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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Bilderzeugungsgeräte und insbesondere
auf eine Punktentwicklung zum Steuern von Toner-/Tintenverwendung
und Tonerstreuen.
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Bei
elektrophotographischem Drucken wird ein Muster von elektrostatischen
Ladungen, das einem Druckbild entspricht, auf einem optischen Photoleiter
(OPC) entwickelt, unter Verwendung von Strahlungsenergie, entweder
Licht des sichtbaren Spektrums oder optische Energie außerhalb
des sichtbaren Lichtspektrums. Herkömmlicherweise wird Nahe-Infrarotlaserlicht
verwendet, um ein elektrostatisches Bild auf dem OPC zu entwickeln.
Der OPC ist normalerweise eine fortlaufende Oberfläche, wie
z. B. eine Trommel oder ein Riemen.
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Das
Laserlicht bewegt sich über
die geladene Oberfläche
des photoempfindlichen Materials auf dem OPC in einer Aneinanderreihung
von Abtastlinien. Jede Abtastlinie ist logisch in Bildelement-(Pixel)Bereiche
unterteilt, und der Laserstrahl ist moduliert, so daß ausgewählte Pixelbereiche
Licht ausgesetzt werden. Die Pixelgröße (oder der Pixelbereich) ist
durch einen gegebenen Punktabstand, eine Abtastgeschwindigkeit und
eine Punktgröße des Druckers
definiert. Die Belichtung führt
zu einer Reduzierung von Oberflächenladungen
(oder zumindest einer Reduzierung bei der Spannung) auf dem OPC
an den ausgewählten
Pixelpositionen, die ein latentes Bildmuster bilden. Nachfolgend
wird Toner an diese Pixelstellen angelegt (aufgebracht), um ein
sichtbares Bild zu bilden, und dieses Bild wird dann auf ein Druckmedium
(normalerweise ein Blatt Papier) übertragen.
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Der
Toner, der auf das Medienblatt übertragen
wird, erscheint in einem Muster von Punkten (oder Flecken), wobei
jeder Punkt einem Pixel entspricht (oder einer Kombination von Pixeln
zum Entwickeln von Farbtönen).
Obwohl Punkte normalerweise dem Bild auf dem Blattmedium zugeordnet sind
und Pixel normalerweise dem entsprechenden elektronischen Bild zugeordnet
sind, führt
die Eins-zu-Eins-Entsprechung von Punkten zu Pixeln üblicherweise
dazu, daß die
Begriffe austauschbar verwendet werden.
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Es
ist nicht praktisch, die Leistung des Lasers anders zu modulieren
als denselben ein- und auszuschalten. Es gibt zu viele Umgebungsfaktoren, die
schwer zu steuern sind, die den Betrieb der Laserdiode in einem
nicht gesättigten
Modus unpraktisch machen. Ein ähnlicher
Effekt wird erreicht durch (vollständiges) Ein- und Ausschalten
des Lasers für Zeitperioden,
die kürzer
sind als benötigt
oder vorgesehen zum Entwickeln der vollen Pixel-(Punkt-)Größe für einen
bestimmten Punktabstand und eine bestimmte Abtastgeschwindigkeit.
Dies ist als Pulsbreitenmodulation (PWM) der Laserdiode bekannt.
Genauer gesagt, PWM ist die Modifikation des Arbeitszyklus des Video-(Laser)Signalverlaufs
in einer Zeitdauereinheit, und hat den Effekt, daß es den
Pegel der Belichtungsintensität ändert. Der
Arbeitszyklus ist der Prozentsatz der Zeit, den das Signal in einem aktiven
Zustand ist (zum Belichten eines Pixelbereichs) in der spezifizierten
Zeitdauereinheit. Im wesentlichen ermöglicht es die PWM, daß ein unterdimensioniertes
Pixel (oder ein Teil eines Pixels) auf einem OPC entwickelt wird.
Falls der Laserstrahl moduliert wird (unter Verwendung von PWM),
werden somit die resultierenden Schwankungen bei der Ladung, die
auf dem OPC verbleibt, schließlich
in entsprechende proportionale Tonermengen übersetzt, die auf dem OPC entwickelt
werden und dann auf ein Blatt Papier übertragen werden. PWM wird üblicherweise
bei Anwendungen verwendet, wie z. B. Grauskalierung, Halbtonbildung
und Farbbilderzeugung (d. h. für
das genaue Mischen von Farben und auch die Steuerung die Intensität der Farben).
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Taktsignale,
die eine präzise
Pulsbreitenmodulation von beispielsweise 1/8 Pixelbeträgen ermöglichen,
sind bekannt. PWM-Signale werden jedoch herkömmlicherweise verwendet, um die
Teilpixelentwicklung entweder zur Mitte des Pixels oder zur linken
oder rechten Seite des Pixels zu verschieben. Eine 50% PWM kann
nämlich
aktiviert werden, um ein halbgroßes Pixel auf dem OPC zu erzeugen, das
entweder innerhalb der ursprünglichen „vollen" Pixelposition/Größe zentriert
ist, oder innerhalb der ursprünglichen
vollen Pixelposition/Größe nach
links oder rechts verschoben ist. In jedem Fall wird ein einzelnes
halbgroßes
Teilpixel irgendwo innerhalb des ursprünglichen vollen Pixelbereichs
entwickelt.
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Unabhängig davon,
ob ein voller Laserdiodenpuls angelegt wird, um ein ganzes Pixel
zu entwickeln, oder ob der Laser unter Verwendung von PWM moduliert
wird, um ein Teilpixel zu entwickeln, ist die Menge an Tonermasse,
die an den entwickelten Bereich angelegt (oder angezogen) wird,
wesentlich für die
Qualität
des resultierenden Bildes, das auf das Medium übertragen wird. Außerdem wird überschüssiger Toner,
der unnötigerweise
zu dem Pixel oder Teilpixel angezogen wird, verschwendet. Beispielsweise
neigt zu viel entwickelte Tonermasse dazu, Tonerstreuen zu bewirken,
was ein Verstauben oder Verzerren des resultierenden Bildes durch
den überschüssigen/verschwendeten
Toner ist. Dies tritt sowohl bei Einfarben- als auch bei Farbbilderzeugungssystemen
auf. Dieses Problem wird verstärkt,
wenn die Druckmaschinen einen weichen Zwischenübertragungsriemen verwendet.
Streuen ist besonders wahrnehmbar, wenn Text gedruckt wird, weil
eine Wolke von Toner die Zeichen umgibt, was dieselben unscharf
macht. Außerdem
wird Tonerstreuen in Verbindung mit Medien verstärkt, die langsamer durch das
Fixiersystem verlaufen, wie z. B. mit Glanzpapier.
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Folglich
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Menge an entwickeltem
Toner in einem elektrophotographischen System oder die Menge an
Tinte, die bei einem Tintenstrahltypbilderzeugungssystem verwendet
wird, zu steuern, ohne die Druckqualität nachteilig zu beeinträchtigen,
und außerdem
den Toner-/Tintenabfall zu reduzieren.
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Die
EP 0359248 beschreibt eine
Laserbestrahlungsvorrichtung, bei der die Pulsbreite des Lasers
moduliert wird, wenn die Bilddaten unter einem voreingestellten
Wert liegen. Die Einschaltzeit für
ein Einviertel-Bildelement wird in zwei Abschnitte unterteilt, so
daß der
integrale Betrag der Belichtung für das geteilte Viertelelement
gleich demjenigen des Viertelpixels ist. Eine Entwicklung des Viertelpixels kann
erreicht werden, während
der Arbeitszyklus der Verteilung der Belichtung erhöht wird.
Die Modulationspulse des geteilten Viertelelements werden geteilt,
so daß jedes
derselben von dem Anfang und dem Ende eines Zeitrahmens für ein Pixel
um einen Abstand getrennt ist, der einem Achtel des ganzen Pixels
entspricht.
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Die
US 5420614 zeigt eine digitale
Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Bild gemäß Bilddaten gebildet wird,
durch Belichten eines Photoleiters in einer Rasterabtastung. Eine
Abtastlinie wird in Gruppen von aufeinanderfolgenden Punkten unterteilt,
indem die Belichtung des Photoleiters nur für eine vorbestimmte Lichtbilderzeugungszeit
erlaubt wird. Um ein Bild zu glätten,
wird nur alle N Punkte ein Zwischenraum zwischen Punkten in dem
Emissionssignal eingefügt.
Die Pulsbreite des einzelnen Pulses wird durch Ändern des Arbeitszyklus des
Signals verringert oder erhöht.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zur Bilderzeugung zu schaffen, die eine genaue Steuerung
einer Pixelentwicklung ermöglicht,
zum Einsparen von Bilderzeugungsmaterial und gleichzeitiges Beibehalten
der Druckqualität.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine
Vorrichtung gemäß Anspruch
7 gelöst.
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Gemäß Prinzipien
der vorliegenden Erfindung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwickeln von Pixeln innerhalb
einem Bilderzeugungsgerät
das geteilte Entwickeln von ein oder mehreren Pixeln unter Verwendung
einer geteilten Teilpixel modulationstechnik. Die geteilte Entwicklung liefert
zumindest zwei nicht unmittelbar benachbarte Bereiche des Pixels,
die voller entwickelt werden sollen als ein Bereich zwischen den
beiden nicht unmittelbar benachbarten Bereichen. Im Zusammenhang eines
Laserdruckers wird der Laser für
ausgewählte Pixel
auf der photoleitfähigen
Trommel zumindest zweimal teilpixelmoduliert und bewirkt somit eine
reduzierte Entladung der Trommel und eine reduzierte nachfolgend
Entwicklung von Tonermasse auf derselben. Diese gesteuerte Menge
an entwickelter Tonermasse reduziert Tonerabfall und Tonerstreuen, während die
Bildintegrität
beibehalten wird. Diese geteilte Entwicklung wird nach Bedarf auf
ausgewählte einzelne
Pixel oder einzelne Farbebenen angelegt.
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Andere
Aufgaben, Vorteile und Fähigkeiten der
vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung offensichtlicher
werden.
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1 ist ein Blockdiagramm
hoher Ebene eines Seitendruckers, der die Vorrichtung und das Verfahren
zum geteilten Entwickeln eines Pixels der vorliegenden Erfindung
enthält.
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2 ist ein Zeitgebungsdiagramm,
das Taktpulse zum Entwickeln eines Pixels darstellt, einschließlich dem
geteilten Entwickeln eines Pixels unter der vorliegenden Erfindung.
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3 ist ein Blockdiagram von
vier getrennten Bittabellen, die unterschiedliche beispielhafte
Geteiltes-Pixel-Modulationen darstellen.
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4 ist ein Diagramm, das
Spannungsentladungstiefen für
jede der Geteiltes-Pixel-Modulationsbittabellen darstellt, die in 3 definiert sind.
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5 ist ein Blockdiagramm
von vier getrennten Bittabellen, die eine herkömmliche mittig positionierte
Pulsbreitenpixelmodulation darstellen.
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6 ist ein Diagramm, das
Spannungsentladungstiefen für
jede der herkömmlichen
mittig positionierten Pulsbreitenpixelmodulationsbittabellen von 5 darstellt.
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7 ist ein Flußdiagramm,
das ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung für eine geteilte
Pixelentwicklung darstellt.
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1 ist ein Blockdiagramm
hoher Ebene eines Seitendruckers 10, der die Vorrichtung
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung für eine geteilte Pixelentwicklung
umfaßt,
wobei eine entwickelte Tonermasse gesteuert wird, während die
Bildintegrität
beibehalten wird, und Tonerverwendung und -streuen reduziert wird.
Der Seitendrucker 10 wird durch einen Mikroprozessor 15 gesteuert,
der mit anderen Elementen des Systems über einen Bus 20 kommuniziert.
Der Mikroprozessor 15 umfaßt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
einen Cachespeicher 25. Eine Druckmaschinensteuerung 30 und eine
zugeordnete Druckmaschine 35 sind mit dem Bus 20 verbunden
und liefern die Druckausgabefähigkeit
für den
Seitendrucker. Für
die Zwecke dieser Offenbarung ist die Druckmaschine 35 ein
Laserdrucker, der ein Elektrophotographische-Trommel-Bilderzeugungssystem
verwendet, wie es in der Technik gut bekannt ist. Wie es für einen
Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet jedoch offensichtlich ist, kann
die vorliegende Erfindung gleichermaßen auf andere Druckertypen
und/oder Bilderzeugungsgeräte
angewendet werden, einschließlich
beispielsweise Tintenstrahldrucker, Faksimilemaschinen, Digitalkopierer
oder dergleichen.
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Ein
Eingabe-/Ausgabe-(I/O-)Tor 40 liefert eine Kommunikation
zwischen dem Seitendrucker 10 und einem Hostcomputer 45 und
empfängt
Seitenbeschreibungen (oder Rasterdaten) von dem Host zum Verarbeiten
in dem Seitendrucker. Ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM) 50 liefert
einen Hauptspeicher für
den Seitendrucker zum Speichern und Verarbeiten eines Druckauftragsdatenstroms,
der von dem Host 45 empfangen wird. Ein Nur-Lese-Speicher
(ROM) 55 speichert Firmware, die den Betrieb des Mikroprozessor 15 und
des Seitendruckers 10 steuert. Codeprozeduren, die in dem
ROM 55 gespeichert sind, umfassen beispielsweise einen Seitenwandler,
einen Rasterisierer, einen Komprimierungscode, einen Seitendruckzeitplaner,
einen Druckmaschinenverwalter und/oder andere Bildverarbeitungsprozeduren
(nicht gezeigt) zum Erzeugen eines Bildes von einem Druckauftragsdatenstrom. Die
Seitenwandlerfirmware wandelt eine Seitenbeschreibung, die von dem
Host empfangen wird, zu einer Anzeigebefehlsliste um, wobei jeder
Anzeigebefehl ein Objekt definiert, das auf der Seite gedruckt werden
soll. Die Rasterisiererfirmware wandelt jeden Anzeigebefehl in eine
geeignete Bittabelle um (rasterisierter Streifen oder Band) und
verteilt die Bittabelle in dem Speicher 50. Die Komprimierungsfirmware komprimiert
die rasterisierten Streifen in dem Fall, daß in dem Speicher nicht ausreichend
Speicher vorhanden ist zum Halten der rasterisierten Streifen.
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Der
ROM 55 umfaßt
ferner eine Geteilte-Entwicklung-Vorrichtung 80 gemäß Prinzipien
der vorliegenden Erfindung. Die Geteilte-Entwicklung-Vorrichtung 80 umfaßt nämlich Routinen,
Tabellen und/oder andere Datenstrukturen, die notwendig sind, um
eine geteilte Entwicklung von Pixeln zu ermöglichen, wie es nachfolgend
näher erörtert wird.
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Im
allgemeinen beginnt der Betrieb des Seitendruckers 10,
wenn derselbe eine Seitenbeschreibung von dem Host-Computer 45 über das
I/O-Tor 40 in der Form eines Druckauftragdatenstroms empfängt. Die
Seitenbeschreibung wird in den DRAM 50 und/oder den Cache 25 plaziert.
Der Mikroprozessor 30 greift Zeile um Zeile auf die Seitenbeschreibung zu,
und erstellt unter Verwendung der Seitenwandlerfirmware eine Anzeigebefehlsliste
in dem ROM 55. Während
die Anzeigebe fehlsliste erzeugt wird, werden die Anzeigebefehle
durch die Position auf der Seite sortiert und Seitenstreifen in
dem Speicher 50 zugewiesen. Wenn alle Seitenstreifen ausgewertet, rasterisiert,
komprimiert, usw. wurden, zum Verarbeiten durch die Druckmaschine 35,
wird die Seite geschlossen und die rasterisierten Streifen werden durch
die Druckmaschinensteuerung 30 an die Druckmaschine 35 geleitet,
wodurch die Erzeugung eines Bildes (d. h. Text/Graphik, usw.) ermöglicht wird.
Der Seitendruckzeitplaner steuert das Sequenzieren und Übertragen
von Seitenstreifen zu der Druckmaschinensteuerung 30. Der
Druckmaschinenverwalter steuert den Betrieb der Druckmaschinensteuerung 30 und
wiederum der Druckmaschine 35.
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Der
Prozessor 15 führt
einer Videosteuerung 60 ein Rasterbild von binären Werten
zu, die das Bild darstellen, das auf einer Seite gedruckt werden
soll. Die Videosteuerung führt
ansprechend darauf eine Reihe von binären Datensignalen zu einem
Lasertreiber 65 zu, der wiederum den Laser 70 gemäß den binären Datensignalen
und gemäß der vorliegenden Erfindung
moduliert. Genauer gesagt wird der Laser 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung an einer Teilpixelebene (wo angemessen) geteilt moduliert
für eine geteilte
Entwicklung des Pixels zum Steuern der Tiefe der Entladung des OPC 75 zum
nachfolgenden Steuern der entwickelten Tonermasse auf einem Medium
(Blatt), das durch den OPC 75 weitergeleitet wird, und
zum Reduzieren von Tonerabfall und -streuen.
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Wie
es im Stand der Technik üblich
ist, wird der modulierte Strahl von dem Laser 70 zu einem drehenden
facettierten Spiegel gerichtet, der den Strahl über eine Bilderzeugungslinse
bewegt, die den bewegten Strahl zu einem Spiegel richtet, der den bewegten
Strahl auf einen beweglichen OPC 75 richtet. Der Laserstrahl
wird über
den OPC bewegt, um eine selektive Entladung desselben gemäß der Modulation
des Strahls zu bewirken. Bei der Beendigung jeder Bewegungsaktion
fällt der
Laserstrahl auf einen Photodetektor, der ein Strahlerfassungssignal
ausgibt, das verwendet wird, um die Schritte der Videosteuerung 60 und
des Prozessors 15 zu synchronisieren.
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Mit
Bezugnahme auf 2 stellt
ein Zeitgebungsdiagramm drei Signale dar, die Taktpulse darstellen,
wie sie auf den Lasertreiber 65 zum Pulsen des Lasers 70 angelegt
werden können.
Das Signal „A" stellt ein volles
100% Taktpulssignal für
eine volle Pixelentwicklung (Belichtung) in einem Referenzzeitrahmen 90 dar,
wie es in der Technik üblich
ist. Der Referenzzeitrahmen 90 basiert auf einem gegebenen
Punktabstand, einer Abtastgeschwindigkeit und Punktgröße des Druckers 10.
Das Signal „B" stellt ein herkömmliches
50% zentriertes Taktpulssignal für eine
im allgemeinen 50% zentrierte Pixelentwicklung dar. Im Gegensatz
dazu stellt das Signal „C" ein 50% geteiltes
Taktpulssignal für
eine geteilte Pixelentwicklung gemäß der vorliegenden Erfindung
dar. Das Signal „C" stellt einen geteilten
Puls in dem Referenzzeitrahmen 90 dar, der dem vollständigen Entwickeln des
Pixels zugeordnet ist (d. h. oder dem Pulsen des Lasers für eine vollständige vorgesehene
Zeitdauer), wie es in dem Signal „A" gezeigt ist. Im wesentlichen stellt
das Signal „C" dar, wie das geteilte
Pulsen des Taktsignals das Pulsen des Taktsignals zumindest zweimal
innerhalb des Referenzzeitrahmens 90 (des vollständigen Pulses)
umfaßt,
so daß die
zumindest zwei Pulse nicht unmittelbar benachbart zueinander sind.
Dieses geteilte Pulsen, das in dem Signal „C" dargestellt ist, wird hierin als geteilte
Teilpixelmodulation (SSM = split-subpixel modulation) bezeichnet.
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3 ist ein Blockdiagramm
von vier getrennten Bittabellen, die unterschiedliche beispielhafte
geteilte Pixelmodulationen in dem Zusammenhang eines Referenzzeitrahmens 95 von
20 verfügbaren Taktzählwerten
pro Pixel darstellen (wobei die Pixelgröße einer bestimmten Auflösung des
Druckers 10 zugeordnet ist). Die Bittabelle Nr. 1 stellt
eine SSM von 8/20 Takten dar. Das heißt, zwei getrennte Modulationen
(oder Pulse), die jeweils durch acht Taktzählwerte (für eine Gesamtzahl von 16 Taktzählwerten) definiert
sind, werden für
vier Taktzählwerte
durch keine Modulation getrennt. Somit sind die geteilten Modulationen
nicht unmittelbar benachbart zueinander, aber eine resultierende
Gesamtmodulationszeit ist gleich 53,92 ns innerhalb des Referenzzeitrahmens 95.
Die Bittabelle Nr. 2 stellt eine SSM von 7/20 Takten dar, wobei
zwei getrennte Modulationen, die jeweils durch sieben Taktzählwerte
(für eine
Gesamtzahl von 14 Taktzählwerten)
definiert sind, für
sechs Taktzählwerte
durch keine Modulation getrennt sind, mit einer resultierenden Gesamtmodulationszeit gleich
47,18 ns. Die Bittabelle Nr. 3 stellt eine SSM von 6/20 Takten dar,
wobei zwei getrennte Modulationen, die jeweils durch sechs Taktzählwerte
(für eine Gesamtzahl
von 12 Taktzählwerten)
definiert sind, für acht
Taktzählwerte
durch keine Modulation getrennt sind, mit einer resultierenden Gesamtmodulationszeit
gleich 40,44 ns. Und schließlich
stellt die Bittabelle Nr. 4 eine SSM von 5/20 Takten dar, wobei
zwei getrennte Modulationen, die jeweils durch fünf Taktzählwerte (für eine Gesamtzahl von 10 Taktzählwerten) definiert
sind, für
10 Taktzählwerte
durch keine Modulation getrennt sind, mit einer resultierenden Gesamtmodulationszeit
gleich 33,70 ns.
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4 ist ein Diagramm, das
Spannungsentladungstiefen des OPC 75 für jede der in 3 definierten SSM-Bittabellen darstellt.
Wie es in 4 gezeigt
ist, führt
die SSM-Bittabelle
Nr. 1 zu einer Entladungstiefe von etwa –150 V, die Bittabelle Nr.
2 entlädt
auf etwa –190
V, die Bittabelle Nr. 3 entlädt
auf etwa –230
V und die Bittabelle Nr. 4 entlädt
auf nur etwa –275
V. Je größer somit
die Teilung zwischen den Pulsen in dem Referenzzeitrahmen 95 (für das Pixel)
ist, um so geringer ist die Entladung des OPC. Nach dem Vergleichen
dieses Diagramms mit herkömmlichen
Verfahren, die in Verbindung mit 6 hierin
nachfolgend beschrieben werden, ist es offensichtlich, daß die geteilte
Teilpixelmodulation der vorliegenden Erfindung eine reduzierte OPC-Entladung für eine reduzierte
entwickelte Tonermasse ermöglicht,
während
die Bildintegrität
beibehalten wird.
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Mit
Bezugnahme auf 5 stellt
ein Blockdiagramm vier getrennte Bittabellen dar, die herkömmliche „einzelne" mittig positionierte
pulsbreitenmodulierte Belichtungen darstellen, die auch im Zusammenhang
eines Referenzzeitrahmens 95 von 20 verfügbaren Taktzielwerten
pro Pixel gezeigt sind. 5 ist
gezeigt, um das, was in der Technik üblich ist, besser vergleichen
zu können
mit den neuartigen geteilten Pixelmodulationen von 3. Genauer gesagt, die Bittabelle Nr.
5 stellt eine zentrierte Modulation von 16/20 Takten für eine resultierende
Gesamtmodulationszeit gleich 53,92 ns dar. Die Bittabelle Nr. 6 stellt
eine zentrierte Modulation von 14/20 Takten dar, mit einer resultierenden
Gesamtmodulationszeit gleich 47,18 ns. Die Bittabelle Nr. 7 stellt
eine zentrierte Modulation von 12/20 Takten für eine resultierende Gesamtmodulationszeit
gleich 40,44 ns dar. Und schließlich
stellt die Bittabelle Nr. 8 eine zentrierte Modulation von 10/20
Takten für
eine resultierende Gesamtmodulationszeit gleich 33,70 ns dar.
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6 ist ein Diagramm, das
die Spannungsentladungstiefen des OPC 75 für jede der
herkömmlichen
zentrierten Pixelbittabellen zeigt, die in 5 definiert sind. Wie es in 6 gezeigt ist, führt eine herkömmliche
zentrierte Bittabelle Nr. 5 zu einer Entladungstiefe von etwa –140 V,
die Bittabelle Nr. 6 entlädt
auf etwa –150
Volt, die Bittabelle Nr. 7 entlädt
auf etwa –160
Volt und die Bittabelle Nr. 8 entlädt auf etwa –190 Volt.
Je geringer die Menge der zentrierten Modulation in dem Referenzzeitrahmen 95 (für das Pixel
ist), um so geringer ist offensichtlich die Entladung des OPC.
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Vergleichsweise
ist die resultierende Entladungstiefe jeder der SSM-Bittabellen
(der vorliegenden Erfindung) geringer als die Entladungstiefe von jeder
der jeweiligen herkömmlichen
mittig gepulsten Bittabellen. Folglich ist jede Endaufbringung von
Toner auf ein Blattmedium, das durch den OPC geleitet wird, geringer,
wenn die „geteilte" Teilpixel modulationstechnik
(3 bis 4) verwendet wird, als bei den herkömmlichen „einzel" Modulationstechniken (5 bis 6). Wie es aus den Diagrammen ersichtlich
ist, liefert das SSM-Verfahren außerdem relativ große Änderungen
bei der OPC-Entladung (oder entwickelten Tonermasse) für kleine Änderungen
bei der tatsächlichen
Laser „Ein-" Zeit. Im wesentlichen
ist die Menge der Entladungssteuerung unter Verwendung von SSM-Belichtung
sehr viel effektiver als ähnliche
einzeln zentrierte oder kantenpositionierte Belichtungen. Durch
Verwenden des SSM-Lösungsansatzes
ist die latente Bildentladungstiefe gesteuert und geändert, ohne
die resultierende Punktgröße zu ändern. Entwickelter
Toner wird gesteuert, ohne die Druckqualität nachteilig zu beeinträchtigen,
und die Tonerstapelhöhe
und Streuen werden reduziert.
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Mit
Bezugnahme auf 7 zeigt
ein Flußdiagramm
ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung. Zunächst, 110,
wird ein Arbeitspixel für eine
geteilte Modulation (Entwicklung) identifiziert. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
wird das Arbeitspixel auf eine herkömmliche Weise identifiziert,
wie z. B. bei einer Schablonenübereinstimmung.
Das US-Patent Nr. 4,847,641, erteilt an Tung, beschreibt eine bevorzugte
Schablonenübereinstimmungstechnik.
Insbesondere offenbart Tung einen Zeichengenerator, der eine Bittabelle
von Bilddaten erzeugt und diese Bittabelle in einen Zuerst-Hinein-Zuerst-Hinaus-(FIFO
= first-in-first-out)
Datenpuffer eingibt. Ein fester Teilsatz der puffergespeicherten Bits
bildet ein Abtastfenster, durch das ein ausgewählter Block der Bittabellenbilddaten
betrachtet werden kann (beispielsweise ein 9 × 9 Block von Pixeln mit den
Kantenpixeln abgeschnitten). Das Abtastfenster enthält eine
Mittelbitzelle, die sich bei jeder Verschiebung der Bildbits durch
den FIFO-Puffer ändert.
Während
die serialisierten Daten verschoben werden, betrachtet das Abtastfenster
aufeinanderfolgende Bitstrukturen, die durch Pixel gebildet werden, die
an der Mittelbitzelle des Fensters und deren umgebenden Nachbarbitzellen
positioniert sind. Jedes Bitmu ster, das durch das Mittelbit und
dessen benachbarte Bits gebildet wird, wird in einem übereinstimmenden
Netzwerk mit vorgespeicherten Schablonen verglichen. Falls eine Übereinstimmung
auftritt, die anzeigt, daß sich
das Mittelbit an einer Bildkante befindet, und daß das Pixel,
das es darstellt, geändert
werden kann, um die Bildauflösung
zu verbessern, wird ein Modulationssignal erzeugt, das bewirkt,
daß der
Laserstrahl die Mittelpixelkonfiguration ändert. Im allgemeinen wird
das Mittelpixel kleiner gemacht als ein nicht-modifiziertes Standardbittabellenpixel
und wird möglicherweise
innerhalb den Grenzen der Pixelzelle bewegt. Die Pixelgrößenänderung
wird durch Modulieren des Lasers ausgeführt, der in der Druckmaschine
des Laserdruckers enthalten ist. Das System, das von Tung gelehrt
wird, wird nun im allgemeinen als Auflösungsverbesserungstechnologie
(„RET
= Resolution Enhancement Technology) bezeichnet und ermöglicht,
daß im
wesentlichen verbesserte Bildauflösungen für Text und Strichvorlagen erreicht
werden, im Vergleich zu der tatsächlichen
Druckmaschinenauflösungsfähigkeit.
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Mit
erneuter Bezugnahme auf 7 identifiziert
eine Schablonenübereinstimmung
(ähnlich
wie beispielsweise bei Tung) bei der vorliegenden Erfindung bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein einzelnes Pixel, das geteilt entwikkelt werden soll 110.
Eine solche Übereinstimmung
zeigt an, daß das Pixel
ein Gegenstand für
eine gesteuerte Tonerentwicklung und/oder reduziertes Tonerstreuen
ist. Der ROM 55 (1)
speichert die Schablonen und/oder Farbtabellen (oder andere Datenstrukturen)
und/oder Routinen, die für
die Implementierung der Pixelübereinstimmung
notwendig sind. Es sollte angemerkt werden, daß sich der Begriff „Schablonen", wie er hierin verwendet
wird, auf gespeicherte Konfigurationen von Pixeldaten und/oder Algorithmen
bezieht, die in der Lage sind, dieselben darzustellen. In jedem Fall
stellt eine Schablonenübereinstimmung
eine beste Passung dar oder ist visuell identisch bezüglich des
ausgewählten
Pixels und dessen benachbarten Pixeldaten für die Implementierung der geteilten
Entwicklung an dem ausgewählten
Pixel.
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Auf
die Identifikation eines Arbeitspixels 110 (d. h. einer
Schablonenübereinstimmung)
hin, wird eine Geteilte-Entwicklung-Bittabelle
ausgewählt 115. Die
geeignete Geteilte-Entwicklung-Bittabelle, die verwendet werden
soll, ist direkt der übereinstimmenden
Schablone zugeordnet. Beispielsweise kann eine der Geteilte-Entwicklung-Bittabellen
Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 oder Nr. 4 (von 3)
dem ausgewählten
Pixel zugewiesen sein, abhängig
von der Schablonenübereinstimmung.
Unabhängig
davon wird die geeignete Geteilte-Entwicklung-Bittabelle, die verwendet
werden soll, im voraus bestimmt durch eine „beste Passung" Analyse oder „visuelle
Identität", die durch empirische
Auswertungen von Bittabellenvergleichen mit beispielhaften Daten
erreicht wird, die erzeugt werden, um verschiedene Pixelkonfigurationen
zu imitieren. Die empirischen Auswertungen werden durch psychometrische
Auswertungen und/oder durch künstliche
Intelligenztrainingsprogramme (Algorithmen) abgestimmt, um eine „visuelle
Identität" für das geteilt
entwickelte Pixel zu erzeugen, im Vergleich zu einem nicht-geteilt
entwickelten Pixel. Die visuelle Identität wird ausgewertet, so daß das Gesamtbild
visuell ansprechend erscheint und/oder wahrnehmungsmäßig nicht
unterscheidbar von dem nicht geteilt entwickelten Pixelbild.
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Es
sollte hier angemerkt werden, daß die SSM wie erörtert an
einzelne identifizierte ausgewählte
Pixel 110 angelegt werden kann, oder an ein gesamtes Bild
oder eine gesamte Farbebene (wie z. B. Cyan, Magenta, Gelb oder
Schwarz; oder Rot, Grün
oder Blau) angelegt werden kann. In dem Fall des Auswählens einer
geeigneten SSM-Bittabelle für eine
gegebene Farbebene, tragen Farbtabellen und/oder andere Datenstrukturen
(wie sie in der Technik gut bekannt sind), die in dem ROM 55 gespeichert
sind, dazu bei, zu definieren, welche SSM-Bittabelle verwendet werden
soll.
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Nach
dem Auswählen
einer Geteilte-Entwicklung-Bittabelle 115 wird das Arbeitspixel
unter Verwendung der ausgewählten
Geteilte-Entwicklung-Bittabelle aufbereitet 120, so daß das Pixel
gemäß der vorliegenden
Erfindung geteilt entwickelt wird. Diese Schritte werden nach Bedarf
für den
gesamten Bilddatenstrom wiederholt, der zum Aufbereiten präsentiert
wird.
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Was
beschrieben wurde, sind schließlich
bevorzugte Ausführungsbeispiele
für ein
System und ein Verfahren zum geteilten Entwickeln eines Pixels. Im
Zusammenhang eines elektrophotoleitfähigen Geräts, wie z. B. eines Laserdruckers,
wird eine geteilte Entwicklung erreicht durch eine Geteiltes-Teilpixel-Lasermodulationsbelichtungstechnik,
bei der zumindest zwei getrennte nicht benachbarte Pulse ein Pixel
definieren. Im Zusammenhang eines Tintenstrahltypgeräts wird
eine geteilte Entwicklung durch eine Geteiltes-Teilpixel-Tintenaufbringungstechnik erreicht,
wo beispielsweise die Gesamtdauer der Tintendüsenaktivierungszeit gesteuert
wird. Die vorliegende Erfindung liefert vorteilhafterweise ein neuartiges
Verfahren zum Steuern der entwickelten Tonermasse und/oder aufgebrachten
Tinte pro Einheitsbereich mit leicht steuerbaren Geteiltes-Teilpixelmodulationen.
Ein solches Verfahren ermöglicht
eine verbesserte Steuerung über
die Menge an entwickeltem Toner (oder aufgebrachter Tinte) und reduziert
dadurch Tonerstreuen und Tonerverwendung (und/oder Tintenverschmieren
und Tintenverwendung), ohne die Enddruckqualität nachteilig zu beeinträchtigen. Außerdem beeinträchtigen
diese Änderungen
bei dem Tonermassenpegel die Punktgröße nicht und beeinträchtigen
die Farbtabelle in Farbumgebungen nicht nachteilig.
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Für einen
Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet ist offensichtlich, daß die vorliegende
Erfindung ohne weiteres unter Verwendung jeder einer Vielzahl von
Komponenten und Werkzeugen, die in der Technik bestehen, implementiert
werden kann.