DE102016117863A1

DE102016117863A1 - Elektrofotografiestation und Verfahren zur Belichtung eines Bildträgers

Info

Publication number: DE102016117863A1
Application number: DE102016117863.2A
Authority: DE
Inventors: Heiner Reihl
Original assignee: Oce Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Es wird eine Elektrofotografiestation (100) für einen Digitaldrucker (10) beschrieben, bei der durch selektives, Druckdaten-abhängiges, Modulieren der Lichtstrahlen einer Strahlen-Matrix (322) zeitgleich N×M Bildpunkte auf einem Bildträger (101) belichtet werden. So wird durch entsprechende Abbildung und Kaskadierung der Strahlen-Matrix (322) in effizienter Weise die Anpassung der Bildpunkt-Auflösung, der Druckgeschwindigkeit und/oder der Druckbreite ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Digitaldrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Generierung eines latenten Ladungsbildes auf einem Bildträger.
Bei Toner-basierten Digitaldruckern, insbesondere bei einem elektrographischen Drucker, wird ein latentes Ladungsbild eines Bildträgers mit Toner (z.B. Flüssigtoner oder Trockentoner) eingefärbt. Das so entstandene Tonerbild wird direkt von dem Bildträger oder mittelbar über eine Transferstation auf einen Aufzeichnungsträger übertragen.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Elektrofotografiestation und ein Verfahren zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes auf einem Bildträger bereitzustellen, die eine effektive Anpassung der Druckgeschwindigkeit, der Auflösung und/oder der Druckbreite eines Digitaldruckers ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird eine Elektrofotografiestation für einen Digitaldrucker beschrieben. Die Elektrofotografiestation umfasst einen Bildträger, der derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger durch Belichtung ein latentes Ladungsbild eines zu druckenden Druckbildes erzeugt werden kann, wobei das latente Ladungsbild mit Toner eingefärbt werden kann, um das Druckbild zu erzeugen. Die Elektrofotografiestation umfasst weiter eine Matrix-Lichtquelle, die eingerichtet ist, eine Ursprungs-Strahlen-Matrix mit N×M Lichtstrahlen zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten und M Zeilen des latenten Ladungsbildes zu erzeugen, wobei N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0 sind. Außerdem umfasst die Elektrofotografiestation eine Modulations-Matrix mit N×M Modulationselementen für die N×M Lichtstrahlen, wobei jedes Modulationselement der N×M Modulationselemente einzeln angesteuert werden kann, um einen entsprechenden Lichtstrahl der N×M Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bildpunkt des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger zu lenken. Des Weiteren umfasst die Elektrofotografiestation eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Modulations-Matrix in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild anzusteuern, um aus der Ursprungs-Strahlen-Matrix eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Belichtung eines Bildträgers eines elektrofotografischen Digitaldruckers beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erzeugen einer Ursprungs-Strahlen-Matrix mit N×M Lichtstrahlen zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten und M Zeilen eines latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger, wobei N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0 sind. Das latente Ladungsbild ist ausgebildet, um zur Erzeugung eines Druckbildes mit Toner eingefärbt zu werden. Das Verfahren umfasst weiter das Ansteuern einer Modulations-Matrix mit N×M Modulationselementen für die N×M Lichtstrahlen in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild, um durch selektives Modulieren der N×M Lichtstrahlen der Ursprungs-Strahlen-Matrix eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
1 eine Ansicht eines Digitaldruckers bei einer beispielhaften Konfiguration des Digitaldruckers;
2 einen schematischen Aufbau eines Druckwerkes des Digitaldruckers nach 1;
3a eine beispielhafte Elektrofotografiestation;
3b eine beispielhafte 2-dimensionale Modulations-Matrix; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes auf einem Bildträger.
Gemäß 1 weist ein beispielhafter Digitaldrucker 10 zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers 20 ein oder mehrere Druckwerke 11a–11d und 12a–12d auf, die z.B. jeweils ein Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 drucken, und so ein Druckbild 20' auf dem Aufzeichnungsträger 20 erzeugen. 1 zeigt einen Flüssigtoner-basierten Digitaldrucker 10. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte sind in analoger Weise für Trockentoner-basierte Drucker anwendbar.
Als Aufzeichnungsträger 20 kann – wie dargestellt – ein bahnförmiger Aufzeichnungsträger 20 von einer Rolle 21 mit Hilfe eines Abwicklers 22 abgewickelt und dem ersten Druckwerk 11a (kontinuierlich) zugeführt werden. In einer Fixiereinheit 30 wird das Druckbild 20' auf den Aufzeichnungsträger 20 fixiert. Anschließend kann der Aufzeichnungsträger 20 auf eine Rolle 28 mit Hilfe eines Aufwicklers 27 aufgewickelt werden. Eine solche Konfiguration wird auch als Rolle-Rolle-Drucker bezeichnet. Alternativ können auch bogen- oder blattförmige Aufzeichnungsträger 20 durch den Digitaldrucker 10 bedruckt werden. Details zu dem in 1 dargestellten beispielhaften Digitaldrucker 10 sind in der Patentschrift DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen JP 2014/149526 A und US 2014/0212632 A1 beschrieben. Diese Dokumente werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Der prinzipielle Aufbau eines Druckwerks 11, 12 ist in der 2 dargestellt. Das in 2 dargestellte Druckwerk basiert auf dem elektrofotografischen Prinzip, bei dem ein photoelektrischer Bildträger (insbesondere ein Fotoleiter 101) mit Hilfe eines Flüssigentwicklers mit geladenen Tonerpartikeln eingefärbt wird und das so entstandene Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Das Druckwerk 11, 12 besteht im Wesentlichen aus einer Elektrofotografiestation 100, einer Entwicklerstation 110 und einer Transferstation 120.
Kern der Elektrofotografiestation 100 ist ein photoelektrischer Bildträger, der an seiner Oberfläche eine fotoelektrische Schicht aufweist (ein sogenannter Fotoleiter). Der Fotoleiter ist hier als Walze (Fotoleiterwalze 101) ausgebildet und weist eine harte Oberfläche auf. Die Fotoleiterwalze 101 dreht sich an den verschiedenen Elementen zum Erzeugen eines Druckbildes 20' vorbei (Drehung in Pfeilrichtung).
Die Elektrofotografiestation 100 umfasst einen Zeichengenerator 109, der, in Abhängigkeit von Druckdaten, ein latentes Ladungsbild auf dem Fotoleiter 101 erzeugt. Das latente Ladungsbild wird durch die Entwicklerstation 110 mit (geladenen) Tonerpartikeln eingefärbt, um ein eingefärbtes Bild zu erzeugen. Die Entwicklerstation 110 weist hierzu eine sich drehende Entwicklerwalze 111 auf, die eine Schicht Flüssigentwickler an den Fotoleiter 101 heranführt. Der Flüssigentwickler umfasst dabei elektrisch geladene Tonerpartikel in einer Toner-Trägerflüssigkeit, wobei die Toner-Trägerflüssigkeit ein Mineralöl umfassen kann.
Das eingefärbte Bild dreht sich mit der Fotoleiterwalze 111 bis zu einer ersten Transferstelle, bei der das eingefärbte Bild auf eine Transferwalze 121 im Wesentlichen vollständig übertragen wird und ein Tonerbild auf der Transferwalze 121 erzeugt. Der Aufzeichnungsträger 20 läuft in Transportrichtung 20" zwischen der Transferwalze 121 und einer Gegendruckwalze 126 hindurch. Der Berührungsbereich (Nip) stellt eine zweite Transferstelle dar, in der das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger 20 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Weitere Details zu dem in 2 dargestellten beispielhaften Druckwerk 11, 12 sind in der Patentschrift DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen JP 2014/149526 A und US 2014/0212632 A1 beschrieben.
Typischerweise werden bei einem elektrofotografischen Drucker 10 die Daten des Druckbildes 20` durch den Zeichengenerator 109 als Lichtpunkte zeilenweise mit einem Laserstrahl in Ablenkung oder mit einem entsprechend breiten LED-Kamm pixelweise auf den Fotoleiter 101 geschrieben, um das latente Ladungsbild zu erzeugen. Eine Anpassung der Druckbreite an größere Formate, eine Anpassung der Prozess-bzw. Druckgeschwindigkeit und/oder eine Anpassung der Pixel- bzw. Bildpunktauflösung erfordert dabei meist eine umfangreiche Anpassung im Bereich des Zeichengenerators 109.
Zur scharfen Abbildung eines abgelenkten Laserstrahls kann ein sich drehender Polygonspiegel mit einer F-Theta-Linse verwendet werden, wobei die F-Theta-Linse dazu verwendet wird, eine nicht gekrümmte Fokusebene mit äquidistanten Lichtpunkten entlang der Druckbreite auf dem Fotoleiter 101 zu erzeugen. Die Prozessgeschwindigkeit und die Auflösung sind bei der Verwendung eines abgelenkten Schreibstrahls durch die maximal mögliche Geschwindigkeit des Ablenk- bzw. Scansystems begrenzt.
Bei Verwendung von LED-Kämmen als Zeichengenerator 109 können GRIN-Linsen-Arrays dazu genutzt werden, die LED-Leuchtpunkte auf die Oberfläche des Fotoleiters 101 abzubilden. Eine mögliche Auflösung von Bildpunkten ist dabei durch die mögliche Dichte von LEDs ausreichender Helligkeit begrenzt. Des Weiteren wird durch die Tatsache, dass einerseits Druckdaten einem LED-Kamm seriell (d.h. Pixel für Pixel) zur Verfügung gestellt werden aber andererseits LED-Kämme gleichzeitig eine Zeile drucken, die Prozessgeschwindigkeit begrenzt.
Einschränkungen in Bezug auf die Druckgeschwindigkeit, in Bezug auf die Auflösung und/oder in Bezug auf die Druckbreite können durch Bereitstellung eines Vielstrahl-Systems mit einer Matrix 322 von Schreibstrahlen überwunden werden (siehe 3a). Die Matrix 322 von Schreibstrahlen (in diesem Dokument als Ursprungs-Strahlen-Matrix bezeichnet) kann z.B. N Spalten 332 (für N Spalten des Druckbildes 20`) und M Zeilen 331 (für M Zeilen des Druckbildes 20`) umfassen, wobei N > 1 und M > 0 ist, z.B. N = 1920 und M = 1200. Eine Elektrofotografiestation 100 kann eingerichtet sein, anhand der Matrix 322 von Schreibstrahlen simultan und abschnittsweise einen der Matrix 322 entsprechenden Bereich eines latenten Ladungsbildes auf dem Fotoleiter 101 zu belichten. So können die Druckgeschwindigkeit, die Auflösung und/oder die Druckbreite in flexibler Weise (z.B. durch Hinzufügen von zusätzlichen Matrizen 322 von Schreibstrahlen) erhöht werden.
Eine Matrix 322 von Schreibstrahlen kann auf Basis eines von einer Lichtquelle 301 erzeugten Lichtstrahls 321 (insbesondere Laserstrahls) generiert werden, wobei der Lichtstrahl 321 eine bestimmte Güte (Intensität, Strahlsymmetrie und/oder Strahldivergenz) aufweist. Zur Erzeugung der Matrix 322 von Schreibstrahlen können Strahlenerzeugungsmittel 302 (z.B. ein DOE, Diffraktives Optisches Element, oder ein holografisches Element) verwendet werden, um aus dem Ursprungs-Lichtstrahl 321 N×M identische Teilstrahlen zu generieren.
Die Matrix 322 von Schreibstrahlen kann mittels einer Modulations-Matrix 303 (insbesondere einer Spiegel-Matrix) auf einen zu belichtenden Bereich 311 des Fotoleiters 101 umgelenkt werden. Die Modulations-Matrix 303 kann z.B. ein DMD (Digital Mirror Device) mit einer der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 entsprechenden Auflösung umfassen. Insbesondere kann die Modulations-Matrix 303 wie in 3b dargestellte N×M Modulationselemente 304 (z.B. bewegliche Spiegel) umfassen, wobei ein Modulationselement 304 einen entsprechenden Schreibstrahl aus der Matrix 322 von Schreibstrahlen auf einen entsprechenden Bildpunkt in dem zu belichtenden Bereich 311 des Fotoleiters 101 umlenken kann.
Die einzelnen Modulationselemente 304 der Modulations-Matrix 303 können in Abhängigkeit der Druckdaten angesteuert werden. Die Druckdaten umfassen für einen zu belichtenden Bildpunkt ein Datenfeld, das die Graustufe des Bildpunktes und damit die Belichtungszeit bzw. Belichtungsdauer des Bildpunktes anzeigt. Das Modulationselement 304 für den zu belichtenden Bildpunkt kann dann den entsprechenden Lichtstrahl für die in dem Datenfeld angezeigte Belichtungszeit auf die Oberfläche des Fotoleiters 101 lenken. Durch die Modulations-Matrix 303 kann somit eine Druckdaten-abhängige Matrix 323 von Schreibstrahlen erzeugt werden, mit der simultan N×M Bildpunkte in einem Bereich 311 des Fotoleiters 101 belichtet werden können. Die einzelnen Schreibstrahlen der Druckdaten-abhängigen Matrix 323 von Schreibstrahlen (in diesem Dokument auch als Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix bezeichnet) weisen dabei zeitliche Längen auf, die den Belichtungszeiten der entsprechenden einzelnen Bildpunkte entsprechen.
Eine Druckdaten-abhängige Matrix 323 von Schreibstrahlen kann über geeignete Optik auf einen zu belichtenden Bereich 311 des Fotoleiters 101 gelenkt werden. Dabei kann ein Fotoleiter 101 in der Druckbreite in K Teilbereiche 311 aufgeteilt sein (K > 1, z.B. K = 25). Ein rotierender Polygonspiegel 305 kann dazu verwendet werden, eine Druckdaten-abhängige Matrix 323 von Schreibstrahlen über eine F-Theta-Linse 306 auf einen der Teilbereiche 311 zu lenken. Somit können sequentiell die unterschiedlichen Teilbereiche 311 durch eine einzige Modulations-Matrix 303 belichtet werden. Mit anderen Worten, die Modulations-Matrix 303 kann eingerichtet sein, sequentiell K Druckdaten-abhängige Matrizen 323 von Schreibstrahlen für die Belichtung der K Teilbereiche 311 zu erzeugen. So kann in effizienter Weise ein Fotoleiter 101 über die gesamte Druckbreite belichtet werden. Insbesondere kann so in effizienter Weise durch Anpassung der Optik 305, 306 die Druckbreite eines Fotoleiters 101 angepasst werden.
Bei einer beispielhaften Matrix mit 1920 (horizontal)×1200 (vertikal) Strahlpunkten, einer Auflösung von 1200 dpi und einer Druckbreite von 40 Zoll werden K = 25 Matrizen 323 von Schreibstrahlen benötigt, um die Bildpunkte von 1200 Zeilen über die gesamte Druckbreite eines Fotoleiters 101 zu belichten. Bei
einer Druckgeschwindigkeit von 10m/s müssen 10/0,0254 = 394 Matrizen 323 pro Sekunde (d.h. ca. 400 Matrizen pro Sekunde) in Transportrichtung 20`` erzeugt werden. Die Modulations-Matrix 303 muss somit 25×400 = 10.000 (bzw. 20.000 bei Berücksichtigung des Zeilenrücklaufs) Druckdaten-abhängige Matrizen 323 von Schreibstrahlen pro Sekunde erzeugen. Mit anderen Worten, die Modulations-Matrix 303 muss bei einer Druckgeschwindigkeit von 10m/s Druckdaten-abhängige Matrizen 323 von Schreibstrahlen mit einer Matrix-Frequenz von 20kHz generieren.
Andererseits müssen in Transportrichtung 20`` bei einer Transportgeschwindigkeit von 10m/s für einen bestimmten Teilbereich 311 Matrizen 323 nur mit einer Frequenz von 400Hz generiert werden (bei einer Transportgeschwindigkeit von 2m/s nur mit 80Hz).
Es ist zu beachten, dass sich der Fotoleiter 101 während des Belichtungsprozesses dreht. Als Folge daraus werden die einzelnen Teilbereiche 311 typischerweise mit einem bestimmten Versatz in Transportrichtung 20`` belichtet, wenn eine sequentielle Belichtung der Teilbereiche 311 erfolgt. Dabei beträgt der Versatz zwischen zwei benachbarten Teilbereichen 311 typischerweise M/(2·K) Bildpunkte in Transportrichtung 20``.
Zur Überdeckung der gesamten Druckbreite kann, wie in 3a dargestellt, eine Matrix 323 von Schreibstrahlen unter Verwendung eines Polygonspiegels 305 und einer F-Theta-Linse 306 auf die unterschiedlichen Teilbereiche 311 abgelenkt werden. Alternativ können K (z.B. K = 25) Modulations-Matrizen 303 zur Erzeugung von K separaten Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrizen 323 in Druckbreite kaskadiert werden, um simultan die K Teilbereiche 311 des Fotoleiters 101 zu belichten. So kann auf eine Ablenkung einer einzelnen Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 verzichtet werden. Des Weiteren kann durch Verwendung von K nebeneinander angeordneten Modulations-Matrizen 303 die Druckbreite eines Drucksystems 10 in einfacher Weise durch Anpassung der Anzahl K von Modulations-Matrizen 303 angepasst werden.
Die Elektrofotografiestation 100 kann einen Expander 307 umfassen, der eingerichtet ist, einen Abbildungsbereich der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 zu erhöhen. Beispielsweise können die N×M Strahlen der von der Modulations-Matrix 303 generierten Strahlen-Matrix 323 eine erste Fläche abdecken (H₁ Zoll quer zur Transportrichtung 20`` und V₁ Zoll in Transportrichtung 20``). Der Expander 307 kann eingerichtet sein, die Strahlen-Matrix 323 auf eine zweite Fläche aufzuweiten (H₂ Zoll quer zur Transportrichtung 20`` und V₂ Zoll in Transportrichtung 20``). Dabei kann H₂ = 2·H₁ und V₂ = 2·V₁ sein. Durch die Verwendung eines Expanders 307 kann die Auflösung des Drucksystems 10 angepasst werden. Beispielsweise kann eine Modulations-Matrix 303 mit einer Auflösung von 2400dpi dazu verwendet werden, Teilbereiche 311 des Fotoleiters 101 mit einer Auflösung von 1200dpi zu belichten. Falls zu einem späteren Zeitpunkt eine höhere Auflösung erforderlich wird, kann durch Anpassung des Vergrößerungs-Verhältnisses H₂/H₁ und/oder V₂/ V₁ des Expanders 307 bzw. durch Herausnehmen des Expanders 307 die Auflösung des Drucksystems 100 in effizienter Weise angepasst werden.
In diesem Dokument wird somit eine Elektrofotografiestation 100 für einen Digitaldrucker 10 beschrieben. Die Elektrofotografiestation 100 umfasst einen Bildträger 101 (insbesondere einen Fotoleiter), der derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger 101 durch Belichtung ein latentes Ladungsbild (insbesondere ein latentes elektrisches Ladungsbild) eines zu druckenden Druckbildes 20` erzeugt werden kann. Das latente Ladungsbild kann dann in einer Entwicklerstation 110 mit (elektrisch geladenem) Toner eingefärbt werden, um das Druckbild 20` zu erzeugen. Insbesondere kann das eingefärbte Bild (direkt oder indirekt) auf einen Aufzeichnungsträger 20 übertragen werden, um das dem latenten Bild entsprechende Druckbild 20` auf dem Aufzeichnungsträger 20 zu erzeugen. Der Bildträger 101 kann insbesondere einen Fotoleiter umfassen und insbesondere als Fotoleiterwalze oder Fotoleiterband ausgebildet sein.
Die Elektrofotografiestation 100 umfasst eine Matrix-Lichtquelle 301, 302, die eingerichtet ist, eine Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 mit N×M Lichtstrahlen (insbesondere Laserstrahlen) zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten 332 und M Zeilen 331 des latenten Ladungsbildes zu erzeugen. Die N×M Lichtstrahlen weisen bevorzugt eine substantiell gleiche bzw. verbleichbare Güte auf. Dabei sind N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0. Die Spalten 332 verlaufen dabei typischerweise in Transportrichtung 20`` und die Zeilen 331 verlaufen typischerweise quer zu der Transportrichtung 20``. Die N×M Lichtstrahlen der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 können jeweils zeitlich durchgängige Lichtstrahlen mit zeitlich konstanter Amplitude sein.
Für eine effiziente Erzeugung der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 kann die Matrix-Lichtquelle 301, 302 eine (einzige) Lichtquelle 301 (z.B. einen Laser) umfassen, die eingerichtet ist, einen (einzigen) Ursprungs-Lichtstrahl 321 (z.B. einen Laserstrahl) zu erzeugen. Des Weiteren können (passive) Strahlenerzeugungsmittel 302 bereitgestellt werden (z.B. ein DOE, Diffractive Optical Element, oder ein Hologramm), die eingerichtet sind, den Ursprungs-Lichtstrahl 321 in die Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 (aus substantiell identischen bzw. quasiidentischen Teilstrahlen) aufzuspalten. So können in effizienter und präziser Weise N×M Lichtstrahlen mit konstanter und gleichmäßiger Amplitude bzw. Intensität erzeugt werden. Als Strahlenerzeugungsmittel 302 eignen sich prinzipiell alle Elemente, die in der Lage sind, aus einem Laserstrahl 321 entsprechender Güte eine Matrix von Einzelstrahlen vergleichbarer Güte zu erzeugen, ohne dass der Ursprungs-Lichtstrahl 21 schrittweise durch Strahlenteiler aufgespalten wird.
Die Elektrofotografiestation 100 umfasst weiter eine Modulations-Matrix 303 mit N×M Modulationselementen 304 für die N×M Lichtstrahlen. Dabei kann jedes Modulationselement 304 der N×M Modulationselemente 304 einzeln angesteuert werden, um einen entsprechenden Lichtstrahl der N×M Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bildpunkt des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger 101 zu richten. Ein Modulationselement 304 kann insbesondere eingerichtet sein, einen entsprechenden Lichtstrahl der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 derart anzupassen, dass der Lichtstrahl moduliert wird, so dass sich die Amplitude und/oder Intensität des Lichtstrahls, der auf dem entsprechenden Bildpunkt auf dem Bildträger 101 auftrifft, mit der Zeit variiert. Insbesondere kann der Lichtstrahl derart angepasst bzw. moduliert werden, dass der Lichtstrahl zur Belichtung eines Bildpunktes nur für eine bestimmte, begrenzte Zeitdauer (der Belichtungsdauer) auf den Bildpunkt trifft.
Die Modulation eines Lichtstrahls kann, wie in 3a dargestellt, durch Umlenkung des Lichtstrahls mittels eines Reflektionselements bzw. Spiegels erfolgen. Mit anderen Worten, ein Modulationselement 304 kann einen beweglichen Spiegel umfassen, der zeitweise ausgerichtet werden kann, um den Lichtstrahl auf einen Bildpunkt auf dem Bildträger 101 zu lenken und der andererseits ausgerichtet werden kann, um den Lichtstrahl derart umzulenken, dass der Lichtstrahl nicht auf den Bildträger 101 trifft. Somit kann durch einen Spiegel bewirkt werden, dass ein Lichtstrahl der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 für eine bestimmte Zeitdauer auf einen Bildpunkt gelenkt wird, um den Bildpunkt zu belichten. Die Verwendung von Spiegeln (insbesondere von DMDs) ist vorteilhaft, da durch die Spiegel die Lichtstrahlen substantiell ohne Dämpfung moduliert werden können.
Alternativ kann die Modulation durch ein selektives Blockieren bzw. Durchlassen eines Lichtstrahls erfolgen. Beispielsweise kann ein Modulationselement 304 einen Filter (z.B. einen Flüssigkristall-basierten Filter) umfassen, der eingerichtet ist, einen Lichtstrahl zu blockieren, zu dämpfen und/oder durchzulassen. So kann beispielsweise ein Lichtstrahl der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 für eine bestimmte Dauer durch ein Filter-basiertes Modulationselement 304 durchgelassen werden, um einen entsprechenden Bildpunkt für die Zeitdauer zu belichten. Transmissionsfilter-basierte Modulationselemente 304 sind vorteilhaft, da sie komplexe Modulationen von Lichtstrahlen (z.B. Lichtstrahlen mit bestimmten zeitlichen Intensitätsverläufen) ermöglichen.
Die Elektrofotografiestation 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 308 (z.B. als Teil des Controllers 60), die eingerichtet ist, die Modulations-Matrix 303 in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild 20` anzusteuern, um aus der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren. Die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 weist dabei N×M Lichtstrahlen auf, die zumindest teilweise eine zeitlich modulierte Amplitude bzw. Intensität aufweisen, wobei die zeitlich modulierte Amplitude bzw. Intensität der Lichtstrahlen von den Druckdaten abhängt.
Es wird somit eine Elektrofotografiestation 100 für einen Digitaldrucker 10 beschrieben, bei der durch selektives, Druckdaten-abhängiges Modulieren der Lichtstrahlen einer Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 zeitgleich N×M Bildpunkte auf einem Bildträger 101 belichtet werden. So wird in effizienter Weise durch entsprechende Abbildung und Kaskadierung der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 die Anpassung der Bildpunkt-Auflösung, der Druckgeschwindigkeit und/oder der Druckbreite eines Digitaldruckers 10 ermöglicht.
Die Druckdaten für einen ersten Bildpunkt der N×M Bildpunkte des latenten Ladungsbildes können eine Belichtungsdauer anzeigen (z.B. implizit über den Grauwert des entsprechenden Bildpunktes des zu druckenden Druckbildes 20`). Ein entsprechendes erstes Modulationselement 304 der N×M Modulationselemente 304 kann dann derart angesteuert werden, dass ein entsprechender erster Lichtstrahl der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 (nur) für die Belichtungsdauer auf den Bildträger 101 gerichtet wird. Dies kann in entsprechender Weise für alle Bildpunkte des Blocks bzw. des Frames von N×M Bildpunkten erfolgen.
Für die Belichtung eines Blocks von N×M Bildpunkten kann die Gesamtzeitdauer T zur Verfügung stehen, wobei die verfügbare Gesamtzeitdauer T typischerweise von der Druckgeschwindigkeit des Drucksystems 10 abhängt und mit steigender Druckgeschwindigkeit sinkt. Die individuelle Belichtungsdauer eines Bildpunktes kann dann zwischen 0 und T variiert werden, wobei bei einer Belichtungsdauer von 0 keine Belichtung (z.B. für einen minimalen Grauwert) und bei einer Belichtungsdauer von T eine maximale Belichtung (z.B. für einen maximalen Grauwert) erfolgt. Die Druckdaten für einen Bildpunkt können die Belichtungsdauer zwischen 0 und T anzeigen, und das Modulationselement 304 für diesen Bildpunkt kann den entsprechenden Lichtstrahl der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 derart modulieren bzw. anpassen, dass der entsprechende Lichtstrahl der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 nur für die in den Druckdaten angezeigte Belichtungsdauer zwischen 0 und T auf den Bildträger 101 trifft, um den Bildpunkt zu belichten.
Die Anzahl M von Zeilen kann größer als 1 sein, d.h. es können zeitgleich mehrere Zeilen eines latenten Ladungsbildes belichtet werden. So können insbesondere die Druckgeschwindigkeit eines Drucksystems 100 und/oder die Bildpunkt-Auflösung in Transportrichtung 20`` in effizienter Weise erhöht werden. Typischerweise ist die Anzahl von zeitgleich belichteten Punkten N×M >> 1, insbesondere N×M > 10⁴ bis 10⁶. Eine derart hohe Anzahl von zeitgleich belichteten Bildpunkten kann insbesondere durch die Verwendung eines DOEs als Strahlenerzeugungsmittel 302 und durch die Verwendung eines DMDs als Modulations-Matrix 303 erreicht werden.
Wie bereits oben dargelegt können die Oberfläche des Bildträgers 101 und die Modulations-Matrix 303 relativ zueinander in Transportrichtung 20`` bewegt werden, um sequentiell Zeilen 331 (bzw. Gruppen von M Zeilen 331) des latenten Ladungsbildes auf der Oberfläche des Bildträgers 101 zu erzeugen. Insbesondere kann dabei die Oberfläche des Bildträgers 101 bewegt werden, während die Modulations-Matrix 303 an einer festen Position in der Elektrofotografiestation 100 angeordnet ist.
Der Bildträger 101 kann mehrere (insbesondere K, mit K > 1) unterschiedliche Teilbereiche 311 quer zu der Transportrichtung 20`` aufweisen. Des Weiteren können die Druckdaten unterschiedliche Teil-Druckdatensätze für die Bildpunkte in den unterschiedlichen Teilbereichen 311 umfassen. Die einzelnen Teilbereiche 311 können jeweils N Spalten 332 des latenten Ladungsbildes umfassen. Die gesamte Breite des latenten Ladungsbildes (quer zu der Transportrichtung 20``) kann dann K·N Spalten 332 umfassen. Mit anderen Worten, die K Teilbereiche 311 können nahtlos seitlich aneinander gereiht sein, um die gesamte Druckbreite des Drucksystems 10 abzudecken.
Eine Elektrofotografiestation 100 kann eine Scanvorrichtung 305, insbesondere einen drehbar gelagerten Polygonspiegel, umfassen, die eingerichtet ist, die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 sequentiell auf jeweils einen der unterschiedlichen Teilbereiche 311 zu lenken. Des Weiteren kann die Steuereinheit 308 eingerichtet sein, die Modulations-Matrix 303 anzusteuern, um auf Basis der Teil-Druckdatensätze sequentiell unterschiedliche Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen 323 für die unterschiedlichen Teilbereiche 311 zu generieren. Dabei werden die unterschiedlichen Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen 323 typischerweise in Synchronisation mit der Scanvorrichtung 305 erzeugt, um in präziser Weise die Bildpunkte in den unterschiedlichen Teilbereichen 311 zu belichten. Die Verwendung einer Scanvorrichtung 305 ermöglicht es, anhand einer einzigen Modulations-Matrix 303 mehrere in Transportrichtung 20`` nebeneinander liegende Teilbereiche 311 zu belichten. Mit anderen Worten, die Verwendung einer Scanvorrichtung 305 ermöglicht es, in effizienter Weise durch Anpassung der Scanvorrichtung 305 die Druckbreite eines Drucksystems 10 anzupassen.
Benachbarte Lichtstrahlen einer Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 weisen direkt am Ausgang einer Modulations-Matrix 303 typischerweise einen homogenen Abstand zueinander auf. Insbesondere sind die N×M Lichtstrahlen typischerweise gleichmäßig innerhalb einer Strahlen-Matrix 323 verteilt. Die Elektrofotografiestation 100 kann eine F-Theta Linse 306 umfassen, die eingerichtet ist, die unterschiedlichen Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrizen 323 derart umzulenken, dass für jeden der unterschiedlichen Teilbereiche 311 die benachbarten Lichtstrahlen einer entsprechenden Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 an einem Ausgang der F-Theta Linse 306 einen homogenen Abstand (entsprechend der Bildpunkt-Auflösung) zueinander aufweisen (d.h. gleichmäßig verteilt sind). So wird eine präzise Projektion der unterschiedlichen Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrizen 323 auf unterschiedliche Teilbereiche 311 ermöglicht.
Der Bildträger 101 kann somit K in Transportrichtung 20`` nebeneinander liegende Teilbereiche 311 umfassen, in denen sequentiell ausgehend von einem ersten Teilbereich 311 bis zu einem K-ten Teilbereich 311 Blöcke von N×M Bildpunkten durch unterschiedliche Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen 323 belichtet werden. Dabei werden die Bildpunkte eines Blockes von N×M Bildpunkten zeitgleich belichtet. Die Steuereinheit 308 kann eingerichtet sein, die Modulations-Matrix 303 derart in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Bildträgers 101 anzusteuern, dass sich in jedem der K Teilbereiche 311 aufeinanderfolgende Blöcke von N×M Bildpunkten nahtlos aneinander reihen. So kann ein qualitativ hochwertiges latentes Ladungsbild erzeugt werden.
Die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 kann direkt am Ausgang der Modulations-Matrix 303 eine erste Fläche abdecken. Die Elektrofotografiestation 100 kann zwischen dem Ausgang der Modulations-Matrix 303 und dem Bildträger 101 Optik 307 zur Anpassung der Bildpunkt-Auflösung umfassen (z.B. den in 3a dargestellten Expander), die eingerichtet ist, die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 derart zu vergrößern oder zu verkleinern, dass die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 an einem Ausgang der Optik 307 zur Anpassung der Bildpunkt-Auflösung eine zweite Fläche abdeckt, die größer oder kleiner als die erste Fläche ist. So kann in effizienter Weise die Bildpunkt-Auflösung des Drucksystems 10 angepasst werden.
Die Elektrofotografiestation 100 kann mehrere Modulations-Matrizen 303 umfassen, die eingerichtet sind, die Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrizen 323 für unterschiedliche Gruppen der K Teilbereiche 311 zu generieren. Beispielsweise kann die Elektrofotografiestation 100 2 bis K Modulations-Matrizen 303 umfassen. Insbesondere kann die Elektrofotografiestation 100 K Modulations-Matrizen 303 für die K Teilbereiche 311 umfassen. Durch die Bereitstellung von mehreren Modulations-Matrizen 303 können die Anforderungen an die Scanvorrichtung 305 (insbesondere an den Polygonspiegel) reduziert werden. Ggf. kann so vollständig auf eine Scanvorrichtung 305 verzichtet werden.
Die Ursprungs-Strahlen-Matrizen 322 für die unterschiedlichen Modulations-Matrizen 303 können durch separate Strahlenquellen 301 oder durch eine gemeinsame Strahlenquelle 301 generiert werden (durch ein entsprechend ausgebildetes Strahlenerzeugungsmittel 302). Letzeres hat den Vorteil, dass alle Strahlen prinzipiell die gleichen Strahleigenschaften aufweisen, und dadurch eine homogene Belichtung des latenten Ladungsbildes ermöglicht wird.
Mit anderen Worten, die Elektrofotografiestation 100 kann K Matrix-Lichtquellen 301, 302 zur Erzeugung von K Ursprungs-Strahlen-Matrizen 322 sowie K Modulations-Matrizen 303 umfassen. Dabei können die Strahlenerzeugungsmittel 302 insbesondere erste Teil-Strahlenerzeugungsmittel 302 umfassen, die eingerichtet sind, den Ursprungs-Lichtstrahl 321 in die K Teil-Ursprungs-Lichtstrahlen 321 aufzuspalten. Des Weiteren können die Strahlenerzeugungsmittel 302 K zweite Teil-Strahlenerzeugungsmittel 302 umfassen, die eingerichtet sind, jeweils einen Teil-Ursprungs-Lichtstrahl 321 in eine Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 aufzuspalten. Es können somit auf Basis des Lichtstrahls einer Lichtquelle 301 K Ursprungs-Strahlen-Matrizen 322 erzeugt werden, was eine homogene Güte der Lichtstrahlen ermöglicht.
Die Steuereinheit 308 kann eingerichtet sein, die K Modulations-Matrizen 303 in Abhängigkeit von den Druckdaten für die K unterschiedlichen Teilbereiche 311 anzusteuern, um aus den K Ursprungs-Strahlen-Matrizen 322 K Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen 323 zur Belichtung von jeweils N×M Bildpunkten in den K unterschiedlichen Teilbereichen 311 zu generieren. Somit können zeitlich die Bildpunkte von K Teilbereichen 311 generiert werden.
Die Strahlenerzeugungsmittel 302 (insbesondere ein DOE) können eingerichtet sein, die Strahlform eines Lichtstrahls hinsichtlich seiner Intensitätsverteilung anzupassen. Dies kann dazu genutzt werden, um eine optimal Belichtung der Einzelbildpunkte zu erzeugen (z.B. hinsichtlich der Punktüberlappung in den Diagonalen des Druckbildes 20`). Wird ein Laserstrahl homogen auf die Fläche eines Modulationselements 304 abgebildet, so kann die Geometrie bzw. Fläche des Modulationselements 304 dazu verwendet werden, die Fläche bzw. den Querschnitt eines Lichtstrahls zu definieren bzw. anzupassen. Alternativ oder ergänzend können die Strahlenerzeugungsmittel 302 eingerichtet sein, einen Lichtstrahl der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 anzupassen, um die Intensität eines entsprechenden Bildpunktes nach Kontur und/oder Verteilung anzupassen. Alternativ oder ergänzend kann die Matrix-Lichtquelle 301, 302 eingerichtet sein, eine Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 bzw. einen Ursprungs-Lichtstrahl 321 zu erzeugen, die bzw. der die Modulations-Matrix 303 vollständig und homogen ausleuchtet, so dass eine Kontur der einzelnen Modulationselemente 304 eine Form (des Querschnitts) der Lichtstrahlen in der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 definiert. Beispielsweise können so durch ein Modulationselement 304 und/oder durch die Strahlenerzeugungsmittel 302 quadratische Lichtstrahlen zur Realisierung von quadratischen Bildpunkten generiert werden, wodurch z.B. eine lückenlose Flächenüberdeckung (für Volltöne) vereinfacht wird.
Ein Modulationselement 304 einer Modulations-Matrix 303 kann somit eingerichtet sein, einen Querschnitt eines Lichtstrahls anzupassen, um eine Form eines entsprechenden Bildpunktes anzupassen. Insbesondere kann durch ein Modulationselement 304 ein Lichtstrahl derart verändert werden, dass sich der Querschnitt eines Lichtstrahls in der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix 323 von dem Querschnitt des entsprechenden Lichtstrahls in der Ursprungs-Strahlen-Matrix 323 unterscheidet. Typischerweise können alle Modulationselemente 304 einer Modulations-Matrix 303 eingerichtet sein, den Querschnitt der entsprechenden Lichtstrahlen anzupassen. Dabei können insbesondere rechteckige Querschnitt für rechteckige Bildpunkte erzeugt werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhalten Verfahrens 400 zur Belichtung eines Bildträgers 101 eines elektrofotografischen Digitaldruckers 10. Das Verfahren 400 umfasst das Erzeugen 401 einer Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 mit N×M Lichtstrahlen zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten 332 und M Zeilen 331 eines latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger 101, wobei N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0 sind (typischerweise N, M > 100 oder 1000). Das latente Ladungsbild ist ausgebildet, um zur Erzeugung eines Druckbildes 20` mit Toner eingefärbt zu werden.
Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Ansteuern 402 einer Modulations-Matrix 303 mit N×M Modulationselementen 304 für die N×M Lichtstrahlen in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild 20`, um durch selektives Anpassen bzw. Modulieren der N×M Lichtstrahlen der Ursprungs-Strahlen-Matrix 322 eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix 323 zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren.
Das Verfahren 400 kann weiter umfassen, das Anpassen 403 einer örtlichen Auflösung der N×M Lichtstrahlen durch Verwendung eines Expanders 307. Des Weiteren kann das Verfahren 400 umfassen, das Vergrößern 404 der Schreibbreite von N Bildpunkten auf K·N Bildpunkten. Die Schreibreite kann durch Ablenkung (mittels einer Scanvorrichtung 305) und/oder durch Kaskadierung von mehreren Modulations-Matrizen 303 erfolgen.
Durch das Schreiben von zwei-dimensionalen Blöcken bzw. Frames mit N×M Bildpunkten kann die Zeilenfrequenz von Lichtstrahlen reduziert werden. Durch eine Reduzierung der Scangeschwindigkeit können die Anforderungen an ein elektromechanisches Scansystem 305 (z.B. an einen Polygonspiegel) reduziert und die Positioniergenauigkeit des Scansystems 305 erhöht werden. Bei Verwendung von mehreren nebeneinander angeordneten Modulations-Matrizen 303 kann ggf. die gesamte Druckbreite durch unterschiedliche Modulations-Matrizen 303 abgedeckt werden, so dass auf eine mechanische Scanvorrichtung 305 verzichtet werden kann. Durch DOEs oder Hologramme als Strahlenerzeugungsmittel 302 können in effizienter Weise Strahlen-Matrizen 322 mit homogener Qualität generiert werden, was die Erzeugung von gleichmäßig belichteten Bildpunkten ermöglicht.
Bezugszeichenliste

10: Digitaldrucker
11, 11a–11d: Druckwerk (Vorderseite)
12, 12a–12d: Druckwerk (Rückseite)
20: Aufzeichnungsträger
20': Druckbild (Toner)
20": Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers
21: Rolle (Eingabe)
22: Abwickler
23: Konditionierwerk
24: Wendeeinheit
25: Registereinheit
26: Zugwerk
27: Aufwickler
28: Rolle (Ausgabe)
30: Fixiereinheit
40: Klimatisierungsmodul
50: Energieversorgung
60: Controller
70: Flüssigkeitsmanagement
71: Flüssigkeitssteuereinheit
72: Vorratsbehälter
100: Elektrofotografiestation
101: Bildträger (Fotoleiter, Fotoleiterwalze)
102: Löschlicht
103: Reinigungseinrichtung (Fotoleiter)
104: Rakel (Fotoleiter)
105: Sammelbehälter (Fotoleiter)
106: Aufladevorrichtung (Korotron)
106': Draht
106": Schirm
107: Zuluftkanal (Belüftung)
108: Abluftkanal (Entlüftung)
109: Zeichengenerator
110: Entwicklerstation
111: Entwicklerwalze
112: Vorratskammer
112': Flüssigkeitszufuhr
113: Vorkammer
114: Elektrodensegment
115: Dosierwalze (Entwicklerwalze)
116: Rakel (Dosierwalze)
117: Reinigungswalze (Entwicklerwalze)
118: Rakel (Reinigungswalze der Entwicklerwalze)
119: Sammelbehälter (Flüssigentwickler)
119': Flüssigkeitsabfuhr
120: Transferstation
121: Transferwalze
122: Reinigungseinheit
123: Reinigungsbürste
123': Reinigungsflüssigkeitszufuhr
124: Reinigungswalze
124': Reinigungsflüssigkeitsabfuhr
125: Rakel
126: Gegendruckwalze
127: Reinigungseinheit (Gegendruckwalze)
128: Sammelbehälter (Gegendruckwalze)
128': Flüssigkeitsabfuhr
129: Ladeeinheit (Korotron an Transferwalze)
301: Lichtquelle
302: Strahlenerzeugungsmittel (z.B. Diffraktives Optisches Element, DOE)
303: Modulations-Matrix
304: Modulationselement (z.B. Digital Mirror Device, DMD)
305: Scanvorrichtung (Polygonspiegel)
306: F-Theta Linse
307: Optik zur Anpassung der Auflösung
308: Steuereinheit
311: Teilbereich des Bildträgers
321: Ursprungs-Lichtstrahl
322: Strahlen-Matrix
323: Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix
332: Spalte
331: Zeile
400: Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes
401, 402: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013201549 B3 [0014, 0018]
JP 2014/149526 A [0014, 0018]
US 2014/0212632 A1 [0014, 0018]

Claims

Elektrofotografiestation für einen Digitaldrucker (10), wobei die Elektrofotografiestation (100) umfasst, – einen Bildträger (101), der derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger (101) durch Belichtung ein latentes Ladungsbild eines zu druckenden Druckbildes (20`) erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um das Druckbild (20`) zu erzeugen; – eine Matrix-Lichtquelle (301, 302), die eingerichtet ist, eine Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) mit N×M Lichtstrahlen zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten (332) und M Zeilen (331) des latenten Ladungsbildes zu erzeugen; wobei N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0 sind; – eine Modulations-Matrix (303) mit N×M Modulationselementen (304) für die N×M Lichtstrahlen; wobei jedes Modulationselement (304) der N×M Modulationselemente (304) einzeln angesteuert werden kann, um einen entsprechenden Lichtstrahl der N×M Lichtstrahlen auf einen entsprechenden Bildpunkt des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger (101) zu richten; und – eine Steuereinheit (308), die eingerichtet ist, die Modulations-Matrix (303) in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild (20`) anzusteuern, um aus der Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren.
Elektrofotografiestation gemäß Anspruch 1, wobei – die Druckdaten für einen ersten Bildpunkt der N×M Bildpunkte eine Belichtungsdauer anzeigen; und – ein entsprechendes erstes Modulationselement (304) der N×M Modulationselemente (304) derart angesteuert wird, dass ein entsprechender erster Lichtstrahl der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix (323) für die Belichtungsdauer auf den Bildträger (101) gerichtet wird.
Elektrofotografiestation gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei M > 1.
Elektrofotografiestation gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Matrix-Lichtquelle (301, 302) umfasst, – eine Lichtquelle (301), die eingerichtet ist, einen Ursprungs-Lichtstrahl (321) zu erzeugen; und – Strahlenerzeugungsmittel (302), die eingerichtet sind, den Ursprungs-Lichtstrahl (321) in die Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) aufzuspalten.
Elektrofotografiestation gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Oberfläche des Bildträgers (101) und die Modulations-Matrix (303) relativ zueinander in einer Transportrichtung (20``) bewegt werden, um sequentiell Zeilen (331) des latenten Ladungsbildes auf der Oberfläche des Bildträgers (101) zu erzeugen.
Elektrofotografiestation gemäß Anspruch 5, wobei – der Bildträger (101) mehrere unterschiedliche Teilbereiche (311) quer zu der Transportrichtung (20``) umfasst; – die Druckdaten unterschiedliche Teil-Druckdatensätze für die Bildpunkte in den unterschiedlichen Teilbereichen (311) umfassen; – die Elektrofotografiestation (100) eine Scanvorrichtung (305), insbesondere einen drehbar gelagerten Polygonspiegel, umfasst, die eingerichtet ist, die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) sequentiell auf jeweils einen der unterschiedlichen Teilbereiche (311) zu lenken; und – die Steuereinheit (308) eingerichtet ist, die Modulations-Matrix (303) anzusteuern, um auf Basis der Teil-Druckdatensätze sequentiell unterschiedliche Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen (323) für die unterschiedlichen Teilbereiche (311) zu generieren.
Elektrofotografiestation gemäß Anspruch 6, wobei – benachbarte Lichtstrahlen einer Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix (323) an einem Ausgang der Modulations-Matrix (303) einen homogenen Abstand zueinander aufweisen; – die Elektrofotografiestation (100) eine F-Theta Linse (306) umfasst, die eingerichtet ist, die unterschiedlichen Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrizen (323) derart umzulenken, dass für jeden der unterschiedlichen Teilbereiche (311) die benachbarten Lichtstrahlen einer entsprechenden Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix (323) an einem Ausgang der F-Theta Linse (306) einen homogenen Abstand zueinander aufweisen.
Elektrofotografiestation gemäß Anspruch 5, wobei – der Bildträger (101) K unterschiedliche Teilbereiche (311) quer zu der Transportrichtung (20``) umfasst, mit K > 1; – die Druckdaten unterschiedliche Teil-Druckdatensätze für die Bildpunkte in den K unterschiedlichen Teilbereichen (311) umfassen; – die Elektrofotografiestation (100) K Matrix-Lichtquellen (301, 302) zur Erzeugung von K Ursprungs-Strahlen-Matrizen (322) und K Modulations-Matrizen (303) umfasst; und – die Steuereinheit (308) eingerichtet ist, die K Modulations-Matrizen (303) in Abhängigkeit von den Druckdaten für die K unterschiedlichen Teilbereiche (311) anzusteuern, um aus den K Ursprungs-Strahlen-Matrizen (322) K Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrizen (323) zur Belichtung von jeweils N×M Bildpunkten in den K unterschiedlichen Teilbereichen (311) zu generieren.
Elektrofotografiestation gemäß Anspruch 8 mit Rückbezug auf Anspruch 4, wobei die Strahlenerzeugungsmittel (302) – erste Teil-Strahlenerzeugungsmittel (302) umfasst, die eingerichtet sind, den Ursprungs-Lichtstrahl (321) in die K Teil-Ursprungs-Lichtstrahlen (321) aufzuspalten; und – K zweite Teil-Strahlenerzeugungsmittel (302) umfasst, die eingerichtet sind, jeweils einen Teil-Ursprungs-Lichtstrahl (321) in eine Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) aufzuspalten.
Elektrofotografiestation gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Matrix-Lichtquelle (301, 302) eingerichtet ist, eine Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) zu erzeugen, die die Modulations-Matrix (303) vollständig und homogen ausleuchtet, so dass eine Kontur der einzelnen Modulationselemente (304) eine Form der Lichtstrahlen in der Druckdaten-abhängigen Strahlen-Matrix (323) definiert.
Elektrofotografiestation gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) an einem Ausgang der Modulations-Matrix (303) eine erste Fläche abdeckt; – die Elektrofotografiestation (100) zwischen dem Ausgang der Modulations-Matrix (303) und dem Bildträger (101) Optik (307) zur Anpassung der Bildpunkt-Auflösung umfasst, die eingerichtet ist, die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) derart zu vergrößern oder zu verkleinern, dass die Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) an einem Ausgang der Optik (307) zur Anpassung der Bildpunkt-Auflösung eine zweite Fläche abdeckt, die größer oder kleiner als die erste Fläche ist.
Verfahren zur Belichtung eines Bildträgers (101) eines elektrofotografischen Digitaldruckers (10), wobei das Verfahren (400) umfasst, – Erzeugen (401) einer Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) mit N×M Lichtstrahlen zur Belichtung von N×M Bildpunkten in N Spalten (332) und M Zeilen (331) eines latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger (101); wobei N und M natürliche Zahlen mit N > 1 und M > 0 sind; wobei das latente Ladungsbild ausgebildet ist, um zur Erzeugung eines Druckbildes (20`) mit Toner eingefärbt zu werden; und – Ansteuern (402) einer Modulations-Matrix (303) mit N×M Modulationselementen (304) für die N×M Lichtstrahlen in Abhängigkeit von Druckdaten für das Druckbild (20`), um durch selektives Anpassen der N×M Lichtstrahlen der Ursprungs-Strahlen-Matrix (322) eine Druckdaten-abhängige Strahlen-Matrix (323) zur Belichtung der N×M Bildpunkte zu generieren.