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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf optische Bilderzeugung auf einer sich bewegenden
Oberfläche
und insbesondere auf automatische Registrationseinstellungen optischer
Bilder auf der sich bewegenden Oberfläche.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Optische Bilderzeugung auf einer
sich bewegenden Oberfläche
ist bekannt, beispielsweise bei Laserdruckern und Fotokopierern,
worin optische Information abgebildet wird oder auf der Oberfläche einer
fotoleitfähigen
Trommel geschrieben wird. Optische Information wird normalerweise
auf die Oberfläche
einer Trommel mittels stationärer
Optik zusammen mit beweglicher Optik wie einem Polygon, einem Hologon
oder einem Galvanikspiegel geschrieben, um die Trommel axial zu
scannen. Die US Patente 4,796,961; 4,547,038; 4,445,125; 4,474,422
und 5,315,321 beschreiben derartige optische Bilderzeugungssysteme.
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Die Druckschrift US-A-4,534,288 offenbart ein
Verfahren zur Registration von Druckteilungen in einem Drucker,
umfassend Drucken eines ersten Musters, für das mindestens eine Bildeigenschaft
variiert, mit Fehlregistration in einer Richtung von Fehlregistration
ersten Grades, mittels mindestens einer ersten und einer zweiten
Trennung, Drucken eines zweiten Musters, für das mindestens eine Bildeigenschaft
mit Fehlregistration in einer Richtung von Fehlregistration zweiten
Grades variiert, wobei der zweite Grad geringer oder Null ist in
einer Richtung als der zweite Grad, Bestimmen der mindestens einen
Bildeigenschaft für
das erste und das zweite Muster, und Korrigieren der gegenwärtigen Registration
der mindestens einen ersten und zweiten Teilung in Antwort auf einen
Unterschied der mindestens eine Bildeigenschaft für das erste
und das zweite Muster.
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Wenn mehrfarbige optische Information
abzubilden oder zu schreiben ist wird eine endgültige Verbundfarbe im allgemeinen
durch Übereinanderlegen
von Druckteilungen erhalten. Jede Druckteilung besitzt eine unterschiedliche
Grundfarbe, und die Farbteilungsdrucke werden miteinander koordiniert und
zueinander ausgerichtet. Im allgemeinen wird eine Mehrzahl von Punkten
oder Ausschnitten jeweils unterschiedlicher Grundfarben an demselben Ort
derart gedruckt, um zueinander ausgerichtet oder übereinander
gelegt zu sein. Eine derartige Superposition von Druckteilungen
ergibt den Eindruck eines vollständigen
Farbbildes, das Farben besitzt, die von den Grundfarben unterschiedlich
sein können.
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Normalerweise werden drei oder vier
Teilungen verwendet, jeweils mit einer Grundfarbe (oder normalerweise
schwarz), um eine endgültige
Verbundfarbe zu erhalten. In einigen Fällen werden auch zusätzliche
Farbteilungen verwendet. Das endgültige Verbundbild wird durch
Feineinstellung der Position jeder Teilung mittels Ausrichtung des
Systems erhalten, um die Teilungsdrucke genau übereinander zu legen. Der Ausrichtungsprozess
und die Ausrichtung selbst werden als Registration bezeichnet.
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Wenn die Teilungen etwas außerhalb
einer Registration gedruckt werden, wird das Erscheinungsbild eines
Bildes etwas verschlechtert. Falls allerdings die Teilungen mehr
als geringfügig
außerhalb
Registration sind, wird die Wirkung einen Betrachter stören. Insbesondere
werden sich die einzelnen Ränder
von Objekten, die durch die jeweiligen Teilungen gebildet sind,
voneinander trennen, und die Qualität des endgültigen Farbbildes wird erheblich
verschlechtert werden.
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Um eine im wesentlichen perfekte
Registration zu erhalten, wird das Bilderzeugungssystem vor einem
Druckvorgang fein abgestimmt und eingestellt durch Durchführen mehrerer
Registrations-Iterationen, bis das Ergebnis als annehmbar beurteilt
wird. In praktischen Systemen wird die Registration üblicherweise
durch Übereinanderlegen
einer Mehrzahl von Teilungen vorbestimmter Muster und visuelles Überprüfen der
Muster zur Ausrichtung durchgeführt. Die
Ergebnisse der Registration sind nur qualitativ und hängen von
den Fähigkeiten
der Person ab, die den Grad des Zusammentreffens der Teilungen überprüft und den
Drucker einstellt.
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Darüber hinaus haben die Anmelder
festgestellt, dass bei einigen Verfahren zum Drucken digitaler Bilder
der sichtbare Maßstab
unterschiedlicher Farbbilder auf dem endgültigen Substrat von Teilung zu
Teilung variieren kann, selbst wenn sie alle dieselbe Größe auf einer
bilderzeugenden Oberfläche
besitzen, auf der sie gebildet werden. Dies wird bestenfalls zu
einem Verbundbild, in welchem zumindest einige der Teilungen fehlregistriert
sind über
mindestens einen Abschnitt des Bildes.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe einiger bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen von
Bildregistration, bevorzugt automatisch, in einem optischen Bilderzeugungssystem,
beispielsweise in einem Laserdruck- oder Fotokopiersystem, bereitzustellen.
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Es ist eine Aufgabe einiger bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen
eines Betrages der Bildskalierung zwischen verschiedenen Teilungen, bevorzugt
automatisch, beispielsweise in einem Laserdruck- oder Fotokopiersystem,
bereitzustellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Teilungen in einer
vorbestimmten Form in derselben Farbe gedruckt, um ein erstes Muster
zu bilden. Dieses Muster ist derart aufgebaut, dass eine Fehlregistration
der Teilungen sich in einer oder mehreren messbaren Eigenschaften
des Musters verändert. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung umfassen diese Eigenschaften eine oder mehrere einer
Druckformeigenschaft und einer durchschnittlichen Farbdichte des
ersten gedruckten Musters. Der entstehende Druck wird mit einem
zweiten Muster verglichen, das bevorzugt zusammen mit dem ersten
Muster gedruckt ist, dessen Eigenschaften (beispielsweise Form und/oder
durchschnittliche Farbdichte) nicht von Fehlregistrationen der Teilungen
abhängen.
Das zweite Muster ist bevorzugt unter Einsatz beider Teilungen gedruckt,
obwohl in einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
eine einzelne Teilung verwendet wird, um das zweite Muster zu drucken.
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Das erste Muster und das zweite Muster
besitzen bevorzugt dieselbe durchschnittliche Farbdichte, wenn die
Teilungen registriert sind. Die durchschnittliche Farbdichte (oder
von der durchschnittlichen Farbdichte abgeleitete Faktoren, des
ersten und des zweiten Musters werden bevorzugt verglichen, um das
Ausmaß der
Fehlregistration abzuschätzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Systemregistration durch diese geschätzte Fehlregistration
korrigiert.
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Alternativ besitzen das erste und
das zweite Muster einen charakteristischen Abstand. Der charakteristische
Abstand für
die erste Teilung wird nicht durch Fehlregistration der Teilungen
beeinflusst, und der charakteristische Abstand für das zweite Muster wird durch
Fehlregistration beeinflusst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein zweiter Druck der Teilungen mit der korrigierten
Ausrichtung durchgeführt,
und dieser Ausdruck wird im Hinblick auf Fehlregistration überprüft, die
dann korrigiert wird. Bevorzugt werden zusätzliche Iterationen durchgeführt, bis
die Fehlregistration unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt.
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Nachdem ein erstes Paar von Teilungen
registriert ist, wird bevorzugt eine der registrierten Teilungen
mit einer dritten Teilung registriert, auf dieselbe Weise wie oben
beschrieben. Die dritte Teilung wird bevorzugt in dem Registrationsprozess
derart eingestellt, dass nach der zweiten Registration alle drei
Teilungen gegenseitig registriert sind. Dieser Prozess wird wiederholt,
bis alle Teilungen, die zum Drucken verwendet werden, gegenseitig
registriert sind.
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In bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung wird dieselbe Farbe verwendet, um all die Teilungen
während
der Registration zu drucken, obwohl unterschiedliche Farben verwendet
werden, wenn die endgültigen
Bildteilungen gedruckt werden.
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Ein ähnliches System wird verwendet,
um Skalenvariationen zwischen nacheinander folgenden Teilungen zu
bestimmen und zu korrigieren. Eine Art, in der derartige Variationen
auftreten können,
ist wenn die Abmessungen des Substrats zwischen nacheinander folgender Übertragung
der Teilungen auf dieses sich verändern. Falls beispielsweise
der Übertragungsprozess
Wärme einsetzt,
werden die Substratabmessungen mit nacheinander folgenden Übertragungen
variieren, da das Substrat durch jede der Übertragungen (bis zu einer
gewissen Temperatur) erwärmt
wird. Zusätzlich
kann bei Systemen, die feuchte Toner oder Tinten verwenden, das
Befeuchten des Substrats eine Veränderung der Abmessungen verursachen.
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Um Skalenveränderungen zu bestimmen wird
eine Serie von Mustern (wie oben beschrieben) entlang der Länge und/oder
entlang der Breite des Substrats gedruckt. Der Versatz der Teilungen
wird als eine Funktion der Länge
(oder Breite) bestimmt und es wird eine beste Anpassung für die Funktion bestimmt.
Die beste Anpassung wird in folgender Form sein: δ(z) = a +
bz. Der Beiwert "a" gibt den erforderlichen
Versatz oder die Fehlausrichtungskorrektur an, und der Faktor "b" gibt eine Skalenkorrektur an, die auf
die Daten angewendet wird. Die Skalen- und Versatzkorrekturen können auf
digitale Daten angewendet werden, wenn die Vorrichtung ein digitaler
Drucker ist, oder können
als eine Vergrößerung oder
ein Versatz angewendet werden, falls die Daten analog vorliegen,
wie in einem Kopierer.
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Es ist zu beachten, dass der obige
Prozess für
bestimmte Systemarten am einfachsten angewendet wird. In einem solchen
System wird ein einzelner Fotorezeptor verwendet, um separat latente elektrostatische
Bilder der verschiedenen Teilungen zu bilden. Die individuellen
Teilungen werden unter Verwendung unterschiedlicher Farbtoner entwickelt und
die entwickelten Teilungen werden auf das Substrat übertragen,
entweder direkt oder über
ein Zwischenübertragungselement.
In vielen Fällen
können die
Toner Flüssigtoner
und/oder das Zwischenübertragungselement
kann erwärmt
sein, was unter anderem die Ursachen von Fehlausrichtungs/Skalierungsproblemen
sein kann.
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Beim Registrieren eines solchen Systems werden
gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung zwei latente Bilder entsprechend Teilungen wie oben
beschrieben gebildet und mit demselben Tonermaterial entwickelt,
um die oben beschriebenen Bilder zu bilden. Dies ergibt ein einzelnes
Farbbild für
beide Muster. Diese Farbe kann irgendeine der verfügbaren Farben
sein, die beim Drucken verwendet werden.
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In anderen Systemen können die
verschiedenen Teilungen nicht in derselben Farbe gebildet werden.
Derartige Systeme umfassen Systeme, in denen Teilungen tandemartig
mit unterschiedlichen Druckantrieben gedruckt werden. Diese können elektrofotografische
Systeme, andere elektrografische Systeme, oder sogar herkömmliche
Plattendrucksysteme sein. Andere derartige Systeme umfassen Systeme,
bei denen Teilungen mit demselben Druckantrieb durch Verändern von
Druckplatten oder -Mastern gedruckt werden. Derartige Systeme sind
im allgemeinen herkömmliche
Druckplatten- oder Druckmastersysteme.
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Für
diese Systeme können
die mindestens zwei Teilungen mit unterschiedlichen Farben gedruckt
werden. Wenn unterschiedliche Farben in einem Registrationsverfahren
verwendet werden, wird bevorzugt ein Spektralbereich, der den Farben
gemeinsam ist, und bevorzugt ein Spektralbereich, in welchem die
zwei Farben Licht gleichermaßen
absorbieren, identifiziert. Dann wird das Registrationsverfahren
durchgeführt,
unter Einsatz von Licht in dem identifizierten Spektralbereich.
Die Messungen werden bevorzugt mittels eines optischen Filters durchgeführt, der
im wesentlichen alle Wellenlängen außerhalb
des identifizierten Spektralbereichs zurückweist. Dieser Bereich kann
innerhalb der normalen Farbausdehnung der Farben liegen, oder kann
im infraroten oder ultravioletten liegen, falls die sichtbaren Farbenerstreckungen
nicht überlappen.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung kann den Tinten ein Additiv, das in sichtbaren transparent
ist, jedoch im W oder infrarot absorbiert, eingefügt werden.
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Eine Zielrichtung des Verfahrens
und der Vorrichtung, die gemäß einiger
bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, bezieht sich auf
das Erhalten quantitativer Informationen in Antwort auf einen Grad
der Registration (oder Fehlregistration) und/oder Skalendifferenzen
optischer Bilderzeugungssysteme wie beispielsweise Druck- oder Fotokopiersysteme.
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In einigen bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wird eine durchschnittliche optische Dichte
(OD) sowohl für
das erste als auch für
das zweite Muster gemessen. Von den gemessenen OD-Werten werden
bevorzugt Punktflächen
(dot areas – DA)
berechnet und dann verglichen. Die Bandbreite der berechneten DA-Werte
gibt die Richtung und das Vorzeichen der Fehlregistration an, und
gibt die Richtung und Größenordnung
der erforderlichen Korrektur an.
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Um Skalenveränderungen zu bestimmen, wird
eine Serie von Mustern (wie oben beschrieben) entlang der Länge und/oder
entlang der Breite des Substrats gedruckt. Der Versatz der Teilungen
wird als eine Funktion der Länge
(oder Breite) bestimmt, und es wird eine beste Anpassung für die Funktion bestimmt.
Diese beste Anpassung wird in folgender Form sein: δ(z) = a +
bz. Der Beiwert "a" gibt die Fehlregistration
oder Fehlausrichtung an, und der Faktor "b" gibt
einen Skalenfehler an.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die optische Dichte durch einen
Dichtemesser (Densitometer) gemessen. Noch bevorzugter wird der
Dichtemesser während
der Registration in Verknüpfung
mit dem Bilderzeugungssystem betrieben, um in Echtzeit die optische
Dichte einer Überlappung
zu messen, die auf dem Testblatt erzeugt wird.
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Alternativ werden die durchschnittlichen
optischen Dichten, die über
das erste und das zweite Muster gemessen wurden, zu Registrationszwecken verwendet,
ohne eine DA zu berechnen. Die gemessen durchschnittlichen OD-Werte
werden dann verglichen, und die Richtung und der Betrag der Fehlregistration
(und Korrektur) werden geschätzt.
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Falls der Unterschied zwischen den
gemessenen durchschnittlichen OD-Werten oder Das für die zwei
Muster innerhalb eines ebenen Bereichs (entsprechend einer gegebenen
Fehlregistration) liegen, wird die Registration des optischen Bilderzeugungssystems
als annehmbar beurteilt. In ähnlicher Weise,
wenn Skalierung und Fehlregistration korrigiert werden müssen, sollten
alle Muster innerhalb des Bereichs liegen. Andernfalls wird die
Registration und/oder der Skalierungsvorgang iterativ durchgeführt, bis
die gewünschte
Registration und/oder Skalierungsgenauigkeit erzielt ist (oder es
kann nicht sichergestellt werden, dass die Registration und/oder die
Skalierung die Konvergenzkriterien erfüllen).
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Eine Zielrichtung des Verfahrens
und der Vorrichtung, die in Übereinstimmung
mit einigen bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, bezieht sich auf
ein unabhängiges
Bestimmen der Registration und des Skalierungsfehlers in Bezug auf
eine Teilung für
jede der anderen Teilungen. Die Registration und/oder Skalierung
wird bevorzugt für
jede der Teilungen optimiert, um für das Bilderzeugungssystem
eine annehmbare Registration und/oder relativen Skalierungspegel
zu erhalten.
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Somit wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein Verfahren zur Registration von Druckteilungen
in einem Drucker bereitgestellt, umfassend:
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- (a) Drucken eines ersten Musters, bei dem mindestens
eine Bildeigenschaft relativ schwach mit Fehlregistration variiert,
mittels mindestens einer der ersten und der zweiten Teilung;
- (b) Drucken eines zweiten Musters, bei dem die Bildeigenschaft
relativ stark mit Fehlregistration variiert, mittels der ersten
und der zweiten Teilung;
- (c) Bestimmen mindestens einer Bildeigenschaft für das erste
und das zweite Muster; und
- (d) Korregieren der gegenseitigen Registration der ersten und
der zweiten Teilung in Antwort auf ein Unterschied in der bestimmten,
mindestens einen Eigenschaft für
das erste und das zweite Muster.
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Das Verfahren umfasst bevorzugt ein
Wiederholen von mindestens (b) bis (d) für eine dritte Teilung anstelle
der zweiten Teilung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das erste Muster unter Einsatz sowohl der ersten
als auch der zweiten Teilung gedruckt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Eigenschaft eine Punktfläche.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Eigenschaft ein Farbton.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Punktfläche
als eine Messung optischer Dichte bestimmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Eigenschaft eine durchschnittliche optische
Dichte des Musters.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das Muster nur unter Einsatz einer Teilung gedruckt.
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Die erste und die zweite Teilung
werden bevorzugt in einer selben Farbe gedruckt. Alternativ werden
die erste und die zweite Teilung in unterschiedlichen Farben gedruckt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Eigenschaft eine Ausdehnung. Das erste Muster
umfasst bevorzugt eine Serie von Linien, die ein gegebenes Abstandsmuster
besitzen, gedruckt mittels der ersten Teilung, und worin das zweite
Muster eine Serie von Linien umfasst, die das gegebene Abstandsmuster
besitzen, und worin in der Abwesenheit von Fehlregistration einige
der Linien unter Einsatz der ersten Teilung gedruckt sind und einige
der Linien unter Einsatz der zweiten Teilung gedruckt sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung variiert die Eigenschaft des ersten Musters nicht
mit Fehlregistration.
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Das erste Muster umfasst bevorzugt
mindestens ein erstes Rechteck, das durch die erste Teilung gedruckt
ist und eine gegebene Ausdehnung besitzt, und mindestens ein zweites
Rechteck, das durch die zweite Teilung gedruckt ist, das eine geringere
Ausdehnung als das erste Rechteck in mindestens einer Richtung besitzt,
wobei das zweite mindestens eine Rechteck vollständig innerhalb des ersten Rechtecks liegt,
so dass die Eigenschaft nicht eine Funktion der Fehlregistration
der Teilung; und
das zweite Muster umfasst mindestens ein drittes Rechteck,
das durch die erste Teilung gedruckt ist, und mindestens ein viertes
Rechteck, das durch die zweite Teilung gedruckt ist, das dritte
Rechteck teilweise überlappend,
wobei die Ausdehnung der einander teilweise überlappenden Rechtecke die
gegebene Ausdehnung besitzt, wenn die Teilungen registriert sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das erste Muster mindestens ein erstes Rechteck,
das durch die erste Teilung gedruckt ist, eine erste gegebene Ausdehnung
besitzt, und mindestens ein zweites Rechteck, das durch die zweite
Teilung gedruckt ist, die erste gegebene Ausdehnung besitzt, das
erste Rechteck teilweise überlappend,
wobei die Ausdehnung der einander teilweise überlappenden Rechtecke ein
Muster bereitstellt, deren Eigenschaften relativ schwach mit einer
Fehlregistration der Teilungen variiert; und
das zweite Muster
umfasst mindestens ein drittes Rechteck, das durch die erste Teilung
gedruckt ist, und mindestens ein viertes Rechteck, das durch zweite
Teilung gedruckt ist, das dritte Rechteck teilweise überlappend,
wobei die Ausdehnung der einander teilweise überlappenden Rechtecke denselben Werteeigenschaft
bereitstellt wie für
das erste Muster, wenn die Teilungen registriert sind, und worin
die Ausdehnung des dritten und des vierten Rechtecks sehr viel geringer
als die erste gegebene Ausdehnung ist, so dass die Eigenschaft des
zweiten Musters sehr viel empfindlicher gegenüber Fehlregistration ist als
das erste Muster.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren:
Identifizieren eines Spektralbereichs,
in welchem die unterschiedlichen Farben eine im wesentlichen gleiche
Absorption besitzen; und
Einsetzen einer Eigenschaft der Muster
in dem Spektralbereich zum Registrieren der Teilungen.
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Das Verfahren umfasst bevorzugt Drucken einer
Mehrzahl der Muster und Einsetzen eines durchschnittlichen Werts
der Eigenschaft beim Korrigieren der Registration.
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Das Verfahren umfasst bevorzugt:
Drucken
einer Mehrzahl der Muster;
Bestimmen einer Funktionsanpassung
an Variationen der Eigenschaften; und
Einsetzen eines Terms
null-ter Ordnung in der Funktionsanpassung, um die Registration
zu korrigieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Korrigieren der Ausrichtung das Korrigieren
von Skalierungsunterschieden zwischen den Teilungen, und umfasst
das Einsetzen einer Variation in der Eigenschaft ein Korrigieren
der Skalierungsunterschiede zwischen den Mustern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Korrigieren der Ausrichtung ein Korrigieren
der Skalierungsunterschiede zwischen den Teilungen, und umfasst
ein Drucken einer Mehrzahl der Muster und ein Einsetzen einer Variation
der Eigenschaft beim Korrigieren der Skalierungsunterschiede zwischen
den Mustern.
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Die zum Korrigieren der Skalierung
eingesetzte Variation ist bevorzugt eine Variation erster Ordnung
der Eigenschaft.
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Das erste und das zweite Muster weisen
bevorzugt eine Mehrzahl sich wiederholender Untermuster auf, und
ein durchschnittlicher Wert der Eigenschaft über das Ausmaß des Musters
wird beim Korrigieren der Registration verwendet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung druckt der Drucker die Teilung ohne eine Veränderung
von Druckplatten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Drucker ein elektrostatischer Drucker. Der
elektrostatische Drucker ist bevorzugt ein elektrofotografischer
Drucker.
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Der Drucker verwendet bevorzugt flüssigen Toner,
um zu drucken. Alternativ verwendet der Drucker pulverförmigen Toner,
um zu drucken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein Zwischenübertragungselement verwendet,
um die Teilungen zwischen einer bilderzeugenden Oberfläche, auf
der die Teilungen gebildet werden, und einem Substrat zu übertragen.
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Das Zwischenübertragungselement wird bevorzugt
gewärmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Muster nur zur Registration verwendet,
und werden nicht zusammen mit einem Bild gedruckt, für welches
die Registration gewünscht
wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient die Registration zum Ausrichten des Druckers
und nacheinander folgende Bilder, unterschiedlich von den Mustern,
werden mit derselben Druckerausrichtung gedruckt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verwendet der Drucker vorgesehene Platten für jede Teilung.
Der Drucker verwendet bevorzugt Druckertinte, um die Muster zu drucken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird derselbe Druckantrieb verwendet, um die Teilungen
zu drucken. Alternativ werden unterschiedliche Druckantriebe verwendet,
um die Teilungen zu drucken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren:
Wiederholen von zumindest
(a) bis (c) nach dem Korrigieren der Ausrichtung gemäß (d), bevorzugt
bis der Unterschied unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird noch deutlicher
verständlich
durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen
derselben, gelesen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer
der Figuren auftaucht, sind in allen Figuren, in denen sie auftauchen,
jeweils mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.
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1A und 1B zeigen schematisch zwei Ausdrucke,
die verschiedene Druckregionen besitzen, nützlich zum Durchführen eines
Registrationsverfahrens gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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2A und 2B zeigen schematisch die Druckmuster
in zwei der Regionen aus 1A,
gedruckt gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
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3A und 3B zeigen schematisch zwei
alternative Muster, nützlich
zum Durchführen
einer Registration gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 zeigt
schematisch einen Abschnitt eines elektrografischen Systems, geeignet
zur Registration unter Einsatz eines Registrationsverfahrens der
vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
schematisch einen weiteren Abschnitt eines elektrografischen Systems,
geeignet zur Messung der Fehlregistration zwischen verschiedenen
Teilungen; und
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6 zeigt
schematisch zwei alternative Muster, nützlich zum Durchführen eines
Verfahrens gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird nun auf 1A Bezug genommen, die schematisch einen
Ausdruck 30 zeigt, in der verschiedene Regionen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gedruckt sind.
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Der Ausdruck 30 umfasst
eine Mehrzahl von Regionen 32 und 34, die verwendet
werden, um die Registration zwischen einer ersten (Referenz-)Teilung
und einer zweiten Teilung zu bestimmen und zu korrigieren. 1B zeigt einen zweiten Ausdruck 40, in
welchem Regionen 36 (zusammen mit Information von der Region 34)
verwendet werden, um die Registration zwischen einer dritten Teilung
und der Referenzteilung zu bestimmen und zu korrigieren, und Regionen 38 (zusammen
mit Information von der Region 34) werden verwendet, um
die Registration zwischen einer vierten Teilung und einer Referenzteilung zu
bestimmen und zu korrigieren.
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Da die Ausrichtung jeder der Teilungen
zu der Referenzteilung ähnlich
ist, wird nun eines der Verfahren ausführlich beschrieben, nämlich die
Registration eines ersten Paares von Teilungen, unter Einsatz der
Regionen 32 und 34.
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Die Region 32 umfasst eine
Serie von bevorzugt fest gedruckten Bereichen 44, wie in 2A gezeigt. Ein Abschnitt
des gedruckten Bereichs, der mit der ersten Teilung bedruckt ist,
ist mit Bezugszeichen 46 bezeichnet, und ein Abschnitt,
der mit der zweiten Teilung bedruckt ist, ist mit Bezugszeichen 48 bezeichnet.
Die bedruckten Abschnitte 46 und 48 sind mit entgegengesetzt
ausgerichteten, diagonalen Linien gekennzeichnet, so dass die mit
beiden Teilungen bedruckten Regionen kreuzweise schraffiert sind.
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Die Region 34 umfasst eine
Serie bedruckter Bereiche 49, wie in 2B gezeigt. Der gesamte bedruckte Bereich
ist mit der ersten Teilung bedruckt, bezeichnet mit Bezugszeichen 48', und mit derselben diagonalen
Markierung wie in 2A markiert.
Die zweite Teilung bedruckt nur einen schmalen Streifen 46' im Zentrum
des Druckabschnitts 48'.
Der Streifen 46' ist
mit derselben diagonalen Markierung wie in 2B markiert. Da sie allerdings den Ausdruck
der ersten Teilung überlagert,
ist sie als kreuzweise schraffiert in 2B gezeigt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden beide Teilungen in derselben Farbe gedruckt.
Ein Vergleich der Ausdrucke der 2A und 2B zeigt, dass wenn es keine
Fehlregistration zwischen den Teilungen gibt, sie dieselben sind,
wobei der einzige Unterschied zwischen diesen die Art ist, auf welche
das Muster gebildet ist. Alternativ wird die Messung in einem Spektralbereich
durchgeführt, in
welchem die Tinten dieselbe Dichte besitzen.
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Falls es allerdings eine Fehlregistration
in der Druckrichtung (gezeigt als Pfeil 42) gibt, ist die Fläche der
Ausdrucke unterschiedlich, wobei das Vorzeichen des Unterschieds
von der Richtung der Fehlregistration abhängt. Dieser Unterschied ist
proportional zu dem Betrag der Fehlregistration. Eine Berechnung
der Punktfläche
basierend auf einer Messung der durchschnittlichen Dichte wird etwa proportional
zu dem tatsächlichen
gesamten Druckbereich und somit zu der Fehlregistration sein.
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Im allgemeinen wird die Punktfläche (tatsächlich bedruckter
Anteil) mittels folgender Formel berechnet:
wobei DAS die effektive Punktfläche einer
Test- oder Referenzregion
32 oder
34 (wie in
1A gezeigt) ist, und OD
S ist die durchschnittliche optische Dichte der
Region (gemessen über
die bedruckten und nicht bedruckten Bereiche). OD
B ist
die optische Dichte des Hintergrunds (d. h. des Papiers, auf welchem
das Bild gedruckt ist). Diese kann in den Bereichen zwischen den
Regionen gemessen werden. OD
F ist die optische
Dichte einer vollständig
bedruckten Region, wie einer Region
45 in
1.
Als praktische Angelegenheit ist die zur Bestimmung der Fehlregistration verwendete
Punktfläche
die durchschnittliche Punktfläche,
die über
alle gleichen, fest gedruckten Bereiche und dazwischen liegenden
unbedruckten Räume gemessen
ist.
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Falls das System korrekt ausgerichtet
ist, ist der berechnete DA derselbe für die Regionen 32 und 34.
Falls allerdings in der Position von 32 oder 34 eine
Fehlregistration vorhanden ist, ist der berechnete DA für die zwei
Regionen unterschiedlich, wobei das Vorzeichen des Unterschiedes
die Richtung der Fehlregistration anzeigt. Der Betrag des Unterschieds
ist näherungsweise
proportional zum Betrag der Fehlregistration, wobei die Proportionalität durch die
Geometrie der bedruckten Bereiche bestimmt ist.
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Bei Laser- oder anderen Systemen,
in denen Information linienweise geschrieben wird, ist die zu korrigierende
Fehlregistration im allgemeinen eine Systemfehlregistration und
nicht eine Fehlregistration in den Daten selbst. Somit wirkt das
vorliegende Registrationssystem, um Systemfehlausrichtungen zu korrigieren,
die zu einer Fehlregistration der Teilungen führt. In einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden die in 1 und 2 gezeigten Muster separat von den gerade
zu druckenden Bildern gedruckt und das System wird ausgerichtet. Nachdem
das System ausgerichtet ist, werden jegliche Teilungen, die das
gerade gewünschte
Bild bilden, ebenso ausgerichtet sein. Wenn das Drucksystem fehlausgerichtet
ist, kann eine Grobausrichtung des Systems durch Versetzen der Daten
erzielt werden, die gescannt werden, um die verschiedenen Teilungen
durch eine oder mehrere Linien zu bilden. Für Hochqualitätsdruck
ist die sich ergebende ±0,5-Liniengenauigkeit
nicht ausreichend.
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Alternativ zum Druck des Referenzmusters mit
zwei Teilungen kann das Referenzmuster, falls eine hochdichte Farbe
(wie schwarz) verwendet wird, mit nur einer Teilung gedruckt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass die Genauigkeit der Ausrichtung nur
minimal beeinflusst wird. Falls Skalierungsunterschiede zwischen
den Teilungen vorhanden sind, wird es unmöglich sein, das System über die
gesamte Länge
des Ausdrucks auszurichten. Um eine derartige Ausrichtung durchzuführen, muss
eine Skalierungsveränderung
der Daten zwischen den Teilungen bestimmt werden. Um Skalierungsfehler
zu bestimmen, wird der Versatz der Teilungen als eine Funktion der
Länge (oder
Breite) bestimmt, und eine beste Anpassung für die Funktion wird bestimmt.
Diese beste Anpassung wird in der Form sein: δ(z) = a + bz. Der Beiwert "a" gibt den erforderlichen Versatz oder
die Ausrichtungskorrektur an, und der Faktor "b" gibt
eine Skalierungskorrektur an, die auf die Daten angewendet wird.
Der Nullpunkt von "z" wird bevorzugt im
Zentrum der Seite positioniert, um Veränderung in der Skalierung und
dem Versatz auf ein Minimum zu reduzieren. Die Skalierungs- und
Versatzkorrekturen können
auf die digitale Daten angewendet werden, wenn die Vorrichtung ein
digitaler Drucker ist, oder können
als eine Vergrößerung und
ein Versatz angewendet werden, falls die Daten analog vorliegen,
wie in einem Kopierer.
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3A und 3B zeigt Referenz- und Fehlregistrationssensitive
Muster, die in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Registrationsverfahrens
der Erfindung nützlich
sind.
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Das Muster aus 3A umfasst dünne Linienpaare 80,
die mit einer einzelnen Teilung gedruckt sind. Der Abstand zwischen
jedem Linienpaar ist derselbe, und der Abstand zwischen den Linienpaare
ist ebenso derselbe. Der Abstand innerhalb eines Paares ist bevorzugt
unterschiedlich von den Abstand zwischen Paaren.
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Das Muster aus 3B umfasst dünne Linienpaare 82,
die identisch zu denjenigen aus 3A erscheinen.
Allerdings sind abwechselnde Linien (84 und 86)
unter Einsatz unterschiedlicher Teilungen gedruckt. Somit wird der
Abstand zwischen Linien in einem Paar und der Abstand zwischen Paaren
von der Fehlregistration zwischen den Teilungen abhängen.
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Eine einfache Messung der Abstände (beispielsweise
unter Einsatz der Ausgabe eines On-line-Detektors) ermöglicht die
Bestimmung des Zentrum-zu-Zentrum-Abstandes zwischen den Linien.
Die Unterschiede zwischen den Abständen, die für die Muster aus 3A und 3B gemessen sind, zeigen nicht nur den
Betrag der Fehlregistration, sondern auch deren Richtung an. Da
eine Anzahl von Linienpaaren jedes Typs in jedem Muster vorhanden ist,
und eine Anzahl von Mustern jedes Typs gedruckt wird, können ziemlich
hohe Genauigkeiten erzielt werden, falls die Abstandsmessungen Bemittelt
werden. Auf ähnliche
Weise zu der oben in 2 beschriebenen
kann die Skalierung ebenso bestimmt werden.
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4 zeigt
ein Druckersystem, basierend auf demjenigen beschrieben in dem US
Patent 5,315,321 (das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist),
welches System Registrations- und Skalierungskorrekturen
mit einer besseren Genauigkeit als eine Scanlinie durchführt. In
dem Umfang, in welchem Elemente in 3 in
der vorliegenden Anmeldung nicht beschrieben sind, wird der Laser
auf das Patent für
weitere Details verwiesen. Das System aus 4, wie in diesem Patent beschrieben, korrigiert
Variationen in der Rotationsgeschwindigkeit eines Fotorezeptors 8 durch
Winkeleinstellung eines Galvano-Spiegels 12. Im allgemeinen
sendet eine optische Bildquelle 10 ein Timingsignal zu
einer Regelelektronik 24, die ebenso ein Signal von einem Encoder 9 und
einem end-of-line-Sensor 26 empfängt. Der Regler 24 regelt
die Position des Spiegels 12 unter Einsatz eines Spiegelreglers 20,
um die Position des Scanstrahles auf dem Fororezeptor 8 derart
einzustellen, dass der Strahl korrekt auf dem Fotorezeptor positioniert
ist. Da die Einstellung des Spiegels 12 feiner sein kann
als eine einzelne Linie des Scans, kann die Ausrichtung des Strahls
ebenso feiner sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
eine zusätzliche
Einstellung des Spiegels 12 durch den Regler 24 in
Antwort auf ein Einstellsignal 28 bereitgestellt, um die
Fehlregistration, die unter Einsatz des oben beschriebenen Verfahrens
gemessen wurde, einzustellen. Darüber hinaus kann die Regelelektronik 24 ebenso
die Skalierung des gedruckten Bildes entweder durch Aufbringen eines
Versatzes auf den Spiegel 12, der eine Funktion der Zeit
ist (über
die Regelelektronik 24), oder durch Verändern der Skalierung des digitalen Bildes
(über die
optische Bildquelle 10), regeln. Skalierungsalgorithmen
sind im Stand der Technik bekannt.
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Während
die in 4 gezeigte Konfiguration bevorzugt
ist, kann jegliches Verfahren, das zum Korrigieren der Ausrichtung
und/oder Skalierung nützlich ist,
verwendet werden, insbesondere falls es eine Ausrichtung besser
korrigiert als auf einer einzelnen Linie.
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Es sollte verständlich sein, dass eine Fehlregistration,
die größer ist
als eine Linie, zuerst korrigiert werden kann durch Umschalten der
Daten durch eine gesamte Scanlinie. Bruchstückhafte Fehlregistration kann
dann optisch oder sogar mechanisch korrigiert werden.
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5 zeigt
einen Abschnitt eines elektrografischen Systems, das zum Bestimmen
der Fehlregistration von Teilungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung geeignet ist. 5 zeigt einen
verallgemeinerten elektrografischen Flüssigtonerdrucker, wie im Stand
der Technik bekannt ist. Das gezeigte System ist nur beispielhaft
und wird verwendet, um das Verfahren der Registration und der Skalierung
der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Die Methodologie
der Bilderzeugung kann irgendeine einer breiten Vielzahl unterschiedlicher
verfügbarer
Pulver- oder Flüssigtonersysteme sein.
Im allgemeinen erscheint die vorliegende Erfindung nicht auf irgendein
besonderes System beschränkt
zu sein, obwohl die Ursache und die Schwere der Probleme von dem
Bilderzeugungsverfahren und dem besonderen Bilderzeugungssystem
abhängen
können.
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In Übereinstimmung mit dem normalen
Betrieb des in 5 gezeigten
Systems wird ein Fotorezeptor 8 durch Corotron, Scorotron
oder eine andere Elektrifiziereinrichtung 50 elektrifiziert.
Ein Scannerlaserstrahl oder Strahlen 52 (nach Reflektion durch
den Spiegel 12) treffen auf den Fotorezeptor 8 und
bilden ein latentes Bild einer besonderen Teilung darauf. Ein Flüssigtonerspender 54,
der ein Sprühspender,
eine Serie von Sprühspendern
oder eine Serie von Schlitzspendern, wie im Stand der Technik bekannt,
sein kann, führt
einen Flüssigtoner
einer der Teilung entsprechenden Farbe zu. Das latente Bild wird
durch den Toner entwickelt, um ein sichtbares Bild auf dem Fotorezeptor
zu bilden. Eine Entwicklungswalze 56 unterstützt die
Entwicklung und entfernt sowohl Toner, der nicht zum Entwickeln
des Bildes verwendet wird, als auch überschüssige Flüssigkeit von dem Fotorezeptor 8.
Eine Serie von Kratzklingen oder eine andere Einrichtung entfernen
dieses Material von der Entwicklungswalze 56, bevorzugt
zur Wiederverwendung. Bevorzugt komprimiert eine Quetschwalze 58 das
Bild und entfernt überschüssige Flüssigkeit
davon, vor der Übertragung des
Bildes auf ein Zwischenübertragungselement 60. Das
Bild wird dann auf ein Blatt 62, das auf einer Druckwalze 64 gehalten
ist, übertragen.
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Nach der Übertragung des Bildes auf das Zwischenübertragungselement
werden Resttoner und Ladung auf dem Fotorezeptor bevorzugt durch eine
Entladungs- und Reinigungsvorrichtung 66 entfernt, die
irgendeine der zahlreichen im Stand der Technik bekannten Typen
sein kann.
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Die Teilungen werden geschrieben
(durch den Scanerlaser), entwickelt und auf das Blatt übertragen
reihenweise, in Teilung. Unglücklicherweise kann
die Registration und/oder die Skalierung nicht perfekt sein. Somit
wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung das oben beschriebene Registrationsverfahren angewendet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind einer oder mehrere Dichtemesser 68 nahe
der Oberfläche
des Blatts 62 angeordnet, um die Dichten der speziellen
Drucke, die zum Durchführen
der Ausrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden, zu messen. Alternativ, für die Ausführungsform
aus 3A und 3B, können einfache optische Sensoren ihre
Ausgaben analysiert werden, um die Linienabstände zu bestimmen. Wie oben
angedeutet schreiben die Strahlen 52 das Muster einer ersten
der in 1A, 2A und 2B (oder 3A und 3B) gezeigten Teilungen,
um ein latentes Bild auf dem Fotorezeptor 6 zu bilden.
Dieses Bild wird in einer der Farben durch Elemente 54 und 56,
wie oben beschrieben, entwickelt. Das entwickelte Bild wird auf
das Blatt übertragen.
Als nächstes
wird ein latentes Bild entsprechend einer zweiten Teilung auf den
Fotorezeptor geschrieben. Das latente Bild wird dann entwickelt,
bevorzugt unter Verwendung desselben Farbenentwicklers, der zum
Entwickeln der ersten Teilung (und nicht der Farbe der zweiten Teilung)
verwendet wurde. Dieses Bild wird dann auf das Bild der ersten Teilung übertragen. Dies
ergibt die in 2A und 2B (oder 3A und 3B) gezeigten,
gedruckten Bilder. Es sollte verständlich sein, dass in einigen
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung die Bilder direkt auf das Blatt von dem Fotorezeptor übertragen
werden können,
und das Zwischenübertragungselement
weggelassen werden kann. Alternativ können beide Bilder auf das Zwischenübertragungselement übertragen
werden, bevor sie zusammen auf das Blatt übertragen werden.
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Der Dichtemesser 68 führt die
oben beschriebenen Dichtemessungen durch, und ein Rechner 70 schätzt die
Korrektur, die zum Ausrichten und/oder Skalieren der Teilungen erforderlich
ist, und sendet ein Einstellsignal 28 an den Regler 24,
wie in Verbindung mit 4 beschrieben.
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Nachdem die Position des Spiegels 12 eingestellt
ist, um die gewünschte
Ausrichtungskorrektur aufzubringen, werden die in 1A, 2A und 2B (oder 3A und 3B)
gezeigten Bilder bevorzugt ein zweites mal mit der korrigierten
Ausrichtung gedruckt. Erneut wird die Fehlregistration gemessen und
die Ausrichtung korrigiert. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis
die gemessene Fehlregistration unterhalb eines vorbestimmten Werts
wie 5 oder 10 Mikrometern liegt.
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Nachdem eine der Teilungen zu den
Referenzteilungen registriert ist, wird ein zweites Bild wie in 1B gezeigt gedruckt. Dieses
Bild umfasst Muster 36 und 38, die Verbunddrucke
einer dritten bzw. einer vierten Teilung aufweisen, wobei die Referenzteilung ähnlich zu
der in 2B (oder 3A) gezeigten ist. Dieser
Ausdruck erfordert nicht Muster in der in 2B gezeigten Form, da die Werte von OD und
DA für
dieses Muster von dem vorherigen Ausdruck bestimmt wurden und in
dem Rechner 70 gespeichert werden können. Dieser zweite Ausdruck erlaubt
die Registration und/oder die Skalierung von zwei weiteren Teilungen
mit der Referenzteilung, so dass all die Teilungen gegenseitig registriert
sind. Falls mehr als vier Teilungen verwendet werden, wird ein dritter
Ausdruck, ähnlich
zu demjenigen aus 1A (oder 3A) gedruckt, der Verbunddrucke
einer fünften
und einer sechsten Teilung aufweist.
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Drucke, die in der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gedruckt sind, sind die Regionen 46 und 48 (2A) jeweils 14 Pixel lang
in Richtung 42 mit einer Überlappung von 7 Pixel und
einem Abstand von 11 Pixel zwischen den bedruckten Bereichen. Dies
ergibt (wenn Ausrichtung erzielt ist) insgesamt eine bedruckte Länge von
21 Pixel, getrennt durch ein Abstand von 11 Pixel. In 2B ist die Region 46' 7 Pixel lang
und die Region 48' ist
21 Pixel lang. Nacheinander folgende bedruckte Regionen 48' sind durch
freie Bereiche mit einer Länge
von 11 Pixel getrennt. Es ist zu beachten, dass falls längere gedruckte
Bereiche (und unbedruckte Räume) verwendet
werden, der Bereich messbarer Fehlregistration und Skalierung erhöht wird.
Dies führt
allerdings zu einer niedrigeren Sensitivität und somit geringerer Genauigkeit
bei der Ausrichtungsmessung. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
sind sieben Wiederholungen des bedruckten Bereichs in jedem Muster 32 oder 34 bereitgestellt.
Größere oder kleinere
Anzahlen von Wiederholungen können ebenso
vorgesehen sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind zwei oder mehr Dichtemesser (oder andere optische
Detektoren) 68 vorgesehen, und die Muster aus 1A und 1B sind nebeneinander gedruckt. Jedes
der Muster wird durch einen unterschiedlichen Dichtemesser derart
gescant, dass die Fehlregistration von beiden gemessen und auf demselben
Ausdruck registriert werden kann.
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In einigen bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung ist der In-line-Densitometer (Dichtemesser)
beispielsweise der DTP-24-Densitometer von X-Rite.
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Wie in 1A und 1B gezeigt wird zusätzlich zu
den zur Ausrichtungsmessung verwendeten Mustern bevorzugt eine Anzahl
fester Striche 47 zu Beginn der Gruppen von Mustern gedruckt.
Diese Striche umfassen ein Synchronisationsmuster, das dem Computer 70 ein
Hinweis bereitstellt, dass die Messung begonnen werden soll. Diese
Striche sind bevorzugt schwarz gedruckt, um ein starkes Signal bereitzustellen,
selbst wenn die Ausschnitte selbst in einer unterschiedlichen Farbe
gedruckt sind. Alternativ sind die Striche in derselben Farbe wie
die Muster selbst gedruckt.
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In einige Systemen ist es nicht möglich, eine Teilung
in irgendeiner anderen Farbe als der Farbe, mit der normalerweise
gedruckt wird, zu drucken. Derartige Systeme umfassen andere elektrografische
Systeme, oder Tandemplatten-Druckpressen.
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Für
diese Systeme können
die mindestens zwei Teilungen mit unterschiedlichen Farben bedruckt
werden. Dies erzeugt wenig Probleme wenn die Muster aus 3A und 3B verwendet werden. Für die Muster
aus 2A und 2B, wenn unterschiedliche
Farben in dem Registrationsverfahren verwendet werden, wird zuerst
ein Spektralbereich, der den Farben gemeinsam ist, und bevorzugt
ein Bereich, in welchem die zwei Farben Strahlung gleichermaßen absorbieren,
identifiziert. Dann wir ein Satz von Messungen durchgeführt, wie
oben beschrieben, begrenzt auf den identifizierten Spektralbereich.
Die Messungen werden bevorzugt unter Einsatz eines optischen Filters
durchgeführt,
der im wesentlichen all die Wellenlängen außerhalb des identifizierten
Spektralbereichs abweist. Dieser Bereich kann innerhalb des normalen
Farbbereichs der Farben sein, oder kann im infraroten oder ultravioletten sein.
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Alternativ, wenn Drucken zur Registration und/Skalierungskorrektur
mit zwei Farben durchgeführt
wird, können
für die "Referenz" und die anderen Muster
unterschiedliche Muster verwendet werden. 6 zeigt ein Referenzmuster 90,
nebeneinander zu einem Muster 34', ähnlich zu demjenigen aus 2A, das empfindlicher ist gegenüber Fehlausrichtung.
Wenn die zwei Muster der Teilungen registriert sind, ist die durchschnittliche
Dichte und der Farbton der zwei Muster derselbe. Beide variieren
mit einer Fehlausrichtung, jedoch in unterschiedlichem Ausmaß, wobei
das linke Muster weniger sensitiv ist als das rechte. Es ist zu
beachten, dass wenn Ausrichtung erzielt ist, beide Muster dieselbe
Dichte und den denselben Farbton besitzen, so dass die Tatsache,
dass beide mit einer Fehlausrichtung variieren, die Genauigkeit
der endgültigen
Ausrichtung nicht verschlechtern. Derartige Systeme können ebenso verwendet
werden, um Skalierungsfehler zu korrigieren, allerdings sind mehr
Iterationen erforderlich.
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Alternativ können die Ausrichtungssysteme der
vorliegenden Erfindung als eine Hilfe zur Ausrichtung herkömmlicher Plattendruckpressen
verwendet werden, in denen Teilungen seriell auf einen Stapel von
Seiten gedruckt werden. In diesem Falle wird das Muster die Referenzteilung
in 1A, 2A und 2B (oder 3A und 3B) entlang der Grenze des Bildes für die erste
Referenzteilung gedruckt. Der gesamte Durchlauf der Seiten wird
für diese
Teilung bedruckt. Die anderen Teilungen werden dann seriell, wie
im Stand der Technik, gedruckt. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das Muster der anderen (nicht Referenz) Teilung
aus 1A und 2A und 2B (oder 3B)
entlang der Grenze gedruckt, so dass wenn irgendeine der Teilungen
mit der Referenzteilung ausgerichtet ist, der Druck aus 1A, 2A und 2B (oder 3A und 3B) entlang der Grenze gedruckt ist.
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Die zweite Teilung wird dann unter
Einsatz des oben beschriebenen, geeigneten Systems ausgerichtet.
Nach einer derartigen Ausrichtung wird der gesamte Durchlauf von
Seiten (außer
einige Seiten, die später
verwendet werden, um die anderen Teilungen auszurichten) mit der
zweiten Teilung gedruckt. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden unterschiedliche Farben zum Ausrichten der Teilungen
verwendet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
die Farbe der Referenzteilung zur Registration verwendet. Die Referenzfarbe
wird dann entfernt und durch die gewünschte Farbe für die zweite
Teilung ersetzt.
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Die dritte Teilung wird zu der Referenzteilung auf
dieselbe Weise ausgerichtet, unter Einsatz einiger der reservierten
Seiten, die mit der Referenzteilung bedruckt sind. Dann werden die
mit der ersten und der zweiten Teilung bedruckten Seiten mit der ausgerichteten
dritten Teilung gedruckt.
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Anschließende Teilungen werden bevorzugt auf
dieselbe Weise ausgerichtet und gedruckt.
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Obwohl in bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung ein In-line-Densitometer
verwendet wird und eine automatische Registrationseinstellung vorgenommen
wird, wie oben beschrieben, ist es ebenso möglich, dass die Dichten manuell
gemessen werden und/oder die Einstellungen manuell in Antwort auf
die Messungen vorgenommen werden. Dies trifft insbesondere auf Plattendrucksysteme
zu, in denen die Positionseinstellung normalerweise durch Drehen
von Einstellknöpfen
und/oder zur Korrektur von Fehlausrichtung und/oder Skalierung in
der Richtung senkrecht zu der Prozessrichtung vorgenommen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden diese Einstellungen automatisch durchgeführt.
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Während
eines Registrationsvorgangs können
die Registrations- und/oder
Skalierungsalgorithmen erfolgreich für eine gegebene Teilung abgeschlossen
werden, während
für eine
andere Teilung weitere Iterationen notwendig sind. In anderen Worten
kann der Registrationsalgorithmus nicht für alle Teilungen während derselben
Iteration konvergieren. Für
diejenigen Teilungen, die früher
registriert sind als andere, werden die Messungen und Einstellungen
bevorzugt für
all die Teilungen fortgesetzt, um deren Registration im möglichen
Ausmaß zu
verbessern.
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In einigen bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wird das Verfahren basierend nur auf gemessenen
optischen Dichten durchgeführt.
Der in diesem Falle angewendete Algorithmus ist weitgehend derselbe
wie der oben beschriebene Algorithmus, außer der Tatsache, dass die
optische Dichte nicht linear mit dem aufgebrachten Versatz variiert.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen der
vorliegenden Anmeldung werden die Verben "aufweisen" und "umfassen" und Synonyme hiervon verwendet, um
darzulegen, dass der Gegenstand oder die Gegenstände des Verbs nicht notwendigerweise
eine Auslistung aller Bauteile, Elemente oder Teile des Gegenstands
des Verbs sind.
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Während
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, werden dem Fachmann zahlreiche Modifikationen
leicht ersichtlich und leicht erzielbar sein, ohne von dem Grundgedanken
und Schutzbereich der obigen Lehre abzuweichen. Zahlreiche Ausführungsformen
der Erfindung wurden beschrieben, die besondere Merkmale besitzen.
Es sollte jedoch ersichtlich sein, dass Merkmale der verschiedenen
Ausführungsformen
kombiniert werden können,
wo dies angemessen ist, und Merkmale, die oben beschrieben worden
sind, können
weggelassen werden, in einigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Daher ist es verständlich,
dass die Erfindung anders als spezifisch hier beschrieben ausgeführt werden
kann, ohne von dem Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
