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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrofotografischen
Bilderzeugungsapparat, wie zum Beispiel einen digitalen Kopierer,
einen Laserdrucker, einen Laserplotter, ein Faxgerät, etc..
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Diskussion
des Hintergrunds
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Bei
einem elektrofotographischen Bilderzeugungsapparat, wie z. B. einem
digitalen Kopierer, einem Laserdrucker, einem Laserplotter und einem Faxgerät, wird
ein Bild durch wenigstens einen der folgenden Prozesse erzeugt.
Zuerst wird eine Oberfläche
eines Bild tragenden Gliedes, wie z. B. einem Fotoempfänger durch
einen Laserstrahl entsprechend der Bilddaten abgetastet, und dadurch
ein latentes Bild auf dem Bild tragenden Glied erzeugt. Das latente
Bild wird mit Toner entwickelt, welcher in einer Entwicklungsvorrichtung
gespeichert ist.
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Anschließend wird
ein Tonerbild auf ein Übertragungsmaterial
wie z. B. ein Aufzeichnungsblatt übertragen. Danach wird ein
unfixiertes Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial
fixiert.
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Ein
bekannter Bilderzeugungsapparat, welcher in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 9-197776 beschrieben wird, weist ein Objektiv auf, um ein Bilderzeugungsverfahren
mit einer Präzision
auszuführen,
unabhängig
vom Unterschied zwischen Apparaten und Umgebung. Um das Ziel zu
erreichen, wird in dem Bilderzeugungsapparat, welcher ein überlappendes
Abtastbelichtungsverfahren verwendet, eine Vielzahl von Mustern
auf einem Photoempfänger
erzeugt, welche mit Toner in Tonerbilder entwickelt werden sollen.
Eine Durchschnitts-Tonerdichte- Messungsvorrichtung
misst jede mittlere Tonerdichte der Tonerbilder. Eine Beziehung
zwischen der Lichtmenge jedes Laserstrahls, welcher die Belichtungsbilder
und eine Bildkantenposition erzeugt, wird durch die gemessene, Durchschnitts-Tonerdichte
erhalten, und wird in einem Speicher einer Einstellungsvorrichtung
gespeichert. Die Bilderzeugungsprozesse werden mit Genauigkeit ausgeführt, unabhängig vom
Unterschied zwischen Apparaten und Umgebung, indem die Lichtmenge
jedes Laserstrahls, basierend auf der Beziehung zwischen der Lichtmenge
von jedem Laserstrahl, welcher die Belichtungsmuster und die Bildkantenposition
erzeugt, gesteuert wird.
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Ein
anderer bekannter Bilderzeugungsapparat, welcher in der Japanischen
Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 10-181091 beschrieben wird, weist eine Aufgabe auf, Bilder mit
doppelter Auflösung
auszubilden, die die doppelte einer Bildschreibvorrichtung ist,
welche ein optisches Abtastsystem beinhaltet. Um dieses Ziel zu
erreichen, beinhaltet der Bilderzeugungsapparat, eine Bilddatenquelle, welche
Bilddaten, welche eine Auflösung
doppelt so hoch wie eine optische Abtastungsvorrichtung aufweisen,
beinhaltet, eine Bildmusterbeurteilungsvorrichtung, welche die Muster
in einer Unter-Abtastrichtung der Bilddaten, welche von der Bilddatenquelle eingegeben
worden sind, beurteilt, eine Belichtungssteuerungseinheit, welche
eine Laserstrahlbelichtungssignal ausgibt, und ein Laserstrahlintensitätssignal,
um die Bilddaten entsprechend der Bilddaten durch die optische Abtastvorrichtung,
deren Auflösungsleistung
halb so groß ist,
wie der Bilddaten, wiederzugeben, eine Modulationsbelichtungsvorrichtung,
welche Laserstrahlen, basierend auf den Laserbeleuchtungslichtsignalen
und dem Laserstrahlintensitätssignal
von der Belichtungssteuerungsvorrichtung moduliert, und ein Fotoempfänger, welcher durch
den Laserstrahl, welcher durch die Modulationsbelichtungsvorrichtung
moduliert werden soll, abgetastet wird.
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Wenn
eine Latentbild-Schreibvorrichtung, welche ein optisches Abtastsystem
oder eine Vielzahl von optischen Abtastsystemen beinhaltet, eine Vielzahl
von Laserstrahlen emittiert, und wenn Bilder mit einer Auflösung erzeugt
werden, welche doppelt so hoch ist, wie die der latenten Bildschreibvorrichtung,
werden die folgenden Bedingungen erfordert, um präzise Bilder
zu erzeugen: (1) die Dichte eines Tonerbildes, welche von irgendeiner
der Vielzahl von Laserstrahlen erzeugt worden ist, sollte jeder
anderen gleichen, (2) die Dichte eines Tonerbildes, welches von
irgendeinem von zwei benachbarten, teilweise überlappenden Laserstrahlen
der Vielzahl von Laserstrahlen erzeugt worden ist, sollte gleich
der eines Tonerbildes sein, welches durch irgendeine der Vielzahl
von Laserstrahlen erzeugt worden ist.
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Grundsätzlich wird
die Lichtmenge jedes Laserstrahls, welcher latente Bilder auf einem
Bild tragenden Glied erzeugt, und einer Zeit, in welcher ein Bild
geschrieben wird, für
einen Bilderzeugungsapparat voreingestellt. Jedoch variiert die
Dichte der Tonerbilder zwischen den Apparaten, abhängig von den
Umgebungen und der verstrichenen Zeit. Daher wird, um Bilder entsprechend
der Bilddaten, welche in den Bilderzeugungsapparat eingegeben werden, genau
wiederzugeben, wird es gewünscht,
eine Lichtmenge von jedem Laserstrahl geeignet einzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindungen wird ein Bilderzeugungsapparat, wie
im Anspruch 1 dargelegt, bereitgestellt.
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Bevorzugte
Eigenschaften der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 7 dargestellt.
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Aufgaben,
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit
der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich, wenn sie in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gelesen werden:
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegende Erfindung und vieler der begleitenden Vorteile hiervon,
erhält
man leicht, da dieselbe leichter mit Bezug auf die folgende detaillierte
Beschreibung verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen betrachtet wird, für
welche folgendes gilt:
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Bilderzeugungsapparates
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Hauptauslegung einer
latenten Bildschreibvorrichtung des Bilderzeugungsapparates von 1.
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3 ist
eine schematische Darstellung von Auslegungen der Laserdiodeneinheit
der latenten Bildschreibvorrichtung von 2;
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4 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungssystem veranschaulicht,
welches die Bildverarbeitung und die Steuerung des Laserarrays der
Laserdiodeneinheit von 3 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht;
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5A bis
einschließlich
SD sind schematische unterstützende
Ansichten, welche die vier Betriebsarten des Schreibens eines latenten
Bildes eines Referenzbildes gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erklären;
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6 ist
eine schematische unterstützende Darstellung,
welche bei der Erklärung
eines Tonerbild eines Referenzbildes, dessen Dichte durch einen Photosensor
detektiert wird, hilft;
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7 ist
eine schematische Darstellung, welche bei der Erklärung einer
vierten Betriebsart hilft, bei welcher ein latentes Referenzbild
durch einen Laserstrahl erzeugt wird, welcher von LD2 in der ersten
Abtastung, teilweise überlappt
mit einem Laserstrahl, welcher von LD1 in der zweiten Abtastung emittiert
wird, emittiert wird;
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8 ist
eine schematische Ansicht von Auslegungen einer Laserdiodeneinheit,
entsprechend einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungssystem erläutert, welches
die Bildverarbeitung und den Antrieb eines Laserarrays der Laserdiodeneinheit
von 8 entsprechend einer anderen Ausführung der
vorliegenden Erfindung steuert;
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10A bis einschließlich 10H sind schematische
Darstellungen, welche bei der Erklärung von acht Betriebsarten
des Schreibens eines latenten Bildes eines Referenzbildes helfen,
und zwar entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
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11 ist
eine schematische Ansicht, welche bei der Erklärung einer achten Betriebsart,
bei welcher ein latentes Referenzbild durch einen Laserstrahl erzeugt
wird, welcher von der LD4 beim ersten Abtasten teilweise überlappt
mit einem Laserstrahl, welcher von der LD1 bei der zweiten Abtastung
emittiert wird, emittiert wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben, wobei ähnliche
Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile überall in
den verschiedenen Darstellungen bezeichnen.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Bilderzeugungsapparats entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Bezug
nehmend auf 1 beinhaltet der Bilderzeugungsapparat
der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung einen Hauptkörper 1,
und eine automatische Blattzuführung 2 (nachstehend
als ein ADF bezeichnet) 2, welche automatisch, Originaldokumente
automatisch zuführt.
Der Hauptkörper 1 beinhaltet
eine Abtasteinheit 3, welche die Bildinformationen von
einem Originaldokument liest, welches durch das ADF2 auf ein Kontaktglas
zugeführt
wird, eine Latentbild-Schreibvorrichtung 4, welche ein
latentes Bild schreibt, indem eine Oberfläche eines trommelförmigen,
lichtempfindlichen Fotoempfängers 6 (nachstehen
als Fotoempfängertrommel 6) bezeichnet,
belichtet wird, welche als ein Bild tragendes Glied für Lichtstrahlen
dient (nachstehend als Laserstrahlen bezeichnet), und zwar entsprechend
der Bilddaten, welche durch die Abtasteinheit 3 gelesen werden,
eine Trommeleinheit 5, welche die Lichtempfängertrommel 6 aufnimmt,
und die Lichtempfängertrommel 6 enthält.
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Um
die Lichtempfängertrommel 6 herum sind
eine Ladevorrichtung 7, wie zum Beispiel eine Corona-Ladevorrichtung,
eine Laderolle, eine Ladebürste,
und eine Festzustandsladervorrichtung, wobei jene die lichtempfindliche
Trommel 6 auflädt,
eine Entwicklungsvorrichtung 8, welche ein latentes Bild entwickelt,
welches auf der lichtempfindlichen Trommel 6 mit Toner
ausgebildet wird, eine Übergabevorrichtung 9,
wie zum Beispiel eine Übergabevorrichtung
vom Bandtyp, welche ein Übergabeband
beinhaltet, wie in 1 veranschaulicht, welche ein
Tonerbild überträgt, welches
auf der Lichtempfängertrommel 6 auf
einem Übertragungsmaterial
erzeugt wird, und eine Reinigungseinheit 10, welche eine Reinigungsklinge
oder eine Reinigungsbürste,
verwendet, welche Tonerreste von der Lichtempfängertrommel 6 entfernt,
angeordnet. Die Entwicklungsvorrichtung 8 kann einen Einkomponentenentwickler (d.h.
Toner) verwenden, oder einen Zweikomponentenentwickler (d.h. Toner
und Träger).
Die Trommeleinheit 5 beinhaltet die Ladevorrichtung 7,
die Entwicklungsvorrichtung 8, die Übergabevorrichtung 9, die
Reinigungseinheit 10, zusammen mit der licht empfangenden
Trommel 6.
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Der
Hauptkörper 1 des
Bilderzeugungsapparates beinhaltet weiter eine Fixiervorrichtung 11,
wie z.B. eine Fixiervorrichtung, welche eine Heizrolle und eine
Druckrolle enthält,
welche ein Tonerbild fixieren, welches auf ein Übertragungsmaterial unter dem
Einfluss von Wärme
und/oder Druck übertragen
wird, eine Übergabe-Material-Umdreh-/Entladungs-Vorrichtung 12,
welche ein Übertragungsmaterial,
welches ein fixiertes Tonerbild in einen Übergabe-Material-Umdreh-Abschnitt
oder zu einem Bildmaterialenentladungsabschnitt leitet, und eine Übertragungsmaterial-Umdreh-Vorrichtung 13,
welche ein Übertragungsmaterial
umdreht und zurück
zuführt,
wenn Bilder jeweils auf beiden Seiten des Übertragungsmaterials erzeugt
werden.
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Auf
einem oberen rechten Seitenteil des Hauptkörpers 1 von 1 beinhaltet
der Hauptkörper 1 weiter
eine Operationseinheit 18, mit welcher verschiedene Zustände des
Bilderzeugungsapparates eingestellt werden. Die Operationseinheit 18 beinhaltet
ein Operations- und Anzeigefeld 19, wie z.B. einen Berührungsbildschirm
bzw. Touch-Panel.
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Unter
dem Hauptkörper 1 beinhaltet
der Bilderzeugungsapparat weiter Übertragungsmaterialzuführungsfächer 14 vom
Tandemtyp, welche eine große
Anzahl von Übertragungsmaterialien,
wie z.B. Aufzeichnungsblätter,
welche am häufigsten
verwendet werden, speichert, und führt die Übertragungsmaterialien der Übergabevorrichtung 9 zu,
universell Fächer 15,
welche Übertragungsmaterialien
speichern, wie z.B. Aufzeichnungsblätter, welche unterschiedliche
Arten von Größen aufweisen,
und führt die Übertragungsmaterialien
der Übergabevorrichtung 9 zu,
eine Tonerbank 16, welche eine Vielzahl von Tonerflaschen
beinhaltet, welche Toner speichern, welcher der Entwicklungseinheit 8 zugeführt wird,
und eine Abfall-Toner-Flasche 17, welche überschüssigen Toner
enthält,
welcher von der lichtempfindlichen Rolle 6 durch die Reinigungsvorrichtung 10 entfernt
wurde.
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Bezug
nehmend auf 1, tastet, auf den Beginn einer
Bilderzeugungsoperation hin, die Abtasteinrichtung 3 ein
Bild von einem Originaldokument ab, welches durch den ADF2 zugeführt wird, und
sendet dann die abgetasteten Bilddaten zu der Latentbild-Schreibvorrichtung 4.
Zum im wesentlich selben Zeitpunkt, lädt die Ladevorrichtung 7 die
lichtempfindliche Trommel 6 gleichmäßig auf. Danach bestrahlt die
latente Bildschreibvorrichtung 4 die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6 mit einem Laserstrahl, entsprechend
der Bilddaten, wobei dadurch ein elektrostatisches latentes Bild
auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 erzeugt wird.
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Die
Entwicklungsvorrichtung 8 entwickelt das elektrostatische
latente Bild auf der Oberfläche der
Licht empfindlichen Trommel 6 mit Toner, um ein sichtbares
Bild, (d.h. ein Tonerbild) zu erzeugen. Das Tonerbild auf der lichtempfindlichen
Trommel 6 wird durch die Übergabevorrichtung 9 auf
ein Übertragungsmaterial,
wie zum Beispiel ein Aufzeichnungsblatt übertragen. Das Übertragungsmaterial,
welches ein nicht fixiertes Tonerbild trägt, wird zur Fixiervorrichtung 11 befördert. Danach
fixiert die Fixiervorrichtung 11 das Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial.
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Der
Bilderzeugungsapparat von 1 umfasst
weiter einen Fotosensor 100, welcher als eine Detektiervorrichtung
(in 1 nicht gezeigt, aber in 6 gezeigt)
in der Trommeleinheit 5, und zwar an der stromabwärtigen Seite
der Entwicklungsvorrichtung 8 in Bezug auf die Rotationsrichtung
der Lichtempfängertrommel 6 dient.
Der Fotosensor 100 ist so konfiguriert, um eine optische
Reflexionsdichte eines Tonerbildes eines Referenzbildes, welches
durch irgendeine der Vielzahl von Laserstrahlen erzeugt wird, oder
von zwei beliebig benachbarten, teilweise überlappenden Laserstrahlen,
der Vielzahl von Laserstrahlen zu detektieren.
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Hauptauslegung der
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 des Bilderzeugungsapparates
von 1. Die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ist so
konfiguriert, um ein latentes Bild auf einer Oberfläche der
Licht empfindlichen Trommel 6 zu erzeugen, indem sie ein
optisches Abtastsystem verwendet, welches einen Laserstrahl mit
einer Lichtablenkeinheit 24 ablenkt und abtastet.
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Die
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 beinhaltet eine Laserdiodeneinheit 21 (nachstehend
als LD-Einheit 21 bezeichnet), welche eine Laserdiode (LD)
als eine Lichtquelle eines Laserstrahls verwendet, eine Zylinderlinse 22,
welche einen Laserstrahl konvergiert, welcher von der LD-Einheit 21 in
eine Unter-Abtasteinrichtung emittiert wird, einen ersten Spiegel 23,
welcher das Laserlicht reflektiert, welches durch die Zylinderlinse 22 gelangt,
und die Ablenkeinheit 24, welche einen Polygonalspiegel
beinhaltet, welcher den Laserstrahl ablenkt und reflektiert, und
einen Polygonalmotor, welcher den Polygonalspiegel antreibt, damit
er sich dreht.
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Die
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 beinhaltet weiter eine
erste f.theta-Linse 25 und eine zweite f.theta-Linse 26,
welche einen Laserstrahl, konvergieren, welcher durch die Lichtablenkungseinheit 24 abgelenkt
wird, um auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 ein Bild zu erzeugen,
eine tonnenförmige
Torroidallinse 27, um eine Krümmung des Feldes und Eine Abberation
zu korrigieren, einen zweiten Spiegel 28 und einen dritten
Spiegel 29, welche den Laserstrahl reflektieren, welcher
durch die tonnenförmige
Torroidallinse 24 passiert ist, einen Synchronisations-Detektions-Spiegel 30,
einen Synchronisationsdetektor-Sensor 31, einen Polygonalmotorantrieb 32,
welcher ein Polygonalmotor (nicht gezeigt) steuert, um ein Lufteinlassgebläse 33,
zum Kühlen
eines staubdichten Filter 34, ein Luftentlüftungsgebläse 35 und
ein staubdichtes Glas 36 zu teilen.
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3 ist
eine schematische Ansicht von Auslegungen der LD-Einheit 21 der
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 von 2. Die LD-Einheit 21 beinhaltet
einen Laserdioden (LD)-Lichtquellenteil 37, eine Kollimatorlinse 38,
und eine Apertur 39. Das LD-Lichtquellenteil 37 bringt
ein zweikanaliges Laserdioden-Array 37a (nachstehend als
LD-Array 37a bezeichnet) unter, welches aus zwei Laseremittierenden
Elementen besteht (LD1, D2), und eine Photodiode 37b, um
die Lichtmenge eines Laserstrahls zu detektieren. Das LD-Array 37a emittiert
zwei Laserstrahlen.
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4 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungssystem veranschaulicht,
welches Bildprozesse und das Antreiben des LD-Arrays 37A gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steuert.
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Bezug
nehmend auf 4 beinhaltet die Abtasteinheit 3 ein
Kontaktglas 3a, auf welchem ein Originaldokument 41 gelegt
wird, eine Lichtquelle 3b, Spiegel 3c bis einschließlich 3e,
und eine Abbildungs-Linse 3f, und eine ladungsgekoppelte
Vorrichtung 3g (nachstehend als CCD 3g) bezeichnet.
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Speziell
werden das Originaldokument 41 auf dem Kontakt-Glas 3a einem
Licht ausgesetzt, welches von der Lichtquelle 3b emittiert
wird. Das Licht, welches von dem Originaldokument 41 reflektiert
wird, wird auf der CCD 3g durch die Spiegel 3c bis
einschließlich 3e unter
die Abbildungslinse 3f abgebildet. Die CCD 3g führt eine
lichtempfindliche Umwandlung aus und gibt Signale aus. Sie Signale,
die von der CCD 3g ausgegeben werden, werden verstärkt und
einer Analog-/Digital-Umwandlung durch eine Abtast-Leiterplatteneinheit 42 (nachstehend
als eine SBU 42 bezeichnet) unterzogen und es werden als
Bilddaten zu einer Abtasteinrichtung und Bildverarbeitungssteuerungseinheit 43 eingegeben
(nachstehend als eine SICU 43 bezeichnet) welche als eine
Hauptsystemleiterplatte dient.
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Die
SICU 43 beinhaltet eine Speicher-Aufladeeinheit 44 (nachfolgend
als MSU 44 bezeichnet) welche die Funktionen der Bildkompression
und -Dekompression, einen Speicher und ein HDD (Festplattenlaufwerk)
Steuerung beinhaltet, und eine Bildverarbeitungseinheit 45 (nachstehend
als eine IPU 45 bezeichnet), welche Bildverarbeitung ausführt. Die SICU 43 verarbeitet
die Bilddaten, welche von der SBU 42 ausgegeben werden
und gibt die verarbeiteten Bilddaten an eine Laserdiodensteuerungseinheit 52 (nachstehend
als eine LDB 52 bezeichnet) aus.
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Die
LDB 52 dient als eine LD-Antriebs-Leiterplatte, welche
das LD-Array 37a der LD-Einheit 21 steuert, welches
in 2 und 3 veranschaulicht ist, um anzutreiben.
Die LD 52 beinhaltet eine LD-Steuerung 46, welche
das LD-Array 37a steuert, und zwar entsprechend der Bilddaten
von der IPU 45, modulierende Teile 47 und 48,
welche eine Pulsbreitenmodulation (PWM) und eine Leistungsmodulation (PM)
durchführen,
Laserdiodenantriebe (LDD) 49 und 50, welche das
LD-Array 37a steuern, um zwei Laserstrahlen zu emittieren,
und ein zweikanaliges Laserdioden-Array (LDA) 51, welches
dem LD-Array 37a der LD-Einheit 21 von 3 entspricht
und welches zwei Laserstrahlemittierende Elemente beinhaltet. Bei
diesem Steuerungssystem bildet die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 latente
Bilder auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 aus und zwar in doppelt
so hoher Auflösung,
wie die Eingangsbilddaten durch zwei teilweise überlappende Laserstrahlen,
welche aneinander angrenzen, und welche von dem LD-Array 37a (51)
emittiert werden.
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Bei
dem Bilderzeugungsapparat entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird, bevor eine Bilderzeugungsoperation ausgeführt wird,
jedes Profil (z.B. die Lichtmenge, die Zeit des Schreibens der latenten
Bilder) von zwei Laserstrahlen zum Erzeugen von latenten Bildern
entsprechend der Bilddaten vorher festgelegt. Jedoch ist es, um
Bilder präzise
zu erzeugen, erforderlich, eine Lichtmenge für jeden Laserstrahl bei einer
aktuellen Bilderzeugung entsprechend die Dichte der Tonerbilder
einzustellen.
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Nachstehend
wird beschrieben, wie die Lichtmenge von jedem Laserstrahl entsprechend
der Dichte der Tonerbilder eingestellt werden kann. Wie in 6 veranschaulicht,
wird ein latentes Bild eines Referenzbildes (nachstehend der Einfachheit
halber als ein latentes Referenzbild bezeichnet) auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6 erzeugt, indem ein wiederholtes
Abtasten von jedem Laserstrahl ausgeführt wird, und dann mit Toner
in ein Tonerbild entwickelt wird, (z.B., ein Halbton-Bild) des Referenzbildes
(nachstehend der Einfachheit halber als Referenztonerbild bezeichnet).
Das Referenztonerbild wird in einer Position und einer Größe auf der
Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 erzeugt, welche es dem
Photosensor 100 erlaubt, die Dichte des Referenztonerbildes
zu detektieren.
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Die
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 weist vier Betriebsarten
des Schreibens des Referenzlatentbildes auf. 5A bis
einschließlich
SD sind schematische Darstellungen, welche helfen, um vier Betriebsarten
für das
Schreiben des latenten Referenzbildes zu erklären. Bei der ersten Betriebsart schreibt,
wie in 5A veranschaulicht, die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein
latentes Referenzbild durch einen Laserstrahl, welcher von einer
ersten Laserdiode (nachstehend der Einfachheit halber als eine LD1
bezeichnet) des zweikanaligen LD-Arrays 37a (51)
auf die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 emittiert wird.
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Das
latente Referenzbild, welches durch den Laserstrahl erzeugt wird,
welcher von der LD1 emittiert wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild
entwickelt. Anschließend
misst der Fotosensor 100 die Dichte des Referenztonerbildes.
Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahls, welcher von der LD1 emittiert
wird, durch die Leistungsmodulation (PM) entsprechend der durch
den Fotosensor 100 detektierten Referenztonerdichte so
eingestellt, dass die Dichte des Referenztonerbildes ein passender
Wert wird. Falls notwendig, wird die Menge des Laserlichtes, welches
von der LD1 emittiert wird, entsprechend der Dichte einer Vielzahl
von Referenztonerbildern eingestellt.
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Weiter
schreibt bei einer zweiten Betriebsart, wie in 5B veranschaulicht,
die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes Referenzbild durch
eine Laserstrahl, welcher von einer zweiten Laserdiode (nachstehend
der Einfachheit halber als eine LD2 bezeichnet) des zweikanaligen
LD-Arrays 37a (51) auf die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6 emittiert wird. Das latente
Referenzbild, welches durch den Laserstrahl ausgebildet wird, welcher
von der LD2 emittiert wird, wird mit Toner in ein Referenztonerbild
entwickelt.
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Ähnlich wie
bei der ersten Betriebsart misst der Fotosensor 100 die
Dichte des Referenztonerbildes. Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahles, welcher
von der LD2 emittiert wird, durch die Leistungsmodulation (PM) entsprechend
der durch den Fotosensor 100 detektierten Dichte des Referenztonerbildes
eingestellt, und zwar derart, dass die Dichte des Referenztonerbildes
ein passender Wert wird. Dadurch werden die Lichtmengen der Laserstrahlen, welche
von der LD1 und der LD2 emittiert werden gut aus- bzw. abgeglichen.
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Bei
der dritten Betriebsart, welche in 5C veranschaulicht
ist, schreibt die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes
Referenzbild durch zwei benachbarte, teilweise überlappende Laserstrahlen, welche
von der LD1 und der LD2 auf die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 6 emittiert werden. Das latente Referenzbild, welches
durch die zwei benachbarten teilweise überlappenden Laserstrahlen erzeugt
wird, welche von der LD1 und LD2 emittiert werden, wird mit Toner
in das Referenztonerbild entwickelt.
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Ähnlich wie
bei der ersten und zweiten Betriebsart wird die Lichtmenge der zwei
benachbarten, teilweise überlappenden
Laserstrahlen, welche von der LD1 und LD2 emittiert werden, durch
die Leistungsmodulation (PM) eingestellt, und zwar entsprechend
der Dichte des Referenztonerbildes, welches durch den Photosensor 100 detektiert
wird, so dass die Dichte der Referenztonerbildes ein entsprechender
Wert wird. Dadurch wird die Lichtmenge von jedem der beiden Laserstrahlen,
welche von der LD1 und LD2 emittiert werden, und die Lichtmenge
der zwei benachbarten, teilweise überlappenden Laserstrahlen,
welche von der LD1 und LD2 emittiert werden, gut aus- bzw. abgeglichen.
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Mit
den oben beschriebenen Einstellungen der Laserstrahlen bei der ersten
bis einschließlich dritten
Betriebsart, können
genaue Bilder bei einer Bilderzeugung gemäß der Bilddaten erhalten werden,
obwohl sich die Empfindlichkeit und Charakteristik der lichtempfindlichen
Trommel 6 verändert, oder
das LD-Array 37a sich aufgrund der verstrichenen Zeit und
der Umgebungsbedingungen verschlechtert.
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Hinsichtlich
zu einer Betriebsart, bei welcher die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein
latentes Referenzbild durch zwei benachbarte, teilweise überlappende
Laserstrahlen auf die Oberfläche
der Licht empfindlichen Trommel 6 schreibt, wie in 5D veranschaulicht,
kann ein latentes Referenzbild durch einen Laserstrahl erzeugt werden,
welcher von der LD2 teilweise überlappend
mit einem Laserstrahl, welcher von der LD1 emittiert wird, (d.h.
die vierte Betriebsart), emittiert wird. Speziell kann, Bezug nehmend
auf 7, ein latentes Referenzbild durch einen Laserstrahl
erzeugt werden, welcher von der LD2 beim ersten Abtasten (d.h. Abtasten
einer am meisten stromabwärts
gelegenen Position auf der Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 6 in der Unterabtastrichtung bei einem vorherigen
Abtasten mit wiederholtem Abtasten erzeugt wird) teilweise überlappend
mit einem Laserstrahl, welcher von der LD1 beim zweiten Abtasten
(d.h. Abtasten eines am meisten stromaufwärts liegenden Position auf
der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 in der Unterabtastrichtung
bei einem anschließenden
Abtasten des wiederholten Abtasten) emittiert wird, emittiert wird.
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Wenn
man die eingestellten Werte der Lichtmengen des Laserstrahls bei
der ersten und zweiten Betriebsart mit der Lichtmenge des Laserstrahls
in der dritten Betriebsart vergleicht, kann man ein Verhältnis zwischen
dem eingestellten Wert der Lichtmenge des Laserstrahls bei der ersten
und zweiten Betriebsart und der Lichtmenge des Laserstrahls, welche
bei der dritten Betriebsart eingestellt wird, erhalten. Wenn die
Lichtmenge des Laserstrahls, welcher von der LD2 teilweise überlappend
mit dem Laserstrahl emittiert wird, welche von der LD1 emittiert wird,
durch das oben beschriebene Verhältnis
eingestellt wird, ist eine Einstellung der Lichtmenge des Laserstrahls
zum Schreiben des latenten Referenzbildes in der vierten Betriebsart
nicht notwendigerweise erforderlich.
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Jedoch
kann es einen Fall geben, bei welchem sich ein Laserstrahlabstand ändert. Um
Bilder mit Genauigkeit zu erzielen, wird es bevorzugt, dass die
Lichtmenge von jedem Laserstrahl durch Ausführung der ersten bis einschließlich vierten
Betriebsart eingestellt wird.
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Außerdem kann,
wenn ein anderes Referenztonerbild durch einen breiteren oder schmäleren Laserstrahl
erzeugt wird und eine Lichtmenge von jedem Laserstrahl zur Bilderzeugung
entsprechend der Dichte des anderen Referenztonerbildes eingestellt ist,
ein Bild noch genauer erzeugt werden.
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Weiter
wird ein Bilderzeugungsapparat entsprechen einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindungen beschrieben. Der Bilderzeugungsapparat
entsprechend der anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist eine Auslegung auf, welche ähnlich der
des Bilderzeugungsapparates von 1 ist, mit
Ausnahme der LD-Einheit 21 der Latentbild-Schreibvorrichtung 4. Die
Elemente des Bilderzeugungsapparats der anderen Ausführungsform,
welche im Wesentlichen dieselben Funktionen aufweist, wie solche,
die bei dem Bilderzeugungsapparat von 1 eingesetzt
werden, werden mit denselben Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibung
wird hier weggelassen.
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8 ist
eine schematische Darstellung der Auslegung einer LD-Einheit 21a der
Latentbild-Schreibvorrichtung 4. Die LD-Einheit 21a beinhaltet
einen Laserdioden-(LD)Lichtquellenteil 40, die Kollimatorlinse 38 und
die Apertur 39. Der LD-Lichtquellenteil 40 bringt
ein Vierkanallaserdioden-Array 40A unter (nachstehend als
LD-Array 40a bezeichnet), welches mit vier Laseremittierenden
Elementen (d.h., LD1, LD2, LD3 und LD4), ausgelegt ist, und eine
Photodiode 40b, um die Lichtmenge eines Laserstrahls zu
detektieren. Das LD-Array 40a emittiert vier Laserstrahlen.
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9 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Steuerungssystem veranschaulicht,
welches Bildverarbeitung und Antrieb des LD-Arrays 40a gemäß der anderen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steuert.
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Bezug
nehmend auf 9, beinhaltet die Abtasteinheit 3 das
Kontaktglas 3a, auf welches das Originaldokument 41 gelegt
wird, die Lichtquelle 3b, die Spiegel 3c bis einschließlich 3e,
die Bildlinse 3f und die CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung) 3g.
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Speziell
wird das Originaldokument 41 auf dem Kontaktglas 3a Licht
ausgesetzt, welches von der Lichtquelle 3b emittiert wird.
Das Licht, welches von dem Originaldokument 41 reflektiert
wird, wird durch die Spiegel 3c bis 3e und die
Abbildungslinse 3f auf die CCD 3g abgebildet.
Die CCD 3g führt
eine fotoelektrische Umwandlung aus und gibt Signale aus. Die Signale,
welche von der CCD 3g ausgegeben werden, werden verstärkt und
einer Analog-Digital-Umwandlung durch die SBU 42 (Sensortafeleinheit)
unterzogen, und werden als Bilddaten in die SICU (Abtast- und Bildverarbeitungs-Steuerungseinheit) 43 eingegeben,
welche als eine Bildsystemhauptplatine dient.
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Die
SICU 43 beinhaltet die MSU (Speicher-Aufladeeinheit) 44 welche
die Funktionen der Bildkompression und Bilddekompression aufweist, einen
Speicher und eine HDD-Steuerung, und die IPU (Bildverarbeitungseinheit) 45,
welche Bildverarbeitung ausführt.
Die SICU 43 verarbeitet die Bilddaten, welche von der SBU 42 eingegeben
werden, und gibt die verarbeiteten Bilddaten an eine Laserdiodensteuerungstafel 53 weiter
(nachstehend als ein LDB 53 bezeichnet).
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Die
LDB 53 dient als eine LD-Antriebstafel, welche das LD-Array 40a der
LD-Einheit 21A steuert, in 8 veranschaulicht,
um diese anzutreiben. Die LDB 53 beinhaltet eine LD-Steuerung 54 welche
das LD-Array 40a steuert, um es entsprechend der Bilddaten
von der IPU 45 anzutreiben, modulierende Teile 55, 56, 57 und 58,
welche Pulsbreitenmodulationen (PWM) und Leistungsmodulation (PM)
ausführen,
Laserdiodenantriebe (LDD) 59, 60, 61 und 62, welche
das LD-Array 40a steuern, um vier Laserstrahlen zu emittieren,
und ein vierkanaliges Laserdiodenarray (LDA) 63, welches
dem LD-Array 40a der LD-Einheit 21a von 8 entspricht
und vier Laserstrahl emittierende Elemente beinhaltet. Bei diesem Steuerungssystem
erzeugt die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 latente Bilder
auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 mit einer doppelt so hohen
Auflösung
wie die Eingabedaten durch zwei teilweise überlappende Laserstrahlen,
welche benachbart sind, und welche von dem LD-Array 40a (63) emittiert
werden.
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Bei
dem Bilderzeugungsapparat entsprechend der anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird, bevor eine Bilderzeugungsoperation
ausgeführt
wird, jedes Profil (z.B. Lichtmenge, Zeit zum Schreiben latenter
Bilder) von vier Laserstrahlen zur Erzeugung von latenten Bildern
entsprechend der Bilddaten vorher festgelegt. Jedoch ist es, um
präzise
Bilder zu erzeugen, erforderlich, die Lichtmenge jedes Laserstrahls
bezüglich
der aktuellen Bilderzeugung einzustellen, und zwar entsprechend der
Dichte der Tonerbilder.
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Nachstehend
wird beschrieben, wie die Lichtmenge von jedem Laserstrahl entsprechend
der Dichte der Tonerbilder eingestellt wird. Ähnlich wie in 6,
wird ein latentes Referenzbild auf der Oberfläche der Licht empfindlichen
Trommel 6 durch Ausführung
von wiederholtem Abtasten jedes Laserstrahls erzeugt und wird dann
mit Toner in ein Referenztonerbild entwickelt (z.B.., ein Halbtonbild).
Das Referenztonerbild wird in einer Position und einer Größe auf der
Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 6 erzeugt, welche es dem
Fotosensor 100 erlaubt, die Dichte des Referenztonerbildes
zu detektieren.
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Die
Latentbild-Schreibvorrichtung 4 weist acht Betriebsarten
des Schreibens der latenten Referenzbilder auf. 10A bis einschließlich 10H sind
schematische Darstellungen, welche helfen, um die acht Betriebsarten
des Schreibens der latenten Referenzbilder zu erklären. Bei
der ersten Betriebsart schreibt, wie in 10A veranschaulicht,
die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes Referenzbild durch
einen Laserstrahl, welcher von einer ersten Laserdiode (nachstehend
der Einfachheit halber als eine LD1 bezeichnet) des vierkanaligen
LD-Arrays 40a (63) erzeugt wird, auf die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel.
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Das
latente Referenzbild, welches durch den Laserstrahl, welcher von
der LD1 erzeugt wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild entwickelt.
Anschließend
misst der Photosensor 100 die Dichte des Referenztonerbildes.
Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahls, welcher von der LD1
emittiert wird, durch die Leistungsmodulation (PM) entsprechend der
Dichte des Referenztonerbildes, welches durch den Fotosensor 100 detektiert
wird, eingestellt, so dass die Dichte des Referenztonerbildes ein
passender Wert wird. Falls notwendig, kann die Lichtmenge des Laserstrahls,
welcher von der LD1 emittiert wird, entsprechend der Dichte einer
Vielzahl von Referenztonerbildern eingestellt werden.
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Weiter
schreibt bei der zweiten Betriebsart, wie in 10B veranschaulicht,
die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes Referenzbild durch
einen Laserstrahl, welcher von einer zweiten Laserdiode (nachstehend
der Einfachheit halber als eine LD2 bezeichnet), des vierkanaligen
LD-Arrays 40a (63) emittiert wird, auf die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6. Das latente Referenzbild, welches
durch den Laserstrahl ausgebildet wird, welcher von der LD2 emittiert
wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild entwickelt.
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Ähnlich wie
bei der ersten Betriebsart misst der Fotosensor 100 die
Dichte des Referenztonerbildes. Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahls, welcher
von der LD2 emittiert wird, durch die Leistungsmodulation (PM) entsprechend
der Dichte des Referenztonerbildes, welches durch den Photosensor 100 detektiert
wird, eingestellt, so dass die Dichte des Referenztonerbildes ein
passender Wert wird.
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Weiter
schreibt bei der dritten Betriebsart, wie in 10C veranschaulicht,
die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes Referenzbild durch
einen Laserstrahl, welcher von einer dritten Laserdiode (nachstehend
der Einfachheit halber als eine LD3 bezeichnet), des vierkanaligen
LD-Arrays 40a (63) emittiert wird, auf die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6. Das latente Referenzbild, welches
durch den Laserstrahl ausgebildet wird, welcher von der LD3 emittiert
wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild entwickelt.
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Ähnlich wie
bei der ersten und zweiten Betriebsart misst der Fotosensor 100 die
Dichte des Referenztonerbildes. Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahls,
welcher von der LD3 emittiert wird, durch die Leistungsmodulation
(PM) entsprechend der Dichte des Referenztonerbildes, welches durch den
Fotosensor 100 detektiert wird, eingestellt, sodass die
Dichte des Referenztonerbildes einen passenden Wert erhält.
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Weiter
schreibt bei der vierten Betriebsart, wie in 10D veranschaulicht,
die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein latentes Referenzbild durch
einen Laserstrahl, welcher von einer vierten Laserdiode (nachstehend
der Einfachheit halber als eine LD4 bezeichnet) des vierkanaligen
LD-Arrays 40a (63) emittiert wird, auf die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 6. Das latente Referenzbild, welches
durch den Laserstrahl erzeugt wird, welcher von der LD3 emittiert
wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild entwickelt.
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Ähnlich misst,
wie bei der ersten bis einschließlich dritten Betriebsart,
der Fotosensor 100 die Dichte des Referenztonerbildes.
Danach wird die Lichtmenge des Laserstrahls, welcher von der LD4 emittiert
wird, durch die Leistungsmodulation (PM) entsprechend der Dichte
des Referenztonerbildes eingestellt, welches durch den Fotosensor 100 detektiert
wird, sodass die Dichte des Referenztonerbildes ein passender Wert
wird. Dadurch wird die Lichtmenge der Laserstrahlen, welche von
den LD1 bis einschließlich
LD4 emittiert werden, gut ab- bzw. ausgeglichen.
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Bei
der fünften
bis einschließlich
siebten Betriebsart schreibt, wie in 10E bis
einschließlich 10G jeweils veranschaulicht ist, die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein
latentes Referenzbild durch zwei benachbarte, teilweise überlappende
Laserstrahlen, welche von irgendeiner der Kombinationen von LD1/LD2,
LD2/LD3 und LD3/LD4 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 6 emittiert werden. Das latente Referenzbild, welches durch
die zwei benachbarten, teilweise überlappenden Laserstrahlen
erzeugt wird, welche von irgendeiner der Kombinationen aus LD1/LD2,
LD2/LD3, und LD3/LD4, emittiert wird, wird mit Toner in das Referenztonerbild
entwickelt.
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Ähnlich wie
bei der ersten bis einschließlich vierten
Betriebsart, wird die Lichtmenge der zwei benachbarten, teilweise überlappenden
Laserstrahlen, welche von irgendeiner der Kombinationen aus LD1/LD2,
LD2/LD3 und LD3/LD4 emittiert werden, durch die Leistungsmodulation
(PM) entsprechend der Dichte des Referenztonerbildes, welches durch den
Fotosensor 100 detektiert wird, eingestellt, sodass die
Dichte der Referenztonerbilder ein richtiger Wert wird. Dadurch
wird die Lichtmenge von jeder der vier Laserstrahlen, welche von
LD1, LD2, LD3 und LD4 emittiert werden, und die Lichtmenge der zwei
benachbarten, teilweise überlappenden
Laserstrahlen, welche von irgendeiner der Kombinationen aus LD1/LD2,
LD2/LD3 und LD3/LD4 emittiert werden, gut aus- bzw. abgeglichen.
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Mit
den oben beschriebenen Einstellungen der Laserstrahlen können bei
einer Bilderzeugung bei der ersten bis einschließlich siebten Betriebsart präzise Bilder
entsprechend Bilddaten erreicht werden, obwohl die Empfindlichkeit
und Charakteristik der Fotoempfängertrommel 6 sich
verändert,
oder das LD-Array 40a sich aufgrund des Verlaufs der Zeit und
Umgebungsbedingungen verschlechtert.
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In
Bezug auf eine Betriebsart, bei welcher die Latentbild-Schreibvorrichtung 4 ein
latentes Referenzbild durch zwei benachbarte, teilweise überlappende
Laserstrahlen auf die Oberfläche
der Fotoempfängertrommel 6 schreibt,
wie in 10H veranschaulicht, kann ein
latentes Bild durch einen Laserstrahl erzeugt werden, welcher von
der LD4, teilweise überlappend
mit einem Laserstrahl emittiert wird, welcher von der LD1 emittiert
wird (d.h. die achte Betriebsart). Speziell kann, Bezug nehmend
auf 11 ein latentes Referenzbild durch eine Laserstrahl
erzeugt werden, welcher von der LD4 beim ersten Abtasten (d.h. Abtasten
einer am meisten stromabwärts gelegenen
Position auf der Oberfläche
des Fotoempfängers 6 in
der Unter-Abtastrichtung in einer vorangegangen Abtastung beim wiederholten
Abtasten), teilweise überlappend
mit einem Laserstrahl emittier wird, welcher von der LD1 beim zweiten
Abtasten (d.h. Abtasten einer am meisten stromaufwärts gelegenen
Position auf der Oberfläche
des Fotoempfängers 6 in
der Unter-Abtastrichtung
beim anschließenden
Abtasten bei dem wiederholten Abtasten emittiert wird.
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Wenn
man die eingestellten Werte der Lichtmengen des Laserstrahls in
der ersten bis einschließlich
vierten Betriebsart mit der Lichtmenge des Laserstrahls der fünften Betriebsart
vergleicht, erhält
man ein Verhältnis
zwischen dem eingestellten Wert der Lichtmenge des Laserstrahls
in der ersten bis einschließlich
vierten Betriebsart und der Lichtmenge des Laserstrahls in der fünften Betriebsart.
Wenn die Lichtmenge des Laserstrahls in der sechsten bis einschließlich achten
Betriebsart durch das oben beschriebene Verhältnis eingestellt wird, ist
ein Einstellen der Lichtmenge des Laserstrahls beim Schreiben des
latenten Referenzbildes in der sechsten bis einschließlich achten
Betriebsart nicht unbedingt erforderlich.
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Jedoch
kann ein Fall auftreten, bei welchem sich ein Laserstrahlabstand ändert. Um
Bilder mit Präzision
zu erzeugen, wird es bevorzugt, dass die Lichtmenge jedes Laserstrahls
beim Ausführen
der ersten bis einschließlich
achten Betriebsart eingestellt wird.
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Außerdem kann,
wenn ein anderes Referenztonerbild durch einen breiteren oder schmaleren Laserstrahl
erzeugt wird, und eine Lichtmenge des Laserstrahls durch die Bilderzeugung
entsprechend der Dichte des anderen Referenztonerbildes eingestellt
wird, ein Bild noch präziser
erzeugt werden.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird die Lichtmenge jedes Laserstrahls durch die Leistungsmodulation
(PM) entsprechend der Dichte des Referenztonerbildes, welches durch
den Photosensor 100 detektiert wird, eingestellt. Jedoch kann
die Lichtmenge von jedem Laserstrahl durch die Pulsbreitenmodulation
(PWM) eingestellt werden.
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Zahlreiche
zusätzliche
Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind angesichts
der obigen Lehren möglich.