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UNITE D'EXPOSITION D'UN GENERATEUR DE CARACTERES
ELECTROGRAPHIQUE ET SON PROCEDE DE FABRICATION
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographique pour une imprimante avec photoconducteur, notamment pour une imprimante hautes performances équipée d'un photoconducteur de grande largeur, l'unité d'exposition étant dotée d'un support comportant une surface portante tournée vers le photoconducteur, pour plusieurs éléments électroluminescents disposés les uns à côté des autres, qui supporte un système optique, qui reproduit la surface d'émission de chacun des éléments comme point d'image sur une ligne d'image commune, la surface porteuse faisant l'objet d'un usinage plan,
le système optique étant ensuite fixé au support de telle sorte que la ligne d'image du système optique présente un tracé parallèle à la surface porteuse plane. En outre, l'invention concerne une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographique.
Les générateurs de caractères électrographiques sont surtout utilisés dans les photocopieurs et les imprimantes. Ils génèrent par exposition lumineuse à la surface d'un photoconducteur une image de charge latente correspondant à l'image imprimée ultérieure, colorée avec des particules de toner. L'image de charge colorée est ensuite transférée à un support d'enregistrement au moyen d'un système corona et fixée à la surface d'un fixateur. Les générateurs de caractères connus disposent d'une électronique de commande et d'une unité d'exposition qui comporte un support s'étendant dans le sens longitudinal du photoconducteur, sur une surface conçue comme surface portante de laquelle plusieurs éléments électroluminescents sont disposés les uns à côté des autres comme ligne dite DEL, ainsi qu'un systeme optique fixé sur le support.
Le support utilisé est un profilé embouti ou filé à la presse, de préférence un profilé plein, qui presente un couple de résistance éleve pour éviter une flexion du support. Le support est constitue en outre d'un matériau métallique doté d'une capacité thermique specifioue elevee et d'une bonne conductibilité
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thermique, comme le cuivre, l'aluminium ou tout autre métal, afin de pouvoir bien évacuer l'énergie calorifique générée par les éléments électroluminescents. En outre, un système de refroidissement, comme par exemple une grille de refroidissement, qui restitue à l'atmosphère l'énergie calorifique emmagasinée par le support, peut être fixé au support.
Les éléments électroluminescents sont commandés indépendamment les uns des'autres par l'électronique de commande, qui peut régler la quantité de lumière restituée par chacun des éléments de telle sorte que différents états de charge sont réalisables à la surface du photoconducteur et, ainsi, différentes nuances de gris ou de couleur dans l'image imprimée ultérieure. Des diodes électroluminescentes, désignées ci-après par l'abréviation DEL, fixées alignées les unes à côté des autres par groupes de 128 DEL par exemple sur une puce commune et formant des rangées dites de DEL, conviennent parfaitement comme éléments électroluminescents, notamment avec une densité de points d'image de 600 ppp (points par pouce) et plus.
En fonction de la largeur d'un photoconducteur, plusieurs de ces rangées de DEL sont fixées les unes à côté des autres sur la surface porteuse du support orientée dans le sens longitudinal du photoconducteur et commandée par l'électronique de commande qui est également solidarisée au support le cas échéant.
Les points lumineux engendrés par les éléments électroluminescents sont reproduits à la surface du photoconducteur à l'aide d'un système optique. A cet effet, on utilise comme système optique une barre Selfoc solidarisée au support au moyen d'une fixation. La barre Selfoc est constituée de fibres à gradient d'indice noyées dans de la matière plastique, qui reproduisent comme point d'image les surfaces d'émission individuelles de chacun des éléments électroluminescents dans une ligne d'image commune à la surface du photoconducteur. Afin d'obtenir une qualité d'image la plus élevée possible, il faut particulièrement veiller à ce que le système optique projette les points d'image individuels le plus régulièrement possible et qu'ils soient mis au point avec précision à la surface du photoconducteur.
En cas d'utilisation de barres
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Selfoc comme système optique, la faible profondeur de champ des fibres à gradient d'indice constitue un problème, si bien qu'une focalisation supplémentaire des points d'image peut s'avérer nécessaire en raison des tolérances de fabrication.
A cette fin, la demande de brevet allemande DE 43 22 132.7 propose un générateur de caractères, dans lequel la position du système optique constitué d'une barre Selfoc, peut être vanée parallèlement sur toute sa longueur entre les éléments électroluminescents et la surface du photoconducteur, afin que les points d'image puissent être reproduits régulièrement et avec précision à la surface du photoconducteur.
Un très long générateur de caractères, qui n'est fixé habituellement au châssis de l'imprimante qu'à ses deux extrémités, pose un problème de flexion consécutif à son poids propre élevé. Pour cette raison, la surface porteuse avec les éléments luminescents fixés sur celle-ci est courbée et son tracé n'est par conséquent pas parallèle à la surface du photoconducteur, si bien qu'une reproduction régulière précise des points d'image par le système optique sur toute la longueur de la ligne d'image à la surface du photoconducteur n'est pas toujours possible. Ce problème apparaît notamment dans les imprimantes hautes performances et les photocopieurs équipés de cellules photoconductrices longues.
La flèche du support d'une imprimante hautes performances, capable d'imprimer simultanément deux feuilles de papier au format DIN A 4 ou Letter-Size, s'élève ainsi entre 40 et 50 im. La barre Selfoc génère lors de la reproduction du point d'image, dont le diamètre est d'environ 60 m. des défauts d'image d'environ 3 à 5 m, si bien qu'il est impossible de mettre au point les points d'image sur toute la longueur.
Pour résoudre ce problème, on salt monter le support de l'unité d'exposition lors de l'usinage plan de la surface porteuse à ses deux extrémités dans la machine à usiner de telle sorte que sa position de montage, et ainsi sa flèche, correspondent approximativement a celle présentée par le support lorsque le
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générateur de caractères se trouve dans sa position de montage définitive dans l'imprimante.
Cette mesure permet de faire en sorte que la surface porteuse usinée, après que le générateur de caractères ait été monté dans l'imprimante, présente un tracé au moins approximativement plan et parallèle à la surface de la cellule électroconductrice, si bien que les éléments électroluminescents disposés à la surface porteuse sont équidistants de la surface de la cellule électroconductrice et que la barre Selfoc reproduit régulièrement et avec précision les points d'image à la surface de la cellule électroconductrice.
Un tel procédé de fabrication, en raison du nombre restreint de positions de montage dans la machine à usiner, ne convient que pour des générateurs de caractères dont les surfaces porteuses ont un tracé au moins presque horizontal après leur montage dans l'imprimante et sont orientés vers le haut.
Si on utilise par contre un générateur de caractères dont la surface porteuse présente après montage un tracé incliné d'un angle par rapport à l'horizontale, il en résulte une flèche modifiée en conséquence du support, si bien qu'une surface porteuse usinée selon le procédé décrit ci-dessus ne peut pas présenter après montage du générateur de caractères un tracé parallèle à la surface du photoconducteur.
Les distances des éléments électroluminescents fixées sur la surface porteuse par rapport à la surface du photoconducteur sont par conséquent irrégulières et les points d'image ne sont pas reproduits avec précision à la surface du photoconducteur par le système optique.
Le but de la présente invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographique et une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographique dans laquelle les points lumineux générés par les éléments électroluminescents peuvent être reproduits avec précision à la surface du photoconducteur sur toute la longueur de la ligne d'image au moins quasi régulièrement indépendamment de la position de montage du générateur de caractères.
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Ce problème est résolu pour un procédé de fabrication d'une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographlque par ! es caractéristiques de) a revendication 1 et pour une unité d'exposition d'un générateur de caractères électrographlque par les caractéristiques de la revendication 9. Des perfectionnements avantageux résultent des revendications indépendantes.
Dans l'invention, pour la focalisation des points lumineux générés par les éléments électroluminescents, le système optique ou la barre Selfoc s0nt pliés de telle sorte que le tracé de la ligne d'image corresponde lors de la focalisation au moins approximativement au tracé de la courbe de flexion qui forme la surface portante après le montage du générateur de caractères dans l'impnmante, tandis que la surface porteuse lors de l'opération de focalisation présente un tracé au moins approximativement plan.
Une fois la focalisation des points d'image sur la ligne d'image courbée terminée, le générateur de caractères est monté dans l'imprimante, le support, et ainsi la surface porteuse, étant courbés en fonction de leur position de montage, grâce à quoi les distances des éléments électroluminescents individuels par rapport à la surface du photoconducteur varient. Sous l'effet du système optique recourbé ou de la barre Selfoc, les différentes distances des éléments électroluminescents par rapport à la surface du photoconducteur sont compensées, si bien qu'indépendamment de la position de montage du générateur de caractères par rapport à la cellule électroconductnce, les points d'image sont reproduits régulièrement avec précision sur toute la longueur de la ligne d'image à la surface du photoconducteur.
Avec ce procédé, le support est monté de préférence lors de l'usinage plan de telle sorte que sa position de montage dans la machine à usiner corresponde à une position de montage du générateur de caractères dans l'imprimante, dans laquelle la surface portante est onentee horizontalement vers le haut, pour assurer que les elements électroluminescents sont disposes dans une position définie predeterminee lors du réglage du systeme optique. L'usinage de la
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surface portante s'effectue par exemple au moyen d'un procédé d'usinage par enlèvement de copeaux, à l'aide duquel une surface porteuse la plus plane possible peut être réalisée, avec laquelle des variations de tolérances sur le plan horizontal sont évitées, qui rendraient sinon difficiles une focalisation des points d'image par le système optique.
Le fraisage fin ou le fraisage à outils diamantés, qui permettent une planéité de la surface porteuse dans une plage de tolérance allant jusqu'à 1 lit, conviennent comme procédés d'usinage.
Pour déterminer la courbe de flexion de la surface portante, il est par ailleurs proposé dans un exemple de réalisation de l'invention, de déterminer la courbe de flexion de la surface porteuse à partir des caractéristiques mécaniques du support, telles que le moment d'inertie géométrique, le module d'élasticité ou la longueur libre, en utilisant par exemple des méthodes connues de calcul de l'électrostatique ou également par des méthodes numériques telles que la méthode aux "éléments finis".
Il est d'autre part possible de déterminer la courbe de flexion de la surface porteuse en utilisant un système de mesure.
Dans ce cas, la position de mesure de l'unité d'exposition pendant l'opération de mesure correspond à la position de montage définitive de l'unité d'exposition, lorsque le générateur de caractères est monté dans l'imprimante.
Il est ainsi possible, par une méthode simple, de déterminer le tracé de la courbe de flexion réelle de la surface porteuse qui se différencie du tracé d'une courbe de flexion calculée en raison par exemple de son hétérogénéité.
Il est en outre proposé d'utiliser un système de mesure qui permet d'enregistrer le long de la courbe de flexion déterminée auparavant des points d'image individuels en différents points de mesure répartis par exemple sur toute la longueur du système optique à distance égale les uns des autres. Dans ce cas, le système optique est réglé de telle sorte que les points d'image soient mis au point avec précision le long de la ligne d'image correspondant au tracé de la courbe de flexion déterminée.
L'invention est précisée ci-après à l'aide des dessins qui montrent :
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à la fig. 1 une représentation en perspective d'une section d'un générateur de caractères, à la fig. 2 une représentation en perspective d'un dispositif de réglage de la barre Selfoc, à la fig. 3 une représentation schématique d'une machine d'usinage de précision avec le support du générateur de caractères monté dans celle-ci avant l'usinage plan, à la fig. 4 une représentation schématique de la machine d'usinage de précision et du support selon la fig. 2, après l'usinage plan, à la fig. 5 une représentation schématique d'un système de mesure lors du réglage d'une barre Selfoc d'un générateur de caractères sur une ligne d'image recourbée, et à la fig.
6 une représentation schématique d'un générateur de caractères avec barre Selfoc recourbée, dans sa position de montage définitive dans l'imprimante.
La figure 1 montre une représentation en perspective d'une section d'un générateur de caractères 10 utilisé dans une Imprimante hautes performances, constituée principalement d'une unité d'exposition 12 et d'une unité de commande 14 commandant l'unité d'exposition 12. L'unité d'exposition 12 est dotée d'un système optique (figure 2) et d'un support 16, qui s'étend transversalement au sens de déplacement d'un tambour rotatif (non représenté) d'un photoconducteur de l'imprimante. Sur la face supérieure du support 16 tournee vers le tambour du photoconducteur (non représenté), un epaulement 18 s étendant dans le sens longitudinal du support 16 est formé approximativement au centre, et dont la face supérieure est formée comme
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surface porteuse 20.
Au centre de la surface porteuse 20, sont fixées plusieurs, par exemple 128 diodes électroluminescentes (DEL), rangées de DEL porteuses 22 dans une ligne au support 16 et reliées à celui-ci par électroconduction. Les rangées de DEL 22 sont disposées les unes à côté des autres. Leurs DEL forment une ligne de DEL 24 s'étendant également dans le sens longitudinal du support 16, qui sert à l'exposition de la surface du tambour du photoconducteur (non représenté). Au-dessus de la ligne de DEL 24 est disposé en outre un système optique (non représenté) représentant la surface d'émission des DEL à la surface du photoconducteur, dont la structure et le mode de fonctionnement sont précisés à la figure 2.
L'unité de commande 14 comporte respectivement une série de circuits intégrés 26 et 28 disposée de chaque côté de la ligne de DEL 24, s'étendant également dans le sens longitudinal du support 16, et composée de plusieurs circuits intégrés (CI), qui sont solidarisés respectivement au support 16 par électroconduction et qui commandent les DEL individuelles de la ligne de DEL 24. Des deux côtés de l'épaulement 18 est disposé respectivement un rail de contact 30 ou 32 à la section en forme de L, s'étendant dans le sens longitudinal du support 16, solidarisé à la face supérieure du support 16 au moyen d'une couche isolante 34 et 36.
Approximativement à hauteur des rangées de CI 26 et 28 (cf. figure 1), chaque rail de contact 30 et 32 porte un module plat 38 et 40 relié à celui-ci par électroconduction, sur lesquels des voies conductrices (non représentées) sont formées respectivement, qui sont reliées aux CI individuels des rangées de CI 26 et 28. A la face inférieure du support 16, une grille de refroidissement 42 dotée de plusieurs ailettes de refroidissement 44 disposées à distance les unes des autres dans le sens longitudinal du support 16 selon un tracé parallèle, sont reliées par électroconduction au support 16, afin de restituer à l'atmosphère la quantité de chaleur produite par les DEL des rangées de DEL 22, qui a été absorbée par le support 16.
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Dans cette forme de réalisation, une barre Selfoc 46, telle que celle représentée à la figure 2, sert de système optique. La barre Selfoc 46 est constituée de plusieurs fibres à gradient d'indice noyées dans une matière plastique, qui reproduisent les surfaces d'émission individuelles des DEL à la surface du photoconducteur (non représentée). Pour permettre un réglage précis de la barre Selfoc 46, le générateur de caractères 10 comporte un dispositif de réglage, tel que celui divulgué dans la demande de brevet allemande DE 43 22 132.7. Ce dispositif de réglage est constitué pour l'essentiel d'une barre métallique 48 allongée, sur laquelle la barre Selfoc 46 est collée.
Plusieurs trous oblongs 50 sont disposés à une certaine distance les uns des autres sur la barre métallique, un trou taraudé 52 étant aménagé à côté de chaque trou oblong pour recevoir une vis de fixation. Une fixation 56 d'une section de boîtier (non représenté) du générateur de caractères 10, prenant appui sur le support 16, porte le long de ladite fixation plusieurs éléments excentriques 58, logés dans des évidements de ladite fixation 56. En tournant les éléments excentriques, la barre métallique 48, et par conséquent la barre Selfoc 46 également, sont courbées, si bien que le tracé de la ligne d'image correspond au tracé de la courbe de flexion de la surface porteuse 20, comme cela sera encore expliqué ultérieurement.
Le procédé de fabrication de l'unité d'exposition 12 du générateur de caractères 10 est précisé à l'aide des figures 3 à 6. La figure 3 montre une fraiseuse à portique 70 pour l'usinage de haute précision de la surface porteuse 20 du support 16. Au début de l'usinage de haute précision, le support 16 est fixé à ses deux extrémités dans des dispositifs de serrage 72 et 74 de la fraiseuse 70 de telle sorte que sa position de serrage corresponde à une position de montage du générateur de caractères 10 dans l'imprimante, dans laquelle la surface porteuse 20 est dirigée vers le haut en suivant un tracé horizontal, c. à. d. la verticale de la surface porteuse 20 s'étend parallèlement à la verticale.
Après le serrage du support 16, la surface porteuse 20 fait l'objet d'un usinage plan à l'aide d'un outil d'usinage 76 de la fraiseuse, de telle sorte que la surface porteuse 20 soit plane sur une plage de tolerances inférieure ou
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égale à 1 m. Une fois l'usinage plan de la surface porteuse 20 terminée, le support courbé 16 présente une surface porteuse 20 dirigée vers le haut au tracé plan (cf. figure 4). Le support 16 est ensuite équipé des rangées de DEL
22, des circuits imprimés des rangées de circuits imprimés 26 et 28, des rails de contact 30 et 32 et des modules plats 38 et 40 reliés à ceux-ci.
Après interconnexion par électroconduction à l'aide de liaisons soudées des modules plats 38 et 40, les rangées de circuits imprimés 26 et 28 et des rangées de DEL
22,'Ia barre Selfoc 46 est fixée au support 16 au moyen de la fixation 56, si bien que le générateur de caractères 10 est en ordre de marche.
Pour le réglage de la barre Selfoc 46, le générateur de caractères 10 est alors fixé à ses deux extrémités aux points d'appui 80 et 82 dans un système de mesure 78, le support 16 se courbant à un tel degré que sa surface porteuse
20 présente un tracé approximativement plan. Plusieurs DEL individuelles 86a,
86b du générateur de caractères 10, dont les rayons lumineux 88a, 88b sont reproduits sur une ligne d'image 90 au moyen de la barre 46, sont ensuite activées en différents points de mesure 84a, 84b.
Le tracé de la ligne d'image
90 correspond dans ce cas au moins approximativement au tracé d'une courbe de flexion déterminée, qui forme la surface porteuse 20, après la mise en place du générateur de caractères 10 dans sa position de montage définitive dans l'imprimante (cf. figure 6), dans laquelle la verticale de la surface porteuse 20 présente un tracé incliné d'un angle par rapport à la verticale. La courbe de flexion de la surface porteuse 20 a été auparavant enregistrée par calcul ou par mesure.
Pour le réglage de la barre Selfoc 46, une tête de mesure 92 du système de mesure 78 accoste les points de mesure individuels 84a, 84b et enregistre à l'aide d'un détecteur ou d'une caméra, si les points d'image des DEL individuelles 86a, 86b sont mis au point avec précision sur la ligne d'image recourbée 90. SI cela n'est pas le cas, la barre Selfoc 46 est courbée en tournant l'élément excentnque de la barre Selfoc 46 disposé aux points de mesure correspondants 84a, 84b jusqu'à ce que le point d'image salt reproduit
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avec précision sur la ligne d'image courbée 90.
Dès que le système de mesure
78 a accosté tous les points de mesure 84a, 84b et que la barre Selfoc 46 est courbée aux points de mesure correspondants 84a, 84b de telle sorte que les points d'image des DEL individuelles 86a, 86b soient reproduits avec précision sur la ligne damage 90, la flexion de la barre Selfoc 46 est fixée par vissage des VIS de fixation 54.
Le générateur de caractères 10, comme représenté à la figure 6, est ensuite monté dans l'impnmante dans sa position de montage définitive, dans laquelle la verticale de la surface porteuse 20 présente un tracé incliné d'un angle par rapport à la verticale. Dans ce cas, le support 16 fléchit sous l'action de son poids propre, de telle sorte que le tracé 94 de la surface porteuse 20 correspond au moins approximativement à la courbe de flexion déterminée auparavant. Sous l'effet de la barre Selfoc courbée 46, les rayons lumineux 88 des différentes DEL 86 sont reproduits sur la surface plane du tambour du photoconducteur 86 le long d'une droite, les points d'image individuels des DEL 86 étant reproduits avec précision au moins de manière quasiment régulière sur toute la longueur de la surface du tambour du photoconducteur 96.
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EXPOSURE UNIT OF A CHARACTER GENERATOR
ELECTROGRAPHIC AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
The invention relates to a method of manufacturing an exposure unit of an electrographic character generator for a printer with photoconductor, in particular for a high-performance printer equipped with a very wide photoconductor, the exposure unit being provided with a support comprising a bearing surface facing the photoconductor, for several electroluminescent elements arranged one beside the other, which supports an optical system, which reproduces the emission surface of each of the elements as image point on a common image line, the supporting surface being the object of a plane machining,
the optical system then being fixed to the support so that the image line of the optical system has a line parallel to the flat support surface. Furthermore, the invention relates to an exposure unit of an electrographic character generator.
Generators of electrographic characters are mainly used in photocopiers and printers. They generate by light exposure on the surface of a photoconductor an image of latent charge corresponding to the subsequent printed image, colored with toner particles. The colored charge image is then transferred to a recording medium by means of a corona system and fixed to the surface of a fixer. Known character generators have control electronics and an exposure unit which comprises a support extending in the longitudinal direction of the photoconductor, on a surface designed as a bearing surface of which several electroluminescent elements are arranged one alongside the others as a so-called LED line, as well as an optical system fixed on the support.
The support used is a pressed or extruded profile, preferably a solid profile, which has a high resistance torque to avoid bending of the support. The support is also made of a metallic material with a high specific thermal capacity and good conductivity.
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thermal, like copper, aluminum or any other metal, in order to be able to properly dissipate the heat energy generated by the electroluminescent elements. In addition, a cooling system, such as a cooling grid, which restores the heat energy stored by the support to the atmosphere, can be attached to the support.
The electroluminescent elements are controlled independently of each other by the control electronics, which can regulate the amount of light returned by each of the elements so that different states of charge are achievable on the surface of the photoconductor and, thus, different shades of gray or color in the subsequent printed image. Light-emitting diodes, hereinafter designated by the abbreviation LED, fixed aligned next to each other in groups of 128 LEDs for example on a common chip and forming so-called rows of LEDs, are perfectly suitable as light-emitting elements, in particular with a image dot density of 600 dpi (dots per inch) and above.
Depending on the width of a photoconductor, several of these rows of LEDs are fixed one beside the other on the support surface of the support oriented in the longitudinal direction of the photoconductor and controlled by the control electronics which is also secured to the support if applicable.
The light points generated by the electroluminescent elements are reproduced on the surface of the photoconductor using an optical system. For this purpose, a Selfoc bar is used as the optical system, secured to the support by means of a fixing. The Selfoc bar consists of gradient index fibers embedded in plastic, which reproduce as image point the individual emission surfaces of each of the electroluminescent elements in a common image line on the surface of the photoconductor. In order to obtain the highest possible image quality, it is particularly important to ensure that the optical system projects the individual image points as regularly as possible and that they are precisely focused on the surface of the photoconductor. .
When bars are used
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Selfoc as an optical system, the shallow depth of field of the gradient index fibers is a problem, so that additional focusing of the image points may be necessary due to manufacturing tolerances.
To this end, the German patent application DE 43 22 132.7 proposes a character generator, in which the position of the optical system consisting of a Selfoc bar, can be rotated parallel over its entire length between the electroluminescent elements and the surface of the photoconductor , so that the image points can be reproduced regularly and precisely on the surface of the photoconductor.
A very long character generator, which is usually fixed to the printer chassis only at its two ends, poses a problem of bending due to its high self-weight. For this reason, the carrier surface with the luminescent elements fixed thereon is curved and its course is therefore not parallel to the surface of the photoconductor, so that a regular precise reproduction of the image points by the system optical over the entire length of the image line on the surface of the photoconductor is not always possible. This problem appears in particular in high performance printers and photocopiers equipped with long photoconductive cells.
The deflection of the support for a high-performance printer, capable of printing two sheets of DIN A 4 or Letter-Size format simultaneously, thus rises between 40 and 50 im. The Selfoc bar generates during the reproduction of the image point, whose diameter is approximately 60 m. image defects of approximately 3 to 5 m, so that it is impossible to focus the image points over the entire length.
To solve this problem, mount the support of the exposure unit during the plane machining of the carrying surface at its two ends in the machine so that its mounting position, and thus its arrow, correspond approximately to that presented by the support when the
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character generator is in its final mounting position in the printer.
This measurement makes it possible for the machined carrying surface, after the character generator has been mounted in the printer, to have an at least approximately flat line parallel to the surface of the electroconductive cell, so that the electroluminescent elements arranged on the supporting surface are equidistant from the surface of the electroconductive cell and that the Selfoc bar regularly and precisely reproduces the image points on the surface of the electroconductive cell.
Such a manufacturing process, due to the limited number of mounting positions in the machine tool, is only suitable for character generators whose bearing surfaces have an at least almost horizontal outline after their mounting in the printer and are oriented to the top.
If, on the other hand, a character generator is used, the bearing surface of which has, after mounting, a plot inclined at an angle to the horizontal, this results in an arrow modified as a consequence of the support, so that a bearing surface machined according to the method described above cannot have a line parallel to the surface of the photoconductor after mounting the character generator.
The distances of the electroluminescent elements fixed on the carrier surface from the surface of the photoconductor are therefore irregular and the image points are not reproduced with precision on the surface of the photoconductor by the optical system.
The aim of the present invention is to propose a method of manufacturing an exposure unit of an electrographic character generator and an exposure unit of an electrographic character generator in which the light points generated by the electroluminescent elements can be reproduced with precision on the surface of the photoconductor over the entire length of the image line at least almost regularly independently of the mounting position of the character generator.
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This problem is solved for a method of manufacturing an exposure unit of a character generator electrographlque par! The features of claim 1 and for an exposure unit of an electrographic character generator by the features of claim 9. Advantageous improvements result from the independent claims.
In the invention, for focusing the light points generated by the electroluminescent elements, the optical system or the Selfoc bar are folded so that the drawing of the image line corresponds during focusing at least approximately to the drawing of the bending curve which forms the bearing surface after mounting the character generator in the impnmante, while the bearing surface during the focusing operation has an at least approximately planar outline.
Once the focusing of the image points on the curved image line is finished, the character generator is mounted in the printer, the support, and thus the supporting surface, being curved according to their mounting position, thanks to whereby the distances of the individual electroluminescent elements from the surface of the photoconductor vary. Under the effect of the curved optical system or of the Selfoc bar, the different distances of the electroluminescent elements from the surface of the photoconductor are compensated, so that regardless of the mounting position of the character generator relative to the electroconductive cell , the image points are reproduced regularly with precision over the entire length of the image line on the surface of the photoconductor.
With this method, the support is preferably mounted during plane machining so that its mounting position in the machine tool corresponds to a mounting position of the character generator in the printer, in which the bearing surface is horizontally upward, to ensure that the electroluminescent elements are arranged in a predetermined defined position when adjusting the optical system. The machining of the
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bearing surface is carried out for example by means of a machining process by removal of chips, with the aid of which a bearing surface which is as flat as possible can be produced, with which variations in tolerances on the horizontal plane are avoided, which would otherwise make it difficult to focus the image points by the optical system.
Fine milling or milling with diamond tools, which allow a flatness of the supporting surface within a tolerance range of up to 1 bed, are suitable as machining methods.
To determine the bending curve of the bearing surface, it is also proposed in an exemplary embodiment of the invention, to determine the bending curve of the bearing surface from the mechanical characteristics of the support, such as the moment of geometric inertia, modulus of elasticity or free length, using for example known methods of calculating electrostatics or also by numerical methods such as the "finite element" method.
It is also possible to determine the bending curve of the support surface using a measurement system.
In this case, the measuring position of the exposure unit during the measurement operation corresponds to the final mounting position of the exposure unit, when the character generator is mounted in the printer.
It is thus possible, by a simple method, to determine the course of the actual bending curve of the carrier surface which differs from the course of a bending curve calculated due for example to its heterogeneity.
It is further proposed to use a measurement system which makes it possible to record, along the previously determined flexion curve, individual image points at different measurement points distributed for example over the entire length of the optical system at equal distance. one another. In this case, the optical system is adjusted so that the image points are precisely focused along the image line corresponding to the plot of the determined bending curve.
The invention is specified below using the drawings which show:
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in fig. 1 is a perspective representation of a section of a character generator, in FIG. 2 is a perspective representation of a device for adjusting the Selfoc bar, in FIG. 3 a schematic representation of a precision machining machine with the support of the character generator mounted therein before planar machining, in FIG. 4 a schematic representation of the precision machining machine and the support according to FIG. 2, after planing, in fig. 5 a schematic representation of a measurement system when adjusting a Selfoc bar of a character generator on a curved image line, and in FIG.
6 a schematic representation of a character generator with a curved Selfoc bar, in its final mounting position in the printer.
FIG. 1 shows a perspective representation of a section of a character generator 10 used in a high performance printer, mainly consisting of an exposure unit 12 and a control unit 14 controlling the printing unit. exposure 12. The exposure unit 12 is provided with an optical system (FIG. 2) and a support 16, which extends transversely to the direction of movement of a rotary drum (not shown) of a photoconductor of the printer. On the upper face of the support 16 facing the photoconductive drum (not shown), a shoulder 18 extending in the longitudinal direction of the support 16 is formed approximately in the center, and the upper face of which is formed as
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load-bearing surface 20.
In the center of the support surface 20, several are fixed, for example 128 light-emitting diodes (LEDs), rows of carrier LEDs 22 in a line to the support 16 and connected to the latter by electroconduction. The rows of LEDs 22 are arranged next to each other. Their LEDs form a line of LEDs 24 also extending in the longitudinal direction of the support 16, which is used for the exposure of the surface of the drum of the photoconductor (not shown). Above the LED line 24 is also arranged an optical system (not shown) representing the surface of emission of the LEDs on the surface of the photoconductor, the structure and mode of operation of which are specified in FIG. 2.
The control unit 14 respectively comprises a series of integrated circuits 26 and 28 disposed on each side of the LED line 24, also extending in the longitudinal direction of the support 16, and composed of several integrated circuits (IC), which are respectively secured to the support 16 by electroconduction and which control the individual LEDs of the LED line 24. On both sides of the shoulder 18 is disposed respectively a contact rail 30 or 32 with the L-shaped section, extending in the longitudinal direction of the support 16, secured to the upper face of the support 16 by means of an insulating layer 34 and 36.
Approximately up to the rows of ICs 26 and 28 (see Figure 1), each contact rail 30 and 32 carries a flat module 38 and 40 connected to it by electroconduction, on which conductive paths (not shown) are formed. respectively, which are connected to the individual ICs of the rows of ICs 26 and 28. On the underside of the support 16, a cooling grid 42 provided with several cooling fins 44 arranged at a distance from each other in the longitudinal direction of the support 16 along a parallel path, are connected by electroconduction to the support 16, in order to restore to the atmosphere the quantity of heat produced by the LEDs of the rows of LEDs 22, which has been absorbed by the support 16.
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In this embodiment, a Selfoc bar 46, such as that shown in Figure 2, serves as an optical system. The Selfoc bar 46 consists of several gradient index fibers embedded in a plastic material, which reproduce the individual emission surfaces of the LEDs on the surface of the photoconductor (not shown). To allow precise adjustment of the Selfoc bar 46, the character generator 10 includes an adjustment device, such as that disclosed in the German patent application DE 43 22 132.7. This adjustment device consists essentially of an elongated metal bar 48, on which the Selfoc bar 46 is glued.
Several oblong holes 50 are arranged at a certain distance from each other on the metal bar, a tapped hole 52 being arranged next to each oblong hole to receive a fixing screw. A fastener 56 of a housing section (not shown) of the character generator 10, bearing on the support 16, carries along said fastening several eccentric elements 58, housed in recesses in said fastening 56. By turning the elements eccentric, the metal bar 48, and therefore the Selfoc bar 46 also, are curved, so that the line of the image line corresponds to the line of the bending curve of the support surface 20, as will be explained later .
The manufacturing method of the exposure unit 12 of the character generator 10 is specified with the aid of FIGS. 3 to 6. FIG. 3 shows a portal milling machine 70 for high-precision machining of the support surface 20 of the support 16. At the start of high-precision machining, the support 16 is fixed at its two ends in clamping devices 72 and 74 of the milling machine 70 so that its clamping position corresponds to a mounting position of the character generator 10 in the printer, in which the supporting surface 20 is directed upwards in a horizontal line, c. at. d. the vertical of the carrying surface 20 extends parallel to the vertical.
After the support 16 has been tightened, the support surface 20 is subjected to planar machining using a milling tool 76, so that the support surface 20 is planar over a range of lower tolerances or
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equal to 1 m. Once the flat machining of the carrying surface 20 is completed, the curved support 16 has a supporting surface 20 directed upwards at the planar outline (cf. FIG. 4). Support 16 is then fitted with rows of LEDs
22, printed circuits of the rows of printed circuits 26 and 28, contact rails 30 and 32 and flat modules 38 and 40 connected thereto.
After interconnection by electroconduction using soldered connections of the flat modules 38 and 40, the rows of printed circuits 26 and 28 and rows of LEDs
22, the Selfoc bar 46 is fixed to the support 16 by means of the fixing 56, so that the character generator 10 is in working order.
For the adjustment of the Selfoc bar 46, the character generator 10 is then fixed at its two ends to the support points 80 and 82 in a measurement system 78, the support 16 bending to such a degree that its carrying surface
20 shows an approximately planar line. Several individual LEDs 86a,
86b of the character generator 10, whose light rays 88a, 88b are reproduced on an image line 90 by means of the bar 46, are then activated at different measurement points 84a, 84b.
The line of the image line
90 corresponds in this case at least approximately to the drawing of a determined bending curve, which forms the support surface 20, after the positioning of the character generator 10 in its final mounting position in the printer (cf. FIG. 6 ), in which the vertical of the carrying surface 20 has a plot inclined at an angle relative to the vertical. The bending curve of the supporting surface 20 has previously been recorded by calculation or by measurement.
For the adjustment of the Selfoc bar 46, a measuring head 92 of the measuring system 78 approaches the individual measuring points 84a, 84b and records with the aid of a detector or a camera, if the image points individual LEDs 86a, 86b are precisely focused on the curved image line 90. If this is not the case, the Selfoc bar 46 is curved by turning the eccentric element of the Selfoc bar 46 arranged at the points corresponding measurement points 84a, 84b until the salt image point is reproduced
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precisely on the curved image line 90.
As soon as the measurement system
78 has approached all the measurement points 84a, 84b and the Selfoc bar 46 is bent at the corresponding measurement points 84a, 84b so that the image points of the individual LEDs 86a, 86b are reproduced with precision on the damage line 90, the bending of the Selfoc bar 46 is fixed by screwing the fixing screws 54.
The character generator 10, as shown in FIG. 6, is then mounted in the printer in its final mounting position, in which the vertical of the carrying surface 20 has a plot inclined at an angle relative to the vertical. In this case, the support 16 flexes under the action of its own weight, so that the line 94 of the support surface 20 corresponds at least approximately to the flexion curve determined previously. Under the effect of the curved Selfoc bar 46, the light rays 88 of the various LEDs 86 are reproduced on the flat surface of the drum of the photoconductor 86 along a straight line, the individual image points of the LEDs 86 being reproduced with precision. at least almost regularly over the entire length of the surface of the drum of the photoconductor 96.