DE102006021387B4 - Printing system and method for operating a printing system - Google Patents
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Abstract
Drucksystem
für den
Hochleistungsdruck mit einer Steuervorrichtung (2) zum Empfangen, Rastern
und Screenen eines Druckdatenstromes,
wobei die Steuervorrichtung
(2) eine Raster-Einrichtung (8) zum Rastern und eine davon unabhängige Screening-Einrichtung (9) zum
Screenen aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen
der Raster-Einrichtung (8) und der Screening-Einrichtung (9) eine
schnelle Datenverbindung (11) zum Übertragen der gerasterten Druckdaten
vorhanden ist, wobei die Datenverbindung (11) an der Screening-Einrichtung mit einem
Screening-Modul verbunden ist, so dass die eingehenden gerasterten
Druckdaten unmittelbar gescreent werden.High-pressure printing system comprising a control device (2) for receiving, screening and screening a print data stream,
wherein the control device (2) has a screening device (8) for screening and a screen device (9) which is independent of it for screening,
characterized,
in that a fast data connection (11) for transmitting the screened print data is present between the raster device (8) and the screening device (9), the data connection (11) at the screening device being connected to a screening module, so that the incoming screened print data are screened immediately.
Description
Die Erfindung betrifft ein Drucksystem. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Drucksystem für ein Hochleistungsdrucksystem, dem die Druckdaten mit einem standardisierten Druckdatenstrom zugeführt werden und bei dem unterschiedliche Helligkeitsstufen mittels eines Screening-Verfahrens erzeugt werden.The The invention relates to a printing system. The invention particularly relates a printing system for one High-performance printing system with a standardized print data Supplied pressure data stream and at the different brightness levels by means of a Screening process are generated.
Derartige Drucksysteme für den Hochleistungsdruck sind bekannt. Sie weisen einen Kontroller auf, der mit einer Recheneinheit versehen ist, die sowohl den Druckdatenstrom in eine Bitmap-Datei umsetzt als auch das Screening-Verfahren ausführt. Das Screening-Verfahren wird auch als Dithering-Verfahren bzw. als Dithern bezeichnet. In „Das Druckerbuch – Technik und Technologien der OPS-Hochleistungsdrucker-Drucktechnologien", Dr. Gerd Goldmann, Ausgabe 5a, Oktober 2000 (ISBN 3-00-001019-Germany) sind im Kapitel 6 Rastertechniken und die hierbei erzielte Druckqualität ausführlich erläutert. Beim Screening bzw. Dithern, das hier auch als amplitudenmoduliertes Rastern bezeichnet wird, wird das Bild punktweise mit der zu druckenden Auflösung abgetastet und mit Schwellwerten verglichen. Die Schwellwerte sind in einer so genannten Screening-Matrix angeordnet. Mittels eines Komparators und der Screening-Matrix wird somit ein Halbtonbild in ein Bilevel-Bitmap-Bild umgesetzt, das direkt auf den Druckkopf gegeben werden kann. Halbtonbilder sind Bitmaps, bei denen jedem Bildpunkt (Pixel) eine Graustufe in Form einer mehrere Bits umfassenden Zahl zugeordnet ist. Bei den Halbtonbildern unterscheidet man zwischen einem Originalbild, das in dem Druckdatenstrom enthalten ist, und einem quantifizierten Bild, das dem Originalbild entspricht, jedoch in die Auflösung des Drucksystems umgesetzt ist. Das Originalbild kann zum Beispiel eine Auflösung von 50 dpi mit 256 Helligkeitsstufen pro Pixel sein, das in ein quantifiziertes Bild mit 300 dpi und 32 Graustufen pro Pixel umgesetzt wird. Das Erzeugen eines solchen quantifizierten Bildes wird im Folgenden als Rastern bezeichnet. Mit dem Rastern wird somit die örtliche Auflösung des Bildes eingestellt.such Printing systems for the high performance printing are known. You have a controller, which is provided with a computing unit that controls both the print data stream into a bitmap file as well as performing the screening process. The Screening method is also called dithering or dithering designated. In "The Printer Book - Technology and Technologies of OPS High-Performance Printer Printing Technologies, "Dr. Gerd Goldmann, Issue 5a, October 2000 (ISBN 3-00-001019-Germany) are in Chapter 6 screening techniques and the print quality achieved here explained in detail. When screening or Dithering, also referred to herein as amplitude modulated screening, the image is scanned point by point with the resolution to be printed and compared with thresholds. The thresholds are in one arranged so-called screening matrix. By means of a comparator and the screening matrix thus becomes a halftone image in a bilevel bitmap image implemented, which can be given directly to the printhead. halftone are bitmaps, where each pixel (pixel) is a grayscale in Form is assigned a number of several bits. Both Halftone images are distinguished between an original image, the contained in the print data stream, and a quantified image, which corresponds to the original image, but in the resolution of the Printing system is implemented. The original picture can be for example a resolution of 50 dpi with 256 brightness levels per pixel, that in one quantified image converted at 300 dpi and 32 grayscale per pixel becomes. The generation of such a quantified image is described in Hereafter referred to as grids. With the grating is thus the local resolution of the picture.
Mit dem Begriff Screenen wird im Folgenden ausschließlich das Umsetzen des quantifizierten Bildes in Helligkeitsstufen (Grau- bzw. Farbstufen), die vom Druckkopf direkt umgesetzt werden können, bezeichnet. Das Screenen bezeichnet somit das Einstellen der Helligkeitsauflösung des Bildes. Das Screenen ist ein Synonym zum Dithern.With In the following, the term screening is exclusively used to implement the quantified Image in brightness levels (grayscale or color gradations) from the printhead can be implemented directly, designated. The screening thus indicates the setting of the brightness resolution of Image. Screening is synonymous with dithering.
Bei
einem Screening-Verfahren können
geordnete Matrizen, wie sie beispielsweise aus der
Das gescreente Bild kann direkt auf dem Druckkopf ausgedruckt werden, d.h., dass die Helligkeitsstufen der einzelnen Bildpunkte direkt auf einem entsprechenden Träger gedruckt werden können. Oftmals wird der so genannte Bilevel-Druck angewandt, bei dem an einem einzelnen Bildpunkt entweder Toner oder kein Toner aufgebracht wird. Es gibt aber auch Multilevel-Druckverfahren, bei welchen die Tonermenge pro Bildpunkt in mehreren Stufen veränderbar ist, so dass durch unterschiedliche Tonermenge unterschiedliche Helligkeitswerte erzeugt werden können. Um eine feinere Auflösung der Helligkeit zu erzielen, ist es zweckmäßig, auch bei einem Multilevel-Druckverfahren ein Screening-Verfahren einzusetzen.The screened image can be printed directly on the printhead, that is, the brightness levels of the individual pixels directly on a corresponding carrier can be printed. often the so-called bilevel pressure is applied, in which a single Pixel either toner or no toner is applied. But there is also multilevel printing, in which the amount of toner per pixel in several stages changeable is different so by different amounts of toner Brightness values can be generated. For a finer resolution of the To achieve brightness, it is useful, even in a multilevel printing process a screening procedure use.
Aus
der
Beim Hochleistungsdruck müssen aufgrund der enormen Datenmengen der Druckdaten entsprechende Rechenkapazitäten zum Durchführen des Rasterns und des Screenens bereitgestellt werden. Es ist auch bekannt, das Rastern und das Screenen mit Hilfe von Standard-Prozessoren und gegebenenfalls mit speziell hierfür ausgebildeten Hardware-Coprozessoren durchzuführen.At the Heavy duty printing need Due to the enormous data volumes of the print data corresponding computing capacities for Carry out screening and screening. It is also Known scanning and screening with the help of standard processors and optionally with specially designed hardware coprocessors perform.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucksystem für Hochleistungsdruck zu schaffen, mit welchem ein Druckdatenstrom effizienter verarbeitet werden kann, wobei die Verarbeitung des Druckdatenstroms ein Screening beinhaltet.Of the Invention is based on the object, a printing system for high-performance printing with which a print data stream is processed more efficiently where the processing of the print data stream is a screening includes.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein effizientes Verfahren zum Betreiben eines Drucksystems zu schaffen.Farther The object of the invention is an efficient method to create a printing system.
Die Aufgabe wird durch eine Drucksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The Task is performed by a printing system with the features of the claim 1 and solved by a method having the features of claim 11. advantageous Embodiments are specified in the respective subclaims.
Das erfindungsgemäße Drucksystem für den Hochleistungsdruck weist eine Steuervorrichtung zum Empfangen, Rastern und Screenen eines Druckdatenstromes auf. Das Drucksystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuervorrichtung eine Raster-Einrichtung zum Rastern und eine davon unabhängige Screening-Einrichtung zum Screenen aufweist.The Inventive printing system for high performance printing includes a controller for receiving, rasterizing and screening a print data stream on. The printing system is characterized by it in that the control device has a raster device for rasterizing and one of them independent Screening device for screening has.
Hierdurch wird das Rastern und Screenen voneinander entkoppelt. Dies führt zu erheblichen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Drucksystemen, da die Erfinder erkannt haben, dass das Rastern ein sehr langwieriger Prozess ist, der mit dem im Hochleistungsdruck üblichen Datenmengen, die einige 100 Megabyte bis einige Gigabyte umfassen können, eine beträchtliche Zeit dauern kann.hereby the screening and screening is decoupled from each other. This leads to considerable advantages across from usual Printing systems, since the inventors have realized that the grating a very lengthy process that is common with that in high-performance printing Data volumes ranging from a few 100 megabytes to a few gigabytes can, one considerable Can take time.
Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass das Screenen sehr druckerspezifisch ist. Da die Screening-Einrichtung von der Raster-Einrichtung entkoppelt ist, kann sie einfacher spezifisch auf den in der Drucksystem verwendeten Druckkopf angepasst ausgebildet sein. Bei einer Änderung bzw. einem Austausch des Druckkopfes kann die Screening-Einrichtung einfach entsprechend abgeändert oder ausgetauscht werden.Farther The inventors have realized that the screening is very printer specific is. Because the screening device is decoupled from the rasterizer is, it can be easier specific to that used in the printing system Printhead adapted to be trained. In case of a change or an exchange The printhead can easily adjust the screening facility accordingly modified or be replaced.
Es ist von herkömmlichen Drucksystemen bekannt, die Steuervorrichtung skalierbar auszubilden, wobei die Steuervorrichtung je nach Bedarf eine oder mehrere Rastermodule zum Rastern und Screenen aufweisen. Bei dem erfindungsgemäßen Drucksystem ist es möglich, lediglich die Steuervorrichtung bezüglich der Raster-Einrichtung skalierbar auszubilden, d.h., dass die Steuervorrichtung eine oder mehrere Raster-Einrichtungen umfassen kann, die das arbeitsintensive Rastern durchführen. Es ist nicht notwendig, für jede Raster-Einrichtung eine separate Screening-Einrichtung vorzusehen, sondern für einen bestimmten Druckkopf genügt in der Regel eine einzige Screening-Einrichtung. Hierdurch wird die Skalierbarkeit des Drucksystems auf einen unterschiedlichen Durchsatz eines Druckdatenstromes einfacher und kostengünstiger realisierbar.It is from conventional Printing systems known to make the control device scalable, wherein the control device, as needed, one or more raster modules for screening and screening. In the printing system according to the invention Is it possible, only the control device with respect to the grid device be scalable, that is, the control device one or may include multiple grid facilities that are labor-intensive Perform rasters. It is not necessary for provide each screening device with a separate screening device, but for a certain printhead is enough usually a single screening facility. This will the scalability of the printing system to a different Throughput of a print data stream easier and cheaper realizable.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Raster-Einrichtung einen Datenspeicher zum Zwischenspeichern der gerasterten Druckdaten auf. Hierdurch ist das Rastern, bei dem die örtliche Auflösung der Druckdaten erzielt wird, vom Screenen, bei dem die Auflösung im Hinblick auf die Helligkeitsstufe erzielt wird, zeitlich entkoppelt. Dieser Datenspeicher erlaubt weiterhin, falls im Drucker ein Problem auftreten sollte, wie zum Beispiel durch einen Papierstau o.dgl., dass die gerasterten Druckdaten, die druckerunspezifisch sind, aus dem Datenspeicher ausgelesen und einem weiteren Drucker zum Ausdrucken zugeführt werden. Ein erneutes zeitintensives Rastern der Druckdaten ist dann nicht mehr notwendig. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber den herkömmlichen Drucksystemen dar, bei welchen das Rastern und das Screenen jeweils in einer einzigen Baueinheit durchgeführt werden.To a preferred embodiment the grid device a data memory for temporarily storing the screened print data. This is the raster where the local resolution of the Printing data is obtained from the screening, in which the resolution in the Achieved in terms of brightness level, temporally decoupled. This data store also allows, if in the printer, a problem should occur, such as by a paper jam or the like., that the rasterized print data that is printer-unspecified out read the data memory and another printer for printing supplied become. Another time-consuming rasterizing of the print data is then not necessary anymore. This represents a significant advantage over the usual Printing systems in which the screening and the screening respectively be carried out in a single unit.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen schematisch:The Invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawing. In The drawing shows schematically:
Der
eingehende Druckdatenstrom wird über ein
Interface
Der Druckdatenstrom weist ein standardisiertes Format auf, wie zum Beispiel eines der Formate IPDS, AFP, PostScript oder PCL.Of the Print data stream has a standardized format, such as one of the formats IPDS, AFP, PostScript or PCL.
Die
Steuervorrichtung
Die
Raster-Einrichtung
Die
Screening-Einrichtung
Das
erfindungsgemäße Drucksystem
Die
Raster-Einrichtung
Die
erfindungsgemäße Raster-Einrichtung
Zwischen
der Raster-Einrichtung
Der
Aufbau der Screening-Einrichtung
Die
Screening-Einrichtung
Das
Screening-Modul
Das
Screening-Modul
Das
für ein
Screening-Verfahren notwendige Datenvolumen an Schwellenwerten ist
sehr umfangreich und kann 1 bis mehrere Megabyte umfassen. Die Übertragung
derart großer
Datenmengen über den
Datenbus
Die
im Datenspeicher
In
einem Hochleistungsdrucker soll der Druckvorgang möglichst
immer ohne Unterbrechung erfolgen. Durch das Vorsehen des für die gescreenten
Druckdaten großvolumigen
Datenspeichers
Der
Aufbau der Raster-Einrichtung
Gleichermaßen, ob
die Raster-Einrichtung
- – Das
Rastern der Druckdaten ist bei gleicher Auflösung unabhängig von der verwendeten Druckvorrichtung.
Die gerasterten und im Datenspeicher
10 abgespeicherten Druckdaten können bei Problemen an der Druckvorrichtung an eine weitere Druckvorrichtung entweder direkt von der Raster-Einrichtung (Ausführungsform gemäß2 ) oder über den Server7 (Ausführungsform gemäß1 und2 ) übermittelt werden. Dadurch geht die bereits aufgebrachte erhebliche Leistung durch das Rastern der Druckdaten nicht verloren. - – Durch
das Trennen des Rasterns und des Screenens kann eine speziell zum
Screenen dedizierte Hardware-Lösung
vorgesehen werden, die die Druckdaten „on the fly" screent, d.h., dass die über die
serielle Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung
11 zugeführten Druckdaten ohne Verzögerung gescreent werden. Es genügt somit ein einziges Screening-Modul17 , unabhängig davon, ob die skalierbare Raster-Einrichtung8 mit einem oder mehreren Raster-Modulen versehen ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können bis zu zwölf Raster-Module in der Raster-Einrichtung8 vorgesehen werden. - – Bei bisherigen Drucksystemen wurden in der Steuereinrichtung nach dem Rastern der Daten diese in einem Datenspeicher zwischengespeichert, von dem Datenspeicher wieder zum Screenen ausgelesen und wieder auf dem Datenspeicher in der Steuereinrichtung zwischengespeichert. Es sind somit wesentlich mehr Zugriffe auf den Datenspeicher notwendig. Bei Verwendung einer Festplatte als Datenspeicher verzögert dies die gesamte Datenverarbeitung erheblich. Werden hingegen alle Daten in einem Halbleiterspeicher abgelegt, so muss dieser entweder eine enorme Speicherkapazität aufweisen oder man muss sich mit einem abschnittsweisen Speichern der Datenmenge behelfen, was das gesamte Verfahren kompliziert macht.
- – Da bei der Erfindung das Screenen „on the fly" erfolgt, wird ein weiterer Schreib- und Lesevorgang der zu scannenden Druckdaten eingespart. Dies bewirkt eine weitere Effizienzsteigerung.
- – Da
die Screening-Einrichtung
9 unabhängig von der Raster-Einrichtung8 ausgebildet ist, kann sie kostengünstiger und einfacher an Änderungen an der Druckvorrichtung angepasst werden. Da das Screening im Gegensatz zum Rastern sehr druckerspezifisch ist, kann beim erfindungsgemäßen Drucksystem einfacher und präziser auf Änderungen im Druckvorgang reagiert werden.
- - The screening of the print data is the same resolution regardless of the printing device used. The rasterized and in the data store
10 stored print data can in case of problems on the printing device to another printing device either directly from the raster device (embodiment according to2 ) or via the server7 (Embodiment according to1 and2 ). As a result, the already applied considerable power is not lost by rasterizing the print data. - - By separating the screening and the screening, a dedicated dedicated hardware solution can be provided which scans the print data "on the fly", that is, via the high speed serial data link
11 supplied print data without delay be screened. Thus, a single screening module is sufficient17 , regardless of whether the scalable grid device8th is provided with one or more raster modules. In the present embodiment, up to twelve raster modules in the grid Einrich tung8th be provided. - - In previous printing systems were in the control device after rasterizing the data stored in a data memory, read from the data memory again for screening and cached again on the data memory in the control device. There are thus much more accesses to the data storage necessary. Using a hard disk as a data store significantly delays all data processing. If, on the other hand, all the data are stored in a semiconductor memory, then this must either have an enormous storage capacity or one must manage to store the amount of data in sections, which complicates the entire process.
- Since the screening is done "on the fly" in the invention, a further writing and reading operation of the print data to be scanned is saved, resulting in a further increase in efficiency.
- - because the screening facility
9 regardless of the grid setup8th is formed, it can be more cost-effective and easier to adapt to changes to the printing device. Since the screening is very printer-specific, in contrast to screening, the printing system according to the invention can react more easily and precisely to changes in the printing process.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem für den Einfarben-Druck und dem Highlight-Colour-Druck vorgesehen, sofern beim Highlight-Colour-Druck die Farben nicht miteinander gemischt werden, d.h., dass sie unabhängig voneinander gedruckt werden. Beim Mehrfarben-Druck ist ein vollständiges Trennen des Rasterns und des Screenens nicht immer möglich, da das zu druckende Bild beim Rastern druckerspezifisch in die einzelnen Druckfarben getrennt werden muss. Beim Einfarben-Druck und beim Highlight- Colour-Druck sind somit die mit der Erfindung erzielten Vorteile ausgeprägter als beim Mehrfarben-Druck.The inventive method is especially for provided the monochrome printing and the highlight color printing, provided when highlight color printing the colors are not mixed together, that is, they are independent be printed from each other. When multicolor printing is a complete separation Rasterization and Screening is not always possible because of the printing Image when screening printer-specific in the individual inks must be disconnected. For single-color printing and highlight color printing Thus, the advantages achieved by the invention more pronounced than Multicolor printing.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Screening mittels geordneter Matrizen durchgeführt. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, das Screening mittels stochastischer Matrizen oder mittels dem Error-Diffusions-Verfahren durchzuführen.at the embodiments described above Screening is performed using ordered matrices. in the Within the scope of the invention, it is also possible to use the screening by means of stochastic matrices or by means of the error diffusion method.
Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
weisen jeweils einen einzigen Druckkopf auf. Beim Mehrfarbendruck
kann es jedoch zweckmäßig sein,
mehrere Druckköpfe
vorzusehen. Die mehreren Druckköpfe
werden vorzugsweise von einer einzigen Screening-Einrichtung mit
Druckdaten versorgt. Beim Screenen der unterschiedlichen Farben
sind unterschiedliche Sätze
bzw. Matrizen von Schwellenwerte zu verwenden. Diese sind im Speicher
Die
Erfindung kann folgendermaßen
kurz zusammengefasst werden:
Erfindungsgemäß werden die Druckdaten mit
einer Raster-Einrichtung
gerastert und einer davon unabhängigen
Screening-Einrichtung gescreent. Die sehr druckerspezifische Screening-Einrichtung
kann somit nahe am Druckkopf angeordnet und spezifisch für den Druckkopf
ausgebildet sein. Dir druckerunspezifische Raster-Einrichtung kann
entfernt vom Druckkopf angeordnet werden und beide Einrichtungen können unabhängig voneinander
auf die jeweiligen Ansprüche
des Druckvorganges optimiert werden.The invention can be briefly summarized as follows:
According to the invention, the print data are screened with a raster device and screened by a screening device independent thereof. The very printer-specific screening device can thus be arranged close to the print head and designed specifically for the print head. The printer-unspecified rasterizer can be located remotely from the printhead, and both devices can be independently optimized for the particular requirements of the printing process.
- 11
- Drucksystemprinting system
- 22
- Steuervorrichtungcontrol device
- 33
- Druckkopfprinthead
- 44
- Papierbahnpaper web
- 55
- Interfaceinterface
- 66
- Datenleitungdata line
- 77
- Serverserver
- 88th
- Raster-EinrichtungRaster device
- 99
- Screening-EinrichtungScreening device
- 1010
- Datenspeicherdata storage
- 1111
- serielle Datenverbindungserial Data Connection
- 1212
- Datenbusbus
- 1313
- programmierbarer Logikbausteinprogrammable logic module
- 1414
- Datenspeicherdata storage
- 1515
- Bus-InterfaceBus Interface
- 1616
- Daten-InterfaceData interface
- 1717
- Screening-ModulScreening Module
- 1818
- Speicherverwaltungmemory management
- 1919
- Speicher-ControllerMemory controller
- 2020
- Druckkopf-InterfacePrinthead Interface
- 2121
- Schwellwerte-InterfaceThresholds interface
- 2222
- Vergleichereinheitcomparator unit
- 2323
- Bypass-DatenverbindungBypass data connection
- 2424
- DatenverbindungData Connection
Claims (12)
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Goldmann, Dr. G.: Das Druckerbuch-Technik und Technologien der OPS-Hochleistungsdrucker- Druckertechnologien. Ausg. 5a, Okt. 2000, ISBN 3-00-001019-Germany, Kap. 6 |
Goldmann, Dr. G.: Das Druckerbuch-Technik und Technologien der OPS-HochleistungsdruckerDruckertechnologien. Ausg. 5a, Okt. 2000, ISBN 3-00-001019-Germany, Kap. 6 * |
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Publication number | Publication date |
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WO2007128779A3 (en) | 2008-01-10 |
DE102006021387A1 (en) | 2007-11-15 |
WO2007128779A2 (en) | 2007-11-15 |
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