DE3935557A1 - Vorrichtung zur lebensdauergrenzenbestimmung einer lichtquelle bei einem bilderzeugungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, wie ein thermisches Kopiergerät, mit einem Abtaster zum Aufstrahlen von Licht von einer Beleuchtungslampe auf eine Vorlage und zum Auslesen von Bilddaten aus dem reflektierten Licht.

Bei einem thermischen Farbkopiergerät, das ein wärmeempfindliches oder Thermofarbband mit mehreren Arten von Farben für die Herstellung einer Farbkopie verwendet, werden beispielsweise von einer Beleuchtungslampe (Lichtquelle) her Licht auf eine Vorlage aufgestrahlt, Bilddaten der Vorlage auf optischem Wege aus dem reflektierten Licht ausgelesen und diese Bilddaten in Farbdaten entsprechend den einzelnen Druckfarben des Thermofarbbands umgesetzt oder umgewandelt. Nach Maßgabe der Farbdaten wird Druckfarbe des betreffenden Druckabschnitts des Thermofarbbands mittels eines Thermokopfes (wärmeempfindlichen Kopfes) angeschmolzen und auf ein Papierblatt (Bilderzeugungsmedium bzw. Aufzeichnungsträger) übertragen. Auf die gleiche Weise werden aufeinanderfolgend verschiedene Farben auf das Papierblatt übertragen, um eine Farbkopie herzustellen.

Bei einigen der angegebenen thermischen Farbkopiergeräte wird die (Betriebs-)Lebensdauergrenze der Lampe anhand der von dieser gelieferten Lichtintensität geprüft. Mit anderen Worten: die Lebensdauergrenze der Lampe wird anhand der Abnahme der Lichtintensität geprüft. Wenn eine Lampe im Betrieb die nötige Lichtintensität nicht mehr liefern kann, muß diese Lampe ausgewechselt werden.

Auch wenn noch eine ausreichende Lichtintensität für das Abtasten einer monochromatischen Vorlage (zweifarbigen Schwarz-Weiß-Vorlage) vorhanden ist, kann das Verhältnis der Sättigungs- oder Chromasignale des Lichts (Relativverhältnis von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) aufgrund einer Abnahme der Farbtemperatur des Lichts, die durch eine Verschlechterung bzw. Alterung der Lampe hervorgerufen wird, tatsächlich variieren. In diesem Fall kann das genannte Farbkopiergerät, welches die Lebensdauergrenze der Lampe lediglich auf der Grundlage der Lichtintensität prüft, einen durch Alterung (deterioration) der Lampe verursachten Farbunabgleich nicht unterscheiden. Wenn eine Lampe, deren Lebensdauergrenze bereits erreicht ist, (weiter) benutzt wird, ohne die Änderung im Verhältnis von R, G und B zu beachten, kann daher der Farbton einer Farbvorlage nicht mit hoher Wiedergabetreue wiedergegeben werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Bilderzeugungsgeräts, bei dem eine Änderung im Farbabgleich aufgrund einer Alterung einer Lichtquelle genau geprüft bzw. bestimmt und damit die Farbwiedergabe verbessert werden kann.

Das erfindungsgemäße Bilderzeugungsgerät umfaßt eine Einrichtung zum Detektieren oder Registrieren der Lichtintensität von einer Lichtquelle und eine Einrichtung zum Bestimmen (discriminating) der Lebensdauergrenze (life expiration) der Lichtquelle durch Ermitteln eines Relativverhältnisses von Chromasignalen von Licht zweier oder mehrerer verschiedener Wellenlängen in der durch die Detektoreinrichtung registrierten Lichtintensität der Lichtquelle.

Erfindungsgemäß werden Daten bezüglich des Relativverhältnisses von Chromasignalen von Licht zweier oder mehrerer verschiedener Wellenlängen am zu erwartenden Ende der (Betriebs-)Lebensdauer der Lichtquelle im voraus abgeleitet oder ermittelt. Danach wird die Intensität des Lichts von der Lichtquelle detektiert oder gemessen, um das tatsächliche Relativverhältnis der Chromsignale von Licht zweier oder mehrerer verschiedener Wellenlänge für die Bestimmung der Lebensdauergrenze der Lichtquelle zu ermitteln.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung eines elektrischen Systems bei einem thermischen Farbkopiergerät als Beispiel für ein Bilderzeugungsgerät, auf das sich die Erfindung bezieht,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur detaillierten Darstellung eines Chromasignalwandlers nach Fig. 1,

Fig. 2A ein Blockschaltbild zur detaillierten Darstellung eines Digitalumsetzers (digitizer) nach Fig. 1,

Fig. 3A eine graphische Darstellung zur beispielhaften Veranschaulichung der Intensitätsverteilung der einzelnen Farbkomponenten bzw. -anteile R, G und B für den Fall, daß eine aus einer Kombination mehrerer Arten von Leuchtstofflampen bestehende Lichtquelle neu ist und den normalen Weißabgleich gewährleistet,

Fig. 3B eine beispielhafte graphische Darstellung der Intensitätsverteilung der Farbanteile R, G und B für den Fall, daß die Lichtquelle gealtert ist und den normalen Farbabgleich nicht mehr liefert,

Fig. 4A eine beispielhafte graphische Darstellung der Intensitätsverteilung der Farbanteile R, G und B für den Fall, daß die Lichtquelle aus einer neuen Halogenlampe besteht,

Fig. 4B eine beispielhaft graphische Darstellung der Intensitätsverteilung der Farbanteile R, G und B für den Fall, daß die Lichtquelle gealtert ist und sich der Weißabgleich deutlich verschlechtert hat,

Fig. 5 eine schaubildende Darstellung eines thermischen Farbkopiergeräts als Beispiel für ein Bilderzeugungsgerät, auf das sich die Erfindung bezieht,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Teils des Innenaufbaus des Kopiergeräts nach Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines optischen Systems beim Kopiergerät nach Fig. 5,

Fig. 7A eine schematische Darstellung des optischen Abschnitts des optischen Systems nach Fig. 7, welcher die Lichtanteile R, G und B des Lichts von der Lichtquelle trennt bzw. auszieht und registriert,

Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung eines anderen Teils des Innenaubaus des Kopiergeräts nach Fig. 5,

Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung der Bildübertragung auf ein Kopierpapier- (blatt) mittels eines Thermofarbbands,

Fig. 10 eine schematische Darstellung des Thermofarbbands,

Fig. 11A bis 11D schematische Darstellungen zur Veranschaulichung einer Folge von Vorgängen zur Übertragung eines Bilds auf das Kopierpapier,

Fig. 12 eine Darstellung eines Anzeigeteils und einer Schalteranordnung auf einer Bedientafel des Kopiergeräts nach Fig. 5,

Fig. 13 ein Blockschaltbild der Anordnung von Hardware zur Bestimmung der Lebensdauergrenze der Lichtquelle beim Kopiergerät nach Fig. 5,

Fig. 14 ein Ablaufdiagamm eines Beispiels für Software bzw. eines Programms, das durch einen arithmetischen bzw. Rechenprozessor (CPU) nach Fig. 13 abgearbeitet wird,

Fig. 15 ein Ablaufdiagramm eines Beispiels für andere Software bzw. ein anderes Programm, das durch den Rechenprozessor (CPU) nach Fig. 13 abgearbeitet wird, und

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm der Grundoperation einer Hauptsteuereinheit und von Nebensteuereinheiten nach Fig. 1.

Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein thermisches oder Thermofarbkopiergerät als Beispiel für ein Bilderzeugungsgerät. Dabei ist auf dem Oberteil eines Geräte- Gehäuses 1 ein Bilddaten-Abtaster 2 abnehmbar montiert, der eine hochklappbare Vorlagenabdeckung 3 aufweist, unter welcher ein Vorlagentisch 4 in Form einer durchsichtigen Glasscheibe angeordnet ist. Der Abtaster 2 läßt sein Belichtungsoptiksystem sich längs der Unterseite des Vorlagentisches 4 hin- und hergehend bewegen, um eine auf den Vorlagentischen aufgelegte Vorlage optisch abzutasten, und er wandelt die gewonnenen optischen Daten auf photoelektrischem Wege in ein elektrisches Signal um. Die durch den Abtaster 2 umgewandelten Daten werden einer abnehmbar auf die rechte Seite des Gehäuses 1 aufgesetzten Bilderzeugungseinheit 5 zugeführt, die nach Maßgabe der umgewandelten Daten ein Bild auf einem Papierblatt als Bilderzeugungsmedium bzw. Aufzeichnungsträger erzeugt.

Im vorderen oberen Bereich der Bilderzeugungseinheit 5 ist eine Bedientafel 6 vorgesehen. In der Vorderseite der Bilderzeugungseinheit 5 befindet sich ein zu öffnender Eingabeteil 11 für manuelle Papierzufuhr bzw. -eingabe, während an der Oberseite der Einheit 5 ein Papieraufnahmefach 12 zum Ablegen eines Papierblatts, auf das ein Bild übertragen worden ist, vorgesehen ist. Unter der Bilderzeugungseinheit 5 ist in das Gehäuse 1 eine Papiervorrats-Kassette 13, die einen Stapel von Papierblättern P aufzunehmen vermag, herausnehmbar eingesetzt. Mit 8 ist eine Tür oder Klappe bezeichnet, über welche ein noch zu beschreibendes Thermofarbband und ein Übertragungsmittel (transfer agent) einsetzbar bzw. herausnehmbar sind.

Wie beispielsweise aus den Fig. 6 bis 8 hervorgeht, umfaßt der Bilddaten-Abtaster 2 einen ersten Wagen 22, auf dem eine Beleuchtungs-Lampe 23 als Lichtquelle usw. montiert sind, einen zweiten Wagen 24 zum Umlenken eines Strahlengangs mittels eines Spiegels, eine sog. Zoom-Linse 21, einen Spiegelteil 26 zum Führen des von einer Vorlage O reflektierten Lichts zu einem photoelektrischen Wandler 25 und zum Kompensieren bzw. Ausgleichen der Strahlengangslänge bei einer Änderung des Abbildungsmaßstabs und den photoelektrischen Wandler 25 zum Empfangen des von der Vorlage O reflektierten Lichts sowie ein nicht dargestelltes Antriebsystem zur Änderung der Stellungen dieser einzelnen Bauelemente.

Gemäß Fig. 7 sind am ersten Wagen 22 die Lampe 23 zum Beleuchten der Vorlage O, ein Reflektor 27 zum Konvergieren des Lichts von der Lampe 23 auf die Oberfläche der Vorlage O, ein Spiegel 28 zum Leiten des von der Vorlage O reflektierten Lichts zum zweiten Wagen 24, ein Filterteil 29 und ein Photosensor (Detektoreinheit) 30 montiert. Der Filterteil 29 enthält ein Rotfilter (R), ein Grünfilter (G) und ein Blaufilter (B) sowie einen Mechanismus (vgl. Fig. 7A) zum selektiven Einschwenken der betreffenden Filter R, G und B in den Lichtempfangsteil des Photosensors 30. Bei der Prüfung der Lebensdauergrenze der Lampe 23 schwenkt dieser Mechanismus beispielsweise die Filter R, G und B nacheinander auf den Photosensor 30 ein, um das von einer weißen Vorlage (Bezugsvorlage) reflektierte Licht in Lichtkomponenten oder -anteile unterschiedlicher, den Farben oder Filtern R, G und B zugeordneter Wellenlängen aufzutrennen und die Lichtanteile der drei verschiedenen Wellenlängen zum Photosensor 30 zu übertragen. Die Grundfarbfilter R, G und B im Filterteil 29 können durch Farbfilter für Cyan (C), Grün (G) und Gelb (Y) ersetzt werden.

Am zweiten Wagen 24 sind Spiegel 24 a und 24 b zum Leiten des durch den Spiegel 28 umgelenkten Lichts zur Zoom- Linse 21 angeordnet. Gemäß Fig. 8 sind erster und zweiter Wagen 22 bzw. 24 durch einen Zahnriemen 31 miteinander verbunden, und zwar derart, daß sich der zweite Wagen 24 mit der halben Geschwindigkeit des ersten Wagens 22 in die gleiche Richtung wie dieser bewegt. Auf diese Weise kann die Abtastung derart erfolgen, daß der Strahlengang zur Zoom-Linse 21 konstant bleibt.

Die Zoom-Linse 21 besitzt eine feste Brennweite und wird daher bei einer Änderung des Abbildungsmaßstabs längs der optischen Achse verschoben.

Gemäß Fig. 7 enthält der Spiegelteil 26 zwei Spiegel 26 a und 26 b, deren Stellungen entsprechend einer Änderung in der Länge des Strahlengangs in Abhängigkeit vom gewählten Abbildungsmaßstab änderbar sind. Das von der Zoom-Linse 21 kommende Licht wird durch die beiden Spiegel 26 a und 26 b umgelenkt und auf den photoelektrischen Wandler 25 geworfen.

Der photoelektrische Wandler 25 bewirkt eine photoelektrische Umwandlung des von der Vorlage O reflektierten Lichts zum Auftrennen von Bildsignalen der Vorlage O in Chromasignale C, G und Y (oder R, G und B) und zum Ausgeben derselben. Der Wandler 25 besteht im wesentlichen aus einem CCD-Typ-Zeilenbildsensor. In diesem Fall entspricht ein Pixel bzw. Bildelement der Vorlage O drei aufeinanderfolgenden Elementen (C, G und Y) des CCD- Sensors. Das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers 25 wird einem noch näher zu erläuternden A/D-Wandler 91 zugespeist.

Die beiden Wagen 22 und 24, die Zoom-Linse 21 und der Spiegelteil 26 werden jeweils durch einen nicht dargestellten Schrittmotor bewegt, d. h. angetrieben.

Gemäß Fig. 8 werden die beiden Wagen 22 und 24 entsprechend der Bewegung des Zahnriemens 35 verfahren, der zwischen einer Antriebsriemenscheibe 32 auf der Welle des Schrittmotors und Umlenkriemenscheiben 33 und 34 gespannt ist.

Der Spiegelteil 26 und die Zoom-Linse 21 werden durch getrennte, nicht dargestellte Schrittmotoren verschoben. Die nicht dargestellte Schneckenwelle der Zoom- Linse 21 wird durch den zugeordneten Schrittmotor gedreht, so daß die Zoom-Linse aufgrund der Drehung dieser Welle längs der optischen Achse verschoben wird.

Der Spiegelteil 26 und der photoelektrische Wandler 25 können (gemeinsam) in einer Halterung angeordnet sein, so daß sich die Spiegel 26 a, 26 b und der Wandler 25 einheitlich oder gemeinsam bewegen.

Die Bilderzeugungseinheit 5 umfaßt eine etwa im Mittelbereich angeordnete Druckwalze 50 und einen vorderhalb der Druckwalze 50 (an der linken Seite gemäß Fig. 6) angeordneten, als Aufzeichnungskopf (wärmeempfindlicher Kopf) dienenden Thermokopf 51, der mit der Druckwalze 50 in Berührung bringbar und von ihr hinweg bewegbar ist (vgl. Fig. 6).

Der Thermokopf 51 ist in den Raum in einer Farbbandkassette Rc eingesetzt, so daß ein Thermofarbband 52 zwischen dem Kopf 51 und der Druckwalze 50 zu liegen kommt. Wenn bei in dieser Stellung befindlichem Farbband 52 ein Papierblatt (Aufzeichnungsträger) an die Druckwalze 50 angepreßt wird und nicht dargestellte Heizelemente des Thermokopfes 51, die als zeilenweise Punkte ausgebildet sind, entsprechend Farbdaten erwärmt werden, wird die Druckfarbe des Farbbands 52 erwärmt und auf dem Papierblatt angeschmolzen.

Schräg unterhalb der Druckwalze 50 befindet sich im Gehäuse 1 eine Papier-Zuführrolle 53 zum vereinzelten Einziehen von Papierblättern P aus der Papiervorrats- Kassette 13. Das eingezogene Papierblatt P wird auf einer Papierleitstrecke 54 zu einer schräg über der Zuführrolle 53 angeordnetem Hemm- oder Ausrichtrolle 55 geführt und durch diese Rolle an seiner Vorderkante ausgerichtet bzw. geradegestellt. Das Papierblatt P wird sodann zur Druckwalze 50 überführt und durch Andruckrollen 56 und 57 um die Druckwalze herumgewickelt. Auf diese Weise kann das Papierblatt P in genauer Ausrichtung zur Druckwalze 50 überführt werden.

Im Eingabeteil 11 ist ein durch z. B. einen optoelektronischen Koppler bzw. Photokoppler gebildeter Handeingabe- Detektorschalter 69 vorgesehen, der ein von Hand eingegebenes Papierblatt registriert. Im Eingabeteil 11 befinden sich weiterhin zwei Rollen 66, die in Abhängigkeit von der Registrier-Betätigung dieses Schalters 69 betätigt werden, um das von Hand eingegebene Papierblatt zuzuführen bzw. einzuziehen. Das über das Rollenpaar 66 zugeführte Papierblatt wird über eine Leitstrecke 68 und einen Schalter 67 in Form z. B. eines Mikroschalters zur Ausrichtrolle 55 geführt, um sodann mit genauer Ausrichtung auf vorher beschriebene Weise zur Druckwalze 50 überführt und um diese herumgelegt zu werden.

Der normalerweise geschlossene Schalter 67 öffnet beim Papierdurchlauf an ihm. Im Eingabeteil 11 sind Handeingabeführungen (nicht dargestellt) vorgesehen, die bei Papierzuführung entsprechend der Breite des Papierblatts eingestellt werden. Daten bezüglich des gegenseitigen Abstands zwischen den Handeingabeführungen werden einer noch näher zu beschreibenden Hauptsteuereinheit zugespeist.

Der Thermokopf 51 drückt das Papierblatt P über das Thermofarbband 52 an die Druckwalze 50 an und überträgt dabei Druckfarbe 60₁ auf das Papierblatt P, indem er die Druckfarbe 60 auf dem Farbband 52 durch Wärmebeaufschlagung anschmilzt (vgl. Fig. 9).

Das Thermofarbband 52 enthält mit praktisch der gleichen Größe wie das Papierblatt P vorliegende Y-, M- und C-Farbbereiche 60 a, 60 b bzw. 60 c (vgl. Bereich "a" in Fig. 10) oder Y-, M-, C- und BL- (bzw. Schwarz-)Farbbereiche 60 a, 60 b, 60 c bzw. 60 d, wie durch den Bereich "b" in Fig. 10 angedeutet. Das Papierblatt P wird für jede Farbe jeweils in die Farbübertragungs-Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß die Farben nacheinander genau in Überlagerung zueinander aufgebracht werden können.

Die den betreffenden Druckfarbbereichen 60 a bis 60 d entsprechenden Seitenrandabschnitte des Thermofarbbands 52 sind mit Balkencodes BC versehen, die für das Unterscheiden der Druckfarbbereiche 60 a bis 60 d und für das Ausrichten des Vorderendes jedes dieser Bereiche 60 a bis 60 d auf das Vorderende des Papierblatts P nötig sind. Die Balkencodes BC werden durch einen nicht dargestellten Balkencodedetektor ausgelesen.

Wenn der schwarze Druckfarbbereich 60 d am Thermofarbband 62 vorgesehen ist, dient er dazu, einen schwarzen Ausdruck stärker einzufärben. Auch ohne den schwarzen Druckfarbbereich 60 d kann schwarze Farbe durch Übereinanderlagerung der drei Farben 60 a bis 60 c wiedergegeben werden.

Das Papierblatt P wird durch Drehung der Druckwalze 50 entsprechend der Zahl der Farben hin- und hergehend geführt, wobei die Bahn des Papierblatts P zuerst zu zweiten Führungen 61 bzw. 62 führt, die aufeinanderfolgend an der Unterseite des Papieraufnahmefachs 12 vorgesehen sind.

Im folgenden ist die Druckfarbübertragung anhand der Fig. 11A bis 11D beschrieben. Zunächst durchläuft das aus der Kassette 13 eingezogene Papierblatt P einen Bereich, in welchem die Ausrichtrolle 55 und eine erste getrennte Weiche 63 angeordnet sind, und es wird um die Druckwalze 50 herumgelegt (vgl. Fig. 11A).

Sodann wird die Druckwalze 50 durch einen nicht dargestellten, als Antriebsquelle dienenden Impuls- oder Schrittmotor in Drehung versetzt, um das Papierblatt P mit gegebener Geschwindigkeit zu befördern, und die nicht dargestellten, zeilenweise als Punkte längs der Achse der Druckwalze 50 ausgebildeten Heizelemente des Thermokopfes 51 werden entsprechend den Farbdaten zur Erwärmung aktiviert, wodurch die Druckfarbe 60 vom Farbband 52 auf das Papierblatt P übertragen wird.

Das Vorderende des über die Druckwalze 50 laufenden Papierblatts P wird durch eine zweite getrennte Weiche 64 (vgl. Fig. 11B) über die erste Führung 61 längs der Unterseite des Papieraufnahmefaches 12 geschickt.

Das Papierblatt P, auf welches in dieser Weise Druckfarbe 60 der einen Farbe übertragen worden ist, wird durch Rückwärtsdrehung der Druckwalze 50 zurücktransportiert und mittels einer Änderung der Drehstellung der ersten Weiche 63 über die längs der Unterseite der ersten Führung 61 vorgesehene zweite Führung 62 geführt (vgl. Fig. 11C).

Durch hin- und hergehendes transportierendes Papierblatts P auf diese Weise können mehrere Farben auf das Papierblatt P übertragen werden.

Nachdem schließlich alle erforderlichen Farben auf das Papierblatt P übertragen worden sind, wird dieses über die zweite Weiche 64 zu einem Austragrollenpaar 65 überführt und hierdurch auf das Papieraufnahmefach 12 ausgetragen (vgl. Fig. 11D).

Wenn ein Papierblatt von Hand eingegeben wird, wird dieses auf nicht näher dargestellte Weise durch das Rollenpaar 66 zur Ausrichtrolle 55 überführt und sodann der oben beschriebenen Druckfarbenübertragung unterworfen.

Die in Fig. 12 dargestellte Bedientafel 6 umfaßt eine Druck-Taste 41 zum Anweisen des Beginns eines Druckvorgangs (Bilderzeugung), Zehner- bzw. Dezimaltasten 42 zur Bezeichnung der Zahl der herzustellenden Ausdrucke, eine Lösch/Stop-Taste 43 zum Löschen der eingegebenen Kopienzahl und zum Beendigen eines Druckvorgangs, eine Ziffernanzeige 44 zum Wiedergeben der Zahl der Drucke bzw. Kopien usw., einen Abbildungsmaßstab-Einstellteil 45 zum Einstellen eines Abbildungsmaßstabs (Vergrößerungsverhältnisses) eines zu erzeugenden Bilds, eine Anzeige 48 zur Wiedergabe verschiedener Daten, eine Vorlagenmodultaste 49₁ zum Wählen einer Betriebsweise bzw. eines Modus entsprechend der Güte einer Vorlage, eine Anzeige 49₂ zum Anzeigen des gewählten Modus, eine Dichteeinstelltaste 47₁ zum selektiven Einstellen der Druck- bzw. Kopiedichte in fünf Stufen, eine Anzeige 47₂ zur Anzeige der eingestellten Dichte und eine Prüfmodus-Bezeichnungstaste 46, die für einen Modus zur Prüfung der Lebensdauergrenze der Beleuchtungslampe 23 betätigbar ist.

Die Anzeige 48 umfaßt einen Papierstauanzeiger 48₁, der aufleuchtet, wenn ein Papierstau im Gehäuse 1 auftritt, d. h. wenn ein Papierblatt steckenbleibt, einen Farbbandanzeiger 48₂ für die Anzeige verschiedener Betriebszustände, wie Farbbandverbrauch in der in das Gehäuse 1 eingesetzte Farbbandkassette RC und nicht eingesetzte Kassette, einen Papieranzeiger 48₃ zum Anzeigen des Einsetzzustands der Papiervorrats-Kassette 13 oder des Vorhandenseins/Fehlens von Papier, einen Drucksperranzeiger 48₄ und einen Druckfreigabeanzeiger 48₅ zum Anzeigen des Betriebszustands des Gehäuses 1 bzw. der in diesem enthaltenen Mechanik, einen Größenanzeiger 48₆ zum Anzeigen der Größe bzw. des Formats des in der eingesetzten Papierkassette 13 enthaltenen Papiers und einen Lampenlebensdaueranzeiger 48₇ zum Anzeigen der Lebensdauergrenze der Beleuchtungs-Lampe im Prüfmodus.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch das allgemeine Steuersystem, das eine Hauptsteuereinheit 81, eine erste Neben- oder Untersteuereinheit 82 und eine zweite Neben- bzw. Untersteuereinheit 83 umfaßt. Die Hauptsteuereinheit 81 ist mit der Bedientafel 6, einer Korrekturschaltung 84, einem Leuchtdichte/Farbdifferenzseparator 85, einer Bildgüteverbesserungseinheit 86, einem Chromsignalwandler 87, einem Digitalumsetzer 88, der ersten Nebensteuereinheit 82 sowie der zweiten Nebensteuereinheit 83 verbunden, und sie steuert die Operationen aller der genannten Einheiten.

Die erste Nebensteuereinheit 82 ist mit einer Lichtquellensteuereinheit 89, einem Motortreiber 90, dem photoelektrischen Wandler 25, dem A/D-Wandler 91 und einem Auflösungswandler 92 zur Steuerung der Operationen dieser Einheiten verbunden. Die Lichtquellensteuereinheit 89 umfaßt beispielsweise einen Lampentreiber 71 zur Steuerung der Betätigung der Beleuchtungslampe 23 und zur Regelung der Intensität oder Stärke des von ihr abgestrahlten Lichts, einen Lichtintensitätsdetektor 72 zum Detektieren der Intensität des von der Lampe 23 abgestrahlten Lichts anhand des Ausgangssignals des Photosensors 30 und einen A/D-Wandler 73 für eine A/D-Umwandlung des Ausgangssignals vom Detektor 72. Der Motortreiber 90 steuert einen Abtast- oder Schrittmotor 80 an, welcher ersten und zweiten Wagen 22 bzw. 24 verfährt.

Die zweite Nebensteuereinheit 83 ist mit einem Thermokopf- Temperaturregler 93, dem Thermokopf 51, verschiedenen Detektorschaltern 94 und einem Treiber 95 zur Steuerung der Operation dieser Einheiten verbunden. Der Treiber 95 ist an einen Antriebsmechanismus 96, wie einen Motor und ein Solenoid zum Ansteuern der Zoom- Linse bzw. des Vario-Objektivs 21, des Spiegelteils 26, der Druckwalze 50 usw. angeschlossen.

Die Korrekturschaltung 84 bewirkt eine Normalisierung (Abschattungskorrektur oder Korrektur der Änderung bzw. Variation im photoelektrischen Wandler 25) auf der Grundlage von durch die A/D-Umwandlung des von der Vorlage reflektierten Lichts und der Bezugsdaten erhaltenen Bilddaten (nach Auflösungsumwandlung).

Der in Fig. 2 näher dargestellte Chromasignalwandler 87 liefert zum Ditigalumsetzer 88 ein Signal x, das durch Wählen eines der Y-, M-, C- und BL-Chromasignale aus einem Leuchtdichtesignal (I), einem Farbdifferenzsignal 1 (C 1) und einem Farbdifferenzsignal 2 (C 2) von der Bildgüteverbesserungseinheit 86 erhalten wird. Die Wahl des betreffenden Chromasignals Y, M, C oder BL erfolgt durch die Hauptsteuereinheit 81. Insbesondere wählt die Hauptsteuereinheit 81 eines der dem Digitalumsetzer zugeschickten Chromasignale Y, M, C und BL mittels einer Kombination von Signalen a und b, wie sie in der nachstehenden Tabelle I angegeben sind. Die Chromasignale werden automatisch jeweils einzeln mittels eines Befehls von der Hauptsteuereinheit 81 gewählt (z. B. in der Sequenz oder Reihenfolge Y→M→C→BL).

Tabelle F

Der Digitalumsetzer 88 enthält einen Speicher 88 A (Fig. 2A) zum Speichern von vier Chromasignalen (Y, M, C und BL) vom Chromasignalwandler 87 als Daten für Positionen auf der Vorlage für jede Farbe. In Übereinstimmung mit einem Befehl von der Hauptsteuereinheit 81 wird durch eine Dithereinheit 88 B eine Pseudogradation zum Chromasignal für jede im Speicher 88 A gespeicherte Position hinzugegeben, und das resultierende Signal wird durch einen Digitalumsetzer 88 C digital umgesetzt. Sodann werden vier Chromasignale, die jeweils eine Pseudogradation aufweisen, selektiv ausgegeben.

Im folgenden ist der normale Kopierbetrieb bei der oben beschriebenen Anordnung erläutert. Es sei angenommen, daß ein Anwender die Kopierbedingungen, wie Kopier-Abbildungsmaßstab mittels der Bedientafel 6 (Fig. 12) bezeichnet oder eingegeben, eine Vorlage auf den Vorlagentisch 4 aufgelegt und sodann die Druck-Taste 41 auf der Bedientafel 6 betätigt hat. Daraufhin steuert die Hauptsteuereinheit 81 (Fig. 1) den Antriebsmechanismus 96 über die zweite Nebensteuereinheit 83 und den Treiber 95 zum Verschieben der Zoom-Linse 21 usw. entsprechend dem bezeichneten Abbildungsmaßstab. Die Hauptsteuereinheit 81 steuert außerdem die erste Nebensteuereinheit 82 und den Lampentreiber 71 der Lichtquellensteuereinheit 89 an, um die Beleuchtungslampe 23 einzuschalten, und sie steuert den Abtastmotor 80 über die erste Nebensteuereinheit 82 und den Motortreiber 90 an, um ersten und zweiten Wagen 22 bzw. 24 zu verfahren. Infolgedessen wird das von der Beleuchtungslampe 23 (vgl. Fig. 6) abgestrahlte Licht durch den Vorlagentisch 4 hindurch auf die Vorlage aufgestrahlt.

Das von der Vorlage reflektierte Licht wird aufeinanderfolgend über die Spiegel 28, 24 a und 24 b, die Zoom- Linse 21 und die Spiegel 26 a und 26 b (vgl. Fig. 7) zum photoelektrischen Wandler 25 geleitet. Der photoelektrische Wandler 25 (z. B. ein CCD-Linearbildsensor mit Farbfiltern) zerlegt das reflektierte Licht in analoge Chromasignale C, G und Y, die dann zum A/D-Wandler 91 übertragen werden.

Der A/D-Wandler 91 wandelt jedes analoge Chromasignal in ein Digitalsignal um. Die der Vorlage zugeordneten Signale vom A/D-Wandler 91 werden zum Auflösungswandler 92 ausgegeben.

Der Auflösungswandler 92 (Fig. 1) bewirkt eine Auflösungsumwandlung, um die Auflösung des photoelektrischen Wandlers 25 (z. B. 400 Punkte pro Zoll bzw. 25,4 mm) mit derjenigen des Thermokopfes 51 (z. B. 200 Punkte/25,4 mm) koinzidieren zu lassen, und das Umwandlungsergebnis wird zur Korrekturschaltung 84 übertragen.

Die Korrekturschaltung 84 normalisiert bzw. normiert die einzelnen Chromasignale C, G und Y vom Auflösungswandler 92 unter Heranziehung von Bezugsdaten, und sie führt einen Prozeß zum Korrigieren einer Änderung oder Variation im photoelektrischen Wandler 25 (Abschattungskorrektur) aus. Das Ergebnis der Korrektur wird zum Leuchtdichte/Farbdifferenzseparator 85 übertragen.

Der Separator 85 unterwirft die Chromasignale C, G und Y von der Korrekturschaltung 84 verschiedenen arithmetischen Operationen oder Rechenoperationen, um sie in ein Leuchtdichtesignal (I), ein Farbdifferenzsignal 1 (C 1) und ein Farbdifferenzsignal 2 (C 2) aufzutrennen, die sodann zur Güteverbesserungseinheit 86 übertragen werden.

Die letztere Einheit 86 analysiert die empfangenen Signale und führt einen Bildgüteverbesserungsprozeß, wie eine Randanhebung, aus. Die resultierenden Signale werden zum Chromasignalwandler 87 geliefert.

Der Wandler 87 bewirkt eine Farbumwandlung auf der Grundlage des Leuchtdichtesignals und der Farbdifferenzsignale 1 und 2, welche der Bildgüteverbesserung oder -anhebung unterworfen wurden, um diese in eines (ein Signal entsprechend den Dichten) der Chromasignale Y, M, C und BL (Primär- oder Grundfarben von Y, M und C) zum Zeitpunkt eines schwarzen (BL) Druckimpulses umzuwandeln. Dieses Signal wird zum Digitalumsetzer 88 übertragen.

Der Digitalumsetzer (digitizer) 88 (Fig. 2A) bewirkt eine Oberflächengradationsumwandlung (88 B) mittels einer Dithermethode und eine Digitalisierung bzw. Digitalumsetzung am Chromasignal (eines der Signale Y, M, C und BL) vom Chromasignalwandler 87. Das Digitalsignal wird zum Thermokopf-Temperaturregler 93 geliefert.

Auf der Grundlage des Digitalsignals vom Digitalumsetzer 88 und der Positionsdaten von der zweiten Nebensteuereinheit 83 (Fig. 1) liefert dieser Temperaturregler 93 ein Drucksignal (Farbdaten) zum Thermokopf 51.

Zwischenzeitlich wird der Antriebsmechanismus 96 durch die zweite Nebensteuereinheit 83 und den Treiber 95 auf einen von der Hauptsteuereinheit 81 in Abhängigkeit von der Betätigung der Druck-Taste 41 auf der Bedientafel 6 (Fig. 12) gelieferten Befehl angesteuert, so daß die Papier-Zuführrolle 53, die Hemm- oder Ausrichtrolle 55 und die Druckwalze 50 angetrieben werden. Gemäß Fig. 11A wird ein Papierblatt P durch die Rolle 53 aus der Papier-Kassette 13 eingezogen und durch die Rollen 55 über die Papierleitstrecke 54 transportiert. Das Papierblatt P wird durch die Andruckrolle 56 zur Druckwalze 50 geführt und um diese herumgelegt.

Wenn unter diesen Bedingungen das Papierblatt P mittels der Drehung der Druckwalze 50 in die Druckposition des Thermokopfes 51 überführt wird, schmilzt der Thermokopf 51 die einem (entsprechenden) Drucksignal zugeordnete Druckfarbe 60 (z. B. 60₁) am Thermofarbband 52 an, um auf dem um die Druckwalze 50 herumgelegte Papierblatt P einen Druckvorgang (Bilderzeugung) auszuführen (vgl. Fig. 9).

Wenn ein Mehrfarbdruckvorgang durch Überlagerung einer Farbe zu einer anderen oder ein monochromatischer Druckvorgang abgeschlossen ist, steuert die Hauptsteuereinheit 81 die erste Nebensteuereinheit 82 und den Lampentreiber 71 der Lichtquellensteuereinheit 89 zum Abschalten der Beleuchtungslampe 23 an. Der Antriebsmechanismus 96 wird über die zweite Nebensteuereinheit 83 und den Treiber 95 so angesteuert, daß das um die Druckwalze 50 herumgelegte Papierblatt P auf das Fach 12 ausgetragen wird (vgl. z. B. Fig. 11B), worauf die Kopieroperation abgeschlossen ist.

Wenn ein Papierblatt von Hand über den Eingabeteil 11 (Fig. 6) eingegeben wird, erfolgt der Kopiervorgang auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben.

Im folgenden ist nun ein Fall beschrieben, in welchem die Prüfmodus-Bezeichnungstaste 46 auf der Bedientafel 6 (Fig. 12) betätigt ist oder wird.

Bei Betätigung der Taste 46 werden die Rot-, Grün- und Blaufilter des Filterteils 29 gemäß Fig. 7A durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit einzeln bzw. jeweils über den Lichtempfangsabschnitt des Photosensors 30 eingeschwenkt.

Wenn beispielsweise eine weiße Vorlage auf den Vorlagentisch 4 (Fig. 6) aufgelegt ist und die Druck-Taste 41 auf der Bedientafel 6 betätigt wird, steuert die Hauptsteuereinheit 81 (Fig. 1) die Lichtquellensteuereinheit 89 und den Motortreiber 90 über die erste Nebensteuereinheit 82 an. Infolgedessen werden die Beleuchtungslampe 23 durch den Lampentreiber 71 der Steuereinheit 89 eingeschaltet und der Abtastmotor 80 durch den Motortreiber 90 angesteuert.

Dabei wird das Licht von der Beleuchtungslampe 23 durch den Vorlagentisch 4 hindurch auf die weiße Vorlage aufgestrahlt, und das von dieser Vorlage reflektierte Licht wird über den Filterteil 29 auf den Photosensor 30 geworfen. Dabei empfängt der Photosensor 30 bei der Abtastung der weißen Vorlage das durch jedes Filter hindurchfallende Licht, indem die einzelnen Filter des Filterteiles 29 auf den Lichtempfangsabschnitt des Photosensors 30 eingeschwenkt werden.

Nach Beendigung der Abtastung der weißen Vorlage läßt die Hauptsteuereinheit 81 die erste Nebensteuereinheit 82 den Lampentreiber 71 der Lichtquellensteuereinheit 81 ansteuern, um damit die Beleuchtungslampe abzuschalten. Weiterhin wird der Motortreiber 90 zur Ansteuerung des Abtastmotors 80 angesteuert, um den ersten Wagen 22 in eine vorbestimmte Stellung zu verbringen.

Das Ausgangssignal vom Photosensor 30 (Fig. 1) wird dem Lichtintensitätsdetektor 72 der Lichtquellensteuereinheit 89 zugespeist. Der Detektor 72 detektiert oder registriert die Lichtintensität jedes der Anteile R, G und B aus den Ausgangssignalen des Photosensors 30, die durch Ausführung der Farbtrennung durch den Filterteil 29 (Fig. 7A) erhalten werden. Das Detektionsergebnis des Detektors 72 wird zum A/D-Wandler 73 geliefert und in diesem einer A/D-Umwandlung unterworfen. Das erhaltene Signal wird über die erste Nebensteuereinheit 82 der Hauptsteuereinheit 81 zugespeist.

Auf der Grundlage der vom A/D-Wandler 73 gelieferten Daten der Lichtintensitäten der Komponenten oder Anteile R, G und B ermittelt die Hauptsteuereinheit 81 ein Verhältnis dieser Anteile, und sie prüft z. B. anhand einer Änderung des Verhältnisses der Anteile R, G und B (Änderung des Abgleichs), ob die Betriebslebensdauer der Beleuchtungslampe 23 abgelaufen ist oder nicht (ob die Lampe ausgewechselt werden soll oder nicht). Wenn dabei entschieden wird, daß die Lebensdauergrenze der Lampe 23 erreicht ist, aktiviert die Hauptsteuereinheit 81 den Lampenlebensdauergrenzenanzeiger 48₇ der Anzeige 48 auf der Bedientafel 6, um einen Anwender entsprechend zu informieren.

Die Beziehung zwischen der Lebensdauergrenze (life expiration) der Lampe 23 und den Chromasignalen (R, G, B) des Lichts ist nachstehend erläutert.

Es sei angenommen, daß die Beleuchtungslampe 23 (Fig. 7) aus einer Leuchtstofflampe besteht, die mittels mehrerer Leuchtstoffelemente weißes Licht abstrahlt. Wenn sich eines der Leuchtstoffelemente verschlechtert hat bzw. gealtert ist, ändert sich auch der Abgleich zwischen den Anteilen R, G und B des weißen Lichts. Bei Verwendung einer derartigen Lampe 23 wird ein reproduziertes (gedrucktes) Bild einer Farbvorlage oder dergleichen durch eine solche Änderung im Weißabgleich unter Beeinträchtigung der Farbwiedergabefähigkeit beeinflußt.

Fig. 3A veranschaulicht den Fall, in welchem sich die Weißlichtanteile R, G und B in einem Idealzustand befinden. Wenn in diesem Fall die Verteilung der Intensitäten der Farbanteile R, G und B mit Funktionen R(x), G(x) bzw. B(x) bezeichnet werden, lassen sich die einzelnen Komponenten bzw. Anteile wie folgt ausdrücken:

In obiger Formel bedeuten: x=Wellenlänge; ±a=Integrationsbereich für Rot; ±b=Integrationsbereich für Grün; ±c=Integrationsbereich für Blau.

Wenn sich die Lampe 23 verschlechtert hat bzw. gealtert ist, so daß eine Änderung der Anteile R, G und B gemäß Fig. 3B auftritt, erfahren die Funktionen R(x), G(x) und B(x) eine Änderung. Die Farbanteile R, G und B repräsentieren somit keinen genauen Weißabgleich (white balance) mehr. Weiterhin wird dabei auch die Auflösung bei der A/D-Umwandlung für die Farbanteile, deren Intensitäten aufgrund der Alterung der Lampe abgenommen haben, ebenfalls herabgesetzt, so daß sich möglicherweise eine Farbverschlechterung oder die Wiedergabe einer falschen Farbe ergibt.

Bei Verwendung einer Halogenlampe als Beleuchtungslampe 23 wird die Lichtintensität des Anteils R (Fig. 4A), die ursprünglich sehr hoch ist, sogar noch größer (d. h. die Funktion R(x) ändert sich gemäß Fig. 4B erheblich). Die Funktion R(x) kann daher durch die Abschattungskorrektur allein nicht korregiert werden, so daß dadurch die Farbwiedergabe ungünstig beeinflußt wird (d. h. eine Erweiterung des Weißabgleichs auftritt).

Infolgedessen bestimmt die Hauptsteuereinheit 81 die Lebensdauergrenze der Beleuchtungslampe 23 anhand des bei Abtastung einer weißen Vorlage gewonnenen Verhältnisses (Abgleich; z. B. ∫Rdx/∫Gdx, ∫Bdx/∫Gdx) der Lichtintensitäten der Anteile R, G und B (bei Antastung der weißen Vorlage). Mit anderen Worten: anhand einer Änderung der Anteile R, G und B, welche die Farbwiedergabe beeinflußt, wird das Verhältnis (∫Rds/∫Gds usw.) der Anteile R, G, B am Schwellenwertpegel (Lebensdauergrenze der Lampe 23) derjenigen Änderung der Anteile R, G und B, welche die Farbwiedergabe nicht wesentlich beeinflußt, mit Prüfpegeldaten (z. B. 0,6) als Bezugspunkt verglichen. Diese Diskriminierung bzw. Bestimmung erfolgt z. B. durch einen in Fig. 13 dargestellten Prozessor 132, wobei die Prüfpegeldaten im voraus in einem Speicher 133 abgespeichert sind.

Die Lebensdauergrenze der Lampe kann mittels der Hardware- Anordnung nach Fig. 13 geprüft werden.

Dabei wird eine weiße Bezugsplatte REF zur Bestimmung von Bezugs-Weiß auf den Vorlagentisch 4 (Fig. 7) aufgelegt, und diese weiße Bezugsplatte REF wird mit dem Licht von einer Lampe 23, deren Lebensdauergrenze geprüft werden soll, bestrahlt. Das von der weißen Bezugsplatte REF reflektierte Licht wird über den Filterteil 29 auf den Photosensor 30 geworfen.

Der Photosensor 30 liefert die drei der Farbtrennung bzw. dem Farbauszug durch den RGB-Filterteil 29 unterworfenen Grundfarbanalogsignale a 30 R, a 30 G und a 30 B zu einem A/D-Wandler 130, welcher diese Analogsignale z. B. einer 8-Bit-A/D-Umwandlung unterwirft und 8-Bit-Digitalsignale d 131 R, d 131 G, d 131 B mit 256 Gradationspegeln in Randomspeicher bzw. RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B einschreibt.

Aus den RAMs 131 R, 131 G und 131 B ausgelesene 8-Bit- Digitalsignale e 131 R, e 131 G, e 131 B werden einem arithmetischen Prozessor bzw. Rechenprozessor 132 eingespeist, in welchem die folgenden Rechenoperationen ausgeführt werden:

Rh = (Rh 1+Rh 2+ . . . +RhN)/N

Gh = (Gh 1+Gh 2+ . . . +GhN)/N (2)

Bh = (Bh 1+Bh 2+ . . . +BhN)/N

In obigen Gleichungen bedeuten: Rh=Mittelwert des Digitalsignals e 131 R (Rotanteil bezüglich Bezugs-Weiß) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 R ausgelesene N Pixel; Gh=Mittelwert des Digitalsignals e 131 G (Grünanteil bezüglich Bezugs-Weiß) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 G ausgelesene N Pixel; und Bh=Mittelwert des Digitalsignals e 131 B (Blauanteil bezüglich Bezugs-Weiß) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 B ausgelesene N Pixel. Die berechneten Mittelwertdaten werden im Speicher 133 abgespeichert.

Auf ähnliche Weise wird eine schwere Bezugsplatte REF zur Bestimmung von Bezugs-Schwarz auf den Vorlagentisch 4 aufgelegt und mit dem Licht von einer Lampe 23, deren Lebensdauergrenze geprüft werden soll, bestrahlt. Das von der schwarzen Bezugsplatte REF reflektierte Licht wird dem Photosensor 30 über den RGB-Filterteil 29 eingegeben.

Die schwarze Bezugsplatte kann auch weggelassen werden, wenn die Lampe 23 abgeschaltet wird, wenn Daten für Bezugs-Schwarz gewonnen werden sollen. Das bei abgeschalteter Lampe 23 erhaltene Ausgangssignal des Photosensors 30 kann als Schwarz-Bezugsdaten benutzt werden.

Die drei Primär- bzw. Grundfarbsignale a 30 R, a 30 R und a 30 B werden über den A/D-Wandler 130 digitalisiert und in die RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B eingeschrieben. Aus den RAMs 131 R, 131 G und 131 B ausgelesene Digitalsignale e 131 R, e 131 G, e 131 B werden einem Rechenprozessor 132 eingespeist, in welchem die folgenden Rechenoperationen ausgeführt werden:

Rb = (Rb 1+Rb 2+ . . . +RbN)/N

Gb = (Gb 1+Gb 2+ . . . +GbN)/N (3)

Bb = (Bb 1+Bb 2+ . . . +BbN)/N

In obigen Gleichungen bedeuten: Rb=Mittelwert des Digitalsignals e 131 R (Rotanteil bezüglich Bezugs- Schwarz) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 R ausgelesene N Pixel; Gb=Mittelwert des Digitalsignals e 131 G (Grünanteil bezüglich Bezugs- Schwarz) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 G ausgelesene N Pixel; und Bb=Mittelwert des Digitalsignals e 131 B (Blauanteil bezüglich Bezugs- Schwarz) für spezifische oder nicht spezifische, aus dem RAM 131 B ausgelesene N Pixel. Die berechneten Mittelwerte werden im Speicher 133 abgespeichert.

Durch Einsetzen von Rh, Gh, Bh, Rb, Gb und Bb, die nach obigen Gleichungen (2) und (3) erhalten werden, in die folgende Gleichung (4) ergeben sich Lampenlebensdauergrenze- Prüfdaten NR, NG und NB:

NR = (Rh-Rb)/256

NG = (Gh-Gb)/256 (4)

NB = (Bh-Bb)/256

Falls eine der nach Gleichung (4) erhaltenen Dateneinheiten NR, NG und NB auf unter z. B. 0,6 abnimmt, wird damit entschieden, daß die Lebensdauergrenze der Lampe 23 erreicht ist. Der Nenner "256" in Gleichung (4) gibt die Zahl der Gradationspegel der Dateneinheiten Rh, Rb, Gh, Gb, Bh und Bb an.

Bei Eingang des Entscheidungs- oder Bestimmungsergebnisses läßt die Hauptsteuereinheit 81 ein vorbestimmtes Anzeigeelement (z. B. 48₇ gemäß Fig. 12) auf der Bedientafel 6 blinken, um einen Anwender über einen notwendigen Lampenwechsel zu informieren.

Fig. 14 veranschaulicht die Software bzw. das Programm, welches vom Rechenprozessor (CPU) 132 gemäß Fig. 13 ausgeführt bzw. abgearbeitet wird.

Zunächst werden R-, G- und B-Digitaldaten, d 131 R, d 131 G und d 131 B mit 256 Gradationspegeln aus dem von der schwarzen Bezugsplatten REF reflektierten Licht detektiert oder registriert (Schritt ST 10), und die detektierten Daten R, G und B werden jeweils in die RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B eingeschrieben. Nach Abschluß der Dateneinschreibung (JA in Schritt ST 12) geht das Programm auf einen Datenlesemodus (Schritt ST 14) über.

Im Datenlesemodus wird ein Ziel-RAM für Datenauslesung, z. B. der RAM 131 R für RAM-Daten, gewählt (ST 16). Wenn der Auslese-RAM gewählt ist, wird eine Zahl N zum Bezeichnen des auszulesenden Pixels auf 1 gesetzt (ST 18). Als Ergebnis wird der Wert bzw. die Größe (gleich groß oder größer als Null, aber kleiner als 256) entsprechend dem ersten Pixel (N=1) im RAM 131 R ausgelesen (Schritt ST 20), und die ausgelesene R-Datengröße wird in einem Register (Datenspeicher) im Rechenprozessor 132 aufgespeichert (ST 22).

Sodann wird die Zahl N um 1 inkrementiert bzw. erhöht (Schritt ST 24). Wenn die resultierende Größe von N gleich groß oder kleiner ist als 17, wird die Folge der Schritte ST 20 bis ST 24 unter Inkrementierung von N um 1 wiederholt.

Wenn N größer ist als 17 (JA in Schritt ST 26), wird der Mittelwert der R-Daten für 17 Pixels, die im Register im Rechenprozessor 132 aufgespeichert sind, nach Gleichung (3) berechnet (Schritt ST 28), und die berechneten Mittelwert-R-Daten (Rb) werden im Speicher 131 abgespeichert (Schritt ST 29).

Der gleiche Prozeß wird für die R-Daten in Schritten ST 16 bis ST 29 wird für die G-Daten und B-Daten ausgeführt (NEIN in Schritt ST 30).

Wenn die Berechnung aller Mittelwerte der Daten R, G und B bezüglich der schwarzen Bezugsplatte abgeschlossen ist (JA in Schritt ST 30), werden R-, G- und B-Digitaldaten d 131 R, d 131 G und d 131 B mit 256 Gradationspegeln aus dem von der weißen Bezugsplatte REF reflektierten Licht detektiert (Schritt ST 31), und die detektierten Daten R, G und B werden jeweils in die RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B eingeschrieben. Nach Abschluß der Dateneinschreibung (JA in Schritt ST 32) tritt die Operation bzw. das Programm in einen Datenlesemodus ein (Schritt ST 34).

Im Datenlesemodus wird ein Ziel-RAM für Datenauslesung, z. B. der RAM 131 R für R-Daten, gewählt (Schritt ST 36). Wenn der Auslese-RAM gewählt ist, wird eine Zahl N zum Bezeichnen des auszulesenden Pixels auf 1 gesetzt (Schritt ST 38). Infolgedessen wird die Größe (gleich groß oder größer als Null, aber kleiner als 256) entsprechend dem ersten Pixel (N=1) im RAM 131 R ausgelesen (Schritt ST 40), und die ausgelesene R-Datengröße wird im Register (Datenspeicher) im Rechenprozessor 132 aufgespeichert (Schritt ST 42).

Sodann wird die Zahl N um 1 inkrementiert (Schritt ST 44). Wenn die resultierende Größe von N gleich groß oder kleiner ist als 17, wird die Folge der Prozesse nach den Schritten ST 40 bis ST 44 unter Inkrementierung von N um 1 wiederholt.

Wenn N größer ist als 17 (JA in Schritt ST 46), werden die Mittel-R-Daten für die schwarze Referenz, im Speicher 133 gespeichert, zuerst ausgelesen (Schritt ST 48). Sodann wird der Mittelwert der R-Daten für 17 Pixels der weißen Referenz, im Register des Rechenprozessors 132 aufgespeichert, nach Gleichung (2) berechnet, und der berechnete Mittelwert (Rh) der R-Daten für weiße Referenz wird mit dem aus dem Speicher 133 ausgelesenen Mittelwert (Rb) der R-Daten für schwarze Referenz bzw. Bezugs-Schwarz verglichen (Schritt ST 50). Dieser Vergleich erfolgt nach Gleichung (4), wobei das Ergebnis als Daten NR im Speicher 133 abgespeichert wird.

Derselbe Prozeß wie für die R-Daten in den Schritten ST 36 bis ST 50 wird auch für die G-Daten und B-Daten ausgeführt (NEIN in Schritt ST 51), und die Vergleichsergebnisse werden jeweils als Daten NG bzw. Daten NB im Speicher 133 abgespeichert.

Nach Abschluß des Datenvergleichs (Gleichung 4) für alle R-, G- und B-Daten (JA im Schritt ST 51) werden die im Speicher 133 gespeicherten Daten NR, NG und NB durch den Rechenprozessor 132 bewertet bzw. ausgewertet. Wenn der Rechenprozessor 132 feststellt, daß auch nur eine der Dateneinheiten NR, NG und NB unter einer vorbestimmten Größe (z. B. 0,6) liegt, entscheidet er, daß die Lebensdauergrenze der Lampe 23 erreicht ist.

Wenn der Rechenprozessor 132 feststellt oder entscheidet, daß dies der Fall ist, liefert er ein Fehlersignal zur Hauptsteuereinheit 81 (Schritt ST 52). Bei Eingang des Fehlersignals liefert die Hauptsteuereinheit 81 beispielsweise ein Blinksignal zum Anzeigeelement (48₇) auf die Bedientafel 6 (Schritt ST 54), um dieses Anzeigeelement blinken zu lassen. Hierdurch wird ein Anwender davon informiert, daß die Lebensdauergrenze der Lampe erreicht ist (Schritt ST 56).

Mit der Software bzw. dem Programm gemäß Fig. 14 kann die Lebensdauergrenze der in Betrieb befindlichen Lampe mit hoher Geschwindigkeit bestimmt werden, wenn der Sensor 30 nach Fig. 13 zwei oder mehr Pixeldaten abgreift.

Wenn der Sensor 30 ein einfacher Photosensor mit einer Auflösung für ein Pixel ist, kann das durch den Rechenprozessor (CPU) 132 gemäß Fig. 13 abgearbeitete Programm auf die in Fig. 15 gezeigte Weise vereinfacht werden.

Zunächst werden unter Verwendung der schwarzen Bezugsplatte Daten R, G und B ermittelt oder gewonnen (Schritt ST 60), und diese so gewonnenen Daten R, G und B werden in die RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B eingeschrieben. Nach Abschluß der Dateneinschreibung (JA in Schritt ST 62) geht die Operation bzw. das Programm in einen RAM-Lesemodus über (Schritt ST 64). In diesem Modus wird bestimmt, aus welchem der RAMs (für) R, G und B Daten ausgelesen werden sollen (Schritt ST 66). In Abhängigkeit von der Entscheidung werden Daten der einzelnen Farbkomponenten oder -anteile für die schwarze Referenz (entsprechend Rb, Gb und Bb nach Gleichung (4)) z. B. in der Reihenfolge von R, G und B ausgelesen (Schritt ST 68).

Auf ähnliche Weise werden Daten R, G und B mittels der weißen Bezugsplatte gewonnen (Schritt ST 70), wobei die so gewonnenen Daten R, G und B jeweils in die RAMs 131 R, 131 G bzw. 131 B eingeschrieben werden. Nach Abschluß der Dateneinschreibung (JA in Schritt ST 72) tritt die Operation in einen RAM-Lesemodus ein (Schritt ST 74). In diesem Modus wird bestimmt, aus welchem der RAMs (für) R, G und B Daten ausgelesen werden sollen (Schritt ST 76). In Abhängigkeit von der Entscheidung werden Daten der einzelnen Farbanteile für die schwarze Referenz (entsprechend Rb, Gb und Bb nach Gleichung (4)) z. B. in der Reihenfolge R, G und B ausgelesen (Schritt ST 78).

Wenn die Daten R, G oder B für die schwarze Referenz bzw. für Bezugs-Schwarz (Rb, Gb oder Bb) und Daten R, G oder B für weiße Referenz bzw. Bezugs-Weiß (Rh, Gh oder Bh) ausgelesen sind, werden diese Daten nach Gleichung (4) miteinander verglichen (Schritt ST 80).

Wenn nach Abschluß des Datenvergleiches für alle Daten R, G und B (JA in Schritt ST 82) festgestellt, daß auch nur eine der Dateneinheiten NR, NG und NB (Gleichung (4)) kleiner ist als eine vorbestimmte Größe (z. B. 0,6), wird ein die Lebensdauergrenze der Lampe meldendes Fehlersignal vom Rechenprozessor 132 zur Hauptsteuereinheit 81 gesandt (Schritt ST 84). Bei Eingang des Fehlersignals liefert die Hauptsteuereinheit 81 ein Blinksignal zum Anzeigeelement (48₇) auf der Bedientafel 6 (Schritt ST 86). Das hierdurch zum Blinken gebrachte Anzeigeelement informiert einen Anwender davon, daß die Lebensdauergrenze der Lampe erreicht ist (Schritt ST 88).

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, in welchem das mittels der weißen und schwarzen Bezugsdaten gewonnene Licht in die drei Grundfarbanteile R, G und B (oder C, M und Y in komplementärer Farbbeziehung zu R, G und B) aufgetrennt wird.

Erfindungsgemäß kann jedoch die Lebensdauergrenze der Lampe auch unter Verwendung eines Leuchtdichtesignals (I oder J) bestimmt werden, das durch Kombinieren der drei Grundfarbdaten erhalten wird. Mit anderen Worten: das von den Daten R, G und B mittels der Beziehung nach folgender Gleichung (5) erhaltene oder gewonnene Leuchtdichte/ Signal (I) oder das aus den Daten C, M und Y mittels der Beziehung nach nachstehender Gleichung (6) gewonnene Leuchtdichtesignal (J) wird in bezug auf die weiße Bezugsplatte tatsächlich gemessen:

In obigen Formeln sind K 1-K 3 Matrixkoeffizienten für das RGB-System und K 4-K 6 Matrixkoeffizienten für das CMY-System.

Wenn das Leuchtdichtesignal (I oder J) mit 8 Bits quantisiert wird, bestimmen sich die Lebensdauerende-Prüfdaten NI oder NJ nach folgenden Gleichungen:

NI = I/256 (7)

bzw.

NJ = J/256 (8)

Wenn NI gemäß Gleichung (7) oder NJ gemäß Gleichung (8) unterhalb einer vorbestimmten Größe (z. B. 0,6) liegt, wird entschieden, daß die Lebensdauergrenze der Lampe erreicht ist.

Fig. 16 veranschaulicht die Grundoperationen von Hauptsteuereinheit 81 und Nebensteuereinheiten 82 und 83 gemäß Fig. 1.

Wenn die Vorrichtung gemäß Fig. 1 aktiviert wird (Schritt ST 100), beginnen eine Initialisierung (Schritt ST 102) der Hauptsteuereinheit 81, eine Initialisierung (ST 202) der Nebensteuereinheit 82 und eine Initialisierung (ST 302) der Nebensteuereinheit 83.

Nach diesen Initialisierungen werden verschiedene Anfangsstunsen bzw. -bedingungen über die Bedientafel 6 gemäß Fig. 12 der Hauptsteuereinheit 81 eingegeben (Schritt ST 104). Entsprechend den gesetzten oder eingegebenen Anfangsbedingungen werden vorbestimmte Parameter für Bildverarbeitung gesetzt bzw. eingegeben (Schritt ST 106).

Parallel zu dieser Verarbeitung (Schritte ST 102-ST 106) der Hauptsteuereinheit 81 bestätigt die Nebensteuereinheit 83 nach der Initialisierung (Schritt ST 202) die Anfangsstatunsen bzw. -bedingungen verschiedener Schalter auf der Bedientafel 6 (Schritt ST 204). Eine vorbestimmte Anfangseinstellung oder -eingabe erfolgt am Druckerteil (93-96; 51) in Übereinstimmung mit dem bestätigten Anfangsstatunsen bzw. -bedingungen (Schritt ST 206), worauf das Einstellen oder Setzen (setting) des Druckerteils abgeschlossen wird (Schritt ST 208).

Parallel zu dieser Verarbeitung (Schritte ST 102-ST 106) der Hauptsteuereinheit 81 führt die Nebensteuereinheit 82 nach der Initialisierung (Schritt ST 302) eine vorbestimmte Anfangseinstellung des Vorlagenlesers (80, 90, 25, 91, 92) aus (Schritt ST 304), worauf die Einstellung oder das Setzen des Vorlagenlesers abgeschlossen wird (Schritt ST 306).

Nach Abschluß des Setzens bzw. Eingebens der Parameter für Bildverarbeitung (Schritt ST 106), der Einstellung des Druckerteils (Schritt ST 208) und der Einstellung des Vorlagenlesers (Schritt ST 306), prüft die Hauptsteuereinheit 81, ob die Setz- oder Eingabeoperationen durch die Nebensteuereinheiten 82 und 83 richtig ausgeführt worden sind (Schritt ST 108), um sodann die Betätigung der Kopier-Starttaste durch den Anwender abzuwarten (Schritt ST 110).

Auf die vorstehend beschriebene Weise kann die Lebensdauergrenze der Lampe 23 durch Auslesen bzw. Abgreifen einer Änderung im Verhältnis der Farbanteile R, G und B aufgrund einer längeren Benutzung und Alterung der Lampe 23 genau festgestellt (discriminated) werden. Auf diese Weise wird jederzeit die Verwendung einer Beleuchtungslampe 23 mit dem idealen Abgleich zwischen den Anteilen R, G und B sichergestellt, so daß hierdurch eine stabile bzw. zuverlässige Farbwiedergabefähigkeit gewährleistet wird.

Die Einrichtung zum Detektieren oder Registrieren der Lichtanteile R, G und B von der Beleuchtungslampe 23 ist nicht auf einen einfachen Photosensor 30 beschränkt, vielmehr kann auch ein CCD-Zeilenbildsensor oder ein zweidimensionaler CCD-Bildsensor verwendet werden. Der Filterteil 29 kann in einem solchen Abschnitt des Strahlengangs des photoelektrischen Wandlers 25 zum Auslesen des Bilds einer Vorlage angeordnet sein, daß eine Störung der Bildauslesung vermieden wird, so daß die Lebensdauergrenze der Lampe 23 anhand des Ausgangssignals des photoelektrischen Wandlers 25 festgestellt oder bestimmt werden kann.

Die Filter zum Trennen bzw. Ausziehen von Farbanteilen des Lichts von der Beleuchtungslampe 23 sind nicht auf R-, G- und B-Filter beschränkt, sondern können auch C-, M- und Y-Filter sein.

Obgleich die Lebensdauergrenze der Lampe mittels einer durch die Hauptsteuereinheit 81 durchgeführten Berechnung (Software) festgestellt wird, ist die Feststellung keineswegs hierauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Änderung im Weißabgleich aufgrund einer Verschlechterung bzw. Alterung der Lampe mittels Hardware bestimmt werden, beispielsweise mittels eines Gatter- oder Torsteuerelementarrays oder einer Analogschaltung, das bzw. die die Verarbeitung entsprechend der beschriebenen Berechnung ausführt.

Obgleich sich die vorstehende Beschreibung auf ein thermisches oder Thermofarbkopiergerät als Beispiel für ein Bilderzeugungsgerät bezieht, ist die Erfindung auch auf ein elektronisches Kopiergerät, ein Faksimilegerät oder einen Videodrucker anwendbar. Die Erfindung ist gleichermaßen auch auf andere Geräte anwendbar, z. B. auf einen Tintenstrahldrucker, einen Laserdrucker, einen Blasenstrahldrucker, einen Punktschlagdrucker und ein photographisches Silbersalzgerät.

Weiterhin kann am Gehäuse oder im Mechanismus des Geräts ein Summer vorgesehen sein, um einen Anwender das Erreichen der Lebensdauergrenze der Beleuchtungslampe zu melden.

Die Erfindung ist ersichtlicherweise verschiedenen Abwandlungen zugänglich.

Mit der Erfindung wird somit ein Bilderzeugungsgerät geschaffen, mit dem bzw. bei dem die Lebensdauergrenze einer Lichtquelle genau festgestellt oder bestimmt werden kann, um damit die Farbwiedergabefähigkeit zu verbessern.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Bestimmen einer (Betriebs-)Lebensdauergrenze einer Lichtquelle, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (29, 30, 130, 131) zum Messen von mindestens zwei Farbkomponenten oder -anteilen (RGB oder CMY) des von einer Lichtquelle (23) gelieferten Lichts zwecks Gewinnung eines ersten Farbanteilsignals (e 131 G) und eines zweiten Farbanteilsignals (e 131 R, e 131 B),
eine Einrichtung (132, 133) zum Detektieren oder Registrieren einer ersten Größe (∫Gdx nach Gleichung (1); Gh nach Gleichung (2); Gb nach Gleichung (3)) des ersten Farbanteilsignals (e 131 G) und einer zweiten Größe (∫Rdx, ∫Bdx; Rh, Bh; Rb, Bb) des zweiten Farbanteilsignals (e 131 R, e 131 B),
eine Einrichtung (132, 133) zum Vergleichen der ersten Größe (∫Rdx; Gh, Gb) mit der zweiten Größe (∫Rdx, ∫Bdx; Rh, Bh; Rb, Bb) zwecks Erfassung einer spezifischen Beziehung (∫Rdx;/∫Gdx, ∫Bdx/∫Gdx; NG, NR, NB nach Gleichung (4)) zwischen den ersten und zweiten zweiten Größen und
eine Einrichtung (81, 6) zum Beziehen der spezifischen Beziehung (∫Rdx/∫Gdx, ∫Bdx/∫Gdx; NG, NR, NB) auf eine vorbestimmte Größe (z. B. 0,6) zwecks Bestimmung oder Feststellung, ob eine Betriebslebensdauer der Lichtquelle (23) abgelaufen ist oder nicht, und zum Anzeigen einer Lebensdauergrenze der Lichtquelle (23), wenn die spezifische Beziehung (∫Rdx/∫Gdx, ∫Bdx/∫Gdx; NG, NR, NB) mit der vorbestimmten Größe (z. B. 0,6) übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (29, 30, 130, 131) drei Grundfarbkomponenten oder -anteile (RGB) des Lichts mißt und ein erstes, ein zweites und ein drittes Farbanteilsignal (e 131 G, e 131 R bzw. e 131 B) liefert,
die Detektiereinrichtung (132, 133) eine erste Größe (∫Gdx) des ersten Farbanteilsignals (e 131 G), eine zweite Größe (∫Rdx) des zweiten Farbanteilsignals (e 131 R) und eine dritte Größe (∫Bdx) des dritten Farbanteilsignals (e 131 B) detektiert oder registriert und
die Vergleichseinrichtung (132, 133) die erste Größe (∫Gdx) mit jeder der zweiten und dritten Größen (∫Rdx, ∫Bdx) vergleicht zwecks Lieferung oder Ableitung der spezifischen Beziehung (∫Rdx/∫Gdx, ∫Bdx/∫Gdx).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (29, 30, 130, 131) drei Grundfarbkomponenten oder -anteile (RGB oder CMY) des von einem weißen Bezugsobjekt (REF) emittierten Lichts mißt,
die Detektiereinrichtung (132, 133) die gemessenen drei Grundfarbanteile mit vorbestimmten Koeffizienten (K 1-K 3 nach Gleichung (5) oder K 4-K 6 nach Gleichung (6)) kombiniert bzw. mulitipliziert, um ein Leuchtdichtesignal (I nach Gleichung (5) oder J nach Gleichung (6)) zu gewinnen bzw. abzuleiten, und
die Vergleichseinrichtung (132, 133) das Leuchtdichtesignal (I oder J) modifiziert (Gleichung (7) oder (8)), um die spezifische Beziehung (NI oder NJ) abzuleiten (to provide).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (29, 30, 130, 131) drei Grundfarbkomponenten oder -anteile (RGB) des von einem weißen Bezugsobjekt (REF) emittierten Lichts mißt, um ein erstes Farbanteilsignal (e 131 G), ein zweites Farbanteilsignal (e 131 R) und ein drittes Farbanteilsignal (e 131 B) zu liefern bzw. zu erhalten, und drei Grundfarbkomponenten oder -anteile (RGB) des anderen, von einem schwarzen Bezugsobjekt (REF) emittierten Lichts mißt, um ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Farbanteilsignal (e 131 G, e 131 R bzw. (e 131 B) zu liefern bzw. zu erhalten,
die Detektiereinrichtung (132, 133) eine erste Größe (Gh) des ersten Farbanteilsignals (e 131 G), eine zweite Größe (Rh) des zweiten Farbanteilsignals (e 131 R), eine dritte Größe (Bh) des dritten Farbanteilsignals (e 131 B), eine vierte Größe (Gb) des vierten Farbanteilsignals (e 131 G), eine fünfte Größe (Rb) des fünften Farbanteilsignals (e 131 R) und eine sechste Größe (Bb) des sechsten Farbanteilsignals (e 131 B) detektiert und
die Vergleichseinrichtung (132, 133) eine erste Differenz (Gh-Gb) zwischen erster und vierter Größe (Gh, Gb) erfaßt zwecks Lieferung einer ersten Beziehung (NG), eine zweite Differenz (Rh-Rb) zwischen zweiter und fünfter Größe (Rh, Rb) erfaßt zwecks Lieferung einer zweiten Beziehung (NR) und eine dritte Differenz (Bh-Bh) zwischen dritter und sechster Größe (Bh, Bb) erfaßt zwecks Lieferung einer dritten Beziehung (NB), wobei erste, zweite und dritte Differenz (Gh-Gb; Rh-Rb; Bh-Bb) die spezifische Beziehung (NG, NR, NB) liefern bzw. repräsentieren (to provide).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (29, 30, 131, 131) drei Grundfarbkomponenten oder -anteile des von einem weißen Bezugswert (REF) emittierten Lichts mißt zwecks Lieferung erster, zweiter und dritter Farbanteilsignale (e 131 G, e 131 R bzw. e 131 B) und drei Grundfarbkomponenten oder -anteile (RGB) eines anderen, von einem schwarzen Bezugsobjekt (REF) emittierten Lichts mißt zwecks Lieferung vierter, fünfter und sechster Farbanteilsignale (e 131 G, e 131 R bzw. e 131 B),
die Detektiereinrichtung (132, 133) einen ersten Mittelwert (Gh nach Gleichung (2)) der ersten Farbanteilsignale (e 131 G), einen zweiten Mittelwert (Rh nach Gleichung (2)) der zweiten Farbanteilsignale (e 131 R), einen dritten Mittelwert (Bh nach Gleichung (2)) der dritten Farbanteilsignale (e 131 B), einen vierten Mittelwert (Gb nach Gleichung (3)) der vierten Farbanteilsignale (e 131 G), einen fünften Mittelwert (Rb nach Gleichung (3)) der fünften Farbanteilsignale (e 131 R) und einen sechsten Mittelwert (Bb nach Gleichung (3)) der sechsten Farbanteilsignale (e 131 B) detektiert und
die Vergleichseinrichtung (132, 133) eine erste Differenz (Gh-Gb) zwischen ersten und vierten Mittelwerten (Gh, Gb) erfaßt zwecks Lieferung oder Ableitung einer ersten Beziehung (NG), eine zweite Differenz (Rh-Rb) zwischen zweiten und fünften Mittelwerten (Rh, Rb) erfaßt zwecks Lieferung einer zweiten Beziehung (NR) und eine dritte Differenz (Bh-Bb) zwischen dritten und sechsten Mittelwerten (Bh, Bb) erfaßt zwecks Lieferung einer dritten Beziehung (NB), wobei erste, zweite und dritte Differenz (Gh-Gb; Rh-Rb; Bh-Bb) die spezifische Beziehung (NG, NR, NB) repräsentieren.