DE3035440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 28 52 060 A1 ist ein derartiges Bildaufzeichnungsgerät bekannt, bei dem eine Vorlage optisch abgetastet und das von dieser reflektierte Licht auf ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird.

Bei einem solchen elektrostatischen Verfahren nehmen die elektrischen Ladungen und das elektrische Feld im allgemeinen eine Verteilung an, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Beim Aufbringen von Toner auf die positiven Ladungen, die auf einer das elektrostatische Bild tragenden Schicht a auf einer Unterlagenelektrode b ausgebildet sind, wird ein kleiner geladener Bereich A als geschlossener schwarzer Bildteil entwickelt, während ein großer geladener Bereich B nur in seinen Umfangsabschnitten stark entwickelt wird, was als sogenannter "Randeffekt" bezeichnet wird. Eine derartige Bildentwicklung eignet sich für die Aufzeichnung von linienförmigen Bildern, ist aber nicht sehr gut geeignet für die Aufzeichnung von Bildern mit großen geschlossenen Flächen.

Weiterhin ist aus der US-PS 39 22 485 ein Laserstrahl-Auf­ zeichnungsgerät bekannt, bei dem der Laserstrahl nach bildmäßiger Modulation über einen drehenden Polygonspiegel auf ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird und dieses sukzessive zeilenförmig abtastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Bildaufzeichnungsgerät derart auszugestalten, daß auch bei größeren zusammenhängenden Schwarzbereichen gute Bildqualität erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsgerät wird somit dem optisch auf das Aufzeichnungsmaterial projizierten Vorlagenbild ein aus Punkten bestehendes Bild überlagert, das in einfacher Weise durch Ein- und Abschalten eines Laserstrahls erzeugt wird. Hierdurch wird erreicht, daß großflächige schwarze Bereiche der Vorlage durch die überlagerten Bildpunkte aufgebrochen, d. h. in kleinere Bereiche unterteilt werden, so daß zufriedenstellende Entwicklung resultiert. Der Randeffekt bei großen geschlossenen Flächen wird somit durch Bildung von Punkten oder kleinen Bereichen in diesen Flächen verringert, wie es z. B. in Fig. 2 dargestellt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen derErfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen der Verteilungen der elektrostatischen Ladungen und des elektrostatischen Feldes auf dem photoempfindlichen Material;

Fig. 3 und 4 eine Schnittansicht bzw. eine perspektivische Ansicht eines elektrostatischen Bildaufzeichnungsgeräts gemäß der Erfindung;

Fig. 5 einen Signalverlauf des Lasermodulationssignals;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein auf dem photoempfindlichen Material geschaffenes, elektrostatisches Bild;

Fig. 7 eine Kurve, welche die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) eines auf einer photoempfindlichen Trommel ausgebildeten, elektrostatischen Bildes zeigt;

Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild der Steuerschaltung für eine Laseraufzeichnung;

Fig. 9 Wellenformen verschiedener Signale in der Steuerschaltung der Fig. 8;

Fig. 10 eine Draufsicht auf ein Beispiel eines hiermit geschaffenen Bildes;

Fig. 11 ein schematisches Blockschaltbild der Steuerschaltung zur Ausbildung von kleinen Bereichen in einem Aufzeichnungsfeld;

Fig. 12 bis 14 Wellenformen verschiedener Signale, die in der in Fig. 11 dargestellten Steuerschaltung anliegen;

Fig. 15 ein schematisches Schaltbild einer ein Abdecksignal erzeugenden Schaltung;

Fig. 16 Wellenformen verschiedener Signale in der in Fig. 15 dargestellten Schaltung;

Fig. 17 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der ein Abdecksignal erzeugenden Schaltung; und

Fig. 18 Wellenformen von verschiedenen Signalen in der in Fig. 7 dargestellten Schaltung.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen im einzelnen beschrieben. In Fig. 3 und 4 ist eine Schnittansicht bzw. eine perspektivische Ansicht eines Geräts gemäß der Erfindung dargestellt, mit welcher kombinierte Arbeitsweisen wie beispielsweise die eines Kopierers oder Vervielfältigers (was nachstehend als der Kopierbetrieb bezeichnet wird) und eines Laserstrahldruckers (was nachstehend als der LSD-Betrieb bezeichnet wird) durchgeführt werden.

Der Kopierabschnitt weist eine Vorlage 1, ein Abbildungsobjektiv 2, einen Spiegel 3 und ein Beleuchtungssystem 4 auf, wobei ein Bild einer Vorlage 1, die mittels des Beleuchtungssystems 4 beleuchtet worden ist, über den Spiegel und das Abbildungsobjektiv 2 auf eine photoempfindliche Trommel 10 projiziert wird. Bei dem Kopierbetrieb wird das Gerät nur als Vorlagenkopierer benutzt. Bei dem LSD-Betrieb fällt ein mittels einer Lasereinheit 11 erzeugter Laserstrahl auf die Eintrittsöffnung eines Modulators 12, welcher aus einer akustisch-optischen Ablenk-Modulationseinrichtung, welche den akustisch-optischen Effekt ausnutzt, oder aus einer elektrisch-optischen Einrichtung gebildet ist, die den elektrisch-optischen Effekt ausnutzt, wobei der Laserstrahl einer Hellig­ keitsmodulation entsprechend dem Eingangssignal an dem Modulator 12 unterzogen wird. Der Modulator 12 kann entfallen, wenn die Lasereinheit durch einen Halbleiterlaser oder durch einen intern modulierten Gaslaser gebildet ist, der eine Strom-Modulation zuläßt oder eine Modulationseinrichtung in dem Oszillations-Lichtweg aufweist.

Ein derartiger Laserstrahl der Lasereinheit wird nach dem Durchgang durch ein entsprechendes optisches System in einem (nicht dargestellten) Strahldehner gedehnt, wobei die Parallelität aufrechterhalten bleibt. Der Laserstrahl mit gedehntem Durchmesser fällt dann auf einen polygonalen Drehspiegel 13 mit einer Anzahl von Spiegelflächen. Der polygonale Drehspiegel 13 ist an einer Welle befestigt, die durch ein hochgenaues Lager, beispielsweise ein Luftlager gehalten ist, und wird durch einen Motor 14 konstanter Drehzahl, wie beispielsweise einen Hysterese- Synchronmotor oder einen Gleichstrom-Servomotor gedreht, um dadurch eine Abtastbewegung des Laserstrahls in einer Richtung zu bewirken, die im wesentlichen parallel zu der Drehachse der Trommel ist. Eine derartige Abtastung kann auch mittels eines Galvanospiegels erreicht werden.

Der Laserstrahl, der durch den polygonalen Drehspiegel 13 in eine horizontale Abtastbewegung versetzt worden ist, wird mittels eines Abbildungsobjektivs mit einer f-R-Cha­ rakteristik als Lichtpunkt auf der photoempfindlichen Trommel 10 scharf abgebildet. In einem normalen Abbildungsobjektiv steht die Brennpunktlage r auf der Bildebene mit dem Einfallswinkel R in der folgenden Beziehung:

r = f · tan R (1)

wobei f die Brennweite des Abbildungsobjektivs ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ändert sich der Einfallswinkel des Laserstrahls, der durch den Drehspiegel 13 mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit bezüglich des Abbildungsobjektivs 15 geändert wird, mit der Zeit entsprechend einer linearen Funktion. Folglich ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtpunktes, der an der die Bildebene bildenden photoempfindlichen Trommel 10 scharf eingestellt ist, nicht konstant, sondern ändert sich nicht linear, wobei sie an der Stelle größer wird, an welcher der Einfallswinkel größer wird. Folglich besitzt eine Reihe von Punkten, die durch Laserstrahlimpulse mit einem vorbestimmten Zeitintervall gebildet worden sind, in den seitlichen Endteilen größeren Abstand als in dem mittleren Teil der photoempfindlichen Trommel 10. Um eine derartige Erscheinung zu verhindern, ist das Abbildungsobjektiv 15 so ausgelegt, daß die folgende Beziehung gilt:

r = f · R. (2)

Eine derartige Linse wird als f-R-Linse bezeichnet.

Wenn ein paralleler Strahl mit einer Abbildungslinse scharf eingestellt wird, ergibt sich der minimale Lichtfleckdurchmesser d _min zu:

d _min = f g/A (3)

wobei f die Brennweite des Abbildungsojektivs, λ die Wellenlänge des Lichts und A die Eintrittsöffnung des Abbildungsobjektivs ist, so daß durch Vergrößern des Wertes A bei gegebenen Werten für f und λ ein kleinerer Licht­ fleckdurchmesser erhalten wird.

Der obenerwähnte Strahldehner wird im Hinblick auf diese Tatsache verwendet, und kann folglich entfallen, wenn ein gewünschter Wert von d _min bereits bei ungedehntem Strahl­ durchmesser der Lasereinheit erhalten wird. Ein Strahldetektor 17, der einen schmalen Eintrittsschlitz und einen schnell ansprechenden photoelektrischen Wandler, wie beispielsweise eine PIN-Diode, aufweist, ist vorgesehen, um die Lage des Laserstrahls 16 während der Abtastbewegung festzustellen und um damit die zeitlich richtige Einstellung zur Zuführung der Eingangssignale zum Modulator 12 festzulegen, um dadurch eine gewünschte optische Information auf der photoempfindlichen Trommel zu schaffen. Auf diese Weise ist es möglich, die Einflüsse zu vermindern, die sich aus Fehlern in der Genauigkeit der Spiegelflächen des Drehspiegels 13 und in der horizontalen Synchronisierung von Eingangssignalen ergeben, um auf diese Weise eine verbesserte Bildqualität zu erreichen und eine größere Genauigkeitstoleranz zuzulassen, damit der po­ lygonale Drehspiegel 13 und der Motor 14 preiswerter hergestellt werden können. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird die photoempfindliche Trommel 13 mit dem Laserstrahl 16 belichtet, der mit den Eingangssignalen moduliert worden ist.

Nunmehr wird beschrieben, wie ein kopiertes Bild erhalten wird. Eine photoempfindliche Trommel 10, die im wesentlichen aus einem elektrisch leitenden Träger, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht gebildet ist, wird auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht für die Anfangsladung negativ und gleichförmig mit einem Koronaentlader 18 geladen. Anschließend wird die auf diese Weise negativ und gleichförmig geladene, isolierende Deckschicht mittels des Laserstrahls bildmäßig belichtet und im wesentlichen gleichzeitig mittels eines Koronaentladers 19 wieder positiv geladen oder mittels eines Wechsel­ strom-Koronaentladers entladen. Anschließend wird die gesamte Deckschicht mit einer Lampe 20 belichtet, um eine Oberflächen-Potentialdifferenz zu schaffen und auf diese Weise ein elektrostatisches Bild auf dem photoempfindlichen Material auszubilden. Durch Aufbringen von Toner wird das elektrostatische Bild in einer Entwicklungseinheit 5 sichtbar gemacht, wobei die Entwicklungseinheit 5 und der Toner so ausgelegt und ausgewählt sind, daß der Toner nicht in den Bereichen, die mit dem Licht oder dem Lichtstrahl belichtet worden sind, sondern in den Bereichen aufgebracht wird, die nicht mit dem Licht oder dem Lichtstrahl belichtet worden sind. Das auf diese Weise auf der photoempfindlichen Trommel 10 ausgebildete Tonerbild wird dann auf ein von einer Kassette 6-1 oder 6-2 zugeführtes Aufzeichnungs- oder Kopierblatt übertragen und anschließend durch Wärme oder durch Ausüben von Druck in einer (nicht dargestellten) Fixiereinrichtung fixiert.

Das vorstehend beschriebene Kopierverfahren und das LSD- Verfahren können unabhängig voneinander durchgeführt werden; diese beiden Verfahren können aber auch miteinander kombiniert werden, um die Minderung und Verschlechterung der Bildqualität zu mildern, die auftreten kann, wenn das Kopierverfahren allein durchgeführt wird. Eine derartige Kombination kann dadurch erreicht werden, daß das Bild der Vorlage 1 auf der Trommel 10 über das Abbildungsobjektiv 2 ausgebildet und die Trommel gleichzeitig mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, der mit Taktimpulsen einer bestimmten Frequenz moduliert ist.

Insbesondere erzeugt ein Generator 7 ein Modulationssignal, das eine Periode t₁ und eine Dauer t₂ aufweist, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit einer vorbestimmten Frequenz (von beispielsweise 4 MHz), das mit dem Signal des Strahldetektors 17 synchronisiert ist, und die Lasereinheit erhält das Modulationssignal für eine solche Modulation, daß der Laserstrahl 16 nur während der Impulsdauer t₂ abgegeben wird. Auf diese Weise nimmt die photoempfindliche Trommel im Falle einer durchgehend schwarzen Vorlage von dieser kein Licht auf, empfängt jedoch den durch das Modulationssignal modulierten Laserstrahl, wie in Fig. 6 bei MB dargestellt ist, um nach einer Bildentwicklung unter Toneraufbringung ein siebförmiges Muster in den schraffierten Bereichen in Fig. 6 zu erhalten. Andererseits nimmt im Falle einer zusammenhängend weißen Vorlage die photoempfindliche Trommel das von der Vorlage reflektierte Licht auf der ganzen Oberfläche auf. Obwohl die photoempfindliche Trommel auch in diesem Fall den modulierten Laserstrahl empfängt, wird der Belichtungszustand der Trommel dadurch nicht beeinflußt, da sie bereits mit dem Licht von der Vorlage belichtet ist. Somit ergibt die belichtete Fläche ein weißes Bild bei normalem Entwicklungsverfahren. Die Ortsfrequenz r₁ der Punkte und deren Durchmesser bzw. Breite r₂ werden in der nachstehend beschriebenen Weise festgelegt.

In Fig. 7 ist eine Modulationsübertragungsfunktionskurve (eine MTF-Kurve) eines elektrophotographischen Bildes dargestellt, das beispielsweise mit einem in der japanischen Offenlegungsschrift 23 910/1967 beschriebenen Kopierverfahren erhalten worden ist; hierbei ist die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) auf der Ordinate als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Ortsfrequenz aufgetragen, wobei die Kurven (a), (b) bzw. (c) die Modulationsübertragungsfunktionen eines latenten Bildes, einer Bildentwicklung und -übertragung und die ganze Bildwiedergabe von einem latenten Bild zu einem endgültigen Bild zeigen. Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, rufen die Bildentwicklung und -übertragung einen außergewöhnlichen Randeffekt hervor, der bei einer Ortsfrequenz von 5 bis 6 lp/ mm ein Maximum besitzt. Dies trägt zu der Bildgüte bzw. -beschaffenheit in dem Kopiergerät bei.

Bei dem Kopieren von gewöhnlichen Vorlagen, die hauptsächlich Bilder von Linien enthalten, werden aufgrund dieser Tatsache klare und scharfe Kopien erhalten. Folglich wird ein ausreichend hoher Bildschwärzungsgrad selbst bei einer durchgehend schwarzen Vorlage erhalten, wenn die Ortsfrequenz der siebförmig angeordneten Punkte im Bereich von 5 bis 6 lp/mm gewählt wird.

Andererseits wird das Auflösungsvermögen bei einer visuellen Betrachtung einer erhaltenen Kopie geringer, wenn die weißen Bereiche, die durch die siebförmigen Punkte gebildet sind, durch das menschliche Auge hinreichend aufgelöst werden. Aus diesem Grund ist die Abmessung r₂ der weißen Bereiche vorzugsweise so gewählt, daß sie einer Bedingung r₂ « r₁ ist. Wie aus der Kurve (a) in Fig. 7 zu ersehen ist, erstreckt sich die Modulationsübertragungsfunktion des latenten Bildes bis zu einer verhältnismäßig hohen Ortsfrequenz. Folglich hat ein elektrostatisches, latentes Bild hinreichend auflösbare weiße Lichtpunkte mit einer ausreichend kleinen Abmessung bei einer etwas schlechteren Empfindlichkeit, wobei der Zustand des elektrischen Feldes dem in Fig. 2 dargestellten nahe kommt. Derartige weiße Lichtpunkte können bei der Bildentwicklung und -übertragung nicht aufgelöst werden, so daß das menschliche Auge durch das Vorhandensein derartiger siebförmiger Punkte keinen unangenehmen Eindruck erhält. Aufgrund der vorstehenden Überlegungen sollten die Bedingungen r₂ « r₁ und f₁ ≃5 bis 6 lp/mm angewendet werden, wobei f = 1/r₁ ist.

Auf die vorstehend beschriebene Weise ist es somit möglich, das Vorhandensein von unentwickelten Bereichen in dem wiedergegebenen Bild zu verringern, die sich aufgrund des Randeffekts ergeben. Ein derartiges Verfahren wird jedoch vorzugsweise selektiv bei den Bildern angewendet, die einen kontinuierlichen Ton enthalten, wie beispielsweise Photographien, da die siebförmigen Punkte, die auf den linienförmigen Bildern, wie Buchstaben, liegen, eine leichte Verschlechterung der Bildqualität bewirken.

Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, bei welcher die siebförmigen Punkte bei der Aufzeichnung eines Vorlagenbildes verwendet werden, wird im folgenden die Verwendung von siebförmigen Punkten bei der Aufzeichnung bei dem Kopier- oder dem LSD-Verfahren allein beschrieben. In Fig. 8 ist die Aufzeichnungssteuerung für einen Laserstrahl-Drucker oder -Kopierer dargestellt, bei welchem ein Signalgenerator 21 Bildsignale beispielsweise in Form einer Punktmatrix oder eines Zeichenmusters als parallele Signale entsprechend den ausgelesenen Signalen erzeugt, die von einem in dem Signalgenerator 21 vorgesehenen Speicher zugeführt werden. Wenn ein Zeichen beispielsweise aus n × m Punkten zusammengesetzt ist, wobei n Punkte in jeder Zeile und m Punkte in jeder Spalte angeordnet sind, dann werden gleichzeitig n Bildelementsignale parallel über Signalleitungen SLI erzeugt, die einer Zeile in der Punktmatrix entsprechen.

Die Bildelementsignale werden in einem Schieberegister 22 gespeichert und von dort aus als serielle Bildsignale zugeführt, um einen Halbleiterlaser 23 anzusteuern, wodurch es zur Emission eines durch die Bildsignale modulierten Laserstrahls kommt. Der Laserstrahl wird dann mittels eines Abtasters 13 abgelenkt und durch eine Linse 16 auf der pho­ toempfindlichen Trommel 10 scharf eingestellt.

Die photoempfindliche Trommel 10 ist auf ihrem Umfang mit einem Material zur Ausbildung von elektrostatischen Bildern versehen, wie anhand von Fig. 3 ausgeführt ist. Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird bei dieser Ausführungsform der Toner in den Bereichen aufgebracht, die mit dem Licht belichtet worden sind. Durch ein entsprechendes Auswählen der Signale sowie der Entwicklungseinrichtung ist es jedoch auch möglich, Toner in den Bereichen aufzubringen, die nicht mit Licht belichtet worden sind.

Wenn das Schieberegister 22 beispielsweise n Bits von logischen "1"-Signalen speichert, erhält folglich der Halbleiterlaser 23 die logischen "1"-Signale, bis das Lesen der n Bit-Signale aus dem Schieberegister beendet ist, wobei dann während des Lesens ständig der Laserstrahl emittiert.

Um die Bildsignale mit dem Laserstrahl zu synchronisieren, mit welchem die Trommel 10 abgetastet wird, stellt der Strahldetektor 12 die Strahllage unmittelbar vor dem Beginn der Abtastbewegung des Laserstrahls auf der Trommel 10 fest und erzeugt ein Nachweissignal BD, welches als Triggersignal an eine Bildtakt-Synchronisierschaltung 24 abgegeben wird, um die zeitliche Steuerung der Bildübertra­ gungs-Taktimpulse zu steuern, die dem Schieberegister 22 zugeführt werden. Die Signale im Schieberegister 22 werden somit entsprechend den Taktimpulsen verschoben, um auf der Trommel 10 ein Bild synchron mit dem Signal BD zu erhalten, wie in Fig. 9B dargestellt ist.

Um den Laserstrahl mittels des Strahldetektors 17 festzustellen, muß der Halbleiterlaser 23 angeregt werden, damit der Laserstrahl vor dem Beginn einer Abtastbewegung emittiert wird. Die Laserstrahl-Emission des Halbleiterlasers 23 synchron mit dem Nachweissignal für den Strahldetektor 17 wird mittels eines Helltast-Signalgenerators 25 erreicht, welcher ein Helltastsignal zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Strahlnachweissignal erzeugt und das Helltastsignal beendet, wie in Fig. 9C dargestellt ist. Das Helltastsignal und die vorstehend erwähnten Bildsignale werden in einer Addierschaltung 26 addiert. Die addierten Ausgangssignale werden zum Steuern des Lasers 23 verwendet.

In einem derartigen Laserstrahldrucker wird ein großer zu­ sammenhängender Bildbereich durch eine Modulation, durch welche die seriellen Bildsignale entsprechend unterbrochen werden, in eine Gruppe von Punkten umgesetzt. Eine derartige Umsetzung ist jedoch nicht angemessen, wenn die großen zusammenhängenden Bildbereiche mit linienförmigen Bildern vermischt sind, da die linienförmigen Bilder trotz des Randeffekts schärfer wiedergegeben werden können, und durch den versetzten Linienaufbau verschlechtert werden, wenn die Bildsignale unterbrochen werden. Folglich müssen die großen Bildbereiche von den kleinen Bildbereichen unterschieden werden, bevor, wie oben ausgeführt, die Signalunterbrechung durchgeführt wird.

Eine weitere Schwierigkeit liegt in der Tatsache, daß selbst in großen Bildbereichen deren Randteile bereits hinreichend entwickelbar sind und folglich unschön versetzte Ränder zeigen, wenn der Punktaufbau in derartigen Teilen angewendet wird. Folglich sollte die Unterbrechung der Bildsignale, wie sie vorstehend beschrieben ist, durchgeführt werden, nachdem ein innerer Teil eines Bildbereichs von dessen Randteil unterschieden worden ist, da eine derartige Unterbrechung nur in einem inneren Bildteil erforderlich ist.

Die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten können gemäß der Erfindung durch ein Feststellen der Größe und Form des Bildbereichs und durch Modulieren der Bildsignale entsprechend dem Ergebnis einer derartigen Feststellung vermieden werden. In Fig. 10 ist ein Beispiel eines Bildes dargestellt, das gemäß der Erfindung erhalten worden ist, wobei ein quadratischer Bildbereich aus 6 × 6 Bildelementen, die in schwarz wiederzugeben sind, außerhalb des Randbereichs versetzt weiße Bildelement aufweist, wobei die schraffierten Teile in Fig. 10 in schwarz wiedergegeben werden, während die übrigen Teile weiß bleiben.

Das Festlegen von nicht am Rand befindlichen Bildelementen in einem großen Bildbereich während der Aufzeichnung auf dem Laserstrahldrucker ist durch Überprüfung der umgebenden Bildelemente zu erreichen. Beispielsweise wird das Festlegen des Bildelements a in Fig. 10 durch Überprüfen der bereits aufgezeichneten und der aufzuzeichnenden Bildelemente erreicht. Hierzu sind drei Zeilenspeicher vorgesehen, und zwar für eine bereits aufgezeichnete Zeile, für eine Zeile, die gerade aufgezeichnet wird, und eine als nächstes aufzuzeichnende Zeile. Mit Hilfe dieser drei Zeilenspeicher kann dann festgelegt werden, daß ein aufzuzeichnendes Bildelement weiß zu sein hat, wenn alle neun Bildelemente, d. h. dieses Bildelement und die es umgebenden Bildelemente, schwarz sind. Um jedoch eine versetzte Anordnung solcher weißer Bildelemente zu erhalten, müssen weiße Bildelemente in vertikaler und horizontaler Richtung unmittelbar an schwarze Bildelemente angrenzen. Aus diesem Grund muß eine Abdeckung mit einem Signal bewirkt werden, das eine Periode von zwei Bildelementen hat und die Phase in den angrenzenden Zeilen invertiert.

Als nächstes wird ein Steuerverfahren für diese Ausführungsform anhand von Fig. 11 beschrieben, wobei die gleichen Teile wie in Fig. 8 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Bildsignale, die von dem Signalgenerator 21 zugeführt worden sind, der einer Strahlabtastzeile zugeordnet ist, werden an einem Anschluß 30 erhalten und in einem Zeilenspeicher 31 gespeichert. Die Speicherung wird während einer in Fig. 12c dargestellten Periode t₁ durchgeführt, in welcher die Bildaufzeichnung mittels des Laserstrahls nicht durchgeführt wird. Dann wird am Anfang jeder Laserstrahlabtastung an der photoempfindlichen Trommel, wie bereits vorstehend ausgeführt ist, das die Strahllage feststellende Signal BD erzeugt, wie in Fig. 12A dargestellt ist. Synchron mit diesem Signal werden Bildeinschreibsignale an die Lasereinheit abgegeben, wie in Fig. 12B dargestellt ist.

In den Bildeinschreibsignalen bestehen die tatsächlichen Bildsignalsegmente VS nur bis zu einem Zeitpunkt T₁, worauf dann eine leere Periode t₁ bis zu dem folgenden Feststellsignal BD folgt, die außer dem Helltastsignal UB keine Signale enthält; während dieser Periode wird die Parallelübertragung von Bildsignalen, wie in Fig. 12C dargestellt ist, von dem Signalgenerator 21 und deren Speicherung in dem Zeilenspeicher 31 durchgeführt.

Bei der Signalspeicherung wird die Adresse des Zeilenspeichers 31 entsprechend einem Adreßsignal (Fig. 13A) gesetzt, das von einem Zeilenspeicher-Adressierzähler 37 zugeführt worden ist, und gleichzeitig wird ein Speicherauswahlsignal (Fig. 13B) erzeugt. Eine Zeilenspeichersteuerung 38 gibt einen Einschreibbefehl (Fig. 13C) an den Zeilenspeicher 31 und gleichzeitig einen Bildsignalübertragungsbefehl (Fig. 13D) von einem Anschluß 39 aus an den Signalgenerator 21 ab, wodurch ein Block paralleler Signale, beispielsweise von n Bits, wie in Fig. 13E dargestellt ist, von dem Signalgenerator 21 an den Anschluß 30 abgegeben und in den Zeilenspeicher 31 gespeichert wird. Nach Beendigung der Signalspeicherung an einer Adressenstelle gibt die Zeilenspeichersteuerung 38 ein Signal zum Inkrementieren bzw. Weiterschalten des Zeilenspeicher-Adressierzählers 37 ab, und der vorbeschriebene Vorgang wird wiederholt. Die Signalspeicherung in dem Zeilenspeicher 31 wird im Vergleich zu der Bildsignalperiode, in welcher die gleiche Menge Bildsignale, wie in Fig. 12C dargestellt, in serieller Form übertragen wird, in einer kürzeren Übertragungszeit durchgeführt und wird beispielsweise im Falle einer Parallelübertragung von 8 Bits innerhalb 1/8 der Zeitdauer durchgeführt, die für eine serielle Signalübertragung erforderlich ist.

Ein einziger Block der in dem Zeilenspeicher 31 gespeicherten Bildsignale wird entsprechend der positiv verlaufenden Flanke eines von einer Schieberegistersteuerung zugeführten Ladeimpulses (Fig. 14B) in ein Schieberegister 34 geladen und wird durch von einem Bildtakt-Impulsgenerator 41 abgegebene Bildübertragungs-Taktimpulse (Fig. 14A) verschoben. Die auf diese Weise in das Schieberegister 34 geladenen Bildsignale werden unmittelbar nach dem Laden über eine Signalleitung SL an einen Zeilenspeicher 32 und synchron mit den in Fig. 14C dargestellten Speichereinschreibimpulsen übertragen. Die Speicheradressen in dem Zeilenspeicher 32 sind durch den Zeilenspeicher-Adressierzähler 37 bezeichnet und werden in denselben Adressen wie in dem Zeilenspeicher 31 untergebracht. Die Adressenzuordnung der Zeilenspeicher 31, 32 und 33 wird, wie in Fig. 14E dargestellt, vor dem Laden der Schieberegister 34 bis 36 durchgeführt. Die Bildsignale, die von dem Zeilenspeicher 32 aus in dem Schieberegister 35 geladen sind, werden auf die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, an den Zeilenspeicher 33 übertragen. Die in das Schieberegister 35 geladenen Signale werden mit Hilfe von den in Fig. 14A dargestellten Bildübertragungs-Taktimpulsen verschoben, um serielle Bildsignale zu schaffen, wie in Fig. 14D dargestellt ist.

Entsprechend der Speicherung eines Signalblocks von dem Anschluß 30 in dem Zeilenspeicher 31 und dem Signallesen eines Signalblocks aus dem Zeilenspeicher 31 in das Schieberegister 34 wird der aus dem Zeilenspeicher 31 gelesene Signalblock in dem Zeilenspeicher 32 gespeichert, und gleichzeitig wird ein aus dem Zeilenspeicher 32 gelesener Signalblock in dem Zeilenspeicher 33 gespeichert. Auch die Schieberegister 35 bzw. 36 erhalten die aus den Zeilenspeichern 32 und 33 gelesenen Signale.

Die in die Schieberegister 34 bis 36 geladenen Bildsignale werden synchron mit den Bildübertragungs-Taktimpulsen an Flip-Flops 42 bis 44 übertragen und dann über Flip- Flops 45 bis 47 entsprechend den Taktimpulsen an Flip- Flops 48 bis 50 abgegeben. Entsprechend dieser Signalübertragung werden neue Signale nacheinander von den Schieberegistern 34 bis 36 an die Flip-Flops 42 bis 44 übertragen.

Die Flip-Flops 42 bis 50 bilden drei 3 Bit-Schieberegister, in welchen die Flip-Flops 42, 45 und 48 die Bildsignale der nächsten zu druckenden Zeile speichern, während die Flip-Flops 43, 46 und 49 die Signale der gerade zu druckenden Zeile speichern, und die Flip-Flops 44, 47 und 50 die Signale der bereits gedruckten vorhergehenden Zeilen speichern. Das Flip-Flop 46 speichert das Signal eines nunmehr gedruckten Bildelements und gibt ein Ausgangssignal über eine Signalleitung SL-9 ab, während die Flip- Flops 43 und 49 das Signal eines bereits vorher gedruckten Bildelements bzw. das Signal eines als nächstes zu druckenden Bildelements speichern. Auf diese Weise werden die Bildsignale des gerade zu druckenden Bildelements und der es umgebenden Bildelemente in den Flip-Flops 42 bis 50 gespeichert, und infolgedessen kann durch Überprüfen mittels eines UND-Glieds 52 festgestellt werden, ob die gerade zu druckende Stelle und die sie umgebenden Stellen alle schwarz sind, wenn alle Ausgangssignale der Flip- Flops hohen Pegel aufweisen. Der Bereich, der einer derartigen Festlegung unterzogen wird, kann natürlich ausgedehnt werden, indem die Anzahl der Zeilenspeicher und Flip-Flops erhöht wird. Wenn die Stellen als insgesamt schwarz festgestellt werden, wird ein Abdecksignal von einem Abdecksignalgenerator 51 über ein NAND-Glied 53 an ein UND-Glied 54 angelegt, um die seriellen Bildsignale zu unterbrechen.

Der Abdecksignalgenerator 51 ist im einzelnen in Fig. 15 dargestellt und wird zusammen mit einem zugeordneten Zeitdiagramm in Fig. 16 beschrieben. Die Bildübertragungs-Taktimpulse (Fig. 16A), die mit dem vorstehend beschriebenen, in Fig. 16B dargestellten Strahllage-Feststellsignal synchronisiert sind, werden von dem Bildtaktgenerator 41 aus an einen Anschluß 60 angelegt und mittels eines Flip-Flops 61 in ihrer Frequenz halbiert, welches seinerseits die in Fig. 16E bzw. 16F dargestellten Signale an seinen Ausgängen Q und abgibt. Wenn das Flip-Flop 61 durch das Strahlfeststellsignal BD gelöscht wird, das am Anfang jeder Abtastzeile geschaffen wird, nehmen die in Fig. 16E und 16F dargestellten Signale immer eine vorbestimmte Phase am Anfang jeder Abstastzeile an. Die zwei Signale sind gegenseitig phaseninvertiert, und eines dieser zwei Signale wird als das Abdecksignal für das jeweils andere ausgewählt.

Die Auswahl wird mittels eines Flip-Flops 62 vorgenommen, welches das an einem Anschluß 63 anliegende Strahlfeststellsignal BD in der Frequenz halbiert, wobei die Ausgangssignale an dessen Ausgängen Q und für jede Zeile invertiert werden, wie in Fig. 16C und 16D dargestellt ist. UND-Glieder 64 und 65 sind vorgesehen, um die oben erwähnten, in Fig. 16E bzw. 16F dargestellten Signale nur dann zu übertragen, wenn die in Fig. 16C und 16D dargestellten Signale einen hohen Pegel einnehmen.

Die Ausgangssignale von den UND-Gliedern werden einem ODER- Glied 66 zugeführt, welches das in Fig. 16E oder in Fig. 16F dargestellte Signal erhält, da die in Fig. 16C und 16D dargestellten Signale entgegengesetzt invertiert sind, und welches dann das in Fig. 16G dargestellte Signal an einem Anschluß 67 abgibt. Das Abdecksignal hat eine Folge- oder Wiederholungsperiode, die zwei Bildübertragungstaktimpulsen oder zwei Bildelementen entspricht, und wird Zeile für Zeile in der Phase invertiert, wodurch die durch ein derartiges Abdecksignal unterbrochenen, seriellen Bildsignale eine versetzte oder schachbrettartige Anordnung von weißen Punkten in einem schwarzen Bildbereich schaffen. Auf diese Weise kann der Verlust an Schwärzungsgrad in einem schwarzen Bildbereich aufgrund des Randeffekts gemildert werden. Auch das linienförmige Bild oder die Randteile von großen Bildbereichen erhalten eine scharfe und glatte Linie, da die Abdeckung nur dann vorgenommen wird, wenn alle neun Punkte, d. h. der gerade aufzuzeichnende Punkt und die ihn umgebenden Punkte, als schwarz festgestellt werden. Die Abdeckung erfolgt somit nicht bei linienförmigen Bildern oder den Randteilen von großen Bildbereichen.

In Fig. 17 ist eine weitere Ausführungsform des Abdecksignalgenerators dargestellt, welcher einen monostabilen Multivibrator zum Ändern der Impulsdauer des Abdecksignals und einen Anschluß 74 aufweist, über welchen befohlen wird, ob die Abdeckung durchzuführen ist oder nicht. In dieser Ausführungsform wird das Ausgangssignal des ODER-Glieds 66 an ein zusätzliches Verknüpfungsglied 70 angelegt, das auch ein Abdecksteuersignal von einem Anschluß 74 aus erhält, wie in Fig. 18G dargestellt ist, wobei durch den Zustand des Abdecksteuersignals festgelegt wird, ob das Abdecksignal auf der Signalleitung SL-10 abgegeben wird oder nicht.

Das Abdecksignal auf der Signalleitung SL-10 wird an einen Anschluß 72-1 eines Schalters 72 und auch an einen monostabilen Multivibrator 71 angelegt, dessen Ausgangssignal an den anderen Anschluß 72-2 des Schalters 72 angelegt wird, wodurch dann das erhaltene Abdecksignal eine solche Form annimmt, wie in Fig. 18H dargestellt ist, wenn der Kontaktarm 72-3 des Schalters 72 an dem Anschluß 72-1 anliegt, während es eine in Fig. 18I dargestellte Form mit einer Impulsdauer TM₂ annimmt, welche durch die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators festgelegt ist, wenn der Kontaktarm 72-3 an dem Anschluß 72-2 anliegt. Die Impulsdauer TM₂ ist auf einen bestimmten geforderten Wert einstellbar, da die Zeitkonstante veränderlich ist.

Claims (3)

1. Bildaufzeichnungsgerät, bei dem eine Vorlage beleuchtet und von dieser reflektiertes Licht auf ein fotoempfindliches Material zur Ausbildung eines Kopiebilds gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kopiebild ein aus Punkten bestehendes Bild überlagert wird, das durch Ein- und Abschalten eines Laserstrahls (16) in einer vorbestimmten Periode erzeugt wird.

2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwickeln eines Bildes unter Aufbringung von Toner auf Bereiche des fotoempfindlichen Materials, welche nicht mit von der Vorlage reflektiertem Licht belichtet sind.

3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Strahldetektoreinrichtung (17), die das Auftreffen des abgelenkten Laserstrahls an einer bestimmten Stelle feststellt, und durch eine Signalgeneratoreinrichtung (7), die ein zur Modulation des Laserstrahls dienendes Modulationssignal synchron mit der Strahlermittlung durch die Strahldetektoreinrichtung (17) bildet.