DE60020621T2

DE60020621T2 - Bilderzeugungsgerät und Verfahren zur Steuerung desselben

Info

Publication number: DE60020621T2
Application number: DE60020621T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Ohta-ku Shiraishi; Toshiyuki Ohta-ku Sekiya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: DE60020621D1; EP1029691B1; EP1029691A2; EP1029691A3; JP2000203078A; US6323887B1

Description

TECHNISCHES GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Lichtquellenanordnung und betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Aufzeichnungskopfes, der im Rahmen eines elektrofotografischen Verfahrens zur Erzeugung eines permanenten sichtbaren Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial bzw. Aufzeichnungsträger dient.
In Betracht gezogener Stand der Technik
Bei der Erzeugung eines permanenten sichtbaren Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial bzw. Aufzeichnungsträger im Rahmen eines elektrofotografischen Verfahrens ist es üblicherweise erforderlich, ein Ladungsbild durch Projektion des von einer Lichtquellenanordnung abgegebenen Lichtes auf ein fotoempfindliches Element zu erzeugen.
Zu diesem Zweck ist z.B. aus der US-A-5 784 666 die Verwendung von Aufzeichnungsköpfen bekannt, die jeweils z.B. eine Leuchtdiodenanordnung und zwar insbesondere eine selbstabtastende Leuchtdiodenanordnung aufweisen (die nachstehend vereinfacht als "SLED-Anordnung" bezeichnet ist).
Ein Aufzeichnungskopf in Form eines solchen SLED-Kopfes, der in Matrixform angeordnete SLED-Chips umfasst, gibt die zur Belichtung eines fotoempfindlichen Elements eines Bilderzeugungsgeräts erforderliche Lichtmenge in Form der Lichtemission von Leuchtthyristoren ab. Wenn bei Verwendung von vier SLED-Köpfen in Parallelanordnung als Belichtungslichtquellen eines 4-Trommel-Tandem-Farbdruckers von einer Gelb-Bilderzeugungseinheit (Y-Station), einer Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Station), einer Cyan-Bilderzeugungseinheit (C-Station) und einer Schwarzweiss-Bilderzeugungseinheit (K-Station) in Abhängigkeit von den jeweiligen Bilddaten ein Bild z.B. nur von einer dieser Bilderzeugungseinheiten bzw. Stationen zu erzeugen ist, wird üblicherweise nur der für die Belichtung des fotoempfindlichen Elements erforderliche SLED-Kopf zum Aufleuchten angesteuert, während der Betrieb der SLED-Köpfe der anderen Bilderzeugungseinheiten bzw. Stationen unterbrochen wird.
Wenn jedoch nur der SLED-Kopf einer Bilderzeugungseinheit bzw. Station angesteuert und betätigt wird, um eine Lichtemission der Leuchtthyristoren nur dieses Kopfes herbeizuführen, steigt die Temperatur des SLED-Kopfes allmählich an, was eine Abnahme der abgegebenen Lichtmenge zur Folge hat, d.h., zwischen einem kontinuierlich aufleuchtenden SLED-Kopf und einem SLED-Kopf, dessen Betätigung bzw. Ansteuerung soeben erst eingesetzt hat, besteht auf Grund der Temperaturdifferenz ein Unterschied in der abgegebenen Lichtmenge.
Wenn somit nach dem vorstehend beschriebenen Fall der alleinigen Verwendung der K-Station ein Vollfarbenbild (durch Lichtabgabe von sämtlichen SLED-Köpfen der vier Stationen) erzeugt wird, tritt eine Abweichung im Farbausgleich auf, sodass kein scharfes Bild mehr erzeugt werden kann, da die Belichtungsstärke der vorher nicht angesteuerten Köpfe höher als die Belichtungsstärke des vorher angesteuerten Kopfes ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Bilderzeugungsgerät und ein Verfahren zur Steuerung des Bilderzeugungsgeräts anzugeben, mit deren Hilfe sich Unterschiede in der von den Aufzeichnungsköpfen abgegebenen Lichtmenge verhindern lassen.
Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Bilderzeugungsgerät und ein Verfahren zur Steuerung des Bilderzeugungsgeräts anzugeben, mit deren Hilfe ein scharfes Bild mit einer exzellenten Farbabstimmung bzw. einem ausgezeichneten Farbausgleich erzeugt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Bilderzeugungsgerät eine Vielzahl von verschiedenen Farben zugeordneten Bilderzeugungseinheiten, die jeweils eine Aufzeichnungselementanordnung, bei der Aufzeichnungselemente in Form einer Matrix angeordnet sind, eine Übertragungselementanordnung zur Übertragung jeweiliger Operationen der Aufzeichnungselemente und eine Abtasteinrichtung aufweisen, die eine Abtastung der Aufzeichnungselementanordnung durch Ansteuerung von die Übertragungselementanordnung bildenden Übertragungselementen herbeiführt. Außerdem umfasst das Bilderzeugungsgerät eine Steuereinrichtung, die auch Abtasteinrichtungen von Bilderzeugungseinheiten betätigt, die nicht direkt zu der Bilderzeugung durch die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten beitragen, wenn ein Bild unter selektiver Verwendung der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten erzeugt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Bilderzeugungsgerätes mit einer Vielzahl von verschiedenen Farben zugeordneten Bilderzeugungseinheiten angegeben, die jeweils eine Aufzeichnungselementanordnung, bei der Aufzeichnungselemente in Form einer Matrix angeordnet sind, und eine Übertragungselementanordnung zur Übertragung jeweiliger Operationen der Aufzeichnungselemente aufweisen. Wenn ein Bild unter selektiver Verwendung der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten erzeugt wird, wird auch bei den Aufzeichnungselementanordnungen von Bilderzeugungseinheiten, die nicht direkt zu der Bilderzeugung durch die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten beitragen, eine Abtastung durch Ansteuerung von Übertragungselementen der betreffenden Bilderzeugungseinheiten herbeigeführt.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer SLED-Kopfsteuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer SLED-Köpfe verwendenden Belichtungssteuerschaltung bei einem Farbbilderzeugungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
3 eine schematische Querschnittsansicht der Gesamtkonfiguration des Farbbilderzeugungsgerätes,
4 zeitabhängige Signalverläufe bei der Belichtungssteuerschaltung gemäß 2 während der Erzeugung eines Farbbildes,
5 zeitabhängige Signalverläufe bei der Belichtungssteuerschaltung während der Erzeugung eines Schwarzweißbildes, wenn ein Original bzw. eine Vorlage von einer in 2 dargestellten Bildverarbeitungseinheit als Schwarzweißoriginal beurteilt wird,
6 zeitabhängige Signalverläufe bei einer Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Station), wenn durch die SLED-Kopfsteuereinrichtung gemäß 1 die Wiedergabe eines Farboriginals erfolgt,
7 zeitabhängige Signalverläufe bei der Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Station), wenn durch die SLED-Kopfsteuereinrichtung gemäß 1 die Wiedergabe eines Schwarzweißoriginals erfolgt,
8 ein Schaltbild des Grundaufbaus einer SLED-Anordnung, und
9 den Verlauf von jeweiligen üblichen Steuersignalen zur Steuerung einer SLED-Anordnung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Allgemeine Beschreibung
Zunächst wird die Erfindung in allgemeiner Form näher beschrieben.
Erfindungsgemäß wird bei einem Bilderzeugungsgerät zur Erzeugung eines permanenten sichtbaren Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial bzw. Aufzeichnungsträger im Rahmen eines elektrofotografischen Verfahrens unter Verwendung von Aufzeichnungsköpfen die Ansteuerung bzw. Betätigung der Aufzeichnungsköpfe derart gesteuert, dass Unterschiede in der von den Aufzeichnungsköpfen abgegebenen Lichtmenge, die durch einen unterschiedlichen Temperaturanstieg bei den Aufzeichnungsköpfen hervorgerufen werden, verringert werden können.
Das Bilderzeugungsgerät erzeugt ein Bild unter Verwendung von zumindest zwei SLED-Köpfen, die als Aufzeichnungsköpfe dienen, indem SLED-Anordnungschips linear in Form einer Matrix angeordnet werden. Jeder dieser SLED-Anordnungschips umfasst Thyristoranordnungen, von denen zumindest eine zur Zuführung eines externen Steuersignals für einen Übertragungsvorgang zwischen benachbarten Elementen in Form einer Matrix angeordnet ist, sowie Leuchtthyristoranordnungen, von denen zumindest eine in Form einer Parallelanordnung zu den Übertragungsthyristoren angeordnet ist, wobei die Gate-Elektroden einer jeden Gruppe von Übertragungsthyristoren und Leuchtthyristoren miteinander verbunden sind. Bei SLED-Köpfen, bei denen die Leuchtthyristoren nicht zu betätigen sind, erfolgt eine Ansteuerung dahingehend, dass die Übertragungsvorgänge der mit den nicht zu betätigenden Leuchtthyristoren verbundenen Übertragungsthyristoren ebenfalls auf der Basis von Bilddaten durchgeführt werden.
Auf diese Weise nähert sich die Temperatur der nicht betätigten SLED-Köpfe der Temperatur eines betätigten SLED-Kopfes an, sodass zwischen den Köpfen keine Temperaturunterschiede auftreten und damit von den Köpfen auch keine unterschiedlichen Lichtmengen abgegeben werden.
Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung nun im einzelnen beschrieben.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtkonfiguration eines Farbbilderzeugungsgerätes gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Erfindung kann jedoch nicht nur bei einem Farbbilderzeugungsgerät sondern bei jedem Gerät Verwendung finden, bei dem die Betätigung einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen gesteuert wird.
Das Gerät umfasst eine Farbenleseeinheit 1 und eine Druckereinheit 2.
Leseeinheit
Nachstehend wird zunächst der Aufbau der Farbenleseeinheit 1 näher beschrieben.
Gemäß 3 sind eine Anzeige-/Bedienfeldeinheit 100, ein ladungsgekoppeltes CCD-Bauelement 101, ein Substrat 311, auf dem das CCD-Bauelement 101 angeordnet ist, sowie eine Drucker-Verarbeitungseinheit 312 vorgesehen.
Außerdem sind eine Original-Auflageglasplatte (Auflageplatte) 301 sowie eine Original-Zuführungseinrichtung 302 vorgesehen. Anstelle der Original-Zuführungseinrichtung 302 kann auch eine (nicht dargestellte) spiegelnde oder weiße Andruckplatte vorgesehen sein. Ein Original wird von Lichtquellen 303 und 304 beleuchtet, die aus Quarzhalogenlampen oder Leuchtstofflampen bzw. Leuchtstoffröhren bestehen. Mit Hilfe von Reflektoren 305 und 306 wird das von den Lichtquellen 303 und 304 abgegebene Licht auf das Original gerichtet. Außerdem sind Spiegel 307 bis 309 vorgesehen. Mit Hilfe einer Linse 310 wird das vom Original reflektierte oder projizierte Licht auf das CCD-Bauelement 101 gerichtet. Die Lichtquellen 303 und 304, die Reflektoren 305 und 306 sowie der Spiegel 307 sind auf einem Wagen bzw. Schlitten 314 angeordnet, während die Spiegel 308 und 309 auf einem Wagen bzw. Schlitten 315 angeordnet sind. Außerdem ist eine Schnittstelleneinheit 313 (I/F-Einheit) vorgesehen, die als Schnittstelle zu anderen Einrichtungen wie einer Instruktionsverarbeitungseinheit und dergleichen dient.
Die Schlitten 314 und 315 werden in einer senkrecht zu der elektrischen Abtastrichtung (Hauptabtastrichtung) des CCD-Bauelements 101 verlaufenden Richtung Y (einer Nebenabtastrichtung) mit einer jeweiligen Geschwindigkeit V und V/2 zur Abtastung der gesamten Oberfläche des Originals (Nebenabtastung) bewegt.
Druckereinheit
Nachstehend wird der Aufbau der Druckereinheit 2 näher beschrieben.
Wie 3 zu entnehmen ist, sind eine Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Bilderzeugungseinheit) 317, eine Cyan-Bilderzeugungseinheit (C-Bilderzeugungseinheit) 318, eine Gelb-Bilderzeugungseinheit (Y-Bilderzeugungseinheit) 319 sowie eine Schwarzweiß-Bilderzeugungseinheit (K-Bilderzeugungseinheit) 320 vorgesehen. Da diese Einheiten jeweils die gleiche Konfiguration aufweisen, wird nur auf die M-Bilderzeugungseinheit 317 im einzelnen eingegangen, da sich die Beschreibung der anderen Bilderzeugungseinheiten 318 bis 320 erübrigt.
Die M-Bilderzeugungseinheit 317 umfasst eine als Aufzeichnungskopf dienende LED-Matrixanordnung 210. Von dieser LED-Matrixanordnung 210 wird ein SLED-Kopf gebildet, der durch lineare Anordnung von SLED-Anordnungschips in Form einer Matrix erhalten wird. Wie in 8 veranschaulicht ist, umfassen die SLED-Anordnungschips jeweils Thyristoranordnungen, von denen zumindest eine zur Zuführung eines externen Steuersignals für einen Übertragungsvorgang zwischen benachbarten Elementen in Form einer Matrix angeordnet ist, sowie Leuchtthyristoranordnungen, von denen zumindest eine in Form einer Parallelanordnung zu den Übertragungsthyristoren angeordnet ist, wobei die Gate-Elektroden einer jeden Gruppe der Übertragungsthyristoren und der Leuchtthyristoren miteinander verbunden sind. Weitere LED-Matrixanordnungen 211, 212 und 213 besitzen den gleichen Aufbau wie die LED-Matrixanordnung 210, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
Durch das von der LED-Matrixanordnung 210 abgegebene Licht wird ein Ladungsbild auf der Oberfläche einer fotoempfindlichen Trommel erzeugt. Ein Primärlader 321 lädt hierbei die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 342 zur Vorbereitung der Erzeugung des Ladungsbildes auf ein vorgegebenes Potential auf. Eine Entwicklungseinheit 322 entwickelt dann das Ladungsbild auf der fotoempfindlichen Trommel 342 zur Bildung eines Tonerbildes. Die Entwicklungseinheit 322 umfasst einen Mantel 345 zur Durchführung eines Entwicklungsvorgangs durch Anlegen einer Entwicklungsvorspannung.
Ein Übertragungslader 323 führt eine Entladung von der Rückseite eines Übertragungsmaterial-Förderbandes 333 zur Übertragung des Tonerbildes von der fotoempfindlichen Trommel 342 auf ein auf dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 befindliches Aufzeichnungsblatt oder dergleichen durch. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel keine Reinigungseinheit vorgesehen ist, da eine exzellente Übertragungsleistung erhalten wird, kann auch eine Reinigungseinheit vorgesehen sein.
Bilderzeugungsverarbeitung
Nachstehend wird die bei diesem Gerät erfolgende Bilderzeugungsverarbeitung in allgemeiner Form beschrieben. Die Beschreibung bezieht sich hierbei im wesentlichen auf den Vorgang der Übertragung des Tonerbildes auf ein Übertragungsmaterial wie Aufzeichnungspapier oder dergleichen.
In einer Kassette 340 oder 341 befindliche Blätter eines Aufzeichnungsmaterials wie Aufzeichnungspapier oder dergleichen werden einzeln von einer Abnahmewalze 338 bzw. 339 abgenommen und jeweils durch Blatttransportwalzen 336 und 337 dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 zugeführt. Das zugeführte Blatt wird von einem Anziehungslader 346 aufgeladen. Eine Übertragungsmaterial-Förderbandwalze 348 treibt das Übertragungsmaterial-Förderband 333 an und lädt das Blatt in Verbindung mit dem Anziehungslader 346 auf, sodass das Blatt auf dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 gehalten wird.
Die Übertragungsmaterial-Förderbandwalze 348 kann hierbei zwar auch als Walze zum Antrieb des Übertragungsmaterial-Förderbands 333 Verwendung finden, jedoch kann alternativ eine Walze zum Antrieb des Übertragungsmaterial-Förderbands 333 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sein.
Ein Blatt-Vorderrandsensor 347 erfasst den vorderen Rand bzw. die Vorderkante eines Blattes auf dem Aufzeichnungsmaterial-Förderband 333. Das Detektionssignal dieses Blatt-Vorderrandsensors 347 wird der Druckereinheit 2 der Farbenleseeinheit 1 zugeführt und dient als Nebenabtast-Synchronsignal bei der Übertragung eines Videosignals von der Farbenleseeinheit 1 zu der Druckereinheit 2. Sodann wird das Blatt von dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 transportiert, wobei auf der Oberfläche des Blattes Tonerbilder in der Reihenfolge M, C, Y und K der Bilderzeugungseinheiten 317 bis 320 erzeugt werden.
Das durch die K-Bilderzeugungseinheit 320 hindurchtretende Blatt wird dann von dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 abgelöst, nachdem die auf dem Blatt befindlichen Ladungen von einem Ladungsentfernungslader 349 zur Erleichterung der Ablösung von dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 beseitigt worden sind.
Ein Trennungslader 350 verhindert eine Verzerrung bzw. Störung des Bildes auf Grund einer bei der Ablösung des Blattes von dem Übertragungsmaterial-Förderband 333 entstehenden Ablösungsentladung. Das abgelöste Blatt wird anschließend von Vorfixierladern 351 und 352 aufgeladen, um durch Unterstützung der Toner-Anziehungskräfte eine Verzerrung bzw. Störung des Bildes zu verhindern. Sodann wird das Tonerbild von einer Fixiereinheit 334 einer thermischen Fixierung unterzogen und das Blatt mit dem darauf befindlichen fixierten Tonerbild in einen Ablagebehälter 335 abgeführt.
Belichtungssteuerung
Nachstehend wird die bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgende Belichtungssteuerung näher beschrieben.
Hierbei wird zunächst auf den inneren Aufbau und das Funktionsprinzip von SLED-Chips im einzelnen eingegangen.
Eine SLED-Anordnung findet in Bezug auf ihre Verwendung als Leuchtelementanordnung für Aufzeichnungszwecke zunehmend Beachtung und ist z.B. aus den japanischen Patent-Offenlegungsschriften 1-238 962 (1989), 2-208 067 (1990), 2-212 170 (1990), 3-20 457 (1991), 3-194 978 (1991), 4-5 872 (1992), 4-23 367 (1992), 4-296 579 (1992) und 5-84 971 (1993), einem Vorschlag für eine Leuchtelementanordnung für einen optischen Drucker mit integrierten Ansteuerschaltkreisen aus Japan Hard Copy '91 (A-17) sowie einem Vorschlag für selbstabtastende Leuchtelemente (SLED) unter Verwendung einer PNPN-Thyristorstruktur aus Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (5. März 1990) bekannt.
8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau einer SLED-Anordnung, während 9 Steuersignale und Steuerzeiten für die Steuerung der SLED-Anordnung gemäß 8 zur Betätigung sämtlicher Elemente veranschaulicht.
In 8 ist mit V_GA eine Versorgungsspannung für die SLED-Anordnung bezeichnet, die über jeweilige Widerstände r an Dioden D angelegt wird. Die Dioden D sind in einer Kaskadenanordnung miteinander verbunden. An die Diode der obersten Stufe wird ein Startimpuls ΦS angelegt. Die SLED-Anordnung umfasst Übertragungsthyristoren S1' bis S5' sowie Leuchtthyristoren S1 bis S5, die jeweils in Matrixform angeordnet sind. Hierbei sind die Gate-Elektroden entsprechender Thyristoren in jeder Stufe miteinander verbunden. Das Signal ΦS wird einem mit den Gate-Elektroden der Thyristoren in der ersten Stufe verbundenen Anschluss zugeführt. Die Gate-Elektroden der Thyristoren der zweiten Stufe sind mit der Kathode der Diode D verbunden, die mit dem Anschluss verbunden ist, über den die Eingabe des Signals ΦS erfolgt, während die Gate-Elektroden der Thyristoren der dritten Stufe mit der Kathode der Diode D der nächsten Stufe verbunden sind, usw.
Nachstehend werden die Übertragungs- und Aufleuchtvorgänge bei dieser SLED-Anordnung näher beschrieben.
Gemäß 9 beginnt der Übertragungsablauf durch einen Übergang des Signals ΦS von 0 V auf 5 V. Dies hat zur Folge, dass Va = 4,8 V, Vb = 3,4 V (in der Annahme, dass der Spannungsabfall der Diode in Durchlassrichtung 1,4 V beträgt), Vc = 2,0 V, Vd = 0,6 V und die Werte nach Ve zu 0 V werden. Die Gate-Spannungen der Übertragungsthyristoren S1' und S2' gehen jeweils von 0 V auf 4,8 V bzw. 3,4 V über.
Durch einen Übergang von Φ1 in diesem Zustand von 5 V auf 0 V nehmen die Potentiale des Übertragungsthyristors S1' an der Anode, der Kathode und der Gate-Elektrode jeweils den Wert 5 V, 0 V bzw. 4,8 V zur Herbeiführung eines Durchschaltzustands des Thyristors an, sodass der Übertragungsthyristor S1' auf diese Weise durchgeschaltet wird. Auch wenn in diesem Zustand das Signal ΦS auf 0 V übergeht, verbleibt Va auf 4,8 V, da sich der Thyristor S1' im Durchschaltzustand befindet (der Impuls ΦS wird über den Widerstand zugeführt, sodass im Durchschaltzustand des Thyristors das Potential an der Anode und der Kathode im wesentlichen gleich wird). Der Durchschaltzustand des Thyristors der ersten Stufe wird daher auch bei einem Übergang von ΦS auf 0 V aufrecht erhalten, womit der Schiebevorgang der ersten Stufe abgeschlossen ist.
Wenn das Signal Φ1 für den Leuchtthyristor S1 von 5 V auf 0 V übergeht, wird der Leuchtthyristor S1 durchgeschaltet, da die gleichen Bedingungen wie bei der Durchschaltung des Übertragungsthyristors S1' vorliegen, sodass das Leuchtelement der ersten Stufe betätigt wird und aufleuchtet. Bei einem erneuten Übergang des Signals Φ1 auf 5 V verschwindet die Potentialdifferenz zwischen der Anode und der Kathode des Leuchtthyristors S1, sodass der minimale Haltestrom für den Thyristor nicht mehr fließen kann und der Leuchtthyristor S1 somit gesperrt wird.
Nachstehend wird der bei dem Übertragungsthyristor erfolgende Übertragungsvorgang näher beschrieben.
Auch wenn der Leuchtthyristor S1 gesperrt wird, verbleibt der Übertragungsthyristor S1' im Durchschaltzustand, da Φ1 auf 0 V verbleibt. Dies hat zur Folge, dass bei dem Übertragungsthyristor S1' Va = 4,8 V und Vb = 3,4 V sind.
Wenn in diesem Zustand das Signal Φ2 von 5 V auf 0 V übergeht, nehmen die Potentiale des Übertragungsthyristors S2' an der Anode, der Kathode und der Gate-Elektrode jeweils den Wert 5 V, 0 V bzw. 3,4 V an, sodass der Übertragungsthyristor S2' durchgeschaltet wird.
Durch einen Übergang von Φ1 von 0 V auf 5 V nach dem Durchschalten des Übertragungsthyristors S2' wird dann der Übertragungsthyristor S1' in der gleichen Weise wie der Leuchtthyristor S1 gesperrt, sodass der Durchschaltzustand der Übertragungsthyristoren von S1' auf S2' übergeht. Durch Übergang von Φ1 von 5 V auf 0 V wird dann der Leuchtthyristor S2 zur Lichtabgabe durchgeschaltet.
Somit kann nur der einem durchgeschalteten Übertragungsthyristor zugeordnete Leuchtthyristor jeweils Licht abgeben, worauf nachstehend näher eingegangen wird. Wenn sich nämlich der zugehörige Übertragungsthyristor nicht im Durchschaltzustand befindet, wird kein Durchschaltzustand des Thyristors erhalten, da die Gate-Spannung 0 V beträgt, wobei der dem im Durchschaltzustand befindlichen Thyristor benachbarte Thyristor ausgenommen ist. Bei der Durchschaltung des Leuchtthyristors geht das Potential von Φ1 für den benachbarten Thyristor auf 3,4 V über (entsprechend dem Betrag des Spannungsabfalls des Leuchtthyristors in Durchlassrichtung). Da auf diese Weise die Potentialdifferenz zwischen der Gate-Elektrode und der Anode des benachbarten Thyristors verschwindet, kann der benachbarte Thyristor nicht durchgeschaltet werden.
2 veranschaulicht eine Belichtungssteuerschaltung, bei der die SLED-Köpfe 210 bis 213 des Gerätes Verwendung finden. 1 veranschaulicht hierbei den Schaltungsaufbau einer SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 gemäß 2, während 4 Steuersignalverläufe bei der Belichtungssteuerschaltung gemäß 2 während der Erzeugung eines Farbbildes veranschaulicht.
Gemäß 1 umfasst die SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 eine Treibersignalgeneratorschaltung 407a und logische Verknüpfungsglieder 407b bis 407d. Den Verknüpfungsgliedern 407b bis 407d wird ein Kopf-Belichtungsfreigabesignal (M_ON) zugeführt, das eine UND-Bedingung für die logischen Verknüpfungsglieder darstellt.
Das logische Verknüpfungsglied 407b führt dem SLED-Kopf 210 ein Signal Φ_I zu, während das logische Verknüpfungsglied 407c einem Bildspeicher 403 (M) ein Lesetaktsignal und das logische Verknüpfungsglied 407d dem Bildspeicher 403 ein Lesefreigabesignal zuführen.
Obwohl in 1 nur die SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 für die M-Bilderzeugungseinheit dargestellt ist, weisen die SLED-Köpfe 211, 212 und 213 für die C-, Y- und K-Bilderzeugungseinheit jeweils den gleichen Aufbau auf.
Nachstehend wird die Belichtungssteuerung näher beschrieben.
Bei der Schaltungsanordnung gemäß 2 erzeugt eine zur Steuerung des gesamten Druckers dienende Drucker-Steuerzentraleinheit 400 bei Empfang eines Druckstartsignals ein Bildausgabe-Startsignal, das einer Bildverarbeitungseinheit zugeführt wird. Bei Empfang des Bildausgabe-Startsignals führt die Bildverarbeitungseinheit 402 dann ein Lesefreigabesignal zum Einlesen von Bilddaten einer Bilddaten-Ausgabeeinheit 401 zu. Auf diese Weise liest die Bildverarbeitungseinheit 402 Bilddaten von der Bilddaten-Ausgabeeinheit 401 ein.
Die Bildverarbeitungseinheit 402 bestimmt dann zunächst, ob die übertragenen Bilddaten sich auf ein Farboriginal oder ein Schwarzweißoriginal beziehen und führt das Ergebnis dieser Bestimmung der Drucker-Steuerzentraleinheit 400 zu. Gleichzeitig führt die Bildverarbeitungseinheit 402 eine Farbkorrektur, eine Farbumsetzung (Umsetzung von R-, G- und B-Bildern in Y-, M-, C- und K-Bilder) sowie eine Binärcodierverarbeitung durch. Nach Abschluss der Bildverarbeitung führt die Bildverarbeitungseinheit 402 den jeweiligen Stationen (d.h., den Bilderzeugungseinheiten 317 bis 320) zugeordneten Bildspeichern 403, 404, 405 und 406 Bilddaten zusammen mit jeweiligen Schreibtaktsignalen und Schreibfreigabesignalen zum Einschreiben der Bilddaten in die Bildspeicher 403, 404, 405 und 406 zu, sodass die Bilddaten in die Bildspeicher 403, 404, 405 und 406 eingeschrieben werden.
Sodann gibt die Drucker-Steuerzentraleinheit 400 Freigabesignale M_ENB, C_ENB, Y_ENB und K_ENB für die jeweiligen Stationen entsprechend der Druckgeschwindigkeit in der Reihenfolge M, C, Y und K ab. Außerdem gibt die Drucker-Steuerzentraleinheit 400 Kopf-Belichtungsfreigabesignale M_ON, C_ON, Y_ON und K_ON für die SLED-Köpfe 210, 211, 212 und 213 der jeweiligen Stationen mit der gleichen zeitlichen Steuerung wie die vorstehend beschriebenen jeweiligen Freigabesignale M_ENB, C_ENB, Y_ENB und K_ENB ab.
Die den Belichtungssteuerzeiten der vier Stationen entsprechenden Freigabesignale M_ENB, C_ENB, Y_ENB und K_ENB werden während eines Druckvorgang unabhängig davon abgegeben, ob es sich bei dem Bild um ein Farbbild oder ein Schwarzweißbild handelt.
Die Kopf-Belichtungsfreigabesignale für die SLED-Köpfe 210 bis 213 unterscheiden sich von dem Freigabesignal für die jeweilige Station. Die Drucker-Steuerzentraleinheit 400 erhält ein Signal zur Festlegung eines Farbausdrucks oder eines Schwarzweiß-Ausdrucks als Ergebnis der Bestimmung des Vorliegens eines Farboriginals oder eines Schwarzweißoriginals durch die Bildverarbeitungseinheit 402 und führt die jeweiligen Kopf-Belichtungsfreigabesignale den SLED-Kopfsteuereinrichtungen 407, 408, 409 und 410 derart zu, dass nur die für die Belichtung erforderliche Station einen Belichtungsvorgang ausführt.
5 veranschaulicht Steuersignalverläufe bei der Ausgabe eines Schwarzweißbildes durch die Belichtungssteuerschaltung, wenn die Bildverarbeitungseinheit 402 die Beurteilung getroffen hat, dass das Bild einem Schwarzweißoriginal entspricht. 6 veranschaulicht Steuersignalverläufe bei der Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Station), während die SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 ein ein Farboriginal repräsentierendes Signal abgibt. 7 veranschaulicht Steuersignalverläufe bei der Magenta-Bilderzeugungseinheit (M-Station), während die SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 ein ein Schwarzweißoriginal repräsentierendes Signal abgibt.
Beim Empfang des für jede Station abgegebenen Freigabesignals von der Drucker-Steuerzentraleinheit 400 beginnt die Treibersignalgeneratorschaltung 407a in der SLED-Kopfsteuereinrichtung 407 mit der Ansteuerung und gibt ein zur Betätigung des SLED-Kopfes 210 erforderliches Signal ab.
Die Treibersignalgeneratorschaltung 407a gibt ein Lesetaktsignal und ein Lesefreigabesignal zum Auslesen von Bilddaten aus dem Bildspeicher 403 ab und erhält auf diese Weise Bilddaten von dem Bildspeicher 403. Außerdem erzeugt die Treibersignalgeneratorschaltung 407a Signale ΦS, Φ1, Φ2 und ΦI, die zur Ansteuerung bzw. Betätigung des SLED-Kopfes 210 erforderlich sind.
Da entsprechend den Signalverläufen gemäß den 6 und 7 bei der Ausgabe eines Schwarzweißbildes das Kopf-Belichtungsfreigabesignal M_ON für den für ein M-Farbbild vorgesehenen SLED-Kopf 210 einen niedrigen Pegel annimmt (hierbei nehmen auch die Kopf-Belichtungsfreigabesignale für die SLED-Köpfe 211 und 212 für C- und Y-Farbbilder jeweils einen niedrigen Pegel an), werden von den logischen Verknüpfungsgliedern 407c und 407d gemäß 1 kein Lesetaktsignal und kein Lesefreigabesignal abgegeben. Dies hat zur Folge, dass keine Bilddaten aus dem Bildspeicher 403 ausgelesen werden. Da das logische Verknüpfungsglied 407b ein logisches Negationsglied darstellt, nimmt das den SLED-Köpfen 210 bis 212 zugeführte Signal ΦI auch dann einen hohen Pegel an, wenn das Kopf-Belichtungsfreigabesignal auf niedrigem Pegel verbleibt, sodass die Leuchtthyristoren der SLED-Köpfe 210 bis 212 nicht angesteuert werden und demzufolge nicht aufleuchten.
Da jedoch die anderen Ansteuersignale ΦS, Φ1 und Φ2 weiterhin abgegeben werden, werden die Übertragungsthyristoren in den SLED-Köpfen 210 bis 212 angesteuert und betätigt.
Durch die vorstehend beschriebene Ansteuerung, bei der während der Ausgabe eines Schwarzweißbildes auch die Übertragungsoperationen von Übertragungsthyristoren durchgeführt werden, die mit Leuchtthyristoren verbunden sind, die bei den für Farbbilder vorgesehenen SLED-Köpfen 210 bis 212 nicht zu betätigen sind, können die Temperaturen der unbetätigten SLED-Köpfe 210 bis 212 der Temperatur des betätigten SLED-Kopfes 213 für das Schwarzweißbild angenähert und auf diese Weise das Auftreten von Temperaturunterschieden zwischen den Köpfen verhindert werden. Auf diese Weise lässt sich die Abgabe unterschiedlicher Lichtmengen verhindern, sodass stets ein scharfes Bild mit einer exzellenten Farbabstimmung erzeugt werden kann.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein SLED-Chip mit einer Abtastfunktion in einem Chip mit einer Leuchtelementanordnung in Betracht gezogen worden ist, kann die Erfindung gleichermaßen auch in Verbindung mit einer Konfiguration Verwendung finden, bei der die Abtastfunktion außerhalb eines Chips mit einer Leuchtelementanordnung vorgesehen ist.
Obwohl sich die vorstehende Beschreibung auf die Verwendung von Leuchtelementen als Aufzeichnungselemente bezieht, kann die Erfindung gleichermaßen auch in einem Falle Verwendung finden, bei dem thermische Elemente oder dergleichen anstelle der Leuchtelemente Verwendung finden.
Darüber hinaus ist die Abtastfunktion nicht auf eine elektrische Abtastfunktion beschränkt, sondern die Erfindung kann gleichermaßen auch in Verbindung mit einem mechanischen Abtastmechanismus Verwendung finden.
Die Erfindung kann gleichermaßen bei einem aus einer Vielzahl von Geräten (wie einem Hostcomputer, einer Schnittstelleneinrichtung, einem Lesegerät, einem Drucker und dergleichen) bestehenden System oder einem nur eine einzige Einheit umfassenden Gerät (wie einem Kopiergerät, einem Faksimilegerät oder dergleichen) Verwendung finden.
Die Erfindung kann natürlich auch in einem Falle Anwendung finden, bei dem die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben durch Unterstützung eines Systems oder eines Gerätes mit einem Programm erzielt werden. Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile können auch erhalten werden, indem ein System oder ein Gerät mit einem Speichermedium zur Speicherung eines durch eine Programmausrüstung repräsentierten Programms zur Erzielung der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben versehen wird und Programmcodes des in dem Speichermedium gespeicherten Programms mit Hilfe eines Computers (oder einer Zentraleinheit oder einer Mikroprozessoreinheit) des Systems oder des Gerätes ausgelesen und ausgeführt werden.
In einem solchen Fall realisieren die aus dem Speichermedium ausgelesenen Programmcodes selbst die Funktionen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels, sodass das die Programmcodes speichernde Speichermedium die Erfindung verkörpert.
Als Speichermedium zur Speicherung und Zuführung der Programmcodes kann dabei z.B. eine Diskette, eine Festplatte, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte, eine CD-ROM (Compact disc read-only memory), eine CD-R (recordable), ein Magnetband, eine nichtflüchtige Speicherkarte, ein Festspeicher (ein maskenprogrammierter ROM), ein Flash-EEPROM (elektrisch löschbar und programmierbar) oder dergleichen dienen.
Die Erfindung kann natürlich nicht nur in einem Falle Anwendung finden, bei dem die Funktionen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels durch Ausführung von von einem Computer ausgelesenen Programmcodes realisiert werden, sondern auch in einem Fall, bei dem ein in einem Computer befindliches Betriebssystem oder dergleichen einen Teil oder die Gesamtheit der tatsächlichen Verarbeitung ausführt und die Funktionen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels durch diese Verarbeitung realisiert werden.
Die Erfindung kann natürlich auch in einem Fall verwendet werden, bei dem nach dem Einschreiben von aus einem Speichermedium ausgelesenen Programmcodes in einen Speicher, der in einer in einen Computer eingeführten Funktionserweiterungsplatine oder in einer mit dem Computer verbundenen Funktionserweiterungseinheit vorgesehen ist, eine in der Funktionserweiterungsplatine oder der Funktionserweiterungseinheit vorgesehene Zentraleinheit oder dergleichen einen Teil oder die Gesamtheit der tatsächlichen Verarbeitung durchführt und die Funktionen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels durch diese Verarbeitung realisiert werden.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Erzeugung eines Bildes unter Verwendung von zumindest zwei Aufzeichnungsköpfen erfolgt, bei denen Übertragungsthyristoren und Leuchtthyristoren in Form einer Matrix angeordnet sind, wird somit die Ansteuerung bzw. Betätigung derart gesteuert, dass die Übertragungsoperationen der Übertragungsthyristoren von Aufzeichnungsköpfen, deren Leuchtthyristoren nicht zu betätigen sind, wie bei den Übertragungsthyristoren eines Aufzeichnungskopfes erfolgt, dessen Leuchtthyristoren zu betätigen sind. Auf diese Weise können unterschiedliche Temperaturen bei den Aufzeichnungsköpfen verhindert werden, indem die Temperaturen der nicht betätigten Aufzeichnungsköpfe der Temperatur eines betätigten Aufzeichnungskopfes angenähert werden, wodurch Unterschiede in der von den Aufzeichnungsköpfen abgegebenen Lichtmenge und damit Unterschiede in der Bilddichte bei den jeweiligen Bilderzeugungseinheiten korrigiert werden, sodass ein scharfes Bild mit einer exzellenten Farbabstimmung erzeugt wird.
Die in den Zeichnungen durch Umrisse dargestellten oder durch Blöcke gekennzeichneten einzelnen Komponenten sind bei Bilderzeugungsgeräten durchaus bekannt, sodass ihr spezifischer Aufbau und ihre Arbeitsweise in Bezug auf die Wirkungsweise oder die beste Ausführungsform der Erfindung unkritisch sind.
Obwohl die Erfindung vorstehend in Bezug auf ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, sollte ersichtlich sein, dass die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern auch verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfasst, die im Schutzumfang der Patentansprüche liegen. Der Schutzumfang der Patentansprüche ist daher im weitesten Sinne zu interpretieren, sodass sämtliche derartigen Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen mitumfasst sind.
Erfindungsgemäß wird somit ein scharfes Bild mit einer exzellenten Farbabstimmung erzeugt, in dem die Abgabe unterschiedlicher Lichtmengen von den Aufzeichnungsköpfen verhindert wird. Wenn ein Bild unter Verwendung von zumindest zwei Aufzeichnungsköpfen erzeugt wird, die jeweils in Form einer Matrix angeordnete Übertragungsthyristoren und Leuchtthyristoren aufweisen, wird eine Differenz in der von den Aufzeichnungsköpfen abgegebenen Lichtmenge korrigiert, indem bei den Übertragungsthyristoren von M-, C- und Y-Aufzeichnungsköpfen, deren Leuchtthyristoren nicht zu betätigen sind, die gleichen Übertragungsoperationen wie bei den Übertragungsthyristoren eines K-Aufzeichnungskopfes herbeigeführt werden, dessen Leuchtthyristoren zu betätigen sind.

Claims

Bilderzeugungsgerät, mit einer Vielzahl von verschiedenen Farben zugeordneten Bilderzeugungseinheiten, die jeweils eine Aufzeichnungselementeanordnung, bei der Aufzeichnungselemente in Form einer Matrix angeordnet sind, eine Übertragungselementeanordnung zur Übertragung jeweiliger Operationen der Aufzeichnungselemente, und eine Abtasteinrichtung aufweisen, die eine Abtastung der Aufzeichnungselementeanordnung durch Ansteuerung von die Übertragungselementeanordnung bildenden Übertragungselementen herbeiführt, und einer Steuereinrichtung, die auch Abtasteinrichtungen der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten betätigt, die nicht direkt zu der Bilderzeugung durch die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten beitragen, wenn ein Bild unter selektiver Verwendung der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten erzeugt wird.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Verhinderung eines Aufzeichnungsbetriebs einer jeden Aufzeichnungselementeanordnung der Bilderzeugungseinheiten, die nicht direkt zu der Bilderzeugung durch die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten beitragen, wenn ein Bild unter selektiver Verwendung der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten erzeugt wird.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnungselementeanordnung und die Übertragungselementeanordnung in einem Aufzeichnungschip angeordnet sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnungselemente jeweils ein Lichtemissionselement umfassen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, bei dem die Übertragungselemente jeweils einen Übertragungsthyristor umfassen, das Lichtemissionselement von einem Leuchtthyristor gebildet wird und die Gate-Elektrode des Übertragungsthyristors und die Gate-Elektrode des Leuchtthyristors miteinander verbunden sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, bei dem die Bilderzeugungseinheiten jeweils ein lichtempfindliches Bauelement, eine Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung eines Ladungsbildes auf dem lichtempfindlichen Bauelement, und eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung eines Tonerbildes von dem lichtempfindlichen Bauelement auf ein übliches Aufzeichnungsmaterial in einem Überlagerungszustand aufweisen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten eine Schwarzweiß-Bilderzeugungseinheit zur Erzeugung eines Schwarzweißbildes, eine Gelb-Bilderzeugungseinheit zur Erzeugung eines Gelbbildes, eine Magenta-Bilderzeugungseinheit zur Erzeugung eines Purpurrotbildes und eine Cyan-Bilderzeugungseinheit zur Erzeugung eines Blaugrünbildes aufweist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 7, bei dem in einem Schwarzweiß-Bilderzeugungsbetrieb ein Blatt ausgegeben wird, auf das ein von der Schwarzweiß-Bilderzeugungseinheit erzeugtes Schwarzweißbild übertragen worden ist, und in einem Farbbilderzeugungsbetrieb ein Blatt ausgegeben wird, auf dem zur Herstellung eines Farbbildes ein von der Schwarzweiß-Bilderzeugungseinheit erzeugtes Schwarzweißbild, ein von der Gelb-Bilderzeugungseinheit erzeugtes Gelbbild, ein von der Magenta-Bilderzeugungseinrichtung erzeugtes Purpurrotbild und ein von der Cyan-Bilderzeugungseinheit erzeugtes Blaugrünbild überlagert worden sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die Steuereinrichtung in dem Schwarzweiß-Bilderzeugungsbetrieb auch die Abtasteinrichtung der Schwarzweiß-Bilderzeugungseinrichtung betätigt.
Verfahren zur Steuerung eines Bilderzeugungsgerätes mit einer Vielzahl von verschiedenen Farben zugeordneten Bilderzeugungseinheiten, die jeweils eine Aufzeichnungselementeanordnung, bei der Aufzeichnungselemente in Form einer Matrix angeordnet sind, eine Übertragungselementeanordnung zur Übertragung jeweiliger Operationen der Aufzeichnungselemente, und eine Abtasteinrichtung aufweisen, die eine Abtastung der Aufzeichnungselementeanordnung durch Ansteuerung von die Übertragungselementeanordnung bildenden Übertragungselementen herbeiführt, wobei bei der Erzeugung eines Bildes unter selektiver Verwendung der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten auch bei den Aufzeichnungselementeanordnungen der Vielzahl von Bilderzeugungseinheiten, die nicht direkt zu der Bilderzeugung durch die Vielzahl der Bilderzeugungseinheiten beitragen, eine Abtastung durch Ansteuerung von Übertragungselementen der betreffenden Bilderzeugungseinheiten herbeigeführt wird.