DE4016251C2 - - Google Patents
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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 + lP (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 PRn, welche dem eingestellten Abtastzeilen-Ab
stand zugeordnet sind, wird aus dem RAM-Speicher 52a ausge
lesen (Schritt S 7). Die Anzahl Impulse PRn, 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 (4)
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.
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 (PRn) 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.
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