Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erzeugen von
auf einem Aufzeichnungsblatt zu überlagernden Bildern gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Gerät ist aus der US-PS 4 558 356 bekannt.
Dieses Gerät weist eine Speichervorrichtung zum Speichern
von den zu überlagernden Bildern entsprechenden Bildsignalen
und mehrere, in Unterabtastrichtung aufeinanderfolgend
angeordnete Bilderzeugungsvorrichtungen zum
Erzeugen von den zu überlagernden Bildern entsprechenden
Latentbildern auf fotoelektrischen Aufzeichnungstrommeln
auf. Nach erfolgter Entwicklung der auf den Trommeln
erzeugten Latentbilder zu Tonerbildern werden die
einzelnen Trommeln durch entsprechendes Verdrehen
gegenüber den jeweils anderen Trommeln derart positioniert,
daß beim Übertragen der Tonerbilder auf ein
Aufzeichnungsblatt eine möglichst genaue Überlagerung der
Bilder erfolgt.
Diese bekannte Vorrichtung weist eine komplizierte Zeitablauf-
und Trommelantriebssteuerung auf.
In der Druckschrift "TIETZE, U., SCHENK, Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik,
5. Auflage, Springer-Verlag Berlin,
Heidelberg, New York, 1980, Seiten 701 bis 703" sind die
Grundlagen der Nachlaufsynchronisation (PLL) beschrieben.
In der DE 33 18 250 A1 ist eine Druckmaschine beschrieben,
bei der allen Hauptantriebsmotoren zum Zwecke der
Erzielung eines synchronen Laufs mit einstellbarer und
konstanter Drehzahl eine zur Einstellung und Nachsteuerung
der Solldrehzahl dienende Bezugsfrequenz zugeführt
wird.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 29 die Funktion eines herkömmlichen
Farbkopiergeräts mit einer einzigen fotoempfindlichen
Trommel erläutert.
Ein Hauptgehäuse 1200 eines Einzeltrommel-Farbkopiergeräts
enthält eine fotoempfindliche Trommel 1201, die in einer
Richtung a gedreht wird, einen Lader 1202, eine Lasereinheit
1203, einen Belichtungslader 1204, einen Oberflächenpoten
tial-Sensor 1205 sowie Farbentwicklungseinheiten 1206 für
Gelb, 1207 für Magenta und 1208 für Cyan.
Dieses Kopiergerät arbeitet folgendermaßen: Von dem Lader
1202 wird durch Coronaentladung die Oberfläche der umlau
fenden fotoempfindlichen Trommel 1201 geladen. Auf die
Trommel 1201 wird über Spiegel ein von der Lasereinheit 1203
abgegebener Laserstrahl projiziert. Die Lasereinheit ist mit
einem nicht dargestellten Polygonalspiegel ausgestattet, bei
dessen Umlauf der Laserstrahl in einer Hauptabtastrichtung
abgelenkt wird, um eine Hauptabtastzeile zu bilden. Zum Er
zeugen eines Ladungsbilds in Form von Bildelementen auf der
Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1201 wird der Laser
strahl ein- und ausgeschaltet. Darauffolgend wird das La
dungsbild durch das Aufbringen von Farbtoner in einer der
Farbentwicklungseinheiten 1206, 1207 oder 1208 zu einem
sichtbaren Bild entwickelt. Das erhaltene Tonerbild wird
mittels eines Übertragungsladers 1209 auf ein Aufzeichnungs
blatt 1210 übertragen, das mit einer Zuführwalze 1211 aus
einer Blattkassette zugeführt wird. Ein Unterschied gegenüber
einem Schwarz/Weiß-Kopiergerät besteht darin, daß das Auf
zeichnungsblatt 1210 an einer Trägertrommel 1215 gehalten und
in eine Richtung b in Umlauf versetzt wird. Diese Träger
trommel 1215 dient zum Übertragen der Tonerbilder in der
Aufeinanderfolge Gelb, Magenta und Cyan auf das Aufzeich
nungsblatt 1210, wobei die Umfangsgeschwindigkeit dieser
Trommel gleich derjenigen der fotoempfindlichen Trommel 1201
ist.
Nach der Übertragung für die drei Primärfarben wird das
Aufzeichnungsblatt von der Trägertrommel 1215 abgelöst und zu
einer Wärmefixierstation 1214 befördert, wonach das Blatt mit
dem daran fixierten Bild durch eine Austragwalze 1213 auf
ein Kopienfach 1212 ausgestoßen wird.
Hinsichtlich der Kopiergeschwindigkeit ist jedoch ein System,
bei dem gemäß Fig. 3 mehrere fotoempfindliche Trommeln ver
wendet werden, vorteilhafter als das herkömmliche Gerät gemäß
Fig. 29. Bei dem in Fig. 3 gezeigten System mit vier foto
empfindlichen Trommeln treten jedoch noch zu lösende Probleme
auf, wie beispielsweise hinsichtlich der Deckungsausrichtung
bzw. Registrierung der verschiedenen Farbbilder, hinsichtlich
der Erfordernis von Bildspeichern in Abhängigkeit von den
Abständen der fotoempfindlichen Trommeln und hinsichtlich
Empfindlichkeitsabweichungen zwischen den mehreren fotoemp
findlichen Trommeln.
Eine Abweichung hinsichtlich der Deckung der verschiedenen
Farbbilder wird durch Betrachtung mit dem bloßen Auge
bewertet, wobei hierfür im allgemeinen eine Toleranz in der
Größenordnung von 100 µm akzeptiert wird.
Die Steuerung der Bildüberlagerung wird insbesondere dann schwierig,
wenn ein Blattzuführsignal für ein nachfolgendes Aufzeich
nungsblatt vor dem Beginn der Bilderzeugung an der letzten
fotoempfindlichen Trommel abgegeben wird. Aus diesem Grund
wird das Blattzuführsignal für das nächste Aufzeichnungsblatt
erst nach dem Beginn der Bilderzeugung an der letzten fotoemp
findlichen Trommel abgegeben, so daß daher ein schnelles
Ausdrucken nicht erreichbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät gemäß
dem Oberbebgriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden,
daß auf einfache Weise eine exakte Überlagerung
mehrerer Bilder ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Demnach wird eine exakte Überlagerung von einander zu
überlagernden Bildern dadurch erreicht, daß die den Bilderzeugungsvorrichtungen
zuzuführenden, in der Speichereinrichtung
gespeicherten Bilddaten ausgelesen werden.
Bedingt durch die Tatsache, daß das Verhindern eines
Versatzes der zu überlagernden Bilder allein durch eine
veränderte Steuerung einer in der Regel bei derartigen
Geräten ohnehin vorhandenen Speichervorrichtung bewerkstelligt
wird, ist ein nur sehr geringer technischer Aufwand
erforderlich.
Es wurde damit ein Gerät geschaffen, das auf einfache
Weise eine exakte Überlagerung mehrerer Bilder ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines digitalen Farbko
piergeräts als Ausführungsbeispiel des Geräts für
die Bildüberlagerung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des digitalen
Farbkopiergeräts.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht des digitalen Farbkopier
geräts.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Lesereinheit.
Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Leseschaltung.
Fig. 6 ist ein Schaltbild einer Steuerschaltung für die
Lesereinheit.
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf ein Bedienungsfeld.
Fig. 8 ist ein Schaltbild einer Speicherschaltung.
Fig. 9 ist ein Speicherplan.
Fig. 10 ist eine Darstellung einer Schaltung zur automa
tischen Leistungssteuerung.
Fig. 11, 12A, 12B, 12C und 13 sind Ansichten und Diagramme,
die das Prinzip einer Überlagerungssteuerung veran
schaulichen.
Fig. 14 ist ein Schaltbild einer Schaltung für das Messen
und Steuern von Lageabweichungen.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die das Prinzip
der Überlagerungssteuerung veranschaulicht.
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die Lageabweichungen
zeigt.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung einer Schnitt
stelle zwischen einer Speichereinheit und einer
Druckereinheit.
Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm der Zeitsteuerung bei der
Erzeugung von Registriermarken.
Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm der Zeitsteuerung von Signalen
HSYNC.
Fig. 20 zeigt die Zusammenhänge zwischen der Breite einer
Aufzeichnung und Signalen BD.
Fig. 21 und 22 sind Schaltbilder einer Abtastmotorschaltung.
Fig. 23 ist ein Schaltbild einer Phasenkopplungs-Regel
schaltung.
Fig. 24 und 25 sind Schaltbilder einer Schaltung zur auto
matischen Regelung von Laserleistung.
Fig. 26 und 27 sind Ablaufdiagramme, die den Ablauf der
automatischen Steuerung der Laserleistung zeigen.
Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm einer Registriersteuerung.
Fig. 29 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Einzel
trommel-Farbkopiergeräts.
Als Ausführungsbeispiel des Geräts zum Erzeugen von überlagerten Bilder bzw. Mehr
fachbildern wird nun ausführlich ein Farbkopiergerät be
schrieben.
1. Grundlegender Aufbau des Geräts
1-1: Blockdarstellung
Die Fig. 1 ist eine Blockdarstellung des ganzen Geräts gemäß
dem Ausführungsbeispiel. Eine Lesereinheit 100 ist mit
einem Bildlesesensor 115 und einer Lichtquelle 112 für das
Beleuchten einer Vorlage ausgestattet ist. Das analoge Bild
signal aus dem Sensor wird mit einer Verstärkereinheit 103
verstärkt und einem A/D-Wandler 104 zugeführt. Der Sensor
115, der durch einen Ladungskopplungs- bzw. CCD-Farbsensor
gebildet ist, gibt in serieller Form Bildelemente-Signale R
für Rot, G für Grün und B für Blau ab. Eine Zwischenspeicher
schaltung 105 nimmt die Signale in der Aufeinanderfolge R, G
und B auf und gibt dann gleichzeitig die Signale R, G und B
für ein Bildelement ab. Eine Farbumsetzungsschaltung 106 ist
durch eine Nachschlage- bzw. Umsetzungstabelle beispielsweise
in einem Festspeicher (ROM) für das Erhalten von Signalen L*,
a* und b* aus den Signalen R, G und B aufgebaut. Auf diese
Weise gibt die Lesereinheit 100 die Signale L*, a* und b* ab.
In einer Speichereinheit 300 werden das Leuchtdichtesignal L*
und die Farbart- bzw. Farbsignale a* und b* gesondert kom
primiert. Schließlich werden die Bildinformationen für eine
vorbestimmte Anzahl von Bildelementen (in einer Komprimier
schaltung 303) komprimiert und in einen Einzelbildspeicher
bzw. Bildspeicher 301 eingespeichert. Die in dem Bildspeicher
301 gespeicherten Bildsignale werden entweder über eine Über
tragungsschnittstelle 320 nach außen abgegeben oder einer
Druckereinheit 200 zugeführt. In letzterem Fall werden die in
dem Bildspeicher 301 gespeicherten Bildsignale mittels einer
Expandierschaltung 304 zu den ursprünglichen Signalen L*, a* und b* decodiert,
die dann der Druckereinheit 200 zugeführt
werden.
In der Druckereinheit 200 werden die Bildsignale L*, a* und
b* in einer Farbumsetzungsschaltung 255 entsprechend jewei
ligen Drucktonern in Bildsignale C für Cyan, M für Magenta, Y
für Gelb und K für Schwarz umgesetzt, die dann auf unsyn
chronisierte Schreibzeitsignale hin für mehrere fotoemp
findliche Aufzeichnungsträger abgegeben werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind vier Lasereinheiten 201C,
201M, 201Y und 201K für das jeweilige Aufzeichnen der Bild
signale C, M, Y und K auf fotoempfindlichen Aufzeichnungs
trägern 211C, 211M, 211Y und 211K vorgesehen, die als Trom
meln ausgebildet sind und die jeweils den Lasereinheiten
entsprechend angeordnet sind.
1-2: Aufbau des ganzen Geräts
Die Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des ganzen di
gitalen Farbkopiergeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel mit
der Lesereinheit 100 für das Lesen von Farbvorlagen, der
Speichereinheit 300 für das Speichern komprimierter Bild
signale und der Farb-Druckereinheit 200 für das Ausdrucken
eines Farbbilds.
Ferner zeigt die Fig. 2 einen Sortierer 21 für das Sortieren
der hergestellten Farbkopien, eine Vorlagenzuführvorrichtung
25 für das automatische Zuführen von Blattvorlagen, ein
Blattstapelfach 23 für das Aufnehmen und Zuführen einer
großen Anzahl von Aufzeichnungsblätter und Blattkassetten 22A
und 22B, die in zwei Höhen angeordnet sind.
Die Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die den
Innenaufbau des Geräts gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt,
wobei vereinfacht nur die Grundfunktion dargestellt ist,
während Zusatzgeräte wie der Sortierer 21 und das Papier
stapelfach 23 weggelassen sind.
1-3: Lesereinheit
Die Fig. 3 zeigt die Lichtquelle 112 in Form einer Lampe zur
Vorlagenbeleuchtung, einen Spiegel 113, eine Stablinsenzeile
114 für das Fokussieren des Lichts, das von einer auf eine
Glasplatte 121 aufgelegten Vorlage 122 reflektiert wird, auf
dem Bildlesesensor 115, eine Abtasteinheit 118, die die
Lichtquelle 112, den Spiegel 113, die Stablinsenzeile 114,
den Bildlesesensor 115 und eine Schaltungsplatine 117 mit
einer A/D-Wandlerschaltung für die aus dem Sensor 113 über
eine Signalleitung 116 abgegebenen Bildsignale enthält und
die als eine Einheit mit diesen Bauteilen 112 bis 117 linear
in Pfeilrichtung bewegbar ist, und eine Schaltungsplatine 120
mit einer Prozeßsteuerschaltung für das Speichern und Ver
arbeiten der Bildsignale mit einer vorbestimmten Bitanzahl,
nämlich mit 8 Bit bei dem Ausführungsbeispiel, die aus der
A/D-Wandlerschaltung 117 über eine Signalleitung 119 zuge
führt werden.
Die Fig. 4 ist eine schematische Ansicht der in Fig. 3 ge
zeigten Farbbild-Lesereinheit, wobei gleiche Komponenten wie
die in Fig. 3 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen be
zeichnet sind. Die Fig. 4 zeigt einen Schrittmotor 123 für
das Bewegen der Abtasteinheit 118, eine an der Welle des
Schrittmotors 123 befestigte Motor-Riemenscheibe 124, einen
Riemen 125 für das Übertragen der Drehung des Motors 123 zu
einer Riemenscheibe 126, die an einer Welle 127 befestigt
ist, an der Welle 127 befestigte Antriebsscheiben 128, zwei
Schienen 129 zum Führen der Abtasteinheit
118, Antriebsseilzüge 130, die jeweils über die Antriebs
scheibe 128 und eine Umlenkscheibe 133 gezogen sind, die für
das Spannen des Seilzugs durch eine jeweilige Feder 134
vorgespannt ist, und die an den beiden Seiten der Abtast
einheit 118 mit einem Metallteil 132 und einem Teil 131 be
festigt sind, und eine Motorsteuerschaltungs-Platine 135, die
mit einer Motortreiberschaltung für das Erzeugen eines Sig
nals zur Ansteuerung des Schrittmotors 123 auf Signale hin,
die über eine Signalleitung 136 aus der Prozeßsteuerschaltung
120 zugeführt werden, und mit einer Impulsgeneratorschaltung
bestückt ist, die Zeitsteuerimpulse für die Antriebssignale
erzeugt und die über eine Signalleitung 137 mit dem Schritt
motor 123 verbunden ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Drehung des
Schrittmotors 123 über die Motor-Riemenscheibe 124, den
Riemen 125, die Riemenscheibe 126, die Welle 127, die An
triebsscheiben 128, die Drahtzüge 130, die Metallteile 132
und die Teile 131 in eine lineare Bewegung der Abtast
einheit 118 längs den Schienen 129 umgesetzt, wobei die Richtung
der linearen Bewegung durch die Drehrichtung
des Schrittmotors 123 bestimmt wird.
Das Vorlagenbild wird bei der mit konstanter Geschwindigkeit
ausgeführten Abtastbewegung der Bildleseeinheit unter Verwendung der
Lichtquelle 112, des Spiegels 113, der Stablinsenzeile 114,
des Bildlesesensors 115 gelesen; diese Elemente
bewegen sich als eine Einheit mit der Abtasteinheit 118. Der
Bildlesevorgang wird von dem vorderen Rand der Vorla
ge her ausgeführt.
Die Fig. 5 ist eine Blockdarstellung der Lesereinheit. Das
Bildlesesystem wird nicht ausführlich erläutert, da es das
gleiche wie das vorstehend beschriebene ist. An der Vorlage
122 sind die Hauptabtastrichtung und die Unterabtastrichtung
jeweils mit MS und SS dargestellt. Die Stablinsenzeile 114
ist vereinfacht als eine Linse dargestellt.
Die Bildsignale aus dem Sensor 115 werden der vorstehend
genannten Platine bzw. A/D-Wandlerschaltung 117 zugeführt.
Die analogen Signale B, G und R werden seriell eingegeben, in
einem Vorverstärker 701 verstärkt und Abfrage/Halteschal
tungen 703 zugeführt. Ein Impulsgenerator 702 erzeugt Zeit
steuerimpulse ΦB, ΦG und ΦR für das Abfragen und Speichern
der seriellen analogen Signale B, G und R sowie Abfrage/Hal
teimpulse Φ für den Ladungskopplungssensor.
Die Verstärker 103 sind mit Verstärkungsreglern 103′ für das
gegenseitige Abgleichen der Signale B, G und R versehen. Die
analogen Signale B, G und R werden in den A/D-Wandlern 104
jeweils in digitale Signale mit 8 Bit umgesetzt.
Die Fig. 6 ist eine Blockdarstellung einer Steuerschaltung
für die Steuerung der Lesereinheit. Mit 1150 ist eine Zen
traleinheit (CPU) bezeichnet, die beispielsweise durch einen
Mikrocomputer gebildet ist. Eine Treibereinheit 1151 dient
zum Betreiben verschiedener Komponenten der Lesereinheit,
beispielsweise des Schrittmotors 123. Mit 1152 ist ein Haupt
schalter der Druckereinheit bezeichnet. Falls in der Drucker
einheit ein Papierstau auftritt, muß während des Entfernens
des festsitzenden Blatts die Stromversorgung der Drucker
einheit unterbrochen werden. Ein Tastenfeld 1153 dient zur
Tasteneingabe mit in Fig. 7 gezeigten Eingabetasten. Von
einer Anzeigeeinheit 1154 werden "Tonermangel"-Lampen unter
der Steuerung durch die Zentraleinheit 1150 auf Signale 1156
für das Betreiben einer in Fig. 7 gezeigten Kopienanzahl-
Anzeige 1103 oder für das Melden des Fehlens des Toners für
Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz eingeschaltet. Im einzelnen
sind an dem in Fig. 7 gezeigten Bedienungsfeld vier "Toner
mangel"-Lampen 1101 angebracht, die jeweils das Fehlen von
Cyan-, Magenta-, Gelb- oder Schwarz-Toner anzeigen.
Wenn irgendeine dieser Lampen eingeschaltet ist, was das
Fehlen des entsprechenden Toners anzeigt, wird das Farbko
pieren abgeschaltet, so daß mit einer Kopiertaste 1107 kein
normaler Kopiervorgang eingeleitet werden kann. Es kann je
doch mit einer Einfarben-Kopiertaste 1113 ein Kopiervorgang
für irgendeine andere Farbe eingeleitet werden. Dieses Ein
farben-Kopieren wird natürlich gesperrt, wenn alle vier
"Tonermangel"-Lampen eingeschaltet sind.
Die Fig. 7 zeigt Zifferntasten 1106 für die Eingabe einer
Kopienanzahl und dergleichen, eine Löschtaste 1108 für das
Löschen der mit den Zifferntasten eingegebenen Zahl, die
Ziffernanzeige 1103 für das Anzeigen der Kopienanzahl und
dergleichen, eine Störungsanzeige 1102, eine Warteanzeige
1103, eine Stoptaste 1120 für das Unterbrechen eines Kopier
vorgangs und dergleichen, Wähltasten 1110 und 1111 für das
jeweilige Wählen der oberen Kassette 22A oder der unteren
Kassette 22B nach Fig. 2, eine Papierstapelfach-Wähltaste
1121 für das Wählen des in Fig. 2 gezeigten Papierstapelfachs
23, einen Dichteregler 1112 für das Einstellen der Dichte der
Farbkopie durch Steuern des Leuchtdichtesignals L bei diesem
Ausführungsbeispiel und eine Speicherlöschtaste 1122 für das
zwangsweise Löschen der in dem Bildspeicher verbliebenen
Bildsignale, insbesondere in dem Fall, daß nach einem Papier
stau der Kopiervorgang nicht wieder aufgenommen wird.
Auf die Betätigung der Speicherlöschtaste 1122 hin gibt die
Zentraleinheit 1150 ein Speicherlöschsignal 1155 gemäß Fig. 6
an die Speichereinheit 300 ab, wodurch deren Inhalt gelöscht
wird.
Mit einem Farbsättigungsregler 1123 wird durch das Steuern
der Farbsignale a* und b* die Farbsättigung eingestellt. Ein
Leistungssteuerungs-Abschlußsignal 1157 zeigt den Ab
schluß einer Potentialsteuerung auf die nachfolgend beschrie
bene Weise und einer darauffolgenden automatischen Leistungs
steuerung der Laser-Ausgangsleistung an.
Ein Registrierungs-Abschlußsignal 1158 zeigt den Abschluß
einer nachfolgend erläuterten automatischen Deckungsausrich
tung bzw. Registrierung an. Diese Signale müssen empfangen
werden, bevor ein Kopiervorgang ausgeführt wird. Dabei wird
ein Kopiervorgang freigegeben und die Warteanzeige 1105 ab
geschaltet, wenn die anderen Bedingungen hierfür erfüllt
sind, die auch bei gewöhnlichen Kopiergeräten einzuhalten sind,
nämlich beispielsweise das Erreichen der Fixiertemperatur, das Vorhandensein von
Aufzeichnungsblättern und das durch die Signale 1156 ange
zeigte Vorhandensein aller Toner.
1-4: Speichereinheit
Die Speichereinheit wird für das Speichern der Bildsignale
zwischen der Lesereinheit und der Druckereinheit verwendet.
Zum Lesen eines Bilds im Format A 4 (210×297 mm) mit einer
Auflösung von 16 Bildelementen/mm in beiden Abtastrichtungen
und einer Gradation von 8 Bit/Bildelement ist für ein Ein
zelbild eine Speicherkapazität von 16 MByte erforderlich. Bei
der Erweiterung des Lesens auf die drei Farben R, G und B
steigt die erforderliche Speicherkapazität auf 16×3=48
MByte an, während bei der Erweiterung auf die vier Farben Y,
M, C und K eine Speicherkapazität von 16×4=64 MByte
erforderlich ist. Für diese Speicherkapazitäten sind 384 bzw.
512 dynamische Schreib/Lesespeicher (DRAM) mit je 1 MBit (für
48 bzw. 64 MByte) erforderlich, und selbst bei Verwendung von
4 Mbit-Speichern noch ein Viertel dieser Anzahl.
Ferner wird bei üblichen Kopiergeräten die Verarbeitung von
Formaten bis zu dem Format A3 verlangt, so daß sich die
Anzahl der benötigten Speicher verdoppelt.
Aus diesem Grund wird bei dem beschriebenen Ausführungsbei
spiel eine Datenkomprimierung angewandt, um die benötigte
Speicherkapazität zu verringern und somit die Anzahl der
Speicherbausteine zu verringern, und um die Datenverarbei
tungszeit und die Datenübertragungszeit zu verkürzen. Bei
einem Komprimierungsverhältnis von 1:12 ist die Speicherka
pazität auf 96/12=8 MByte verringert, was in der Praxis 64
dynamischen 1MBit-Speichern entspricht. Ferner wird
die Datenbreite auf 32 Bit gesteigert, um einen schnellen
Zugriff zu erreichen.
Die Fig. 8 zeigt die Speicheranordnung bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel mit 1MBit-Speichern 1 bis 64, die für die
parallele 32 Bit-Eingabe in eine erste Hälfte 1 bis 32 und
eine zweite Hälfte 33 bis 64 unterteilt sind. Da gemäß den
vorstehenden Ausführungen die ganze benötigte Speicherkapa
zität 8 MByte beträgt, sind für den parallelen 32 Bit-Zugriff
21 Adressenleitungen erforderlich.
Nach Fig. 8 werden diese 21 Adressen von einem Adressenzähler
801 erzeugt, wobei die unteren zwanzig Bits (A0 bis A19)
einem jeden 1MBit-Speicher zugeführt werden, an dem zwanzig
Adressen erforderlich sind. Dies geschieht über eine Adres
senleitung 804 (A0 bis A19). Der 1MBit-Speicher hat gewöhn
lich die Bitorganisation 1 Bit×1048576, wobei die zwanzig
Adressen üblicherweise in obere zehn Bit RAS und untere zehn
Bit CAS unterteilt sind, was aber nicht näher beschrieben
wird. Ferner wird auch nicht der für das Aufrechterhalten des
Inhalt des dynamischen Schreib/Lesespeichers erforderliche
Auffrischungsvorgang erläutert.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind die 64 Speicherbau
steine in zwei Gruppen unterteilt, von denen eine mit einem
Baustein- bzw. Gruppenwählsignal CS gewählt wird, das über
eine Adressenleitung A20 bzw. 805 nach Fig. 8 oder entspre
chend dem logischen Zustand von Invertern 806 zugeführt wird.
Im einzelnen werden die Speicher der ersten Hälfte bzw.
Gruppe durch das Signal CS gewählt, wenn das werthöchste Bit,
d. h. wenn A20 "0" ist.
Die Fig. 9 zeigt das Speicherverzeichnis bzw. den Speicher
plan für 8 MByte (1995840 Blöcken mit jeweils 32 Bit).
Hierfür sind 1E7440 (hex) Adressen erforderlich. Diese
Adressen werden von dem Adressenzähler 801 synchron mit einem
Schreibtaktsignal fWR oder einem Lesetaktsignal fRD erzeugt,
von denen eines durch einen Schalter 802 gewählt wird.
Mittels eines Lese/Schreib-Wählsignals R/W wird
das Einschreiben (Pegel "0") bzw. das Auslesen (Pegel "1") gewählt.
Jeder Speicher hat einen Dateneingang Din und einen Daten
ausgang Dout, wobei die Ein- und Ausgänge einander in der ersten und der zweiten Gruppe entspre
chender Speicher mit
einander verbunden sind. Die Verbindung der Ausgänge stellt
kein Problem dar, da der jeweilige Ausgang Dout hohe Impedanz
hat, wenn der Speicher nicht gewählt ist (CS ="1").
Vorangehend wurde die gesamte Speicherkapazität für das For
mat A3 als 8MByte beschrieben, jedoch steigt die Adresse
tatsächlich nur bis 1E7440 (hex) an, da in binären Zahlen
ausgedrückt die Fläche des Formats A3 (297×420 mm) von
8MByte verschieden ist. Tatsächlich besteht in diesem Fall
bei der Speicherkapazität ein Überschuß von 101312 Blöcken,
was einer Bildfläche von ungefähr 21 mm×297 mm entspricht.
Nach Fig. 8 wird das Speicherlöschsignal 1155, das gemäß den
vorangehenden Ausführungen zum Löschen des Inhalts aller
Speicherbausteine dient, Löscheingängen CLR der jeweiligen
Speicher zugeführt.
1-5: Druckereinheit
Nach Fig. 3 hat die 4-Trommel-Farbdruckereinheit 200 vier
Einheiten mit jeweils einer fotoempfindlichen Trommel, wobei
in Farbentwicklungseinheiten 205 Toner unterschied
licher Farben enthalten sind.
Ferner zeigt die Fig. 3 die für die Farbsignale C für
Cyan, M für Magenta, Y für Gelb und K für Schwarz vorgese
henen Lasereinheiten 201C, 201M, 201Y und 201K. Jede der
Einheiten hat einen nicht dargestellten umlaufenden Polygo
nalspiegel, der den Laserstrahl in der Hauptabtastrichtung
ablenkt, wodurch jeweils eine Hauptabtastzeile gebildet wird.
In jeder der identisch aufgebauten Einheiten wird die foto
empfindliche Trommel 211 im Uhrzeigersinn gedreht und an der
Oberfläche mit einem Lader 212 geladen.
Der Laserstrahl wird ein- und ausgeschaltet, um Bildelemente-
Informationen in Form eines Ladungsbilds aufzuzeichnen, das
durch das Aufbringen des Farbtoners mittels einer Entwick
lungswalze 206 sichtbar gemacht wird. Das erhaltene Tonerbild
wird mit einem Übertragungslader 210 auf ein aus einer Kas
sette 208 durch eine Zuführwalze 207 zugeführtes Aufzeich
nungsblatt übertragen. Der Vorderrand des Blatts wird durch
eine Registrierwalze 250 ausgerichtet.
Das Aufzeichnungsblatt wird mit einem Förderband 209 von der
ersten Einheit für Cyan zur nächsten Einheit für Magenta
befördert. Darauffolgend werden nacheinander das Gelb-Toner
bild und das Schwarz-Tonerbild überlagert, wonach das Blatt
zu einer Fixierstation 213 befördert wird, wenn die Toner
bilder für die vier Farben überlagert sind, und die Bilder
mit Heizwalzen 214 fixiert werden. Dann wird das Blatt durch
Austragwalzen 216 auf ein Austragfach 215 ausgestoßen.
Bei dem in Fig. 29 gezeigten Einzeltrommel-Farbkopiergerät
wirkt sich eine durch einen Empfindlichkeitsabfall des foto
empfindlichen Materials verursachte Verschlechterung der
Bildqualität bei allen Farben auf die gleiche Weise aus.
Infolgedessen bleibt selbst im Falle einer derartigen Ver
schlechterung der Farbausgleich verhältnismäßig gut erhalten.
Daher kann die Verschlechterung der Bildqualität durch eine
einfache Steuerung des Oberflächenpotentials verhindert wer
den.
Andererseits ergeben sich bei dem 4-Trommel-Farbkopiergerät
voneinander unabhängige Empfindlichkeitsänderungen der vier
Trommeln. Ferner wird der Farbausgleich beispielsweise durch
das Ersetzen einer fotoempfindlichen Trommel durch eine neue
beeinflußt. Diese Mängel werden bei dem beschriebenen Aus
führungsbeispiel behoben.
Die Fig. 10 ist eine vergrößerte Darstellung der fotoemp
findlichen Trommel 211 und des zugehörigen Aufbaus einer
Einheit. Zum Messen des Oberflächenpotentials der fotoemp
findlichen Trommel 211 dient ein Potentialsensor 1008.
Die fotoempfindliche Trommel wird durch Coronaentladung mit
dem Lader 212 auf ein Oberflächenpotential V0 geladen, das
aber eine Dunkelabschwächung bis zu einer Belichtungsstelle A
erfährt, an der gemäß Fig. 10 die Belichtung mit dem Laser
strahl erfolgt. Das Oberflächenpotential wird entsprechend
der Belichtungsgröße bzw. der Laserleistung geän
dert. Im Falle der analogen Aufzeichnung kann die Bilddichte
durch die Intensität des Laserstrahls eingestellt werden,
jedoch ist eine derartige Dichteeinstellung bei der digitalen
Aufzeichnung bei dem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich.
Nach Fig. 10 ist ein Hochspannungstransformator 230 vorge
sehen, mit dem eine vorbestimmte Laserleistung und ein kon
stanter Strahldurchmesser für das Bestrahlen der fotoemp
findlichen Trommel 211 aufrecht erhalten werden. Die Emp
findlichkeit der Trommel wird durch das Messen des Ober
flächenpotentials derselben bei diesem Zustand ermittelt.
Das mit dem Sensor nach der Belichtung mit einer vorbestimm
ten Laserleistung gemessene Oberflächenpotential sei als VL0
angenommen. Dies ist der Sollwert, während infolge einer
Verschlechterung der fotoempfindlichen Trommel 211 oder einer
durch eine Verminderung der Laserleistung hervorgerufenen
unzureichenden Belichtung der tatsächliche bzw. Istwert VL1
höher ist, so daß dadurch der Dynamikbereich verringert ist.
In einem jeden Fall kann dieses Problem durch eine Erhöhung
der Laserleistung gelöst werden. Die Potentialsteuerung wird
nachfolgend in einem Kapitel 2-3 erläutert.
Die Fig. 11 veranschaulicht die Zeitsteuerung für das Einlei
ten der Bildaufzeichnungen.
Der Vorderrand des von einem Zuführzeitpunkt T0 für den
Beginn der Tonerübertragung an durch die Registrierwalze 250
vorgeschobenen Aufzeichnungsblatts aus der Kassette 208 er
reicht die fotoempfindliche Trommel 211C, 211M, 211Y
und 211K nach einer Zeit T1, T2, T3 bzw. T4.
Die Fig. 12A ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf der Bild
übertragungen veranschaulicht.
Auf ein Ausgangssignal RR aus einer in Fig. 12C gezeigten
Zentraleinheit (CPU) 505 hin beginnt die Registrierwalze 250
von dem Zeitpunkt T0 an zu drehen, wobei das Signal RR über
eine Zeitdauer fortgesetzt wird, während der abhängig von dem
Blattformat das Blatt an der Registrierwalze vorbeiläuft. Die
Bildübertragung von einer jeweiligen fotoempfindlichen Trom
mel her beginnt nach der Verzögerungszeit T1, T2, T3 bzw. T4.
Daher wird das Aufzeichnen an der jeweiligen fotoempfind
lichen Trommel mit einer Verzögerung t1=T1-τ, t2=T2-
τ, t3=T3-τ bzw. t4=T4-τ begonnen, wobei τ die Zeit
ist, die jede fotoempfindliche Trommel zum Erreichen der
Bildübertragungsstelle von der Laseraufzeichnungsstelle weg
benötigt; die Bildaufzeichnung wird über eine Zeitdauer vor
genommen, die gleich der Antriebszeit der Registrierwalze 250
ist.
Die Fig. 12B veranschaulicht die Zeitsteuerung der Bildsignalaufzeichnung
auf mehreren fotoempfindlichen Trommeln bei
der aufeinanderfolgenden Herstellung dreier Kopien. Für die
fotoempfindlichen Trommeln 211C und 211M werden Schreibzeitsignale
SYNC1 bzw. SYNC2 durch das Zählen der Zeiten t1 und
t2 mit jeweiligen Zählern CNT10 und CNT20 in der gleichen
Aufeinanderfolge wie in Fig. 12A erzeugt.
Hinsichtlich der fotoempfindlichen Trommeln 211Y und 211K ist
jedoch schon ein nächstes Aufzeichnungsblatt zugeführt, bevor
die Zeit t3 bzw. t4 für das erste Aufzeichnungsblatt abgelaufen
ist. Aus diesem Grund sind für die Bemessung der
Zeiten t3 und t4 zusätzliche Zähler CNT32 und CNT42 vorgesehen,
wobei ein Zähler CNT31 und der Zähler CNT32 bzw. ein
Zähler CNT41 und der Zähler CNT42 abwechselnd benutzt werden,
um für ein zweites oder drittes Blatt Schreibzeitsignale
SYNC3 bzw. SYNC4 zu erzeugen.
Die Fig. 12C zeigt eine Schaltung für das Erzeugen der
Schreibzeitsignale SYNC1 bis SYNC4.
Mit den vorangehend genannten Zählern CNT10, CNT20, CNT31,
CNT32, CNT41 und CNT42 werden die jeweiligen Zeiten durch das
Zählen von Taktimpulsen CLK aus einem Taktgenerator 510
bemessen. Für den Drehantrieb der Registrierwalze 250 ist
eine Treiberschaltung 500 für einen Motor 25M vorgesehen, der
durch das Registrierwalzen-Signal RR eingeschaltet wird;
entsprechend der Anzahl der Signale RR wird mit Kippschaltungen
501 und 502 der Zähler CNT31 oder CNT32 bzw. CNT41
oder CNT42 eingeschaltet; wenn der Zähler CNT31 oder 32 bzw.
CNT41 oder 42 den Zählvorgang beendet hat, gibt ein ODER-
Glied 503 bzw. 504 ein Ausgangssignal für das Setzen eines
JK-Flip-Flops 508 bzw. 509 zum Erzeugen des Schreibzeitsignals
SYNC3 bzw. SYNC4 ab; Flip-Flops 506 und 507 sowie die
Flip-Flops 508 und 509 werden auf den Abschluß des Zählvorgangs
hin gesetzt und durch ein Rücksetzsignal RS aus der
Zentraleinheit 505 rückgesetzt. Die Dauer des Setzens wird
aus dem Format des Aufzeichnungsblatts berechnet und stimmt
gemäß Fig. 12A mit der Dauer des Drehantriebs der Registrierwalze
250 bzw. der Dauer des Signals RR überein.
Für die fotoempfindlichen Trommeln 211C und 211M ist jeweils
nur ein Zähler erforderlich während bei dem Ausführungs
beispiel für die fotoempfindlichen Trommeln 211Y und 211K
jeweils zwei Zähler verwendet werden. Die Anzahl der Zähler
wird entsprechend dem Blattformat und den Abständen zwischen
den fotoempfindlichen Trommeln bestimmt, jedoch sind all
gemein für eine stromaufwärts gelegene Trommel weniger Zähler
erforderlich.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Zählvor
gang eines jeden Zählers mit dem Registriersignal RR be
gonnen, jedoch kann der Zählvorgang auch mittels einer Detek
torvorrichtung für das Erfassen des Aufzeichnungsblatts an
einer Stelle stromauf der Bildübertragungsstelle der ersten
fotoempfindlichen Trommel eingeleitet werden. Ferner kann der
als Zeitmeßvorrichtung eingesetzte Zähler durch einen Zeit
geber mit Kondensatoren und Widerständen ersetzt werden.
Wegen der vorstehend erläuterten, dem 4-Trommel-Drucker an
haftenden Mängel wird der Zugriff zu dem Bildspeicher auf
entsprechende Weise abgewandelt.
Die Fig. 13 zeigt die Zeitsteuerung der Dateneinspeicherung
in den Speicher bei der Bewegung des optischen Systems in der
Lesereinheit und die Zeitsteuerung der Bildaufzeichnung durch
das Einschalten der Registrierwalze in der Druckereinheit und
das Einschalten der Lasereinheiten.
In der Fig. 13 ist bei (1) die Zeitsteuerung des Lesens durch
das Bewegen der in Fig. 3 gezeigten Abtasteinheit 118 dar
gestellt, während bei (2), (3) und (4) die Bildsignale B, G
und R aus der in Fig. 5 gezeigten A/D-Wandlerschaltung 117
gezeigt sind. Diese Bildsignale werden für die Farbumsetzung
die Datenkomprimierung und die Speicherung unter Synchroni
sierung mit dem Schreibtaktsignal fWR gemäß (10) der Spei
chereinheit 300 zugeführt. Danach werden die gespeicherten
Bildsignale aufeinanderfolgend der Druckereinheit für
die jeweiligen Lasereinheiten zugeführt.
Da die vier fotoempfindlichen Trommeln an voneinander ver
schiedenen Stellen angeordnet sind, müssen die Bildsignale C,
M, Y und K unabhängig voneinander asynchron gebildet werden.
In der Fig. 13 sind diese Signale bei (6), (7), (8) und (9)
dargestellt, während bei (11), (12), (13) und (14) die je
weils entsprechenden Lesetaktsignale fRD dargestellt sind.
Diese Betriebsvorgänge werden durch schnelles Schalten in der
Farbumsetzungsschaltung 255 der in Fig. 1 gezeigten Drucker
einheit 200 ausgeführt.
In der Speichereinheit werden gemäß Fig. 8 das Schreibtakt
signal fWR (850) und das Lesetaktsignal fRD (851) dem Schal
ter 802 zugeführt, entsprechend der Zeit für das Einschreiben
oder das Auslesen der Daten gewählt und dem Adressenzähler 801
zugeführt, der dann die Adressen für die Speicherbau
steine erzeugt. Die Adressen werden in diesem Fall nicht in
Bildelementeinheiten, sondern in Einheiten von Blöcken aus 4
×4 Bildelementen erhöht.
2. Automatische Korrektur der Farbenregistrierung
Bei einem digitalen 4-Trommel-Farbkopiergerät wie bei dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Erzeugen eines
Bilds in richtiger Farbe durch Korrektur der Farbenregist
rierung naturgemäß eine der grundlegenden Forderungen. Daher
ist in dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Vorrich
tung für das automatische Korrigieren der Farbenregistrierung
vorgesehen.
2-1: Korrekturvorrichtung
Ein scharfes Farbbild ohne Abweichungen hinsichtlich der
Farbenüberdeckung kann in dem Laserstrahldrucker dadurch
erreicht werden, daß mit den normalen Bilderzeugungsvorrich
tungen nicht fixierte Registriermarken auf dem Förderband
erzeugt werden, die Fehler bzw. Abweichungen hinsichtlich der
Farbenregistrierung gemessen werden und auf entsprechende
Weise die Bildaufzeichnungszeiten gesteuert werden.
Im einzelnen sind eine Bilderzeugungs-Steuereinrichtung für
das Erzeugen vorbestimmter Bilder, die auf den jeweiligen
fotoempfindlichen Trommeln erzeugt werden, in jeweils meh
reren Bereichen eines Aufzeichnungsmaterials, das in der
Hauptabtastrichtung unterteilt ist, eine Deckungsfehler-
Meßvorrichtung für das Messen von relativen Lageabweichungen
der mittels der Bilderzeugungs-Steuereinrichtung in den Be
reichen erzeugten Bilder und eine Deckungsfehler-Korrektur
vorrichtung für das Korrigieren der Zeiten der Bildaufzeich
nung mit dem Laserstrahl auf der jeweiligen Trommel entspre
chend der mittels der Meßvorrichtung gemessenen Abweichung
vorgesehen.
Die Fig. 14 ist ein Blockschaltbild einer Lageabweichungs-
Korrekturschaltung, in der eine Zentraleinheit 1401 das Er
zeugen vorbestimmter Bilder jeweils in Bereichen eines
transportierten Aufzeichnungsmaterials herbeiführt, das in
der Hauptabtastrichtung unterteilt ist, und Registrierungs
bzw. Deckungsfehler der Bilder aus den Ausgangssignalen von
Lageabweichungs-Detektoren 1402C, 1402M, 1402Y und 1402K
berechnet, die beispielsweise durch Ladungskopplungsvorrich
tungen (CCD) gebildet sind. Es sind Zähler 1403a bis 1403d
vorgesehen. Der Zähler 1403a zählt die Zeit vom Beginn des
Zuführens eines Aufzeichnungsblatts durch die Registrierwalze
bis zu dem Beginn der Cyan-Bildaufzeichnung. Der Zähler 1403b
zählt die Zeit zwischen den Bildaufzeichnungs-Anfangszeit
punkten einschließlich der von der Zentraleinheit 1401 be
rechneten Lageabweichung des Magentabilds in bezug auf das
Cyanbild. Gleichermaßen zählt der Zähler 1403c die Lageab
weichung des Gelbbilds in bezug auf das Cyanbild gemäß der
Berechnung durch die Zentraleinheit 1401, während der Zähler
1403d die Lageabweichung des Schwarzbilds in bezug auf das
Cyanbild gemäß der Berechnung durch die Zentraleinheit 1401
zählt.
Wenn die Zählungsvorgänge der Zähler 1403a bis 1403d jeweils
abgelaufen sind, geben sie Übertragsignale für das Setzen von
Flip-Flops 1405a bis 1405d ab, wodurch Schreibfreigabesignale
VDOa bis VDOd auf den hohen Pegel H geschaltet werden. Hier
durch werden UND-Glieder 1404a bis 1404d durchgeschaltet,
wodurch Strahlerfassungssignale BD-C bis BD-K abgegeben
werden, die Horizontalsynchronisierungssignale HSYNC zum
Steuern der Synchronisierung des Laserstrahls in der Haupt
abtastrichtung bilden. Diese Signale HSYNC werden dem Bild
speicher zugeführt.
Die Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht die das Prinzip
bei der Lageabweichungs-Erfassung bei dem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Auf
zeichnungsmaterial 1505 durch das Förderband gebildet.
Mittels der Lasereinheiten 201C, 201M, 201Y und 201K auf den
fotoempfindlichen Trommeln 211C, 211M, 211Y und 211K erzeugte
Ladungsbilder werden entwickelt, um vorbestimmte Bilder
1501C, 1501M, 1501Y und 1501K zu erhalten. Die Lageabwei
chungs-Detektoren 1402C, 1402M, 1402Y und 1402K sind in vor
bestimmten Lagen an einer Sensorplatte 1506 angebracht. Es
sei angenommen, daß die fotoempfindlichen Trommeln 211C,
211M, 211Y und 211K in vorbestimmten Abständen L angeordnet
sind und daß an den Trommeln die Bilderzeugung jeweils zu den
Zeiten t1, t2, t3 und t4 vom Beginn der Blattzufuhr durch die
Registrierwalze 250 an beginnt, wie es in Fig. 18 dargestellt
ist. Nach Fig. 18 wird die Drehung der Registrierwalze 250
nach Beginn des Zuführens des Aufzeichnungsblatts über eine
Zeitdauer t0 aufrecht erhalten, die ein Blatt im Format A4
für das Vorbeilaufen an der Registrierwalze 250 benötigt. Mit
den Schreibfreigabesignalen VDO-C, VDO-M, VDO-Y und VDO-K
wird die Bildaufzeichnung jeweils nach den Zeiten t1, t2, t3
und t4 vom Beginn des Zuführens des Aufzeichnungsblatts durch
die Drehung der Registrierwalze 250 an freigegeben. Die Zeit
steuerung bleibt auch dann unverändert, wenn wie in diesem
Fall kein Aufzeichnungsblatt zugeführt wird.
Zu einer ausführlichen Erläuterung wird nun auf die Fig. 19
Bezug genommen. Nach Fig. 19 werden bei dem Umlauf des Poly
gonalspiegels aus dem Strahldetektor 1513 die Strahlerfas
sungssignale BD abgegeben.
Gemäß der vorangehenden Erläuterung werden bei dem Abschluß der
Zählvorgänge der Zähler 1403a bis 1403d die JK-Flip-Flops
1405a bis 1405d über deren J-Anschlüsse gesetzt, so daß sie
Ausgangssignale mit dem hohen Pegel H abgeben. Damit werden
von den UND-Gliedern 1404a bis 1404d die Strahlerfassungssignale
BD nur während der Bilderzeugung weitergegeben, so
daß sich die Signale HSYNC ergeben. Gemäß Fig. 17 erfolgt die
Bildaufzeichnung durch das Auslesen der Bildsignale aus der
Speichereinheit 300 unter Synchronisierung mit diesen Signalen
HSYNC.
Nach Fig. 17 wird die Speichereinheit 300 mit den Signalen
HSYNC-C, HSYNC-M, HSYNC-Y und HSYNC-K derart abgefragt, daß
den Lasereinheiten 201C, 201M, 201Y und 201K die Bildsignale
C, M, Y und K zugeführt werden. Dabei setzt die Farbumsetzungsschaltung
255 gemäß Fig. 1 das Leuchtdichtesignal L* und
die Farbsignale a* und b* in diese Signale C, M, Y und K um.
Die Fig. 16 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 15 gezeigte
Sensorplatte 1506, wobei gleiche Bauteile wie die in Fig. 15
gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Das vorangehend genannte Aufzeichnungsmaterial 1505 ist in
der Hauptabtastrichtung in Bereiche 1600C, 1600M, 1600Y und
1600K für die verschiedenen Farben unterteilt. Bei dem dar
gestellten Fall haben in bezug auf das im Bereich 1600C
erzeugte Bild 1501C die jeweils in den Bereichen 1600M, 1600Y
und 1600K erzeugten Bilder 1501M, 1501Y und 1501K jeweilige
Lageabweichungen Δy2, Δy3 bzw. Δy4. Mit einer Bezugsplatte
1602 werden Fehler hinsichtlich der Befestigung der Detek
toren 1402C, 1402M, 1402Y und 1402K ausgeschaltet. Mit einem
Pfeil 1604 ist die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmate
rials 1505 bzw. die Unterabtastrichtung dargestellt.
Nach dem Erzeugen der vorbestimmten Bilder 1501C bis 1501K in
den Bereichen 1600C bis 1600K des transportierten Aufzeich
nungsmaterials 1505 mittels der fotoempfindlichen Trommeln
211C bis 211K mit den gegenseitigen Abständen L, nämlich dem
Ablauf der Zeit t4 gelangen diese Bilder zu der Sensorplatte
1506. Daher werden die Bilder 1501C bis 1501K in den Be
reichen 1600C bis 1600K mittels der Lageabweichungs-Detek
toren 1402C bis 1402K erfaßt. Hierbei werden die relativen
Lageabweichungen Δy2, Δy3 und Δy4 der Bilder 1501M bis 1501K
in bezug auf das Bild 1501C erfaßt, die dementsprechenden
Zeiten zu den vorangehend genannten Zeiten t2, t3 und t4
hinzuaddiert und die erhaltenen Werte (t2+|Δy2|), (t3-
|Δy3|) und (t4+|Δy4|) jeweils in den Zählern 1403b bis
1403d eingestellt. Auf diese Weise werden für die Bilder
zeugung mit den Lasereinheiten 201M, 201Y und 201K die
Schreibfreigabesignale VDO-M, VDO-Y und VDO-K nach dem Ablauf
der durch die Beendigung des Zählvorgangs der Zähler 1403b
bis 1403d bestimmten korrigierten Zeiten abgegeben.
Auf diese Weise können die Fehler hinsichtlich der Farben
überdeckung automatisch korrigiert werden.
Vorstehend ist für die automatische Korrektur der Abwei
chungen bei der Farbenregistrierung ein Markenleseverfahren
beschrieben. Dieses Verfahren beruht natürlich auf einer
stabilen bzw. gleichmäßigen Erzeugung der Marken, wozu fol
gende Erfordernisse bestehen:
- (i) Die Drehzahlen der vier Polygonalspiegel sind genau
gleich und
- (ii) die vier fotoempfindlichen Trommeln haben nahezu die
gleiche Empfindlichkeit, so daß die Marken keinen wesentlichen
Dichteunterschied zeigen.
Der ersten Erfordernis wird durch Verwendung eines gemein
samen Oszillators, beispielsweise eines Quarzoszillators für
die Schaltungen zum Steuern mehrerer Polygonalspiegel genügt.
Die zweite Forderung wird durch die Steuerung des Oberflä
chenpotentials erfüllt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden die Vor
richtungen zum Erfüllen dieser Forderungen wichtige tech
nische Komponenten für die automatische Korrektur der Farben
registrierung, was im folgenden erläutert wird. Nach Fig. 16
sind Breiten Y1 bis Y4 der Bilder bzw. Marken 1501C bis 1501K
zu der Anzahl von Hauptabtastzeilen proportional und durch
das Produkt aus einer Zeit t = N × tBD und der Arbeitsge
schwindigkeit gegeben. Diese Breiten Y1 bis Y4 entstehen
durch die Laserstrahlbestrahlung von den vier Polygonalspie
geln her. Infolgedessen werden diese Breiten Y1 bis Y4 na
türlich durch Schwankungen der Zeit tBD beeinflußt. Ferner
kann die Genauigkeit der Markenerfassung durch Konstanthalten
der Dichte der Marken durch die Steuerung des Oberflächen
potentials verbessert werden.
2-2: Gemeinsamer Bezugsoszillator
Im folgenden werden die in den Fig. 1, 3 und 15 gezeigten
Lasereinheiten 201C, 201M, 201Y und 201K erläutert. Die fol
gende Beschreibung wird jedoch auf die Lasereinheit 201C
begrenzt, während die anderen Einheiten nicht beschrieben
werden.
Nach Fig. 15 wird der von einem Halbleiterlaser 1005c abgege
bene Laserstrahl an einem Polygonalspiegel 1510 derart re
flektiert, daß er die fotoempfindliche Trommel 211C über eine
f-R-Linse 1511 in der durch einen Pfeil dargestellten
Richtung überstreicht. Ein Spiegel 1512 empfängt den Laser
strahl aus der Lasereinheit 201C vor der Bildaufzeichnungs-
Anfangsstelle und führt diesen Strahl einer Strahlerfassungs-
Signalgeneratoreinheit bzw. einem Strahldetektor 1513 zu, um
das Signal BD-C zu erzeugen. Die anderen Lasereinheiten haben
den gleichen Aufbau.
Die Fig. 21 und 22 sind Blockdarstellungen einer Steuerschal
tung für einen in Fig. 15 gezeigten Abtastmotor 1514.
Eine Treiberschaltung 61 enthält einen Rotor 61a beispiels
weise in Form eines Permanentmagneten für das Drehen des
Polygonalspiegels 1510. Um den Rotor 61a herum sind in einem
vorbestimmten Winkelabstand von beispielsweise 135° gegenüber
dem Rotor 61a Hall-Vorrichtungen 62a und 62b angebracht.
Statoren 63a bis 63d sind derart mit Wicklungen versehen, daß
die dem Rotor 61a gegenübergesetzten Statoren 63a und 63d S-
Pole bilden, wenn die Wicklungen dieser Statoren erregt wer
den, und daß die dem Rotor 61a gegenüberstehenden Statoren
63b und 63c N-Pole bilden, wenn die Wicklungen dieser Sta
toren erregt werden. Nahe an dem Rotor 61a ist eine inte
grierte Halleffekt-Schaltung 64 für das Zuführen eines er
faßten Frequenzsignals FG zu einer Steuereinheit 65 angeord
net, welche für die Steuerung des den Statoren 63a bis 63d
zugeführten Stroms gemäß dem Frequenzsignal FG und einem aus
einer nicht gezeigten Zentraleinheit zugeführten Antriebs-
bzw. Ansteuerungssignal M mit einer Phasenkopplungs-Regel
schaltung 65a, einem Stromverstärker 65b und einem Strombe
grenzer 65c ausgestattet ist. Die Hall-Vorrichtungen 62a und
62b erzeugen jeweils an Anschlüssen "-" und "+" Spannungen
"0" bzw. "1", wenn sich ein N-Pol des Rotors 61a nähert, und
Spannungen "1" bzw. "0", wenn sich ein S-Pol nähert.
Wenn bei der in Fig. 21 dargestellten Stellung der Hall-
Vorrichtung 62a ein N-Pol gegenübersteht, nimmt deren Aus
gangssignal Ha den Pegel "0" an, wodurch dem Stator 63a Strom
zugeführt wird. Auf diese Weise wird der Stator 63a zu einem
S-Pol, der den S-Pol des Rotors 61a abstößt und
dessen N-Pol anzieht, wodurch eine Drehkraft in der darge
stellten Richtung entsteht. Sobald sich der an der Hall-
Vorrichtung 62a gelegene N-Pol durch die Drehung des Rotors
61a weg bewegt, entfällt an der Hall-Vorrichtung 62a die
elektromotorische Kraft, so daß der Stator 63a abgeschaltet
wird. Andererseits nähert sich ein S-Pol des Rotors 61a der
Hall-Vorrichtung 62b, so daß deren Ausgangssignal Hb auf "0"
geschaltet wird, wodurch der Stator 63b erregt wird und zu
einem N-Pol wird, der den S-Pol des Rotors
anzieht. Auf diese Weise werden Ausgangssignale Ha, Hb, Hc
und Hd aufeinanderfolgend auf den Pegel "0" für das entspre
chende Magnetisieren der Statoren 61a bis 63d geschaltet,
wodurch die Drehung des Rotors 61a aufrecht erhalten wird.
Die Drehzahl wird mittels der nahe dem Rotor 61a angebrachten
Halleffekt-Schaltung 64 erfaßt, wobei das erfaßte Frequenz
signal FG der Steuereinheit 65 zur Drehzahlsteuerung zuge
führt wird, um die Ströme zu den Statoren 63a bis 63d derart
zu steuern, daß die Drehzahl des Rotors 61a konstant gehalten
wird. Ein solcher Rotor 61a ist natürlich für einen jeden
Polygonalspiegel 1510 vorgesehen.
Nach Fig. 22 werden mit einer integrierten Phasenkopplungs-
Regelschaltung 71, die
beispielsweise durch eine Vorrichtung HA12032 (von Hitachi)
gebildet ist, die den Statoren 63a bis 63d zugeführten Ströme
durch das Vergleichen des Frequenzsignals FG aus der Hall
effekt-Schaltung 64 mit einem Bezugsfrequenzsignal FV ge
steuert, das aus einem Bezugsfrequenzoszillator 72 zugeführt
wird, der durch einen Quarzoszillator gebildet ist. Eine
solche Phasenkopplungs-Regelschaltung 71 ist für jeden Ab
tastmotor 1514 vorgesehen.
Auf diese Weise wird durch die Phasenkopplungs-Regelschaltung
71 die Drehzahl eines jeden Abtastmotors 1514 unter Synchro
nisierung mit dem aus dem entsprechenden Bezugsfrequenzos
zillator 72 zugeführten Bezugsfrequenzsignal FV gesteuert, so
daß bei Abweichungen der Bezugsfrequenzsignale FV die Dreh
zahlen der Abtastmotore 1514 nicht gleich gehalten werden
können. Daher erhalten die für die Korrektur der Abweichungen
hinsichtlich der Bildregistrierung vorgesehenen Marken unter
schiedliche Breiten Y1 bis Y4. Diese Unzulänglichkeit kann
jedoch durch die Verwendung eines gemeinsamen Oszillators für
das Zuführen des Bezugsfrequenzsignals zu den verschiedenen
integrierten Phasenkopplungs-Regelschaltungen behoben werden,
so daß die automatische Korrektur der Farbenregistrierung
durch die Verwendung einer gemeinsamen Vorrichtung für das
Zuführen eines gemeinsamen Bezugsfrequenzsignals zu den meh
reren Phasenkopplungs-Regelvorrichtungen erreicht werden
kann.
Die Fig. 23 ist ein Schaltbild einer Phasenkopplungs-Regel
schaltung für einen Laserstrahldrucker, bei der ein gemein
samer Oszillator verwendet wird, wobei gleiche Komponenten
wie die in Fig. 22 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind. Ein gemeinsamer Frequenzsignalgenerator 2300
führt jeweils einem Eingang X der Phasenkopplungs-Regel
schaltung 71 für eine jeweilige Farbe ein gemeinsames Be
zugsfrequenzsignal f 0 zu.
Die jeweilige Phasenkopplungs-Regelschaltung 71 regelt die
Drehzahl des betreffenden Abtastmotors 1514 durch das Ver
gleichen des aus der entsprechenden Halleffekt-Schaltung
zurückgeführten Frequenzsignals FG mit dem Bezugsfrequenz
signal f 0.
Infolgedessen ermöglichen die Phasenkopplungs-Regelschaltungen 71
identische Drehzahlen, wodurch die Differenzen der Breiten Y1
bis Y4 der Marken für die Registrierungskorrektur vermieden
werden.
2-3: Oberflächenpotential-Regelung
Die Form der Registrierungskorrektur-Marken ist sehr
wichtig, da die Messung eines Fehlers hinsichtlich der Re
gistrierung auf der Erfassung der Ränder der Marken beruht.
Infolgedessen muß die Dichte der Marken konstant gehalten
werden, was durch eine Regelung des Oberflächenpotentials der
fotoempfindlichen Trommel erreicht werden kann.
Nach Fig. 10 wird die in Pfeilrichtung umlaufende fotoempfind
liche Trommel 211 durch Coronaentladung gleichförmig mit dem
Primärlader 212 geladen, der aus dem Hochspannungstransfor
mator 230 gespeist wird. Eine Steuereinheit 1004 zur auto
matischen Leistungsregelung, die bei dem Ausführungsbeispiel
eine Stromsteuervorrichtung und eine Stromkorrekturvorrich
tung bildet, gibt Stromsteuerdaten beispielsweise in der Form
von 8 Bit für das Zuführen von Bezugsspeisestrom an eine
Laserschaltungsplatine 1005 ab, an der eine Lasertreiber
schaltung 1005a, ein D/A-Wandler 1005b und der Halbleiter
laser 1005c angebracht sind. In einem Leistungsdetektor 1006,
der die Überwachungsvorrichtung bei dem Ausführungsbeispiel
bildet, wird die Lichtabgabeleistung des Halbleiterlasers
1005c an der Platine 1005 erfaßt, die ermittelte Leistung mit
einem Verstärker 1006a verstärkt und über einen A/D-Wandler
1006b als Datenwert einer Zentraleinheit 1004a der Steuer
einheit 1004 für die automatische Leistungsregelung zuge
führt. Aus der Laserschaltungsplatine 1005 wird ein Laser
strahl 1007 auf die Belichtungsstelle A an der fotoempfind
lichen Trommel 211 projiziert. Mit dem Potentialsensor 1008
wird an einer Meßstelle B das Oberflächenpotential der foto
empfindlichen Trommel 211 gemessen, die an der Belichtungs
stelle A mit dem Laserstrahl 1007 bestrahlt wurde. Eine
Potentialmeßeinheit 1009, die bei dem Ausführungsbeispiel die
Potentialmeßvorrichtung bildet, setzt das Ausgangssignal des
Potentialsensors mittels eines A/D-Wandlers 1009a in einen digi
talen Wert um und gibt diesen Wert an die Zentraleinheit
1004a der Steuereinheit 1004 ab. Der Entwicklungswalze 206
wird von Nachfüllwalzen R1 und R2 Toner zuge
führt. Die an der fotoempfindliche Trommel 211 entwickelten
Registrierungskorrekturmarken werden mittels des Übertra
gungsladers 210 auf das Förderband 209 übertragen, das in der
Pfeilrichtung bewegt wird.
Die Fig. 24 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung für die
Oberflächenpotentialregelung und die automatische Leistungs
regelung, wobei gleiche Komponenten wie die in Fig. 10 ge
zeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Im
folgenden wird die Funktion der Schaltung für die Regelung
des Oberflächenpotentials und die automatische Leistungsre
gelung anhand der Fig. 24 und 25 erläutert, während die
Steuerungsablauffolge dieser Schaltung nachfolgend ausführ
licher anhand eines Ablaufdiagramms erläutert wird.
Die Fig. 24 zeigt eine Kette von Steuersystemen mit dem
Potentialsensor 1008, dem A/D-Wandler 1009a, einem Mikrocom
puter 1009b, der Zentraleinheit 1004a für die automatische
Leistungsregelung, dem D/A-Wandler 1005b, der Lasertreiber
schaltung 1005a, dem Halbleiterlaser 1005c, einer Fotodiode
1006c, dem Verstärker 1006a, dem A/D-Wandler 1006b und wie
derum der Zentraleinheit 1004a für die automatische Lei
stungsregelung. Das Ziel bei der automatischen Leistungs
regelung ist es, das Oberflächenpotential an der fotoemp
findlichen Trommel auf einem konstanten Wert zu halten.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß der mit dem Oberflä
chenpotentialsensor gemessene Wert gespeichert wird und eine
für diesen Wert erforderliche Lichtintensität aufrecht erhal
ten wird. Bei dem Ausführungsbeispiel ist eine zentralisierte
Steuerung für die vier fotoempfindlichen Trommeln angestrebt.
Gemäß Fig. 25 sind an die Steuereinheit 1004 für die auto
matische Leistungsregelung vier Potentialmeßeinheiten 1009,
vier Laserschaltungsplatinen 1005 mit den jeweiligen Halb
leiterlasern 1005c und vier Leistungsdetektoren 1006 mit den
jeweiligen Fotodioden 1006c angeschlossen. Infolgedessen kann
die Zentraleinheit 1004a für die automatische Leistungsre
gelung alle die Ladungsbilderzeugung betreffenden Zustände
aufnehmen.
Die Fig. 26 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die
Oberflächenpotentialmessung in Schritten (1) bis (11) zeigt.
Zuerst wird die fotoempfindliche Trommel 211 mit dem Primär
lader auf ein Oberflächenpotential VD aufgeladen. Wenn die
Trommel die Belichtungsstelle A erreicht, gibt die Steuer
einheit 1004 die Bezugsstromsteuerdaten an den D/A-Wandler
1005b der Laserschaltungsplatine 1005 ab, wodurch dem Halb
leiterlaser 1005c ein Bezugsstrom I0 zugeführt wird und der
Laserstrahl 1007 auf die fotoempfindliche Trommel 211 pro
jiziert wird (1). Dann wird ermittelt, ob eine Anzahl N von
Einstellungen eine vorbestimmte Anzahl a erreicht hat (2);
wenn diese Anzahl erreicht ist, wird eine Fehlerkennung ge
setzt und die Steuerprozedur beendet (3). Wenn die Anzahl
nicht erreicht ist, wird in dem Programm abgewartet, daß die
fotoempfindliche Trommel 211 die Potentialmeßstelle B er
reicht (4), bei deren Erreichen mit dem Potentialsensor 1008
das Oberflächenpotential erfaßt wird (5). Das Ausgangssignal
des Potentialsensors 1008 wird mit dem A/D-Wandler 1009a der
Potentialmeßeinheit 1009 umgesetzt, wonach es durch den
Mikrocomputer 1009b weiter auf Tabellendaten umgesetzt wird.
Dann wird ermittelt, ob das gemessene Potential mit einem
angestrebten Potential VL übereinstimmt (6); wenn die Über
einstimmung ermittelt wird, wird der zugeführte Lasersteuer
strom (Bezugsstrom I0+Δα) in einen nicht gezeigten Speicher
eingespeichert und die Steuerprozedur beendet (7).
Wenn andererseits die Ermittlung bei dem Schritt (6) keine
Übereinstimmung ergibt, wird die Anzahl N der Messungen um
"1" erhöht (8). Dann wird ermittelt, ob das gemessene Poten
tial höher als das Sollpotential VL ist (9); wenn das Meß
potential höher ist, wird der Lasersteuerstrom (Bezugs
strom I0+ΔI0) so eingestellt, daß die Laserleistung erhöht wird
(10), wonach das Programm zu dem Schritt (2) zurückkehrt.
Wenn das Ermittlungsergebnis "NEIN" ist, wird der Laser
steuerstrom auf (Bezugsstrom I0-ΔI0) so eingestellt, daß die
Laserleistung verringert wird (11), wonach das Programm zu dem
Schritt (2) zurückkehrt. ΔI0 ist die kleinste Erhöhung oder
Verminderung des Stroms bei einem Steuerschritt, die einer
Änderung des wertniedrigsten Bits aus dem D/A-Wandler 1005b
entspricht. Δα ist gleich dem ΔI0-fachen der Anzahl N der
Einstellungen.
Auf diese Weise kann mit einem Lasersteuerstrom (Bezugsstrom
I0+Δα) eine dem Oberflächenpotential VL der fotoempfind
lichen Trommel entsprechende Laserleistung P0 erzeugt werden.
Infolgedessen kann mit einer konstanten Laserleistung P0 ein
konstantes Oberflächenpotential der fotoempfindlichen Trommel
211 erreicht werden. Der Halbleiterlaser 1005c an der Laser
schaltungsplatine 1005 ist aber stark durch die Umgebungs
bedingungen wie die Temperatur beeinflußt, so daß der Zusam
menhang zwischen der Laserleistung und dem Lasersteuerstrom
nicht konstant ist. Daher soll zum Erreichen einer konstanten
Laserleistung P0 der Lasersteuerstrom (Bezugsstrom I0+Δα)
zusätzlich eine Korrektur Δβ für eine solche Änderung der
Umgebungsbedingungen enthalten. Zu diesem Zweck wird die
Leistung des Halbleiterlasers 1005c ständig mit dem Lei
stungsdetektor 1006 bzw. der Fotodiode 1006c überwacht, wobei
eine Leistungsänderung über den A/D-Wandler 1006b der Zen
traleinheit 1004a der Steuereinheit 1004 für die automatische
Leistungsregelung zugeführt wird.
Zur Erläuterung der Überwachungsregelung der Laserleistung
wird nun auf die Fig. 27 Bezug genommen. Die Fig. 27 ist ein
Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die Laserleistungs-
Überwachungsregelung in Schritten (1) bis (8) zeigt.
Zuerst wird die Bilderzeugung mit einem Lasersteuerstrom
ausgeführt, der eine Laserleistung P0 ergibt, welche ein
Oberflächenpotential VL an der fotoempfindlichen Trommel 211
ergibt (1). Dann wird mit dem Programm ein bildfreier Bereich
zwischen den Aufzeichnungsblättern oder eine durch ein vor
bestimmtes Intervall bestimmte Meßzeit für das Messen der
Laserleistung abgewartet (2), wonach die Leistung des Halb
leiterlasers 1005c an der Laserschaltungsplatine 1005 mit dem
Leistungsdetektor bzw. der Fotodiode 1006c erfaßt wird, deren
Ausgangssignal mit dem Verstärker 1006a verstärkt und über
den A/D-Wandler 1006b der Zentraleinheit 1004a der Steuer
einheit 1004 für die automatische Leistungsregelung als Lei
stungsdatenwert PD zugeführt wird (3). Dann wird ermittelt,
ob der Leistungsdatenwert PD der anfänglichen Laserleistung
P0 entspricht (4); wenn dies der Fall ist, wird der Laser
treiberschaltung 1005a ein Lasersteuerstrom (Bezugsstrom I0+
Δα+Δβ) zugeführt und unter Einschalten des Leistungsrege
lungs-Abschlußsignals 1157 die Steuerprozedur beendet (5).
Falls andererseits die Ermittlung bei dem Schritt (4) das
Ergebnis "NEIN" ergibt, wird ermittelt, ob der Leistungsda
tenwert PD einer höheren Leistung als die anfängliche Laser
leistung P0 entspricht (6); wenn die gemessene Leistung höher
ist, wird der Lasertreiberschaltung 1005a ein Lasersteuer
strom (Bezugsstrom I0+Δα+ΔI0) zugeführt, um die Laser
leistung zu verringern (7), wonach das Programm zu dem
Schritt (2) zurückkehrt. Wenn andererseits die gemessene
Leistung geringer ist, wird der Lasertreiberschaltung 1005a
ein Lasersteuerstrom (Bezugsstrom I0+Δα + ΔI0) zugeführt,
um die Laserleistung zu erhöhen (8), wonach das Programm zu
dem Schritt (2) zurückkehrt. ΔI0 ist die kleinste Erhöhung
oder Verminderung des Stroms bei einem Steuerschritt und
entspricht einer Änderung des wertniedrigsten Bits aus dem
D/A-Wandler 1005b. Δβ ist gleich dem ΔI0-fachen der Anzahl N
der Einstellungen.
Der Lageabweichungs-Detektor 1402 der beispielsweise durch
einen Ladungskopplungssensor gebildet ist, macht eine Licht
quelle mit stabiler bzw. konstanter Lichtstärke erforderlich,
da eine Veränderung der Lichtstärke einen Fehler bei der
Erfassung des Rands der Marke ergibt, wenn die Marke 1501 mit
dieser Lichtquelle beleuchtet und mit dem Sensor bzw. Detek
tor erfaßt wird.
Nach Fig. 14 ist Lichtquellen 1603, die jeweils durch Leucht
dioden gebildet sind, eine Konstantstromschaltung 1406 für
das Stabilisieren bzw. Konstanthalten der Lichtstärke zuge
ordnet. Falls infolge einer Verschmutzung des Förderbands
209, auf dem die Registrierungskorrekturmarken 1501 erzeugt
werden, das Nutzsignal/Störsignal- bzw. S/N-Verhältnis für
diese Marken unzureichend ist, müssen die Lichtstärken der
Lichtquellen bzw. Leuchtelemente 1603C, 1603M, 1603Y und
1603K in gegenseitig ausgeglichenem Zustand erhöht werden.
Aus diesem Grund ist eine Konstantspannungsschaltung 1409 mit
einem veränderbaren Widerstand 1407 für das Verändern einer
Ausgangsspannung V0 versehen. Eine Stromquelle 1408 dient zum
Speisen dieser Leuchtelemente 1603.
Die Genauigkeit des Lesens der Registrierkorrekturmarken 1501
ist von großer Bedeutung, da die Steuerung der Farbenregi
strierung nicht möglich ist, wenn die Lesegenauigkeit gerin
ger als das Auflösungsvermögen der Farbkopie ist. Diese Lese
genauigkeit ist natürlich beträchtlich durch die Genauigkeit
bei der Erzeugung der Registrierkorrekturmarken 1501, das
Auflösungsvermögen der Lageabweichungs-Detektoren bzw. Sen
soren 1402 und die Stabilität bzw. zeitabhängige Änderung der
Genauigkeit der Anbringung der vier Ladungskopplungssensoren
bzw. Detektoren in bezug aufeinander beeinflußt. Daher kann
dieses Problem dadurch gelöst werden, daß die vier Ladungs
kopplungssensoren miteinander fest zu einer Einheit zusammen
gefaßt werden. Die Darstellung an der rechten Seite der Fig.
16 ist eine Schnittansicht der Sensorplatte 1506, an der ein
Gehäuse 1606, eine Lampe (Leuchtdiode) 1605 für das Beleuch
ten der Registrierungskorrekturmarken 1501, der Ladungskopp
lungs-Sensor bzw. Detektor 1402, eine gedruckte Schaltungs
platine 1608 für das Anbringen des Detektors und eine Lin
senanordnung 1607 kurzer Brennweite dargestellt sind. Dieser
Aufbau ermöglicht das genaue Lesen der Marken 1501, wodurch
die Genauigkeit der Korrektur verbessert wird.
Die Ladungskopplungs-Sensoren bzw. Detektoren 1402 und die
Lampe 1605 sind langzeitig durch die Temperatur und die
Feuchtigkeit beeinflußt; eine solche Beeinflussung kann am
besten mittels einer beispielsweise weißen Normal-Reflexions
platte 1602 gemäß Fig. 16 kompensiert werden. Eine solche
Reflexionsplatte ermöglicht eine Kompensation durch das Lesen
des Bezugslichts ohne merkliche Beeinflussung der Spektral
empfindlichkeit der Ladungskopplungs-Sensoren.
2-4: Zeitkorrektur
Zur Erläuterung einer Zeitkorrektur für die automatische
Farbenregistrierung bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird nun auf die Fig. 14 und 16 Bezug genommen. Die Fig. 28
ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Korrektur der
Zeiten der Bilderzeugung bei dem Ausführungsbeispiel in
Schritten (1) bis (15) veranschaulicht.
Die Zentraleinheit 1401 nach Fig. 14 stellt in den Zählern
1403a bis 1403d Anfangswerte ein, damit die Erzeugung der
Registrierungskorrekturmarken 1501C bis 1501K auf dem Förder
band 1505 jeweils nach dem Ablauf der den Anfangswerten
entsprechenden Zeiten t1 bis t4 beginnt. Dies entspricht
einem Schritt (1) nach Fig. 28.
Wie schon vorangehend erläutert wurde, zeigt die Fig. 16
einen Zustand, hei dem alle Korrekturmarken erzeugt sind. Das
Förderband 1505 dient als Blattförderband und ist als Endlos
band ausgebildet, auf dem die Korrekturmarken erzeugt werden.
Daher sind Relativfehler hinsichtlich der Farbenregistrierung
als Abweichungen von einem bestimmten Bezugszeitpunkt zu
ermitteln. Bei dem Ausführungsbeispiel ist dieser Bezugszeit
punkt durch den Vorderrand eines fiktiven Aufzeichnungsblatts
bestimmt. In dem Programm wird das Erfassen des Vorderrands
des fiktiven Blatts auf dem Förderband 1505 gemäß Fig. 16
durch einen der Detektoren 1402C bis 1402K abgewartet (2),
wonach auf das Erfassen hin mit einer nicht dargestellten
Zeitgeberschaltung Zeiten Δx1, Δx2, Δx3 und Δx4 bis zu der
Erfassung der Marken 1501C bis 1501K gemessen und in einen
internen Speicher eingespeichert werden (Schritte (3) bis
(6)). Dann werden die relativen Abweichungen gegenüber Δx1
als Δy2=Δx1-Δx2, Δy3=Δx1-Δx3 und Δy4=Δx1-Δx4
berechnet (Schritte (7) bis (9)). Die auf diese Weise ermit
telten Zeitdifferenzen Δy2, Δy3 und Δy4 und die Zeiten t2, t3
und t4 werden zum Berechnen korrigierter Zeiten t2+Δy2, t3
+Δy3 und t4+Δy4 herangezogen, welche in den Zählern 1403b
bis 1403d eingestellt werden (Schritte (10) bis (12)). Dann
wird ermittelt, ob die in den Zählern 1403a bis 1403d einge
stellten Werte innerhalb eines korrigierbaren bzw. Korrektur
bereichs liegen (13). Wenn diese Werte in dem Bereich liegen,
wird das Registrierungskorrektur-Abschlußsignal 1158 einge
schaltet, da die automatische Korrektur möglich ist (14).
Wenn andererseits die Werte nicht in dem Bereich liegen, wird
das Abschlußsignal rückgesetzt bzw. abgeschaltet.
Bei dem dargestellten Fall wird die Korrekturmarke für das
Cyanbild zuerst erfaßt und zum Berechnen der Differenzen
herangezogen, es kann aber natürlich auf gleiche Weise ir
gendeine andere zuerst erfaßte Marke als Bezugsmarke heran
gezogen werden.
Die vorstehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist auf
einen Farbdrucker mit mehreren elektrofotografischen foto
empfindlichen Trommeln beschränkt, jedoch ist die gleiche
Ausgestaltung auch bei anderen Druckern anwendbar, wie bei
einem Warmübertragungsdrucker, bei dem ein Mehrfachbild durch
das Erzeugen verschiedener Bilder auf jeweils verschiedenen
Aufzeichnungsträgern und das Übertragen dieser Bilder auf das
gleiche Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Erläuterung wird durch
die erfindungsgemäße Gestaltung die Herstellung eines Mehr
fachbilds ohne Fehler hinsichtlich der Bilderüberdeckung oder
eines Farbbilds ohne Fehler hinsichtlich der Farbenüber
deckung ermöglicht. Ferner ist das Erzeugen eines Farb- oder
Mehrfachbilds mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.