DE3221617C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, beispielsweise auf einen Mehrstrahlen-Laserdrucker oder einen Mehrdüsen-Tintenstrahldrucker.

Bei Aufzeichnungsgeräten für die Informationsaufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial ist es bekannt, zum Erzielen hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit mehrere Punkte in der Unterabtastrichtung zu erzeugen. Zur Steigerung der Punktedichte in der Unterabtastrichtung kann die als Lichtquelle bei dem Laserstrahldrucker eingesetzte Halbleiter-Laseranordnung oder der bei dem Tintenstrahldrucker eingesetzte Mehrfachdüsenkopf schräg bezüglich der Unterabtastrichtung angebracht werden. Da die mittels einer derartigen Laserreihe bzw. einem derartigen Mehrfachdüsenkopf gleichzeitig erzeugten mehreren Punkte jedoch nicht in der Unterabtastrichtung ausgerichtet sind, ergeben sich unvermeidbar Phasendifferenzen zwischen diesen Punkten in der Hauptabtastrichtung.

Ein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechendes Aufzeichnungsgerät ist aus der DE 30 25 469 A1 bekannt.

Bei dem dort beschriebenen Aufzeichnungsgerät sind mehrere Zeilenpuffer vorhanden, deren Inhalte in Abhängigkeit von Auslesetaktsignalen ausgelesen und an eine Laseranordnung weitergegeben werden, die eine punktzeilenweise Aufzeichnung der gewünschten Information durchführt. Zur Kompensation der Schrägstellung der Lasergeneratorelemente wird der Zeitpunkt der Zuführung der Auslesetaktsignale zu den Zeilenspeichern zeitlich so gesteuert, daß kein Versatz der aufgezeichneten Informationen auftritt. Die Auslesetaktsignale werden hierbei unter Einsatz eines hochfrequenten Quarzoszillators und mehrerer Teiler, die die Frequenz des Quarzoszillator-Signals herabteilen, sowie einer die Teileraktivierung steuernden Zeitsteuerschaltung gewonnen. Aufgrund des Einsatzes eines hochfrequenten Quarzoszillators und diesem nachgeschalteter Frequenzteiler haben die Ausgangssignale der Frequenzteiler, verglichen mit dem Ausgangssignal des hochfrequenten Quarzoszillators, unterschiedliche Frequenz, aber gleiche Phasenlage, d. h. die Nulldurchgänge der Signale fallen zusammen. Der Einsatz eines Hochfrequenz-Quarzoszillators begründet allerdings hohen Aufwand. Ferner besitzt ein solcher Hochfrequenzoszillator einen sehr komplizierten Aufbau. Weiterhin ist es schwierig, die Phasenfehler der einzelnen Ansteuersignale zu verringern, da dies sehr hohe Frequenzen erfordern würde und zudem die Oszillator-Frequenz auch durch andere Geräteparameter mitbestimmt wird.

Aus der DE-AS 12 02 547 ist ein elektrographischer Drucker bekannt, der mit in Zeilenrichtung verlaufenden metallischen Streifenelektroden und einer sich in Zeilenrichtung bewegenden Gegenelektrode arbeitet. Um den durch den Winkel zwischen den Streifenelektroden und der Gegenelektrode vorgegebenen Schreibwinkel ändern zu können, sind zwischen der die Streifenelektroden ansteuernden Treiberschaltung, die keine Auslesetaktsignale, sondern unmittelbar die Drucksignale erzeugt, und den Streifenelektroden Verzögerungsglieder eingeschaltet, die die Drucksignale verzögern. Die Verzögerungsglieder können durch Schieberegister unterschiedlicher Stufenzahl gebildet sein, durch die die Drucksignale hindurchlaufen und dabei entsprechend unterschiedliche zeitliche Verzögerungen erhalten. Der Verschiebetakt der Schieberegister ist für alle Schieberegister völlig identisch und wird aus einem einzigen Taktsignal gewonnen, das parallel an alle Schieberegister angelegt wird. Eine solche Gestaltung mit vielen mehrstufigen Schieberegistern ist allerdings recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das bei geringem Aufwand eine zuverlässig dem gewünschten Bild entsprechende Aufzeichnung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgerät werden somit aus dem Bezugstaktsignal Auslesetaktsignale gewonnen, die dieselbe Periode wie das Bezugstaktsignal, jedoch unterschiedliche Phase gegenüber diesem besitzen. Aufgrund dieser Gestaltung ist nicht länger ein aufwendiger Hochfrequenz-Bezugstaktoszillator erforderlich. Zudem kann aufgrund der Phasenverschiebung der Auslesetaktsignale gegenüber dem Bezugstaktsignal nun auch eine Phasenfeinabstimmung vorgenommen werden, so daß Phasenverschiebungen realisierbar sind, die eine von der Phasenlage des Bezugstaktsignals unabhängige vollständige Kompensation von eventuellen Abweichungen zwischen dem tatsächlichen und dem gewünschten Aufzeichnungsort ermöglichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Ansicht ein Beispiel einer Bildaufzeichnung mit einem Mehrstrahlen-Laserdrucker,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Halbleiter-Laseranordnung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Bildaufzeichnung in einem Mehrstrahlen-Laserdrucker,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Aufzeichnungsgeräts und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das verschiedene Signale in der in Fig. 4 gezeigten Schaltung zeigt.

Bei einem in Fig. 1 gezeigten Mehrstrahlen-Laserdrucker ist eine Halbleiter-Laseranordnung 1 mit mehreren Lichtabgabequellen in Form von Laserdioden LD1, LD2 und LD3 versehen, die gemäß der Darstellung in Fig. 2 längs einer Linie unter Abständen A angeordnet sind. Die Strahlerzeugung durch die Lichtabgabequellen LD1, LD2 und LD3 ist einzeln mittels Bildsignalen einer Signalquelle 8 steuerbar.

Diese Strahlen werden über ein optisches System 2 einer Bilddrehvorrichtung 60 zum Drehen der Strahlenanordnung zugeführt, danach einem umlaufenden Polygonalspiegel 3 zugeführt und dann über ein optisches Fokussiersystem 4 auf einer fotoempfindlichen Trommel 5 fokussiert. Auf diese Weise wird die Strahlen-Hauptabtastung in einer Richtung M erzielt, während in Verbindung damit eine Unterabtastung in einer Richtung S durch die Drehung der Trommel erzielt wird.

Fig. 3 zeigt zwischen Punkten längs der Hauptabtastrichtung bestehende Phasendifferenzen, die sich aus der geneigten Lage der Halbleiter-Laseranordnung gemäß den vorangehenden Ausführungen ergeben, wobei 1′ bis 5′ Abtastungszeilen sind, die jeweils bei der ersten bis fünften Abtastung gebildet werden, und 6, 7 und 8 Punkte sind, die bei der zweiten Abtastung mittels der drei Laserstrahlen erzeugt werden. Daher wird beispielsweise zum Aufzeichnen einer vertikalen Linie wegen der vorangehend genannten Schräglage der Halbleiter-Laseranordnung zuerst der Strahl für den Punkt 6, danach der Strahl für den Punkt 7 mit einer vorbestimmten Verzögerung und schließlich mit einer weiteren Verzögerung der Strahl für den Punkt 8 eingeschaltet.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung für das aufeinanderfolgende Ansteuern der Laserdioden, und zwar mit einer Verzögerungsschaltung 9 zum Erzeugen von Synchronisiersignalen für unterschiedliche Abtastzeilen mit vorbestimmten Verzögerungen entsprechend einem Bezugs-Synchronisiersignal, einem als Bezugstaktsignal-Erzeugungseinrichtung dienenden Oszillator 10 zum Erzeugen von Taktsignalen für das aufeinanderfolgende Auslesen von Speichern, Phasenschiebern 1 und 12 für das Einstellen einer Abweichung hinsichtlich der Synchronisation innerhalb eines einzelnen Taktintervalls, Schaltgliedern 13, 14 und 15, die aus UND-Gliedern gebildet sind, Speichern 16, 17 und 18 zum Speichern von Informationen zum jeweiligen Modulieren der Laserstrahlen für die erste, die zweite bzw. die dritte Abtastzeile, Treiberschaltungen 19, 20 und 21 für die Ansteuerung der Laserdioden, die zusammen mit der Laseranordnung 1 eine Abtasteinrichtung bilden, einem Strahlendetektor (Freigabesignal-Erzeugungseinrichtung) BD für die Erfassung des ersten Laserstrahls und den Laserdioden LD1, LD2 und LD3. Ferner sind ein Synchronisiersignal SL1, das aus dem ersten Laserstrahl gewonnen wird, verzögerte Synchronisiersignale SL2, SL3 und SL4, die aus der Verzögerungsschaltung 9 erhalten werden, ein Taktsignal SL5, das aus dem Oszillator 10 erhalten wird, und ein Bezugstaktsignal bildet und Taktsignale SL6, SL7 und SL8 für das Auslesen der in den Speichern 16, 17 und 18 gespeicherten Informationen gezeigt. Obgleich in diesem Fall mehrere Strahlen eingesetzt werden, kann zum Erfassen des Strahls für den ersten Punkt 6 ein herkömmliches Verfahren zum Erfassen eines Einzelstrahls mit Hilfe des Strahlendetektors BD angewandt werden. Entsprechend dem Synchronisiersignal SL1 aus dem Strahlendetektor BD gibt die Verzögerungsschaltung 9 das Signal SL2 für das Einleiten der Modulation der ersten Laserdiode LD1 ab. Gemäß dem Signal SL2 wird das Taktsignal SL5 aus dem Oszillator 10 über das Schaltglied 13 dem Speicher 16 als Impulssignal SL6 für das Auslesen des Speichers 16 zugeführt, wodurch die Treiberschaltung 19 die Modulation der Laserdiode LD1 beginnt. Mit einer vorbestimmten Verzögerung nach dem Signal SL2 wird das Signal SL3 abgegeben, mit dem das Taktsignal SL5 durchgeschaltet wird, das über den Phasenschieber 11 für die Phasenfeineinstellung, die kleiner als das Taktintervall ist, zugeführt wird. Damit wird das Signal SL7 dem Speicher 17 für das Auslesen der darin gespeicherten Information zugeführt. Diese Information wird dazu herangezogen, über die Treiberschaltung 20 die Laserdiode LD2 zu modulieren. Gleichermaßen schaltet das mit einer weiteren vorbestimmten Verzögerung gegenüber dem Synchronisiersignal SL3 erzeugte Synchronisiersignal SL4 das hinsichtlich seiner Phase in dem Phasenschieber 12 eingestellte Taktsignal durch, wodurch das Signal SL8 für das Auslesen der Information aus dem Speicher 18 zugeführt wird, durch die über die Treiberschaltung 21 die Laserdiode LD3 moduliert wird.

Die Phasenschieber 11 und 12 können auf einfache Weise durch eine Kombination aus einer Integrierschaltung aus Widerständen und Kondensatoren und einer Schmitt-Triggerschaltung gebildet werden. Ferner kann eine Phasenverzögerung bis zu einem Taktintervall bzw. einer Taktperiode dadurch erzielt werden, daß mehrere Einheiten derartiger Phasenschieber eingesetzt werden.

Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagramm verschiedener Signale in der in Fig. 4 gezeigten Schaltung, wobei T1, T2 bzw. T3 jeweils die Zeitdauer von dem Synchronisiersignal SL1 bis zu dem Beginn der Modulation der ersten, der zweiten bzw. der dritten Laserdiode LD1, LD2 bzw. LD3 ist, während Φ1 und Φ2 die Ausmaße der Phasenverschiebungen durch die Phasenschieber 11 bzw. 12 darstellen. Es ist offensichtlich, daß ohne diese Phasenschieber unvermeidbar bei den Zeitgrößen T2 und T3 Fehler auftreten, die kleiner als ein Taktintervall bzw. eine Taktperiode sind.

Gemäß Fig. 5 wird das Signal SL7 gleichzeitig mit dem Synchronisiersignal SL3 erzeugt, jedoch kann das Signal SL3 dem Signal SL7 auch um eine Zeitdauer voreilen, die die Hälfte einer Taktperiode nicht übersteigt. Gleichartige Überlegungen gelten auch für die Signale SL4 und SL8.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden gleichzeitig drei Zeilen abgetastet; es ist aber auch möglich, die Anzahl der gleichzeitig abgetasteten Zeilen auf zwei oder vier abzuändern. Die Verzögerungsschaltung kann durch eine digitale oder eine analoge Schaltung gebildet sein. Ferner kann die Verzögerungsschaltung entfallen, wenn der Abstand zwischen dem ersten Strahl bzw. dem ersten Punkt 6 und dem letzten Strahl bzw. dem letzten Punkt 8 eine Taktperiode nicht übersteigt.

Gemäß den vorstehenden Erläuterungen läßt das Aufzeichnungsgerät den Einsatz eines schon bei den herkömmlichen Einzelstrahlen-Laserdruckern bekannten Strahlendetektors zu, da die sich aus der Schrägstellung der Lichtquellenanordnung bzw. des Mehrfach-Tintenstrahlkopf ergebende Phasendifferenz der Punkte längs der Hauptabtastzeile durch die mittels der Phasenschieber-Schaltungen erzielten verzögerten Aufzeichnungszeitsteuerungen kompensiert bzw. korrigiert wird. Ferner kann ein Tintenstrahldrucker mit mehreren Düsen auf die gleiche Weise wie ein Einzeldüsen-Tintenstrahldrucker mittels eines einzigen Synchronisiersignals gesteuert werden.

Ferner ergibt das Aufzeichnungsgerät gemäß der Beschreibung ein Bild mit gesteigerter Qualität, da auch ein Phasenfehler korrigierbar ist, der kleiner als eine Taktperiode ist. Weiterhin werden eventuelle Abweichungen hinsichtlich der Synchronisierung verschiedener Abtastzeilen völlig verhindert, da die Taktsignale zum Auslesen verschiedener Speicher aus einem einzigen Oszillator gewonnen werden.

Claims (12)

1. Aufzeichnungsgerät mit Mehrzeilen-Abtastung, mit einer ersten und einer zweiten Speichereinrichtung (16, 17) zum Speichern von einer ersten bzw. einer zweiten Zeile entsprechenden Daten, einer Einrichtung (9, 11, 12, 14, 15) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten, an die erste bzw. die zweite Speichereinrichtung (17, 18) zur Auslesung der der ersten und der zweiten Zeile entsprechenden Daten anlegbaren Auslesetaktsignals (SL7, SL8) auf der Basis eines von einer Bezugstaktsignal-Erzeugungseinrichtung (10) erzeugten Bezugstaktsignals (SL5), und einer Abtasteinrichtung (1, 19, 20, 21) zur Erzeugung mehrerer gleichzeitiger Zeilenabtastungen auf der Basis der aus der ersten und der zweiten Speichereinrichtung ausgelesenen Daten zur Aufzeichnung eines Bilds, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslesetaktsignal-Erzeugungseinrichtung (9, 11, 12, 14, 15) das erste und das zweite Auslesetaktsignal (SL7, SL8) derart aus dem Bezugstaktsignal (SL5) erzeugt, daß sie dieselbe Periode wie das Bezugstaktsignal (SL5), jedoch gegenüber diesem unterschiedliche Phasen besitzen.

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslesetaktsignal-Erzeugungseinrichtung (9, 11, 12, 14, 15) eine Phasenschiebereinrichtung (11, 12) aufweist, über die die Phase des von der Bezugstaktsignal-Erzeugungseinrichtung (10) erzeugten Bezugstaktsignals (SL5) zur Bildung zumindest eines der Auslesetaktsignale (SL7) verschiebbar ist.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschiebereinrichtung (11, 12) eine Integrierschaltung aus Widerständen und Kondensatoren und eine Schmitt-Triggerschaltung aufweist.

4. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Freigabesignal-Erzeugungseinrichtung (BD) zum Erzeugen eines Freigabesignals (SL1) für das Einschalten einer Aufzeichnungseinrichtung (1 bis 5, 60).

5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen mehrerer Synchronisiersignale (SL2, SL3, SL4), die jeweils gegenüber dem von der Freigabesignal-Erzeugungseinrichtung (BD) erzeugten Freigabesignal (SL1) um eine vorbestimmte Zeitdauer (T1, T2, T3) verzögert sind, wobei über eine Steuereinrichtung (8) die Aufzeichnungseinrichtung (1 bis 5, 60) entsprechend den Auslesetaktsignalen und den Synchronisiersignalen steuerbar ist.

6. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (9) die Synchronisiersignale (SL2, SL3, SL4) jeweils innerhalb der Dauer eines einem jeweiligen Auslesetaktsignal vorangehenden halben Taktintervalls erzeugt.

7. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (9) eine Verzögerungsschaltung aufweist.

8. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (8) Schaltglieder (13, 14, 15) aufweist, die die Auslesetaktsignale und die verzögerten Synchronisiersignale (SL2, SL3, SL4) aufnehmen.

9. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (8) die Speichereinrichtungen (16, 17, 18) enthält, aus denen Informationen zum Steuern der Aufzeichnungseinrichtung (1 bis 5, 60) entsprechend Auslesetaktsignalen (SL6, SL7, SL8) der Schaltglieder (13, 14, 15) ausgelesen werden.

10. Aufzeichnungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Abtasteinrichtung (1, 19, 20, 21) gebildeten Abtastpunkte schräg zur Abtastrichtung angeordnet sind.

11. Aufzeichnungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (1, 19, 20, 21) einen Mehrfach-Tintenstrahlkopf umfaßt.

12. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (1, 19, 20, 21) eine Lichtquellenanordnung, die eine photoempfindliche Trommel (5) bestrahlt, umfaßt.