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QUERVERWEIS
AUF VERWANDTE ERFINDUNGEN
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Diese
Erfindung ist eine teilweise Fortsetzung der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 09/872,424, welche am 30. Mai 2001 eingereicht wurde
und den Titel "A
High Speed Photo-Finishing Apparatus" trägt.
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Diese
Anmeldung ist verwandt mit den nachstehenden Patentanmeldungen der
Anmelderin:
eine nicht provisorische Anmeldung (Anwalts-Registraturnummer
C-8540) mit dem Titel "Technique
for Printing a Color Image",
eingereicht am 19. Februar 2002;
Anmeldung, Seriennummer 09/817,932,
eingereicht am 27. März
2001, mit dem Titel "Digital
Halftoning";
Anmeldung,
Seriennummer 09/934,703, eingereicht am 22. August 2001, mit dem
Titel "Thermal Response
Correction System";
und
eine gleichzeitig eingereichte provisorische Anmeldung
(Anwalts-Registraturnummer
C-8490), mit dem Titel "Method
and Apparatus for Voltage Correction".
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HINTERGRUND
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Eine
Vielzahl von Fotodruckstationen ist in der Technik bekannt. Münzbetriebene
Stationen mit Kameras mit unbeweglicher Linse sind gut bekannt. Derartige
Fotodruckstationen des Standes der Technik machen eine Reihe von
Fotografien oder ein einziges Foto einer Einzelperson oder einer
Gruppe von Einzelpersonen, welche in der Station an einer festen Position
vor der Kamera sitzen. Die Fotos werden dann im Inneren der Station
entwickelt und an den Benutzer ausgegeben. Die Stationseinfassung
bietet einen kontrollierten Hintergrund und eine kontrollierte Beleuchtung.
Die Station dient auch zur Begrenzung der Position und Posen des
Benutzers, sowie zur Beschränkung
der Anzahl von Personen innerhalb des Gesichtsfeldes.
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Beispielhafte
Systeme automatischer Fotografieausrüstung finden sich in den US-Patenten
Nr. 3,820,133; 3,864,708; 4,072,973; 4,089,017 und 4,738,526. Die
darin offenbarten Fotodruckstationen verwenden Selbstentwicklungseinrichtungen,
um die Anpassung der Blitzintensität und den Münzbetrieb zu erlauben.
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Andere
bisherige Fotodrucksysteme wurden entwickelt, um 35-mm-Film von einem Kunden
anzunehmen und zu entwickeln. Eine Reihe chemischer Verarbeitungsflüssigkeiten
müssen
verwendet werden um ein Bild zu entwickeln und auf einem Fotofilm zu
stabilisieren. Diese Verarbeitungsflüssigkeiten werden weniger effektiv,
wenn die chemischen Bestandteile verbraucht sind und weisen zusätzlich eine beschränkte Lebensdauer
auf. Verbrauchte Flüssigkeiten
müssen
schließlich
entsorgt werden, entweder durch Wegschütten, durch Anordnen in einem
Lagertank zum späteren
Transport und zur Entsorgung, oder durch Verbrennung. Der Hauptbestandteil
dieser Flüssigkeiten
ist Wasser. Der Fotoentwickler muss entweder einen Ablauf und eine
Wasserversorgung zur Verfügung
stellen, oder den Transport großer
Mengen verbrauchten Fotografieabfalls an eine geeignete Entsorgungsstelle
bewerkstelligen. In einer nicht überwachten
Vorrichtung ist es darüber
hinaus schwierig, die Menge der verwendeten Chemikalien zu steuern.
Um sicherzustellen, dass stets die geeignete Menge Verarbeitungslösung zur
Verfügung
steht, wird in der Regel eine überhöhte Menge der
Lösung
geliefert. Dies erhöht
jedoch die Menge an Abwasser, die schließlich entsorgt werden muss.
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Im
Gegensatz zu herkömmlichen
Fotoapparaten verwenden Digitalkameras keinen Film zur Aufnahme
eines Bildes. In diesem Fall ist keine chemische Verarbeitung in
einer Fotostation oder einer Fotoverkaufsvorrichtung nötig. Die
analoge Komponente zum Negativ einer herkömmlichen Filmkamera ist in
einer digitalen Kamera ein entnehmbarer oder nicht entnehmbarer
elektronischer Speicher. Dieser Speicher kann typischerweise Fotografien
im zweistelligen Bereich speichern. Der Verwender einer digitalen
Kamera kann die selbe Druckausgabeerfahrung erhalten wie der Verwender
einer herkömmlichen
Kamera, indem die Inhalte des elektronischen Speichers der Kamera
eingereicht werden, um digital auf herkömmlichem, chemisch entwickeltem
Druckpapier ausgedruckt zu werden. Dies bringt jedoch notwendigerweise
eine Wartezeit mit sich, da die Zeit, die nötig ist, um den ersten Ausdruck
in einem herkömmlichen
chemischen Entwicklungsverfahren zu erhalten, typischerweise einige
Minuten beträgt, obgleich
der Durchsatz danach schnell ist.
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Auch
sind jetzt kundenbetriebene alleinstehende digitale Fotoverkaufssysteme
verfügbar,
in welchen andere digitale Drucktechniken zum Ausdrucken der Bilder
verwendet werden. Beispielsweise können Tintenstrahl-, Thermotransfer-
oder direkte Thermodruck-Technologie
verwendet werden. Diese Systeme leiden oft an geringen Druckgeschwindigkeiten,
so dass ein Druckauftrag von mehr als ca. 10 Bildern eine inakzeptabel
lange Zeit dauern kann. Es wurden Versuche unternommen, die Geschwindigkeit
dieser Systeme durch Einbau mehrerer parallel arbeitender Ausgangsdrucker
zu erhöhen.
Jeder dieser Drucker kann beispielsweise ein Thermo transferdrucker
mit einem einzigen Thermokopf sein. Derartige Systeme sind jedoch
komplex und kostenintensiv, und erreichen noch immer nicht die gewünschte Druckgeschwindigkeit.
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Aus
der
US 4 638 372 A ist
ein Farbkopierer bekannt, welcher jeweils vier getrennte Thermo-Druckköpfe und
Farbgebungsfilme zur Wiedergabe von Farbbildern verwendet. Somit
wird ein effektiver Betrieb mit kostengünstigen Farbgebungsbögen geliefert.
Ein digitaler Fotoausdruck in hoher Geschwindigkeit mit ausgezeichneter
Qualität
der erzeugten Bilder wird nicht erreicht.
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Alternativ
kann der Verwender einer digitalen Kamera den Ausdruck der Fotografien
zu Hause unter Verwendung eines der im Handel erhältlichen
Fotodrucker wählen.
In diesem Fall ist die Zeit, die es dauert, alle Fotografien auszudrucken,
beträchtlich (mindestens
eine halbe Minute pro Foto beim momentanen Stand der Technik). Andere
Fotodrucksysteme wurden entwickelt, diese sind jedoch typischerweise
nicht völlig
kundenbetrieben, verfügen
nicht über
eine Bildverarbeitungseinrichtung und/oder sind relativ langsam.
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Weiterhin
ist die Wahrnehmungsqualität
des durch die Thermodrucker erzeugten Ausdrucks oft weniger als
optimal. Es ist beispielsweise bekannt, dass Thermodrucker wesentliche
Abweichungen von den beabsichtigten Bilddichten erzeugen, was eine Folge
unzulänglicher
Kühlung
im Anschluss an vorher ausgedruckte Muster ist. Zusätzlich kann
Wärme sich
innerhalb des Druckkopfes selbst lateral ausbreiten, was zu einer
weiteren Abweichung von den erwünschten
Druckdichten führt.
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Eine
weitere Ursache für
nicht optimale Ausgabequalität
ist die Tatsache, dass die Spannung über ein einzelnes Heizelement
in einem Thermo-Druckkopfelement von der Gesamtanzahl von gleichzeitig
betriebenen Elementen abhängig
ist. Diese Abhängigkeit
der Spannung von der Anzahl simultan aktiver Elemente kann dazu
führen,
dass die tatsächliche
Ausgabedichte eines Pixels von der erwünschten Ausgabedichte des Pixels
abweicht.
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Weiterhin
können
Thermodrucker Rasterungen verwenden, um den Anschein einer größeren Anzahl
von Tönen
in der erzeugten Ausgabe zu erwecken als die Anzahl einzelner mikroskopischer Dichtepegel,
welche der Thermodrucker tatsächlich ausdrucken
kann. Ein Zweipegel-Thermodrucker kann beispielsweise die Rasterung
verwenden, um unterschiedliche Schattierungen von Grau zu simulieren,
obgleich der Drucker lediglich schwarze Punkte drucken kann. Herkömmliche
Rastertechniken weisen jedoch oft unterschiedliche visuelle Artifakte auf,
insbesondere, wenn separate Punktmuster unterschiedlicher Farbe überlappt
werden, um ein farbiges Bild zu ergeben. Beispielsweise können Moire-Muster
und Farbungleichmäßigkeiten
erzeugt werden, welche die Wahrnehmungsqualität des Druckbildes reduzieren.
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Aus
den vorstehenden Gründen
besteht ein Bedarf nach einer digitalen Hochgeschwindigkeits-Fotodruck-Verkaufsvorrichtung,
welche Bilder von ausgezeichneter Qualität zu geringen Kosten erzeugt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In
einem Aspekt beinhaltet die vorliegende Erfindung einen Thermodrucker,
welcher eine Vielzahl von Thermo-Druckköpfen aufweist, wobei jeder der
Vielzahl von Thermo-Druckköpfen
zum Druck einer charakteristischen Farbe aus einer Vielzahl von Farben
betriebsbereit ist; und eine Vorrichtung zum Variieren der Größe eines
Punktes zum Variieren der wahrgenommenen Farbpegel, die mit Hilfe
des Thermodruckers durch Variieren der Größe der von der Vielzahl von
Thermo-Druckköpfen
gedruckten Punkte gedruckt werden. Ein erster aus der Vielzahl von Thermo-Druckköpfen weist
eine erste Anzahl von Thermoelementen auf, die bei einer ersten
Geschwindigkeit erregbar ist. Ein zweiter aus der Vielzahl von Druckköpfen weist
eine zweite Anzahl von Thermoelementen auf, die bei einer zweiten
Geschwindigkeit erregbar ist.
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Der
Thermodrucker kann weiter eine Vorrichtung zur Ausführung einer
Einstellung der Tonskala auf einem zu druckenden Bild auf weisen,
weiter eine Vorrichtung zur Ausführung
einer Korrektur der thermischen Geschichte auf dem zu druckenden
Bild, eine Vorrichtung zur Ausführung
einer Korrektur des Widerstandsprofils auf dem zu druckenden Bild,
eine Vorrichtung zur Ausführung
einer Emulation von Zwischenfarben (Dithering) auf dem zu druckenden
Bild, eine Vorrichtung zur Ausführung
einer Einstellung der Rasterpunktposition auf dem zu druckenden
Bild, und eine Vorrichtung zur Ausführung einer Korrektur der Gleichtaktspannung
auf dem zu druckenden Bild.
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In
einem weiteren Aspekt ist die Vielzahl von Thermo-Druckköpfen zum
Druck einer charakteristischen Farbe aus einer Vielzahl von Farben
betriebsbereit, wobei die Vielzahl der Thermo-Druckköpfe dazu
verwendet wird, ein Druckverfahren für den Transfer einer thermisch
wirksamen Masse auszuführen,
das aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: (1) Transfer der
thermisch wirksamen Masse einer Wachs oder Harz enthaltenden Farbe
oder eines Pigments, und (2) Transfer der thermisch wirksamen Masse
einer amorphen Farbe in Kombination mit einem thermischen Lösemittel.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile verschiedener Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der nachstehenden
ausführlichen
Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
ein Blockdiagramm einer digitalen Hochgeschwindigkeits-Fotodruckvorrichtung;
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1B ist
ein Datenflussdiagramm, welches den Betrieb der digitalen Fotodruckvorrichtung
aus 1A darstellt;
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2 ist
eine vollständige
vergrößerte Seiten-Schnittansicht
der Ausgabevorrichtung der Fotodruckvorrichtung aus 1A;
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3 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung der digitalen Fotodruckvorrichtung
aus 1A;
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4 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung der digitalen Fotodruckvorrichtung
aus 1A;
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5 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der Druckersteuerung eines der Thermo-Druckköpfe in der Fotodruckvorrichtung
aus 1A; und
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6 ist
eine perspektivische vergrößerte Seitenansicht
einer integrierten Fotodruckvorrichtung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Ein
Vorschlag, der nicht in Übereinstimmung mit
der beanspruchten Erfindung steht, weist eine digitale Hochgeschwindigkeits-Fotodruckvorrichtung auf,
welche eine Vielzahl von Thermo-Druckköpfen verwendet. In diesem Vorschlag
ist die digitale Fotodruckvorrichtung eine kundenbetriebene, alleinstehende
Verkaufsvorrichtung. Eine derartige Verkaufsvorrichtung kann weniger
kostspielig und einfacher zu warten sein als herkömmliche
Fotodruck-Verkaufsvorrichtungen, wodurch kleinen Einzelhandelsunternehmen
ein Einstieg in das digitale Fotodruckgeschäft ermöglicht wird. Die Vorrichtung
kann digitale Bilder mit hohen Geschwindigkeiten ausdrucken, so
beispielsweise ca. 20 bis 60 Bilder pro Minute. Diese hohen Geschwindigkeiten
können
durch Verwendung eines Thermo-Transferdruckers mit einer Vielzahl
von Thermo-Druckköpfen erhalten
werden, wobei jeder Kopf eine bestimmte Farbe druckt. Die Fotodruckvorrichtung
kann auch eine Vielzahl von Eingabevorrichtungen aufweisen, so dass
ein Benutzer Bilder aus einer Vielzahl von Quellen eingeben kann.
Die Fotodruckvorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, welches im Wesentlichen
die unterschiedlichen Komponenten beinhaltet, welche die Vorrichtung
verwendet, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen.
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Mit
Bezug auf 1A wird in einem Vorschlag eine
digitale Fotodruckvorrichtung 100 bereitgestellt. Die Fotodruckvorrichtung
weist eine Fotodruck-Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 auf,
weiter eine Ausgabe-Auswahlvorrichtung 120, eine Bezahlvorrichtung 130,
eine Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140, eine Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 sowie
eine Ausgabevorrichtung 160.
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1A stellt
Komponenten der Fotodruckvorrichtung in der Reihenfolge dar, in
welcher derartige Komponenten arbeiten. Mit Bezug auf 1B ist en
Datenflussdiagramm gezeigt, welches den Fluss der Daten durch die
Fotodruckvorrichtung zeigt. Die Fotodruckvorrichtung 100 kann
beispielsweise eine Verkaufsmaschine sein, welche eine Transaktion
mit einem Kunden 162 durchführt.
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Die
Fotodruckvorrichtung 100 weist eine Kundenschnittstelle 178 zur
Interaktion mit dem Kunden 162 auf. Die Kundenschnittstelle 178 kann
eine Dateneintragungsvorrichtung 182 zum Empfang der Kundenschnittstellen-Eingabe 170 von
dem Benutzer sowie eine Anzeigevorrichtung 180 zum Anzeigen
der Kundenschnittstellen-Ausgabe 168 für den Benutzer
aufweisen. Wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben, kann
die Kundenschnittstelle 178 mit anderen Komponenten der
Fotodruckvorrichtung 100 interagieren, und es dem Benutzer
erlauben, während
der Transaktion unterschiedliche Auswahlen zu treffen. Die Kundenschnittstelle 178 kann
es beispielsweise dem Benutzer erlauben, eine gewünschte Bilddaten-Eingabevorrichtung
und Bezahlvorrichtng auszuwählen
und Optionen im Hinblick auf Bildauswahl, Anzahl der Ausdrucke,
Bildverarbeitung und Ausgabeformate zu wählen. Merkmale der Kundenschnittstelle 178 können in
eine Software realisiert sein, welche auf einem Prozessor (nicht
gezeigt) innerhalb der Fotodruckvorrichtung 100 ausgeführt wird.
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Die
Anzeigevorrichtung 180 kann beispielsweise ein interaktiver
Videomonitor zur Anzeige von Instruktionsbefehls-Informationen sein,
welcher durch den Kunden 162 zur Eingabe geeigneter Befehlsinformationen
verwendet wird. Die Anzeigevorrichtung 180 kann auch für verschiedene
andere Funktionen verwendet werden, wie hierin nachstehend noch
beschrieben wird, beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, kann
die Anzeigevorrichtung verwendet werden, um Bilder vor dem Ausdruck
der Bilder bereits zu betrachten, und kann als Touchscreen für Kundenbefehlsauswahlen
verwendet werden.
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Die
Dateneingabevorrichtung 182 kann eine beliebige Vorrichtung
zum Empfang einer Eingabe von dem Benutzer, wie beispielsweise eine
Tastatur, ein Touchscreen, eine Maus, ein Kartenlesegerät zum Lesen
einer im Voraus ausgestellten Kundenbefehlskarte (welche Präferenzen
des Kunden im Hinblick auf den Fotoausdruck enthalten könnte), oder eine
beliebige Kombination daraus sein. Die Dateneingabevorrichtung 182 und
die Anzeigevorrichtung 180 können unter Verwendung einer
einzigen Komponente realisiert werden, wie in dem Fall, in welchem
sowohl die Dateneingabevorrichtung 182 als auch die Anzeigevorrichtung 180 unter
Verwendung eines einzigen Touchscreens realisiert sind.
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Wie
in 1A und 1B gezeigt,
besitzt der Kunde 162 ein Eingabebildmedium 164,
welches eines oder mehrere zu druckende Eingabebilder (beispielsweise
digitale Fotografien) enthält.
Das Eingabebildmedium 164 kann ein beliebiges aus einer
Vielzahl von Arten von Eingabemedien, wie beispielsweise PCMCIA-Karten,
ZIP-Discs, Kompakt-Indexkarten,
Smart-Medien, Speicherstifte, CDs, Disketten, Fotonegative oder
-ausdrucke oder eine digitale Kamera, sein.
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Sind
die Eingabebilder elektronisch auf dem Eingabebildmedium 164 gespeichert,
so kann jedes Eingabebild in einer separaten Datei gespeichert sein.
Dateiformate, welche für
die Speicherung digitaler Bilder geeignet sind, sind unter anderem,
ohne jedoch auf diese beschränkt
zu sein, JPEG, TIFF und BMP. Eines oder mehrere der Eingabebilder
können in
einer einzigen Datei (wie beispielsweise eine ZIP-Datei) auf dem
Eingabebildmedium 164 komprimiert sein.
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Der
erste Schritt der Transaktion zwischen dem Kunden 162 und
der Fotodruckvorrichtung 100 ist, dass der Kunde 162 das
Eingabebildmedium 164 der Fotodruckvorrichtung 100 zur
Verfügung
stellt, indem er die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 verwendet.
Die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 extrahiert das/die
Eingabebild(er) von dem Eingabebildmedium 164, um Eingabebilddaten 172 zu
erzeugen.
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Die
Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 kann eine beliebige einer
Vielzahl von Datenspeicher-/-auslesevorrichtungen aufweisen, einschließlich, jedoch
nicht darauf beschränkt,
CD-Laufwerke (wie beispielsweise CD-ROM-, CD-R- und CD-RW-Laufwerke),
PCMCIA-Kartenschlitze,
Diskettenlaufwerke, Zip-Disk-Laufwerke, Scanner, Smart-Media-Leser
und Kompakt-Indexmedien-Leser. Die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 kann
auch eine drahtlose Vorrichtung aufweisen, welche in der Lage ist,
mit einer Kamera, einem Computer oder einer tragbaren Vorrichtung über eine
drahtlose Verbindung (beispielsweise eine Infrarot- oder Funkverbindung)
zu kommunizieren. Die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 kann
eine oder mehrere Vorrichtungen aufweisen, welche über eine
direkte physische Verbindung, wie beispielsweise eine Kabelverbindung zu
einer Kamera, einem Scanner, einem Internet oder einer anderen Vorrichtung
oder einem Netzwerk kommunizieren.
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Obgleich
das Eingabebildmedium 164 ein beliebiges einer Vielzahl
von Medien sein kann, können
bestimmte Arten von Bilddaten-Eingabevorrichtungen 110 nur
in der Lage sein, bestimmte Arten von Medien zu empfangen. Wenn
beispielsweise die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 ein
CD-Laufwerk ist, so kann das Eingabebildmedium eine CD sein.
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Wenn
die Bilddaten-Eingabevorrichtung eine Kamera ist, so kann die Funktion
einer "Einweg"-Filmkamera gemimt
werden. In diesem Fall kann eine spezielle digitale Wegwerfkamera
im Einzelhandel an den Kunden 162 verkauft werden. Nachdem
er so viele Bilder aufgenommen hat, wie den innerhalb der Kamera
zur Verfügung
ge stellten Speicher belegen, kann der Kunde die Kamera an eine Aufnahmestelle
in der Fotodruckvorrichtung 100 liefern. Die Daten können dann
durch direkte elektrische oder drahtlose Verbindung von der Kamera
an die Fotodruckvorrichtung 100 übertragen werden, wodurch es
der Vorrichtung 100 ermöglicht
wird, dem Kunden 162 ausgedruckte Bilder zu liefern. Die
Kamera kann im Voraus so programmiert sein, dass sie nicht mehr
betreibbar ist, nachdem eine vorgegebene Anzahl von Fotografien
aufgenommen wurden, nach einer vorgegebenen Zeit, nachdem eine vorgegebene
Menge an Kameraspeicher belegt ist, oder aber nachdem eine vorgegebene
Anzahl von Fotografien ausgedruckt wurden, wodurch die Transaktion
beendet wird. Nach Rückgabe
an den Hersteller kann die Kameraeinheit neu programmiert oder neu bearbeitet
werden, wodurch die Wiederverwendung wichtiger Komponenten erlaubt
wird und die Kosten einer Kamera reduziert werden. Alternativ kann
die Fotodruckvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung
die Kamera mit Hilfe einer mechanischen oder elektrischen Vorrichtung
außer
Betrieb setzen, nachdem eine vorgegebene Anzahl von Fotografien
ausgedruckt wurde, nachdem aus digitalen Informationen in der Kamera
bestimmt wurde, dass eine vorgegebene Anzahl von Fotografien aufgenommen
oder ausgedruckt wurden oder dass eine vorgegebene Zeitdauer überschritten
wurde, oder dass eine vorgegebene Speichermenge belegt ist. Eine
Vorrichtung zur Außerbetriebsetzung
der Kamera kann beispielsweise die elektrische Beschädigung einer
wichtigen Verbindung oder Komponente im elektrischen Schaltkreis,
die Außerbetriebsetzung
einer Blende oder eines Linsensystems oder die permanente Änderung
von in der Kamera gespeicherten Konfigurationsinformationen beinhalten.
Vor der Außerbetriebsetzung
der Kamera kann es weiter eine Funktion des Kiosks sein, dem Kunden
eine Option zur Speicherung der digitalen Fotografien auf einem
Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, unter Verwendung
einer der Ausgabevorrichtungen 160, oder aber den Transfer
der digitalen Fotografien auf eine zugängliche Netzwerkposition für spätere Verwendung
sein.
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Die
Kamera kann wiederverwendbar sein und kann dem Kunden 162 auf
einer Leih- oder Mietbasis überlassen
werden. Die Kamera ist für
die kontrollierte Verwendung anstelle einmaliger Verwendung entworfen.
Die Kamera kann im Voraus prorammiert sein, um die Verwendung nur
an ausgewählten Fotodruckvorrichtungen
zu erlauben und/oder die Anzahl von Fotografien, die Gesamtanzahl
an Ausdrucken, die gesamte Speicherbelegung, oder die Zeitdauer,
während
welcher die Kamera betriebsbereit ist, zu begrenzen, um dadurch
Bedingungen für die
Leihe oder Miete umzusetzen, was die Transaktionskosten verringern
kann. Die Kamera wird vorübergehend
außer
Betrieb gesetzt, wenn die Grenzen der Nutzung überschritten wurden, kann jedoch
nach Übereinkunft über eine
anschließende
Leihe oder Miete wieder in Betrieb genommen werden. Die Initiierung
oder Erneuerung einer Leihe oder Miete kann als eine der durch den
Benutzer wählbaren
Funktionen der Fotodruckvorrichtung 100 realisiert werden. Vor
der Außerbetriebsetzung
der Kamera kann es eine Funktion des Kiosks sein, dem Kunden eine
Option zum Speichern der digitalen Fotografien auf einem Speichermedium,
wie beispielsweise einer CD-ROM, unter Verwendung einer der Ausgabevorrichtungen 160 oder
den Transfer der digitalen Fotografien auf eine zugängliche
Netzwerkposition für späteren Gebrauch
anzubieten.
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Die
Fotodruckvorrichtung 100 kann eine Vielzahl von Bilddaten-Eingabevorrichtungen
aufweisen. Beispielsweise kann die Fotodruckvorrichtung 100 Lesevorrichtungen
für Kompakt-Indexspeicher und/oder
Speicherstifte (Memory Sticks®), einen Scanner und/oder
ein Disketten- oder CD-Laufwerk aufweisen. Die Kundenschnittstelle 178 kann
den Kunden 162 (unter Verwendung der Anzeigevorrichtung 180)
zur Auswahl einer speziellen der Bilddaten-Eingabevorrichtungen
der Fotodruckvorrichtung auffordern, durch welche er die Eingangsbilddaten 172 liefert.
Alternativ kann die Auswahl einer speziellen Bilddaten-Eingabevorichtung
automatisch erfolgen, wobei sie beispielsweise durch Eingabe des
Mediums in eine der Bilddaten-Eingabevorrichtungen 110 ausgelöst wird.
Der Kunde 162 kann eine Bilddaten-Eingabevorrichtung unter
Verwendung der Daten-Eingabevorrichtung 182 auswählen und
dann die Eingabebilddaten 172 unter Verwendung der ausgewählten Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 eingeben. Die
Kundenschnittstelle 178 kann bestätigen, ob die Eingabebilddaten 172 erfolgreich
geladen wurden.
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Die
Fotodruckvorrichtung 100 kann die Eingangsbilddaten 172 (beispielsweise
in einer oder mehereren Dateien auf einem Festplattenlaufwerk) für eine weitere
Verarbeitung speichern. Obgleich der Kunde 162 die Eingangsbilddaten 172 auf
dem Eingangsbildmedium 164 in einem Format liefern kann, welches
für die
direkte Übertragung
auf und Speicherung durch die Fotodruckvorrichtung 100 ohne
jegliche zusätzliche
Verarbeitung geeignet ist, sollte es sich verstehen, dass die Fotodruckvorrichtung 100 eine
gewisse Verarbeitung der durch den Kunden 162 gelieferten
Bilddaten während
des Empfangs derartiger Daten und deren Speicherung als Eingangsbilddaten 172 vornehmen
kann. Wenn beispielsweise die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 ein
Scanner ist, so kann der Scanner das/die Bild(er) auf dem durch
den Kunden 162 gelieferten Fotonegativ oder Ausdruck (oder
einem anderen Ausgabemedium) einscannen und derartige Bilder in
ein digitales elektronisches Format umwandeln, welches für die Speicherung
als Eingangsbilddaten 172 geeignet ist.
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Die
Ausgangs-Auswahlvorrichtung 120 kann die folgenden Schritte
durchführen.
Die Kundenschnittstelle 178 verwendet die Anzeigevorrichtung 180,
um dem Kunden 162 alle oder eine ausgewählte Gruppe der druckbaren
Bilder anzuzeigen, welche in den Eingangsbilddaten 172 enthalten
sind. Diese Bilder können
Bilder sein, welche der Kunde 162 im Voraus aus allen Bildern
in den Eingangsbilddaten 172 unter Verwendung eines Protokolls,
wie beispielsweise Digital Print Order Format (DPOF), ausgewählt hat.
Die Kundenschnittstelle 178 kann es dem Kunden 162 auch
ermöglichen,
die Daten-Eingabevorrichtung 182 zu verwenden, um zu wählen, welche Bilder
ausgedruckt werden sollen, und die Anzahl der Kopien jedes ausgewählten auszudruckenden
Bildes anzugeben. Die Kundenschnittstelle 178 kann den Kunden
auch auffordern, die Größe(n) des
Ausdrucks auszuwählen,
welche er oder sie wünscht.
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Beispielsweise
kann der Kunde 162 ein großes Bild oder vier kleine Bilder
wählen,
welche jeweils 1/4 der Größe des ersteren
aufweisen.
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Alternativ
kann der Kunde 162 wählen,
ob eine oder zwei Kopien jedes verfügbaren Bildes im Kameraspeicher
in einer Standardgröße (typischerweise
ca. 4'' mal 6'') gedruckt werden sollen, wodurch der
Kunde die gleiche Ausgabe erhält,
die er oder sie normalerweise von einer herkömmlichen Fotoentwicklungseinrichtung
erwarten würde.
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Die
Zahlvorrichtung 130 kann die folgenden Schritte durchführen. Die
Zahlvorrichtung 130 kann es dem Kunden 162 ermöglichen,
unter Verwendung der Dateneingabevorrichtung 182 ein gewünschtes Zahlverfahren
zu wählen.
Wählbare
Zahlverfahren können
beispielsweise Debetkarten, Kreditkarten, Barzahlung, elektronische
Barzahlung oder elektronische Überweisung
einschließen.
Die Zahlvorrichtung 130 kann eine Zahlung vom Kunden 162 entgegennehmen
und verarbeiten. Die Zahlvorrichtung 130 kann beispielsweise
mit dem Gehäuse
der Fotodruckvorrichtung 100 gekoppelt sein.
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Die
Zahlvorrichtung 130 weist eine Kreditkarten-Lesevorrichtung
auf, welche einen Schlitz zur Aufnahme einer Kreditkarte aufweist.
Der Zahlmechanismus ist in der Lage eine Barzahlung entgegenzunehmen.
Es sollte sich verstehen, dass Kreditkartenzahlung und Barzahlung
hierin lediglich als Beispiele der Zahlungsarten beschrieben werden,
welche verwendet werden können.
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Für den Fall,
dass das Zahlverfahren eine Authorisierung erfordert, bestimmt die
Zahlvorrichtung 130, ob eine Zahlung genehmigt oder abgelehnt wird.
Um eine derartige Authorisierung durchzuführen, kann die Zahlvorrichtung 130 beispielsweise eine
Netzwerkverbindung zu einem Zahlungs-Authorisierungsdienst, wie
beispielsweise einem Kreditkarten-Authorisierungsdienst, einrichten,
welcher die Authorisierung für
die vom Kunden angebotene Zahlung genehmigen (oder alternativ ablehnen)
kann.
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Wenn
die Zahlvorrichtung 130 bestimmt, dass die vom Kunden angebotene
Zahlung nicht authorisiert ist, erlaubt die Zahlvorrichtung 130 dem Kunden
keine Fortsetzung der Transaktion. Wenn die Zahlvorrichtung 130 bestimmt,
dass die vom Kunden angebotene Zahlung authorisiert ist, so erlaubt
die Zahlvorrichtung 130 dem Kunden eine Fortsetzung der
Transaktion in Übereinstimmung
mit den Anweisungen der Kundenschnittstelle 178.
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Die
Fotodruckvorrichtung 100 weist eine Netzwerk-Verbindungsvorrichtung
(nicht gezeigt) auf, welche die Verkaufsvorrichtung 100 in
die Lage versetzt, die folgenden Funktionen durchzuführen: a) Authorisierung
der Kundenzahlung; b) optionale Speicherung der Kunden-Bilddaten
an einem entfernten Ort; c) Lieferung von Wartungs- und/oder Medien-Nachfüllinformationen
an eine entfernte Überwachungseinrichtung.
Die Netzwerk-Kommunikationsvorrichtung kann eine Netzwerkverbindung über jede
beliebige Art von Netzwerk, wie beispielsweise dem Internet, einem
herkömmlichen
analogen Telefonnetz, einem ISDN-Netz, einem optischen Glasfasernetz
oder einem drahtlosen Netz aufbauen. Die Netzwerk-Kommunikationsvorrichtung
kann beispielsweise ein standardmäßiges Modem oder eine Netzwerk-Schnittstellenkarte
sein. Der Kunde 162 kann einen PC oder eine andere in ein
Netzwerk eingebundene Vorrichtung mit der Fotodruckvorrichtung 100 durch
ein lokal zugängliches
Netz verbinden.
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Die
Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 und die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 verarbeiten
die durch den Kunden 162 gelieferten Eingangsbilddaten 172,
um die Wahrnehmungsqualität der
Eingangsbilddaten 172 zu verbessern, wenn diese durch die
Ausgabevorrichtung 160 ausgedruckt werden. Die Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 und
die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 können auf
eine Weise arbeiten, welche von der speziellen Ausgabevorrichtung 160 abhängt, die
von der Fotodruckvorrichtung 100 verwendet wird. Spezielle Beispiele
der Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 und der Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 werden
nachstehend mit Bezug auf 3,
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4 und 5 beschrieben.
Die Ausgabevorrichtung 160 kann einen Fotodrucker, einen
Quittungsdrucker und eine digitale Ausgabevorrichtung, wie beispielsweise
einen CD-ROM-Brenner, aufweisen.
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In
einem Beispiel weist die Ausgabevorrichtung 160 eine Vorrichtung
zum Ausdruck und zur Lieferung verarbeiteter Bilddaten 176 (nachstehend noch
ausführlicher
beschrieben) an den Kunden 162 unter Verwendung eines Mehrkopf-Thermodruckersystems
auf. Der Mehrkopfdrucker der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige
der unzähligen
Thermotransfer-Druckarten verwenden. Beispielsweise ist eine erste
Art des Thermotransferdruckens, das verwendet werden kann, das Farbendiffusions-Thermotransferdrucken.
In diesem Verfahren diffundiert eine Farbe von einem Polymer auf
einem Spender in ein zweites Polymer auf einem Empfänger. Eine zweite
Art des Thermotransferdruckens, welche verwendet werden kann, ist
der Transfer einer thermisch wirksamen Masse eines leicht schmelzbaren
Färbemittels.
Dieses System kann auf Wachs oder Harz basieren. Eine dritte Art
des Thermotransferdrucks, welche verwendet werden kann, ist der
Transfer einer thermisch wirksamen Masse einer amorphen Farbe in
Kombination mit einem thermischen Lösungsmittel. Dieses System
hat den Vorteil von sehr hohen Druckgeschwindigkeiten, und dies
auf hohen Qualitätsniveaus.
Die Einzelheiten dieses Thermotransferverfahrens sind in der US-Patentanmeldung mit
der Seriennummer 09/745,700, eingereicht am 21. Dezember 2000, mit
dem Titel "Thermal
Transfer Recording System" aufgeführt, eine
gemeinsame Erfindung von Michael J. Arnost, Alain Bouchard, Yongqi
Deng, Edward J. Dombrowski, Russell A. Gaudiana, Fariza B. Hasan,
Serajul Haque, John L. Marshall, Stephen J. Telfer, William T. Vetterling
und Michael S. Viola, sowie in der provisorischen US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 60/294,528, eingereicht am 30. Mai 2001, mit
dem Titel "Thermal Mass
Transfer Imaging System",
eine gemeinsame Erfindung von Edward P. Lindholm, Stephen J. Telfer und
Michael S. Viola, wobei beide an die Anmelderin der vorliegenden
Erfindung erteilt wurden.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist in einem Beispiel die Ausgabevorrichtung 160 ein
Thermotransferdrucker mit einer Vielzahl von Thermo-Druckköpfen. Derartige
Drucker erzielen einen höheren Durchsatz
als die verbreiteteren Thermodruckerdesigns, in welchen ein einziger
Thermokopf verwendet wird und die Farben eine nach der anderen ausgedruckt
werden. Thermodrucker mit einer Vielzahl von Thermodruckköpfen sind
in der Technik gut bekannt. Beispielsweise beschreiben die US-Patente
Nr. 4,385,302, 4,447,818 und 4,540,992 Versionen derartiger Vorrichtungen.
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Die
US-Patente Nr. 5,285,220 und 5,711,620 beschreiben Mehrkopf-Thermodrucker zur
Verwendung mit einem direkten Einzelblatt-Thermomedium anstelle eines Zweiblatt-Thermotransfermediums.
In diesem Fall wird eine Farbe fixiert, indem sie ultravioletter
oder sichtbarer Strahlung ausgesetzt wird, ehe die nächste gedruckt
wird, mit dem Ergebnis, dass das Medium strahlungsempfindlich ist.
Die vorstehend beschriebenen Zweiblatt-Thermotransferdrucker weisen
den Vorteil auf, dass die in derartigen Druckern verwendeten Medien
nicht strahlungsempfindlich sind.
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Ein
Beispiel der Ausgabevorrichtung 160 für die Verkaufsvorrichtung ist
in 2 dargestellt. Mit Bezug auf 2 existiert
dort ein Empfängerelement 210,
welches von einer Walze 214 gespeist wird. Obgleich der
Pfad des Empfängerelements 210 in 2 als
gerade gezeigt ist, sollte es sich verstehen, dass andere Pfade,
beispielsweise gekrümmte
oder bogenförmige
Pfade, auch verwendet werden können. Der
Empfänger
wird an drei Thermo-Druckköpfen 216, 218 und 220 vorbei übersetzt,
welche Schreibwalzen 222 gegenüberliegen. Der erste Thermo-Druckkopf
wird von einer Walze 224 mit einem Spenderelement 226 gespeist,
welches die erste der drei subtraktiven Primärfarben (Cyan, Magenta oder Gelb)
trägt.
Die Reihenfolge, in der die Farben gedruckt werden, kann variieren.
Nachdem die erste Farbe gedruckt ist, wird das verbrauchte Spenderelement
auf einer Walze 228 aufgenommen. Der zweite Thermo-Druckkopf 218 wird
von der Walze 230 mit dem Spenderelement 232 gespeist,
welche der zweiten Primärfarbe
entsprechen. Das verbrauchte Spenderelement wird auf der Walze 234 aufgenommen. Der
dritte Druckkopf 220 wird von der Walze 236 mit dem
Spenderelement 238 gespeist, welche der dritten Primärfarbe entsprechen.
Das verbrauchte Spenderelement wird auf der Walze 239 aufgenommen. Ein
vierter Druckkopf (oder ein Heizelement) 240 kann zur optionalen
Aufbringung einer Deckschicht 242 verwendet werden, welche
auf das Empfängerelement 210 laminiert
oder übertragen
werden kann. Alternativ kann 242 ein weißes, opakes
Substrat sein, wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben wird.
Das Element 240 kann ein Thermo-Druckkopf, eine beheizte
Walze oder einfach eine Druckwalze sein. Die Deckschicht oder das
weiße
opake Substrat 242 wird von der Walze 244 gespeist.
Wird ein Trägernetz
für die
Deckschicht oder das weiße opake
Substrat 242 verwendet, so wird es auf der Walze 246 aufgenommen.
Wird kein Trägernetz
verwendet, so wird das Substrat 242 einfach auf das Empfängerelement 210 laminiert,
und die Walze 246 wird nicht benötigt. Anschließend an
die Laminierung oder Übertragung
des Substrats 242 wird eine Schneidevorrichtung 248 verwendet,
um die gedruckten Bilder zu trennen, wodurch sich ein Endbild 250 ergibt,
auf welches alle drei Primärfarben
gedruckt wurden. Die Schneidevorrichtung kann optional einen kleinen
Streifen des Empfängermaterials 210 zwischen
Bildern abtrennen, so dass nicht ein einziger Schnitt präzise am Übergang
zwischen aufeinander folgenden Bildern definiert werden muss. Die
so abgetrennten Streifen können
zur späteren Entsorgung
in eine Aufnahme geleitet werden. Die Ausdrucke selbst können mit
Hilfe einer abschüssigen
Rinne oder einer ähnlichen
Vorrichtung zum Kunden geleitet werden.
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Es
versteht sich, dass zwischen der Position der Abtrennung des letzten
Ausdrucks eines Druckauftrages durch die Schneidevorrichtung 248 und
der Position des Beginns des Ausdrucks des nächsten Druckauftrags durch
den Thermo-Druckkopf 216 ein Abschnitt des Empfängerelements 210 besteht,
auf welchen kein kundenspezifisches Vollfarbbild gedruckt werden
kann. Dieser Abschnitt des Empfängerelements 210 kann
entweder mit nicht kundenspezifischen Informationen bedruckt werden
(wie beispielsweise Werbematerial) oder aber mit monochromen oder
bichromen kundenspezifischen Daten (wie beispielsweise einer Quittung).
In jedem Fall kann die Ausgabe an den Kunden geleitet werden, welcher den
zweiten der beiden vorstehend beschriebenen Druckaufträge anordnet.
Alternativ kann dieser Abschnitt des Empfängerelements 210 zur
späteren Entsorgung
in die Aufnahme geleitet werden.
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Die
Spenderelemente 226, 232 und 238 können sehr
dünne Substrate
(mit einer Dicke, die typischerweise im Bereich von 2,5 bis 8 Mikrometern liegt),
auf welche das geeignete Farbmaterial aufgebracht wurde, aufweisen.
Im Fall von Farbdiffusions-Thermotransfer ist das Spendermaterial
typischerweise eine in einen Polymerbinder eingebundene Farbe, wie
beispielsweise in Hann, R. A. und Beck, N. C., J. Imaging Technol.,
(1990), 16(6), 238–241
und Hann, R. A., Spec. Pub. R. Soc. Chem. (1993), 133, 73–85 beschrieben.
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Im
Fall des Transfers einer thermisch wirksamen Masse ist das Spendermaterial
im Allgemeinen eine mit einem Wachs oder Harz (oder einer Kombination
der beiden) als Vehikel formulierte Farbe oder ein Pigment, wie
beispielsweise im US-Patent Nr. 5,569,347 beschrieben.
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In
einem Beispiel wird jedoch die Bilderzeugung durch Transfer einer
thermisch wirksamen Masse verwendet, wobei das Spenderelement von
der Art ist wie in der vorstehend zitierten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
09/745,700 beschrieben.
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Das
Empfängerelement 210 sollte
so gewählt
werden, dass es mit dem verwendeten Spendermaterial kompatibel ist.
Für den
Farbdiffusions-Thermotransfer trägt
somit das Empfängerelement 210 eine
Polymerbeschichtung zur Annahme der übertragenen Farben, wie in
Hann, R. A. und Beck, N. C., J. Imaging Technol., (1990), 16(6), 238–241 und
Hann, R. A., Spec. Pub. R. Soc. Chem. (1993), 133, 73–85 beschrieben.
Für den
Transfer einer thermisch wirksamen Masse kann das Empfängerelement
eine mikroporöse
Schicht tragen, wie beispielsweise in den US-Patenten Nr. 5,521,626
und 5,897,254 beschrieben, oder eine Weichmacherschicht, wie beispielsweise
im US-Patent Nr. 4,686,549 beschrieben. Wie beispielsweise im US-Patent
Nr. 5,244,861 beschrieben, sind die als Thermo-Transfermedien jeder
Art verwendeten Empfängerelemente 210 erwünschterweise
nachgiebig und von einheitlicher Wärmeleitfähigkeit.
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Ein
Beispiel des Empfängerelements 210 zur Verwendung
in Verbindung mit einem Spenderelement zum Transfer einer thermisch
wirksamen Masse ist in der vorstehend zitierten provisorischen US-Patentanmeldung mit
der Seriennummer 60/294,528 beschrieben.
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Das
Empfängerelement 210 kann
opak oder transparent sein. Für
den Fall, dass das Empfängerelement 210 transparent
ist und ein Hochglanzausdruck die gewünschte Ausgabe ist, ist das
Substrat 242 erwünschterweise
opak, und das fertige Bild wird durch das Empfängerelement 210 betrachtet.
Für den
Fall, dass das Empfängerelement 210 opak
ist, und das durch das Element 240 übertragene Material transparent
ist, wird das fertige Bild durch das durch das Element 240 übertragene
Material betrachtet. Das in einem Fall ausgedruckte Bild ist das
Spiegelbild des in dem anderen ausgedruckten.
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Erfindungsgemäß kann eine
Variation des Farbpegels in einem durch Thermo-Transferdruck erzeugten
Bild mit Hilfe zweier allgemeiner Verfahren erreicht werden. Im
ersten Verfahren ist die Flächendeckung
der Farbe über
die gesamte Fläche
eines Pixels annähernd
konstant, und die Farbmenge (die Farb"dichte") der annähernd konstanten Deckung variiert
gemäß der durch
den Druckkopf an diesen speziellen Pixel gelieferten Energiemenge.
Dieses Verfahren wird nachstehend als Druck mit "variabler Dichte" bezeichnet, und wird beim Farbdiffusions-Thermotransfer
allgemein verwendet. Im zweiten Verfahren variiert die Größe der Punkte
innerhalb der Fläche
eines Pixels gemäß der durch
den Druckkopf gelieferten Energie, wobei diese Punkte nur im Wesentlichen
eine einzige Farbdichte (de fakto ihre Maximaldichte) aufweisen.
Die Punkte sind so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht einzeln wahrgenommen
werden können,
und so wird der Gesamtpegel an Farbe als ein Durchschnitt der fast
vollständigen Lichtabsorption
im Anteil der betrachteten, mit Punkten bedeckten Fläche und
der fast vollständigen
(diffusen) Lichtreflektion in nicht bedruckten Flächen wahrgenommen.
Dieses Verfahren des Thermo-Transferdrucks wird nachstehend als
Druck mit "variablen
Punkten" bezeichnet.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
werden die vorstehend beschriebenen Spenderelemente in Kombination
mit dem vorstehend beschriebenen Empfänger verwendet, und das Verfahren
der variablen Punkte wird verwendet.
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Wie
in der vorstehend angeführten
Patentanmeldung mit dem Titel "Technique
for Printing a Color Image" beschrieben,
kann in einem Mehrkopf-Thermotransfer-Drucksystem ein schwerwiegendes
Problem der fehlerhaften Lagegenauigkeit in den durch übereinander
angeordnete Punktmuster erzeugten Farbbildern auftreten. Eine derartige
Ungenauigkeit kann als Folge einer ungenauen Ausrichtung der Druckköpfe, Geschwindigkeitsschwankungen
beim Medientransport, Dehnung der Medien und andere mechanische
Probleme auftreten, welche nur schwer mit angemessener Präzision gesteuert
werden können,
und zu Moire-Mustern oder anderen sichtbaren Resultaten, wie beispielsweise
Farbunterschieden, führen
können.
Eine Lösung
für dieses
Problem ist darin offenbart, welches übereinander angeordnete Punkte
auf neuartige und spezielle Weise absichtlich ungenau anordnet,
um eine Bildoptimierung zu erzielen. In einer besonderen Ausführungsform
weist ein erster Thermo-Druckkopf eine erste Anzahl von Thermoelementen
auf, welche bei einer ersten Geschwindigkeit erregbar sind, und
ein zweiter Thermo-Druckkopf weist eine zweite Anzahl von Thermoelementen
auf, welche bei einer zweiten Geschwindigkeit erregbar sind. Die
Anzahl der Thermoelemente und Erregungsgeschwindigkeiten wird so
gewählt, dass
ein Muster absichtlich fehlerhafter Lagegenauigkeit mit hoher Ortsfrequenz
verursacht wird, welche für
den Betrachter des Bildes mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar
ist, und welche die durch mechanische ungenaue Aus richtung und andere
vorstehend angeführte
Faktoren verursachten unabsichtlichen fehlerhaften Lagegenauigkeiten überdeckt.
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In
einer Ausführungsform
der vorstehend angeführten
Patentanmeldung mit dem Titel "Technique for
Printing a Color Image" wird
die Thermo-Bilderzeugung verwendet, und die Oberfläche, auf
welcher der Druck ausgeführt
wird, ist ein Empfängersubstrat. Das
Substrat ist typischerweise eine Papierbahn und wird mit einer ersten
Geschwindigkeit in eine erste Richtung aufgerollt. Ein erster, zweiter
und dritter Thermo-Druckkopf sind voneinander versetzt in der ersten
Richtung angeordnet, und sind im Verhältnis zu dem bewegten Empfänger fest
angebracht. Der erste Kopf weist eine erste vorgegebene Anzahl von Elementen
auf, welche linear und regelmäßig versetzt über eine
feste Distanz in einer Richtung parallel zur Oberfläche und
senkrecht zu der ersten Richtung angeordnet sind. Diese feste Distanz
definiert eine Dimension eines Sichtfeldes des Bildes. Der zweite
Kopf weist eine zweite vorgegebene Anzahl von Elementen auf, welche
linear und regelmäßig versetzt über die
feste Distanz innerhalb des Sichtfeldes und in einer Richtung parallel
zur Oberfläche
und senkrecht zu der ersten Richtung angeordnet sind. Der dritte
Kopf weist eine dritte vorgegebene Anzahl von Elementen auf, welche
linear und regelmäßig versetzt über die
feste Distanz innerhalb des Sichtfeldes und in einer Richtung parallel
zur Oberfläche
und senkrecht zu der ersten Richtung angeordnet sind. Separate Farbspendebänder in
den Farben Cyan, Magenta und Gelb werden in den drei Druckköpfen verwendet.
Jede beliebige Reihenfolge des Drucks der Farben kann verwendet
werden. Wie in der vorstehend angeführten Patentanmeldung mit dem
Titel "Technique
for Printing a Color Image" beschrieben, treten
jedoch die sichtbaren Effekte einer fehlerhaften Lagegenauigkeit
in erster Linie als Folge fehlerhafter Lagegenauigkeit zwischen
Magenta und den beiden anderen Farben auf. In einem Dreikopfsystem kann
daher die Auflösung
der zum Druck von Gelb und Cyan verwendeten Druckköpfe die
gleiche sein, während
die Auflösung
des zum Druck von Magenta verwendeten Druckkopfes sich entweder
von der Auflösung
des zum Druck von Gelb verwendeten Druckkopfes oder der des zum
Druck von Cyan verwendeten Druckkopfes unterscheiden kann. Wenn ein
vierter Kopf im Zusammenhang mit Schwarz eingeschlossen ist, kann
sich die Auflösung
dieses vierten Kopfes von den Auflösungen der drei anderen Köpfe unterscheiden.
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In
noch einem anderen Merkmal der vorstehend angeführten Patentanmeldung mit dem
Titel "Technique
for Printing a Color Image" existiert
ein erster vorbestimmter Abstand zwischen Punkten entlang einer
ersten Richtung (der Richtung des Medientransports) und ein zweiter
vorbestimmter Abstand zwischen Punkten entlang einer zweiten Richtung (senkrecht
zur Richtung des Medientransports), und der erste und der zweite
vorbestimmte Abstand werden auf folgende Weise gesteuert. Ein Takterzeuger erzeugt
eine Vielzahl von Zeitgebungs-Taktimpulsfolgen. Ein computergesteuerter
Impulserzeuger ist betriebsbereit mit dem Takterzeuger gekoppelt
und liefert eine Vielzahl von Ausgaben von Erregungsimpulsbündeln in
zeitlich gesteuerter Abfolge mit mindestens einer der Taktimpulsfolgen.
Die erste vorgegebene Anzahl thermisch gesteuerter Druckkopfelemente
des ersten Druckkopfes ist betriebsbereit mit einem oder mehreren
Ausgängen
aus dem Impulserzeuger gekoppelt. Die zweite vorgegebene Anzahl thermisch
gesteuerter Druckkopfelemente des zweiten Druckkopfes ist betriebsbereit
mit einem oder mehreren Ausgängen
aus dem Impulserzeuger gekoppelt. Die dritte vorgegebene Anzahl
thermisch gesteuerter Druckkopfelemente des dritten Druckkopfes
ist betriebsbereit mit einem oder mehreren Ausgängen aus dem Impulserzeuger
gekoppelt. Die Beabstandung von Punkten entlang der ersten Richtung wird
durch die Zeitintervalle zwischen Impulsbündeln bestimmt. Wie in der
vorstehend angeführten
Patentanmeldung mit dem Titel "Technique
for Printing a Color Image" ausgeführt, können die
Zeitintervalle für den
Kopf, welcher Gelb druckt, gleich gestaltet werden wie die Zeitintervalle
für den
Kopf, welcher Cyan druckt, insofern als gewöhnlich nur eine geringe spektrale Überlappung
zwischen diesen beiden Farben existiert.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der vorstehend angeführten
Patentanmeldung mit dem Titel "Technique
for Printing a Color Image",
welche für
die Realisierung der Ausgabevorrichtung 160 aus 1A bis 1B der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, setzt jedes Element
des Cyan-Druckkopfes und jedes Element des Gelb-Druckkopfes 400
dpi auf die Oberfläche
innerhalb des Sichtfeldes des Bildes, wobei beabsichtigt ist, dass jeder
betreffende der 400 dpi von dem Gelb-Druckkopf auf den ihm entsprechenden
der 400 dpi von dem ersten Druckkopf gesetzt wird. Da zwischen diesen
Farben eine minimale spektrale Überlappung existiert,
ist eine präzise
Lagegenauigkeit der gelben und cyanfarbenen Punkte trotz Abhängigkeit
von einem Punkt-für-Punkt-Verfahren unnötig. Jedes
Element des Druckkopfes, welcher Magenta druckt, wird so gesteuert,
dass es durch das gesamte Sichtfeld 266 dpi auf die Oberfläche setzt.
Die Vermischung eines Musters aus einer Spalte von 300 dpi mal einer Reihe
von 400 dpi mit einem Muster aus einer Spalte von 400 dpi mal einer
Reihe von 266 dpi über
das Sichtfeld auf diese Weise besitzt die Eigenschaft, dass die
Farbgleichförmigkeit
des Bildes für
den Betrachter erhöht
wird, wobei jeder der Punkte einzeln für den Betrachter mit bloßem Auge
nicht unterscheidbar ist. Andere Farben und Kombinationen von Punktanzahlen
können
verwendet werden.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist darin detaillierter ein
Beispiel der Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 aus 1A bis 1B dargestellt.
Die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110 (1A bis 1B)
weist die Bilddatei-Rückgewinnungsvorrichtung 302 auf,
welche es ermöglicht,
dass Bilddaten in einer beliebigen Anzahl von Bilddateiformaten
aus einer beliebigen von unterschiedlichen Medienarten ausgelesen
werden können,
wie vorstehend beschrieben.
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Die
Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 weist die Bilddatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 auf,
welche die Eingangs-Bilddaten 172 als Eingangssignal von
der Bilddatei-Rückgewinggungsvorrichtung 302 empfängt. Die
Bilddatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 führt Anfangsstandardisierungs-Funk tionen
an den Eingangs-Bilddaten 172 durch, um anfangsstandardisierte
Bilddaten 306 zu erzeugen. Die Bilddatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 kann
beispielsweise die folgenden Operationen an jeder Eingangs-Bilddatei
innerhalb der Eingangs-Bilddaten 172 durchführen: Dateidekompression
(wenn nötig), Bildzuschnitt
auf ein Standard-Bildformat (typischerweise 2:3), Dateiformatumwandlung
in ein übliches Bilddateifomat,
wie beispielsweise JPEG oder GIF (wenn nötig), und Verkleinerung auf
Standard-Pixelabmessungen (typischerweise 1248 mal 1872 Pixel) wenn
die Eingangs-Bilddatei größere Abmessungen als
diese aufweist. Ist eine Eingangs-Bilddatei kleiner als die Standardgrö-ße, so wird ihre Größe erst
später
verändert
(wie nachstehend mit Bezug auf die Bilddatei-Endstandardisierungs-Vorrichtung 312 noch
ausführlicher
beschrieben).
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Die
Bilddatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 kann
ebenfalls jedem Pixel in jedem Eingangsbild einen RGB-Farbwert mit
einer Auflösung von
8 Bit pro Pixel zuordnen. Ist das Eingangsbild eine Grauskala, oder
andernfalls keine RGB-Farbe, kann die Eingangsdatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 es
in RGB-Farbe umwandeln. Wenn das Eingangsbild schließlich in
Nicht-Standardorientierung
ist, kann die Eingangsdatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 es
schließlich
in die Standardorientierung drehen.
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Die
vorstehenden Operationen führen
zu den anfangsstandardisierten Bilddaten 306 (welche die
Form einer oder mehrerer der Bilddateien, welche den Bilddateien
in den Eingangs-Bilddaten 172 entsprechen, annehmen können), die
dann durch die Bilddatei-Verbesserungsvorrichtung 308 weiter
umgewandelt werden können,
wie nun beschrieben wird. Die Bilddatei-Verbesserungsvorrichtung 308 führt die
Funktionen der Schärfung,
Belichtungskorrektur, Farbbalancekorrektur und des Farbabgleichs an
jeder der Bilddateien in den anfangsstandardisierten Bilddaten 306 durch.
Während
dieser Verfahren werden die anfangsstandardisierten Bilddaten 306 in verbesserte
Bilddaten 310 umgewandelt und durch diese ersetzt. Die
verbesserten Bilddaten 310 können die Form einer Vielzahl
von Bilddateien annehmen, von denen jede das gleiche Bilddateiformat
aufweist wie eine entsprechende der Bilddateien in den anfangsstandardisierten
Bilddaten 306.
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Die
im US-Patent Nr. 5,694,484 von Cottrell et al. mit dem Titel "System and Method
for Automatically Processing Image Data to Provide Images of Optimal
Perceptual Quality",
welches am 2. Dezember 1997 erteilt wurde, beschriebenen Verfahren
können
durch die Bilddatei-Verbesserungsvorrichtung 308 verwendet
werden, um ein Bild von optimaler Wahrnehmungsqualität zu liefern,
wenn es durch eine Ausdruck-Ausgabevorrichtung mit bekannten Eigenschaften
ausgeliefert wird.
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Die
Bildqualität
der durch die Ausgabevorrichtung 160 aus 1A bis 1B ausgelieferten Ausgabe
ist prinzipiell durch vier Bildparameter definiert: Bildschärfe, Körnigkeit,
Tonwiedergabe und Farbwiedergabe. Die vier Haupt-Bildparameter können durch
objektive Maßstäbe quantifiziert
und durch charakteristische Daten beschrieben werden. Beispielsweise
kann die Schärfe
einer Bildgebungsvorrichtung durch ihre Modulations-Transferfunktion, ihre
Granularität
durch ihr Wiener-Spektrum, ihre Tonwiedergabe durch ihre Dichteempfindlichkeits-Eigenschaft
und ihre Farbwiedergabe durch einen Farbunterschieds-Maßstab, wie
beispielsweise ?E* des CIELAB L*, a*, b* Farbspezifikationssystems,
charakterisiert sein, wie beispielsweise in "Color and its Reproduction" von Gary G. Field,
GATFPress, Pittsburgh, PA, 1999 beschrieben. (CIELAB ist das zweite zweier
durch CIE – die
Comission Internationale de l'Eclairage – die Internationale
Beleuchtungskommission – angenommener
Systeme.) Das System und die Verfahren des US-Patents Nr. 5,694,484
können verwendet
werden, um Verarbeitungsoperations-Parameterinformationen, wie beispielsweise
die Definitionsparameter von Schärfungs-
und Rauschreduktions-Filtern,
aus den charakteristischen Daten der Eingangskomponente und der
Ausgangskomponente, wie auch einen objektiven Gesamtsystemmaßstab zu
erzeugen. Wenn die Eingangskomponente und die Ausgangskomponente
im Voraus bekannt sind, kann die Erzeugung der Verarbeitungsoperations-Parameterinformationen
getrennt (bei spielsweise während
des Entwurfs des Fotoverarbeitungssystems) von der Bildverarbeitung
auftreten. Sind die Komponenten einmal bekannt, können ihre
Eigenschaften erhalten, und Vorrichtungsprofile können in der
im US-Patent Nr. 6,128,415 von Hultgren et al. mit dem Titel "Devise Profiles for
Use in a Digital Image Processing System", welches am 3. Oktober 2000 erteilt
wurde, beschriebenen Weise konstruiert werden. Wenn die Eingabevorrichtungen
nicht bekannt sind, wie im Fall einer Eingangsdaten-Datei von einem
computerlesbaren Medium, können
die räumlichen
Eigenschaften der Eingabevorrichtung unter Verwendung der Verfahren
des US-Patents Nr. 6,069,982 von Reuman, S. R. mit dem Titel "Estimation of Frequency
Dependence and Grey-Level Dependence of Noise in an Image", welches am 30.
Mai 2000 erteilt wurde, und der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
09/409,459 und dem Titel "Method
and Apparatus for Estimating the Spatial Frequency Response of a
Digital Image Acquisition System from the Images it Produces", S. R. Reuman, welche
am 30. September 1999 eingereicht wurde, erhalten werden.
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Die
Tonwiedergabe kann durch Ausführung einer
Abbildung vom Ausgang der Bilddatei-Anfangsstandardisierungs-Vorrichtung 304 (eine
sRGB-Datei) in eine Datei, welche für den Ausdruck innerhalb der
Begrenzungen der Ausgabevorrichtung 160 aus 1A bis 1B geeignet
ist, durchgeführt
werden. Diese Abbildung beinhaltet die Tonskala-Manipulation. Die
Tonskala-Manipulation komprimiert nicht nur problemlos die Tonskala
des/der Bildes/r in den anfangsstandardisierten Bilddaten 306 zu
dem der Ausgabevorrichtung 160 aus 1A bis 1B zur
Verfügung
stehenden dynamischen Bereich, wie durch ihre schwarzen und weißen Punkte
(maximale und minimale Dichten jeder Farbe) spezifiziert, sondern
erlaubt auch eine lokale Manipulation des Kontrastes. Die Verfahren
des US-Patents Nr. 5,809,164 von Hultgren, Bror O. III mit dem Titel "System and Method
for Color Gamut and Tone Compression Using an Ideal Mapping Function", welches am 15. September
1998 erteilt wurde, und die Verfahren des vorstehend angeführten US-Patents
Nr. 5,694,484 können
verwendet werden, um eine psychovisuell optimierte Tonwiedergabeschärfe zu erhalten.
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Mit
Hilfe der vorstehend angeführten
Systeme und Verfahren können
die Parameter des durch die Bilddatei-Verbesserungsvorrichtung 306 durchgeführten Verarbeitungsbetriebs
so bestimmt werden, dass die Verarbeitung verarbeitete Daten schafft,
welche zu einer psychovisuell verbesserten Ausgabe führen, wenn
sie durch die Ausgabevorrichtung 160 ausgeliefert werden.
Die vorstehend beschriebenen Bildverarbeitungsschritte können je nach
Vorlieben des Kunden optional durchgeführt werden. Zusätzlich kann
der Kunde nur bestimmte Verarbeitungsoptionen anstelle aller wählen.
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Unter
erneutem Bezug auf 3 empfängt die Bilddatei-Endstandardisierungs-Vorrichtung 312 die
verbesserten Bilddaten 310 und ändert die Größe aller
darin enthaltener Dateien, welche ursprünglich kleiner als die Standardgröße waren,
auf die Standardgröße. Die
Bilddatei-Endstandardisierungs-Vorrichtung 312 gibt standardisierte
Bilddaten 174 aus. Alle Bilder in den standardisierten
Bilddaten 174 weisen das gleiche Dateiformat auf und teilen
andere Eigenschaften, was ein Ergebnis der vorstehend beschriebenen
Verarbeitung ist.
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Wie
in 1A bis 1B gezeigt,
werden die aus der Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 ausgegebenen
standardisierten Bilddaten 174 an die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 gesendet. Obgleich
die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110, die Ausgabe-Auswahlvorrichtung 120,
die Bezahlvorrichtung 130 und die Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 alle
Prozesse aufweisen können,
welche auf der selben Zentraleinheit ablaufen, ist dies keine Erfordernis
der vorliegenden Erfindung. Vielmehr führen in einer Ausführungsform
die Bilddaten-Eingabevorrichtung 110, die Ausgabe-Auswahlvorrichtung 120,
die Bezahlvorrichtung 130 und die Bilddatei-Vorbereitungsvorrichtung 140 auf
einem ersten Prozessor aus, welcher als Client agiert. Die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 führt auf
einer zweiten Zentraleinheit aus, welche als Server agiert. Die
erste und die zweite Zentraleinheit können miteinander über ein
Netz innerhalb oder außerhalb
der Fotodruck-Vorrichtung 100 verbunden sein. Mehr als
ein Client kann mit dem Server verbunden sein, und diese Clients
können
identisch oder voneinander verschieden konfiguriert sein. Beispielsweise
kann ein Client Eingangssignale von einem Scanner handhaben, während ein
anderer Eingangssignale von einem CD-ROM-Lesegerät handhaben kann.
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Die
erste (Client-)Zentraleinheit kann die standardisierten Bilddaten 174 über das
Netz an die zweite (Server-)Zentraleinheit übertragen. Die Server-Zentraleinheit
kann die standardisierten Bilddaten 174 wie vorstehend
beschrieben verarbeiten, um verarbeitete Bilddaten 176 zu
erzeugen. Die Server-Zentraleinheit kann die verarbeiteten Bilddaten 176 zu
einer Druckersteuerung innerhalb der Ausgabevorrichtung 160 übertragen.
Die Druckersteuerung kann einen dritten Prozessor beinhalten, welcher
ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) sein kann. Die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 kann
lediglich durch die Server-Zentraleinheit realisiert sein, oder
kann zwischen der Server-Zentraleinheit und dem FPGA verteilt sein,
wie nachstehend beschrieben. Es sollte sich verstehen, dass die
vorstehend beschriebene Architektur lediglich eine von zahlreichen
Alternativen ist, wie sich für
jemanden mit gewöhnlichen
Kenntnissen in der geeigneten Technik von selbst verstehen wird.
Insbesondere müssen
der Client und der Server nicht auf einer speziellen Zentraleinheit
realisiert sein. Vielmehr können
der Client und der Server unter Verwendung jeder geeigneten Kombination
von Hardware und/oder Software realisiert sein und miteinander mit
Hilfe jedes geeigneten Client-Server-Protokolls kommunizieren.
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4 zeigt
den Betrieb einer Ausführungsform
der Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 aus den 1A bis 1B detaillierter.
Im Allgemeinen verarbeitet die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 die
standardisierten Bilddaten 174, um verarbeitete Bilddaten 176 zu
erzeugen. Die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 liefert
die verarbeiteten Bilddaten 176 an die Ausgabevorrichtung 160,
welche das/die in den verarbeiteten Bilddaten 176 enthaltene(n)
Bild(er) ausdruckt, wodurch sie digitale Fotos 166 auf
einem Ausgabemedium erzeugt. Die Fotodruck-Vor richtung 100 liefert
die digitalen Fotos 166 an den Kunden 162, wie
beispielsweise durch Ausgabe der digitalen Fotos 166 durch
eine abschüssige Rinne
an ein Ausgabetablett.
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Der
Betrieb der Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 gemäß der in 4 dargestellten
Ausführungsform
wird nun ausführlicher
beschrieben. Obgleich die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 die
folgenden Schritte für
jede standardisierte Bildatei in den standardisierten Bilddaten 174 durchführt, wird
der Betrieb der Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 zur
Vereinfachung der Erklärung
mit Bezug auf eine einzige standardisierte Bilddatei in den standardisierten
Bilddaten 174 beschrieben. Die Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 weist
die Farbebenen-Teilungs- und
-Neuabtastungs-Vorrichtung 402 auf welche die standardisierte
Bilddatei in Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbebenen teilt, und welche
separat jede der besagten Farbebenen in neue Pixeldimensionen größenmäßig ändert. Die
neue Anzahl vertikaler und horizontaler Pixel hängt von der Auflösung des
Druckkopfes ab, welcher für
die spezielle Farbe verwendet werden soll, sowie von der Anzahl von
Schritten in Richtung des Transports des Empfängersubstrats, welche erforderlich
sind, um die Länge
des Bildes abzudecken, was in Übereinstimmung
mit den in der vorstehend angeführten
Anmeldung mit dem Titel "Technique
for Printing a Color Image" beschriebenen
Verfahren sein kann.
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Die
Bilddatei-Verarbeitungsvorrichtung 150 weist auch die Monochrombild-Verarbeitungs-
und Durckersteuerungs-Vorrichtungen 404a–c auf,
von welchen jede auf einer speziellen der drei durch die Farbebenen-Trennungs-
und -Neuabtastungsvorrichtung 402 erzeugten Farbebenen
arbeitet. Jede der Monochrombild-Verarbeitungs- und Durckersteuerungs-Vorrichtungen 404a–c wandelt
die 8-Bit-Pixelwerte
in der entsprechenden Farbebene in einen neuen 10-Bit-wert um, welcher
als Index in einer Referenztabelle dient, die später bei der Erzeugung eines
speziellen Impulsmusters verwendet wird, das zu einem entsprechenden
Druckkopf gesendet werden soll.
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Jede
der Monochrombild-Verarbeitungs- und Durckersteuerungs-Vorrichtungen 404a–c führt eine Korrektur
für die
thermische Geschichte an der entsprechenden Farbebene durch. Thermodrucker
sind dafür
bekannt, beträchtliche
Abweichungen von den beabsichtigten Bilddichten zu erzeugen, was
ein Ergebnis nicht perfekter Kühlung
nach vorher gedruckten Mustern ist. Zusätzlich kann innerhalb des Druckkopfes
selbst Wärme
seitlich diffundieren, was zu gedruckten Dichten führt, welche
von den Temperaturen benachbarter Druckkopfelemente abhängen.
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In
einer Ausführungsform
führen
die Monochrombild-Verarbeitungs- und
Durckersteuerungs-Vorrichtungen 404a–c ein Verfahren der Korrektur
der thermischen Geschichte durch, in welchem ein numerisches Modell
der Wärmediffusion
und ein Modell der Erwiderung des Thermo-Printmediums auf eine vorgegebene
Energiezuführung
kombiniert sind, um die vorstehend erwähnten Effekte zu korrigieren.
Ein Beispielverfahren zur Kompensation der Effekte der thermischen
Geschichte ist in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/934,703, welche
am 22. August 2001 eingereicht wurde und den Titel "Thermal Response
Correction System" trägt, von
den Erfindern Suhail Saquib und William T. Vetterling beschrieben,
welche der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurde.
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Die
Monochrombild-Verarbeitungs- und Durckersteuerungs-Vorrichtungen 404a–c können auch eine
zweite Korrektur der entsprehenden Farbebenen für das Fehlen von Gleichförmigkeit
des Widerstandes der Thermoelemente innerhalb des Druckkopfes durchführen. Es
ist beim Thermodruck allgemein üblich,
die An-Zeit eins vorgegebenen Pixels zu modulieren, um unterschiedliche
Graupegel zu erzeugen. Wenn dieses Verfahren zum Druck von Fotobildern
verwendet wird, führt
die Ungleichförmigkeit des
Kopfwiderstandes zu Streifen in dem Bild. Es ist natürlich möglich, zum
Zeitpunkt der Herstellung eine enge Toleranz für die Widerstandsschwankung über den
Druckkopf festzulegen. Jedoch steigert dies die Kosten des Druckkopfes
und kann seine Standzeit verringern, wenn aufgrund der Nutzung Änderungen des
Elementenwiderstandes auftreten.
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Verschiedene
erfindungsgemäße Ausführungsformen
können
daher das Widerstandsprofil des Druckkopfes messen und Ungleichförmigkeiten der
gedruckten Ausgabe kompensieren. Eine derartige Messung kann innerhalb
des Fotodruckers selbst stattfinden. Alternativ kann das Widerstandsprofil
des Druckkopfes vor dessen Installation in dem Fotodrucker gemessen
werden, und die Daten in einer geeigneten Speicherposition gespeichert
werden. In einer Ausführungsform
wird diese Kompensation zusammen mit der Steuerung der thermischen
Geschichte durch Anpassen der Erwärmungszeit jedes Widerstandes
durchgeführt,
um zur Anwendung der aus dem Algorithmus der thermischen Geschichte
bestimmten Energie zu führen.
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Das
Ergebnis der vorstehenden Kalkulation ist für jeden Pixel eine Zahl, welche
den Erregungspegel darstellt, der nötig ist, um die angemessene Druckdichte
für diesen
Pixel zu erzielen. Jede dieser Zahlen kann in eine digitale Zahl
umgewandelt werden, welche die Anzahl von Impulsen darstellt, die
an das entsprechende Druckkopfelement anzulegen sind, um den nötigen Erregungspegel
am besten anzunähern.
Es versteht sich für
Fachleute, dass innerhalb der Zeit, welche für den Druck jeder Linie des Bildes
zugeordnet ist, eine begrenzte Anzahl von Impulsintervallen zur
Verfügung
stehen, und dies führt zu
einer Beschränkung
der Anzahl unterschiedlicher Pegel, welche für den Druck zur Verfügung stehen. Ist
die Anzahl dieser Pegel nicht ausreichend, so kann der Übergang
von einem Tonwert zum nächsten in
dem Bild als Schritte oder Konturen sichtbar sein. Ein Verfahren
zur Erhöhung
der offenbaren Anzahl von Tonskalenwerten ist in der Technik als
Dithering bekannt. Das Dithering-Verfahren ist effektiv bei der Überwindung
von Tonschritten und Konturen aufgrund einer begrenzten Auswahl
von Tonwerten.
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Beispiele
für das
vorstehende Verfahren sind ausführlicher
in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/817,932, welche am
27. März
2001 eingereicht wurde und den Titel "Digital Halftoning" trägt,
von den Erfindern Dan Bybell, Jay Thornton und Dana Schuh beschrieben,
welche für
die Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurde. Wie in der
Technik bekannt ist, kann das beschriebene Dithering mit Hilfe von
Dithering-Matrizen vorgenommen werden, welche mit Gleitpunkt-Bilddaten
kombiniert werden, um die erforderlichen digitalen Werte für jeden
Pixel zu erzeugen. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Abmessungen
der Dithering-Matrizen 4 × 4.
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Die
vorstehenden Schritte können
in einer Software ausgeführt
werden, welche auf dem vorstehend beschriebenen Server läuft. Die
dadurch generierten Daten können
in einer Ausführungsform über eine
Speicherpuffer-Schnittstelle an den vorstehend beschriebenen FPGA
gesendet werden. Der FPGA führt
die Funkionen eines Mustergenerators und eines Taktgebers durch.
Der Referenz-Indexwert,
dessen Erzeugung vorstehend beschrieben wurde, wird in Verbindung
mit vorgegebenen, in einer Referenztabelle gespeicherten Mustern
verwendet, um das tatsächliche
Impulsmuster zu erzeugen, welches an den Druckkopf zu senden ist.
Das Impulsmuster für eine
bestimmte Farbe wird dann mit einer durch den FPGA-Takt bestimmten Geschwindigkeit
an den zugeordneten Druckkopf gesendet. Die Geschwindigkeiten, mit
welchen die Impulsmuster für
jede Farbebene gesendet werden, sind derart, dass jedes monochrome
Bild die gleiche Länge
aufweist, wenn es ausgedruckt wird. Temporäre Abweichungen, welche der
physischen Trennung zwischen den Druckköpfen Rechnung tragen, werden
dem Beginn des Verfahrens des Sendens des Impulsmusters für jede Farbe hinzugefügt, so dass
jedes monochrome Bild beim letztendlichen Ausdruck so exakt wie
möglich über dem
anderen liegt.
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In
einer Ausführungsform
ist eine Funktion des Mustergenerators die Durchführung der
Einstellung der Rasterpunktposition zur Verbesserung der wahrgenommenen
Qualität
der gedruckten Bilder. Dieses Verfahren ist in der vorstehend angeführten Patentanmeldung
mit dem Titel "Digital
Halftoning" beschrieben.
Betrachtet werden beispielsweise zwei benachbarte Rasterpunkt-Pixel,
welche beide jeweils einen Rasterpunkt beinhalten. Die beiden Rasterpunkt-Pixel
weisen eine gemeinsame Pixelgrenze auf. Die beiden Rasterpunkte
können
innerhalb ihrer jeweiligen Rasterpunkt-Pixel so angeordnet sein, dass
die beiden Rasterpunkte an die gemeinsame Pixelgrenze stoßen. Eine
derartige Einstellung der Rasterpunktposition kann für einige
oder alle der Rasterpunkt-Pixel in dem auszudruckenden Bild durchgeführt werden.
Unterschiedliche Ausführungsformen
dieses Verfahrens sowie dessen Vorteile sind ausführlich in
der vorstehend angeführten
Patentanmeldung beschrieben.
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5 zeigt
mehr Einzelheiten der Logik für einen
Druckkopf gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Speichervorrichtung 510 dient
zum Speichern von statischen Werten, wie beispielsweise Referenztabellen,
welche bei der Systeminitialisierung konfiguriert werden. Insbesondere
ist die Impulsmuster-Referenztabelle 513 in der Speichervorrichtung
enthalten. Zusätzlich
können
temporär
die verarbeiteten Bilddaten 176 in der Speichervorrichtung 510 gespeichert
werden, bevor die Impulssequenzen erzeugt werden, welche zur Ansteuerung
des Druckkopfes nötig
sind, wie durch die dynamisch gespeicherten Bilddaten 511 angezeigt.
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Die
dymanisch gespeicherten Bilddaten 511 werden zunächst Linie
für Linie
in den Linien-Pufferspeicher 512 übertragen. Die Inhalte jeder
Linie sind Zeiger, welche in Verbindung mit der Impulsmuster-Referenztabelle 513 zu
verwenden sind, um in dem Impulsmusterspeicher 514 gespeicherte
Impulsmuster zu erzeugen. Unter der Steuerung der Taktgeneratorvorrichtung 520 werden
die gespeicherten Impulsmuster seriell zum Druckkopf übertragen.
Bei der Übertragung überwacht
die Dienstzyklus-Korrekturvorrichtung 516 die Anzahl simultan
aktiver Druckkopfelemente und passt die Länge des Druckkopf-Strobesignals
entsprechend an, wie in der vorstehend angeführten provisorischen Patentanmeldung
mit dem Titel "Method
and Apparatus for Voltage Correction" beschrieben. Dies korrigiert die Tatsache,
dass die Spannung über
jeden einzelnen Widerstand von der Gesamtanzahl an Druckkopfelementen
ab hängt,
welche während
eines bestimmten Druckkopfzyklus mit Energie versorgt werden. Die Korrektur
wird dur Zählen
der Anzahl von Widerständen
durchgeführt,
welche gerade erregt werden, sowie Verwendung dieses Wertes zur
Modifizierung der Erwärmungszeit,
wobei im Allgemeinen die Erwärmungszeit
erhöht
wird, wenn mehr Pixel erregt werden. Das Bezugszeichen 518 aus 5 bezieht
sich auf eine digitale phasenabhängige
Schleife (Digital Phase-Locked Loop, PLL), welche zur Synchronisierung
des Druckvorgangs mit der Bewegung des Netzes von Medien, die sich
durch den Drucker bewegen, verwendet werden kann. Diese Synchronisation kann über einen
mit einer Komponente des Netztransports gekoppelten Rotationscodierer
erreicht werden, wie beispielsweise einer Druckplatte oder einem
dem Netz vorangehenden Elektromotor. In einer alternativen Ausführungsform
kann ein interner Oszillator mit einer Rückkopplungsschleife zur Durchführung derselben
Funktion wie die digitale PLL verwendet werden. Synchronisationssignale
von der digitalen PLL, oder alternativ Signale von dem internen Oszillator,
werden an die Taktgeneratorvorrichtung 520 geliefert, welche
die Taktsignale ableitet, die nötig
sind, um die dynamisch gespeicherten Daten 511 zwischen
der Speichervorrichtung 510 und dem Linienpufferspeicher 512 zu übertragen,
die Linienpuffer-Speicherdaten in Impulsmusterdaten umzuwandeln,
welche im Impulsmusterspeicher 514 gespeichert werden,
die Impulsmuster auf serielle weise in den Druckkopf zu verschieben,
und die Druckkopf-Datenlast und die für den Ausdruck nötigen Strobesignale
anzuwenden, wie Fachleuten bekannt ist. Verteilte Taktsignale sind
in 5 durch unterbrochene Linien angezeigt.
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6 stellt
eine mechanische Konfiguration einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar. Der Einschluss 602 liefert eine geschützte Umgebung,
in welcher der Fotodruck durchgeführt werden kann. Der Belüftungsventilator 604 liefert
die Kühlung
für die
Prozessoren, Energiequellen, Elektromotoren und Druckkopf-Anordnungen,
welche im Einschluss 602 vorhanden sind, während der
Filter 606 (welcher beispielsweise ein Schwebstofffilter (High
Efficiency Particulate Arresting Filter, HEPA-Fil ter) sein kann,
die Luft filtert, um kleine Partikel zu entfernen, welche Fehler
in den ausgegebenen Ausdrucken verursachen können. Innerhalb der Druckkammer
befinden sich vier Druckkopf-Anordnungen. Die
ersten drei Druckkopf-Anordnungen, welche durch die Druckkopf-Anordnung 612 dargestellt
sind, drucken die drei subtraktiven Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb
in vorgegebener Reihenfolge. Jeder dieser Druckköpfe ist mit zwei Spulen verbunden. Für die Druckkopf-Anordnung 612 sind
die Spulen durch 608 und 610 angezeigt. Die Spule 610 trägt einen
Vorrat von monochromem Spendermaterial einer der drei Farben. Die
Spule 608 ist eine Aufnahmespule, welche die verbrauchte
Spenderfolie aufwickelt, nachdem sie unter dem Druckkopf hindurchgelaufen
ist. Die vierte Druckkopf-Anordnung 614 trägt eine
Deckschicht auf den fertigen Ausdruck auf, bevor er in eine Schneidevorrichtung 616 eintritt,
welche die Bilder trennt. Nach der Trennung werden die Bilder in
einem Ausgangstablett 618 angeordnet, auf welches der Benutzer
Zugriff hat. Unterhalb der Druckkopf-Anordnungen befindet sich ein
Raum, welcher eine Spule mit Empfängermaterial 620 enthält.
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Die
vorstehend beschriebenen Verfahren können beispielsweise in Hardware,
Software, Firmware oder jeder beliebigen Kombination aus diesen realisiert
werden. Die vorstehend beschriebenen Verfahren können in einem oder mehreren
Computerprogrammen realisiert werden, welche auf einem programmierbaren
Computer ausführen,
einschließlich
eines Prozessors, eines durch den Prozessor lesbaren Speichermediums
(einschließlich
z. B. flüchtige
und nicht-flüchtige
Speicher und/oder Speicherelemente), mindestens einer Eingabevorrichtung und
mindestens einer Ausgabevorrichtung. Der Programmcode kann auf die
Eingabe angewendet werden, welche mit Hilfe der Eingabevorrichtung
eingegeben wird, um die beschriebenen Funktionen durchzuführen und
eine Ausgabe zu erzeugen. Die Ausgabe kann an eine oder mehrere
Ausgabevorrichtungen geliefert werden.
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Jedes
Computerprogramm innerhalb des Schutzumfangs der nachstehenden Ansprüche kann in
jeder beliebigen programmierbaren Spra che realisiert werden, wie
beispielsweise Assemblersprache, Maschinensprache, einer Hochpegel-Prozedurprogrammiersprache
oder einer objektorientierten Programmiersprache. Die Programmiersprache
kann beispielsweise eine kompilierte oder übersetzte Programmiersprache
sein.
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Jedes
derartige Computerprogramm kann in einem Computerprogrammerzeugnis
realisiert werden, welches greifbar in einer maschinenlesbaren Speichervorrichtung
für die
Ausführung
durch einen Computerprozessor realisiert ist. Verfahrensschritte der
Erfindung können
durch einen Computerprozessor durchgeführt werden, welcher ein Programm
ausführt,
das greifbar auf einem computerlesbaren Medium enthalten ist, um
Funktionen der Erfindung durch Bearbeitung einer Eingabe und Erzeugung
einer Ausgabe durchzuführen.
Geeignete Prozessoren sind unter anderem beispielsweise sowohl allgemein verwendbare
Mikroprozessoren als auch solche für spezielle Zwecke. Im Allgemeinen
empfängt
der Prozessor Befehle und Daten von einem Nur-Lese-Speicher und/oder
einem Direktzugriffspeicher. Speichervorrichtungen, welche geeignet
sind, um greifbar Computerprogramm-Befehle zu enthalten, sind beispielsweise
alle Arten nicht-flüchtiger
Speicher, wie beispielsweise Halbleiter-Speichervorrichtungen, einschließlich EPROM,
EEPROM und Flash-Memory-Speichervorrichtungen; Magnetplatten, wie
beispielsweise interne Festplatten und entnehmbare Platten; magneto-optische
Platten; und CD-ROMs. Jeder der vorstehenden Speicher kann durch
einen speziell entworfenen ASIC (Application-Specific Integrated
Circuit, Anwendungsspezifischer integrierter Speicher) ergänzt oder
in diesen eingebaut sein. Ein Computer kann im Allgemeinen ebenfalls
Programme und Daten von einem Speichermedium, wie beispiel einer
internen Platte (nicht gezeigt) oder einer entnehmbaren Platte empfangen.
Diese Elemente finden sich auch in einem herkömmlichen Desktop oder Arbeitsplatzcomputer
sowie in anderen Computern, welche zur Ausführung von Computerprogrammen
geeignet sind, die die hierin beschriebenen Verfahren ausführen, welche
in Verbindung mit jeder beliebigen Druckmaschine oder Markiermaschine,
jedem Anzeigemonitor oder jeder anderen Raster-Ausgabevorrichtung
ver wendet werden können,
die in der Lage ist, farbige oder graue Pixel auf Papier, Film,
einem Anzeige-Bildschirm oder einem anderen Ausgabemedium zu erzeugen.
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Drucker,
welche zur Verwendung mit unterschiedlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
sind typischerweise unter anderem eine Druckmaschine und eine Druckersteuerung.
Die Druckersteuerung empfängt Druckdaten
von einem Host-Computer und erzeugt Seiteninformationen. Die Druckersteuerung überträgt die Seiteninformationen
auf die Druckmaschine, um ausgedruckt zu werden. Die Druckmaschine
führt den
physischen Ausdruck des durch die Seiteninformationen spezifizierten
Bildes auf einem Ausgabemedium durch.