-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Druckerkostenschätzungssystemen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Tonerverbrauchschätzungssystem,
um die Kosten von Verbrauchsmaterialien für gedruckte Dokumente zu bestimmen.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Druckerhersteller
schätzen
im Allgemeinen die Kosten einer gedruckten Seite basierend auf einer
groben Schätzung
von 5 % Tonerbedeckung auf einer Seite. Zwar kann diese Schätzung einen
Vergleich der relativen Kosten zum Drucken eines Bildes zwischen
unterschiedlichen Druckern liefern, die tatsächliche Tonerseitenbedeckung
kann jedoch bei unterschiedlichen bedruckten Seiten erheblich von
den Schätzungen
des Druckerherstellers abweichen. Deshalb können die tatsächlichen
Kosten pro gedruckter Seite für
unterschiedliche Druckaufträge
erheblich schwanken.
-
Die
Anzahl von Tonern, die in Druckmaschinen verwendet werden, variiert
normalerweise von einem Toner (einfarbiges Drucken) bis vier Tonern (cyanfarben,
magentafarben, gelb und schwarz) (normalerweise als CMYK bezeichnet).
Einige spezialisierte Druckprozesse können mehr als vier Toner verwenden,
wie z. B. ein erweiterter Vierfarb-CMYK-Prozess, der die zusätzliche
Anwendung von ein oder mehr Punktfarben umfasst.
-
Die
Kosten von Verbrauchsartikeln bei Druckprozessen können beträchtlich
sein, besonders bei vielen Farbdruckern, die hoch entwickelte Toner Aufbringungstechniken
verwenden, wie z. B. bei Tintenstrahl-, Thermowachstransfer- oder
Farbsublimationsdruckern.
-
Eine
genaue Tonerbitmap eines Seitenbildes wird normalerweise nie in
einem Speicher gehalten. Mit aktuellen analogen Rasterungstechniken
wird einer Halbtonrasterungsschaltung in einer Druckersteuerung
eine Halbton- (CMYK) (Farb-) oder K- (einfarbige) Bildbitmap als
ein Datenstrom vorgelegt. Die Druckersteuerung erzeugt dann Befehle,
um Toner auf ein Substrat abzugeben, um ein gedrucktes Bild zu erzeugen,
basierend auf der Bitmap des Seitenbildes. Der Toner wird in einem
Verhältnis,
das relativ zu dem spezifizierten Anteil von C, M, Y und K in dem Datenstrom
ist, auf das Substrat aufgebracht.
-
M.
Farrell, Method of Estimating Cost of Printing Materials Used to
Print a Job on a Printing Apparatus, US-Patentschrift Nr. 5,383,129 (17. Januar 1995),
offenbart ein Verfahren zum Schätzen
der Kosten von Druckmaterialien, die verwendet werden, um einen
Auftrag an einer Druckvorrichtung zu drucken, das die Schritte eines
Speicherns von Abrechnungssätzen,
die die Kosten der Druckmaterialien widerspiegeln, die beim Drucken
des Auftrags zu verwenden sind, eines Auswählens einer ersten Menge von
Druckmaterialien, die beim Drucken des Auftrags zu verwenden sind,
und eines Berechnens von ersten Druckmaterialkosten des Auftrags
in Abhängigkeit
von der ersten ausgewählten
Menge von Druckmaterialien und einem der gespeicherten Abrechnungssätze vor
dem Drucken des Auftrags umfasst. Zwar offenbart Farrell Druckerkostenschätzungsverfahren,
die auf einer Anzahl von gespeicherten Abrechnungssätzen und
Materialkosten basieren, er versäumt
es aber, ein System zum Schätzen
der Tonerkosten für
jeden Auftrag basierend auf der Bilddateibitmap zu offenbaren.
-
Einige
Computer- und Druckersysteme liefern (Thumbnail-) Bilder mit reduzierter
Auflösung von
gerippten Aufträgen
als Vorschau von zu druckenden Bildern. Obwohl es sich bei Thumbnail-Bildern
um extrem komprimierte Bitmapdateien von ursprünglichen Bilddateien handelt,
liefern dieselben eine angemessen genaue komprimierte Darstellung von
Bilddateien.
-
Es
wäre vorteilhaft,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu liefern, um einen Tonerverbrauch
für Druckaufträge basierend
auf den Bilddaten von jedem Auftrag zu schätzen. Es wäre ebenfalls von Vorteil, ein
Verfahren zu liefern, um einen Tonerverbrauch für Druckaufträge basierend
auf Thumbnail-Bild-Bitmaps zu schätzen.
-
Zwar
liefern das offenbarte System und die offenbarte Methodik gemäß dem Stand
der Technik ein grundsätzliches
Druckkostenschätzungssystem, sie
liefern jedoch kein Tonerverbrauchschätzungssystem, das seine Schätzungen
auf die zu druckenden Bild- oder Dokumentdateien stützt. Die
Entwicklung eines derartigen Tonerverbrauchschätzungssystems würde einen
bedeutenden technischen Fortschritt darstellen.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Systeme
und Verfahren sind beschrieben, die einen Client-Server, der eine Anzeigevorrichtung und
eine Bilddatei aufweist, die in einem Rot-Grün-Blau- („RGB"-) Farbraum definiert ist, eine Druckersteuerung,
die angepasst ist, um die Bilddatei von dem Client-Server zu empfangen,
ein Thumbnail-Bild mit reduzierter Auflösung, das in dem RGB-Farbraum definiert
ist, aus der Bilddatei zu erzeugen und die Bilddatei zum Drucken
durch einen Drucker von dem RGB-Farbraum
zu einem CMYK-Farbraum zu übersetzen,
und ein Tonerverbrauchschätzungssystem,
das angepasst ist, um das RGB-Thumbnail-Bild mit reduzierter Auflösung zu
einem Satz geschätzten
Verbrauchs von CMYK-Toner zu übersetzen,
umfassen oder bereitstellen.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 zeigt
einen relativen Pixeltoneranteilverbrauch bei benachbarten Pixeln
in einem Bild auf einem Substrat;
-
2 zeigt
ein Prozessfarbpixel, das eine Mehrzahl von Halbtonfarbpixeln aufweist;
-
3 zeigt
ein Prozessfarbpixel, das eine Mehrzahl von Halbtonfarbpixeln aufweist,
wobei jedes der Halbtonfarbpixel einen spezifizierten Anteil von
aufgebrachter Tonerbedeckung aufweist;
-
4 ist
ein Flussdiagramm eines grundsätzlichen
Tonerverbrauchschätzungsprozesses;
-
5 ist
ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
des Tonerverbrauchschätzungssystems,
das in einem Drucker konfiguriert ist;
-
6 zeigt
die Erzeugung eines Bildes mit niedriger Auflösung aus einem Bild mit voller
Auflösung,
was zu einer Verringerung der Dateigröße führt;
-
7 zeigt
die relative Verringerung der Größe eines
Dateiteils von einem 8-mal-8-Pixelblock mit hoher Auflösung zu
einem Einpixelblock mit niedriger Auflösung;
-
8 ist
ein Flussdiagramm eines Tonerverbrauchschätzungsprozesses, der eine Bitmap
reduzierter Auflösung
eines Bildes verwendet;
-
9 ist
ein Blockdiagramm des Tonerverbrauchschätzungssystems, das zwischen
einem Client-Server, einer Druckersteuerung und einem Drucker konfiguriert
ist;
-
10 ist
ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des Tonerverbrauchschätzungssystems,
das zwischen einer Mehrzahl von Kundencomputern, einem Client-Server
und einer Mehrzahl von Druckersteuerungen und Druckern konfiguriert
ist; und
-
11 ist
ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels des Tonerverbrauchschätzungssystems,
wobei ein Tonerverbrauchschätzungsprozessor
zwischen einer Mehrzahl von Abteilungsservern und einer Mehrzahl
von Druckersteuerungen und Druckern angeordnet ist.
-
Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt
den relativen Pixeltoneranteilverbrauch 10 bei benachbarten
Pixeln 14 in einem Bild 12 auf einem Substrat 16.
Die Tonermenge, die verwendet wird, um ein Bild 12 zu definieren,
schwankt normalerweise von null bis 100 Prozent der Größe eines
Pixels 14. Für
ein einfarbiges Bild 12 wird eine einzige Tonerkassette 40 (5)
verwendet, um ein Bild 12 auf einem Substrat 16 zu
definieren.
-
2 zeigt
ein Prozessfarbpixel 14, das eine Mehrzahl von Halbtonfarbpixel 14C, 14M, 14Y und 14K aufweist.
Jedes Prozessfarbpixel in einem gedruckten Bild 12 ist
eine Kombination der gesteuerten Aufbringung von ein oder mehr Tonern 40.
Der Versatz und die Schichtungsreihenfolge der Farbpixel 14C, 14M, 14Y und 14K sowie
das Halbtonmuster, das zwischen den Pixeln 14 über ein
Substrat 16 definiert ist, wird normalerweise durch den
verwendeten Drucker 30, 90 definiert (5, 9 – 11).
Einige Halbtonmerkmale werden bisweilen durch den Benutzer spezifiziert. 3 zeigt
ein Prozessfarbpixel 14, das eine Mehrzahl von Halbtonfarb pixeln 14C, 14M, 14Y und 14K aufweist,
wobei jedes der Halbtonfarbpixel 14 einen spezifizierten
Anteil an aufgebrachter Tonerbedeckung aufweist. Bei dem gezeigten
Farbpixel 14 liegt ein großer aufgebrachter Anteil von
magentafarbenem (M) 40m und gelbem (Y) 40y Toner
und ein geringer aufgebrachter Anteil von cyanfarbenem (C) 40c und
schwarzem (K) 40k Toner vor.
-
4 ist
ein Flussdiagramm eines grundsätzlichen
Tonerverbrauchschätzungsprozesses 20, bei
dem zunächst
ein Bilddatenstrom empfangen wird 22. Basierend auf dem
Bilddatenstrom wird der Datenstrom analysiert, um die spezifizierte
Tonerdichte jedes Pixels 14 in einem zu druckenden Bild 12 zu
zählen,
und die Tonerkosten werden basierend auf dem Bilddatenstrom geschätzt 24.
-
Der
Tonerverbrauchschätzungsprozess
verwendet Bilddaten, um die Kosten des Druckens eines Bildes 12 auf
einem Substrat 16 basierend auf einer berechneten Tonerverbrauchschätzung für ein gegebenes
Bild 12 zu bestimmen. Die geschätzten Kosten können zu
Abrechnungs- und Auftragsschätzungszwecken
verwendet werden, entweder firmenintern oder extern, wie z. B. zu
Abrechnungszwecken eines Druckbetriebs gegenüber einem Kunden. Gedruckte Seiten 16,
die mehr Toner 40 (40c, 40m, 40y, 40k), insbesondere
mehr Farbtoner 40c, 40m und 40y verwenden,
kosten normalerweise mehr zu drucken als Seiten, die weniger Toner
verwenden. Durch das Liefern einer Schätzung des Verbrauchs von Toner 40, um
eine gedruckte Seite 16 zu erzeugen, kann der Tonerverbrauchschätzungsprozess 20 verwendet werden,
um basierend auf geschätzten
Auftragskosten Gebühren
von Kunden oder Abteilungen zu verlangen.
-
5 ist
ein Blockdiagramm 26 eines Tonerverbrauchschätzungssystems 20,
das in einem Drucker 30 konfiguriert ist. Ein ankommendes
Bilddatenstromsignal 28 wird durch eine Halbtonrasterungsschaltung 32 verarbeitet,
die die Halbtoninformationen an eine Druckmaschine 38 weiterleitet.
Die Druckmaschine 38 bringt selektiv einen oder mehr Toner 40 auf,
um ein gedrucktes Bild 12 auf einem Substrat 16 zu
definieren. Um einen Tonerverbrauch zu schätzen, empfängt 22 ein Pixelbedeckungszähler 36 den
Bilddatenstrom und leitet die Abbildungsinformationen weiter, so
dass der Datenstrom analysiert wird, um die spezifizierte Tonerdichte
jedes Pixels 14 in einem zu druckenden Bild 12 zu
zählen, und
die Tonerkosten für
das gedruckte Bild 12 bestimmt werden. Der Pixelbedeckungszähler kann
z. B. eine Schätzeinrichtung
sein, die Halbtonanteile vor einer Halbtongebung zählt (in 5 gezeigt), oder
es kann sich um einen genauen Zähler
handeln, der die Pixelbedeckung nach der Halbtongebung zählt.
-
Eine
Kontinuierlicher-Ton- (Halbton-) Bild-Bitmap 46 verwendet
normalerweise 8 Bits pro Speicherebene, was nicht genau dem entspricht, was
der Drucker 30 auf eine gedruckte Seite 16 aufbringt.
Der Drucker 30 bringt Toner basierend auf einer identifizierten
oder verarbeiteten Halbtonbitmap auf eine Seite 16 auf.
Es existieren unterschiedliche Halbtonformate, wie z. B. Zittern
oder Raster, und dieselben werden entweder durch Hardware oder durch
Software erreicht. Die meisten Druckmaschinen 38 erzeugen
einen analogen Rasterhalbton in Hardware. Die tatsächliche
Rasterung wird berechnet und durch den Drucker 30 verwendet,
um die Aufbringung von Toner 40 in einer Druckmaschine 38 zu steuern.
-
Tonerverbrauchschätzung unter
Verwendung von Thumbnails. 6 zeigt
die Erzeugung eines Bildes 50 mit niedriger Auflösung aus
einem Bild 46 mit voller Auflösung, was zu einer Verringerung der
Dateigröße führt. 7 zeigt
die relative Verringerung 52 der Größe eines Teils einer Datei 46 von einem
8-mal-8-Pixelblock 54 mit hoher Auflösung zu einem Einpixelblock 58 mit
niedriger Auflösung.
-
Ein
normales 400 dpi-Vollfarbbild von 8½ Zoll mal 11 Zoll erfordert
64 MB Speicher. Ein Bild 50 mit reduzierter Auflösung (das
als ein Thumbnail bezeichnet wird) belegt normalerweise einen kleinen Bruchteil
des erforderlichen Speichers der ursprünglichen Datei 46.
Deshalb benötigt
eine Tonerverbrauchschätzung,
die auf einem Bild 50 mit reduzierter Auflösung basiert,
wesentlich weniger Verarbeitungszeit. Außerdem werden Thumbnail-Bilder 50 normalerweise
als Vorschaubilder durch Druckersteuerungen 86 an einen
Client-Server 72 (9) geliefert.
Es ist somit einfach, Thumbnail-Bilder 50 für eine Tonerverbrauchschätzung und
für Abrechnungszwecke
anzuwenden.
-
8 ist
ein Flussdiagramm eines Tonerverbrauchschätzungsprozesses 60,
der eine Bitmap 50 reduzierter Auflösung eines Bildes verwendet.
Der Tonerverbrauchschätzungsprozess 60 umfasst
die folgenden Schritte:
-
i)
Empfangen 62 einer Bitmap 50 reduzierter Auflösung eines
Bildes 74, das sich in einem ersten Bildfarbraum befindet;
-
ii) Übersetzen 64 der
Vorschaubitmap 50 reduzierter Auflösung zu einem zweiten Bildfarbraum; und
-
iii)
Schätzen 66 des
Verbrauchs von ein oder mehr Tonern 40c, 40m, 40y und 40k,
um das gedruckte Bild 12 auf einem Substrat 16 basierend
auf der übersetzten
Bitmap 50 reduzierter Auflösung zu definieren.
-
Der
Tonerverbrauchschätzungsprozess 60, der
eine Bitmap 50 mit reduzierter Auflösung verwendet, ist normalerweise
schneller als ein Prozess, der jedes einzelne Pixel 14 in
dem Datenstrom eines Bildes 46 mit voller Auflösung zählt. Obwohl
die Genauigkeit des Tonerverbrauchschätzungsprozesses 60 im
Allgemeinen nicht so genau ist wie Tonerverbrauchschätzungsprozesse,
die Bilder 46 mit voller Auflösung verwenden, ist die Schätzung für die meisten
Anwendungen ausreichend.
-
9 ist
ein Blockdiagramm eines Tonerverbrauchschätzungssystems 70,
das zwischen einem Client-Server 72, einer Druckersteuerung 86 und
einem Drucker 90 konfiguriert ist. Eine Bilddatei 74 ist in
einem ersten Bildfarbraum, normalerweise einem Rot-Grün-Blau-
(RGB-) Farbraum, definiert. Die Bilddatei 74 kann auf einem
Client-Server-Monitor 78 angezeigt werden. Wenn ein Benutzer
sich entscheidet, die zu druckende Bilddatei zu senden, gibt der
Benutzer durch eine Eingabevorrichtung 80, wie z. B. eine Tastatur
oder Maus, einen Druckbefehl an den Client-Server 72 ein.
Die Bilddatei 74 wird an eine Druckersteuerung 86 gesendet.
Die Druckersteuerung 86 kann sich entweder innerhalb oder
außerhalb
eines Druckers 90 befinden.
-
Normalerweise
sind Bilddateien 74, die von einem Client-Server 72 gesendet
werden, PostscriptT M-Dateien
oder Übertragbares-Dokumentenformat-PDFT M-Dateien (Standardformate
von Adobe Systems, Inc., San Jose., Ca.). PostscriptTM-Dateien können eine
Mehrzahl von Farbräumen
enthalten. In Büroumgebungen
sind RGB-Dateien, wie dieselben durch MicrosoftWord und Powerpoint
geliefert werden, am gebräuchlichsten,
aber in der Grafik sind CMYK-Farbräume ebenfalls weit verbreitet.
Die Bilddateien 74 sind normalerweise in einem ersten Farbraum
definiert, bei dem es sich normalerweise um einen Rot-Grün-Blau-
(RGB-) Farbraum handelt. Wenn die Bilddateien 74 durch
die Druckersteuerung 86 empfangen werden, übersetzt 64 die
Druckersteuerung 86 die Bilddateien von dem ersten Farbraumformat
zu einem zweiten Farbraumformat, das dann an einen Drucker 90 gesendet
wird. Der Übersetzungsprozess
wird allgemein als Rasterbildverarbeitung (Ripping) bezeichnet und übersetzt
die Datei normalerweise von einem RGB-Farbraum- zu einem Halbton-
(CMYK-) Farbraumformat, das ein Drucker 90 verwenden kann,
um steuerbar einen oder mehr Toner 40 in variierenden Mengen
auf Halbtonpixel 14 auf ein Substrat 16 aufzubringen,
um ein gedrucktes Bild 12 zu erzeugen.
-
Die
Druckersteuerung 86 erzeugt auch eine Bilddatei 50 reduzierter
Auflösung
eines Bildes, das durch einen Drucker 30 aufbereitet werden
soll. Das Thumbnail 50 mit reduzierter Auflösung kann
entweder durch die Druckersteuerung 86 oder durch den Client-Server 72 erzeugt
werden. Das Thumbnail 50 mit reduzierter Auflösung wird
normalerweise erzeugt, um eine Ferndokumentenansicht auf einem entfernten
Monitor 78 zu liefern.
-
Das
Thumbnail 50 mit reduzierter Auflösung ist normalerweise in einem
RGB-Farbraum definiert, während
die Druckmaschinentoner normalerweise in einem CMYK-Farbraum definiert
sind. Das Tonerverbrauchschätzungssystem 70 verwendet
einen Algorithmus, um die RGB-Thumbnail-Bitmap 50 in einen Satz
geschätzten
Verbrauchs von C. M. Y- und K-Toner 40 zu übersetzen.
Das Tonerverbrauchschätzungssystem 70,
das in 9 gezeigt ist, verwendet die Bitmap 50 mit
reduzierter Auflösung,
die durch die Druckersteuerung 86 geliefert wird, um den
Verbrauch von einem oder mehr Tonern, um ein Bild 12 auf
einem Substrat 16 zu definieren, zu schätzen. Diese Analyse ist eine
algorithmische Schätzung
der Tonermenge, die notwendig ist, um eine gegebene Seite 12, 16 zu
drucken. Die Schätzung
des Tonerverbrauchs kann entweder durch die Druckersteuerung 86 oder
den Client-Server 72 durchgeführt werden. Wenn der Tonerverbrauch
an dem Client-Server 72 erfolgt,
steht die Druckersteuerung 86 für andere druckbezogene Aufgaben
zur Verfügung.
-
10 ist
ein Blockdiagramm eines Tonerverbrauchschätzungssystems 70a,
das zwischen einer Mehrzahl von Ursprungscomputern 92a–m, einem
Client-Server 72 und einer Mehrzahl von Druckersteuerungen 86a–n und Druckern 90a–n konfiguriert
ist. Bitmaps 50 mit reduzierter Auflösung von ein oder mehr Bildern
werden von jeder der Druckersteuerungen 86a–n an den
Client-Server 72 weitergeleitet. Eine Tonerverbrauchschätzung kann
durch die Druckersteuerungen 86a–n, durch den Client-Server 72 oder
durch die Ursprungscomputer 92a–m durchgeführt werden.
-
11 ist
ein Blockdiagramm 94 eines alternativen Ausführungsbeispiels
des Tonerverbrauchschätzungssystems,
bei dem ein Client-Server 72, der eine Abrechnungssoftware 100 umfasst,
zwischen einer Mehrzahl von Abteilungsservern 96a-m und einer Mehrzahl
von Druckersteuerungen 86a–n und Druckern 90a–n angeordnet
ist.
-
Die
Druckersteuerungen 86a–n
sind angepasst, um Bitmaps 50 mit reduzierter Auflösung von ein
oder mehr Bildern 74 zu liefern. Die Abteilungsabrechnungssoftware 100 verfolgt
Druckaufträge,
die über
das Netzwerk 102 gesendet werden, sammelt Bitmaps 50 mit
reduzierter Auflösung
von jedem Auftrag 84, der an einen oder mehr Drucker 90a–n gesendet
wird, und schätzt
den Tonerverbrauch und die Druckkosten jedes Druckauftrags 84.
Eine Anwendung für
dieses Ausführungsbeispiel
besteht darin, die tatsächlichen
oder durchschnittlichen Kosten von einem oder mehr Druckaufträgen 84,
die durch jede der getrennten Stationen oder Abteilungen 96a–n gesendet
werden, zu verfolgen, und kann deswegen zur Abteilungsabrechnung
verwendet werden (obwohl z. B. eine Abteilung 96 eine große Anzahl
von Aufträgen 84 hat,
weisen die Aufträge
normalerweise einen geringen Tonerverbrauch auf (geringe Seitenkosten); eine
zweite Abteilung 96 hat eine geringe Anzahl von Aufträgen 84,
aber die Aufträge
weisen einen sehr hohen Farbtonerverbrauch auf (hohe Seitenkosten)).
-
Obwohl
das Tonerverbrauchschätzungssystem
und seine Verwendungsverfahren hier in Verbindung mit Client-Servern
und Druckern beschrieben sind, können
das System und die Techniken mit anderen Computern und Bildverarbeitungsvorrichtungen,
wie z. B. Scannern und Kopierern oder je nach Wunsch einer beliebigen
Kombination derselben, implementiert sein.
-
Dementsprechend
werden, obwohl die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf ein
bestimmtes bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel
beschrieben wurde, Durchschnittsfachleute, die diese Erfindung betrifft,
erkennen, dass verschiedene Modifizierungen und Verbesserungen vorgenommen
werden können,
ohne von dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.