DE3152515C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Da die optische Ausgangsleistung einer Halbleiter-Laser
strahlquelle eine große Temperaturabhängigkeit besitzt,
muß sie so stabilisiert werden, daß die Halbleiter-Laser
strahlquelle als Lichtquelle für eine Aufzeichnungsvor
richtung eingesetzt werden kann. Als Stabilisierungs
methode ist eine Temperaturregelung der Laser-Diode be
kannt. Da jedoch ein nicht konstanter Temperaturunter
schied zwischen einem Gehäuse der Diode, das eine Tempe
raturmeßstelle bildet, und dem Chip der Diode besteht,
unterliegt die optische Ausgangsleistung so starken Schwan
kungen, daß es schwierig ist, diese innerhalb eines zu
lässigen Schwankungsbereichs zu begrenzen. Da bei einer
Aufzeichnungsvorrichtung dieser Art weiterhin die mitt
lere Ausgangsleistung der Laser-Diode während des Auf
zeichnungsvorgangs nicht konstant ist, erweist es sich
auch als unmöglich, eine solche Stabilisierungsmethode
bei einer Laserstrahlquelle anzuwenden, um den Ansteuer
strom der Laser-Diode abhängig von deren mittlerer Aus
gangsleistung einzustellen.
Im Hinblick auf die beschriebenen Gegebenheiten ist in
neuerer Zeit eine Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben
worden, bei der eine mit einem Strahlstellungs-Meßsignal
synchronisierte Abtastperiode während einer Aufzeichnungs
periode eingeführt wird, so daß der Laserstrahl teilweise
über einen Strahlteiler abgegriffen werden kann, um die
Intensität des Laserstrahls zu erfassen und entsprechend
den Ansteuerstrom der Laser-Diode einzustellen. Da bei
dieser Aufzeichnungsvorrichtung jedoch die Abtastperiode
während der Aufzeichnungsperiode und bei jedem Abtastvor
gang für eine Zeile eingeführt wird, ergibt sich ein
Problem dahingehend, daß die Abtastperiode zu kurz ist,
daß der Frequenzgang des Rückkopplungssystems merklich
verbessert werden muß. Hieraus resultiert eine Begren
zung einer Erhöhung der Aufzeichnungs- oder Ausdruckge
schwindigkeit. Außerdem besteht dabei das weitere Problem,
daß die Abtastperiode in Synchronismus mit dem Strahlmeß
signal eingeführt werden muß und daher komplexe Ablauf
folgen bzw. Sequenzen erforderlich sind, so daß der
Schaltungsaufbau kompliziert wird. Noch ein anderes
Problem ist, daß die Nichtlinearität des Strahlteilers
in nachteiliger Weise zu einem Meßfehler in der Strahlin
tensität führt.
In der DE-OS 26 52 899 ist ein elektrophotographischer
Drucker mit Rückkopplungssteuerung beschrieben, der
einen kontinuierlich arbeitenden Helium-Neon-Laser auf
weist, dem ein Modulator nachgeschaltet ist. Über einen
Strahlteiler wird ein Teil der Laserstrahlung vom Laser
zu einer Abfühleinrichtung gespeist, die an einem Ein
gangsanschluß einer Steuerlogik angeschlossen ist, deren
anderer Eingangsanschluß mit einem Taktsignal beaufschlagt
wird. Die Steuerlogik steuert ihrerseits über einen Zähler
einen D/A-Wandler 150 und einen Hochfrequenzoszillator
den Modulator.
Weiterhin ist aus der DE-OS 25 47 518 ein Bildinforma
tions-Aufzeichnungsgerät bekannt, bei dem die Stärke
eines Laserstrahles durch ein Photo-Element oder einen
Strahldetektor erfaßt wird. Ist die Stärke des Laser
strahles über einen vorbestimmten Wert erhöht, so wird
ein Laser-Bereitschaftssignal erzeugt. Der Ausgangspe
gel des Laserstrahles wird konstant gehalten, indem
ein Modulator durch ein Signal gesteuert wird, das als
ein Spitzenwert des Ausgangsimpulses des Strahldetek
tors erhalten ist.
Schließlich beschreibt noch die GB-OS 20 02 197 eine
Aufzeichnungsvorrichtung, bei der eine Laserstrahl
quelle einen Laserstrahl erzeugt, der durch ein Modula
tionssignal moduliert ist, das von einem Informations
speicher eingespeist ist. Mit einem Strahlteiler wird
ein Teilstrahl ausgekoppelt und einer Empfängereinheit
zugeführt, um über einen Regelkreis die Strahlintensität
des Laserstrahls konstant zu halten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer
Aufzeichnungsvorrichtung der eingangs genannten Art eine
sichere Überwachung der Aufzeichnungsintensität zu ge
währleisten und die Laserstrahlquelle vor Überlastung
zu schützen.
Diese Aufgabe wird bei einer Aufzeichnungsvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches erfindungs
gemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthal
tenen Merkmale gelöst.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung im
einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines
wesentlichen Abschnitts einer Ausführungsform
einer Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene per
spektivische Darstellung einer Halbleiter-
Laserstrahlquelle gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild der Aufzeichnungsvorrichtung
nach Fig. 1,
Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des Schreibvor
gangs eines Flecks
o. dgl. auf einer lichtempfindlichen Trommel und
Fig. 5 eine ein Zeit
diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der
Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau
eines wesentlichen Abschnitts einer Aufzeichnungsvorrichtung mit
einer Halbleiter-Laserstrahlquelle mit
eingebauter Laser-Diode
einem Polygonal-Drehspiegel zum
Reflektieren des von der Halbleiter-Laserstrahlquelle 1
erzeugten Laserstrahls. Der Drehspiegel 2 wird mit kon
stanter Drehzahl in Richtung des Pfeils in Fig. 1 in
Drehung versetzt, so daß der Laserstrahl in einer Haupt
abtastrichtung X geführt werden kann. Weiterhin hat die Aufzeichnungs
vorrichtung eine Ummantelung 15, welche den Bereich außerhalb
der Stelle, an welcher der Laserstrahl einfällt bzw.
reflektiert wird, umschließt und dadurch den Drehspie
gel 2 vor Verstaubung schützt, und die auch zu Schall
dämpfungs- und Sicherheitszwecken vorgesehen ist,
eine lichtempfindliche Trommel 3, die
in einer Hilfsabtastrichtung Y drehbar und durch Auf
dampfen einer photoleitenden Isolierschicht aus Selen
auf die Oberfläche eines hohlen Aluminiumzylinders ge
bildet ist, und eine Aufladeeinheit 4
zur gleichmäßigen Aufladung der Oberfläche der licht
empfindlichen Trommel 3, so daß die auf diese Weise auf
geladene lichtempfindliche Trommel 3 an ihrer Oberfläche
zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen bzw. La
dungsbilds mit dem Laserstrahl belichtet oder bestrahlt
werden kann, der vom Drehspiegel 2 reflektiert
wird. In der betrachteten Zeichnung (Fig. 1) sind, neben
bei bemerkt, eine Entwicklungseinheit zur Lieferung des
latenten Ladungsbilds als harte Kopie, eine thermische
Fixiereinheit, ein Papierzufuhr- und -austragmechanismus
usw. nicht dargestellt. Ein
Phototransistor 5 dient zur Bestimmung bzw. Erfassung der Lage
des Laserstrahls. Eine elektrische
Schaltung 6 erfüllt eine Vielzahl von Funktionen, einschließ
lich einer Funktion zur Speisung der Halbleiter-Laserstrahl
quelle 1 mit einem Treiber- oder Ansteuerstrom,
und eine f- R-Linse dient zur Fokussierung des
Laserstrahls auf der Oberfläche bzw. Mantelfläche der licht
empfindlichen Trommel 3.
Die in Fig. 1 gezeigte Halbleiter-Laserstrahlquelle 1 ist
in Fig. 2 im einzelnen veranschaulicht.
Ein Laser-Diodenelement 7 enthält dort einen
Laserdioden-Chip und eine PIN-Photodiode zur Umsetzung
eines optischen Ausgangssignals in einen elektrischen
Strom. Das Laser-Diodenelement ist mit Zuleitun
gen 7 a für die Zufuhr des Treiber- bzw. Ansteuerstroms
sowie mit Zuleitungen 7 b zur Abnahme eines Monitor- bzw.
Kontrollstroms versehen. Dieser, über die Zuleitungen 7 b
abgenommene Kontrollstrom gibt den optischen Ausgang bzw.
die optische Ausgangsleistung selbst der Laser-Diode an.
Ein Träger 8 besteht aus einem Werk
stoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit und dient zur Hal
terung des Laser-Diodenelements 7.
Ein Thermistor 9 ist in den Träger 8 einge
lassen und ist mit Zuleitungen 9 a für
diesen Thermistor 9 versehen.
Ein Elektronik-Kühlelement 10 ist unter Zwi
schenfügung eines isolierenden Substrats 11 als Schicht
auf den Träger 8 aufgebracht. Das
Elektronik-Kühlelement 10 stützt sich auf den "Peltier-
Effekt" zur Abfuhr von Wärme oder Zufuhr von Wärme vom
bzw. zum Träger 8 entsprechend dem über seine Zuleitungen
10 a fließenden Strom. Ein Kühl
körper 13 ist auf das elektronische Kühlelement 10 unter
Zwischenfügung einer Isolierplatte 12 aufgesetzt und dient
zur Abstrahlung der vom elektronischen Kühlelement 10
übertragenen Wärme in die Atmosphärenluft.
Fig. 3 ist ein elektrisches Schaltbild der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß
Fig. 1, das im wesentlichen die Einzelheiten der elektri
schen Schaltung 6 nach Fig. 1 veranschaulicht, wobei
jedoch die Schaltung eines Ab
schnitts zur Realisierung der elektronischen Übertragungs
photographie weggelassen ist.
Eine Zentraleinheit (CPU) 61 dient zur Abnahme der ver
schiedenen Informationseinheiten zwecks Durchführung der
Folgesteuerung der Aufzeichnungsvorrichtung als Ganzes, wobei
diese Zentraleinheit 61 einen Mikrorechner u. dgl. enthält.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist gemäß Fig. 4 ein Fleck
31 mit einer Bezugsdichte zur Be
stimmung der Tonerdichte auf die lichtempfindliche Trom
mel 3 aufgetragen, wobei dann eine normale Bildinforma
tion 32 längs der Trommel aufgezeichnet wird. Im vor
liegenden Fall wird nur die normale Bildinformation zur
Herstellung einer harten Kopie herangezogen. Bei Eingang
eines Drucksignals erzeugt die Zentraleinheit 61 ein
Strahleinschaltsignal S 1 zur Ansteuerung der Laserstrahlquelle
1 und anschließend ein Fleckeinschaltsignal S 2
zum Beginn der Aufzeichnung bzw. Abtastung des Flecks mit
dem Laserstrahl. Ein
Flip-Flop FF 1 wird durch den Anstieg des Fleckeinschaltsignals
S 2 gesetzt und durch die Unterbrechung bzw. den Abfall
des Strahleinschaltsignals S 2 rückgesetzt.
Ein monostabiler Multivibra
tor MM 1 dient zur Erzeugung eines Signalimpulses S 5 mit einer Impuls
breite T 0 im Synchronismus mit dem Abfall des Ausgangssignals
S₄ einer Klemme des Flip-Flops FF 1. Eine
Strahlstellungs-Meß- oder Detektorschaltung 63
ist so ausgelegt, daß ihr Ausgangstorelement durch den Ab
fall eines Ausgangssignalimpulses S 5 des monostabilen Multi
vibrators MM 1 geöffnet und durch den Abfall des Strahlein
schaltsignals S 1 geschlossen wird.
Eine Laser-Modulationsschaltung 64 dient
zur Speisung der Lasersstrahlquelle 1 mit einem modulierten
Strom Im. Eine Abtast/Halteschal
tung 65 nimmt den Kontrollstrom der Laser-Modulations
schaltung 64 ab. Eine Ansteuerspannungs
quelle 66 zur Versorgung der Laser-Modulationsschaltung 64 mit
der Treiber- bzw. Ansteuerspannung nach Maßgabe der Aus
gangsspannung der Abtast/Halteschaltung 65.
Ein Komparator 69 dient zum Vergleichen des Ausgangssignals
der Ansteuerspannungsquelle 66 mit einer konstanten Spannung
V REF zur Erzeugung eines Signals des Pegels "L" (des
niedrigen Pegels), wenn die erstere Spannung höher ist
als die Spannung V REF , sowie eines Signals des Pegels "H"
(des hohen Pegels) an, wenn die erstere Spannung niedri
ger ist als letztere. Die verwendete Abtast/Halteschaltung
65 umfaßt eine Strom/Spannungs-Wandlerschaltung IVC zur
Umsetzung des Steuerstroms in eine Spannung, eine
Steuereinrichtung CON zur Erfassung der Diffe
renz zwischen der Ausgangsspannung der Strom/Spannungs-
Wandlerschaltung IVC sowie einer Standardspannung Vs
zur Reduzierung des Differenzeingangssignals
auf Null, einen mit der Ausgangsklemme der Steuereinrichtung CON
verbundenen Schalter SW 1, einen Pufferverstärker AMP zur
Abnahme der Ausgangsspannung der Steuereinrichtung CON, einen
Kondensator SHC zum Abtasten und Halten
der Ausgangsspannung der Steuereinrichtung CON und einen parallel
zum Kondensator SHC geschalteten Schalter SW 2. Die Abtast/
Halteschaltung 65 ist so ausgelegt, daß der Schalter SW 1
während der Zeitspanne T 0 geschlossen ist, in welcher der
Ausgangssignalimpuls S 5 des monostabilen Multivibrators
MM 1 den hohen Pegel H besitzt, während ihr Schalter SW 2
während der Zeitspanne offen ist, in welcher das Ausgangs
signal S 4 des Flip-Flops FF 1 den niedrigen Pegel L be
sitzt.
Weiterhin sind eine Bildinformations-Wobbel- bzw. Abtast
schaltung 67 und eine Synchronismussteuer
schaltung 68 zur Steuerung des Öffnens und Schließens des
Torelements der Wobbelschaltung 67 gezeigt. Diese
Bildinformations-Wobbelschaltung 67 enthält in ihrem in
ternen Speicher Daten zur Einschreibung der Fleck- oder
der Normalbildinformation zur Ausgabe der Daten für eine
Zeile (d. h. für eine Abtastzeile) als Ausgangssignal S₆
mit einem konstanten Takt, sooft ihr Ausgangs
torelement durch die Synchronismussteuerschaltung 68 ge
öffnet bzw. durchgeschaltet wird. Der Inhalt des Aus
gangssignals S 6 der Wobbelschaltung 67 stellt die Daten
für das Einschreiben bzw. Abtasten des Flecks nach dem
Anstieg des Fleckeinschaltsignals S 2 sowie die Daten für
die Einschreibung bzw. Abtastung der Normalbildinforma
tion nach dem Abfall dieses Signals dar. Die Wobbel
schaltung 67 ist, nebenbei bemerkt, so ausgebildet, daß
sie der Zentraleinheit 61 ein Wobbelabschlußsignal lie
fert, wenn sie die Wobbeloperation für die Daten einer
Seite beendet.
Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht
die Synchronismussteuerschaltung 68 aus einem Flip-Flop
und einer Vielfalt von Torschaltungen. Die Synchronis
mussteuerschaltung 68 hat insbesondere
ein ODER-Glied G 1 zur Abnahme des Ausgangssignals
S 3 der Strahlstellungs-Meßschaltung 63 sowie des Aus
gangssignals S 4 des Flip-Flops FF 1,
ein Flip-Flop FF 2, das durch das Ausgangssignal S 7 des ODER-
Glieds G 1 rücksetzbar ist, ein ODER-Glied G 2
zur Abnahme des Ausgangssignals S 8 einer Q-Klemme des
Flip-Flops FF 2 sowie des Ausgangssignals S 6 der Bildin
formations-Wobbelschaltung 67, einen mono
stabilen Multivibrator MM 2 zur Erzeugung eines Signalimpulses
S 9 einer Impulsbreite TA in Synchronismus mit dem Anstieg
des Ausgangssignals S 3 der Strahlstellungs-Meßschaltung 63,
einen monostabilen Multivibrator MM 3 zur
Erzeugung eines Signalimpulses S 10 einer Impulsbreite Ta
+ Tb in Synchronismus mit dem Abfall des Ausgangssignals
S 3 der Strahlstellungs-Meßschaltung 63,
einen monostabilen Multivibrator MM 4 zur Erzeugung eines
Signalimpulses S 16 einer Impulsbreite Tc in Sychronismus
mit dem Abfall des Signalimpulses S 10 des monostabilen
Multivibrators MM 3, ein ODER-Glied G 5
zur Ableitung einer logischen Summe der Ausgangssignale
der monostabilen Multivibratoren MM 4 und MM 3 zwecks
Lieferung eines Ausgangssignals einer Impulsbreite Ta + Tb
+ Tc und des hohen Pegels H, ein
NEIN-Glied G 3 zur Abnahme des Ausgangssignals des ODER-
Glieds G 5 und ein UND-Glied G 4 zur Abnahme
sowohl des Ausgangssignals S 11 von einer Q-Klemme des
Flip-Flops FF 1 als auch des Ausgangssignals S 12 des NEIN-
Glieds G 3 zum Setzen des Flip-Flops FF 2 mit seinem Aus
gangssignal S 13. Weiterhin wird bei der beschriebenen
Bildinformations-Wobbelschaltung 67 das Ausgangstorele
ment durch den Abfall des Ausgangssignals S 9 vom mono
stabilen Multivibrator MM 2 geöffnet und durch den Abfall
des Ausgangssignals S 10 vom monostabilen Multivibrator
MM 3 geschlossen. Andererseits werden die UND-Funktion des
Ausgangssignals S 14 des ODER-Glieds G 2 und des Ausgangs
signals des genannten Komparators 69 zum Ausgangssignal
S 13 des UND-Glieds G 4, das als Modulationssignal der
Laser-Modulationsschaltung 64 aufgeprägt wird.
Die Arbeitsweise bzw. die Operationen der vorstehend be
schriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bzw. sind im
folgenden anhand von Fig. 5 erläutert. Dabei beruht die
Entwicklung auf einem Verfahren, bei dem kein Toner auf
den belichteten Bereich aufgetragen wird.
Die Zentraleinheit 61 hebt ihren Wartezustand auf, wenn
sie eine Vielfalt von Bereitschaftssignalen, etwa ein
Temperatur-Bereitsignal aus einem Temperaturregler 62 er
hält. Nach dieser Aufhebung erzeugt die Zentraleinheit 61
weiterhin zunächst das Strahleinschaltsignal S 1 und sodann
das Fleckeinschaltsignal S 2, wenn sie das Drucksignal zur
Lieferung der harten Kopie empfängt. Als Ergebnis wird
das Flip-Flop FF 1 so gesetzt, daß der monostabile Multi
vibrator MM 1 den Signalimpuls S 5 mit der Impulsbreite T 0
liefert. Bei der Abtast/Halteschaltung 65 wird daher der
Schalter SW 1 geschlossen, während der Schalter SW 2 ge
öffnet wird. Andererseits wird gleichzeitig mit dem
Setzen des Flip-Flops FF 1 auch das Flip-Flop FF 2 in der
Synchronismussteuerschaltung 68 gesetzt, so daß die
Synchronismussteuerschaltung 68 und speziell das UND-Glied
G 4 das Signal S 15 des hohen Pegels H abgibt. Infolge
dessen erzeugt während der Zeitspanne T 0, während wel
cher das Signal S 15 den hohen Pegel H besitzt, die
Laserstrahlquelle 1 den Laserstrahl, wobei die Steuereinrichtung CON
die Ansteuerstromquelle 66 so steuert, daß der Steuer
strom die Bezugsgröße annehmen kann. Andererseits folgt
während dieser Zeitspanne T 0 die End- bzw. Klemmenspan
nung des Kondensators SHC der Ausgangsspannung der Steuereinrichtung
CON.
Nach Ablauf der Zeitspanne T 0 wird der Schalter SW 1 in
der Abtast/Halteschaltung 65 geöffnet, so daß die Aus
gangsspannung des Reglers CON unmittelbar vor seiner Um
schaltoperation im Kondensator SHC gehalten bzw. ge
speichert und damit das Ausgangssignal der Ansteuerstrom
quelle 66, d. h. der Treiber- bzw. Ansteuerstrom für die
Laser-Diode konstant eingestellt wird. Gleichzeitig mit
dem Ablauf der Zeitspanne T 0 wird das Ausgangstorelement
der Strahlstellungs-Meßschaltung 63 geöffnet bzw. durch
geschaltet. Wenn daher nach dem Öffnen bzw. Durchschalten
dieses Ausgangstorelements der vom Drehspiegel 2 reflek
tierte Laserstrahl auf den Phototransistor 5 fällt, gibt
die Strahlstellungs-Meßschaltung 63 den Signalimpuls S 3
zum Rücksetzen des Flip-Flops FF 2 ab. In Abhängigkeit
von diesem Signal S₃ liefern außerdem die monostabilen
Multivibratoren MM 2 und MM 3 die Signalimpulse S₉ bzw. S₁₀
mit der Impulsbreite Ta bzw. Ta + Tb. Infolgedessen wird
das Ausgangstorelement der Bildinformations-Wobbelschal
tung 67 geöffnet bzw. durchgeschaltet, und zwar vom Ab
lauf der Zeitspanne Ta nach der Abgabe des Signalimpul
ses S 3 durch die Strahlstellungs-Meßschaltung 63, während
es nach dem weiteren Ablauf der Zeitspanne Tb geschlos
sen bzw. gesperrt wird. Da das Ausgangssignal S 8 des
Flip-Flops FF 2 während dieser Zeitspanne Tb den niedri
gen Pegel L besitzt, wird das Ausgangssignal S 6 der Bild
informations-Wobbelschaltung 67, so wie es ist und als
Modulationssignal S 14, zur Laser-Modulationsschaltung 64
übertragen. Nach Ablauf der Zeitspanne Tb liefert außer
dem der monostabile Multivibrator MM 4 einen Signalimpuls
S 16 mit der Impulsbreite Tc zum Setzen des Flip-Flops FF 2
ab dem Ablauf der Zeitspanne Ta + Tb + Tc, nachdem die
Strahlstellungs-Meßschaltung 63 den Laserstrahl abge
griffen hat. Wenn das Flip-Flop FF 2 gesetzt ist,
geht das Ausgangssignal S 15 der Synchronismussteuerschal
tung 68 und speziell ihres UND-Glieds G 4 auf den hohen
Pegel H über, so daß die Laserstrahlquelle 1 den Laser
strahl kontinuierlich erzeugt. Wenn dieser Laserstrahl
durch die folgende Reflexionsfläche des Drehspiegels 2 so
reflektiert wird, daß er auf den Phototransistor 5 fällt,
wird das Flip-Flop FF 2 erneut rückgesetzt, wobei die den
vorstehend beschriebenen Operationen ähnelnden Operationen
nachfolgend fortlaufend wiederholt werden. Da zunächst das
von der Zentraleinheit 61 abgegebene Fleckeneinschaltsignal
den hohen Pegel H besitzt, trägt das Modulationssignal
S 14 die Bildinformation für die Einschreibung bzw. Auf
zeichnung im Fleck, so daß der Fleck (z. B. etwa 200 Zei
len) auf der lichtempfindlichen Trommel 3 aufgezeichnet
wird. Vorliegend sind der Bewegungsbereich des Laserstrahls
während einer Zeitspanne Td vom Ablauf der Zeitspanne Tb
bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Laserstrahl auf den
Phototransistor 5 fällt, sowie der Bewegungsbereich des
Laserstrahls, während der erwähnten Zeitspannen Ta, Tb
und Tc in Fig. 1 durch die Ziffern Ld, La, Lb bzw. Lc
bezeichnet.
Wenn der Fleck mit der er
forderlichen Größe auf der lichtempfindlichen Trommel 3
aufgezeichnet worden ist, verringert die Zentraleinheit
61 das Fleckeinschaltsignal S 1 auf den niedrigen Pegel
L. Infolgedessen wird die Aufzeichnungszeitspanne einge
leitet, so daß die Daten für die Einschreibung bzw. Auf
zeichnung der Formalbildinformation anstelle des Flecks
an das Ausgangssignal S 6 von der Bildinformations-Wobbel
schaltung 67 ausgegeben und in dieser Form
zur Laser-Modulationsschaltung 64 übertragen wird. Als
Ergebnis wird im Anschluß an den Fleck die als harte
Kopie auszugebende Bildinformation sequentiell auf der
lichtempfindlichen Trommel 3 aufgezeichnet.
Die Bildinformations-Wobbelschaltung 67 liefert der
Zentraleinheit 61 ihr Wobbelabschlußsignal, wenn sie die
Daten für die Zahl der Zeilen einer Seite ausgibt. In
Abhängigkeit von diesem Wobbelabschlußsignal verringert
die Zentraleinheit 61 das Strahleinschaltsignal S 1 auf
den Pegel L. Hierdurch wird das Flip-Flop FF 1
rückgesetzt, und der Schalter SW 2 in der Abtast/Halte
schaltung 65 wird geschlossen, so daß der Kondensator SHC
auf den Entladungszustand übergeht. Außerdem wird auch das
Ausgangstorelement der Strahlstellungs-Meßschaltung 63 ge
schlossen bzw. gesperrt. Infolgedessen wird die Aufzeich
nungszeitspanne beendet, so daß das Aufzeichnungssystem
auf den Zustand vor der Abnahme des Drucksignals über
geht.
Nach dem Anstieg des Strahleinschaltsignals S 1 auf den
hohen Pegel H wird dabei die Ausgangsspannung, die dem
der Laser-Diode zugeführten Strom proportional ist, der
Ansteuerspannungsquelle 66 während der Aufzeichnungszeitspanne,
in welche der Abtastvorgang erfolgt, stets mit der vor
bestimmten maximalen Ausgangsspannung V REF verglichen,
so daß das Ausgangssignal des Komparators 69 auf den
niedrigen Pegel L abfällt, wenn die Ansteuerspannungsquelle
66 eine diese Spannung V REF übersteigende Spannung er
zeugt, und als Alarmsignal zur Zentraleinheit (CPU) (d. h.
zur Bildinformations-Wobbelschaltung 67) übertragen wird.
Das der Laser-Modulationsschaltung 64 zugeführte Signal
S₁₅ wird als Ergebnis des Abfalls des Eingangssignals zum
UND-Glied G 4 auf den niedrigen Pegel L beendet, so daß
die Laser-Diode augenblicklich stromlos gemacht bzw. ent
regt wird. Auf diese Weise wird ein Durchbruch der Laser-
Diode aufgrund eines über sie fließenden Überstroms in
folge einer Störung in der Schaltung verhindert, so daß
auch bei einem Ausfall der Laser-Diode die Messung oder
Erfassung durchgeführt wird, da ein ein Mehrfaches des
Zehnfachen des Stroms während der Laserschwingung betra
gender elektrischer Strom erforderlich ist, weil sich die
optische Ausgangsleistung beträchtlich verringert, so
daß die Ausgangsspannung der Ansteuerspannungsquelle 66 die
Spannung V REF übersteigt. Wenn die Zentraleinheit, d. h.
die Bildinformations-Wobbelschaltung 67, das erwähnte
Alarmsignal empfängt, geht die Vorrichtung auf den Wartezustand
über, in welchem bestimmte Anzeigen geliefert werden, die
den Benutzer von der Störung unterrichten.
Im folgenden ist der Grund dafür beschrieben, weshalb der
Laserstrahl während der Zeitspanne Tc von der Zeitspanne
Ta + Tb abgeschaltet wird, nachdem die Strahlstellungs-
Meßschaltung 63 den Lichtstrahl abgegriffen hat. Allge
mein gesagt, ist die Winkelöffnung der f- R-Linse 16 klei
ner als der optische Ablenkwinkel des Drehspiegels 2.
Andererseits sollte die Apertur der Öffnung in der Um
mantelung 15 als Abdeckung für den Drehspiegel 2 mög
lichst klein sein, und zwar im Hinblick auf Probleme,
wie Luftwiderstand oder Staubeintritt, weshalb diese
Apertur üblicherweise geringfügig größer gewählt wird
als der Öffnungswinkel der f- R-Linse 16. Wenn daher
der Laserstrahl auch nach dem Durchgang durch den Auf
zeichnungsbereich emittiert wird, entsteht die Gefahr
dafür, daß dann, wenn der Laserstrahl auf die Kante der
Öffnung in der Ummantelung 15 auftrifft und dabei ge
streut wird, der gestreute Strahl auf die lichtempfind
liche Trommel 3 fallen kann. Außerdem besteht die Ge
fahr dafür, daß der nach einem Vorbeilauf an dieser
Kante von der Innenwandfläche der Ummantelung 15 re
flektierte Laserstrahl wieder auf den Drehspiegel 2
fällt, so daß er erneut reflektiert wird und über die
Öffnung austritt, um schließlich auf die lichtempfind
liche Trommel 3 zu fallen. Zur Vermeidung dieser Risiken
wird daher der Laserstrahl, wie vorstehend beschrieben,
während der Zeitspanne Tc unterbrochen bzw. abgeschal
tet. Da hierbei die Strahlstellungs-Meßschaltung 63
innerhalb des effektiven Öffnungswinkels der f- R-Linse
16 angeordnet ist, wird der Laserstrahl, nachdem er nach
der Periode Tc auf die f- R-Linse 16 gefallen ist,
emittiert, so daß er auf die Strahlstellungs-Meßschal
tung 63 trifft, dabei jedoch keinerlei Probleme hervor
ruft.
Die auf beschriebene Weise auf der lichtempfindlichen
Trommel 3 aufgezeichnete Bildinformation wird als harte
Kopie auf glattes, einfaches Papier übertragen. Bei Ein
gang des nachfolgenden Drucksignals führt die Aufzeich
nungsvorrichtung ähnliche Operationen, wie vorstehend beschrie
ben sind, zur Erzeugung der nächsten harten Kopie durch.
Da sich in diesem Fall der Kondensator SHC in der Abtast/-
Halteschaltung 65 bis zum Eingang des nächsten Drucksignals
in seinem Entladungszustand befindet, fließt zu Beginn der
Ansteueroperation kein Überstrom über die Laser-Diode der
Laserstrahlquelle 1. Andererseits wird die Ausgangsspannung
der Ansteuerspannungsquelle 66, d. h. der Treiber- bzw. An
steuerstrom für die Laser-Diode, durch eine neue Abtast/-
Halteoperation bestimmt. Infolgedessen tritt nur eine ge
ringfügige Schwankung im optischen Ausgang bzw. in der optischen Aus
gangsleistung der Laser-Diode auf, so daß alle geliefer
ten harten Kopien homogen bzw. gleichmäßig werden.
Da außerdem hierbei das Risiko dafür besteht, daß die
Ränder des Papierblatts geschwärzt werden, wenn der Laser
strahl unmittelbar nach Aufzeichnung der Bildinformation
abgeschaltet wird, ist es wünschenswert, dem Ausgangs
signal S 6 der Wobbelschaltung 67 ein solches Signal zu
überlagern, das vor und nach der Bildinformation einen
hohen Pegel besitzt, damit die Ränder zu beiden Seiten
des Papierblatts nicht geschwärzt werden. Die Synchronis
mus-Steuerschaltung 68 kann zur Gewährleistung dieser
Funktion ausgelegt sein.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der spezielle Aufbau der
Abtast/Halteschaltung 65, der Synchronismussteuerschal
tung 68 usw. verschiedenartig ausgelegt sein kann, so daß
die beschriebene Ausführungsform der Erfindung nichts wei
ter als eine mögliche Abwandlung darstellt. Außerdem kann
der größte Teil der Folgesteuerung von einem Mikrorechner
übernommen werden. Wenn die monostabilen Multivibratoren
nicht verwendet werden, kann ein Bezugspunkttakt der
Bildinformation zur Bestimmung aller Takte bzw. Steuer
zeitpunkte gezählt werden.
Da bei der beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung
die Abtastzeitspanne außerhalb der Aufzeich
nungszeitspanne eingeführt bzw. festgelegt wird, braucht
der Frequenzgang eines Rückkopplungssystems, welches bei
der dargestellten Ausführungsform der Abtast/Halteschal
tung 65 und der Ansteuerstromquelle 66 entspricht, auch
dann nicht verbessert zu sein, wenn die Aufzeichnungs
zeitspanne zur Beschleunigung des Aufzeichnungsvorgangs
verkürzt wird. Außerdem reicht eine Abtastzeitspanne T 0
zur Lieferung einer harten Kopie einer Seite aus, wobei
diese Abtastzeitspanne T 0 in ausreichendem Maß erhalten
bleibt, indem lediglich ein Teil, z. B. die Abtastzeit
spanne für 200 oder 300 Zeilen, der Fleckaufzeichnungs
zeitspanne zugeordnet bzw. zugewiesen wird. Als Ergeb
nis kann so eine Hochgeschwindigkeits-
Aufzeichnungsvorrichtung realisiert werden. Im Gegensatz zu
bisherigen Vorrichtungen, bei welchen die Abtastzeit
spanne während der Aufzeichnungszeitspanne und während
der Einführung des Synchronismus für jede einzelne
Zeile bestimmt wird, wird darüber hinaus die
konstante Zeitspanne vor Beginn der Aufzeichnungszeit
spanne der Abtastzeitspanne zugewiesen, so daß keine
komplexe Sequenz bzw. Ablauffolge erforderlich ist und
damit der Schaltungsaufbau vereinfacht werden kann. Da
weiterhin die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Verwendung
eines Strahlteilers ausgebildet sein kann, ergeben sich
keinerlei Probleme aufgrund der Nichtlinearität des
Strahlteilers.
Claims (2)
- Aufzeichnungsvorrichtung, bei der ein latentes Bild durch Abtasten der Oberfläche einer Photoleitereinrichtung (3) mit einem entsprechend einem Bildsignal modulierten Laser strahl gewonnen und mittels Toners entwickelt wird, mit:
- - einer die Laserstrahlquelle (1) ansteuernden Modulations schaltung (64), der an einem ersten Eingang das Bildsi gnal und an einem zweiten Eingang ein Treiberstrom zuge führt werden,
- - einem opto-elektrischen Umsetzer (7 b), der ein von der Laserstrahlquelle (1) ausgesandtes optisches Ausgangssi gnal in ein elektrisches Signal umsetzt, und
- - einer Steuereinrichtung (CON), die die Differenz zwischen dem umgesetzten elektrischen Signal und einem vorbestimm ten Bezugssignal auf einem konstanten Wert hält und mit ihrem Ausgangssignal den Treiberstrom einstellt,
- dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Beginn der Aufzeichnung des Bildsignals dem 1. Eingang der Modulationsschaltung ein vorbestimmtes Fleck signal zugeführt wird,
daß während der Zufuhr des Flecksignals sich der Treiber strom so lange verändert, bis das vorbestimmte Bezugssi gnal und das elektrische Signal des optoelektrischen Umsetzers übereinstimmen,
daß der so ermittelte Treiberstrom bei Beendigung des Flecksignals in einer Halteschaltung gespeichert bleibt und dem 2. Eingang der Modulationsschaltung so lange zuge führt wird, wie an den an deren 1. Eingang das Bildsignal an liegt,
daß der Treiberstrom in einem Komparator (69) mit einem festen Referenzsignal verglichen wird, und daß bei Über schreiten des Referenzsignales durch den Treiberstrom die Signalzufuhr zum 1. Eingang der Modulationsschaltung unterbrochen wird.
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