DE69726376T2 - Color mixing and control system for an electrostatographic printing machine - Google Patents
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Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Entwicklungssystem zur Erzeugung von farbigen Ausgabebildern in einem elektrostatografischen Druckgerät und befasst sich im Spezielleren mit einem System zur Bereitstellung einer kundenspezifisch ausgeführten Farbsteuerung in einem auf flüssigem Entwicklungsmaterial basierenden, elektrostatografischen Drucksystem. Das Farbmisch- und Farbsteuerungssystem erfasst die Farbe eines operativen Gemischs aus Entwicklungsmaterial, das aus einer Mischung von mehreren Grundfarbkomponenten besteht, und steuert des Weiteren die Konzentrationen der entsprechenden Grundfarbkomponenten, die zum Auffüllen des operativen Gemischs benutzt werden.This invention relates generally a development system for the generation of colored output images in an electrostatographic printing device and deals in particular with a system for providing a customer-specific color control in one on liquid Development material based, electrostatographic printing system. The color mixing and color control system captures the color of a operational mix of development material made from a mix consists of several basic color components, and controls further the concentrations of the corresponding primary color components, the to fill up of the operative mixture.
Es ist weitläufig bekannt, dass herkömmliche elektrostatografische Reproduktionsprozesse nach geeigneter Anpassung zur Erzeugung von mehrfarbigen Bildern verwendet werden können. Beispielsweise kann das aufgeladene, lichtelektrisch leitende Element der Reihe nach einer Serie von farbgetrennten Bildern, die den Primärfarben eines Eingangsbildes entsprechen, ausgesetzt werden, um eine Mehrzahl von farbgetrennten, latenten Bildern auszubilden. Jedes farbgetrennte Bild wird mit einem komplementären Entwicklungsmaterial entwickelt, das eine Primärfarbe enthält oder einen Farbton, der dem abziehenden Komplement des farbgetrennten Bildes entspricht, wobei später alle entwickelten, farbgetrennten Bilder zur Erzeugung eines mehrfarbigen Ausgabebildes übereinander gelegt werden. Somit wird ein mehrfarbiges Bild aus von verschiedenen Primärfarben oder deren abziehenden Komplementen erzeugten Rastern gebildet, die alle durch das Auge vermischt werden, wodurch der visuelle Eindruck eines Farbbildes entsteht.It is well known that conventional electrostatographic reproduction processes after suitable adjustment can be used to generate multicolored images. For example can the charged, photo-electrically conductive element of the series after a series of color-separated images that are the primary colors of an input image are exposed to a plurality of color-separated, latent images. Each color separated Picture comes with a complementary Developed development material that contains a primary color or a shade that corresponds to the subtractive complement of the color-separated image, being later all developed, color-separated images to create a multi-colored Output image on top of each other be placed. Thus, a multicolor image is made up of different primary colors or their subtractive complementary grids are formed, which are all mixed up by the eye, creating the visual impression a color image is created.
US-A-4111151 und US-A-4113371 enthüllen elektrostatografische Druckgeräte, die eine Vielzahl von Entwicklungsmaterial-Zuführbehältern mit Tonerteilchen einer vorher gewählten Farbe und eine Einheit besitzen, in der die Tonerteilchen gemischt werden, um als Ergebnis eine gewünschte Farbe gemäß des originalen, gerade reproduzierten Do kuments zu erhalten, wobei die Konzentration der Tonerteilchen in dem Gemisch automatisch reguliert wird.US-A-4111151 and US-A-4113371 disclose electrostatographic Pressure Equipment, which contain a plurality of developing material supply containers with toner particles previously chosen Color and have a unit in which the toner particles are mixed to be a desired one as a result Color according to the original, straight to receive reproduced document, the concentration of Toner particles in the mixture are automatically regulated.
DE-A-2724776 enthüllt ein Verfahren zur Entwicklung elektrischer latenter Bilder, wobei die Entwicklung mit Hilfe eines flüssigen Entwicklers ausgeführt wird, der ein Gemisch aus zumindest zwei verschiedenen Tonern enthält, wobei Farbton, Sättigung und Abstufung der Farbe des Gemischs durch beliebiges Mischen von verschiedenen Farbtonern und Schwarz/Weiß-Tonern gesteuert werden.DE-A-2724776 discloses a process for development electrical latent images, the development with the help of a liquid Developer which contains a mixture of at least two different toners, wherein Hue, saturation and gradation of the color of the mixture by mixing any of different color toners and black / white toners can be controlled.
Mit der Einführung der Kenntnisse über die elektrostatografische Technik in den Mehrfarbendruck wurden Fortschritte auch in Richtung der Erzeugung sogenannter "Highlight-Farbbilder" gemacht, bei denen unabhängige, unterschiedlich gefärbte, monochrome Bilder auf einem einzelnen Ausgabebogen erzeugt werden, vorzugsweise während eines einzelnen Arbeitszyklus. Ebenso wurde der "Farbpunkt-" oder "High-Fidelity-Farbdruck" entwickelt, wobei ein Drucksystem, das in der Lage ist, farbige Prozessausgabebilder zu erzeugen, mit einem zusätzlichen Entwicklergehäuse ausgestattet wird, das eine zusätzliche Farbe neben den Primär- oder Subtraktivfarben, die zur Erzeugung der farbige Prozessausgabe verwendet werden, enthält. Dieses zusätzliche Entwicklergehäuse wird zum Entwickeln eines unabhängigen Bildes mit einer spezifischen Farbe (Farbpunktdruck) oder zur Ausweitung der Farbskala der farbigen Prozessausgabe (High-Fidelity-Farbdruck) verwendet. Als solches wurden verschiedene Konzepte, die sich aus den herkömmlichen elektrostatografischen Bildtechniken entwickelten und ursprünglich auf monochrome und/oder farbige Prozessbildherstellung gerichtet waren, modifiziert, um Ausgabebilder zu erzeugen, die ausgewählte Bereiche besitzen, die einen anderen Farbton besitzen als der Rest des Dokuments. Anwendungen der Highlight-Farbe sind unter anderem das Legen des Schwerpunkts auf wichtige Informationen, die Betonung von Titeln und, allgemeiner, die Unterscheidung von spezifischen Textbereichen oder anderer Bildinformation.With the introduction of knowledge of the Advances have been made in electrostatographic technology in multicolor printing also made in the direction of creating so-called "highlight color images", in which independent, different colored, monochrome images are generated on a single output sheet, preferably while of a single work cycle. Likewise, "color dot" or "high fidelity color printing" was developed, whereby a printing system, that is able to generate colored process output images with an additional developer housing is equipped with an additional Color alongside the primary or subtractive colors, which are used to generate the colored process output used. This additional developer housing is used to develop an independent Image with a specific color (color dot printing) or for expansion the color scale of the colored process output (high-fidelity color printing). As such, various concepts have emerged from the conventional electrostatographic imaging techniques developed and originally based on monochrome and / or colored process image production were directed, modified to produce output images of the selected areas that have a different hue than the rest of the document. Applications of the highlight color include the laying of the Emphasis on important information, emphasis on titles and, more generally, the distinction between specific areas of text or other image information.
Eine spezifische Anwendung des Highlight-Farbprozesses ist der Druck mit vom Kunden wählbarer Farbe, wobei eine sehr spezifische Highlight-Farbe benötigt wird. Vom Kunden wählbare Farben werden typischerweise verwendet, um die sofortige Identifikation und das Erkennen der Authentizität eines Dokuments zu ermöglichen. Dabei ist der Kunde normalerweise sehr darauf erpicht, dass die Farbe bestimmte Farbspezifikatio nen erfüllt. Beispielsweise ist die rote, mit dem digital stilisierten "X" von Xerox verbundene Farbe eine vom Kunden wählbare Farbe mit einer speziellen Nuance, einem spezielle Farbton und Farbwert. Ebenso ist die spezielle Nuance des Orange, das mit der Universität Syracuse verbunden wird, ein gutes Beispiel für eine vom Kunden wählbare Farbe. Noch speziellere Beispiele für eine vom Kunden wählbare Farbausgabe können in dem Bereich der "Kundenfarben" gefunden werden, die sich ganz speziell auf eingetragene, geschützte Farben beziehen, wie sie beispielsweise in Firmenlogos, autorisierten Briefköpfen oder offiziellen Siegeln verwendet werden. Das Gelb, das mit den Waren von Kodak verbunden wird, und das mit den Waren von Hershey verbundene Braun sind gute Beispiele für Kundenfarben, die in einer Highlight- oder Farbpunktdruckanwendung bestimmte Farbstandards ganz exakt treffen müssen.A specific application of the highlight color process is printing with color selectable by the customer, a very specific highlight color is required. Colors selectable by the customer are typically used for instant identification and recognizing authenticity of a document. The customer is usually very keen that the Color certain color specifications met. For example, the red, with the digitally stylized "X" from Xerox related color is a customer selectable color with a special color Nuance, a special hue and color value. Likewise, the special one Nuance des Orange, associated with Syracuse University, a good example of one selectable by the customer Colour. Even more specific examples of customer-selectable color output can in the area of "customer colors" can be found, which relate specifically to registered, protected colors, like them For example in company logos, authorized letterheads or official seals can be used. The yellow that comes with the goods of Kodak, and that associated with the Hershey goods Browns are good examples of Customer colors in a highlight or color dot printing application certain color standards must meet exactly.
Die für standardmäßige Highlight-Prozesse benutzten Farben stimmten im Allgemeinen nicht exakt mit den vom Kunden wählbaren Farben überein. Außerdem können vom Kunden wählbare Farben normalerweise nicht exakt mit Hilfe von Farbhalbtonprozessverfahren erzeugt werden, weil bei der Verwendung der Farbhalbtonprozesstechnik die Erzeugung von massiven Bildbereichen mit einer speziellen Farbe üblicherweise zu Unterschieden in der Farbe des Bildbereichs führt. Zudem sind mit Farbhalbtonprozessen hergestellte Linien und Texte sehr anfällig für Fehlpositionierungen der unterschiedlichen Farbbilder, was sich in Unschärfe, Farbunterschieden und anderen Bildqualitätseinbußen ausdrücken kann.The colors used for standard highlight processes generally did not exactly match the colors that the customer could select. In addition, colors usually selectable by the customer cannot be produced exactly with the help of color halftone process methods, because when using the color halftone process technique the generation of massive image areas with a special color usually leads to differences in the color of the image area. In addition, lines and texts produced with color halftone processes are very susceptible to incorrect positioning of the different color images, which can be expressed in blurring, color differences and other image quality losses.
Um die gewünschte vom Kunden wählbare Farbausgabe zu erzeugen, wird aufgrund der oben erwähnten Mängel die Erzeugung von vom Kunden wählbaren Farben in elektrostatografischen Drucksystemen üblicherweise durch die Bereitstellung einer einzelnen, vorgemischten Zusammensetzung von Entwicklungsmaterialien, die aus einem Gemisch von mehreren in im Voraus gewählten Konzentrationen zusammen gemischten Farbtonerteilchen besteht, ausgeführt. Dieses Verfahren des Mischens mehrerer Farbtoner zur Erzeugung eines speziellen Farbentwicklungsmaterials ist analog zu den Prozessen, die verwendet werden, um bunte Farbe oder Farbtinte mit vom Kunden wählbaren Farbtönen zu erzeugen. Beim Offset-Druck beispielsweise wird ein Ausgabebild mit vom Kunden wählbarer Farbe erzeugt, indem – im Gegensatz zum Drucken einer Mehrzahl von Halbtonbildmustern mit verschiedenen Primärfarben oder deren Komplementen – ein massives Bildmuster mit einer vorgemischten, vom Kunden wählbaren Farbdruck tinte gedruckt wird. Dieses Konzept wurde, wie beispielsweise im öffentlich erteilten U.S.-Patent Nr. 5.557393, im Allgemeinen auf die elektrostatografische Drucktechnik erweitert, wobei ein elektrostatisches, latentes Bild von einem trockenen Entwicklungsmaterial in Puderform, das zwei oder mehr miteinander verträgliche Zusammensetzungen enthält, entwickelt wird, um eine vom Kunden wählbare Farbausgabe zu erzeugen.To the desired color output selectable by the customer to generate, due to the shortcomings mentioned above, the generation of from Customer selectable Colors in electrostatographic printing systems typically by providing a single, pre-mixed composition of development materials, that of a mixture of several in preselected concentrations consists of mixed color toner particles. This Method of mixing several color toners to produce a special one Color development material is analogous to the processes used to make colorful paint or color ink with customer selectable colors to create. With offset printing, for example, an output image is displayed with customer selectable Color created by - in Contrary to printing a plurality of halftone patterns with different primary colors or their complements - a massive picture pattern with a premixed, customer selectable Color printing ink is printed. This concept was, for example im public granted U.S. Patent No. 5,557,393, generally to electrostatographic Printing technology expanded, creating an electrostatic, latent image of a dry powdered developing material that is two or more compatible with each other Contains compositions developed is a customer selectable To generate color output.
Das "Xerox Disclosure Journal", Ausgabe 21, Nr. 2, 1. März 1996, Seite 155, enthüllt einen Entwicklungsprozess, der ein Entwicklungsgehäuse besitzt, das einen flüssigen Entwickler enthält, der aus mindestens zwei verschiedenen, farbigen Verbindungen besteht, die mit einem gewünschten Konzentrationsverhältnis im Voraus gemischt wurden, um vom Kunden spezifizierte Farbbilder zu liefern.The "Xerox Disclosure Journal", Issue 21, No. March 21st 1996, page 155 a development process that has a development case, the one liquid Developer contains which consists of at least two different colored connections, the one with a desired one concentration ratio were mixed in advance to provide customer-specified color images to deliver.
Vom Kunden wählbare Farbdruckmaterialien (Farben, Drucktinten und Entwicklungsmaterialien) können durch die Bestimmung einer genauen Menge an Bestandteilen von Grundfarbkomponenten, die ein gegebenes, vom Kunden wählbares Farbmaterial ausmachen, die Bereitstellung der präzise gemessenen Menge jedes der Bestandteile der Grundfarbkomponenten und die gründlichen Mischung dieser Farbkomponenten produziert werden. Dieser Prozess wird üblicherweise erleichtert durch den Verweis auf einen Farbführer oder ein Farbmusterbuch, das Hunderte oder sogar Tausende von verschiedene Farben darstellende Muster enthält, wobei jedes Farbmuster als eine spezifische Formel von Farbanteilen dargestellt ist. Der wahrscheinlich verbreitetste dieser Farbführer wurde von Pantone®, Inc. of Moonachie, New Jersey, veröffentlicht. Der "Pantone® Color Formula Guide" drückt Farben mit Hilfe eines beglaubigten Mustersystems aus, und liefert eine präzise Formel, die benötigt wird, um eine spezifische, vom Kunden wählbare Farbe durch die physikalische Vermischung von vorbestimmten Konzentrationen von bis zu vier Farben aus einem Satz von bis zu 18 Haupt- oder Grundfarben, zu erzeugen. Viele Farben, die durch die typischen Farbhalbtonprozessverfahren oder sogar durch die Vermischung von bestimmten Mengen an cyanfarbenen, magentafarbenen, gelben und/oder schwarzen Tinten oder Entwicklungsmaterialien nicht erzeugt werden können, können durch die Verwendung des Panteone®-Systems oder anderer Farbformelführer dieser Art zugänglich gemacht werden.Customer-selectable color printing materials (inks, printing inks and developing materials) can, by determining an exact amount of constituent components of the basic color component that make up a given customer-selectable color material, providing the precisely measured amount of each of the constituent components of the basic color component and thoroughly mixing these color components to be produced. This process is usually facilitated by reference to a color guide or color book that contains hundreds or even thousands of patterns representing different colors, each color pattern being represented as a specific formula of color components. Probably the most common of these color leader Pantone was ®, Inc. of Moonachie, New Jersey, published. The "Pantone ® Color Formula Guide" expresses colors using a certified pattern system, and provides a precise formula that is needed to create a specific, customer-selectable color by physically mixing predetermined concentrations of up to four colors from one set of up to 18 main or primary colors. Many colors that cannot be produced by the typical color halftone process methods or even by mixing certain amounts of cyan, magenta, yellow and / or black inks or developing materials can be made accessible by using the Panteone ® system or other color formula guides of this type become.
Die vorliegende Erfindung betrachtet eine Entwicklungssystem, das ein Farbmisch- und -steuersystem beinhaltet, wobei der Farbwert des Entwicklungsmaterials in einem Vor ratsreservoir geregelt, und die Rate des Wiederauffüllens von verschiedenen Farbkomponenten, die in das Vorratsreservoir hinzu gegeben werden, frei wählbar variiert werden kann. Durch die Zugabe und das Mischen von exakten Mengen an spezifischen Entwicklungsmaterialien aus einem Satz an Grundfarbkomponenten wird die eigentliche Farbe des Entwicklungsmaterials in dem Reservoir in Übereinstimmung zu der vorbestimmten, gewählten Farbe gebracht. Durch die demgemäße Steuerung des Auffüllprozesses kann außerdem eine große Palette an vom Kunden wählbaren Farbentwicklungsmaterialien erzeugt und während eines sehr langen Druckauftrags beibehalten werden.Consider the present invention a development system that includes a color mixing and control system, the color value of the development material in a stock reservoir regulated, and the rate of refilling of different color components, which are added to the reservoir can be freely selected can be. By adding and mixing exact amounts on specific development materials from a set of basic color components becomes the actual color of the development material in the reservoir in accordance to the predetermined, chosen Brought color. Through the appropriate control the filling process can also a big Range of customer selectable Color development materials generated and during a very long print job to be kept.
Gemäß eines ersten Gesichtspunkts der Erfindung umfasst ein System zur Bereitstellung eines flüssigen Entwicklungsmaterials mit vom Kunden wählbarer Farbe zum Drukken eines Bildbereichs mit vom Kunden wählbarer Farbe auf einem Ausgabeträger in einem elektrostatografischen Druckgerät eine Vielzahl von Entwicklungsmaterial-Zuführbehältern, die jeweils ein verschiedenfarbiges Entwicklungsmaterialkonzentrat entsprechend einer Grundfarbkomponente eines Farbanpassungssystems enthalten, einen Entwicklungsmaterial-Vorratsbehälter, mit dem wenigstens einer der besagten Vielzahl von Entwicklungsmaterial-Zuführbehältern verbunden ist, um einen operativen Vorrat an Entwicklungsmaterial mit der vom Kunden wählbaren Farbe bereitzustellen, ein System zum systematischen Abgeben einer ausgewählten Menge an Entwicklungsmaterialkonzentrat aus wenigstens einem ausgewählten der besagten Entwicklungsmaterial-Zuführbehälter, um dem operativen Vorrat an Entwicklungsmaterial eine ausgewählte Grundfarbkomponente bereitzustellen, eine Farb-Erfassungsvorrichtung zum Überwachen der Farbe des operativen Vorrats an Entwicklungsmaterial, gekennzeichnet durch ein mit besagter Erfassungsvorrichtung verbundenes Steuersystem, um in Reaktion auf die gemessene Farbe des besagten operativen Vorrats an Entwicklungsmaterial selektiv das besagte System zum systematischen Abgeben zu aktivieren, wobei das besagte Steuerungssystem so arbeitet, dass es das Entwicklungsmaterial mit der vom Kunden wählbaren Farbe bereitstellt, indem es die Vielzahl verschiedenfarbiger Entwicklungsmaterialkonzentrate mischt.According to a first aspect of the invention, a system for providing a customer selectable color developing material for printing a customer selectable color image area on an output tray in an electrostatographic printing device includes a plurality of developing material supply containers each containing a different colored developing material concentrate corresponding to a basic color component a color matching system, a developing material reservoir to which at least one of said plurality of developing material supply containers is connected to provide an operational supply of developing material with the customer selectable color, a system for systematically dispensing a selected amount of developing material concentrate from at least one selected one of said developing material supply containers to give the operating supply of developing material a selected one To provide a primary color component, a color detection device for monitoring the color of the operative supply of development material, characterized by a control system connected to said detection device for selectively activating said systematic delivery system in response to the measured color of said operational supply of development material, wherein said control system works to do that Provides development material with the customer selectable color by mixing the multitude of different colored development material concentrates.
Gemäß eines zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrostatografische Druckvorrichtung bereitgestellt, die wenigstens ein Entwicklungs-Teilsystem zum Entwickeln wenigstens eines Abschnitts eines elektrostatischen Bildes mit einem flüssigen Entwicklungsmaterial mit vom Kunden wählbarer Farbe beinhaltet, um einen Bildbereich mit einer vom Kunden wählbaren Farbe auf einem Ausgabeträger zu erzeugen, wobei das Teilsystem dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung entspricht.According to a second point of view The present invention becomes an electrostatographic printing device provided the at least one development subsystem for development at least a portion of an electrostatic image with a liquid developing material with color selectable by the customer includes an image area with a customer selectable Color on an output medium to generate, the subsystem of the first aspect of the present Invention corresponds.
Gemäß eines dritten Gesichtspunkts
umfasst die vorliegende Erfindung ein elektrostatografisches Druckverfahren,
bei dem wenigstens ein Abschnitt eines elektrostatischen, latenten
Bildes mit einem flüssigen Entwicklungsmaterial
mit einer vom Kunden wählbaren
Farbe entwickelt wird, das die folgenden Schritte umfasst: das Bereitstellen
einer Vielzahl von Entwicklungsmaterial-Zuführbehältern, die jeweils ein verschiedenfarbiges
Entwicklungsmaterialkonzentrat entsprechend einer Grundfarbkomponente
eines Farbanpassungssystems enthalten, das wahlweise Bereitstellen
wenigstens eines der Vielzahl von verschiedenfarbigen Entwicklungsmaterialkonzentraten
an einen Entwicklungsmaterial-Vorratsbehälter, um einen operativen Vorrat
an Entwicklungsmaterial mit der vom Kunden wählbaren Farbe zu erzeugen,
das systematische Abgeben einer ausgewählten Menge an Entwicklungsmaterialkonzentrat
einer ausgewählten
Grundfarbkomponente an den besagten Entwicklungsmaterial-Vorratsbehälter, um
dem besagten operativen Vorrat an Entwicklungsmaterial eine ausgewählte Grundfarbkomponente
zu liefern, das Überwachen
einer Farbe des besagten operativen Vorrats an Entwicklungsmaterial,
das systematische Abgeben einer ausgewählten Menge an Entwicklungsmaterialkonzentrat
einer ausgewählten
Grundfarbkomponente an den besagten Entwicklungsmaterial-Vorratsbehälter (
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann sein, dass das Steuerungssystem auch für das Mischen einer vom Kunden wählbaren Farbe in situ benutzt werden kann, wobei ungefähre Mengen an Primär- oder Grundfarbkomponenten zuerst in den Entwicklungsmaterialbehälter abgelegt und in diesem gemischt werden, wobei sie ständig überwacht und angepasst werden, bis die Mischung mit einigen vorbestimmten optischen Zieleigenschaften übereinstimmt.Another aspect of the present Invention may be that the control system is also for mixing one selectable by the customer Color can be used in situ, with approximate amounts of primary or Base color components first placed in the development material container and mixed in it, being constantly monitored and adjusted, until the mixture matches some predetermined optical target properties.
Andere Gesichtspunkte der Erfindung
werden deutlich, wenn die folgende Beschreibung fortläuft, auch unter
Verweis auf
Während die vorliegende Erfindung vor allem Anwendung in der Drei-Ebenen-Highlight-Farbabbildung finden mag, wird durch die folgende Besprechung doch deutlich werden, dass das Farbmisch- und -steuerungssystem der vorliegenden Erfindung ebenso gut in dem weiten Bereich der Druckgeräte verwendet werden kann und nicht notwendigerweise auf die Anwendung in einem besonderen, einläufigen elektrostatografischen Drei-Ebenen-Highlight-Prozess beschränkt ist. In der Tat ist es erwünscht, dass das Farbmisch- und -steuerungssystem der vorliegenden Erfindung auf jeden elektrostatografischen Druckprozess ausgeweitet werden kann, der dazu vorgesehen ist, einen Bildbereich mit einer vom Kunden wählbaren Farbe zu erzeugen, wie etwa Mehrfarbendruckgeräte, die mit einem untergeordneten Entwicklungsgehäuse mit vom Kunden wählbarer Farbe ausgestattet werden könnten, sowie Druckgeräte, die ionografische Druckprozesse ausführen, oder ähnliches. Allgemeiner gesprochen soll es so verstanden werden, dass – obwohl das Farbmisch- und -steuerungssystem der vorliegenden Erfindung hierin im Folgenden in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird – die Beschreibung der Erfindung den Anwendungsspielraum der vorliegenden Erfindung nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt.While the present invention is primarily used in the three-level highlight color image may, it will become clear from the following discussion that the color mixing and control system of the present invention can be used just as well in the wide range of pressure equipment and not necessarily for use in a special, single-run electrostatographic Three-level highlight process limited is. In fact, it is desirable that the color mixing and control system of the present invention can be extended to any electrostatographic printing process can, which is provided, an image area with one from the customer selectable To produce color, such as multi-color printing devices, with a subordinate development housing with customer selectable Paint could be fitted as well as pressure equipment, performing ionographic printing processes, or the like. More generally speaking it should be understood that - although the color mixing and control system of the present invention hereinafter in connection with a preferred embodiment the invention is described - the Description of the invention the scope of application of the present Invention is not limited to this preferred embodiment.
Betrachten wir nun
Das Entwicklungsgerät aus
Konzentrieren wir uns vor der Beschreibung
des Farbmisch- und -steuerungssystems der vorliegenden Erfindung
auf den Entwicklungsprozess: in dem beispielhaften Entwicklungsgerät aus
Das beispielhafte Entwicklungsmaterialaggregat
Etwas unterhalb (in Richtung der
Bewegung der Fotorezeptoroberfläche
Während
des Arbeitsvorgangs wird flüssiges
Entwicklungsmaterial in Richtung des Fotorezeptors
Das Auftragen von Entwicklungsmaterial
auf die lichtelektrisch leitende Oberfläche dezimiert natürlich die
Gesamtmenge an operativer Lösung
an Entwicklungsmaterial im Zuführbehälter
In der Fachwelt ist bekannt, dass
daher, während
die Auffüllrate
der Flüssigträgerkomponente
des flüssigen
Entwicklungsmaterials einfach durch die Überwachung des Pegels des flüssigen Entwicklers
im Zuführbehälter
Die vorliegende Erfindung betrachtet
jedoch ein Entwicklungsmaterial-Auffüllsystem, das in der Lage ist,
systematisch einzelne Farbkomponenten wieder aufzufüllen, aus
denen eine vom Kunden wählbare
Entwicklungsmaterialfarbkomposition besteht. Als solches beinhaltet
das Auffüllsystem
der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Spendern für verschiedenfarbige
Konzentrate
In einer spezifischen Ausführungsform
beinhaltet das Auffüllsystem
sechzehn Spender, wobei jeder einzelne Spender ein einzigartiges
Grundfarbenentwicklungsmaterial bereitstellt, das einer der sechzehn Grund-
oder Bestandteil bildenden Farben des Pantone® Farbanpassungssystem
entspricht, so dass durch dieses System gelieferte Farbformeln bequem
verwendet werden können,
um über
eintausend gewünschte Farben
in einer Druckumgebung mit vom Kunden wählbaren Farben und Nuancen
zu erzeugen. Bei der Verwendung dieses Systems können auch nur zwei verschiedene
Entwicklungsmaterialien, beispielsweise aus den Spendebehältern
Ein wesentlicher Bestandteil zum
Mischen und zum Steuern des farbigen Entwicklungsmaterials in der vorliegenden
Erfindung ist ein Mischungssteuerungssystem. Das heißt, es wird,
da verschiedene Komponenten des zusammen geschütteten oder gemischten Entwicklungsmaterials
in Behälter
Der von dem Farbmisch- und -steuersystem
der vorliegenden Erfindung gelieferte Ansatz beinhaltet eine Erfassungsvorrichtung
Der Sensor
Wie zuvor bemerkt, beinhaltet der
Sensor
Die Spektralverteilungsinformation kann zudem verwendet werden, um die Farbe des Entwicklungsmaterials, was ein bestimmtes Farberfassungssystem betrifft, zu bestimmen, so wie beispielsweise das wohl bekannte standardisierte Farbnotensystem zur Definition einheitlicher Farbräume, das von der Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) entwickelt wurde. Das CIE Farbspezifikationssystem stellt sogenannte "drei-Reiz-Werte" vor, um Farben zu spezifizieren und geräteunabhängige Farbräume einzuführen. Die CIE-Standards sind weitgehend akzeptiert, weil gemessene Farben unter Verwendung von relativ unkomplizierten mathematischen Transformationen direkt in den von der CIE empfohlenen Koordinatensystemen ausgedrückt werden können.The spectral distribution information can also be used to change the color of the development material, as to a particular color detection system, to determine such as the well-known standardized color grading system for the definition of uniform color spaces, which the Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) was developed. The CIE color specification system provides so-called "three stimulus values" before colors specify and introduce device-independent color spaces. The CIE standards are widely accepted because using measured colors of relatively straightforward mathematical transformations directly are expressed in the coordinate systems recommended by the CIE can.
Ist die Farbe des überwachten
Entwicklungsmaterials einmal bestimmt, wird die Farbe des gemessenen
Probestücks,
die neben anderen Messeinheiten auch als Spektralverteilung oder
als drei-Reiz-Wert vorliegen kann, mit den bekannten, der gewünschten
Ausgabefarbe entsprechenden Werten (die von dem Farbanpassungssystem
geliefert werden können)
verglichen, um die genaue Farbformel zu bestimmen, die für die Zufuhr von
operativen Entwicklungsmaterial nötig ist, und somit eine korrekte
Farbanpassung zu gewährleisten.
Diese Information wird von der Steuerung
Mit einem Wort ist Sensor
Ein Verfahren zum Durchführen des
von der vorliegenden Erfindung gelieferten Farbmischsteuerungsprozesses
wird im Folgenden beschrieben: zu Beginn wird das Licht, das durch
jedes Filter scheint, von einem Fotodetektor erkannt, wodurch ein
Satz an N Filtersignalen erzeugt wird, wobei die Anzahl der Filterelemente der
Variablen N entsprechend als fn gekennzeichnet
werden. Angenommen es gibt 1 Entwicklungsmaterialzusammensetzungen,
die einer Anzahl von Grundfarbkomponenten entsprechen, die zur Erzeugung
des Entwicklungsmaterials mit der vom Kunden wählbaren Farbe verwendet werden,
so kann die Zusammensetzung von jeder der Farbkomponenten, aus denen
das durch das Filter laufende Entwicklungsmaterial besteht und die
mit wi bezeichnet werden, auf folgende Art
mit Hilfe der Filterantwort fn berechnet
werden:
Eine Methode zur Berechnung dieser
Gleichung benutzt eine zuvor bestimmte Matrix, Ani:
Die Elemente von Ani beziehen sich prinzipiell auf das Absorptionsspektrum der Entwicklungsmaterialkomponenten und auf das Transmissionsspektrum der Filter. Die Ani können jedoch am Nützlichsten durch das Anpassen der Filtersignale aus einem Satz von vermischten Entwicklungsmaterialien erreicht werden. Die Genauigkeit der wi kann durch die Verwendung der Kenntnisse über die Frage, welche Komponenten zu dem vermischten Entwicklungsmaterial hinzu gegeben werden, verbessert werden.The elements of A ni refer in principle to the absorption spectrum of the development material components and to the transmission spectrum of the filter. However, the A ni can be achieved by adjusting the most useful filter signals from a set of mixed developing materials. The accuracy of the w i can be improved by using the knowledge of the question of which components are added to the mixed development material.
In einem ersten Verfahren, bei dem diese Erfindung angewandt werden kann, wird ein Satz von Filtern verwendet, der gleich der ganzen Anzahl an Primär- oder Grundfarbkomponenten ist, aus denen alle vom Kunden wählbaren Farben gemischt werden. Die Transmission von Licht durch jede der Komponenten und jedes Filter wird gemessen, und die daraus resultierende Matrix wird invertiert, um so Ani zu erhalten.In a first method to which this invention can be applied, a set of filters is used which is equal to the whole number of primary or primary color components from which all of the customer selectable colors are mixed. The transmission of light through each of the components and filters is measured and the resulting matrix is inverted so as to obtain A ni .
In einem zweiten Verfahren, bei dem diese Erfindung angewandt werden kann, wird ein Satz von Filtern verwendet, der nicht gleich der ganzen Anzahl an Primärfarben sein muss, aus denen alle vom Kunden wählbaren Farben gemischt werden. Filterantworten eines großen Satzes von gemischten Tonern werden gemessen, und Ani ergibt sich durch die Minimierung des RMS-Fehlers zwischen bekannten und geschätzten Konzentrationen wik für die i-te Komponente der k-ten Mischung.In a second method to which this invention can be applied, a set of filters is used which does not have to be equal to the whole number of primary colors from which all of the customer selectable colors are mixed. Filter responses from a large set of mixed toners are measured, and A ni results from minimizing the RMS error between known and estimated concentrations w ik for the i th component of the k th blend.
In einem dritten Verfahren, bei dem
diese Erfindung angewandt werden kann, wird ein Satz von Filterantworten
und ein Satz von bekannten Konzentrationen für einen großen Satz von gemischten Tonern
verwendet, um ein neuronales Netz zu trainieren. Die oben definierte
Matrixmulitplikation wird durch folgende Berechnung für das neuronale
Netz ersetzt:
In einem vierten Verfahren, bei dem diese Erfindung angewandt werden kann, wird ein Satz von Filtern verwendet, der nicht gleich der ganzen Anzahl von Primär- oder Grundfarbkomponenten sein muss, aus denen alle vom Kunden wählbaren Farben gemischt werden. Bei diesem Verfahren werden Filterantworten eines großen Satzes von vermischten Entwicklungsmaterialien gemessen. Unterschiedliche Sätze von Ani ergeben sich für unterschiedliche Kombinationen von Primärkomponenten. Zum Beispiel ergibt sich ein Satz von Ani für jede einzigartige Kombination von primären Entwicklungsmaterialien, wie etwa gelb und rot; gelb und blau; blau und rot; gelb, blau und rot; etc. Auch hier ergibt sich wieder jeder Satz von Ani durch die Minimierung des RMS-Fehlers zwischen den bekannten und erwarteten Konzentrationen wik für die i-te Komponente der k-ten Mischung des Satzes.In a fourth method to which this invention can be applied, a set of filters is used which does not have to be equal to the whole number of primary or primary color components from which all of the customer selectable colors are mixed. This method measures filter responses from a large set of mixed development materials. Different sets of A ni result for different combinations of primary components. For example, a set of A ni results for each unique combination of primary development materials, such as yellow and red; yellow and blue; blue and red; yellow, blue and red; etc. Again, every set of A ni results from minimizing the RMS error between the known and expected concentrations w ik for the i th component of the k th mixture of the set.
Das Betriebsverhalten einiger der oben enthüllten Prozesse wurde durch Modellverfahren getestet. Zum Beispiel durch das Auswählen von sechs Farben, nämlich den Farben, die gleich Pantone's gelb; warmen rot; rubinrot; prozessblau; und grün sind, zu unserem primären Satz an Grundfarben. Es wurde abgeschätzt, dass dieser Satz etwa 75% der vom Kunden wählbaren Pantone-Farben reproduzieren kann. Die Transmissionsspektren von 70 Mischungen dieser Primärfarben wurden berechnet, wobei jedes gemischte Entwicklungsmaterial eine Gesamtdicke von 1 wt% und 2–3 Grundfarbkomponenten besitzt. Die Komponentenkonzentrationen unterscheiden sich von einer Mischung zur nächsten um Mengen, die so gering wie 0,01 wt% sind. Filterantworten für idealisierte Sätze von Gaußschen Filtern wurden ebenfalls berechnet, wobei jedes Filter durch seine Mittenwellenlänge und seine volle Breite bei der Hälfte der maximalen Transmission spezifiziert wird.The operational behavior of some of the processes disclosed above has been tested by model methods. For example, by choosing six colors, namely the colors that are Pantone's yellow; warm red; Ruby red; Process Blue; and green, to our primary set of primary colors. It has been estimated that this set can reproduce approximately 75% of the Pantone colors that customers can choose. The transmissi On spectra of 70 mixtures of these primary colors were calculated, with each mixed development material having a total thickness of 1 wt% and 2-3 primary color components. The component concentrations differ from one mixture to the next by amounts as low as 0.01 wt%. Filter responses for idealized sets of Gaussian filters were also calculated, with each filter being specified by its center wavelength and full width at half the maximum transmission.
In einem Modellbeispiel wurde bei Verwendung von sechs 25 nm breiten Filtern, deren Mitten bei 425, 475, 525, 575, 625 beziehungsweise 675 nm lagen, heraus gefunden, dass das direkte Verfahren des Berechnens der Komponentenkonzentrationen nur annäherungsweise funktioniert und eventuell bei der Messung von Konzentrationen einiger Grundfarbkomponenten zu Werten ungleich null, wobei diese Grundfarbkomponenten nicht notwendigerweise in der gegebenen Mischung vorhanden sind, oder aber zu negativ geschätzten Konzentrationen führt. Diese fehlerhaften Berechnungen können nur schwer korrigiert werden, indem zum einen alle negativ geschätzten Konzentrationen gleich Null gesetzt werden und zum anderen die Kenntnisse über die Mischungen benutzt werden, um so die geschätzten Konzentrationen von nicht verwendeten Komponenten gleich Null zu setzten, wodurch der RMS-Fehler in den geschätzten Konzentrationen substantiell korrigiert werden kann. Der RMS-Fehler in den einzelnen Komponenten betrug in etwa 0,36 wt%. Durch das geeignete Anpassen der Filterpositionen und -breiten wurde ein verbesserter Satz an Filtern wie folgt bestimmt:In a model example at Use of six 25 nm wide filters, whose centers at 425, 475, 525, 575, 625 and 675 nm, respectively, found that the direct method of calculating component concentrations only approximately works and possibly when measuring concentrations of some Base color components to non-zero values, but these base color components are not are necessarily present in the given mixture, or but overestimated Concentrations. These incorrect calculations can only be corrected with difficulty become the same, on the one hand, by all negatively estimated concentrations Be zeroed and secondly the knowledge of the Mixtures are used so as not to contain the estimated concentrations used components to zero, causing the RMS error in the estimated Concentrations can be corrected substantially. The RMS error in the individual components was approximately 0.36 wt%. By the Appropriate adjustment of filter positions and widths has been improved Set of filters determined as follows:
Diese neuen Filter führen zu einem RMS-Fehler von 0,20 wt%. Natürlich kann eine weitere Optimierung den RMS-Fehler eventuell noch weiter reduzieren. Diese Schätzungen sollten jedoch für eine einfache Farbsteuerung ausreichend genug sein und für einige Anwendungen ausreichen.These new filters lead to an RMS error of 0.20 wt%. Of course, further optimization can be done reduce the RMS error even further. These estimates should, however, for a simple color control may be sufficient enough for some Applications are sufficient.
In einem anderen Beispiel wurde der erste Satz der sechs Filter zur empirischen Anpassung der Ani verwendet, was zu einer Reduktion des RMS-Fehlers auf ca. 0,067 wt% führte. Eine in gleicher Weise durchgeführte empirische Anpassung der dem zweiten Filtersatz entsprechenden Ani reduzierte den RMS-Filter auf 0,040 wt% und lieferte somit eine genauere Farbsteuerung als das erste Verfahren.In another example, the first set of the six filters was used for the empirical adaptation of the A ni , which led to a reduction in the RMS error to approximately 0.067 wt%. An empirical adjustment of the A ni corresponding to the second filter set, carried out in the same way, reduced the RMS filter to 0.040 wt% and thus provided a more precise color control than the first method.
In einem anderen Versuch wurde der Testsatz von 70 Mischungen in Untersätze aufgeteilt, die alle aus 2–3 primären Entwicklungsmaterialien hergestellt wurden. Für jeden Untersatz an Mischungen wurde nur der erste Filtersatz verwendet und ein Satz an Ani empirisch optimiert, wobei sich i nur auf die in dem Untersatz an Mischungen verwendeten Primärfarben bezieht. Für 13 Mischungen von gelb und warmen rot in dem Test satz reduzierte die empirische Optimierung der 2 × 6-Ani-Matrix den RMS-Fehler auf 0,001 wt%. Für 8 Mischungen von gelb und rubinrot in dem Testsatz reduzierte die empirische Optimierung der 2 × 6-Ani-Matrix den RMS-Fehler auf 0,001 wt%. Für 6 Mischungen von warmen rot und rubinrot in dem Testsatz reduzierte die empirische Optimierung der 2 × 6-Ani-Matrix den RMS-Fehler auf weniger als 0,001 wt%. Da der Testsatz nur 3 Mischungen von gelb, rubinrot und prozessblau enthält, wurde der Satz um drei zusätzliche Mischungen ergänzt, die eine größere Spannweite an Komponentenkompositionen umfassen als die Mischungen des originalen Testsatzes. Die resultierende empirische Optimierung der 3 × 6-Ani-Matrix reduzierte den RMS-Fehler auf 0,006 wt%. Für sieben Mischungen von prozessblau und grün in dem Testsatz reduzierte die empirische Optimierung der 2 × 6-Ani-Matrix außerdem den RMS-Fehler auf 0,001 wt%. In allen diesen Fällen wurde heraus gefunden, dass die Genauigkeit der Komponentenkonzentrationsschätzungen für das Farbsteuerungssystem gut genug ist, um alle Farben in dem Testsatz klar zu unterscheiden.In another experiment, the test set of 70 mixtures was split into subsets, all of which were made from 2-3 primary development materials. Only the first set of filters was used for each set of blends and a set of A ni was empirically optimized, with i only referring to the primary colors used in the set of blends. For 13 mixtures of yellow and warm red in the test set, the empirical optimization of the 2 × 6-A ni matrix reduced the RMS error to 0.001 wt%. For 8 mixtures of yellow and ruby red in the test set, the empirical optimization of the 2 × 6-A ni matrix reduced the RMS error to 0.001 wt%. For 6 mixtures of warm red and ruby red in the test set, the empirical optimization of the 2 × 6-A ni matrix reduced the RMS error to less than 0.001 wt%. Since the test set contains only 3 mixtures of yellow, ruby red and process blue, the set was supplemented by three additional mixtures, which encompass a wider range of component compositions than the mixtures of the original test set. The resulting empirical optimization of the 3 × 6-A ni matrix reduced the RMS error to 0.006 wt%. For seven mixtures of process blue and green in the test set, the empirical optimization of the 2 × 6-A ni matrix also reduced the RMS error to 0.001 wt%. In all of these cases, it has been found that the accuracy of the component concentration estimates for the color control system is good enough to clearly distinguish all colors in the test set.
Es ist klar, dass die vorherigen Verfahren nur ein paar der vielen und unterschiedlichen Arbeitsweisen repräsentieren, die, um eine spezifizierte Farbausgabe zu liefern, zur Steuerung der Mischung von Farbkomponenten mit Hilfe einer Reihe von Filtern implementiert werden könnten.It is clear that the previous ones Procedures represent just a few of the many and different ways of working to control to provide a specified color output mixing color components using a series of filters could be implemented.
Zusammenfassend liefert die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Farbmischsteuerung in einem elektrostatografischen Drucksystem. Ein Entwicklungsbehälter, der eine operative Lösung mit Entwicklungsmaterial in einer vom Kunden wählbaren Farbe enthält, wird ständig mit der entsprechenden Farbe nachgefüllt, die wiederum gesteuert und überwacht wird, indem die Rate des Nachfüllens verschiedener Farbkomponenten, die in dem Zuführbehälter zugegeben werden, selektiv variiert wird. Ein Reihe von Filterelementen wird zur Messung der optischen Eigenschaften des Entwicklungsmaterials in dem Zuführbehälter benutzt, so dass die optischen Eigenschaften des Entwicklungsmaterials in Übereinstimmung zu den entsprechenden optischen Zieleigenschaften gebracht werden können. Die vorliegende Erfindung kann zur Steuerung und zur Überwachung der Farbe des Entwicklungsmaterials in dem Behälter benutzt werden, indem die Farbe des Entwicklungsmaterials fortlaufend überwacht und korrigiert wird, um ein bestimmtes Verhältnis der Farbkomponenten in dem Behälter während ausgedehnter Perioden, die sich bei sehr langen Druckaufträgen ergeben, beizubehalten. Die vorliegende Erfindung könnte auch zum Mischen einer vom Kunden wählbaren Farbe in situ verwendet werden, wobei zu Beginn ungefähre Mengen von Primärfarbkomponenten in dem Entwicklungsmaterialbehälter abgelegt und vermischt werden, und dieses Entwicklungsmaterialgemisch fortlaufend überwacht und angepasst wird, bis die Mischung einige vorbestimmte optische Eigenschaften besitzt.In summary, the present invention provides a system and method for color mixing control in an electrostatographic printing system. A developer container containing an operational solution containing developer material in a customer selectable color is continually refilled with the appropriate color, which in turn is controlled and monitored by selectively varying the rate of replenishment of various color components added to the supply container , A number of filter elements are used to measure the optical properties of the development material in the feed container so that the optical properties of the development material can be matched to the corresponding target optical properties. The present invention can be used to control and monitor the color of the developing material in the container by continuously monitoring and correcting the color of the developing material to a certain ratio of the color components in the container during extended periods resulting from very long print jobs to maintain. The present invention could also be used to mix a customer selectable color in situ, initially depositing and mixing approximate amounts of primary color components in the developer container, and this developer mixture blending fend is monitored and adjusted until the mixture has some predetermined optical properties.
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