EP1897696A2 - Method for imprinting objects - Google Patents
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- EP1897696A2 EP1897696A2 EP07010747A EP07010747A EP1897696A2 EP 1897696 A2 EP1897696 A2 EP 1897696A2 EP 07010747 A EP07010747 A EP 07010747A EP 07010747 A EP07010747 A EP 07010747A EP 1897696 A2 EP1897696 A2 EP 1897696A2
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- B41J3/4071—Printing on disk-shaped media, e.g. CDs
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rotativen Bedruckung von flachen, insbesondere kreisscheibenförmigen Objekten mittels eines frei programmierbaren Druckverfahrens wobei die Bedruckung um eine senkrecht zur Druckebene stehende Drehachse mit einem sich in radialer Richtung zur Drehachse erstreckenden Druckkopf erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Bedruckung von flachen, insbesondere kreisscheibenförmigen Objekten.The invention relates to a method for rotary printing of flat, in particular circular disk-shaped objects by means of a freely programmable printing process wherein the printing takes place about a perpendicular to the printing plane axis of rotation extending in the radial direction to the axis of rotation print head. The invention further relates to a device for printing flat, in particular circular disk-shaped objects.
Die Bedruckung von Einzelobjekten wie beispielsweise von optischen Datenträgern wie CDs oder DVDs mit klischeebehafteten Druckverfahren ist bekannt und beispielsweise in der
Eine frei programmierbare Art der Bedruckung ist beispielsweise in der
Mittels der Tintenstrahldruckköpfe erfolgt dann eine Bedruckung der Oberfläche des Datenträgers in einem oder mehreren Umläufen, wobei im letzteren Fall die Tintenstrahldruckköpfe in Abhängigkeit des Rotationswinkels radial verschoben werden können, um so eine höhere Punktauflösung zu erreichen oder bei der Verwendung von Druckköpfen mit kleiner Druckbreite die zu bedruckende Fläche streifenweise zu bedrucken. Hierzu wird die Tropfenfrequenz der einzelnen Düsen mit der Rotationsbewegung des Datenträgers oder der Aufnahmevorrichtung für den Datenträger so synchronisiert, dass sich ein homogener Eindruck des gedruckten Bildes ergibt.By means of the inkjet printheads, the surface of the data carrier is then printed in one or more circulations, in which case the inkjet printheads can be radially displaced as a function of the angle of rotation, so as to achieve a higher dot resolution or, when using printheads with a small print width, to print area to be printed strip by strip. For this purpose, the drop frequency of the individual nozzles with the rotational movement of the data carrier or the Recording device for the disk synchronized so that there is a homogeneous impression of the printed image.
Nachteilig bei der beschriebenen Ausführung ist, dass solche in den Patentschriften verwendeten Druckköpfe nicht kommerziell erhältlich sind oder nur mit einer geringen Druckbreite erhältlich sind. Kommerziell erhältliche Druckköpfe mit großer Druckbreite steuern die beinhalteten Düsen mit einem gemeinsamen Impuls an, so dass stets mit einem Druckimpuls eine vollständige Drucklinie quer zur Druckrichtung gedruckt wird.A disadvantage of the described embodiment is that such printheads used in the patents are not commercially available or are available only with a small print width. Commercially available large print width printheads control the included nozzles with a common pulse so that a full print line is always printed across the print direction with a single print impulse.
Da die in den genannten Schriften beschriebenen Verfahren eine Bedruckung auf eine rotierende Scheibe beschreiben, liegen die gedruckten Druckpunkte bei Verwendung kommerziell erhältlicher Druckköpfe in Richtung der Drehachse enger zusammen, wodurch einerseits eine höhere Punktdichte resultiert und andererseits eine höhere Farbdichte, da die Größe der aus jeder Düse ausgestoßenen Tropfen im wesentlichen konstant ist.Since the methods described in the cited documents describe a printing on a rotating disk, the printed printing dots are closer together when using commercially available printheads in the direction of the axis of rotation, which on the one hand results in a higher dot density and on the other hand, a higher color density, since the size of each Nozzle ejected drop is substantially constant.
Beim Einsatz schmaler Druckköpfe kann dies gegebenenfalls toleriert werden, allerdings ist in diesem Fall eine mehrfache Rotation der zu bedruckenden Scheibe erforderlich, so dass die gesamte Bedruckungszeit wesentlich erhöht wird. Werden hingegen wie in den genannten Schriften beschrieben Druckköpfe verwendet, bei welchen jede einzelne Düse eines Druckkopfs unabhängig von den benachbarten Düsen mit frei wählbaren elektrischen Signalen angesteuert werden kann, so lassen sich bei einer entsprechenden Aufbereitung des Druckbildes mittels einer Software hochwertige Ergebnisse erzielen.If narrow print heads are used, this can possibly be tolerated, but in this case a multiple rotation of the disk to be printed is required so that the total printing time is substantially increased. If, on the other hand, as described in the cited documents, printheads are used in which each individual nozzle of a printhead can be controlled independently of the adjacent nozzles with freely selectable electrical signals, high-quality results can be achieved with a corresponding preparation of the printed image by means of software.
Solche Köpfe sind jedoch kommerziell von einem Anwender nicht zu erhalten, da sie von ihrem inneren Aufbau aufgrund der individuellen elektrischen Ansteuermöglichkeit jeder Düse und damit jedes diese Düse treibenden Elementes und der Ausführung der dazugehörigen von den benachbarten Düsen mechanisch und fluidisch entkoppelten jeweiligen Tintenzuführungen extrem aufwendig gestaltet sind, damit in ihrer Herstellung entsprechend teuer wären und daher nicht kommerziell angeboten werden.However, such heads are not commercially obtainable by a user because of their internal structure due to the individual electrical control capability of each nozzle and thus each of these nozzle driving element and the execution of the associated mechanically and fluidically decoupled from the adjacent nozzles respective ink supplies extremely expensive are, so that in their production would be correspondingly expensive and therefore not commercially available.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen, so dass kommerziell erhältliche Druckköpfe mit großer Druckbreite verwendet werden können und damit ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wodurch es möglich ist, ein Objekt wie beispielsweise einen Datenträger, insbesondere kreisscheibenförmigen Datenträger in rotativer Weise mittels eines frei programmierbaren Druckverfahrens insbesondere auch bei nur einer Umdrehung so zu bedrucken, dass die resultierende Druckauflösung und/oder Druckdichte des gedruckten Bildes insbesondere innerhalb enger Toleranzen über die gesamte Bildfläche im Wesentlichen konstant ist und damit ein homogener Bildeindruck des gedruckten Bildes bei einem Betrachter entsteht. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, das Verfahren so zu erweitern, dass bei einer mehrfarbigen Bedruckung in einander nachfolgenden Bedruckungsstationen ein Moiré Effekt minimiert wird.The object of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned, so that commercially available printheads can be used with a large printing width and thus to provide a method and an apparatus, whereby it is possible, an object such as a disk, in particular disk-shaped disk in rotativer Way to print by a freely programmable printing method especially in a single revolution so that the resulting print resolution and / or print density of the printed image is substantially constant, especially within close tolerances over the entire image area and thus a homogeneous image impression of the printed image in a viewer arises. The object of the invention is furthermore to expand the method so that a moiré effect is minimized in a multicolor printing in successive printing stations.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Aufbereitung der Druckdaten des zu druckenden Bildes und die Art der Ausführung der Vorrichtung zur Bedruckung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The object is achieved according to the invention by the preparation of the print data of the image to be printed and the type of execution of the device for printing according to the independent claims.
Hierbei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass Druckdaten der zu druckenden Bilder insbesondere bei einer frei programmierbaren Bedruckung üblicherweise in elektronischer Form als Dateien weiterverarbeitet werden. Dabei liegen in den meisten Fällen die Druckdaten in Form eines Bitmap-Bildes vor. Ein solches Bild kann ein Ausgangsbild des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden, welches erfindungsgemäß vor einem Druckvorgang aufbereitet wird.In this case, the invention makes use of the fact that print data of the images to be printed, in particular in the case of freely programmable printing, are usually further processed as files in electronic form. In most cases, the print data is in the form of a bitmap image. Such an image can form an output image of the method according to the invention, which is processed according to the invention prior to a printing process.
Liegt ein Ausgangsbild als Schwarzweißbild oder als Graustufenbild vor, so kann das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar mit diesem Ausgangsbild durchgeführt werden. Liegt hingegen ein mehrfarbiges Ausgangsbild vor, so kann es vorgesehen sein, dieses Ausgangsbild oder ein im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildetes mehrfarbiges Zwischenbild in monochrome Teilfarbbilder aufzuspalten und jedes dieser monochromen Teilfarbbilder erfindungsgemäß weiter zu verarbeiten und anschließend die teilfarbigen Druckbilder übereinander zu drucken, um so wiederum ein mehrfarbiges Druckbild auf dem zu bedruckenden Objekt zu erhalten.If an output image exists as a black-and-white image or as a grayscale image, then the method according to the invention can be carried out directly with this output image. If, on the other hand, a multicolor output image is present, it may be provided to split this output image or a multicolor intermediate image formed in the process according to the invention into monochrome partial color images and to further process each of these monochrome partial color images according to the invention and then to print the partially colored printed images one above the other, in turn to obtain a multicolored print image on the object to be printed.
Die wesentlichen erfindungsgemäßen Aspekte werden daher im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung anhand eines monochromen Ausgangsbildes erläutert. Alle hier genannten Verfahrensschritte sind analog auf die aufgespaltenen Teilfarbbilder identisch anwendbar.The essential aspects of the invention are therefore explained in the context of this description of the invention with reference to a monochrome output image. All of the method steps mentioned here are analogously applicable to the split partial color images identically.
Bei einem Ausgangsbild der eingangs genannten Art kann jeder zu druckende Bildpunkt durch ein oder mehrere Bytes beschrieben werden, welche die Koordinaten des jeweiligen Bildpunktes und seine Farbwerte umfassen. Das gesamte Bild kann dabei in der Regel als eine Matrix von Bildpunkten aufgebaut sein oder mittels bekannter Verfahren in eine solche überführt werden, wobei der Matrix, insbesondere eines ursprünglichen nicht aufbereiteten Ausgangsbildes, ein rechtwinkliges, d.h. kartesisches Koordinatensystem zugrunde liegt und damit der Ort jedes Bildpunktes in diesem Ausgangsbild über seine X-Koordinate und seine Y-Koordinate bestimmt ist.In an output image of the type mentioned above, each pixel to be printed by one or more bytes are described, which include the coordinates of each pixel and its color values. The entire image can be constructed as a rule as a matrix of pixels or be converted by means of known methods into such, wherein the matrix, in particular an original unprocessed original image, a rectangular, i. Based on the Cartesian coordinate system and thus the location of each pixel in this output image is determined by its X-coordinate and its Y-coordinate.
Die Farbinformationen jedes Bildpunktes können je nach dem zugrunde liegenden Farbmodel beispielsweise durch RGB-Werte für die Farben Rot, Grün und Blau oder durch die bei Druckanwendungen bevorzugten CMYK-Werte für die Druckfarben Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Yellow) und Schwarz (Kontrast) angegeben werden. Es sind selbstverständlich auch andere Farbmodelle einsetzbar je nach Anforderung. Bei rein monochromen Bildern kann z.B. nur die Farbsättigung bzw. Farbdichte der einen Farbe angegeben sein.The color information of each pixel may vary depending on the underlying color model, for example, by RGB values for the colors red, green and blue or by the CMYK values preferred for printing applications for the inks cyan (C), magenta (M), yellow (yellow) and black (contrast). Of course, other color models can be used depending on the requirements. For purely monochrome images, e.g. only the color saturation or color density of a color can be specified.
Solange noch keine Aufbereitung der Bilddaten eines Ausgangsbildes für einen Druck erfolgt ist wird somit jeder einzelne Bildpunkt durch einen eigenen Farbwert dargestellt, dessen Helligkeit und Farbton durch die Kombination der oben genannten Farbwerte bestimmt ist. Ein solches Bild lässt sich mit den konventionellen, zur Verfügung stehenden Druckverfahren noch nicht direkt drucken, da nahezu alle Druckverfahren stets Mischfarben und deren Helligkeiten aus einzelnen nebeneinander und/oder teilweise übereinander liegenden Druckpunkten aufbauen.As long as no processing of the image data of an output image for printing has taken place, each individual pixel is thus represented by its own color value, the brightness and color of which are determined by the combination of the abovementioned color values. Such an image can not yet be printed directly with the conventional printing methods available, since almost all printing processes always build up mixed colors and their brightnesses from individual printing dots which lie next to one another and / or partially one above the other.
Hierbei werden die tatsächlichen Druckpunkte in der Regel kleiner gewählt als die darzustellenden Bildpunkte, um so über die Größe der Druckpunkte und / oder deren Verteilung innerhalb des Bildpunktes für den Betrachter den tatsächlichen Farb- und Helligkeitswert möglichst optimal nachzubilden. Es wird dabei insbesondere bei konventionellen Druckanwendungen stets von einem weißen Untergrund ausgegangen, der durch die aufgebrachten Druckfarben mehr oder weniger überdeckt wird und in der Farbbetrachtung als zusätzliche Farbe gesehen werden kann.Here, the actual pressure points are usually chosen smaller than the pixels to be displayed, so as to the size of the pressure points and / or their distribution within the pixel for the viewer the actual Color and brightness value as optimal as possible. It is always assumed in particular in conventional printing applications of a white background, which is more or less covered by the applied printing inks and can be seen in the color view as an additional color.
Da nahezu alle Druckverfahren mit nur einer begrenzten Anzahl an druckbaren Farbtönen auskommen müssen, wie beispielsweise bei dem bereits genannten CMYK Druckverfahren, ist es daher erforderlich, das zu druckende Bitmap-Bild in ein dem Druckverfahren angepasstes, druckbares Binärbild umzuwandeln. Da dies meist über einen sogenannten Raster-Image-Prozess (RIP) geschieht, spricht man hier vom Rippen des Bildes.Since almost all printing processes have to make do with only a limited number of printable color tones, as in the case of the already mentioned CMYK printing process, it is therefore necessary to convert the bitmap image to be printed into a printable binary image adapted to the printing process. Since this usually happens via a so-called raster image process (RIP), this is called ripping the image.
Ein so geripptes Bild weist nun für jede Farbe einen eigenen Farbauszug auf, entsprechend der beim Drucken verwendeten Druckfarben. Unterschiedlich helle Bereiche innerhalb der jeweiligen Farbauszüge werden dabei durch eine unterschiedliche Flächenbelegung des entsprechenden Bildpunktes erzeugt, so dass beispielsweise ein Bildpunkt, der eine Helligkeit von 50% aufweist dadurch erzeugt werden kann, dass die Hälfte des Bildpunktes im Druck mit einer 100% Farbe belegt ist und die andere Hälfte frei bleibt und damit der weiße Untergrund zum Vorschein kommt. Die Farbauszüge beinhalten somit nur noch die Informationen an welchen Positionen des zu druckenden Bildes Druckpunkte gesetzt werden, sie haben also einen binären Charakter.Such a ripped image now has a separate color separation for each color, according to the inks used in printing. Different bright areas within the respective color separations are generated by a different area occupancy of the corresponding pixel, so that, for example, a pixel that has a brightness of 50% can be generated by the fact that half of the pixel in the print is occupied by a 100% color and the other half stays clear, revealing the white background. The color separations thus only contain the information at which positions of the image to be printed pressure points are set, so they have a binary character.
Jeder Farbauszug weist weiterhin in der Regel eine höhere Druckpunktanzahl als die Bildpunktanzahl des Ausgangsbildes auf, was aus der Forderung der möglichst optimalen Nachbildung der Farb- und Helligkeitswerte des Ausgangsbildes im Druckbild resultiert, insbesondere wenn das Druckverfahren ein rein binäres Druckverfahren ist, wie es beispielsweise beim Thermotransferdruck oder den meisten Tintenstrahldruckverfahren der Fall ist.Each color separation furthermore generally has a higher number of printing dots than the number of pixels of the output image, which results from the demand for the best possible reproduction of the color and brightness values of the output image in the printed image, in particular if the printing process is a purely binary printing process, as is the case for example Thermal transfer printing or most ink jet printing is the case.
Bei diesen binären Druckverfahren können stets nur gleich große Druckpunkte gedruckt werden, was für eine möglichst optimale Darstellung des Ausgangsbildes im Druckbild eine sehr hohe Anzahl an Druckpunkten erfordert und darüber hinaus auch eine hohe Druckpunktdichte im Druck, um dem Auge des Betrachters eine möglichst homogene Darstellung des Druckbildes zu bieten.In these binary printing method only the same size printing dots can always be printed, which requires a very high number of printing dots for the best possible representation of the output image in the print image and also a high pressure point density in the print to provide the viewer's eye as homogeneous as possible a representation of the printed image.
Bei der Erstellung von Bildern, die auf ein bestimmtes Objekt gedruckt werden sollen, wird zum Teil nicht sofort berücksichtigt, dass ein Teil der Bildpunkte ggfs. gar nicht auf das Objekt gedruckt werden können, da sie außerhalb bedruckbarer Bereiche des Objektes liegen würden. Es kann daher gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass aus dem Ausgangsbild oder einem der Zwischenbilder nicht druckbare Bildbereiche ausmaskiert werden.When creating images that are to be printed on a certain object, it is sometimes not immediately taken into account that some of the pixels may not even be able to be printed on the object because they would lie outside of printable areas of the object. It can therefore be provided according to the invention that non-printable image areas are masked out of the original image or one of the intermediate images.
Z.B. können hierfür bei dem zu druckenden Ausgangsbild in kartesischen Koordinaten die Form und Begrenzungen der zu bedruckenden Oberfläche des Druckobjektes, z.B. eines Datenträgers als Maske überlagert werden, so dass lediglich die tatsächlich zu druckenden Bereiche als neue Bilddaten eines bereits ausmaskierten Ausgangsbildes zwischengespeichert werden. Eine solche Maske kann ebenso als eine Datei vorliegen, die z.B. mit einer logischen Funktion mit den Bilddaten verknüpft wird.For example, For this purpose, the shape and boundaries of the surface to be printed of the printing object, e.g. a data carrier are superimposed as a mask, so that only the areas actually to be printed are temporarily stored as new image data of an already masked out output image. Such a mask may also be present as a file, e.g. is linked to the image data with a logical function.
Hat die zu bedruckende Oberfläche beispielsweise eine Kreisform mit einer zentralen kreisförmigen Aussparung wie bei einer CD oder DVD üblich, so besitzt das ausmaskierte Ausgangsbild ebenfalls eine Kreisform und weist die genannte Aussparung auf. Über das Druckobjekt überstehende Bereiche des Ausgangsbildes werden somit über die genannte Maske entfernt.If, for example, the surface to be printed has a circular shape with a central circular recess, as is usual for a CD or DVD, then the masked output image likewise has a circular shape and has the aforementioned recess. Over the print object protruding areas of the output image are thus removed via said mask.
Eine Ausmaskierung kann zu jeder Zeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgten, ist somit also nicht darauf beschränkt, bereits unmittelbar bei dem Ausgangsbild angewendet zu werden. Es kann eine Ausmaskierung auch erst bei einem der Zwischenbilder erfolgen, jedoch wird die Ausmaskierung des Ausgangsbildes als vorteilhaft empfunden, da zum Einen im Folgenden weniger Datenvolumen bearbeitet werden muss und somit bei einer Software bzw. einem Rechner, der das erfindungsgemäße Verfahren durchführt, Rechenzeit gespart werden kann und zum Anderen die Maske dem in dem jeweiligen Zwischenbild verwendeten Koordinatensystem entsprechen muss, was einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.Masking out can be done at any time in the method according to the invention, and is therefore not limited to being applied directly to the original image. Masking out can also take place only in one of the intermediate images, but the masking out of the output image is perceived as advantageous since, in the following, less data volume has to be processed and thus computer time is saved in the case of software or a computer which performs the method according to the invention On the other hand, the mask must correspond to the coordinate system used in the respective intermediate image, which means an additional effort.
Bei einer rotativen Bedruckung um eine senkrecht zur Druckebene stehende Drehachse wird erfindungsgemäß das Druckbild nicht mehr in gewohnter Weise in einem rechtwinkligen oder kartesischen Koordinatensystem gedruckt, sondern in einem polaren Koordinatensystem, indem eine Druckzeile eines Druckverfahrens wie beispielsweise die Druckzeile eines Thermotransferdruckers oder Thermosublimationsdruckers oder der Druckkopf eines Tintenstrahldruckers um eine senkrecht zur Drucklinie des Druckkopfes liegenden Drehachse rotiert wird, und dabei auf eine zu bedruckende Oberfläche druckt.In the case of rotary printing around a rotation axis perpendicular to the printing plane, according to the invention the printed image is no longer printed in the usual manner in a rectangular or Cartesian coordinate system but in a polar coordinate system by a printing line of a printing process such as the print line of a thermal transfer printer or thermal sublimation printer or the print head an ink jet printer is rotated about an axis of rotation perpendicular to the print line of the print head, thereby printing on a surface to be printed.
Da für die nachfolgende Betrachtung des Prinzips lediglich die Relativbewegung zwischen dem zu bedruckenden Objekt und dem Druckkopf betrachtet werden muss, ist es selbstverständlich auch möglich, dass der Druckkopf still steht und das zu bedruckende Objekt sich unter dem Druckkopf um die genannte Achse dreht.Since only the relative movement between the object to be printed and the print head must be considered for the subsequent consideration of the principle, it is of course also possible that the print head is stationary and the object to be printed rotates under the print head to said axis.
Durch die rotative Art der Bedruckung ergeben sich eine Reihe von Änderungen und Anforderungen an die Bildaufbereitung, die sich teilweise stark von der bekannten Bildaufbereitung unterscheiden, beziehungsweise gemäß der Erfindung darüber hinausgehen.Due to the rotative nature of the printing, a number of changes and requirements for image processing arise, which in some cases differ greatly from the known image processing, or according to the invention go beyond.
Um die elektronischen Bilddaten eines Ausgangsbildes, sei es monochromer oder farbiger Art, erfindungsgemäß entsprechend aufzubereiten wird daher vorgeschlagen, in einem ersten Schritt, insbesondere mittels einer Software, die kartesischen Koordinaten jedes Bildpunktes des Ausgangsbildes in polare Koordinaten umzuwandeln, wodurch ein erstes Zwischenbild entsteht.In order to prepare the electronic image data of an output image, be it monochrome or colored, according to the invention, it is therefore proposed to convert the Cartesian coordinates of each pixel of the output image into polar coordinates in a first step, in particular by means of software, whereby a first intermediate image is formed.
Dieses erste Zwischenbild muss nicht als tatsächliches betrachtbares Bild vorliegen, sondern es ist wesentlich für die Erfindung, dass die Bilddaten entsprechend aufbereitet werden und so ein solches virtuelles bzw. imaginäres erstes Zwischenbild ergeben.This first intermediate image does not have to be present as an actual viewable image, but it is essential for the invention that the image data are processed accordingly and thus yield such a virtual or imaginary first intermediate image.
Die Umwandlung kann z.B. erfolgen, indem z.B. ausgehend von dem Mittelpunkt der späteren rotativen Bedruckung, beispielsweise dem Mittelpunkt einer CD, für jeden zu druckenden Bildpunkt aus den rechtwinkligen Koordinaten der Radius und der Winkel berechnet werden. Statt der bisherigen kartesischen Koordinaten können sodann zu jedem Bildpunkt die zugehörigen polaren Koordinaten gespeichert werden.The conversion can be carried out, for example, by calculating, for example, starting from the center of the later rotary printing, for example the center of a CD, the radius and the angle for each pixel to be printed from the rectangular coordinates. Instead of the previous Cartesian coordinates Then the associated polar coordinates can be stored for each pixel.
Würde man diese Daten in ein kartesisches Koordinatensystem abbilden, wobei die X-Achse dem Winkel und die Y-Achse dem Radius des entsprechenden Bildpunktes entspricht und die Bildpunktgröße entsprechend der Ausgangsdaten konstant gehalten wird, so ist leicht zu erkennen, dass für kleiner werdende Radien immer weniger Bildpunkte aufgetragen werden und damit die Lücken zwischen den Bildpunkten größer werden. Eine solche Darstellung kann als eine virtuelle Darstellung in einem kartesischen Koordinatensystem vorliegen und stellt ein zweites Zwischenbild im Sinne der Erfindung dar. Es ist nicht nötig, dass das zweite Zwischenbild tatsächlich zur Darstellung kommt, es ist jedoch auch möglich.If one were to map this data into a Cartesian coordinate system, where the X-axis corresponds to the angle and the Y-axis corresponds to the radius of the corresponding pixel and the pixel size is kept constant in accordance with the output data, then it is easy to see that for decreasing radii always less pixels are applied and thus the gaps between the pixels become larger. Such a representation can be present as a virtual representation in a Cartesian coordinate system and represents a second intermediate image within the meaning of the invention. It is not necessary for the second intermediate image to actually be displayed, but it is also possible.
Da ausgehend von dem Ausgangsbild benachbarte Bildpunkte nahtlos aneinander liegen, ist es erforderlich die jeweiligen Bildpunkte des zweiten Zwischenbildes der innen liegenden Radien Ri in tangentialer Richtung, also entlang der X-Richtung, jeweils um den Faktor Ra/Ri zu strecken (Ra = Radius des äußersten Bildpunktes). Hierdurch wird ein geschlossenes Bild, d.h. ein drittes Zwischenbild im Sinne der Erfindung erzeugt.Since neighboring pixels lie seamlessly on the basis of the output image, it is necessary to stretch the respective pixels of the second intermediate image of the inner radii R i in the tangential direction, ie along the X direction, by the factor R a / R i (R a = radius of the outermost pixel). As a result, a closed image, ie a third intermediate image in the context of the invention is generated.
Da die spätere Bedruckung beispielsweise mit einem InkJet Druckkopf in einem - vom Druckkopf aus betrachteten - kartesischen Koordinatensystem erfolgt, ist es zudem erforderlich die so gedehnten Bildpunkte aufzuhellen, um die durch die Streckung erfolgte Druckdichteerhöhung zu kompensieren. Hierdurch wird ein viertes Zwischenbild erzeugt.Since the subsequent printing takes place, for example, with an inkjet print head in a Cartesian coordinate system, which is viewed from the print head, it is also necessary to lighten the pixels thus stretched in order to compensate for the increase in print density caused by the stretching. This creates a fourth intermediate image.
Eine solche Vorgehensweise wird verständlich, wenn man berücksichtigt, dass jeder Bildpunkt zu diesem Zeitpunkt noch nicht druckbar ist, da er noch eine variable Graustufe beinhaltet, welche direkt nicht gedruckt werden kann. Vielmehr ist es erforderlich diese analogen Graustufen für jeden Bildpunkt in ein angepasstes Muster einer mehr oder weniger großen Anzahl von Druckpunkten umzuwandeln, welche mit einem der genannten Druckverfahren gedruckt werden kann. Ein solches gewandeltes Bild wird als Druckbild bezeichnet.Such a procedure is understandable if one considers that each pixel is not yet printable at this time, since it still contains a variable gray level, which can not be printed directly. Rather, it is necessary to convert these analog gray levels for each pixel into an adapted pattern of a more or less large number of printing dots, which can be printed by one of the printing methods mentioned. Such a converted image is called a print image.
Sämtliche Zwischenbilder können z.B. nur virtuell vorliegen, also z.B. als eine auf einem Computer gespeicherte Datei.All intermediate images can e.g. only virtual, e.g. as a file stored on a computer.
Durch die Aufhellung in Abhängigkeit der Radius-Koordinate kann eine Aufhellung in Richtung des Radius erfolgen, insbesondere also in Richtung der Drucklinie eines Druckkopfes, der im rotativen Druck radial zur Drehachse ausgerichtet ist. Durch eine bevorzugt zu kleineren Radien erfolgende Aufhellung kann eine oben genannte Druckdichtenerhöhung, die sich durch das Druckprinzip ergibt, bei kleineren Radien kompensiert werden.As a result of the brightening as a function of the radius coordinate, a brightening in the direction of the radius can take place, that is to say in the direction of the printing line of a print head, which is aligned in rotational pressure radially to the axis of rotation. By means of a brightening which preferably takes place to smaller radii, an above-mentioned pressure density increase, which results from the pressure principle, can be compensated for at smaller radii.
Der Grad der Aufhellung kann dabei bevorzugt eine Funktion der Radiuskoordinate des jeweiligen Bildpunktes sein. Beispielsweise kann es sich um eine lineare Aufhellung handeln, die durch das Verhältnis des jeweiligen Radius eines betrachteten Bildpunktes zum größten zu betrachtenden Radius gegeben ist. So würde bei Bildpunkten mit maximalem Radius Ra z.B. keine Aufhellung erfolgen. Die jeweilige Aufhellungsfunktion kann hierbei insbesondere an den jeweils eingesetzten Druckkopf angepasst sein.The degree of lightening can preferably be a function of the radius coordinate of the respective pixel. For example, it may be a linear brightening, which is given by the ratio of the respective radius of a considered pixel to the largest radius to be considered. Thus, for pixels with a maximum radius R a, for example, no brightening would take place. The respective brightening function can in this case be adapted in particular to the printhead used in each case.
Der Grad der Aufhellung kann dabei im Wesentlichen dem linearen Verzerrungsfaktor entlang des Radius der oben genannten Bildpunktverzerrung entsprechen, so dass der Bildpunkt entsprechend seiner Verzerrung umso heller ist, je kleiner der Radius Ri ist. Dieser Zusammenhang zwischen Verzerrung und Helligkeit kann linear sein oder allgemein einer mathematischen Funktion folgen oder auch beliebig sein, je nach Erfordernis und gewünschtem Druckergebnis.The degree of lightening may substantially correspond to the linear distortion factor along the radius of the above-mentioned pixel distortion, so that the smaller the radius R i , the brighter the pixel corresponding to its distortion. This relationship between distortion and brightness may be linear or generally follow a mathematical function or may be arbitrary depending on the requirement and the desired print result.
Der oben genannte Streckungsfaktor kann ebenfalls eine Funktion der Radius-Koordinate des jeweiligen Bildpunktes sein. Die Durchführung einer Streckung hat den Vorteil, dass ein geschlossenes drittes Zwischenbild erzeugt werden kann.The above-mentioned stretch factor may also be a function of the radius coordinate of the respective pixel. The implementation of an extension has the advantage that a closed third intermediate image can be generated.
Bezüglich der Aufhellung und Streckung / Stauchung der Bildpunkte ist darauf hinzuweisen, dass die Reihenfolge der Durchführung dieser erfindungsgemäßen Maßnahmen irrelevant ist. Es kann daher erfindungsgemäß auch zunächst die Aufhellung und anschließend die Streckung/Stauchung vorgenommen werden.With regard to the lightening and stretching / compression of the pixels, it should be pointed out that the sequence of carrying out these measures according to the invention is irrelevant. It can therefore be made according to the invention, first, the lightening and then the stretching / compression.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, ein zuvor erstelltes Zwischenbild, insbesondere das vierte Zwischenbild vor dem eigentlichen Drucken weiter zu verarbeiten, insbesondere an das verwendete Druckverfahren anzupassen und /oder in ein Halbtonbild zu wandeln. Hierfür kann zur Wandlung ein viertesZwischenbild z.B. mit einem Raster überlagert werden, im Folgenden Graustufenraster genannt, wobei die in einer Rasterfläche zumindest teilweise liegenden Bildpunkte des vierten Zwischenbildes zu einem zu druckenden Bildpunkt zusammengefasst werden können.According to the invention, it may be provided to further process a previously created intermediate image, in particular the fourth intermediate image before the actual printing, in particular to adapt to the printing method used and / or to convert it into a halftone image. For this, a fourth intermediate image, e.g. superimposed with a grid, hereinafter called gray scale grid, wherein the at least partially lying in a grid area pixels of the fourth intermediate image can be combined to form a pixel to be printed.
Eine solche Überlagerung wird ebenfalls bevorzugt nur virtuell erfolgen, also im Wesentlichen softwaregestützt. Das Raster kann z.B. schachbrettartig ausgebildet sein, wobei bevorzugt für den später erfolgenden Druckprozess das Raster dem Druckverfahren angepasst ist und der Abstand benachbarter Felder des Rasters entlang der X-Achse und der Y-Achse jeweils dem Abstand der einzelnen zu druckenden Bildpunkte entspricht, und wobei für eine symmetrische Auflösung die Abstände in X- und Y- Richtung bevorzugt gleich groß gewählt werden können.Such an overlay is also preferably only virtual, ie essentially software-based. The grid may e.g. be formed like a checkerboard, preferably for the subsequent printing process, the grid is adapted to the printing process and the distance of adjacent fields of the grid along the X-axis and the Y-axis respectively corresponds to the distance of the individual pixels to be printed, and wherein for a symmetrical resolution the distances in the X and Y directions can preferably be selected to be the same size.
Es ist ersichtlich, dass innerhalb der Rasterfelder des Graustufenrasters nur in wenigen Fällen genau ein Bildpunkt des vierten Zwischenbildes liegt. Vielmehr überlappen die einzelnen, ggfs. teilweise verzerrten Bildpunkte in den meisten Fällen die Grenzen zwischen benachbarten Rasterfeldern. Es kann dann vorgesehen sein, dass der Grauwert und/oder Farbwert eines in einer Rasterfläche zusammengefassten zu druckenden Bildpunktes jeweils aus den anteiligen Grau-/Farbwerten der zusammengefassten Bildpunkte ermittelt wird. Die zu druckenden Bildpunkte, die durch das Graustufenraster definiert sind, bzw. deren Farb-, bzw. Graustufen können sich so z.B. als ein Mittelwert der Anteile der dieses Feld überlappenden benachbarten und ggfs. gestreckten Bildpunkte des zweiten Zwischenbildes ergeben, so dass sich hieraus ein Druckbild ergibt.It can be seen that within the grids of the gray scale grid only a few cases exactly one pixel of the fourth intermediate image is located. Rather, the individual, possibly partially distorted pixels overlap in most cases the boundaries between adjacent grids. It can then be provided that the gray value and / or color value of a pixel to be printed combined in a raster area is determined in each case from the proportionate gray / color values of the combined pixels. The pixels to be printed, which are defined by the gray-scale grid, or their color or gray levels, may be such as e.g. as an average value of the proportions of the neighboring and optionally stretched pixels of the second intermediate image overlapping this field, so that a printed image results therefrom.
Alternativ können die Bildpunkte innerhalb des überlagerten Graustufenrasters auch neu angeordnet werden, da dieses Graustufenraster genau an das Druckraster der späteren Bedruckung angepasst ist. Entsprechend des Überlappungsgrades der jeweiligen Bildpunkte zu benachbarten Rasterfeldern kann z.B. nur eine Verschiebung des Bildpunktes in das benachbarte Rasterfeld vorgenommen werden oder es werden neue Bildpunkte dadurch erzeugt, dass aus benachbarten Bildpunkten gewichtet mit den jeweiligen prozentualen Überlappungen neue Bildpunkte an den Rasterfeldpositionen errechnet werden. Es ist selbstverständlich auch möglich eine Kombination beider Verfahren zu verwendenAlternatively, the pixels within the superimposed gray scale grid can also be rearranged, since this gray scale grid is adapted exactly to the printing grid of the subsequent printing. According to the Overlap degree of the respective pixels to adjacent grids, for example, only a shift of the pixel in the adjacent grid can be made or new pixels are generated by weighting from adjacent pixels with the respective percentage overlaps new pixels are calculated at the grid positions. It is of course also possible to use a combination of both methods
Wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bislang ein mehrfahrbiges Ausgangsbild bearbeitet, so kann es jetzt vorgesehen sein, in einem nachfolgenden Schritt die erforderliche Farbseparation durchzuführen und jede Farbseparation mittels des Rippens in ein binäres Halbtonbild umzuwandeln. Wurde hingegen die Farbseparation schon eingangs durchgeführt, so ist jedes Teilfarbbild erfindungsgemäß zu behandeln, wie es zuvor beschrieben wurde.If a multi-propelled output image has hitherto been processed by the method according to the invention, it may now be provided to carry out the required color separation in a subsequent step and to convert each color separation into a binary halftone image by means of ripping. If, on the other hand, the color separation has already been carried out at the beginning, then each partial color image is to be treated according to the invention, as described above.
Beim Rippen kann je nach Art des in dem letztendlich im Druckprozess verwendeten Druckverfahrens eine unterschiedliche Umwandlung in die Halbtonbilder erfolgen.When ripping, depending on the nature of the printing process ultimately used in the printing process, a different conversion to the halftone images may occur.
Wird beispielsweise als Druckverfahren ein Thermotransferdruckverfahren oder ein binäres Tintenstrahldruckverfahren verwendet, wodurch lediglich Druckpunkte mit jeweils gleicher Größe erzeugt werden können, so können die jeweils zu druckenden unterschiedlichen Farbtöne oder Grauwerte jedes einzelnen Rasterfeldes des Druckbildes durch eine Verteilung und Anordnung von gleichgroßen Druckpunkten innerhalb eines Rasterfeldes, welcher den Bildpunkt repräsentiert, angenähert werden. Das tatsächliche Druckraster ist somit feiner als das Raster eines Zwischenbildes, insbesondere des Druckbildes und ein Feld des Graustufenrasters umfasst z.B. eine quadratische Anordnung von Druckrasterpunkten.If, for example, a thermal transfer printing method or a binary inkjet printing method is used as the printing method, whereby only printing dots of the same size can be produced, then the respective different hues or gray values of each individual screen of the printed image can be printed by a distribution and arrangement of equally large printing dots within a grid, which represents the pixel. The actual print raster is thus finer than the raster of an intermediate image, in particular the printed image, and a field of the gray scale raster comprises e.g. a square arrangement of print grid points.
Soll beispielsweise die in einem zu druckenden Rasterfeld vorliegende von 0% bis 100% reichende analoge Grausstufung oder Farbstufung mit einem binären Druckverfahren in Schritten von etwa 1 % angenähert werden, so kann jedes Rasterfeld des Graustufenrasters mit einem Druckraster mit beispielsweise 10 x 10 Druckpunkten ausgelegt werden, wodurch insgesamt 10 x 10 +1 = 101 unterschiedliche Flächenbelegungszustände des gedruckten Rasterfeldes erzeugt werden können, d.h. zum einen der Leerzustand und zum anderen eine Belegung von 1 bis 100 Prozent.If, for example, the analogous gray gradation or color gradation ranging from 0% to 100% in a printed grid is to be approximated in steps of approximately 1% using a binary printing method, then each grid of the gray scale grid can be designed with a printing grid having, for example, 10 × 10 printed dots , making a total of 10 x 10 +1 = 101 Different surface occupation states of the printed grid can be generated, ie on the one hand the empty state and on the other hand an occupancy of 1 to 100 percent.
Werden hingegen Druckverfahren mit variabler Druckpunktgröße verwendet, wie beispielsweise sogenannte Greyscale-Tintenstrahldruckverfahren, mit denen es möglich ist, einzelne Druckpunkte jeweils mit unterschiedlicher Größe zu erzeugen, so kann der Farbton oder Grauwert jedes einzelnen Rasterfeldes des Graustufenrasters und damit jedes zu druckenden Bildpunktes jeweils durch einen einzigen Druckpunkt entsprechender Größe innerhalb des Rasterfeldes angenähert werden. In diesem Fall kann das Druckraster zweckmäßigerweise gleichzeitig dem Graustufenraster entsprechen.If, on the other hand, printing methods with variable printing dot size are used, such as so-called greyscale inkjet printing methods with which it is possible to produce individual printing dots of different sizes, the hue or gray value of each individual screen of the gray scale screen and thus each pixel to be printed can each be replaced by one single pressure point of appropriate size within the grid approximated. In this case, the printing grid may expediently simultaneously correspond to the gray scale grid.
Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, beide Verfahren zu kombinieren, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn mit einem Greyscale-TintenstrahlDruckverfahren nur eine begrenzte Anzahl von unterschiedlich großen Druckpunkten erzeugt werden kann.It is of course also possible to combine both methods, which is particularly advantageous when only a limited number of differently sized printing dots can be produced by a greyscale ink jet printing method.
Können beispielsweise nur 7 unterschiedlich große Druckpunkte erzeugt werden und werden aber etwa 100 unterschiedliche mögliche Graustufen in jedem Bildpunkt gewünscht, so kann bei einer quadratischen Anordnung des Druckrasters jeder Bildpunkt mit einem aus 4 x 4 Druckpunkten bestehenden Rasterfeld aufgebaut werden. Dadurch ergeben sich 4 x 4 x 7 + 1= 113 mögliche unterschiedliche Graustufen bzw. Farbstufen für den jeweiligen gedruckten Bildpunkt.If, for example, only 7 different-sized printing dots can be produced, and if about 100 different possible gray levels are desired in each pixel, then with a square arrangement of the printing pattern, each pixel can be constructed with a grid consisting of 4 × 4 dots. This results in 4 × 4 × 7 + 1 = 113 possible different gray levels or color levels for the respective printed pixel.
Die Wahl eines 3 x 3 Druckrasters führt hingegen zu einer Stufenanzahl von 3 x 3 x 7 + 1 = 64, was gegebenenfalls zu niedrig ist. Es ist selbstverständlich je nach Anwendungsfall auch möglich nicht-quadratische Druckraster zu verwenden.On the other hand, the choice of a 3 x 3 print grid results in a number of steps of 3 x 3 x 7 + 1 = 64, which may be too low. Of course, depending on the application, it is also possible to use non-square printing rasters.
Es ist selbstverständlich auch möglich, ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Erfindung, die Farbseparation vor der Mittelwertbildung der Bildpunkte im vierten Zwischenbild vorzunehmen, um hierdurch beispielsweise eine bessere Anpassung der Halbtonbilder an das Originalbild zu ermöglichen und damit einen homogeneren Bildeindruck zu erreichen.It is of course also possible, without limiting the generality of the invention, to carry out the color separation before the averaging of the pixels in the fourth intermediate image, thereby enabling, for example, a better adaptation of the halftone images to the original image and thus to achieve a more homogeneous image impression.
Das genaue Vorgehen soll anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert werden. Es zeigen:
- Figur 1:
- ein ausmaskiertes Ausgangsbild
- Figur 2:
- ein gestrecktes und in Polarkoordinaten gewandeltes zweites Zwischenbild
- Figur 3:
- ein aufgehelltes Bild
- Figur 4:
- eine erfindungsgemäße Druckvorrichtung
- FIG. 1:
- a masked output image
- FIG. 2:
- a stretched and in polar coordinates converted second intermediate image
- FIG. 3:
- a brightened picture
- FIG. 4:
- a printing device according to the invention
Es soll ein einfarbiges rechteckiges Bild auf die Oberfläche einer CD gedruckt werden, welches als digitale Bitmapdatei vorliegt und dessen jeweilige Bildpunkte Grauwerte von 0 bis 255 annehmen können, wobei 0 der Farbe Weiß und 255 der Farbe Schwarz entspricht.A single-color rectangular image is to be printed on the surface of a CD which is present as a digital bitmap file and whose respective pixels can assume gray values from 0 to 255, where 0 corresponds to the color white and 255 corresponds to the color black.
In einem ersten Schritt wird über das als Rechteck vorliegende Bildformat des Ausgangsbildes rechnerisch eine Maske gelegt, deren Form den zu bedruckenden Bereichen entspricht, wodurch die außerhalb des bedruckbaren Bereiches der CD liegenden Bereiche abgeschnitten d.h. ausmaskiert werden. Es ergibt sich dadurch ein kreisförmiges ausmaskiertes Ausgangsbild 1 mit einer zentralen kreisförmigen Aussparung 2, wie in Figur 1 gezeigt.In a first step, a mathematical mask whose shape corresponds to the areas to be printed is placed on the image format of the output image in the form of a rectangle, whereby the areas lying outside the printable area of the CD are cut off, i. be unmasked. This results in a circular masked output image 1 with a central
In einem zweiten Schritt wird nun das ausmaskierte Ausgangsbild 1 entlang seines kreisförmigen Umfanges 3, z.B. mittels einer geeigneten Software auf einem Computer dergestalt um 360 Grad abgerollt, dass alle Bildpunkte mit Ausnahme der sich auf dem äußersten Umfang befindlichen Bildpunkte entlang ihrer Tangente zum jeweiligen Kreisbogen gestreckt werden.In a second step, the masked output image 1 is now moved along its
Dies entspricht zum einen einer Transformation der kartesischen Koordinaten der Bildpunkte in polare Koordinaten (erstes Zwischenbild), der Darstellung der Bildpunkte in einem rechtwinkligen Koordinatensystem (zweites Zwischenbild) und zum anderen der Streckung der Bildpunkte (drittes Zwischenbild).This corresponds firstly to a transformation of the Cartesian coordinates of the pixels into polar coordinates (first intermediate image), the representation of the Pixels in a rectangular coordinate system (second intermediate image) and on the other hand, the extension of the pixels (third intermediate image).
Hierdurch ergibt sich eine linear größer werdende tangentiale Verzerrung der einzelnen Bildpunkte nach Innen entlang des Radius und das so resultierende Bild 4 hat eine rechteckige Form dessen lange Seite 5 dem äußeren Umfang des zuvor kreisförmigen Ausgangsbildes 1 entspricht und dessen kurze Seite 6 dem Radius des zuvor kreisförmigen Ausgangsbildes 1 entspricht abzüglich des Radius der inneren Aussparung 2 wie in Figur 2 gezeigt.This results in a linearly increasing tangential distortion of the individual pixels inward along the radius and the resulting
Da bei der späteren Bedruckung die Druckdichte der Druckpunkte radial nach innen hin höher wird und damit bei einer konstanten Druckpunktgröße auch die Flächenbelegung und damit der Grauwert des zu druckenden Bildpunktes höher werden würde, ist es in einem dritten Schritt vorgesehen dem Bild 4 eine beispielsweise lineare Aufhellung entlang der kurzen Seite 6 zu überlagern, wie in Figur 3 gezeigt ist. Dies ergibt das vierte Zwischenbild im Sinne der Erfindung.Since in the subsequent printing the printing density of the printing dots becomes higher radially inward and thus at a constant printing dot size, the surface coverage and thus the gray value of the pixel to be printed would be higher, it is provided in a third step the
Es ist selbstverständlich möglich diesen Schritt bereits auf das in Polarkoordinaten gewandelte Bild 4 oder auch sogar auf das Ausgangsbild 1 anzuwenden, wobei hier dann eine radiale Aufhellung zum Kreismittelpunkt hin erforderlich ist oder auch erst nach einem der nachfolgenden Schritte durchzuführen, solange das Bild noch nicht gerippt wurde, da das Aufhellen noch unabhängig von dem verwendeten Graustufenraster und dem verwendeten Druckraster ist.It is of course possible to apply this step already to the polar coordinate converted
In einem vierten nachfolgenden Schritt wird nun über das so erzeugte vierte Zwischenbild 4 ein Graustufenraster gelegt, wodurch die Druckpositionen der einzelnen zu druckenden Bildpunkte festgelegt werden und sich damit ein Druckbild ergibt. Der Grauwert jeder einzelnen Rasterzelle des Graustufenrasters kann sich dabei als Mittelwert aus den Grauwerten der in diesem Rasterfeld ganz oder teilweise liegenden Bildpunkte des vierten Zwischenbildes 4 und aus ihrer jeweiligen entsprechenden rechnerischen Gewichtung ergeben. Es ergibt sich so ein Druckbild.In a fourth subsequent step, a gray scale grid is now placed over the fourth
Nachfolgend kann das Rippen des Druckbildes erfolgen, wobei spätestens nun bekannt sein muss, welches Halbtonverfahren angewendet werden soll, beziehungsweise welches Druckverfahren bei der späteren Bedruckung verwendet werden soll. Es soll in diesem Beispiel ein Tintenstrahldruckverfahren verwendet werden, welches mit Greyscale Druckköpfen arbeitet und jeweils Tintentropfen mit 7 unterschiedlichen Größen erzeugen kann. Da erfahrungsgemäß das menschliche Auge nicht mehr als 100 unterschiedliche Grauwerte auflösen kann, sollen anstelle der in den Bilddaten vorhandenen 256 unterschiedlichen Grauwerte nur etwa 100 Grauwerte gedruckt werden.Subsequently, the ripping of the printed image can take place, it now being necessary to know at the latest which halftone method is to be used, or which printing method is to be used in the subsequent printing. It should be used in this example, an ink jet printing method, which works with greyscale printheads and can each produce ink drops with 7 different sizes. Since, according to experience, the human eye can not resolve more than 100 different gray values, only about 100 gray values are to be printed instead of the 256 different gray values present in the image data.
Das bedeutet, dass jeder zu druckende Bildpunkt des Graustufenrasters durch eine Rasterpunktmatrix von beispielsweise 4 x 4 repräsentiert wird, wodurch sich für jeden später gedruckten Bildpunkt 113 unterschiedliche mögliche Grauwerte ergeben.This means that each pixel of the gray scale grid to be printed is represented by a halftone dot matrix of, for example, 4 × 4, which results in different possible gray values for each later printed pixel 113.
Die Umwandlung des Druckbildes in das zu druckende Halbtonbild erfolgt daher in einem nachfolgenden fünften Schritt dadurch, dass dem Graustufenraster ein Druckraster überlagert wird, wodurch jedes Rasterfeld des Graustufenrasters jeweils in eine 4 x 4 Druckpunktmatrix unterteilt wird. Der in der tatsächlichen Bedruckung zu realisierende Grauwert des jeweiligen Grauwertes eines Rasterfeldes des Graustufenrasters wird dann dadurch erzeugt, dass sowohl eine entsprechende Anzahl an Feldern des Druckrasters bedruckt wird als auch jedes zu druckende Feld des Druckrasters mit einem Druckpunkt entsprechender (ggfs. unterschiedlicher) Größe bedruckt wird. Die Anordnung der Druckpunkte innerhalb der gewählten Matrix ist dabei beliebig und hängt nur von der verwendeten Software bzw. von dem gewünschten Ergebnis ab. So kann es zweckmäßig sein, eine symmetrische Anordnung in jeder 4x4 Matrix zu wählen oder aber auch eine statistische Verteilung der Druckpunkte, um beispielsweise einen möglichen Moire Effekt zu minimieren.The conversion of the print image into the halftone image to be printed is therefore carried out in a subsequent fifth step by superimposing a print raster on the gray scale raster, whereby each raster field of the gray scale raster is subdivided into a 4 × 4 print dot matrix. The gray value of the respective gray value of a grid of the gray scale grid to be realized in the actual printing is then produced by printing both a corresponding number of fields of the print grid and printing each field of the print grid to be printed with a printing point of corresponding (possibly different) size becomes. The arrangement of the pressure points within the selected matrix is arbitrary and depends only on the software used or on the desired result. So it may be appropriate to choose a symmetrical arrangement in each 4x4 matrix or even a statistical distribution of pressure points, for example, to minimize a possible moire effect.
Jedem Feld des Druckrasters kann dabei eine Zahl von 0 bis 7 zugeordnet werden, welche die Druckpunktgröße für das jeweilige Feld des Druckrasters repräsentiert. Die Zahl 0 steht dabei für keine Bedruckung, die Zahlen 1 bis 7 für die entsprechende unterschiedliche Größe des zu druckenden Punktes. Das so erzeugte Halbtonbild wird nachfolgend in einem sechsten Schritt mittels der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung auf die Oberfläche der CD gedruckt.Each field of the print grid can be assigned a number from 0 to 7, which represents the print dot size for the respective field of the print grid. The number 0 stands for no printing, the numbers 1 to 7 for the corresponding different size of the point to be printed. That so generated halftone image is subsequently printed on the surface of the CD in a sixth step by means of the device described below.
Es soll ein mehrfarbiges Bild auf eine CD Oberfläche aufgedruckt werden, welches als Bitmap Datei vorliegt und dessen jeweilige Bildpunkte mehrfarbige Informationen beinhalten. Im Unterschied zu der im Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise wird das Bild in einem weiteren Schritt in seine jeweiligen zu druckenden Farbauszüge aufgespaltet, wodurch mehrere jeweils einfarbige Bilder entstehen.It is a multicolored image to be printed on a CD surface, which is available as a bitmap file and whose respective pixels multicolored information. In contrast to the procedure described in Example 1, the image is split in a further step in its respective color separations to be printed, whereby several monochrome images each arise.
Jedes der so erzeugten Farbauszugsbilder wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Art weiterverarbeitet, wobei die Verteilung der Druckpunkte jedes Bildpunktes innerhalb der jeweiligen Rasterpunktmatrix so zu wählen ist, dass die nacheinander auf die CD aufgedruckten Farbauszüge zueinander keinen Moire Effekt zeigen.Each of the color separation images thus produced is further processed in the manner described in Example 1, wherein the distribution of the pressure points of each pixel within the respective grid dot matrix is to be selected such that the color separations successively printed on the CD show no moire effect to each other.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bedruckung der CD mit einem erfindungsgemäß aufbereiteten Druckbild umfasst, wie in Figur 4 gezeigt, im Wesentlichen eine Aufnahmevorrichtung 10 für den zu bedruckenden Datenträger 11, eine beispielsweise oberhalb der zu bedruckenden Fläche befindlichen Druckeinrichtung 12, einer Steuereinrichtung 13 und einem Antriebselement 14. Der zu bedruckende Datenträger 11 kann für eine Bedruckung z.B. in eine dafür vorgesehene Aussparung 20 auf der Aufnahmevorrichtung 10 eingelegt werden. Es kann bevorzugt vorgesehen sein, den Datenträger dort zu zentrieren und mittels geeigneter, nicht dargestellter Einrichtungen beispielsweise mittels eines Unterdrucks (Vakuums) zu fixieren.As shown in FIG. 4, the device according to the invention for printing the CD with a printed image prepared according to the invention essentially comprises a
Die Aufnahmevorrichtung 10 kann dabei so ausgeführt sein, dass sie mit dem insbesondere fixierten Datenträger 11 um eine Rotationsachse 15 drehbar gelagert ist und über einen Antrieb 14 mit einer über die Steuereinrichtung 13 vorgegebenen Geschwindigkeit in Drehrichtung 16 rotieren kann. Ausgehend von einer über einen Sensor 17 erfassten Nullstellung 18 der Aufnahmevorrichtung 10 wird der Datenträger 11 mittels der auf die zu bedruckenden Fläche wirkenden Druckeinrichtung 12 während seiner Rotationsbewegung bedruckt, indem die jeweiligen zu druckenden Druckpunkte entsprechend des zuvor erzeugten Halbtonbildes in Abhängigkeit von dem aktuellen Rotationswinkel der Aufnahmevorrichtung 10 gedruckt werden. Hierbei wird der aktuelle Rotationswinkel mit dem Sensor 17 gemessen und der Wert an die übergeordnete Steuerung 13 übergeben, welche in Abhängigkeit von der aktuellen Stellung der Aufnahmevorrichtung 10 die Druckeinrichtung 12 ansteuert, z.B. durch Übertragung der zu einem Winkel gegebenen Druckpunkte.The receiving
Die Druckeinrichtung 12 umfasst beispielsweise einen oder mehrere konventionelle Tintenstrahldruckköpfe, deren jeweilige Düsen in bekannter konventioneller Weise angesteuert werden, wodurch mit jedem Druckimpuls stets eine Vielzahl von Düsen oder alle gleichzeitig angesteuert werden. Hierbei kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass ein erfindungsgemäß aufbereitetes Druckbild bei nur einem einzigen relativen Umlauf von Druckeinrichtung zur Aufnahmevorrichtung das komplette Bild gedruckt wird.The
In einer alternativen Ausführung können als Druckeinrichtung auch einer oder mehrere Thermotransferdruckköpfe oder Thermosublimationsköpfe verwendet werden. Solche kommerziell erhältliche Druckköpfe werden dabei in ähnlicher Weise wie die bereits genannten Tintenstrahldruckköpfe so angesteuert, das mit jedem Druckimpuls stets eine Vielzahl oder gar alle Elemente der Thermoleiste angesteuert werden, so dass auch in diesem Fall stets eine komplette Druckzeile oder größerer Teilbereich davon mit einem einzigen Druckimpuls erzeugt wird.In an alternative embodiment, one or more thermal transfer print heads or thermal sublimation heads can also be used as printing device. Such commercially available printheads are controlled in a similar manner as the already mentioned inkjet printheads so that with each pressure pulse always a variety or even all elements of the thermal bar are driven, so that in this case always a complete line or a larger portion thereof with a single Pressure pulse is generated.
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| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
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Effective date: 20090624 |