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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein
auf eine Bildübertragungstechnologie
und im einzelnen auf eine selbstanzeigende Testseite zur Verwendung beim
Einstellen eines Farbdichtepegels bei einem Laserdrucker.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei Laserdruckern beruhen sowohl
die Steuertabellen des maschinenelektrophotographischen Prozesses
(EP-Prozesses) als auch die Steuertabellen der Formatiererpulsbreite
(PW = pulse – width
= Pulsbreite) auf einer während
des Lebensdauertestens durchgeführten
Druckqualitätscharakterisierung.
Faktoren wie beispielsweise die Nutzungsrate, EP-Prozeßkomponenten und die Druckumgebung variieren
jedoch mit der Zeit. Es ist nicht möglich, vorherzusehen, wie diese
Faktoren in Bezug auf Lebensdauertestbedingungen variieren werden. Änderungen
dieser Faktoren rufen mit der Zeit deutliche und in der Regel unerwünschte Farbdichteunterschiede
zwischen Druckern hervor.
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Diese Farbunterschiede sind eine
bedeutende Ursache von an Farblaserdruckern durchgeführten Wartungsleistungen,
die üblicherweise
zu einem Austausch der Trommelkassette und/oder dem Austausch des
Farbentwicklers führen.
Bekannte Verfahren zum Korrigieren der Farbunterschiede ohne eine Wartungsleistung
umfassen ein Installieren von Optische-Dichte-Detektoren in dem Drucker. Die
Optische-Dichte- Detektoren
liefern dem Drucker eine Rückmeldung,
der wiederum die Farbdichtepegel anpaßt. Dieser Lösungsansatz
macht den Drucker teuerer und komplizierter. Ein weiterer Lösungsansatz besteht
darin, eine Testseite zu drucken und die Testseite mit einer Referenzseite,
die üblicherweise
in dem Handbuch des Benutzers enthalten ist, zu vergleichen. Dieser
Lösungsansatz
ist unzweckmäßig, da
er erfordert, daß der
Benutzer die Referenzseite immer aufbewahrt, und ist außerdem schwierig,
da er dem Benutzer die Fähigkeit
abverlangt, die Testseite genau mit der Referenzseite zu vergleichen.
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In der
EP 0 685 962 A ist ein Farbbalancetestausgabedruck
gezeigt, der eine Mehrzahl von korrigierten Stellen aufweist, denen
Anweisungen für Farbanpassungen
zugeordnet sind. Eine „neutralste korrigierte
Stelle" wird ausgewählt,
und die derselben zugeordneten Anweisungen werden durchgeführt.
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Um beim Offsetdruck einheitliche
Farbdichten beizubehalten, wird ein Punktverstärkungstest verwendet. In der
Farbdruckindustrie ist Offsetdruck der Standard zum Erzeugen von
qualitativ hochwertigen Ergebnissen in Farbe. Ein Punktverstärkungstest
vergleicht das Erscheinungsbild feiner Punkte mit dem Erscheinungsbild
viel groberer Punkte. Das hohe Perimeter/Fläche-Verhältnis der feinen Punkte macht
sie viel empfindlicher gegenüber
Faktoren, die bewirken, daß mehr
oder weniger Tinte aufgebracht wird. Ein Gradient feiner Punktdichten
wird auf einen gleichmäßigen Hintergrund
von groben Punkten gedruckt. Bei einer Betrachtung aus einer gewissen Entfernung,
aus der die groben Punkte nicht unabhängig voneinander unterschieden
werden können, geht
der Bereich der Mitte des Spektrums des Feinpunktgradienten in den
Grobpunkthintergrund über, falls
die Farbdichte korrekt ist.
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Angesichts der vorstehenden Hintergründe in bezug
auf Offsetdruck, Farblaserdrucker und Farbdichtepegel bestehen demgemäß Aufgaben
der vorliegenden Erfindung darin, eine neue Testseite, ein System
und ein Verfahren zum Einstellen des Farbdichtepegels eines Laserdruckers
zu schaffen.
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Diese Aufgaben werden durch eine
Testseite gemäß Anspruch
1, ein System gemäß Anspruch
5 und ein Verfahren gemäß Anspruch
7 gelöst.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß Prinzipien der vorliegenden
Erfindung werden bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Testseite,
ein System und ein Verfahren verwendet, um einen Farbdichtepegel
eines Laserdruckers einzustellen, indem ein Punktverstärkungstestmuster
bereitgestellt wird. Der Laserdrucker weist zumindest eine Primärfarbe auf.
Das Punktverstärkungstestmuster
ist selbstanzeigend und erfordert somit keine externe Referenz,
um einen korrekten Farbdichtepegel zu bestimmen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Punktverstärkungstestmusters
umfaßt
(a) ein stabiles Muster, das eine Farbdichte aufweist, die bezüglich Änderungen
von Betriebsbedingungen des Laserdruckers stabil ist; und (b) ein
empfindliches Muster, das eine Farbdichte aufweist, die in Bezug
auf Veränderungen
der Betriebsbedingungen empfindlich ist, wobei das empfindliche
Muster unter Bezugnahme auf das stabile Muster den Dichtepegel des Laserdruckers
für die
zumindest eine Primärfarbe
anzeigt.
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Gemäß weiteren Prinzipien der vorliegenden Erfindung
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfaßt
das stabile Muster ein gleichmäßiges Grobpunktmuster,
und das empfindliche Muster umfaßt einen Gradienten feiner
Punktdichten umfaßt, wobei
der Gradient benachbart zu dem Grobpunktmuster gedruckt ist, wobei
ein korrekter Dichtepegel des Laserdruckers für die zumindest eine Primärfarbe angezeigt wird,
wenn ein Bereich der Mitte des Spektrums des Feinpunktgradienten
in das Grobpunktmuster überzugehen
scheint.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und Fähigkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich nach und nach aus der Beschreibung.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Punktverstärkungstestmuster, das
durch einen Laserdrucker unter Verwendung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
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2 ist
ein Graph, der die Punktempfindlichkeit in bezug auf Änderungen
der Entwicklerwechselvorspannungsspannung und/oder einer Laserleistung
gegenüber
Punkten pro Zoll oder Zeilen pro Zoll zeigt.
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3 ist
ein Flußdiagramm,
das ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Graubalancetestmusters.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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1 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Punktverstärkungstestmusters 10,
das durch einen Laserdrucker gemäß Prinzipien
der vorliegenden Erfindung zum Testen der optischen Dichte einer
Farbe des Laserdruckers erzeugt wurde. Das Testmuster 10 wird
in der Regel durch den Laserdrucker auf eine Testseite gedruckt.
Das Punktverstärkungstestmuster 10 weist
einen Abschnitt, der ein gleichmäßiges Grobpunktmuster 15 ist,
und einen Abschnitt, der ein Feinpunktgradient 20 ist,
auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellen
Pfeile 20, die über
die Seite angeordnet sind, den Feinpunktgradienten 20 dar.
Selbstverständlich
könnten
jedoch gleichermaßen
auch andere Muster verwendet werden. Das Grobpunktmuster 15 weist
eine gleichmäßige optische
Dichte auf. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Grobpunktmuster 15 26 Punkte
pro Zoll (dpi – dots
per inch). Der Feinpunktgradient 20 variiert bezüglich seiner
optischen Dichte, wobei er ein Spektrum erzeugt, das von einer hohen
bis zu einer niedrigen optischen Dichte reicht. In der Figur ist
die von hoch nach niedrig verlaufende Dichte von links nach rechts
dargestellt, wobei sie von Pfeil 20 zu Pfeil 20 über die
Seite variiert, wobei jeder Pfeil 20 eine gleichmäßige Dichte
aufweist. Die optische Dichte des Feinpunktgradienten 20 wird durch
eine Pulsbreitenmodulation des Laserstrahls variiert, um das Spektrum
optischer Dichte zu erzeugen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Feinpunktgradient 20 150 Zeilen pro Zoll
(lpi – lines
per inch). Bei einem Laserdrucker mit einem korrekten Dichtepegel
stimmt die optische Dichte der feinen Punkte an irgendeinem Punkt
entlang des Feinpunktgradienten 20 (über die Seite) im wesentlichen mit
der optischen Dichte des gleichmäßigen Grobpunkthintergrunds 15 überein.
Ein Laserdrucker mit einem korrekten Dichtepegel erzeugt Muster
mit einer optischen Dichte von im wesentlichen 0,27 ± 0,05.
An dem Punkt, wo die optischen Dichten im wesentlichen übereinstimmen,
scheint der Feinpunktgradient 20 in den Grobpunkthintergrund 15 überzugehen.
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Obwohl das Testmuster 10 in
der Darstellung lediglich die Farbe Schwarz verwendet, funktioniert das
Testmuster 10 ebensogut für alle Primärfarben eines Laserdruckers.
Bei einem typischen Laserdrucker ist die einzige Primärfarbe Schwarz
(K). Bei einem Farblaserdrucker sind die zusätzlichen Primärfarben
in der Regel Cyan, Magenta und Gelb (CMY) .
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für eine korrekte
Farbdichte befindet sich der Punkt, an dem der Feinpunkt gradient 20 in
das Grobpunktmuster 15 übergeht,
in dem Bereich 25 der Mitte des Spektrums über den
Gradienten 20. Eine korrekte Farbdichte zeigt an, daß keine Änderung
der Farbdichte benötigt
wird. Falls sich der Punkt, an dem der Feinpunktgradient 20 in
das Grobpunktmuster 15 übergeht,
nicht in dem Bereich 25 der Mitte des Spektrums über den
Gradienten 20 befindet, wird ein Erfordernis einer Änderung
der Farbdichte angezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Erfordernis
einer Erhöhung
der Farbdichte angezeigt, falls sich der Punkt, an dem der Feinpunktgradient 20 in das
Grobpunktmuster 15 übergeht,
zur Linken des Bereichs 25 der Mitte des Spektrums befindet.
Umgekehrt wird ein Erfordernis einer Verringerung der Farbdichte
angezeigt, wenn sich der Punkt, an dem der Feinpunktgradient 20 in
das Grobpunktmuster 15 übergeht,
zur Rechten des Bereichs 25 der Mitte des Spektrums befindet.
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Die feinen Punkte, die den Feinpunktgradienten 20 bilden,
sind tatsächlich
Bruchteile eines vollständigen
Punktes. Als solche erfahren die feinen Punkte kein vollständiges Inberührungbringen
mit der Trommel. Die feinen Punkte sind aufgrund ihres weniger als
vollständigen
Inberührungbringens
mit der Trommel sehr empfindlich in bezug auf Änderungen der Betriebsbedingungen
des Druckers. Im Gegensatz dazu sind die groben Punkte tatsächlich Grüppchen von
Vollpunkten. Jeder Vollpunkt erfährt ein
vollständiges
Inberührungbringen
mit der Trommel. Demnach sind die groben Punkte nicht sehr empfindlich
in bezug auf Änderungen
der Betriebsbedingungen des Druckers. Änderungen der Betriebsbedingungen,
die die durch den Farbdrucker erzeugte Farbdichte beeinflussen können, umfassen
Feuchtigkeit, Temperatur, die Entladungsspannung des Photoleiters,
Laserleistung, Entwicklerwechselvorspannung, Tonerladung und Nutzungshäufigkeit, sind
aber nicht auf diese beschränkt.
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Unterschiede der Empfindlichkeit
in bezug auf die Betriebsbedingungen können dadurch demonstriert werden,
daß gezeigt
wird, wie die unterschiedlichen Punktgrößen auf eine Ände rung
der Laserleistung und/oder der Entwicklerwechselvorspannungsspannung
reagieren. 2 zeigt auf
graphische Weise den Empfindlichkeitsunterschied zwischen den feinen
Punkten und den groben Punkten. Der Graph zeigt die Beziehung zwischen
den dpi (oder lpi) und der Änderung
der optischen Dichte, die durch eine Änderung der Laserleistung und/oder Entwicklerwechselvorspannungsspannung
bewirkt wird. Diese Änderungen
der Laserleistung und/oder Entwicklerwechselvorspannungsspannung
werden durch Änderungen
einer Dichteeinstellung dargestellt. Mit zunehmender Einstellung
erhöht
sich die Laserleistung und auch die Entwicklerwechselvorspannung.
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Der Graph zeigt deutlich, daß sich,
während die
dpi (oder lpi) über
den Bereich von 26 dpi bis 300 lpi zunimmt, auch die Wirkung einer Änderung
der Dichteeinstellung auf die optische Dichte erhöht. Bei 26 dpi
variiert die optische Dichte bei einer Änderung der Dichteeinstellung
von –2
auf +2 von etwa 0, 24 auf 0, 29. Bei 300 lpi variiert die
optische Dichte bei derselben Änderung
der Dichteeinstellung von etwa 0,13 auf 0,50.
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Da die feinen Punkte viel empfindlicher
in Bezug auf die Betriebsbedingungen sind als die groben Punkte,
wird die optische Dichte der feinen Punkte durch eine Änderung
der Betriebsbedingungen viel stärker
beeinflußt
als die optische Dichte der groben Punkte. Deshalb führt eine Änderung
der Betriebsbedingungen zu einer Verschiebung des Bereichs entlang
dem Feinpunktgradienten 20, an dem die feinen Punkte in
den Grobpunkthintergrund überzugehen scheinen.
Das Grobpunktmuster 15 agiert im Vergleich zu dem Feinpunktgradienten 20 als
stabile Referenz, und somit ist die Testseite selbstanzeigend, und
es wird keine externe Referenz benötigt.
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Da der Feinpunktgradient 20 durch Änderungen
der Betriebsbedingungen stärker
beeinflußt
wird als das Grobpunktmuster 15, weist das Grobpunktmuster 15 relativ
zu der optischen Dichte des Feinpunktgradienten 20 bei
allen akzeptablen Betriebsbedingungen eine stabile optische Dichte
auf. Akzeptable Betriebsbedingungen sind diejenigen Betriebsbedingungen,
die es dem Laserdrucker ermöglichen, als
Laserdrucker ordnungsgemäß zu arbeiten.
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Das Punktverstärkungstestmuster 10 ist selbstanzeigend,
da keine externe Referenz benötigt wird,
um zu bestimmen, ob die Farbdichte korrekt ist. Andere Arten von
Testmustern für
Laserdrucker sind nicht selbstanzeigend, weil sie sich auf einen
Vergleich zwischen dem Testmuster und einer externen Referenz stützen. In
Regel ist die externe Referenz in dem Benutzerhandbuch enthalten.
Die externe Referenz könnte
auch die Erinnerung des Benutzers sein. Falls ein Benutzer ein Testmuster
betrachten und sein Urteilsvermögen
einsetzen muß,
um zu bestimmen, ob die Farbdichte korrekt erscheint, ist die Erinnerung
des Benutzers daran, wie eine korrekte Farbdichte aussieht, eine
externe Referenz.
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Um einer inkorrekten Farbdichte abzuhelfen, wird
eine Kompensation durchgeführt,
um die Änderung
der Betriebsbedingungen von Bedingungen eines Lebensdauertests zu
berücksichtigen.
Der Prozeßsteuermotor
für den
Laserdrucker hat die Fähigkeit,
die Entwicklerwechselvarspannungsspannung und die Laserleistung
zu modifizieren. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Anpassungen
der Laserleistung und/oder Entwicklerwechselvorspannungsspannung
von den normalen elektrophotographischen (EP-) Prozeßtabellen
durch eine Änderung
einer Dichteeinstellung dargestellt. Wie oben erläutert wurde,
erhöhen
sich in der Regel die Laserleistung und die Entwicklerwechselvorspannung,
wenn die Einstellung zunimmt.
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Der Bereich entlang dem Feinpunktgradienten 20,
der in das Grobpunktmuster 15 übergeht, wird durch eine Änderung
der Entwicklerwechselvorspannungsspannung oder der Laserleistung
verschoben. Diese Verschiebung ist auf den Unterschied bezüglich dessen
zurückzuführen, wie
der Feinpunkt gradient 20 und das Grobpunktmuster 15 durch
die Änderung
der Entwicklerwechselvorspannungsspannung und der Laserleistung
beeinflußt
werden. Die Dichteeinstellung wird unter Bezugnahme auf das Punktverstärkungstestmuster 10 angepaßt, das
anzeigt, ob die Farbdichte zu niedrig oder zu hoch ist.
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3 ist
ein Flußdiagramm,
das ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter
Bezugnahme auf die 1 und 3 besteht der erste Schritt
darin, ein Punktverstärkungstestmuster 10 in
einer Primärfarbe
zu drucken 110. Als nächstes wird
das Testmuster 10 durch einen Benutzer untersucht 115.
Das Testmuster 10 zeigt an, ob die Farbdichte angepaßt werden
muß und
ob die Farbdichte erhöht
oder verringert werden muß.
Falls die Farbdichte angepaßt
werden muß,
paßt der
Benutzer die Farbdichte an, 120, wie dies für die Primärfarbe,
in der das Testmuster 10 gedruckt wurde, angezeigt ist. Anschließend wird
ein weiteres Punktverstärkungstestmuster 10 in
der selben Farbe wie das erste Punktverstärkungstestmuster 10 gedruckt 110.
Falls das Testmuster 10 angibt, daß eine weitere Anpassung der
Farbdichte notwendig ist, wird der Prozeß wiederholt, bis die Farbdichte
für die
getestete Farbe korrekt ist.
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Obwohl lediglich auf ein Punktverstärkungstestmuster 10 auf
der Testseite Bezug genommen wurde, sei angemerkt, daß mehrere
Punktverstärkungstestmuster 10,
jedes für
eine unterschiedliche Primärfarbe,
auf jeder Testseite gedruckt werden können.
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Zusätzlich zu einem Punktverstärkungstest kann
ein Graubalancetest auf der Testseite gedruckt werden. Ein Graubalancetest
wird auch als Neutralgrautest bezeichnet. Ein Graubalancetest wird
verwendet, um die Farbdichten der Primärfarben, in der Regel CMY,
auszugleichen. Der Graubalancetest ist ebenfalls eine besser sichtbare
Möglichkeit,
die richtige Menge an Gelbfarbdichte zu prüfen, als das Punktverstärkungstestmuster 10.
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Um die Farbdichten der Primärfarben
auszugleichen, wird unter Verwendung lediglich der Primärfarben
CMY ein heller Neutralgraubereich erzeugt. Ein weiterer heller Neutralgraubereich
wird unter Verwendung lediglich der Farbe Schwarz erzeugt. Die beiden
Bereiche eines hellen neutralen Graus werden verglichen. Falls die
Balance der CMY-Farben nicht korrekt ist, weist das mit lediglich
CMY erzeugte „neutrale
Grau" im Vergleich zu demselben neutralen Grau, das lediglich mit
Schwarz erzeugt wurde, eine deutliche Farbnuance auf.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht
das Graubalancetestmuster aus 25 Kreisen in einem Gitter,
wie in 4 gezeigt ist.
Der Gitterhintergrund 215 ist eine lediglich aus Schwarz
bestehende helle neutrale graue Farbe. Die Kreise 205 weisen ebenfalls
eine helle neutrale graue Farbe auf, bestehen jedoch lediglich aus
CMY. Jeder Kreis weist einen leicht unterschiedlichen Farbton auf,
der für
eine hohe oder niedrige Dichte einer oder zweier der Primärfarben
repräsentativ
ist. Die Kreise sind so angeordnet, daß sie ein zweidirektionales
Spektrum bilden, das für
jede von zwei Primärfarben
in jeder der beiden Richtungen von einer niedrigen zu einer hohen
Dichte reicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel variiert
die Dichte von Gelb in der Richtung von dem unteren Ende des Musters
zu dem oberen Ende von niedrig zu hoch, und Magenta variiert in
der Richtung von links nach rechts von niedrig zu hoch.
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Der mittlere Kreis 210 des
Graubalancetests sollte mit dem Hintergrund 215 übereinstimmen. Falls
der mittlere Kreis 210 nicht mit dem Hintergrund 215 übereinstimmt,
wird eine Änderung
der Farbdichte angezeigt. Falls ein anderer Kreis als der mittlere Kreis 210 mit
dem Hintergrund 215 übereinstimmt, gibt
das Testmuster an, wie die Dichtepegel verändert werden sollten, um eine
korrekte Farbbalance zu erhalten.
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Falls beispielsweise der obere rechte
Kreis 220 mit dem Hintergrund 215 übereinstimmt,
sind die Farbdichtepegel von Magenta und Gelb beide zu niedrig.
Da sich der übereinstimmende
Kreis 220 sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung
zwei Kreise von dem mittleren Kreis 205 entfernt befindet,
sollten sowohl Magenta als auch Gelb um zwei Dichtepegel erhöht werden.
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Zusammenfassend sei gesagt, daß das oben
Beschriebene die bevorzugten Ausführungsbeispiele für ein System
und Verfahren zum Einstellen des Farbdichtepegels eines Laserdruckers
und eine Testseite zur Verwendung beim Einstellen des Farbdichtepegels
eines Laserdruckers sind. Obwohl die vorliegende Erfindung unter
Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß auch andere alternative Ausführungsbeispiele
und Verfahren einer Implementierung oder Modifizierung eingesetzt
werden können,
ohne von der wahren Wesensart und dem wahren Schutzbereich der Erfindung
abzuweichen.