DE3855413T2

DE3855413T2 - Vorrichtung zur Verarbeitung von Halbton-Farbbildsignalen

Info

Publication number: DE3855413T2
Application number: DE3855413T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Konica Corporati Abe; Takashi Konica Corporat Hasebe; Hiroshi Konica Corporatio Kato; Tetsuo Konica Corporati Kimoto; Masahiko Konica Corp Matsunawa; Hiroyuki Konica Corpo Yamamoto
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2008-01-27
Also published as: WO1988005622A1; DE3855413D1; US4937662A; EP0300046A4; EP0300046A1; EP0300046B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Farbbildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Farbbildsignals und betrifft insbesondere eine Farbbildverarbeitungsvorrichtung, die auf ein einfaches elektrophotographisches Farbkopiergerät anwendbar ist, um ein zufriedenstellendes Farbbild zu gewinnen.
Die Farbbildverarbeitungsvorrichtung arbeitet zum optischen Auslesen von Farbbildinformation von einem Dokument, Identifizieren der Information als eine von vorbestimmten mehreren Farben, einschließlich Schwarz, Rot und Blau, und Aufzeichnen eines Farbbilds auf einem Aufzeichnungsblatt auf der Grundlage der Information unter Verwendung einer Farbaufzeichnungsvorrichtung. Diese Art einer Farbbildverarbeitungsvorrichtung ist in den japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-57-147 374 (1982) und JP-A-58-062 769 (1983) offenbart.
Fig. 76 zeigt einen Teil einer Hauptanordnung (key assembly) der Farbbildverarbeitungsvorrichtung.
Gemaß dieser Figur wird eine Farbbildinformation in die Farben Weiß und Cyan (Blaugrün) zerlegt, von denen jede auf Bildsensoren 104 und 105 für elektrophotographische Umwandlung projiziert wird.
Insbesondere werden die Weiß- und Blaugrün- bzw. Cyan- Farbsignale der Subtrahierstufe 2 zugespeist, in welcher die Farbe Rot ausgezogen wird. Diese Farben Weiß, Cyan und Rot werden jeweils einer Verstärkungsregelung durch automatische Verstärkungsregel- bzw. AGC-Schaltungen 3, 4 bzw. 5 unterworfen und dann durch die Binärcodierschaltungen 6, 7 bzw. 8 codiert. Das codierte Ausgangssignal wird durch z.B. die Rechenschaltung 9 wiederum in Rot- und Schwarz-Farbsignale umgewandelt; diese Signale werden dem Farbkopiergerät als Bildsignale für die Farbwiedergabe der Vorlage zugespeist.
Wenn bei einer Farbbildverarbeitungsvorrichtung, die ein solches Farbbild aufzuzeichnen vermag, ein einer photoelektrischen Umwandlung unterworfenes Bildsignal verschiedenen Verarbeitungen, wie Auflösungskorrektur sowie Vergrößerung/- Verkleinerung, unterworfen wird, müssen Verarbeitungseinrichtungen für jede Farbe, die durch die Farbauszugeinrichtung oder die Farbdiskriminiereinrichtung identifiziert wird, vorgesehen sein. Insbesondere ist gemäß den Fig. 77 und 78 (je) eine Bildverarbeitungsschaltung pro Farbbildsignal erforderlich, was in nachteiliger Weise zu erhöhten Kosten und einer großen Verarbeitungsschaltung führt.
Die japanische Patentveröffentlichung JP-A-59-163 980 (1984) beschreibt eine Technik zum Darstellen der Bildsignalauslesung (image signal reading) unter Verwendung von Farb codes.
Diese(s) Patent(veröffentlichung) beschreibt jedoch lediglich eine Technik zum Umwandeln eines Bildsignals in Farbcodes, offenbart jedoch nichts über eine wirksame Bildverarbeitung auf der Grundlage von Farbcodes.
Außerdem ist diese Technik mit einem anderen Problem behaftet: Das Bildsignal enthält keine die Bilddichte angebenden Daten, und eine Dichteverarbeitung ist (dabei) unmöglich.
Es gibt noch eine andere Farbbildverarbeitungstechnik, bei der ein spezifischer Bereich auf einem Dokument, der mit einem Markierer einer spezifischen Farbe bezeichnet ist, detektiert und der so detektierte Bereich einer spezifischen Bildverarbeitungsoperation unterworfen wird.
Sobald beispielsweise gemäß Fig. 79 ein Teil (portion) eines Schwarzweißdokuments mit einem Färbeelement (colorant) einer spezifischen Farbe (z.B. Rot) markiert ist, wird die Bildinformation innerhalb des farbmarkierten Bereichs mit Umwandlung von Schwarz in Rot als der Farbe des Markierers aufgezeichnet.
Die japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-57-089 371 (1982) und JP-A-57-196 658 (1982) offenbaren Vorrichtungen, welche einen mit einem Markierer bezeichneten Bereich zu detektieren vermögen.
Diese Vorrichtungen diskriminieren und bewirken das Auslesen eine(r) Farbe, die von der eines Dokuments verschieden ist, und wandeln die Farbe zur Erzeugung eines Bildsignals photoelektrisch um; auf der Grundlage des Bildsignals detektieren somit die Vorrichtungen einen durch einen Farbmarkierer definierten Bereich. Diese Vorrichtungen können einen Bereich, der eine von der Farbe eines Dokuments verschiedene Farbe besitzt, diskriminieren und auslesen, wobei die Vorrichtungen ein Bildsignal auf der Grundlage der so ausgezogenen Information liefern (feed) und einen markiererbezeichneten Bereich detektieren.
Fig. 80 zeigt ein Beispiel der Ausgestaltung einer Bildaufnahmeeinheit für die Bildverarbeitungsvorrichtung. Dabei wird das auf dem Vorlagenträger(glas) 1 liegende Manuskript oder Dokument 2 mittels der Belichtungslichtquelle 5, die auf dem auf der Gleitschiene 3 laufenden Wagen montiert ist, abgetastet. Das Reflexionslicht vom Manuskript 2 wird über den am Wagen 4 befestigten Spiegel 6 und die an der bewegbaren Spiegeleinheit 7 befestigten Spiegel 8 und 9 zur Linse 10 geführt, um das Bild auf dem CCD-Bildsensor 12 an der Schaltungsplatine bzw. Leiterpiatte zu erzeugen (abzubilden). Die Ziffer 13 steht für eine an der Rückseite des Vorlagenträgers 1 in der Belichtungsabtastrichtung angebrachte Standardweißplatte, die bei Beginn der Manuskriptauslesung oder -abtastung das Standardweißsignal liefert.
Mittels des (nicht dargestellten) Schrittmotors, des Drahtzugs 15 sowie der Seilscheiben 16 - 19 wird die bewegbare Spiegeleinheit mit einer Geschwindigkeit entsprechend dem Doppelten der Geschwindigkeit des Wagens 4 in Bewegung versetzt. Bei der Belichtungsabtastung bleibt der Strahlengang vom Dokument 2 zum CCD-Bildsensor 12 konstant.
Die Belichtungslampe 5 verwendet eine handelsübliche grüne Leuchtstofflampe zur Vermeidung einer Weißfarbbetonung und einer Dämpfung aufgrund (based on) der Lichtquelle. Um ein Flackern der Leuchtstofflampe zu verhindern, wird eine 40 kHz-Hochfrequenzlichtquelle zum Einschalten der Lampe benutzt. Außerdem wird ein Heizelement verwendet, um die Röhrenwandtemperatur konstant zu halten und ein schnelles Aufwärmen zu erreichen.
Neben mechanischen Ursachen für mangelhafte Bildgüte stellt der Bildleser (image reader) oder das Kopiergerät unter Verwendung des Aufnahmesystems mit einem CCD-Bildsensor einige andere Ursachen dar, einschließlich Lichtemissionsspektrumsverteilung der Lichtquelle, Spiegel-Ebenheit, Spiegelschwingung bei Spiegelbewegung, Modulationsübertragungs- oder -transferfunktion (MTF) des Spiegelsystems und Lichtempfangsempfindlichkeit des Sensors. Bezüglich der Farbbildaufnahme bestehen weitere Ursachen für mangelhafte Bildgüte, wie Transparentreflexionscharakteristik des dichroitischen Spiegels sowie Flachheit/Parallelität der Prismenoberfläche. Die Entwurfs-MTF des Spiegelsystems ist für verbesserte Auflösung besonders wichtig.
Die MTF des Signals vom CCD-Bildsensor hängt von diesen Ursachen ab.
Ein Vergleich einer schlechten MTF (aufgrund eines verzerrten Signals gemäß Fig. 81(a)) und einer besseren MTF, wie in Fig. 81(b) gezeigt, belegt eine vollkommen unterschiedliche Wiedergabe feiner Teile des Bilds, wenn das Bildsignal mit dem Schwellenwert (I) oder (II) codiert ist. Dies deutet darauf hin, daß ein Korrigieren der MTF für verbesserte Auflösung für die Wiedergabe von feinen Linien oder Zeichen wesentlich ist.
Für die Verbesserung der Auflösung zur Erzielung einer höheren Bildgüte stehen zwei Haupt-Methoden zur Verfügung:
1. Eine Methode der Vornahme irgendeiner Maßnahme (to apply some measure) in der Zeit der Codierung von Bildsignalen; und
2. eine Methode zum digitalen Korrigieren der Bildsignale.
Die unter 1. angegebene Methode ist in Fig. 82(a) dargestellt. Diese Methode verwendet ein Tiefpaßfilter zum Erfassen einer Änderung im Mittelwert des Bildsignals beim Digitalisieren (d.h. Digitalumsetzen) des Signals. Diese Änderung wird als eine Referenz zum Bestimmen eines Schwellenwerts beim Digitalisieren benutzt. Bei dieser Methode können der Schwellenwert gleitend (floated) sein und typische Änderungen oder Schwankungen des Bildsignals erfaßt werden, was zu einer besseren Bildgüte führt. Die logische Expansion dieser Methode ist als SWCC-Methode bekannt.
Gemäß Fig. 82(b) liefert die SWCC-Methode ein Vergleichssignal durch Verschieben der Phase des Bildsignals zur Gewinnung eines digitalisierten (binären) Signals mittels eines Vergleichs mit dem Vergleichssignal.
Diese Methode gilt für die analoge Signalverarbeitunt; tatäshclich ist sie auf den Fall anwendbar, in welchem keine Schattenkorrektur als hochgenaues Korrekturmittel erforderlich ist, insbesondere auf das System, bei dem eine Lichtabsperrplatte vor der Linse eingebaut ist, oder das System, das wenig Rausch- oder Störsignale liefert.
Diese Methode ist jedoch nicht auf das System anwendbar, das eine Temperaturstabilität oder eine gute Wiedergabe eines Bilds oder Farbbilds verlangt.
Die unter 2. angegebene Methode ist typischerweise als ein Differentialoperator bekannt, wie er nachstehend beschrieben ist.
Für den Fall der Heranziehung eines 2 x 2-Pixelarrays, wie:
Für den Fall der Heranziehung eines 3 x 3-Pixelarrays, wie :
Nach dieser Methode erfolgt eine jeweilige Berechnung von (1) bis (14), wobei a bis d und A bis I Bilddaten sind. Die Formel (13) entspricht einer zweidimensionalen Laplaceschen Berechnung.
Beispiele dieser Methode mit der Berechnung sind in den japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-53-043 529 (1978) und JP-A-56-042 870 (1981) offenbart.
Bei Anwendung auf das System unter Verwendung eines CCD- Bildsensors zum Abnehmen bzw. Aufnehmen von Bildern sind diese Beispiele jedoch nicht so wirksam bezüglich der Richtung orthogonal zur linear angeordneten Richtung eines CCD- Bildsensorpixelarrays.
Eine der Ursachen liegt in dem in Fig. 80 dargestellten System unter Verwendung eines Ladungsspeicher-CCD-Bildsensors für Bildaufnahme, der einen weiteren Bereich in der Sekundärabtastrichtung als in der Primärabtastrichtung gewährleistet, wie dies in den Fig. 83 und 84 dargestellt ist. Zudem kann die Apertur des Bildsensors länger sein als die in der Primärabtastrichtung, wodurch die effektive Auflösung herabgesetzt wird und unweigerlich die MTF aufgrund von Einschränkungen in der Linsenbehandlung und im Ausbringen (yield) für nur einen einzigen Querschnitt sichergestellt wird. Hierbei komzidiert die Richtung mit guter MTF mit der Primärabtastrichtung, wobei in der Sekundärabtastrichtung eine niedrigere Linsen-MTF als in der Primärabtastrichtung erreicht wird.
Folglich gewährleistet die herkömmliche MTF-Korrektur mit korrigierten Koeffizienten zufriedenstellende Ergebnisse in der Richtung der Primärabtastung, aber ein unzufriedenstellendes Ergebnis in der Richtung der Sekundärabtastung oder eine Überkorrektur in der Richtung der Primärabtastung. Hierdurch werden Rauschen oder Störsignale (noises) und die unebene Oberfläche des verwendeten Papiers betont, was zu auffälligen isolierten Störsignalen führt. Die Fig. 85(a) bis 85(c) zeigen ein Beispiel des Vergleichs von drei Fällen des Bildsignalpegels.
Ein angemessener Schwellenwert für Mehrwertcodierung (multivalue coding) eines einer Bildverarbeitung unterworfenen Bildsignals wurde bisher durch Erzeugung (Aufstellung) eines Histogramms durch Vorabtastung oder durch Bestimmung eines Dichtebereichs des Bilds und durch Multiplizieren des Bereichs mit einem vorbestimmten Faktor bestimmt. Die erstere Technik erfordert jedoch eine Dauer (Zeitspanne) für sowohl Vorabtastung als auch Histogrammerzeugung und bedingt in nachteiliger Weise eine größere Schaltungsausgestaltung oder -anordnung; obgleich die letztgenannte Technik keine Vorabtastung für Histogrammerzeugung benötigt, können mit ihr angemessene Schwellenwerte lediglich auf der Grundlage von Daten, die aus dem Dichtebereich resultieren, nicht zufriedenstellend bestimmt werden.
Gemäß den Fig. 77 und 78 ist auf der Grundlage einer Farbe eines spezifischen Dokuments das Ergebnissignal (erhaltene Signal) vorbehaltlos ein Signal einer einzigen Art. Demzufolge erfordert die Gammakorrektur an einem ausgelesenen Dokumentbild eine Bildverarbeitungsschaltung für Gammakorrektur; dies bedeutet, daß eine arithmetische bzw. Rechen- Operation für jeden Datensatz nötig ist.
Das Dokument US-A-4 538 182 (oder die äquivalente FR-A-2 505 518) beschreibt eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Detektieren bzw. Erfassen eines mit einer Farbe markierten Bereichs auf einem Dokument, wobei die Farbe von Farben eines Vorlagenbilds auf dem Dokument verschieden ist, welche Vorrichtung umfaßt:
eine Einrichtung zum Gewinnen eines Farbbildsignals mit einer Vielzahl von Farbkomponentensignalen in bezug auf jedes Pixel durch Auslesen des Dokuments,
eine Farbdiskriminiereinrichtung und
eine Bereichsdetektiereinrichtung.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Farbdiskriminiereinrichtung wirksam ist zum Umwandeln des Farbbildsignals in erste und zweite Signalteile in bezug auf jedes Pixel, wobei der erste Signalteil ein Mehrfachbit-Dichtedatensignal ist, das der Vielzahl von Farbkomponentensignalen gemeinsam ist und die Vorlagenbuddichte dieses Pixels repräsentiert, und der zweite Signalteil eines einer Vielzahl vorbestimmter Farbcodedatensignale ist, welche Farbdiskriminiereinrichtung alle durch die Gewinnungseinrichtung aus dem Vorlagendokument ausgelesenen Farbinformationen in eines der vorbestimmten Farbcodedatensignale klassifiziert, die jeweils für eine von mehreren vorbestimmten, voneinander verschiedenen Farben repräsentativ sind,
die Bereichsdetektiereinrichtung den Bereich durch Detektieren der verschiedenen Farbe auf der Grundlage des Farbcodedatensignals zu detektieren vermag und
eine Ausgabeeinrichtung auf das Mehrfachbit-Dichtedatensignal und die Farbcodedatensignale anspricht zwecks Lieferung von Signalen zum Reproduzieren des verarbeiteten Bilds in gewünschten Farben und (gewünschter) Dichte.
Gemäß der genannten US-A-4 538 182 wird das Farbbildsignal in Farbidentifiziersignale, nicht aber in erste und zweite Signalteile verschiedener Arten, von denen der eine die Farbe identifiziert und der andere Dichtedaten liefert, in bezug auf jedes Pixel umgewandelt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit die Einstellung der individuellen Farbtonerdichte im letztlich wiedergegebenen, verarbeiteten Bild.
Im folgenden sind beispielhaft Ausführungsformen dieser Erfindung anhand der beigefügten zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 eine der Kurzbeschreibung dienendes Blockschaltbild der gesamten Farbbildverarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Ausgestaltung eines Hauptteils eines Farbkopiergeräts, auf das die Erfindung anwendbar ist; Fig. 3 Kennlinien der Permeabilität des dichroitischen Spiegels; Fig. 4 Kennlinien des relativen Spektrums der Lichtquelle; Fig. 5 und 6 eine spektrale Kennlinie eines CCD-Elements bzw. eine Kennlinie der relativen Leuchtdichteverteilung; Fig. 7 eine erläuternde Darstellung für Abschattungs- bzw. Schattenkorrektur; Fig. 8 ein Schaltbild einer Schattenkorrekturschaltung; Fig. 9 und 11 Wellenformen für Schattenkorrektur; Fig. 10 und 12 die Anordnung des Analog/Digital-Wandlers bzw. eine erläuternde Darstellung dafür; Fig. 13 und 14 jeweilige typische Farbzerlegungs- bzw. -auszugskarten oder -pläne; Fig. 15 und 17 Blockschaltbilder von Ausführungsformen von Farbauszugschaltungen; Fig. 16 ein erläuterndes Diagramm für eine γ-Korrekturkurve; Fig. 18 und 19 erläuternde Darstellung von Farbgeisterbildern; Fig. 20, 21 und 25 Darstellungen zur Erläuterung und Veranschaulichung der Farbgeisterbilderzeugung; Fig. 22 eine Anordnung einer CCD-Einbauvorrichtung; Fig. 23 die Ausgestaltung von deren Hauptteil und Fig. 24 einen Querschnitt durch die Vorrichtung; Fig. 26 und 27 erläuternde Darstellungen für Farbgeisterbildkorrektur; Fig. 28 ein Schaltbild einer Farbgeisterbildkorrekturschaltung; Fig. 29 und 30 jeweils Kennliniendiagramme zur Erläuterung (dieser Schaltung); Fig. 31 ein Blockschaltbild der Auflösungskorrektureinrichtung; Fig. 32 und 33 erläuternde bzw. schematische Darstellungen der Teilfarbumwandlung; Fig. 34 und 35 schematische Darstellungen für Teilfarbumwandlung; Fig. 36, 37 und 38 Blockschaltbilder der Bereichsauszugschaltung, der Markiererdetektierschaltung bzw. der Bereichsauszuganordnung; Fig. 39 ein Wellenformdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise der Bereichsauszuganordnung; Fig. 40 ein Blockschaltbild einer Bereichsbestimmungsschaltung; Fig. 41, 42, 43 und 55 sämtlich Darstellungen zur Erläuterung der Bereichsbestimmungsschaltung; Fig. 44 ein Blockschaltbild einer Datenwähischaltung; Fig. 45 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Farbbildverarbeitungsvorrichtung; Fig. 46 ein Blockschaltbild der in einen Farbcodeumwandlungsteil integrierten Bereichsbestimmungsschaltung; Fig. 47 eine Tabelle der Beziehung zwischen Farbe (Farb-) und Codedaten; Fig. 48 eine erläuternde Darstellung für Farbcodeumwandlung; Fig. 49 ein Blockschaltbild einer Datenwählschaltung; Fig. 50 eine Tabelle einer Beziehung zwischen Ausgangssignal und BBR-Signal; Fig. 51 eine erläuternde Darstellung eines Beispiels der Datenwahl; Fig. 52 ein Ablaufdiagramm einer Kopierbetriebsart; Fig. 53 und 54 erläuternde Darstellungen für das Ablaufdiagramm nach Fig. 52; Fig. 56 (eine) Dichtehistogrammkennlinie (n); Fig. 57 bis 59 Blockschaltbilder der automatischen Schwellenwertbestimmungseinrichtung; Fig. 60 ein anderes Beispiel der Farbauszugskarte; Fig. 61 und 62 (je) ein Blockschaltbild der gesamten Schnittstelleneinheit und ihrer ersten Schnittstelle; Fig. 63 ein Wellenformdiagramm zur Beschreibung der Schnittstellenoperation; Fig. 64 und 65 jeweils ein Blockschaltbild der Ausgabevorrichtung bzw. des Laserstrahlabtasters; Fig. 66 eine Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung; Fig. 67 eine erläuternde Darstellung des Entwicklungsprozesses; Fig. 67 und 68 jeweils ein Blockschaltbild der zweiten Steuereinheit bzw. der ersten Steuereinheit; Fig. 70, 71 und 72 Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuereinheit; Fig. 73 eine Darstellung zur Erläuterung eines Indexsensors; Fig. 74 eine Hauptauslegung der Bedien/Anzeigetafel; Fig. 75 eine Beschreibung der Tastenbetätigung; Fig. 76, 77 und 78 Blockschaltbilder zur Beschreibung bzw. Darstellung herkömmlicher Einheiten; Fig. 79 eine erläuternde Darstellung einer Aufzeichnung mit einer Teilfarbumwandlung; Fig. 80 eine Darstellung eines Mechanismus einer Aufnahmeeinheit und einer Verwendung eines CCD-Bildsensors; Fig. 81(a) und 81(b) erläuternde Darstellungen (Diagramme) zur Veranschaulichung der Auflösungsdifferenzen zuzuschreibenden Differenz in Signalen nach der Digitalisierung derselben; Fig. 82(a) und 82(b) Diagramme zur Darstellung der Einstellung von Schwellenwerten für die Verbesserung der Auflösung; Fig. 83 und 84 Darstellungen der Aufnahmeabtastung mit einem CCD-Bildsensor; und Fig. 85(a) bis 85(c) Darstellungen zur Erläuterung der Auflösungskorrektur.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden ist anhand der obigen Figuren ein Beispiel einer Farbbildverarbeitungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung beschrieben.
Die Konfiguration bzw. der Aufbau der Farbbildverarbeitungsvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt.
Die Farbbildinformation (optisches Bild) auf dem Dokument 52 wird durch den dichroitischen Spiegel 55 in zwei Farbauszugbilder zerlegt. Bei diesem Beispiel wird die Farbbildinformation in Rot- (R-) und Blaugrün- bzw. Cyan-(Cy-) Farbauszugbilder zerlegt. Diese Farb(en)zerlegung erfolgt mit Hilfe des dichroitischen Spiegels 55 mit einem Durchlaßbereich von 540 - 600 mm (bzw. nm). Infolgedessen kann die Rotkomponente durchfallendes Licht bzw. Durchlicht die Cyankomponente reflektiertes Licht bzw. Reflexionslicht bilden.
Die Rot-(R-) und Cyan-(Cy-)Farbauszugbilder werden Bild(aus)leseeinheiten, wie CCD-Vorrichtungen 104 und 105 zugeführt, durch welche Bildsignale der Rotkomponente R und der Cyankomponente Cy geliefert werden.
Bildsignale R und Cy werden Analog/Digital- bzw. A/D- Wandlern 60 und (bzw.) 61 zugespeist, in denen sie mit den vorbestimmten Bits, d.h. 6 Bits bei diesem Beispiel, in Digitalsignale umgewandelt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Schattenkorrektur (shading correction) durchgeführt. Schattenkorrekturkreise sind mit 15A und 15B bezeichnet. Die Korrektur wird später noch näher erläutert werden.
In Tor- oder Gatterschaltungen 30 und 31 werden der Schattenkorrektur innerhalb der maximalen Dokumentgröße unterworfene digitale Bildsignale ausgezogen; sie werden der nachgeschalteten Farbdiskriminierschaltung 35 zugespeist. Für Dokumente des Formats B4 wird das Formatsignal B4, das von der (nicht dargestellten) System-Zeitsteuersignalerzeugungsschaltung erzeugt wird, als Auftast- oder Torsignal benutzt.
Es sei angenommen, daß abgeschattete (shaded) digitale Bildsignale VR und VC sind; diese Signale VR und VC werden der Farbzerlegungs- oder -auszugschaltung oder der Farbdiskriminierschaltung 35 eingespeist, in welcher sie als eines von mehreren Farbsignalen diskriminiert werden. Dieses Beispiel zeigt eine Konfiguration zum Diskriminieren des Bildsignals als eines von Farbsignalen Rot, Blau und Schwarz. Dies bedeutet, daß mögliche Farben von Vorlagenbildern auf einem Dokument jeweils pro Pixel als eine von vorbestimmten Farben, wie Rot, Blau oder Schwarz, diskriminiert werden. Mittels dieser Diskriminieroperation wird das Dokument als aus Bildern, deren Farbe eine der Farben Rot, Blau oder Schwarz ist, bestehend angesehen bzw. bestimmt. Bei diesem Beispiel werden die genannten vorbestimmten Farben auf der Grundlage von Aufzeichnungsfarben eines Aufzeichnungsgeräts als rote, blaue und schwarze Farbe bestimmt; es können jedoch auch andere Farben benutzt werden.
Jedes diskriminierte Farbsignal besteht aus Farbcodedaten (2-Bit-Daten) und Dichtedaten (6-Bit-Daten). Als Daten jedes Farbsignals werden z.B. solche benutzt, die in der (dem) durch einen ROM gebildeten Farbdiskriminierkarte oder -plan (map) gespeichert sind.
Farbdiskriminierte Buddaten werden zum Farbbildverarbeitungsschritt überführt.
Zunächst werden die Buddaten der nachgeschalteten Farbgeisterbildkorrektureinheit 300 zugeführt, in welcher die Farbgeisterbildkorrektur oder -korrektion in der Primär- (Horizontal-)Abtastrichtung und in der Sekundärabtast-(Trommelumdrehungs-)Richtung durchgeführt wird. Die Ziffer 300A steht für die Farbgeisterbildkorrekturschaltung in der Primärabtastrichtung, die Ziffer 300B für diejenige in der Sekundärabtastrichtung.
Diese Farbgeisterbildkorrektur erfolgt zur Vermeidung unerwünschter Farbgeisterbilder (color ghost) um schwarze Zeichen herum während der Farbzerlegung (Farbdiskriminierung). Einige Farbzerlegungskarten-(Farbdiskriminierkarten- )Konfigurationen erzeugen eine rote Farbe um ein schwarzes Zeichen und eine blaue Farbe an seinem Rand. Durch Beseitigung des Farbgeisterbilds wird die Bildgüte verbessert.
Eine andere Bildverarbeitung umfaßt eine Auflösungskorrektur, eine Teilfarbumwandlung und eine Schwellenwertkorrektur für Mehrfachbewertung (multivaluing), wie sie dargestellt sind.
Diese Verarbeitungen sind (neben Vergrößerung und Verkleinerung) in spezifischen Beispielen beschrieben.
Die Ziffer 450 steht für die Auflösungskorrektureinheit; diese führt eine Konturkorrektur für Dichtedaten aus.
Das nächste Beispiel ist eine Teilumwandlung. Eine Teilumwandlungseinheit 500 besteht aus einer Bereichsauszugschaltung 500A zum Detektieren des mit einem Farbmarkierer am Dokument markierten Vorlagenbildbereichs und einer Farbdatenwählschaltung 500B zum Kopieren des ausgezogenen Bereichs mit der Farbe des Farbmarkierers. Selbstverständlich ist es möglich, den außerhalb der Markier(ungs)linie befindlichen Bereich mit spezifischen Farben zu drucken.
Die Bereichsauszugschaltung 500A liefert, als ein Beispiel, das Bereichssignal, das einen vom Farbmarkierer eingeschlossenen Bereich angibt. Dieses Signal und Farbcodedaten werden der Farbdatenwählschaltung 500B zugespeist.
Der Farbdatenwählschaltung 500B sollen sowohl ein Signal zum Anzeigen, welche Bildverarbeitung durch die Anzeige/Bedientafel durchgeführt werden soll, als auch ein BBR-Signal zum Angeben der Farbe, in welcher das Bild aufgenommen und (aus)gedruckt werden soll, zugespeist werden. Auf der Grundlage dieser Signale und der Eingangssignale erfolgt eine Bestimmung, ob die auflösungskorrigierten Dichtedaten zur nachgeschalteten Mehrfachbewertungseinheit 600 übertragen werden sollen oder nicht.
Um z.B. einfach eine normale Kopieroperation durchzuführen, werden nur Bilddaten der gleichen Farbe wie der des BBR-Signals geliefert und dann entwickelt. Zur Durchführung einer Farbumwandlung für das gesamte Dokument (d.h. Durchführung einer Umwandlung zwischen Rot und Blau) erfolgt die Steuerung so, daß rote Buddaten während der Blau-Farbentwicklung und blaue Bilddaten während der Rot-Farbentwicklung geliefert (provided) werden.
Bei der (Durchführung der) Teilfarbumwandlung wird Schwarz-Bildinformation in dem durch einen Farbmarkierer umschlossenen Bereich mit der Farbe des Farbmarkierers (aus)gedruckt. Wenn z.B. die Steuerung so erfolgt, daß Schwarz-Bildinformation in dem vom roten Markierer umschlossenen Bereich in der Phase, in welcher das Ausdrucken in roter Farbe erfolgt, (aus)gedruckt wird, kann die Information in diesem Bereich für das Drucken teilweise umgewandelt werden.
Damit werden Teilfarbumwandlung und Farbspezifizierung lediglich unter Verwendung eines Entwicklungssystems realisiert, in welchem die Entwicklung durch Umlaufenlassen der Trommel für jede Farbe erfolgt, wobei das Fixieren nach Abschluß der Entwicklung für die letzte Farbe stattfindet.
In diesem Fall findet auch die Bildaufnahme mehrmals statt. Durch mehrmalige Durchführung von Bildabnahme und Entwicklung kann das Bildausdrucken auf Echtzeitbasis erfolgen, wodurch die Größe eines für Bildspeicherung nötigen Speichers verkleinert wird.
Bilddaten (Dichtedaten) von der Farbdatenwählschaltung 500B werden durch die Mehrfachwertcodiereinheit 600 in einen Mehrfachwert (oder mehrdeutigen Wert) (multivalue) codiert. Das Beispiel zeigt den Fall, in welchem 6-Bit-Dichtedaten in 1-Bit-Daten (Binärdaten, 1 oder 0) umgewandelt werden. Die als Standard für die Binärumwandlung benutzten Schwellenwertdaten (6 Bits) werden automatisch oder manuell gesetzt bzw. vorgegeben.
Die Schwellenwertwähleinheit 600A besteht aus der Schwellenwertwähleinheit 630 für manuelle Vorgabe (oder Einstellung) und der Schwellenwertwähleinheit 610 für automatische Vorgabe. Die Schwellenwertwähleinheit 630 ist ausgelegt zur Ermöglichung einer unabhängigen Entscheidung des Schwellenwerts für jede Farbe. Diese Einheit liefert einen manuell vorgegebenen Schwellenwert, auf den Dichtedaten binär umgesetzt werden.
Die Schwellenwertwähleinheit 610 besteht aus einem ROM, der einen vorbestimmten Schwellenwert beinhaltet. Die Wahl der manuellen oder automatischen Vorgabe des Schwellenwerts wird mittels des EE-Freigabesignals durchgeführt.
Normalerweise wird der automatische Vorgabemodus (EE-Modus) vorausgesetzt. Das BBR-Signal (bzw. Signal BBR) wird auch zugeführt zum Anzeigen, in welcher Sequenz das Entwicklungsgerät seine Operation ausführt.
Durch die Codierschaltung 600B digitalisierte Bilddaten werden über die Schnittstellenschaltung 40 der Ausgabeeinheit 700 zugespeist. Die Schnittstellenschaltung 40 weist die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle auf, von denen jede (bzw. eine) zum Empfangen von Chargenbilddaten zum Steuern bzw. Regeln der Tonerdichte benutzt wird.
Die Ausgabeeinheit 700 kann ein Laserdruckgerät bzw. Laserdrucker sein, durch welches (welchen) ein digitalisiertes Bild in ein vorbestimmtes optisches Signal umgewandelt wird, das dann auf der Basis der digitalisierten Daten moduliert wird.
Für die Entwicklungseinheit wird ein elektrophotographisches Farbkopiergerät eingesetzt. Dieses Beispiel zeigt eine berührungsfreie Zweikomponenten-Sprungentwicklung zusammen mit Umkehrentwicklung, die eine bei herkömmlicher Farbbilderzeugung benutzte übertragungstrommel benötigt. Zur Verkleinerung der Abmessungen des Geräts wendet das Arbeits- bzw. Ausführungsbeispiel die Methode an, bei der die Entwicklung von Bildern dreier Farben (Blau, Rot und Schwarz) auf einem mit einem organischen Photoleiter (OPC) sensibilisierten Material (d.h. einer Trommel) für Bilderzeugung mit drei Umdrehungen der Trommel durchgeführt wird und sodann für das Kopieren eine einmalige bzw. Gesamt-Übertragung auf Normalpapier erfolgt.
Im folgenden sind die Einzelheiten der Bauelemente der erfindungsgemäßen Farbbildverarbeitungsvorrichtung beschrieben.
Zunächst ist ein einfaches Farbkopieren anhand der Fig. 2 usw. beschrieben.
Das einfache Farbkopiergerät zerlegt mögliche Farben von Bildern auf einem Dokument in drei Farben zum Drucken eines Farbbilds. Bei diesem Beispiel handelt es sich bei den drei zu zerlegenden Farben um die Farben Schwarz (BK), Rot (R) und Blau (B).
Beim Einschalten des Gerats wird die Dokument(aus)leseeinheit A angetrieben bzw. angesteuert.
Im ersten Schritt wird das auf dem Dokumententisch 81 liegende Dokument 82 durch das optische System optisch abgetastet. Letzteres besteht aus den Leuchtstofflampen 85 und 86, dem Schlitten oder Wagen 84 mit dem Umlenkspiegel 87 sowie einer bewegbaren Spiegeleinheit 88 mit V-Spiegeln 89 und 89'.
Der Wagen 84 und die bewegbare Einheit 88 werden auf der Gleitschiene 83 durch den Schrittmotor 90 mit vorbestimmten Geschwindigkeiten und in vorbestimmten Richtungen angetrieben (bewegt).
Die Leuchtstofflampen 85 und 86 belichten das Dokument 82 auf den Spiegel 87; das Bild wird sodann durch die V- Spiegel 89 und 89' zur Optikinformationsumwandlungseinheit 100 übertragen.
Zur Verhinderung einer optischen Anhebung und Dämpfung einer spezifischen Farbe bei der Lichtabtastung eines Farbdokuments werden für die Leuchtstofflampen 85 und 86 "warme" weiße Leuchtstofflampen benutzt. Zur Gewährleistung einer stabilen (gleichbleibenden) Beleuchtung werden zudem diese Leuchtstofflampen durch eine Hochfrequenz-Stromversorgung von etwa 40 kHz eingeschaltet bzw. angesteuert. Diese Lampen werden durch ein stabilisiertes (stabilizer-used) Heizelement warmgehalten, um eine konstante Temperatur ihrer Röhrenwände sicherzustellen oder die Aufwärmleistung zu verbessern.
An der Rückseite der linken Kante der Glasscheibe 81 ist die Standardweißplatte 97 vorgesehen, an welcher eine optische Abtastung erfolgt, um das Bildsignal zum äquivalenten Weißsignal zu normalisieren bzw. zu normieren.
Die Optikinformationsumwandlungseinheit 100 besteht aus der Linse 101, dem Prisma 102, dem dichroitischen Spiegel 103, dem CCD-Element 104, auf welches das rotfarbausgezogene Bild projiziert wird, und dem CCD-Element 105, auf welches das cyanfarbausgezogene Bild projiziert wird.
Die optischen Signale vom optischen System werden durch die Linse 101 fokussiert; sodann werden sie durch den dichroitischen Spiegel des Prismas 102 in Rotfarbinformation und Cyanfarbinformation zerlegt.
Jedes dieser farbzerlegten Bilder wird auf der Empfangsfläche jedes CCD-Elements erzeugt (abgebildet), wodurch das Bildsignal in das elektrische Signal umgewandelt wird. Das Bildsignal wird durch das Signalverarbeitungssystem verarbeitet; jedes Chrominanzsignal wird der Druckeinheit B zugeführt.
Gemäß Fig. 1 beinhaltet das Signalsystem nicht nur die A/D-Wandlereinheiten, sondern auch Signalverarbeitungsschaltungen als die Farbauszugeinheiten und Digitalisiereinheiten.
Die Druckeinheit B enthält die Umlenkeinheit 935, die ein galvanischer Spiegel (galvanomirror), ein rotierender Polygonalspiegel oder eine Umlenkeinheit mit einem aus Quarz bestehenden optischen Deflektor bzw. Umlenker sein kann. Ein mittels des Chrominanzsignals modulierter Laserstrahl wird durch die Umlenkeinheit umgelenkt und mit Abtastbewegung geführt (scanned).
Bei Beginn der Umlenkung und Abtastung wird die Strahlabtastung durch den (nicht dargestellten) Laserindexsensor detektiert; die Strahlmodulation setzt mit dem ersten Chrominanzsignal (z.B. Blau-Signal) ein. Der modulierte Strahl wird so gesteuert, daß er die mit gleichmäßiger Aufladung versehene Bilderzeugungseinheit (d.h. sensibilisierte bzw. lichtempfindliche Trommel) 11 abtastet.
Durch die Primärabtastung mittels des Laserstrahls und die Sekundärabtastung aufgrund der Drehung der Bilderzeugungseinheit 11 wird aufletzterer ein dem ersten Chrominanzsignal entsprechendes elektrostatisches Bild erzeugt.
Das elektrostatische Bild wird durch die erste, blauen Toner enthaltende Entwicklungseinheit 123 entwickelt, an die eine vorbestimmte Vorspannung von der Hochspannungsquelle her angelegt ist. Bei dieser Entwicklung entsteht ein blaues Bild.
Toner wird in erforderlicher Menge nach Maßgabe des Richt- oder Befehlssignals von einer (nicht dargestellten) Zentraleinheit bzw. CPU für Systemsteuerung, welche eine (nicht dargestellte) Tonerzufuhreinheit steuert, zugeführt.
Das blaue Tonerbild rotiert (mit der Trommel), während die Reinigungsklinge 127 außer Berührung abgehoben ist. Ähnlich wie beim ersten Chrominanzsignal wird auf der Grundlage des zweiten Chrominanzsignals (z.B. Rot-Signal) ein elektrostatisches Bild erzeugt. Dieses wird zur Bildung eines roten Tonerbilds durch die roten (vermutlich: Toner) enthaltende Entwicklungseinheit 124 entwickelt.
Selbstverständlich wird die vorbestimmte Vorspannung (bypass voltage) von der Hochspannungsversorgung (auch) an die Entwicklungseinheit 124 angelegt.
Auf gleiche Weise werden ein elektrostatisches Bild auf der Basis des dritten Chrominanz-(Schwarz-)Signals und ein schwarzes Tonerbild auf der Basis des Chrominanz-(Schwarz-) Signals erzeugt.
Dies bedeutet, daß auf der Bilderzeugungseinheit 11 ein Mehrfarbtonerbild erzeugt worden ist.
Die obige Beschreibung gilt für die Erzeugung eines Dreifarbtonerbilds, aber auch für die Erzeugung von Zwei- oder Einfarbbildern.
Bei dem Entwicklungsbeispiel handelt es sich um eine sog. berührungsfreie Zweikomponenten-Sprungentwicklung, bei der jeder Toner unter Anlegung einer Wechselstrom/Gleichstrom-Vorspannung (von der Hochspannungsversorgung) zum überspringen auf die Bilderzeugungseinheit 11 gebracht wird.
Die vorbestimmte Tonermenge wird jeder Entwicklungseinheit 124 und 125 entsprechend dem Befehlssignal von der CPU zugeführt.
Andererseits wird das durch die Papierzuführeinheit 141 über die Zuführ- oder Einziehrolle 142 und die Zeitsteuerrolle 143 zugeführte Aufzeichnungspapier auf die Bilderzeugungseinheit 11 gefördert, und zwar mit Zeitsteuerung (timing unit) synchron mit der Umdrehung der Bilderzeugungseinheit 11. Sodann wird das Mehrfarbtonerbild durch die Übertragungselektrode 130, an die von der Hochspannungsversorgung her eine hohe Spannung angelegt wird, auf das Papier übertragen, das dann durch die Trennelektrode 131 (von der Bilderzeugungseinheit 11) getrennt wird.
Das Aufzeichnungspapier P wird hierauf zur Fixiereinheit 132 überführt, um durch Fixieren ein Farbbild zu erhalten.
Nach der übertragung wird die Bilderzeugungseinheit 11 in Vorbereitung auf die nächste Bilderzeugung durch die Reinigungseinheit 126 gereinigt.
Zur Begünstigung der Tonerabnahme durch die Klinge der Reinigungseinheit 126 wird die vorbestimmte Gleichspannung an die Metallrolle oder -walze 128 der Klinge 127 angelegt. Diese Metallrolle 128 ist an (nahe) der Oberfläche der Bilderzeugungseinheit 11, ohne diese Oberfläche zu berühren, angeordnet.
Nach der Reinigung wird die Klinge 127 aus dem Anlagezustand zurückgezogen (bzw. abgehoben). Die Hilfsreinigungsrolle 129 ist vorgesehen, um unerwünschten, nach dem Abheben zurückbleibenden Toner zu beseitigen. Die Rolle 129 rotiert entgegengesetzt zur Bilderzeugungseinheit 11 in Berührung mit dieser für zufriedenstellende Reinigung und Entfernung von unerwünschtem Toner, d.h. Resttoner.
Die Papierzuführeinheit 141 ist mit dem Sensor 65a versehen, dessen Detektionsausgangssignal der CPU zugespeist wird.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Permeabilitätskennlinie des dichroitischen Spiegels, das Emissionsspektrum bzw. die spektrale Empfindlichkeit der Lichtquelle.
Die Lichtquelle kann eine Leuchtstofflampe des Tageslichttyps oder einer "warmen" weißen Farbe oder eine Halogenlampe sein. Eine Halogenlampe wird zur Erzielung eines ähnlichen Emissionsspektrums zusammen mit einem geeigneten Filter verwendet.
Eine Schattenkorrektur ist deshalb nötig, weil im optischen System und in der Lichtquelle bestimmte Probleme vorliegen und eine Notwendigkeit für eine PRNU- (Lichtansprechungleichmäßigkeit-)Korrektur des CCD-Elements besteht.
Das optische System folgt dem cos&sup4;θ-Gesetz. Das zweite, mit der Lichtquelle verbundene Problem ist nachstehend beschrieben.
Als Lichtquelle wird eine lineare Lichtquelle, wie eine Leuchtstofflampe, benutzt. Gemäß Fig. 6 erzeugt jedoch diese Lampe aufgrund des verwendeten Leuchtfadens (filament) in der Längsrichtung der Röhre keine gleichmäßige Lichtmenge. Außerdem erzeugt die Leuchtstofflampe an den Wänden ihres Rands (edge) schwarze Flecken mit ungewöhnlicher Lichtmengenabnahme. Bei anderen Lichtquellen als einer Leuchtstofflampe variiert die Lichtmenge in Abhängigkeit von der Wandtemperatur.
Diese Probleme verhindern die Erzeugung einer gleichmäßigen Lichtmenge.
Das mit dem dritten Problem behaftete CCD-Element weist ein(e) Einzelreihe oder -feld (array) von Pixels (normalerweise 2048 - 5000 Pixels) auf. Es ist nahezu unmöglich, identische Eigenschaften aller Pixel zu gewährleisten. Normalerweise wird ein PRNU-Wert von +/-10% angenommen, der einer Korrektur bedarf.
Die Abschattung (shading) erzeugt nur ein Weißsignal, dessen Ausgangspegel gemäß Fig. 7A am Umfang oder Rand des weißen Dokuments verschlechtert ist.
Zur Durchführung der Schattenkorrektur tastet das optische System zunächst vor der Vollbereich- bzw. Gesamtabtastung die weiße Standardplatte 97 ab, um das Weißsignal zu gewinnen (Fig. 78). Unter Verwendung dieses Signals als Referenz- oder Bezugssignal für A/D-Umwandlung werden Quantisierschritte oder -stufen eingestellt. Letztere werden - genauer gesagt - am Rand des Bilds kleiner und im Mittelbereich des Bilds größer (vgl. Fig. 7A).
Folglich kann durch Ausführung der Analog/Digital- bzw. A/D-Umwandlung unter Modulation des Bezugssignals das analoge Ausgangssignal einen konstanten Ausgangspegel gemäß Fig. 7C annehmen, was bedeutet, daß die Schattenverzeichnung korrigiert worden ist. Das vor der Gesamtabtastung abgenommene Weißsignal wird somit als Standardsignal für Schattenkorrektur benutzt.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel der Schattenkorrekturschaltung 15A.
Dieses Beispiel zeigt den Fall, in welchem die Bildabnahme oder -aufnahme für die (von der) weißen Standardplatte 97 in bezug auf zwei Linien oder Zeilen (lines) erfolgt, um dieses (das betreffende Signal) als Bezugssignal zu benutzen. Der erste Puffer 16 wird durch ein Schaltsignal VS (Fig. 9B), das dem Puffer in der Periode für zwei Zeilen zugespeist wird, aktiv gesteuert. Als Ergebnis wird das A/D-umgewandelte Weißsignal über den ersten Puffer 16 im Speicher abgespeichert. Im normalen Bild(aus)lesemodus wird das Bildsignal gemäß Fig. 9A ausgegeben und durch die A/D-Wandlereinheit 60 digitalisiert (digital umgesetzt). In diesem Modus kann sich der Speicher im Lesemodus befinden; der zweite Puffer 17 wird (dabei) aktiv gesteuert. Das aus dem Speicher 19 ausgelesene Bezugssignal (Weißsignal) wird durch die D/A-Wandlereinheit 20 in ein Analogsignal umgewandelt und als Bezugssignal für die A/D-Wandlereinheit 60 benutzt.
Fig. 10 zeigt, daß die A/D-Wandlereinheit 60 eine Paralleltyp-D/A-Wandlereinheit ist. Das Bezugssignal wird jedem von mehreren Paralleltyp-Komparatoren 61 zugespeist. Die A/D- Wandlereinheit 60 weist eine Bezugssignalerzeugungseinheit 62 aus mehreren Belastungswiderständen auf; mit 63 und 64 sind ein Codierer bzw. eine Verriegelungsschaltung bezeichnet.
Um den zweiten Puffer 17 nur in der Betriebsperiode aktiv zu halten, werden das Schaltsignal und das ODER- Ausgangssignal OR1 des Bildgültig(keits)signals (Fig. 9E) über das ODER-Glied 21 zugespeist.
Dieses Beispiel veranschaulicht den Fall, in welchem der dritte Puffer 18 vorgesehen ist, um eine A/D-Umwandlung mit dem Bezugssignal beim vorbestimmten (hohen) Pegel während der Periode der Horizontalaustastung zu ermöglichen. Um den dritten Puffer während der Periode der Horizontalaustastung (in welcher das Bild nicht gültig (valid) ist) aktiv zu halten, wird das Ausgangssignal OR2 (F in Fig. 9), welches das phaseninvertierte Ausgangssignal OR1 vom Inverter 22 ist, zugespeist.
Da das Bezugssignal für den Komparator 61 mit dem Bezugssignal (G in Fig. 9) moduliert (worden) ist, entsprechen analoge Bilddaten den in Fig. 9 bei H dargestellten.
Wenn die Weißsignale für alle CCD-Pixel im Speicher 19 abgespeichert sind, kann auch die PRNU-Korrektur durchgeführt werden.
Die Schattenkorrektur erfolgt unabhängig für den Rot- Kanal und den Cyan-Kanal. Wenn z.B. das Signal für den Cyan- Kanal für Korrektur, unter Benutzung des Signals für den Rot- Kanal, benutzt wird, besteht eine Möglichkeit für eine größere Variation des Weißausgangssignals des Cyan-Kanals nach der Korrektur.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem die A/D-Umwandlung mit dem Bezugssignal mit dem Bezugspegel des vorbestimmten Pegels auch während der Periode der Horizontalaustastung (HBLK) erfolgt. Dieses Beispiel beruht auf den folgenden Gründen:
Wenn die Schattenkorrekturdaten, die in einem Zeilenspeicher gespeichert sind, unmittelbar in die Bezugsklemme 62a (Fig. 10) der A/D-Wandlereinheit 60 für A/D-Umwandlung während der Schattenkorrektur eingespeist werden, insbesondere dann, wenn das Bild gültig (valid) ist, wird der Umwandlungsbereich der A/D-Wandlereinheit 60 nahezu zu Null, und das Eingangssignal besitzt das gleiche Potential wie das Bezugssignal für Schattenkorrektur. Außerdem enthält das Eingangssignal mehr oder weniger Rauschen bzw. Störsignal N (Fig. 11A).
Die A/D-Wandlereinheit 60 weist einen nahezu Null betragenden Umwandlungsbereich auf, weil sie die Bestimmung aufeinanderfolgend entsprechend der Spannungsvariation des Eingangsbildsignals und des Bezugssignals durchführt; das Bestimmungsergebnis ist entweder der Höchstwert (hoher Pegel) oder der Mindestwert (niedriger Pegel).
Wenn das Ausgangssignal aufgrund von Storsignalen in einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne variiert, werden der Komparator und andere Bauelemente der A/D-Wandlereinheit häufig bzw. wiederholt ein- und ausgeschaltet, so daß ein großer Strom durch die A/D-Wandlereinheit fließt.
Diese Variation des Stroms erzeugt eine vergleichsweise hohe Frequenz, die nicht auf die Signalwellenform anwendbar ist und auf das Eingangssignal einen großen Einfluß als Störsignal hat. Da zudem ein Vergleichsweise großer Strom durch die Versorgung fließt, ist eine kleine Impedanz vorhanden, und es besteht eine große Möglichkeit, daß (for small) die Strom- oder die Erdungsleitung ein größeres Störsignal aufweist bzw. führt.
Das der Größe des Eingangssignals von der A/D-Wandlereinheit zuzuschreibende Störsignal und dasjenige des Bezugssignals (Fig. 11B) für Schattenkorrektur vermischen sich (are mixed up) im bzw. mit dem Schwarzpegel des Eingangssignals, was zu einer großen Variation des Schwarzpegels führt (Fig. 11C).
Bei diesem Beispiel wird eine Storsignalzumischung vermieden, indem der Umwandlungsbereich zumindest während der Periode des Schwarzpegels außerhalb der Periode, in welcher das Bild gültig ist, daran gehindert wird, O V anzunehmen.
Dieses Beispiel benutzt den Vollbereichswert der A/D- Wandlereinheit als den Spannungspegel für die Periode, in welcher das Bild nicht gültig (valid) ist, um zu verhindern, daß der Umwandlungsbereich gleich O V ist und das abgeschattete (shaded) Signal und das Schattensignal die gleiche Spannung aufweisen.
Diese Art der Korrektur oder Korrektion ermöglicht die Durchführung der A/D-Umwandlung und der Schattenkorrektur zur gleichen Zeit. Diese Methode ermöglicht die Korrektur, wenn das Weißeingangssignal 30 - 40% des Gesamtbereichs ausmacht (Fig. 12A).
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Weißsignal unterhalb seiner Grenze (z.B. erzeugt bei einer Abnahme der Lichtmenge infolge von Schwärzung oder Betrieb über einen langen Zeitraum) korrigiert werden kann, wobei jedoch das Störsignal dem Bildsignal überlagert ist, was die unmittelbare Benutzung des Bildsignals verhindert (Fig. 12B).
Im nächsten Schritt erfolgt die (der) Farbzerlegung oder -auszug (Mehrfachbit-Bilddaten) unter Heranziehung der Rot- und Cyan-Ausgangssignale nach der Schattenkorrektur. Das folgende Beispiel veranschaulicht den Fall von drei Farben, nämlich Schwarz, Rot und Blau.
Eine herkömmliche Möglichkeit oder Methode, welche die (den) Farbzerlegung oder -auszug nach der Digitalisierung des Bildsignals anwendet, ist für eine Vielfalt (variety) von Signalverarbeitungen nicht zweckmäßig, wenn man berücksichtigt, daß die farbzerlegten Daten ein digitalisiertes (digital umgesetztes) Signal sind.
Erfindungsgemäß erfolgt die Farbzerlegung vor diesem Digitalisierungsprozeß. Zu diesem Zweck ist die (der) Karte oder Plan (map) gemäß Fig. 13 vorgesehen. Die Farbzerlegungskarte sollte aus einem ROM (bipolaren ROM) bestehen. Farbcodes (Rot, Blau und Schwarz) und Dichteinformation werden an Adressen gespeichert, die durch 6-Bit-Bilddaten VR und VC gegeben sind, und zwar mit Halbtonpegel. Dies bedeutet:
Eine Bildinformation = Farbcode + Dichteinformation.
Beispielsweise liefert ein Pixel mit 30 Dichtepegeln im Hexadezimalsystem (in hex) (XX011110) : Rot Farbcode Dichteinformation Blau Schwarz Weiß
Entweder DE oder CO kann für Weiß benutzt werden; d.h. die Dichteinformation für Weiß ist hilfreich.
Diese Daten werden in (an) den betreffenden Adressen abgespeichert (vgl. Fig. 13). Farbcodes beinhalten Weiß, Rot, Blau und Schwarz und bestehen aus 2 Bits. Falls eine Vergrößerung der Farbcodes nötig ist, ist die Zahl der betreffenden Bits zu vergrößern. Die Dichteinformation besteht aus 6 Bits; 4 Bits davon sind für Textinformation ausreichend.
Offensichtlich kann die Zahl der Bits entsprechend dem in Betracht gezogenen Bild geändert werden. Grenzen für Farbzerlegung oder -auszug in Fig. 13 müssen unter Berücksichtigung der Ausgangsvariation oder -änderung der Linien- bzw. Zeilenkante bestimmt werden; anderenfalls entsteht unerwünschtes Farbgeisterbild (eine Art falscher Farberzeugung bzw. -wiedergabe am Rand von schwarzen (back) oder anderen Zeichen).
Im allgemeinen sind Farbzerlegungsgrenzen festgelegt, wodurch eine große Änderung der Farbe abhängig von der Art der Grenzenfestlegung herbeigeführt wird. Dies hat einen großen Einfluß auf die Zerlegung in mehrere Farben. Zur Ausschaltung von Änderungen in den Ergebnissen der Zerlegung in mehrere Farben muß darauf geachtet werden, daß folgendes nicht auftritt:
(a) Änderungen oder Schwankungen im Emissionsspektrum der Lichtquelle
(b) Änderungen oder Schwankungen in der chromatischen Aberration der Linse
(c) Änderungen in der Durchlaßwellenlänge des dichroitischen Prismas.
Punkt (a) ist bereits beschrieben worden. Außerdem muß dafür gesorgt werden, daß Leuchtstofflampen bei niedrigeren Temperaturen kein Ar-Spektrum erzeugen (können), was manchmal vorkommen kann. Bei diesem Beispiel wird ein Gebläseheizelement verwendet, um die Temperatur des (der) Leuchtstofflampenkolbens oder -röhre konstant zu halten. Die Temperatur der Lampenwand wird im Bereich von 30 - 80ºC (vorzugsweise 40 - 80ºC) eingestellt.
Punkt (b) wird später beschrieben werden.
Das Problem gemäß Punkt (c) ist allgemein einer unzufriedenstellenden Behandlung von Änderungen oder Schwankungen in der Membran (membrane) zuzuschreiben. Zweckmäßig zulässig sind Änderungen oder Schwankungen im Bereich von +/-15 nm bzw. ±15 nm oder mehr, wünschenswerterweise +10 nm, in bezug auf die vorgegebene Durchlaßwellenlänge (cutoff wave length); jede andere Größe außerhalb der Bereiche kann die Rot- und Schwarzgrenze oder die Blau- und Schwarzgrenze im Vorlagenbild durch Änderungen der Durchlaßwellenlänge des Prismas erheblich verändern.
Bei diesem Beispiel erfolgt die Farbzerlegung mittels zweier Signale VR und VC. Eine andere verfügbare Methode wendet Farbzerlegung- bzw. Auszugsachsen f1 (VR, VC) und f2 (VR, VC) an. Bei der Heranziehung der Farbzerlegung- bzw. Auszugsachsen in der Berechnung muß die Entstehung isolierter Störsignale mit verschiedenen Farben, die aufgrund unterschiedlicher Adressen vorkommen kann, berücksichtigt werden, wenn Störsignale (den Signalen) VR und VC überlagert sind.
Zum Abgreifen einer bestimmten Farbe oder von anderen Farben als Rot, Blau und Schwarz werden Farbauszugkarten (maps) vorbereitet, die von denen bei diesem Beispiel verschieden sind, so daß je nach Bedarf eine davon gewählt werden kann. Eine andere Methode besteht im Einbau eines auswechselbaren Farbauszug-ROMs (praktisch eines ROM-Packs)
Die Fig. 14A und 14B zeigen Dreifarbkarten; Fig. 14C zeigt eine Vierfarbkarte.
Als Kartendaten werden vorzugsweise nach Gammakorrektur erhaltene Daten benutzt.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel einer Gammakorrekturkurve. Die Kurve L2 ist ein Beispiel mit γ < 1, während die Kurve L3 ein Beispiel mit γ > 1 ist.
Fig. 15 zeigt ein spezifisches Beispiel der Farbauszugschaltung 35. Gemäß Fig. 16 werden drei Korrekturkurven L1 - L3, einschließlich eines Nichtkorrekturfalls (γ = 1), mit bzw. bei Farbauszug-ROMs 35A - 36C angewandt.
In jedem dieser ROMs sind die gleichen Farbcodedaten und Dichtedaten nach Gammakorrektur, wie sie entsprechend jeder Korrekturkurve erhalten werden, gespeichert.
Die anzuwendende Gammakorrekturkurve wird mit dem an die (den) Klemme oder Anschluß 37 angelegten Wählsignal gewählt.
Wenn der Farbauszug-ROM eine große Kapazität besitzt, können die einzelnen Daten der Farbauszug-ROMs 35A - 36C gespeichert werden oder sein.
Fig. 17 zeigt ein anderes Beispiel der Farbauszugschaltung 35. Dabei wird ein Gammakorrektur-ROM 39B verwendet, der in Fig. 16 dargestellte Gammakorrekturdaten speichert.
Der Farbauszug-ROM 39A speichert Farbcodedaten gemäß Fig. 13 und Dichtedaten vor der Gammakorrektur. Die Farbcode- und Dichtedaten werden nach Bedarf ausgelesen. Die Dichtedaten enthalten die spezifizierte Gammacharakteristik bzw. -kennlinie; sowohl die gammakorrigierten Dichtedaten als auch die Farbcodedaten werden in den RAM 38 eingeschrieben bzw. eingelesen.
Die dem Farbauszug und der Schattenkorrektur unterworfenen Bildsignale VR und VC werden als Adreßdaten des RAMs 38 geliefert; die durch die Adresse bestimmten Farbcodedaten und Dichtedaten werden ausgelesen.
Die ausgelesenen Dichtedaten werden durch den Gammakorrektur-ROM 39B gammakorrigiert; das Bildsignal nach Gammakorrektur kann unmittelbar erhalten werden.
Gemäß Fig. 16 (vermutlich: 15) speichert der Gammakorrektur-ROM 39B Dichtedaten zum Wählen und Liefern von Gammacharakteristika mittels des Wählsignals von der Klemme 37.
Die zum Auslesen aus dem ROM 39A oder Einlesen in den RAM 38 benutzten Adreßdaten entstammen (consist of) der Adreßgenerier- oder -erzeugungsschaltung 34.
Im folgenden ist die Farbgeisterbildkorrekturschaltung 300 beschrieben. Diese Schaltung dient zum Beseitigen von Farbgeisterbildern (color ghost) von Bilddaten, für die der Farbauszug erfolgt ist.
Es gibt viele Ursachen für Farbgeisterbildentstehung; die hauptsächlichen davon sind:
1. Nichtübereinstimmung in zwei CCD-Pixeln (infolge ungenügender Montagegenauigkeit und Alterung);
2. Differenz in Cyan- und Rotbildmultiplikationen;
3. Differenz in Cyan- und Rot-Ausgangs(signal)pegeln, der chromatischen Aberration der Linse(n) zuzuschreiben; und
4. Rauschen bzw. Störsignale.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel der Farbgeisterbildentstehung.
Bei diesem Beispiel ist das japanische Schriftzeichen " (sei, sex)" aufgenommen; das nach dem Farbauszug entstehende Farbgeisterbild ist dabei dargestellt. Das Beispiel zeigt, daß das Farbgeisterbild von Rot und Blau am Rand der schwarzen Linie, dasjenige von Schwarz am Rand der blauen Linie und das von Rot am Rand der roten Linie erscheint (vgl. Fig. 19A bis 19C).
Andere Farbkombinationen liefern unterschiedliche Farbgeisterbilder.
Anhand des obigen Beispiels sei das Auftreten eines solchen Farbgeisterbilds behandelt.
(1) Nichtübereinstimmung in zwei CCD-Pixeln (vgl. Fig. 20 und 21)
Eine inkorrekte Positionierung bzw. Ausrichtung von CCD- Pixeln, wie in Fig. 20 gezeigt, führt zum Auftreten des rot/- blauen Geisterbilds am Rand der schwarzen Linie, des schwarzen Geisterbilds am Rand der blauen Linie und (wiederum) des schwarzen Geisterbilds am Rand der blauen Linie.
Um dies zu verhindern, darf keine Diskrepanz in der Anordnung der beiden CCD-Pixel vorhanden sein. Üblicherweise sollte die Anordnung innerhalb eines Pixels oder - zweckmäßiger - von 1/4 Pixel gegeben sein. Bei diesem Beispiel wird dies durch Verwendung einer speziellen Vorrichtung für das präzise Anordnen dieser Pixel und Festkleben derselben mittels eines Klebmittels realisiert.
Die Fig. 22 usw. veranschaulichen ein Beispiel dieser Methode.
Der Linsen-Spiegelkörper 801 wird in einen V-förmigen, lotrecht aufwärts zur Oberseite des Tragmaterials 801a hin offenen Abschnitt eingesetzt, sodann mittels des Spannstücks 801c fixiert und hierauf in der vorbestimmten Position einer Platteneinheit (unit board) 810 montiert.
An der Rückseite des Tragmaterials 801a ist eine Anbau- oder Montagefläche 801c vorgesehen, an welche die Vorderseite des Prismas 802 anlegbar ist. Das durch das Tragmaterial 802a gehalterte Prisma 802 kann mit Hilfe von Schrauben an der Montagefläche 801b befestigt werden.
Die in einem einfachen zerspanenden Vorgang hergestellte Montagefläche 801b gewährleistet eine außerordentlich hohe Genauigkeit bezüglich sowohl des Abstands zum Linsen-Spiegelkörper 801 als auch der senkrechten Lage zu seiner Lichtachse. Dies ermöglicht eine einwandfreie Bilderzeugung vom vorbestimmten Lichtbild auf den Lichtempfangsflächen der CCD-Elemente 104 und 105 über das Prisma 802.
Gemäß Fig. 23 bestimmt sich die Nichtübereinstimmung in der Flächen-Rechtwinkligkeit R1 und R1' (Neigung des Flächenquadrats R1 und R1' der dichroitischen Fläche für die bzw. zur Linsensachse) der durch die Fläche oder Ebene 801b gegenüber der Lichtachse des Linsen-Spiegelkörpers 801 gebildeten dichroitischen Flächen und der der Linse des Prismas 802 zugewandten Fläche oder Ebene 802a durch die Auflösungs- MTF, die bei Signalausgabe (y, x) von Schwarz/Weiß-Linien vor weißem Hintergrund erreicht wird, nämlich:
MTF = (y - x/y + x) x 100%
Eine Neigung von 10" bedeutet eine Minderung von 9%, eine Neigung von 30" eine solche von 15% oder mehr; hierdurch wird die ungehinderte Aufnahme eines Weiß/Schwarz-Diskriminiersignals verhindert. Die Einhaltung einer zufriedenstellenden Oberflächengenauigkeit ist somit sehr wichtig (eine mögliche Anordnung ist eine solche, bei der die Prismenoberfläche an der Kante bzw. am Rand des Linsen-Spiegelkörpers anliegt)
Die CCD-Elemente 104 und 105 für das Prisma 802 werden mit Hilfe eines Klebmittels über die Montagematerialien bzw. -stücke 804 bzw. 806 befestigt.
Fig. 24 veranschaulicht ein Arbeitsbeispiel für den Querschnitt des Hauptteils. Dabei sind oder werden die CCD- Elemente 104 und 105 an der Bilderzeugungssektion über die symmetrisch an beiden Enden des Prismas 802 mit Hilfe des Klebmittels befestigten Montagestücke 804a und 804b befestigt.
Die Montagestücke (oder auch Einbaustücke) sollten einen kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, und zwar aus folgenden Gründen: (1) Hierdurch wird eine Pixel-Nichtübereinstimmung verhindert, die bei einer Temperaturänderung auftreten kann (und verhindert werden muß), und (2) wird hierdurch eine Rißbildung am Prisma vermieden, die durch innere Verformungen der Montagestücke aufgrund unterschiedlicher linearer Ausdehnungskoeffizienten derselben hervorgerufen werden kann.
Eine temperaturänderungsbedingte Pixel-Nichtübereinstimmung kann durch Beachtung der gleichen Erfordernisse wie für jedes CCD-Montagestück reduziert werden; ein kleinerer linearer Ausdehnungskoeffizient ist aber zweckmäßiger.
Üblicherweise beträgt ein linearer Ausdehnungskoeffizient 7,4 x 10&supmin;&sup6; (im Fall von optischem Glas der Sorte BK-7) Hieraus ergibt sich, daß die Verwendung von Keramikmaterialien (linearer Ausdehnungskoeffizient: 7,0 bis 8,4 x 10&supmin;&sup6;), Legierungen mit niedriger Wärmeausdehnung (z.B. Invar-Legierung mit Koeffizienten von 1 - 3 x 10&supmin;&sup6;) und Niresist (Koeffizienten von 4 - 10 x 10&supmin;&sup6;) zweckmäßig ist, während die Verwendung eines Aluminiumwerkstoffs (25 x 10&supmin;&sup6;) nicht zweckmäßig ist.
Beim obigen Arbeitsbeispiel werden das Prisma am Montagestück und das Montagestück am CCD-Element jeweils mit Hilfe eines Klebmittels befestigt. Die Befestigung und das Verkleben erfolgen nach der Einstellung jeder CCD-Position relativ zu einem geteilten optischen Bild, wie in Fig. 24 gezeigt. Gemäß dieser Figur wird sogar Eisen mit einem großen Koeffizienten (12 x 10&supmin;&sup6;) der linearen Ausdehnung aufgrund der kurzen Länge in der Richtung c durch Wärme nicht beeinflußt. Die Richtung d ist diejenige der Zeilensensoranordnung. Die Prisma- und Zeilensensorbaugruppe verwenden das gleiche Keramikmaterial mit gleichem linearen Ausdehnungskoeffizienten. Bei dieser Konstruktion hat sich (bisher) keine Pixel-Nichtübereinstimmung gezeigt.
Als Klebmittel sind solche des Zweikomponententyps und des optisch aushärtenden Typs zweckmäßig; am zweckmäßigsten ist ein UV-aushärtbares Klebmittel.
Beim letztgenannten Klebmittel kann die Aushärtezeit einfach mittels optischer bzw. Strahlungsintensität verkürzt werden; hierdurch werden ein einfaches Arbeiten, eine Kostensenkung und eine Produktstabilisierung bzw. -vergleichmäßigung gewährleistet. Ein UV-aushärtbares Klebmittel zeigt praktisch keine thermische Änderung und gewährleistet ein stabiles bzw. zuverlässiges Aushärten.
In einem später noch näher zu beschreibenden Umgebungstest hat UV-Strahlung von einer Hochspannungs-Quecksilberlampe (des Typs Three-Bond TB3060B, Denka 1045K und Noland 65 (jeweils eingetragene Warenbezeichnungen bzw. Warenzeichen) zufriedenstellende Ergebnisse geliefert.
Ein UV-aushärtbares Urethan-Klebmittel des Typs Three- Bond 3062B (Warenzeichen) und LT350 (Warenzeichen) gewährleistete verbesserte (Luft-) Feuchtigkeitsbeständigkeit und hohe Festigkeit.
Mit dem beschriebenen Verfahren wurde die Pixel-Nichtübereinstimmung auf einen Bereich innerhalb von 7/4 = 1,75 µm verkleinert, wenn ein Pixel 7 µm (groß) ist.
(2) Nichtübereinstimmung von Cyanbild- und Rotbildmultiplikation.
Beim Kopieren eines Farbdokuments muß der Einfluß der chromatischen Aberration der Linse berücksichtigt werden. Chromatische Aberration der Linse erscheint insbesondere in höheren Bildbereichen, weil die Position oder Stelle F, in bzw. an welcher das Cyanbild entsteht, von der Stelle E verschieden ist, an welcher das Rotbild erzeugt wird, wenn der Farbauszug nach den optischen Wellenlängen der Farben Cyan und Rot durchgeführt wird (vgl. Fig. 25). Bei einigen Linsen resultiert dies in einer Nichtübereinstimmung eines einzigen Pixels.

(3) Differenz in Cyan- und Rotpegeln

Ohne konstruktive Maßnahmen zur Verbesserung der chromatischen Aberration der Linse können die MTF-Werte für die Farben Cyan und Rot aufgrund großer chromatischer Aberration größer werden. In der Praxis erweist sich dies als Differenz im Ausgangssignalpegel des CCD-Elements.
Es sei angenommen, daß bei der Aufnahme einer schwarzen Linie eine 6-Bit-A/D-Quantisierung durchgeführt wird; bei der Montage bzw. beim Einbau der CCD-Elemente sollten sodann die Cyan- und Rot-Ausgangssignalpegel
Vr - Vc ≤ 10 (Pegel),
oder zweckmäßiger
Vr - Vc ≤ 6 (Pegel),
entsprechen.
Hierdurch werden Farbgeisterbilder bis zu einem gewissen Grad reduziert. Im Hinblick auf die Leistungsschwankungen von in Massenfertigung hergestellten Linsen und die Abweichungen in der Einbaupräzision von CCD-Elementen ist jedoch eine vollständige Beseitigung eines Farbgeisterbilds nahezu unmöglich.
Infolgedessen wird eine elektrische Korrektur des Farbgeisterbilds mittels Farbcodes nach dem Farbauszug vorgenommen.
Für die Beseitigung von Farbgeisterbildern wird die Farbmuster- oder -schemamethode angewandt, weil für die Vorlagenfarben feste Farbgeisterbilder auftreten, nämlich:
Vorlage: Schwarz T Farbgeisterbild: Rot und Blau
Vorlage: Rot, Blau T Farbgeisterbild: Schwarz
Mit der Farbmustermethode kann die Original- bzw. Vorlagenfarbe identifiziert werden, wenn bekannt ist, wie eine Farbe für ein bestimmtes Pixel und diejenigen für seine umgebenden Pixel auftreten bzw. erscheinen (Muster).
Fig. 26 zeigt ein Beispiel zur Bestimmung des Farbmusters des Ziel-Pixels und seiner umgebenden Pixel sowie der zu diesem Zeitpunkt zu bestimmenden Farbe des Ziel-Pixels.
Für Nr. 1 mit einem Farbmuster aus Weiß und Schwarz an seinem Rand wird die blaue Farbe dieses Pixels als ein Farbgeisterbild, das am schwarzen Rand entstanden ist, angenommen. Ebenso wird für Nr. 3 Rot als das Farbgeisterbild der schwarzen Farbe vorausgesetzt. Im Fall von Nr. 1 und 3 ändert sich daher diese Pixelfarbe von Blau oder Rot auf Schwarz.
Andererseits ist für Nr. 2 und 4 kein Auftreten eines Farbgeisterbilds vorausgesetzt; die Farbe dieses Pixels wird ohne Änderung unmittelbar ausgegeben.
Es ist schwierig, eine solche Verarbeitung mittels einer arithmetischen Schaltung oder Rechenschaltung durchzuführen. Im Effekt verwendet dieses Beispiel eine Nachschlagtabelle (LUT) in ROM-Form. Für das Farbmuster kann ein ein- oder zweidimensionales System benutzt werden. Unter der Voraussetzung, daß die Zahl der Farben gleich N und die Zahl der umgebenden, das betreffende Pixel einschließenden Pixel M sind, beträgt die Zahl des Farbmusters:
Dies bedeutet, daß sich bei Verwendung des zweidimensionalen System M extrem vergrößert, so daß dieses System nicht praktisch ist. Mit anderen Worten: bei Anwendung des zweidimensionalen Systems können sowohl in Primär- als auch in Sekundärrichtung weniger umgebende Pixel bereitgestellt werden, so daß sich ein Bedarf nach mehr Mustern ergibt. Fig. 27 zeigt die Beziehung zwischen Größe und Farbmuster.
Bei diesem Beispiel werden eindimensionale Farbmuster einer Größe von 1 x 7 (N = 4, M = 7) benutzt und die Farbgeisterbildbeseitigung unabhängig in der Primär- und in der Sekundärabtastrichtung durchgeführt. Da im Auftreten von Farbgeisterbildern in der Primär- und der Sekundärrichtung kein Unterschied vorliegt, wird bei diesem Beispiel das gleiche Farbmuster sowohl in der bzw. für die Primärabtastrichtung als auch die Sekundärrichtung verwendet.
Wie erwähnt, wird bei diesem Beispiel ein Farbmuster mit einer Größe von 1 x 7 verwendet; die Verwendung von Farbmustern kleinerer Größen, z.B. einer solchen mit 1 x 5, ist aber auch möglich. Mit dem Farbmuster einer Größe von 1 x 5 kann das Farbgeisterbild eines einzigen Pixels beseitigt werden, während mit dem Farbmuster einer Größe von 1 x 7 Farbgeisterbilder von 2 Pixeln beseitigt werden können.
Bei Verwendung oder Anwendung eines Farbmusters einer Größe von 1 x 7 wird der Farbcode als eine ROM-Adresse eingegeben. Für ein Farbmuster folgender Art Weiß Blau Schwarz Farbe des umgebenden Pixels Farbe des Ziel-Pixels
entspricht das Farbmuster:
Die Adresse ist:
3D40
Gemäß Fig. 26 enthält die Adresse den Schwarzcode:
00
Unter Verwendung dieser Einzelheiten erfolgt das Arbeiten mit der Nachschlagtabelle.
Da für ein Muster von 1 x 7 eine 14-Bit-Adresse erforderlich ist, sollte ein bipolarer ROM dem Bedarf für Eintrag oder Eingabe einer Adresse von 14 Bits und eines Farbcodes von 2 Bits genügen. Bipolare ROMs einer derart großen Kapazität sind jedoch nicht leicht zu finden, und falls doch, sehr kostenaufwendig.
Das Arbeitsbeispiel veranschaulicht den Fall, in welchem der ROM nach dem einen ersten Pixel abgesucht wird und sechs andere Pixelcode zur Durchführung der Nachschlagtabellenarbeit benutzt werden. Mit anderen Worten: bei diesem Beispiel sind zwei ROMs erforderlich; der erste startet mit Schwarz (BK) und Blau (B), während der zweite mit Rot (R) und Weiß (W) startet.
Erster ROM (Schwarz/Blau-ROM)
Startadreßcode Schwarz BK (00), Blau B (01) Adresseninhalte Zweiter ROM (Rot/Weiß) Startadreßcode Rot R (10), Weiß W (11)
Da das Farbmuster gemäß Fig. 26 mit der weißen Farbe startet oder beginnt, wird der zweite ROM gewählt.
Ein ROM höherer Geschwindigkeit und größerer Kapazität kann alle diese Farbmuster aufweisen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung von 4 ROMs, die für Startpixel und Nachschlagtabellenarbeit gewählt werden.
Ein (im Handel) erhältlicher bipolarer ROM hoher Geschwindigkeit und großer Kapazität ist ein solcher des Typs MB7143/7144 von der Firma Fujitsu, Ltd.
Mit einem EPROM niedrigerer Geschwindigkeit und großer Kapazität werden vor der Operation Daten zu mehreren SRAMs übertragen; dadurch kann die Farbgeisterbildkorrektur durchgeführt werden.
Fig. 28 veranschaulicht ein Beispiel der Farbgeisterbildkorrekturschaltung 300. Dabei erfolgt die Farbgeisterbildkorrektur sowohl in der primären (horizontalen) Abtastrichtung als auch in der sekundären (vertikalen) Abtastrichtung.
Dieses Beispiel veranschaulicht den Fall der Farbgeisterbildkorrektur sowohl in Horizontal- als auch Vertikalabtastrichtung unter Verwendung von Buddaten für 7 Pixel in der Horizontalrichtung und 7 Zeilen in der Vertikalrichtung. Die Farbgeisterbildkorrektur erfolgt nur für Farbcodes der Bilddaten.
Aus dem Farbauszug-ROM ausgelesene Farbcodes werden zunächst der Geisterbildkorrekturschaltung 300A in der Primärabtastrichtung zugespeist. Als Ergebnis werden Farbcodedaten aufeinanderfolgend dem Schieberegister von 7 Bits für Paralleloperation zugeführt. Diese parallelen Farbcodedaten von 7 Pixel werden dem ROM für Farbgeisterbildbeseitigung in der Horizontalrichtung zugeführt, in welchem die Geisterbildbeseitigung für jedes Pixel durchgeführt wird. Diese Beschreibung gilt für ein Beispiel der Verwendung des ROM 302. Nach Abschluß der Geisterbildverarbeitung wird mittels der Verriegelungsschaltung 303 die Operation verriegelt und angehalten.
Andererseits werden die Dichtedaten vom Farbauszug-ROM der Verriegelungsschaltung 306 über das Schieberegister 305 (7-Bit-Konfiguration) für Zeitsteuerung oder Taktsteuerung zugespeist, in welchem die Datenübertragungserfordernisse so bestimmt werden, daß Farbcodedaten von Dichtedaten in Reihendaten gefolgt werden.
Die seriell verarbeiteten Farbcodedaten und Dichtedaten werden dem Zeilenspeicher 310 in der Farbgeisterbildkompensierschaltung 300B zugeführt.
Der Zeilenspeicher 310 zur Beseitigung von Farbgeisterbildern in der Vertikalrichtung verwendet 7-Zeilenbilddaten. Für Echtzeitverarbeitung wird ein 8-Zeilenspeicher benutzt. Selbstverständlich kann für Echtzeitverarbeitung (auch) ein 7-Zeilenspeicher benutzt werden.
8-Zeilen-Farbcodedaten und Dichtedaten werden durch die in der nachgeschalteten Stufe angeordnete Tor- bzw. Gatterschaltungsgruppe 320 getrennt. Diese Schaltungsgruppe 320 enthält Tor- bzw. Gatterschaltungen 321 bis 328 entsprechend den Zeilenspeichern 311 bis 318.
Für gleichzeitige Operation durch den Zeilenspeicher 310 gesteuerte Ausgangs- oder Ausgabedaten werden durch die Gatterschaltungsgruppe 320 in Farbcodedaten und Dichtedaten getrennt. Diese getrennten Farbcodedaten werden der Wählschaltung 330 zugespeist, in welcher 7 (von 8) Zeilen-Farbcodedaten für die Verwendung zur Farbgeisterbildbeseitigung gewählt werden. Wenn die Zeilenspeicher 311 bis 317 einmal gewählt oder angesteuert sind, werden die Zeilenspeicher in der nächsten Stufe aufeinanderfolgend auf 312 bis 318 usw. verschoben.
Die für gleichzeitige Operation oder Simultanoperation gesteuerten, gewählten 7-Zeilenspeicher-Farbcodedaten werden dem in der nächsten Stufe befindlichen, für Geisterbildbeseitigung in der Vertikalrichtung vorgesehenen ROM 340 zugeführt, in welchem das Farbgeisterbild beseitigt wird. Sodann erfolgt eine Verriegelung durch die Verriegelungsschaltung 341.
Andererseits werden die durch die Gatterschaltungsgruppe 320 getrennten Dichtedaten unmittelbar der Verriegelungsschaltung 342 zugeführt, in welcher sie vor der Ausgabe einer Takteinstellung (timing-adjusted) mit Farbcodedaten unterworfen werden.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Auflösungskorrekturschritt als anderes Beispiel der Bildverarbeitung.
Diese Auflösungskorrektur ist für Durchführung nach dem Farbauszug vorgesehen.
Der herkömmliche Farbauszug erfolgte üblicherweise nach dem Digitalisieren (digitalen Umsetzen) von Bilddaten auf vorher beschriebene Weise, wobei eine Auflösungskorrektur vor der Digitalisierung nötig ist. Farbbildverarbeitungsgeräte, die nach dieser Methode des Farbauszugs arbeiten, verwenden mehrere CCD-Elemente zum Aufnehmen oder Abnehmen der Farbauszugbilder am bzw. vom Dokument und müssen eine Auflösungskorrektur für jedes CCD-Ausgangssignal durchführen. Mit anderen Worten: für die Auflösung sind mehrere Schaltungen erforderlich.
Außerdem ist die MTF (Modulationsübertragungsfunktion) der optischen Linse nicht für jeden Farbauszugvorgang gleich, so daß die MTF-Korrekturparameter für jede Auflösungskorrekturschaltung verschieden werden.
Das erfindungsgemäße Gerät erlaubt eine Durchführung der Auflösungskorrektur nach dem Farbauszug, aber vor der Digitalisierung. Es braucht nur eine Information behandelt zu werden, so daß diese Art des Farbauszugs bei praktischer Anwendung Vorteile bietet, einschließlich kompakter Ausgestaltung der Schaltung und einfaches Vorgehen beim Bestimmen von zusätzlichen oder Hilfsparametern.
Im allgemeinen ist eine Verschlechterung der MTF bei Aufzeichnung und Wiedergabe eines Bilds Problemen zuzuschreiben, die bei folgenden Einheiten bestehen:
(1) Optisches System
(2) Optisches Transportsystem
(3) Verarbeitungsschaltung
(4) Aufzeichnungssystem.
Das erstgenannte Problem betrifft die Verschlechterung oder Beeinträchtigung der optischen Leistung aufgrund der MTF der Linse (für Wellenlängenbereich, Änderung mit Bildhöhe, Toleranz bezüglich Bilderzeugungsposition und Präzision bzw. Genauigkeit), Prismen-Oberflächengenauigkeit, CCD-Einbaugenauigkeit, CCD-Chipverzug und spektrale Änderung der Lichtquelle.
Das zweitgenannte Problem beruht auf Schwingung des optischen Spiegels und Änderung der Transportgeschwindigkeit.
Das drittgenannte Problem beruht auf der der Kapazität der Analogschaltung zuzuschreibenden Signalwellenformverzerrung, insbesondere derjenigen beim Durchlauf (des Signals) durch die Übertragungsleitung.
Das viertgenannte Problem ist folgenden Faktoren zuzuschreiben:
Laserstrahldurchmesser und Form
Tonercharakteristik bei der Entwicklung auf der lichtempfindlichen Trommel (anhaftende Tonermenge, Tonerdichte, Tonerkorndurchmesser, Tonerfarbe usw.)
Übertragungcharakteristika (Übertragungsverhältnis und Charakteristika bei übertragung auf Übertragungspapier)
Fixiercharakteristik (Tonerdurchmesser vor und nach Tonerfixierung)
Bezüglich der genannten Hauptprobleme stellen das optische System und das optische bzw. Optiktransportsystem Hauptfaktoren dar, die einen unmittelbaren Einfluß auf die Verschlechterung der Auflösung haben.
Fig. 29 veranschaulicht MTF-Werte (vor der Korrektur) in sowohl der Primär- als auch der Sekundärabtastrichtung, wobei auf der waagerechten Achse das Auflösungsmuster (Punkte/mm) und auf der lotrechten Achse der MTF-Wert aufgetragen sind. Diese Charakteristika bzw. Kennlinien sind Meßwerte, die bei Abtastung von Weiß/Schwarzmustern mit Raumfrequenzen von 2 bis 6 Punkte/mm gewonnen wurden.
In diesem Fall ist die MTF (Modulationsübertragungsfunktion) wie folgt definiert worden:
MTF (W - BK) / (W + BK) (%)
In obiger Gleichung stehen W für das Weißsignal und BK für das Schwarzsignal.
Wie aus Fig. 29 hervorgeht, ist die Verschlechterung oder Beeinträchtigung der MTF in der Sekundärabtastrichtung auffälliger als in der Primärabtastrichtung. Zur Durchführung der Korrektur in ähnlichem Ausmaß wird die Größe der Korrektur in der Primärrichtung vorzugsweise auf das Doppelte bis Vierfache derjenigen in der Sekundärrichtung eingestellt.
Zur Verbesserung der Wiedergabe feiner Linien des Bilds ist eine MTF von 30% oder mehr nötig. Als Auflösungs(korrektur)einrichtung zur Durchführung der Korrektur in (jeweils) ähnlichem Ausmaß in beiden Richtungen unter Erhaltung einer zufriedenstellenden Wiedergabe feiner Linien umfaßt dabei die Auflösungskorrektureinheit eine gewichtete Addition des Ziel- Pixels und seiner umgebenden Pixel.
Für die Auflösungskorrektur sind im Fall der Durchführung der Faltungsberechnung in Primär- und Sekundärabtastrichtung mit eindimensionalen Filterkoeffizienten von 1 x 3 Pixel derartige Filterkoeffizienten, die für das optische Abtastsystem gemäß Fig. 2 benutzt werden, im folgenden aufgeführt:
1/2 (-1 4 -1) ... (a)
1/4 (-3 10 -3) ... (b)
1/1 (-1 3 -1) ... (c)
1/2 (-3 8 -3) ... (d)
1/1 (-2 5 -2) ... (e)
In der Primärabtastrichtung angewandte Filterkoeffizienten (a) bis (c) gewährleisten zufriedenstellende Ergebnisse. Die Filterkoeffizienten (c) bis (e) gewährleisten andererseits zufriedenstellende Ergebnisse bezüglich der Sekundärabtastrichtung.
Wenn bei der im folgenden angegebenen Filterart die Filterkoeffizienten mit einer Gewichtung (weight) x wie folgt dargestellt werden:
[0 1 0] - x (1 -2 1) = [-x 2x +1 -x]
wird x für die Primärabtastrichtung vorzugsweise auf
1/8 ≤ x ≤ 7/8
eingestellt, während x für die Sekundärabtastrichtung vorzugsweise auf
1/2 ≤ x ≤ 7/4
eingestellt wird.
Als Ergebnis von Kombinationen der obigen Filterkoeffizienten (a) bis (e) in den Primär- und Sekundär-abtastrichtungen wurden (a) oder (b) für die Primärabtastrichtung mit (c) oder (d) für die Sekundärabtastrichtung als am zweckmäßigsten festgestellt.
Eine Synthese von eindimensionalen Filtern läßt sich wie folgt darstellen:
Darin bezeichnet x die Faltungsberechnung.
Ein Beispiel wünschenswerter oder zweckmäßiger Filterkoeffizienten ist folgendes:
Zur Verkleinerung der Zahl der Berechnungen mittels einer praktischen Schaltung sind diagonale Koeffizienten zu Nullen gemacht worden, nämlich:
Die folgenden Filterkoeffizienten haben sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Koeffizienten zur Vereinfachung der Schaltung durch ganze Zahlen gebildet bzw. dargestellt wurden:
Vorzugsweise wird das Faltungsfilter unter Benutzung von 3 x 3 Pixel-Buddaten, wie oben angegeben, als Auflösungskorrektureinheit eingesetzt.
Nachstehend findet sich eine Matrixdarstellung von Filterkomponenten (links) und ihren entsprechenden Pixelpositionen (i) (j) (rechts) :
Bezüglich der Pixeldichte Iij des Ziel-Pixels (i, j) seien acht das Pixel (i, j) umgebende Pixel betrachtet. Der neue Dichtewert mit Iij, der unter Bezugnahme auf die Pixel (i-1, j-1) bis (i+l, J+1) erhalten wurde, läßt sich wie folgt darstellen:
I i j' = Σ I i + Δ j + Δ x C i + Δ j + Δ ± Δ
Darin sind Δ = 1 und Cij ein Filterkoeffizient unter Heranziehung von a, b, c ... i.
Ein Beispiel eines Filterkoeffizienten zur Realisierung der oben angegebenen praktischen Korrektur ist folgender:
Zur Gewährleistung oder Erzielung größerer Korrekturwerte können die Filterkoeffizienten entsprechend eingestellt werden.
Fig. 30 veranschaulicht die Ergebnisse der Korrektur mittels des Faltungsfilters (convolution filter) mit den oben angegebenen Korrekturkoeffizienten.
Fig. 31 veranschaulicht in einem Blockschaltbild ein Beispiel der dieses Faltungsfilter verwendenden Auflösungskorrektureinheit 450.
Dieses Blockschaltbild mit einer 3 x 3-Matrix enthält zwei Zeilenspeicher 451 und 452 zusammen mit neun Verriegelungsschaltungen 461 bis 469. Die erste Addierstufe 470 und die Multiplizierstufe (Bitverschiebeschaltung) 471 dienen zur Durchführung der Faltung (convolution) von (1 Zeile, 2 Spalten) und (3 Zeilen, 2 Spalten). Die zweite Addierstufe 473 dient zur Durchführung der Faltung von (2 Zeilen, 1 Spalte) und (2 Zeilen, 3 Spalten). Ebenso dient die Multiplizierstufe 472 mit einer 3-Bit-Schiebeschaltung zur Durchführung der Operation von (2 Zeilen, 2 Spalten). Durch Verwendung der dritten Addierstufe 474 und der vierten Addierstufe 475 werden neue, gefaltete Dichtewerte Iij geliefert.
Im folgenden sind einige Abwandlungen der Auflösungskorrektureinheit 450 angegeben.
Eine Addition oder Multiplikation kann auch mittels eines ROMs erfolgen.
Bei diesem Beispiel erfolgt die Auflösungskorrektur nach der Farbgeisterbildverarbeitung; sie kann jedoch auch in jeder beliebigen Stufe zwischen Farbauszug und Mehrfachbewertung (multivaluing) erfolgen.
Der Zeilenspeicher kann gleichzeitig auch für den für Farbgeisterbildkorrektur verwendeten benutzt werden.
Die Auflösungskorrektur kann gleichzeitig als Steuerung oder Regelung der Laserstrahlleistung für Farbgeisterbildkorrektur durchgeführt werden. Hierdurch wird die Wiedergabefähigkeit feiner Linien verbessert. Die noch näher zu beschreibende Ausgabeeinheit 700 weist an ihrer Bedien/Anzeigesektion 202 einen Wählschalter zur gleichzeitigen Durchführung von Auflösungskorrektur und Leistungseinstellung auf.
In der Zukunft wird auch ein digitaler Signalprozessor (DSP) eingesetzt werden. Beispiele sind 1 x 3 (eindimensional) und 3 x 3 (zweidimensional), doch können auch Filter einer beliebigen Größe verwendet werden. Filterkoeffizienten brauchen nicht festgelegt zu sein, weil sie sehr stark von der Verschlechterung oder Beeinträchtigung der Bildgüte abhängen. Diese Methode ist außerdem nicht nur für ein Schwarzweiß-Bild, sondern auch für ein Farbbild und für ein Bild von einem Bildsensor eines Kontakttyps (vermutlich: Kontrasttyps) wirksam.
Das nächste Beispiel der Bildverarbeitung ist eine Teilfarbumwandlung. Dabei handelt es sich um eine Bearbeitungs- oder Schnittmethode, nach der ein Bild in dem mit einem Farbmarkierer spezifizierten Bereich oder außerhalb des Bereichs in der Farbe des Markierers kopiert wird.
Eine herkömmliche Methode besteht in der Durchführung einer Positionierung mittels eines Digitalumsetzers. Anschließend erfolgt eine Abtastung eines Vorlagenbilds. Bei jedesmaliger Positionierung erfolgt eine Betätigung von Schaltern für Positionierdateneingabe. Die Positionierung findet nicht für alle Formen, aber für ein Quadrat oder Rechteck statt.
Mit der nachstehend beschriebenen Teilfarbumwandlung kann ein willkürlicher oder beliebiger Bereich (mittels eines Markierers bezeichnet) in der Markiererfarbe kopiert werden. Bei Bezeichnung des Bereichs mit z.B. einem roten Markierer, wie in Fig. 32 gezeigt, werden der Bereich a automatisch detektiert und das Bild im Bereich a in der roten Farbe des Markierers kopiert. Der Teil außerhalb des Bereichs a wird in Weiß/Schwarz-Farbe kopiert. Die Markiererfarbe kann auch blau sein. Die Teilfarbumwandlung wird für ein Weiß/Schwarz- Dokument als einfach zu betrachtendes Beispiel durchgeführt.
Zum Kopieren des Bilds im spezifizierten Bereich a ist es notig, einen Farbmarkiererbereich angebende Markierersignale BP und RP (tatsächlich werden als Markierersignal Farbcodedaten benutzt) und Bereichssignale QB' oder QR' zur Angabe bzw. Bezeichnung des Bereichs a zu detektieren, wie dies in Fig. 33 dargestellt ist.
Grundsätzlich wird das Bereichssignal zur Angabe des Bereichs, in dem die Farbumwandlung durchgeführt werden soll, dadurch detektiert oder abgegriffen, daß ein gemeinsames Markierersignal P', welches den "ansteigenden und abfallenden" Bereich des dem Bereichssignal Q für die vorhergehende Zeile gemeinsamen Markierersignals repräsentiert, gewonnen und dann das Bereichssignal Q mit dem gemeinsamen Markierersignal P' einer ODER-Verknüpfung unterworfen wird. Dies ist in den Fig. 34(a) und 34(b) dargestellt.
Wenn es sich gemäß den Fig. 34(a) und 34(b) um eine einzige Schleife ohne Verzweigung handelt, erhält man das gewünschte Ergebnis durch Gewinnen oder Ableiten des gemeinsamen Markierersignals P' aus dem Signalanstieg bis -abfall, der durch eine UND-Verknüpfung zwischen dem Bereichssignal Q und dem Markierersignal P herbeigeführt ist. Wenn, wie im Fall von Fig. 34(c), eine Verzweigung (bzw. Faltung) einer Einzeischleife vorhanden ist, liefert diese Methode nicht das gewünschte Ergebnis. In diesem Fall wird der Signalabfall durch Prüfung in der Richtung entgegengesetzt zur CCD-Auslesung gewonnen.
Eine Prüfung des Signalabfalls des Markierersignals in der Richtung entgegengesetzt zur CCD-Auslesung liefert ein korrektes Bereichssignal, auch wenn die Schleife verzweigt (gefaltet) ist. Dies gilt selbstverständlich auch für die Beispiele (a) und (b).
Wenn die blauen und roten Bereichssignale einfach ausgegeben werden, werden rote und blaue Zeichen den schwarzen Zeichen überlagert. Außerdem gewährleistet diese Methode das gewünschte Ergebnis nicht, wenn blaue und rote Markierer zusammenkommen. Dieser Umstand verlangt nach einer Bereichsbestimmung für jede Farbabtastung. Die Durchführung dieser Abtastung erfolgt für den Fall, in welchem die blauen und roten Markierer zusammenkommen, und auch den Fall, in welchem diese Markierer nicht zusammenkommen.
Fig. 35-1 veranschaulicht den Fall, in welchem blaue und rote Markierer nicht zusammenkommen, d.h. nicht nebeneinander liegen: Die Bildinformation wird nur dann abgenommen, wenn schwarze, blaue und rote Bereichssignale jeweils "1" sind, wie in Fig. 35-1 gezeigt. Im Rot-Kopiermodus wird beispielsweise Bildinformation, die gewählt wird, während das rote Bereichssignal gleich "1" ist, in roter Farbe aufgezeichnet.
Fig. 35-2 veranschaulicht den Fall, in welchem blaue und rote Markierer nebeneinander liegen.
Gemäß Fig. 35-2(a) liegt der rote Markierer im blauen Markierer, während gemäß Fig. 35-2(b) der blaue Markierer im roten Markierer liegt. In beiden Fällen wird der innere Farbbereich für einwandfreie Ausgabe vorbereitet oder behandelt. Ähnlich wie in Fig. 35-1 wird die Information dann, wenn das Bereichssignal für jede Abtastung gleich "1" ist, abgegriffen und in einer spezifischen Farbe aufgezeichnet.
Die Schaltungskonstruktion ist zur Berücksichtigung beider Fälle (1) und (2) ausgelegt worden.
Im folgenden ist eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung im einzelnen erläutert.
Die Teilumwandlungseinheit umfaßt die Farbdatenwählschaltung 500B sowie die Bereichsauszugschaltung 500A gemäß Fig. 1. Die Farbdatenwählschaltung 500B dient zum Wählen von Dichtedaten, die mit der Farbe entsprechend der Kopiersequenz (Entwicklungssequenz) für Teilfarbbezeichnungsoperation entwickelt werden sollen, und zum Wählen von Dichtedaten, die mit der Farbe entsprechend der Kopiersequenz für eine bzw. bei einer gewöhnliche(n) Kopieroperation etwickelt werden sollen.
Fig. 36 veranschaulicht spezifische Beispiele, bei denen jedes Bit für Farbcodedaten, durch Abtastung des Farbmarkierers gewonnen, der Farbmarkiererdetektierschaltung 501 zugespeist wird, um auf das Vorhandensein eines spezifischen Farbmarkierers zu prüfen. Im vorliegenden Arbeitsbeispiel werden für die Markierer zwei Farben, nämlich Rot und Blau, benutzt und die Markierersignale BP und RP detektiert.
Die Markierersignale RP und BP werden den Vorverarbeitungsschaltungen 501 bzw. 503 zugespeist, so daß sie dem bezeichneten Bereich ausschließlich zugeordnete Markierersignale sind. Bei der Vorverarbeitung handelt es sich vorliegend um eine Art Signalwellenform-Formung. Bei diesem Asführungsbeispiel bestehen die Vorverarbeitungsschaltungen 502 und 503 aus Schaltungen 504 bzw. 507 zum Korrigieren von unklaren Abschnitten oder Bereichen, Störsignalkorrekturschaltungen 505 bzw. 508 (jeweils in der Primärabtastrichtung) sowie Schaltungen 506 bzw. 509 zum Korrigieren von Markiererausgabe (marker breaking) in der Sekundärabtastrichtung. Bei der Korrektur eines unklaren Farbmarkierers wird ein (unklarer) Farbmarkiererteil von 16 Punkten oder mehr korrigiert, während bei der Störsignalkorrektur ein Fehlen von Daten von 8 Punkten oder weniger korrigiert wird.
Die der Wellenformformung unterworfenen Markierersignale RP und BP werden der Bereichsauszugssektion 520 mit den Farbcodes zugeführt, von welcher für jede Abtastzeile das Tor- bzw. Gattersignal S zum Ausziehen von Dichtedaten ausgegeben wird, die auf der Grundlage des Bereichssignals, welches das Innere des bezeichneten Bereichs a angibt, generiert werden.
Im folgenden ist eine spezifischere Konfiguration beschrieben.
Fig. 37 zeigt ein Beispiel der Farbmarkiererdetektierschaltung 501, die ausgelegt ist zum Detektieren der Markiererfarbe durch Abtastung des Markierers.
Die Blau-Farbcodedateneinheit ist durch die binäre Dateneinheit "01", die Rot-Farbcodedateneinheit durch "10" repräsentiert.
Wie dargestellt, werden Daten niedriger Bitordnung und durch den Inverter 511 invertierte Daten höherer Bitordnung einem UND-Glied 513 zugespeist.
Ebenso werden Daten höherer Bitordnung und die durch den Inverter 512 invertierten Daten niedriger Bitordnung dem anderen UND-Glied 514 zugespeist. Außerdem werden das UND- verknüpfte Ausgangssignal des Vertikal-Gültigbereichssignals V-VALID und das Größen- bzw. Formatsignal B4 jedem der UND- Glieder 513 und 514 als Tor- bzw. Gattersignale zugeführt. Mit 515 ist (ebenfalls) ein UND-Glied bezeichnet.
Als Ergebnis wird für den blauen Markierer an der Klemme 516 das Blau-Markierersignal BP geliefert, dessen Impulsbreite der Markiererkonturdicke entspricht.
Ebenso wird an der Klemme 517 für den roten Markierer das Rot-Markierersignal RP geliefert.
Ein Beispiel der Markierersignale ist in Fig. 33 veranschaulicht.
Fig. 38 zeigt ein Beispiel der Bereichsausziehsektion 520. Diese besteht aus einer ersten und einer zweiten Bereichsausziehsektion 520A bzw. 520B, von denen jede Datenspeicherschaltungen 521A bzw. 521B und Bereichsrechenschaltungen 522A bzw. 522B aufweist. Neben der Funktion zum Ausziehen eines blauen Markiererbereichs besitzen erste und zweite Bereichsausziehsektionen 520A und 520B jeweils eine Funktion zum Ausziehen eines roten Markiererbereichs. Diese Beschreibung bezieht sich als Beispiel auf das Ausziehen (extraction) des blauen Markiererbereichs.
Ein aktuelles Markiererbereichssignal der aktuellen Abtastzeile wird durch Berechnung auf der Grundlage des letzten Bereichssignals, das bei der jüngsten Abtastung erhalten wurde, und des aktuellen Markierersignals geformt, das durch die Abtastung der augenblicklichen oder aktuellen Abtastzeile gewonnen wurde.
Um dies zu realisieren, muß die Berechnung unter Verwendung einer Periode für mindestens drei Zeilen erfolgen. Die erste Datenspeicherschaltung 521A muß daher die Funktion zum Speichern des letzten Bereichssignals für eine Zeile als die letzten Daten der zuletzt abgetasteten Zeile, die Funktion zum Speichern des ersten Bereichsignals von oder aus zwei Sätzen von Regional- oder Bereichssignalen (tatsächlich: FF- Ausgangssignale), die durch Berechnen des aktuellen Markierersignals BP und des letzten Bereichssignals geformt wurden, und die Funktion zum Speichern des aktuellen Bereichssignals der augenblicklich abgetasteten Zeile besitzen, das durch Berechnen dieser beiden Sätze von Regionalsignalen gewonnen wurde (FF - Ausgangssignal BN0 und BN1 in Fig. 39).
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das zweite Regional- oder Bereichssignal von zwei Sätzen von Bereichssignalen durch umgekehrtes Auslesen von Zeilenspeichern der zweiten Datenspeicherschaltung 521B geformt. Zur Gewährleistung der genannten Speicherfunktion sind 16 Zeilenspeicher erforderlich. Zum Detektieren des roten Markierers müssen weiterhin insgesamt 32 Zeilenspeicher vorgesehen sein.
Aus diesem Grund enthält die erste Datenspeicherschaltung 521A zwei Speicher 525 und 526, die jeweils aus 8 Zeilenspeichern bestehen. Zum Wählen jedes dieser Speicher für eine Zeile sind zwei Schmitt-Triggerschaltungen 523 und 524, zwei Datenwähler 527 und 528 sowie die Verriegelungsschaltung 529 vorgesehen.
Der ersten Datenspeicherschaltung 521A werden als Eingangssignale die drei Arten von Signalen aus Regionalsignalen (FF-Ausgangssignal), die von der ersten Bereichsrechenschaltung (530B, 530R) erhalten wurden, das vom ODER-Glied 534 erhaltene Bereichssignal (QB, QR) und Markierersignale (BP, RP) zugespeist.
In der ersten Bereichsrechenschaltung 530B wird das aktuelle Blau-Markiererbereichssignal QB' auf der aktuellen Abtastzeile n durch das unmittelbar vorhergehende Bereichssignal QB und das aktuelle Markierersignal BP auf der aktuellen Abtastzeile geformt.
Zur Vereinfachung der Beschreibung besitzen unter Berücksichtigung der Abtastzeile n gemäß Fig. 33 das Bereichssignal QB (Bereichssignal der Abtastzeile (n-1)) und das Markierersignal BP die Beziehung gemäß Fig. 39-B und 39- C. Diese Signale werden zeilenweise im Speicher 525 abgespeichert. Für die nächste Abtastzeile (n + 1) werden diese Signale über den Datenwähler 527 und die Verriegelungsschaltung 529 ausgelesen (Fig. 30-D, 39-E).
Zwei der Signale QB und BP werden dem NAND-Glied 531 zugespeist, dessen NAND-Ausgangssignal PB1 (Fig. 39-F) dem D- (Typ-)Flipflop 532 über dessen Voreinstellkiemme PR zugeführt wird. Ebenso wird das Bereichssignal QP an die Löschklemme L angelegt. Als Ergebnis wird das in Fig. 30-G gezeigte erste FF-(Flipflop-)Ausgangssignal BN0 (erstes Bereichssignal) erhalten.
Das erste FF-Ausgangssignal BNO und das Markierersignal BP werden aufeinanderfolgend im Speicher 526 abgespeichert; für die Abtastzeile (n + 1) wird die Schmitt-Triggerschaltung 524 angesteuert, um sie aktiv zu halten.
Die zweite Bereichsausziehsektion 520B führt eine ähnliche Operation mit dem gleichen Zeittakt aus, doch werden alle in der Sektion 520B enthaltenen Speicher adreßgesteuert für Vorwärtseinschreibung (normale Reihenfolge) und Rückwärtsauslesung (umgekehrte Reihenfolge).
Infolgedessen entspricht der Ausgabezeittakt für das Markierersignal BP und das Bereichssignal QB (jeweils) W1 von der ersten Datenspeicherschaltung 521A bzw. W2 von der zweiten Datenspeicherschaltung 521B, so daß bei diesem Beispiel (Fig. 39-H, 39-I) die Auslesegeschwindigkeit etwas erhöht ist. Infolgedessen entspricht das von der zweiten Bereichsausziehsektion 520B ausgegebene zweite FF-Ausgangssignal BN1 dem gemäß Fig. 39-K. Das Markierersignal BP und das zweite FF-Ausgangssignal BN1 werden in der Datenspeicherschaltung 521B abgespeichert.
Für die nächste Abtastzeile (n + 2) werden das erste FF- Ausgangssignal BN0, das Markierersignal BP und das FF-Ausgangssignal BN1 ausgelesen (Fig. 39-L bis 39-N).
Da der in der zweiten Bereichsausziehsektion 520B vorgesehene Speicher für Vorwärtseinschreibung und Rückwärtsauslesung, wie oben erwähnt, vorgesehen ist, stimmen bei diesem Beispiel der Auslesezeittakt W3 für das erste FF-Ausgangssignal BN0 und der Auslesezeittakt W4 für das zweite FF- Ausgangssignal BN1 miteinander überein.
Diese beiden Signale werden dem UND-Glied 533 zugeführt. Wenn das UND-Ausgangssignal AB und das Markierersignal BP (Fig. 39-N, 39-O) zugespeist werden, wird gemäß Fig. 39-P ein ODER-Ausgangssignal QB' erhalten. Dieses ist das eigentliche Signal, welches das Innere der blauen Markiererkontur, wie sie auf der aktuellen Abtastzeile n dargestellt ist, veranschaulicht oder angibt. Genauer gesagt: das ODER-Ausgangssignal ist das Bereichssignal QB'.
Das Bereichssignal QB' wird als das Bereichssignal QB unmittelbar vor der nächsten Abtastzeile benutzt, so daß ohne weiteres ersichtlich ist, daß das Signal zu den Datenspeicherschaltungen 521A und 521B rückgekoppelt bzw. zurückgespeist wird.
Durch Benutzung von zwei FF-Ausgangssignalen BN0 und BN1, die durch zueinander entgegengesetzte Speicherauslesung gewonnen wurden, kann somit eine einwandfreie Detektion des Markiererbereichs erzielt werden.
Obiges gilt für die Detektion des roten Markierers; auf eine Beschreibung der Bereichsrechenschaltung 530R wird verzichtet, vorausgesetzt, daß 535 für ein NAND-Glied, 536 für ein D-Flipflop, 537 für ein UND-Glied und 538 für ein ODER-Glied stehen.
Die Schmitt-Triggerschaltungen 523 und 524, die Speicher 525 und 526 sowie die Datenwähler 527 und 528 sind jeweils paarweise vorgesehen, um das gleichzeitige Vorliegen der blauen und roten Markierer zu berücksichtigen. Diese werden durch an die Klemmen A und B angelegte 2-Zeilenzykluswählsignale gewählt.
Die den Ausgangsklemmen zugeführten Bereichssignale QB' und QR' werden der in Fig. 40 gezeigten Bereichsbestimmungsschaltung 540 zugespeist. Letztere ist eine Steuereinheit für das Bereichssignal zum Aufzeichnen von Bildern, wie in Fig. 41 gezeigt, wenn die Markiererbezeichnung eine solche ist, wie sie in Fig. 41-A gezeigt ist.
In den Perioden I und V dieser Figur wird ein Weiß/- Schwarz-Bild aufgezeichnet, während in den Perioden II und IV ein schwarzes Bild als rotes Bild aufgezeichnet wird. In der Periode III wird ein schwarzes Bild als blaues Bild aufgezeichnet, indem die Erzeugung eines Dichtedaten-Gattersignals aus den Bereichssignalen QB' und QR' zugelassen bzw. veranlaßt wird.
Die Bereichsbestimmungsschaltung 540 weist Flipflops 541 bis 544 auf. Die durch die Vorwärts-Flipflops 541, 542 verriegelten (verklinkten) Bereichssignale QB' und QR' werden ihren betreffenden (zugeordneten) NAND-Gliedern 545 bis 548 zugeführt, während die durch Rückwärts-Flipflops verriegelten Bereichssignale QB' und QR' ihren betreffenden NAND-Gliedern 545 bis 548 zugeführt werden. Jedem der NAND-Glieder 545 bis 548 werden Farbcodedaten CC zum Anzeigen der schwarzen Farbe über das UND-Glied 554 zugespeist. Andererseits wird dem Schaltkreis 553 das BBR-Signal bzw. Signal BBR zugeführt, das angibt, in welcher Farbe der Kopiervorgang durchgeführt wird.
Durch Eingabe der von der Abtastzeile n, wie in Fig. 41 angegeben, erhaltenen Bereichssignale QB' und QR' in die Vorwärts-Flipflops 541 und 542 werden die in Fig. 42 mit A bis D bezeichneten FF-Ausgangssignale ausgegeben.
Von den genannten vier FF-Ausgangssignalen werden die FF-Ausgangssignale BP und RP in die Rückwärts-Flipflops 543 und 544 eingespeist, um dabei in Fig. 42 mit H und L bezeichnete FF-Ausgangssignale Q1 und Q2 zu erhalten.
Alle obigen FF-Ausgangssignale werden den NAND-Gliedern zugeführt.
Mit den Signalen A bis C gemäß Fig. 43 liefert das erste UND-Glied 545 das erste NAND-Ausgangssignal M1 gemäß Fig. 43- D. Ebenso liefert das zweite NAND-Glied 546 das zweite NAND- Ausgangssignal M42 gemäß Fig. 43-G auf der Grundlage der Eingangssignale E bis F gemäß Fig. 43. Als Ergebnis liefert das UND-Glied 551 das in Fig. 43 mit H bezeichnete Tor- bzw. Gattersignal S1, das auf die Periode III bezogen ist.
Ebenso liefern die Eingangssignale I bis K gemäß Fig. 43 das dritte NAND-Ausgangssignal M3 nach Fig. 43-L, während die Eingangssignale M und N gemäß Fig. 43 das vierte NAND-Ausgangssignal M4 nach Fig. 43-O liefern. Infolgedessen liefert das zweite UND-Glied 552 das auf die Perioden II und IV bezogene Tor- oder Gattersignal S2 (Fig. 43-P).
Mit den Signalen Q bis S gemäß Fig. 43 liefert das fünfte NAND-Glied 549 das den Perioden I und V entsprechende Gattersignal S3 (Fig. 43-T).
Eines der Gattersignale S1 bis S3 wird durch den Schaltkreis 553 entsprechend dem BBR-Signal gewählt, das die Kopiersequenz angibt. Folglich werden das Gattersignal S1 für den Blau-Farbaufzeichnungsmodus und das Gattersignal S2 für den Rot-Farbaufzeichnungsmodus gewählt. Ebenso wird das Gattersignal S3 für den Schwarz-Aufzeichnungsmodus gewählt.
Tor- bzw. Gattersignale S1 bis S3 vom Schaltkreis 553 werden der Farbdatenwählschaltung 500B gemäß Fig. 44 zugespeist.
Zunächst werden das Gattersignal 5 und die Farbcodedaten der Tor- bzw. Gatterschaltung 570 zugeführt, die aus zwei NAND-Gliederen 571 und 572 besteht.
Wenn die Farbcodedaten für Schwarz stehen, wird das Gattersignal S durchgetastet (gated), wobei entweder dieses Signal oder das BBR-Signal in der Wählschaltung gewählt wird. Welches Signal benutzt werden soll, wird durch das verarbeitete Signal gesteuert, das durch die Bedien/Anzeigesektion 202 gemäß Fig. 474 bezeichnet (worden) ist.
Mit diesen Ausgangssignalen werden in der Wählschaltung 574 Dichtedaten gewählt, die den Farbcodedaten entsprechen.
In diesem Fall werden in der Periode außerhalb der Periode, in welcher kein Gattersignal 5 vorliegt, Weiß- Dichtedaten (stets 1) für weiße Farbe gewählt. Ein Beispiel hierfür besteht darin, daß Weißdaten stets außerhalb der Periode III im Blau-Farbaufzeichnungsmodus gewählt werden. Infolgedessen wird im Blauaufzeichnungsmodus in der Periode III lediglich ein blaues Bild aufgezeichnet, während in den Perioden II und IV im Rotaufzeichnungsmodus ein rotes Bild und in Perioden I und V im Schwarzaufzeichnungsmodus schwarze Farbe aufgezeichnet werden (Fig. 41-B)
Als Ergebnis der Verwendung der Bereichsbestimmungsschaltung 540 wird der inneren oder innenseitigen Markiererfarbe Vorrang gegeben. Der nichtüberlappte Bereich wird mit der Farbe des Markierers kopiert, der den nichtüberlappten Bereich bezeichnet.
Fig. 45 zeigt ein anderes Beispiel der Teilfarbumwandlung, wobei es sich um eine gewisse Abwandlung gegenüber Fig. 1 handelt. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden nämlich Tor- oder Gattersignale S1 bis S3 in Abhängigkeit von dem die Kopiersequenz im Schaltkreis 553 repräsentierenden BBR-Signal gewählt, wobei das innerhalb des bezeichneten Bereichs liegende Bild mit der spezifischen Farbe aufgezeichnet wird.
Wie noch näher erläutert werden wird, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 45 eine Farbcodeumwandlungssektion 570 zum Umwandeln von Farbcodedaten anstelle des Schaltkreises 553 vorgesehen.
Gemäß Fig. 45 werden MTF-korrigierte 6-Bit-Dichtedaten durch die Digitalisiereinheit 600 in eine binäre Dateneinheit (O oder 1) umgewandelt. Die als Referenzdaten für Digitalisierung (Digitalumsetzung) benutzten Schwellenwertdaten (6 Bits) werden automatisch oder manuell vorgegeben.
Die Teilfarbumwandlung ist eine Bildverarbeitung zum Aufzeichnen der Information innerhalb des durch eine bestimmte Farbe spezifizierten Bereichs (oder im Fall des Ausführungsbeispiels außerhalb des Bereichs).
Der geschlossene Bereich wird mit roter oder blauer Farbe spezifiziert.
Die Einheit 500 dient zur Durchführung einer Teilfarbumwandlung gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung. Sie enthält die Bereichsausziehschaltung 500A zum Detektieren des mit einem Farbmarkierer auf dem Dokument markierten Vorlagenbereichs, die Bereichsbestimmungsschaltung 540 zum Bestimmen des bezeichneten Bereichs anhand des ausgezogenen Bereichssignals, die Codeumwandlungssektion 570 zum Umwandeln der Farbcodedaten im ausgezogenen Bereich in Farbcodedaten in einer spezifizierten Farbe sowie die Farbdatenwählschaltung 500B zum Wählen eines Binärausgangssignals entsprechend den umgewandelten Farbcodedaten. Die gewählten Binärdaten werden der Ausgabeeinheit 700 über die Schnittstelle 40 zugespeist, wodurch die Bildinformation im entsprechenden geschlossenen Bereich in einer spezifizierten Farbe aufgezeichnet wird.
Bei dieser Ausführungsform besitzt die Bereichsausziehschaltung 500A den gleichen Aufbau wie die gemäß den Fig. 36, 37 und 38; die Bereichssignale QB' und QR' können somit von ihr über die gleiche Schaltungslogik, wie in Fig. 39 gezeigt, erhalten bzw. gewonnen werden.
Bei der Bereichsbestimmungsschaltung 540, die in Fig. 46 in weiteren Einzelheiten dargestellt ist, werden die Bereichsbestimmungssignale S1 bis S3 in Abhängigkeit vom Bereichssignal QB' bzw. QR' über die gleiche Schaltungslogik wie gemäß den Fig. 42 und 43 erhalten.
Die Bereichsbestimmungssignale S1 bis S3 werden zusammen mit den Farbcodedaten der Farbcodeumwandlungssektion 570 zugeführt. Letztere umfaßt einen ROM, in welchem die umgewandelten Farbcodedaten, die an Adressen gespeichert sind, welche durch die Bereichsbestimmungssignale S1 bis S3 und die Farbcodedaten bestimmt sind, als Referenz benutzt werden.
Fig. 47 zeigt eine Beziehung zwischen Farbcodedaten und ihren betreffenden Farben.
Die Farbcodedatenumwandlungssektion 570 dient zum Umwandeln von Bilddaten im Bereich jeder Farbe in (eine) entsprechende Farbcodedaten(einheit). Fig. 48 veranschaulicht eine Datentabelle des ROMs. Für den Teil außerhalb des spezifizierten Bereichs werden Schwarweiß-Farbcodedaten ausgegeben.
Umgewandelte Farbcodedaten werden der Koinzidenzschaltung 581 gemäß Fig. 49 zugespeist, in welcher die gleichen umgewandelten Farbcodedaten wie das BBS-Signal eine Kopiersequenz angeben.
Die Koinzidenzschaltung 581 enthält einen ROM, für den ein Beispiel in Fig. 50 dargestellt ist. Das Ausgangssignal Q wird der Ausgangssignalsteuereinheit 582 zugespeist, in welcher die Steuerung so erfolgt, daß das Ausgangssignal Q nicht geliefert wird, wenn weiße Farbe angebende Binärdaten ("1") geliefert werden.
Die Ausgangssignalsteuereinheit 582 kann aus einem ROM bestehen. Unter der Annahme, daß eine Binärdateneinheit gleich P und ein Steuerausgangssignal vom ROM 582 gleich R sind, werden oder sind die Inhalte des ROMs zur Lieferung der Signale P, Q und R mit der Beziehung gemäß Fig. 51 gesetzt oder vorgegeben.
Fig. 52 veranschaulicht ein Beispiel der Kopieroperation, in welcher der bezeichnete Bereich detektiert wird; Fig. 53 veranschaulicht ein Beispiel, in welchem gewisse Teile auf einem Schwarzweiß-Dokument mit roter und blauer Farbe markiert sind.
Für eine Kopiersequenz von Blau, Rot und Schwarz werden in dieser Sequenz Farbmarkierer detektiert.
Im Kopiermodus wird zunächst ein blauer Farbmarkierer detektiert; sodann werden die Schwarz-Farbcodedaten im detektierten Bereich in Blau-Farbcodedaten umgewandelt, wobei gleichzeitig die schwarze Farbe im Bereich in blaue Farbe kopiert wird (Schritte a und b).
Fig. 54-A zeigt den Kopierzustand für diese Operation.
Wenn sodann der Rot-Farbmarkiererbereich detektiert wird, werden die Schwarz-Farbcodedaten in Rot-Farbcodedaten umgewandelt und die schwarze Farbe im Bereich in roter Farbe kopiert (Schritte c und d).
Fig. 54-B zeigt den Kopierzustand für diese Operation.
Schließlich wird die in schwarzer Farbe vorliegende Information in einem Bereich außerhalb der detektierten Bereiche in schwarzer Farbe kopiert (Schritt e). Somit wird gemäß Fig. 54-C der Farbmarkiererbereich in dieser Farbe kopiert, während andere (Bereiche) wie beim Vorlagendokument kopiert werden.
Der Innen- oder Außenteil des durch eine spezifizierte Farbe spezifizierten bzw. bezeichneten geschlossenen Bereichs kann in dieser Farbe aufgezeichnet werden, was für die Bildverarbeitung sehr zweckmäßig ist.
Der Farbcode des Farbsignals entsprechend dem Bild innerhalb oder außerhalb des spezifizierten Bereichs besteht aus Farbcodedaten, die nach der Farbumwandlung erhalten wurden. Diese Methode der Bildverarbeitung kennzeichnet sich durch die Fähigkeit zur Wiedergabe des Vorlagenbilds in der spezifizierten Farbe unter Verwendung von unmittelbar im Speicher gespeicherten Farbcodedaten. Diese umgewandelte Farbe kann als Farbsignal für eine Kathodenstrahlröhre benutzt werden.
Die Erfindung eignet sich somit sehr gut für ein vereinfachtes Farbbildverarbeitungsgerät.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einige Abwandlungen der Teilfarbumwandlung.
Die Teilfarbumwandlung bezieht sich auf die Detektion des bezeichneten Bereichs und die Verarbeitung von Bilddaten oder von Farbe im spezifizierten Bereich. Dies gilt für den Teilbereichsauszug, das Löschen, die Umkehrung, die spiegelbildliche Wiedergabe, die Vergrößerung, die Verkleinerung und die Lagenverschiebung sowie Kombinationen davon.
Die Verarbeitung für den detektierten Bereich kann entsprechend dem vorbestimmten Inhalt durchgeführt werden.
Die Hintergrundfarbe des Dokuments ist weiß, doch sind auch andere Farben zulässig.
Für Farbmarkierer sind rote Farben (einschließlich Orange und Rosa) oder blaue Farben zweckmäßig, weil diese Farben der Wiedergabe beim Normalkopieren nicht zugänglich sind.
Wenn kein Farbmarkierer unmittelbar für das Dokument benutzt werden kann, kann eine transparente oder durchsichtige Folie benutzt werden.
Gemäß Fig. 55 kann der bezeichnete Bereich mit einem Farbmarkierer "übermalt" bzw. gefärbt werden.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die automatische und manuelle Dichteeinstellung für Bildverarbeitung.
Nach einer herkömmlichen Methode zum Einstellen der Bilddichte werden ein Pegelwählknopf an der Bedientafel eingestellt und die Vorspannung zum Zeitpunkt der Entwicklung sowie die Lichtintensität der Lichtquelle eingestellt, um das Bild mit der vorbestimmten Dichte zu erhalten. Es ist jedoch nur für eine erfahrene, mit dem Betrieb von Kopiergeräten vertraute Person möglich, die Pegeleinstellung auf einmal vorzunehmen; andere Personen müssen vergebliche Versuche durchführen, bevor der zufriedenstellende Pegel erreicht wird.
Zur Lösung dieses Problems ist das automatische Dichtesystem entwickelt worden. Dieses System bestimmt die Dichte des Dokuments auf der Grundlage einer Dichteinformation, die mittels des Vorabtastprozesses gewonnen wurde.
Einer der Mängel dieses Systems liegt im Prozeß des Detektierens der Dichteinformation durch Vorabtastung, wodurch die anfängliche Kopierzeit verlängert und damit die Produktionsleistung im Kopierbetrieb nicht verbessert wird.
Um die Dokumentdichte auf Echtzeitbasis einzustellen, wird ein Dokumentdichtehistogramm aufgestellt. Nachdem das in Fig. 56 gezeigte Dichtehistogramm erhalten oder aufgestellt worden ist, wird der Schwellenwert für Mehrfachbewertung (multivaluing) (z.B. Digitalumsetzung) nach oder mit dem Pegel berechnet, der den Frequenzpeak im Histogramm ergibt. Dies erfordert ein Zählen von Frequenzpeaks für jeden Dichtepegel, was einen vergrößerten Schaltungsaufwand bedingt.
Das neuartige Verfahren verwendet die Schwellenwertbestimmungseinheit 610, die ohne Vorabtastung und ohne Vergrößerung des Schaltungsaufwands eine zweckmäßige Dokumentendichte auf Echtzeitbasis setzt bzw. vorgibt. Die Schwellenwertbestimmungseinheit 610 ist in Verbindung mit der Mehrfachbewertungsschaltung 600B vorgesehen.
Das Hauptmerkmal dieser Einheit liegt in der zeilenweisen Bestimmung des Schwellenwerts auf der Grundlage des Höchstwerts DH und des Mindestwerts DL der Dichtedaten in jeder Abtastzeile. Beim Farbkopieren in der Reihenfolge von Blau, Rot und Schwarz werden Dichtedaten des Pixels entsprechend der augenblicklich zu kopierenden Farbe abgetastet, und die Höchst- und Mindestwerte werden für jede Farbe ermittelt.
Im folgenden ist ein Beispiel der Berechnung des Schwellenwerts für Digitalumsetzung angegeben:
Ti = ki (DH - DL) + αi + DL
In obiger Gleichung bedeuten:
i = Blau, Rot oder Schwarz
k = Koeffizient im Bereich von 0,1 bis 0,8, zweckmäßig von 0,2 bis 0,6
α= Korrekturgröße
Die Parameter k und α variieren in Abhängigkeit von der Farbe und ersichtlicherweise von den Dichtedaten, die in der (dem) oben beschriebenen Karte bzw. Plan (map) für Farbtrennung oder -auszug gespeichert sind.
Beispielsweise kann k für Schwarz 1/2 bis 1/3 und für Rot und Blau 1/2 betragen. α kann für Schwarz -10 und für Rot oder Blau 2 bis 6 sein.
In die Berechnung der Höchst- und Mindestwerte können Storsignale eingeführt werden. Um dies zu verhindern, können nicht abgetastete Dichtedaten, wenn eine drastische Änderung in den Dichtedaten vorliegt, oder ein Mittelwert zweier benachbarter Dichtedaten benutzt werden. Zur Verhinderung einer drastischen Änderung des berechneten Schwellenwerts kann außerdem der Mittelwert der Schwellenwerte für mehrere Zeilen als Schwellenwert für die augenblickliche bzw. aktuelle Zeile herangezogen werden.
Bei der Mehrfachbewertung werden offensichtlich die Koeffizienten k und α für ihre (jeweiligen) Schwellenwerte gewählt.
Für das Kopieren des Vorlagenbilds in einer Signalfarbe variieren die Koeffizienten k und α in Abhängigkeit von der Farbe. Mit anderen Worten: das Vorlagendokument enthält üblicherweise Zeichen in Schwarz und weniger Zeichen in anderen Farben. Die Bestimmung des Schwellenwerts auf der Grundlage der schwarzen Farbe führt zu einem gestreuten Wiedergabebild in roter oder blauer Farbe. Andererseits führt die Bestimmung des Schwellenwerts auf der Grundlage der roten oder blauen Farbe zu einem unzufriedenstellenden Wiedergabebild in schwarzer Farbe.
Um dies zu vermeiden, müssen die Schwellenwerte von Hand für jede Farbe vorgegeben werden, um sie beim Digitalumsetzen im Farbcode für jedes Pixel zu adressieren, wenn die automatische Schwellenwerteinheit 610 nicht vorgesehen ist.
Wenn die automatische Schwellenwerteinheit 610 vorgesehen ist, sollte die Dichtedatenanordnung des Farbauszug-ROMs geändert werden, und andere Farbbilder sollten auf der Grundlage von Schwellenwerten, die beim Kopieren der bezeichneten Farben gewählt wurden, zufriedenstellend wiedergegeben werden.
Im folgenden ist ein spezifisches Beispiel der automatischen Schwellenwertbestimmungseinheit angegeben.
Fig. 57 zeigt ein Beispiel, bei dem ein ROM zur Sicherung eines Schwellenwerts, der für jede Farbe durch Schwellenwertberechnung erhalten und ausgedrückt wird, vorgesehen ist, wobei Schwellenwertdaten aus dem Höchst- und Mindestwert der Zeile gewählt werden.
In dieser Figur bezeichnet die Ziffer 611 den ROM zum Speichern eines Schwellenwerts für jede Farbe. Die Dichtedaten werden sowohl der Höchstwertrechenschaltung 612 als auch der Mindestwertrechenschaltung 616 zugespeist.
Im folgenden Beispiel wird auf die Höchstwertrechenschaltung 616 Bezug genommen, weil die betreffende Beschreibung auch auf die Mindestwertschaltung 612 zutrifft.
Die Dichtedaten des aktuellen Pixels und diejenigen des vorhergehenden Pixels, durch die Verriegelungsschaltung 614 verriegelt, werden dem Schaltkreis 613 zugeführt. Die Dichtedaten des aktuellen Pixeis und diejenigen des vorhergehenden Pixels werden dem Komparator 615 für einen Vergleich zugespeist, wobei eine dieser Dateneinheiten als Ausgangssignal gewählt wird. Wenn die Dichtedateneinheit des aktuellen Pixels größer ist als die andere, wird diese Dichtedateneinheit gewählt.
Dieser Vergleich wird zur Bestimmung des Höchstwerts DH für alle Pixel durchgeführt.
Auf ähnliche Weise ermittelt die Mindestwertrechenschaltung 616 den Mindestwert DL aus den Ergebnissen des Vergleichs der Mindestwerte durch den Komparator 619.
Die für eine Zeile ermittelten Höchst- und Mindestwerte DH bzw. DL werden zum Adressieren des Schwellenwert-ROMs 611 benutzt. Die Wahl des Schwellenwerts für die jeweilige Farbe erfolgt auf der Grundlage des dem Schwellenwert-ROM 611 zugespeisten BBR-Signals.
Gemäß Fig. 58 können ROMs 621 bis 623, welche die jeweiligen Schwellenwertdaten für jede Farbe speichern, vorgesehen sein, um Schwellenwertdaten anhand des BBR-Signals zu wählen. Bei dieser Konstruktion ist der Codierer 624 nötig, der das BBR-Signal codiert.
Der obige Ausdruck bzw. die obige Formel kann zur fortlaufenden Berechnung des Schwellenwerts auf Echtzeitbasis benutzt werden. Fig. 59 veranschaulicht ein Beispiel dieser Methode.
Wenn der Höchstwert DH und der Mindestwert DL auf oben angegebene Weise ermittelt worden sind, wird die Dichtebreite (DH - DL) durch die Subtrahierstufe 625 berechnet, und von letzterer wird die resultierende Dichtebreite dem ersten ROM 626 zugeführt, welcher den Koeffizienten k speichert und in welchem eine Multiplikation des Resultats mit einem durch das BBR-Signal gewählten Koeffizienten durchgeführt wird. Sodann wird der durch ki x (DH - DL) erhaltene Wert in der Addierstufe 627 zum Mindestwert DL hinzuaddiert.
Andererseits werden Daten des Koeffizienten-ROMs 628, der αi speichert, mittels des BBR-Signals gewählt und zusammen mit dem Additionsausgangssignal der zweiten Addierstufe 629 zugespeist, wobei der endgültige Schwellenwert Ti erhalten wird.
Zur Verhinderung der Entstehung von Störsignalen kann eine Vorverarbeitungsschaltung für Dichtedaten, etwa eine Mittelwert (berechnungs) schaltung, vorgesehen sein. Ebenso kann eine Nachverarbeitungsschaltung für den berechneten Schwellenwert Ti vorgesehen sein.
Für das Farbkopieren in einer einzigen Farbe (vollständig schwarz, vollständig rot oder vollständig blau) kann der Schwellenwert für die schwarze Farbe für die Digitalumsetzung der anderen Farben benutzt werden. Mit anderen Worten: beim Einfarbkopieren wird lediglich der schwarze Code für eine zufriedenstellende Wiedergabe eines schwarzen Bilds benutzt.
Das Problem dieser Methode liegt jedoch darin, daß eine Farbe niedriger Dichte, z.B. die Farbe eines Leuchtfarbstifts, nicht ohne weiteres wiedergegeben bzw. reproduziert werden kann. Dieses Problem wird auf im folgenden angegebene Weise gelöst.
Gemäß Fig. 60-A sind Dichteentsprechungswerte für eine (einen) Farbauszugkarte oder -plan mit (VR + VC)/2 für rote, blaue und schwarze Farben angeordnet. Weiterhin sind gemäß Fig. 60-B diese Dichtewerte für jede Farbe verschoben, und Dichtewerte für rote und blaue Farbe sind an schwarze Farbe angepaßt. Sodann erfolgt die Digitalumsetzung für alle Farben für den bzw. mit dem gleichen Schwellenwert.
Das Schwellenwertwählsignal wird von der Bedien/Anzeigesektion zur Digitalumsetz- bzw. Digitalisierschaltung 606B geliefert, in welcher der Schwellenwert für den EE-Modus oder derjenige für den manuellen Modus gewählt wird. Normalerweise wird der EE-Modus vorausgesetzt. Wenn der EE-Modus rückgesetzt wird, wird die Adresse des Schwellenwert-ROMs 630 als manuelle Schwellenwertbestimmungseinheit zugewiesen, um den gewünschten Schwellenwert für Digitalumsetzung auszugeben.
Zum Codieren eines photographischen Bilds kann beispielsweise eine Dithermatrix von 8 x 8 als Schwellenwert-ROM vorgesehen sein. Außerdem kann das eine Zeile und eine Spalte bezeichnende Zählerausgangssignal zum Steuern der Adresse des Schwellenwert-ROMs 630 benutzt werden. Die Bilddaten können zum Repräsentieren grauer Farbe ternär eingestellt werden.
Das binäre Bildsignal wird der Ausgabeeinheit 700 über die Schnittstellenschaltung 40 zugespeist. Die folgende Beschreibung anhand von Fig. 61 bezieht sich auf Aufbau und Arbeitsweise der Schnittstellenschaltung 40.
Die Schnittstellenschaltung 40 besteht aus der ersten Schnittstelle 41 zum Abnehmen von binären Daten und der zweiten Schnittstelle 42 zum Liefern von binären Daten von der erstgenannten Schnittstelle.
Der ersten Schnittstelle 41 werden das Horizontalgültigsignal H-VALID und das Vertikalgültigsignal V-VALID zusammen mit dem Takt der vorbestimmten Frequenz (beim vorliegenden Beispiel 6 MHz) von der Taktzählerschaltung 44 zugeführt.
Infolgedessen können binäre Daten synchron mit dem CCD Ansteuertakt der zweiten Schnittstelle 42 nur dann zugesandt werden, wenn die Horizontal- und Vertikalgültigsignale erzeugt werden.
Die Taktzählerschaltung 44 generiert den Zeittakt für die Primärabtastung synchron mit dem optischen Indexsignal.
Die zweite Schnittstelle 42 dient zum Liefern von Binärdaten von der ersten Schnittstelle 41 sowie anderer Bilddaten zur Ausgabeeinheit 700.
Andere Daten umfassen folgendes:
Testmusterbilddaten von der Testmustererzeugungsschaltung 46;
Fleckbilddaten von einer Fleckschaltung 47; und Steuerdaten von der Druckersteuerschaltung.
Die Testmusterbilddaten werden während der Überprüfung der Bildverarbeitung benutzt. Fleckbilddaten für Tonerdichtedetektion werden während der Fleckverarbeitung benutzt.
Die Testmustererzeugungsschaltung 46 und die Fleckschaltung 47 werden jeweils durch den Takt von der Taktzählerschaltung 44 angesteuert, wodurch der Zeittakt der Binärdaten von der ersten Schnittstelle 41 bestimmt wird.
Die Binärdaten von der zweiten Schnittstelle 42 werden als Laserstrahlmodulationssignal für die Ausgabeeinheit 700 benutzt.
Fig. 62 veranschaulicht ein Beispiel der ersten Schnittstelle 41 mit zwei Leitungs- bzw. Zeilenspeichern 901 und 902 zur Verwendung bei der Digitalumsetzung im Echtzeitmodus.
Diesen beiden Zeilenspeichern 901 und 902 wird das Freigabesignal mit zwei als ein Zyklus vorausgesetzten Zeilen zusammen mit den vorbestimmten Adreßdaten von jedem der Adreßzähler 903 und 904 zugespeist. Mit CK ist ein Takt für den Adreßzähler bezeichnet (Fig. 63-B).
Wie dargestellt, ist in der Freigabesignalerzeugungsschaltung 910 ein UND-Glied 911 vorgesehen, dem der genannte Takt CK zusammen mit dem Größen- bzw. Formatsignal B4 für das bei diesem Gerät handhabbare Format (beim vorliegenden Beispiel entspricht gemäß Fig. 63-A das größte Format B4) zugeführt wird. Damit wird das erste UND-Ausgangssignal A1 (Fig. 63-C) geformt bzw. erzeugt.
Andererseits ist das D-(Typ-)Flipflop 912 vorgesehen. Das Zeilensignal SH (Fig. 63-D) wird einmal für jede Zeile in Synchronisation mit dem an der Ausgabeeinheit 700 vorgesehenen Ablenker (deflector) 935 geliefert und diesen Flipflops zugeführt. Als Ergebnis werden an Anschlüssen oder Klemmen Q und (als Q und angegebene) Ausgangssignale mit in den Fig. 63-E und 63-F gezeigten Polaritäten gewonnen. Das Ausgangssignal und das erste UND-Ausgangssignal A1 werden dem ersten NAND-Glied 913 zugeführt, während das Ausgangssignal Q und das erste UND-Ausgangssignal A1 dem zweiten NAND-Glied 914 zugespeist werden. Das erste NAND-Ausgangssignal N1 vom ersten NAND-Glied und das zweite NAND-Ausgangssignal N2 vom zweiten NAND-Glied (Fig. 63-G, 63-H) werden als Aktivier- oder Freigabesi-gnale für die Zeilenspeicher 901 und 902 zugeführt.
Damit werden die jeweiligen Zeilenspeicher 901 und 902 abwechselnd und zeilenweise für das Einschreiben freigegeben.
Ausgangssignale von den Zeilenspeichern 901 und 902 werden bezüglich ihres Ausgangs- oder Ausgabezustands durch die Dreizustand-Gatterschaltungen 905 und 906 gesteuert. Für diesen Zweck ist die Tor- bzw. Gattersignalerzeugungsschaltung 920 vorgesehen.
Diese letztgenannte Schaltung 920 besteht aus zwei UND- Gliedern 921 und 922 sowie zwei NAND-Gliedern 923 und 924. Ausgangssignale Q und sowie ein Horizontalgültigsignal (H- VALID - Fig. 63-I) werden den zweiten UND-Gliedern 921 und den dritten UND-Gliedern 922, die - wie dargestellt - in der nachgeschalteten Stufe angeordnet sind, zur Bildung von UND- Ausgangssignalen A2 und A3 zugespeist; das Vertikalgültigsignal V-VALID (Fig. 63-L) wird zusammen mit diesen UND- Ausgangssignalen A2 und A3 zugeführt oder geliefert.
Ebenso werden das dritte Ausgangssignal N3 (Fig. 63-M) der Gatterschaltung 905 und das vierte Ausgangssignal N4 (Fig. 63-N) der anderen Gatterschaltung 906 zugespeist.
Infolgedessen wird der Durchtastzustand (gate state) Zeile für Zeile gesteuert; aus der ersten Schnittstelle 140 werden digitalisierte bzw. digital umgesetzte Bilddaten für jede Zeile ausgelesen.
Die Horizontal- und Vertikalgültigsignale H-VALID bzw. V-VALID werden zur Bestimmung gültiger Breiten in Horizontal- bzw. Vertikalrichtung benutzt. Der Takt CK sowie die Horizontal- und Vertikalgültigsignale H-VALID bzw. V-VALID werden von der Ausgabeeinheit 700 geliefert, d.h. ausgegeben.
Fig. 64 zeigt die periphere Schaltung der Ausgabeeinheit 700. Der Halbleiter-Laser 931 ist mit einer zugeordneten Treiberschaltung versehen, der die oben angegebenen Binärdaten als Modulationssignal zugeführt werden. Dieses Signal bewirkt eine interne Modulation des Laserstrahls. Die Lasertreiberschaltung 932 wird durch das Steuersignal von der Zeit(steuer)schaltung 933 so gesteuert, daß der Laserstrahl nur in den Horizontal- und Vertikalgültigsektionen angetrieben bzw. angesteuert wird. Das die Lichtintensität des Laserstrahls angebende Signal wird zur Lasertreiberschaltung 932 rückgekoppelt, so daß der Laser für eine konstante Lichtintensität des Strahls angesteuert wird.
Der Punktstart bzw. Ausgangspunkt des Betriebs für den durch den achteckigen Polygonspiegel 935 ab- bzw. umgelenkten Laserstrahl wird durch den Indexsensor 936 detektiert. Die Umwandlung vom Indexsignal in das Spannungssignal erfolgt durch den I/V-Verstärker (937); das Indexsignal wird dem Taktzähler 44 zugespeist, um das Zeilensignal SH zu erzeugen und den Zeittakt für optische Primärabtastung zu kontrollieren.
Mit 934 ist eine Treiberschaltung für einen Polygonspiegelmotor bezeichnet; ihre Ein/Aus-Signale werden der Zeitschaltung 933 zugeführt.
Fig. 65 veranschaulicht ein Beispiel unter Verwendung einer Laserstrahlabtastung (optische Abtasteinheit) als Bildbelichtungseinheit.
Der Laserstrahlabtaster 940 enthält einen Halbleiter- Laser 931, der nach Maßgabe eines Farbauszugbilds (z.B. von Binärdaten) einer Ein/Aus-Steuerung unterworfen wird. Der Laserstrahl vom Laser 931 wird über die Spiegel 942 und 943 auf den aus einem rotierenden vielflächigen, mehrseitigen Spiegel bestehenden Polygonspiegel 935 geworfen. Der Laserstrahl wird durch den Polygonspiegel 935 umgelenkt und dann über die f-θ-Linse 944 für Bildabtastung auf die Oberfläche der Bilderzeugungseinheit 11 aufgestrahlt.
Mit 945 und 946 sind zylindrische Linsen mit einem Drehwinkel bezeichnet.
Der Polygonspiegel 935 läßt den Laserstrahl die Oberfläche der Bilderzeugungseinheit 11 mit einer konstanten Geschwindigkeit in der vorbestimmten Richtung a abtasten.
Diese Abtastung ermöglicht eine bildgerechte Belichtung entsprechend dem Farbauszugbild.
Die f-θ-Linse 944 dient zur Erzielung des vorbestimmten Strahldurchmessers auf der Bilderzeugungseinheit 11.
Anstelle des rotierenden mehrseitigen Spiegels kann für den Polygonspiegel 935 ein Galvanometerspiegel oder ein optischer Quarzumlenker verwendet werden.
Fig. 66 veranschaulicht ein Beispiel für die Entwicklungseinheiten 123 bis 125, die beim Laseraufzeichnungsgerät gemäß Fig. 2 verwendet werden können. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Entwicklungseinheit 123; sie ist gleichermaßen für die anderen Entwicklungseinheiten gültig.
Gemäß der genannten Figur (66) ist ein Gehäuse 421 vorgesehen, in welchem eine zylindrische Hülse 422 frei drehbar angeordnet ist. In die Hülse 422 ist die Magnetwalze 423 mit 8 Sätzen von N- und S-Polen eingebaut. Mit dem Umfang der Hülse 422 steht das Schichtregelstück 424 in Berührung, das zur Einstellung der gewünschten Dicke (10 - 500 µm) der an der Hülse 422 haftenden Entwicklerschicht dient.
In das Gehäuse 421 sind ein erstes und ein zweites Rührelement 425 bzw. 426 eingebaut. Der im Entwicklerschacht 429 befindliche Entwickler D wird durch erstes und zweites Rührelement 425 bzw. 426, die unter gegenseitiger überschneidung entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. gegenläufig zum ersten Rührelement 426 rotieren, zufriedenstellend umgewälzt. Der umgewälzte Entwickler D wird durch die Hülse 422 und die Magnetwalze 423, die zueinander gegenläufig rotieren, transportiert und an der Oberfläche der Hülse 422 zum Anhaften gebracht.
Mit dem an der Bilderzeugungseinheit 11 haftenden bzw. an diese angelagerten Entwickler D wird das auf der Bilderzeugungseinheit 11 erzeugte elektrostatische Latentbild berührungsfrei entwickelt.
Während der Entwicklung wird ein von der Stromversorgung 430 geliefertes Entwicklungsvorspannungssignal an die Hülse 422 angelegt. Dieses Entwicklungsvorspannungssignal von der Stromversorgung 430 besteht aus einer Gleichspannungskomponente, die auf nahezu das Potential des nichtbelichteten Bereichs der Bilderzeugungseinheit 11 eingestellt ist, und einer der Gleichspannungskomponente überlagerten Wechselspannungskomponente.
Die Entwicklung erfolgt hierbei durch Übertragung und Antragen des Toners T aus dem Entwickler D auf der Hülse 422 nur an die Oberfläche der Bilderzeugungseinheit 11, auf der das Latentbild selektiv erzeugt worden ist.
Die Anordnung umfaßt einen Tonerbehälter 427 und eine Tonerzuführrolle 428. Mit 431 ist ein Entwicklungsbereich bezeichnet.
Als Entwickler wird ein Zweikomponentenentwickler benutzt. Wenn keine Entwicklungsvorspannung anliegt, die Bilderzeugungseinheit 11 und der Entwickler D nicht in Berührung miteinander stehen und eine Vibrationselektrolyse durch Wechselstrom-Vorspannungsaufprägung herbeigeführt ist, wird der Toner T zum Streuen und selektiven Anhaften am elektrostatischen (Latent-)Bild auf der Bilderzeugungseinheit 11 gebracht.
Beim Entwickeln von Bildern in Blau, Rot, Schwarz und anderen Farben auf der Bilderzeugungseinheit 11 wird mittels dieser berührungsfreien Entwicklungsmethode ein vorhergehendes Tonerbild nicht durch ein nachfolgendes Tonerbild beschädigt, wobei eine Dünnschichtentwicklung realisiert wird.
Fig. 67 zeigt Änderungen im Oberflächenpotential der Bilderzeugungseinheit 11 unter der Annahme einer positiven Aufladungspolarität. Mit pH ist eine Belichtungssektion für ein Bilderzeugungspaar, mit DA eine nichtbelichtete Sektion für ein Bilderzeugungspaar und mit DUP eine Erhöhung des Potentials aufgrund des Anhaftens des positiv geladenen Toners T1 bei der ersten Entwicklung bezeichnet.
Die Bilderzeugungseinheit 11 weist nach gleichmäßiger Aufladung mittels einer Aufladeeinheit ein konstantes positives Oberflächenpotential E auf.
Bei der ersten bildgerechten Belichtung mittels des Lasers als Belichtungslichtquelle verringert sich das Potential der Belichtung PH in Abhängigkeit von der Lichtintensität.
Das auf diese Weise erzeugte elektrostatische Latentbild wird durch die Entwicklungseinheit entwickelt, die mit der positiven Vorspannung nahezu gleich dem Oberflächenpotential E des nichtbelichteten Bereichs beauf schlagt ist. Als Ergebnis wird der positiv geladene Toner T1 zum Anhaften am belichteten Bereich PH mit dem vergleichsweise niedrigeren Potential gebracht und (dadurch) das erste Tonerbild erzeugt. In dem Bereich, in welchem dieses Bild erzeugt worden ist, verringert sich das Potential aufgrund des Anhaftens des positiv geladenen Toners T1, doch nimmt es normalerweise nicht das gleiche Potential wie im umbelichteten Bereich DA an.
Sodann erfolgt durch die Aufladeeinheit eine zweite Aufladung der Oberfläche der Bilderzeugungseinheit, auf welcher das erste Tonerbild erzeugt worden ist. Infolgedessen wird das gleichmäßige Potential E erzielt, unabhängig davon, ob der Toner T1 vorhanden ist oder nicht.
Die zweite Bildbelichtung, d.h. bildgerechte Belichtung, erfolgt (sodann) auf der Oberfläche der Bilderzeugungseinheit 11.
Auf ähnliche Weise wird das zweite Tonerbild durch Entwicklung mit positiv geladenem Toner T2 mit einer vom Toner T1 verschiedenen Farbe erzielt.
Nach dreimaliger Durchführung des gleichen Prozesses ist auf der Bilderzeugungseinheit das Mehrfarbtonerbild erzeugt. Dieses Bild wird auf das Übertragungspapier P übertragen und dann erwärmt oder mit Druck beaufschlagt, um Mehrfarbbilddaten zu erzeugen. Hierauf werden für die nächste Benutzung (der Bilderzeugungseinheit) für einen Mehrfarbbilderzeugungsvorgang der Resttoner und die Aufladung auf der Bilderzeugungseinheit beseitigt.
Der Entwicklungsvorgang wird durchgeführt, während sorgfältig darauf geachtet wird, daß die Entwicklerschicht nicht mit der Oberfläche der Bilderzeugungseinheit in Berührung gelangt.
Für die Erzeugung eines mehrfarbigen Latentbilds stehen auch gewisse andere Methoden als die elektrophotographische Methode zur Verfügung. Eine Methode besteht in der Erzeugung eines elektrostatischen Latentbilds durch unmittelbare Beaufschlagung der Bilderzeugungseinheit mittels mehrerer Elektroden; eine andere Methode ist die Erzeugung eines magnetischen Latentbilds mittels eines Magnetkopfes.
Die beschriebene Vorrichtung verwendet einen Zweikomponentenentwickler aus nichtmagnetischem Toner und magnetischem Träger, weil dabei die Reibungsaufladung des Toners einfach zu steuern ist und ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich Entwicklung und Antragung eines jeden Farbtoners erzielbar sind.
Für die Erzeugung von Tonerbildern unter Verwendung der Bilderzeugungseinheit 11 können die im folgenden angegebenen Methoden ins Auge gefaßt werden:
1. Ein Latentbild wird mit einer Tonerart entwickelt; in jedem Entwicklungsprozeß oder -vorgang wird ein unterschiedlicher Toner benutzt, um ein mehrfarbiges Tonerbild zu gewinnen.
2. Ein Latentbild wird aufeinanderfolgend mit mehreren Tonerarten entwickelt; dabei wird ein Tonerbild mit zwei oder mehr einander überlappenden bzw. überlagernden Farben erzeugt.
3. Zwei oder mehr Latentbilder werden mit Toner der gleichen Art (des gleichen Typs oder der gleichen Typen) entwickelt, so daß damit zusammengesetzte Bilder erzeugt werden können.
Bei Verwendung des genannten Zweikomponentenentwicklers ist dessen (Schicht-)Dicke sehr klein; sie beträgt 2000 µm oder weniger, günstiger 1000 µm oder weniger und zweckmäßig 10 bis 500 µm oder bevorzugt 10 bis 400 µm. Dabei ist der Abstand zwischen der Bilderzeugungseinheit 11 und der Hülse 422 verkleinert.
Auch wenn die Bindungskraft von Träger und Toner des Entwicklers oder zwischen Träger und Hülse 422 gering ist, haftet der Toner zufriedenstellend an der Hülse 422 an, wodurch ein Verstreuen des Toners verhindert wird.
Indem die Entwicklerschicht dünner und der Abstand zwischen Bilderzeugungseinheit 11 und Hülse 422 kleiner eingestellt werden, kann die zum Verstreuen des Toners erforderliche Vibrationselektrolyse (vibration electrolysis) auf einen kleinen Wert eingestellt sein. Hierdurch wird auch die Entwicklungsvorspannung verringert.
Neben der Verringerung einer Tonerverstreuung ergibt sich dabei auch ein weiterer Vorteil, nämlich die Möglichkeit einer Steuerung oder Kontrolle der Ableitentladung der Entwicklungsvorspannung von der Hülsenoberfläche.
Wenn der Abstand zwischen der Bilderzeugungseinheit 11 und der Hülse 422 kleiner eingestellt ist, wird die elektrolytische Stärke des Entwicklungsbereichs 431 (des Raums, in welchem die Bilderzeugungseinheit 111 bzw. 11 und die Hülse 422 einander gegenüberstehen) größer, so daß eine zufriedenstellende Entwicklung mit feinen Tonvariationen oder feinen Mustern möglich ist.
Mit einer Verkleinerung der Entwicklerschichtdicke können andererseits auch die zum Entwicklungsbereich überführte Tonermenge und die Entwicklungsgröße herabgesetzt werden. Wenn eine größere Tonermenge transportiert werden soll, ist hierfür eine Hochgeschwindigkeitsdrehung der Hülse günstig.
Bei einem Linien- bzw. Zeilengeschwindigkeitsverhältnis von 1:10 bezüglich Bilderzeugungseinheit 11 und Hülse 422 wird die Geschwindigkeitskomponente, welche der entwickelte Toner parallel zum Latentbild erreicht, größer, was zu einer gerichteten Entwicklung und zu einer verschlechterten Bildgüte führt.
Dies bedingt, daß der Toner mit einer Dichte von mindestens 0,04 mg/cm² an der Hülse haftet. Wenn die Lineargeschwindigkeit der Hülse 422 gleich Vs1, die Lineargeschwindigkeit der Bilderzeugungseinheit 11 gleich Vd und die Tonermenge in der dünnen Schicht auf der Hülse 422 gleich Mt sind, muß die folgende Bedingung erfüllt sein:
Vs1/Vd x Mt ≥ 0,4 (mg/cm²)
Vs1/Vd ≤ 10
Unter Berücksichtigung des Entwicklungswirkungsgrads sollte vorzugsweise gelten:
Vs1/Vd x Mt ≥ 0,5 (mg/cm²)
Vs1/Vd ≤ 8.
Weiterhin haben Versuchsergebnisse gezeigt, daß die folgende Beziehung gelten sollte:
Vs1/Vd x Mt ≥ 0,5 (mg/cm²)
Vs1/Vd ≤ 5.
Dabei sollte das Verhältnis zwischen Toner und Träger im Entwickler so festgelegt sein, daß das Verhältnis der Gesamtoberfläche des Toners und des Trägers im Einheitsvolumen im Bereich von 0,5 bis 2 liegt.
Mit der angegebenen Einstellung kann der Toner in der dünnen Schicht wirksam entwickelt werden, wodurch die Entwicklungsbedingungen stabilisiert werden und eine zufriedenstellende Bildgüte erzielt wird.
Als Mittel zur Ausbildung einer dünneren Entwicklerschicht wird häufig das Schichtregelstück 424 verwendet, das aus einer Platte oder Scheibe besteht, die elastisch mit leichtem Druckkontakt an der Hülse 422 anliegt.
Das Schichtregelstück 424 besteht aus einer elastischen Platte, die so angepreßt ist, daß ihr Ende entgegengesetzt zur Drehrichtung der Hülse gerichtet ist. Indem der Entwickler den Zwischenraum zwischen der Hülse 422 und dem Schichtregelstück 424 passieren kann, wird die dünnere Schicht erzeugt.
Es sei angenommen, daß der Abstand zwischen dem Schichtregelstück 424 und der Hülse 422 0,08 mm oder mehr beträgt.
Dabei kann unabhängig von Einbaugenauigkeit und mechanischer Präzision ein konstantes Tonervolumen stabil bzw. zuverlässig transportiert werden. Mit einem Abstand von 0,1 mm oder mehr kann die Stabilität weiter verbessert werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einem Abstand von 5 mm oder mehr die Gleichmäßigkeit des Entwicklers nicht mehr aufrechterhalten werden konnte.
Die dünner eingestellte Entwicklerschicht wird zum Entwickeln des in den Entwicklungsbereich eingeführten elektrostatischen Bilds auf der Bilderzeugungseinheit 11 benutzt, wobei die Bedingungen gemäß den folgenden Formeln (1) und (2) erfüllt sind bzw. sein müssen:
(vs1 - nωmh'/3)/Vd ≤ 10 ... (1)
(vs1 - nωmh'/3)/Vd x mt ≥ 0,4 [mg/cm²] ... (2)
In obigen Formeln bedeuten:
Vs1 = Zeilen- bzw. Lineargeschwindigkeit der Hülse (mm/s)
n = Zahl der Magnetpole der Magnetwalze
ωm = Rotationswinkelgeschwindigkeit der Magnetwalze
h' = Höhe der Magnetbürste (mm)
Vd = Lineargeschwindigkeit (line speed) der Bilderzeugungseinheit
mt = Volumenmenge des pro Einheitsoberfläche oder Flächeneinheit an der Hülse haftenden Toners (mg/cm²).
Vs1, ωm werden als positiv vorausgesetzt, wenn sie in bezug auf die Bewegungsrichtung der Bilderzeugungseinheit in der gleichen Richtung liegen. Die Höhe der Magnetbürste ist eine mittlere Höhe der von der Hülse abstehenden Magnetbürste.
Insbesondere liegt die Hülsen-Lineargeschwindigkeit Vs1 im Bereich von 100 bis 500 mm/s. Die Zahl der Magnetpole n liegt im Bereich von 4 bis 16. Die Rotationswinkelgeschwindigkeit der Magnetwalze com liegt im Bereich von 30 bis 150 rad/s. Die Magnetbürstenhöhe h' liegt im Bereich 50 bis 400 µm. Die Lineargeschwindigkeit der Bilderzeugungseinheit 11 (Vd) beträgt 30 bis 150 mm/s. Die Volumenmenge mt von pro Einheitsfläche an der Hülse haftendem Toner liegt im Bereich von 0,4 bis 1,0 mg/cm².
Dies sind Zielwerte zur Gewährleistung einer zufriedenstellenden Entwicklung, die in Abhängigkeit vom Abstand d an der Bilderzeugungseinheit 11 und der Vorspannung variieren können.
Unter Berücksichtigung dieser Faktoren ergibt sich die Bedingung für zweckmäßige Entwicklung wie folgt:
5 ≤ Vp - p/d - h" ≤ 50 (kV/mm) ... (3)
In obiger Formel bedeuten:
Vp - P = Spitze-Spitze-Spannung der Wechselstromvorspannung (kV)
d = Abstand zwischen der Bilderzeugungseinheit und der Hülse (µm)
h" = maximale Höhe der Magnetbürste (µm)
Die maximale Höhe der Magnetbürste ist diejenige der Magnetbürste auf dem bzw. über dem Magnetpol in der Hülse 422.
Die oben beschriebenen Einheiten und Schaltungen werden sämtlich durch die in Fig. 68 dargestellten ersten und zweiten Steuersektionen 200 bzw. 250 gesteuert. Die folgende Beschreibung bezieht sich zunächst auf die zweite Steuereinheit 250.
Die zweite Steuereinheit 250 dient hauptsächlich zum Steuern des Bildlesesystems und seiner peripheren Einheiten. Dabei ist ein Mikrorechner 251 zum Steuern des Optikantriebs vorgesehen (zweiter Mikrorechner). Die Verbindungen zwischen diesem und dem Mikrorechner zum Steuern des Hauptkörpers oder Aufbaus sind seriell ausgeführt. Das optische Abtaststartsignal vom ersten Mikrorechner 201 wird unmittelbar an den Unterbrechungsstift des zweiten Mikrorechners 251 angelegt.
Der zweite Mikrorechner 251 generiert synchron mit dem vom üblichen Taktgenerator erhaltenen Takt der gewünschten Frequenz verschiedene Befehlssignale.
Außerdem gibt der zweite Mikrorechner 251 das Schwellenwertsignal und das BBR-Signal (Farbwahlsignal) für Farbaufzeichnung aus.
Dieser Mikrorechner liefert auch die im folgenden angegebenen Steuersignale.
1. Das Signal zum Ein- oder Abschalten der Treiberschaltungen der CCD-Elemente 104 und 105 wird der (nicht dargestellten) Stromversorgungssteuerschaltung zugespeist.
2. Die vorbestimmten Steuersignale werden zur Einschaltsteuerschaltung 254 für die Lichtquellen 85 und 86 zum Bestrahlen des Dokuments 81 mit dem erforderlichen Licht geliefert.
3. Ein Steuersignal wird der Treiberschaltung 252 zugeführt, welche den Schrittmotor 253 zum Bewegen der bewegbaren Spiegeleinheit (wie Einheit 88) ansteuert.
4. Ein Steuersignal wird der Steuerschaltung 256 für das Heizelement 257 zugespeist.
Der zweite Mikrorechner nimmt Daten ab, welche Information bezüglich der Lichtintensität oder -stärke, der Ausgangsstellung und anderer Daten darstellen.
Der erste Mikrorechner 201 dient hauptsächlich zum Steuern des Farbkopiergeräts.
Fig. 69 veranschaulicht ein Beispiel der Eingabe- und Ausgabesysteme des Farbkopiergeräts.
Die Bedien/Anzeigesektion 202 empfängt eine Vielzahl von Eingabedaten, wie Multiplikation bzw. Vergrößerung, Aufzeichnungsposition und Aufzeichnungsfarbe, um die betreffenden Einzelheiten anzuzeigen.
Für die Anzeige wird eine Leuchtdioden- bzw. LED- oder sonstige (Anzeige-)Vorrichtung benutzt.
Die Papierformatdetektierschaltung 203 dient zum Detektieren und Anzeigen des Formats des im Fach befindlichen geschnittenen Papiers und zum automatischen Wählen des Papierformats in Abhängigkeit vom Dokumentenformat.
Der Trommelindexsensor 220 detektiert die Drehposition der Bilderzeugungseinheit 11. Das Indexsignal vom Sensor wird zur Steuerung des Zeittakts oder Zeitpunkts der elektrostatischen (Bild-)Verarbeitung benutzt.
Der Papiermangel(detektions)sensor 221 dient zum Feststellen, ob Papier vorhanden ist oder nicht. Der Handzufuhr- Papiermangelsensor 222 dient zum Bestimmen, ob im manuellen Papierzufuhrmodus Papier vorhanden ist oder nicht.
Mit dem Tonerdichte(detektions)sensor 223 wird die Tonerdichte auf der Trommel 11 oder nach dem Fixieren bestimmt.
Drei Tonerrestmengensensoren 224 bis 226 dienen zur Bestimmung der Tonerrestmenge der Entwicklungseinheiten 123 bis 125. Information über Tonerzufuhr wird durch die an der Bediensektion angeordnete Anzeigevorrichtung für Tonerzuführung dargestellt.
Der Zwischenstoppsensor 227 dient dazu, festzustellen, ob im Betrieb des Farbkopiergeräts Papier einwandfrei zur (nicht dargestellten) zweiten Papierzuführrolle aus der Kassette zugeführt worden ist.
Der Papieraustragsensor 228 dient zum Detektieren, ob das Papier nach dem Fixieren einwandfrei zur Außenseite (des Geräts) ausgegeben worden ist. Der Hand-Papierzuführsensor 229 dient zum Detektieren, ob ein Fach für manuelle Papierzuführung eingesetzt worden ist. Ist dies der Fall, so wird automatisch ein manueller Papierzuführmodus vorausgesetzt.
Das Sensorausgangssignal von jedem Sensor wird vom ersten Mikrorechner 201 empfangen; darauf bezogene Daten werden auf der Bedien/Anzeigesektion 202 angezeigt bzw. wiedergegeben, und das Farbkopiergerät wird auf erforderliche Weise angesteuert.
Das Farbkopiergerät ist mit dem Motor 230 für Entwicklung in roter und blauer Farbe sowie dem Motor 231 für Entwicklung nur in schwarzer Farbe ausgestattet.
Diese Motoren werden jeweils durch das Befehlssignal vom ersten Mikrorechner 201 gesteuert. Ebenso wird der Hauptmotor 204 (Trommelmotor) durch die in PLL-Konfiguration vorliegende Treiberschaltung 205 gesteuert, die gleichfalls durch das Steuersignal vom ersten Mikrorechner 201 angesteuert wird.
Eine Entwicklung in Farben erfordert, daß die vorbestimmte hohe Spannung im Betrieb an den Entwickler angelegt wird oder ist. Dies erfordert den Einbau der Hochspannungsversorgung 232 für Entwicklung, der Hochspannungsversorgung 234 für Übertragung und (Papier)Trennung und der Hochspannungsversorgung 235 für Tonerempfang. Die betreffenden Einheiten werden nach Bedarf mit der vorbestimmten hohen Spannung beauf schlagt.
Die Anordnung umfaßt eine Reinigungsrollen-Antriebssektion 237, eine Rollenantriebssektion 238 für die erste Papierzuführrolle, eine Rollenantriebssektion 239 für die zweite Papierzuführrolle und einen Motor 236 zur Aufhebung der Berührung für Reinigung.
Mit 240 ist eine Antriebssektion für die Trennklaue bezeichnet. Die zweite Zuführrolle dient zum Transportieren des Papiers von der ersten Papierrolle auf das auf der Trommel 11 erzeugte elektrostatische Latentbild.
Die Fixier-Heizeinheit 208 wird nach Maßgabe des Steuersignals vom ersten Mikrorechner 201 durch die betreffende Ein/Aus-Schaltung 207 gesteuert.
Die Fixiertemperatur wird durch den Thermistor 209 abgegriffen und üblicherweise durch den ersten Mikrorechner 201 auf einen zweckmäßigen Temperaturwert geregelt.
Mit 206 ist eine Taktschaltung (etwa 12 kHz) bezeichnet.
Der in den ersten Mikrorechner 201 eingebaute nichtflüchtige Speicher 210 dient zum Speichern von Daten, die nach Stromabschaltung erhalten bleiben sollen. Solche Daten umfassen Gesamt zählerstände und Anfangseinstellungen.
Die ersten und zweiten Mikrorechner 201 bzw. 251 bewirken somit eine Vielfalt von Steuerungen, die für Farbbildverarbeitung erforderlich sind, gemäß einer vorbestimmten Sequenz.
Die folgende Beschreibung anhand der Fig. 70 und 72 bezieht sich auf eine Reihe von Operationen für Farb(bild)aufzeichnung. Das vorliegende Ausführungsbeispiel erlaubt neben einer Aufzeichnung in mehreren Farben (Blau, Rot und Schwarz) ein Aufzeichnen in einer einzigen Farbe nach einer von außen gegebenen Anweisung. Zunächst ist die Mehrfarbaufzeichnung anhand der Fig. 70 und 71 beschrieben.
In den Fig. 70 und 71 definiert die Periode F1 die Zeitspanne vom Einschalten der Hauptstromversorgung bis zur Betätigung der Kopier-Taste. Die Periode F2 bezeichnet die Zeitspanne für Vorrotation der Bilderzeugungseinheit (im folgenden als "Trommel" bezeichnet). Die Periode I ist eine Blauentwicklungs(aufzeichnungs)zeitspanne, die Periode II eine Rotentwicklungszeitspanne. Ebenso stehen die Periode III für eine Schwarzentwicklungszeitspanne und die Periode IV für eine Nachrotationszeitspanne.
Die in diesen Figuren gezeigten Ziffern stehen für Werte oder Größen des Trommelzählers oder des Vorrotationszählers und anderer Zähler.
Wenn die Hauptstromversorgung eingeschaltet ist, rotieren die Hauptmotoren, wie der Trommelmotor 204, während einer vorbestimmten Periode oder Zeitspanne. Bei Betätigung der Kopier-Taste werden die Hauptmotoren (Fig. 70-D) in Drehung versetzt. Wenn der Indexsensor 247 die an der Trommel 11 angebrachte V-Indexvorrichtung 246 (Fig. 73) detektiert, wird der Trommelzähler freigemacht (Fig. 70-B, 70-C). Die anschließende Verarbeitung erfolgt auf der Basis des Trommelzählerwerts bzw. -zählstands. Die Längen der Perioden I bis IV (in Zeit ausgedrückt) sind jeweils gleich. Beim vorliegenden Beispiel beträgt der Zählstand 778, und die Trommel 11 ist für einmalige Umdrehung ausgelegt.
In der Vorrotationsperiode F2 wird die Vorübertragungslampe nahezu aus der Mitte der Position während einer bestimmten Zeitspanne (bis zur Mitte der Periode I für Blau- Entwicklung) eingeschaltet, wobei die Vorverarbeitung für Farbentwicklung erfolgt.
In den Blau- und Schwarz-Entwicklungsperioden rotieren der Magnet 423 und die Entwicklungshülse an bzw. in den Entwicklungseinheiten 123 bis 125, wobei die Entwicklungsvorspannung synchron mit diesen Rotationszeitspannen erhöht wird (Fig. 70-F bis 70-K).
Synchron mit dem Anstieg des Trommelindexsignals für die Vorrotationsperiode F wird die Reinigungsklinge 127 in Andruckberührung gebracht, so daß der an der Trommel 11 haftende Toner entfernt wird (Fig. 70-L). Die Reinigungsklinge wird nach einer Einzelumdrehung der Trommel 11 abgehoben (Fig. 70- M). Nach dieser Tonerbeseitigung kann weiterhin eine gewisse Tonermenge auf der Trommeloberfläche vorhanden sein, oder Toner kann nach Abheben der Klinge verstreut werden. Infolgedessen ist die Reinigungsrolle so ausgelegt, daß sie ihren Betrieb zu einem bestimmten späteren Zeitpunkt nach dem Abheben der Klinge zum Entfernen von Resttoner beginnt (Fig. 70-N).
Unmittelbar vor der Blau-Entwicklungsperiode I rotiert die erste Papierzuführrolle zum Fördern des Aufzeichnungspapiers zur zweiten Papierzuführrolle (Fig. 70-O). Die erste Papierzuführrolle dient zum Transportieren von Papier aus der Kassette. Das durch die erste Papierrolle transportierte bzw. eingezogene Papier wird durch die zweite Papierrolle zum Zeitpunkt der Endbelichtungsprozeßperiode (Belichtungsprozeß III gemäß Fig. 70-P) transportiert.
Der Papierzuführvorgang durch die erste Papierzuführrolle endet, wenn das Aufzeichnungspapier den unmittelbar vor der zweiten Rolle eingebauten Zwischenstoppsensor erreicht. Wenn die zweite Papierzuführrolle angetrieben wird und das Aufzeichnungspapier an ihr vorbeigelaufen ist, wird das Sensorausgangssignal zu Null (Fig. 70-S).
Die Übertragung erfolgt etwas später als der Antrieb der zweiten Papier(zuführ)rolle. Synchron mit der Übertragung wird die vorbestimmte Wechselspannung an die Papiertrennelektrode angelegt, um ein Herumwickeln des Papiers um die Trommel 11 zu verhindern (Fig. 70-Q).
Nachdem der Zwischenstoppsensor 227 (den Zustand) Null erreicht hat, sind Entwicklung und Fixieren abgeschlossen; der Papieraustragsensor 228 beginnt zu prüfen, ob das Papier nach dem Fixieren einwandfrei ausgetragen worden ist (Fig. 70-T).
Beim Farbaufzeichnen wird die Tonerdichte zu jedem Entwicklungszeitpunkt als die durch die Detektionszählerwerte oder -stände für die Farben Blau bis Schwarz bestimmte Zeitspanne (timing) detektiert (Fig. 70-U2 bis 70-U4). Diese Zähler sind entsprechend dem Zeitpunkt des Beginns der Dichtedetektionsfleckeinschreibung rückgesetzt worden. Der Blau- Zähler wird rückgesetzt, wenn der Trommelzählerwert 706 beträgt. Wenn nach dem Rücksetzen der Trommelzählerwert 602 beträgt, wird die Tonerdichte detektiert.
Ebenso wird der Rot-Zähler beim Trommelzählerwert 707 rückgesetzt, und der Schwarz-Zähler wird ebenfalls beim Trommelzählerwert von 707 rückgesetzt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Tonerdichte unter Bezugnahme auf einen spezifischen Bildbereich detektiert wird. Folglich wird ein Flecksignal für Dichtedetektion oder -bestimmung, wie in Fig. 70-Z gezeigt (z.B. ein Bildsignal für einen 8 x 16 mm großen Bildbereich) benutzt. Wenn dieses Signal erhalten wird, wird das Tonerdetektionssignal (Fig. 70-R) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne geliefert, und die Bilddichte des Bereichs wird (sodann) detektiert bzw. bestimmt.
Nach Beginn des Kopierbetriebs wird der Vorrotationszähler zum Zeitpunkt des Eingebens des ersten Trommelindexsignals freigemacht. Wenn der Zählerwert oder Zählerstand 1266 beträgt, ist die Vorrotationsverarbeitung abgeschlossen (Fig. 70-U1).
Bei eingeschalteter Hauptstromversorgung wird der Polygonspiegelmotor 934 zum Antreiben des Polygonspiegels 935 gleichzeitig angesteuert, so daß der Polygonspiegel 935 mit einer konstanten Geschwindigkeit rotiert (Fig. 70-V).
Die für Bildaufzeichnung erforderlichen Bilddaten werden im folgenden Zeittakt übertragen: Das Videogatter erreicht synchron mit dem Blau-Zähler (die Größe) "1" und gleichzeitig mit dem Abschluß der Einschreiboperation (die Größe) "0" (Fig. 70-W). Die Buddaten werden der Ausgabeeinheit 700 nur dann zugeführt, wenn das Videogatter den Zustand "1" aufweist.
Für jeden Entwicklungsschritt wird das Vertikalgültigsignal V-VALID nur in der (betreffenden) Periode gültig (bis der Trommelzählerwert 528 für ein Papierformat A4 beträgt; vgl. Fig. 70-Y).
Gleichzeitig mit der Lieferung des Kopiersignals von der Steuerschaltung der bzw. zur Ausgabeeinheit 700 (Fig. 70-AA) wird das Startsignal für optische Abtastung ausgegeben. Dieses optische Signal befindet sich im Startzustand für den Abfall von "1" auf "0" (Fig. 70-BB).
Wenn die Bildlesesektion B so ausgestaltet ist, daß die bewegbare Spiegeleinheit mit einer Lichtquelle (einer Art Bildausleseeinheit) in Bewegung gesetzt oder transportiert wird, wird das Ausgangsstellungssignal zur Anzeige der Optik- Ausgangsstellung für jeden bzw. in jedem Entwicklungsverarbeitungsschritt der Steuerschaltung der Ausgabeeinheit 700 zugeliefert (Fig. 70-CC).
Zur Durchführung des Belichtungsprozesses mit dem Ausgangsstellungssignal ist das Kopier-R-Signal (Fig. 70-A) zu übertragen (Fig. 70-DD).
Die obigen Ausführungen sind die Beschreibung der Zeitsteuertabelle (timing chart) für Mehrfarbaufzeichnung.
Zum Aufzeichnen des Vorlagenbilds in einer bezeichneten Farbe (nur Einzelfarbe) wird die Zeitsteuertabelle gemäß Fig. 72 benutzt, nach welcher die Bildverarbeitung für die bezeichnete Farbe durchgeführt wird und die Bildverarbeitungsschritte für andere Farben nicht ausgeführt werden.
Aus diesem Grund kann auf eine genaue Beschreibung der Operation der Einzelfarbbildverarbeitung verzichtet werden. Der Verarbeitungsschritt gemäß Fig. 63 stellt ein Beispiel dar, in welchem die Bildverarbeitung in schwarzer Farbe (normal schwarze/weiße Farbe) erfolgt.
Die folgende Beschreibung anhand von Fig. 74 bezieht sich auf die Bedien/Anzeigesektion 202.
In dieser Figur ist mit a ein Kopierschalter bezeichnet. Wenn dieser Schalter betätigt wird, kann die Kopieroperation in der oben beschriebenen Sequenz stattfinden. Unter diesem Schalter befinden sich Leuchtdioden; durch Aufleuchten zeigt eine rote Leuchtdiode das Warmlaufen, eine grüne Leuchtdiode den Bereitschaftszustand an.
Mit b ist eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Kopienzahl, eines Selbstdiagnosemodus oder eines Abnormal- bzw. Störungsmodus und ihrer Zustände bezeichnet. Diese Anzeigeeinheit besteht aus einer 7-Segment-Leuchtdiode bzw. -LED, die numerische Anzeigen für die obigen Zustände bietet.
Mit c ist eine Tastatur zum Einstellen der Kopienzahl, zum Anzeigen des Betriebs im Selbstdiagnosemodus, zum Unterbrechen des Kopierbetriebs und zum Löschen der Kopienzahl bezeichnet. Wenn bei eingeschalteter Stromversorgung beispielsweise die Tasten 4 und 7 betätigt werden, wird der Selbstdiagnosemodus automatisch aufgenommen. In diesem Modus kann durch Eingabe spezifischer Zahlen beispielsweise der Motor der Entwicklungseinheit für rote Farbe automatisch in Drehung versetzt werden. In diesem Modus kann außerdem die Stromversorgung durch Eingeben einer spezifischen Zahl oder ohne Drücken der Taste nach Stromabschaltung eingeschaltet werden, um den Normalmodus wieder einzustellen.
Im Normalmodus ist die normale Kopieroperation möglich. Mittels einer Kombination von Zifferntasten und der Taste P können Daten und Testmuster ausgedruckt werden. Beispielsweise werden bei Verbindung der Drucksteuereinheit mit der zweiten Schnittstelle 42, Eingeben der Daten "52P" und Betätigen der Kopier-Taste die Daten der Drucksteuereinheit ausgegeben.
Durch Eingeben der Daten "53P" können auf ähnliche Weise Testmuster erhalten werden. Wenn im Laufe des Kopiervorgangs die Stopp/Löschtaste betätigt wird, beispielsweise im Laufe der Blau-Farbentwicklung mit einer Einzelblattkopie in drei Farben, läuft nach Abschluß der Blau-Farbentwicklung der Nachrotationsprozeß ab, worauf die Rückkehr auf den Anfangszustand erfolgt. Dies gilt (auch) für das Kopieren auf mehreren Blättern.
Mit d ist die Taste zum Auslösen des EE-Modus bezeichnet. Durch Betätigen der Taste zum Auslösen des EE-Modus und Betätigung der später beschriebenen Tasten e und i kann eine manuelle Einstellung des Schwellenwerts erfolgen.
Mit e sind die Tasten zum Bestimmen des (Dichte-) Schwellenwertpegels des Gesamtbilds bezeichnet. Durch Wählen der linken Taste kann ein niedrigerer Schwellenwert gewählt werden. Durch Betätigen dieser Taste kann eine schrittweise Änderung vom normalen Schwellenwert auf einen nächsten Schwellenwert innerhalb des Bereichs von 7 Schwellenwertschritten vorgenommen werden. Das gleiche gilt auch für die Betatigung der rechten Taste, aber im entgegengesetzten Sinn. Da ein in einer Farbe (Schwarz, Rot oder Blau) vorliegender Teil des Dokuments von dem in einer anderen Farbe verschieden ist, wird eine Gruppe von Tasten i zur Bestimmung eines Schwellenwerts für jede Farbe benutzt.
Wie erwähnt, ist mit i eine Gruppe von Tasten zum Bestimmen eines Schwellenwerts für jede Farbe bezeichnet. Beispielsweise wird die Blau-Taste zur Änderung eines (Dichte-) Schwellenwerts für die Farbe Blau betatigt. In diesem Fall leuchtet die Leuchtdiode der Taste auf, und die mittlere Leuchtdiode der 7-Pegel- bzw. -Schritt-Skala blinkt. Zum Einstellen des gewünschten Schwellenwerts wird entweder die linke oder rechte Taste e zur Änderung des eingestellten Pegels für jede Stufe gedrückt. Zur Erzielung des gewünschten Pegels wird auch die Blau-Taste erneut gedrückt und der durch Blinken angezeigte Pegel eingestellt. In diesem Zustand blinkt die Leuchtdiode in der Pegelskala nicht mehr, vielmehr leuchtet sie ständig. Das gleiche gilt auch für die Farben Rot und Schwarz.
Es sind drei Farbkopierbetriebsarten möglich, nämlich ein Einzelfarbmodus, ein Zweifarbmodus und ein Dreifarbmodus, die jeweils durch Gruppen von mit f und g bezeichneten Tasten gewählt oder eingestellt werden. Im folgenden ist die Betätigung dieser Tasten beschrieben.
Bei Einfarbaufzeichnung wird im ersten Schritt die mit MONO bezeichnete Taste betätigt. Für Aufzeichnung in blauer Farbe wird die Blau-Taste f gedrückt. Ebenso wird für Aufzeichnung in schwarzer Farbe die Schwarz-Taste betätigt. Dies gilt auch für die Aufzeichnung in roter Farbe.
Bei der Dreifarbaufzeichnung wird die mit MULTI bezeichnete Taste g betätigt. Bei lediglich dieser Betätigung wird der Dreifarbmodus eingeleitet. Nach Betätigung der Kopier- Taste erfolgt der Kopiervorgang in der Reihenfolge der Farben Blau, Rot und Schwarz.
Wenn in diesem Modus die Rot-Taste betatigt wird, wird der Zweifarbmodus ohne die Farbe Rot eingeleitet. Wenn in diesem Modus die Kopier-Taste betätigt wird, läuft der Kopiervorgang in der Reihenfolge der Farben Blau und Schwarz ab. Auf ähnliche Weise wird bei Betätigung der Blau-Taste der Modus ohne die Farbe Blau eingeleitet; durch Betätigen der Kopier-Taste in diesem Modus läuft der Kopiervorgang in der Reihenfolge der Farben Rot und Schwarz ab. Bei Betätigung der Schwarz-Taste erfolgt der Kopiervorgang in der Reihenfolge der Farben Rot und Blau.
Die Taste h dient zur Durchführung einer Teilfarbumwandlung (oder -änderung). Bei Betätigung dieser Taste wird der Markiererbereich am Dokument detektiert. Der vom Markierer umschlossene schwarzgefärbte Bereich wird nach dem obigen Prozeß in der Farbe des Markierers aufgezeichnet.
Bei diesem Beispiel sind die Tasten als diejenigen dargestellt, die für Teilfarbumwandlung benutzt werden. Eine Kombination dieser Tasten mit einer Gruppe von Tasten c ermöglicht jedoch eine Vielfalt von Bildverarbeitungen in bezug auf den Detektionsbereich.
Beispielsweise wird die Taste OXP zur Verarbeitung bezüglich eines vom Markierer umschlossenen Bereichs benutzt, während die Taste 1XP für die Verarbeitung bezüglich des Außenteils des vom Markierer umschlossenen Bereichs benutzt wird. Eine Bestimmung von X in Abhängigkeit vom Inhalt der Verarbeitung ermöglicht eine Kombination von Kopierverarbeitungen, wie sie in Fig. 75 dargestellt sind.
Die Verarbeitung gemäß Fig. 75 kann effektiv in der Weise erfolgen, daß die Markiererfarbe und ihre Verarbeitung in 1:1-Beziehung in Entsprechung gesetzt wird, nämlich der rote Markierer zu "Auszug" und der blaue Markierer zu "Lösung" (oder Beseitigung).
Eine solche Funktion wird durch Verwendung der Farbdatenwähischaltung 500B gemäß Fig. 44 ermöglicht.
Die Taste j wird zur Herstellung eines transparenten Dokuments für einen Demonstrationsprojektor (OHP) benutzt. Die Fixiertemperatur beträgt etwa 200ºC. Die Fixiertemperatur wird somit erhöht, um den Toner auf dem Film anzuschmelzen und damit die Glätte zu verbessern und die Transparenz zu erhöhen.
Die Taste k ist für einen Feinlinienmodus vorgesehen. Mit dieser Taste wird die Laserleistung unter die im Normalgebrauch (5 mW) auf 1 bis 2 mW eingestellt, um die Reproduzierbarkeit von Zeichen zu verbessern. Dieser Modus ist speziell dann wirksam, wenn er nach einer in extrem großem Ausmaß erfolgten MTF-Korrektur eingesetzt wird.
Die Leuchtdioden- bzw. LED-Vorrichtung l dient zum Anzeigen des Betriebszustands des Kopiergeräts (Papierstau, Papierförderung, Papiertransport usw.) und sonstiger Zuführvorgänge.
Im folgenden sind Kombinationen der Tastenbetatigung beschrieben. Mögliche Kombinationen sind folgende: Tasten g mit Tasten e und i, Taste g mit Taste d, Taste h mit Tasten e und i, Tasten h und d oder Tasten j und k.
Durch Betätigung der Tasten c wird eine Vielfalt von Anweisungen für Betriebsüberprüfung geliefert. Anwendungsbeispiele sind folgende:
a) 6XP : Abtasterprüfung
60P + "Kopieren" : Einschalten des Blitzlichts (FL) und Stoppen des optischen Abtastersystems
1 + "Kopieren" : Bewegung des optischen Systems (mit FL eingeschaltet) mit einer niedrigeren Geschwindigkeit in der Sekundärabtastrichtung. Dabei hält das optische System oder Optiksystem mit eingeschalteter Lampe FL in der aktuellen Stellung an, wenn der Kopierschalter abgeschaltet bzw. geöffnet wird.
2 + "Kopieren" : Gleiche Funktion wie oben für "1 + Kopieren" beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß sich das Optiksystem in der entgegengesetzten Richtung bewegt.
3 + "Kopieren" : Fortlaufende Durchführung der normalen Abtastung mit eingeschalteter Lampe FL (Dreifarbmodus)
4 + "Kopieren" : Fortlaufende Durchführung der normalen Abtastung mit eingeschalteter Lampe FL (Einfarbmodus)
5 + "Kopieren" : Durchführung normaler Abtastung mit eingeschalteter Lampe FL (Rot- Farbmodus)
6 + "Kopieren" : Fortlaufende Durchführung normaler Abtastung mit eingeschalteter Lampe FL (Blau-Farbmodus)
61P + "Kopieren" : Durchführung der gleichen Operationen, wie oben angegeben, mit eingeschalteter Lampe FL, wobei das Optiksystem anhält und (die Tasten) 1 bis 6 + "Kopieren" gedrückt werden.
Diese Operation wird ausgelöst bzw. beendet, wenn die Stopp/Löschtaste gedrückt wird. In jeder Operation werden Bilddaten von jeder Schaltung ausgegeben, um den Signalpegel zu prüfen.
b) 7XP : Prüfung der Druckersektion
70P + "Kopieren" : Rotation nur des Polygonspiegelmotors bei eingeschaltetem Laser. Das Indexsignal kann geprüft werden.
1 + "Kopieren" : Ausgabe von Druckersteuerungsdaten
2 + "Kopieren" : Ausgabe von Testmusterdaten
3 + "Kopieren" : Ausgaben von Fleckdaten
71P + "Kopieren" : Aufzeichnungssektion-Prüfmodus
1 + "Kopieren" : Aufladeeinheit EIN
2 + "Kopieren" : Entwicklungseinheitmotor für blaue Farbe EIN und Entwicklungsvorspannung EIN
3 + "Kopieren" : Motor für Rot- Farbentwicklungseinheit EIN; Entwicklungsvorspannung EIN
4 + "Kopieren" : Motor für Schwarz- Entwicklungseinheit EIN; Entwicklungsvorspannung EIN
5 + "Kopieren" : Übertragungspol oder -stab EIN
6 + "Kopieren" : Reinigungsklinge angedrückt
7 + "Kopieren" : Reinigungsklinge abgehoben
8 + "Kopieren" : Spannung an Reinigungsrolle angelegt
9 + "Kopieren" : Trennpol bzw. -stab EIN
10 + "Kopieren" : Erster Papiermotor EIN
11 + "Kopieren" : Zweiter Papiermotor EIN
Die obigen Betriebsarten können durch Betätigen der Stopp/Löschtaste ausgelöst bzw. abgeschaltet (released) werden.
Eine solche Selbstdiagnose kann im Fall des Auftretens einer Störung für schnelle Wartung (oder Behebung) durch Wartungspersonal und durch den Anwender erfolgen.
Wie oben beschrieben, ermöglicht die Erfindung eine Vielfalt von Bildverarbeitungen nach dem Farbauszug, aber vor dem Mehrfachbewertungsprozeß. Hierdurch wird das Problem einer Vergrößerung des Schaltungsaufwands, der mit höheren Kosten für das Gerät einhergeht, gelöst. Außerdem wird hierdurch eine Bildverarbeitung, wie Farbgeisterbildkorrektur und Auflösungskorrektur, ermöglicht, so daß die gewünschte bzw. vorgesehene Bildverarbeitung unter Aufrechterhaltung der Bildgüte und Erzielung einer hochqualitativen Farbaufzeichnung durchgeführt wird.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zum Detektieren bzw. Erfassen eines mit einer Farbe markierten Bereichs auf einem Dokument, wobei die Farbe eine unterschiedliche Farbe ist, die von Farben eines Vorlagenbilds auf dem Dokument verschieden ist, welche Vorrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (104, 105) zum Gewinnen eines Farbbildsignals mit einer Vielzahl von Farbkomponentensignalen in bezug auf jedes Pixel durch Auslesen des Dokuments,

eine Farbdiskriminiereinrichtung (35) und

eine Bereichsdetektiereinrichtung (500A),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Farbdiskriminiereinrichtung (35) wirksam ist zum Umwandeln des Farbbildsignals in erste und zweite Signalteile in bezug auf jedes Pixel, wobei der erste Signalteil ein Mehrfachbit-Dichtedatensignal ist, das der Vielzahl von Farbkomponentensignalen gemeinsam ist und die Vorlagenbilddichte dieses Pixels repräsentiert, und der zweite Signalteil eines einer Vielzahl vorbestimmter Farbcodedatensignale ist, welche Farbdiskriminiereinrichtung (35) alle durch die Gewinnungseinrichtung (104, 105) aus dem Vorlagendokument ausgelesenen Farbinformationen in eines der vorbestimmten Farbcodedatensignale klassifiziert, die jeweils für eine von mehreren vorbestimmten, voneinander verschiedenen Farben repräsentativ sind,

die Bereichsdetektiereinrichtung (500A) den Bereich durch Detektieren der verschiedenen Farbe auf der Grundlage des Farbcodedatensignals zu detektieren vermag und

eine Ausgabeeinrichtung (600, 700) auf das Mehrfachbit- Dichtedatensignal und die Farbcodedatensignale anspricht zwecks Lieferung von Signalen zum Reproduzieren des verarbeiteten Bilds in gewünschten Farben und (gewünschter) Dichte.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung (500B) zur Durchführung einer unterschiedlichen Bildverarbeitung innerhalb des Bereichs, welche von der außerhalb des durch die Bereichsdetektiereinrichtung (500A) detektierten Bereichs verschieden ist, umfaßt.

3. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (500B) zur Durchführung einer Bildverarbeitung auf der Grundlage des vorbestimmten Farbcodedatensignals arbeitet, das durch Diskriminieren der Farbe eines Färbeelements, das den Dokumentbereich markierte, und des Ausgangssignals der Bereichsdetektiereinrichtung (500A) gewonnen wurde.

4. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung (500B) zur Durchführung einer unterschiedlichen Bildverarbeitung innerhalb des Bereichs, welche von der außerhalb des durch die Bereichsdetektiereinrichtung (500A) detektierten Bereichs verschieden ist, und eine Aufzeichnungseinrichtung (700) zum Aufzeichnen des Ausgangssignals von der Bildverarbeitungseinrichtung umfaßt.

5. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung das Innere des Bereichs mit der vorbestimmten Farbe, die durch Diskriminieren der Farbe eines Färbeelements, das den Dokumentbereich markierte, ermittelt wurde, aufzuzeichnen vermag.

6. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Außenteil des Bereichs mit der vorbestimmten Farbe, die durch Diskriminieren der Farbe eines Färbeelements, das den Dokumentbereich markierte, ermittelt wurde, aufzuzeichnen vermag.

7. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ausgelegt ist, um das Ausgangssignal in Pixelpositionen, welche das Innere des detektierten Bereichs repräsentieren, nicht aufzuzeichnen.

8. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ausgelegt ist, um das Ausgangssignal in Pixelpositionen, welche das Äußere bzw. den Außenteil des detektierten Bereichs repräsentieren, nicht aufzuzeichnen.

9. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodedatensignale jeweils aus digitalen Bilddaten bestehen, die für die vorbestimmte Farbe repräsentativ sind.

10. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner gekennzeichnet durch eine Verarbeitungseinrichtung (450), die zum Korrigieren der Auflösung des Bilds auf der Grundlage des Mehrfachbit-Dichtedatensignals vor der anschließenden Mehrwertcodierung (600) des Dichtedatensignals in bezug auf jedes Pixel arbeitet.