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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung und eine diese
verwendende Bilderzeugungsvorrichtung, insbesondere betrifft sie
eine Bilderzeugungsvorrichtung wie beispielsweise einen Laserdrucker
oder einen digitalen Kopierer, bei dem der elektrophotographische
Prozeß dazu
ausgebildet ist, einen von einer Lichtquelleneinrichtung emittierten
Strahl mit einem Ablenkelement abzulenken und eine Abtastfläche mit
Hilfe eines Abbildungselements, welches eine fθ-Charakteristik aufweist, abzutasten
und so Bildinformation aufzuzeichnen; sie betrifft außerdem eine
optische Abtastvorrichtung, die in einer derartigen Vorrichtung
einsetzbar ist.
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Einschlägiger Stand
der Technik
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In
der optischen Abtastvorrichtung eines Laserdruckers (LBP) oder dergleichen
wird ein von einer Lichtquelleneinrichtung abgegebener Lichtstrahl abhängig von
einem Bildsignal licht-moduliert. Dieser modulierte Strahl wird
periodisch von einem Lichtablenkelement abgelenkt, wobei das Lichtablenkelement
beispielsweise einen Polygonspiegel aufweist, und der Strahl wird
dann zu einer Punkt- oder Fleckform auf der Oberfläche eines
photoempfindlichen Aufzeichnungsträgers mit Hilfe eines optischen
Abbildungssystems mit fθ-Charakteristik
gebündelt,
wobei die Verzerrung des Strahls korrigiert wird. Die Oberfläche wird
mit dem Licht abgetastet, um eine Bildaufzeichnung vorzunehmen.
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6 der
Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer optischen Abtastvorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik. In 6 wird ein divergenter Strahl,
der von einer Lichtquelleneinrichtung 1 emittiert wird,
in die ein von einer Moduliereinrichtung moduliertes Bildsignal
eingegeben wurde, durch eine Kollimatorlinse 2 zu einem
im wesentlichen parallelen Strahlbündel geformt und tritt in eine
Zylinderlinse 4 mit einer Querschnittsform ein, die der
Strahl durch eine Aperturblende 3 erhalten hat. Derjenige
Teil des parallelen Strahlbündels,
der in die Zylinderlinse 4 gelangt ist und in der Hauptabtastfläche liegt,
tritt unverändert
aus der Linse aus. In der Nebenabtastfläche konvergiert der Strahl
und wird zu einem im wesentlichen linearen Bild auf der reflektierenden
Oberfläche
eines Lichtablenkelements 5, welches einen Polygonspiegel
aufweist. Der von der reflektierenden Oberfläche des Lichtablenkelements 5 reflektiert
und abgelenkte Strahl wird durch zwei optische Abtastelemente (fθ-Linsen) 6 mit
fθ-Charakteristik
auf eine Abtastfläche 8 gelenkt.
Das Lichtablenkelement 5 wird in Pfeilrichtung gedreht,
wodurch die Abtastfläche 8 in
Hauptabtastrichtung abgetastet wird, wobei sie in Nebenabtastrichtung
von der nächsten
reflektierenden Fläche
des Lichtablenkelements 5 abgetastet wird. Ein Teil des
von dem Lichtablenkelement 5 abgelenkten Strahls wird von
einem reflektierenden Spiegel 75 durch die optischen Abtastelemente 6 reflektiert
und gelangt auf einen Schlitz 71 und einen Sensor 72 und
dieser Strahl ist synchronisiert mit dem zeitlichen Beginn der Bildaufzeichnung.
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In
den vergangenen Jahren ist es mit der erhöhten Auflösung und den gesenkten Kosten
der Bilderzeugungsvorrichtung, die nach dem elektrophotographischen
Prinzip arbeitet, üblich
geworden, das optische Abtastelement (die fθ-Linse) der oben beschriebenen
optischen Abtastvorrichtung durch Kunststoff-Spritzgießen zu formen,
um eine billige fθ-Linse
zu verwenden, in der die chromatische Vergrößerungs-Aberration (im folgenden
als Vergrößerungs-Farbfehler
oder einfach als Farbfehler bezeichnet) nicht kompensiert ist. Um
der Hochgeschwindigkeits- Farbbilderzeugung
zu entsprechen, ist außerdem
eine optische Abtastvorrichtung zur Verwendung in einer Farbbildaufzeichnungsvorrichtung
vom Tandemtyp erforderlich, die in 7 der Zeichnung
dargestellt ist. Dort werden mehrere optische Vorrichtungen 11–14 jeweils
zu einer Zeit verwendet, die den vier Farben, beispielsweise Y,
M, C und K entsprechen, um Bildinformation für jede Farbe auf jeder von
verschiedenen photoempfindlichen Trommeln 21–24 aufzuzeichnen.
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In
der optischen Abtastvorrichtung zum Erzeugen eines fertigen Bilds
mit den Strahlen aus mehreren optischen Abtastvorrichtungen jedoch
wird bei der Abtast-Vergrößerung der
mehreren optischen Abtastvorrichtungen eine Schwankung hervorgerufen,
die durch den Farbfehler der fθ-Linsen
hervorgerufen wird, verursacht durch
- (a) eine
Anfangswellen-Abweichung unter den Laserlichtquellen für die einzelnen
optischen Abtastvorrichtungen,
- (b) die Wellenlängen-Abweichung
durch das Moden-Hopping des Halbleiterlasers, resultierend aus einer Änderung
in der Umgebung, und
- (c) die Schwankung des Brechungsindex einer Kunststofflinse
durch die Änderung
in der Umgebung, was zur Bildverschlechterung führt. 6 der Zeichnung
zeigt den Bildbereich, wenn die Wellenlänge der Lichtquelle mehrerer
optischer Abtastvorrichtungen sich ändert, außerdem die Abweichung der Bildposition
eines Strahls an der Aufzeichnungsbeginn-Detektorposition. In 6 ist
ein Beispiel dargestellt, bei dem an den Bilderzeugungspunkten A
und A' die Abweichungen
der Bilderzeugungspunkte der einzelnen Laser auf der Abtastfläche 8 in
Erscheinung treten.
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Eine
derartige Abweichung der Bildposition auf der Abtastfläche während der
Schwankung der Abtastvergrößerung verursacht
eine kleine Pixelabweichung am linken Ende (der unteren Seite in 6)
des Bildes in der Nähe
der Detektorposition, weil in dem aktuellen Bild gemäß 6 die
Synchronisation an der Stelle des Aufzeichnungsbeginns erfolgt,
während
es andererseits zu einer starken Pixelabweichung (Abtastvergrößerungs-Abweichung)
am rechten Ende (der oberen Seite in 6) des Bilds kommt.
Folglich wird eine Pixelabweichung im gesamten Bildaufzeichnungsbereich
hervorgerufen, wodurch sich die Vergrößerung des Bildes ändert.
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Dies
gilt für
ein optisches Abtastsystem in den Farbbilderzeugungsvorrichtungen
vom Tandemtyp, und wenn eine Vergrößerungsänderung zwischen den mehreren
optischen Abtastvorrichtungen auftritt, fallen der Bilderzeugungspunkt
für Cyan
C und der Bilderzeugungspunkt für
Schwarz B auf der linken Seite des Bilds zusammen, wie in 8 dargestellt
ist, wohingegen eine Ausrichtungs-Abweichung (Farbabweichung) zwischen
den einzelnen Farben auf der rechten Seite des Bilds stark ausgeprägt ist,
was zu einer Beeinträchtigung
des Bilds führt.
Während
in 8 die Farbabweichungen für B (Schwarz) und C (Cyan)
dargestellt sind, gilt dies gleichermaßen für den Fall der Farbabweichung
zwischen den übrigen
Farben Y (Gelb) und M (Magenta).
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Die
US 5,561,743 zeigt eine
optische Abtastvorrichtung mit zwei Photosensoren, die sich am Anfangsbereich
und am Endbereich eines Lichtstrahls in Abtastrichtung befinden,
der auf eine photoempfindliche Trommel außerhalb des Bilds abgebildet wird,
nachdem er von einem zylindrischen Spiegel reflektiert wurde. Die
Photosensoren dienen zum Nachweis des Brennpunkts der Optik und
der Vergrößerung in
Hauptabtastrichtung.
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Die
US 5,610,651 und die
EP 0 343 995 A2 zeigen
ebenfalls einen optischen Scanner, bei dem zwei Laserstrahl-Erfassungssensoren
dazu eingesetzt werden, um Laserstrahlen direkt zu erfassen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung anzugeben,
welche die Änderung in
der Vergrößerung eines
optischen Abtastsystems durch Pixelabweichung in der gesamten Aufzeichnungsfläche in dem
oben beschriebenen Beispiel aus dem Stand der Technik reduziert,
oder die Ausrichtungs-Abweichung des optischen Abtastsystems in
einer Farbbilderzeugungsvorrichtung vom Tandemtyp auch dann reduziert,
wenn eine billige Spritzgusslinse, bei der der Farbfehler der Vergrösserung nicht
korrigiert wird, als optisches Abtastelement verwendet wird, das
leicht und einfach herzustellen ist und eine geringe Farbabweichung
aufweist; außerdem
soll eine eine solche Vorrichtung verwendende Farbbilderzeugungsvorrichtung
angegeben werden.
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Erreicht
wird dieses Ziel durch eine optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch
1. Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Arbeitsweise
und Wirkungsweise der Erfindung sind derart, daß die optische Oberfläche des optischen
Elements zum synchronen Erfassen direkt gegenüber einem BD-Strahl zum Nachweisen
eines Horizontal-Synchronisiersignals angeordnet ist, das heißt, die
optische Achse des optischen Elements zur Synchron-Detektion und
der Hauptstrahl des BD-Strahlbündels
werden im wesentlichen in Übereinstimmung
miteinander gebracht, wodurch der BD-Strahl frei wird vom Einfluß des Farbfehlers.
Außerdem
wird der Farbfehler des optischen Abtastsystems auf der Achse des
optischen Abtastsystems zu Null, also hauptsächlich in der Mitte der Abtastbreite. Demzufolge
wird der auf der Achse befindliche Strahl etwa in der Mitte der
Abtastbreite, der eine vorbestimmte verzögerte Beziehung zu dem BD-Strahl aufweist,
im wesentlichen frei von dem Einfluß des Farbfehlers und ruft
keine Pixelabweichung hervor. Wenn außerdem die Positionsschwankung
des Strahls von einer oder mehreren Bildhöhen mit Ausnahme der Mitte
der Strahlbreite nachgewiesen wird, läßt sich dies betrachten als
Fluktuation des außerhalb
der Achse liegenden Strahls in bezug auf den unbeweglichen Strahl
auf der Achse, und deshalb läßt sich
dies behandeln als Schwankung der Abtastvergrößerung oder Ausrichtungs-Abweichung
durch Vergrößerungs-Farbfehler.
Die Verarbeitungsberechnung erfolgt mit Hilfe eines einfachen arithmetischen Ausdrucks,
wie er oben angegeben wurde. Abhängig vom
Ergebnis der Berechnung läßt sich
eine zeitliche Korrektur anwenden, um dadurch eine Verringerung der
Ausrichtung zu erreichen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittansicht der optischen Abtastvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung in Hauptabtastrichtung.
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2 ist
eine Querschnittansicht einer optischen Abtastvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung in Hauptabtastrichtung.
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3 zeigt
eine Farbbilderzeugungsvorrichtung vom Tandemtyp gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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4 ist
eine Ausgabe-Probe der optischen Abtastvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung und zeigt den Zustand der Vergrößerungs-Abweichung in Hauptabtastrichtung.
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5 ist
eine Ausgabe-Probe der Farbbilderzeugungsvorrichtung vom Tandemtyp
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung und zeigt den Zustand, in welchem die Farbabweichung
hervorgerufen wird durch die Vergrößerungs-Abweichung in Hauptabtastrichtung.
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6 ist
eine Querschnittansicht einer optischen Abtastvorrichtung gemäß Stand
der Technik in Hauptabtastrichtung.
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7 ist
eine Querschnittansicht der Farbbilderzeugungsvorrichtung vom Tandemtyp
gemäß Stand
der Technik.
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8 ist
eine Ausgabe-Probe der optischen Abtastvorrichtung gemäß Stand
der Technik und zeigt die Ausrichtungs-Abweichung in der Hauptabtastrichtung.
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9 ist
eine schematische Ansicht einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden werden einige Ausführungsformen
der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist
eine Querschnittansicht einer optischen Abtastvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung in Hauptabtastrichtung.
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In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 1 eine Lichtquelleneinrichtung, die von einem
Bildsignal moduliert wird und beispielsweise einen Halbleiterlaser (LD)
aufweist. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Kollimatorlinse
zum Umwandeln des von der Lichtquelleneinrichtung 1 abgegebenen
Lichtstrahls in parallele Strahlen. Bezugszeichen 3 bezeichnet
eine Blende zum Begrenzen der parallelen Strahlen aus der Kollimatorlinse 2 auf
ein Strahlbündel
(oder eine vorbestimmte Lichtmenge), welches eine vorbestimmte Querschnittsform
besitzt. Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Zylinderlinse
zum Bündeln
des Strahls zu einem linearen Strahl.
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Bezugszeichen 5 bezeichnet
ein Lichtablenkelement, umfassend einen Polygonspiegel und in Pfeilrichtung
A von einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einem nicht dargestellten
Motor, angetrieben. Bezugszeichen 6 bezeichnet ein optisches Abtastsystem
mit einer fθ-Charakteristik.
Bezugszeichen 7 bezeichnet ein optisches Element zur Synchron-Detektierung
(BD-Linse). Bezugszeichen 8 bezeichnet eine photoempfindliche
Trommel, die eine Abtastfläche
bildet.
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Ein
von dem Halbleiterlaser 1, die eine Lichtquelleneinrichtung
darstellt, emittierter, divergenter Lichtstrahl wird von der Kollimatorlinse 2 zu
im wesentlichen parallelen Strahlen gebündelt. Diese Strahlen erhalten
ihre begrenzten Lichtmengen von der Blende 3 und treten
in die Zylinderlinse 4 ein. Von den Strahlen trifft der
Strahl in Hauptabtastrichtung unverändert auf den Polygonspiegel 5,
der ein Lichtablenkelement darstellt, während der Strahl in Nebenabtastrichtung
in der Nähe
der Oberfläche
des Polygonspiegels abgebildet wird. Folglich wird der auf den Polygonspiegel 5 auftreffende
Strahl zu einem linearen Bild längs
der Hauptabtastrichtung. Der auf den Polygonspiegel 5 auftreffende
Strahl wird abgelenkt und in der Hauptabtastrichtung aufgrund der Drehung
des Polygonspiegels 5 in Pfeilrichtung A durch den Motor
abtastend geführt.
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Der
von dem Polygonspiegel 5 abgelenkte Strahl gelangt in das
optische Abtastelement 6, bei dem es sich um eine fθ-Linse mit
einem brechenden optischen Element und einem beugenden optischen Element
handelt. In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich eine
torische Kunststofflinse 61 und ein längliches diffraktives Element 62 auf
der Seite des Polygonspiegels in bezug auf den Mittelpunkt der Drehwelle
des Polygonspiegels 5 und der Abtastfläche 8. Das längliche
diffraktive Element 62 ist ein Kunststoffteil, hergestellt
durch Spritzgießen, einen
gleichen Effekt läßt sich
aber auch dann erzielen, wenn man ein Beugungsgitter mit Hilfe einer Schablone
auf ein Glassubstrat aufbringt. Diese optischen Elemente 61 und 62 haben
unterschiedliche Brech- bzw. Beugungskräfte hauptsächlich in Hauptabtastrichtung
und Nebenabtastrichtung und bewirken, daß der von dem Polygonspiegel 5 abgelenkte
Strahl auf der Abtastfläche
abgebildet wird, wobei außerdem
die Neigung der Oberfläche
des Polygonspiegels 5 korrigiert wird. Der von dem optischen
Abtastelement 6 kommende Strahl wird auf die Abtastfläche 8 abgebildet,
und die Abtastfläche 8 besteht
aus einem photoempfindlichen Element, beispielsweise einer photoempfindlichen
Trommel oder dergleichen, die von dem Strahl in Pfeilrichtung B
abgetastet wird. Das photoempfindliche Element, beispielsweise in
Form einer photoempfindlichen Trommel, wird mit diesem Strahl belichtet,
und es wird ein Bild auf einen Papieraufzeichnungsträger mit
Hilfe eines bekannten elektrophotographischen Verfahrens erzeugt,
so daß ein
Bild entsteht, welches einem Bildsignal entspricht, welches in den
Halbleiterlaser 1 eingegeben wurde.
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Andererseits
wird ein Teil (ein Synchron-Detektorstrahl) 73 der von
dem Polygonspiegel 5 abgelenkten Strahlen in das zur Synchron-Detektierung dienende
optische Element 7 gelenkt. Diese Strahlen konvergieren
sowohl in Haupt- als auch in Nebenabtastrichtung aufgrund der anamorphen
Kraft dieses Elements, wobei der Strahl über einen reflektierenden Spiegel 75 verläuft und
in der Nähe
eines zur Synchron-Detektierung vorgesehenen Schlitzes 71 abgebildet
und abgetastet wird, um auf einen zur Synchron-Detektierung gelangenden
Sensor 72 aufzutreffen und ein Synchronisiersignal (im
folgenden: Synchronsignal) in der Hauptabtastrichtung zu erzeugen.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
befindet sich das zur Synchron-Detektierung dienende optische Element 7,
bestehend aus einem einzigen Kunststofformteil, an einer solchen
Stelle, daß seine Linsenoberfläche im wesentlichen
direkt gegenüber dem
Synchron-Detektorstrahl 73 liegt. Das heißt, die optische
Achse des optischen Elements 7 zur Synchron-Detektierung
und der Hauptstrahl des Synchron-Detektorstrahls 73 fallen
im wesentlichen zusammen. Dementsprechend entsteht in dem zur Synchron-Detektierung
dienenden optischen Element 7 selbst dann, wenn sich die
Wellenlänge
der Laserquelle 1 ändert,
beispielsweise durch Moden-Hopping
aufgrund eines Temperaturanstiegs, der Vergrößerungs-Farbfehler nicht, und
demzufolge ändert
sich auch nicht der Zeitpunkt eines Aufzeichnungsbeginn-Synchronsignals.
Selbst wenn also der Brechungsindex des optischen Elements 7 zur
Synchron-Detektierung sich aufgrund einer Änderung in der Umgebung ändert, ändert sich
der Zeitpunkt des Aufzeichnungsbeginn-Synchronsignals dadurch nicht.
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Wenn
andererseits in einem Bildbereich die Lichtquellen-Wellenlänge, bei
der es sich um die Wellenlänge
der Laserquelle 1 handelt, durch Änderung in der Umgebung, beispielsweise
durch Temperaturänderung, Änderung
in der Feuchtigkeit und im Atmosphärendruck des Moden-Hopping
aufgrund von Temperaturanstieg geändert wird, stimmen die Ankunftsstellen
der Strahlen auf der abgetasteten Fläche miteinander nur auf der
optischen Achse des optischen Abtastelements überein, und es wird eine Änderung
der Vergrößerung symmetrisch
auf den einander abgewandten Seiten der optischen Achse an den anderen
Punkten hervorgerufen. Dies gilt auch für den Fall einer Änderung
des Brechungsindex aufgrund von Umgebungsänderungen.
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Das
heißt:
der Zeitpunkt der Synchron-Detektierung ändert sich nicht bei einer Änderung
des Brechungsindex durch Änderung
in der Wellenlänge oder
durch die Änderung
in der Umgebung, und die Abbildungsstelle des Bildbereichs ändert sich
symmetrisch bezüglich
der optischen Achse des optischen Abtastelements. Folglich kommt
es bei der Vergrößerung zu Änderungen
auf beiden Seiten, nämlich
sowohl auf der Aufzeichnungs-Anfangsseite als auch der Aufzeichnungs-Abschlußseite.
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird folglich die Abtastposition
des außeraxialen
Strahls 76 auf einer Bildhöhenseite in Hauptabtastrichtung
auf der Trommel überwacht
mit Hilfe einer Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90,
wodurch jegliche Änderung
in der Abtastvergrößerung (eine Änderung
in der Länge
der Abtastbreite) nachgewiesen werden kann. In der vorliegenden
Ausführungsform
ist die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 von einem
Typ, bei dem das reflektierte Licht 77 eines Strahls 76 auf
der abgetasteten Fläche 8 aufgenommen
und detektiert wird, ohne Beschränkung
auf den in 1 gezeigten Typ, der aber von
einem anderen Verfahren Gebrauch machen kann, beispielsweise einem
Verfahren zum Überwachen
eines Bildes, welches durch den elektrophotographischen Prozeß gebildet
wird.
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Die
Abtastpositions-Detektoreinrichtung wird im folgenden detailliert
erläutert.
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Die
Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 verwendet einen
Aufbau, in welchem beispielsweise eine vorbestimmte Position auf
der abgetasteten Fläche 8 (eine
vorbestimmte Bildhöhe
zum Messen der Abtastposition) und ein Zeilen-CCD (ein CCD-Element,
bei dem Pixel in einem linearen Zustand aufgereiht sein) in konjugierter
Lagebeziehung zu einer Abbildungslinse angeordnet sind, und die
Anordnungsrichtung des Zeilen-CCDs im wesentlichen übereinstimmt
mit der Abtastrichtung des Abtaststrahls. Der außerhalb der Achse liegende
Strahl vorbestimmter Bildhöhe
wird also nach Ankunft auf der abgetasteten Fläche 8 über die
Abbildungslinse erneut auf den Zeilen-CCD abgebildet. Es wird eine
Ausgangsleistung entsprechend der Lichtmenge, die durch jedes Pixel des
Zeilen-CCDs empfangen
wird, überwacht,
und das Pixel mit der maximalen Ausgangsleistung oder das Pixel
mit der Schwerpunktlage der Ausgangsleistung wird spezifiziert,
wodurch die angestrahlte Position auf der abgetasteten Fläche 8 ermittelt
werden kann.
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Die
Bildhöhe
des Abtaststrahls nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne
gegenüber
jenem Zeitpunkt, der von der Synchron-Detektoreinrichtung 72 erfaßt wurde,
wird definiert als Bildhöhe
des Abtastpositionsnachweises, und dort wird die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 angeordnet.
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Der
Laser wird dazu gebracht, Licht zu emittieren, wenn eine vorbestimmte
Zeit nach dem Zeitpunkt verstrichen ist, der von der Synchron-Detektoreinrichtung 72 bei
jedem Abtastvorgang oder einem vorbestimmten Abtastintervall vergangen
ist, und die angestrahlte Position auf der abgetasteten Fläche 8 basierend
auf der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 wird durch
eine Korrekturschaltung 200 ermittelt. Der Fall, in welchem
die angestrahlte Stelle auf der abgetasteten Fläche 8 zu dieser Zeit
bestimmt wird, weicht ab gegenüber
einer vorbestimmten Position und wird betrachtet als eine Änderung
in der angestrahlten Position, und das Ausmaß der Änderung wird nachgewiesen als
Ausmaß der
Schwankung der angestrahlten Stelle.
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Als
weitere Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 befindet
sich ein Lichtempfangselement, beispielsweise eine Photodiode, in
konjugierter Lagebeziehung bezüglich
einer vorbestimmten Stelle auf der abgetasteten Fläche 8 (auf
einer vorbestimmten Bildhöhe
zum Messen der Abtastposition) mit Hilfe einer Abbildungslinse.
Hierdurch wird ein außeraxialer Strahl
einer vorbestimmten Bildhöhe,
der auf der abgetasteten Fläche 8 angekommen
ist, über
die Abbildungslinse erneut auf das Lichtempfangselement abgebildet.
Ein Ausgangssignal entsprechend der Menge des von dem Lichtempfangselement
empfangenen Lichts wird überwacht,
und der Zeitpunkt, zu dem eine vorbestimmte Lichtmenge angekommen
ist, wird ermittelt, so daß der
Zeitpunkt bestimmt werden kann, zu welchem der Abtaststrahl die
angestrahlte Position auf der Abtastfläche 8 passiert hat.
Die Anstrahlposition-Detektoreinrichtung befindet sich an einer
vorbestimmten Stelle auf der abgetasteten Fläche 8.
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Die
von der Synchron-Detektoreinrichtung 72 festgestellte zeitliche
Lage und die von der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 ermittelte
zeitliche Lage werden bei jedem Abtastvorgang oder bei jeweils einem
vorbestimmten Abtastintervall gemessen, und es wird die zeitliche
Differenz zwischen diesen Zeitpunkten berechnet. Der Fall, daß das Ausmaß der zeitlichen Änderung
zwischen den beiden jetzt berechneten Zeiten von einem vorbestimmten Wert
abweicht, wird als eine Änderung
in der angestrahlten Position betrachtet, und aus dem Ausmaß der Änderung
und der Abtastgeschwindigkeit des Abtaststrahls wird mit Hilfe einer
Korrekturschaltung 200 das Ausmaß der Schwankung der angestrahlten Position
berechnet.
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Als
nächstes
läßt sich
eine Änderung
der Abtastvergrößerung,
wie sie durch Überwachen
mit Hilfe der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 nachgewiesen
wird, zu der Original-Vergrößerung mit
Hilfe des im folgenden beschriebenen bekannten Verfahrens berechnen.
Das heißt,
die Vergrößerung läßt sich
korrigieren in Übereinstimmung
mit oder in Überlagerung
mit
- (a) einer Änderung der Brennweite einer
Vario-fθ-Linse,
- (b) einer Änderung
der Umdrehungsgeschwindigkeit des Polygonspiegels,
- (c) einer Änderung
der LD-Treiberfrequenz, und
- (d) einer Änderung
der Vergrößerung des
Bilds durch Bildverarbeitung.
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Durch
Korrigieren und Steuern der Abtastvergrößerung mit Hilfe existierender
Mittel gemäß obiger
Beschreibung bei gleichzeitiger Überwachung mit
Hilfe der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 läßt sich
der Abbildungspunkt nach einer Änderung gemäß 4 auf
den Anfangs-Abbildungspunkt zurückführen. Gemäß 4 können die
Abbildungspunkte für
die einzelnen Farben miteinander in Übereinstimmung gebracht werden
auf der Hauptachse in Hauptabtastrichtung, und die einzelnen Farblichtstrahlen
lassen sich in einem solchen Ausmaß bündeln, daß sie geringfügig voneinander
abweichen in dem Maß,
in welchem sie von der Hauptachse nach rechts und nach links abweichen.
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Wie
oben beschrieben wurde, befindet sich bei dieser Ausführungsform
das optische Element 7 für die Synchron-Detektierung
der optischen Abtastvorrichtung an einer solchen Stelle, daß seine
Linsenoberfläche
im wesentlichen direkt dem Synchron-Detektierstrahl 73 gegenüberliegt,
so daß selbst
dann, wenn eine billige, durch Kunststoff-Spritzguß hergestellte
Linse ohne Korrektur des Farbfehlers als das optische Abtastelement
verwendet wird, die Möglichkeit
besteht, die Pixelabweichung des optischen Abtastsystems 6,
die zurückzuführen ist
auf die Wellenlängenabweichung
oder die Vergrößerungsabweichung
aufgrund einer Änderung in
den Umgebungsbedingungen, vermindern kann.
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Außerdem kann
als Lichtquelle in der vorliegenden Ausführungsform ein Mehrfachlaser
mit einer Mehrzahl von Lichtemissionspunkten verwendet werden, um
dadurch eine optische Mehrstrahl-Abtastvorrichtung zu erhalten,
und es ist möglich,
eine Farbbild-Erzeugungsvorrichtung zu schaffen, die bei höherer Arbeitsgeschwindigkeit
eine sehr hohe Genauigkeit aufweist.
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[Zweite Ausführungsform]
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2 zeigt
den Aufbau einer optischen Abtastvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung. In 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen
wie in 1 Elemente, die in ihrer Leistung und Funktionsweise ähnlich denjenigen
nach 1 sind.
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Die
Unterschiede der zweiten Ausführungsform
gegenüber
der optischen Abtastvorrichtung der ersten Ausführungsform sind:
- (a) die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 befindet
sich in einer Bildhöhe
stromabwärts
bezüglich
der Abtastfläche;
und
- (b) der Zylinderlinsenteil 41 und das optische Element 42 für die Synchron-Detektierung sind
miteinander integriert und bilden eine Verbundlinse 40.
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Die
Verbundlinse 40 wird hergestellt durch einen einheitlichen
Formvorgang unter Verwendung einer Form, wodurch die Kosten gesenkt
werden können.
Es besteht auch die Möglichkeit,
in geeigneter Weise die Brennweite des Zylinderlinsenteils 41 und des
optischen Elements 42 für
die Synchron-Detektierung neu einzustellen und dadurch die Lage
der Verbundlinse 40 anzunähern an diejenige der Abtastlinse 61,
um diese Teile weiter zu integrieren. Dadurch, daß die Verbundlinse 40 und
die Abtastlinse 61 miteinander integriert werden, läßt sich
eine Ungleichmäßigkeit
in ihrer Lage einschränken,
wodurch ein Beitrag zur Leistungssteigerung geleistet wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform kommt
es wie bei der ersten Ausführungsform
nach 4 zu einer Abweichung der Abtastposition auf beiden
Seiten der auf der Höhe
der Achse liegenden Bildhöhe,
so daß selbst
dann, wenn die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 an
der Stelle der Bildhöhe
gegenüber
derjenigen der ersten Ausführungsform
angeordnet ist, in ähnlicher
Weise jede mögliche Änderung
der Abtastvergrößerung nachgewiesen
werden kann.
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Das
heißt:
es ist einfach eine Nachlauf-Zeitspanne vorgesehen in einer vorbestimmten
Zeit nach der BD-Detektierung als Synchronisiersignal, wobei es
sich um die Bildhöhe
stromabwärts
der Abtastfläche
der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 handelt,
so daß der
Unterschied gegenüber
der ersten Ausführungsform
lediglich darin besteht, die Auslösezeit umzuwandeln, und wenn
es Einfluß durch
die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 auf die Anordnung
der Verbundlinse 40 gibt, können die Verbundlinse 40 und
die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 zu
BD-Detektierung am Anfang der Abtast-Rücklaufzeitspanne
miteinander gemäß 2 kombiniert
werden. Allerdings können
die beiden auch diskret voneinander angeordnet werden, wenn es keinen
Einfluß auf
die Gesamtanordnung der Verbundlinse 40 gibt.
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[Dritte Ausführungsform]
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In
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung sind vier optische Abtastvorrichtungen ohne die Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 parallel
zueinander angeordnet, identisch zu der optischen Abtastvorrichtung
der ersten Ausführungsform,
und die Vorrichtungen werden in einer Farbbild-Aufzeichnungsvorrichtung vom Tandemtyp
dazu eingesetzt, ein Bildsignal auf photoempfindlichen Trommeln
als Bildaufnahmeelemente aufzuzeichnen.
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3 zeigt
die oben erwähnte
Farbbildaufzeichnungsvorrichtung vom Tandemtyp. Optische Abtastvorrichtungen 11 bis 14 entsprechen
den Farben C (Cyan), M (Magenta), Y (Gelb) und B (Schwarz), und
die Bilderzeugung für
jede Farbe erfolgt auf einer verschiedenen Trommel von unterschiedlichen
photoempfindlichen Trommeln 21 bis 24. Eine derartige
Farbbilderzeugungsvorrichtung kann ein Farbbild mit einer Geschwindigkeit
aufzeichnen und drucken, die so groß ist wie bei einem Schwarz-Weiß-Bild,
allerdings werden die optischen Abtastvorrichtungen nicht gemeinsam
für die
einzelnen Farben verwendet, so daß sich der Nachteil ergibt,
daß die
Abtastzeilen-Positionen
(die Ausrichtung) unter den verschiedenen Farben möglicherweise
abweicht und es zu einer Farbabweichung kommt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist in der optischen Abtastvorrichtung für die Farbbilderzeugungsvorrichtung
vom Tandemtyp wie bei der ersten Ausführungsform das optische Abtastelement 7 für die Synchron-Detektierung
einstückig
aus Kunststoff hergestellt, so daß seine Linsenoberfläche im wesentlichen
direkt dem Synchronisier-Detektorstrahl 73 gegenüberliegt.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform ändert sich
also selbst dann, wenn beispielsweise die Lichtquellen-Wellenlänge sich
unter den vier optischen Abtastvorrichtungen ändert, der Zeitpunkt des Aufzeichnungsanfangs-Synchronisiersignals
nicht, und selbst wenn der Brechungsindex des zur Synchron-Detektierung verwendeten
optischen Element sich aufgrund von Umgebungsänderungen ändert, ändert sich nicht der Zeitpunkt
des Aufzeichnungsbeginn-Synchronisiersignals.
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Wenn
andererseits innerhalb der Bildfläche die Lichtquellen-Wellenlänge sich
bei den vier optischen Abtastvorrichtungen ändert, fallen die Ankunftspositionen
der Strahlen auf der abgetasteten Fläche miteinander nur auf der
optischen Achse des optischen Abtastelements zusammen, während an den
anderen Stellen eine Änderung
in der Vergrößerung symmetrisch
auf den einander abgewandten Seiten der optischen Achse auftritt
(dies gilt auch für den
Fall einer Änderung
des Brechungsindex durch Schwankungen in den Umgebungsbedingungen).
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Das
bedeutet, daß sich
der Zeitpunkt der Synchron-Detektierung bei einer Änderung
des Brechungsindex' aufgrund
einer Wellenlängenänderung oder
einer Umgebungsänderung
nicht ändert,
und daß sich
die Abbildungsstelle auf der Abbildungsfläche symmetrisch bezüglich der
optischen Achse des optischen Abtastelements ändert und daher gemäß 5 ein
Ausmaß der
Farbabweichung mit dem Ausmaß der
Vergrößerungsänderung
jeder Farbe auf beiden Seiten, nämlich
auf der Seite des Aufzeichnungsbeginns und der Seite des Aufzeichnungsendes,
zustande kommt. Gemäß 5 fallen wie
auch in 8 die Bilderzeugungspunkte für Cyan (C)
und die Bilderzeugungspunke für
Schwarz (B) an der zentralen Stelle der optischen Achse zusammen, allerdings
weichen auf der oberen linken Seite des Abtast-Startpunkts und der
oberen rechten Seite des Endpunkts die Bilderzeugungspunkte für Cyan (C) weiter
nach außen
ab als die Bilderzeugungspunkte für Schwarz (B). Die Abweichung
kann in gleichem Maße
für vier
Farben einschließlich
M (Magenta) und Y (Gelb) in Erscheinung treten, allerdings ist die
Abweichung zwischen den Bilderzeugungspunkten gering, weil die Punkte
auf der optischen Achse in Fluchtung gebracht werden können.
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Das
Erfassen des Ausmaßes
der Abweichung dieser Abtastzeilenposition (Ausrichtung) unter den
verschiedenen Farben erfolgt folgendermaßen: eine vorbestimmte Markierung
(Z in 3) befindet ich an symmetrischen Bildhöhen außerhalb
der Achse, und die Bildinformation für jede Farbe wird aufgezeichnet
als ein latentes Bild auf jeder der verschiedenen photoempfindlichen
Trommeln 21 bis 24 mit Hilfe der vier optischen
Abtastvorrichtungen. Als nächstes
wird das latente Bild auf einem Förderband durch eine nicht dargestellte
elektrophotographische Prozeßvorrichtung
sichtbar gemacht. Das Ausmaß der
Ausrichtungs-Abweichung wird durch Ausrichtungs-Detektiereinrichtungen 91 und 92 anhand
der auf dem Transportband sichtbar gemachten Markierung im Vorbeilauf
der vier photoempfindlichen Trommeln nachgewiesen. Wenn die Abweichung
der Ausrichtung nachgewiesen ist, können vorbestimmte Markierungen
für die
jeweiligen Farben in vorbestimmten Intervallen in Transportrichtung
des Riemens (in Nebenabtastrichtung) angebracht werden.
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Die
Ausrichtungs-Detektiereinrichtung bedeutet hier eine Detektiereinrichtung
zum Nachweisen der Abtastzeilenlage (Ausrichtung), und die Ausrichtungs-Abweichung
bezieht sich auf die Abweichung der Abtastzeilenlage (Ausrichtung)
in der Hauptabtastrichtung.
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Die
Ausrichtungs-Detektiereinrichtung wird im folgenden näher beschrieben.
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Der
Aufbau der Ausrichtungs-Detektiereinrichtung 91 und 92 enthält eine
Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der auf dem Transportband 26 sichtbar
gemachten Markierung, und eine Markierungspositions-Detektoreinrichtung
zum Nachweisen der Lage der Markierung.
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Die
Beleuchtungseinrichtung ist ein optisches Beleuchtungsbauelement
zum Beleuchten des Markierungsteils mit Hilfe eines von einer Lichtquelle, beispielsweise
einer Leuchtdiode, über
einen Reflektor und eine Sammellinse emittierten Lichtstrahls.
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Außerdem kann
als Markierungspositions-Detektoreinrichtung von der Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 der
ersten oder der zweiten Ausführungsform
Gebrauch gemacht werden. Das heißt: zum Nachweisen der Markierungsposition
kann von einem Aufbau Gebrauch gemacht werden, bei dem ähnlich der
Abtastpositions-Detektoreinrichtung 90 ein Zeilen-CCD (ein
CCD-Element, in
welchem Pixel auf einer Geraden angeordnet sind) in konjugierter Lagebeziehung
bezüglich
der Stelle vorgesehen ist, an der die Markierung auf dem Transportband 26 vorbeiläuft (eine
vorbestimmt Bildhöhe
zum Messen der Abtastposition), was mit Hilfe einer Abbildungslinse geschieht,
wobei die Richtung der Anordnung des Zeilen-CCDs im wesentlichen
in Übereinstimmung gebracht
wird mit der Abtastrichtung des Abtaststrahls. Hierdurch wird die
von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtete Markierung über die
Abbildungslinse auf den Zeilen-CCD abgebildet. Eine Ausgangsgröße entsprechend
der von jedem Pixel des Zeilen-CCDs empfangenen Lichtmenge wird überwacht,
und es wird das Pixel an der Schwerpunktstelle des Ausgangssignals
ermittelt, wodurch die Lage der Markierung in Abtastrichtung ermittelt werden
kann. Als Verfahren zum Ermitteln der Lage der Markierung kann von
irgendeinem anderen bekannten Verfahren als einem Verfahren zum
Spezifizieren des Pixels an der Schwerpunktstelle des CCD-Ausgangssignals Gebrauch
gemacht werden. Wenn die Positionen der Markierungen der einzelnen Farben
Y, M, C und K individuell nachgewiesen werden, gibt es zwischen
ihnen eine Relativ-Differenz, und diese wird als Ausrichtungs-Abweichung
betrachtet, deren Betrag von einer Korrekturschaltung 201 als
das Ausmaß der
Ausrichtungs-Abweichung nachgewiesen wird.
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Wenn
das Ausmaß der
Ausrichtungs-Abweichung einen vorbestimmten Wert übersteigt
(der üblicherweise
0,1 mm im Fall eines A4-Format-Druckers beträgt), wird dies als ein Problem
einer Verschlechterung der Farbbildqualität angesehen. Ein entsprechendes
Korrekturverfahren wird im folgenden beschrieben.
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Wenn
der Betrag der Ausrichtungs-Abweichung, der von der Ausrichtungs-Detektoreinrichtung 91 nachgewiesen
wird, als Δ1
definiert wird, und das Ausmaß der
Ausrichtungs-Abweichung, welches von der Ausrichtungs-Detektiereinrichtung 92 erfaßt wird, als Δ2 definiert
wird, und K und K' Konstanten
sind, so erhält
man das Ausmaß ΔA für die Korrektur
der Abweichung im Aufzeichnungs-Anfangszeitpunkt
dadurch, daß man
eine Korrektursteuerung der Verzögerung
des Aufzeichnungs-Anfangszeitpunkts um einen Betrag vornimmt, welcher
folgender Beziehung entspricht: ΔA = K × (Δ1 + Δ2)/2,wobei
das Ausmaß ΔA' der Korrektur der
Abweichung der Abtastvergrößerung dadurch
gewonnen wird, daß man
die Korrektursteuerung zum Korrigieren der Abtastvergrößerung um
einen Betrag vornimmt, welcher der folgenden Beziehung entspricht: ΔA' = K' × (Δ1 – Δ2)/2.
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Die
Einzelheiten des Verfahrens zum Korrigieren der Abtastvergrößerung sind ähnlich jenen
der ersten Ausführungsform.
Das heißt:
die Abtastvergrößerung läßt sich
korrigieren, indem man einen der folgenden Schritte oder einen Mix
der folgenden Schritte ausführt:
(a) Ändern
der Brennweite einer Zoom-F-(H-)Linse; (b) Ändern der Drehgeschwindigkeit
des Polygonspiegels; (c) Ändern
der Treiberfrequenz des LD; und (d) Ändern der Vergrößerung des Bilds
durch Bildverarbeitung.
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Die
Konstanten K und K' sind üblicherweise „1", allerdings gibt
es den Fall, daß die
Werte nicht immer „1" sind, bedingt durch
Faktoren wie die Verlängerung
des Bildübertragungspapiers
und der individuellen Gerätestreuung,
wobei die Konstanten zeitlich passend eingestellt werden können.
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Die
Konstanten K und K' werden
im folgenden detailliert erläutert.
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Üblicherweise
haben K und K' den
Wert 1. Nun ist ΔA
der bloße
Mittelwert von Δ1
und Δ2,
und ist folglich kennzeichnend für
das Ausmaß der
Abweichung der angestrahlten Position in der Mitte einer der Bildhöhen, die
durch die beiden Ausrichtungs-Detektiereinrichtungen überwacht
werden. Außerdem
wird ΔA' zur halben Differenz
zwischen Δ1 und Δ2 und ist
kennzeichnend für
die Hälfte
der Änderung
im Intervall zwischen den Bildhöhen,
die von den beiden Ausrichtungs-Detektoreinrichtungen 91 und 92 überwacht
werden, das heißt
eine Hälfte
der Änderung
der Abtastvergrößerung (Abtastbreite).
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Auf
der anderen Seite brauchen K und K' nicht immer den Wert 1 zu haben, wenn ΔA' innerhalb eines
zulässigen
Bereichs für
die Abweichung der Ausrichtung liegen. Der zulässige Bereich der Ausrichtungsabweichung
schwankt von Gerät
zu Gerät oder
von einem ausgegebenen Bild zum anderen und läßt sich da nicht bedingungsabhängig definieren.
Andererseits sind unter den Farben Y, M, C und K einige anfällig für die Ausrichtungsabweichung,
andere weniger. Der zulässige
Bereich ist groß für die Farben,
die kaum anfällig
sind für
die Ausrichtungsabweichung, so daß es nicht immer notwendig
ist, den berechneten Betrag der Ausrichtungsabweichung zu korrigieren,
wobei aber dennoch für
die für eine
Ausrichtungsabweichung anfälligen
Farben bevorzugt wird, daß K
und K' annäherungsweise
den Wert 1 haben.
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In
einem anderen Fall ist es wünschenswert, K
und K' auf andere
konstante Werte als 1 einzustellen, entsprechend der Expansion und
Kontraktion oder den Transport des Bildaufzeichnungspapiers. Die
Bilder der einzelnen Farben Y, M, C und K werden sukzessive auf
das Bildaufzeichnungspapier transferiert, allerdings dehnt sich
das Aufzeichnungspapier selbst aus und wird kontrahiert aufgrund
von Druck- und Temperaturschwankungen,
denen das Papier in der Zwischenzeit ausgesetzt ist. Im Ergebnis
dehnt sich das übertragene
Bild aus oder zieht sich zusammen um einen Betrag, der einer gewissen Vergrößerung entspricht
(die Vergrößerung besitzt eine
Abweichung). Auch ruft das Aufzeichnungspapier einen sogenannten
Zickzack-Transport hervor, bei dem das Papier in einer Richtung
rechtwinklig zur Bewegungsrichtung ausweicht, wenn die Bilder für die einzelnen
Farben Y, M, C und K sukzessive auf das Aufzeichnungspapier übertragen
werden. In diesem Fall wird es notwendig, den Anfangszeitpunkt für die Aufzeichnung
so zu verlagern, daß die
Ausrichtungsabweichung der Farben Y, M, C und K berücksichtigt
werden.
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Die
Abweichung des Aufzeichnungs-Anfangszeitpunkts von ΔA tritt auf,
wenn die Ausrichtungsgenauigkeit der Mitten der Abtastrichtungen
der vier optischen Abtastvorrichtungen beim Zusammenbau der Vorrichtung
schlecht ist, oder wenn die Positionen der Mitten der Abtastrichtungen
der optischen Abtastvorrichtungen voneinander aus irgendeinem Grund
oder während
des Betriebs der Farbbilderzeugungsvorrichtung abweichen.
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Das
Ausmaß der
Ausrichtungsabweichung entsprechend jeder Farbe läßt sich
auch dann reduzieren, wenn eine Referenzfarbe (zum Beispiel Schwarz)
als Bezugsgröße verwendet
wird, wobei die übrigen
Farben relativ zueinander zusammengestellt werden oder absolute
Abweichungsbeträge
für jede
Farbe aufgestellt werden.
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Wie
oben ausgeführt,
sind bei dieser Ausführungsform
die optischen Elemente zur Synchron-Detektierung der optischen Abtastvorrichtungen
in der Farbbilderzeugungsvorrichtung vom Tandemtyp derart angeordnet,
daß die
Linsenoberflächen
der optischen Elemente im wesentlichen rechtwinklig zu dem Synchron-Detektorstrahl
liegen, wodurch selbst dann, wenn billige Kunststoff-Spritzgußlinsen
ohne Farbfehlerkorrektur als optisches Abtastelement verwendet werden,
die Möglichkeit
besteht, die Farbabweichung eines Farbbilds zu verringern, die zurückzuführen ist
auf die Vergrößerungsabweichung
aufgrund einer Wellenlängenabweichung
oder einer Änderung
der Umgebungsbedingungen. Außerdem kann
ein Mehrfachlaser mit mehreren Lichtemissionspunkten als Lichtquelle
diese Ausführungsform eingesetzt
werden, um dadurch eine optische Mehrstrahl-Abtastvorrichtung zu
erhalten. Hierdurch ist es möglich,
eine Farbbilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit
hochgenau arbeitet.
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Im
folgenden wird erläutert,
wie eine Bilderzeugungsvorrichtung in Verbindung mit der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird.
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9 ist
eine Querschnittansicht der wesentlichen Teile einer Ausführungsform
der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Nebenabtastrichtung.
In 9 bezeichnet Bezugszeichen 104 die Bilderzeugungsvorrichtung.
Von einer externen Vorrichtung 117, beispielsweise einem
Personal-Computer, werden Codedaten Dc in die Bilderzeugungsvorrichtung 104 eingegeben.
Diese Codedaten Dc werden von einer Druckersteuerung 111 innerhalb
der Vorrichtung umgewandelt in Bilddaten (Punktdaten) Di. Diese
Bilddaten Di werden in eine optische Abtasteinheit 100 eingegeben,
die den Aufbau gemäß den Ausführungsformen
1 bis 3 besitzt. Ein entsprechend den Bilddaten Di modulierter Lichtstrahl 103 wird
von der optischen Abtasteinheit 100 ausgestrahlt, und die
photoempfindliche Oberfläche einer
photoempfindlichen Trommel 101 wird von diesem Lichtstrahl 103 in
Hauptabtastrichtung abgetastet.
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Die
photoempfindliche Trommel 101, die ein Trägerelement
für ein
elektrostatisches latentes Bild ist (ein photoempfindliches Element),
wird von einem Motor 115 im Uhrzeigersinn gedreht. Mit
dieser Drehung bewegt sich die photoempfindliche Oberfläche der
photoempfindlichen Trommel 101 in Nebenabtastrichtung rechtwinklig
zu der Hauptabtastrichtung in bezug auf den Lichtstrahl 103.
Oberhalb der photoempfindlichen Trommel 101 befindet sich
eine Ladewalze 102 zur gleichförmigen Aufladung der Oberfläche der
photoempfindlichen Trommel 101 in Berührung mit deren Oberfläche. Der
von der optischen Abtasteinheit 100 abtastend geführte Lichtstrahl 103 kann
auf die Oberfläche
der von der Ladewalze 102 aufgeladenen photoempfindlichen
Trommel 101 aufgebracht werden.
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Wie
oben beschrieben, ist der Lichtstrahl 103 mit den Bilddaten
Di moduliert, und durch Aufbringen dieses Lichtstrahls 103 auf
die Oberfläche
der photoempfindlichen Trommel 101 wird dort ein elektrostatisches
latentes Bild erzeugt. Dieses wird als Tonerbild mit Hilfe einer
Entwicklungsvorrichtung 107 entwickelt, die sich in Anlage
an der photoempfindlichen Trommel 101 stromabwärts der
Auftreffstelle des Lichtstrahls 103 in bezug auf die Drehrichtung
der photoempfindlichen Trommel 101 befindet.
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Das
von der Entwicklungseinrichtung 107 entwickelte Tonerbild
wird auf das als Transfermaterial fungierende Papier 112 mit
Hilfe einer Transferwalze 108 unterhalb der photoempfindlichen
Trommel 101, dieser gegenüberliegend, übertragen.
Das Papier befindet sich in einer Papierkassette 109 vor der
photoempfindlichen Trommel 101 (auf der rechten Seite in 9),
es läßt sich
auch von Hand zuführen.
Eine Papiertransportwalze 110 befindet sich an einem Endbereich
der Papierkassette 109 und befördert das in der Papierkassette 109 befindliche
Papier 112 zu einem Transportweg.
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Das
Papier 112, an dem das nicht fixierte Tonerbild vorhanden
ist, und welches in der oben beschriebenen Weise transferiert wurde,
wird weiter zu einer Fixiereinrichtung (links in 9)
hinter der photoempfindlichen Trommel 101 befördert. Die
Fixiereinrichtung umfaßt
eine Fixierwalze 113 mit einer darin befindlichen (nicht
gezeigten) Fixierheizung, außerdem
eine Andrückwalze 114 in
Druckkontakt mit der Fixierwalze 113, um das von dem Transferteil transportierte
Papier 112 zu erhitzen, während das Papier 112 durch
den Druckkontaktbereich zwischen der Fixierwalze 113 und
der Andrückwalze 114 zusammengedrückt wird,
um das nicht fixierte Tonerbild auf dem Papier 112 zu fixieren.
Ein Paar Papieraustragwalzen 116 befindet sich hinter der
Fixierwalze 113, um das Papier 112 mit dem darauf
befindlichen fixierten Tonerbild aus der Bilderzeugungsvorrichtung
herauszutransportieren.
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Obschon
in 9 nicht dargestellt, bewirkt eine Druckersteuerung 111 nicht
nur eine Umwandlung der oben beschriebenen Daten, sondern außerdem eine
Steuerung verschiedener Teile in der Bilderzeugungsvorrichtung,
darunter ein Motor 112 und ein Polygonmotor und dergleichen
innerhalb der optischen Abtasteinheit, wie unten noch beschrieben wird.
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Wie
oben erläutert,
ist es erfindungsgemäß selbst
dann, wenn eine billige Spritzguß-Linse ohne Korrektur des
Farbfehlers als optisches Abtastelement verwendet wird, möglich, die
Abweichung der Abtastvergrößerung des
optischen Abtastsystems aufgrund der Abweichung in der Wellenlänge zwischen
den Lichtquellen und aufgrund der Schwankungen in der Umgebung oder
die Ausrichtungsabweichung des optischen Abtastsystems in der Farbbilderzeugungsvorrichtung
vom Tandemtyp zu reduzieren, um eine optische Abtastvorrichtung
zu schaffen, die wenig kostet und einfach aufzubauen ist, außerdem wenig
Jitter und Farbabweichung aufweist. Außerdem kann eine Farbbilderzeugungsvorrichtung geschaffen
werden, die von der optischen Abtastvorrichtung Gebrauch macht.