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TECHNISCHES
GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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.
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In Betracht
gezogener Stand der Technik
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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:
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1 ein
Blockschaltbild, das den Aufbau einer SLED-Kopfsteuereinrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht,
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2 ein
Blockschaltbild, das den Aufbau einer SLED-Köpfe
verwendenden Belichtungssteuerschaltung bei einem Farbbilderzeugungsgerät gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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3 eine
schematische Querschnittsansicht der Gesamtkonfiguration des Farbbilderzeugungsgerätes,
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4 zeitabhängige Signalverläufe bei
der Belichtungssteuerschaltung gemäß 2 während der
Erzeugung eines Farbbildes,
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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,
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6 zeitabhängige Signalverläufe bei
einer Magenta-Bilderzeugungseinheit
(M-Station), wenn durch die SLED-Kopfsteuereinrichtung
gemäß 1 die
Wiedergabe eines Farboriginals erfolgt,
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7 zeitabhängige Signalverläufe bei
der Magenta-Bilderzeugungseinheit
(M-Station), wenn durch die SLED-Kopfsteuereinrichtung
gemäß 1 die
Wiedergabe eines Schwarzweißoriginals
erfolgt,
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8 ein
Schaltbild des Grundaufbaus einer SLED-Anordnung, und
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9 den
Verlauf von jeweiligen üblichen Steuersignalen
zur Steuerung einer SLED-Anordnung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Nachstehend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen im einzelnen
beschrieben.
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Allgemeine
Beschreibung
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Zunächst wird
die Erfindung in allgemeiner Form näher beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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Ausführungsbeispiel
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Nachstehend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung nun im einzelnen beschrieben.
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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.
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Das
Gerät umfasst
eine Farbenleseeinheit 1 und eine Druckereinheit 2.
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Leseeinheit
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Nachstehend
wird zunächst
der Aufbau der Farbenleseeinheit 1 näher beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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Druckereinheit
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Nachstehend
wird der Aufbau der Druckereinheit 2 näher beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bilderzeugungsverarbeitung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Belichtungssteuerung
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Nachstehend
wird die bei diesem Ausführungsbeispiel
erfolgende Belichtungssteuerung näher beschrieben.
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Hierbei
wird zunächst
auf den inneren Aufbau und das Funktionsprinzip von SLED-Chips im einzelnen
eingegangen.
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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.
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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.
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In 8 ist
mit VGA 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.
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Nachstehend
werden die Übertragungs-
und Aufleuchtvorgänge
bei dieser SLED-Anordnung näher
beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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Nachstehend
wird der bei dem Übertragungsthyristor
erfolgende Übertragungsvorgang
näher beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
logische Verknüpfungsglied 407b führt dem
SLED-Kopf 210 ein Signal ΦI zu,
während
das logische Verknüpfungsglied 407c einem
Bildspeicher 403 (M) ein Lesetaktsignal und das logische
Verknüpfungsglied 407d dem
Bildspeicher 403 ein Lesefreigabesignal zuführen.
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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.
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Nachstehend
wird die Belichtungssteuerung näher
beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.