DE3152515C2 - - Google Patents

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DE3152515C2
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Hiroaki Ikeda
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Konica Minolta Inc
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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)

  1. 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,
  2. 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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