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. The invention relates to a digital printer for printing a recording medium. In particular, the invention relates to an apparatus and a method for generating a latent charge image on an image carrier.
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. In toner-based digital printers, particularly an electrographic printer, a latent image of an image carrier is toned with toner (e.g., liquid toner or dry toner). The resulting toner image is transferred directly from the image carrier or indirectly via a transfer station to a recording medium.
Ein Digitaldrucker kann mit unterschiedlichen Druck- bzw. Transportgeschwindigkeiten betrieben werden. Insbesondere kann zu Beginn eines Druckprozesses die Transportgeschwindigkeit eines Aufzeichnungsträgers kontinuierlich bis zu einer maximalen Transportgeschwindigkeit erhöht und/oder am Ende eines Druckprozesses kontinuierlich reduziert werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren und eine Elektrofotografiestation bereitzustellen, durch die auch bei unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten ein gleichmäßig hohe Druckqualität ermöglicht wird. A digital printer can be operated with different printing or transport speeds. In particular, at the beginning of a printing process, the transport speed of a recording medium can be increased continuously up to a maximum transport speed and / or continuously reduced at the end of a printing process. The present document deals with the technical problem of providing a method and an electrophotography station which enables a uniformly high print quality even at different transport speeds.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.
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 erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild zu erzeugen. Die Elektrofotografiestation umfasst weiter einen Zeichengenerator mit N Belichtungseinheiten, die eingerichtet sind, durch Erzeugen von N Lichtstrahlen entsprechende N Bildpunkte einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger zu belichten, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1. Eine Oberfläche des Bildträgers und der Zeichengenerator werden dabei relativ zueinander in einer Transportrichtung mit einer Transportgeschwindigkeit bewegt, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten auf der Oberfläche des Bildträgers zu belichten. Jede der N Belichtungseinheiten ist derart ausgelegt, dass für eine maximale Belichtungsdauer zur Belichtung eines Bildpunktes und bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit ein Überlappungsgrad von Bildpunkten direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. In one aspect, an electrophotography station for a digital printer is described. The electrophotography station comprises an image carrier which is designed so that a latent charge image can be produced on the image carrier by exposure, which can be colored with toner in order to produce a printed image. The electrophotography station further comprises a character generator having N exposure units arranged to expose N pixels corresponding to one line of the latent charge image on the image carrier by generating N light rays, where N is a natural number, where N> 1. A surface of the image carrier and the character generator are moved relative to each other in a transport direction at a transport speed to sequentially expose lines with N pixels on the surface of the image carrier. Each of the N exposure units is designed such that for a maximum exposure time for exposing a pixel and at a maximum possible transport speed, an overlap of pixels of immediately consecutive rows is equal to or less than a predefined overlap degree threshold.
Gemäß einem weiteren 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 erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild zu erzeugen. Die Elektrofotografiestation umfasst weiter einen Zeichengenerator mit N Belichtungseinheiten, die eingerichtet sind, durch Erzeugen von N Lichtstrahlen N Bildpunkte einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger zu belichten, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1. Dabei werden eine Oberfläche des Bildträgers und der Zeichengenerator relativ zueinander in einer Transportrichtung mit einer Transportgeschwindigkeit bewegt, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten auf der Oberfläche des Bildträgers zu belichten. In another aspect, an electrophotography station for a digital printer is described. The electrophotography station comprises an image carrier which is designed so that a latent charge image can be produced on the image carrier by exposure, which can be colored with toner in order to produce a printed image. The electrophotography station further comprises a character generator having N exposure units arranged to expose N pixels of a line of the latent charge image on the image carrier by generating N light rays, where N is a natural number, where N> 1. There, a surface of the image carrier and the character generator is moved relative to each other in a transport direction at a transport speed to sequentially expose lines of N pixels on the surface of the image carrier.
Die N Belichtungseinheiten weisen unterschiedliche Kennlinien auf, die jeweils eine Lichtintensität des von der entsprechenden Belichtungseinheit erzeugten Lichtstrahls als Funktion einer Steuergröße anzeigen. Die Elektrofotografiestation umfasst eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Steuergrößen für die N Belichtungseinheiten derart in Abhängigkeit von den Kennlinien anzupassen, dass die N Belichtungseinheiten Lichtstrahlen mit vordefinierten N Soll-Lichtintensitäten erzeugen. The N exposure units have different characteristics, each indicating a light intensity of the light beam generated by the corresponding exposure unit as a function of a control quantity. The electrophotography station includes a control unit configured to adjust the control quantities for the N exposure units in dependence on the characteristics such that the N exposure units generate light beams with predefined N target light intensities.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Belichtung eines Bildträgers eines elektrofotografischen Digitaldruckers beschrieben, wobei der Bildträger derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger durch Belichtung ein latentes Ladungsbild erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild zu erzeugen. Das Verfahren umfasst das Erzeugen von N Lichtstrahlen (insbesondere von N Lichtpulsen) zur Belichtung von N Bildpunkten einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger mittels eines Zeichengenerators, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1. Außerdem umfasst das Verfahren das Bewegen einer Oberfläche des Bildträgers und des Zeichengenerator relativ zueinander in einer Transportrichtung mit einer Transportgeschwindigkeit, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten auf der Oberfläche des Bildträgers zu belichten. Die N Lichtstrahlen (bzw. N Lichtpulse) werden dabei derart erzeugt, dass für eine maximale Belichtungsdauer (bzw. maximale Pulsdauer) zur Belichtung eines Bildpunktes und bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit ein Überlappungsgrad von Bildpunkten direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. According to a further aspect, a method for exposing an image carrier of an electrophotographic digital printer is described, wherein the image carrier is designed in such a way that a latent charge image can be produced on the image carrier by exposure, which can be colored with toner in order to produce a printed image. The method comprises generating N light beams (in particular N light pulses) for exposing N pixels of a line of the latent charge image on the image carrier by means of a character generator, where N is a natural number, where N> 1 Surface of the image carrier and the character generator relative to each other in a transport direction with a transport speed to sequentially expose lines with N pixels on the surface of the image carrier. The N light beams (or N light pulses) are generated in such a way that for a maximum exposure time (or maximum pulse duration) for exposure of a pixel and at a maximum possible transport speed, an overlap of pixels of directly consecutive rows equal to or smaller than a predefined Overlap degree threshold is.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen In the following, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to schematic drawings. Show
1 eine Ansicht eines Digitaldruckers bei einer beispielhaften Konfiguration des Digitaldruckers; 1 a view of a digital printer in an exemplary configuration of the digital printer;
2 einen schematischen Aufbau eines Druckwerkes des Digitaldruckers nach 1; 2 a schematic structure of a printing unit of the digital printer after 1 ;
3 beispielhafte Bildpunkt-Überlappungen bei unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten; 3 exemplary pixel overlaps at different transport speeds;
4 eine beispielhafte Kennlinie einer Belichtungseinheit für eine Bildpunkt; und 4 an exemplary characteristic of an exposure unit for a pixel; and
5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes auf einem Bildträger. 5 a flowchart of an exemplary method for generating a latent charge image on an image carrier.
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. According to 1 shows an exemplary digital printer 10 for printing a record carrier 20 one or more printing units 11a - 11d and 12a - 12d on, for example, each a toner image on the recording medium 20 print, and so a printed image 20 ' on the record carrier 20 produce. 1 shows a liquid toner based digital printer 10 , The aspects described in this document are analogously applicable to dry toner based printers.
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. As a record carrier 20 can - as shown - a web-shaped record carrier 20 from a roll 21 with the help of a developer 22 unwound and the first printing unit 11a (continuously) are supplied. In a fuser unit 30 becomes the print image 20 ' on the record carrier 20 fixed. Subsequently, the record carrier 20 on a roll 28 with the help of a rewinder 27 be wound up. Such a configuration is also referred to as a roll-to-roll printer. Alternatively, sheet or sheet-shaped recording media 20 through the digital printer 10 be printed. Details of the in 1 illustrated exemplary digital printer 10 are in the patent DE 10 2013 201 549 B3 as well as in the corresponding patent applications JP 2014/149526 A and US 2014/0212632 A1 described. These documents are incorporated herein by reference.
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. The basic structure of a printing unit 11 . 12 is in the 2 shown. This in 2 shown printing unit based on the electrophotographic principle, in which a photoelectric image carrier (in particular a photoconductor 101 ) is dyed with the aid of a liquid developer with charged toner particles and the resulting toner image on the recording medium 20 is transmitted. The printing unit 11 . 12 consists essentially of an electrophotography station 100 , a developer station 110 and a transfer station 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). Core of the electrophotography station 100 is a photoelectric image carrier having on its surface a photoelectric layer (a so-called photoconductor). The photoconductor is here as a roller (photoconductor roller 101 ) and has a hard surface. The photoconductor roller 101 turns on the various elements to create a print image 20 ' over (turn in the direction of the arrow).
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. The electrophotography station 100 includes a character generator 109 , which, depending on pressure data, a latent charge image on the photoconductor 101 generated. The latent charge image is passed through the developer station 110 dyed with (charged) toner particles to produce a colored image. The developer station 110 for this purpose has a rotating developer roller 111 put on a layer of liquid developer to the photoconductor 101 approach leads. The liquid developer comprises electrically charged toner particles in a toner carrier liquid, wherein the toner carrier liquid may comprise a mineral oil.
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. The inked image rotates with the photoconductor roller 111 to a first transfer point, where the inked image on a transfer roller 121 is substantially completely transferred and a toner image on the transfer roller 121 generated. The record carrier 20 runs in the transport direction 20 " between the transfer roller 121 and a counter pressure roller 126 therethrough. The contact area (Nip) represents a second transfer point in which the toner image is applied to the recording medium 20 is transmitted. The record carrier 20 may be made of paper, cardboard, cardboard, metal, plastic and / or other suitable and printable materials. More details about that in 2 illustrated exemplary printing unit 11 . 12 are in the patent DE 10 2013 201 549 B3 as well as in the corresponding patent applications JP 2014/149526 A and US 2014/0212632 A1 described.
Zur Anpassung der Lichtenergie eines Zeichengenerators 109 an wechselnde Erfordernisse innerhalb der Elektrofotografiestation 100 kann eine Anpassung der Leuchtdauer bzw. der Belichtungsdauer der einzelnen Belichtungseinheiten (z.B. LEDs) des Zeichengenerators 109 erfolgen. Insbesondere kann durch die individuelle Anpassung der Belichtungsdauer der einzelnen Belichtungseinheiten eine Kalibrierung erfolgen, um individuelle Unterschiede in der Lichtintensität der Belichtungseinheiten auszugleichen. Dies hat zur Folge, dass jede Belichtungseinheit eines Zeichengenerators 109 eine eigene Leuchtdauer besitzt, durch die ein Leuchtpunkt (d.h. ein belichteter Bildpunkt) je nach Druckgeschwindigkeit und bezogen auf die Transportrichtung 20`` des Bildträgers 101 in die Länge gezogen wird. Insbesondere können dabei die Belichtungseinheiten für die Belichtung von Bildpunkten einer bestimmten einheitlichen Graustufe unterschiedlich lange Belichtungsdauern aufweisen. For adapting the light energy of a character generator 109 to changing requirements within the electrophotography station 100 may be an adaptation of the duration of illumination or the exposure time of the individual exposure units (eg LEDs) of the character generator 109 respectively. In particular, by individually adjusting the exposure time of the individual exposure units, a calibration can be performed to compensate for individual differences in the light intensity of the exposure units. This has the consequence that each exposure unit of a character generator 109 has its own lighting duration, by a luminous point (ie an exposed pixel) depending on the printing speed and with respect to the transport direction 20`` of the picture carrier 101 is dragged out. In particular, the exposure units can be used have exposure durations of different lengths for the exposure of pixels of a certain uniform gray level.
Im Falle eines statischen (sich nicht bewegenden) Bildträgers 101 weist jeder Bildpunkt auf dem Bildträger 101 einen bestimmten Durchmesser entsprechend der Bildpunkt-Auflösung auf. Die mittlere Einschaltzeit TB einer Belichtungseinheit liegt bei maximaler Lichtintensität und maximaler Druckgeschwindigkeit vmax in der Größenordnung von ca. 80% der zum Schreiben einer Zeile verfügbaren Zeit T. Die restlichen 20% Zeitreserve können zumindest teilweise für die o.g. Kalibrierung der Leuchtdauer der einzelnen Belichtungseinheiten und/oder für Regelprozesse in Bezug auf Temperatureffekte im Zeichengenerator 101 und im Bildträger 101 vorgehalten werden. Als Folge daraus kann auch die Zeitreserve für das Schreiben einer Zeile zumindest für einzelne Belichtungseinheiten fast vollständig ausgenutzt werden, so dass ein oder mehrere Belichtungseinheiten zur Belichtung eines Bildpunktes mit maximaler Belichtung (d.h. mit maximaler bzw. minimaler Graustufe) die gesamte Zeit T benötigen, um die für die Belichtung erforderliche kumulierte Lichtenergie zu erzeugen. In the case of a static (non-moving) image carrier 101 points each pixel on the image carrier 101 a certain diameter according to the pixel resolution. The average switch-on time T B of an exposure unit is at maximum light intensity and maximum print speed v max in the order of about 80% of the time available for writing a line T. The remaining 20% time reserve can at least partially for the above calibration of the lighting duration of the individual exposure units and / or for rule processes relating to temperature effects in the character generator 101 and in the picture carrier 101 be kept. As a consequence, the time reserve for the writing of a line can be almost completely utilized, at least for individual exposure units, so that one or more exposure units for exposure of a pixel with maximum exposure (ie with maximum or minimum gray level) take the entire time T to generate the cumulative light energy required for the exposure.
Als Folge aus der Tatsache, dass eine Belichtungseinheit 80% bis 100% der zum Schreiben einer Zeile verfügbaren Zeit T eingeschaltet ist, um einen Bildpunkt auf dem Bildträger 101 zu erzeugen, verteilt sich die kumulierte Lichtenergie für den Bildpunkt bei einem sich bewegenden Bildträger 101 auf 1,6 bis zu 2 Zeilen (bei maximaler Druckgeschwindigkeit). Wird die Druckgeschwindigkeit reduziert, so wird entsprechend die Frequenz der geschriebenen Zeilen (d.h. der Zeilentakt) reduziert (und damit die Zeit T verlängert), um die zeitliche Auflösung an die örtliche Auflösung anzupassen. Andererseits bleibt die jeweilige Leuchtdauer einer Belichtungseinheit typischerweise unverändert (bei gleichbleibender Graustufe der Bildpunkte), da die erforderliche integrale Lichtenergie zur Belichtung eines Bildpunktes typischerweise bei Änderung des Zeilentakes nahezu unverändert bleibt. As a consequence of the fact that an exposure unit is switched on 80% to 100% of the time T available for writing a line to one pixel on the image carrier 101 to generate, the cumulative light energy for the pixel distributed in a moving image carrier 101 to 1.6 to 2 lines (at maximum print speed). If the print speed is reduced, the frequency of the written lines (ie the line clock) is correspondingly reduced (and thus the time T extended) in order to adapt the temporal resolution to the local resolution. On the other hand, the respective illumination duration of an exposure unit typically remains unchanged (with a constant gray level of the pixels), since the required integral light energy for exposing a pixel typically remains virtually unchanged when the line take is changed.
Folglich wächst bei Reduzierung der Druckgeschwindigkeit der zeitliche Abstand T zwischen zwei Zeilen und damit einhergehend reduziert sich generell der Überlapp bzw. ein Grad der Überlappung von Bildpunkten aufeinander folgender Einzelzeilen. Aufgrund der individuellen Leuchtdauer TB der einzelnen Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 ist die prozentuale Änderung des Grades der Überlappung bei Änderung der Druckgeschwindigkeit ebenfalls individuell und damit nicht gleichmäßig über die Druckbreite eines Digitaldruckers 10. As a result, when the printing speed is reduced, the time interval T between two lines increases, and concomitantly the overlap or a degree of overlapping of pixels of successive single lines is generally reduced. Due to the individual lighting duration T B of the individual exposure units of a character generator 109 For example, the percentage change in the degree of overlap as the print speed changes is also individual and therefore not uniform across the print width of a digital printer 10 ,
Insbesondere für gleichmäßig eingefärbte Rasterflächen, deren Helligkeit sich durch die Weißflächen zwischen den geschriebenen Bildpunkten oder Linien eines Druckbildes 20` definiert, ist der Grad der Überlappung zwischen benachbarten Bildpunkten typischerweise mitentscheidend für die Gleichmäßigkeit der Einfärbung. Aufgrund der individuellen Leuchtdauer TB der einzelnen Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 und der damit verbundenen Geschwindigkeits-abhängigen Änderung des Grads der Überlappung von Bildpunkten der unterschiedlichen Spalten eines Druckbildes 20` ist somit auch die Gleichmäßigkeit der Einfärbung einer Rasterfläche von der Druckgeschwindigkeit abhängig. In particular, for evenly colored grid surfaces whose brightness is due to the white areas between the written pixels or lines of a printed image 20` defined, the degree of overlap between adjacent pixels is typically critical to the uniformity of the coloration. Due to the individual lighting duration T B of the individual exposure units of a character generator 109 and the associated speed-dependent change in the degree of overlap of pixels of the different columns of a print image 20` Thus, the uniformity of the coloring of a grid surface is dependent on the printing speed.
Zur Erzeugung eines Bildpunktes mit einer bestimmten Graustufe kann ein Bildpunkt für eine bestimmte Belichtungsdauer TB bzw. mit einer bestimmten Gesamtenergie belichtet werden. Aus der Gesamtenergie ergibt sich (zusammen mit den Toleranzen der Abbildungsoptik) eine bestimmte Kontur eines statischen Bildpunktes. Dabei besteht ein inverser Zusammenhang zwischen der Breite eines Bildpunktes und der Länge des Bildpunktes in Transportrichtung 20``. Im Falle eines idealen Pixels mit Rechteckformat und mit homogener Lichtverteilung ergibt eine um den Faktor (1 + Δa) veränderte Pixelausdehnung in der Breite (bezogen auf die Transportrichtung 20``) eine um den Faktor (1 – Δa/(1 + Δa)) veränderte Länge, wenn die Gesamtenergie zur Belichtung des Bildpunktes gleichbleiben soll. To generate a pixel with a specific gray level, a pixel can be exposed for a specific exposure time T B or with a specific total energy. From the total energy results (together with the tolerances of the imaging optics) a particular contour of a static pixel. There is an inverse relationship between the width of a pixel and the length of the pixel in the transport direction 20`` , In the case of an ideal pixel with a rectangular format and with homogeneous light distribution, a pixel expansion which is changed by the factor (1 + Δa) in width (in relation to the transport direction 20`` ) a length changed by the factor (1 - Δa / (1 + Δa)) if the total energy for the exposure of the pixel is to remain the same.
Ein im statischen Fall quadratischer Bildpunkt wird aufgrund der endlichen Einschaltdauer auf der Oberfläche des Bildträgers 101 entsprechend der Druckgeschwindigkeit v im dynamischen Fall verzogen, und es ergibt sich über die effektive Pixellänge (in Transportrichtung 20``) eine Funktion der Lichtenergie, die an jeder Stelle dem Integral der an dieser Stelle eingestrahlten Lichtleistung bzw. Lichtintensität entspricht. Für eine Belichtungsdauer TB eines Bildpunktes, die dem zeitlichen Abstand T zweier aufeinander folgender Zeilen entspricht, ergibt sich für die Funktion der Lichtenergie eine Dreiecksfunktion, die mit kürzer werdender Belichtungsdauer TB in eine Trapezfunktion mit sich verbreiterndem, gleichhohen Plateau übergeht. Für gleiche integrale Energie bleibt dabei das Plateau auf dem Niveau der Spitze. Andererseits senkt sich das Plateau im Verhältnis der prozentualen Abnahme der Belichtungsdauer TB von einer maximalen Belichtungszeit Tmax. A square pixel in the static case becomes due to the finite duty cycle on the surface of the image carrier 101 in accordance with the printing speed v in the dynamic case warped, and it results over the effective pixel length (in the transport direction 20`` ) is a function of the light energy corresponding at each point to the integral of the light power or light intensity irradiated at this point. For an exposure time T B of a pixel which corresponds to the time interval T of two successive lines, the function of the light energy results in a triangular function which, as the exposure duration T B becomes shorter, changes to a trapezoidal function with an equally high plateau widening. For the same integral energy, the plateau remains at the level of the tip. On the other hand, the plateau lowers in proportion to the percentage decrease of the exposure time T B from a maximum exposure time T max .
Für ein rundes Pixel mit gaußförmiger Energieverteilung gilt prinzipiell das Gleiche mit entsprechend abgerundeten Profilen. Eine Punktgrößenänderung in der Breite ergibt auch hier eine veränderte Belichtungsdauer, die jedoch aufgrund der inhomogenen Energieverteilungsfunktion einen relativ komplexen Zusammenhang mit der Punktgrößenänderung in der Breite aufweist. For a round pixel with Gaussian energy distribution, the same applies in principle with correspondingly rounded profiles. A dot size change in the width also results here in a modified exposure time, but due to the inhomogeneous energy distribution function has a relatively complex relationship with the dot size change in width.
3 veranschaulicht die Überlappungssituation von direkt aufeinanderfolgenden Bildpunkten 301, 302, 303 einer Spalte eines latenten Ladungsbildes für unterschiedliche Druckgeschwindigkeiten v und/oder unterschiedliche Belichtungsdauern. Die Belichtungsdauer der Bildpunkte 301, 302, 303 ist TB. Die Bildpunkte 301, 302, 303 werden mit einer bestimmten Lichtenergie E0 315 belichtet. Bei einer Belichtungseinheit mit einer bestimmten Energiedichte kann die bestimmte Lichtenergie E0 315 mit einer Belichtungsdauer Tmax erreicht werden. Es kann die Belichtungsdauer TB der Bildpunkte 301, 302, 303 (zwischen 0 und Tmax) und/oder die Druckgeschwindigkeit v (zwischen 0 und vmax) angepasst werden. Der örtliche Abstand d 305 zwischen zwei Bildpunkten 301, 302, 303 ist konstant und hängt von der Bildpunkt-Auflösung in Transportrichtung 20`` ab. Die Elektrofotografiestation 100 kann derart ausgelegt sein, dass d = vmax·Tmax. In 3 werden ideale Bildpunkte 301, 302, 303 betrachtet, die jeweils quadratisch homogen ausgeleuchtet werden. Es wird dabei angenommen, dass eine Belichtungseinheit immer zu Beginn einer neuen Zeile (d.h. zu Beginn eines neuen Bildpunktes 301, 302, 303) eingeschaltet wird. 3 illustrates the overlap situation of directly consecutive pixels 301 . 302 . 303 a column of a latent charge image for different printing speeds v and / or different exposure times. The exposure time of the pixels 301 . 302 . 303 is T B. The pixels 301 . 302 . 303 be with a certain light energy E 0 315 exposed. In an exposure unit with a certain energy density, the specific light energy E 0 315 be achieved with an exposure time T max . It can be the exposure time T B of the pixels 301 . 302 . 303 (between 0 and T max ) and / or the printing speed v (between 0 and v max ) are adjusted. The local distance d 305 between two pixels 301 . 302 . 303 is constant and depends on the pixel resolution in the transport direction 20`` from. The electrophotography station 100 can be designed such that d = v max · T max . In 3 become ideal pixels 301 . 302 . 303 considered, each of which is illuminated quadratically homogeneous. It is assumed that an exposure unit always at the beginning of a new line (ie at the beginning of a new pixel 301 . 302 . 303 ) is turned on.
3 zeigt die Lichtenergie 311, 312, 313, 314 als Funktion des Ortes auf dem Fotoleiter 101 (entlang einer Spalte des latenten Ladungsbildes). Bei maximaler Druckgeschwindigkeit v = vmax und maximaler Belichtungsdauer TB = Tmax ergibt sich der Lichtenergie-Verlauf 311 mit einem relativ breiten Überlappungsbereich 321. Bei Reduzierung der Belichtungsdauer TB = 0,8·Tmax und bei Beibehaltung der maximalen Druckgeschwindigkeit v = vmax ergibt sich der Lichtenergie-Verlauf 312 mit einem veränderten Überlappungsbereich 322. Bei reduzierter Druckgeschwindigkeit v = 0,5·vmax und maximaler Belichtungsdauer TB = Tmax ergibt sich der Lichtenergie-Verlauf 313 mit einem veränderten Überlappungsbereich 323. Bei reduzierter Druckgeschwindigkeit v = 0,5·vmax und reduzierter Belichtungsdauer TB = 0,8·Tmax ergibt sich der Lichtenergie-Verlauf 314 mit verändertem Überlappungsbereich 324. 3 shows the light energy 311 . 312 . 313 . 314 as a function of the location on the photoconductor 101 (along a column of the latent charge image). At maximum printing speed v = v max and maximum exposure time T B = T max , the light energy profile is obtained 311 with a relatively wide overlap area 321 , When the exposure time T B = 0.8 × T max is reduced and the maximum printing speed v = v max is maintained, the light energy profile is obtained 312 with a changed overlap area 322 , At reduced printing speed v = 0.5 · v max and maximum exposure time T B = T max , the light energy profile is obtained 313 with a changed overlap area 323 , At reduced printing speed v = 0.5 · v max and reduced exposure time T B = 0.8 · T max , the light energy curve is obtained 314 with changed overlap area 324 ,
Aufgrund des sich drehenden Bildträgers 101 erfolgt eine Überlappung 321, 322, 323, 324 bei der Belichtung von aufeinanderfolgenden Bildpunkten 301, 302, 303. Die Energieverteilung 311 der Belichtung für die einzelnen Bildpunkte 301, 302, 303 entspricht (für homogene quadratische Bildpunkte 301, 302, 303) einer Dreiecksfunktion, mit einem Überlappungsbereich 321 zwischen den Energieverteilungen 311 benachbarter Bildpunkte 301, 302, 303. Bei reduzierter Druckbeschwindigkeit v und/oder reduzierter Belichtungsdauer TB entspricht die Energieverteilung 312, 313, 314 einer Trapezfunktion. Dabei bleibt das Plateau der Trapezfunktion auf Höhe der Lichtenergie E0 315, wenn die integrale Energie für einen Bildpunkt 301, 302, 303 (die sich aus der Belichtungsdauer TB ergibt) unverändert bleibt (d.h. wenn TB = Tmax). Andererseits sinkt die Höhe des Plateaus der Trapezfunktion, wenn die Belichtungsdauer TB reduziert wird (und damit auch der integrale Energiewert für die Belichtung eines Bildpunktes 301, 302, 303 reduziert wird). Due to the rotating image carrier 101 an overlap occurs 321 . 322 . 323 . 324 in the exposure of successive pixels 301 . 302 . 303 , The energy distribution 311 the exposure for each pixel 301 . 302 . 303 corresponds (for homogeneous square pixels 301 . 302 . 303 ) of a triangular function, with an overlap area 321 between the energy distributions 311 neighboring pixels 301 . 302 . 303 , At reduced printing speed v and / or reduced exposure time T B corresponds to the energy distribution 312 . 313 . 314 a trapezoidal function. The plateau of the trapezoidal function remains at the level of the light energy E 0 315 when the integral energy for a pixel 301 . 302 . 303 (which results from the exposure time T B ) remains unchanged (ie when T B = T max ). On the other hand, the height of the plateau of the trapezoidal function decreases when the exposure time T B is reduced (and thus also the integral energy value for the exposure of a pixel 301 . 302 . 303 is reduced).
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass der durch die Leuchtdauerregelung der einzelnen Belichtungseinheiten bedingte Überlappungsgrad der Bildpunkte 301 302, 303 zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen für unterschiedliche Spalten (d.h. für unterschiedliche Belichtungseinheiten) unterschiedlich ist. Die Unterschiede des Überlappungsgrades ergeben sich dabei aus der unterschiedlichen Lichteffizienz und/oder der unterschiedlichen geometrischen Abmessungen der unterschiedlichen Belichtungseinheiten und die sich daraus ergebenden unterschiedlichen abbildungsbedingten Größen der erzeugten Bildpunkte 301, 302, 303 unter Einfluss der Transportgeschwindigkeit. Der Überlappungsgrad hat typischerweise einen direkten Einfluss auf die Rasterbildung, da der Bedeckungsgrad und das Punktschlussverhalten der Bildpunkte in der Rasterzelle von dem Überlappungsgrad betroffen sind. Der Überlappungsgrad zwischen Bildpunkten 301, 302, 303 und damit die Rasterstabilität sind von der Druckgeschwindigkeit abhängig. Des Weiteren sind der Überlappungsgrad und damit die Rasterstabilität typischerweise von der Temperatur abhängig, da die Temperatur typischerweise die Lichteffizienz der Belichtungseinheit (insbesondere einer LED) beeinflusst. In summary, it can be stated that the degree of overlapping of the pixels caused by the illumination duration control of the individual exposure units 301 302 . 303 between successive rows is different for different columns (ie for different exposure units). The differences in the degree of overlap result from the different light efficiency and / or the different geometric dimensions of the different exposure units and the resulting different image-related magnitudes of the pixels produced 301 . 302 . 303 under the influence of the transport speed. The degree of overlap typically has a direct influence on the halftoning since the degree of coverage and the point closure behavior of the pixels in the halftone cell are affected by the degree of overlap. The degree of overlap between pixels 301 . 302 . 303 and thus the grid stability are dependent on the printing speed. Furthermore, the degree of overlap, and hence the grid stability, is typically temperature dependent, as the temperature typically affects the light efficiency of the exposure unit (especially an LED).
Die Kalibrierung der einzelnen Belichtungseinheiten auf einheitliche Leuchtwerte erfolgt typischerweise mithilfe einer Leuchtdaueranpassung im statischen Zustand. Die Kalibrierung kann dabei mit einem feststehenden, integralen Lichtsensor, z.B. unmittelbar nach dem Aufbau und der Inbetriebnahme der Elektrofotografiestation 100, erfolgen. Der Lichtsensor kann ggf. nur für die Kalibrierung bereitgestellt werden, so dass die Elektrofotografiestation 100 im eigentlichen Betrieb im Anschluss an die Kalibrierung keinen Lichtsensor aufweist. Die Kalibrierung berücksichtigt durch die Messung im statischen Zustand nicht, dass die Variation der Geometrie der Lichtquellen wie auch der optischen Abbildung (d.h. die Variation der Belichtungseinheiten) im dynamischen Fall zu individuellen Überlappungsbereichen 321, 322, 323, 324 zwischen den Zeilen führt. Dies kann zu einer Streifigkeit eines Druckbildes 20` in Transportrichtung 20`` führen. The calibration of the individual exposure units to uniform illumination values is typically done by means of a duration adjustment in the static state. The calibration can be done with a fixed, integral light sensor, eg immediately after the construction and commissioning of the electrophotography station 100 , respectively. If necessary, the light sensor can only be provided for calibration, so that the electrophotography station 100 has no light sensor in actual operation after the calibration. The calibration does not take into account by the measurement in the static state, that the variation of the geometry of the light sources as well as the optical imaging (ie the variation of the exposure units) in the dynamic case to individual overlap areas 321 . 322 . 323 . 324 between the lines. This can lead to a streaking of a printed image 20` in the transport direction 20`` to lead.
Zur Reduzierung der Streifigkeit eines Druckbildes 20` kann die Geometrie eines durch eine Belichtungseinheit erzeugten Bildpunktes bei der Steuerung bzw. Regelung der Belichtungsdauer TB der Belichtungseinheit berücksichtigt werden. Dazu bedarf es einer Anpassung der Arbeitspunkte der einzelnen Belichtungseinheiten auf einer Kennlinie der jeweiligen Belichtungseinheiten, um die integrale Energie konstant zu halten. To reduce the streakiness of a printed image 20` For example, the geometry of a pixel generated by an exposure unit may be taken into account in the control of the exposure time T B of the exposure unit. This requires an adaptation of the operating points of the individual Exposure units on a characteristic line of the respective exposure units in order to keep the integral energy constant.
Zur Reduzierung des Einflusses der Druckgeschwindigkeit auf die Qualität eines latenten Ladungsbildes, können möglichst gleiche Verhältnisse für alle Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 geschaffen werden, um die Bedingungen hinsichtlich der Belichtung zu optimieren. Insbesondere kann für alle Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 ein einheitlicher Überlappungsgrad zwischen den Bildpunkten 301, 302, 303 benachbarten Zeilen bereitgestellt werden, um auch bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten ein gleichmäßiges latentes Ladungsbild über der gesamten Druckbreite zu erzeugen. To reduce the influence of the printing speed on the quality of a latent charge image, the same conditions as possible can be used for all exposure units of a character generator 109 be created to optimize the conditions of exposure. In particular, for all exposure units of a character generator 109 a uniform degree of overlap between the pixels 301 . 302 . 303 adjacent lines are provided in order to produce a uniform latent charge image over the entire printing width, even at different printing speeds.
Ein einheitlicher Überlappungsgrad kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die von den unterschiedlichen Belichtungseinheiten erzeugten Bildpunkte 301, 302, 303 gleiche Punktgrößen aufweisen (für Bildpunkte mit gleichen Graustufen). Alternativ oder ergänzend kann ein einheitlicher Überlappungsgrad durch die Verwendung von Belichtungseinheiten mit einer gleichen Lichtausbeute bzw. Lichteffizienz bzw. Lichtintensität erreicht werden. Alternativ oder ergänzend kann ein einheitlicher Überlappungsgrad durch die Verwendung von Belichtungseinheiten mit einer gleichartigen (insbesondere steilflankigen) Energieverteilung in den abgebildeten Bildpunkten erreicht werden. A uniform degree of overlapping can be achieved, in particular, by the pixels generated by the different exposure units 301 . 302 . 303 have the same point sizes (for pixels with the same gray levels). Alternatively or additionally, a uniform degree of overlap can be achieved by using exposure units with the same light yield or light efficiency or light intensity. Alternatively or additionally, a uniform degree of overlapping can be achieved by using exposure units with a similar (in particular steep-edged) energy distribution in the imaged pixels.
Die Punktgröße eines Bildpunktes 301, 302, 303 wird über die Ausdehnung des Leuchtpunktes (d.h. des Lichtstrahls) auf der Belichtungseinheit (d.h. der Chip-Größe) und der Abbildung der Optik des Zeichengenerators 109 definiert. Die Abbildung der Optik hängt von der Abbildungsvergrößerung der einzelnen GRIN-Linsen (aus dem Englisch für „Gradient Index“ Linsen) der Optik sowie von der Kaustik über mehrere benachbarte Linsenstäbe mit GRIN-Linsen (bei Multilinsenabbildung) ab. The point size of a pixel 301 . 302 . 303 is determined by the extent of the luminous point (ie, the light beam) on the exposure unit (ie, the chip size) and the image of the optics of the character generator 109 Are defined. The image of the optic depends on the image magnification of the individual GRIN lenses (English for "Gradient Index" lenses) of the optics and the Kaustik on several adjacent lens rods with GRIN lenses (with multiline lens imaging) from.
Die Lichteffizienz einer Belichtungseinheit wird primär durch die individuelle Kennlinie 403 der Lichtausbeute einer Belichtungseinheit festgelegt und ist somit an die jeweilige Strom-Licht-Kennlinie 403 gekoppelt (siehe 4). Eine einheitliche Kennlinie 403 von unterschiedlichen Belichtungseinheiten kann durch den Produktionsprozess der Belichtungseinheiten erreicht werden und/oder kann durch Bildung von Klassen von Belichtungseinheiten mit gleicher Kennlinie 403 in der Nachkontrolle eines Produktionsprozesses sichergestellt werden. Es kann somit bei der Herstellung eines Zeichengenerators 109 sichergestellt werden, dass die N Beleuchtungseinheiten des Zeichengenerators 109 (wobei N typischerweise 100, 1000, 10000 oder mehr ist) Kennlinien 403 aufweisen, die maximal um einen bestimmten Maximalabstand von einer Referenz-Kennlinie bzw. von einer mittleren Kennlinie abweichen. The light efficiency of an exposure unit is primarily determined by the individual characteristics 403 the luminous efficiency of an exposure unit and is thus to the respective current-light characteristic 403 coupled (see 4 ). A uniform characteristic 403 of different exposure units can be achieved by the production process of the exposure units and / or can by forming classes of exposure units with the same characteristic 403 be ensured in the follow-up of a production process. It can thus be used in the manufacture of a character generator 109 ensure that the N lighting units of the character generator 109 (where N is typically 100, 1000, 10000 or more) characteristics 403 have a maximum of a certain maximum distance from a reference characteristic or a mean characteristic deviate.
Darüber hinaus kann die Lichteffizienz durch nicht-einheitliche Abbildungseigenschaften der Optik eines Zeichengenerators 109 beeinflusst werden. Je nach relativer Lage einer Belichtungseinheit zu den Achsen der an der jeweiligen Abbildung beteiligten GRIN-Linsen entstehen pro Linse individuelle Akzeptanzflächen und Akzeptanzwinkel für transmittierte Strahlen (als numerische Apertur), die von jeweiligen Linsenfehlern modifiziert werden können. Die dadurch bedingten Intensitätsschwankungen können typischerweise integral über eine Kalibrierung ausgeglichen werden. Des Weiteren kann ein durch die Multilinsenabbildung verursachtes jeweiliges Lichtgebirge (d.h. Intensitätsschwankungen bzw. inhomogene Intensitätsverteilung im Querschnitt eines Lichtstrahls) innerhalb der einzelnen Belichtungspunkte durch die Gleichmäßigkeit der Optik eines Zeichengenerators 109 auf ein einheitliches Maß eingestellt werden. In addition, the light efficiency due to non-uniform imaging characteristics of the optics of a character generator 109 to be influenced. Depending on the relative position of an exposure unit to the axes of the GRIN lenses involved in the respective imaging, individual acceptance surfaces and acceptance angles for transmitted beams (as numerical aperture) are produced per lens, which can be modified by respective lens aberrations. The resulting intensity fluctuations can typically be compensated for integrally via calibration. Furthermore, a respective light mountains (ie, intensity fluctuations or inhomogeneous intensity distribution in the cross section of a light beam) caused by the multiline lens imaging within the individual exposure points may be due to the uniformity of the optics of a character generator 109 be adjusted to a uniform level.
An jeder Belichtungsposition des Bildträgers 101 (d.h. für jeden Bildpunkt) sollte die durch eine Belichtungseinheit eingestrahlte Lichtenergie einen definierten Wert überschreiten, damit in dem latenten (elektrischen) Ladungsbild ein ausreichend tiefer Potenzialtopf entsteht, der mit Toner entwickelt werden kann. Mit steigender integraler Lichtenergie, die oberhalb der Entwicklungsschwelle auf einen Bildpunkt gestrahlt wird, steigt die Steilheit der Potenzialflanken in dem latenten Ladungsbild. Diese Bedingung lässt sich umso leichter einstellen, umso kürzer der Überlappungsbereich 321, 322, 323, 324 zwischen aufeinanderfolgenden Bildpunkten 301, 302, 303 ist. Mit anderen Worten, mit Reduzierung der Länge eines Überlappungsbereichs 321, 322, 323, 324 bzw. mit Reduzierung eines Überlappungsgrades kann die Stabilität der Drucks von Einzel-Bildpunkten erhöht werden. At each exposure position of the image carrier 101 (ie for each pixel), the light energy radiated by an exposure unit should exceed a defined value so that a sufficiently deep potential well develops in the latent (electric) charge image that can be developed with toner. As the integral light energy increases, which is radiated above the development threshold onto a pixel, the steepness of the potential edges in the latent charge image increases. This condition is easier to adjust, the shorter the overlap area 321 . 322 . 323 . 324 between successive pixels 301 . 302 . 303 is. In other words, reducing the length of an overlap area 321 . 322 . 323 . 324 or reducing the degree of overlap, the stability of the printing of single pixels can be increased.
Auch wenn eine Überlappung von Bildpunkten 301, 302 bzw. eine Überlappung der Energieverteilungen 311, 312 zur Erzeugung von benachbarten Bildpunkten 301, 302 aufgrund von Toleranzen nicht vollständig unterbunden werden kann, so kann dennoch (im Mittel) der Überlappungsgrad reduziert werden. Als Folge daraus können die Auswirkungen der Überlappung auf die Druckqualität in entsprechender Weise reduziert werden. Even if an overlap of pixels 301 . 302 or an overlap of the energy distributions 311 . 312 for generating adjacent pixels 301 . 302 due to tolerances can not be completely prevented, it can still be reduced (on average), the degree of overlap. As a result, the impact of overlap on print quality can be correspondingly reduced.
Zur Reduzierung des Überlappungsgrades kann die Leuchtdauer TB reduziert und die eingestrahlte Lichtenergie bzw. Lichtintensität 402 entsprechend erhöht werden, damit integral die Anzahl der Photonen und damit die im Bildträger 101 erzeugten aktiven Elektronen-Loch-Paare unverändert bleibt. Aufgrund der zunehmend gestiegenen Effektivität von Belichtungseinheiten (insbesondere LEDs) ist beispielsweise eine Steigerung der Energiedichte um mindestens den Faktor zwei denkbar. Bei einem Sicherheitsfaktor für die Leuchtdauer TB von 1,5 in Bezug zu der maximal möglichen Leuchtdauer Tmax (bezogen auf eine Druckgeschwindigkeit von 2m/s) und einer Erhöhung des Faktors hinsichtlich der maximalen Lichtenergie von 4 (mit einer Energiedichte von 2µJ/cm2) auf 8 (mit einer Energiedichte von 4µJ/cm2) kann z.B. der maximale Überlappungsgrad auf ein Zwölftel einer Zeile (d.h. auf 8%) reduziert werden. To reduce the degree of overlap, the lighting duration T B can be reduced and the incident light energy or light intensity 402 be increased accordingly, so that integrally the number of photons and thus in the image carrier 101 generated active electron-hole pairs remains unchanged. Due to the increasing effectiveness of exposure units (especially LEDs) For example, an increase in the energy density by at least a factor of two is conceivable. With a safety factor for the lighting duration T B of 1.5 with respect to the maximum possible lighting duration T max (based on a printing speed of 2m / s) and an increase of the factor with respect to the maximum light energy of 4 (with an energy density of 2μJ / cm 2 ) to 8 (with an energy density of 4μJ / cm 2 ), for example, the maximum degree of overlap can be reduced to one twelfth of a row (ie to 8%).
4 zeigt eine beispielhafte Lichtintensität/Strom-Kennlinie 403 einer Belichtungseinheit, die die Lichtintensität bzw. die Lichtenergie 402 des von einer Belichtungseinheit erzeugten Lichtstrahls als Funktion des Stroms 401 anzeigt. Die unterschiedlichen Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 können unterschiedliche Kennlinien 403 aufweisen. Eine Belichtungseinheit kann auf einen bestimmten Soll-Strom geregelt werden, wobei der Soll-Strom von der Kennlinie 403 abhängt, so dass die Belichtungseinheit Licht mit einer bestimmten Energiedichte bzw. Lichtintensität 402 ausstrahlt. So können durch individuelle Stromregelung der unterschiedlichen Belichtungseinheiten die Belichtungseinheiten trotz unterschiedlicher Kennlinien 403 auf eine einheitliche Lichtintensität 402 eingestellt werden. Die Kennlinie 403 einer Belichtungseinheit kann dabei auch Alterungseffekte der Belichtungseinheit berücksichtigen. 4 shows an exemplary light intensity / current characteristic 403 an exposure unit, the light intensity or the light energy 402 of the light beam generated by an exposure unit as a function of the current 401 displays. The different exposure units of a character generator 109 can have different characteristics 403 exhibit. An exposure unit can be regulated to a specific desired current, wherein the desired current of the characteristic 403 depends so that the exposure unit light with a certain energy density or light intensity 402 radiates. Thus, by individual current control of the different exposure units, the exposure units despite different characteristics 403 to a uniform light intensity 402 be set. The characteristic 403 An exposure unit can also take into account aging effects of the exposure unit.
Alternativ oder ergänzend zu der Angleichung und Reduzierung des Überlappungsgrades der Bildpunkte 301, 302, 303 benachbarter Zeilen kann ein einheitlicher, kurzer Überlappungsbereich 321, 322, 323, 324 über eine allgemein definiert kurze Belichtungsdauer TB erzielt werden. Insbesondere kann zu diesem Zweck ein Abgleich der Lichtintensitäten bzw. Energiedichten 402 aller Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 über eine individuelle Stromregelung erfolgen (wie oben dargelegt). Änderungen hinsichtlich einer Empfindlichkeitsänderung des Bildträgers 101, einer Änderungen der Druckgeschwindigkeit und/oder einer Änderung der Temperatur können dann ebenfalls über eine Stromregelung berücksichtigt werden. Alternatively or in addition to the approximation and reduction of the degree of overlap of the pixels 301 . 302 . 303 Adjacent lines may have a uniform, short overlap area 321 . 322 . 323 . 324 be achieved over a generally defined short exposure time T B. In particular, for this purpose, an adjustment of the light intensities or energy densities 402 all exposure units of a character generator 109 via an individual current control (as stated above). Changes in a sensitivity change of the image carrier 101 , a change in the printing speed and / or a change in temperature can then also be considered via a current control.
Zur Bereitstellung von Strom-geregelten Belichtungseinheiten kann für jede Belichtungseinheit eine individuell einstellbare Stromquelle bereitgestellt werden, die z.B. auf einen bestimmten Soll-Strom eingestellt werden kann, so dass die Belichtungseinheit Licht mit einer bestimmten Lichtintensität 402 erzeugt. Die Graustufen eines Bildpunktes 301, 302, 303 können durch Anpassung der Belichtungsdauer eingestellt werden. Insbesondere kann dabei die Stromquelle einer Belichtungseinheit veranlasst werden, für eine bestimmte Belichtungsdauer den Soll-Strom zu generieren, so dass die Belichtungseinheit für die bestimmte Belichtungsdauer Licht mit der bestimmten Lichtintensität 402 ausstrahlt. To provide current-controlled exposure units, an individually adjustable current source can be provided for each exposure unit, which can be set, for example, to a specific target current, so that the exposure unit receives light with a specific light intensity 402 generated. The grayscale of a pixel 301 . 302 . 303 can be adjusted by adjusting the exposure time. In particular, the current source of an exposure unit can be caused to generate the desired current for a specific exposure time, so that the exposure unit receives light with the determined light intensity for the specific exposure time 402 radiates.
Es kann auch eine Kombination von Stromregelung und Leuchtdauerregelung erfolgen, um zu gewährleisten, dass die Belichtungseinheiten eines Zeichengenerators 109 die Bildpunkte 301 einer Zeile gleichmäßig belichten (bei Bildpunkten 301 einer gleichen Graustufe), und so der Einfluss von Änderungen der Druckgeschwindigkeit reduziert wird. It may also be a combination of current regulation and lighting duration control to ensure that the exposure units of a character generator 109 the pixels 301 evenly illuminate a line (with pixels 301 an equal gray level), thus reducing the influence of changes in printing speed.
Es wird somit in diesem Dokument 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 erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild 20` zu erzeugen. Das Druckbild 20` wird dabei durch Druckdaten beschrieben, die die Graustufen der einzelnen Bildpunkte des Druckbildes 20` anzeigen. Thus, this document becomes an electrophotography station 100 for a digital printer 10 described. The electrophotography station 100 includes a picture carrier 101 (In particular, a photoconductor), which is designed so that on the image carrier 101 can be generated by exposure a latent charge image that can be colored with toner to a printed image 20` to create. The printed image 20` is described by print data, the gray levels of the individual pixels of the print image 20` Show.
Die Elektrofotografiestation 100 umfasst einen Zeichengenerator 109 mit N Belichtungseinheiten (z.B. LEDs oder Laser), die eingerichtet sind, durch Erzeugen von N Lichtstrahlen N Bildpunkte 301 einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger 101 zu belichten, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1 (typischerweise N > 100, 1000, 10000). Die N Belichtungseinheiten können auch die Abbildungs-Optik zur Abbildung der erzeugten Lichtstrahlen auf N Bildpunkte auf dem Bildträger 101 umfassen. Die N Belichtungseinheiten können für eine bestimmte Belichtungsdauer TB aktiviert werden, um die N Lichtstrahlen (bzw. die N Lichtpulse) mit einer Strahlen- bzw. Pulsdauer TB zu erzeugen. The electrophotography station 100 includes a character generator 109 with N exposure units (eg, LEDs or lasers) set up by generating N light beams N pixels 301 one line of the latent charge image on the image carrier 101 where N is a natural number with N> 1 (typically N> 100, 1000, 10000). The N exposure units can also use the imaging optics to image the generated light beams onto N pixels on the image carrier 101 include. The N exposure units may be activated for a given exposure time T B to produce the N light beams (or N light pulses) with a beam duration T B.
Durch die N Belichtungseinheiten des Zeichengenerators 109 kann zeitgleich eine gesamte Zeile über die gesamte Druckbreite belichtet werden. Dazu werden die N Beleuchtungseinheiten in Abhängigkeit von den Druckdaten für eine Zeile des Druckbildes 20` angesteuert. Zur Belichtung eines Bildpunktes des latenten Ladungsbildes für einen Bildpunkt des Druckbildes 20` mit einer bestimmten Graustufe kann dabei die Lichtintensität (bzw. die Energiedichte) des von einer Belichtungseinheit erzeugten Lichtstrahls angepasst werden. Alternativ oder ergänzend kann die Belichtungsdauer (d.h. die zeitliche Dauer des Lichtstrahls) angepasst werden. Dabei steigt mit steigender Lichtintensität und/oder Belichtungsdauer die Gesamtenergie an, mit der ein Bildpunkt belichtet wird. Durch Belichtung mit einer bestimmten vordefinierten maximalen Gesamtenergie kann eine maximale Belichtung erreicht werden (zur Erzeugung eines Bildpunktes des Druckbildes 20` mit einer maximalen bzw. einer minimalen Graustufe). Through the N exposure units of the character generator 109 At the same time, an entire line can be exposed over the entire printing width. For this purpose, the N lighting units are dependent on the print data for one line of the printed image 20` driven. For exposure of a pixel of the latent charge image for a pixel of the printed image 20` In this case, the light intensity (or the energy density) of the light beam generated by an exposure unit can be adjusted with a certain gray level. Alternatively or additionally, the exposure duration (ie the duration of the light beam) can be adjusted. With increasing light intensity and / or exposure time, the total energy with which a pixel is exposed increases. By exposure to a certain predefined maximum total energy, maximum exposure can be achieved (to create a pixel of the print image 20` with a maximum or a minimum gray level).
Durch die Belichtung des Bildträgers 101 mit einer bestimmten Gesamtenergie wird ein Bereich des Bildträgers 101 entladen. Der geladene bzw. entladene Bereich des Bildträgers 101 entspricht dabei einem Bildpunkt. Durch die Anpassung der Gesamtenergie wird das Ausmaß der Ladung bzw. Entladung beeinflusst, was wiederum die Menge an Toner beeinflusst, die bei der Entwicklung des latenten Ladungsbildes auf den Bildträger 101 übergeht. Somit kann durch Anpassung der Gesamtenergie die Graustufe eines Bildpunktes des Druckbildes 20` angepasst werden. Through the exposure of the image carrier 101 with a certain total energy becomes an area of the image carrier 101 discharged. The loaded or unloaded area of the image carrier 101 corresponds to a pixel. By adjusting the total energy, the amount of charge or discharge is affected, which in turn affects the amount of toner that is generated by the development of the latent charge image on the image carrier 101 passes. Thus, by adjusting the total energy, the gray level of a pixel of the print image 20` be adjusted.
Die Oberfläche des Bildträgers 101 und der Zeichengenerator 109 werden relativ zueinander in einer Transportrichtung 20`` und mit einer Transportgeschwindigkeit (bzw. einer Druckgeschwindigkeit) bewegt, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten 301 auf der Oberfläche des Bildträgers 101 zu belichten. Insbesondere kann die Oberfläche des Bildträgers 101 bewegt werden, während der Zeichengenerator 109 fest in der Elektrofotografiestation 100 verbaut ist. Beispielsweise kann der Bildträger 101 als eine Walze ausgebildet sein, die sich mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit dreht, um unterschiedliche Zeilen des latenten Ladungsbildes an den Zeichengenerator 109 heranzuführen (wobei eine Zeile quer zu der Transportrichtung 20`` verläuft). Der Zeichengenerator 109 ist typischerweise derart ausgelegt, dass durch jede der N Belichtungseinheiten jeweils eine entsprechende Spalte (in Transportrichtung 20``) des latenten Ladungsbildes belichtet wird (in einer Eins-zu-Eins Beziehung). Der Zeichengenerator 109 kann somit für jede Spalte eines Druckbildes 20` genau eine Belichtungseinheit aufweisen. The surface of the image carrier 101 and the character generator 109 become relative to each other in a transport direction 20`` and at a transport speed (or a printing speed) to sequentially scan lines of N pixels 301 on the surface of the image carrier 101 to expose. In particular, the surface of the image carrier 101 to be moved while the character generator 109 stuck in the electrophotography station 100 is installed. For example, the image carrier 101 be formed as a roller which rotates at a certain transport speed to different lines of the latent charge image to the character generator 109 (one line across the transport direction 20`` runs). The character generator 109 is typically designed such that through each of the N exposure units in each case a corresponding column (in the transport direction 20`` ) of the latent charge image is exposed (in a one-to-one relationship). The character generator 109 can thus for each column of a printed image 20` have exactly one exposure unit.
Die Zeilen eines latenten Ladungsbildes werden mit einem bestimmten Zeilentakt belichtet. Zur Belichtung einer Zeile steht typischerweise eine Gesamtzeit T zur Verfügung, die von dem Zeitraum zwischen zwei Zeilentakten abhängt (oder diesem entspricht). Die Gesamtzeit T sinkt mit steigender Transportgeschwindigkeit und ist bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit minimal. The lines of a latent charge image are exposed with a specific line clock. For the exposure of a line, a total time T is typically available, which depends on (or corresponds to) the period between two line clocks. The total time T decreases with increasing transport speed and is minimal at a maximum possible transport speed.
Durch die Relativbewegung zwischen Bildträger 101 und Zeichengenerator 109 entsteht auf der Oberfläche des Bildträgers 101 bei der Belichtung eines Bildpunktes einer Zeile typischerweise eine Lichtenergieverteilung 311, 312 entlang der Transportrichtung 20``. Insbesondere kann eine Belichtungseinheit zur Belichtung eines Bildpunktes 301 eingerichtet sein, einen Lichtstrahl für eine Belichtungsdauer auf die Oberfläche des Bildträgers 101 zu richten, so dass sich auf der Oberfläche des Bildträgers 101 für den Bildpunkt 301 eine Lichtenergieverteilung 311, 312 entlang der Transportrichtung 20`` ergibt, die als Integral entlang der Transportrichtung 20`` eine Gesamtenergie aufweist. Durch die Anpassen der Gesamtenergie kann die Graustufe des damit zu erzeugenden Bildpunktes des Druckbildes 20` angepasst werden. Da für einen Bildpunkt 301 einer Zeile typischerweise ein begrenzter Bildpunktbereich in Transportrichtung 20`` auf der Oberfläche des Bildträgers 101 vorgesehen ist (wobei der Bildpunktbereich von der Bildpunkt-Auflösung des Druckbildes 20` abhängt), kann es aufgrund der Relativbewegung zwischen Bildträger 101 und Zeichengenerator 109 zu einem Überlapp zwischen den Bildpunkten 301, 302 direkt aufeinanderfolgender Zeilen bzw. zu einem Überlapp der Lichtenergieverteilungen 311, 312 von direkt aufeinander folgenden Zeilen kommen. Der Bildpunktbereich in Transportrichtung 20`` kann insbesondere der Breite einer Zeile eines Druckbildes 20` in Transportrichtung 20`` gemäß der Bildpunkt-Auflösung entsprechen. Due to the relative movement between image carrier 101 and character generator 109 arises on the surface of the image carrier 101 typically a light energy distribution upon exposure of a pixel of a line 311 . 312 along the transport direction 20`` , In particular, an exposure unit for exposure of a pixel 301 be set up a light beam for an exposure time on the surface of the image carrier 101 to be aimed so that it is on the surface of the image carrier 101 for the pixel 301 a light energy distribution 311 . 312 along the transport direction 20`` results as the integral along the transport direction 20`` has a total energy. By adjusting the total energy, the gray level of the pixel of the print image to be created thereby 20` be adjusted. As for a pixel 301 a line typically a limited pixel area in the transport direction 20`` on the surface of the image carrier 101 is provided (the pixel area of the pixel resolution of the printed image 20` It may depend on the relative movement between image carrier 101 and character generator 109 to an overlap between the pixels 301 . 302 directly successive lines or to an overlap of the light energy distributions 311 . 312 come from directly consecutive lines. The pixel area in the transport direction 20`` can in particular the width of a line of a printed image 20` in the transport direction 20`` according to the pixel resolution.
Jede der N Belichtungseinheiten des Zeichengenerators 109 ist bevorzugt derart ausgelegt, dass für eine maximale Belichtungsdauer zur Belichtung eines Bildpunktes 301 (zur Erzeugung eines Bildpunktes mit einer maximalen bzw. einer minimalen Grausstufe) und bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit ein Überlappungsgrad von Bildpunkten 301 direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. Dabei kann der Überlappungsgrad-Schwellenwert 20%, 10% oder weniger sein (insbesondere auch 0%). Der Überlappungsgrad eines Bildpunktes 301 kann dabei den Anteil der Lichtenergieverteilung 311, 312 eines Bildpunktes an der Gesamtenergie anzeigen, der über den Bildpunktbereich des Bildpunktes 301 und/oder über die Zeilenbreite 305 in Transportrichtung 20`` hinausgeht. Each of the N exposure units of the character generator 109 is preferably designed such that for a maximum exposure time for the exposure of a pixel 301 (For generating a pixel with a maximum or a minimum gray level) and at a maximum possible transport speed, an overlap degree of pixels 301 immediately following lines is equal to or less than a predefined overlap degree threshold. In this case, the overlap degree threshold may be 20%, 10% or less (in particular also 0%). The degree of overlap of a pixel 301 can thereby the proportion of the light energy distribution 311 . 312 of a pixel to the total energy that is above the pixel area of the pixel 301 and / or across the line width 305 in the transport direction 20`` goes.
Es wird somit eine Elektrofotografiestation 100 für einen Digitaldrucker 10 beschrieben, die einen Zeichengenerator 109 mit N Belichtungseinheiten aufweist, die derart ausgelegt sind und/oder betrieben werden, dass ein Überlappungsgrad der Lichtenergieverteilungen zur Belichtung von Bildpunkten benachbarter Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. Durch eine Begrenzung des Überlappungsgrades kann die Abhängigkeit der Druckqualität des Digitaldruckers 10 von der Druckgeschwindigkeit reduziert bzw. begrenzt werden. It thus becomes an electrophotography station 100 for a digital printer 10 described that a character generator 109 with N exposure units that are designed and / or operated such that an overlap level of the light energy distributions for exposure of pixels of adjacent lines is equal to or less than a predefined overlap degree threshold. By limiting the degree of overlap, the dependence of the print quality of the digital printer 10 be reduced or limited by the printing speed.
Wie oben dargelegt kann eine Belichtungseinheit der N Belichtungseinheiten eingerichtet sein, Licht mit einer (bestimmten) Lichtintensität 402 zu erzeugen. Dabei können die unterschiedlichen Belichtungseinheiten Lichtstrahlen mit unterschiedlicher Lichtintensität 402 erzeugen. Ein Bildpunkt muss typischerweise für eine maximale Belichtung (zur Erzeugung eines maximalen bzw. minimalen Grauwerts) mit einer maximalen Gesamtenergie belichtet werden. Die Lichtintensität 402 der Belichtungseinheit (insbesondere aller N Belichtungseinheiten) ist bevorzugt derart hoch, dass die erforderliche Belichtungsdauer zur Belichtung von Bildpunkten 301 mit der maximalen Gesamtenergie so gering ist, dass der Überlappungsgrad von maximal belichteten Bildpunkten 301 direkt aufeinander folgender Zeilen, gleich wie oder kleiner als der vordefinierte Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. As stated above, an exposure unit of the N exposure units may be configured to have light having a (specific) light intensity 402 to create. The different exposure units light beams with different light intensity 402 produce. A pixel typically needs to be exposed for maximum exposure (to produce a maximum or minimum gray level) with a maximum total energy. The light intensity 402 the exposure unit (in particular, all N exposure units) preferably so high that the required exposure time for the exposure of pixels 301 with the maximum total energy is so low that the degree of overlap of maximum exposed pixels 301 of consecutive lines equal to or less than the predefined overlap degree threshold.
Mit anderen Worten, die Lichtintensität der von den N Belichtungseinheiten erzeugten Lichtstrahlen ist bevorzugt so hoch, dass bei der maximal möglichen Transportgeschwindigkeit und bei maximaler Belichtungsdauer der Überlappungsgrad von Bildpunkten 301 direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als der vordefinierte Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. So kann in besonders effizienter Weise eine Abhängigkeit der Druckqualität von der Druckgeschwindigkeit begrenzt werden. In other words, the light intensity of the light beams generated by the N exposure units is preferably so high that, at the maximum possible transport speed and at the maximum exposure time, the degree of overlap of pixels 301 immediately following lines is equal to or less than the predefined overlap degree threshold. Thus, a dependence of the print quality on the printing speed can be limited in a particularly efficient manner.
Eine Belichtungseinheit der N Belichtungseinheiten kann eine Kennlinie 403 aufweisen, die eine Lichtintensität 402 des von der Belichtungseinheit erzeugten Lichtstrahls als Funktion einer Steuergröße 401, insbesondere als Funktion eines Stroms durch die Belichtungseinheit, anzeigt. Die Elektrofotografiestation 100 kann eine Steuereinheit 60 umfassen, die eingerichtet ist, die Steuergröße 401 derart in Abhängigkeit von der Kennlinie 403 anzupassen, dass der von der ersten Belichtungseinheit erzeugte Lichtstrahl eine Soll-Lichtintensität 402 aufweist. An exposure unit of the N exposure units may have a characteristic 403 have a light intensity 402 of the light beam generated by the exposure unit as a function of a control quantity 401 , in particular as a function of a current through the exposure unit. The electrophotography station 100 can be a control unit 60 which is set up, the control quantity 401 so depending on the characteristic 403 to adjust that the light beam generated by the first exposure unit, a target light intensity 402 having.
Insbesondere können die N Belichtungseinheiten unterschiedliche Kennlinien 403 aufweisen. Die Steuereinheit 60 kann dann eingerichtet sein, die Steuergrößen 401 für die N Belichtungseinheiten derart in Abhängigkeit von den Kennlinien 403 anzupassen (insbesondere zu regeln), dass die N Belichtungseinheiten Lichtstrahlen mit der Soll-Lichtintensität 402 erzeugen. So kann durch Anpassung (insbesondere durch Anhebung) und durch Regelung der Lichtintensität 402 der Belichtungseinheiten der Überlappungsgrad von aufeinanderfolgenden Zeilen in zuverlässiger Weise begrenzt werden. In particular, the N exposure units may have different characteristics 403 exhibit. The control unit 60 can then be set up, the control variables 401 for the N exposure units so depending on the characteristics 403 to adjust (in particular to regulate) that the N exposure units light rays with the target light intensity 402 produce. Thus, by adaptation (in particular by raising) and by regulation of the light intensity 402 the exposure units of the overlap of successive lines are reliably limited.
Die N Belichtungseinheiten sind typischerweise ausgelegt, Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Lichtintensitäten 402 zu generieren. Die Steuereinheit 60 kann eingerichtet sein (alternativ oder ergänzend zu der o.g. Stromregelung), für jede der N Belichtungseinheiten eine individuelle Belichtungsdauer zu ermitteln, so dass durch die entsprechende Belichtungseinheit Licht mit einer bestimmten zeitlich kumulierten Gesamtenergie zur Belichtung eines Bildpunktes 301 erzeugt wird. Dabei können die individuellen Belichtungsdauern begrenzt werden, um den Überlappungsgrad zu begrenzen. The N exposure units are typically designed, light beams with different light intensities 402 to generate. The control unit 60 can be set up (alternatively or in addition to the above-mentioned current regulation), for each of the N exposure units to determine an individual exposure time, so that by the corresponding exposure unit light with a certain cumulative total energy for the exposure of a pixel 301 is produced. In this case, the individual exposure times can be limited in order to limit the degree of overlap.
Des Weiteren wird eine Elektrofotografiestation 100 mit einem Bildträger 101 beschrieben, der derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger 101 durch Belichtung ein latentes Ladungsbild erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild 20` zu erzeugen. Die Elektrofotografiestation 100 umfasst einen Zeichengenerator 109 mit N Belichtungseinheiten, die eingerichtet sind, durch Erzeugen von N Lichtstrahlen (insbesondere von Lichtpulsen mit bestimmten Belichtungsdauern) N Bildpunkte 301 einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger 101 zu belichten, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1. Furthermore, an electrophotography station 100 with a picture carrier 101 described, which is designed so that on the image carrier 101 can be generated by exposure a latent charge image that can be colored with toner to a printed image 20` to create. The electrophotography station 100 includes a character generator 109 with N exposure units arranged by generating N light beams (in particular, light pulses with given exposure times) N pixels 301 one line of the latent charge image on the image carrier 101 to expose, where N is a natural number, with N> 1.
Die Oberfläche des Bildträgers 101 und der Zeichengenerator 109 werden relativ zueinander in einer Transportrichtung 20`` mit einer Transportgeschwindigkeit bewegt, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten 301 auf der Oberfläche des Bildträgers 101 zu belichten. The surface of the image carrier 101 and the character generator 109 become relative to each other in a transport direction 20`` moved at a transport speed to sequentially lines with N pixels 301 on the surface of the image carrier 101 to expose.
Die N Belichtungseinheiten weisen unterschiedliche Kennlinien 403 auf, die jeweils eine Lichtintensität 402 des von der entsprechenden Belichtungseinheit erzeugten Lichtstrahls als Funktion einer Steuergröße 401 anzeigen. Die Elektrofotografiestation 100 umfasst eine Steuereinheit 60, die eingerichtet ist, die Steuergrößen 401 für die N Belichtungseinheiten derart in Abhängigkeit von den Kennlinien 403 anzupassen, dass die N Belichtungseinheiten Lichtstrahlen mit vordefinierten N Soll-Lichtintensitäten 402 erzeugen (wobei die N Soll-Lichtintensitäten bevorzugt gleich sind). The N exposure units have different characteristics 403 on, each one a light intensity 402 of the light beam generated by the corresponding exposure unit as a function of a control quantity 401 Show. The electrophotography station 100 includes a control unit 60 which is set up, the control variables 401 for the N exposure units so depending on the characteristics 403 adapt that the N exposure units light beams with predefined N target light intensities 402 generate (where the N target light intensities are preferably the same).
Durch die Einstellung der Lichtintensitäten 402 der Belichtungseinheiten kann in zuverlässiger Weise ein Überlappungsgrad von Bildpunkten begrenzt werden. Des Weiteren kann so eine hohe Gleichmäßigkeit der Druckqualität über die Druckbreite eines Digitaldruckers 10 bewirkt werden. Die N Soll-Lichtintensitäten 402 können bevorzugt derart hoch gewählt werden, dass für eine maximale Belichtungsdauer zur Belichtung eines Bildpunktes 301 (zur Erzeugung eines Bildpunktes mit einem maximalen bzw. einem minimalen Grauwert) und bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit (d.h. bei einer maximalen Druckgeschwindigkeit) ein Überlappungsgrad von Bildpunkten 301 direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist (von z.B. 20%, 10% oder weniger). Dabei kann die o.g. Bedingung in Bezug auf den Überlappungsgrad statistisch im Mittel für eine Vielzahl von Bildpunkten (und ggf. für eine Vielzahl von Zeilen) erfüllt sein. Mit anderen Worten, eine in diesem Dokument beschriebene Elektrofotografiestation 100 kann eine in diesem Dokument beschriebene Bedingung in Bezug auf den Überlappungsgrad von Bildpunkten 301, 302 statistisch bzw. im Mittel für eine Vielzahl von Bildpunkten 301, 302 und/oder für eine Vielzahl von Zeilen erfüllen. By adjusting the light intensities 402 The exposure units can reliably limit an overlap of pixels. Furthermore, such a high uniformity of print quality across the print width of a digital printer 10 be effected. The N target light intensities 402 may be selected to be so high that for a maximum exposure time for the exposure of a pixel 301 (For generating a pixel with a maximum or a minimum gray value) and at a maximum possible transport speed (ie at a maximum printing speed) an overlapping degree of pixels 301 immediately following lines is equal to or less than a predefined overlap degree threshold (eg 20%, 10% or less). In this case, the above-mentioned condition with regard to the degree of overlap can be met statistically on average for a plurality of pixels (and possibly for a large number of rows). In other words, an electrophotography station described in this document 100 may have a condition described in this document regarding the degree of overlap of pixels 301 . 302 statistically or on average for a plurality of pixels 301 . 302 and / or for a variety of lines.
Bildpunkte 301 direkt aufeinander folgender Zeilen einer Spalte des Druckbildes 20` können somit einen bestimmten Überlappungsgrad zueinander aufweisen. Die Steuereinheit 60 kann eingerichtet sein, die Steuergrößen 401 für die N Belichtungseinheiten derart anzupassen, dass eine relative Abweichung der Überlappungsgrade für unterschiedliche Spalten (insbesondere für alle N Spalten) gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Abweichungs-Schwellenwert (von z.B. 20% oder 10% oder weniger) ist. Die Arbeitspunkte der einzelnen Belichtungseinheiten können somit derart eingestellt werden, dass die Überlappungsgrade der Bildpunkte 301, 302, 303 in den unterschiedlichen Spalten in einem vordefinierten (eng tolerierten) Band liegen. So kann die Steifigkeit von Druckbildern 20` zuverlässig reduziert werden. pixels 301 directly consecutive lines of a column of the printed image 20` can thus have a certain degree of overlap with each other. The control unit 60 can be set up, the control variables 401 for the N exposure units such that a relative deviation of the overlap degrees for different columns (especially for all N columns) is equal to or less than a predefined deviation threshold (eg 20% or 10% or less). The operating points of the individual exposure units can thus be set such that the overlapping degrees of the pixels 301 . 302 . 303 lie in the different columns in a predefined (tightly tolerated) band. So can the rigidity of printed images 20` be reliably reduced.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 60 eingerichtet sein, die Steuergrößen 401 für die N Belichtungseinheiten derart anzupassen, dass eine relative Abweichung der Überlappungsgrade für unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten (zwischen 0 und vmax) gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Abweichungs-Schwellenwert (von z.B. 20% oder 10% oder weniger) ist. Insbesondere können infolge einer Änderung der Transportgeschwindigkeit die Arbeitspunkte und/oder die Belichtungsdauern der N Belichtungseinheiten angepasst werden, so dass der Überlappungsgrad (nahezu) unverändert bleibt. So kann auch bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten die Steifigkeit von Druckbildern 20` zuverlässig reduziert werden. Alternatively or additionally, the control unit 60 be set up, the control variables 401 for the N exposure units such that a relative deviation of the overlap degrees for different transport speeds (between 0 and v max ) is equal to or less than a predefined departure threshold (eg 20% or 10% or less). In particular, as a result of a change in the transport speed, the operating points and / or the exposure times of the N exposure units can be adapted so that the degree of overlap remains (almost) unchanged. Thus, even at different printing speeds, the rigidity of printed images 20` be reliably reduced.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Belichtung eines Bildträgers 101 eines elektrofotografischen Digitaldruckers 10, wobei der Bildträger 101 derart ausgelegt ist, dass auf dem Bildträger 101 durch Belichtung ein latentes Ladungsbild erzeugt werden kann, das mit Toner eingefärbt werden kann, um ein Druckbild 20` (auf einen Aufzeichnungsträger 20) zu erzeugen. 5 shows a flowchart of an exemplary method 500 for exposure of a picture carrier 101 an electrophotographic digital printer 10 , where the picture carrier 101 is designed such that on the image carrier 101 can be generated by exposure a latent charge image that can be colored with toner to a printed image 20` (on a record carrier 20 ) to create.
Das Verfahren 500 umfasst das Erzeugen 501 von N Lichtstrahlen zur Belichtung von N Bildpunkten 301 einer Zeile des latenten Ladungsbildes auf dem Bildträger 101 mittels eines Zeichengenerators 109, wobei N eine natürliche Zahl ist, mit N > 1. Außerdem umfasst das Verfahren 500 das Bewegen 503 einer Oberfläche des Bildträgers 101 und des Zeichengenerator 109 relativ zueinander in einer Transportrichtung 20`` mit einer Transportgeschwindigkeit, um sequentiell Zeilen mit N Bildpunkten 301 auf der Oberfläche des Bildträgers 101 zu belichten. Dabei werden die N Lichtstrahlen derart erzeugt, dass für eine maximale Belichtungsdauer zur Belichtung eines Bildpunktes 301 und bei einer maximal möglichen Transportgeschwindigkeit ein Überlappungsgrad von Bildpunkten 301 direkt aufeinander folgender Zeilen gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Überlappungsgrad-Schwellenwert ist. Der Überlappungsgrad-Schwellenwert ist dabei bevorzugt 20%, 10% oder weniger. The procedure 500 includes generating 501 of N light rays for exposure of N pixels 301 one line of the latent charge image on the image carrier 101 by means of a character generator 109 , where N is a natural number, with N> 1. In addition, the method comprises 500 moving 503 a surface of the image carrier 101 and the character generator 109 relative to each other in a transport direction 20`` with a transport speed to sequentially lines with N pixels 301 on the surface of the image carrier 101 to expose. In this case, the N light beams are generated such that for a maximum exposure time for the exposure of a pixel 301 and at a maximum possible transport speed, an overlap degree of pixels 301 immediately following lines is equal to or less than a predefined overlap degree threshold. The overlap degree threshold is preferably 20%, 10% or less.
Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren 500 umfassen, das Festlegen 502 der Arbeitspunkte von N Belichtungseinheiten auf Kennlinien 403 der Belichtungseinheiten und das Festlegen der Belichtungsdauern der N Belichtungseinheiten, derart, dass die Überlappungsgrade der Bildpunkte 301, 302, 303 in den N Spalten in einem bestimmten vordefinierten (engen) Überlappungsgrad-Band liegen. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren 500 umfassen, das Anpassen 504 der Arbeitspunkte der N Belichtungseinheiten und das Anpassen der Belichtungsdauern der N Belichtungseinheiten in Reaktion auf eine Änderung der Transportgeschwindigkeit, so dass die Überlappungsgrade der Bildpunkte 301, 302, 303 in den N Spalten in dem bestimmten vordefinierten (engen) Überlappungsgrad-Band verbleiben bzw. unverändert bleiben. Alternatively or additionally, the method 500 include, setting 502 the operating points of N exposure units on characteristic curves 403 the exposure units and the setting of the exposure times of the N exposure units, such that the overlapping of the pixels 301 . 302 . 303 lie in the N columns in a certain predefined (tight) overlap band. Alternatively or additionally, the method 500 include, customizing 504 the operating points of the N exposure units and adjusting the exposure times of the N exposure units in response to a change in the transport speed, so that the overlap levels of the pixels 301 . 302 . 303 remain unchanged in the N columns in the particular predefined (narrow) overlap degree band.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann die Sichtbarkeit von Zeichengenerator-bedingter Streifigkeit und/oder von Zeichengenerator-bedingten Ungleichmäßigkeiten über der Breite eines Druckbildes 20` reduziert und/oder unabhängig von der Druckgeschwindigkeit gemacht werden. The measures described in this document may increase the visibility of character generator streaks and / or character generator nonuniformities across the width of a print image 20` reduced and / or made independent of the printing speed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
10 10
-
Digitaldrucker Digital printer
-
11, 11a–11d 11, 11a-11d
-
Druckwerk (Vorderseite) Printing unit (front side)
-
12, 12a–12d 12, 12a-12d
-
Druckwerk (Rückseite) Printing unit (back)
-
20 20
-
Aufzeichnungsträger record carrier
-
20' 20 '
-
Druckbild (Toner) Print image (toner)
-
20" 20 "
-
Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers Transport direction of the recording medium
-
21 21
-
Rolle (Eingabe) Role (input)
-
22 22
-
Abwickler liquidator
-
23 23
-
Konditionierwerk Konditionierwerk
-
24 24
-
Wendeeinheit turning unit
-
25 25
-
Registereinheit register unit
-
26 26
-
Zugwerk tensioning mechanism
-
27 27
-
Aufwickler rewinder
-
28 28
-
Rolle (Ausgabe) Role (Edition)
-
30 30
-
Fixiereinheit fuser
-
40 40
-
Klimatisierungsmodul Cooling module
-
50 50
-
Energieversorgung power supply
-
60 60
-
Controller controller
-
70 70
-
Flüssigkeitsmanagement fluid management
-
71 71
-
Flüssigkeitssteuereinheit Fluid control unit
-
72 72
-
Vorratsbehälter reservoir
-
100 100
-
Elektrofotografiestation Electrophotography station
-
101 101
-
Bildträger (Fotoleiter, Fotoleiterwalze) Image carrier (photoconductor, photoconductor roller)
-
102 102
-
Löschlicht erasing light
-
103 103
-
Reinigungseinrichtung (Fotoleiter) Cleaning device (photoconductor)
-
104 104
-
Rakel (Fotoleiter) Doctor (photoconductor)
-
105 105
-
Sammelbehälter (Fotoleiter) Collecting container (photoconductor)
-
106 106
-
Aufladevorrichtung (Korotron) Charger (Korotron)
-
106' 106 '
-
Draht wire
-
106" 106 '
-
Schirm umbrella
-
107 107
-
Zuluftkanal (Belüftung) Supply air duct (ventilation)
-
108 108
-
Abluftkanal (Entlüftung) Exhaust duct (ventilation)
-
109 109
-
Zeichengenerator character generator
-
110 110
-
Entwicklerstation developer station
-
111 111
-
Entwicklerwalze developer roller
-
112 112
-
Vorratskammer storeroom
-
112' 112 '
-
Flüssigkeitszufuhr hydration
-
113 113
-
Vorkammer antechamber
-
114 114
-
Elektrodensegment electrode segment
-
115 115
-
Dosierwalze (Entwicklerwalze) Dosing roller (developer roller)
-
116 116
-
Rakel (Dosierwalze) Doctor blade (metering roller)
-
117 117
-
Reinigungswalze (Entwicklerwalze) Cleaning roller (developer roller)
-
118 118
-
Rakel (Reinigungswalze der Entwicklerwalze) Squeegee (cleaning roller of the developer roller)
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119 119
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Sammelbehälter (Flüssigentwickler) Collecting container (liquid developer)
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119' 119 '
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Flüssigkeitsabfuhr liquid output
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120 120
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Transferstation transfer station
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121 121
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Transferwalze transfer roller
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122 122
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Reinigungseinheit cleaning unit
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123 123
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Reinigungsbürste cleaning brush
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123' 123 '
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Reinigungsflüssigkeitszufuhr Cleaning fluid intake
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124 124
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Reinigungswalze cleaning roller
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124' 124 '
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Reinigungsflüssigkeitsabfuhr Cleaning fluid discharge
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125 125
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Rakel doctor
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126 126
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Gegendruckwalze Backing roll
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127 127
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Reinigungseinheit (Gegendruckwalze) Cleaning unit (counter pressure roller)
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128 128
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Sammelbehälter (Gegendruckwalze) Collecting container (counter pressure roller)
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128' 128 '
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Flüssigkeitsabfuhr liquid output
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129 129
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Ladeeinheit (Korotron an Transferwalze) Loading unit (corotron on transfer roller)
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301, 302, 303301, 302, 303
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Bildpunkte pixels
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305 305
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Zeilenabstand line spacing
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311, 312, 313, 314311, 312, 313, 314
-
Energieverteilung energy distribution
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315 315
-
Lichtenergie light energy
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321, 322, 323, 324321, 322, 323, 324
-
Überlappungsbereich overlap area
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401 401
-
Steuergröße (Strom) Control variable (current)
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402 402
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Lichtintensität, Lichtenergie Light intensity, light energy
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403 403
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Kennlinie einer Belichtungseinheit Characteristic of an exposure unit
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500 500
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Verfahren zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes Process for generating a latent charge image
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501, 502, 503, 504 501, 502, 503, 504
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Verfahrensschrittesteps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102013201549 B3 [0016, 0020] DE 102013201549 B3 [0016, 0020]
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JP 2014/149526 A [0016, 0020] JP 2014/149526 A [0016, 0020]
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US 2014/0212632 A1 [0016, 0020] US 2014/0212632 A1 [0016, 0020]
