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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lasersteuervorrichtung, die
mit einem elektrophotographischen Apparat, z. B. einem Kopierer
oder einem Laserdrucker, verwendet wird.
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In
JP 2001-158130 A ist
ein Verfahren zum Steuern eines Lasers für eine elektrophotographische
Vorrichtung beschrieben. Um ein gutes Bild zu erzielen, ohne einen
Vorspannstrom, der normalerweise bei einem Halbleiterlaser gesendet
wird, zu der Nähe
eines Schwellwertstroms des Halbleiterlasers zu setzen, erfasst
ein Lasersteuergerät
einen unzureichenden Umfang einer Emissionszeit des Halbleiterlasers
im Hinblick auf eine Anschaltzeit bei Printdaten, die von einer
Haupteinrichtung gesendet werden, auf der Grundlage von Ausgangsstrom-Anstiegscharakteristiken
der Treiberelemente zum Zuführen eines
Treiberstroms zu dem Halbleiterlaser, sowie einen Wert des Vorspannstroms,
der normalerweise zu dem Halbleiterlaser gesendet wird und einen
Wert des Schwellwertstroms, wenn der Halbleiterlaser mit der Emission
von Licht beginnt. Hierdurch wird die Anschaltzeit der Printdaten
korrigiert, die von der Haupteinheit gesendet werden.
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In
DE 195 44 372 A1 ist
eine Abbildungsvorrichtung beschrieben. Die Abbildungsvorrichtung, beispielsweise
ein elektrophotographischer Drucker oder ein Telefaxgerät, enthält eine
Laserdiode und eine lichtempfindliche Trommel.
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Eine
Vielzahl selektiver Treiberschaltungen ist zum Treiben der Laserdiode
vorgesehen, und zumindest eine der Treiberschaltungen wird ausgewählt, um
Punktbilder mit variablen Größen auf
der lichtempfindlichen Trommel in Übereinstimmung mit von einem
Computer gelieferten, gegebenen Daten abzubilden. Die Treiberschaltungen
haben verschiedene Treiberströme,
und ein kleineres Punktbild wird abgebildet, wenn eine Treiberschaltung,
die einen niedrigen Treiberstrom liefert, ausgewählt wird. Es sind auch Verzögerungselemente
vorgesehen, um ein Punktbild zu einer verzögerten Zeiteinstellung abzubilden.
Die Vorrichtung hat auch eine Glättungsfunktion
für die
Korrektur von Zacken in einem Bild.
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In
JP 05-206550 A ist
eine Treiberschaltung für
ein Licht emittierendes Element beschrieben. Die Zielsetzung besteht
in der Entwicklung sichtbarer Bilder mit verbesserter Reproduzierbarkeit
im Hinblick auf eingegebene Bildsignale durch ein Verfahren, bei dem
eine Verzögerungsvorrichtung
den Transfer von einem Anschaltzustand zu einem Ausschaltzustand von
Bildsignalen verzögert.
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Unter
Bezug auf die 3 bis 6 wird die Beziehung
zwischen der Lichtintensität
eines Lasers und dem Oberflächenpotential
eines Photoleiters und der Bilddichte erläutert. Ein optischer Belichtungsabschnitt
bestrahlt üblicherweise
die von einem Ladegerät
homogen geladene Oberfläche
eines Photoleiters mit einem Laser, wodurch die Ladungen in dem Abschnitt,
auf dem der Laser angewendet wurde, zur Abschwächung des Oberflächenpotentials
beseitigt werden und ein elektrostatisch latentes Bild ausgebildet
wird. Ein Entwicklungsabschnitt lagert elektrostatisch einen Toner
geladener Feinpartikel auf dem elektrostatisch latenten Bild ab.
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Die
Laserausgangsleistung des Belichtungsabschnitts bildet normalerweise,
wie in 3 gezeigt ist, eine Gaußsche Verteilung und weist
im Zentrum die größte Lichtintensität auf, die
sich mit der Entfernung vom Zentrum allmählich abschwächt.
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4 zeigt
die Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential des Photoleiters
und der Laserlichtintensität
(Belichtungsstärke);
je größer der
Belichtungsstärke,
desto abgeschwächter
ist das Oberflächenpotential
des Photoleiters. Die Laserausgangsleistung stellt somit eine Gaußsche Verteilung dar
und das Oberflächenpotential
des dem Laserlicht ausgesetzten Photoleiters wird am niedrigsten
im Zentrum und wird höher,
je weiter es vom Zentrum entfernt ist, wie in 5 gezeigt
ist. Da der Toner geladener Feinpartikel sehr leicht an einer Stelle
abgeschieden wird, an der die Potentialdifferenz am höchsten ist,
d. h. eine Stelle, an der das Oberflächenpotential des Photoleiters
niedrig ist, ist die Bilddichte im Zentrum am höchsten und wird umso geringer,
je weiter das Zentrum entfernt ist, wie in 6 gezeigt
ist. Aus den 3 bis 6 ist zu
entnehmen, dass auch das abgeschwächte Oberflächenpotential klein ist, wenn
der Belichtungsstärke
des Lasers klein ist, somit wird die Tonerauftragsmenge ebenfalls
geringer und die Bilddichte ist klein und die Fleckgröße wird
ebenfalls kleiner. Ist die Belichtungsstärke des Lasers hoch, ist die
Bilddichte hoch und der Fleckdurchmesser nimmt ebenfalls zu.
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Ausgehend
von der Beziehung zwischen der Laser-Belichtungsstärke und dem Oberflächenpotential
des Photoleiters wurde daher, um eine gleichmäßige Qualität aufrechtzuerhalten, ein Laser
mit einer konstanten Belichtungsstärke für eine einheitliche Abschwächung des
Oberflächenpotentials
des Photoleiters verwendet, um ein elektrostatisch latentes Bild
auszubilden, und auf das elektrostatisch latente Bild wurde Toner
elektrostatisch aufgebracht, um die einheitliche Dichte zu schaffen.
Andererseits bestand aber bei einem hochdichten Druck bisher die
Tendenz, dass kleine Buchstaben und dünne Linien zerquetscht wurden.
Wurden die Druckbedingungen zum Drucken geändert, um zu verhindern, dass Buchstaben
zerquetscht werden, trat das Problem einer Verringerung der Dichte
eines durchgehend schwarzen Teils auf und es war schwierig, eine
Bildqualitätskompatibilität zwischen
kleinen Buchstaben und durchgehendem Schwarz zu erhalten.
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In
den vergangenen Jahren ist mit der Entwicklung unterschiedlich hoher
Auflösungen,
ausgehend von der Tatsache, dass sich die Abschwächungsgröße des Oberflächenpotentials
des Photoleiters in Abhängigkeit
von der aufgebrachten Belichtungsstärke ändert, ein System bekannt geworden,
in dem eine Lichtstärken-Änderungseinrichtung zur Änderung
der Belichtungsstärke
eines Lasers auf mehreren Niveaus angegeben ist, um die Belichtungsstärke des
aufgebrachten Lasers in Abhängigkeit
von einem Bild zu ändern,
um den Abschwächungsbetrag
des Oberflächenpotentials
des Photoleiters einzustellen. In diesem System werden zur Einstellung der
Tonerabscheidungsmenge kleine Flecke oder Dots in einem Teil mit
einer dünnen
Linie mit einer niedrigen Belichtungsstärke und große Flecke oder Dots in einem
Teil mit durchgehendem Schwarz mit einer hohen Belichtungsstärke ausgebildet.
Auf diese Weise wird der Fleckdurchmesser in der Belichtungsstärke in Abhängigkeit
vom Druckbild für
den Auftrag einer optimalen Tonermenge zur Steuerung der Druckdichte
geändert,
wodurch für
einen Druck mit hoher Auflösung
die Kompatibilität
zwischen einem klaren Druck kleiner Buchstaben und dünner Linien und
dem hochdichten Druck eines durchgehend schwarzen Teils erhalten
wird.
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7A ist
eine schematische Darstellung, die eine Lasersteuervorrichtung vom
Stand der Technik zeigt, die eine Lichtstärken-Änderungseinrichtung zur Änderung
der Belichtungsstärke
eines Lasers bei mehreren Niveaus bzw. Pegeln aufweist. In den 7A und 7B werden
ein Drucksignal für
eine schwache Belichtung und ein Drucksignal für eine starke Belichtung von
einer Lasersteuerschaltung 2 zur Steuerung der Belichtungsstärke des
Lasers für jedes
Drucksignal in Ansteuersignale eines Lasers 3 umgewandelt
und der Laser 3 wird auf diese Weise betrieben. A und C
in 7B zeigen Punkte, die von den Laserausgangsleistungen α und γ gedruckt
wurden. 8 ist die Zeichnung eines
Druckbildes, wenn ein Bild ”A” als Beispiel
gedruckt wird, wobei zwei Typen von Lichtstärken, schwache Belichtung und
starke Belichtung, in Übereinstimmung
mit der in den 7A und 7B gezeigten
Konfiguration der Lasersteuerung verwendet wurden. 8B zeigt
die vollständige
Zeichnung und 8A ist eine vergrößerte Ansicht
eines Teils.
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Da
die Belichtungsstärke
bei mehreren Niveaus bzw. Pegeln zur Steuerung verwendet werden, um
die Kompatibilität
zwischen einem klaren Druck und einem hochdichten Druck zu erreichen,
unterscheidet sich die Zeit bis zur Erreichung eines voreingestellten
Lichtwertes (Peak) bei einer Belichtungsstärke von der Zeit bei einer
anderen Belichtungsstärke,
und die Belichtungsstärke
sind unterschiedlich und daher werden Fleckdurchmesser verschiedener
Größen ausgebildet.
Wenn die Längsschreibpositionen
des Drucksignals für
eine schwache Belichtung a und des Drucksignals für eine starke
Belichtung c und die Signal Einschalt-Zeiten bzw. An-Zeiten (Belichtungszeiten
des Lasers) die gleichen wie die in den 7A und 7B in
der Lasersteuervorrichtung gezeigten sind, die die Belichtungsstärke bei
mehreren Niveaus bzw. Pegeln verwendet, unterscheidet sich die Zeit
bis zum Peak der Laserausgangsleistung γ bei einer starken Belichtung
von der Zeit bis zum Peak der Laserausgangsleistung α bei einer
schwachen Belichtung um eine Zeit t, und die gedruckten Flecke unterscheiden
sich durch die Distanz d, die der Zeit t entspricht. Somit erzeugt
die Lasersteuervorrichtung vom Stand der Technik die relative Differenz
zwischen den Peak-Positionen
der Belichtungsstärke.
Somit unterscheiden sich bei dem Bild, das Teile mit schwacher und
starker Belichtung enthält,
die gemischt verteilt sind, wie in den 8A und 8B angegeben,
Teile mit schwacher und starker Belichtung in der Druckposition
durch eine Distanz d in Abtastrichtung bzw. Scan-Richtung. Aufgrund
eines derartigen Phänomens
ist das Auflösungsvermögen (die
Auflösung) des
Druckbildes derart beeinträchtigt,
dass ein weißer
Längsstreifen
in Längsrichtung
zur Abtastrichtung im durchgehenden Schwarz etc. auftritt, was ein Problem
darstellt.
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Das
technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Druck hoher Auflösung
zu bewerkstelligen.
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Die
Lösung
des technischen Problems wird erfindungsgemäß durch eine Lasersteuervorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht. Die Lasersteuervorrichtung
enthält
eine Änderungseinrichtung
zur Änderung
der Belichtungsstärke
auf mehreren Niveaus bzw. Pegeln umfasst, mit einer Korrektureinrichtung
zur Korrektur der Einschaltzeit eines Drucksignals versehen. Es
ist insbesondere eine Verzögerungseinrichtung
zur Verzögerung
der Einschaltzeit des Drucksignals in Abhängigkeit von der Belichtungsstärke vorgesehen.
In Übereinstimmung
mit der Konfiguration können
die Peak-Positionen der Laserausgangsleistungen der Drucksignale relativ
zu den Belichtungsstärken
an mehreren Niveaus bzw. Pegeln aufeinander abgestimmt werden, so
dass die Differenz zwischen den Bilddruckpositionen eliminiert werden
kann, um einen Druck hoher Auslösung
zu bewirken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A und 1B sind
Schemazeichnungen einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Lasersteuervorrichtung.
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2A und 2B sind
Bildzeichnungen eines von der Lasersteuervorrichtung der erfindungsgemäßen Ausführungsform
erzeugten Druckbildes.
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3 ist
ein Schaubild, das eine Lichtintensitätsverteilung eines, Lasers
zeigt,
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4 ist
eine Zeichnung, die die Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential
eines Photoleiters und der Belichtungsstärke zeigt,
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5 ist
eine Zeichnung, die das auf dem Photoleiter ausgebildete Oberflächenpotential
zeigt,
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6 ist
eine Zeichnung, die die Bilddichten in einem belichteten und in
einem nicht belichteten Teil des Photoleiters zeigt,
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7A und 7B sind
Schemazeichnungen einer Lasersteuervorrichtung vom Stand der Technik
und
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8A und 8B sind
Bildzeichnungen eines Druckbildes vom Stand der Technik.
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Im
Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung im Einzelnen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Es
wird eine Lasersteuervorrichtung, die eine Lichtstärken-Änderungseinrichtung zur Änderung
der Belichtungsstärke
bei zwei Niveaus bzw. Pegeln, der schwachen und der starken Belichtungsstärke, erläutert.
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1A und 1B sind
Schemazeichnungen einer Ausführungsform
der Erfindung.
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In 1A wird über eine
Verzögerungsschaltung 1 in
eine Lasersteuervorrichtung 2 ein Drucksignal für eine schwache
Belichtung eingegeben. Die Verzögerungsschaltung 1 verzögert die
Signaleinschaltzeit (Anstiegszeit) S um eine Zeit T.
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Daher
wird die Einschaltzeit S' eines
Signals b um die Zeit T nach dem Signal a verzögert, wobei die Pulsbreite
unversehrt bleibt, wie in 1B gezeigt
ist. Der Fleckdurchmesser in B ist der gleiche Fleckdurchmesser
wie in A. Andererseits wird in die Lasersteuervorrichtung 2 ein
Drucksignal, so wie es ist, für
eine starke Belichtung c eingegeben. Danach werden von der Lasersteuervorrichtung 2 die
Drucksignale a, b und c in Ansteuersignale eines Lasers 3 zur
Steuerung der Belichtungsstärke
des Lasers für jedes
Drucksignal umgewandelt und der Laser 3 wird auf diese
Weise betrieben. Die Verzögerungszeit
T entspricht der Differenzzeit t zwischen den Peak-Positionen und
die Zeit t entspricht der Differenzdistanz d zwischen den Druckpositionen. α, β und γ stellen Laserausgangsleistungen
der vom Laser 3 ausgegebenen Drucksignale a, b bzw. c dar.
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Als
Verfahren zur Einteilung der Drucksignale in Drucksignale für schwache
Belichtung und für starke
Belichtung wird beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung mehrerer
Muster N×N
Fleck-Matrix (N ist eine ganze Zahl) und zur Änderung der Belichtungsstärke des
Ziel-Pixels verwendet, wenn auf das Belichtungsmuster getroffen
wird.
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Als
nächstes
wird als tatsächlicher
Ausdruck der Ausdruck eines Bildes ”A” als Beispiel erläutert, das
zwei Typen von Lichtstärken,
einer schwachen und einer starken Belichtung, verwendet. Die 2A und 2B sind
Bildzeichnungen eines Druckbildes mit der erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltung 1 von 1. 2B ist
eine Zeichnung, die ein Vollbild zeigt, und 2A ist
die vergrößerte Ansicht
eines Teils.
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So
wird beispielsweise eine Verzögerungsschaltung 1 verwendet,
die eine Verzögerungsleitung oder
eine Zeitkonstante eines Widerstandes und einen Kondensator verwendet,
um die Einschaltzeit S eines Drucksignals für eine schwache Belichtung
b um die Zeit T zu verzögern,
die der Differenzzeit t zwischen den Peak-Positionen entspricht.
Als ein Beispiel der Erfindung ist in 1 die
Verzögerungsschaltung 1 einer
Verzögerungsleitung
verwendet, die eine Verzögerungszeit
T aufweist, um die Einschaltzeit S eines Drucksignals für eine schwache Belichtung
b die Zeit T zu verzögern,
die der Differenzzeit t zwischen den Peak-Positionen entspricht. Entsprechend
wird die Laserausgangsleistung α des Drucksignals
für eine
schwache Belichtung a zur Laserausgangsleistung β, wobei die Peak-Position um die
Zeit t verzögert
ist. Daher kann die Differenz t zwischen den Peak-Positionen des Laserausgangs
der Drucksignale für
eine schwache Belichtung a, b und eine starke Belichtung c beseitigt
werden und die Peak-Positionen der Laserausgangsleistung können aneinander
angepasst werden. Somit kann die Druckpositionsdifferenz d zwischen
dem Teil A, B mit schwacher Belichtung und dem Teil C mit starker
Belichtung beseitigt werden. Es wird daher ein Druck mit hoher Auflösung erzielt.
Die Verzögerungsschaltung 1 und
als Mittel zur Berichtigung der Einschaltzeit s verwendet, wodurch
ein Druck mit hoher Auflösung ohne
Druckpositionsdifferenz in Übereinstimmung mit
der einfachen Schaltkonfiguration erzielt werden kann.
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Erfindungsgemäß korrigiert
der optische Belichtungsabschnitt, der die Lichtstärken-Änderungseinrichtung
zur Änderung
der Belichtungsstärke
des Laser bei mehreren Niveaus bzw. Pegeln aufweist, die Einschaltzeit
eines Drucksignals in Abhängigkeit von
der Belichtungsstärke
bei mehreren Niveaus bzw. Pegeln, wodurch die Differenz zwischen
den Zeiten bis zu den Peaks der Laserausgangsleistungen der Drucksignale
mit einer anderen Belichtungsstärke
für die
Beseitigung der Differenz zwischen den Bilddruckpositionen eliminiert
werden kann, so dass ein Druck mit hoher Auflösung bewirkt werden kann.