｓｋ＋ｄｘｌＦ ただし、（ＩＦ＝ｌ　；に＝＋１１Ｆ＝−１；に＝ｊ。

ＩＦ＝０；ｋｆ−ｉ、ｊ）である。

上記式の意味は以下の通りである。例えば、ｉ＝Ｒ，ｊ
＝Ｇの組合せが発見された場合は、補正ベクトルＰとし
て が得られるが、 ｋをｉとした場合の面積率、すなわち面積率５Ｒ（＝ｒ
）の値については、 Ｓ　ｎ＝　Ｓ　Ｒ＋　ｄ なる演算を行い最小値ｄを加えて更新する。また、ｋを
ｊとした場合の面積率、すなわち面積率Ｓ６（＝ｇ）の
値については、 ５ｃ＝Ｓｃｄ なる演算を行い、最小値ｄを引いて更新する。これら以
外の面積率（ＳＹ、ＳＣ・・・・・・等）、すなわち、
ｋが、補正ベクトルＰのｉにもｊにも一致していないも
の（ｋｆ−ｉ、ｊ）については、５ｋ＝Ｓｋとして前回
値が維持される。

以上の処理の結果、誤差ベクトル■が最小になった際に
は、同時に、これに対応する面積率が各色について求ま
っている。

次に、上記補正処理を早く収束させる方法について説明
する。

いま、最適補正ベクトルをＰＰとし、また、発見された
補正ベクトルがＰであったとする。そして、次式を満た
すλなろ値を設定する。

ＰＰ−λＰ この場合、λは次の条件を満足する満足するものとする
。

■補正ベクトルＰで定まる面積率が補正後ら負にならな
い。

■λは次の式を満足する。

！≦λ＜２（ＩＴ・Ｐ）／ＩＰ＋” ただし、（■・Ｐ）は内債であり、ＩＰＩはベクトルの
長さである。

■λは次の値に近い正の整数とする。

λ＝（ｎ・Ｐ）／！ＰＭ 上記各式の条件は、以下のことより導かれる。

まず、ベクトル１１とＰのなす角度をθとすると、なる
式が成り立つ。また、第２図に示すように、求める色ベ
クトルの先端を中心にして誤差ベクトルＨの長さを半径
とする球を描くと、補正後の近似ベクトルは、その球の
内側に入らなければならない。したがって、補正ベクト
ルＨの長さは次の式を満足していなければならない。

１λＰ　ｌ　＜２　Ｉ　ｎ　Ｉ　ＣＯ３θこの式から、 λｌｐＭ＜２（ＴＩ　・Ｐ） なる式が導かれる。ここで、補正後の誤差ベクトルＨの
長さをＬとすると、 Ｌ’＝（Ｉｆ−λＰ）！ となり、これを微分してＯとおくと、 λ＝（ｎ　・　Ｐ）／ｌｐ１　　！ となる。

以上が−この発明の一実施例における面積率の求め方で
ある。

次に、色の配置の仕方について説明する。始めに、前述
した処理によって求めた面積率ｒ、ｇ。

ｂ、ｙ、ｍ、ｃ、に、ｗを面積率の最少値ｄを単位とし
て書き換え、これを改めてｒ、ｇ、ｂ、ｙ。

ｍ、ｃ、に、ｗと書き直す。この場合、面積率の定義か
ら、次の式が成り立つ。

ｒ＋ｇ＋ｂ＋ｙ＋ｍ＋ｃ＋に＋ｗ＝Ｎ−１次に、各色を
例えばＫＭＲＹＧＢＷの順に並べてその面積に番号をつ
ける。この結果、色と番号の対応は次表のようになる。

（以下、余白） 上記表のようにすると、ＹＭＣのリボンにおける各色で
印字すべき番号は、 ■Ｙ（イエローリボン）については、■からに１および
に＋ｍ＋１からｋ　十ｍ　＋　ｒ　＋　ｙ　＋　ｇの範
囲、■Ｍ（マゼンタリボン）については、■からに十ｍ
＋　ｒおよび、ｋ＋ｍ＋ｒ＋ｙ＋ｇ＋ｃ＋１からに＋ｍ
＋ｒ＋ｙ＋ｇ＋ｃ＋ｂまでの範囲、■Ｃ（シアンリボン
）については、１からｋおよびに＋ｍ＋ｒ＋ｙ＋１から
に＋ｍ＋ｒ＋ｙ″＋ｇ＋ｃ＋ｂまでの範囲となる。なお
、ｋ（黒リボン）を用いるときは、藍からｋの範囲にお
いて重ね印字すればよい。

以上のことから、ｋ％に＋ｍ＋ｌ、ｋ＋ｍ＋ｒ。

ｋ＋ｍ＋ｒ＋ｙ＋１．に＋ｍ＋ｒ＋ｙ＋ｇ％に＋ｍ　＋
　　ｒ　　十　ｙ　　＋　　ｇ　　＋　　ｃ　　十　皿
　、　　ｋ　＋　　ｍ　　＋　　ｒ　　＋　　ｙ　　＋
　　ｇ　　＋ｃ、＋　ｂの７個の値を知ればインクリボ
ン中の各色の印字位置が判断できる。

次に、上記各位に対応して、Ｋ　ｙ　１　＝　ｋ　ｓ　
Ｋｙ２＝に＋ｍ％Ｋｙ　３＝に＋ｍ＋　ｒ＋ｙ＋ｇ、ｌ
Ｋｍｌ＝に＋ｍ＋ｒ、Ｋｍ２＝に＋ｍ＋ｒ＋ｙ＋ｇ＋ｃ
、Ｋｍ３＝Ｋｃ３、Ｋ　ｃ　　１　　＝　ｋ　、　　Ｋ
　ｃ　　２　＝　ｋ　＋ｍ＋ｒ＋ｙ、Ｋｃ３＝に＋ｍ＋
ｒ＋ｙ＋ｇ＋ｃ＋ｂなる定義を行う。そして、Ｎ−１＝
Ｍ＊Ｍのマトリックスを考え、その中にどの様に色を配
置していくかを定める。すでに述べたように、各色につ
いては、ＫＭＲＹＧＣＢＷなる順で番号が付けられてい
るから、マトリックスに中に番号を埋めていくことが色
を配置することに対応する。この場合、種々のマトリッ
クスが使用できるが、原理的にデイザ法には適用できな
い。マトリックスとしては、集中型が適しているため、
−例として以下に示ず８＊８のＦａｔｔｅｎｉｎｇ型を
適用する。

上記マトリックスにおいては、中心部にｋ（黒）か配置
され、回りをＭＲＹＧＣＢの順で取り囲み、最後にＷが
回りを囲むという結果になる。このマトリックスの６値
をＴｉｊと置くと、ＹＭＣの各インクではそれぞれ次の
ように判断してプリントすればよいことになる。

Ｙ−−・・−Ｔ　ｉ　ｊ≦Ｋｙ　ｌ５Ｋｙ　２＜Ｔ　ｉ
　ｊ＜Ｋｙ　３Ｍ・・・・Ｔ　ｉ　ｊ≦Ｋｍｌ、Ｋｍ２
＜’ｒ　ｉ　ｊ≦Ｋ　ｍ　３Ｃ・・・・・・Ｔｉｊ≦Ｋ
ｃ　１．Ｋｃ　２＜Ｔ　ｉ　ｊ≦Ｋ　ｍ　３また、Ｋ（
黒）を重ねてプリントする場合は、次式で判断すればよ
い。

Ｋ・・・・・・Ｔｉｊ≦Ｋｋｌ ただし、Ｋｋｌはｋあるいはαｋ（α≦１）。

以上をまとめると、コンピュータ等から供給されるＲＧ
Ｂ信号から各色の面積率を求め、この結果からＫｙｌＳ
Ｋｙ２・・・・・・等の値を計算し、この値を所定のマ
トリックス内の数値とを比較することにより、プリント
する色の配置を決定する。

この場合、ＲＧＢ信号の種々の値に対応してに３／　ｌ
、ＫＶ２・・・・・・等の数値をＲＯＭ化しておけば、
谷数値を迅速に発生することができ、かつ、プリントす
べき色の配置を比較回路等によって簡単に決定すること
ができる。

次に、第１図は、この発明を適用したプリンタの概略構
成を示す図である。この図において、ＩＯは、条件発生
テーブルであり、前述した処理方法によりｒ（ＧＢ倍信
号基づいて各色の面積率を決定し、かつ、印刷原色コー
ド指定信号に基づいて当該色に対応するＫｙＩ、に３／
２・・・・・・等の数値を出力する。１１はマトリック
ス回路（この例では４Ｘ４）であり、マトリックス内の
６値が所定の順序で読出されて比較回路１２に供給され
る。比較回路１２においては、条件発生テーブルＩＯか
ら供給されるＫｙｌ、Ｋｙ２・・・・・・等の数値と、
マトリックス回路ＩＩから読出される数値とを比較し、
これが所定条件を満たしているときは、当該色のプリン
トを行う。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、入力画像の１
ドツトをマトリックス化された複数のドツトに対応させ
てプリントするカラープリンタにおいて、インク原色、
このインク原色の重ね合わせによって得られる合成色、
および用紙の色の各最適面積率を、与えられた３刺激値
に対応して求め、また、連続番号を前記各最適面積率に
応じた範囲で、かつ、各色について予め設定したプリン
ト順に従って割り合て、さらに、判別用に設けられるマ
トリックス内の６値と前記範囲の境界値とを比較するこ
とにより、出力マトリックス内における各色の位置を決
定するようにしたので、原画像の色を高忠実度で再現す
ることができる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用したプリンタの概略
構成を示すブロック図、第２図はこの発明の詳細な説明
するための図、第３図は従来のプリンタの構成を示すブ
ロック図、第４図は従来のプリンタにおける印刷原理を
示す図である。 ＩＯ・・・・・・条件発生テーブル、１１・・・・・・
マトリックス回路、１２・・・・・・比較回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力画像の１ドットをマトリックス化された複数のドッ
   トに対応させてプリントするカラープリンタにおいて、
   インク原色、このインク原色の重ね合わせによって得ら
   れる合成色、および用紙の色の各最適面積率を、与えら
   れた３刺激値に対応して求め、また、連続番号を前記各
   最適面積率に応じた範囲で、かつ、各色について予め設
   定したプリント順に従って割り合て、さらに、判別用に
   設けられるマトリックス内の各値と前記範囲の境界値と
   を比較することにより、出力マトリックス内における各
   色の位置を決定することを特徴とするカラープリンタの
   印刷方法。