DE19859094C2

DE19859094C2 - Verfahren zum Drucken mit einem Multilevel-Zeichengenerator sowie Druck- oder Kopiervorrichtung

Info

Publication number: DE19859094C2
Application number: DE19859094A
Authority: DE
Inventors: Volkhard Maes; Martin Schleusener
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: US6433804B1; WO2000038018A1; WO2000038018A9; DE19859094A1

Description

Die Erfindung betrifft zwei Verfahren zum Drucken mit einem Multilevel-Zeichengenerator. Außerdem betrifft die Erfindung Druck- oder Kopiervorrichtungen, die unten näher erläutert werden.

Bekannt ist ein Verfahren, bei dem ein optischer Zeichenge nerator einen Fotoleiter mittels mindestens einer Lichtquelle belichtet. Aus Druckdaten eines Druckbildes werden Lichtcodierdaten erzeugt, die jeweils einen von mindestens drei unterschiedlichen Lichtcodierwerten enthalten. Die Lichtcodierwerte sind jeweils einem anderen Belichtungsener giewert zugeordnet, mit dem der Zeichengenerator den Fotolei ter belichtet.

Mit mehr als zwei Lichtcodierwerten angesteuerte Zeichengene ratoren werden im Gegensatz zu herkömmlichen Bilevel-Zeichen generatoren als Multilevel-Zeichengeneratoren bezeichnet. Bei Multilevel-Zeichengeneratoren gibt es zwar mehr als zwei Lichtcodierwerte, letztlich aber nur bedruckte oder unbe druckte Flächen. Multilevel-Zeichengeneratoren bieten jedoch im Vergleich zu Bilevel-Zeichengeneratoren die Möglichkeit, die Größe der Ladungsbereiche und damit der Pixel (Bildpunkt) gezielt festzulegen, um bei einem Betrachter des entwickelten Ladungsbildes verschiedene Grauwerte zu erzeugen. Ein derar tiger Multilevel-Zeichengenerator ist in der US-Patentschrift 5,767,888 erläutert.

Nachteilig am bekannten Druck mit Multilevel-Zeichengenerato ren ist, daß die Qualität bei sich verändernden Druckbedin gungen nachläßt. Zu diesen Druckbedingungen zählt beispiels weise das Alter des Fotoleiters und die Qualität des Toners bzw. Entwicklers. Für Drucker mit Bilevel-Zeichengeneratoren werden Verfahren verwendet, mit denen sich auch bei veränderten Druckbedingungen Bilder guter Qualität drucken lassen, vgl. z. B. das in der WO 97/37285 erläuterte Abgleichsverfahren.

Außerdem wird bei LED-Zeichengeneratoren üblicherweise für jede LED (Light Emitting Diode) ein Hilfsparameter vorgege ben, mit dessen Hilfe fertigungsbedingte Abweichungen in der Lichtabstrahlung der einzelnen LEDs ausgeglichen werden. Alle LEDs strahlen deshalb bei gleichem Lichtcodierwert auch die gleiche Belichtungsenergie ab. Ein solcher Abgleich wird bei spielsweise in der Europäischen Patentschrift EP 0 275 254 B1 erläutert.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 27 808 A1 ist ein Bildaufzeichnungsgerät bekannt, bei dem örtliche Abweichungen der Empfindlichkeit eines Fotoleiters durch Vergleich mit ei nem Bezugspotential ermittelt und anschließend korrigiert werden. Die Korrektur erfolgt ortsabhängig mit verschiedenen Korrekturgrößen beim Druck verschiedener Bereiche des Druck bildes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät mit Multilevel-Zeichengenerator Ver fahren anzugeben, die es ermöglichen, auch bei sich ändernden Druckbedingungen Druckbilder mit hoher Druckqualität zu er zeugen. Außerdem sollen Druck- oder Kopiervorrichtungen ange geben werden, mit denen solche Verfahren ausgeführt werden können.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch zwei Verfah ren mit den im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 2 an gegebenen Verfahrensschritten gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die die Druck- oder Kopiervor richtungen betreffende Aufgabe lösen die Patentansprüche 12 bzw. 13.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Abgleich eines Multilevel-Zeichengenerators aufgrund der nicht voll ständig linearen Kennlinie des Fotoleiters eigentlich die Be lichtungsenergie für jeden Lichtcodierwert einzeln abzuglei chen ist. Jedoch ergibt sich auch ein für viele Anwendungs zwecke hinreichend genauer Abgleich, wenn ein gemeinsamer Ab gleichsvorgang für die Belichtungsenergien der unterschiedli chen Lichtcodierwerte durchgeführt wird. Deshalb werden bei den erfindungsgemäßen Verfahren die bei den unterschiedlichen Lichtcodierwerten erzeugten Belichtungsenergien im gleichen Verhältnis verändert. Die meisten Lichtcodierwerte haben Be lichtungsenergien, die auf einem linearen Bereich der Fotoleiterkennlinie liegen, so daß durch die im gleichen Verhältnis erfolgende Korrektur die Belichtungsenergien für die unterschiedlichen Lichtcodierwerte hinreichend genau eingestellt werden.

Beim Verfahren gemäß Patentanspruch 1 wird für den Abgleichs vorgang ein auf dem Fotoleiter einzustellendes Abgleichspo tential vorgegeben. Anschließend wird die das vorgegebene Ab gleichspotential auf dem Fotoleiter hervorrufende Belich tungsenergie als Abgleichsbelichtungsenergie erfaßt. Abhängig von der erfaßten Abgleichsbelichtungsenergie werden dann die vom Zeichengenerator bei den verschiedenen Lichtcodierwerten zu erzeugenden Belichtungsenergiewerte im gleichen Verhältnis verändert.

Das Maß der Veränderung wird durch die Abweichung der Ab gleichsbelichtungsenergie von einer Bezugsbelichtungsenergie bestimmt. Die Bezugsbelichtungsenergie ist die Belichtungs energie, die beim Verwenden eines Bezugsfotoleiters mit vor gegebener Entladungskennlinie das Abgleichspotential erzeugt. Die Entladungskennlinie gibt den Zusammenhang von Belichtung und Potential an. Der Bezugsfotoleiter ist beispielsweise ein Fotoleiter in einem neuen Druckgerät, das bei 20°C Raumtempe ratur betrieben wird.

Beim Verfahren gemäß Patentanspruch 2 wird dagegen für den Abgleichsvorgang eine Abgleichsbelichtungsenergie vorgegeben. Anschließend wird das sich beim Belichten des Fotoleiters mit der Abgleichsbelichtungsenergie einstellende Potential als Abgleichspotential erfaßt. Abhängig vom erfaßten Abgleichspo tential werden dann die vom Zeichengenerator bei den ver schiedenen Lichtcodierwerten zu erzeugenden Belichtungsener giewerte im gleichen Verhältnis verändert. Das Maß der Verän derung ist diesmal durch die Abweichung des Abgleichspotenti als von einem Bezugspotential bestimmt. Das Bezugspotential ist dasjenige Potential, das auf einem Bezugsfotoleiter mit vorgegebener Entladungskennlinie beim Belichten mit der Ab gleichsbelichtungsenergie entsteht.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden die bei den unter schiedlichen Lichtcodierwerten vom Zeichengenerator erzeugten Belichtungsenergiewerte im gleichen Verhältnis zueinander verändert und somit neu eingestellt. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind einfach, weil alle Belichtungsenergien im gleichen Verhältnis verändert werden. Trotzdem ergeben sich Druckbilder mit für viele Zwecke ausreichender Druckqualität. Die bei einem Multilevel-Zeichengenerator erreichbare höhere Druckqualität im Vergleich zu einem Bilevel-Zeichengenerator wird durch die erfindungsgemäßen Verfahren auch dann gleich bleibend gewährleistet, wenn sich die Eigenschaften des Foto leiters und/oder des elektrografischen Entwicklungssystems ändern.

In einer Weiterbildung wird ein Korrekturfaktor ermittelt, der ein Maß für die Abweichung der aktuellen Kennlinie des Fotoleiters von der vorgegebenen Entladungskennlinie ist. Mit Hilfe des Korrekturfaktors werden dann die Belichtungsenergi en auf einfache Art und Weise verändert. Dies erfolgt bei spielsweise dadurch, daß der für jeden Lichtcodierwert vorge gebene Belichtungsenergiewert mit dem Korrekturfaktor multi pliziert wird.

In einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfah ren weicht der Betrag des vorgegebenen bzw. erfaßten Ab gleichspotentials um weniger als 100 V vom Betrag des Ent ladepotentials des Fotoleiters ab. Beispielsweise liegt der Betrag des Abgleichspotentials nur etwas über dem betrags mäßig tiefsten Entladepotential. Das Entladepotential ist mit anderen Worten das Potential, das sich auf dem Fotoleiter einstellt, wenn der Fotoleiter vollständig entladen ist. Bei bestimmten Fotoleitern ist das Entladepotential von den Druckbedingungen relativ unabhängig. Beispielsweise verändert es sich kaum mit zunehmendem Alter des Fotoleiters oder mit veränderter Temperatur. Das Entladepotential ist deshalb besonders gut geeignet, um die Abgleichsbelichtungsenergie zu bestimmen.

In einer alternativen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 1 liegt der Betrag des vorgegebenen Abgleichspotentials etwa beim Mittelwert aus dem Betrag des Aufladepotentials des Fotoleiters und dem Betrag des Entladepotentials und damit im linearen Bereich der Fotoleiterkennlinie. Insbesondere wird beim Hochgeschwindigkeitsdruck nur dieser lineare Teil der Foto leiterkennlinie beim Drucken verwendet.

In einer nächsten Weiterbildung wird der Korrekturfaktor durch Division der erfaßten Abgleichsbelichtungsenergie durch die Bezugsbelichtungsenergie ermittelt. Alternativ kann jedoch auch gleich die erfaßte Abgleichsbelichtungsenergie bzw. das erfaßte Abgleichspotential als Korrekturfaktor für den Zeichengenerator verwendet werden.

In einer Weiterbildung wird eine Näherung für die Kennlinie des Fotoleiters zum Ermitteln der vom Zeichengenerator abzu strahlenden Belichtungsenergien verwendet. Durch das Einbe ziehen der Kennlinie ist es möglich, nur eine einzige Messung am Fotoleiter durchzuführen. Beispielsweise wird zu einer vorgegebenen Belichtungsenergie das sich bei einer Belichtung des Fotoleiters mit dieser Belichtungsenergie einstellende Potential gemessen. Anschließend wird aus der Kennlinie, die sich mit den Druckbedingungen ändert, die zum vorgegebenen Abgleichspotential gehörende Abgleichsbelichtungsenergie bzw. das zur vorgegebenen Abgleichsbelichtungsenergie gehörende Abgleichspotential ermittelt.

Der Abgleichsvorgang wird automatisch durchgeführt. Dies er folgt vorzugsweise nach dem Einschalten des Druck- bzw. Ko piergerätes, nach längeren Druckpausen, nach längerem Druck betrieb oder auf Anforderung einer Bedienperson. Durch diese Maßnahmen wird gewährleistet, daß Veränderungen des Fotoleiters durch Altern oder durch veränderte Umgebungsbedingungen beim Druckprozeß berücksichtigt werden.

Nach Patentanspruch 2 werden die Belichtungsenergiewerte so wohl untereinander als auch für alle Bildpunkte im gleichen Verhältnis geändert. Die Korrektur beeinflußt somit alle Bildpunkte gleichermaßen.

Die Erfindung betrifft außerdem Druck- bzw. Kopiervorrich tungen, die insbesondere zum Durchführen der erfindungsge mäßen Verfahren oder deren Weiterbildungen verwendet werden. Die oben genannten technischen Wirkungen gelten deshalb auch für die erfindungsgemäßen Druck- bzw. Kopiervorrichtungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Druckvorgangs,

Fig. 2 ein Potential-Belichtungsenergie-Diagramm, und

Fig. 3 ein Flußdiagramm mit Verfahrensschritten eines Ab gleichsvorgangs, und

Fig. 4 Gleichungen für die Näherung einer Fotoleiterkenn linie.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Druckvorgangs so wie den Informationsfluß beim Drucken in einem elektrografi schen Druckgerät 10. Im Drucker 10 werden über eine elektro nische Schnittstelle 12 Druckdaten 14 eingegeben. Die Druck daten 14 definieren ein Druckbild, z. B. gemäß dem bekannten Postscript-Format. Eine Druckdateneinheit 16 enthält einen Microprozessor MP, der ein in einem Speicher 18 gespeichertes Umwandlungsprogramm abarbeitet. Die Druckdateneinheit 16 erzeugt aus den Druckdaten 14 Lichtcodierdaten 20 für die einzelnen LED's (Light Emitting Diode) eines Zeichengenerators 22. Die Lichtcodierdaten 20 sind jeweils in zwei Bits eines Datenwortes gespeichert. Somit gibt es vier Lichtcodierwerte 0, 1, 2 und 3. Beim Lichtcodierwert 0 wird nicht belichtet. Beim Lichtcodierwert 1 wird eine Belich tungsenergie H1 von der betreffenden LED des Zeichengenera tors 22 abgestrahlt, wenn das Druckgerät 10 unter vorgegebe nen Druckbedingungen in einem durch diese Druckbedingungen gekennzeichneten Bezugsdruckvorgang druckt. Der Lichtcodier wert 2 bzw. 3 führt beim Bezugsdruckvorgang zu Belichtungs energien H2 bzw. H3. Die Belichtungsenergien H1, H2 und H3 haben in dieser Reihenfolge aufsteigende Werte und sind in Fig. 2 dargestellt.

Die Lichtcodierdaten 20 werden in einer Umwandlungs- und Kor rektureinheit 24 bearbeitet, die im wesentlichen wie die in Fig. 12 der US-Patentschrift 5,767,888 dargestellte Bau gruppe aufgebaut ist. Vor Beginn des Druckvorgangs wird an der Umwandlungs- und Korrektureinheit 24 ein Korrekturfaktor KF eingestellt, indem der Korrekturfaktor KF jeweils zu den in Fig. 12 der US 5,767,888 gezeigten Hilfsparametern D1 bis D64 multipliziert wird, die zum Ausgleich der fertigungsbe dingten Helligkeitsschwankungen der LED's dienen. Die sich dabei ergebenden Produkte werden anstelle der Werte D1 bis D64 verwendet. Die zum Ermitteln des Korrekturfaktors KF aus zuführenden Verfahrensschritte werden unten an Hand der Fig. 2 näher erläutert.

In der Umwandlungs- und Korrektureinheit 24 wird abhängig vom Lichtcodierwert des jeweils bearbeiteten Lichtcodierdatums 20 und abhängig vom Korrekturfaktor KF ein Lichtsignal 26 er zeugt. Beim Lichtcodierwert 0 wird ein Lichtcodiersignal 26 erzeugt, das zu keiner Belichtung durch die betreffende LED führt. Beim Lichtcodierwert 1 wird unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors KF ein Lichtcodiersignal 26 erzeugt, das eine Belichtung mit einer korrigierten Belichtungsenergie H1a bewirkt. Beim Lichtcodierwert 2 bzw. 3 wird unter Be rücksichtigung des Korrekturfaktors KF ein Lichtcodiersignal 26 erzeugt, das zu einer Belichtung mit einer korrigierten Belichtungsenergie H2a bzw. H3a führt.

Die Lichtcodiersignale 26 werden zur Ansteuerung des Zeichen generators 22 verwendet. Der Zeichengenerator 22 enthält eine Ansteuerschaltung für die LED's einer LED-Zeile (nicht darge stellt). Eine solche Ansteuerschaltung ist aus der US 5,767,888 bekannt. Die LED's der LED-Zeile haben einen Ab stand von etwa 42 µm zueinander. Sogenannte Makrozellen wer den jeweils durch drei in Reihe angeordnete LED's beim Be lichten dreier aufeinanderfolgender Zeilen erzeugt. Von den LED's einer Makrozelle abgestrahlte Lichtenergieverteilungen 28 überlagern sich teilweise. Bei geeigneter Wahl der Lichtcodierwerte entstehen innerhalb einer Makrozelle Licht verteilungsgebirge, die auf einem Fotoleiter 30 zu einer der jeweiligen Lichtverteilung ähnlichen Potentialverteilung 32 führen. Durch das Festlegen einer Potentialschwelle in einer Entwicklungseinheit 34 wird erreicht, daß sich in den Makro zellen Tonerbereiche 36 bilden, deren Durchmesser von der Ausgestaltung der jeweiligen Potentialverteilung abhängt. Auf einfache Art und Weise wird durch das Verwenden der Lichtco dierwerte so ein Halbtonbild erzeugt. Dieser Vorgang ist einschließlich des verwendeten Zeichengenerators 22 sowie des Begriffs "Makrozelle" ausführlich in der US-Patentschrift 5,767,888 erläutert.

Fig. 2 zeigt ein Potential-Belichtungsenergie-Diagramm, auf dessen Abszissenachse 50 die Belichtungsenergie in µWs/cm² und auf dessen Ordinatenachse 52 das Fotoleiter-Potential in Volt abgetragen sind. Der Fotoleiter wird vor Beginn der Be lichtung jeweils auf ein Aufladepotential VC von 500 V aufge laden. Eine Bezugskennlinie KLB zeigt den Zusammenhang von Potential auf dem Fotoleiter und Belichtungsenergie für einen Bezugsfotoleiter, wie er beim Bezugsdruckvorgang verwendet wird. Eine Kennlinie KL1 eines momentan zum Drucken ver wendeten Fotoleiters weicht von der Bezugskennlinie KLB ab.

Die Abweichungen der Kennlinien KLB und KL1 sind beispiels weise auf die Temperatur oder auf das Alter des Fotoleiters zurückzuführen. Abweichungen der Kennlinien KLB und KL1 treten jedoch auch bei einem Wechsel des Fotoleiters bzw. beim Vergleich der Fotoleiter zweier verschiedener Drucker auf. In diesem Fall haben fertigungsbedingte Schwankungen sowie die Qualität der Fotoleiter einen zusätzlichen Einfluß auf die Abweichung der Kennlinien KLB und KL1.

Eine weitere Kennlinie KL2 zeigt die Abhängigkeit des Poten tials auf einem dritten Fotoleiter von der Belichtungsener gie. Qualitativ haben die Kennlinien KLB, KL1 und KL2 einen ähnlichen Verlauf, so daß im folgenden nur der Verlauf der Kennlinie KLB erläutert wird. Mit zunehmender Belichtungs energie fallen die Potentialwerte auf dem Fotoleiter gemäß einer fallenden Exponentialfunktion ab, bis schließlich ein tiefstes erreichbares Entladepotential VLIM erreicht ist, dargestellt durch eine gestrichelte Linie 54.

Der Druckvorgang führt zu Druckbildern mit hoher Druckquali tät, wenn die Potentiale, die beim Auftreten der verschiede nen Lichtcodierwerte 0, 1, 2 bzw. 3 erzeugt werden, etwa ei nen gleichmäßigen Abstand voneinander haben und über den ge samten zur Verfügung stehenden Entladebereich verteilt sind. Jedoch werden bei der folgenden Erläuterung nur Potentiale im oberen Bereich der Entladekurve berücksichtigt, um die Erläu terungen zu vereinfachen. Beim Lichtcodierwert 0 wird nicht belichtet, so daß das Aufladepotential VC beibehalten wird. Beim Lichtcodierwert 1 soll beispielsweise das Potential V1 = 450 V erzeugt werden. Beim Lichtcodierwert 2 bzw. 3 soll ein Potential V2 = 400 V bzw. V3 = 350 V erzeugt werden. Auf der Bezugskennlinie KLB gehören zum Potential V1 die Belichtungs energie H1, zum Potential V2 die Belichtungsenergie H2 und zum Potential V3 die Belichtungsenergie H3.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm für ein erstes Ausführungsbei spiel des Abgleichvorgangs. Beim Erläutern der Fig. 3 wird auch auf die Fig. 2 Bezug genommen. Der Abgleichvorgang be ginnt nach dem Einschalten des Druckers in einem Schritt 100. Zum Bestimmen des Korrekturfaktors KF wird in einem Schritt 102 der derzeitige Belichtungsumfang HL des Fotoleiters erfaßt, indem der Fotoleiter zuerst auf das Aufladepotential VC aufgeladen wird. Danach wird die Belichtungsenergie schrittweise solange erhöht, bis auf dem Fotoleiter ein Ab gleichspotential VA erfaßt wird, für das gilt:

VA = |VC| - 0,95|VC - VLIM| (1).

Der Belichtungsumfang HL ist somit als die Belichtungsenergie definiert, bei der der Fotoleiter zu 95% entladen ist. Der Belichtungsumfang HL des Fotoleiters mit der Kennlinie KLB ist ein Bezugsbelichtungsumfang HLB. Ein Belichtungsumfang HL1 gehört zur Kennlinie KL1.

Der Korrekturfaktor KF wird in Schritt 104 nach der Formel berechnet:

Der Korrekturfaktor KF beträgt für die Kennlinie KL1 etwa 0,6. Das bedeutet, daß die Belichtungsenergien H1, H2 bzw. H3 zu den Lichtcodierwerten 1, 2 bzw. 3 jeweils mit dem Korrek turfaktor KF = 0,6 multipliziert werden. Dazu werden, wie oben bereits erläutert, in der Umwandlungs- und Korrekturein heit 24 die Hilfsparameter für den Abgleich der Leuchtdioden auf gleiche Helligkeit mit dem Korrekturfaktor KF multipli ziert und gespeichert, vgl. Schritt 106. Beim Drucken in Schritt 108 entstehen Lichtenergien H1a, H2a bzw. H3a, die anstelle der Belichtungsenergien H1, H2 bzw. H3 verwendet werden. Die Belichtungsenergien H1a, H2a und H3a führen auch beim Verwenden eines Fotoleiters mit der Kennlinie KL1 zu den Potentialen V1, V2 bzw. V3 und damit zu einem Druckbild hoher Qualität. In einem Schritt 110 wird das Verfahren beendet.

Die Schritte 100 bis 110 werden unter Verwendung eines Mikro prozessors abgearbeitet.

Entsprechend würde bei einem Fotoleiter mit der Kennlinie KL2 ein Belichtungsumfang HL2 ermittelt, der größer ist als der Bezugsbelichtungsumfang HLB. Deshalb ist der Korrekturfaktor KF größer 1, beispielsweise 1,4, so daß die Belichtungsener gie H1 auf einen Wert H1b vergrößert wird (nicht darge stellt). Ebenso wird die Belichtungsenergie H2 auf eine Be lichtungsenergie H2b bzw. die Belichtungsenergie H3 auf eine Belichtungsenergie H3b vergrößert.

Trotz der nicht linearen Kennlinien KL1, KLB und KL2 führt die Korrektur mit nur einem Korrekturfaktor KF zu hinreichend genauen Einstellungen der den Lichtcodierwerten 1, 2 und 3 zugeordneten Belichtungsenergien.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Belichtungs energie HE ermittelt, die den Fotoleiter auf ein Abgleichspo tential VEA entlädt, das etwa in der Mitte von Aufladepoten tial VC und Entladepotential VLIM liegt. Der Fotoleiter wird nach dem Aufladen auf das Aufladepotential VC schrittweise immer stärker belichtet, bis das Abgleichspotential VEA er faßt wird. Der Wert der Belichtungsenergie HE wird dann als Korrekturfaktor KF verwendet. Für die Kennlinie KL1 ergibt sich die einzustellende Belichtung HE1, die um etwa den Faktor 0,6 unterhalb einer Belichtungsenergie HE liegt, bei der sich auf dem Bezugsfotoleiter mit der Kennlinie KLB das Abgleichspotential VEA einstellt. Für die Kennlinie KL2 er gibt sich eine einzustellende Belichtungsenergie HE2, die etwa um den Faktor 1,4 oberhalb der Belichtungsenergie HE liegt.

In einem werksseitigen Kallibriervorgang wird gewährleistet, daß bei einem Korrekturfaktor KF = HE der Zeichengenerator mit einem Strom angesteuert wird, der dazu führt, daß vom Zeichengenerator eine Belichtungsenergie ausgestrahlt wird, die beim Bezugsfotoleiter mit der Kennlinie KLB das Potential VEA zur Folge hat. Als Korrekturfaktor wird bei der Kennlinie KL1 der Wert HE1 und bei der Kennlinie KL2 der Wert HE2 ver wendet. Die Belichtungsenergien für die Lichtcodierwerte 0 bis 3 werden bei diesem Abgleichsvorgang mit eingestellt, weil sich die Einstellung des Stroms zum Ansteuern des Zeichengenerators 22 auf alle Belichtungsenergien im gleichen Verhältnis auswirkt.

Fig. 4 zeigt Formeln (1), (2) und (3), die in einem dritten Ausführungsbeispiel beim Ermitteln des Korrekturfaktors KF verwendet werden. Diese Formeln (1), (2) und (3) werden im folgenden auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erläutert. Formel (1) lautet:

VD(K, T, H) = (VC - VLIM).exp(-K.T.H) + VLIM, (1)

wobei
VC das Aufladepotential des Fotoleiters in Volt,
VD das Entladepotential des Fotoleiters in Volt,
VLIM das tiefste erreichbare Entladepotential in Volt,
H die Belichtungsenergie in µWs/cm²,
T die aktuell erfaßte Temperatur des Fotoleiters in °C,
K die Fotoleiterklasse in cm²/(µWs°C), und
exp die Exponentialfunktion ist.

Die Formel (1) ist eine Näherung für die jeweilige Kennlinie des Fotoleiters. Die Kennlinien KLB, KL1 und KL2 in Fig. 2 unterscheiden sich voneinander durch die Fotoleiterklasse K. Durch Umstellen der Formel (1) nach der Fotoleiterklasse K entsteht die Formel (2):

wobei
ℓn die natürliche Logarithmusfunktion ist.

Wird für die Belichtungsenergie H eine Standardbelichtungse nergie HS vorgegeben und nach Belichtung des Fotoleiters mit dieser Belichtungsenergie HS das entstehende Entladepotential VD sowie die Temperatur T des Fotoleiters erfaßt, so sind alle Größen auf der rechten Seite der Formel (2) bekannt und die Fotoleiterklasse K kann errechnet werden. Alternativ kön nen Tabellen verwendet werden, in denen einmal für bestimmte Werte von VD, T und H berechnete Fotoleiterklassen K gespei chert sind.

Wird die Formel (1) nach der Belichtungsenergie H umgestellt, so ergibt sich die Formel (3):

Nachdem die Fotoleiterklasse K ermittelt worden ist, wird für das Entladepotential VD das Potential VEA eingesetzt. Hierbei lassen sich vorbereitete Tabellen verwenden, um die Ermitt lung der Belichtungsenergien HE1 bzw. HE2 schnell durchzu führen. Als Wert des Korrekturfaktors KF wird bei entspre chender Eichung des Zeichengenerators 22 beispielsweise der Wert der Belichtungsenergie HE1 verwendet.

Bezugszeichenliste

10

Drucker

12

Schnittstelle

14

logische Druckdaten

16

Druckdateneinheit
MP Microprozessor

18

Speicher

20

Lichtcodierdaten

22

Zeichengenerator

24

Umwandlungs- und Korrektureinheit

26

Lichtcodiersignal

28

Lichtenergieverteilung

30

Fotoleiter

32

Potentialverteilung

34

Entwicklungseinheit

36

Tonerbereich
LED Leuchtdiode
0, 1, 2, 3 Lichtcodierwerte
H1 bis H3 Belichtungsenergie
KF Korrekturfaktor
H1a bis H3a korrigierte Belichtungsenergien
HL Belichtungsumfang
HLB Bezugsbelichtungsumfang
HL1, HL2 Belichtungsumfang
HE, HE1, HE2 Belichtungsenergie
VEA Potential

50

Abszissenachse, Belichtungsenergie

52

Ordinatenachse, Fotoleiterpotential
KLB Kennlinie eines Bezugsfotoleiters
KL1, KL2 Fotoleiterkennlinien
VLIM tiefstes erreichbares Entladepotential

54

gestrichelte Linie
V1, V2, V3 Potential
H Belichtungsenergie
T Temperatur des Fotoleiters
K Fotoleiterklasse
HS Standardbelichtungsenergie

Claims

1. Verfahren zum Drucken mit einem Zeichengenerator (22),
bei dem ein optischer Zeichengenerator (22) einen Fotoleiter (30) mittels mindestens einer Lichtquelle (LED, Laser) be lichtet,
aus Druckdaten (14) eines Druckbildes Lichtcodierdaten (20) erzeugt werden,
die Lichtcodierdaten (20) jeweils einen von mindestens drei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) enthalten, die unterschiedlichen Belichtungsenergiewerten (0, H1, H2, H3) zugeordnet sind,
für einen Abgleichsvorgang ein auf dem Fotoleiter einzustel lendes Abgleichspotential (VA; VEA) vorgegeben wird,
die das vorgegebene Abgleichspotential (VA; VEA) auf dem Fo toleiter (30) hervorrufende Belichtungsenergie als Abgleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2; HE1, HE2) erfaßt wird,
und bei dem abhängig von der erfaßten Abgleichsbelichtungse nergie (HL1, HL2; HE1, HE2) die vom Zeichengenerator (22) bei den verschiedenen Lichtcodierwerten (0 bis 3) zu erzeugenden Belichtungsenergiewerte (0, H1, H2, H3) im gleichen Verhältnis verändert werden,
wobei das Maß der Veränderung durch die Abweichung der Ab gleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2; HE1, HE2) von einer Bezugsbelichtungsenergie (HLB; HE) bestimmt ist, die beim Verwenden eines Bezugsfotoleiters mit vorgegebener Entladungskennlinie (KLB) das Abgleichspotential (VA; VEA) erzeugt.

2. Verfahren zum Drucken mit einem Zeichengenerator (22),
bei dem ein optischer Zeichengenerator (22) einen Fotoleiter (30) mittels mindestens einer Lichtquelle (LED, Laser) belichtet,
aus Druckdaten (14) eines Druckbildes Lichtcodierdaten (20) erzeugt werden,
die Lichtcodierdaten (20) jeweils einen von mindestens drei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) enthalten, die unterschiedlichen Belichtungsenergiewerten (0, H1, H2, H3) zugeordnet sind,
für einen Abgleichsvorgang eine Abgleichsbelichtungsenergie (HE) für den Zeichengenerator (22) vorgegeben wird,
das sich beim Belichten des Fotoleiters (20) mit der vorgege benen Abgleichsbelichtungsenergie (HE) einstellende Potential auf dem Fotoleiter (30) als Abgleichspotential erfaßt wird,
und bei dem abhängig vom erfaßten Abgleichspotential die vom Zeichengenerator (22) bei den verschiedenen Lichtcodierwerten (0 bis 3) zu erzeugenden Belichtungsenergiewerte (0, H1, H2, H3) sowohl untereinander als auch für alle Bildpunkte des Druckbildes im gleichen Verhältnis verändert werden,
wobei das Maß der Veränderung durch die Abweichung des Ab gleichspotentials von einem Bezugspotential (VEA) bestimmt ist, das auf einem Bezugsfotoleiter mit vorgegebener Entladungskennlinie (KLB) beim Belichten mit der Abgleichsbelichtungsenergie (HE) entsteht.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Korrekturfaktor (KF) ermittelt wird, der ein Maß für die Abweichung der aktuellen Kennlinie (KL1) des Fotoleiters (30) von der vorgegebenen Entladungskennlinie (KLB) ist (Schritt 104), und daß mit Hilfe des Korrekturfaktors (KF) die Belichtungse nergiewerte verändert werden (Schritt 106).

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Abgleichspotentials (VA) oder des erfaßten Abgleichspotentials um weniger als 100 V vom Betrag des Entladepotentials (VLIM) des Fotoleiters abweicht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des vorgegebenen Abgleichspotentials (VEA) bzw. des erfaßten Abgleichspotentials nicht mehr als 50 Volt vom Mittelwert aus dem Betrag des Aufladepotentials (VC) des Fotoleiters (30) und dem Betrag des Entladepotentials (VLIM) liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5 soweit nicht auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise durch Division aus der erfaßten Abgleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2) und der Bezugsbe lichtungsenergie (HLB) bzw. aus der dem erfaßten Abgleichspotential und dem Bezugspotential (VA, VEA) der Korrekturfaktor (KF) zum Einstellen des Zeichengenerators (22) ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die erfaßte Abgleichsbelichtungsenergie (HE1, HE2) oder das erfaßte Abgleichspotential als Korrekturfaktor (KF) für die Einstellung des Zeichengenerators (22) verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß abhängig vom Korrekturfaktor (KF) ein Strom zum Ansteuern der Lichtquelle oder der Lichtquellen (LED) des Zeichengenerators (22) oder deren Einschaltzeit verändert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Näherung für die Kennlinie des Foto leiters (30) zum Ermitteln der Abweichung oder zum Ermitteln des Korrekturfaktors (KF) verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Näherung verwendet wird:
VD(K, T, H) = (VC - VLIM).exp(-K.T.H) + VLIM,
wobei
VC das Aufladepotential des Fotoleiters in Volt,
VD das Entladepotential des Fotoleiters in Volt,
VLIM das tiefste erreichbare Entladepotential in Volt,
H die Belichtungsenergie in µWs/cm²,
T die Fotoleitertemperatur in °C,
K die Fotoleiterklasse in cm²/(µWs°C) und
exp die Exponentialfunktion ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Abgleichsvorgang automatisch vorzugsweise nach dem Einschalten einer Druck- bzw. Kopier vorrichtung und/oder nach längeren Druckpausen und/oder nach längerem Druckbetrieb und/oder auf Anforderung einer Bedien person durchgeführt wird.

12. Druck- oder Kopiervorrichtung (10), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An sprüche 1 oder 3 bis 11 soweit nicht auf Anspruch 2 rückbezogen,
mit einer Druckdateneinheit (16), die aus Druckdaten (14) eines Druckbildes Lichtcodierdaten (20) mit jeweils einem von mindestens drei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) erzeugt,
einem Multilevel-Zeichengenerator (22), der mit den Lichtco dierdaten (20) angesteuert wird und abhängig vom jeweiligen Lichtcodierwert (0 bis 3) eine vorgegebene Belichtungsenergie (0, H1 bis H3) abstrahlt,
und mit einem Fotoleiter (30), der durch die vom Zeichengene rator (22) abgestrahlte Belichtungsenergie (0, H1 bis H3) entladen wird,
gekennzeichnet durch eine Abgleichsvorrichtung, die in einem automatischen Abgleichsvorgang die vom Zeichengenerator (22) bei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) abgestrahl ten Belichtungsenergien (0, H1 bis H3) im gleichen Verhältnis verändert,
wobei für den Abgleichsvorgang ein auf dem Fotoleiter einzustellendes Abgleichspotential (VA; VEA) vorgegeben wird,
die das vorgegebene Abgleichspotential (VA; VEA) auf dem Fotoleiter (30) hervorrufende Belichtungsenergie als Abgleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2; HE1, HE2) erfaßt wird,
abhängig von der erfaßten Abgleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2; HE1, HE2) die vom gleichen Generator (22) bei den verschiedenen Lichtcodierwerten (0 bis 3) zu erzeugenden Belichtungsenergiewerte (0, H1, H2, H3) im gleichen Verhältnis verändert werden,
und wobei das Maß der Veränderung durch die Abweichung der Abgleichsbelichtungsenergie (HL1, HL2; HE1, HE2) von einer Bezugsbelichtungsenergie (HLB; HE) bestimmt ist, die beim Verwenden eines Bezugsfotoleiters mit vorgegebener Entladungskennlinie (KLB) das Abgleichspotential (VA; VEA) erzeugt.

13. Druck- oder Kopiervorrichtung (10), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An sprüche 2 bis 11 soweit nicht auf Anspruch 1 rückbezogen,
mit einer Druckdateneinheit (16), die aus Druckdaten (14) eines Druckbildes Lichtcodierdaten (20) mit jeweils einem von mindestens drei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) erzeugt,
einem Multilevel-Zeichengenerator (22), der mit den Lichtco dierdaten (20) angesteuert wird und abhängig vom jeweiligen Lichtcodierwert (0 bis 3) eine vorgegebene Belichtungsenergie (0, H1 bis H3) abstrahlt,
und mit einem Fotoleiter (30), der durch die vom Zeichengene rator (22) abgestrahlte Belichtungsenergie (0, H1 bis H3) entladen wird,
gekennzeichnet durch eine Abgleichsvorrichtung, die in einem automatischen Abgleichsvorgang die vom Zeichengenerator (22) bei unterschiedlichen Lichtcodierwerten (0 bis 3) abgestrahl ten Belichtungsenergien (0, H1 bis H3) im gleichen Verhältnis verändert,
wobei für den Abgleichsvorgang eine Abgleichsbelichtungs energie (HE) für den Zeichengenerator (22) vorgegeben wird,
das sich beim Belichten des Fotoleiters (20) mit der vorgege benen Abgleichsbelichtungsenergie (HE) einstellende Potential auf dem Fotoleiter (30) als Abgleichspotential erfaßt wird,
abhängig vom erfaßten Abgleichspotential die vom Zeichengenerator (22) bei den verschiedenen Lichtcodierwerten (0 bis 3) zu erzeugenden Belichtungsenergiewerte (0, H1, H2, H3) sowohl untereinander als auch für alle Bildpunkte des Druckbildes im gleichen Verhältnis verändert werden,
und wobei das Maß der Veränderung durch die Abweichung des Abgleichspotentials von einem Bezugspotential (VEA) bestimmt ist, das auf einem Bezugsfotoleiter mit vorgegebener Entladungskennlinie (KLB) beim Belichten mit der Abgleichsbelichtungsenergie (HE) entsteht.