MXPA98000449A - Sistema para formacion de medios tonos por puntos en grupo - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para formar en medios tonos una imagen digitalizada, en donde se emplea una pantalla"agrupada estocásticamente". Las salidas de medios tonos producidas por pantallas de pixeles agrupados estocásticamente de la presente invención (también referidos aquícomo pantallas"agrupada estocásticamente") se agrupan respecto a centro específicos en forma arbritaria o de otra forma. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, una etapa en la presente invención requiere que las ubicaciones del conjunto de centros de grupos blancos y negros distribuidos estocásticamente deberán determinarse. Posteriormente, de acuerdocon el bloque 104, deberáestablecerse una secuencia de colocación de crecimiento de pixeles o de puntos para agregar pixeles el grupo respecto a los centros de grupo selectos.

Description

SISTEMA PARA FORMACIÓN DE MEDIOS TONOS POR PONTOS EN GRUPO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a un sistema de representación digitalizada como puede emplearse en sistemas de impresión de color (tales como copiadoras e impresoras de inyección de tinta y electrofotográficas) y más particularmente a un aparato y método para implementar sistemas de formación de medios tonos por puntos en grupos estocásticamente, para mejorar la calidad de imagen de salida en color y/o blanco y negro. En la operación de una copiadora o impresora, particularmente máquinas de color, es altamente conveniente el tener un medio para procesar y mejorar imágenes gráficas, de texto y fotográficas. Particularmente, en el caso de impresoras de color de un solo y múltiples pasos, es altamente conveniente que se emplee un sistema de procesamiento de imagen para reducir problemas de formación de imagen provocados por los sistemas de representación no adecuados a una variedad de tipos de imágenes o los niveles de gris particulares en aguellos tipos de imágenes. Mientras que el sistema de formación de medios tonos de la presente invención es bastante adecuado para utilizar en impresoras xerográficas en donde se han probado aspectos, puede igualmente ser altamente útil con una variedad de otros sistemas de impresión xerográficos así como no xerográficos, tales como técnicas de impresión de inyección de tinta u otras.

REF: 26148 En el procedimiento de impresión electroestatográfica digital, un patrón de carga electrostática, o imagen latente que corresponde a un documento original o electrónico puede producirse por un explorador con salida de rastreo en un medio de aislamiento. Se produce un registro visible, al revelar la imagen latente con partículas de material granulado para formar una imagen de polvo. Posteriormente, la imagen de polvo visible se fusiona al medio aislante, o transfiere a un material de soporte conveniente y fusiona a él. El revelado de la imagen latente se logra al llevar una mezcla de revelador en contacto. Mezclas de revelador típicas generalmente comprenden partículas termoplásticas teñidas o coloreadas, de material granulado, conocido en la técnica como partículas de pigmento orgánico, que se mezclan con granulos portadores tales como granulos ferromagnéticos. Cuando es apropiado, las partículas de pigmento orgánico se mezclan con granulos portadores y las partículas de pigmento orgánico se cargan triboeléctricamente a la polaridad correcta. Conforme la mezcla reveladora se pone en contacto con la imagen latente electrostática, las partículas de pigmento orgánico se adhieren. Sistemas de impresión no xerográfica (tales como inyección de tinta) pueden ser más o menos exitosos para imprimir imágenes de alta calidad de tipos variantes en y pueden involucrar capacidades y/o eficiencias diferentes a aquellas encontradas en sistemas xerográficos.

Diversos sistemas de representación de imagen se han empleado para incluir aquellos establecidos en las siguientes descripciones que pueden ser relevantes para diversos aspectos de la presente invención: Patente de los E.U.A. No. 5,579,446 Solicitante: Naik y colaboradores Expedida: noviembre 26 de 1995 Patente de los E.U.A. No. 5,489,991 Solicitante: McMurray Expedida: febrero 6 de 1996 Patente de los E.U.A. No. 5,438,431 Solicitante: Ostromoukhov Expedida: agosto 1 de 1995 Patente de los E.U.A. No. 5,394,252 Solicitante: Holladay y colaboradores Expedida: febrero 28 de 1995 Patente de los E.U.A. No. 5,341,228 Solicitante: Parker y colaboradores Expedida: agosto 23 de 1994 Patente de los E.U.A. No. 5,181,162 Solicitante: Smith y colaboradores Expedida: enero 19 de 1993 Patente de los E.U.A. No. 5,111,194 Solicitante: Oneda Expedida: mayo 5 de 1992 Patente de los E.U.A. No. 5,014,123 Solicitante: Imoto Expedida: mayo 7 de 1991 Patente de los E.U.A. No. 4,595,948 Solicitante: Itoh y colaboradores Expedida: junio 17 de 1986 Patente de los E.U.A. No. 4,485,397 Solicitante: Schueter y colaboradores Expedida: noviembre 27 de 1984 Patente de los E.U.A. No. 4,876,611 Solicitante: Fisher y colaboradores Expedida: octubre 24 de 1989 Patente de los E.U.A. No. 4,149,194 Solicitante: Holladay Expedida: abril 10 de 1979 EPPO App.: 0665676 Solicitante: Winter y colaboradores Fecha Previa: diciembre 27, 1994 EPPO App.: 0665677 Solicitante: Winter y colaboradores Fecha Previa: enero 27, 1994 "Binarization Usipg a Two-Dimensional Pulse-Density ModulationM (Binarización que Utiliza Modulación de Densidad de Pulso Bi-Dimensional) por R. Eschbach y R. Hauck, Journal of the Optical Society of America A, 4, 1873-1878 (1987).

"Pulse-Density Modulation on Rastered Media: Combining Pulse-Density Modulation and Error Diffusion11 (Modulación de Densidad de Pulso en Medios Rastreados: Combinando Modulación de Densidad de Pulso y Difusión de Error) por R. Eschbach, Journal of the Optical Society of America A, 7,708-716 (1990) La patente de los E.U.A. No. 5,579,446 describe un sistema de impresora de color que incluye una interfase de usuario interactiva gue permite una selección entre un control automático de "botón" de salida de color o control de múltiples botones de salida de color, con ambas opciones automática y manual gue proporcionan control independiente para formación de medios tonos de color y para corrección de color con base en los tipos de objetos a imprimirse. La forma preferida permite opciones de representación de impresión independiente para texto, gráficos e imagen fotográfica. La patente de los E.U.A. No. 5,489,991 otorgada a McMurray, describe un método para generar matrices de medios tonos digitales, de un tamaño selecto para utilizar en un sistema de procesamiento de imagen, en donde imágenes de dos niveles se forman a partir de imágenes de alimentación de tono continuo, utilizando las matrices de medios tonos digitales. De acuerdo con el método, un conjunto bi-dimensional de posiciones de almacenamiento se define para almacenar valores. El conjunto bidimensional se divide en cuatro cuadrantes de igual tamaño, cada cuadrante tiene un origen de cuadrante, un perímetro de cuadrante y cuatro sub-cuadrantes dispuestos alrededor del origen del cuadrante. La patente de los E.U.A. No. 5,438,431 otorgada a Ostromoukhov, describe un método y aparato para permitir imágenes de medios tonos con dos niveles o múltiples niveles en color o blanco/negro para exhibirse o imprimirse en diversos dispositivos con salida de rastreo, en particular en dispositivos de exhibición o impresión. Una matriz de agitación Rc2n se obtiene al aplicar una replicación de pliegue c de una matriz de umbral bien dispersa Dn en una rotación discreta uno-a-uno de ángulo pitagórico a=arctan(b/a) o ß=arctan(a/b) alrededor de un punto arbritario, en donde {a,b,c} son tripletes pitagóricos que satisfacen la ecuación diofantina a2+b^=c2 y n es un entero. Las imágenes producidas utilizando el método descrito son visualmente agradables debido a la ausencia de artefactos visibles y al tamaño de estructura tipico pequeño. La patente de los E.U.A. No. 5,394,252 otorgada a Holladay et al. (y otros) ilustra las ventajas de clasificación estocastica o no periódica frente a clasificación periódica al suprimir efectos muaré. La patente de los E.U.A. No. 5,341,228 otorgada a Parker y colaboradores describe un sistema de formación de medios tonos que utiliza un proceso estocástico conocido como máscara de interferencia azul. Brevemente, el procedimiento puede describirse como sigue: (1) partiendo de un nivel de gris, con un patrón de puntos selecto, o "siembra", el proceso emplea iteractivamente técnicas de Transformada Fourier Rápida (FFT == Fast Fourier Transform) con un filtro de "interferencia azul" para re-distribuir todos los puntos en patrón de puntos y eliminar grandes "grumos" visuales; (2) a continuación, el patrón de puntos se procesa en el siguiente nivel de gris al incrementar (o disminuir) cierta cantidad de puntos negros en el patrón de puntos previamente determinado. Puntos existentes negros (o blancos) no se mueven. La misma técnica de filtrado se emplea para distribuir puntos recientemente agregados (o sustraídos); (3) la etapa 2 luego se repite para todos los niveles de gris secuencialmente. En cada etapa, el ancho del filtro de interferencia azul varía por una cantidad correspondiente al nivel de gris corriente; (4) la suma de patrones de puntos para cada uno de los niveles de gris es la máscara de interferencia azul generada. La máscara luego se emplea para generar un tamiz de medioe tonos. El resultado del procedimiento de diseño secuencial descrito depende fuertemente de la selección de patrón de semilla. Si la salida no es una satisfactoria, el procedimiento de diseño tiene gue empezar de nuevo al elegir diferente semilla o cambiar el filtro de interferencia azul. Ya que el valor umbral de cada pixel del tamiz de agitación, se fija en el nivel de gris, cuando el punto correspondiente se agrega (o elimina) la libertad para localizar pixeles no determinados es cada vez más pequeña, mientras que la secuencia de diseño se aproxima al final. Estas restricciones limitan adicional mejora de la calidad de imagen generada por las máscaras de interferencia azul. La patente de los E.U.A. No. 5,181,162 describe un sistema para producción y administración de documentados orientado a objetos, en donde se representan documentos como colecciones de componentes lógicos o "sujetos" que pueden combinarse y ñapearse físicamente en una distribución de página por página. Los objetos almacenados se organizan, accesan y manipulan a través de un sistema de administración de base de datos. Como mínimo, objetos comprenden constituyentes que contienen información básica tal como texto, imagen, voz o gráficos. Objetos también pueden contener adicionales datos que especifican características de apariencia, relaciones a otros objetos y restricciones de acceso. La patente de los E.U.A. No. 5,111,194 otorgada a Oneda, describe un aparato de procesamiento de medios tonos artificial, para binarizar información de imagen de alimentación en base a las densidades de pixeles y combinar una pluralidad de conjuntos de datos binarios resultantes para producir información de tono de múltiples niveles. Una matriz para procesamiento de medios tonos es variable en tamaño o estructura para almacenar una pluralidad de datos de pixelee en una memoria.

La patente de los E.U.A. No.4,595, 948 otorgada a Itoh y colaboradores, describe superponer matrices de puntos individuales de al menos dos colores. Una unidad de cálculo recibe señales de alimentación eléctricas que representan la imagen y genera y alimenta la señal eléctrica correspondiente que representa las matrices individuales de los dos colores como mínimo a los medios de cabeza para impresión. Los medios de cálculo incluyen medios generadores de matriz, para generar las matrices de manera tal que el número total de puntos a imprimirse en todas las matrices se limita a un primer valor predeterminado que es menos que el número total posible máximo de puntos que pueden imprimirse en todas las matrices de puntos individuales, y el número total de puntos a imprimirse en las matrices que se forman por puntos superpuestos de diferentes colores se limita a un segundo valor predeterminado que es menos que el primer valor pre-determinado. La patente de los E.U.A. No. 4,485,397 otorgada a Scheuter y colaboradores, describe un método para generar una distribución de medios tonos no periódica al determinar áreas de densidad de alimentación constante o casi constante y al distribuir un número pre-calculado de puntos de impresión dentro de cada área con base en un número aleatorio o pseudo aleatorio y algunas restricciones espaciales.

La patente de los E.U.A. No. 4,876,611 otorgada a Fisher y colaboradores, describe otro algoritmo de clasificación estocastica, en donde la decisión de impresión/no impresión se basa en una sub-división recursiva del campo de impresión que mantiene densidad promedio sobre el campo de impresión más grande. La patente de los E.U.A. No. 4,149,194 otorgada a Holladay, describe una señal electrónica que representa la densidad de una imagen explorada electrónicamente en medios tonos al combinar la imagen gráfica con un conjunto rectangular de valores de medios tonos para formar una imagen de medios tonos electrónica. Los valores de tamiz de medios tonos se giran a ángulos variables respecto a la imagen electrónica original al definir una matriz rectangular repetitiva gue representa cualquier celda de medios tonos pre-determinada que se aproxima a un paralelogramo e incorpora un parámetro de desplazamiento para la matriz rectangular repetitiva. La solicitud de EPO No. 0665676, describe un método para utilizar un sistema de impresora para identificar uno o más diferentes tipos de objetos de color en un documento, seleccionar una opción de representación preferida, tal como formación de medios tonos y/o ajuste de color por cada uno de este tipo de objeto de color diferente, y luego imprimir el documento de acuerdo con las opciones de representación seleccionadas para cada uno de estos diferentes tipos de objeto de color. Los bloques 54 se proporcionan para la identificación del tipo de objeto de objetos de documentos. Un controlador de impresión coloca banderas al objeto con sus tipos en el bloque 54. En un sistema de impresión, tal como en una impresora de color de inyección de tinta acoplada a través de un controlador de impresora a una computadora huésped, una técnica de formación de medios tonos pre-definida y un mapa de ajuste de color predefinido, se incorporan al sistema de impresora por invocación automática cuando se imprime un tipo de objeto de color particular (41043). La solicitud de EPO No. 0665677, describe el uso de modos de calidad de impresión diferentes en una impresora, tal como una impresora de inyección de tinta de color, invoca diferentes opciones para representación de color para un objeto particular a imprimirse - en un documento compuesto que tiene objetos de tipos diferentes. En una modalidad ejemplar, un control de impresora automáticamente invoca una técnica de medios tonos con difusión de error para imágenes tipo fotografía, cuando un modo de impresión de alta calidad se designa, e invoca automáticamente una técnica de medios tonos de agitación para imágenes tipo fotografía, cuando se designa un modo de impresión rápida o normal. Un esquema de medios tonos no periódico con base en modulación por densidad de pulsos, se ilustra en "Binarization Using a T o-Dimensional Pulse-Density Modulation" (Binarización Utilizando una Modulación de Densidad de Pulso Bi-Di ensional) por R. Eschbach y R. Hauck, Journal of the Optical Sosiety of America A, 4, 1873-1878 (1987); "Pulse Density Modulation on Rastered Media: Combining Pulse-Density Modulation and Error Diffusión" (Modulación por Densidad de Pulsos en Medio Rastreado: Combinando Modulación de Densidad de Pulso y Difusión de Error) por R. Eschbach Journal of the Optical Society of America A, 7, 708-716 (1990). En modulación de densidad de pulsos, un modelo matemático se emplea que garantiza la densidad local de pulsos de impresión como una función de los datos de imagen de alimentación. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para diseñar una pantalla de formación de medios tonos digital, para formar imágenes en hojas de salida, de acuerdo con un conjunto de señales de imagen, el método incluye las etapas de: seleccionar un primer conjunto de centros de grupo negros distribuidos estocás icamente; seleccionar un segundo conjunto de centros de grupos blancos distribuidos estocásticamente; y desarrollar pixeles alrededor de los centros de grupos negros y los centros de grupos blancos de acuerdo con un sistema de optimización para llenado con pixeles. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sietema de impresión que incluye un sistema para formar medios tonos digitalmente a imágenes en una hoja de salida de acuerdo con un conjunto de señales de imagen. El sistema de impresión incluye: una memoria para almacenar una pantalla de medios tonos en grupo estocástico que incluye un primer conjunto de centros de grupos negros distribuidos estocásticamente y un segundo conjunto de centros de grupos blancos distribuidos estocásticamente, en donde los conjuntos de pixeles se llenan respecto a los centros de grupos negros y los centros de grupos blancos de acuerdo con un sistema de optimización de llenado con pixeles; y un procesador para comparar las señales de imagen a el tamiz de medios tonos para proporcionar una imagen de representación en la hoja de salida. Otras características de la presente invención serán aparentes conforme ee avanza en la siguiente descripción y ante referencia a los dibujos, en donde: La Figura 1 es un diagrama de flujo de una modalidad generalizada del sistema de formación de grupo estocástico de la presente invención; La Figura 2 es un área de imagen de representación de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 3 es un área de imagen de representación de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; La Figura 4 es un diagrama de perfil de puntos ejemplar de un eistema de formación de grupo estocáetico de la presente invención; y La Figura 5 es una vista en elevación esquemática que muestra una máquina de copiado/impresión xerografica de color ejemplar y características que incorporan PC en red de la presente invención. Mientras que la presente invención a continuación se describirá en conexión con sus modalidades preferidae, se comprenderá gue no se pretende limitar la invención a dichas modalidades. Por el contrario, se pretende cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que pueden incluirse dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas. Para una comprensión general de las características de la presente invención, se hace referencia a los dibujos. La Figura 5 es una vista en elevación esquemática que muestra una máquina de copiado/impresión electrofotográfica ejemplar y una PC en red que puede incorporar características de la presente invención. Será evidente de la siguiente discusión que el sistema de la presente invención es igualmente bien adecuado para utilizar en una amplia variedad de sistemas de impresión y copiado, y por lo tanto no se limita en aplicación a e? o los sistemas particulares ilustrados y descritos aquí. Un ESS (subsistema electrónico) o estación de procesamiento de imagen (ambos referidos como IPS), indicados generalmente por el número de referencia 12, contiene componentes electrónicos de control y procesamiento de datos que preparan y administran el flujo de datos de imagen a un explorador con salida de rastreo (ROS = Ráster Output Scanner) indicado generalmente por el número de referencia 16. Una red de una o más computadoras personales (PC), indicada generalmente por el número de referencia 5, se ilustra que interconecta/en comunicación con IPS 12. Una interfase de usuario (Ul) indicada generalmente por el número de referencia 14, también está en comunicación con la IPS 12. La Ul 14 permite que un operador controle y verifique diversas funciones ajustables por operador y actividades de mantenimiento. El operador actúa las teclas apropiadas de Ul 14 para ajustar los parámetros de la copia. Ul 14 puede ser una pantalla sensible al tacto, o cualquier otro panel de control conveniente, que proporciona una interfase de operador con el sistema. La señal de salida de la Ul 14 se transmite a la IPS 12. La Ul 14 también puede exhibir documentos electrónicos en una pantalla de exhibición (no mostrada en la Figura 5), así como llevar a cabo las selecciones para representación de imagen de acuerdo con la presente invención, como se describe en asociación con las Figuras 1 a 4 a continuación. Como ademáe ee iluetra en la Figura 5, un documento en original en múltiplee colores 38 puede colocarse en el explorador con alimentación de rastreo (RIS) (opcional), indicado generalmente por el número de referencia 10. El RIS contiene lámparas de iluminación de documentos, componentes ópticos, una unidad de exploración mecánica, y un dispositivo acoplado de carga (conjuntos CCD) o una estructura de exploración de color a todo lo ancho. El RIS 10 captura toda la imagen del documento original 38 y la convierte en una serie de líneas de exploración por rastreo y aún más mide un conjunto de densidades de colores primarios, es decir densidades de rojo verde y azul, en cada punto del documento original. El RIS 10 puede proporcionar datos en la imagen explorada a IPS 12, indirectamente a la PC 5 y/o directamente a la PC 5. Documentos en formas digitales u otras pueden crearse, clasificaree, modificarse, almacenarse y/o de otra forma procesarse por la PC 5 antes de transmisión/retransmisión a la IPS 12 para imprimir en la impresora 18. La exhibición de PC 5 puede mostrar documentos electrónicos en una pantalla (no mostrados en la Figura 5). IPS 12 pueden incluir el o los procesadores y/o controladores (no mostrados en la Figura 5) gue se requieren para realizar el sistema de representación de imagen adaptativa de la presente invención. IPS 12 también puede transmitir señales que corresponden a la imagen explorada o electrónica deseada al ROS 16, que crea la imagen de copia de salida. El ROS 16 incluye un láser con bloques de espejo poligonales giratorioe. El ROS ilumina, mediante eepejo 37, la porción cargada de una banda fotoconductora 20 de una i preeora o máquina de marcado, indicada generalmente por el número de referencia 18, a una velocidad próxima de 400 pixeles por 2.54 cm (1") para lograr un conjunto de imágenes latentes primarias substractivae. (Otras implementaciones pueden incluir otras resoluciones de pixel de tipos variantes de 600 x 600 dpi, o incluso resoluciones asimétricas tales como 300 x 1200 dpi, ambas configuraciones se emplean en versiones de la familia de impresoras Xerox 4900. El ROS expondrá la banda fotoconductora para registrar tres o cuatro imágenes latentes, que corresponden a las señales transmitidas desde la IPS 12. Una imagen latente se revela con material revelador azul celeste. Otra imagen latente se revela con material revelador magenta, y la tercer imagen latente se revela con material revelador amarillo. Una imagen latente negra puede revelarse en lugar de o además de otras imágenes latentes (de color). Estas imágenes reveladas se transfieren a una hoja de copia en registro superpuesto entre eí para formar una imagen de múltiples colores en la hoja de copia. Esta imagen de múltiples colores luego se fusiona a la hoja de copia formando una copia de color. Con referencia continua a la Figura 5, la impresora o motor de marcado 18 es una máquina de impresión electrofotográfica. La banda fotoconductora 20 del motor de marcado 18, de preferencia se elabora a partir de material fotoconductor. La banda fotoconductora se mueve en la dirección de la flecha 22 para avanzar secuencialmente porciones sucesivas de la superficie fotoconductora a través de las diversae estaciones de procesamiento dispuestas respecto a la trayectoria de movimiento. La banda fotoconductora 20 se guía respecto a rodillos 23 y 26, rodillo tensionador 28 y rodillo de impulso 30. El rodillo de impulso 30 se gira por un motor 32 acoplado por medios convenientes tales como una unidad de banda. Conforme el rodillo 30 gira, avanza la banda 20 en la dirección de la flecha 22. Inicialmente, una porción de la banda fotoconductora 20 pasa a través de una estación de carga, indicada generalmente por el número de referencia 33. En la estación de carga 33, un dispositivo generador corona 34 carga la banda fotoconductora 20 a un potencial subetancialmente uniforme, relativamente elevado. A continuación, la euperficie fotoconductora cargada se gira a una estación de exposición, indicada generalmente por el número de referencia 35. La estación de exposición 35 recibe un haz de luz modulado que corresponde a información derivada por RIS 10 que tiene ahí colocado un documento original de múltiples colores 38. El haz de luz modulado incide en la superficie de la banda fotoconductora 20. El haz ilumina la porción cargada de la banda fotoconductora para constituir una imagen electrostática latente. La banda fotoconductora se expone tres o cuatro veces para regietrar tres o cuatro imágenes latentes. Despuée de que se han grabado las imágenes electrostáticas latentes en la banda fotoconductora 20, la banda avanza estas imágenes latentes a una estación de revelado, indicada generalmente por el número de referencia 39. La estación de revelado incluye cuatro unidades reveladoras individuales indicadas por los númeroe de referencia 40, 42, 44 y 46. Lae unidadee reveladorae son de un tipo generalmente referido en la técnica como "unidades de revelado de cepillo magnético". Típicamente, un sistema de revelado de cepillo magnético emplea un material revelador magnetizable que incluye granulos portadores magnéticos que tienen partículas de pigmento orgánico que se adhieren triboeléctricamente. El material revelador se lleva continuamente a través de un campo de flujo direccional para formar un cepillo de material revelador. El material revelador constantemente se mueve para proporcionar en forma continua el cepillo con material revelador fresco. El revelado se logra al llevar el cepillo del material revelador, en contacto con la superficie fotoconductora. Las unidades reveladoras 40, 42 y 44 reepectivamente aplican particulae de pigmento orgánico de un color eepecífico que corresponde al complemento de la imagen electrostática latente separada por color específica que se graba en la superficie fotoconductora. El color de cada una de estae partículae de pigmento orgánico se adapta para absorber luz dentro de una región eepectral pre-seleccionada del espectro de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, una imagen electrostática latente que se forma al descargar las porcionee de carga en la banda fotoconductora correepondiente a las regiones verdes del documento original, grabará las porcionee roja y azul como áreas de densidad de carga relativamente elevada en la banda fotosonductora 20, mientras que las áreas verdes se reducirán a un nivel de voltaje ineficaz para revelado. Las áreas cargadas luego se hacen vieibles al hacer que la unidad reveladora 40, aplique partículas de pigmento orgánico absorbente de verde (magenta) sobre la imagen electrostática latente grabada en la banda fotoconductora 20. Similarmente, una separación de azul se revela por la unidad reveladora 42 con partículas de pigmento orgánico absorbentes de azul (amarillas), mientras que la separación de rojo se revela por la unidad reveladora 44 con partículas de pigmento orgánico absorbentes de rojo (azul celeste). La unidad reveladora 46 contiene partículas de pigmento orgánico negras y puede emplearse para revelar la imagen electrostática latente formada a partir del documento original blanco y negro. Cada una de las unidades reveladoras se mueve dentro y fuera de una posición operativa. En la posición operativa, el cepillo magnético está substancialmente adyacente a la banda fotoconductora, mientras que en la posición no operativa, el cepillo magnético está espaciado de ahí. Durante revelado de cada imagen electrostática latente, solo una unidad reveladora está en la posición operativa, las restantee unidadee reveladorae eetán en la poeición no operativa. Deepués de revelado, la imagen de pigmento orgánico ee mueve a una eetación de traneferencia, indicada generalmente por el número de referencia 65. La eetación de traneferencia 65 incluye una zona de transferencia, generalmente indicada por el número de referencia 64. En la zona de transferencia 64, la imagen de pigmento orgánico se transfiere a una hoja del material de soporte, tal como papel simple entre otros. En la estación de transferencia 65, un aparato para transporte de hoja, indicado generalmente por el número de referencia 48, mueve la hoja en contacto con la banda fotoconductora 20. El transporte de hoja 48 tiene un par de bandas eepaciadae 54 atrapadas respecto a un par de rodillos substancialmente cilindricos 50 y 53. Un sujetador de hojas (no mostrado en la Figura 5) se extiende entre lae bandae 54 y se mueve al unísono con ellas. Una hoja 25 se avanza desde una pila de hojas 56 dispuesta en una bandeja. Un alimentador con retardo por fricción 58 avanza la hoja más superior desde la pila 56 sobre un transporte de pre-transferencia 60. El transporte 60 avanza la hoja (no mostrado en la Figura 5) al transporte de hoja 48. La hoja se avanza por el transporte 60 en sincronía con el movimiento del sujetador de hojas. El sujetador de hojas luego cierra sujetando la hoja para movimiento en una trayectoria de recirculación. El borde delantero de la hoja (de nuevo no moetrado en la Figura 5) ee sujeta liberablemente por el sujetador de hojas. Conforme las bandas 54 se mueven en la dirección de la flecha 62, la hoja se mueve en contacto con la banda fotoconductora, en sincronía con la imagen de pigmento orgánico ahí revelada. En la zona de transferencia 64, un dispositivo generador de corona 66 rocía iones en el lado posterior de la hoja para cargar la hoja a la magnitud y polaridad adecuadas, para atraer la imagen de pigmento orgánico desde su banda fotoconductora 20. La hoja permanece sostenida en el sujetador de hojas para moverla en una trayectoria de recirculación por tres ciclos. De esta manera, se transfieren tres o cuatro imágenes de pigmento orgánico de color diferente a la hoja en registro superpuesto entre sí. Una persona con destreza en la especialidad apreciará que la hoja puede moverse en una trayectoria de recirculación por cuatro ciclos, cuando se emplea remoción de color negro. Cada una de las imágenes electrostáticas latentes grabadas en la superficie fotoconductora se revela con el pigmento orgánico de color apropiado y transfiere, en registro superpueeto entre sí, a la hoja para formar la copia de múltiples colores del documento original de color. Después de la última operación de transferencia, el sistema para transporte de hojas dirige la hoja a un transportador con vacío 68. El transportador con vacío 68 transporta la hoja, en la dirección de la flecha 70, a una estación de fusionado, indicada generalmente por el número de referencia 71, en donde la imagen de pigmento orgánico transferida se fusiona permanentemente a la hoja. Posteriormente, la hoja se avanza por un par de rodillos 76 a una bandeja receptora 78 para remoción subsecuente por el operador de la máquina.

La estación de procesamiento final en la dirección de movimiento de la banda 20, como se indica por la flecha 22, es un aparato para limpieza de fotorreceptor, indicado generalmente por el número de referencia 73. Un cepillo fibroso montado giratoriamente 72, puede colocarse en la estación de limpieza y mantenerse en contacto con la banda fotoconductora 20 para retirar partículas de pigmento orgánico residual que quedan después de la operación de transferencia. Posteriormente, la lámpara 82 ilumina la banda fotoconductora 20 para retirar cualquier carga residual que quede, antes del inicio del siguiente ciclo suceeivo. Como se mencionó anteriormente, otras implementaciones de equipo físico para impresorae xerográficae y no xerográficae pueden emplearee con los sietemas de formación de medios tonos de color o blanco y negro de la presente invención. En conjunto con lae Figuras 1 a 4, la presente invención se describirá generalmente en términoe de eu aplicación a una impreeora o copiadora tal como ee deecribió anteriormente en asociación con la Figura 5. La Figura 1 muestra un diagrama de flujo generalizado para la presente invención, en donde incluye un sistema para representación digital de imágenes de medioe tonos en blanco y negro o de color, utilizando un punto agrupado estocásticamente o pantalla "agrupada estocásticamente" (estoclustic) . Esta pantalla agrupada estocásticamente incluye un sistema con lo que los centros o centroides de grupos de pixeles se dietribuyen estocáeticamente. Lae pantallae de medioe tonos de la presente invención combinan características de tanto puntos de medios tonos estocásticos como agrupados, mientras que proporciona mejorada estabilidad de representación de color y mejorados niveles de gris (más) en ciertas modalidades. En su forma fundamental, el procedimiento empleado para diseñar las pantallas agrupadas estocásticamente de la presente invención, generalmente incluyen las etapas de: (a) determinar las ubicaciones del conjunto de §centros de grupos distribuidos estocásticamente; y (b) establecer una secuencia de colocación de crecimiento de puntos para agregar pixeles al grupo respecto a los centros de grupo selectos. En una modalidad conveniente, estas dos etapas pueden lograrse al utilizar métodos de diseño de medios tonos automáticos de acuerdo con la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 08/663,419 con titulo "Stochastic Halftoning Screening Method" (Método para Clasificación de Medios tonos Estocástico) y la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 08/749,306 con titulo "Clustered Halftone Dot Deeign Process" (Proceso para Diseño de Puntos de Medios tonos en Grupo) ambas de las cuales fueron otorgadas a Xerox Corporation y aquí se incorporan por referencia. Estas solicitudes describen métodos para diseñar, respectivamente pantallas estocásticae y pantallas de medios tonos en grupoe. Se ha determinado que pantallae eetocásticae "purae" pueden proporcionar máe nivelee de grie pero menoe eetabilidad de color que otroe tipos de pantallas; al mismo tiempo también se ha determinado que puntos en grupoe eon máe estables a color, sin embargo tienen menos niveles de gris (y también pueden sufrir de patrones moaré o interferencia) . Como tal, la presente invención combina efectivamente estos dos tipos de pantallas de medios tonos para superar los problemas que pueden encontrarse cuando un sistema o el otro se emplea solo. Las salidas de medios tonos por pantallas de pixeles agrupados (también referidas aquí como pantallas "agrupadas eetocáeticamente") ee agrupan reepecto a centroe arbritarioe o de otra forma eepecificados. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, una etapa en la presente invención reguiere que las ubicaciones del conjunto de centros de grupos dietribuidos estocásticamente deberá determinarse. (Blogue 102 de la Figura 1). Posteriormente, de acuerdo con el bloque 104, una secuencia de colocación de crecimiento de puntos para agregar pixeles al grupo respecto a los centros de grupo seleccionadoe, debe eetableceree. Loe detalles en ciertas de las diversas modalidades de estas etapas de la presente invención se describen posteriormente a continuación. La Figura 2 muestra un barrido de medios tonos ejemplar generada por una pantalla agrupada estocásticamente con 64 x 64 pixeles en 400 grupos distribuidos estocásticamente, 200 en blanco y 200 en negro. Puede notarse que los pixeles en negro en la región resaltada y los pixeles en blanco en la región sombreada del barrido de la Figura 2, están distribuidoe en la misma forma gue una salida por una pantalla estocástica "pura". De esta manera, estos pixeles sencillos aislados son centros de grupos eepecificadoe, mientras que se notará que los pixeles restantes tienen tendencia inducida a crecer respecto a estos centros de grupos establecidos. Mientras que la siguiente discusión se concentrará en el diseño de estas pantallas "agrupadas estocáeticamente", el método de la presente invención también puede emplearse para diseñar pantallas de pixeles agrupos que tienen frecuencias de líneas fijas. La Figura 3 ilustra un barrido de medios tonos creado por una pantalla estoclustica que incluye 119 x 119 pixeles en 833 grupos negros y 833 blancos. Los centros de todos los grupos se alinean con una coordenada ortogonal inclinada a 14°. Ya que las ubicaciones de los centros de grupo pueden especificarse en números de punto flotante y al proceso de optimización encontrará la "mejor" selección para todos los pixeles, la pantalla de medios tonos con ángulos de inclinación arbritarias y/o frecuenciae arbritarias, así como formas arbritarias, tales como puntos hexagonales, también pueden diseñarse de acuerdo con el método de la presente invención. Regresando a una descripción detallada de la etapa de bloque 102 de la Figura 1, las ubicaciones relativae de los centros de grupoe deben determinarse primero. Mientras gue el número selecto de grupos y ubicaciones de estos grupos puede variarse (tales como por una selección arbritaria o dirigida por objeto de diseño), estas selecciones deben soportar el límite de tamaño de puntos de grupo de la pantalla de dieeño final. A fin de lograr la ealida de imagen "liea" de alta calidad deeeada, el número selecto de grupos deberá ajustarse convenientemente con el tamaño de grupos deseado. Esta correspondencia permitirá una distribución uniforme optimizada de los puntos respecto a sus centros de grupo. El uso de nú eroe de punto flotante permite que ee apliquen muchos métodos al diseño de pantalla agrupada estocásticamente. De esta manera "NM puntos (centro de grupo) se distribuyen "uniformemente" dentro del área de pantalla, sujeto a restricciones de periodicidad, que de otra forma pueden resultar en un sistema de formación de medios tonos indeseable. Por esa razón, incluso un sistema de selección para colocación de centro de grupo no sofieticado (ei no manual) para "m" ubicaciones, pueden proporcionar alternativas prácticas y eficaces. (La conveniencia de elegir ubicaciones de centros de puntos de grupo en una forma no sofieticada, no ee extiende a orden de rellenado con puntoe circundantee como ee discutirá posteriormente). En un primer ejemplo (la salida resultante de la cual se ilustra en la Figura 2), las ubicaciones de puntos blancos y puntos negros se determinan por una pantalla estocástica "pura" con 128 x 128 pixeles. Una salida binaria de medios tonos con 128 x 128 pixeles, se crea por la pantalla estocáetica a un nivel de alimentación constante, en donde el patrón de salida contiene exactamente 200 pixeles negros. El patrón de salida binario luego se ajusta en escala para corresponder al tamaño deseado (64 x 64) de la pantalla agrupada eetocáeticamente y emplea las ubicaciones de 200 pixeles negros somo los centros para 200 grupos negros. Posteriormente, la misma pantalla estocástica luego se emplea para crear otro patrón binario con 400 pixelee negroe. Todoe los 200 pixeles negros empleados previamente se incluyen en el nuevo patrón, debido a la característica básica de formación de umbral y se eepera otros 200 pixeles negros que llenen "uniformemente" en el espacio que queda por el primer grupo de 200 centroe negros. Por lo tanto, el segundo grupo es una selección adecuada de los centros para grupos blancos en la pantalla agrupada estocásticamente. Mientras que la pantalla estocáetica anteriormente descrita es una opción de diseño, una pantalla puede diseñarse para lograr los mismos propósitoe de acuerdo con loe eiguientes criterios de optimización: (a) Usar los mismoe criterioe básicos empleados para diseñar pantallas estocásticas "purae" , pero conetruir eolo eegún ee requiera para los niveles m más bajos (lam) y los M nivelee más altos (N - l a N - m) en donde de nuevo, N es el tamaño de las pantallas estocásticas y m es el número deseado de ubicaciones; y (b) Minimizar la suma: S 1/d2 (P-»*,, P--?to) en donde (P-«jo, Pa?to) es la distancia entre un pixel desde el grupo de extremo bajo (1 a m) y otro pixel del grupo de extremo alto (N - l a N - m). La suma resultante de esta manera puede emplearse para cubrir todas las combinaciones posibles al construir una pantalla completa. Estos criterios de diseño además pueden probarse al redieeñar esta pantalla agrupada estocáeticamente, utilizando un programa para dieeño de pantalla eetocáetica modificado. Como se notará, una salida de medios tonos mejorada puede lograrse de acuerdo con una mayor optimización del criterio (b) anterior. En una segunda implementación ejemplar (un resultado de salida de la cual se ilustra en la Figura 3) se genera una pantalla con 119 x 119 pixeles (una porción de esta pantalla se indica en forma repreeentativa por la rejilla 400 de la Figura 4). Loe centros de los 833 grupos blancos resultantee se especifican por los círculos blancos huecos, que tienen 4.123 de espaciamiento en ambas dimensiones e inclinados 14ß. Los centros de los 833 grupos negroe resultantee se especifican por los círculos negroe sólidoe que eon, hablando en general, interpuestos entre los círculos blancoe huecoe. De nuevo, de acuerdo con reetriccionee de regueri ientos de periodicidad aplicables, la especificación de espaciamiento de grupo negro produce espaciamiento igual a 4.123. De acuerdo con el bloque 104 de la Figura 1, la secuencia para crecimiento de pixeles respecto a cada centro de grupo también debe optimizarse para construir la pantalla. Una vez que las ubicaciones de centro de todos los grupos negros y blancos se especifican, por cada pixel de la pantalla agrupada estocásticamente, el centro de grupo blanco más cercano y el centro de grupo de puntos negros más cercano pueden identificarse. De nuevo, la Figura 4 muestra una porción representativa de una pantalla agrupada estocásticamente de la presente invención, tal como puede emplearse para crear el garrido de medios tonos de la Figura 3. Los círculos blancos de la Figura 4 son los centros representativos de grupos de puntos • " blancos, mientrae que loe círculoe negroe eolidos de la Figura 4 son los centros -representativos de grupos de puntos negros. En el ejemplo representativo de la Figura 4, un pixel 405 (que tiene una dirección de rejilla p (i,j ilustrado como "p" en la Figura 4)), tiene su centro blanco más cercano Ctia™,,. (k) en el eleme to 410 y el centro negro más cercano ^.^(h) en el elemento 420. De esta manera, todos los pixeles pueden dividirse en H^I^O grupos, con base en el índice de su centro blanco más cercano k, k = 1, • • • , en donde mblanoo es el número total de centroe blancoe. En forma alterna, todos los pixeles pueden dividirse en otros grupos pinßg,.,., con base en el centro negro más cercano h, h = 1, • • • / ?D--ß?pro • En cada nivel de alimentación g, si g es inferior a 50 % de la gama de escala de grises, la optimización procesa los grupos blancos; si el nivel de alimentación g, si g es sobre 50% de la gama de escala de grises, la optimización procesa los grupos negros. Por cada grupo, el centroide de este grupo en este nivel puede calcularse de acuerdo con la función: *o(g,k) = ?x/n(g,k), y0(g,k)= ?y/n(g,k), en donde: k ee el índice del grupo; n(g,k) es el número total de pixeles ilustrados como blancos (o negros) en este grupo en este nivel; y x, y son las coordenadas de pixeles en la dirección x-e y-. El momento de inercia en este nivel de grises particular se define por la función: m(g,k)= ? [?-Xo(g,k)]2+t;y-yo(g,k)]2 en donde además de las definiciones de la función previa, S eetá eobre todoe loe pixeles blancos (o negros) iluetradoe en este nivel en el grupo especificado. Al ejecutar el proceeo de optimización, tal como ee deecribe en la Solicitud de Patente de loe E.U.A. No. de Serie 08/749,306 otorgada a Xerox, e incorporada aquí por referencia, la determinación de lae "funcionee de penalidad" ?_ ee realiza de acuerdo con la función: Q. = ? ? m(g,k), todo g todo k Esta función reguiere efectivamente que todos los pixeles se agrupen en grupos en el mismo tamaño en la misma forma en cada nivel. La función de penalidad Qd (también se describe en la Solicitud de Patente de los E.U.A. No. de Serie 08/749,306 e incorporada específicamente aquí por referencia) se determina de acuerdo con la siguiente función: ?_- r+[yo(g, )-y0(<3, ) }2} , todo g todo ka, k2 La función anterior de esta manera requiere que todos los grupoe ee eeparen de acuerdo con las distanciae máximas (optimizadas). De esta manera, lae funcionee Q« y Qd pueden emplearee para optimizar la pantalla agrupada eetocásticamente de la presente invención, de acuerdo con loe procesos de barrido anteriormente mencionados y/o incorporados. Más específicamente, la Figura 3 de la Solicitud de Patente de los E.U.A. No. de Serie 08/749,306 es un ejemplo de un sistema que puede emplearse en parte relevante de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, en vez de seleccionar un patrón para la pantalla como se ilustra y describe en el bloque/etapa 100 de 08/749,306, la preeente invención puede proporcionar en lugar de esa etapa la eelección de centros de grupos blancos y negros para la pantalla. Posteriormente, las etapas para desarrollar óptimamente pixeles respecto a aquellos centros de grupo pueden realizarse de acuerdo con las etapas restantes ilustradae y descritas en asociación con la Figura 3 en la Solicitud de Patente de los E.U.A. No. de Serie 08/749,306. De acuerdo con esto, la presente invención proporciona un método para diseñar una familia de pantallas de medios tonos "agrupada estocásticamente" que combinan las ventajas tanto de medios tonos de grupo como de medios tonos estocástico. La pantalla de medios tonos generada de acuerdo con el sietema de la presente invención, soporta suficientes niveles de gris para barridos a frecuenciae de pantalla aceptable, mientrae que al miemo tiempo mantienen la eetabilidad de repreeentación deseada. Las pantallas de la presente invención pueden emplearse con los tipos de imagen selectoe, o con ciertae o (todas) separaciones de color. En particular, la pantalla de la presente invención es útil para eliminar patrones moaré asi como para proporcionar una plataforma de formación de imagen más estable (eeto ee, un proceeo que eerá menos tendiente a resultar en salidas de imagen de medios tonos con menor calidad o indeseables, tal como puede ocurrir en tipos xerográficos u otros de motores de impresión. Mientras que la presente invención se ha descrito en conjunto con sue modalidades preferidas, es evidente que serán aparentes para aquellos con destreza en la especialidad, muchas alternativas modificaciones y variaciones. De acuerdo con esto, ee pretende abarcar todas estas alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y amplio alcance de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la eolicitante para llevar a la práctica la citada invención, ee el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (8)

1. EIVINDICACIONES 1.- Método para diseñar una pantalla de medios tonos digital para formar imágenes en las hojas de salida de acuerdo con un conjunto de señales de imagen, el método se caracteriza porque incluye las etapas de: seleccionar un primer conjunto de centros de grupos negros distribuidos estocásticamente; seleccionar un eegundo conjunto de centroe de grupos blancos distribuidos estocásticamente; y desarrollar pixeles respecto a los centros de grupo negros y los centros de grupos blancos de acuerdo con un sistema de optimización con llenado de pixeles.
2. 2.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer conjunto de centros de grupos negros es del miemo tamaño que el eegundo conjunto de centroe de grupoe blancoe.
3. 3.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño del primer conjunto ee cuando menoe 200 y el tamaño del eegundo conjunto ee cuando menoe 200.
4. 4.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue el tamaño del primer conjunto es 833; y el tamaño del segundo conjunto es 833, y en donde cada tamaño de grupo es 119 pixeles x 119 pixeles.
5. 5.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue el sietema para optimización con llenado de pixelee incluye las etapas de: a) seleccionar en forma aleatoria un conjunto de pixeles a optimizar; b) calcular cuando menos una penalidad inicial asociada con un umbral original; c) barrer pixeles aleatorios seleccionados del umbral original; d) calcular al menos una penalidad de barrido asociada con los pixeles barridos; e) retener los pixeles barridos en la pantalla, solo cuando la penalidad como mínimo para los pixeles barridos es menor que la penalidad como mínimo para el original; y f) repetir las etapas a) a e) para un conjunto pre-determinado de iteraciones.
6. 6.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pantalla de medios tonos, se emplea para llevar a medios tonos cuando menos una separación de color de una imagen digitalizada de múltiples colores.
7. 7.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porgue la pantalla de medios tonos se emplea selectivamente para poner en medios tonos al menoe uno de una pluralidad de tipoe de imagenee selectoe.
8. 8.- Un eistema de impresión gue incluye un sistema para formar digitalmente en medios tonoe, imágenee en una hoja de salida de acuerdo con un conjunto de señales de imagen, el sistema de impreeión ee caracteriza porque comprende: una memoria para almacenar una pantalla de medioe tonoe agrupada estocáeticamente que incluye un primer conjunto de centroe de grupoe negroe estocásticamente distribuidoe y un segundo conjunto de centros de grupos blancoe estocásticamente distribuidos, en donde los conjuntos de pixeles llenan aproximadamente los centros de grupos negros y los centros de grupos blancos, de acuerdo con un sistema de optimización con llenado de pixeles; y un procesador para comparar las señales de imágenes a la pantalla de medios tonos, para proporcionar una imagen representada en la hoja de salida.