DE4016251C2

DE4016251C2 -

Info

Publication number: DE4016251C2
Application number: DE4016251A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Yokohama Kanagawa Jp Bannai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1990-05-19
Publication date: 1993-03-18
Also published as: DE4016251A1; US5055860A; GB2232781B; GB9011190D0; GB2232781A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes, in dem ein Lichtstrahlsignal durch ein Bildsignal moduliert wird, nach dem Patentanspruch 1.

Aus der DE 30 06 546 A1 ist bereits eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes bekannt, bei der ein Lichtstrahl durch ein Bildsignal moduliert wird, und das modulierte Lichtstrahlsignal durch einen Polygonalspiegel auf ein photoleitfähiges Element abgelenkt wird, auf welchem elektrostatisch ein latentes Bild erzeugt wird, das anschließend entwickelt wird. Bei dieser bekannten Bilderzeugungseinrichtung gelangt ferner ein Verschiebungsdetektor zur Anwendung, der hier jedoch lediglich die Geschwindigkeit der Bewegung einer Vorlage in einer bestimmten Transportrichtung feststellt. Das mit der Hilfe des Geschwindigkeitsdetektors gelieferte Geschwindigkeitssignal dient dazu, unter Einsatz eines Signalprozessors ein ganz spezifisches Zwischenabtastchema zu realisieren. Dieses Zwischenabtastschema entspricht einem sägezahnförmig verlaufenden Spannungssignal, wobei die Neigung des Sägezahnsignals so gewählt ist, daß sie automatisch nach Maßgabe der festgestellten Transportgeschwindigkeit variiert wird. Diese festgestellte Transportgeschwindigkeit kann verschiedene Werte haben. Das genannte Spannungssignal wird einem spannungsgesteuerten Oszillator eingespeist und dann in ein entsprechendes Frequenzsignal umgesetzt. Dieses Frequenzsignal des spannungsgesteuerten Oszillators wird über eine Treiberschaltung geleitet und wird als Trägerfrequenzsignal einem akustisch-optischen Lichtmodulator eingegeben. Es wird damit erreicht, daß die jeweiligen Abtastzeilen in der Hauptabtastrichtung im wesentlichen parallel hin- und her verlaufen.

Aus der DE 25 60 451 C2 ist ein Aufzeichnungsgerät zum Erzeugen eines Bildes bekannt, bei welchem ein Lichtstrahl durch ein Bildsignal moduliert wird, das modulierte Lichtstrahlsignal durch einen Polygonalspiegel auf ein photoleitfähiges Element abgelenkt wird, auf welchem elektrostatisch ein latentes Bild erzeugt wird, das anschließend entwickelt wird. Das wesentliche dieses bekannten Aufzeichnungsgerätes besteht darin, daß die Linse, durch die ein Laserstrahl vor dem Auftreffen auf ein Aufzeichnungsmaterial geleitet wird, so ausgestaltet ist, daß ihre Fokussierposition auf dem Aufzeichnungsmaterial gegeben ist durch das Produkt aus Brennweite der Linse und Einfallswinkel des Laserstrahls und daß die Detektoreinrichtung zum Ermitteln der Position des durch die Abtasteinrichtung um gelenkten Laserstrahls an einer Stelle angeordnet ist, an der sie den Laserstrahl nach dessen Durchtritt durch die Linse empfängt.

Aus der US-PS 47 20 632 ist eine Bildaufzeichnungseinrichtung bekannt, welche ebenfalls die in Verbindung mit der DE 25 60 451 C2 erläuterten Einrichtung enthält. Zusätzlich ist aber bei dieser bekannten Konstruktion ein Ablenkdetektor vorhanden, der das durch eine Linse vor dem Aufzeich nungsvorgang hindurchgetretene Licht bei einer bestimmten Stellung eines Polygonalspiegels feststellt, so daß dadurch eine Synchronisation des Abtastvorganges abgeleitet werden kann.

Aus der DE 38 17 146 A1 ist ein Drucker für Endlos-Aufzeichnungsträger mit einer Justiersteuerung bekannt, wobei die Justiersteuerung einen Detektor aufweist, welcher Impulse feststellt, die in Intervallen auftreten und jeweils einem Abschnitt eines Endlosformulars entsprechen. Mit Hilfe eines Zählers werden die Hauptabtastungen auf der Oberfläche einer photoelektrischen Trommel während der Zeit gezählt, die für den Vorschub jedes Abschnittes erforderlich ist. Der gezählte Wert wird mit einem Bezugswert in einer Differenz-Recheneinheit verglichen, deren Ausgang einer Geschwindigkeitssteuerung für die Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosformulars zugeführt wird. Dadurch werden Änderungen der Druckbildposition des jeweiligen Abschnittes ausgeglichen, der als Folge von systematischen Fehlern, beispielsweise einer Ausdehnung des Endlosformulars, auftreten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes zu schaffen, bei der Schwankungen in der Bewegungsgeschwindigkeit in der Unterabtastrichtung nicht mehr nachteilig in Erscheinung treten können, so daß insbesondere eine Streifenbildung auf Bildern in der Unterabtastrichtung vollständig vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Farbkopierers, in wel chem die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 eine Darstellung eines Mechanismus zum Antreiben eines photoleitfähigen Elements und eines Übertra gungsbandes, welche in dem Kopierer der Fig. 1 vorgesehen sind;

Fig. 3A bis 3Y Zeitdiagramme der grundsätzlichen Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Farbkopierers;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine Bilderzeugungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt ist;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform;

Fig. 6A und 6B schematische Darstellungen eines optoelek tronischen Elements, welches in der wiedergegebe nen Ausführungsform enthalten ist;

Fig. 7 ein Zeitsteuerdiagramm eines Korrekturvorgangs;

Fig. 8 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung darge stellt ist;

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines Teils der in Fig. 9 dargestellten, weiteren Ausführungsform;

Fig. 10A bis 10E Zeitdiagramme der grundsätzlichen Arbeits weise der weiteren Ausführungsform; und

Fig. 11 und 12 Flußdiagramme, welche den Zeitdiagrammen der Fig. 10A bis 10E zugeordnet sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zuerst ein Farb kopierer beschrieben, welcher zur Familie der Bilderzeugungs geräte gehört, auf welche sich die Erfindung bezieht. In Fig. 1 hat ein Farbkopierer ein photoleitfähiges Element 1, eine Antriebsrolle 2, eine angetriebene Rolle 3, einen Hauptlader 4, eine Schreibeinheit 5, Entwicklungseinheiten 7, 9 und 11 und 13, ein Übertragungsband 17, eine Antriebs rolle 18, eine angetriebene Rolle 19, einen Übertragungsla der 21, eine Reinigungseinheit 29, einen Entlader 30 und eine Bildleseeinrichtung 35. Das Übertragungsband 17 ist über die Rollen 18 und 19 geführt. Eine Papierkassette 14 ist in der Nähe eines Endes des Übertragungsbandes 17 an geordnet, welches der angetriebenen Rolle 19 benachbart ist. Ein Papierblatt 33 wird von der Kassette 14 auf dem Band 17 mittels einer Zuführrolle 15 und eines Ausrichtrollenpaars 16 zugeführt. Eine Fixiereinheit 31, eine Ablage 32, eine Führung 27 zum Führen des vorderen Randes des Papierblattes 33 und ein Trennlader 24 sind in der Nähe des anderen Endes des Bandes 17 angeordnet, welches der Antriebsrolle 18 be nachbart ist. Das photoleitfähige Element ist über die bei den Rollen 2 und 3 geführt und verläuft senkrecht zu dem Übertragungsband 17. Der Übertragungslader 21 liegt im mitt leren Teil des Bandes 17 der Antriebsrolle 2 gegenüber. Die Entwicklungseinheiten 7, 9, 11 und 13 sind auf einer Seite des photoleitfähigen Elements 1 angeordnet und weisen Ent wicklungsrollen 6, 8, 10 bzw. 12 auf. Auf der anderen Seite des photoleitfähigen Elements 1 sind der Hauptlader 4, die Schreibeinheit 5, die Reinigungseinheit 29 und der Entlader 30 angeordnet. Die Entwicklungseinheiten 7, 9, 11 und 13 sind für gelb (Y), magentarot (M), cyanblau (C) bzw. schwarz (BK) ausgelegt.

In Fig. 2 ist ein Mechanismus zum Antreiben des photoleit fähigen Elements 1 und des Übertragungsbandes 12 dargestellt. Der Mechanismus weist einen Antriebsmotor 36 zum Antreiben des photoleitfähigen Elements 1, eine dem Antriebsmotor 36 zugeordnete Codiereinrichtung 37, einen Rotationsfühler 38, einen Antriebsmotor 39 zum Antreiben des Übertragungsbandes 17, eine dem Antriebsmotor 39 zugeordnete Codiereinrichtung 40, eine Betriebs- und Steuerschaltung 41 sowie Steuer- und Treiberschaltungen 42 und 43 auf. Der Sensor 38, der An triebsmotor 36 und die Codiereinrichtung 37 sind mit der Antriebsrolle 2 verbunden. Der Sensor 38 ist mit der Betriebs- und Steuerschaltung 41 und der Steuer- und Treiberschaltung 43 verbunden. Der Antriebsmotor 36 ist mit der Steuer- und Treiberschaltung 42 verbunden. Die Codiereinrichtung 37 ist mit den Steuer- und Treiberschaltungen 42 und 43 verbunden. Der Antriebsmotor 39 und die Codiereinrichtung 40 sind mit der Antriebsrolle 18 und der Steuer- und Treiberschaltung 43 verbunden. Die Steuer- und Treiberschaltungen 42 und 43 sind mit der Betriebs- und Steuerschaltung 41 verbunden.

Anhand von Fig. 3A bis 3Y wird die grundsätzliche Arbeits weise des Farbkopierers mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben. Wenn ein nicht dargestellter Kopierschal ter eingeschaltet wird, beginnt der Antriebsmotor 36 die Antriebsrolle 2 im Uhrzeigersinn zu drehen und dadurch wird das photoleitfähige Element mit einer Lineargeschwindigkeit VP in einer durch einen Pfeil in Fig. 1 angezeigten Rich tung in Drehung versetzt (siehe Fig. 3A). Gleichzeitig wird der Antriebsmotor 39 in Vorwärtsrichtung gedreht, wo durch das Übertragungsband 17 mit einer Lineargeschwindig keit VF bewegt wird, wie durch einen Pfeil A in Fig. 2 an gezeigt ist (siehe Fig. 3G, 3H und 3J). Die Lineargeschwin digkeiten VP und VF sind so gewählt, daß sie gleich sind. Der Entlader 30 entlädt das photoleitfähige Element 1, und dann lädt der Hauptlader 4 die gesamte Oberfläche des pho toleitfähigen Elements 1 unter den nachstehenden Bedingungen gleichförmig.

1) Der Entlader 30 verringert das Oberflächenpotential des photoleitfähigen Elements 1 auf im wesentlichen OV, indem eine Koronaladung auf die Oberfläche des Elements 1 aufge bracht wird, welches vorher mittels der Reinigungs einheit 29 von Tonerpartikeln gereinigt worden ist.
2) Im Falle eines Negativ-Positiv-Prozesses werden Toner partikel auf die Bereiche des photoleitfähigen Elements 1 aufgebracht, welche nicht geladen worden sind, so daß der Lader 4 die gesamte Oberfläche des Elements 1 gleichförmig lädt.
3) Während der Hauptlader 4 durch eine Koronaentladung gleichförmig geladen wird, wird infolge der Entladung eine gewisse Menge Ozon erzeugt. Obwohl Ozon innerhalb einer kur zen Zeitspanne nach Beendigung der Entladung zerfällt, hat es einen nachteiligen Einfluß auf die Oberfläche des photo leitfähigen Elements 1 und verhindert, daß ein Bild klar und scharf umrissen erscheint. Folglich bläst ein Ventilator oder eine ähnliche Einrichtung Luft gegen die Rückseite des Hauptladers 4 oder saugt sie von dort ab, um dadurch den Einfluß von Ozon auszuschließen.

Der Rotationssensor 38 ist an der Welle des Antriebsmotors 2 angebracht, um einen Einzelimpuls entsprechend einer Um drehung der Rolle 2 zu erzeugen (s. Fig. 3D). Wenn der Ro tationssensor 38 den dritten Impuls erzeugt, wird ein Halb leiterlaser LD in der Schreibeinheit 5 gesteuert, um ein optisches Schreiben eines elektrostatischen, latenten Bil des entsprechend Y-Bilddaten zu starten. Insbesondere liest die Farbbild-Leseeinrichtung 35 (Fig. 1) drei bezüglich der Farbe getrennte Lichtkomponenten, z.B. blaue, grüne und rote Komponenten. Der Bildverarbeitungsprozeß wird auf der Basis der Intensitätspegel solcher Farbkomponenten durchge führt, um Y-, M-, C- und BK-Bilddaten zu erzeugen. Es können auch Bilddaten verwendet werden, welche von einem Farb-Fak similegerät, einem Wort-Prozessor, einem Personalcomputer, oder einem ähnlichen Farbbild-Verarbeitungssystem abgege ben worden sind, wobei dann in einem solchen Fall ein ent sprechendes Interface verwendet wird.

Die Y-,M-, C- und BK-Entwicklungseinheiten 7, 9, 11 bzw. 13 sind üblicherweise in Stellungen gehalten, in welchen ihre Entwicklungsrollen 6, 8, 10 und 12 die Oberfläche des photo leitfähigen Elements 1 nicht berühren. Die Entwicklungsein heiten 7, 9, 11 und 13 werden jeweils, wie aus Fig. 1 zu er sehen, von dem Zeitpunkt an, an welchem ein latentes Bild einer zugeordneten Farbe zu der jeweiligen Entwicklungsrolle unterwegs ist, bis zu dem Zeitpunkt nach links verschoben, an welchem sie gerade voneinander weg bewegt werden, wodurch dann die jeweilige Entwicklungsrolle über einen vorherbe stimmten Bereich mit der Oberfläche des photoleitfähigen Elements 1 in Anlage kommt. Gleichzeitig wird damit begonnen, die entsprechende Entwicklungsrolle und verschiedene Teile anzutreiben, welche zu der Entwicklung beitragen (siehe Fig. 3M bis 3P). Ein latentes Bild, das ein Y-Bild darstellt, ist als erstes auf der photoleitfähigen Trommel 1 erzeugt worden, wie vorstehend bereits ausgeführt ist. Folglich ist die Y-Entwicklungseinheit 7 an dem photoleitfähigen Element 1 in Anlage gebracht und angetrieben, um das Y-Bild zu ent wickeln (siehe Fig. 3M). Hierauf folgt dann ein Bildübertra gungsschritt. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird in einer Bild übertragungsstation, an welcher die Antriebsrolle 2 angeord net ist, das Übertragungsband 17 selektiv bewegt und durch eine Rolle 20 in und außer Anlage mit dem photoleitfähigen Element 1 gebracht.

Zu Beginn des Kopierbetriebs wird das Übertragungsband 17 so angetrieben, wie durch einen Pfeil A in Fig. 2 angezeigt ist. Anschließend wird die Rolle 20 nach oben bewegt, um das Übertragungsband 17 gegen das photoleitfähige Element 1 zu drücken (siehe Fig. 3T). Zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt wird dann gesteuert ein Papierblatt 33 mittels der Zuführrolle 15 zugeführt und dann durch das Ausrichtrollen paar 16 so angetrieben, daß es bezüglich des entwickelten Bildes auf dem photoleitfähigen Element 1 ausgerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann von dem Lader 23 eine Ladung vorherbestimmter Polarität auf das Papierblatt 33 aufgebracht (siehe Fig. 3X), wodurch es in festem Kontakt mit dem Über tragungsband 17 kommt; hierdurch ist dann verhindert, daß das Papierblatt 33 während der Bildübertragung verschoben wird. Die Rolle 22 spielt auch die Rolle einer Gegenelek trode, welche mit dem Lader 23 zusammenwirkt, wodurch die Anordnung insgesamt vereinfacht ist. Mittels des Entladers 22 wird dann die gesamte Oberfläche des Bandes 17 vor der Übertragung der ersten Farbe gleichförmig entladen (siehe Fig. 3W). Gleichzeitig wird die Oberfläche des Übertragungs bandes 17 mittels einer Band-Reinigungseinheit 25 gereinigt.

Wenn die Vorderkante des Y-Bildes eine Position TS erreicht hat, welche eine vorherbestimmte Strecke vor einer Über tragungsposition T liegt, wird ein Startsignal S₁ an die Steuer- und Treiberschaltung 43 angelegt, damit der Antriebs motor 39 sich in Vorwärtsrichtung dreht. Es ist zu beachten, daß der Antriebsmotor 39 bereits begonnen hat, sich in Vor wärtsrichtung zu drehen, wenn das Signal S₁ eintrifft, und folglich nur die Vorwärtsdrehbewegung fortsetzt (siehe Fig. 1J). Das Signal S₁ erscheint genau dann, wenn die Vorderkante des Papierblattes 33 eine Position RT erreicht hat, welche in einem Abstand l₁ vor der Übertragungsstelle T liegt, und wenn die Vorderkante des Y-Bildes auf dem photoleitfähigen Element 1 die Position TS erreicht hat, welche ebenfalls in dem Abstand l₁ vor der Stelle T liegt. Zu diesem speziellen Zeitpunkt hat sich dann die dem photoleitfähigen Element 1 zugeordnete Antriebsrolle 2 um vier Umdrehungen gedreht, und die dem Antriebsmotor 36 zugeordnete Codiereinrichtung 37 hat P₀-Impulse erzeugt (s. Fig. 3D, 3E und 3H), welche durch die zeitliche Y-Bilddaten-Schreibsteuerung gezählt worden sind. Während eines solchen Intervalls hat sich das photoleit fähige Element 1 von einer Bildschreibposition E in die Position TS bewegt.

Nach Verstreichen einer Zeitspanne t₁ seit dem Eintreffen des Signals S₁ haben sich die Vorderflanke des Y-Signals und die Vorderkante des Papierblattes 33 beide über die Strecke l₁ bewegt, um die Übertragungsposition T zu errei chen. Dann wird mittels des Laders 21 das Y-Bild auf das Papierblatt 33 übertragen. Zu dem Zeitpunkt t₁ hat die Co diereinrichtung 37 P₁-Impulse erzeugt und die Codiereinrich tung 40 hat PT₁-Impulse erzeugt (s. Fig. 3E und 3K). Wenn die Auflösungen der Codiereinrichtungen 37 und 40 hinsicht lich der Verschiebung pro Impuls jeweils dieselben sind, dann sind P₁ und PT₁ gleich; wenn deren Verhältnis α ist, dann sind P₁ und PT₁ einander durch den Koeffizienten α zugeordnet. In der nachfolgenden Beschreibung gilt die Vor aussetzung P₁ = PT₁.

Nach der Durchführung des Y-Bild-Übertragungsschrittes wird der vordere Rand des Papierblattes 33 von dem Übertragungs blatt 17 getrennt und entlang eines Bahnwählteils 26, wel ches, wie durch eine ausgezogene Linie angezeigt, positio niert ist, zu der Führung 27 befördert. Wenn die hintere Kante des Papierblattes 33 einen Abstand l₂ von der Über tragungsstelle T 3 hat, d.h. wenn das Papierblatt 33 über eine Strecke l₁ + l_P (Papiergröße) + l₂ (t₁ + t₂) (auf die Zeit bezogen) nach dem Eintreffen des Startsignals S₁ be fördert worden ist, wird ein Signal erzeugt, durch welches der Übertragungs-Antriebsmotor 39 umgekehrt wird (siehe Fig. 3I und 3J). Zu diesem Zeitpunkt ist das Papierblatt 33 in einer mit dem Bezugszeichen 34 in Fig. 1 bezeichneten Position angeordnet. Vor der Umkehr der Antriebsrichtung wird die Rolle 20 abgesenkt, damit das Übertragungsband 17 von der Oberfläche des photoleitfähigen Elements 1 freikommt. Durch die Umkehr der Antriebsrichtung des Motors 39 werden das Band 17 und das Papierblatt schnell mit einer Geschwin digkeit VR zurückgebracht (welche größer als die Geschwin digkeit VR ist), wie durch einen Pfeil in Fig. 1 angezeigt ist. Insbesondere werden das Band 17 und das Blatt 33 nach rechts in einer kurzen Zeitspanne t₃ über dieselbe Strecke befördert, über welche sie in der Zeitspanne (t₁ + t₂) nach links transportiert worden sind. Während dieser schnellen Rückkehr wird der vordere Rand des Papierblattes 33 von dem Band 17 getrennt und zu einer Führung 28 geleitet, durch welche der vordere Rand des Papierblattes 33 geführt wird. Das auf diese Weise schnell zurückbeförderte Papierblatt 33 wird an einem Anschlag in eine Position 34A gebracht, in welche dessen Vorderkante bezüglich der Position (RT) ausge richtet ist und es wird dann auf die Übertragung des zweiten Bildes, d.h. des M-Bildes (Zeitpunkt T ₄) gewartet.

Während das erste oder Y-Bild, wie oben ausgeführt, übertra gen wird, wird das zweite oder M-Bild auf dem photoleitfä higen Element 1 erzeugt. Insbesondere wird damit begonnen, ein elektrostatisches, latentes Bild entsprechend M-Bildda ten mittels des Lasers LD zu erzeugen, wenn die Antriebsrolle eine ganzzahlige Anzahl Umdrehungen (in diesem Fall vier Um drehungen) nach dem Beginn des Schreibens des Y-Bildes ge dreht worden ist. Die Y-Entwicklungseinheit 7, die an dem photoleitfähigen Element 1 in Anlage gehalten ist, kommt von dem Element 1 frei und wird deaktiviert, bevor die Fläche des Elements mit dem M-Bild die Einheit 7 erreicht. Nachdem die Y-Bildfläche weg von der M-Entwicklungseinheit 8 bewegt worden ist, und bevor es die M-Bildfläche erreicht, wird die M-Entwicklungseinheit 8 an dem photoleitfähigen Element 1 in Anlage gebracht und angesteuert (siehe Fig. 3N), um so das latente M-Bild zu entwickeln.

Wenn die Vorderkante des entwickelten M-Bildes die Position TS erreicht hat, d.h. wenn das photoleitfähige Element 1 sich über die Strecke bewegt hat, welche 4 Umdrehungen der Antriebsrolle 2 und den P₀-Ausgangsimpulsen der Codierein heit 37 nach dem Schreiben der M-Bilddaten bewegt hat, wird ein eine Vorwärtsdrehbewegung bewirkendes Startsignal S₂ in derselben Weise wie bei der Übertragung des Y-Bildes an die Steuer- und Treiberschaltung 43 angelegt. Gleichzeitig oder etwas später als der Startimpuls S₂ beginnt sich die Rolle 20 nach oben zu bewegen, so daß das Übertragungsband 17 mit dem photoleitfähigen Element 1 zumindest, bevor die Vorderkante des Papierblattes 33 die Position T erreicht, in Anlage kommen kann. Zu dem Zeitpunkt t₁, was von dem Moment des Erscheinens des Signals S₂ gezählt wird, hat sich das photoleitfähige Element 1 genauso wie während der Über tragung des Y-Bildes über die Strecke l₁ bewegt, was den Ausgangsimpulsen P₁ der Codiereinheit 37 entspricht. Das Papierblatt 33 wird von der Geschwindigkeit 0 auf die Ge schwindigkeit VF (= VP) in dem Zeitabschnitt t₁ beschleunigt. Darum sind die Impulse P₁ und TP₁ gleich, welche während der Zeit t₁ nach dem Eintreffen des Startsignals S₁ erscheinen, welches der ersten Farbe zugeordnet ist. Folglich hat sich die Vorderkante des Papierblattes 33 in der Zeit t₁ über die Strecke l₁ bewegt. Hierauf wird dann das M-Bild schnell bezüglich des Y-Bildes ausgerichtet, das auf das Papierblatt 33 übertragen worden ist.

Hierauf folgt das Übertragen des M-Bildes, ein schneller Rücklauf des Papierblattes 33, ein Schreiben von C-Bildda ten, ein Entwickeln des C-Bildes, eine Übertragung des C- Bildes, ein schneller Rücklauf des Papierblattes 33, ein Schreiben von BK-Bilddaten, ein Entwickeln des BK-Bildes und ein Übertragen des BK-Bildes.

Das Übertragen eines BK-Bildes und die anschließenden Schritte werden auf folgende Weise durchgeführt. Um ein BK-Bild zu übertragen, wird des Bahnwählteil 22 in eine in Fig. 1 strichpunktiert wiedergegebene Stellung umgeschal tet. Unter dieser Voraussetzung wird dann das Papierblatt 33, bei welchem die Bildübertragung erfolgt ist, zu der Fixiereinheit 31 geleitet, um dort mittels des Trennladers 24 geladen zu werden. Selbst nachdem das BK-Bild bis zu der rückwärtigen Kante des Papierblattes 33 übertragen wor den ist, dreht sich der Antriebsmotor 39 kontinuierlich in Vorwärtsrichtung, um das Papierblatt 33 nach links zu transportieren, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Folglich wird das Papierblatt oder eine Farbkopie 39 auf die Ablage 32 ausgetragen (siehe Fig. 3J, 3U, 3V und 3Y). Wenn die hintere Kante der Fläche des Bandes 17, welche der ersten Farbkopie zugeordnet ist, weg von dem Entlader 22 bewegt wor den ist, beginnt der Entlader 22 das Band 17 mittels einer Koronaentladung gleichförmig zu entladen (siehe Fig. 3W).

In einem sich wiederholenden Kopiermode werden, nachdem die BK-Bilddaten für das erste Papierblatt 33 geschrieben worden sind, Y-Bilddaten für das zweite Papierblatt 33 ge schrieben, wobei das Papierblatt 33 und das Band 17 während der Bildübertragung auf das erste Papierblatt 33 in dersel ben Weise gesteuert werden. Nach Beendigung der Bildübertra gung werden mittels der Reinigungseinheit 29 auf dem photo leitfähigen Element 1 verbliebene Tonerpartikel entfernt, und dann zerstreut der Entlader 30 die Restladung von dem Element 1. Danach wird das photoleitfähige Element 1 in Richtung des Hauptladers 4 bewegt. Schließlich wird die letzte Farbkopie auf die Ablage 32 ausgetragen, und das photoleitfähige Element 1 und das Übertragungsband 17 wer den gereinigt, entladen und dann angehalten.

Obwohl vorstehend die spezielle Reihenfolge der Y-, M-, C- und BK-Bilder und die spezielle Anordnung von Entwicklungs einheiten Y, M, C, und BK beschrieben worden ist, welche von oben nach unten aufgezählt sind, dient dies nur der Darstellung und stellt keinerlei Beschränkung dar. Die ein zelnen latenten Bilder sind so dargestellt und beschrieben worden, daß sie optisch mit Hilfe des Halbleiter-Lasers LD geschrieben worden sind und digitalisierte Bilddaten sind. Es kann jedoch auch ein analoges optisches Bild, das mit einem normalen elektrophotographischen Kopiergerät erhalten werden kann, durch eine vorherbestimmte zeitliche sowie Positionssteuerung in der Position E fokussiert werden.

Wenn nur zwei oder drei der vier Farbbilder Y, M, C und BK nacheinander aufzuzeichnen sind, werden die Operationen der verschiedenen Abschnitte so gesteuert, daß sie nur zwei- oder dreimal nacheinander erzeugt und übertragen werden. Im Falle einer monochromatischen Aufzeichnung wird eine der Entwicklungseinheiten, welche einer gewünschten Farbe ent spricht, an dem photoleitfähigen Element 1 in Anlage gehal ten, und das Transferband 17 wird an dem Element so lange in Anlage gehalten, bis eine gewünschte Anzahl Kopien erzeugt worden ist; das Bahnwählteil 26 wird entsprechend positio niert, um das Papierblatt 33 in Richtung der Fixiereinheit 31 zu leiten. Bei einem wiederholten Kopiermode wird die Aufzeichnungsgeschwindigkeit im Falle einer dreifarbigen Aufzeichnung auf das 4/3-fache, im Falle einer zweifarbigen Aufzeichnung auf das Zweifache und im Falle einer monochro matischen Aufzeichnung aufs Vierfache erhöht, wobei diese An gaben immer auf eine vierfarbige Aufzeichnung bezogen bzw. hierzu in Vergleich gesetzt sind. Selbstverständlich sind auch die Entwicklungsfarben nicht auf die vier dargestell ten und beschriebenen Farben beschränkt und können auch durch irgendwelche anderen Farben, wie beispielsweise blau, grün und rot ersetzt werden.

In Fig. 4 und 5 ist eine Bilderzeugungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, welche bei dem vorstehend be schriebenen Farbkopierer verwendet werden kann. In Fig. 4 und 5 sind dieselben oder einander entsprechende Elemente oder Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher der Einfachheit halber nicht noch einmal beschrieben. Wie dargestellt, weist die Einrichtung eine dem Antriebsmotor 36 zugeordnete Codiereinheit 37, einen Halbleiter-Laser 45 und eine Modulierschaltung 46 auf. Ein Kollimator-Objektiv 47 bündelt einen Laserstrahl von dem La ser 46, um einen parallelen Strahl zu erzeugen. Ein elektro- optisches Element (Ablenkeinrichtung) 48 spielt die Rolle einer Einrichtung, wel che den parallelen Strahl in die Unterabtastrichtung ab lenkt. Ein Polygonalspiegel 49 wird von einem nicht darge stellten Servomotor mit einer konstanten Drehzahl gedreht. Ein Abtastobjektiv 50 korrigiert die Abtastgeschwindigkeit des Laserstrahls und gleicht die Unregelmäßigkeiten in der Ausführung des Polygonalspiegels 49 aus. Ein Hauptabtast-Synchronisier detektor 51 stellt die Synchronisation bezüglich einer Hauptabtastung ein. Eine Vergleichseinrichtung 52 steuert das elektro-optische Element 48. Ein Signalgenerator 53 erzeugt einen Bezugstakt. Der Detektor 51 erzeugt ein Laserstrahl-Detektionssignal. Dieses Signal wird an eine Signalsteuerschaltung 54 zusammen mit dem Bezugstakt von dem Signalgenerator 53 angelegt. Die Signalsteuerschaltung 54 steuert die Modulation des Laserstrahls, welche mittels Bilddaten bewirkt wird.

Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, wird der Laserstrahl von dem Laser 45 durch die Bilddaten und durch ein Steuersig nal von der Schaltung 54 moduliert. Der modulierte Laser strahl wird mittels des Kollimatorobjektivs 45 in einen parallelen Strahl umgewandelt und trifft dann auf das elek tro-optische Element (Ablenkeinrichtung) 48. Der Ausgangsstrahl des Elements 48 trifft auf den Polygonalspiegel 49 und wird durch diesen entsprechend gesteuert, damit das photoleitfähige Element 1 in der Hauptabtastrichtung abgetastet wird, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Augenblicklich korrigiert dann das Abtast objektiv 50 die Abtastgeschwindigkeit des gesteuerten Strahls und gleicht die Unregelmäßigkeiten in der Ausbildung des Spiegels 49 aus, wie vorstehend erwähnt ist.

Folglich erzeugt der Laserstrahl ein latentes Bild, welches ein gewünschtes Bild auf dem photoleitfähigen Element 1 dar stellt. Die die Hauptabtast-Synchronisier-Detektoreinrichtung 51, welche in der Nähe des photoleitfähigen Elements 1 angeordnet ist, stellt den Ausgangsstrahl des Abtastobjektivs 50 fest und gibt ein Feststellsignal an die Signalsteuer schaltung 54 ab. Entsprechend dem Feststellsignal und dem Bezugstakt steuert die Schaltung 54 die Modulation des La serstrahls, welche mittels der Modulierschaltung 46 durch geführt wird.

Der Antriebsmotor 36 treibt das photoleitfähige Element 1 in einen vorherbestimmten Unterabtastabstand entsprechend dem Feststellsignal von der Detektoreinrichtung 51 an, wie durch einen Pfeil in Fig. 5 angezeigt ist.

Gleichzeitig zählt die dem Antriebsmotor 36 zugeordnete Codiereinheit 37 den Bezugstakt, welcher den Intervallen der Feststellausgangssignale der Hauptabtast-Synchronisier-Detektoreinrichtung 51 zu geordnet ist. Die Vergleichseinrichtung 52 vergleicht den Zählstand des Bezugstaktes mit einem Bezugsabtast-Zei lenabstand. Die Vergleichseinrichtung 52 legt an das elektro-op tische Element 48 ein Korrektursignal an, welches eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Unterabtastabstand und dem Bezugs-Unterabtastabstand darstellt. Dementsprechend lenkt die Ablenkeinrichtung 48 den auf den Polygonalspiegel 49 auf treffenden Laserstrahl in der Unterabtastrichtung an, um dadurch den Fehler in dem Unterabtast-Abstand zu korrigie ren.

Fig. 6A und 6B zeigen eine spezielle Ausführungsform des elektro-optischen Elements (Ablenkeinrichtung) 48. In Fig. 6A sind ein KDP- (KH₂PO₄)-Prisma 56, Elektroden 57a und 57b und eine Ener giequelle 58 dargestellt. Der Brechungsindex des KDP-Prismas 56 ändert sich in Verbindung mit der Spannung der Energie quelle 58. Wie in Fig. 6B dargestellt, wird, wenn der Ablenk winkel des auftreffenden Strahles R ist, der Abstand zwi schen der Einrichtung 48 und der Oberfläche mit L bezeichnet ist, und der Unterabtast-Abstandsfehler ΔP ist, der Unter abtast-Abstandsfehler korrigiert, wenn der auftreffende Strahl so abgelenkt wird, daß einer Gleichung genügt ist:

In der dargestellten Ausführungsform hat die Antriebsrolle 2 einen Durchmesser von 27 mm. Die Steuerung wird mit einer Auflösung von etwa 5 Mikron mit Hilfe der Codiereinheit 37 bewirkt, welche 5000 Impulse pro Umdrehung erzeugt.

Wie in Fig. 7 dargestellt, beginnt die Ansteuerung für eine Ablenkung an der positiv verlaufenden Flanke des Hauptab tastungs-Synchronisiersignals und endet an der negativen Flanke der Bilddaten.

Wie vorstehend ausgeführt, legt in der dargestellten Ausfüh rungsform, wenn es zu einer Änderung in dem Antrieb des photoleitfähigen Elements 1 kommt, die Vergleichseinrichtung 52 ein Korrektursignal an die Ablenkeinrichtung 48 an, wodurch diese den Laserstrahl in der Unter abtastrichtung ablenkt. Hierdurch wird mit Erfolg der Fehler in dem Unterabtastabstand korrigiert, was der Änderung in der Drehung des photoleitfähigen Elements 1 zuzuschreiben ist. Die Unregelmäßigkeiten in der Ausführung des Polygonal spiegels 49 werden durch Einstellen der Winkelposition des Abtastobjektivs 50 korrigiert. Eine Streifenbildung infolge der Unregelmäßigkeiten in der Ausbildung des Poly gonalspiegels 49 und/oder der Änderung in der Drehung des photoleitfähigen Elements 1 werden entfernt, wodurch hoch qualitative Bilder sichergestellt sind. Selbst wenn das pho toleitfähige Element 1 beispielsweise durch einen Zahnrad- Band-Mechanismus angetrieben wird, ist eine hochgenaue Kor rektur erreichbar. Es ist nicht notwendig, den Antriebs motor als einen teuren welligkeitsfreien Motor auszuführen. Die Ablenkeinrichtung 48 zum Ablenken des Laserstrahls benötigt nur ein kleines Laserausgangssignal und ist im Ver gleich zu einem akustisch-optischen Element (AOM) preiswert herzustellen.

Obwohl die wiedergegebene Ausführungsform anhand eines Halb leiter-Lasers dargestellt und beschrieben ist, ist sie auch mit irgendeinem anderen Laser oder sogar mit einer LED- oder LCD-Anordnung ausführbar.

In Fig. 8 bis 12 ist eine weitere Ausführungsform der Er findung dargestellt. Fig. 8 und 9 entsprechen Fig. 4 und 5. Der Unterschied gegenüber der vorherigen Ausführungsform be steht darin, daß eine Zylinderlinse 59 und ein Randomspei cher (RAM) 52A vorgesehen sind. Der RAM-Speicher 52a ist in der Vergleichseinrichtung 52 zum Speichern eines Ein stellsignals untergebracht, wie später noch im einzelnen be schrieben wird. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der vorherigen Aus führungsform.

Wie bei dieser Ausführungsform eine Streifenbildung korri giert wird, was auf eine Änderung in der Drehzahl des photo leitfähigen Elements 1 zurückzuführen ist, wird nunmehr be schrieben. Grundsätzlich beginnen sich, wie in Fig. 10A bis 10E dargestellt ist, der Antriebsmotor 36 für das photoleit fähige Element und ein Antriebsmotor für den Polygonalspie gel bei Anschalten durch eine Starttaste gleichzeitig zu dre hen. Nachdem die beiden Motoren ihre vorherbestimmten Dreh zahlen erreicht haben, beginnt eine Abtastzeilen-Abstands einstellprozedur. Insbesondere werden, wie in Fig. 11 dar gestellt ist, die Anzahl Impulse, welche während der Inter valle der Hauptabtast-Synchronisiersignale erscheinen, durch die Codiereinheit 37 addiert, welche der Antriebsrolle 2 zu geordnet ist, und dann wird die Summe durch die Anzahl Fest stellvorgänge geteilt. Wenn die Gesamtanzahl Impulse so ge wählt ist, daß sie mehr als einer Umdrehung der Antriebsrolle 2 oder derjenigen der Welle des photoleitfähigen Elements 1 entsprechen, ist es möglich, den Fehler zu verringern, wel cher auf die Exzentrizität der Antriebsrolle 2 zurückzu führen ist, und dadurch kann die Anzahl Impulse, welche der eingestellten Abtastzeile zugeordnet sind, genau eingestellt werden. Hierdurch ist verhindert, daß der Korrekturwert zu einer Seite versetzt ist, und dadurch kann im wesentlichen eine Änderung in dem Durchmesser eines Lichtpunktes besei tigt werden. Insbesondere werden in Fig. 11 die Anzahl Im pulse (PR₀), welche den eingestellten Abtastzeilen-Abständen zugeordnet sind, addiert (Schritte S 1 bis S 3), und nachdem die Antriebsrolle 2 mehr als eine Umdrehung ausgeführt hat (JA beim Schritt S 4), wird die Summe durch die Anzahl Fest stellevorgänge geteilt (Schritt S 5), um einen Abtastzeilen- Abstand einzustellen. Der sich ergebende Abtastzeilen-Ab stand wird in dem RAM-Speicher 52a geschrieben. Die Anzahl Impulse PR₀, welche den eingestellten Abtastzeilen-Abstand darstellt, wird nicht auf den neuesten Stand gebracht, so lange dasselbe Papierblatt behandelt wird, und wird jedes mal dann auf den neuesten Stand gebracht, wenn eine einzige Kopie erzeugt wird, damit Bilder genau zueinander positioniert werden können.

Die zeitliche Steuerung einer Abtastabstand-Korrektur wird gleichzeitig mit der zeitlichen Steuerung des Schreibens von Bilddaten erreicht, indem mit einer Abtastabstand-Kor rekturprozedur begonnen wird. Insbesondere wird, wie in Fig. 12 dargestellt, die Ansteuerspannung für die Ablenkeinrichtung 48 initialisiert (Schritt S 6), und die An zahl Impulse PR_n, welche dem eingestellten Abtastzeilen-Ab stand zugeordnet sind, wird aus dem RAM-Speicher 52a ausge lesen (Schritt S 7). Die Anzahl Impulse PR_n, welche von der Kodiereinheit 52 während des Intervalls der Hauptabtast- Synchronisiersignale erzeugt worden ist, wird mit der An zahl Impuls PR₀ verglichen, welche dem eingestellten Abtast zeilenabstand zugeordnet sind; der sich ergebende Fehler wird in Ansteuerspannung ΔVR zum Ansteuern der Ablenkeinrichtung 48 umgewandelt; der Fehler ΔVR wird zu den vorher bestimmten Fehler addiert, und der Gesamtfehler wird zur Korrektur in der Unterabtastrichtung verwendet (Schritte S 8 und S 9). Das heißt, da die Verschiebung des photoleitfähigen Elements 1 zu einer gegebenen Zeit der integrierte Wert der Anfangsgeschwindigkeit und nachfolgender Geschwindigkeiten ist, muß der gerade festgestellte Fehler zu dem Gesamtfehler addiert werden, welcher dadurch erzeugt wird, daß die Ver schiebung, welche mit der mittleren Geschwindigkeit ver knüpft ist, von der Verschiebung bis zu der unmittelbar vor hergehenden Zeile subtrahiert wird.

Durch die vorstehend beschriebene Prozedur kann in der zweiten Ausführungsform die Streifenbildung korrigiert wer den, welche auf die Änderung in der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des photoleitfähigen Elements 1 zurückzuführen ist.

Diese Ausführungsform ist auch dann in der Praxis ausführ bar, wenn die Antriebsrolle einen Durchmesser von 27 mm, die rotierende Codiereinheit 37 5000 Impulse pro Umdre hung erzeugt und ein Auflösungsvermögen von etwa 5 Mikron hat. Erforderlichenfalls kann ein Impuls frequenzgeteilt werden, um die Auflösung zu steigern.

Durch die Erfindung ist somit eine einfache und preiswerte Bilderzeugungseinrichtung geschaffen, welche ständig hoch qualitative Bilder erzeugt, während eine Streifenbildung in der Unterabtastrichtung korrigiert wird, ohne daß auf teure Antriebsmotore oder spezielle Antriebs-Übertragungs teile zurückgegriffen werden muß.

Claims

1. Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bildes, indem ein Lichtstrahlsignal durch ein Bildsignal moduliert wird, das modulierte Lichtstrahlsignal durch einen Polygonalspiegel auf ein photoleitfähiges Element abgelenkt wird, auf welchem elektrostatisch ein latentes Bild erzeugt wird, das anschließend entwickelt wird,
mit einer Hauptabtast-Synchronisier-Detektoreinrichtung (51), welche die Synchronisation der Hauptabtastung feststellt
mit einer Antriebseinrichtung (36), um das photoleitfähige Element (1) in Abhängigkeit von einem Feststellsignal der Hauptabtast-Synchronisier-Detektoreinrichtung (51) anzutreiben,
mit einem Verschiebungsdetektor (37), um bei jeder Hauptabtastung einen Abstand festzustellen, um welchen das photoleitfähige Element (1) durch die Antriebseinrichtung (36) verschoben wurde,
mit einer Vergleichseinrichtung (52), um bei jeder Hauptabtastung ein Feststellsignal des Verschiebungsdetektors (37) mit einem vorbestimmten Wert zum Erzeugen eines Fehlersignals zu vergleichen, und
mit einer Ablenkeinrichtung (48), um den Lichtstrahl in einer Unterabtastrichtung in Abhängigkeit von dem Fehlersignal von der Vergleichseinrichtung (52) abzulenken.

2. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Wert zum Erzeugen des Fehlersignals in einem Speicher (52a) gespeichert ist und einem eingestellten Abtastzeilenabstand entspricht.

3. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Wert aus einer Anzahl Impulsen (PR_n) gebildet ist, die einem eingestellten Abtastzeilenabstand zugeordnet ist.

4. Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Wert jedesmal dann auf den neuesten Stand gebracht wird, wenn eine ein zelne Kopie hergestellt wird.