DE10035092A1

DE10035092A1 - Belichtungsvorrichtung, Bilderzeugungsvorrichtung und Herstellungsverfahren der Belichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10035092A1
Application number: DE10035092A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Nakayasu; Youji Houki; Yoshihiko Taira
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2001-06-13
Also published as: JP2001096803A; US6366304B1

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Belichtungsvorrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren der Belichtungsvorrichtung vorzusehen, wodurch eine Farbabweichung reduziert werden kann und ein mehrfarbiges Bild mit hoher Qualität erzeugt werden kann. Ein Abstand von Punkten in einem LED-Array, der höchstwahrscheinlich einem thermischen Einfluß durch Strahlungs- und Leitungswäreme von einem Fixierer unterliegt, wird im voraus kleiner gemacht, wordurch die Farbabweichung reduziert wird, die anderenfalls durch die Bilderzeugungsvorrichtung hervorgerufen werden würde.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Belichtungsvorrichtungen, Bilderzeugungsvorrichtungen und Herstellungsverfahren der Belichtungsvorrichtungen. Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel für eine Belichtungs vorrichtung und eine elektrofotografische Aufzeichnungsvor richtung geeignet, bei denen eine LED für ein optisches System genutzt wird, um mehrfarbige Bilder zu erzeugen. Die. "elektrofotografische Aufzeichnungsvorrichtung", die wir meinen, ist eine Aufzeichnungsvorrichtung, bei der der Carlson-Prozeß zum Einsatz kommt und die im US-Patent Nr. 2,297,691 beschrieben ist, wie sie zum Beispiel durch einen Laserdrucker verkörpert wird, und bezeichnet eine nichtkom pakte Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Aufzeichnung durch Abscheiden eines Entwicklers als Aufzeichnungsmaterial auf einem beschreibbaren Medium (z. B. Druckpapier und. OHP-Film) vorsieht. Bei der elektrofotografischen Aufzeichnungsvor richtung, die zum Bilden von mehrfarbigen Bildern in der Lage ist und auch als Farbtandemdrucker bezeichnet wird, wird typischerweise eine Vielzahl von optischen Köpfen verwendet und ist eine Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten, die jeweils solch einen Kopf haben, tandemartig angeordnet. Die Bilderzeugungsvorrichtung der Erfindung ist nicht nur auf einen einzelnen Drucker anwendbar, sondern im allgemei nen auch auf verschiedene Vorrichtungen, die eine Druckfunk tion haben, wie etwa ein Fotokopierer, eine Faksimileein heit, ein Computersystem, ein Wortprozessor und eine Kombi nationsmaschine aus ihnen.

Einhergehend mit der jüngsten Entwicklung der Büroauto matisierung hat sich die Verwendung von elektrofotografi schen Aufzeichnungsvorrichtungen für Ausgabeterminals von Computern, Faksimileeinheiten, Fotokopierer, etc., ständig ausgebreitet. Genauer gesagt, Anwendungsgebiete für Farb laserdrucker und PPC-Farbkopierer, die ein Bildverarbei tungsmerkmal haben, wofür zum Beispiel Mikroprozessoren mit Farbscannern kombiniert werden, erfordern wahrscheinlich in naher Zukunft zunehmend ein mehrfarbiges Drucken anstelle eines einfarbigen Druckens.

Die elektrofotografische Aufzeichnungsvorrichtung, die zum mehrfarbigen Drucken in der Lage ist, enthält typischer weise eine Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten und einen Fixierer. Jede Bilderzeugungseinheit und der Fixierer sind gewöhnlich in Linie ausgerichtet. Da mehrfarbige Bilder normalerweise aus einer Kombination von cyan (C), magenta (M), gelb (Y) und schwarz (K) gebildet werden, sind im allgemeinen vier Bilderzeugungseinheiten vorgesehen. Jede Bilderzeugungseinheit enthält üblicherweise einen fotoleit fähigen Isolator (fotoempfindliche Trommel), einen (Vor-) Lader, eine Belichtungseinheit und einen Übertragungsteil.

Der Lader elektrisiert die fotoempfindliche Trommel gleichförmig (z. B. auf -600 V). Die Belichtungsvorrichtung, bei der ein optisches System wie etwa eine LED verwendet wird, strahlt ein Licht von ihrer Lichtquelle aus und verän dert ein Potential auf einem bestrahlten Bereich zum Bei spiel auf etwa -50 V, wodurch elektrostatische latente Bilder auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugt werden. Das optische System der LED ist eine Vorrichtung, in der LED- Chips in der Anzahl von Aufzeichnungspixels in Linie ange ordnet sind, um eine Belichtung durch ein optisches System zum Erzeugen eines unvergrößerten, aufrechten Bildes wie etwa ein SELFOC™-Linsenarray auszuführen, und ein Strahl von einem LED-Array wird zum Beispiel mit dem SELFOC™- Linsenarray auf die fotoempfindliche Trommel geführt.

Eine Entwicklungsvorrichtung scheidet elektrisch einen Entwickler auf der fotoempfindlichen Trommel zum Beispiel unter Verwendung eines Umkehrprozesses ab und macht ein latentes Bild als Tonerbild sichtbar. Der Umkehrprozeß ist ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein elektrisches Feld durch eine Entwicklungsvorspannung in Bereichen gebildet wird, wo eine elektrische Ladung durch Belichtung eliminiert ist, und der Entwickler, der dieselbe Polarität wie gleich förmig geladene Bereiche auf der fotoempfindlichen Trommel hat, durch das elektrische Feld abgeschieden wird. Der Übertragungsteil, bei dem zum Beispiel ein Koronalader verwendet wird, überträgt das Tonerbild, das dem elektrosta tischen latenten Bild entspricht, auf das Medium.

Jeder Schritt des Ladens, des Belichtens, des Entwic kelns und des Übertragens wird viermal für vier Farben bezüglich vier Bilderzeugungseinheiten wiederholt, und dadurch wird vierfarbiger, mehrschichtiger Toner (mehrere Tonerschichten) auf dem Medium gebildet. Mehrschichtiger Toner wird auf dem Medium unter Verwendung des Fixierers fixiert. Genauer gesagt, der Fixierer schmilzt und fixiert das Tonerbild durch Anwendung von Wärme, Druck oder derglei chen und erzeugt ein Farbbild auf dem Medium. Der Fixierer für die Mehrfarbenbilderzeugungsvorrichtung fixiert mehr schichtigen Toner für vier Farben und erfordert deshalb eine höhere Fixierenergie und erzeugt somit intensivere Wärme als jener einer Einfarbenbilderzeugungsvorrichtung.

Die Nachprozesse können eine Ladungsneutralisierung und ein Reinigen auf der fotoempfindlichen Trommel, von der Toner übertragen worden ist, ein Einsammeln und Rezirkulie ren und/oder Entsorgen von restlichem Toner, etc., enthal ten. Das mehrfarbige Bild wird, wie oben beschrieben, durch eine Kombination und Überlagerung von vier Farben ausge drückt.

Eine herkömmliche Mehrfarbenbilderzeugungsvorrichtung würde jedoch nachteiligerweise zu einer Wärmeausdehnung von einer Belichtungsvorrichtung in solch einer Temperaturumge bung führen, die sich von anderen Belichtungsvorrichtungen unterscheidet, und im Endbild eine Farbabweichung ergeben. Eine Ursache für eine solche Farbabweichung liegt in der Belichtungsvorrichtung, die dem Fixierer am nächsten ist, und die Farbabweichung würde besonders beim Drucken unmit telbar nach einer Leerlaufperiode (d. h., nach einer Periode des einstweiligen Einstellens) auftreten. Nach diversen Untersuchungen haben die jetzigen Erfinder entdeckt, daß gespeicherte Wärme in dem Fixierer die Farbabweichung be wirkt.

Während des kontinuierlichen Druckens werden vier Bild erzeugungseinheiten mehr oder weniger gleichförmig durch Wärme beeinflußt, die in einer gesamten Vorrichtung erzeugt wird, und somit dehnt sich jede Belichtungsvorrichtung thermisch gleichförmig aus. Der Fixierer hat jedoch das Merkmal, daß sich Wärme, die in ihm während einer Druckope ration erzeugt wird, nicht unmittelbar nach dem einstweili gen Einstellen einer kontinuierlichen Druckoperation aus breitet, sondern im Inneren für lange Zeit gespeichert wird. Somit wird während einer Leerlaufzeit die Bilderzeugungsein heit, die dem Fixierer am nächsten ist, durch Abstrahlung und Leitung von restlicher Wärme in dem Fixierer erhitzt, und die anderen drei Bilderzeugungseinheiten, die von dem Fixierer entfernt angeordnet sind, werden in der Reihenfolge abgekühlt. Mit anderen Worten, die Belichtungsvorrichtung der Bilderzeugungseinheit, die dem Fixierer am nächsten ist, ist in einer Umgebung angeordnet, in der ihre Umgebungstem peratur höher als jene der anderen drei Belichtungsvorrich tungen während der Leerlaufzeit ist. Falls die vier Belich tungsvorrichtungen auf ungleichförmige Weise thermisch ausgedehnt werden, stimmen Bereiche, die auf der fotoemp findlichen Trommel zu belichten sind, nicht miteinander überein, wodurch eine Farbabweichung in einem Endbild verur sacht wird. Die Farben würden besonders stark beim Drucken unmittelbar nach einer Leerlaufzeit abweichen.

Um die obigen Nachteile zu überwinden, ist es anderer seits denkbar, den Fixierer durch einen Hochleistungskühler zu kühlen oder den Fixierer von den Belichtungsvorrichtungen thermisch zu isolieren, aber dies hätte den Nachteil, daß die Größe der gesamten Vorrichtung zunehmen und deren Preis erhöht würde.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Deshalb ist es eine typische allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und nützliche Belichtungs vorrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Herstel lungsverfahren der Belichtungsvorrichtung vorzusehen, bei denen die obigen herkömmlichen Nachteile eliminiert sind.

Eine andere typische und spezifischere Aufgabe der vor liegenden Erfindung ist es, eine Belichtungsvorrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren der Belichtungsvorrichtung vorzusehen, wodurch die Farbab weichung verringert werden kann, um ein Bild mit höherer Qualität zu erzeugen.

Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, umfaßt eine Belich tungsvorrichtung als eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine erste Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert, und eine zweite Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterscheidet, auf das Fotorezeptormaterial emittiert, wobei der Abstand zwischen den Punkten in einem spezifizierten Bereich der zweiten Belichtungseinheit kürzer als der Abstand zwischen den Punkten in einem Bereich der ersten Belichtungseinheit ist, der dem spezifizierten Bereich entspricht. Alternativ ist ein Abstand zwischen den Punkten auf einem Chip der zweiten Belichtungseinheit kürzer als ein entsprechender Abstand zwischen den Punkten auf einem entsprechenden Chip der ersten Belichtungseinheit. Als weitere Alternative ist ein Abstand zwischen zwei benachbarten Chips der zweiten Belich tungseinheit kürzer als ein Abstand zwischen entsprechenden zwei benachbarten Chips der ersten Belichtungseinheit. Diese Belichtungsvorrichtung läßt es zu, daß die zweite Belich tungseinheit an solch einer Position angeordnet werden kann, wo der Abstand von Punkten durch die Temperatur oder ähnli che Umgebungsfaktoren wahrscheinlich erweitert wird, und kann dazu beitragen, den Absolutwert einer Abweichung der Belichtungsposition durch die ersten und zweiten Belich tungseinheiten zu reduzieren.

Eine Bilderzeugungsvorrichtung als eine typische Aus führungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt einen foto empfindlichen Körper, eine Belichtungsvorrichtung, die den fotoempfindlichen Körper belichtet und ein latentes Bild erzeugt, und eine Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild, das dem latenten Bild entspricht, auf einem beschreibbaren Medium fixiert, bei der die Belichtungsvorrichtung irgend eine der oben beschriebenen Ausführungsformen umfassen kann. Diese Bilderzeugungsvorrichtung, die die obige Belichtungs vorrichtung hat, kann daher dieselben Effekte aufweisen.

Ein Herstellungsverfahren einer Belichtungsvorrichtung als typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte zum Herstellen einer Vielzahl von Be lichtungseinheiten, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen enthalten, die einen spezifizierten Abstand von Punkten haben, zum Messen eines Herstellungsfehlers eines Abstandes ab einer Standardposition in der Belichtungsein heit bei allen von der Vielzahl von Belichtungseinheiten, zum Klassifizieren einiger der Belichtungseinheiten, deren Herstellungsfehler über einem Standardwert liegt, in eine erste Gruppe und der anderen der Belichtungseinheiten, deren Herstellungsfehler unter dem Standardwert liegt, in eine zweite Gruppe, nach dem Herstellungsschritt, und zum selek tieren wenigstens einer Belichtungseinheit von der ersten Gruppe als erste Belichtungseinheit und wenigstens einer Belichtungseinheit von der zweiten Gruppe als zweite Belich tungseinheit und zum Herstellen einer Belichtungsvorrichtung, die die ersten und zweiten Belichtungseinheiten ent hält. Durch dieses Verfahren kann die obige Belichtungsvor richtung unter Ausnutzung einer Abweichung von Herstellungs fehlern der Belichtungseinheiten wirtschaftlich hergestellt werden.

Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Er findung gehen ohne weiteres aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Mehr farbenbilderzeugungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten hat.

Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht der Bild erzeugungseinheit der Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer optischen LED-Belichtungsvorrichtung, wie sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht auf ein LED- Array 10a, das für eine Belichtungsvorrichtung 100a der Bilderzeugungseinheit 200a verwendet wird, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht auf LED-Arrays 10b bis 10d, die für Belichtungsvorrichtungen 100b bis 100d der Bilderzeugungseinheiten 200b bis 200d verwendet werden, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 6 ist eine konzeptuelle Darstellung eines Bildes, das durch die Mehrfarbenbilderzeugungsvorrichtung von Fig. 1 erzeugt wurde.

Fig. 7 ist eine konzeptuelle Darstellung eines Bildes im Gegensatz zu Fig. 6, das durch eine Mehrfarbenbilderzeu gungsvorrichtung erzeugt wurde.

Fig. 8 ist eine vergrößerte schematische Seitenansicht zum Zeigen eines Teils einer Blattbeförderungssektion 320 und eines Fixierers 330 der Mehrfarbenbilderzeugungsvorrich tung von Fig. I.

Fig. 9 ist eine strukturelle schematische Darstellung zum Zeigen einer optischen Einheit, die in einer LD-Scan nereinheit vorgesehen ist.

Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht zum Erläu tern einer relativen Position einer Belichtungsvorrichtung und einer fotoempfindlichen Trommel und einer Punkteinstrah lung.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 folgt nun eine Beschreibung einer Anordnung von Bilderzeugungseinheiten 200a bis 200d mit Belichtungsvorrichtungen 100a bis 100d als eine Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, und eine doppelte Beschreibung von ihnen wird weggelassen. Gleiche Bezugszei chen mit einem hinzugefügten alphabetischen Großbuchstaben kennzeichnen im allgemeinen eine Variante der Elemente, die durch die Bezugszeichen identifiziert werden, und Bezugszei chen ohne alphabetischen Buchstaben kennzeichnen das Ele ment, das durch die Bezugszeichen mit einem alphabetischen Buchstaben identifiziert wird, umfassend, falls nichts ande res spezifiziert ist. Hierbei ist Fig. 1 eine schematische Seitenschnittansicht einer Mehrfarbenbilderzeugungsvorrich tung 300, die eine Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten 200a bis 200d hat. Die Mehrfarbenbilderzeugungsvorrichtung 300 enthält eine Blatteinzugssektion 310, eine Blattbeförde rungssektion 320, vier Bilderzeugungseinheiten 200a bis 200d, einen Fixierer 330 und eine Stapelablage 344. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die vier Farben schwarz (K), cyan (C), magenta (M) und gelb (Y) verwendet, und schwarz (K) ist der Bilderzeugungsvorrichtung 200a zugeord net, cyan (C) der Bilderzeugungsvorrichtung 200b, magenta (M) der Bilderzeugungsvorrichtung 200c und gelb (Y) der Bilderzeugungsvorrichtung 200d. Es versteht sich von selbst, daß die Anzahl von Farben bei der vorliegenden Erfindung nicht auf vier begrenzt ist. Des weiteren ist die Bilderzeu gungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbstverständlich sowohl auf das einseitige als auch auf das doppelseitige Drucken anwendbar.

Die Blatteinzugssektion 310 entnimmt ein Blatt Papier P, das oben auf einem Vorratsbehälter (oder in einem Fach) 312 angeordnet ist, der mehr als ein Blatt Druckpapier enthält, und führt es der Blattbeförderungssektion 320 zu. Die Blatteinzugssektion 310 enthält den Vorratsbehälter 312, eine Aufnahmerolle 314 und eine Blattführung 316. Der Vor ratsbehälter 312 enthält mehr als ein Blatt Papier P. Die Aufnahmerolle 314 wird mit einem Blatt Papier P oben auf einem Stapel von Papier P in Kontakt gebracht, das in dem Vorratsbehälter 312 angeordnet ist, und gibt die Blätter eines nach dem anderen aus. Die Blattführung 316 führt das durch die Aufnahmerolle 314 ausgegebene Papier P zu der Blattbeförderungssektion 320.

Die Blattbeförderungssektion 320 empfängt das Papier P von der Blatteinzugssektion 310 und befördert es längs eines Blattbeförderungsweges 342 zu der Stapelablage 344. Die Blattbeförderungssektion 320 enthält eine Blattzuführrolle 322, ein Förderband 324 und eine getriebene Rolle 326, die das Förderband 324 rotiert. Das Papier P wird durch die Blattzuführrolle 322 zu dem Förderband 324 transportiert. Anschließend wird das Papier P auf dem Förderband 324, das durch die getriebene Rolle 326 in Fig. 1 nach links (entgegen dem Uhrzeigersinn) rotiert, elektrostatisch adsor biert, zwischen eine fotoempfindliche Trommel 210 in der Bilderzeugungseinheit 200 und das Band 324 befördert, durch den Fixierer 330 geführt und an die Stapelablage 344 ausge geben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 folgt nun eine Beschreibung des Fixierers 330. Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils der Blattbeförderungssektion 320 und des Fixierers 330. Der Fixierer 330 enthält eine obere Fixier rolle 332U und eine untere Fixierrolle 332L, eine Blattein laßführung 334 und eine Blattauslaßführung 336. Fig. 8 zeigt ferner eine obere Blattführung 336 (in Fig. 1 nicht ge zeigt), die auf dem Blattförderband 324 angeordnet ist. Die obere Fixierrolle 332U und untere Fixierrolle 332L sind so angeordnet, um parallel zueinander zu laufen und miteinander in Kontakt zu bleiben, und zwischen ihnen ist eine Berüh rungslinie N gebildet. Die Fixierrollen 332U und 332L werden in Abhängigkeit von ihren Verwendungszwecken aus verschiede nen Materialien hergestellt, darunter aus Fluorgummi, Sili ziumgummi und dergleichen. Die obere Fixierrolle 332U und die untere Fixierrolle 332L enthalten auch eine Halogenlampe oder dergleichen als Wärmequelle und können sich zum Bei spiel auf 170°C bis 190°C erhitzen. Ein Thermistor ist vorgesehen, um Oberflächentemperaturen der Rollen 332U und 332L zu detektieren. Weiterhin ist ein hoher Druck, z. B. 33 atm., zwischen der oberen Fixierrolle 332U und der unteren Fixierrolle 332L anzuwenden. Toner, der auf das Papier P übertragen wurde, wird durch hohe Temperatur und hohen Druck fixiert.

Die Blatteinlaßführung 334, die Blattauslaßführung 336 und die obere Blattführung 321, die als Blattführungsmecha nismen vorgesehen sind, dienen dazu, das Papier P, auf das ein Tonerbild übertragen wurde, präzise zu den Fixierrollen 332U und 332L zu führen oder von ihnen auszugeben.

An einer unteren Bandoberfläche des Förderbandes 324 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, vorzugsweise ein Sensor 328 parallel zu einer Bandbewegungsrichtung vorgesehen. Der Sensor liest optisch eine Registermarke an dem Förderband 324 und detektiert eine Fehlausrichtung des Förderbandes 324.

Die Bilderzeugungseinheit 200 dient dazu, ein gewünsch tes Tonerbild auf dem Druckpapier P zu erzeugen (auf dieses zu übertragen). Die vier Bilderzeugungseinheiten 200a bis 200d und der Fixierer 330 sind, wie in Fig. 1 gezeigt, in einer geraden Linie ausgerichtet. Die Bilderzeugungseinheit 200 enthält, wie in Fig. 2 gezeigt, eine fotoempfindliche Trommel 210, einen Vorlader 220, eine Belichtungsvorrichtung 100, eine Entwicklungsvorrichtung 230, eine Übertragungs rolle 240, eine Reinigungssektion 250 und einen Schnecken förderer 260. Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht einer typischen Ausführungsform der Bilderzeugungseinheit 200. Es versteht sich jedoch, daß die Bilderzeugungseinheit 200a, die in Fig. 1 gezeigt ist, die Belichtungsvorrichtung 100a enthält, die sich (in der Größe) von anderen Bilderzeu gungseinheiten 200b bis 200d unterscheidet.

Die fotoempfindliche Trommel 210 enthält eine fotoemp findliche dielektrische Schicht auf einer rotierbaren, trommelförmigen leitenden Halterung und wird für ein Bild halteglied verwendet. Die fotoempfindliche Trommel 210, die zum Beispiel hergestellt wird, indem ein organischer Foto rezeptor des Funktionstrennungstyps mit einer Dicke von etwa 20 ìm auf ein trommelförmiges Aluminiumglied aufgetragen wird, hat einen äußeren Durchmesser von 30 mm und rotiert mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 70 mm/s, um sich in der Pfeilrichtung zu bewegen. Der Lader 220 ist zum Beispiel aus einer Scorotronelektrisierungsvorrichtung gebildet und verleiht der fotoempfindlichen Trommel 210 einen konstanten Betrag elektrischer Ladungen (z. B. etwa -700 V).

Die Belichtungsvorrichtung 100 lädt die fotoempfindli che Trommel 210 gleichförmig (z. B. auf -600 V). Jegliche Belichtungsverfahren, die in der Technik bekannt sind (z. B. das mechanische Scanverfahren und stationäre Scanverfahren), können eingesetzt werden. Bei der vorliegenden Ausführungs form wird jedoch das stationäre Scanverfahren eingesetzt, welches keine bewegliche Sektion erfordert, die einer Haupt scanrichtung (Richtung, die zu einer Blattbeförderungsrich tung rechtwinklig ist) entspricht, und einen einfachen Mechanismus hat. Die Belichtungsvorrichtung 100 enthält, wie in Fig. 3 gezeigt, ein LED-Array 10 als Lichtquelle, ein SELFOC^TM-Linsenarray 20, eine Linsenhalterung 30 und einen Rahmen 40. Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Belichtungsvorrichtung 100 zeigt, bei der die LED der Erfindung verwendet wird. Fig. 4 ist eine struk turelle schematische Ansicht eines LED-Arrays 10a, das in einer Belichtungsvorrichtung 100a zum Bilden eines schwarzen Bildes vorgesehen ist, und Fig. 5 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern einer Struktur von LED-Arrays 10b bis 10d, die in Belichtungsvorrichtungen 100b bis 100d vorgese hen sind.

Das LED-Array 10a, das in Fig. 3 gezeigt ist, enthält einen LED-Chip 12a und ein Paar von Treibschaltungen (Dr-IC) 14a, das so angeordnet ist, um den LED-Chip 12a sandwich artig dazwischen einzufügen, auf einer Druckplatte 16a, die zum Beispiel aus Platin oder dergleichen ist, wie in Fig. 4 gezeigt. Jede Treibschaltung 14a hat dieselbe Breite wie der entsprechende LED-Chip 12a und ist in einer vertikalen Richtung ausgerichtet, wie in Fig. 4 gezeigt. Jeder LED-Chip 12a hat 128 LEDs (Leuchtdioden: Punkte), die Licht emittie ren, wodurch die fotoempfindliche Trommel 210 durch das SELFOC^TM-Linsenarray 20 belichtet wird. Da das LED-Array 10a 60 LED-Chips 12a hat, stehen insgesamt 7680 Punkte von LEDs zur Belichtung zur Verfügung. Da die LED-Arrays 10b bis 10d, die in Fig. 5 gezeigt sind, auch dieselben Komponenten wie das LED-Array 10a haben, wird eine doppelte Beschreibung weggelassen.

Die Bilderzeugungseinheit 200a ist offensichtlich am nächsten an dem Fixierer 330 angeordnet, und dadurch wird die Belichtungsvorrichtung 100a durch Strahlungswärme von dem Fixierer 330 im Vergleich zu anderen Belichtungsvorrich tungen 100b bis 100d am deutlichsten ausgedehnt.

Genauer gesagt, jede Belichtungsvorrichtung 100a bis 100d hat beim Initiieren des Druckens, nachdem die Energie eingeschaltet wurde, oder während des kontinuierlichen Druckens etwa dieselbe Temperatur. Jede Belichtungsvorrich tung 100a bis 100b hat Raumtemperatur, wenn das Drucken initiiert wird, nachdem die Energie eingeschaltet wurde, während der Fixierer 330 eine Temperatur hat, bei der das Fixieren möglich ist, z. B. 170°C. Die Druckoperation wird jedoch unmittelbar nach dem Einschalten der Energie initi iert, so daß Strahlungswärme von dem Fixierer 330 einen geringen Einfluß hat. Demzufolge wird die Belichtungsvor richtung 100a nicht so sehr durch eine thermische Ausdehnung beeinflußt, und so haben die Belichtungsvorrichtungen 100a bis 100d etwa dieselbe Temperatur.

Wenn danach ein kontinuierliches Drucken beginnt, wird die Temperatur der LED-Arrays 10a bis 10d, die in jeder Belichtungsvorrichtung 100a bis 100d vorgesehen sind, durch die Emission von Licht zur Belichtung erhöht. Da in jeder Vorrichtung eine ähnliche Wärme erzeugt wird, tritt jedoch zwischen den Belichtungsvorrichtungen 100a bis 100d keine große Temperaturdifferenz auf, und der Effekt der Differenz ihrer thermischen Ausdehnung ist unwesentlich.

Während einer Leerlaufperiode nach Beendigung eines kontinuierlichen Druckens ist die Temperatur der Belich tungsvorrichtung 100a höher als die der Belichtungsvorrich tungen 104b bis 100d. Die Leerlaufperiode, die wir meinen, findet statt, während die Vorrichtung aus Gründen der Ener gieerhaltung im Leerlauf ist, falls während einer spezifi zierten Periode keine Druckdaten von einer stromaufwärtigen Vorrichtung ankommen, seit die letzten Druckdaten verarbei tet worden sind. Während solch einer Leerlaufperiode hält der Fixierer 330, der in Vorbereitung auf das nächste Druc ken in Bereitschaft ist, die Temperatur auf etwa 120°C. Die Belichtungsvorrichtung 100a, die dem Fixierer 330 am näch sten ist, erhöht somit ihre Temperatur um etwa 10°C bezüg lich der anderen Belichtungsvorrichtungen 100b bis 100d durch den Einfluß einer Strahlungswärme, die von dem Fixierer 330 erzeugt wird. Als Resultat kann die Differenz der thermischen Ausdehnung der LED-Arrays 10a bis 10d nicht mehr vernachlässigt werden.

In den Belichtungsvorrichtungen 100a bis 100d sind Ab schnitte, die thermisch ausgedehnt werden, hauptsächlich die LED-Arrays 10a bis 10d. Zum Beispiel werden die Druckplatten 16a bis 16d der LED-Arrays 10a bis 10d um etwa 3 ìm/°C thermisch ausgedehnt. Falls eine Temperaturdifferenz von etwa 10°C zwischen der Belichtungsvorrichtung 100a und den Belichtungsvorrichtungen 100b bis 100d auftritt, ergibt sich daher eine Versetzung von etwa 30 ìm. Ein mehrfarbiges Bild wird, wie oben beschrieben, durch überlagerte Farben gebil det, so daß eine Fehlausrichtung von Punkten durch die thermische Ausdehnung eine ungenaue Überdeckung von Farbbil dern bewirken kann, wodurch verhindert wird, daß ein mehr farbiges Bild mit hoher Präzision gebildet wird. Solch eine Fehlausrichtung von Punkten tritt insgesamt oder teilweise in Abhängigkeit von der Anordnung der Belichtungsvorrichtung 100a und des Fixierers 330 auf. Falls das LED-Array 10a so konfiguriert ist, um dieselbe Größe wie die anderen LED- Arrays 10b bis 10d zu haben, wird deshalb eine Differenz einer thermischen Ausdehnung zwischen dem LED-Array 10a und den LED-Arrays 10b bis 10d so groß werden, daß sie nicht ignoriert werden kann, besonders wenn das Drucken nach dem Ende einer Leerlaufperiode wiederaufgenommen wird. Die Fehlausrichtung von Punkten zwischen den LED-Arrays 10a bis 10d sollte unter etwa 80 ìm, vorzugsweise unter 20 ìm, gehalten werden, um ein Bild mit hoher Qualität zu errei chen.

So wird bei der vorliegenden Erfindung ein Abstand zwi schen Punkten des LED-Arrays 10a voreingestellt, um kleiner als jener der LED-Arrays 10b bis 10d zu sein, indem der Betrag der thermischen Ausdehnung in dem LED-Array 10a ermittelt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 4, 5 und 10 exi stieren, wie später erläutert, verschiedene Verfahren zum Verkürzen des Abstandes zwischen Punkten des LED-Arrays 10a.

Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht zum Erläutern eines Einflusses, den eine relative Position der Belich tungsvorrichtung 100 und der fotoempfindlichen Trommel und der Abstand zwischen Punkten in dem LED-Array 10 auf die fotoempfindliche Trommel 210 ausüben können.

Ein erstes Verfahren ist es, irgendeine Anzahl von Punkten an beliebigen Stellen auf dem LED-Array 10a zu se lektieren und einen Abstand L1 zwischen den Punkten zu kon figurieren, um kleiner als ein Abstand L1' zwischen den ent sprechenden Punkten auf den LED-Arrays 10b bis 10d zu sein (d. h., L1' < L1). Da die Punkte von "beliebigen Stellen" se lektiert werden, könnte der Abstand L1 zum Beispiel nur in einem mittleren Bereich des LED-Arrays 10a verkürzt werden, falls der mittlere Bereich besonders einer thermischen Aus dehnung unterliegt, während L1 konfiguriert werden könnte, um an Start- und Endpunkten ein Abstand zwischen Punkten 13a zu sein (der X₃ in Fig. 10 äquivalent ist), falls sich mög licherweise sein gesamter Bereich durch Wärme gleichförmig ausdehnt. Der letztere Abstand L1 entspricht einer Druck breite. Dasselbe gilt für die zweiten und dritten Verfahren. Der "Abstand L1' zwischen den entsprechenden Punkten" sollte auf die Punkte in derselben Anzahl und an den Stellen wie der Abstand L1 zwischen den Punkten angewendet werden. L1 und L1' sind, wie später beschrieben, einem Abstand von ir gendeiner Kombination aus einer Chipbreite (oder einem Ab stand auf dem Chip) und einem Chipzwischenraum äquivalent. Falls unter Bezugnahme auf Fig. 10 L1 und L1' zum Beispiel konfiguriert wird, um X₃ zu sein, spiegelt sich dies in ei nem Abstand X₃' auf der fotoempfindlichen Trommel 210 wider. Somit kann bei einer Fehlausrichtung auf der fotoempfindli chen Trommel X₃' als Referenzabstand verwendet werden.

Ein zweites Verfahren ist es, beliebige Punkte 13a auf einem oder mehreren LED-Chips 12a an beliebigen Stellen zu selektieren und einen Abstand L2 zwischen den Punkten zu konfigurieren, um kleiner als ein Abstand L2' zwischen den entsprechenden Punkten auf den LED-Arrays 10b bis 10d zu sein (d. h., L2' < L2). L2 kann zum Beispiel konfiguriert sein, um ein maximaler Abstand X₁ zwischen Punkten oder ein Abstand X₄ zwischen benachbarten Punkten auf dem Chip zu sein. Es versteht sich, daß sich diese Abstände ihrerseits in einem Abstand X₁' oder X₄' auf der fotoempfindlichen Trommel 210 widerspiegeln können und daß bei einer Fehlaus richtung auf der fotoempfindlichen Trommel 210 diese als Referenzabstand verwendet werden können. Das zweite Verfah ren kann realisiert werden, indem eine Maskenbreite bei einer lithografischen Operation, wie sie bei einem Halblei terherstellungsprozeß ausgeführt wird, eingestellt wird. Der "Abstand L2' zwischen den entsprechenden Punkten" sollte auf die Punkte in derselben Anzahl und an den Stellen wie der Abstand L2 zwischen den Punkten angewendet werden. L2 und L2' sind einer Breite des LED-Chips 12 (oder einem Abstand auf dem Chip) äquivalent.

Ein drittes Verfahren ist es, einen Abstand (Zwischen raum) L3 zwischen benachbarten LED-Chips 12a an beliebigen Stellen zu konfigurieren, um kleiner als ein Abstand L3' (der X₃ in Fig. 10 äquivalent ist) zwischen den entsprechen den Chips auf den LED-Arrays 10b bis 10d zu sein (d. h., L3' < L3). Das dritte Verfahren kann verwirklicht werden, indem der Zwischenraum einer Anordnung der LED-Chips 12a eingestellt wird. Der "Abstand L3' zwischen den entspre chenden Chips" sollte auf die Chips in derselben Anzahl und an den Stellen wie der Abstand L3 zwischen den Chips ange wendet werden. Der Abstand L3', wie in Fig. 5 gezeigt, beträgt zum Beispiel 42,3 ± 5 ìm. L3 und L3' sind einem Zwi schenraum zwischen den LED-Chips 12a äquivalent, und es versteht sich, daß sich diese Abstände ihrerseits in einem Abstand X₂' auf der fotoempfindlichen Trommel 210 widerspie geln können und daß bei einer Fehlausrichtung auf der fotoempfindlichen Trommel 210 diese als Referenzabstand verwen det werden können.

Ein viertes Verfahren ist es, einen Abstand L4 zu kon figurieren, der erhalten wird, indem eine Breite des LED- Chips 12a an beliebigen Stellen und ein Abstand zwischen den Chips kombiniert wird, um kleiner als ein entsprechender Abstand L4' auf den LED-Arrays 10b bis 10d zu sein (d. h., L4 < L4). Der "entsprechende Abstand L4'" sollte auf einen Gesamtabstand der Breite und des zwischenraumes der Chips an denselben Stellen wie der Abstand L4 angewendet werden. Der Abstand L4', wie in Fig. 5 gezeigt, beträgt zum Beispiel 5,414 mm. Da L4 (und L4') einem Abstand äquivalent ist, der erhalten wird, indem ein Abstand zwischen den Chips zu der Breite der LED-Chips 12a addiert wird, kann er derselbe wie L1 (und L1') in Abhängigkeit von dessen Kombination sein. Falls die Beziehung L4' < L4 erfüllt wird, kann des weiteren entweder die Breite oder der Zwischenraum der Chips verkürzt werden.

Nun folgt unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 eine Be schreibung von Effekten einer reduzierten Farbabweichung gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung 300 der Erfindung. Fig. 6 ist eine konzeptuelle Darstellung eines Bildes, das durch die Bilderzeugungsvorrichtung 300 erzeugt wurde, die in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 7 ist eine konzeptuelle Darstellung eines Bildes, das durch eine Bilderzeugungsvorrichtung im Gegensatz zu Fig. 6 erzeugt wurde. In Fig. 6 und 7 ist jede Startposition (SP) und Endposition (EP) eines gewissen Bildes längs einer Hauptscanrichtung in Anbetracht von vier Farben (K, C, M und Y) zu einer Subscanrichtung (oder Blatt beförderungsrichtung) für Erklärungszwecke versetzt. Die Bilderzeugungsvorrichtung, die das Bild erzeugt, das in Fig. 7 gezeigt ist, hat dieselbe Konfiguration wie die Bilderzeu gungsvorrichtung 300, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, außer daß die Belichtungsvorrichtung 100a dieselbe wie die Belich tungsvorrichtungen 100b bis 100d ist. Somit enthält die Bilderzeugungsvorrichtung, die das in Fig. 7 gezeigte Bild erzeugt, dieselben LED-Arrays 10a bis 10d, wie in Fig. 1.

Gemäß dem Bild von Fig. 7 sind C, M und Y in korrekter Ausrichtung an SP2 und EP2 in den Fällen während einer Druckoperation unmittelbar nach dem Einschalten der Energie, während des kontinuierlichen Druckens und während einer Druckoperation unmittelbar nach einer Leerlaufperiode ange ordnet. K ist jedoch an SP1 und EP1 angeordnet, die während einer Druckoperation unmittelbar nach einer Leerlaufperiode auf Grund einer thermischen Ausdehnung durch Restwärme in einer Fixiersektion jeweils um .D1 von SP2 und EP2 nach außen versetzt sind, obwohl es in den Fällen während einer Druckoperation unmittelbar nach dem Einschalten der Energie und während des kontinuierlichen Druckens in korrekter Ausrichtung mit C, M und Y an SP2 und EP2 angeordnet ist.

Gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Bild sind andererseits C, M und Y in den Fällen während einer Druckoperation unmittel bar nach dem Einschalten der Energie, während des kontinu ierlichen Druckens und während einer Druckoperation unmit telbar nach einer Leerlaufperiode in korrekter Ausrichtung an SP2 und EP2 angeordnet. K ist jedoch in den Fällen wäh rend einer Druckoperation unmittelbar nach dem Einschalten der Energie und während eines kontinuierlichen Druckens an SP4 und EP4 angeordnet, die jeweils um ΔD2 von SP2 und EP2 versetzt sind, während K während einer Druckoperation unmit telbar nach einer Leerlaufoperation an SP3 und EP3 angeord net ist, die jeweils um ΔD2 von SP2 und EP2 nach außen versetzt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Gleichung ΔD1 = 2ΔD2 erfüllt.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Start- und Endpositionen des K-Bildes bezüglich der C-, M- und Y- Bilder immer versetzt, aber ein maximaler Betrag der Verset zung ist kleiner als ΔD1.

Das LED-Array 10a gemäß der vorliegenden Ausführungs form kann unter Verwendung einer kleinen Maske oder anders hergestellt werden, wie oben beschrieben. Es ist jedoch eine praktikable Alternative, einen Posten von LED-Arrays 10 herzustellen, indem ein Prozeß ausgeführt wird, der einen gewissen Bereich von Fehlern in der Größe zuläßt, so daß das LED-Array 10a und die anderen LED-Arrays 10b bis 10d dank seiner Herstellungsfehler erhalten werden. Bei diesem Her stellungsverfahren wird folgende Tatsache genutzt: falls ein gewisser Abstand zwischen Punkten vorbestimmt ist und ein Posten von ähnlichen LED-Arrays 10 auf solch eine Weise hergestellt wird, um den vorbestimmten Abstand zwischen Punkten zu haben, kann dann im allgemeinen eine normale Verteilung, bei der ein maximaler Wert auftritt, wo ein Herstellungsfehler in Anbetracht des Abstandes zwischen Punkten null ist, erhalten werden, indem die Abstände zwi schen Punkten tatsächlich gemessen werden. Deshalb können die LED-Arrays 10, die gemäß dem obigen Verfahren herge stellt werden, in zwei Gruppen klassifiziert werden: eine erste Gruppe der LED-Arrays 10, die einen bestimmten Her stellungsfehler eines Abstandes zwischen Punkten aufweisen, der über dem Standardwert liegt; und eine zweite Gruppe der LED-Arrays 10, die einen bestimmten Herstellungsfehler eines Abstandes zwischen Punkten aufweisen, der unter dem Stan dardwert liegt. Anschließend können die Belichtungsvorrich tungen 10b bis 10d unter Verwendung der LED-Arrays, die zu der ersten Gruppe gehören, als LED-Arrays 10b bis 10d herge stellt werden, und die Belichtungsvorrichtungen 10a können unter Verwendung der LED-Arrays, die zu der zweiten Gruppe gehören, als LED-Arrays 10a hergestellt werden. Gemäß diesem Verfahren können das LED-Array 10a und die LED-Arrays 10b bis 10d durch dieselbe Herstellungsvorrichtung hergestellt werden, die nur einen Satz von Herstellungseinrichtungen erfordert, wodurch die Belichtungsvorrichtungen 10a bis 10d einfach und preiswert produziert werden können.

Das SELFOC™-Linsenarray 20 ist ein Linsenglied, das eine Vielzahl von optischen Fasern enthält, die ein unver größertes, aufrechtes Bild erzeugen können. Die Linsenhalte rung 30 ist aus einem Harzglied gebildet und stützt das SELFOC™-Linsenarray 20. Der Rahmen 40 ist aus einer Alumi niumlegierung oder dergleichen gebildet und hält das LED- Array 10 und die Linsenhalterung 30.

Die Entwicklungsvorrichtung 230 dient dazu, ein laten tes Bild, das auf der fotoempfindlichen Trommel 210 erzeugt wurde, als Tonerbild sichtbar zu machen. Die Entwicklungs vorrichtung 230 enthält eine Entwicklungsrolle 232, eine Rücksetzrolle 234 und eine Tonerpatrone 236. In der vorlie genden Ausführungsform wird Toner von vier Farben wie etwa cyan (C), magenta (M), gelb (Y) und schwarz (K) als Beispiel für einen Entwickler verwendet. Der Entwickler kann eine oder zwei Komponenten umfassen (d. h., er kann einen Träger enthalten), ohne Unterscheidung dessen, ob er magnetisch oder nichtmagnetisch ist. Die Tonerpatrone 236 enthält Toner und führt Toner der Rücksetzrolle 234 zu. Die Rücksetzrolle 234 gelangt mit der Entwicklungsrolle 232 in Kontakt und führt Toner der Entwicklungsrolle 232 zu. Die Entwicklungs rolle 232 ist in Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 210 oder ohne Kontakt zu ihr angeordnet und führt der fotoempfindlichen Trommel 210 Toner durch eine elektrostatische Kraft zu. Demzufolge wird ein Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 210 gebildet. Nichtverwendeter Toner, der auf der Entwicklungsrolle 232 verbleibt, wird durch die Rücksetzrolle 234 eingesammelt und zurück in die Tonerpatrone 236 befördert.

Die Übertragungsrolle 240 erzeugt ein elektrisches Feld, um Toner elektrostatisch zu adsorbieren, und überträgt das Tonerbild, das auf der fotoempfindlichen Trommel 210 adsorbiert wurde, auf das Papier P.

Nach der Übertragung sammelt die Reinigungssektion 250 Toner, der auf der fotoempfindlichen Trommel 210 verblieben ist, ein und entsorgt ihn oder führt den eingesammelten Toner im Bedarfsfall durch den Schneckenförderer 260 zu der Tonerpatrone 236 zurück. Die Reinigungssektion 250 dient auch dazu, Schmutz auf der fotoempfindlichen Trommel einzu sammeln. Die Reinigungssektion 250 kann verschiedene Arten von Mitteln verwenden, einschließlich der Magnetkraft und Gummireibung, um den Toner und Ladungen auf der fotoempfind lichen Trommel 210 zu entfernen.

Der Fixierer 330 dient dazu, ein Tonerbild (Toner schicht) auf dem Papier P permanent zu fixieren. Der über tragene Toner wird auf dem Papier P nur mit einer schwachen Kraft zum Haften gebracht und kann somit leicht abfallen. Deshalb schmilzt der Fixierer den Toner durch Druck und Wärme, um das Papier P mit dem Toner zu durchtränken. Die Energie zum Fixieren der Tonerschicht, die erforderlich ist, um ein mehrfarbiges Bild zu erzeugen, ist größer als jene, die erforderlich ist, um ein einfarbiges Bild zu erzeugen. Die Stapelablage 344 sieht einen Raum zum Ausgeben des Papiers P vor, nachdem das Drucken vollendet ist.

Ein Blatt, das oben auf einem oder mehreren Blättern Papier P in dem Vorratsbehälter 312 angeordnet ist, wird, um eine Aktion der Mehrfarbenbilderzeugungsvorrichtung 300 der vorliegenden Erfindung darzustellen, durch die Aufnahmerolle 314 aufgenommen und durch die Blattführung 316 zu dem Beför derungsweg 342 geführt. Danach wird das Papier P durch die Blattzuführrolle 322, das Förderband 342 und die getriebene Rolle 326 zu Bilderzeugungsvorrichtungen 200d, 200c, 200b und 200a in dieser Reihenfolge transportiert, um Toner schichten aus gelb, magenta, cyan und schwarz in dieser Reihenfolge gemäß einem gewünschten Bild zu bilden. An schließend werden die Tonerschichten auf dem Papier P durch den Fixierer 330 fixiert. Die Kontur der schwarzen Toner schicht weicht, wie in Fig. 6 gezeigt, von den Tonerschich ten der anderen Farben um ΔD2 ab, der kleiner als ΔD1 ist, und vorzugsweise wird ΔD2 = ΔD1/2 erfüllt. Daher kann besonders beim Drucken unmittelbar nach einer Leerlaufperiode ein Bild mit einer höheren Qualität als in Fig. 7 erhalten werden. Das Papier P, auf dem der Toner fixiert ist, wird an die Stapelablage 344 ausgegeben.

BEISPIEL

Resultate eines Experimentes für die Bilderzeugungsvor richtung, wie sie in Fig. 6 und 7 gezeigt sind, sind in Tabelle 1 hinsichtlich der Temperatur und der Abstände zwischen Punkten unmittelbar nach dem Einschalten der Ener gie, unmittelbar nach einer Leerlaufperiode und unmittelbar nach einem kontinuierlichen Drucken dargestellt. In der Tabelle 1 bezeichnet K-Y eine Differenz von Meßwerten bei den Belichtungsvorrichtungen K und Y.

Aus der Tabelle 1 geht hervor, daß jede Belichtungsvor richtung ungefähr dieselbe Temperatur hat, nachdem die Energie eingeschaltet ist, während nur die Belichtungsvor richtung K einer plötzlichen Temperaturerhöhung in den Fällen unmittelbar nach einer Leerlaufperiode und unmittel bar nach dem kontinuierlichen Drucken unterliegt. Das Ausmaß ihres Temperaturanstieges liegt im Vergleich zu dem der Belichtungsvorrichtung Y, die am weitesten von dem Fixierer entfernt ist, über 7°C. Die Temperaturdifferenz zwischen den Belichtungsvorrichtungen K und Y unmittelbar nach einer Leerlaufperiode ist größer als jene unmittelbar nach dem kontinuierlichen Drucken, da nur die Belichtungsvorrichtung K Strahlungswärme und Leitungswärme von dem Fixierer erhält, obwohl die Belichtungsvorrichtung selbst bei Leerlauf keine Wärme erzeugt und somit mit der Zeit abkühlt.

Um eine Farbabweichung richtig zu verhindern, sollten Versetzungen von Abständen zwischen Punkten in jeder Bild erzeugungseinheit unter 80 ìm (Zwischenraum zwischen beiden Enden von 7680 Punkten) und vorzugsweise unter 20 ìm liegen. In der Bilderzeugungsvorrichtung, die das Bild erzeugt, betragen die Farbabweichungen, wie in Tabelle 1 gezeigt, zwischen den Entwicklungsvorrichtungen K und Y in den Fällen unmittelbar nach dem Einschalten der Energie, unmittelbar nach einer Leerlaufperiode und unmittelbar nach dem kontinu ierlichen Drucken, wie in Fig. 7 gezeigt, jeweilig 0 ìm, 28 ìm und 22 ìm. Daraus ist ersichtlich, daß die Farbabweichung von 28 ìm beim Drucken unmittelbar nach einer Leerlaufperi ode besonders angesichts unseres Ziels zum Realisieren einer Bilderzeugung mit hoher Qualität ein nicht zu vernachlässi gender Wert ist.

Im Gegensatz dazu betragen in der Bilderzeugungsvor richtung 300 die Farbabweichungen zwischen den Belichtungs vorrichtungen K und Y in den Fällen unmittelbar nach einer Leerlaufperiode und unmittelbar nach dem kontinuierlichen Drucken jeweilig -14 ìm, 14 ìm und 8 ìm. Daraus ist ersichtlich, daß die Bilderzeugungsvorrichtung 300 während jeder Periode der Druckoperation Bilder mit hoher Qualität vorse hen kann.

Obwohl oben eine Beschreibung der Bilderzeugungsvor richtung unter Verwendung einer LED als bevorzugte Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung erfolgte, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt und kann zum Beispiel eine Vorrichtung umfassen, bei der eine LD-Scanner einheit verwendet wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 folgt nun eine Beschreibung einer Ausführungsform der LD-Scannereinheit. Fig. 9 ist eine strukturelle schematische Darstellung zum Zeigen einer optischen Einheit, die in der LD-Scannereinheit vorgesehen ist. Die LD-Scannereinheit enthält eine optische Einheit (Entwicklungsvorrichtung) 400, die in Fig. 9 gezeigt ist. Die optische Einheit 400 von Fig. 9 ist in einer älteren Anmeldung beschrieben, die durch den jetzigen Anmelder als japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 10-260368 einge reicht wurde. Die optische Einheit enthält eine Lichtquel lenvorrichtung 410, einen Polygonspiegel 420, eine f-è-Linse 430, eine Zylinderlinse 440, einen Planspiegel 450 und einen Belichtungspositionierungsabschnitt 460. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig. 9 gezeigt, enthält jede Licht quellenvorrichtung 410 zwei Belichtungslaserlichtquellen 412. Im allgemeinen gilt, daß die Bilddichte und Bilderzeu gungsgeschwindigkeit um so höher sind, je größer die Anzahl von Lichtquellen ist, die in der Vorrichtung vorgesehen sind, und daher kann eine Bilderzeugung mit hoher Auflösung und mit hoher Geschwindigkeit realisiert werden.

Die Lichtquellenvorrichtung 410 enthält Laserlichtquel lenabschnitte 412a und 412b, Zylinderlinsen 414a und 414b und Strahlverschiebungsvorrichtungen 416a und 416b. Da zwei von den Laserlichtquellen 412 vorgesehen sind, wie oben beschrieben, beträgt die Anzahl der Linsen 414 und der Strahlverschiebungsvorrichtungen 416 auch jeweils zwei.

Vielfältige Lichtquellen können für die Laserlichtquelle 412 verwendet werden, wie etwa ein Halbleiterlaser, ein Gaslaser und ein Ar-Laser. Verschiedene Arten der Lichtquelle können verschiedene Lichtemissionswellenlängen und Lichtintensitä ten haben, die zwischen 400 nm und 900 nm liegen. Die Zylin derlinse 414 stellt Schnittformen von Strahlen L1 und L2 ein, die von den Lichtquellenabschnitten 412 emittiert werden. Die Strahlverschiebungsvorrichtung 416 stellt Rich tungen des optischen Weges der Strahlen L1 und L2 ein und führt sie zu dem Polygonspiegel 420. Die Laserlichtquelle 412 enthält eine Laserdiode, die die Strahlen L1 und L2 emittiert, und eine Kollimationslinse, die die Strahlen in parallele Strahlen konvertiert.

Der Polygonspiegel 420 ist ein Polarisator, der aus ro tierbaren Facettenspiegeln gebildet ist, und ist, wie in Fig. 9 gezeigt, mit sechs um einen Umfang einer regelmäßigen sechseckigen ebenen Platte herum gefalteten Spiegeln versehen und rotiert mit einigen Tausend U/min durch einen Spindelmotor (nicht gezeigt). Der Polygonspiegel 420 scant die fotoempfindliche Trommel 210 in einer Richtung, die durch einen Pfeil C gekennzeichnet ist, durch eine Rotation in einer Richtung, die durch einen Pfeil A markiert ist.

Die f-è-Linse 430 ist vorgesehen, um einen Ablenkfehler zu korrigieren, der an beiden Enden einer Scanoberfläche erzeugt wird. Die Zylinderlinse 440 korrigiert eine Oberflä chenneigung von Strahlen, die von dem Laserlichtquellenab schnitt 412 emittiert werden. Der Planspiegel 450 reflek tiert die Strahlen, die durch die f-è-Linse 430 und die Zylinderlinse 440 hindurchgetreten sind, und erzeugt ein Bild auf der fotoempfindlichen Trommel 210.

Der Belichtungspositionierungsabschnitt 460 enthält ei nen Spiegel 462, einen Strahlensensor 464, einen Spiegel 466 und einen CCD-Sensor 468. Der Spiegel 462 dient dazu, einen Strahl zu der Zeit des Beginns des Scannens zur Belichtung zu dem Strahlensensor 464 zu reflektieren. Der Strahlensensor 464, der aus einer Fotodiode gebildet ist, dient dazu, ein Detektionssignal zu erzeugen, wenn ein Strahl empfangen wird, und das Signal zu einem Steuersystem zu senden. Der Spiegel 466 dient dazu, einen Strahl zu der Zeit der Beendi gung des Scannens zur Belichtung zu dem CCD-Sensor 468 zu reflektieren. Der CCD-Sensor 468 erzeugt ein Detektions signal, wenn ein Strahl empfangen wird, und sendet das Signal zu dem Steuersystem.

Um eine Operation des optischen Systems 400 darzustel len, werden dann, wenn die Strahlen L1 und L2 von den Laser lichtquellenabschnitten 412 emittiert werden, die Strahlen L1 und L2 durch den Polygonspiegel reflektiert, der in der Richtung des Pfeils A rotiert. Die Strahlen L1 und L2, die reflektiert worden sind, treten durch die f-è-Linse 430, die Zylinderlinse 440 und den Planspiegel 450 hindurch und werden zuerst durch den Strahlensensor 464 empfangen. Als nächstes scannen die Strahlen L1 und L2 die fotoempfindliche Trommel 210 in der Richtung des Pfeils C, wenn der Polygon spiegel 420 rotiert, treten durch den Spiegel 466 hindurch und werden schließlich durch den CCD-Sensor 468 empfangen.

Wenn während eines Zyklus des obigen Scanprozesses ein Detektionssignal von dem Strahlensensor 464, der die Strah len L1 und L2 empfangen hat, dem Steuersystem (nicht ge zeigt) eingegeben wird, moduliert das Steuersystem, synchron mit dem Signal, die Strahlen L1 und L2 als Videosignal für eine vorbestimmte Druckperiode. Nachdem die Druckperiode endet, instruiert das Steuersystem, welches das Detektions signal von dem CCD-Sensor 468 empfangen hat, der die Strah len L1 und L2 empfängt, die Strahlverschiebungsvorrichtung 416, falls erforderlich, um eine Strahlteilung zu korrigie ren.

Nun folgt eine Beschreibung einer Druckoperation in dem Steuersystem, das in Fig. 9 nicht gezeigt ist. Im folgenden wird ein Signal, welches die Laserlichtquelle 412 instru iert, einen Strahl zu emittieren, als Signal BN bezeichnet; wird ein Signal, das von dem Strahlensensor 464 zu dem Steuersystem gesendet wird, als Signal BD bezeichnet; und wird ein Signal, das von einem Videosignalgenerator (nicht gezeigt) gesendet wird, als Signal VD bezeichnet. Wenn der Polygonspiegel 420 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit durch einen Motor (nicht gezeigt) rotiert, wird das Signal BN von dem Steuersystem zu dem Laserlichtquellenabschnitt 412 gesendet, um eine Zeitlage des Scanstarts zu detektie ren. Synchron mit dem Signal BN emittiert der Laserlicht quellenabschnitt 412 einen Strahl mit gleichförmiger Inten sität.

Wenn der Strahlensensor 464 die Strahlen L1 und L2 emp fängt, wird das Signal BD von dem Strahlensensor 464 dem Steuersystem eingegeben. Daher schaltet das Steuersystem das Signal BN aus. Nach einer vorbestimmten Periode gibt das Steuersystem das Videosignal VD zum Drucken von dem Video signalgenerator an den Laserlichtquellenabschnitt 412 aus. Dann wird das Signal VD in ein serielles Videosignal VD1 und VD2 konvertiert, die jeweils ein Scannen einschließen und an die Laserlichtquellenabschnitte 412a bzw. 412b ausgegeben werden.

Die Laserlichtquellenabschnitte 412a und 412b emittie ren ein Licht zum Drucken, das durch die Videosignale VD1 und VD2 moduliert wird. Der Polygonspiegel 420 scant das Licht auf einen Druckbereich der fotoempfindlichen Trommel 210. Solche eine Scanoperation wird wiederholt, und auf der fotoempfindlichen Trommel 210 wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt. Eine relative Positionierung der Strahlen L1 und L2, die von der optischen Einheit 400 emit tiert werden, und der fotoempfindlichen Trommel und die Punktemission sind in der schematischen Schnittansicht enthalten, die in Fig. 10 gezeigt ist.

In der obigen LD-Scannereinheit haben die f-è-Linse 430, die Zylinderlinse 440 und der Planspiegel 450 Herstel lungstoleranzen, wodurch ein Strahlemissionspunkt auf der fotoempfindlichen Trommel wahrscheinlich abweicht. Ferner können sich der Laserlichtquellenabschnitt 412 oder andere Elemente, wie etwa das LED-Array 10, möglicherweise durch Wärme ausdehnen, wodurch eine Abweichung eines Strahlemissi onspunktes verursacht werden kann. Deshalb können, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, wechselnde Zwischenräume zwischen Punkten in der Lichtquelle bei Gebrauch eine Abwei chung eines Strahlemissionspunktes reduzieren. Es ist somit möglich, eine Bildqualität mit hoher Präzision ungeachtet von jeglichen Einflüssen von Toleranzen und thermischen Ausdehnungen vorzusehen.

Obwohl oben die bevorzugten Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung beschrieben worden sind, können ver schiedene Abwandlungen und Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne von ihrem Grundgedanken und Schutzumfang abzuweichen.

Gemäß der Belichtungsvorrichtung und der Bilderzeu gungsvorrichtung, die dieselbe als eine typische Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung enthält, kann ein Bild mit hoher Qualität, wie oben beschrieben, mit verringerten Farbabweichungen erhalten werden. Zusätzlich wird es durch das Herstellungsverfahren als eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, die obengenannte Belich tungsvorrichtung und Bilderzeugungsvorrichtung unter Verwen dung derselben Einrichtungen zu denselben Kosten wie her kömmliche Vorrichtungen herzustellen.

Claims

1. Belichtungsvorrichtung mit:
einer ersten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
einer zweiten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf das Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der der Abstand zwischen den Punkten in einem spe zifizierten Bereich der zweiten Belichtungseinheit kürzer als der Abstand zwischen den Punkten in einem Bereich der ersten Belichtungseinheit ist, der dem spezifizierten Be reich entspricht.

2. Belichtungsvorrichtung mit:
einer ersten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
einer zweiten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf das Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der ein Abstand zwischen den Punkten auf einem Chip der zweiten Belichtungseinheit kürzer als ein entsprechender Abstand zwischen den Punkten auf einem entsprechenden Chip der ersten Belichtungseinheit ist.

3. Belichtungsvorrichtung mit:
einer ersten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
einer zweiten Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf das Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der ein Abstand zwischen zwei benachbarten Chips der zweiten Belichtungseinheit kürzer als ein Abstand zwi schen zwei entsprechenden benachbarten Chips der ersten Belichtungseinheit ist.

4. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Absolutwert einer Differenz zwischen den ersten und zweiten Abständen auf die Hälfte einer maximalen thermischen Ausdehnungsdistanz festgelegt ist, falls die erste Belich tungseinheit an einer Position angeordnet ist, wo die zweite Belichtungseinheit angeordnet ist.

5. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Belichtungseinheit dichter an einem wärmeerzeu genden Körper als die erste Belichtungseinheit angeordnet ist.

6. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einer Belichtungsvorrichtung, die den fotoempfindlichen Körper belichtet und ein latentes Bild erzeugt; und
einer Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild, das dem latenten Bild entspricht, auf einem beschreibbaren Medium fixiert,
bei der die Belichtungsvorrichtung umfaßt:
eine erste Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
eine zweite Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf ein Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der der Abstand zwischen den Punkten in einem spe zifizierten Bereich der zweiten Belichtungseinheit kürzer als der Abstand zwischen den Punkten in einem Bereich der ersten Belichtungseinheit ist, der dem spezifizierten Be reich entspricht.

7. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einer Belichtungsvorrichtung, die den fotoempfindlichen Körper belichtet und ein latentes Bild erzeugt; und
einer Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild, das dem latenten Bild entspricht, auf einem beschreibbaren Medium fixiert,
bei der die Belichtungsvorrichtung umfaßt:
eine erste Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
eine zweite Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf ein Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der ein Abstand zwischen den Punkten auf einem Chip der zweiten Belichtungseinheit kürzer als ein entsprechender Abstand zwischen den Punkten auf einem entsprechenden Chip der ersten Belichtungseinheit ist.

8. Bilderzeugungsvorrichtung mit:
einem fotoempfindlichen Körper;
einer Belichtungsvorrichtung, die den fotoempfindlichen Körper belichtet und ein latentes Bild erzeugt; und
einer Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild, das dem latenten Bild entspricht, auf einem beschreibbaren Medium fixiert,
bei der die Belichtungsvorrichtung umfaßt:
eine erste Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem ersten Abstand zwischen den Punkten auf ein Fotorezeptormaterial emittiert; und
eine zweite Belichtungseinheit, die eine Vielzahl von Punkten mit einem zweiten Abstand zwischen den Punkten, der sich von dem ersten Abstand zwischen den Punkten unterschei det, auf ein Fotorezeptormaterial emittiert,
bei der ein Abstand zwischen zwei benachbarten Chips der zweiten Belichtungseinheit kürzer als ein Abstand zwi schen zwei entsprechenden benachbarten Chips der ersten Belichtungseinheit ist.

9. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Absolutwert einer Differenz zwischen den ersten und zweiten Abständen auf die Hälfte einer maximalen thermischen Ausdehnungsdistanz festgelegt ist, falls die erste Belich tungseinheit an einer Position angeordnet ist, wo die zweite Belichtungseinheit angeordnet ist.

10. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die zweite Belichtungseinheit dichter an einem wärmeerzeu genden Körper als die erste Belichtungseinheit angeordnet ist.

11. Verfahren mit den folgenden Schritten:
Herstellen einer Vielzahl von Belichtungseinheiten, die einen spezifizierten Abstand von Punkten haben;
Messen eines Herstellungsfehlers eines Abstandes ab einer Standardposition in der Belichtungseinheit bei allen von der Vielzahl von Belichtungseinheiten;
Klassifizieren einiger der Belichtungseinheiten, deren Herstellungsfehler über einem Standardwert liegt, in eine erste Gruppe und der anderen der Belichtungseinheiten, deren Herstellungsfehler unter dem Standardwert liegt, in eine zweite Gruppe, nach dem Meßschritt; und
Selektieren wenigstens einer Belichtungseinheit von der ersten Gruppe als erste Belichtungseinheit und wenigstens einer Belichtungseinheit von der zweiten Gruppe als zweite Belichtungseinheit und Herstellen einer Belichtungsvorrich tung, die die ersten und zweiten Belichtungseinheiten ent hält.

12. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Belichtungsvorrichtung ein LED-Kopf ist.

13. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Belichtungsvorrichtung ein LED-Kopf ist.

14. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Belichtungsvorrichtung eine LD-Scannereinheit ist.

15. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Belichtungsvorrichtung eine LD-Scannereinheit ist.

16. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ersten und zweiten Abstände der Punkte einer Druckbreite entsprechen.

17. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die ersten und zweiten Abstände der Punkte einer Druckbreite entsprechen.

18. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Belichtungseinheit zum Drucken von Bildern mit schwarzer Farbe dient.

19. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die zweite Belichtungseinheit zum Drucken von Bildern mit schwarzer Farbe dient.