DE19509852C2 - Bildaufzeichnungsgerät zur Bildsteuerung hoher Qualität, und Bildqualität-Steuerverfahren desselben - Google Patents
Bildaufzeichnungsgerät zur Bildsteuerung hoher Qualität, und Bildqualität-Steuerverfahren desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufzeichnungsgerät
sowie auf ein Bildqualität-Steuerverfahren. Insbesondere betrifft sie ein
Bildaufzeichnungsgerät und ein Bildqualität-Steuerverfahren zur Erzielung
eines Qualitätsbildes.
Um die Qualität der Bildausgabe eines Bildaufzeichnungsgerätes automa
tisch hoch zu halten, muß das Bild durch geeignete Verfahren überwacht
werden, um sich nicht zu verschlechtern. Die Verfahren umfassen die
nachfolgend aufgeführten bekannten Techniken.
Die offengelegten japanischen Patente Nr. 63-253383 und 2-93667 offen
barten Geräte, die ein Teilflächenmuster und dünne Zeilen auf einem
bildfreien Bereich eines Fotosensibilisierers, als Standardmuster entwic
keln. Das Standardmuster wird von einem Fotosensor, oder dergleichen,
erfaßt bzw. gelesen, so daß das aufzunehmende Bild überwacht werden
kann. Das offengelegte japanische Patent Nr. 62-145266 offenbart ein
Gerät, das ein Standardmuster auf der Bildfläche eines Fotosensibilisie
rers entwickelt, ehe das Standardmuster auf Papier übertragen wird. Die
Qualität des auf das Papier übertragenen Bildes wird mit einem Zeilen
dichtesensor überwacht. Das offengelegte japanische Patent Nr. 61-
286865 offenbart ein Gerät, das ein Bild auf Papier fixiert. Das auf
dem Papier fixierte Bild wird durch einen Zeilendichtesensor gemessen.
Die in den offengelegten japanischen Patenten Nr. 63-253383 und 2-93667
offenbarten Geräte müssen jedoch Teilflächenmuster mit unterschiedlichen
Dichten sowie die Standardmuster mit senkrechten und waagrechten
dünnen Zeilen zusätzlich zu den vom Benutzer aufzuzeichnenden Bild
entwickeln. Falls das Standardmuster für jede Seite erzeugt werden muß,
steigt der Tonerverbrauch an. Falls die Häufigkeit der Erzeugung des
Standardmusters auf einige Seiten herabgesetzt wird, um den Tonerver
brauch zu verringern, wird das Ansprechverhalten der Steuerung schlech
ter. Die Bildqualität wird instabil. Das in dem offengelegten japanischen
Patent Nr. 62-145266 offenbarte Gerät hat den Vorteil, daß die Bildqua
lität, die die Merkmale der Übertragungs- und Fixierungsprozesse nach
der Entwicklung umfaßt, stabilisiert werden kann. Jedoch hat das Gerät
nicht nur den oben erwähnten Nachteil, sondern auch den zusätzlichen
Nachteil, daß vom Benutzer zu viel Papier verbraucht wird und daß die
Druckgeschwindigkeit verlangsamt wird. Das in dem offengelegten japani
schen Patent Nr. 61-286865 offenbarte Gerät weist die oben erwähnten
Nachteile nicht auf, und zwar wegen der Nichtbenutzung des Standard
musters. Allerdings kann das Gerät keine Dichten messen, mit Ausnahme
der Durchschnittsdichte des gesamten ausgegebenen Bildes. Das Gerät
hat eine geringere Steuerfähigkeit als dasjenige, das das Teilflächenmuster
mit unterschiedlichen Dichten sowie das Standardmuster, bestehend aus
senkrechten und waagrechten, dünnen Zeilen überwachen kann.
Um die genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen, besteht
ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Bildaufzeichnungsgerät und
ein Bildqualität-Steuerverfahren zu schaffen, das einfarbige Teilflächenmu
ster mit unterschiedlichen Dichten sowie Bildqualitäten, bestehend aus
senkrechten und waagrechten dünnen Zeilen, überwachen kann, und die
Qualität eines ausgegebenen Bildes automatisch stabilisieren kann, ohne
die früheren Standardmuster zu erzeugen.
Ein weiteres Ziel besteht darin, die Betriebslebensdauer eines Fotosensi
bilisierers, oder dergleichen, auf der Basis der Ergebnisse der vorerwähn
ten Überwachung zu beurteilen.
Kurz gesagt wird das obige Ziel gemäß den Aspekten der vorliegenden
Erfindung durch ein Bildaufzeichnungsgerät erreicht, das aufweist: Stan
dardmuster-Positionserfassungsvorrichtungen zum Erfassen der Positionen
der Standardmuster aus eingegebenen Bildsignalen, wobei die Standard
muster und ihre Dichtedaten im voraus gespeichert sind; Bilddichte-
Meßvorrichtungen zum Messen der Dichte eines Ausgangssignals auf der
Basis der Positionsdaten; Bildqualitäts-Beurteilungsvorrichtungen zum
Beurteilen der Bildqualität jedes Standardmusters; und Prozeßsteuervor
richtungen zum Aktualisieren der Prozeßparameter auf der Basis der
Ergebnisse der Beurteilung, um die Bildqualität des Ausgangssignals zu
steuern.
Die Musterpositions-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Positionen
der Standardmuster aus den eingegebenen Bildsignalen vergleicht die
eingegebenen Bildsignale mit den Teilflächenmustern verschiedener Dichte
und Farbe sowie die Standardmuster aus senkrechten und waagrechten
dünnen Zeilen, welche in Speichervorrichtungen definiert und zuvor in
einer Bildspeichervorrichtung plaziert wurden. Falls das gesamte eingege
bene Bild lokale bzw. singuläre, als Standardmuster verfügbare Bilder
enthält, erfaßt die Musterpositions-Erfassungsvorrichtung die Arten der
entsprechenden Standardmuster und Positionen der singulären Bilder im
eingegebenen Bild. Die Bilddichte-Meßvorrichtung zum Messen der
Dichte des auf der Basis der Positionsdaten ausgegebenen Signals weiß
anhand der Positionsdaten, daß die singulären Bilder im eingegebenen
Bild auf Papier aufgezeichnet werden und bildet daher die Meßpositionen
ab. Die Bilddichtemessung mißt dann die optischen Dichten des auf dem
Papier aufgezeichneten singulären Bildes. Die Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung zur Beurteilung der Bildqualität jedes Standardmusters führt den
Bildverarbeitungsprozeß der gemessenen singulären Bilddichten in Ab
hängigkeit von der jeweiligen Art der entsprechenden Standardmuster vor
der Beurteilung der Verschlechterungen der Bildqualitäten durch. Die
Prozeßsteuervorrichtung zum Aktualisieren der Prozeßparameter für die
Steuerung der Bildqualität des ausgegebenen Signals bringt die ver
schlechterten Bildqualitäten wieder auf den Ursprungszustand zurück, und
zwar durch Aktualisieren der Prozeßparameter, die die Bildqualität des
ausgegebenen Bildes beeinflussen. Die Prozeßsteuervorrichtung kann auch
die Betriebslebensdauer anhand des Wiederherstellungsgrades der ver
schlechterten Bildqualität beurteilen.
Die vorliegende Erfindung sucht die Standardmuster aus den eingegebe
nen Bildsignalen aufzunehmen, braucht aber keine speziellen Standardmu
ster zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung spart daher an Toner und
Papier und erhöht nicht die Belastung des Reinigers. Da es keine Be
grenzung der Anzahl der im voraus in den Vorrichtungen definierten
Standardmuster gibt, kann die Auswertung der Bildqualität einer Vielfalt
von Bildern durchgeführt werden. Wenn die vom Benutzer eingegebenen
Bilder nach wie vor keine verfügbaren singulären Bilder als Standardmu
ster aufweisen, ist es nicht möglich, die Bildqualitäten der gemessenen
Bilder mit den Standardmustern zu steuern. Aus diesem Grunde ist noch
eine Lernfunktion hinzugefügt. Die häufig benutzten Bildmuster werden
gespeichert und dem Benutzer angezeigt um zu fragen, ob sie als zusätz
liche Muster gespeichert werden sollen oder nicht. Bejahendenfalls kön
nen sie zusätzlich registriert werden. Da die Bildqualitäten der vom
Benutzer gespeicherten Bilder mit hoher Priorität gesteuert bzw. über
wacht werden können, können sie auf einer im wesentlichen hohen
Bildqualität gehalten werden.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 ist ein Schaltbild, das einen Pufferspeicher der Schaltung gemäß
Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die die Datenpositionen eines eingegebenen
Bildes im Pufferspeicher der Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 4 zeigt Muster, die Beispiele von Standardmustertemplaten der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das eine Templatanpassungsschaltung der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, teilweise perspektivisch dargestellt, das
eine Konfiguration einer Ausgangsbilddichte-Meßvorrichtung der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine Draufsicht, die ein singuläres Bildlesesignal der vor
liegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer dritten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 10 sind Muster, die Beispiele von Standardmustertemplaten der
vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, das eine Templatanpassungsschaltung der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht, die eine Fixieranordnung der vor
liegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das eine Offset-Meßvorrichtung der vor
liegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer weiteren
Bilddichte-Meßvorrichtung der vorliegenden Erfindung veran
schaulicht;
Fig. 15 sind Abtastansichten, die ein, eine schräge Zeile benutzendes
Verfahren für die Zeilenbreite bei der vorliegenden Erfindung
veranschaulichen;
Fig. 16 sind Diagramme, die ein, eine schräge Zeile benutzendes Ver
fahren für die Positionsabweichung bei der vorliegenden Erfin
dung veranschaulichen; und
Fig. 17 sind Kurven, die die Frequenzdaten der Helligkeit bei der
vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 der beigefügten Zeich
nungen sowie der Tabellen 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Block
schaltbild, das die erste Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die
erste Ausführungsform umfaßt einen Monochrom-Laserdrucker, der als
Beispiel für das Bildaufzeichnungsgerät dient. Der Monochrom-Laser
drucker besteht aus einer zylindrischen, fotosensibilisierenden Trommel
101, einer Ladeanordnung 102 zum gleichmäßigen Laden, einem opti
schen Belichtungssystem 103, das einen Laser, eine Entwicklungsanord
nung 104, eine Übertragungsanordnung 105 und eine Fixieranordnung 106
aufweist. Ein Eingangsbildsignal 107 eines Originals, das von einem
Benutzer mit einem Wortprozessor oder einem Personalcomputer erzeugt
worden ist, wird an das optische Belichtungssystem 103 geliefert. Das
Signal wird dann in den oben erwähnten Prozeßschritten behandelt, ehe
es als ein Ausgangsbild 108, das auf einem Aufnahmepapier 114 aufge
zeichnet ist, ausgegeben wird. Da diese Ausführungsform den Mono
chrom-Laserdrucker als Beispiel verwendet, wird unterstellt, daß das
Eingangsbildsignal 107 nacheinander Zeile für Zeile in Form eines
binären Schwarz-Weiß-Signals für jedes Pixel im Bild geliefert wird.
Dieser Beschreibungsabschnitt sowie die folgenden Abschnitte beschreiben
eine Bildsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das Eingangs
bildsignal 107 wird an eine Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung
109 geliefert. Die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109
besitzt einen Speicher (nicht dargestellt), der ein einfarbiges schwarzes
Muster, ein einfarbiges weißes Muster, ein Halbtonmuster, ein vertikales
Einzelzeilenmuster, ein horizontales Einzelzeilenmuster und entsprechende
Standardmuster aufweist, die darin gespeichert sind. Der Speicher muß
nicht immer in der Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109
vorhanden sein. Alternativ kann der Speicher in der Speichersteuervor
richtung plaziert und mit der Standardmuster-Positionserfassungsvorrich
tung 109 durch eine Signalleitung oder einen Bus verbunden sein. Beque
merweise sollten die Standardmuster zur Durchführung des Musterver
gleichs und anderer Prozeduren, sowie zum zusätzlichen Aufzeichnen und
Löschen, getrennt geliefert werden. Die Standardmuster-Positionserfas
sungsvorrichtung 109 überprüft nacheinander singuläre, vom Eingangsbild
durch Clippen abgetrennte Bilder, durch Mustererkennung daraufhin, ob
jedes singuläre Bild das gleiche Muster wie irgendeines der bestehenden
Standardmuster aufweist. Wenn die Standardmuster-Positionserfassungsvor
richtung 109 ein singuläres Bild mit dem gleichen Muster wie irgend
einem der Standardmuster auffindet, liefert die Standardmuster-Positions
erfassungsvorrichtung 109, als eine Standardmuster-Positionstabelle 110,
Daten über Art und Position des singulären Bildes an eine Ausgangsbild-
Dichtemeßvorrichtung 111 sowie an eine Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung 112.
Die Fig. 2 bis 6 zeigen detaillierte Konfigurationen und Betriebsprinzi
pien der Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109. Die Standard
muster-Positionserfassungsvorrichtung 109 ist in der in den Fig. 2 und 5
dargestellten Form konfiguriert. Die Betriebsprinzipien stellen eine An
wendung einer Templatanpassungstechnik der üblichen Mustererkennungs
technologie dar.
Fig. 2 stellt ein Schaltbild dar, das einen Pufferspeicher der Standardmu
ster-Positionserfassungsvorrichtung 109 veranschaulicht. Der Pufferspeicher
speichert vorübergehend mehrere Zeilen des Eingangsbildsignals 107, um
alle Pixeldaten (die später beschrieben werden) des singulären Bildes
pauschal zu erhalten. Im allgemeinen erzeugt der Laserdrucker ein
Horizontal-Synchronisationssignal 201 für jede Zeile, um eine horizontale
Synchronisation des aufzuzeichnenden Bildes herbeizuführen. Das erzeugte
Horizontal-Synchronisationssignal 201 wird an einen Rücksetzstift RES
eines Pixeladreßzählers 205 angelegt, um eine Bildadresse BAD auf Null
zu löschen. Der Pixeladreßzähler 205 ist mit vier Zeilenspeichern 202 für
vier Zeilen verbunden. Ein Pixel-Synchronisationssignal 203 wird für jedes
Pixel, synchronisiert mit dem Eingangsbildsignal 107, erhalten. Das Pixel-
Synchronisationssignal 203 wird an einen Taktstift CLK des Pixelbefehls
zählers 205 und an einen Taktstift (nicht dargestellt) von 25 Einrast
schaltungen 204 des D-Flip-Flop-Typs angelegt. Das Pixel-Synchronisa
tionssignal 203 wird als Zeitgabesignal für die Einrastschaltungen zum
Zeitpunkt des Zählens einer Pixeladresse benutzt. Das Eingangsbildsignal
107, wie es in der Figur dargestellt ist, wird für jedes Pixel an die
Zeilenspeicher 202 und die Einrastschaltungen 204 geliefert. Die Zeilen
speicher 202 empfangen die Pixeladressen PAD vom Pixeladreßzähler 205
und verzögern das Eingangsbildsignal 107 um genau eine Zeile, ehe sie
das Eingangsbildsignal 107 eingeben. Die Gruppe der Zeilenspeicher 202
mit den Merkmalen des darin eingebauten Pixeladreßzählers 205, bei
spielsweise in Form des IC-Speichers HM63021, ist auf dem Markt
erhältlich.
Wenn das Eingangsbildsignal 107 vom Laserdrucker aufgezeichnet wird,
wie in Fig. 3 dargestellt, wird es gewöhnlich bei jeder Zeile von oben
links nach rechts eingegeben. Die 25 Einrastschaltungen 204 geben die
Signale A1 bis A5, B1 bis B5, C1 bis C5, D1 bis D5 und E1 bis E5
aus. Die ausgegebenen Signale sind, wie in Fig. 3 dargestellt, Pixeldaten
eines Teils (hier das singuläre Bild 301 genannt) des eingegebenen
Bildes. Die Pixeldaten des singulären Bildes 301 werden nacheinander
über das gesamte Eingangsbild gerollt bzw. gescrollt, und zwar ein Pixel
nach dem anderen von oben links nach rechts, wie beim Eingangsbildsi
gnal 107. Diese Ausführungsform hat die Größe bzw. das Format des
singulären Bildes 301, das zur Vereinfachung der Beschreibung aus
5×5 Pixeln besteht. Das Format ist normalerweise größer als 9×9 Pixel.
Ein kleineres singuläres Bild 301 begrenzt die Anzahl der Template für
die Standardmuster, wie später beschrieben wird. Die Größe des singulä
ren Bildes 301 kann leicht, zusammen mit der Anzahl der Zeilenspeicher
202, vergrößert werden. Das Seitenverhältnis des singulären Bildes 301
kann auch leicht bei vergrößerter Anzahl der Zeilenspeicher 202 variiert
werden.
Die Muster (1) bis (3) in Fig. 4 zeigen Beispiele der Template für die
Standardmuster der ersten Ausführungsform, die mit dem singulären Bild
301 verglichen werden. In den Mustern entsprechen die schwarzen Pixel
dem Bit 1 des Eingangsbildsignals 107, während die weißen Pixel dem
Bit 0 des Eingangsbildsignals 107 entsprechen. Das Muster (1) stellt ein
einfarbig schwarzes Bild; das Muster (2) stellt ein einzelnes vertikales
Schwarzzeilenbild; und das Muster (3) stellt ein einzelnes horizontales
Schwarzzeilenbild dar. Die Muster (4) bis (6) in der Figur sind Umkehr
bilder der Muster (1) bis (3) und zeigen ebenfalls Beispiele des Tem
plates für die Standardmuster der ersten Ausführungsform. Sie werden
mit dem singulären Bild 301 verglichen. Das Muster (4) stellt ein Hinter
grundbild einfarbig weiß dar; das Muster (5) ist das Bild einer einzelnen,
vertikalen weißen Zeile; und das Muster (6) ist das Bild einer einzelnen,
horizontalen weißen Zeile. Diese Muster (4) bis (6) werden in der
Beschreibung der Ausführungsform ausgelassen, da sie in gleicher Weise
wie die Muster (1) bis (3) behandelt werden können, obwohl sie wichtige
Standard-Templatmuster sind, welche die Bildqualität steuern können. Die
Muster (7) und (8) in der Figur sind einzelne, unter 45° geneigte
schwarze Zeilen, die dazu benutzt werden, die jeweiligen einzelnen
Punkte eines Ausgangsbildes mit entsprechenden einzelnen Sensoren zu
messen. Die Muster (7) und (8) werden später im einzelnen beschrieben.
Die Größe des aus 5×5 Pixeln bestehenden Templats dient lediglich
dazu, ein einzelnes Standardmuster darzustellen. Allerdings kann beispiels
weise die Größe des aus 9×9 Pixeln bestehenden Templats dazu
dienen, kompliziertere Figuren zu bilden. Die Figuren umfassen solche
wie die in den Mustern (9) bis (11) dargestellten Figuren in Fig. 4. Das
Muster (9) ist ein Halbtonbild; das Muster (10) ist ein vertikales Zwei
zeilenbild; und das Muster (11) ist ein horizontales Zweizeilenbild. Wird
das Format des Templats größer gemacht, wie oben beschrieben, kann
jedes gewünschte komplizierte Standardmuster definiert werden. Die
Daten des einfachen und des komplizierten Templates werden jeweils
entsprechend durch eine Logikschaltung 501 und einen ROM (Nurlese
speicher) in einer Templatanpassungsschaltung gebildet.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel der Templat
anpassungsschaltung veranschaulicht, die in der Standardmuster-Positions
erfassungsvorrichtung 109 ausgebildet ist. Die Logikschaltung 501 ver
gleicht 25 Pixel des singulären Bildes 301 mit den Daten der Template
(1) bis (3) jedes Pixels. Wenn die Pixel miteinander übereinstimmen,
erzeugt die Logikschaltung 501 ein Koinzidenzsignal 502. Beispielsweise
sind beim Templat (1) alle Pixel schwarz bzw. Pixel des Typs Bit 1. Die
25 Pixeldaten des singulären Bildes 301 unterliegen daher sämtlich der
Exklusiv-ODER-Verknüpfung mit Bit 1. Wenn alle Pixeldaten identisch
sind bzw. vom Typ Bit 1 sind, erzeugt die Logikschaltung 501 das
Koinzidenzsignal 502. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der ROM,
beispielsweise der IC-Speicher HN624016, anstelle der Logikschaltung 501
verwendet werden kann. Auch können die Logikschaltung 501 und der
ROM zusammen verwendet werden.
Unter der Annahme, daß alle Pixeldaten des singulären Bildes 301 mit
dem Templat (1) übereinstimmen, wird das erzeugte Koinzidenzsignal 502
in Daten umgewandelt, die als Standardmuster Nr. 3 bezeichnet werden,
ehe sie in der Standardmuster-Positionstabelle 110 gespeichert werden.
Gleichzeitig werden eine Pixeladresse PAD und eine Zeilenadresse LAD
eines Pixels C4 in der Mitte des singulären Bildes 301 in der Standard
muster-Positionstabelle 110 gespeichert. Die Pixeladresse PAD und die
Zeilenadresse LAD zeigen an, auf welcher abfallenden Zeile und bei
welcher Zahl das Pixel C4 in der Mitte des singulären Bildes 301 posi
tioniert ist. Die Pixeladresse PAD kann leicht von dem in Fig. 2 darge
stellten Pixeladreßzähler 205 erhalten werden. Die Zeilenadresse LAD
kann auch leicht durch Zählen des Pixelsynchronisationssignals 203 durch
einen Zeilenadreßzähler erhalten werden. Es ist hier angenommen, daß
eine Druckseite die Seite n ist, und daß sich das Pixel C4 in der Mitte
des singulären Bildes 301 innerhalb der Zeile y1 in der Position x1
befindet. Unter der Annahme, daß das Standardmuster Nr. 1 in Fig. 4
als in Koinzidenz befindlich erfaßt wird, wird die Standardmuster-Posi
tionstabelle 110 so erzeugt, wie es in der nachfolgenden Tabelle 1 durch
die Muster-Rangordnung dargestellt ist. Die Standardmuster-Positions
tabelle 110 ist ein Speicher für das aufeinanderfolgende Speichern der
Ergebnisse der Standardpositionserfassung auf einer Seite. Die gespeicher
ten Inhalte werden später von der Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111
und der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 abgelesen, wie in Fig. 1
dargestellt.
Wenn sich die singulären Bilder 301, welche Standardmuster im Ein
gangsbild sind, in virtuell der gleichen Position konzentrieren, wird die
Standardmuster-Positionstabelle 110 erzeugt, derart, daß die singulären
Bilder 301 in der Weise verteilt werden, daß sie passende Intervalle bzw.
Abstände im Eingangsbild aufweisen. Bei der ersten Ausführungsform
enthält die Tabelle diejenige Position des Standardmusters, die vom
Mikrocomputer 505 zuletzt darin gespeichert worden ist. Die Tabelle
enthält solange kein weiteres Standardmuster, bis das Muster in einem
gewissen Abstand von den anderen gespeicherten Standardmustern in der
Hauptabtastrichtung oder in der Unterabtastrichtung beabstandet ist.
Wenn die Erfassung der Positionen der Standardmuster auf einer Seite
zu Ende ist, wird die Standardmuster-Positionstabelle 110 veranlaßt, an
die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 und die Bildqualität-Beur
teilungsvorrichtung 112 geliefert zu werden; oder es werden die Aus
gangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 und die Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung 112 veranlaßt, die Standardmuster-Positionstabelle 110 durch
zusehen.
Zurückkommend auf Fig. 1 wird die Konfiguration der ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung weiter unten beschrieben. Die
Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 in der ersten Ausführungsform
führt die Messung auf dem Aufnahmepapier 114 nach der Fixieranord
nung 106 durch. Es beansprucht etwa die Zeit einer Seite für das Bild
der Seite n, das von der optischen Belichtungseinrichtung 103 belichtet
wird, um von der Entwicklung, Übertragung und Fixierung in die Posi
tion der Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 zu gelangen. Wenn der
Anfang des Bildes auf Seite n die Position der Ausgangsbild-Dichte
meßvorrichtung 111 erreicht, hat die Standardmuster-Positionserfassungs
vorrichtung 109 bereits die Musteranpassung der gesamten Seite n been
det, ehe die Standardmuster-Positionstabelle 110 in Fig. 5 komplettiert
worden ist. Die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 sucht nach einer
Ausgangsbildfläche entsprechend dem singulären Bild 301 innerhalb des
Ausgangsbildes 108, und zwar gemäß den Standardmuster-Positionsdaten
der Standardmuster-Positionstabelle 110. Dann liefert die Ausgangsbild-
Dichtemeßvorrichtung 111 die Bilddichtedaten dieses Bereichs an die
Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 als ein gelesenes Singulärbildsignal
116.
Wiederum wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 nachfolgend die Ausgangs
bild-Dichtemeßvorrichtung 111 beschrieben. Die Ausgangsbild-Dichtemeß
vorrichtung 111 mißt die Bilddichte als notwendigen Teil des auf dem
Aufnahmepapier 114 aufgezeichneten Ausgangsbildes 108 unter Benutzung
eines optischen Sensors. Die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111
liefert dann das gemessene Ergebnis als ausgelesenes Singulärbildsignal
116 an die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112. Fig. 6 stellt ein
Blockschaltbild, teilweise in Perspektive, dar, daß die Ausgangsbild-Dichte
meßvorrichtung 111 im einzelnen veranschaulicht. Ein Aufnahmepapier
kopf-Erfassungssensor 601 besteht aus einer Lichtquelle und einem Licht
empfänger. Der Aufnahmepapierkopf-Erfassungssensor 601 erfaßt den
Anfang des Aufzeichnungspapiers 114 der Seite n, die von der Fixier
anordnung 106 ausgegeben wird. Ein Zeilenlesezähler 602 wird dann
gelöscht. Der Zeilenlesezähler 602 zählt ein Zeilen-Lesesynchronisations
signal 603, bestehend aus einem Bezugstakt eines Kristalloszillators, oder
dergleichen, um eine Zeilen-Leseadresse RLAD zu erhalten. Gleichzeitig
löscht das Zeilen-Lesesynchronisationssignal 603 einen Pixel-Lesespeicher
604. Der Pixel-Lesespeicher 604 zählt ein Pixel-Lesesynchronisationssignal
605 bestehend aus dem Bezugstakt des Kristalloszillators, oder derglei
chen, um eine Pixel-Leseadresse RPAD zu erhalten. Ein Komparator 606
vergleicht jeweils entsprechend die RLAD und die RPAD mit der LAD
und der PAD der Standardmuster-Positionstabelle 110, die durch die
Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109 erstellt worden ist. Falls
die Adressen identisch sind, veranlaßt der Komparator 606 einen Puffer
speicher 607, die Dichtedaten des Bereichs des Ausgangsbildes 108
entsprechend dem von der Bilddichte-Meßvorrichtung 608 gelieferten
singulären Bild 301 auszulesen. Es wird hier als Beispiel angenommen,
daß die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 ein linearer CCD-Sensor 608 eines
bekannten mikrooptischen Systems ist, wie in der Figur dargestellt. In
den CCD-Sensor 608 wird das Zeilen-Lesesynchronisationssignal 603 und
das Pixel-Lesesynchronisationssignal 605 eingegeben. Der CCD-Sensor 608
enthält eine Schaltung (nicht dargestellt), um die Bilddichte des Aus
gangsbildes 108 während des Synchronisierens mit diesen Synchronisie
rungssignalen mit einer Rate von 8 Bit (Level 256). Die Lesebreite kann
die Gesamtseite des Ausgangsbildes, oder Teile davon, ausmachen. Zum
Lesen der Teile sollte nur das, an lesbaren Positionen befindliche, singu
läre Bild 301 in die Standardmuster-Positionstabelle 110, dargestellt in
Tabelle 1, eingeschrieben werden, wenn die Standardmuster-Positions
tabelle 110 erstellt wird. Die Leseauflösung des CCD-Sensors 608 ist
vorzugsweise größer als die des Bildaufzeichnungsgerätes. Die erste
Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem mit 1.200 Punkten je Inch
gelesen wird, während der Laserdrucker mit 400 Punkten je Inch liest.
Daher wird das Pixel des Singulärbild-Lesesignals 116 hier Mikropixel
genannt, weil die Größe nur ein Drittel des Pixels des Eingangsbildsi
gnals 107 ist.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht, die das Singulärbild-Lesesignal 116 veran
schaulicht. Die Größe des singulären Bildes 301 beträgt 5×5 Pixel. Die
feinen Pixel 702 von 15×15 können bei einer Auflösung von 1.200
Punkten je Inch erhalten werden, wenn ein Ausgangsbildbereich 701
entsprechend dem singulären Bild 301 mit einer Auflösung gelesen wird,
die 3 mal so groß wie die Auflösung durch die Ausgangsbild-Dichtemeß
vorrichtung 111 ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die bisheri
gen Bildaufzeichnungsgeräte unvermeidlicherweise eine gewisse Abwei
chung der Position des Ausgangsbildbereichs 701, entsprechend dem
singulären Bild 301, von der Position des singulären Bildes 301 mit sich
bringen, das vom Eingangsbildsignal 107 auf dem Ausgangsbild 108 auf
Papier aufgezeichnet wird. Die erste Ausführungsform mißt von den
5×5-Pixeln nur die 3×3-Pixel im singulären Bild 301, um eine fehlerhafte
Entscheidung der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 zu vermeiden,
die später beschrieben wird, selbst wenn die Position maximal um ein
Pixel in der Hauptabtastrichtung und in der Unterabtastrichtung abweicht.
Es werden daher nur 81 Dichtedaten von d11 bis d99 der kleinsten
Pixels 702 in Fig. 7 in den Pufferspeicher 607 eingelesen, ehe sie an die
Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 als Singulärbild-Lesesignal 116
geliefert werden, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Bilddichte-Meßvorrichtung
608 der ersten Ausführungsform besteht aus dem linearen CCD-Sensor
des mikrooptischen Systems. Die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 kann
alternativ aus einem linearen Kontakt-CCD-Sensor bestehen oder aus
einem Laserstrahl, der durch einen Polygonalspiegel abgetastet wird.
Weiter kann die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 alternativ auch in der
Weise aufgebaut sein, daß ein einzelner Laserstrahl oder eine LED als
Lichtquelle benutzt wird, wobei ein einzelner Sensor mit einem Fotode
tektor zum Empfangen von reflektiertem Licht beweglich in der Haupt
abtastrichtung angeordnet ist. Der einzelne Sensor kann in eine Position
bewegt werden, in der die Bilddichte zum Messen gelesen wird. Falls der
einzelne Sensor nicht bewegt werden kann, sollte er so eingestellt wer
den, daß er die linke Seite des Bildes messen kann, welches ein Benut
zer mit hoher Frequenz aufzeichnen kann. Da nur die Zeilenbreiten in
der Unterabtastrichtung gemessen werden können, können in diesem
Falle die senkrechten Zeilenbreiten einschließlich der Standardmuster (2),
(5) und (8) der Fig. 4 nicht direkt gemessen werden. Wie aber in Fig.
15 gezeigt ist, können die Standardmuster (2), (5) und (8) wie folgt
abgeschätzt werden. Die Messung sollte über eine Strecke Ds der Zeilen
breite, in Fig. 4 dargestellt durch das Standardmuster (7) oder (8), unter
45° in Unterabtastrichtung zur horizontalen Richtung, durchgeführt wer
den. Die Strecke Dm der Vertikalzeilenbreite in der Hauptabtastrichtung
sollte auf der Basis der gemessenen Ergebnisse durch Dm = Dss - Ds
berechnet werden. Alternativ sollte die Strecke Dm experimentell er
mittelt werden.
Zurückkommend auf Fig. 1 wird die Konfiguration der ersten Ausfüh
rungsform weiter unten näher beschrieben. Die Bildqualität-Beurteilungs
vorrichtung 112 beurteilt die Bildqualitäten der Standardmuster auf der
Basis der von der Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109
gelieferten Standardmuster-Positionstabelle 110, sowie des von der Aus
gangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 gelieferten Singulärbild-Lesesignals
116. Die Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115 werden an eine Prozeß
steuervorrichtung 113 geliefert.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Tabelle 1 und des Singulärbild-Lesesi
gnals 116, sowie die Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115.
Die erste Ausführungsform definiert die Bildqualität-Beurteilungsergebnisse
115 wie folgt:
Standardmuster (1) in Fig. 4: durchschnittliche Bilddichte J1 = (d11 + d12 +, . . . , + d99)/81.
Standardmuster (2) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J2 = (J21 + J22 +, . . ., + J29)/9;
wobei J2i eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < T und j = 1 bis 9; wobei T eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist.
Standardmuster (3) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J3 = (J31 + J32 +, . . ., + J39)/9;
wobei J3j eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < T und mit i = 1 bis 9; wobei T eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist.
Standardmuster (1) in Fig. 4: durchschnittliche Bilddichte J1 = (d11 + d12 +, . . . , + d99)/81.
Standardmuster (2) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J2 = (J21 + J22 +, . . ., + J29)/9;
wobei J2i eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < T und j = 1 bis 9; wobei T eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist.
Standardmuster (3) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J3 = (J31 + J32 +, . . ., + J39)/9;
wobei J3j eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < T und mit i = 1 bis 9; wobei T eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist.
Darüber hinaus können die Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115 die
Dichteungleichmäßigkeit der Standardmuster (1) und die Zeilenmitten
position sowie die Dichte der Standardmuster (2) und (3) umfassen.
Wie oben beschrieben, mißt die erste Ausführungsform von den 5×5
Pixeln nur die 3×3-Pixel im singulären Bild 301. Die Bildqualität-
Beurteilungsvorrichtung 112 trifft daher keine fehlerhafte Entscheidung,
auch dann nicht, wenn die von der Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung
111 gelesene Position um maximal ein Pixel in der Vertikalen und
Horizontalen abweicht. Als Beispiel besteht das Standardmuster (1) in
Fig. 4 aus einem einfarbigen Bild von 5×5 Pixeln. Das Meßergebnis
liefert das einfarbige Bild selbst dann, wenn die Meßposition in der
Mitte der 3×3 Pixel um maximal ein Pixel in der Vertikalen und
Horizontalen abweicht. Auch beim Standardmuster (2) in Fig. 4 kann die
Messung die vertikale Einzelzeile erfassen, selbst wenn die Meßposition
um maximal ein Pixel in der Vertikalen und Senkrechten abweicht. Da
die Meßposition in der Mitte des 3×3-Pixels keine weiteren darin
befindlichen Pixel aufweist, können die oben beschriebenen Beurteilungs
prozeduren die korrekte Zeilenbreite liefern. Beim Standardmuster (3) in
Fig. 4 erfolgt die Messung in ähnlicher Weise.
Zurückkommend auf Fig. 1 wird die erste Ausführungsform weiter unten
noch ausführlicher beschrieben. Die Prozeßsteuereinrichtung (113) ändert
die Prozeßparameter des Laserdruckers auf der Basis des von der Bild
qualität-Beurteilungsvorrichtung 112 gelieferten Bildqualität-Beurteilungs
ergebnisses 115. Die hauptsächlichen änderbaren Prozeßparameter um
fassen:
Lader 102: Coronadrahtspannung und -Strom sowie Gitterspannung.
Lader 102: Coronadrahtspannung und -Strom sowie Gitterspannung.
Optisches Belichtungssystem 103: Lichtstärkeamplitude, Impulsbreite und
Punktdurchmesser.
Entwicklungsanordnung 104: Menge der Tonerzufuhr und Entwicklungsvor
spannungen, Wechselstrom und Gleichstrom.
Übertragungsanordnung 105: Coronadrahtspannungen, Wechselstrom und
Gleichstrom.
Fixieranordnung 106: Walzentemperatur, Geschwindigkeit und Druck.
Bei der ersten Ausführungsform wird ein Druckexperiment durchgeführt,
wobei die vorerwähnten Prozeßparameter im voraus in variablen Berei
chen geändert werden. Die Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115 (J1, J2
und J3) können von ihren gewünschten Werten (J1 ref, J2 ref und J3
ref) abweichen. Um sie auf die gewünschten Werte (J1 ref, J2 ref und
J3 ref) zurückzuführen, enthält der Mikrocomputer eine Tabelle, die im
voraus in einem seiner Speicher erstellt wurde. Die Tabelle weist Setz
werte für die Prozeßparameter auf. Bei der ersten Ausführungsform als
Beispiel wird die Tabelle in Form einer Steuerdeterminante gespeichert,
wie die Gleichung 1 unten anzeigt. Die Prozeßparameter werden sequen
tiell auf der Basis der Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115 und der
gewünschten Bildqualitätswerte geändert.
wobei p1′, p2′ bis pn′ Prozeßparametervektoren vor der Änderung, und
p1, p2 bis pn Prozeßparametervektoren nach der Änderung sind; wobei
a11 bis an3 die Steuerdeterminanten; J1, J2 und J3 die Bildqualität-
Beurteilungsergebnisvektoren; und J1 ref, J2 ref und J3 ref die gewünsch
ten Bildqualität-Wertedetektoren sind.
Wenn für die sequentielle Änderung ein Zeilenspeicher und ein Seiten
speicher vorgesehen sind, um die Prozeßparameter synchron mit der
Position der fotosensibilisierenden Trommel 101 zu speichern, können die
Prozeßparameter unabhängig von der sich ändernden Position der foto
sensibilisierenden Trommel 101 gesteuert werden. Für die Steuerung in
der Hauptabtastrichtung können die Prozeßparameter nur für das optische
Belichtungssystem 103 geändert werden.
Die erste Ausführungsform mißt das endgültige Bild nach dem Fixieren.
Dies ermöglicht die Bildqualitätskontrolle bei jedem Standardmuster und
bei jeder Aufnahmeposition auch der fotosensibilisierenden Trommel 101.
Die sich ergebende Ausgangsbildqualität kann stabil gemacht werden. Die
Bildqualitätmessung durch das oben beschriebene Verfahren zur Bildung
der Exklusivstandardmuster können zur Einschaltzeit oder durch Drucken
einer bestimmten Anzahl von Blättern hergestellt werden. Während des
Druckens findet der Betrieb der Ausführungsform immer statt. In Kom
bination mit diesen Operationen kann ein Bildmuster, das der Benutzer
nur selten druckt, durch die Technik der ersten Ausführungsform in
langen Intervallen hinsichtlich des Bildes korrekt korrigiert werden. Ein
Bildmuster, das der Benutzer häufig druckt, kann durch die Technik der
ersten Ausführungsform immer feinadjustiert werden. Auch kann ein
Versagen erfaßt werden. Die erste Ausführungsform macht es möglich,
ein wie beschrieben hoch entwickeltes Steuersystem aufzubauen.
Falls die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109 nicht irgend
eines der gespeicherten Standardmuster auffinden kann, erfaßt eine
BiIddichte-Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) das gesamte Bild. Die
Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109 entnimmt ein Muster,
das am meisten verwendet wird. Das Muster wird zeitweilig als Tempo
ralstandardmuster gespeichert. Der zeitweilige Speicherungszustand wird
durch einen Anzeiger angezeigt, falls der Anzeiger dem Bildaufzeich
nungsgerät hinzugefügt wird. Die Anzeige fragt den Benutzer, ob die
zeitweilige Speicherung regulär gespeichert werden soll, oder nicht. Um
dies zu erreichen, sollte der Benutzer eine reguläre Speicheranweisung
geben. (Die reguläre Speicheranweisung kann mit einem Speichersetz
knopf auf einer Tastatur, oder mit einer ähnlichen Eingabeeinrichtung
erteilt werden, wenn sie für das Bildaufzeichnungsgerät vorgesehen ist.)
Das neu gespeicherte reguläre Muster kann ab der nächsten Anweisung
benutzt werden.
Falls die Bildqualität nicht bis auf einen gewissen Zustand verbessert
werden kann, selbst wenn die Prozeßparameter geändert werden, um auf
der Basis der Ergebnisse der Bildqualitätsmessung geändert zu werden,
sollte eine Betriebslebensdauer-Beurteilungsvorrichtung hinzugefügt werden,
die feststellen kann, daß die Dauer eines Teils des Prozesses endet. Die
Betriebslebensdauer-Beurteilungsvorrichtung kann frühzeitig eine Ver
schlechterung oder einen Mangel des Entwicklers, oder eine Verschlechte
rung des Fotosensibilisierers erfassen, ehe der Benutzer durch ein Signali
sationsmittel informiert wird. Dies kann ein vergebliches Drucken verhin
dern, wodurch der Gebrauchswirkungsgrad gesteigert wird.
Die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 kann auch an verschiedenen anderen
Positionen plaziert werden. Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild, das die
Konfiguration einer anderen Bilddichte-Meßvorrichtung veranschaulicht.
Die Bilddichte-Meßvorrichtungen 608 werden auf dem Aufnahmepapier
114 (1401) direkt hinter der Fixieranordnung 106 sowie auf der fotosensi
bilisierenden Trommel 101 (1402) direkt hinter der Entwicklungsanord
nung 104 plaziert. Darüber hinaus kann die Bilddichte-Meßvorrichtung
auf der Fotosensibilisierungstrommel 101(1403) und auf dem Aufnahme
papier 114 (1404) direkt hinter der Übertragungsanordnung 105 sowie auf
einer Heizwalze (1405) direkt hinter der Fixieranordnung 106 plaziert
werden. Die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 kann durch eine Oberflächen
potential-Meßvorrichtung hoher Auflösung ersetzt werden. Die Vorrichtun
gen sollten auf der Fotosensibilisierungstrommel 101 (1402) und (1406)
plaziert werden. Die Oberflächenpotential-Meßvorrichtungen leiden unter
einer geringen Auflösung. Ein Versuch der Erfinder hat gezeigt, daß die
Auflösung etwa 100 betrug {SYMBOL 109 f "Symbol"}m. Die Vor
richtungen sind für einfarbig schwarze und weiße Muster sowie Halbton
standardmuster erhältlich. Sie können aber nicht bei dünnzeiligen Mu
stern verwendet werden.
Die nachfolgende Beschreibung erläutert im einzelnen weitere Ausfüh
rungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
die Fig. 8 bis 11 der beigefügten Zeichnungen. Fig. 8 zeigt ein Block
schaltbild, das die Konfiguration einer zweiten Ausführungsform veran
schaulicht. Die zweite Ausführungsform verwendet einen bekannten
Farblaserdrucker 801 als Beispiel für das Bildaufzeichnungsgerät. Der
Farblaserdrucker 801 unterscheidet sich vom Monochromlaserdrucker der
Fig. 1 hauptsächlich dadurch, daß es vier Entwicklungsanordnungen 104
gibt, nämlich die Anordnung 104c für Cyan, 104m für Magenta, 104y für
Gelb und 104k für Schwarz. Weiter gibt es einen Übertrager 802. Das
Eingangsbildsignal 107 weist gewöhnlich vier Farbsignale auf, nämlich
Cyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K, die nacheinander für vier
Monochromseiten ausgesandt werden. Der Farblaserdrucker 801 erzeugt
Farbtonerbilder auf einer fotosensibilisierenden Trommel 101, während er
nacheinander auf der Basis der Farbsignale auf die Entwicklungsanord
nungen 104 umschaltet. Der Farblaserdrucker 801 speichert dann die
Farbbilder auf dem Übertrager 802 ohne Positionsabweichung. Nachdem
die vier Farbbilder gespeichert sind, überträgt ein Transferprozeß 105 die
vier Farbbilder gleichzeitig auf das Aufnahmepapier 114. Schließlich
fixiert ein Fixierungsprozeß 106 die Bilder, um ein Ausgangsfarbbild 108
zu erhalten.
Was die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109 und die Aus
gangsbild-Dichteerfassungsvorrichtung 111 anbetrifft, führen sie vier mal,
für die vier Farben, den gleichen Prozeß durch wie bei der ersten Aus
führungsform. Die von der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 gelie
ferten Bildqualität-Beurteilungsergebnisse 115 sind wie folgt definiert:
Standardmuster (1) in Fig. 4: durchschnittliche Bilddichte J1 = (d11 + d12 +, . . . , + d99)/81.
Standardmuster (2) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J2 = (J21 + J22 +, . . . , + J29)/9;
wobei J2i eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < Tk, sowie j = 1 bis 9; wobei Tk eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist, die für jede Farbe der Messung unterschiedlich ist; und k ist c (Cyan), in (Magenta), oder y (Gelb).
Standardmuster (3) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J3 = (J31 + J32 +, . . . , + J39)/9;
wobei J3j eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < Tk; sowie i = 1 bis 9, wobei Tk eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist, die für jede Farbe der Messung unterschiedlich ist; und k ist c (Cyan), m (Magenta), oder y (Gelb).
Standardmuster (1) in Fig. 4: durchschnittliche Bilddichte J1 = (d11 + d12 +, . . . , + d99)/81.
Standardmuster (2) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J2 = (J21 + J22 +, . . . , + J29)/9;
wobei J2i eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < Tk, sowie j = 1 bis 9; wobei Tk eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist, die für jede Farbe der Messung unterschiedlich ist; und k ist c (Cyan), in (Magenta), oder y (Gelb).
Standardmuster (3) in Fig. 4: durchschnittliche Zeilenbreite J3 = (J31 + J32 +, . . . , + J39)/9;
wobei J3j eine Zahl von dÿ ist, mit dÿ < Tk; sowie i = 1 bis 9, wobei Tk eine Schwellenwertdichte zur Bestimmung der Zeilenbreite ist, die für jede Farbe der Messung unterschiedlich ist; und k ist c (Cyan), m (Magenta), oder y (Gelb).
Die Prozeßsteuervorrichtung 113 weist Speicher zum Speichern der
Prozeßparameter für die Farben eines optischen Belichtungssystems 103
und die Entwicklungsanordnung 104 auf. Die Prozeßparameter können
bei jeder Farbe geändert werden.
In Bezug auf die zweite Ausführungsform sei darauf hingewiesen, daß,
wie für eine Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 in der Figur darge
stellt, eine Bilddichte-Meßvorrichtung 803 auf der Fotosensibilisiertrommel
101 direkt hinter der Entwicklungsanordnung 104 plaziert ist, und zwar
zusätzlich zu einer Bilddichte-Meßvorrichtung 608, die hinter der Fixier
anordnung 106 plaziert ist, welche bei der vorhergehenden ersten Aus
führungsform dargestellt ist. Der Grund dafür besteht darin, daß weil der
Übertrager 802 und das Aufnahmepapier 114 die Farbtonerbilder auf sich
gespeichert tragen, die in der ersten Ausführungsform beschriebene
Bildqualität-Meßvorrichtung für jede einzelne Farbe nicht benutzt werden
kann. Die Messung kann bei jeder Farbe auf der Fotosensibilisiertrommel
101 direkt hinter der Entwicklungsanordnung 104 durchgeführt werden.
Das schwarze Tonerbild kann jedoch nicht gemessen werden, da die
Oberfläche der Fotosensibilisiertrommel 101 einen niedrigen Reflexions
faktor besitzt. In diesem Falle sollte das schwarze Tonerbild durch die
Bildqualität-Meßvorrichtung 608 direkt hinter der Fixieranordnung 106
gemessen werden, wenn die einzelne schwarze Farbe gedruckt wird. Da
das Drucken mit der einzelnen schwarzen Farbe häufig vorkommt und
sogar der Farblaserdrucker 801 dieselbe auf das Aufnahmepapier 114
durch einmaliges Wenden des Übertragers 802 überträgt, kann das
einzelne Schwarzdrucken erfaßt werden.
Die zweite Ausführungsform kann die Bildqualität von Vollfarbdruckern
steuern. Weiter kann die zweite Ausführungsform von einem Monochrom
sensor für die Bilddichte-Meßvorrichtung 803 Gebrauch machen, da die
Aufnahmereihenfolge im voraus bekannt ist. Dies ist wirtschaftlich.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 9 näher beschrieben. Fig. 9 zeigt
ein Blockschaltbild, das die Konfiguration der dritten Ausführungsform
veranschaulicht. Die dritte Ausführungsform benutzt einen bekannten
Farblaserdrucker 901 als Beispiel des Bildaufzeichnungsgerätes, wie in
Fig. 8. Für die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 der dritten Aus
führungsform ist die Bilddichte-Meßvorrichtung 803 auf der Oberfläche
der Fotosensibilisiertrommel 101 gemäß Fig. 8 der zweiten Ausführungs
form nicht vorgesehen. Bei der dritten Ausführungsform mißt eine Bild
dichte-Meßvorrichtung 608 direkt hinter einer Fixieranordnung 106 die
singulären Bilder entsprechend den Standardmustern aller Farben. Die
Fixieranordnung 106 muß daher das Bild messen, das bereits die Farb
toner gemischt aufweist. Ein von einem Regler 902 eingespeistes Ein
gangsbildsignal 107 weist, wie früher beschrieben, vier Farbsignale Cyan
C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K auf, die nacheinander für vier
Monochromseiten geliefert werden. Die dritte Ausführungsform weist vier
Bildsignalleitungen 903 auf, die vom Regler 902 zum Farblaserdrucker
901 führen, und sie weist eine Standardmuster-Positionserfassungsvor
richtung 109 anstelle der früheren Einzelbild-Signalleitung auf. Die dritte
Ausführungsform arbeitet nicht in der Weise, daß nur das erste Farb
signal, beispielsweise Cyan C, des Eingangsbildsignals 107 an den Farb
laserdrucker 901 und die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung
109 geliefert wird und die erste Farbe aufgenommen wird. Statt dessen
werden alle vier Bildsignale 903 der vier Farben Cyan C, Magenta M,
Gelb Y und Schwarz K an die genannten Gerätekomponenten zur
gleichen Zeit geliefert. Ein optisches Belichtungssystem 103 wählt eines
der Farbbildsignale innerhalb des Eingangsbildsignals 903 aus, um es vor
der Belichtung aufzuzeichnen. Die Standardmuster-Positionserfassungsvor
richtung 109 ist daher so konstruiert, daß sie vier Farbbildsignale gleich
zeitig behandelt. Die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109
weist vier Pufferspeicher für Cyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz
K statt des einen Pufferspeichers der Fig. 2 auf. Das in Fig. 3 darge
stellte singuläre Bild 301 wird an eine in Fig. 11 gezeigte Templatanpas
sungsschaltung als singuläres CMYK-Bild 1101 mit den CMYK-Daten
geliefert. Entsprechend sind Standardmustertemplate für die vier Farben
vorgesehen. Die Templatanpassungsschaltung der Fig. 11 besitzt insgesamt
12 Standardmustertemplate, und zwar drei Typen (einfarbiges Bild,
einzelne vertikale Zeile, und einzelne horizontale Zeile) mal vier Farben
(C, M, Y und K). Fig. 10 stellt Muster dar, die Beispiele für die Stan
dardmustertemplate veranschaulichen. Fig. 10 (1) zeigt ein einfarbiges
C-Bild; (2) stellt eine einzelne vertikale M-Zeile dar; und (3) stellt eine
einzelne waagrechte Y-Zeile dar. Ein Ziel der dritten Ausführungsform
besteht darin, die Bildqualitäten der Basisstandardmuster zu steuern,
wobei die Standardmuster sämtlich einfarbig sind. Es ist leicht, auch
Standardmuster aus gemischten Farben zu bilden, wie etwa Rot R, Grün
G und Blau B, und zwar nur durch Wechseln der Template. Dies
ermöglicht die Erfassung der Farbdaten enthaltenden Standardmuster aus
dem vollfarbigen Eingangsbild 903. Als Ergebnis kann eine Standardmu
ster-Positionstabelle 110 erhalten werden, die die Farbdaten enthält.
Die dritte Ausführungsform kann eine exakte und substantielle Messung
durchführen, da sie ein fixiertes Ausgangsbild wie dasjenige mißt, das
man tatsächlich betrachtet. Die dritte Ausführungsform kann auch die
Bildqualität der gemischten Bilder, wie etwa RGB, wie auch der einzel
nen Farbsignale CMYK steuern.
Weiter können Positionsabweichungen der Bildfarben in der unten be
schriebenen Weise beseitigt werden. Die dritte Ausführungsform kann die
Standardmuster monochromer einzelner, vertikaler Zeilen und einzelner
horizontaler Zeilen der Farben (CMYK) aus dem vollfarbigen Eingangs
bild 903 erfassen. Die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 mißt das
fixierte vollfarbige Eingangsbild 903. Eine Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung 112 beurteilt die Zeilenmittenpositionen der monochromen,
einzelnen vertikalen Zeilen und einzelnen horizontalen Zeilen der Farben
vor dem Messen der vertikalen und horizontalen Positionsabweichungen
der Farbbilder unter Bezugnahme auf die Mittenpositionen. Das optische
Belichtungssystem 103 dient zum Justieren der Belichtungspositionen der
Farbbilder. Somit können die Positionsabweichungen der Bildfarben
beseitigt werden. Fig. 16 zeigt Diagramme, die ein Beispiel für die
Beseitigung von Positionsabweichungen veranschaulichen. Zuerst erfaßt die
Standardmuster-Positionserfassungsschaltung 109 die Mittenpositionen der
horizontalen Cyan-Zeile 161 und der horizontalen Magenta-Zeile 162 im
gleichen Bild. Aus dem Unterschied der Zeilenadressen LAD wird ein
idealer Abstand Lsm berechnet. Zweitens erfaßt die Ausgangsbild-Dichte
meßvorrichtung 111 einen aktuellen Abstand 1-5. Die Bildqualität-Beur
teilungsvorrichtung 112 berechnet die Positionsabweichung Ds in der
Unterabtastrichtung, d. h., deren Unterschied (Ls - Lsm). In entsprechen
der Weise wird die Positionsabweichung Dm in der Hauptabtastrichtung
unter Bezugnahme auf die Mittenpositionen der vertikalen Cyan-Zeile
165 und der vertikalen Magenta-Zeile 166 im gleichen Bild berechnet.
Die Prozeßsteuervorrichtung 113 steuert einen Regler so, daß er die
Lesepositionen des Reglers 902 von jeder Farbe in der Hauptabtastrich
tung und in der Unterabtastrichtung justiert. Dies ermöglicht es, stets die
Positionsabweichungen der Farben zu überwachen und zu justieren. Die
Bilddichte-Meßvorrichtung 608 der dritten Ausführungsform besitzt ein
hohes Auflösungsvermögen und verursacht niedrige Kosten, da sie mono
chrom ausgebildet werden kann. Die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 kann
alternativ in der Weise aufgebaut werden, daß ein einzelner Laserstrahl
bzw. eine LED als Lichtquelle benutzt wird, und daß ein einzelner
Sensor mit einem Fotodetektor zum Empfangen reflektierten Lichtes
beweglich in der Hauptabtastrichtung plaziert wird. Der einzelne Sensor
kann in eine Position bewegt werden, in der die Bilddichte zum Messen
gelesen wird. Falls der einzelne Sensor nicht bewegt werden kann, sollte
er so eingestellt werden, daß er die linke Seite des Bildes messen kann,
welche ein Benutzer häufig aufzeichnen kann. Da nur die Positionsabwei
chung in der Unterabtastrichtung gemessen werden kann, kann in diesem
Falle die Positionsabweichung in der Hauptabtastrichtung nicht direkt
gemessen werden. Wie aber in Fig. 16 gezeigt ist, kann die Positions
abweichung in der Hauptabtastrichtung in folgender Weise abgeschätzt
werden. Es muß eine Messung der Positionsabweichung Dss der unter
45° zur horizontalen Richtung schräg in die Unterabtastrichtung verlaufen
den Zeilenbreite durchgeführt werden. Fig. 16 zeigt Diagramme, die ein
Beispiel der Beseitigung der Positionsabweichungen veranschaulicht.
Zunächst erfaßt die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung 109 die
Mittenpositionen der schrägen Cyan-Zeile 163 und der schrägen, horizon
talen Magenta-Zeile 164 im gleichen Bild. Aus dem Unterschied der
Zeilenadressen LAD wird ein idealer Abstand Lssm berechnet. Zweitens
erfaßt die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 den aktuellen Abstand
Lss. Die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 berechnet die Positions
abweichung Dss in der Unterabtastrichtung, d. h. den Unterschied zwi
schen ihnen (Lss - Lssm). Die Positionsabweichung Dm in der Haupt
abtastrichtung sollte anhand der Formal Dm = Dss - Ds berechnet oder
durch Experiment ermittelt werden.
Wenn die Bilddichte-Meßvorrichtung 608 aus einer bekannten Farb-CCD
besteht, können für jedes Standardmuster Farbdaten erhalten werden.
Dies ermöglicht es, bei jedem Standardmuster eine Farbumwandlung und
eine Korrektur {SYMBOL 103 f "Symbol"} durchzuführen. Die genannte
Farbumwandlung und die Korrektur {SYMBOL 103 f "Symbol"} werden
ohne Bezugnahme auf das Bildmuster durchgeführt. Damit der Farb
drucker die durch die RGB-Daten spezifizierte Farbe reproduziert, muß
die Farbe beispielsweise in CMYK-Daten umgewandelt werden, welche
Basisfarben für den Farbdrucker sind, und zwar durch die Farbumwand
lung und Korrektur {SYMBOL 103 f "Symbol"}. Beim Stande der
Technik wurden die Standardmuster einfarbiger Bilder einzeln ohne
Bezugnahme auf ein Bildmuster umgewandelt, obwohl die Standardmuster
von Einzelfarben auf der Fotosensibilisiertrommel 101 vorhanden sind
und eine Umwandlungsgleichung anschließend aktualisiert wird. Die
Umwandlungsgleichung zum Schreiben des einfarbigen Bildes muß jedoch
durch eine Gleichung für eine dünne Zeile ersetzt werden. Die dritte
Ausführungsform überprüft die Farbentwicklungen der Standardmuster und
aktualisiert die Umwandlungsgleichungen für die Farbumwandlung und die
Korrektur {SYMBOL 103 f "Symbol"}, um eine genauere Farbwieder
gabe zu erzielen.
Der nachfolgende Text beschreibt im einzelnen eine vierte Ausführungs
form gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig.
12 und 13. Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht, welche die Struktur der
Fixieranordnung 106 für den Fixierprozeß veranschaulicht. Die Fixier
anordnung 106 schmilzt den unfixierten Toner 1201 auf dem Aufnahme
papier 114 durch Wärme und Druck, um ihn auf dem Aufnahmepapier
114 zu verfestigen. Die dem unfixierten Toner 1201 zugeführte Wärme
muß optimal sein. Die Wärme führt zu Versetzungen, wenn sie zu stark
oder zu schwach ist. Die Versetzung führt dazu, daß Teilchen des im
Fixierprozeß geschmolzenen Toners auf der Heizwalze 1201 angeheftet
werden, die im Inneren eine Wärmequelle enthält. Die Heizwalze 1201
mit dem daran anhaftenden Toner wird durch einen Reiniger 1203
gesäubert, der um die Heizwalze herum montiert ist. Die Teilchen auf
der Heizwalze laufen aber ein mal um, ehe sie erneut am Aufnahmepa
pier 114 angeheftet werden. Die Versetzung ist ein fataler Defekt des
Druckers, da sie nicht nur die Dichte des Bildes verringert, indem sie
den Toner außer Berührung mit der Heizwalze 1201 bringt, sondern sie
verursacht auch das Anhaften des versetzten Toners durch die Heizwalze
und führt so zu einem Fehldruck. Die Versetzung fällt je nach dem
Maschinenmodell und der Art des Bildes verschiedenartig aus, beispiels
weise erscheint sie eher in einer horizontalen Zeile als in einer ver
tikalen Zeile oder auf einer bestimmten Zeilenbreite. Fig. 13 zeigt ein
Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Versetzungs- bzw. Offset-
Meßvorrichtung veranschaulicht. Die Standardmuster-Positionserfassungsvor
richtung 109 enthält geringerwertige Muster als Standardmuster, die
meistens die Versetzung herbeiführen. Die Standardmuster-Positionserfas
sungsvorrichtung 109 erfaßt die geringerwertigen Muster aus dem Ein
gangsbildsignal 107, ehe sie die Musterposition einer Einfarben-Weißmu
ster-Beurteilungsvorrichtung 1301 anzeigt. Die Einfarben-Weißmuster-
Beurteilungsvorrichtung 1301 entnimmt dem Eingangsbildsignal 107 ein
singuläres Bild in einer Position stromabwärts der Umfangslänge der
Heizwalze in der Musterposition. Wenn das singuläre Bild dem Ein
farben-Weißbildmuster angehört, wird diese Position der Ausgangsbild-
Dichtemeßvorrichtung 111 als ein Offset-Vermessungsabschnitt angezeigt.
Die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 mißt die Dichten des Offset-
Messungsabschnittes des durch einen Laserdrucker 1302 aufgezeichneten
Ausgangsbildes 108. Die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 benutzt
den Dichtemittelwert der Dichten. Falls die Durchschnittsdichte dichter
als die gewöhnliche Einfarben-Weißbilddichte ist, entscheidet die Bildqua
lität-Beurteilungsvorrichtung 112, daß ein Offset bzw. eine Versetzung
stattfindet. Die vierte Ausführungsform kann qualitativ nur die Versetzung
messen, ohne daß sie durch die anderen Prozesse beeinflußt wird. Er
scheinungen, die denen der Versetzung ähnlich sind, umfassen die
schlechte Löschung der Standardmuster-Positionstabelle 110 und den
Übertrager 802 sowie die Speicherwirkung der Fotosensibilisiertrommel
101. Das schlechte Löschen ist eine Erscheinung, die wie folgt auftritt.
Das Tonerbild auf der Standardmuster-Positionstabelle 110 oder dem
Übertrager 802 wird vollständig übertragen. Das verbleibende Bild kann
nicht vollständig vom Löscher beseitigt werden. Falls der verbleibende
Bildabschnitt im nächsten Belichtungsprozeß im optischen Belichtungs
system 103 zu einer zu belichtenden Fläche wird, gleich dem einfarbigen
Schwarz oder dem Halbton, kann die Belichtung nicht ganz so durch
geführt werden, daß die Fläche in ihrer Dichte abgeschwächt wird. Die
Speicherwirkung besteht in der Erscheinung, daß die Wirkung des auf
die Fotosensibilisiertrommel 101 aufgeschriebenen, elektrostatisch latenten
Bildes elektrisch nicht vollständig gelöscht wird, sondern im nächsten
elektrostatisch latenten Bild erscheint. Die vierte Ausführungsform kann
die schlechte Löschung der Speicherwirkung messen und in entsprechen
der Weise die Heizwalze durch die Fotosensibilisiertrommel 101 oder
den Übertrager 802 ersetzen. Die sich ergebenden Daten können benutzt
werden, um die schlechte Löschung und den Speichereffekt zu korrigieren
und einen Alarm auszulösen.
Nachfolgend wird eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 17 und 18 sowie die Tabel
le 3 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform, die durch Fig. 8
dargestellt wird, erzeugte die Standardmuster-Positionserfassungsvorrichtung
109 die in Tabelle 1 dargestellte Standardmuster-Positionstabelle 110. Das
üblicherweise aufgezeichnete Eingangsbildsignal 107 enthält jedoch eine
große Anzahl von einfarbigen Weißmustern, die in Fig. 4 (4) dargestellt
sind. Die zur Bewertung des einfarbigen Weiß benutzte Nebeldichte ist
gewöhnlich sehr gering, wobei der Nebel eine Erscheinung dafür ist, daß
wenig Toner auf Bereichen haftet, auf denen der Toner von sich aus
nicht haften soll. Wenn das singuläre Bild 301 gemessen wird, wird
daher der Fehler so groß, daß die passende Bildqualitätsteuerung schwie
rig wird. Diese Schwierigkeit kann durch Messen der Dichten des ein
farbigen Weiß auf großer Fläche gelöst werden, ehe der Durchschnitt der
Dichten gebildet wird. Indessen ist die Technik des Akkumulierens der
Positionen der singulären Bilder 301, eines nach dem anderen, in der
Standardmuster-Positionstabelle 110 nicht, wie bei der zweiten Ausfüh
rungsform, effizient; sie nimmt eine lange Prozeßdauer in Anspruch und
benötigt eine große Speicherkapazität. Daher erzeugt die fünfte Aus
führtungsform eine Standardmuster-Frequenztabelle gemäß der Tabelle 3
anstelle der Standardmuster-Positionstabelle 110 gemäß Tabelle 1.
Das heißt, daß die auftretenden Frequenzen der Standardmuster in Fig.
4 gezählt werden. Die Ergebnisse werden der Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung 112 zugeführt. Die Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111
erzeugt ein sog. Histogramm der Frequenzdaten von jeder Helligkeit oder
Dichte. Die Ergebnisse werden der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung
112 zugeführt. Fig. 17 zeigt Kurven, die ein Beispiel der Frequenzdaten
der Helligkeit veranschaulichen. Falls in der Figur die Standardmuster-
Frequenztabelle des gemessenen Bildes hauptsächlich eine einfarbige
Weißzone von 80%, eine einfarbige Schwarzzone von 15% und weitere
Zonen von weniger als 5% enthält, gilt:
100·(N1 + N4)/Nt < 95;
wozu die Symbole in Tabelle 3 angegeben sind.
Die von der Ausgangsbild-Dichtemeßvorrichtung 111 ausgegebenen
Frequenzdaten jeder Helligkeit, wie sie in Fig. 17 dargestellt sind, ver
teilen sich nach zwei Extremen hin um einen hellen, einfarbigen, weißen
Helligkeitsbereich sowie um einen dunklen, einfarbigen, schwarzen Hellig
keitsbereich. Die dünne Kurve in der Figur zeigt ein Bild hoher Qualität
und geringer Nebeldichte an, während die dicke Kurve ein Bild geringer
Qualität und hoher Nebeldichte anzeigt. Die Bildqualität-Beurteilungsvor
richtung 112 mißt die Nebeldichte gemäß der folgenden Praxis.
Die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung 112 mißt die Nebeldichte aus der
Frequenzverteilung um den einfarbigen, weißen Helligkeitsbereich herum.
Die fünfte Ausführungsform schätzt die Nebeldichte aus dem Verhältnis
der Gesamtfrequenz N(128-252) der Helligkeit von 128 bis 252, bis zur
Gesamtfrequenz N(128-255) der Helligkeit von nicht unter 128. Das
heißt, daß die Nebeldichte gegeben ist durch:
N(128-252)/N(128-255).
In ähnlicher Weise wird die Dichteungleichmäßigkeit im einfarbigen,
schwarzen Bereich aus der Frequenzverteilung um den einfarbigen,
schwarzen, Helligkeitsbereich gemessen. Die dünne Kurve in Fig. 17 zeigt
beim einfarbigen Schwarz ein Bild hoher Qualität und geringer Dichteun
gleichmäßigkeit an, während die dicke Kurve ein Bild geringer Qualität
und starker Dichteungleichmäßigkeit im einfarbigen schwarzen Bereich
anzeigt. Ein Peak der einfarbigen Schwarzhelligkeit des Bildes hoher
Qualität mit geringer Dichteungleichmäßigkeit besitzt eine Helligkeit von
25. Die Dichteungleichmäßigkeit ist im allgemeinen eher im hohen
Helligkeitsbereich verteilt als im Peak konzentriert. Die fünfte Ausfüh
rungsform gibt die Dichteungleichmäßigkeit im einfarbigen Schwarz durch
das Verhältnis der Gesamtfrequenz N(28-127) der Helligkeit von
28-127 zur Gesamtfrequenz N(0-127) der Helligkeit von nicht größer als
127 wieder. Das heißt, daß die Dichteungleichmäßigkeit im einfarbigen
Schwarz gegeben ist durch:
N(28-127)/N(0-127).
Das Bildqualität-Beurteilungsergebnis 115 wird an die Prozeßsteuervor
richtung 113 geliefert. Die Beschreibung der Prozeßsteuervorrichtung 113
entfällt, weil sie die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist.
Wie bisher beschrieben betrifft die fünfte Ausführungsform die Messun
gen zum Ermitteln der Durchschnittswerte der Nebelkonzentrationen und
der Dichteungleichmäßigkeiten jeweils im einfarbigen Schwarz im gesam
ten Bild, welche änderungsmäßig geringfügig in den singulären Flächen
sind. Die Ausführungsform ermöglicht es daher, die Bildqualität mit
hoher Genauigkeit zu messen. Die Messungen können benutzt werden,
um die hohe Bildqualität zu erreichen. Die anderen zu messenden
Standardmuster umfassen das einfarbige Schwarz und den Halbton der
Farben.
Es gibt ein bekanntes Verfahren zum vorherigen Ermitteln der beim
Drucken verbrauchten Tonermenge durch Zählen der Anzahl der schwar
zen Pixel des Eingangsbildsignals 107. Das Verfahren kann jedoch nicht
die genaue Menge des verbrauchten Toners vorher ermitteln, weil sich
die Menge des Toners, der an einem einzelnen Pixel haftet, mit dem
Bildmuster ändert. Wenn die fünfte Ausführungsform von der in Tabelle
3 wiedergegebenen Standardmuster-Frequenzliste Gebrauch macht, kann
die genaue Menge des verbrauchten Toners vorher ermittelt werden.
Als erstes wird die Menge des am einzelnen Pixel anhaftenden Toners
im voraus für jedes Standardmuster gemessen. Es habe die Menge K
mg/Pixel des an einem einzelnen Bildelement bzw. Pixel des einfarbigen
Schwarzbildes den Wert 1. Weiter möge Tci das Verhältnis der Menge
des am einzelnen Pixel der anderen Standardmuster haftenden Toners
zur Menge K mg/Pixel sein, wobei i die Standardmusterzahl in Fig. 4
ist. Das Verhältnis Tci ist beim einfarbigen Schwarzbild klein, während
es bei der Zeilenfigur groß ist. T mg möge die Tonermenge je Bild
bezeichnen. Die Menge T mg ist gegeben durch:
T = Nt·K·(R1 + R2·Tc2 + R3·Tc3 + . . . );
wobei Ri = Ni/Nt ist. Die Gleichung ermöglicht es, die genaue Menge
des für jedes Bild verbrauchten Toners im voraus zu kennen. Die genaue
Vorauskenntnis ermöglicht die Zufuhr des Toners so zutreffend einzurich
ten, daß ein Bild hoher Qualität erhalten wird.
Wie bisher im einzelnen beschrieben worden ist, kann die vorliegende
Erfindung die Bildqualität der am häufigsten gewünschten Muster messen,
ohne die Standardmuster zum Messen der Bildqualität der am häufigsten
gewünschten Muster zu erzeugen, um eine Bewertung mit dem Tonerbild
durchzuführen. Die vorliegende Erfindung spart daher an Toner, Papier
und Reiniger, und sie erfordert nicht die Einhaltung spezifischer Zeiten
für die Messungen. Die vorliegende Erfindung kann auch Farbbilder
messen und zu korrigierende Farbabweichungen und Positionsverschiebun
gen erfassen. Weiter kann die vorliegende Erfindung das Standardmuster
vor der Mustererkennung erfassen, um das Offset des Fixierprozesses und
des Speichereffektes des Fotosensibilisierers zu messen.
Claims (13)
1. Bildaufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen eines sichtbaren Bildes auf
einem Aufzeichnungsmedium durch sukzessives Eingeben von ein Bild
bildenden Bildsignalen, aufweisend:
eine Standardmuster-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von vorbe stimmten Einfarben-Standardmustern aus den Eingabebildsignalen;
eine Bilddichte-Meßvorrichtung zum Messen der Dichte des von dem Bildaufzeichnungsgerät aufgezeichneten Ausgangsbilds;
eine Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung zum Beurteilen der Bildqualität des jedem Standardmuster entsprechenden Ausgangsbilds der Bilddichte-Meßvorrichtung; und
eine Prozeßsteuervorrichtung zum Entscheiden über die Prozeßparameter auf der Basis von Signalen, die von der Bildqualität-Beurteilungsvor richtung vor der Steuerung der Bildqualität des Ausgangsbilds unter Benutzung der Prozeßparameter ausgegeben werden.
eine Standardmuster-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von vorbe stimmten Einfarben-Standardmustern aus den Eingabebildsignalen;
eine Bilddichte-Meßvorrichtung zum Messen der Dichte des von dem Bildaufzeichnungsgerät aufgezeichneten Ausgangsbilds;
eine Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung zum Beurteilen der Bildqualität des jedem Standardmuster entsprechenden Ausgangsbilds der Bilddichte-Meßvorrichtung; und
eine Prozeßsteuervorrichtung zum Entscheiden über die Prozeßparameter auf der Basis von Signalen, die von der Bildqualität-Beurteilungsvor richtung vor der Steuerung der Bildqualität des Ausgangsbilds unter Benutzung der Prozeßparameter ausgegeben werden.
2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung die Standardmuster aus den
Eingangsbildsignalen erfaßt, um die Positionen der Standardmuster im
Bild auszugeben, und daß die Bilddichte-Meßvorrichtung die Dichten der
singulären Bilder im Ausgangsbild auf der Basis der Daten der Positio
nen der Standardmuster im Bild mißt.
3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung die Standardmuster aus den
Eingangsbildsignalen erfaßt, um die Auftrittsfrequenzen der Standard
muster im Bild auszugeben, und daß die Bilddichte-Meßvorrichtung die
Dichte der gesamten Fläche des Ausgangsbilds mißt, um ein Histo
gramm der Dichten auszugeben.
4. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung Musterauswählvorrichtungen zum
Auswählen von Arten von Standardmustern aufweist, die durch die
Auftrittsfrequenzen der Standardmuster im Bild gemessen werden sollen,
um die Bildqualitäten aus dem Histogramm für jede Dichte im Bereich
um die Dichten der gewählten Standardmuster zu beurteilen.
5. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung eine Funktion zum Hinzufügen
von Produkten von Flächenverhältniswerten der Standardmuster im Bild
aufweist, die mit den Mengen des Tonerverbrauchs für einzelne Pixel
der Standardmuster jeweils entsprechend multipliziert werden, und daß
die Produkte weiter mit der Anzahl aller Pixel multipliziert werden,
wodurch die Menge des Tonerverbrauchs für das einzelne Bild erfaßt
wird.
6. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die ein Bild bildenden Bildsignale Farbbildsignale sind, die ein Voll
farbenbild erzeugen,
daß die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Positionen der Einfarben-Standardmuster aus den eingegebenen Farb bildsignalen ausgestaltet ist;
daß die Bilddichte-Meßvorrichtung zum Messen der Dichten ent wickelter Einfarbenbilder auf der Basis der Positionsdaten ausgestaltet ist;
daß die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung zum Beurteilen der Bildqualität jedes Standardmusters ausgestaltet ist; und
daß die Prozeßsteuervorrichtung ausgestaltet ist zum Entscheiden über die Prozeßparameter auf der Basis von Signalen, die von der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung vor der Steuerung der Bildqualität des Ausgangsbilds unter Benutzung der Prozeßparameter ausgegeben werden.
daß die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Positionen der Einfarben-Standardmuster aus den eingegebenen Farb bildsignalen ausgestaltet ist;
daß die Bilddichte-Meßvorrichtung zum Messen der Dichten ent wickelter Einfarbenbilder auf der Basis der Positionsdaten ausgestaltet ist;
daß die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung zum Beurteilen der Bildqualität jedes Standardmusters ausgestaltet ist; und
daß die Prozeßsteuervorrichtung ausgestaltet ist zum Entscheiden über die Prozeßparameter auf der Basis von Signalen, die von der Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung vor der Steuerung der Bildqualität des Ausgangsbilds unter Benutzung der Prozeßparameter ausgegeben werden.
7. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung die Positionen der Einfarben-
Standardmuster der vertikalen einzelnen Zeilen und der horizontalen,
einzelnen Zeilen aus den eingegebenen Farbbildsignalen erfaßt, und daß
die Bildqualität-Beurteilungsvorrichtung die horizontale und die vertikale
Breite der einfarbigen, senkrechten, einzelnen Zeilen und der horizonta
len, einzelnen Zeilen erfaßt.
8. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung die Positionen der Einfarben-
Standardmuster der vertikalen Einzelzeilen und der horizontalen Einzel
zeilen aus den Eingangsfarben-Bildsignalen erfaßt, und daß die Bildqua
lität-Beurteilungsvorrichtung die vertikalen und die horizontalen Posi
tionsabweichungen der einfarbigen Bilder auf der Basis der Mittenposi
tionen der vertikale Einzelzeilen und der horizontalen Einzelzeilen
erfaßt.
9. Bildaufzeichnungsgerät nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Standardmuster-Erfassungsvorrichtung die Positionen
der Einfarben-Standardmuster der horizontalen Einzelzeilen und der
schräg verlaufenden Einzelzeilen aus den Eingangsfarben-Bildsignalen
erfaßt, und daß die eine Dichtemeßvorrichtung die Dichte der einfarbi
gen, entwickelten Bilder auf der Basis der Positionsdaten mißt.
10. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, das weiter eine zusätzliche
Standardmuster-Erfassungsvorrichtung, also insgesamt zwei, aufweist,
wobei die zweite Standardmuster-Erfassungsvorrichtung in einer um
einen bestimmten Abstand oder um eine bestimmte Zeit von einer Posi
tion der ersten Standardmuster-Erfassungsvorrichtung entfernten Position
plaziert ist.
11. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die von der ersten Standardmuster-Erfassungsvorrichtung benutzten
Standardmuster Muster zum Erfassen der Versetzungen im Fixierungs
prozeß und der schlechten Löschung des Speichereffekts eines Fotosensi
bilisierers sind, und daß die von der zweiten Standardmuster-Erfassungs
vorrichtung benutzten Standardmuster einfarbig weiß sind.
12. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der bestimmte Abstand die Umfangslänge einer Heizwalze einer Fixier
anordnung in Stromabwärtsrichtung des Aufnahmepapiers, oder die
Umfangslänge eines Fotosensibilisierers oder eines Übertragers ist.
13. Bildqualität-Steuerverfahren eines Bildaufzeichnungsgerätes zum Auf
nehmen eines sichtbaren Bildes auf einem Aufnahmemedium durch
aufeinanderfolgendes Empfangen äußerer Bildsignale, wobei Standardmu
ster aus den Bildsignalen entnommen werden, Bildqualitäten aus den
Bilddichten der entnommenen Standardmuster beurteilt werden, und
Prozesse auf der Basis der Beurteilungsergebnisse gesteuert werden.
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