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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Abtasten von
der Art Abtasten einer Vielzahl von Bildträgern mit einer Vielzahl von
Laserstrahlen, welche aus einer Vielzahl von Lichtquellen herauskommen,
und einen Drucker, Kopierer, Faxgerät oder ähnliches Bilderzeugungsgerät, welches dasselbe
einsetzt.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Eine
der neuesten Errungenschaften in der Technik der Abbildung ist ein
Farblaserdrucker oder ein ähnlicher
Bilderzeugungsapparat, welcher eine Vielzahl von Laserstrahlen verwendet,
um eine Vielzahl von Bildträgern
oder fotoleitenden Elementen abzutasten. Bei dieser Art von Bilderzeugungsapparat
wird jeder Laserstrahl, welcher von einer bestimmten Lichtquelle
ausgegeben wird, auf einen der Bildträger fokussiert, um ein latentes
Bild zu erzeugen. Das latente Bild wird durch einen Entwickler einer
bestimmten Farbe entwickelt, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild
zu erzeugen. Derartige Tonerbilder mit unterschiedlichen Farben
werden der Reihe nach auf ein einziges Blatt oder Aufzeichnungsmedium übertragen,
eines über
dem anderen, wobei sie ein Vollfarbenbild fertig stellen. Ein Problem mit
dieser Art von Bilderzeugungsapparat ist, dass eine Vielzahl von
Abtastmitteln, die notwendig sind, um sich mit den Laserstrahlen
zu befassen, die Anzahl der Teile erhöhen, und die freie Anordnung
von Teilen verhindern bzw. blockieren und deshalb das Gerät im Vergleich
zu einem monochromatischen Bilderzeugungsapparat voluminös machen.
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Um
die wachsenden Anforderungen an Farblaserdrucker zu erfüllen, die
so klein und so produktiv wir monochromatische Laserdrucker sind, wurde
jüngst
ein Tandem-Farbbilderzeugungsapparat
realisiert, der eine Vielzahl von Optiken umfasst, die in einem
einzigen Gehäuse
angeordnet sind, und eine Vielzahl von Bildträgern, die nebeneinander angeordnet
sind. Jede Optik umfasst eine Lichtquelle, um einen Laserstrahl
zu emittieren, um einen bestimmten Bildträger abzutasten. Eine optische
Abtastvorrichtung, die in dieser Art von Bilderzeugungsapparat enthalten
ist, umfasst eine drehbare Ablenkeinheit, die aus zwei Polygonalspiegeln
besteht, die übereinander
angeordnet bzw. gestapelt sind. Weil die zwei Polygonalspiegel jedoch
den selben Phasenwinkel aufweisen, fällt Licht, dass sich durch
zwei optische Wege ausbreitet, zur selben Zeit auf einen einzigen
Synchronisationssensor ein, was es schwer macht, synchronisierte
Signale unabhängig
voneinander zu erzeugen, wie später
noch ausführlicher
beschrieben wird.
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Ein
anderes Problem mit der obigen Abtastvorrichtung ist, dass die Synchronisationsbildhöhe der einzelnen
Laserstrahlen nicht immer konstant ist. Es ist daher notwendig einen
Unterschied zwischen Bildhöhen
vorzusehen, der groß genug
ist, um die Trennung der resultierenden synchronisierenden Signale
sicher zu stellen. Solch ein Unterschied ist jedoch nicht machbar,
ohne den effektiven Abtastbereich und damit die Größen der
Linsen und anderer optischer Vorrichtungen zu vergrößern. Großformatige
optische Vorrichtungen machen die Abtastvorrichtung und damit den
gesamten Bilderzeugungsapparat voluminös und erhöhen die Produktionskosten.
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Um
die Produktivität
des Bilderzeugungsapparates, welcher die obige Abtastvorrichtung
verwendet, weiter zu erhöhen,
muss die Ablenkeinheit mit Hochgeschwindigkeit rotieren, z.B. mit
etwa 30.000 rpm (Umdrehungen pro Minute). Dies jedoch macht die
Trennung von synchronisierenden Signale noch schwieriger und reduziert
die Lebensdauer eines Motors, der verwendet wird, um die Ablenkeinheit
anzutreiben, während
die Geräusche
während
des Betriebes verstärkt
werden.
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Technologien,
welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, sind in
US 6.052.211 oder den Japanischen
Patentoffenlegungen Nr. 11-142771, 2000-280523 und 2001-108923 offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine kleinformatige, preisgünstige optische
Abtastvorrichtung anzubieten, die in der Lage ist, eine stabile
Trennung von synchronisierenden Signalen, und wünschenswerte Bilderzeugung
ohne lange optische Vorrichtungen, sicher zu stellen, und einen
Bilderzeugungsapparat, der diese verwendet.
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Eine
optische Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst die
Eigenschaften, welche in Anspruch 1 definiert sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgende, detaillierte Beschreibung, zusammen
mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher, bei denen:
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1 eine
perspektivische Darstellung ist, die eine konventionelle Abtastvorrichtung
zeigt;
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2A und 2B Zeitaufnahme-Diagramme
sind, die die Beziehung zwischen der Leistungsabgabe eines Synchronisationssensors,
der in der Abtastvorrichtung enthalten ist, und der Zeit, zeigen;
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3 eine
perspektivische Darstellung ist, welche eine optische Abtastvorrichtung
zeigt, die die vorliegende Erfindung enthält;
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4 eine
Seitenansicht ist, die das veranschaulichende Ausführungsbeispiel
zeigt;
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5 eine
perspektivische Darstellung ist, die eine von verschiedenen Stationen
zusammen mit optischen Wegen zeigt, die in dem veranschaulichenden
Ausführungsbeispiel
enthalten ist;
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6 ein
Abschnitt ist, der eine Lichtquelle zeigt, die in dem veranschaulichenden
Ausführungsbeispiel
enthalten ist;
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7 optische
Wege zeigt, die sich von der Ablenkeinheit aus erstrecken, die in
dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel
enthalten ist;
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8A bis
einschließlich 8D Zeitaufnahme-Diagramme
sind, die jeweils eine bestimmte Beziehung zwischen der Leistungsabgabe
eines Synchronisationssensors und der Zeit zeigen; und
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9 eine
spezielle Anordnung eines Bilderzeugungsapparates zeigt, welcher
die Abtastvorrichtung aus 3 enthält.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Um
die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, wird auf eine konventionelle
Abtastvorrichtung Bezug genommen, die auf einen Tandem-Bilderzeugungsapparat
anwendbar ist und eine Vielzahl von Optiken umfasst, die in einem
einzigen Gehäuse untergebracht
sind, gezeigt in 1. Wie gezeigt, wird die optische
Abtastvorrichtung auf einen Hochgeschwindigkeits-Farblaserdrucker
angewandt, welcher eine gelbe (Y), eine schwarze (BK), einen magentafarbene
(M) und eine zyanfarbene (C) Farbstation umfasst. Die Abtastvorrichtung
umfasst vier Lichtquelleneinheiten 1y, 1k, 1m und 1c,
um jeweils Laserstrahlen Ly, Lk, Lm und Lc zu emittieren. Die Laserstrahlen
Ly, Lk, Lm und Lc werden jeweils durch zylindrische Linsen 2y, 2k, 2m und 2c geleitet.
Anschließend
erzeugen die Laserstrahlen Ly und Lc jeweils direkt ein Zeilenbild,
das sich in horizontaler Richtung in der Nachbarschaft von einer
bestimmten Fläche
eines polygonalen Spiegels oder Ablenkmittels 4 erstreckt.
Die Laserstrahlen Lk und Lm die jeweils aus den zylindrischen Linsen 2k und
2m herauskommen, werden jeweils von Spiegeln 3k und 3m reflektiert
und erzeugen dann jeweils ein Zeilenbild, das sich in horizontaler
Richtung in der Nachbarschaft von einer bestimmten Fläche eines
polygonalen Spiegels 4 erstreckt.
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Das
drehbare Ablenkmittel 4 besteht aus einem ersten und einem
zweiten Polygonalspiegel 4a und 4b, die mit einem
vorgewählten
Abstand koaxial zueinander beabstandet sind, und denselben Phasenwinkel
aufweisen.
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Der
obere Polygonalspiegel 4a und der untere Polygonalspiegel 4b lenken
jeweils die Laserstrahlen Ly und Lc und die Laserstrahlen Ly und
Lk so ab, dass jeder Laserstrahl eine bestimmte abzutastende Oberfläche abtastet.
Die Laserstrahlen Ly und Lk und die Laserstrahlen Lm und Lc, welche
von dem Ablenkmittel 4 gesteuert werden, werden jeweils
durch eine erste und eine zweite fθ-Linse 5a und 5b geleitet.
Die Laserstrahlen Ly, Lk, Lm und Lc werden dann jeweils durch erste
Spiegel 6y, 6k, 6m und 6c hin
zu toroidalen Linsen 7y, 7k, 7m und 7c reflektiert.
Die Laserstrahlen Ly bis einschließlich Lc, die aus den toroidalen
Linsen 7y bis einschließlich 7c herauskommen,
werden der Reihe nach durch zweite Spiegel 8y, 8k, 8m und 8c gesteuert
und dann jeweils durch dritte Spiegel 9y, 9k, 9m und 9c.
Folglich fallen die Laserstrahlen Ly, Lk, Lm und Lc jeweils auf
die Oberfläche
von fotoleitenden Trommeln oder Bildträgern 20y, 20k, 20m und 20c ein,
welche die abzutastenden Oberflächen
sind, und tasten diese in der Hauptabtastrichtung ab.
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Zwei
nicht gezeigte Spiegel zur Synchronisation, sind an entgegen gesetzten
Enden eines Abtastbereiches positioniert, der den Laserstrahlen
Ly und Lk zugeordnet ist. Ebenso sind zwei nicht gezeigte Spiegel
zur Synchronisation an beiden Seiten des Abtastbereiches der Laserstrahlen
Lm und Lc positioniert. Synchronisationssensoren 21a und 21b sind so
positioniert, dass sie die Laserstrahlen Ly und Lk, die von den
zugeordneten Spiegeln reflektiert werden, empfangen, während die
Synchronisationssensoren 22a und 22b so positioniert
sind, dass sie die Laserstrahlen Lm und Lc, die von den zugeordneten Spiegeln reflektiert
werden, empfangen. Die Synchronisationssensoren 21a bis
einschließlich 22b stellen
ein Abtastmittel dar, um synchronisierte Signale auszugeben.
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Wie
oben dargestellt, sind in der konventionellen Abtastvorrichtung
die Laserstrahlen Ly bis einschließlich Lc jeweils auf eine bestimmte
Oberfläche des
oberen polygonalen Spiegels 4a, oder des unteren polygonalen
Spiegels einfallend, so dass die polygonalen Spiegel 4a und 4b jeweils
zwei der einfallenden Laserstrahlen steuern. Dieses, zusammen mit
der Tatsache, dass zwei der Laserstrahlen die Sensoren 21a und 21b oder 22a und 22b gemeinsam nutzen,
vereinfacht die Konstruktion der Abtastvorrichtung.
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Weil
jedoch der obere und der untere Polygonalspiegel 4a und 4b den
selben Phasenwinkel aufweisen, fällt
Licht, dass sich entlang zweier optischer Wege ausbreitet, auf einen
einzelnen Sensor zur selben Zeit ein, was es schwierig macht, unabhängig voneinander
synchronisierte Signale zu erzeugen. Um dieses Problem zu lösen, sind
in der Abtastvorrichtung von 1 die Laserstrahlen
Ly und Lk oder die Laserstrahlen Lm und Lc, welche denselben Sensor
gemeinsam nutzen, dadurch voneinander getrennt, dass sie mit leicht
unterschiedlichen Synchronisationsbildhöhen vorgesehen sind (z.B. von
4 mm). Diese Art von Maßnahme
führt jedoch
zu dem Problem, welches bereits früher diskutiert wurde.
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2A und 2B zeigen
eine Beziehung zwischen dem Output V des Sensors, welcher von den
Laserstrahlen Ly und Lk zur Zeit t gemeinsam genutzt wird. Noch
spezieller zeigt 2A einen Zustand, bei welchem
die Bildhöhe
der Laserstrahlen Ly und Lk klar voneinander unterscheidbar sind,
während 2B einen
Zustand zeigt, bei welchem die Bildhöhen dicht aneinander sind.
In den 2A und 2B bezeichnen
Yn und BKn jeweils Sensorausgänge
(synchronisierende Signale), welche von den Laserstrahlen Ly und
Lk auf der „n"-Linie abgeleitet sind.
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In
dem Zustand, der in 2A gezeigt ist, sind die synchronisierenden
Signale Yn und Yn + 1 jeweils klar von den synchronisierenden Signalen BKn
und BK + 1 getrennt, womit ein wünschenswerter
Bildaufbau bzw. eine wünschenswerte
Bilderzeugung realisiert wird. Im Gegensatz dazu überlappen sich
die Signale Yn und BKn, oder die Signale Yn + 1 und BKn + 1 in dem
Zustand, der in 2B gezeigt ist, jeweils gegenseitig,
wobei ein wünschenswerter Bildaufbau
bzw. eine wünschenswerte
Bilderzeugung verhindert wird.
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Bezug
nehmend auf 3 bis einschließlich 6,
ist eine optische Abtastvorrichtung gezeigt, die die vorliegende
Erfindung verkörpert.
Was die grundsätzliche
optische Anordnung betrifft, ist das veranschaulichende Ausführungsbeispiel ähnlich zu einer
konventionellen Abtastvorrichtung, wie in 1 gezeigt.
Die nachfolgende Beschreibung wird sich daher auf Unterschiede zwischen
dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel und
der konventionellen Abtastvorrichtung und Anordnungen konzentrieren,
die in 1 nicht gezeigt sind.
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Wie
in 6 gezeigt, ist in dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel
eine Lichtquelleneinheit 1 als Mehrstrahl-Lichtquelleneinheit
realisiert, stellvertretend für
irgendeine der Lichtquellen 1y, 1k, 1m und 1c.
Noch spezifischer, umfasst die Lichtquelleneinheit 1 eine
einzelne Lichtquellenhaltevorrichtung 10, welche eine erste
und eine zweite Lichtquelle 11 und 12 hält, welche
jeweils als Halbleiterlaser realisiert sind, und eine erste und
eine zweite Koppellinse 13 und 14, um jeweils
die Lichtquellen 11 und 12 zu koppeln. Justiermittel,
nicht gezeigt, sehen einen vorgewählten Öffnungswinkel zwischen einem
ersten und einem zweiten Laserstrahl L1 und L2 in der Hauptabtastrichtung
vor.
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Die
Lichtquelleneinheiten 1Y bis einschließlich 1C in dem oben
beschriebenen Zustand tasten jeweils fotoleitende Trommeln oder
Bildträger 20y bis einschließlich 20c in
einem vorgewählten
Abstand, z.B. 8 mm, ab. Solch ein Abstand kann mit einem minimalen
Fehler eingestellt werden, wenn die Positionen der Lichtquellen 11 und 12,
und die der Kopplungslinsen 13 und 14 zur Betriebszeit
der Lichtquelleneinheit eingestellt wird. Dies macht es überflüssig, ein
drehbares Ablenkmittel 4 zu drehen, um dadurch Geräusche zu
reduzieren und die Lebensdauer des zum Ablenkmittel dazugehörigen Motors
zu verlängern.
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In
dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel
besteht das Ablenkmittel 4 aus einem oberen und einem unteren
Polygonalspiegel 4a und 4b die sich in einem Phasenwinkel
von z.B. 30° voneinander
unterscheiden. Diese Differenz im Phasenwinkel erhöht erfolgreich
den Abstand zwischen synchronisierenden Signalen, selbst wenn die
Synchronisationsbildhöhen
dieselben sind.
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Noch
spezieller, fallen die Laserstrahl L1 und L3 oder die Laserstrahlen
L2 und L4, die von den Lichtquellen zur selben Zeit emittiert werden,
jeweils zur selben Zeit auf die oberen und unteren Polygonalspiegel 4a und 4b.
Die resultierenden Laserstrahlen L1a und L3a oder die Laserstrahlen
L2a und L4a, die von den polygonalen Spiegeln 4a und 4b reflektiert
werden, fallen auf unterschiedliche Bildhöhenpositionen einer abzutastenden
Oberfläche
S ein. Deshalb erscheinen synchronisierende Signale in einem ausreichenden
Abstand, welcher die Summe aus der Differenz in der Bildhöhe und der
Differenz im Phasenwinkel zwischen den polygonalen Spiegeln 4a und 4b ist.
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Es
ist nennenswert, dass die Differenz im Phasenwinkel zwischen den
zwei polygonalen Spiegeln 4a und 4b nicht genau
gesteuert werden muss, aber nicht größer sein sollte, als ein voreingestellter Winkel,
der für
die Trennung von zu synchronisierenden Signalen notwendig ist. Eine
derartige Differenz ist für
alle Aspekte der Herstellung überhaupt
nicht von Bedeutung. Um die polygonalen Spiegel 4a und 4b herzustellen,
sollte weiter ein einzelnes Erzeugnis nur mit der oben erwähnten Phasendifferenz (ein-)geschliffen
werden, oder zwei Spiegel sollten nur über Pressanpassung oder Schrumpfsitz
auf einer einzelnen Welle angefertigt werden. Jedes solcher Herstellungsverfahren
kann in passender Relation zu den Herstellungskosten ausgewählt werden, erforderlich
sind Flächengenauigkeit
und so weiter.
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Die
Konfiguration und der Betrieb des veranschaulichenden Ausführungsbeispiels
werden im Detail mit Bezug auf 5 beschrieben,
wobei eine gelbe (Y) Station als Beispiel genommen wird. Wie gezeigt,
ist die Lichtquelleneinheit 1y eine Mehrstrahl-Lichtquelle,
welche zwei Lichtquellen 11 und 12, zwei Halbleiterlaser
und zwei Kollimationslinsen aufweist, wie vorher dargelegt. Ebenso
hat das drehbare Ablenkmittel 4 den oberen und unteren
Polygonalspiegel 4a und 4b, die mit einem voreingestellten Phasenwinkel
von z.B. 30° gegeneinander
verschoben sind.
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Der
Laserstrahl Ly, welcher aus der Lichtquelleneinheit 1y herauskommt,
wird über
die zylindrische Linse 2y weitergeleitet und dann der Reihe nach
von einer Vielzahl von Spiegeln abgelenkt, nicht gezeigt, die ein
Zeilenbild entlang der Hauptabtastrichtung in der Umgebung der ablenkenden
Fläche des
oberen Polygonalspiegels 4a erzeugen. Der Laserstrahl Ly,
der auf den polygonalen Spiegel 4a einfällt, wird dadurch abgelenkt
und dann über
die obere Schicht der ersten fθ-Linse 5a weitergeleitet,
welche zusätzlich
zu der oberen Schicht eine untere Schicht aufweist. Der Laserstrahl,
der von der oberen Schicht ausgegeben wird, wird durch den ersten
Umkehrspiegel 6y gesteuert, nochmals durch die zweiten und
dritten Umkehrspiegel 8y und 9y reflektiert, und fällt dann über ein
staubdichtes Glas 15y auf die Oberfläche der Trommel 20y ein.
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Zur
Synchronisation sind Spiegel 16a und 16b jeweils
zwischen den zweiten und dritten Umkehrspiegeln 8y und 9y auf
der vorderen und hinteren Seite in der Abtastrichtung X angeordnet.
Der Laserstrahl Ly, welcher von dem Spiegel 16a an der
vorderen Seite reflektiert wird, fällt auf eine Fotodiode in dem
Synchronisationssensor 21a ein, nicht gezeigt. Ebenso fällt der
Laserstrahl, der von dem Spiegel 16b reflektiert wird,
auf eine Fotodiode ein, nicht gezeigt, die in dem Synchronisationssensor 21b enthalten
ist. Der Synchronisationssensor 21a wird dazu verwendet,
um Abtastlinien zu synchronisieren, während der Synchronisationssensor 21b dazu
verwendet wird, um die Abtastgeschwindigkeit zu messen, z.B. die
Vergrößerung eines
Bildes in Verbindung mit dem Synchronisationssensor 21a.
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Die
Y, M, C und BK Stationen haben jeweils die in 5 gezeigte
Konfiguration. Daher werden in den 3 und 4 die
optischen Vorrichtungen einfach durch die Zusätze y, m, c und k unterschieden.
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Die
Y und BK Stationen sind auf der Seite angeordnet, die in 5 dargestellt
ist, in Bezug auf die Ablenkeinheit 4, während die
C und M Stationen auf der gegenüberliegenden
Seite angeordnet sind. Der Spiegel 17a und der Sensor 22a zur
Synchronisation, sowie der Spiegel 17b und der Sensor 22b zur
Synchronisation, sind ebenfalls jeweils an der vorderen Seitenkante
und der hinteren Seitenkante auf der gegenüberliegenden Seite der Y und
BK Stationen in der Abtastrichtung Y angeordnet. Bei dieser Anordnung
benutzen die Stationen Y bis einschließlich BK die Ablenkeinheit 4 gemeinsam.
Außerdem nutzen
die Y und BK Stationen die Spiegel 16a und 16b und
die Sensoren 21a und 21b gemeinsam, während die
C und M Stationen die Spiegel 17a und 17b sowie
die Sensoren 22a und 22b gemeinsam nutzen. Dies
vereinfacht die Konstruktion der Abtastvorrichtung erfolgreich.
Andere geeignete Spiegel sind angebracht, um die Laserstrahlen Ly,
Lk, Lm und Lc zu lenken bzw. zu führen, welche jeweils von den Spiegeln 16a, 16b, 17a und 17b jeweils
hin zu den Sensoren 21a, 21b, 22a und 22b reflektiert
werden, auch wenn sie in den 3 und 4 nicht
speziell gezeigt sind.
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In
den 3 und 5, sind von denjenigen Laserstrahlen,
die auf jede der Trommeln 20y bis einschließlich 20c einfallen,
diejenigen Laserstrahlen (durchgezogene Linien) stellvertretend
für einen
effektiven Bildbereich von z.B. 297 mm, die genau innerhalb der äußersten
Laserstrahlen (gestrichelte Linien) positioniert sind. Die äußersten
Laserstrahlen kehren sich in der Praxis auf halbem Weg um und erreichen
die Oberfläche
der Trommel nicht.
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8A bis
einschließlich 8D sind
Zeitaufnahme- bzw. Zeitsteuer-Diagramme, die jeweils eine bestimmte
Beziehung zwischen dem Sensor-Ausgang V, der aus den Laserstrahlen
Ly und Lk abgeleitet wurde, und der Zeit t, darstellt. Speziell 8A zeigt
eine Beziehung, die mit dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel
ausführbar
ist, während 8B bis
einschließlich 8D Beziehungen
zeigen, die auftreten, wenn die polygonalen Spiegel 4a und 4b sich
in ihren Phasenwinkeln nicht voneinander unterscheiden. In den 8A bis
einschließlich 8D,
zeigen Y1n und Y2n Ausgangssignale auf der „n"-Linie an, die von den zwei Lichtquellen
der Lichtquelleneinheit 1y abgeleitet wurden, während BK1n
und BK2n Ausgangssignale auf der „n"-Linie anzeigen, die von den zwei Lichtquellen
der Lichtquelleneinheit 1y abgeleitet wurden.
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Wie
in 8B gezeigt, können
die Ausgangssignale auf der Basis eines Unterschiedes in der Bildhöhe voneinander
getrennt werden, selbst wenn zwischen den Polygonalspiegeln 4a und 4b kein
Unterschied im Phasenwinkel vorgesehen ist, wenn die optische Vorrichtung
in ihrer Konfiguration und Position fehlerfrei bzw. exakt ist. Wie
in 8C oder 8D jedoch
gezeigt wird, überlappen
jeweils die Ausgangssignale BK1n und Y2n oder die Ausgangssignale
Y1n und BK1n und Y2n und BK2n einander, wenn die Bildhöhe der Laserstrahlen
Ly und Lk weit voneinander entfernt oder dicht zusammen liegen,
wobei verhindert wird, dass Synchronisation erfasst werden kann.
Im Gegensatz, wie in 8A gezeigt, erhöht das veranschaulichende
Ausführungsbeispiel,
welches zwischen den Polygonalspiegeln 4a und 4b einen
Unterschied im Phasenwinkel vorsieht, das Intervall zwischen den
Ausgangssignalen Y1n und Y2n erkennbar, was Synchronisationsabtasten
extrem vereinfacht.
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9 zeigt
einen Bilderzeugungsapparat, welcher die optische Abtastvorrichtung
enthält,
die die oben beschriebene Konstruktion aufweist. Wie gezeigt, wird
der Bilderzeugungsapparat als ein Laserdrucker realisiert, welcher
ein Gehäuse 30 umfasst,
und zwei Blattkassetten 31a und 31b, die übereinander
angeordnet sind, wobei jede mit einem Stapel von Blättern einer
bestimmten Größe gefüllt ist. Aufnehmrollen 32a und 32b gehören jeweils
zu den Blattkassetten 31a und 31b dazu, um die
Blätter
eines nach dem anderen auszugeben. Ein Paar von Zuführungsrollen 33 befördert das
obere Blatt, welches von den Kassetten 31a oder 31b ausgegeben wird,
auf ein Band 34. Das Band 34 befördert das Blatt über aufeinander
folgende Bildstationen. Ein Paar von Fixierungsrollen 35 fixiert
ein Bild, welches auf das Blatt übertragen
wurde. Ein Auslassrollenpaar 36 führt das Blatt, wobei das Blatt
darauf getragen wird, z.B. einen Ausdruck von dem Drucker.
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Die
Rollen 20m, 20c, 20y und 20k sind
an dem Band 34 angebracht und in der Richtung angebracht,
die der das Band 34 befördert.
Die Rollen 20m bis einschließlich 20k werden jeweils
in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil in 9 bezeichnet
werden. Die optische Abtastvorrichtung ist oberhalb der Walzen 20m bis
einschließlich 20k angeordnet,
und erstreckt sich in der Richtung, in der die Trommeln 20m bis 20k angeordnet
sind. Die Laserstrahlen Lm, Lc, Ly und Lk werden über vier
Fenster emittiert, die am Boden des Gehäuses der Abtastvorrichtung
enthalten sind. Die Laserstrahlen Lm bis einschließlich Lk
tasten die aufgeladenen Oberflächen
der Trommeln 20m bis einschließlich 20k ab und erzeugen
dadurch latente Bilder.
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Entwicklungseinheiten 37m, 37c, 37y und 37k sind
jeweils den Positionen der Walzen 20m, 20c, 20y und 20k nachgeschaltet
angeordnet und werden von den Laserstrahlen Lm, Lc, Ly und Lk abgetastet.
Die Entwicklungseinheiten 37m, 37c, 37y und 37k halten
jeweils Magenta-Toner, zyanfarbenen Toner, gelben Toner und schwarzen
Toner bereit. Die Entwicklungseinheiten 37m bis einschließlich 37k umfassen
jeweils ein einheitliches Gehäuse,
eine abnehmbare Tonerkassette und eine Entwicklungswalze.
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Bildübertragungsrollen
sind so angeordnet, dass sie jeweils den in dem Band 34 dazwischen
liegenden Walzen 20m bis einschließlich 20k gegenüberliegen.
Eine Reinigungseinheit ist unterhalb von jeder Bildübertragungsrolle
angeordnet. Derartige strukturelle Elemente sind üblich und
in 9 nicht gezeigt.
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Die
Entwicklungseinheiten 37m bis einschließlich 37k entwickeln
jeweils das latente Bild, welches of den Trommeln 20m bis
einschließlich 20k mit
Toner entwickelt wird, der darin bereitgehalten wird, und erzeugen
dadurch entsprechende Tonerbilder. Die Tonerbilder von unterschiedlicher
Farbe werden der Reihe nach auf das Blatt übertragen, welches von dem
Band 34 befördert
wird, eines über dem
anderen, um dadurch ein Vollfarbenbild fertig zu stellen. Nachdem
das Vollfarbenbild durch das Fixierungsrollenpaar 35 auf
dem Blatt fixiert wurde, wird das Blatt oder der Ausdruck über das
Auslassrollenpaar 36 ausgegeben.
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Während sich
das veranschaulichende Ausführungsbeispiel
auf einen Laserdrucker konzentriert hat, ist die vorliegende Erfindung
natürlich
auch auf andere Bilderzeugungsapparate anwendbar, welche einen Laserstrahl
verwenden, z.B. ein Kopierer oder ein Faxgerät. Während alle der Lichtquelleneinheiten des
veranschaulichenden Ausführungsbeispiels
gezeigt wurden und als realisierte Mehrstrahllichtquellen beschrieben
wurden, ist der springende Punkt, dass die Lichtquelle, von der
erwartet wird, dass sie mindestens einen der Laserstrahlen emittiert,
der den selben Sensor nutzt, als Mehrstrahllichtquelle realisiert
wird.
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Zusammenfassend
wird gesehen, dass die vorliegende Erfindung eine optische Abtastvorrichtung
und einen Bilderzeugungsapparat vorsieht, welche verschiedene, noch
nie da gewesene Vorteile aufweist, wie unten aufgezählt:
- 1. Ablenkmittel müssen nicht mit Hochgeschwindigkeit
gedreht werden und erreichen daher eine lange Lebensdauer, während sie
die Geräusche während der
Drehung reduzieren.
- 2. Es sind keine langen optischen Vorrichtungen erforderlich,
um Signale zu trennen, die von Abtastmitteln ausgegeben werden,
die auf unterschiedliche Laserstrahlen reagieren, sodass die Kosten
und die Größe der Abtastvorrichtung
reduziert werden können.
- 3. Die Abtastvorrichtung, die in der Bilderzeugungsvorrichtung
als Schreibmittel eingesetzt wird, stellt stabile Bilderzeugung
sicher, ohne die Größe oder
die Kosten des Apparates zu erhöhen.
- 4. Der Bilderzeugungsapparat mit der Abtastvorrichtung ist kleinformatig
und kostengünstig.
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Verschiedene
Modifikationen werden für
diejenigen möglich,
die mit der Technik vertraut sind, nachdem sie die Lehre der vorliegenden
Offenlegung erhalten haben, ohne dass dadurch von dem Geltungsbereich
der Erfindung, wie durch die Ansprüche definiert, abgewichen wird.