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Diese
Erfindung betrifft das Gebiet von Ausgabegeräten. Spezieller betrifft die
Erfindung ein Verringern von elektromagnetischer Störbeeinflussung, die
durch elektrofotografische Drucker erzeugt wird.
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Es
ist zweckmäßig, sich
Druckbilder als aus Druckerelementen oder Bildelementen konstruiert
zu denken. Ein Bildelement wird manchmal als ein Punkt bezeichnet,
und die Auflösung
eines Druckers wird häufig
durch die Anzahl von Punkten charakterisiert, die er in einem gegebenen
Abstand drucken kann, wie z.B. 1200 Punkte pro Inch.
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Auf
Laser beruhende elektrofotografische Drucker bilden typischerweise
Bilder, indem ein Laser über
die Oberfläche
einer Trommel gescannt wird. Der Laser wird ein und aus pulsiert,
wenn er über
die Oberfläche
der Trommel scannt. Diejenigen Teile der Trommeloberfläche, die
von dem Strahl des Lasers getroffen werden, erfahren eine körperliche Änderung,
die ermöglicht,
dass die Trommel Toner aufnimmt und ihn dann auf einen Papierbogen
platziert.
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Um
einen Punkt zu bilden, kann der Laser für eine gegebene Zeitspanne
innerhalb des Bildelements ein und dann wieder aus pulsiert werden.
Häufig
wird ein fünfzigprozentiger
Tastgrad verwendet, was bedeutet, dass der Laser für ungefähr die Hälfte der
Gesamtscanbreite des Bildelements aus und für ungefähr die Hälfte der Gesamtscanbreite des
Bildelements ein ist. Z.B. kann der Laser aus sein, wenn er über das
erste Viertel des Bildelements scannt, dann ein pulsiert werden,
wenn er die mittlere Hälfte des
Bildelements scannt und dann wieder aus pulsiert werden, wenn er über das
letzte Viertel des Bildelements scannt. Wenn ein Tastgrad, der größer als etwa
fünfzig
Prozent ist, verwendet wird, neigt der Bereich der Trommeloberfläche, der
beeinflusst wird, dazu, von größeren Abmessungen
als gewünscht
zu sein, wobei ein Punkt einer Größe erzeugt wird, die größer ist
als typischerweise notwendig .
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Unter
den allgemeinen Konstruktionszielen von Druckern sind diejenigen
von erhöhter
Geschwindigkeit und erhöhter
Auflösung.
Erhöhen
von Druckergeschwindigkeit bedeutet, den Betrag an Zeit zu verringern,
der erforderlich ist, um eine Seite zu drucken, oder mit anderen
Worten, Erhöhen
der Scangeschwindigkeit des Lasers. Erhöhen der Auflösung des
Druckers bedeutet, die Größe der Bildelemente
zu verringern, oder mit anderen Worten, mehr Bildelemente innerhalb
eines gegebenen linearen Abstands zu setzen. Ein Erreichen von einem
von diesen Zielen führt
dazu, dass der Laser bei einer erhöhten Frequenz arbeitet. Z.B.,
wenn die Scangeschwindigkeit des Lasers erhöht wird, dann bildet er mehr
Bildelemente pro Zeiteinheit. Da der Laser typischerweise für jedes
Bildelement ein und wieder aus pulsiert wird, wie oben beschrieben,
pulsiert der Laser häufiger
pro Zeiteinheit ein und aus. Ähnlich, wenn
die Auflösung
zunimmt, dann werden mehr Bildelemente pro Scanabstandseinheit des
Lasers gebildet. Vorausgesetzt, dass die Laserscangeschwindigkeit
nicht verringert wird, bedeutet dies auch, dass der Laser pro Zeiteinheit
häufiger
ein und aus pulsiert wird. Ein Erhöhen sowohl von Geschwindigkeit
als auch Auflösung
zur selben Zeit erschwert die Situation bloß.
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Die
Frequenz, bei der der Laser arbeitet, neigt dazu, zur elektromagnetischen
Störbeeinflussung
(EMI) in Beziehung zu stehen, die durch den Drucker erzeugt wird.
Typischerweise neigt ein Erhöhen
der Betriebsfrequenz des Lasers dazu, die EMI zu erhöhen, die
durch den Drucker erzeugt wird, und jegliche Verringerung in der
Betriebsfrequenz neigt dazu, die EMI zu verringern. Andere Faktoren,
die dazu neigen, EMI zu beeinflussen, sind der Betrag an Gleichtaktstrom,
der auf dem Kabel anwesend ist, das den Laser mit dem Laserkontroller
verbindet, und die Länge
dieses Kabels.
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Regierungen
regeln den Betrag an ausgestrahlter EMI, die ein Gerät, wie z.B.
ein Drucker, aussenden darf. Folglich ist der Betrag an EMI, die
durch einen Drucker erzeugt wird, von großer Wichtigkeit für Druckerhersteller.
Einige Hersteller haben die Länge
des Kabels verringert, das das Lasersteuersignal weiterleitet, um
EMI zu verringern, oder die Spannung des Lasersteuersignals zum
Laser verringert, was dazu neigt, den Strom zu verringern. Andere
Techniken umfassen eine Verwendung von Koaxialkabel oder ein Hinzufügen von
Toroiden zum Kabel. Diese Verfahren neigen dazu, die Antennenwirkungen
des Kabels zu verringern, aber sie neigen dazu, kostspielig zu sein
und werden typischerweise als eine letzte Zuflucht verwendet, um
den Produktzeitplan zu retten.
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Die
GB 2,295,258 offenbart einen Drucker mit dem Vermögen, bei
einer Auflösung
von 600 × 2400
dpi zu drucken, der durch die Verwendung von Logik eine Auflösung von
1200 × 1200
dpi simulieren kann. Wenn die Daten, die einem speziellen Bildelementbereich
entsprechen, zwei vertikale schwarze Bits aufweisen, kann die Belichtung
den Daten genau entsprechen, und die ersten oder letzten zwei Viertel eines
Bildelements können
belichtet werden. Wenn die Daten zwei schwarze Bits in der Diagonalen
oder Horizontalen oder ein schwarzes Bit oder drei schwarze Bits
aufweisen, werden ein, zwei oder drei Viertel eines Bildelements
gedruckt, so dass die Belichtung nahe bei jeglicher Belichtung in
den horizontal angrenzenden Vierteln ist. Folglich kann EMI verringert
werden.
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Was
deshalb benötigt
wird, ist ein Verfahren zum Verringern von EMI, die durch einen
Drucker erzeugt wird, ohne dass die Produktionskosten signifikant
erhöht
werden oder die Geschwindigkeit oder scheinbare Auflösung des
Druckers verrin gert wird.
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Den
obigen und anderen Erfordernissen wird durch ein Verfahren zum Verringern
von EMI nach Anspruch 1 entsprochen. Die Randbildelemente werden
bestimmt, die sich sowohl in dem Bild als auch am Rand des Bildes
befinden. Die inneren Bildelemente, die sich sowohl in dem Bild
befinden als auch nicht früher
als Randbildelemente kategorisiert sind, werden auch lokalisiert.
Randbildelemente werden durch Betreiben eines Lasers bei einem ersten
Tastgrad gebildet, und mindestens ein Teil einer Mehrzahl von inneren
Bildelementen wird durch Betreiben des Lasers bei einem zweiten
Tastgrad gebildet, der länger
als der erste Tastgrad ist. Die inneren Bildelemente können in
eine erste Menge von inneren Bildelementen und eine zweite Menge
von inneren Bildelementen gruppiert werden, die eine zwischen der anderen
gemäß einem
Muster verteilt sind. Das Muster wird ausgewählt, um einen verringerten
Betrag an EMI im Vergleich zu einem Muster zu erzeugen, bei dem
der Laser für
jedes gedruckte Bildelement EIN und dann wieder AUS pulsiert wird.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
werden auch benachbarte Bildelemente bestimmt, die sich sowohl innerhalb
des Bildes als auch innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Bildelementen
von den Randbildelementen befinden. Die inneren Bildelemente sind
dann diejenigen Bildelemente, die sich sowohl innerhalb des Bildes
befinden als auch nicht früher
als entweder Randbildelemente oder benachbarte Bildelemente kategorisiert
sind. Die vorbestimmte Anzahl von Bildelementen, durch die die benachbarten
Bildelemente bestimmt sind, ist eins, die erste Menge von inneren
Bildelementen ist im Wesentlichen zahlenmäßig gleich groß wie die
zweite Menge von inneren Bildelementen, das Muster ist ein Schachbrettmuster
der ersten Menge und zweiten Menge von inneren Bildelementen, der
erhöhte
Lasertastgrad ist im Wesentlichen gleich 100, und der verringerte
Lasertastgrad ist im Wesentlichen gleich 0%.
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Indem
der Drucker gemäß einem
bevorzugten Verfahren betrieben wird, werden die Randbildelemente,
wo die Wirkungen von hoher oder niedriger Druckerauflösung bemerkbar
sind, bei der Nennauflösung
des Druckers gedruckt. Da die benachbarten Bildelemente häufig auch
die scheinbare Auflösung des
Bildes beeinflussen, können
sie auch bei der Nennauflösung
des Druckers gedruckt werden. Jedoch neigen die inneren Bildelemente,
die ein Volltondruckfeld umfassen, dazu, eine sehr kleine visuellen
Wirkung auf die wahrgenommene Auflösung des Druckers aufzuweisen,
und folglich kann eine niedrigere Auflösung verwendet werden, um die
inneren Bildelemente zu drucken. Deshalb kann z.B. jedes zweite
Bildelement in einer Zeile von Bildelementen mit einem Tastgrad
von 0% gedruckt werden, was die funktionale Entsprechung eines Überspringens
des Bildelements ist, und jedes zweite Bildelement kann mit einem
Tastgrad von 100% gedruckt werden, wo die übersprungenen und gedruckten
Bildelemente in einem Schachbrettmuster zeilenweise alternierend angeordnet
sind. Das Schachbrettmuster wird ausgewählt, um einen verringerten
Betrag an EMI im Vergleich zu einem Muster zu erzeugen, das vollständig unter
Verwendung eines Zwischentastgrads gebildet wird. Dies lässt die
Auflösung
der inneren Bildelemente effektiv auf die Hälfte absinken und weist eine
gleichgroße
Wirkung auf die Frequenz des Lasers auf, und verringert folglich
die EMI, die durch den Drucker erzeugt wird.
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Ein
elektrofotografischer Drucker wird auch durch die vorliegende Erfindung
bereitgestellt, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
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Ein
bevorzugter elektrofotografischer Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung
weist Einrichtungen zum Verringern von EMI auf, wenn ein Bild gedruckt
wird, einschließlich
Bildelementbestimmungseinrichtungen und Druckeinstellungseinrichtungen.
Die Bildelementbestimmungseinrichtungen bestimmen die Randbildelemente,
benachbarten Bildelemente und inneren Bildelemente, wie oben definiert.
Die Druckeinstellungseinrich tungen bilden die Randbildelemente und
die benachbarten Bildelemente unter Verwendung der Nennauflösung des Druckers
und bilden die inneren Bildelemente bei einer vorbestimmten Auflösung unter
derjenigen der Nennauflösung
des Druckers. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nennauflösung des
Druckers 1200 dpi, und die vorbestimmte Auflösung ist 50% der Nennauflösung.
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Ein
anderer Aspekt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Verringern von EMI in einem Drucker, wenn ein
Latentbild auf einem fotoleitenden Element gebildet wird, indem
eine Lichtquelle EIN und AUS angesteuert wird. Das Verfahren umfasst
die Schritte: Identifizieren eines ersten Gebiets in der Nähe eines
Rands eines Bildes, das zu bilden ist, wobei das erste Gebiet gebildet
wird, indem die Lichtquelle bei einer ersten Frequenz angesteuert
wird; und Identifizieren eines inneren Gebiets des Bildes, das zu
bilden ist, wobei das innere Gebiet gebildet wird, indem die Lichtquelle
bei einer zweiten Frequenz angesteuert wird, die niedriger als die
erste Frequenz ist.
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In
einigen bevorzugten Ausführungsformen ist
die zweite Frequenz etwa die Hälfte
der Frequenz der ersten Frequenz. Folglich wird z.B., wenn die erste
Frequenz etwa 40 MHz ist, dann die zweite Frequenz so ausgewählt, dass
sie etwa 20 MHz ist. Auch weist in einigen Ausführungsformen mindestens eine von
der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz einen Tastgrad auf,
der in einem Gebiet von etwa Null Prozent bis 100 Prozent auswählbar ist.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung können aus den Zeichnungen und
der ausführlichen Beschreibung
der Erfindung, die folgt, eingesehen werden.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden durch Bezug auf die ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die nur als Beispiel
gegeben werden, ersichtlich, bei Be trachtung in Verbindung mit den
folgenden Zeichnungen, die nicht maßstabsgerecht sind, um die
Einzelheiten besser darzustellen, in denen überall in den mehreren Ansichten gleiche
Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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1 gibt
einen Block von vier Bildelementen wieder,
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2 gibt
die belichteten Bereiche wieder, die mit einem 50%igen Tastgrad
erzeugt sind,
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3 gibt
die belichteten Bereiche wieder, die mit einem 100%igen Tastgrad
erzeugt sind,
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4 gibt
die Randbildelemente und benachbarten Bildelemente wieder, die mit
einem 50%igen Tastgrad gedruckt sind,
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5 gibt
eine erste Ausführungsform
eines Musters von inneren Bildelementen wieder, die mit einem 100%igen
und 0%igen Tastgrad gedruckt sind,
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6 gibt
eine zweite Ausführungsform
eines Musters von inneren Bildelementen wieder, die mit einem 100%igen
und 0%igen Tastgrad gedruckt sind,
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7 gibt
eine dritte Ausführungsform
eines Musters von inneren Bildelementen wieder, die mit einem 100%igen
und 0%igen Tastgrad gedruckt sind,
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8 gibt
eine vierte Ausführungsform
eines Musters von inneren Bildelementen wieder, die mit nur einem
100%igen Tastgrad gedruckt sind,
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9 gibt
ein Bild wieder, das gemäß einem Verfahren
der vorliegenden Erfindung gedruckt ist,
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10 gibt
ein Muster von alternierendem Tastgrad wieder, das verwendet wird,
um ein Bild zu drucken, und
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11 ist
ein schematisches Funktionsschema eines Druckers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Mit
Bezug nun auf die Figuren ist in 1 eine Darstellung
eines Blocks von vier Bildelementen 12 wiedergegeben. Die
Bildelemente 12 bilden ein Bild 10, das auf ein
Medium, typischerweise einen Papierbogen, zu übertragen ist. Das Bild 10 kann
ein Zeichen sein, wie z.B. ein Buchstabe, der entweder als ein Font
im Drucker resident ist oder als ein Soft font zum Drucker heruntergeladen
wird. Zusätzlich kann
das Bild 10 ein Rasterpunkt eines grafischen Bildes sein, wie z.B.
eines Bitmap oder eines Rasterbildes. Das Bild 10 wird
durch Scannen eines Lasers über
die Oberfläche
einer aufgeladenen Trommel von dem Typ gebildet, die normalerweise
in Laserdruckern verwendet wird, während der Laser ein und aus
pulsiert wird. Diejenigen Teile der Oberfläche der Trommel, die vom Laser
bestrahlt werden, werden entladen. Die Trommel wird an einer Quelle
eines Toners vorbeigedreht, der zu den entladenen Teilen der Trommel
angezogen wird, und eine Menge von Toner haftet an der Trommel auf
diesen entladenen Teilen elektrostatisch an. Der Toner wird dann
in Berührung mit
einem Papierbogen gebracht, auf den er elektrostatisch übertragen
und dann geschmolzen wird.
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Die
Bildelemente 12 können
zweckmäßig als in
Unterteile eingeteilt betrachtet werden, die zwecks dieser Erörterung
Bänder 14 genannt
werden. In dem in 1 wiedergegeben Beispiel ist
jedes Bildelement 12 in vier Bänder 14 eingeteilt.
Jedoch dient diese Anzahl nur als Beispiel und zur Erklärungserleichterung,
da ein Bildelement 12 in eine kleinere und größere Anzahl
von Bändern 14 eingeteilt
sein könnte.
Die Höhe
von jedem Bildelement 12 und die Breite von jedem Band 14 ist
auch symbolisch darstellend, da die tatsächliche Breite eines Bandes 14 davon
abhängt,
wie schnell ein Laser ein und aus pulsiert werden kann, wie vollständiger unten
beschrieben. Ähnlich
ist die tatsächliche
Höhe des
Bildelements 12 abhängig
von der Höhe
des Strahls, der durch den Laser erzeugt wird. Schließlich könnten, während die
Bildelemente 12 in diesem Beispiel als Quadrat wiedergegeben
sind, sie so dargestellt sein, dass sie eine andere Form aufweisen,
wie z.B. kreisförmig
oder rechteckig.
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In 2 sind
Muster auf dem Bild 10 überlagert
worden, die den Bereich der Trommel darstellen, der einem kreisförmigen Laserbild
ausgesetzt ist. In 2 sind die belichteten Bereiche 16 bloß geringfügig größer als
die Bildelemente 12.
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Ein
belichteter Bereich 16 dieser Größe könnte erzeugt werden, indem
der Laser für
weniger als sämtliche
Bänder 14 des
Bildelements 12 ein pulsiert wird. Z.B. könnten in
dem in 2 wiedergegebenen Bild 10 die belichteten
Bereiche 16 erzeugt worden sein, indem der Laser nur eingeschaltet
wird, während
er über
die zwei mittigen Bänder 15 von
jedem Bildelement 12 gescannt wird. Da die Laserfleckgröße größer ist
als die Größe der Bänder 14 neigt
ein Drucken der mittigen Bänder 15 von
jedem Bildelement 12 dazu, einen belichteten Bereich 16 mit
einer Größe zu erzeugen,
die größer als
die Größe der gedruckten
Bänder
ist.
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In
dem wiedergegebenen Beispiel sind die belichteten Bereiche 16 Faltungen
eines kreisförmigen
Laserflecks, wenn er sich über
die Breite der kombinierten gedruckten Bänder 15 bewegt. Jedoch ist
dies nur für
darstellende Zwecke, und die tatsächliche Form des belichteten
Bereichs 16 kann von vielen Variablen abhängen, wie
z.B. der Struktur der Trommeloberfläche, der Form des Laserstrahls,
der Zeitspanne, für
die der Laser ein pulsiert wird und der Scangeschwindigkeit des
Lasers.
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Weil
der Laser für
nur die Hälfte
oder 50% der Bänder 14 in
jedem Bildelement 12 ein ist, sagt man, dass der Laser
bei einem 50%igen Tastgrad arbeitet. Wenn der Laser für nur eines
der Bänder 14 in jedem
Bildelement 12 ein war, dann würde ein 25%tiger Tastgrad verwendet
werden. Wenn es eine unterschiedliche Anzahl von Bändern 14 in
jedem Bildelement 12 geben würde, wie z.B. zwanzig Bänder 14, und
der Laser für
nur ein Band 14 ein war, dann würde der Tastgrad 5% sein. Ein
Drucken der Bildelemente 14 mit einem größeren Tastgrad
neigt dazu, die Größe des belichteten
Bereichs 16 zu erhöhen, der
schließlich
erzeugt wird, und eine Abnahme des Tastgrads des Lasers neigt dazu,
die Größe des belichteten
Bereichs 16, der durch jedes Bildelement 12 erzeugt
wird, zu verringern. Natürlich
bedeutet ein Drucken mit einem Tastgrad von 0%, dass das Bildelement 12 überhaupt
nicht gedruckt wird.
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3 gibt
ein Bild 10 wieder, das durch Drucken von jedem Band 14 in
jedem Bildelement 12 oder mit anderen Worten mit einem
Tastgrad von 100% erzeugt ist. Wie durch Vergleichen der belichteten
Bereiche 16 von 2 mit den belichteten Bereichen 16 von 3 ersichtlich
ist, sind die belichteten Bereiche 16, die mit einem 100%igen
Tastgrad erzeugt sind, größer als
diejenigen belichteten Bereiche 16, die mit einem 50%igen
Tastgrad erzeugt sind. Es ist ersichtlich, dass die relativen Größen der
belichteten Bereiche 16, die in den 2 und 3 wiedergegeben
sind, nicht maßstabsgerecht
sind, sondern das Konzept der Beziehung zwischen Tastgrad und belichteter
Bereichs 16-größe veranschaulichen.
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Es
ist typischerweise kontraproduktiv, Bildelemente mit einem Tastgrad
von 100% zu drucken. Idealerweise sollten, um sämtliche ursprüngliche
Einzelheiten in dem Bitmap zu reproduzieren, gedruckte Bereiche
größenmäßig und
formmäßig gleich
dem Bereich sein, der durch die Bildelemente in dem ursprünglichen
Bitmap dargestellt wird. Z.B. würde, wenn
es gewünscht
wurde, ein Bild 10 einer Volltonquadratbox zu drucken,
das Bild 10 verzerrter sein, wenn es unter Verwendung von
größeren belichteten Bereichen 16 gedruckt
wird. Ein Drucken des Bildes 10 mit kleineren belichteten
Bereichen 16 erzeugt eine bessere Approximation der ursprünglichen
Bildelemente in dem Bitmap. Folglich neigt ein verringerter Tastgrad
dazu, Bilder zu erzeugen, in denen ein größerer Grad an Steuerung verfügbar ist
und folglich eine größere Auflösung möglich ist.
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Weil
der Laser für
jedes Bildelement 12 ein und aus pulsiert wird, das weniger
als einen 100%igen Tastgrad verwendet (außer für die Bildelemente 12,
die nicht gedruckt werden oder mit anderen Worten einen 0%igen Tastgrad
aufweisen, während
welchem der Laser niemals ein pulsiert wird), neigt ein Drucken
mit einem Tastgrad unter 100% dazu, EMI zu erzeugen. Wenn die Größe der Bildelemente 12 abnimmt,
und die Scangeschwindigkeit des Lasers zunimmt, nimmt die Frequenz,
bei der der Laser ein und aus pulsiert wird, auch zu, wodurch die er zeugte
EMI zunimmt, wie oben beschrieben. Folglich hat ein Drucken bei
höheren
Auflösungen
herkömmlicherweise
die durch einen Drucker erzeugte EMI erhöht.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung überwindet
dieses Problem, indem einige von den Bildelementen 12 mit
einem Tastgrad gedruckt werden und andere der Bildelemente 12 bei
einem anderen Tastgrad oder einer Kombination von unterschiedlichen
Tastgraden gedruckt werden. 4 gibt ein
größeres Bild 10 wieder,
bei dem es Bildelemente 12 mit Bändern 14 gibt. Obwohl
das Bild 10 in 4 als Quadrat wiedergegeben
ist, wie es die Bilder 10 in den 1-3 sind,
ist es ersichtlich, dass diese Vereinfachung gemacht worden ist,
so dass sich die Erörterung
und die Figuren auf die wichtigeren Aspekte der Erfindung konzentrieren
können,
statt auf die Kompliziertheit der Form des Bildes 10. Jedoch ist
die Erfindung auf jegliche und sämtliche
Formen der Bilder 10 ebenso anwendbar.
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Diejenigen
Bildelemente 12, die sich im Bild 10 befinden,
was bedeutet, dass sie nicht in einem nichtgedruckten Bereich außerhalb
des Bildes 10 sind (welche Bildelemente 12 zwecks
Klarheit nicht wiedergegeben sind) und sich auch am Rand des Bildes 10 befinden,
sind als Randbildelemente bestimmt und bezeichnet. Diejenigen Bildelemente 12, die
sich im Bild 10 befinden und sich in einer vorbestimmten
Anzahl von Bildelementen 12 von den Randbildelementen befinden,
werden auch bestimmt und als benachbarte Bildelemente bezeichnet.
Die Randbildelemente und die benachbarten Bildelemente werden mit
einem Standardtastgrad gedruckt, nominal 50%. Dies entspricht einem
Drucken der Randbildelemente und der benachbarten Bildelemente mit
der Nennauflösung
des Druckers, da der Tastgrad und die endgültige Auflösung dazu neigen, in Beziehung
zu stehen, wie oben beschrieben.
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In
dem Beispiel von 4 ist die vorbestimmte Anzahl,
durch die die benachbarten Bildelemente bestimmt sind, eins. Folg lich
sind der äußerste Umfang
der Bildelemente 12 die Randbildelemente, und sie werden
beim Standardtastgrad gedruckt, und der unmittelbar benachbarte
Umfang der Bildelemente 12 sind die benachbarten Bildelemente,
und sie werden auch bei dem Standardtastgrad gedruckt. Wenn die
vorbestimmte Anzahl zwei wäre,
dann würde
ein zusätzlicher
Umfang der Bildelemente 12 als benachbarte Bildelemente
bezeichnet werden, und sie würden
auch bei dem Standardtastgrad gedruckt werden. Die vorbestimmte
Anzahl kann jegliche Anzahl von Null (was bedeutet, dass keine benachbarten
Bildelemente bestimmt sind) und aufwärts sein, aber in der bevorzugten
Ausführungsform,
ist die vorbestimmte Anzahl eins, wie wiedergegeben.
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Die
Randbildelemente werden bei dem Nenntastgrad des Druckers gedruckt,
weil es am Rand eines Bildes 10 ist, wo der Übergang
zwischen einem gedruckten Feld und einem nichtgedruckten Feld auftritt,
dass die Wirkungen von hoher oder niedriger Auflösung am dramatischsten wahrgenommen
werden. Dies würde
auch der Fall sein, wenn das Bild 10 ein ungedrucktes Feld
aufweisen würde, das
sich innerhalb der Grenzen des Bildes 10 befindet. In diesem
Fall würden
diejenigen Bildelemente 12, die sowohl im Bild 10 als
auch am Rand des ungedruckten Feldes im Bild 10 wären, auch
als Randbildelemente bestimmt werden. Ähnlich würden diejenigen Bildelemente 12 innerhalb
einer vorbestimmten Anzahl von Bildelementen 12 von diesen
Randbildelementen als benachbarte Bildelemente bestimmt werden.
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Die
benachbarten Bildelemente werden auch beim Standardtastgrad des
Druckers gedruckt, weil sie dazu neigen, auch die scheinbare Auflösung des
Druckers zu beeinflussen. Dies ist der Fall, weil eine Druckerrandglättungslogik
häufig
auf Bändern
in sowohl den Randbildelementen als auch den benachbarten Bildelementen
wirkt. Folglich kann selbst bei einem Tastgrad von 50% die Druckerlogik
entscheiden, die ersten zwei Bänder 14 des
Randbildelements zu drucken, statt die mittigen zwei Bänder 14.
Um nicht mit dieser Logik in Kon flikt zu geraten, werden die Randbildelemente
und die benachbarten Bildelemente bei dem Standardtastgrad oder
der Nennauflösung
des Druckers gedruckt.
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Jedoch
weisen die inneren Bildelemente des Bildes 10 keine solche
Wirkung auf die scheinbare Auflösung
des Druckers auf. Folglich sind diejenigen Bildelemente 12,
die sich im Bild 10 befinden und keine Randbildelemente
oder benachbarte Bildelemente sind, als innere Bildelemente bestimmt.
Eine erste Menge von inneren Bildelementen wird unter Verwendung
eines erhöhten
Lasertastgrads gebildet, und eine zweite Menge von inneren Bildelementen wird
unter Verwendung eines verringerten Lasertastgrads gebildet, wie
in 5 wiedergegeben. 5 gibt jedes
zweite der inneren Bildelemente des Bildes 10 wieder, das
mit einem 100%igen Tastgrad gedruckt ist. Diese Bildelemente 12 weisen
einen belichteten Bereich 16 auf, der über ihnen zentriert ist, und
sie umfassen die erste Menge von inneren Bildelementen. Die anderen
inneren Bildelemente sind mit einem Tastgrad von 0% gedruckt worden,
oder mit anderen Worten sind übersprungen
und überhaupt
nicht gedruckt worden. Diese Bildelemente 12 umfassen die
zweite Menge von inneren Bildelementen. Die belichteten Bereiche 16,
die durch Drucken der Randbildelemente und benachbarten Bildelemente
erzeugt sind, sind in 5 nicht wiedergegeben worden,
so dass sie von der vorliegenden Erörterung nicht unnötigerweise
ablenken.
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Wie
in dem wiedergegebenen Beispiel ersichtlich ist, reicht die belichtete
Bereichs 16-Größe, die
durch den 100%igen Tastgrad erzeugt ist, der bei der ersten Menge
von inneren Bildelementen verwendet wird, aus, um auf eine ununterbrochene
Weise den gesamten Bereich zu bedecken, der durch die inneren Bildelemente
dargestellt ist, obwohl die zweite Menge von inneren Bildelementen
in diesem Beispiel überhaupt
nicht gedruckt worden ist. Folglich sind die inneren Bildelemente
bei einer Auflösung, die
effektiv etwa die Hälfte
der Nennauflösung
des Druckers ist, gedruckt worden. Wichtiger (für die vorliegende Erörterung),
die Frequenz, bei der der Laser aus und ein pulsiert wird, ist desgleichen
um die Hälfte
verringert worden. Mit anderen Worten, statt dass der Laser einmal
für jedes
der inneren Bildelemente ein und aus pulsiert wird, ist der Laser
nur einmal für jeweils
zwei von den inneren Bildelementen ein und aus pulsiert worden.
Folglich wird, z.B., wenn die zum Rand des Bildes benachbarten Randbildelemente gebildet
werden, indem der Laser bei einer Frequenz von etwa 40 MHz ein oder
aus angesteuert wird, dann die Frequenz, bei der die inneren Bildelemente gebildet
werden, auf etwa 20 MHz verringert. Infolgedessen ist der Betrag
an EMI, die durch den Drucker während
der Bildung der inneren Bildelemente erzeugt wird, effektiv etwa
halbiert, während
die scheinbare Auflösung
des Druckbildes 10 überhaupt
nicht geändert
worden ist. Aus diesem folgt, dass eine effektive EMI-Verringerung
erzielt wird, wenn die Frequenz, bei der innere Bildelemente gebildet
werden, so ausgewählt
wird, dass sie niedriger als die Frequenz ist, die ausgewählt wird,
um die Bildelemente in der Nähe
des Rands des Bildes zu bilden.
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Die
erste Menge von inneren Bildelementen und die zweite Menge von inneren
Bildelementen werden eine zwischen der anderen gemäß einem Muster
verteilt. In dem in 5 wiedergegebenen Beispiel ist
das Muster dasjenige eines Schachbretts, wo ein Bildelement 12 mit
einem 100%igen Tastgrad zwischen jedem Bildelement 12,
das übersprungen ist,
gedruckt ist, und die Stellen der übersprungenen Bildelemente 12 zwischen
aufeinanderfolgenden Zeilen alternierend angeordnet sind. Es ist
ersichtlich, dass abhängig
von der belichteten Bereichs 16-Größe das Muster zwei übersprungene
Bildelemente 12 zwischen jedem gedruckten Bildelement 12 aufweisen
kann. Zusätzlich
und wieder auf Grundlage der Größe des belichteten
Bereichs 16, der erzeugt wird, können die gedruckten inneren
Bildelemente der ersten Gruppe bei einem Tastgrad kleiner als 100%
gedruckt werden, vorausgesetzt dass der Tastgrad, der verwendet
wird, um die inneren Bildelemente 12 der ersten Gruppe
zu drucken, ausreicht, um die belichteten Bereiche 16 zu
erzeugen, die den gewünschten gedruckten
Bereich im Bild 10 völlig
bedecken.
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Z.B.
könnte
jede zweite Zeile von inneren Bildelementen der ersten Gruppe mit
einem 100%igen Tastgrad gedruckt werden, aber da sie belichtete
Bereiche 16 erzeugen könnten,
die sehr nahe an eine Vereinigung herankommen, brauchen die fingerartig ineinandergreifend
angeordneten Zeilen von inneren Bildelementen der ersten Gruppe
nur mit einem Tastgrad von 25% gedruckt zu werden.
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Andere
Muster außer
Schachbrettern sind auch möglich.
Z.B. gibt 6 die erste Menge von inneren
Bildelementen wieder, die in alternierenden Zeilen gedruckt sind,
die mit übersprungenen
Zeilen von inneren Bildelementen der zweiten Menge fingerartig ineinandergreifend
angeordnet sind. Wieder könnte
mehr als eine aufeinanderfolgende Zeile der ersten Menge der inneren
Bildelemente auf diese Weise gedruckt sein, und mehr als eine aufeinanderfolgende
Zeile der zweiten Menge von inneren Bildelementen könnte übersprungen
sein. Beim Drucken von Volltonzeilen der inneren Bildelemente der
ersten Menge würde
es bevorzugt sein, jedes Bildelement 12 bei einem Tastgrad
von 100% zu drucken, sonst würde
der Laser während
des Scans dieser Zeile ein und wieder aus pulsiert werden, und die
Verringerung von EMI würde
nicht so effizient sein. Ein anders Muster, das verwendet werden
könnte,
ist ein Zufallsmuster, wo ausreichend Bildelemente eingeschaltet
werden, so dass die gewünschte
Tonerbedeckung erzielt wird.
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Weiter
gibt 7 die erste Menge von inneren Bildelementen wieder,
die in alternierenden Spalten gedruckt sind, die mit übersprungenen
Spalten von inneren Bildelementen der zweiten Menge fingerartig
ineinandergreifend angeordnet sind. Wie oben beschrieben, könnte mehr
als eine aufeinanderfolgende Spalte der ersten Menge von inneren
Bildelementen auf diese Weise gedruckt sein, und mehr als eine aufeinanderfolgende
Zeile der zweiten Menge von inneren Bildelementen könnte übersprungen sein.
Auch, und wieder wie zuvor erwähnt,
könnten die
alternierenden Spalten von gedruckten inneren Bildelementen der
ersten Menge bei einem Tastgrad von weniger als 100% gedruckt sein,
oder einige Spalte der inneren Bildelemente der ersten Menge könnten mit
einem Tastgrad von 100 gedruckt sein, und andere der Spalten der
inneren Bildelemente der ersten Menge könnten mit einem verringerten
Tastgrad gedruckt sein, der bloß ausreichend
sein würde, um
zu gewährleisten,
dass es keine unerwünschten ungedruckten
Gebiete im Bild 10 gibt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
neigt, weil der Laser an jeglicher Position entlang einem Scan des
inneren Gebiets des Bildes 10 ein und aus pulsiert werden
kann, die Definition des Bildelements 12 dazu, etwas zuvor
erdachte Striktheit zu verlieren. Z.B. können, wenn die letzten zwei
Bänder 14 eines ersten
Bildelements 12 gedruckt werden und die ersten zwei Bänder 14 des
nächsten
Bildelements 12 gedruckt werden, die vier gedruckten Bänder 14 als ein
einziges Bildelement 12 betrachtet werden, das bei einem
100%igen Tastgrad gedruckt wird. Weiter kann dieser gedruckte Block
an einer Stelle beginnen, die nicht mit dem Einsatz eines Bandes 14 ausgerichtet
ist, oder für
die genaue Entsprechung einer Ganzzahl von Bändern 14 fortbestehen.
Folglich kann eine Bildelement 12- und Band 14-Verschiebung während des
Druckens des Bildes 10 auftreten, und die gedruckten Bereiche
in dem Bild 10 oder mit anderen Worten die inneren Bildelemente
der ersten Menge können
in einem Muster vorliegen, das asynchron zu dem zuvor erdachten
Bildelement 12-Abgrenzungen ist.
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8 gibt
die erste Menge von inneren Bildelementen so wieder, dass sie sämtliche
inneren Bildelemente sind, und wobei sämtliche inneren Bildelemente
mit einem Tastgrad von 100% gedruckt sind.
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Wie
aus der obigen Erörterung
der verschiedenen Muster ersichtlich ist, ist in vielen von den Mustern
die Anzahl von Bildelementen 12 in der ersten Menge von
inneren Bildelementen im Wesentlichen gleich der Anzahl von Bildelementen 12 in
der zweiten Menge von inneren Bildelementen. Jedoch kann in verschiedenen
Ausführungsformen
die Anzahl von Bildelementen 12 in der ersten Menge von inneren
Bildelementen entweder geringfügig
oder signifikant größer oder
kleiner sein als die Anzahl von Bildelementen 12 in der
zweiten Menge von inneren Bildelementen. In sämtlichen bevorzugten Ausführungsformen
ist der verringerte Tastgrad, der verwendet wird, um die inneren
Bildelemente der zweiten Menge zu erzeugen, 0%. Jedoch kann der
erhöhte Tastgrad,
der verwendet wird, um die inneren Bildelemente der ersten Menge
zu erzeugen, 100% oder irgendein anderer Wert oder eine Kombination
von Werten sein, abhängig
von dem Muster, das gewählt ist,
wie oben beschrieben.
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9 gibt
wieder, wie ein Bild 10 gedruckt werden kann, wobei wiedergegeben
ist, dass die Randbildelemente und benachbarten Bildelemente mit
dem Standardtastgrad des Druckers gedruckt sind, und die inneren
Bildelemente in einem Schachbrettmuster von Bildelementen 12 von
100%igem Tastgrad und 0%igem Tastgrad gedruckt sind. Da die Bilder 10 typischerweise
eine viel größere Anzahl
von inneren Bildelementen als die Randbildelemente und benachbarte
Bildelemente aufweisen, kann ein Verringern der EMI, die während des
Druckens der inneren Bildelemente erzeugt wird, eine signifikante
Verringerung im Gesamtbetrag von EMI sein, die durch einen Drucker
erzeugt wird.
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10 liefert
eine etwas unterschiedliche Darstellung des Bildes 10,
in dem die Laserleistung für
jedes Band 14 in dem Bild 10 wiedergegeben ist. Die
Linien 13 stellen das Lasersteuersignal oder -zustand dar.
Wenn sich die Linie 13 an einem Basislinienniveau unten
an einer Zeile von Bildelementen 12 befindet, stellt sie
dar, dass der Laser aus ist. Wenn sich die Linie 13 an
einem Mittelpunkt einer Zeile von Bildelementen 12 befindet,
stellt sie dar, dass der Laser ein ist. Es ist ersichtlich, dass
das Bild 10 in dieser Wiedergabe nur die obere linke Ecke
eines Bildes 10 darstellt, wie z.B. den Eckteil eines Buchstabens. Folglich
sind die Bildelemente 12 auf dem oberen und linken Rand
des Bildes 10 Randbildelemente, während die Bildelemente 12 auf
dem rechten und unteren Rand des Bildes 10 nicht notwendigerweise Randbildelemente
sind und innere Bildelemente oder benachbarte Bildelemente sein
können.
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Sämtliche
Bildelemente 12 in der oberen Zeile von Bildelementen 12 sind
Randbildelemente. Folglich werden gemäß der Erfindung diese Bildelemente 12 mit
einem Standardtastgrad gedruckt, der in diesem Beispiel 50% ist.
Deshalb wird der Laser für
die Hälfte
der Bänder 14 in
jedem der Bildelemente 12 der oberen Zeile ein pulsiert.
Diese Wiedergabe liefert ein mehr grafisches Verstehen, wie der
Tastgrad EMI beeinflusst, da jeglicher Tastgrad zwischen, aber nicht
einschließlich,
0% und 100% erfordert, dass der Laser ein und aus pulsiert wird.
Die zweite Zeile von Bildelementen 12 wird als Randbildelemente
(die am weitesten links gelegenen Bildelemente 12 in der
Zeile) und benachbarte Bildelemente (die übrigen Bildelemente in der
Zeile) klassifiziert. In diesem Beispiel werden die benachbarten
Bildelemente auch mit einem Standardtastgrad gedruckt, der wieder 50%
ist.
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In
der dritten Zeile von Bildelementen 12 werden, nachdem
das Randbildelement und benachbarte Bildelement mit dem Standardtastgrad
gedruckt sind, die inneren Bildelemente mit einem Muster von Bildelementen 12 erhöhten Tastgrads
und Bildelementen 12 verringerten Tastgrads gedruckt. In diesem
Beispiel ist der erhöhte
Tastgrad 100% und der verringerte Tastgrad ist 0%, und das Muster
ist ein Schachbrettmuster. Folglich wird für das dritte Bildelement 12 in
Zeile drei, das das erste innere Bildelement ist, das in dem Bild 10 angetroffen
wird, der Laser während
aller vier Bänder 14 des
Bildelements 12 ein pulsiert. Dann wird in dem nächsten Bildelement 12,
dem vierten Bildelement 12 der dritten Zeile von Bildele menten 12,
der Laser für
alle vier Bänder 14 des
Bildelements 12 aus gelassen. Dieses Muster von wieder-ein,
wieder-aus wird über
die Zeile von Bildelementen 12 wiederholt, bis das nächste benachbarte
Bildelement angetroffen wird (nicht wiedergegeben).
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Man
bemerke, dass in der vierten Zeile von Bildelementen 12,
nachdem das Randbildelement und benachbarte Bildelement mit einem
Standardtastgrad gedruckt sind, diejenigen inneren Bildelemente,
die mit einem 100%tigen Tastgrad gedruckt sind, in jeder Spalte
mit inneren Bildelementen der Zeilen unmittelbar darüber und
darunter, die mit einem 0%igen Tastgrad gedruckt sind, alternierend
angeordnet sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass andere Muster als
ein Schachbrettmuster von einem Bildelement 12 von 100%tigem
Tastgrad und einem Bildelement 12 von 0%igem Tastgrad ausgewählt worden sein
könnten.
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10 liefert
folglich eine sehr grafische Darstellung darüber, wie die Frequenz des Lasers beeinflusst
wird, indem der Tastgrad des Lasers auf diese Weise alterniert wird.
Wie ersichtlich ist, wird oben auf der Zeile von Bildelementen 12,
die alle Randbildelements sind, der Laser einmal pro Bildelement 12 ein
und aus pulsiert. Im Innern des Bildes 10 wird jedoch der
Laser einmal pro jeweils zwei inneren Bildelementen ein und aus
pulsiert. Folglich wird die durch Drucken der inneren Bildelemente
erzeugte EMI mit diesem Muster halbiert. Andere Muster setzen die
erzeugte EMI um einen größeren oder
kleineren Grad herab, abhängig
davon, wie häufig
sie erfordern, dass der Laser ein und aus pulsiert wird.
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Wie
oben kurz erwähnt,
gibt es andere Erwägungen,
die typischerweise berücksichtigt
werden, wenn Randbildelemente und benachbarte Bildelemente gedruckt
werden. Diese Erwägungen
haben mit Glätten
der Ränder
eines Druckbildes 10 zu tun, wie z.B. entlang dem gekrümmter Teil
des Bildes 10, das in 10 wiedergegeben
ist. Folglich mögen
die Randbildelemente und benachbarten Bildelemente nicht mit einem
Standardtastgrad gedruckt werden, selbst wenn ein Verfahren zum
Drucken gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird. Der Begriff "Standardtastgrad" wie auf die Randbildelemente und
benachbarten Bildelemente angewandt, bezieht sich darauf, wie sie
normalerweise gedruckt werden würden,
ohne dass die Verfahren der vorliegenden Erfindung berücksichtigt
werden.
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Diese
zusätzlichen
Erwägungen
sind in dieser Offenbarung nicht ausführlich erörtert wurden, um sie nicht
unangemessen mit der vorliegenden Erfindung zu vermengen. Jedoch
versteht es sich, dass die Verfahren der vorliegenden Erfindung
nicht mit solchen Randglättungsverfahren
in Konflikt geraten oder die Verwendung und den Vorteil von solchen Verfahren
ausschließen.
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die Randbildelemente und eine bestimmbare Tiefe von benachbarten
Bildelementen durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung unmodifiziert
gelassen werden können,
so dass sie durch optimierte Randglättungs- und -verbesserungsroutinen
modifiziert werden können.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform kann
das Muster eines Schachbretts von 100%igen Bildelementen der ersten
Menge und 0%igen Bildelementen der zweiten Menge, die die inneren
Bildelemente umfassen, erzeugt werden, indem bloß die gedruckten Bänder 14 in
jedem Bildelement 12 verschoben werden. Z.B. wird durch
Drucken des dritten und vierten Bandes 14 in einem ersten
Bildelement 12 und dann Drucken des ersten und zweiten
Bandes 14 in dem nächsten
Bildelement 12 ein alternierendes Muster von vier gedruckten
Bändern 14 und
vier ungedruckten Bändern 14 erzeugt.
Dies sieht genauso aus wie 100%tige Bildelemente 12, die
mit 0%tigen Bildelementen 12 alternieren, ist aber stattdessen
aus 50%tigen Bildelementen 12 zusammengesetzt, wobei die
zwei gedruckten Bänder 14 alternierend
um ein Band 14 zurück
in einem Bildelement 12 und ein Band 14 vor im
nächsten
Bildelement 12 verschoben sind. Dieses Verfahren verringert
auch die Frequenz des Lasers, obwohl jedes innere Bildelement bei
dem Standardtastgrad gedruckt wird und ist das funktionale Äquivalent
von einigen von den anderen Ausführungsformen,
die dargestellt sind.
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11 gibt
einen Laserdrucker 18, wie z.B. einen Drucker von 1200
Bildelementen oder Punkten pro Inch (dpi) wieder, der Verbesserungen
gemäß den Verfahren
der vorliegenden Erfindung enthält. Daten
werden durch den Drucker 18 auf einer Leitung 20 durch
eine Daten-Eingabe/Ausgabe 22 empfangen. Die Daten werden
durch eine Bildelementbestimmungseinrichtung 24 verarbeitet,
die bestimmt: Randbildelemente, die sich in dem und am Rand des Bildes
befinden; benachbarte Bildelemente, die sich in dem Bild und in
einer vorbestimmten Anzahl von Bildelementen von den Randbildelementen
befinden und; innere Bildelemente, die sich in dem Bild befinden
und nicht Randbildelemente oder benachbarte Bildelemente sind. Die
Daten werden durch eine Druckeinstellungseinrichtung 26 verarbeitet,
die die Randbildelemente und die benachbarten Bildelemente unter
Verwendung der Nennauflösung
des Druckers bildet und die inneren Bildelemente bei einer vorbestimmten
Auflösung
unter derjenigen der Nennauflösung
des Druckers bildet. Wie oben beschrieben, wird diese vorbestimmte
Auflösung
durch das Muster, das durch die erste Menge von inneren Bildelementen
und die zweite Menge von inneren Bildelementen gebildet wird, bestimmt.
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Die
Daten werden dann zu einer Abbildungseinrichtung 28 gesandt,
die typischerweise einen Laser, ein fotoleitendes Element, wie z.B.
eine Trommel, und andere Komponenten umfasst, die im Stand der Technik
wohlbekannt sind. Der ganze Drucker 18 kann unter der Steuerung
eines Mikroprozessors 30 sein. In verschiedenen Ausführungsformen
können die
Bildelementbestimmungseinrichtung 24, die Druckeinstellungseinrichtung 26 und
der Mikroprozessor 30 alle in derselben Komponente 32 ausgeführt sein.
In anderen Ausführungsformen können die Bildelementbestimmungseinrichtung 24 und
die Druckeinstellungseinrichtung 26 separat sein, wie wiedergegeben.
In noch anderen Ausführungsformen
können
die Bildelementbestimmungseinrichtung 24 und die Druckeinstellungseinrichtung 26 in
einem einzigen ASIC verwirklicht sein, aber separat vom Mikroprozessor 30.