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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung, welche
auf einen Drucker, einen Kopierer, ein Faxempfangsgerät oder dergleichen
angewendet werden kann, und insbesondere eine Technik zum Korrigieren
von Gammacharakteristiken einer Bilderzeugungsvorrichtung.
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Die
Charakteristiken einer Bilderzeugungsvorrichtung variieren gemäß der Umgebung,
einschließlich
Temperatur und Feuchtigkeit, und altersbedingten Änderungen.
Insbesondere eine umgebungsbedingte Änderung und eine altersbedingte Änderung
von Gammacharakteristiken eines Elektrofotografieprozesses (d.h.
Beziehungen zwischen einem Dichtewert, der durch eingegebene Bildinformationen
angezeigt wird, und dem entsprechenden Dichtewert eines ausgegebenen
Bildes) werden problematisch.
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Zur
Lösung
des Problems offenbart die japanische Patentschrift Nr. 8-69210A
ein Bilderzeugungsvorrichtung, in welcher Probebilder, die Patchbilder
genannt werden und verschiedene Dichten aufweisen, als Proben gedruckt
werden und die Dichten der RGB-Farben jedes der Patchbilder, die
auf einem Bogen oder einem lichtempfindlichen Element erzeugt werden,
optisch oder elektrisch gemessen werden. Auf der Basis der Ergebnisse
der Messungen wird eine geeignete aus mehreren Arten von Gammakurven
ausgewählt,
welche zuvor in einem ROM für
jede der RGB-Farben gespeichert werden. Die ausgewählten RGB-Gammakurven
werden bei der Gammakorrektur für
die Dichtestufe (Tonstufe) jeder der RGB-Farben in einem Bildprozess
verwendet, der einem Elektrofotografieprozess vorangeht.
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Die
erwähnte
Vorrichtung verwendet Gammakurven, welche aus den mehreren zuvor
erstellten Gammakurven ausgewählt
werden, weshalb Gammacharakteristiken der Bilderzeugungsvorrichtung idealen
Charakteristiken angenähert
werden können. Es
ist jedoch unmöglich,
Gammacharakteristiken mit den idealen genau in Übereinstimmung zu bringen, da
sich Charakteristiken eines tatsächlichen
Elektrofotografieprozesses nicht auf eine Art und Weise ändern, die
genau mit den zuvor erstellten Gammakurven übereinstimmt. Außerdem müssen mehrere Gammakurven
vorher im ROM programmiert werden. Daher muss der ROM eine große Kapazität aufweisen,
derart dass die Produktionskosten der Vorrichtung erhöht werden.
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In
der erwähnten
Vorrichtung wird eine Gammakorrektur auf die eingegebenen RGB-Tonstufen angewendet. Üblicherweise
wird ein endgültiges
Drucken auf einem Bogen durch Verwenden von Färbemitteln (normalerweise Tonern)
von CMYK durchgeführt.
Daher müssen
die RGB-Tonstufen, welche einer Gammakorrektur unterzogen werden,
durch Durchführen
einer Farbumwandlung in die CMYK-Tonstufen umgewandelt werden. Wenn
eine Farbumwandlung durchgeführt
wird, entsteht jedoch das Problem, dass die Genauigkeit der Gammakorrektur
verringert wird.
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EP-A-794656
offenbart für
CMYK eine verbesserte Auflösung
zur Dichtekorrektur. Ein eingegebenes Bild von 4 Bit für jede YCMK-Farbe
wird in der Nachschlagetabelle unter 8 Bit dichtekorrigiert und unter
4 Bit halbtongerastert.
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EP-A-840497
offenbart für
CMYK ein Testmuster. Ein 8-Bit-YCMK-Eingangssignal
wird unter 8 Bit tonkorrigiert und unter 4 Bit halbtongerastert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Folglich
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine umgebungsbedingte Änderung
und eine altersbedingte Änderung
von Gammacharakteristiken einer Bilderzeugungsvorrichtung genau
zu korrigieren.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dafür zu sorgen,
dass eine Speicherkapazität,
die zum Korrigieren einer umgebungsbedingten Änderung und einer altersbedingten Änderung von
Gammacharakteristiken einer Bilderzeugungsvorrichtung erforderlich
ist, verringert wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bilderzeugungsvorrichtung zum
Erzeugen eines Bildes basierend auf Halbtondaten mit einem Färbemittel
bereitgestellt, welche die Merkmale umfasst, die in Anspruch 1 dargelegt
werden.
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In
zweiten und dritten Aspekten der Erfindung werden ein Bilderzeugungsverfahren,
das auf eine Bilderzeugungsvorrichtung angewendet wird, zum Erzeugen
eines Bildes basierend auf Halbtondaten mit einem Färbemittel
und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines
Programms, das bewirkt, dass ein Rechner das Bilderzeugungsverfahren
ausführt,
in Anspruch 6 beziehungsweise 11 dargelegt.
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Spezifische
Realisierungen der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
enthalten.
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Wenigstens
ein Teil der Schritte des Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden
Erfindung kann durch einen Rechner implementiert werden. Computerprogramme
für solche
Schritte können über verschiedene
Arten von Medien, wie beispielsweise ein Plattenspeichergerät, einen
Halbleiterspeicher und ein Kommunikationsnetz, auf einen Rechner
geladen oder darauf installiert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das gesamte Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung
in einer einzigen Bilderzeugungsvorrichtung (z.B. einem Drucker)
implementiert. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In
einem System, das zum Beispiel einen Hostrechner und einen Drucker
umfasst, kann ein Teil (z.B. die Tonkorrektur) der Schritte des
Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung durch den Hostrechner
implementiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den beiliegenden Zeichnungen ist
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1 ein
Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Diagramm, welches das Prinzip einer Tonkorrektur darstellt;
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3A bis 3C sind
Diagramme, welche ein Beispiel eines Musters von wachsenden Halbtonpunkten
darstellen;
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4A bis 4C sind
Ansichten, welche ein Beispiel von Halbtonpunkten auf einem Streifenraster
darstellen;
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5 ist
ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Erstellen einer Tonkorrekturtabelle
veranschaulicht;
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6 ist
ein Flussdiagramm einer Tonkorrektur und einer Halbtonrasterung;
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7 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel einer einfachen Rasterzelle darstellt;
und
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8 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel der Wachstumsfolge eines Halbtonpunkts
in der Rasterzelle von 7 darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 stellt
die funktionelle Konfiguration von Hauptabschnitten einer Farbbilderzeugungsvorrichtung
dar, welche eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Die
Farbbilderzeugungsvorrichtung 1 umfasst einen Farbumwandlungsabschnitt 3,
einen Tonkorrekturabschnitt 5, welcher auf den Farbumwandlungsabschnitt
folgt, einen Halbtonrasterungsabschnitt 7, welcher auf
den Tonkorrekturabschnitt folgt, einen PWM- oder Pulsweitenmodulationsabschnitt 9, welcher
auf den Halbtonrasterungsabschnitt folgt, und ein Druckwerk 11,
welches auf den PWM-Abschnitt folgt. Die Farbbilderzeugungsvorrichtung 1 umfasst
ferner einen Patchsensor 13, einen Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 und
eine Tonkorrekturtabelle 17, die in einem nichtflüchtigen
Speicher gespeichert ist.
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Das
Druckwerk 11 druckt mittels eines Elektrofotografieprozesses
unter Verwendung von Tonern von vier Farben oder CMYK ein Bild auf
einem Bogen. Die Gammacharakteristiken des Druckwerks 11 werden
gemäß einer Änderung
der Umgebung, einschließlich
der Temperatur und der Feuchtigkeit, und auch mit dem Alter geändert. Daher
müssen
die Gammacharakteristiken der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung 1 stets
mit idealen in Übereinstimmung
gehalten werden, ungeachtet einer Änderung der Gammacharakteristiken
des Druckwerks 11. Um dies zu erfüllen, sind der Patchsensor 13,
der Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15, die Tonkorrekturtabelle 17 und
der Tonkorrekturabschnitt 5 vorgesehen.
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Im
Folgenden wird die Konfiguration der Ausführungsform ausführlicher
beschrieben.
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Auf
dieselbe Art und Weise wie ein Farbumwandlungsabschnitt einer Farbbilderzeugungsvorrichtung
der verwandten Technik wandelt der Farbumwandlungsabschnitt 3 RGB-Daten,
die für
Tonstufen der RGB-Komponenten jedes Pixels eines Bildes bezeichnend
sind, in CMYK-Daten um, die für Tonstufen
von entsprechenden CMYK-Komponenten bezeichnend sind. Im Farbumwandlungsabschnitt 3 zum
Beispiel weisen RGB-Eingabedaten 8 Bits
(d.h. welche 256 Stufen anzeigen) je Einzelfarbe eines Pixel auf,
und ähnlich
weisen auch CMYK-Ausgabedaten 8 Bits (d.h. welche 256 Stufen
anzeigen) je Einzelfarbe eines Pixels auf. Die CMYK-Daten, die vom Farbumwandlungsabschnitt 3 ausgegeben
werden, werden dem Tonkorrekturabschnitt 5 zugeführt.
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Der
Tonkorrekturabschnitt 5 führt eine Tonkorrektur an den
CMYK-Daten jedes Pixels durch, die vom Farbumwandlungsabschnitt 3 zugeführt werden. Konkret
konsultiert der Tonkorrekturabschnitt 5 die Tonkorrekturtabelle 17,
welche zuvor in einem nichtflüchtigen
Speicher registriert wird, und gemäß der Tonkorrekturtabelle 17 wandelt
er die CMYK-Eingabedaten jedes Pixels, die vom Farbumwandlungsabschnitt 3 zugeführt wurden,
in korrigierte CMYK-Daten um, die für korrigierte Tonstufen bezeichnend sind.
Wie bereits erwähnt,
wird diese Tonkorrektur durchgeführt,
um eine Änderung
der Gammacharakteristiken des Druckwerks 11 zu kompensieren,
um die Gammacharakteristiken der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung 1 stets
zu idealen zu halten.
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2 stellt
das Prinzip der Tonkorrektur dar. In Quadrant A von 2 sind
ideale Gammacharakteristiken als ein Beispiel dargestellt. Die x-Achse
von Quadrant A stellt die Eingabetonstufe dar, die durch die CMYK-Eingabedaten angezeigt
wird, und die y-Achse stellt den wert der optischen Dichte (OD-Wert)
eines Bildes dar, das auf einem Bogen gedruckt ist. In Quadrant
C in einer diagonalen Position in Bezug auf Quadrant A sind die
Gammacharakteristiken 23 (im Folgenden als Rastergammacharakteristiken
bezeichnet) beispielhaft dargestellt, welche das Druckwerk 11 (genau
genommen, auch den Tonkorrekturabschnitt 5 und den PWM-Abschnitt 9 einbeziehend,
die in 1 dargestellt sind) tatsächlich aufweist. Die x-Achse
von Quadrant C stellt den OD-Wert eines Bildes dar, das auf einem
Bogen zu drucken ist, und die y-Achse stellt die korrigierte Tonstufe
dar, die durch die CMYK-Daten nach der Tonkorrektur angezeigt wird.
In Quadrant B, welcher zwischen Quadrant A und C liegt, ist die
Tobkorrekturtabelle 17 zum Umwandeln der Eingabetonstufe
der x-Achse in die korrigierte Tonstufe der y-Achse beispielhaft
dargestellt.
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Die
Tonkorrektur, die durch den Tonkorrekturabschnitt 5 durchgeführt wird,
entspricht einer Umwandlung, beiwelcher die Eingabetonstufe/jedes
Pixels durch Verwenden der Tonkorrekturtabelle 17 in die
korrigierte Tonstufe /' des
Pixels in Quadrant B von 2 umgewandelt wird. Die korrigierte
Tonstufe /' jedes
Pixels nach der Tonumwandlung wird durch den Halbtonrasterungsabschnitt 7 verarbeitet,
der in 1 dargestellt ist. Ein Ergebnis des Prozesses wird
durch den PWM-Abschnitt 9 zum Elektrofotografieprozess
des Druckwerks 11 geliefert, mit dem Ergebnis, dass ein
Bild auf einen Bogen gedruckt wird. Der Prozess von der Halbtonrasterung
zum Drucken entspricht einer Umwandlung, bei welcher die korrigierte
Tonstufe /' jedes
Pixels gemäß den Rastergammacharakteristiken 23 in
den OD-Wert D des Druckbildes umgewandelt wird. In der Prozessreihe stimmen,
wenn die Tonkorrekturtabelle 17 in Bezug auf die Rastergammacharakteristiken 23 in
geeigneter Weise eingestellt ist, wie im Beispiel von 2 dargestellt,
die Beziehungen zwischen der Eingabetonstufe/und dem OD-Wert D des
Druckbilds (d.h. den Gammacharakteristiken der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung 1)
mit den idealen Gammacharakteristiken 21 überein,
die in Quadrant A dargestellt sind.
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Bei
der zuvor beschriebenen Tonkorrektur, wie in 1 und 2 dargestellt,
weisen die CMYK-Eingabedaten zum Beispiel 8 Bits (256 Stufen) je
Einzelfarbkomponente eines Pixels auf. Wenn die Daten graustufenumgewandelt
werden, weisen die korrigierten CMYK-Daten nach der Umwandlung zum
Beispiel 10 Bits (1024 Stufen) je Einzelfarbkomponente eines Pixels
auf. Wie aus der folgenden Beschreibung zu erkennen ist, trägt die erhöhte Anzahl von
Tonstufen (Wertauflösung)
von Bilddaten nach der Tonumwandlung im Vergleich zu jenen der Eingabebilddaten
zur Erzeugung der Tonkorrekturtabelle 17 einer ausgezeichneten
Genauigkeit bei, um ideale Gammacharakteristiken bei einer hohen
Genauigkeit zu erreichen.
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Unter
neuerlicher Bezugnahme auf 1 wird die
Konfiguration der hinteren Stufe des Tonkorrekturabschnitts 5 beschrieben.
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Der
Halbtonrasterungsabschnitt 7 empfängt die korrigierten CMYK-Daten,
welche der Tonkorrektur unterzogen wurden und welche 10 Bits (1024
Stufen) je Einzelfarbe eines Pixels aufweisen, und wandelt die 10-Bit-Daten in 8-Bit-Daten
um, während
bewirkt wird, dass das menschliche Auge wahrnimmt, als ob die 1024
Tonstufen aufrechterhalten würden. Als
Techniken für
die Halbtonrasterung sind verschiedene Techniken, wie beispielsweise
das Fehlerdiffusionsverfahren, Das Dithering-Verfahren und das Rasterverfahren
bekannt. In einem Elektrofotografieprozess wird vorzugsweise das
Rasterverfahren verwendet, in welchem ein Halbtonpunkt (ein Punkt
oder eine Anhäufung
von Punkten) in einem vorbestimmten Muster wachsen gelassen wird,
während
die Dichte höher
gemacht wird. 3 stellt die Art und Weise
des Wachsen Lassens von Halbtonpunkten 31 durch das Rasterverfahren
gemäß der Zunahme
der Dichte kurz dar. 3A, 3B und 3C zeigen beispielhaft
die Halbtonpunkte 31 im Falle einer niedrigen Dichte, einer mittleren
Dichte beziehungsweise einer hohen Dichte.
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Die
CMYK-Halbtondaten, welche vom Halbtonrasterungsabschnitt 7 ausgegeben
werden und welche 8 Bits je Einzelfarbe eines Pixels aufweisen, zeigen
in 256 Stufen die Punktgrößen der
Toner jeder der CMYK-Farben an, welche an Pixel anzuhängen sind,
um einen Halbtonpunkt zu bilden. Bei der Halbtonrasterung einer
Bilderzeugungsvorrichtung der verwandten Technik wird die Bitzahl
von Daten normalerweise auf etwa 2 Bits (die Punktgröße: 4 Stufen)
je Einzelfarbe eines Pixels reduziert. Im Gegensatz dazu werden
bei der Halbtonrasterung der Ausführungsform 8-Bit-Daten verwendet,
welche die Punktgröße in 256
Stufen ausdrücken.
Dies geschieht, um die Anzahl von Rasterlinien (die Reziproke des
Abstands P der Halbtonspunkte 31, die in 3 dargestellt
sind, d.h. der Grad der Feinheit der Halbtonpunkte) zu erhöhen. Wenn
die Punktgröße eines
Pixels auf dieselbe Weise wie in der verwandten Technik in 4 Stufen
ausgedrückt
wird, ist ein Bereich einer Matrix von 16 × 16 Pixeln erforderlich, um
1024 Stufen auszudrücken,
die durch 10-Bit-Daten vom Tonkorrekturabschnitt 5 angezeigt
werden. Die Dimension der Matrix entspricht im Wesentlichen dem Abstand
P (siehe 3) der Halbtonpunkte. Wenn das
Druckwerk 11 die Auflösung
von 600 [dpi] (Punkt je Zoll nach engl. dot per inch) aufweist,
beträgt
daher die Rasterfrequenz 600 ÷ 16
= 37,5 [lpi] (Linie je Zoll nach engl. line per inch). Das heißt, die
Halbtonpunkte sind ziemlich grob. Im Gegensatz dazu wird die Punktgröße in der
Ausführungsform
in 256 Stufen ausgedrückt.
Folglich genügt
ein Bereich einer Matrix von 2 × 2
Pixeln, um 1024 Tonstufen auszudrücken, die durch die CMYK-Daten
vom Tonkorrekturabschnitt 5 angezeigt werden. Im Falle
der Auflösung von
600 [dpi] beträgt
die Rasterfrequenz daher 600 ÷ 2
= 300 [lpi], und im Falle von 300 [dpi] beträgt die Rasterfrequenz 300 ÷ 2 = 150
[lpi]. Das heißt,
die Halbtonpunkte sind sehr fein. Üblicherweise genügt die Rasterfrequenz
von etwa 150 [lpi] für
das menschliche Auge. Beim gewöhnlichen
Drucken (Drucken eines Bildes, welches von einem Menschen betrachtet
werden soll) kann daher eine Halbtonrasterung bei einer Rasterfrequenz
von wenigstens etwa 150 [lpi] durchgeführt werden. Der Halbtonrasterungsabschnitt 7 der
Ausführungsform
kann eine höhere
Rasterfrequenz von 150 bis 300 [lpi] realisieren. Auf diese Weise
wird eine Halbtonrasterung bei der Rasterfrequenz durchgeführt, welche
hinsichtlich des Druckens eines Patchbildes, das später ausführlich beschrieben
wird, höher
als jene ist, die beim gewöhnlichen
Drucken erforderlich ist. Ein Patchbild wird gedruckt, um die Rastergammacharakteristiken 23 zu
messen, die in Quadrant c von 2 dargestellt
sind. Da die Rasterfrequenz beim Drucken eines Patchbildes höher ist,
ist die Empfindlichkeit des OD-Werts des gedruckten Patchbildes
in Bezug auf eine Änderung
der Eingabetonstufe höher (das
heißt,
der OD-Wert ändert
sich spürbarer). Wenn
ein Patchbild bei der Rasterfrequenz gedruckt wird, welche höher als
jene ist, die beim gewöhnlichen
Drucken erforderlich ist, können
daher die Rastergammacharakteristiken 23 dementsprechend
genauer gemessen werden, derart dass die Tonkorrekturtabelle 17 von
hoher Genauigkeit erstellt werden kann. Als Ergebnis können Gammacharakteristiken gewöhnlichen
Druckens genau zu idealen korrigiert werden.
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Der
Halbtonrasterungsabschnitt 7 kann eine Halbtonrasterung
bei solch einer hohen Rasterfrequenz sowohl beim Drucken eines Patchbildes
als auch beim gewöhnlichen
Drucken immer durchführen.
In der Ausführungsform
wird die Halbtonrasterung jedoch nicht auf diese Weise durchgeführt. Das heißt es wird
nur, wenn ein Patchbild zu drucken ist, eine Halbtonrasterung bei
solch einer hohen Rasterfrequenz durchgeführt, und beim gewöhnlichen
Drucken wird eine Halbtonrasterung bei einer niedrigeren Rasterfrequenz
durchgeführt,
welche beim gewöhnlichen
Drucken erforderlich ist, d.h. einer Rasterfrequenz von etwa 150
[lpi]. Es wird angenommen, dass die Rasterfrequenz beim gewöhnlichen
Drucken 150 [lpi] beträgt.
Wenn das Druckwerk 11 eine Auflösung von zum Beispiel 600 [dpi]
aufweist, können
Töne einer erforderlichen
Anzahl durch eine Matrix von 4 × 4
Pixeln ausgedrückt
werden und, wenn die Auflösung
300[dpi] beträgt,
können
Töne einer
erforderlichen Anzahl durch eine Matrix von 2 × 2 Pixeln ausgedrückt werden.
Beim Drucken eines Patchbildes wird zur Verbesserung der Genauigkeit der
Tonkorrektur die erforderliche Tonanzahl auf 1024 eingestellt, wie
bereits erwähnt.
Gewöhnliches Drucken
kann jedoch hinreichend bei 256 Skalenstufen durchgeführt werden.
Beim gewöhnlichen
Drucken kann daher die Bitzahl von CMYK-Daten, die vom Halbtonrasterungsabschnitt 7 ausgeben
werden, auf die folgende Art und Weise eingestellt werden. Im Falle
von zum Beispiel 600 [dpi] beträgt
die Bitzahl etwa 256 ÷ (4 × 4) = 16
Stufen = 4 Bits, und im Falle von 300 [dpi] beträgt die Bitzahl etwa 256 ÷ (2 × 2) = 64
Stufen = 6 Bits.
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Der
Halbtonrasterungsabschnitt 7 kann sowohl beim Drucken eines
Patchbildes als auch beim gewöhnlichen
Drucken einen Raster mit solch einem Halbtonpunktwachstumsmuster
verwenden, wie in 3A bis 3C dargestellt.
In der Ausführungsform
wird jedoch nicht solch ein Raster verwendet. Wenn ein Patchbild
zu drucken ist, wird nämlich
ein Spezialraster verwendet, welcher so ausgebildet ist, dass er
die Erfassungsgenauigkeit der Rastergammacharakteristiken verbessert.
Ein Beispiel für
solch einen Spezialraster ist ein Streifenraster, wie beispielsweise
in 4A bis 4C dargestellt,
in welchem die Halbtonpunkte in der Form von Liniensegmenten in
der Unterabtastrichtung (Bogenzuführungsrichtung) angeordnet
sind. Solch ein Raster wird durch mechanische Zuführungsänderungen
im Bilderzeugungsprozess kaum beeinflusst, weshalb die Erfassungsgenauigkeit
der Rastergammacharakteristiken ausgezeichnet ist.
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Die
CMYK-Daten von Pixeln, welche als Ergebnis der Halbtonrasterung
erhalten werden, werden dem PWM-Abschnitt 9 zugeführt. Wie
bereits erwähnt,
zeigen die CMYK-Daten, welche dem PWM-Abschnitt 9 zugeführt werden
und der Halbtonrasterung unterzogen wurden, die Größen der
Toner der CMYK-Farben an, welche an Pixel anzuhängen sind. Durch Verwenden
der CMYK-Halbtondaten pulsweitenmoduliert der PWM-Abschnitt 9 Belichtungslaserimpulse
der CMYK-Farben im Druckwerk 11. Als Ergebnis werden im
Druckwerk 11 Bilder von vier Farben oder CMYK erzeugt,
welche jeweils durch Sätze
von Halbtonpunkten ausgedrückt
werden. Die Bilder von vier Farben werden in der Form eines Farbbildes
auf einen Bogen übertragen,
wobei sie übereinander überlagert
werden.
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Wie
aus der zuvor erfolgten Beschreibung ersichtlich, umfassen die Druckmodi
der Bilderzeugungsvorrichtung den gewöhnlichen Druckmodus und den
Patchbilddruckmodus (Probedruckmodus). Im gewöhnlichen Druckmodus empfängt die
Vorrichtung in dem Fall, in dem die Bilderzeugungsvorrichtung 1 ein
Terminaldrucker eines Computersystems ist, Bildinformationen vom
Hostrechner und druckt dann das Bild, und in dem Fall, in dem die
Vorrichtung ein Kopierer ist, liest die Vorrichtung ein Original, welches
durch den Benutzer festgelegt wird, und druckt dann das Bild. Im
Gegensatz dazu druckt die Bilderzeugungsvorrichtung 1 im
Probedruckmodus ein Patchbild, welches zuvor erstellt wurde, um
die Rastergammacharakteristiken 23 zu messen, die in Quadrant C
von 2 dargestellt sind. Die Daten des Patchbildes
werden in einem ROM oder dergleichen der Bilderzeugungsvorrichtung 1 programmiert (alternativerweise
können
im Falle eines Terminaldruckers Daten des Patchbildes vom Hostrechner gesendet
werden, oder im Falle eines Kopierers kann der Benutzer ein Original
festlegen, welches das Patchbild trägt).
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Das
Patchbild ist ein Farbbild, welches alle Arten von CMYK-Tonern verwendet
und verschiedene Tonstufen enthält,
die vom Mindestwert bis zum Höchstwert
für jede
von CMYK reichen, und in welchem Beziehungen zwischen den CMYK-Tonstufen und Stellen
im Bild vorgegeben sind. Ein Bild, das alle von 1024 Tonstufen für jede von
CMYK enthält, wie
beispielsweise jenes, das alle von Punktmustern von 1024 Tonstufen
verwendet, die vom Halbtonrasterungsabschnitt 7 ausgegeben
werden können, kann
als das Patchbild verwendet werden. In der Ausführungsform wird jedoch ein
Patchbild verwendet, in welchem die Töne auf ein Viertel von 1024 Tonstufen,
das heißt
256 Tonstufen, vergröbert
werden. Konkret enthält
das Patchbild, das in der Ausführungsform
verwendet wird, für
jede von CMYK 256 Tonstufen vom Tonwert von 0, welcher der Mindestdichte
entspricht, bis zum Tonwert 255, welcher der Höchstdichte entspricht.
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Im
Probedruckmodus sind der Patchsensor 13 und der Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 tätig, die
in 1 dargestellt sind. Der Patchsensor 13 ist
ein optischer Sensor, welcher in das Druckwerk 11 integriert
ist und ein Patchbild, welches als ein tonerentwickeltes Bild auf
einem Bogen oder einem Übertragungsmedium
durch das Duckwerk 11 erzeugt wird, optisch liest.
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Alternativerweise
ist der Patchsensor 13 ein Potenzialsensor, welcher in
das Druckwerk 11 eingebaut ist und ein Patchbild, welches
als ein elektrostatisches Latentbild auf einem lichtempfindlichen
Element durch das Druckwerk 11 erzeugt wird, elektrisch liest.
In dem Fall, in dem ein Patchbild tatsächlich auf einen Bogen gedruckt
wird, zeigt ein Ausgangssignal des Patchsensors 13 Werte
an, welche jeweils OD-Werte an verschiedenen Stellen (mit mehreren verschiedenen
Tonstufen) des gedruckten Patchbildes widerspiegeln. Das Ausgangssignal
wird dem Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 zugeführt.
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Auf
der Basis des Ausgangssignals des Patchsensors 13 schätzt der
Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 zuerst durch Berechnung
den OD-Wert eines Druckbildes für
jede von CMYK. Das Druckbild wird in dem Fall erhalten, in dem ein
Bild mit denselben Tonstufen wie verschiedene der Patchbilder im
gewöhnlichen
Druckmodus gedruckt wird. Diese Schätzung des OD-Werts in Bezug
auf verschiedene Tonstufen ist genau identisch mit jener der Rastergammacharakteristiken 23,
die in Quadrant C von 2 dargestellt sind. Als Nächstes berechnet
der Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 durch Verwenden
der geschätzten
Rastergammacharakteristiken 23 die Tonkorrekturtabelle 17, wie
beispielsweise in Quadrant B von 2 dargestellt.
Die vorherige Tonkorrekturtabelle 17, welche im nichtflüchtigen
Speicher der Bilderzeugungsvorrichtung 1 registriert wurde,
wird gelöscht,
und die berechnete Tonkorrekturtabelle 17 wird im nichtflüchtigen
Speicher neu registriert.
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5 stellt
ein spezifisches Beispiel des Verfahrens zum Berechnen der Tonkorrekturtabelle 17 dar.
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Eine
Tabelle 51, welche die idealen Gammacharakteristiken 21 (Quadrant
A von 2) darstellt, wird zuvor in einem ROM oder dergleichen
für jede
von CMYK programmiert. Wie bereits erwähnt, schätzt der Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 die
Rastergammacharakteristiken 23 für jede von CMYK auf der Basis
des Signals vom Patchsensor 13 und erstellt eine Tabelle 53,
welche die Charakteristiken anzeigt, auf einem Speicher (5 stellt
Abschnitte dar, die nur einer Farbe in den Tabellen 51 und 53 entsprechen).
Wie veranschaulicht, werden in der idealen Gammacharakteristiktabelle 51 OD-Ausgabewerte
(Spalte B) in Bezug auf eine Eingabetonstufe von 256 Stufen (8-Bit-Wort)
(Spalte A) geschrieben. Im Gegensatz dazu werden in der Rastergammacharakteristiktabelle 53 OD-Ausgabewerte
(Spalte D) in Bezug auf eine Eingabetonstufe von 1024 Stufen (10-Bit-Wort)
(Spalte C) geschrieben. In der Ausführungsform, wie zuvor beschrieben,
enthält
das Patchbild eine Tonstufe von 256 Stufen anstelle von 1024 Stufen.
Daher wird eine Interpolation an dem Wert des gelesenen Signals
der 256 Tonstufen durchgeführt,
um einen OD-Wert in Bezug auf die 1024 Tonstufen zu schätzen, um
dadurch die Rastergammacharakteristiktabelle 53 zu erstellen,
die in 5 dargestellt ist. Als Nächstes liest der Korrekturtabellenberechnungsabschnitt 15 OD-Ausgabewerte aus
Spalte B der idealen Gammacharakteristiktabelle 51 aus
und findet, wie durch die Pfeile 55 angezeigt, OD-Ausgabewerte,
welche jeweils gleich den ausgelesenen OD-Ausgabewerten von Spalte
C der Rastergammacharakteristiktabelle 53 sind. Eingabetonstufen
(10-Bit-Wörter),
die den gefundenen OD-Ausgabewerten
entsprechen, werden aus Spalte D der Rastergammacharakteristiktabelle 53 ausgelesen. Wie
durch die Pfeile 57 angezeigt, werden die gefundenen OD-Ausgabewerte in Spalte
E (Ausgabetonstufen) der Tonkorrekturtabelle 17 registriert.
Grauwertstufen von 256 Stufen (8-Bit-Wörter), welche mit jenen von
Spalte A der idealen Gammacharakteristiktabelle 51 identisch
sind, werden vorher in Spalte F (Eingabetonstufen) der Tonkorrekturtabelle 17 registriert.
Die Tonstufen, welche aus der Rastergammacharakteristiktabelle 53 ausgelesen
werden, werden in Spalte E in Übereinstimmung
mit allen der 256 Tonstufen (8-Bit-Wörter) von Spalte F registriert,
um dadurch die Tonkorrekturtabelle 17 zu vervollständigen.
Die neu vervollständigte
Tonkorrekturtabelle 17 ersetzt die bestehende Tonkorrekturtabelle 17 im nichtflüchtigen
Speicher.
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In
der Tonkorrekturtabelle 17 weisen die Eingabetonstufen 8 Bits
und die Ausgabetonstufen 10 Bits auf. Durch Verwenden der
Tonkorrekturtabelle 17 wandelt der Tonkorrekturabschnitt 5 von 1 die 8-Bit-Tonstufe
für jede
von CMYK, die vom Farbumwandlungsabschnitt 3 geliefert
wird, in eine 10-Bit-Tonstufe um, welche graustufenkorrigiert wird, und
sendet die tonkorrigierte Bit-Tonstufe an den Halbtonrasterungsabschnitt 7.
Die korrigierte Tonstufe, welche vom Tonkorrekturabschnitt 5 an
den Halbtonrasterungsabschnitt 7 gesendet wird, ist genau identisch
mit der korrigierten Tonstufe /',
welche von Quadrant B von 2 an Quadrant
C übergeben wird.
Die korrigierte Tonstufe /' kann
1024 Stufen durch Verwenden von 10 Bits ausdrücken. Wie aus 2 ersichtlich,
bedeutet dies, dass die Rastergammacharakteristiken 23 genau
korrigiert werden können.
Daher können
die idealen Gammacharakteristiken 21 genau realisiert werden.
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6 stellt
den Ablauf des Betriebs des Tonkorrekturabschnitt 5 und
des Halbtonrasterungsabschnitts 7 dar.
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Der
Tonkorrekturabschnitt 5 empfängt eine 8-Bit-Tonstufe von
jeder von CMYK jedes Pixels vom Farbumwandlungsabschnitt 3 (Schritt
S1). Die empfangene Tonstufe wird in eine tonkorrigierte 10-Bit-Tonstufe
gemäß der Tonkorrekturtabelle 17 umgewandelt
(S2), welche der jeweiligen Farbebene von CMYK entspricht.
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Als
Nächstes
empfängt
der Halbtonrasterungsabschnitt 7 die tonkorrigierte 10-Bit-Tonstufe
jedes Pixels für
jede von CMYK und bestimmt zunächst die
Position jedes Pixels im Bild (S3). Der Halbtonrasterungsabschnitt 7 bestimmt
danach die Pixelanzahl in einer Rasterzelle aus der Pixelposition
im Bild (S4). Eine Rasterzelle ist ein Abschnitt von mehreren Pixelbereichen,
in welchen einzelne Halbtonpunkte wachsen gelassen werden. 7 stellt
das einfachste Beispiel einer Rasterzelle dar. Die Rasterzelle 71 besteht
aus fünf
Pixeln, welche in einer Kreuzform angeordnet sind. Pixelnummern
#1 bis #5 werden den Pixeln zugeordnet. In einem Halbtonrasterungsprozess
werden solche Rasterzellen virtuell in Form von Fliesen auf dem
Bild angeordnet, und für
den Bereich von jeder der Rasterzellen wird ein Punkt gebildet,
welcher der Tonstufe des Bereichs entspricht. In dem zuvor beschriebenen
Schritt S4 wird dieser Prozess durchgeführt, das heißt, es wird
bestimmt, welchem Pixel in den Rasterzellen, welche wie Fliesen auf
dem Bild angeordnet sind, jedes Pixel des Bildes entspricht, oder
es wird die Pixelanzahl bestimmt.
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Für jede CMYK-Farbe
bestimmt der Halbtonrasterungsabschnitt 7 die Pulsweite
eines Laserstrahls für
einen Punkt, welcher an jedes Pixel anzuhängen ist, um einen Halbtonpunkt
zu bilden, welcher der Tonstufe entspricht, aus der Pixelanzahl
jedes Pixels in der Rasterzelle, welche in Schritt S4 bestimmt wird,
und der korrigierten Tonstufe jedes Pixels, welche vom Tonkorrekturabschnitt 5 empfangen
wird (S5). Es wird angenommen, dass in der Rasterzelle 71,
die in 7 dargestellt ist, ein Halbtonpunktwachstumsmuster
eingesetzt wird, wie beispielsweise in 8 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 8 bildet jeder von rechteckigen
Bereichen, welche durch Teilen eines Pixels in vier Bereiche erhalten werden,
den Mindestabschnitt der Punktgröße (d.h. die
Punktgröße eines
Pixels kann in vier Schritten geändert
werden). Wenn die Tonstufe (Dichte) höher ist, wird der Punkt in
der Reihenfolge der veranschaulichten Nummern von 1 bis 20 schrittweise
vergrößert (der
Halbtonpunkt wird wachsen gelassen). In diesem Beispiel wird in
einem Bereich mit niedriger Dichte der Punkt nur in Pixel #1 und
#3 wachsen gelassen, und in einer mittleren Dichte wird der Punkt zu
Pixel #2 erweitert. Wenn die Dichte erhöht wird, wird der Punkt zu
Pixel #4 und dann zu Pixel #5 erweitert. Auf diese Weise variieren
die Größe des Punkts,
der den Halbtonpunkt bildet, und die Stelle des Punkts im Pixel
in Abhängigkeit
von der Pixelanzahl und der Tonstufe. In dem zuvor beschriebenen Schritt
S5 wird für
jedes Pixel die Pulsweite eines Laserstrahls zum Zeichnen eines
Punkts bestimmt, welcher der Pixelanzahl und der Tonstufe entspricht.
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Der
Tonkorrekturabschnitt 5 liefert ein Signal, das so bestimmte
Pulsweite für
jedes Pixel für
jede Farbebene von CMYK bezeichnend ist, an den PWM-Abschnitt 9 (S6).
Die zuvor beschriebenen Schritte werden an allen Pixeln im Bild
durchgeführt (S7).
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Wie
bereits erwähnt,
verwendet der Halbtonrasterungsabschnitt 7 verschiedene
Raster im gewöhnlichen
Druckmodus und im Probedruckmodus. Im gewöhnlichen Druckmodus wird zum
Beispiel ein Raster mit solch einer Rasterzelle verwendet, wie beispielsweise
in 7 dargestellt, und die Punktgröße eines Pixels wird durch
6 Bits ausgedrückt,
um in etwa 50 Stufen variabel zu sein, um dadurch zu ermöglichen,
dass 256 Tonstufen wiedergegeben werden. Im Gegensatz dazu wird
im Probedruckmodus zum Beispiel ein Streifenraster, in welchem feine
Linien in der Unterabtastrichtung angeordnet sind und in welchem
eine Rasterzelle durch vier Pixel konfiguriert ist, verwendet, um
die Erfassungsgenauigkeit der Gammacharakteristiken zu verbessern,
und die Punktgröße eines
Pixels wird durch 8 Bits ausgedrückt,
um in 256 Stufen variabel zu sein, um dadurch zu ermöglichen,
dass 1024 Tonstufen wiedergegeben werden. Auf diese Weise verwenden
der gewöhnliche
Druckmodus und der Probedruckmodus verschiedene Raster, weshalb
die zuvor beschriebenen Prozesse von Schritt S4 und S5 von 6 verschiedene
Inhalte gemäß den jeweiligen
Rastern aufweisen.
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Vorstehend
wurde eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsform wird als ein Beispiel
zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendet. Es versteht
sich jedoch von selbst, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die Ausführungsform
beschränkt
ist. Daher kann die vorliegende Erfindung abgesehen von der Ausführungsform
auch auf verschiedene andere Arten und Weisen implementiert werden.