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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Farbbildverarbeitungsanordnung,
und insbesondere eine Farbbildverarbeitungsanordnung zur Verwendung
in einem Drucker eines elektronischen photographischen Systems oder
eines thermischen Übertragungssystems.
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2. Zum Stand
der Technik
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1 veranschaulicht
einen herkömmlichen Kopierer
eines elektronischen photographischen Vollfarbsystems und dient
als Mehrfarberzeugungsgerät.
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Eine
lichtempfindliche Trommel 1 mit einer lichtempfindlichen
Schicht auf der Oberfläche
derselben zum elektronischen Photographieren dreht sich in einer
mit Pfeil X angedeuteten Richtung. Links an der lichtempfindlichen
Trommel 1 ist eine Primärlader 2 angeordnet.
Weiterhin ist ein Oberflächenpotentialmeßgerät 3 zum
Messen der Oberflächenpotentials der
lichtempfindlichen Trommel 1 außerhalb der unteren linken
Seite der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Weiterhin
ist eine Entwicklungseinrichtung 50 vorgesehen, auf der
eine Vielzahl von Entwicklungseinheiten 51M, 51C, 51Y und 51Bk angeordnet
sind, die jeweils einen durch Mischen von Toner mit einer Trägersubstanz
vorbereiteten Zweikomponentenentwickler verwenden und unter der
lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet sind, wobei sich
die Entwicklungseinrichtung 50 seitlich bewegen kann. Eine Übertragungseinrichtung 5 befindet
sich außerhalb
der oberen rechten Seite an der lichtempfindlichen Trommel 1.
Weiterhin ist ein elektrostatischer Vorladungsentbeseitiger 6 über der lichtempfindlichen
Trommel 1 vorgesehen, der die Anziehungskraft zwischen
dem restlichen Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 1 nach erfolgter Übertragungsoperation verringert,
so daß die
Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 1 leicht gesäubert werden
kann. Weiterhin ist eine Säuberungseinrichtung 7 außerhalb
der oberen linken Seite zur lichtempfindlichen Trommel 1 vorgesehen.
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Weiterhin
ist im oberen Abschnitt des Kopierers ein optisches System 10 vorgesehen,
so daß das
Abbild eines auf einer Auflageplatte 8 liegenden Originaldokuments
auf die lichtempfindliche Trommel 1 durch einen Belichtungsabschnitt 9 zwischen
dem Primärlader 2 und
dem Oberflächenpotentialmeßgerät 3 projiziert
wird. Das optische System 10 enthält einen ersten Abtastspiegel 11 sowie
zweite und dritte Abtastspiegel 12 und 13, die
sich in derselben Richtung wie der Abtastspiegel 11 bewegen,
und der zweite und dritte Abtastspiegel 12 und 13 bewegen sich
mit der halben Geschwindigkeit des ersten Abtastspiegels 11.
Das optische System 10 enthält weiterhin eine Abbildungslinse 14,
eine mit B-, G- und R-Filtern zu einer Einheit aufgebaute CCD 15,
eine Laserabtasteinheit 16 und stationäre Spiegel 17 und 18.
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Eine
Originaldokument-Beleuchtungsquelle 20 des optischen Systems 10 ist
zur gemeinsamen Bewegung mit dem ersten Abtastspiegel 10 installiert.
Das reflektierte Lichtbild des vom ersten bis dritten Abtastspiegel 11 bis 13 abgetasteten
Originaldokuments durchläuft
folglich die Linse 14, bevor deren Farbe von der CCD 15 mit
einem BGR-Vierfarbtrennfilter getrennt und in ein elektrisches Signal
umgesetzt wird. Dann wird ein so zum Originaldokument gewonnenes
Signal mit einer Bezeichnungsinformation einer Informationsverarbeitung
unterzogen, wie der A/D-Wandlung, bevor es als Videosignal an eine die
Gesamtfunktion des Kopierers steuernde Mikroprozessoreinheit (wird
nachstehend als "MPU" bezeichnet) geliefert
wird. Die MPU veranlaßt
eine Lasereinheit, einen Laserstrahl über einen Lasertreiber schwingen
zu lassen, wobei der Laserstrahl die lichtempfindliche Trommel 1 beaufschlagt/nicht
beaufschlagt. Letztlich wird die Kopiersequenz gestartet.
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Weiterhin
sind eine Fixiereinrichtung 20 und eine Papierzuführeinrichtung 30 im
rechten Abschnitt des Kopierers installiert. Zusätzlich sind Kopierpapier-Transportsysteme 25 und 35 zwischen
der Übertragungstrommel 5 und
der Fixiereinrichtung 20 beziehungsweise zwischen derselben
und der Papierzuführeinrichtung 30 eingerichtet.
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Im
Ergebnis dieser so eingerichteten Struktur wird die lichtempfindliche
Trommel 1 für
jede Farbe getrennt von der CCD 15 einer Aufladung, Belichtung,
Entwicklung, Übertragung
und Reinigungsverarbeitung vom Primärlader 2, dem optischen
System 10, der Entwicklungseinrichtung 50, der Übertragungseinrichtung 5 und
der Säuberungseinrichtung 7 unterzogen.
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Die
Entwicklungseinrichtung 50 enthält Entwicklungseinheiten 51M (eine
Magenta-Entwicklungseinheit), 51C (eine Cyan-Entwicklungseinheit), 51Y (eine
Gelb-Entwicklungseinheit) und 51Bk (eine Schwarz-Entwicklungseinheit),
um so die Entwicklungseinheiten zu veranlassen, das latente Bild
für jede
Farbe entstehen zu lassen, das getrennt worden ist, um ein sichtbares
Bild zu erzeugen.
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Die Übertragungseinrichtung 5 enthält üblicherweise
eine Übertragungstrommel 5b mit
einem Greifer 5a zum Erfassen eines Übertragungsmittels auf der
Außenoberfläche derselben,
das heißt, Übertragungspapier
P. Die Übertragungseinrichtung 5 greift
mit ihrem Greifer 5a den Vorderteil des Übertragungspapiers
P, das vom Papierzuführer 30 über ein Übertragungspapier-Transportsystem 35 aus
einer Übertragungspapierkassette 31 oder 32 angeliefert wird.
Dann wird das Übertragungspapier
P durch die Wirkung des Anziehungsladers 4 zur Übertragungstrommel 5b angezogen,
der sich in der Übertragungstrommel 5b befindet.
Dann dreht sich die Übertragungseinrichtung 5 und
transportiert das Übertragungspapier
P, um so das sichtbare Bild für
jede Farbe auf der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das Übertragungspapier
P zu übertragen.
In der Übertragungszone
befindet sich in der Übertragungstrommel 5 ein Übertragungslader 5c.
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Das Übertragungspapier
P, auf das sichtbare Bilder für
jede Farbe, das heißt,
die Tonerbilder erfolgreich übertragen
worden sind, wird vom Greifer 5a getrennt, bevor es von
der Übertragungstrommel 5b durch
einen Trennlader 8 und eine Trennklaue 8' getrennt wird.
Dann wird das Übertragungspapier durch
das übertragungspapier-Transportsystem 25 zur
Fixiereinrichtung 20 gebracht. Das Tonerbild auf dem Übertragungspapier
P wird von der Fixiereinrichtung 20 an der Stelle fixiert,
bevor das Übertragungspapier
in eine Schale 23 abgegeben wird.
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Jedoch
kann bei dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel der Durchmesser
der Übertragungstrommel 5b nicht
vergrößert werden,
da die Größe des Kopierers
verringert werden soll. Des weiteren sind das Übertragungspapier-Transportsystem 35 und
das Übertragungspapier-Transportsystem 25 so
positioniert, daß sie
nach der Übertragung
und dem Trennprozeß arbeiten
können,
und sind nicht hinreichend weit voneinander in der Richtung der Drehung
der Übertragungstrommel 5b angeordnet. Das
heißt,
die Position, zu der das Übertragungspapier
P angezogen wird und die Position, bei der dasselbe getrennt wird,
sind in Hinsicht auf die Position nicht hinreichend weit voneinander
entfernt, zu der das Bild in der Richtung der Drehung der Übertragungstrommel 5b übertragen
wird. Folglich kamen folgende Probleme auf.
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Das
heißt,
wie in 2A gezeigt, vibriert die lichtempfindliche
Trommel 1 dann, wenn die Größe des Übertragungspapiers P relativ
groß ist,
wie beispielsweise ein A3-Blatt, wenn das Übertragungsblatt, das die Seitenoberfläche der Übertragungstrommel 5b bildet,
gegen das Übertragungspapier
P gedrückt
wird. Im Ergebnis wird das latente Bild der ersten Farbe in Bezug
auf die latenten Bilder der anderen Farben abweichen.
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Ein
zweites Problem kommt auf, wie in 2B gezeigt,
daß das Übertragungsbild
der ersten Farbe von den Bildern der anderen Farben abweichen wird,
da das Übertragungsblatt
und das Übertragungspapier
keinen engen Kontakt miteinander haben.
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Ein
drittes Problem kommt auf, wie in 2C gezeigt,
da das latente Bild der letzten erzeugten Farbe vibriert, oder daß die Übertragungsposition
zur Zeit der Trennung des Übertragungspapiers
vom Übertragungsblatt 5b abweicht,
und das Übertragungsbild
der letzten Farbe wird auch von dem latenten Bild der anderen Farben
abweichen.
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Im
Ergebnis tritt aufgrund der zuvor beschriebenen Übertragungsposition eine Verschlechterung der
Bildqualität
auf, ein erstes Farbbild-Erzeugungsmuster 71 und ein Bilderzeugungsmuster 72 für eine andere
Farbe werden leicht im Bildwinkel abweichen, wie in 3 gezeigt.
Dies führt
zu der Tatsache, daß die
Position, bei der sich die beiden Farben überlappen, und die Position,
bei der sie sich nicht überlappen,
eine lange Periode erzeugt wird, so daß das Problem in Hinsicht auf
Farbmoiré aufkommt,
das in Hinsicht auf unregelmäßige Farbe
stattfindet.
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Ein
Mehrfarbbild-Erzeugungsgerät
wird üblicherweise
in der Weise aufgebaut, daß das
Bild für jede
Farbkomponente erzeugt und vervielfältigt wird, so daß ein Mehrfarbbild
entsteht.
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Jedoch
kommt das Problem auf, daß die
Genauigkeit eines jeden der mechanischen Elemente sich aufgrund
einer erstrebten Kostenreduzierung verschlechtert, wodurch auch
die Bildqualität
verschlechtert wird. Die Bildverschlechterungen werden in langfristige
Verschlechterungen und in kurzfristige Verschlechterungen eingeteilt.
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Die
zuvor beschriebenen langfristige Verschlechterungen werden durch
unregelmäßige Farbe und
Farbtonänderungen
aufgrund der bei der Papierzuführung
zur Zeit des Vervielfältigens
der Bilder für jede
der Farbkomponenten hervorgerufenen Haltbarkeitszeit oder dergleichen
erklärt.
Die kurzfristigen Verschlechterungen werden durch Verschlechterungen
erklärt,
die aufgrund des unregelmäßigen Abstands
oder dergleichen aufkommen, verursacht aus der Verschlechterung
der Flächengenauigkeit
des Polygonspiegels.
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4 ist
eine strukturelle Ansicht, die schematisch einen Bilderzeugungsabschnitt
eines Farblaserdruckers der zuvor beschriebenen Art veranschaulicht.
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Bezüglich der
Zeichnung dreht sich der lichtempfindliche Körper 101 in einer
durch einen Pfeil A bestimmten Richtung.
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Im
in 4 gezeigten Farblaserdrucker wird der lichtempfindliche
Körper
einheitlich von einem Lader 103 aufgeladen. Dann wird der
Bildbelichtungsprozeß nach
einem Bildabtast-Belichtungsverfahren ausgeführt, bei dem der Bildabschnitt
mit Licht durch einen Halbleiterlaser belichtet wird, das gemäß den Bilddaten 112 für jede Farbe
moduliert ist und von einem Signalerzeugungsmittel 111 emittiert
wird, und der Nichtbildabschnitt wird nicht belichtet. Im Ergebnis
wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt.
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Ein
latentes Bild für
die erste Farbe wird von einer Entwicklungseinrichtung 105 für die erste
Farbe so entwickelt, daß ein
Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Körper 101 entsteht.
Das solchermaßen entstandene
Bild wird auf das Übertragungspapier 107 übertragen,
das zuvor an die Übertragungstrommel 113 zu
liefern ist. Dann wird der restliche Toner, der auf dem lichtempfindlichen
Körper 101 verblieben
ist, von einer Säuberungseinrichtung 110 gereinigt.
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Die
zuvor beschriebene Operation wird für jede der Farben ausgeführt, so
daß ein
Mehrfarbbild auf der Übertragungstrommel 113 entsteht.
Dann wird die statische Ladung des Übertragungspapiers 107 von
einem Trennlader 108 getrennt, bevor das Mehrfarbbild von
der Fixiereinrichtung 109 fixiert wird. Dann wird das Übertragungspapier 107 entladen
und bereitgestellt.
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Um
ein Bilddichtesignal dem so aufgebauten Laserdrucker zu liefern
und ein Halbtonbild als Reaktion auf das Bilddichtesignal wiederzugeben,
ist ein Verfahren offenbart worden, das in der Lage ist, die Laserstrahlemissionsperiode
abhängig
vom Bilddichtesignal zu modulieren.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Schaltung zeigt, die in
der Lage ist, das zuvor beschriebene Verfahren zu realisieren.
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Aus
einer Digitalausgabeeinrichtung 131 übertragene digitale Daten 121 werden
von einem D/A-Wandler 132 in ein analoges Bildsignal 122 umgesetzt.
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Andererseits
wird ein Mustersignal 126 (beispielsweise ein Dreieckwellensignal)
von einem Mustersignalgenerator 135 erzeugt. Das Mustersignal 126 ist
so eingerichtet, daß dessen
Synchronsignal ein Bildschirmtakt 125 ist, der durch Teilen
(hier ist es das Herunterzählen
einer Halbperiode) eines Übertragungsbildtaktes 123 für Bilddaten
durch ein von einem Oszillator 133 erzeugtes Bezugstaktsignal 124 gewonnen
wird, wobei die Teiloperation des Übertragungsbildtakts 123 in
einer Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 134 ausgeführt wird.
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Das
analoge Bildsignal 122 und das Mustersignal 126 werden
in einem Vergleicher 136 einem Vergleich unterzogen. Dann
werden die binären
Bilddaten 127 in der Weise verarbeitet, daß Daten
mit "0" verarbeitet werden,
wenn sie als analoges Bildsignal bestimmt sind, größer als
das Mustersignal 126 zu sein, und Daten mit "1" werden verarbeitet, wenn sie als kleiner
als das Mustersignal 126 bestimmt sind.
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Nach
dem solchermaßen
eingerichteten Bildverarbeitungsverfahren wird das digitale Bildsignal
in ein analoges Signal umgesetzt, bevor es einem Vergleich mit einer
Dreieckswelle einer vorbestimmten Periode unterzogen wird. Im Ergebnis
wird im wesentlichen eine aufeinanderfolgende Impulsbreitenmodulation
ausgeführt,
so daß ein
hochqualitatives Bild ausgegeben wird, das eine exzellente Gradation zeigt.
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Die
Schaltung, in der die zuvor genannte Impulsbreitenmodulation ausgeführt wird,
ist des weiteren eingerichtet, ein Schieberegister 137 zwischen der
Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 134 und
dem Mustersignalgenerator 135 zu haben, so daß die Phase
des Mustersignals 126 für
jede der Abtastzeilen verzögert
ist. Im Ergebnis kann ein Ausgangsignal des Halbtonpunktbildes mit
einem Bilderzeugungswinkel gewonnen werden.
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6A und 6B stellen
die Wellenform von Beispielen der Verzögerung des Mustersignals für jede der
Abtastzeilen dar, die von der Verzögerungsschaltung ausgeführt wird. 7A und 7B sind
schematische Ansichten, die die Muster der Ausgangsbilder für jede Farbe
zeigen, wobei die Muster als Reaktion auf das Mustersignal realisiert werden.
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Im
zuvor beschriebenen Aufbau wurde die Aufzeichnungsdichte auf 80
dpi (5 Pixel entsprechen 1 Punkt) in Hauptabtastrichtung und 400
dpi (1 Pixel entspricht 1 Punkt) in Unterabtastrichtung eingerichtet.
Der Umfang der Verzögerung
des Mustersignals wurde auf 2/5 Punkt für jede erste Farbe und 3/5 Punkte
für die
zweite Farbe eingestellt. Darüber
hinaus wurde der Bilderzeugungswinkel auf +26,6° beziehungsweise –26,6° eingestellt.
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Im
Ergebnis der Struktur, bei der die unterschiedlichen Bilderzeugungswinkel
für jede
Farbe vorgesehen sind, kann ein Ausgangsbild ohne unregelmäßige Farbe
und Farbtonänderung
aus dem Farblaserdrucker unter Verwendung der Drucktechnologie gewonnen
werden, selbst wenn die zuvor beschriebenen Abweichungen stattfinden.
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Der
Grund, weswegen die unregelmäßige Farbe
und die Farbtonänderung
vermieden wird, ist nachstehend beschrieben.
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Wenn
das Muster für
jede Farbe vervielfältigt wird,
wie in den 7A und 7B gezeigt,
treten die Pixel, die sich überlappen,
und die Pixel, die sich nicht überlappen,
periodisch auf, wie in 8A gezeigt, wenn es keine Abweichung
gibt. Dann wird eine Annahme gemacht, daß das Bild für erste
Farbe um einen Grad nach rechts abweicht, der einem in 8B aus
der Position gesehenen Pixel entspricht, bei der derselbe vervielfältigt werden
muß.
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Im
Ergebnis eines Vergleiches zwischen den 8A und 8B treten
die Muster, in denen sich Pixel überlappen
und in denen sich Pixel nicht überlappen,
ebenso auf, obwohl die Positionen des Auftritts abweichen. Des weiteren
versteht es sich, daß die
Anzahl nicht überlappender
Pixel, die überlappt werden
müssen,
und die Anzahl überlappter
Pixel, die nicht überlappt
werden müssen,
aufgrund der Abweichung dieselben sind.
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Im
Ergebnis kann ein Bild ohne die unregelmäßige Farbe und Farbtonänderung
erzeugt werden.
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In
einem Farblaserdrucker der zuvor beschriebenen Art, der einen Polygonspiegel
als Abtasteinrichtung verwendet, kann die kurzfristige Bildverschlechterung
aufgrund unregelmäßigen Abstands
oder dergleichen erzeugt werden, wie schon beschrieben. Im Falle,
bei dem ein achtflächiger
Polygonspiegel verwendet wird, der nicht hinreichende Genauigkeit
anzeigt, kommt ein Problem auf, wie es in 9 gezeigt
ist, das darin besteht, daß unerwünschte Diagonallinien
in den Spitzenlichtabschnitten und in den Halbtonabschnitten erzeugt
werden, da die Schreibposition sowohl in Hauptabtastrichtung als
auch in Unterabtastrichtung für
jede der Abtastzeilen periodisch abweicht.
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Der
Grund hierfür
liegt darin, daß die
Position der Punkte, die im wesentlichen in denselben Intervallen
angeordnet sind wie jene der umgebenden Pixel, in der in 11 gezeigten
Weise abweichen, wenn der Abtaststrahl auf die abgewichene Position von
der gewünschten
Position auftritt, da die Abtaststrahlen zum Bilden der Punkteanzeige
die Lichtmengenverteilungen haben, wie sie in den 10A und 10B gezeigt
sind. Im Ergebnis findet eine unregelmäßige Interferenz zwischen den
Punkten statt, wie in 12 gezeigt. Folglich ist das
Problem dieser Art in Abschnitten zur Verbesserung des Auflösungsvermögens kritischer.
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Wenn
des weiteren eine geringfügige
Abweichung stattfindet, so daß die
in 13A gezeigte Vervielfältigungsposition um einen Grad
gemäß dem halben
Halbpixel abweicht, wie in 12B gezeigt, wird
der Überlappungsbereich
abhängig
von der das Pixel erzeugenden Gestalt des Pixels unterschiedlich.
Ein anderes Problem kommt auf, das folglich darin besteht, daß die unregelmäßige Farbe
und die Farbtonänderung
in Spitzenlichtabschnitten und Halbtonabschnitten auftritt.
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Die
oben beschriebenen Probleme finden allgemein nicht nur im herkömmlichen
Drucker statt, der eingerichtet ist, gemäß dem Impulsmodulationsverfahren
zu arbeiten, sondern auch in allen Farblaserdruckern, die die Halbtonpunkt-Drucktechnologie anwenden,
einschließlich
den Druckern, die zur Verwendung der Schwellwertmatrix eingerichtet
sind.
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Ein
Farbbilderzeugungsgerät
ist vorgeschlagen worden, das in der Lage ist, die Impulsbreite
eines jeden Farbkomponentensignals zu modulieren, indem ein Vergleich
mit einem Mustersignal erfolgt, wie beispielsweise einem Dreiecksignal
für jede
der das Farbbildsignal bildenden Farbkomponentensignale.
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Wie
in der japanischen offengelegten Patentanmeldung 62-198266 offenbart,
verwendet ein Gerät
der zuvor beschriebenen Art ein Verfahren zur Beseitigung von Farbmoiré (die
Verschlechterung für eine
langfristige Periode) durch die Impulsbreitenmodulation, die in
der Weise ausgeführt
wird, daß ein Bezugssignal
einer anderen Phase und ein Bildsignal einem Vergleich für jede Farbe
unterzogen werden.
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Des
weiteren haben die japanischen offengelegte Patentanmeldung Nr.
62-183670, die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 62-183676 und
die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 62-183680 Verfahren
offenbart, Moiré durch
Variieren des Verzögerungsumfangs
vom Bezugssignal für
jede der Zeilen zu beseitigen.
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Jedoch
können
durch die zuvor beschriebenen Verfahren die Verschlechterungen für eine Kurzzeitperiode
beseitigt werden, und, was schlimmer ist, die Verschlechterungen
für Langzeitperioden
können nicht
vollständig
beseitigt werden.
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Was
sogar noch schlimmer ist: die Probleme der zuvor beschriebenen Arten
werden in einem Abschnitt zur Verschlechterung der Drehgenauigkeit des
Polygonspiegels und einem Grad der Abweichung in der Haltbarkeit
kritisch. Folglich muß die
Genauigkeit verbessert werden, und eine komplizierte Steuerung ist
auszuführen,
um das Bild vor Verschlechterung aufgrund der zuvor beschriebenen Probleme
zu bewahren. Im Ergebnis werden die Gesamtkosten des Gerätes exzessiv
ansteigen.
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Die
zuvor beschriebenen Probleme sind nicht auf den Farblaserstrahldrucker
beschränkt, sondern
gelten für
alle Mehrfarbbilderzeugungsgeräte,
wie beispielsweise Tintenstrahldrucker und thermische Übertragungsdrucker,
wenn sie modulieren und ein Mehrfarbbild-Eingangssignal übertragen. Auch
ein dichroitischer Drucker von Schwarz und Rot und ein Mehrfarbdrucker,
der zwei Farben übersteigt, haben
mit denselben Problemen zu rechnen.
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Spezielle
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nun als Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnung
beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 stellt
schematisch ein herkömmliches Kopiergerät eines
elektronischen Vollfarbphotographiersystems dar;
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2A bis 2C stellen
Probleme dar, die beim herkömmlichen
Aufbau erkannt wurden;
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3 stellt
einen unregelmäßigen Farbzustand
dar, der im herkömmlichen
Aufbau erprobt wurde;
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4 stellt
schematisch einen Bilderzeugungsabschnitt eines herkömmlichen
Farblaserdruckers dar;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Schaltung zur Modulation
der Laseremissionszeit darstellt;
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6A und 6B sind
Wellenformen, die Beispiele der Erzeugung der Verzögerung eines Mustersignals
darstellen;
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7A und 7B sind
schematische Ansichten, die Ausgabebildmuster für jede Farbe als Reaktion auf
das Mustersignal darstellen;
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8A und 8B stellen
die Farbabweichung dar, die zur Zeit des Druckens aufkommt;
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9 stellt
ein Beispiel der Erzeugung von Zeilen in einem Spitzenlichtabschnitt
und in einem Halbtonabschnitt gemäß der herkömmlichen Struktur dar;
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10A und 10B stellen
eine übliche Lichtmengenverteilung
dar;
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11 stellt
Lageabweichungen von Punkten zur Zeit der Strahlabtastung gemäß dem herkömmlichen
Aufbau dar;
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12 stellt
eine unregelmäßige Interferenz zwischen
Punkten zur Zeit der Strahlabtastung gemäß dem herkömmlichen Aufbau dar;
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13 stellt die Positionen von Pixeln im Falle
dar, bei dem eine unregelmäßige Farbe
oder Farbtonänderung
beim herkömmlichen
Aufbau aufkommt;
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14A bis 14D stellen
Bilderzeugungsmuster für
jede Farbe gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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15 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bilderzeugungs-Mustererzeugungseinrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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16 stellt
ein Bilderzeugungsmuster nach der vorliegenden Erfindung dar;
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17A bis 17C stellen
Beispiele der Bilderzeugungsmuster für M, C und Y dar, nach einer Abwandlung
des Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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18A, 18B, 19A und 19B stellen
Beispiele der Bilderzeugungsmuster eines dichroitischen Bildes dar;
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20 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Impulsbreitenmodulationsschaltung
eines Farblaserdruckers darstellt;
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21A und 21B stellen
Beispiele vom Ausgangssignal eines Halbtonbildes dar, das die Schaltung
gemäß 20 erzeugt;
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22 stellt
eine Belichtungsverteilung dar, in der Pixel aktuell angeordnet
sind;
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23A und 23B stellen
Beispiele vom Ausgangssignal eines Spitzenlichtbildes dar;
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24A und 24B stellen
Beispiele der Konfiguration der ersten und zweiten Farbe dar;
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25A und 25B stellen
Beispiele vom Mustersignal der ersten und zweiten Farbe dar;
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26A und 26B stellen
Beispiele vom Ausgangssignal eines Mehrfarbbildes dar;
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27A und 27B stellen
Beispiele der Ausgabemuster von der Aufzeichnungsdichte dar, die
unterschiedlich sind;
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28A bis 28C stellen
Beispiele von Schwellwertmatrizen gemäß der ersten bis dritten Farbe
dar;
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28D bis 28F stellen
das Ergebnis vom Ausgangssignal der Pixel entsprechend den in den 28A bis 28C gezeigten
Matrizen dar;
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29 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Farbbilderzeugungseinrichtung
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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30A bis 30D stellen
Beispiele von Bezugssignalen für
die Farben gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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31A bis 31D stellen
die Aufzeichnungspositionen der Pixel als Reaktion auf die Bezugssignale
dar, die einer jeden Farbe entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung entsprechen;
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32A bis 32C stellen
nur überlappende
Pixel für
den Fall dar, bei dem sich Pixel zweier Farben entsprechend dem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung überlappen;
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33A bis 33D stellen
die Aufzeichnungspositionen der Pixel entsprechend einer jeden Farbe
gemäß einem
weiteren Beispiel dar;
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34A bis 34C stellen
dichroitische sich überlappende
Pixel nach einem weiteren Beispiel dar;
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35A bis 35C stellen
die Aufzeichnungspositionen für
die entsprechenden Farben nach einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung dar;
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36A bis 36C stellen
die sich überlappenden
Pixel gemäß der Abwandlung
zum zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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37A, 37B, 39A und 29B stellen die
Aufzeichnungspositionen der Pixel entsprechend der Periode und der
Phase der aufzuzeichnenden Pixel dar; und
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38 und 40 stellen
die sich überlappenden
Pixel gemäß Aufzeichnungspositionen
dar, wie sie in 37 und in 37B oder in den 39A und 39B gezeigt sind.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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14A bis 14D stellen
Bilderzeugungsmuster für
jeweilige Farben dar, die durch ein Vollfarbkopiermittel gemäß dem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Nach diesem Ausführungsbeispiel
wird ein gewünschtes Vollfarbbild
durch Überlappen
von Bildern der zugehörigen
Farben unter Verwendung von Toner erzeugt, um ein vierfarbiges Vollfarbbild
zu erzeugen. Wie in den 14A bis 14D gezeigt, wird der Bildwinkel von 45° im Bilderzeugungsmuster
für Magenta
(M), das die erste Farbe ist, und dem Bildwinkel von 26,6° für Schwarz
(Bk), das die letzte Farbe ist, jeweils eingerichtet, unterschiedlich
vom Bildwinkel von 0° für Cyan (C)
zu sein, welches die zweite Farbe ist, und diejenige für Gelb (Y),
die die dritte Farbe ist.
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Da
der Gesamtaufbau des Vollfarbkopierers zum Erzeugen des Bilderzeugungsmusters
dasselbe ist wie die herkömmliche
Struktur (siehe 1), wird die Beschreibung hierüber fortgelassen,
und nur die Struktur zur Verarbeitung des zuvor beschriebenen Bilderzeugungsmusters
wird beschrieben.
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15 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer bilderzeugenden Mustererzeugungseinrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Ein
Mehrfarb-Bildsignal A (vier Arten digitaler Signale für M, C,
Y und Bk nach diesem Ausführungsbeispiel)
werden von einem D/A-Wandler 201 für jede Farbkomponente in eine
analoges Signal umgesetzt. Andererseits wird ein Bezugssignal b (nach
diesem Ausführungsbeispiel
ist es eine Dreieckswelle) für
jede Farbkomponente bestimmt, verarbeitet unter der Steuerung einer
CPU 203 durch Verwenden eines Taktes, der aus einem Hochgeschwindigkeitstakt
durch einen Impulsmustergenerator 202 geteilt wird. Das
Bezugssignal b wird an eine Verzögerungsleitung 206 geliefert,
um so verzögert zu
werden. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
sind acht Arten von Verzögerungsmustern
vorgesehen, und ein Wähler 207 wählt eine
der acht Arten aus. Wie in den 14A bis 14D gezeigt, werden die acht Verzögerungsmuster
vorbereitet, die in der Weise eingerichtet sind, daß eine Verzögerung eines Viertels
eines Pixels eine Einheit des Verzögerungsumfangs ist. Nach diesem
Ausführungsbeispiel
ist eine Einheit der Bezugseinheit der Impulsbreitenmodulation (PWM)
eingerichtet, zwei Pixel zu sein. Des weiteren sind die acht Arten
der Verzögerungsmuster die
Muster gemäß den PWM-Signalen
(aus der Darstellung fortgelassen), von denen jede um 0/4 bis 7/4 Pixel
verzögert
wird.
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Jedes
der mit Y, M, C und Bk bezeichneten Signale ist eingerichtet, einem
der zuvor beschriebenen acht Arten von Verzögerungsmustern zu entsprechen.
Der Wähler 207 wählt eines
der Verzögerungsmuster
für Zeilen
von Y, M, C und Bk aus. Der Wähler 207 liest
die Musterinformation für
jede Zeile unter Verwendung eines Phasenänderungsumfang-Mustergenerators 204.
Nach diesem Ausführungsbeispiel
ist der Mustergenerator 204 ausgestattet mit einem RAM,
der Anzeigemusterinformationen speichert, die für jede Zeile für jede Farbe
auszuwählen
sind. Ein Zähler 205 zählt ein
Horizontalsynchronsignal in der Weise, daß von 1 bis 8 wiederholt für jede Zeile
gelesen wird. Der Wähler 207 wählt nacheinander
das Verzögerungsmuster
gemäß dem Verzögerungsmuster
aus, das im Mustergenerator 204 geschrieben wird, wann
immer der Zähler 205 die Zähloperation
ausführt,
um so dieses als ein Bezugssignal C abzugeben. Wie in den 14A bis 14D gezeigt,
ist die Einheit der Dreieckswelle in der Weise eingerichtet, daß eine Einheit
(Punkt) zusammengesetzt ist aus zwei Pixeln (das heißt, die Periode
der Dreieckswelle entspricht zwei Pixeln). Des weiteren ist der
Umfang der Verzögerung
in der Weise eingerichtet, daß eine
Einheit sich aus einem Viertelpixel zusammensetzt. Das analoge Signal
wird einem Vergleich mit dem Bezugssignal c vom Vergleicher 208 unterzogen,
so daß es
ein PWM-Signal d wird, bevor es von einem Verstärker 209 verstärkt wird.
Im Ergebnis wird das solchermaßen
verarbeitete Signal B übertragen.
-
Die
zuvor beschriebene Operation wird für jede der Farbkomponenten
ausgeführt,
so daß die Komponente
M nicht für
die ungradzahligen Zeilen verzögert
wird, sondern um 4/4 Pixel für
die gradzahligen Zeilen, so daß das
Bild mit einem Bildwinkel von 45° erzeugt
wird (siehe 14A). Die Komponenten C und
Y werden nicht für
alle Zeilen verzögert,
das heißt,
die Bilderzeugung wird mit einem Winkel von 0° ausgeführt (siehe 14B und 14C).
Die Komponente Bk wird für
die i + 1-te Zeile
(i = 0, 1, 2, ...) nicht verzögert,
und um 2/4 Pixel für
die i + 2-te Zeile verzögert,
um 4/4 Pixel für
die i + 3-te Pixel verzögert
und um 6/4 Pixel für
die i + 4-te Zeile verzögert,
so daß das
Bild mit einem Bildwinkel von 26,6° erzeugt wird (siehe 14D). Somit werden Ausgangssignale gemäß aller
Farben im Vollfarbkopierer als ein vervielfältigtes Bild gewonnen.
-
Wie
zuvor beschrieben, sind die Bildwinkel bei der Bilderzeugung für die erste
und vierte Farbe und derjenige für
die zweite und dritte Farbe voneinander unterschiedlich. Im Ergebnis
kann eine unregelmäßige Farbe
vermieden werden, wie in 16 gezeigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf ein durch vier Farben erzeugtes
Vollfarbbild beschränkt, sondern
wird vorzugsweise in beliebigen Strukturen mit Ausgaben eines Mehrfarbbildes
verwendet, das von zwei oder mehr Farben erzeugt wird.
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17A bis 17C veranschaulichen
Beispiele von Bilderzeugungsmustern zur Zeit der Erzeugung des Vollfarbbildes,
das aus drei Farben M, C und Y erzeugt wird. 18 und 19 veranschaulichen Beispiele von Bilderzeugungsmustern
eines dichroitischen vervielfältigten
Bildes, das beispielsweise aus M + C (B), C + Y (G) oder Y + M (R)
erzeugt wird.
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Die
zuvor beschriebenen Bilder können
vom Aufbau des Bilderzeugungsgerätes
nach dem Ausführungsbeispiel übertragen
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das zuvor beschriebene erste
Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Es kann vorzugsweise verwendet werden in einem beliebigen Gerät, das in
der Lage ist, ein Mehrfachbild durch zwei oder mehr Farben zu erzeugen,
wie einem thermischen Übertragungsdrucker, einem
LED-Drucker (Lichtemissionsdiodendrucker) und
einem Tintenstrahldrucker.
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Wenn
Bilder für
eine Vielzahl von Farben aufeinanderfolgend für jede Farbe gebildet werden,
wie zuvor beschrieben, wird der Bildwinkel der Farbe des Winkels,
der zuerst oder zuletzt gebildet ist, eingerichtet, um unterschiedlich
von demjenigen anderer Farben zu sein. Folglich können Farbabweichungen und
unregelmäßige Farbe
in der ersten und letzten Farbe und Farbtonänderungen bei jedem Drucken
im Mehrfarberzeugungsgerät
vermieden werden. Im Ergebnis kann die Bildqualität immer
stabilisiert sein.
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4 ist
eine strukturelle Ansicht, die schematisch einen Bilderzeugungsabschnitt
eines Farblaserdruckers der zuvor beschriebenen Art veranschaulicht.
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Bezüglich der
Zeichnung dreht sich der lichtempfindliche Körper 101 in einer
durch einen Pfeil A bestimmten Richtung.
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Im
in 4 gezeigten Farblaserdrucker wird der lichtempfindliche
Körper
einheitlich von einem Lader 103 aufgeladen. Dann wird der
Bildbelichtungsprozeß nach
einem Bildabtast-Belichtungsverfahren ausgeführt, bei dem der Bildabschnitt
mit Licht durch einen Halbleiterlaser belichtet wird, das gemäß den Bilddaten 112 für jede Farbe
moduliert ist und von einem Signalerzeugungsmittel 111 emittiert
wird, und der Nichtbildabschnitt wird nicht belichtet. Im Ergebnis
wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt.
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Ein
latentes Bild für
die erste Farbe wird von einer Entwicklungseinrichtung 105 für die erste
Farbe so entwickelt, daß ein
Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Körper 101 entsteht.
Das solchermaßen entstandene
Bild wird auf das Übertragungspapier 107 übertragen,
das zuvor an die Übertragungstrommel 113 zu
liefern ist. Dann wird der restliche Toner, der auf dem lichtempfindlichen
Körper 101 verblieben
ist, von einer Säuberungseinrichtung 110 gereinigt.
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Die
zuvor beschriebene Operation wird für jede der Farben ausgeführt, so
daß ein
Mehrfarbbild auf der Übertragungstrommel 113 entsteht.
Dann wird die statische Ladung des Übertragungspapiers 107 von
einem Trennlader 108 getrennt, bevor das Mehrfarbbild von
der Fixiereinrichtung 109 fixiert wird. Dann wird das Übertragungspapier 107 entladen
und bereitgestellt.
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Um
ein Bilddichtesignal dem so aufgebauten Laserdrucker zu liefern
und ein Halbtonbild als Reaktion auf das Bilddichtesignal wiederzugeben,
ist ein Verfahren offenbart worden, das in der Lage ist, die Laserstrahlemissionsperiode
abhängig
vom Bilddichtesignal zu modulieren.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Schaltung zeigt, die in
der Lage ist, das zuvor beschriebene Verfahren zu realisieren.
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Aus
einer Digitalausgabeeinrichtung 131 übertragene digitale Daten 121 werden
von einem D/A-Wandler 132 in ein analoges Bildsignal 122 umgesetzt.
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Andererseits
wird ein Mustersignal 126 (beispielsweise ein Dreieckwellensignal)
von einem Mustersignalgenerator 135 erzeugt. Das Mustersignal 126 ist
so eingerichtet, daß dessen
Synchronsignal ein Bildschirmtakt 125 ist, der durch Teilen
(hier ist es das Herunterzählen
einer Halbperiode) eines Übertragungsbildtaktes 123 für Bilddaten
durch ein von einem Oszillator 133 erzeugtes Bezugstaktsignal 124 gewonnen
wird, wobei die Teiloperation des Übertragungsbildtakts 123 in
einer Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 134 ausgeführt wird.
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Das
analoge Bildsignal 122 und das Mustersignal 126 werden
in einem Vergleicher 136 einem Vergleich unterzogen. Dann
werden die binären
Bilddaten 127 in der Weise verarbeitet, daß Daten mit "0" verarbeitet werden, wenn sie als analoges
Bildsignal bestimmt sind, größer als
das Mustersignal 126 zu sein, und Daten mit "1" werden verarbeitet, wenn sie als kleiner
als das Mustersignal 126 bestimmt sind.
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Nach
dem solchermaßen
eingerichteten Bildverarbeitungsverfahren wird das digitale Bildsignal
in ein analoges Signal umgesetzt, bevor es einem Vergleich mit einer
Dreieckswelle einer vorbestimmten Periode unterzogen wird. Im Ergebnis
wird im wesentlichen eine aufeinanderfolgende Impulsbreitenmodulation
ausgeführt,
so daß ein
hochqualitatives Bild ausgegeben wird, das eine exzellente Gradation zeigt.
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Die
Schaltung, in der die zuvor genannte Impulsbreitenmodulation ausgeführt wird,
ist des weiteren eingerichtet, ein Schieberegister 137 zwischen der
Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 134 und
dem Mustersignalgenerator 135 zu haben, so daß die Phase
des Mustersignals 126 für
jede der Abtastzeilen verzögert
ist. Im Ergebnis kann ein Ausgangsignal des Halbtonpunktbildes mit
einem Bilderzeugungswinkel gewonnen werden.
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6A und 6B stellen
die Wellenform von Beispielen der Verzögerung des Mustersignals für jede der
Abtastzeilen dar, die von der Verzögerungsschaltung ausgeführt wird. 7A und 7B sind
schematische Ansichten, die die Muster der Ausgangsbilder für jede Farbe
zeigen, wobei die Muster als Reaktion auf das Mustersignal realisiert werden.
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Im
zuvor beschriebenen Aufbau wurde die Aufzeichnungsdichte auf 80
dpi (5 Pixel entsprechen 1 Punkt) in Hauptabtastrichtung und 400
dpi (1 Pixel entspricht 1 Punkt) in Unterabtastrichtung eingerichtet.
Der Umfang der Verzögerung
des Mustersignals wurde auf 2/5 Punkt für jede erste Farbe und 3/5 Punkte
für die
zweite Farbe eingestellt. Darüber
hinaus wurde der Bilderzeugungswinkel auf +26,6° beziehungsweise –26,6° eingestellt.
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Im
Ergebnis der Struktur, bei der die unterschiedlichen Bilderzeugungswinkel
für jede
Farbe vorgesehen sind, kann ein Ausgangsbild ohne unregelmäßige Farbe
und Farbtonänderung
aus dem Farblaserdrucker unter Verwendung der Drucktechnologie gewonnen
werden, selbst wenn die zuvor beschriebenen Abweichungen stattfinden.
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Der
Grund, weswegen die unregelmäßige Farbe
und die Farbtonänderung
vermieden wird, ist nachstehend beschrieben.
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Wenn
das Muster für
jede Farbe vervielfältigt wird,
wie in den 7A und 7B gezeigt,
treten die Pixel, die sich überlappen,
und die Pixel, die sich nicht überlappen,
periodisch auf, wie in 8A gezeigt, wenn es keine Abweichung
gibt. Dann wird eine Annahme gemacht, daß das Bild für erste
Farbe um einen Grad nach rechts abweicht, der einem in 8B aus
der Position gesehenen Pixel entspricht, bei der derselbe vervielfältigt werden
muß.
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Im
Ergebnis eines Vergleiches zwischen den 8A und 8B treten
die Muster, in denen sich Pixel überlappen
und in denen sich Pixel nicht überlappen,
ebenso auf, obwohl die Positionen des Auftritts abweichen. Des weiteren
versteht es sich, daß die
Anzahl nicht überlappender
Pixel, die überlappt werden
müssen,
und die Anzahl überlappter
Pixel, die nicht überlappt
werden müssen,
aufgrund der Abweichung dieselben sind.
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20 ist
ein Blockdiagramm, das eine Impulsbreitenmodulationsschaltung für einen
Farblaserdrucker darstellt.
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Die
grundlegende Struktur gemäß dieser Schaltung
ist in gleicher Weise eingerichtet wie die in 5 gezeigte
herkömmliche
Struktur. Gemäß dieser
Schaltung werden jedoch die vom Mustersignalgenerator 335 realisierte
Auflösung
und der Verzögerungsumfang,
den das Schieberegister 337 herbeiführt, genau bestimmt, so daß im wesentlichen
verlängerte
Pixel mit unterschiedlichen Bilderzeugungswinkeln für jede Farbkomponente
entstehen. Die anderen Elemente, mit Ausnahme des Mustersignalgenerators 335 und
des Schieberegisters 337, das heißt, die Ausgabeeinrichtung 331,
der D/A-Umsetzer 332, der Vergleicher 336, der
Oszillator 333 und die Zeiterzeugungsschaltung 334 gleichen
jenen der in 5 gezeigten Struktur. Deren
Beschreibung ist hier folglich fortgelassen.
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21 und 21B sind
schematische Ansichten, die einen Fall darstellen, bei dem substantiell verlängerte Pixel
mit den zuvor beschriebenen Farben gesendet werden (bezieht sich
auf die Zeichnung, zwei Farben werden verwendet).
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Unter
Bezug auf die Zeichnung stellen schräge und dicke Linien einen Status
dar, bei dem das Bildmuster in substantiell verlängerter Form durch aufeinanderfolgendes
und benachbartes Anordnen von Pixeln für jede Farbe erzielt wird. 21A stellt das Muster der ersten Farbe dar, während 21B das Muster der zweiten Farbe darstellt.
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Die
Pixel sind in der Form eines in 22 gezeigten
Belichtungsmusters angeordnet.
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21A und 21B stellen
einen Zustand der Ausgabe eines Halbtonbildes dar, während die 23A und 23 einen
Zustand der Abgabe eines Spitzenlichtbildes darstellen.
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24A und 24B stellen
die Konfiguration der Pixel aller Farben dar, und 24A veranschaulicht, daß diejenigen der ersten Farbe,
und 24B veranschaulicht diejenigen
der zweiten Farbe.
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Entsprechend
dieser Anordnung beträgt
die Aufzeichnungsdichte in Hauptabtastrichtung 160 dpi (5/2
Pixel entsprechen einem Punkt), und diejenige in Unterabtastrichtung
beträgt
400 dpi (1 Pixel entspricht einem Punkt). Der Bilderzeugungswinkel
ist auf 26,6° und
auf –26,6° für die zweite
Farbe festgelegt.
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In
der Reihenfolge der Pixelpositionen, die zuvor beschrieben wurden,
wird die Auflösung
vom Mustersignalgenerator 335 auf 200 dpi festgelegt, so daß ein Mustersignal
(Dreieckswelle) erzeugt wird, wie sie in den 25A und 25B gezeigt ist. Im Schieberegister 337 wird
das Mustersignal (Dreieckswelle) für jede Abtastzeile um einen
Verzögerungsbetrag wie
folgt verzögert:
Der Verzögerungsumfang
der Dreieckswelle für
jede der Farben beträgt 4/5
Punkte für
die erste Farbe und 1/5 Punkte für
die zweite Farbe.
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In
der Anordnung eines weiteren linearen Bildes aus dem latenten Bild
nach dieser Anordnung mit einer linearen Belichtungsverteilung,
wie sie in 22 gezeigt ist, wird ein bekanntes
Zweikomponentenbürstenentwicklungsverfahren
beim in 4 gezeigten Entwicklungsmittel
angewandt.
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Wie
zuvor beschrieben, werden die Pixel für die Farben aufeinanderfolgend
für die
jeweilige Form der substantiell verlängerten Art angeordnet. Die
sich überlappenden
Pixel in der Form substantiell verlängerter Art bewirken ein Vermeiden
der Langperiodenverzerrung unter Beibehalten der Wirkungen der zuvor
beschriebenen Halbtonpunktdrucktechnologie. Ein Mehrfarbbild ohne
Farbtonänderung
kann folglich erzielt werden, ungeachtet der Menge kleiner Farbabweichungen
oder großer
Farbabweichungen, die aufgrund der Multiplikation der Farben entstehen,
da der Bereich des Überlappungsabschnitts
sich nicht ändert,
wie in den 26A und 26B gezeigt.
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Da
die Pixel sich weiterhin untereinander benachbart befinden und die
Form der substantiell verlängerten
Art haben, stören
sich die Seitenkeulen der Lichtmengenverteilung untereinander zwischen
den Pixeln. Sollten die Pixel unerwünschter Weise voneinander abweichen,
kann weiterhin ein linear erzeugtes Bild leicht erzeugt werden,
verglichen mit isolierten Pixeln, die sich zu konstanten Intervallen von
benachbarten Punkten befinden, wie in 11 gezeigt.
Die Bildverschlechterung für
eine solche kurze Periode, wie die Diagonallinien und der unregelmäßige Abstand,
können
vermieden werden.
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Als
Verfahren zum Positionieren der Pixel in der substantiell verlängerten
Form, wie zuvor beschrieben, kann eine Vielfalt von Kombinationen
als möglich
zur Verwendung erachtet werden durch genaues Bestimmen der Auflösung vom
Mustersignalgenerator 335 in Hinsicht auf die Aufzeichnungsdichte
in Unterabtastrichtung und den Verzögerungsumfang, der im Schieberegister 337 entsteht.
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Beispielsweise
im Falle, wie er in den 27A und 27B gezeigt ist, bei der die Aufzeichnungsdichte
in Hauptabtastrichtung gleich 200 dpi ist (3 Pixel entsprechen einem
Punkt), und diejenige in Unterabtastrichtung gleich 600 dpi beträgt (1 Pixel
entspricht einem Punkt), ist ein Muster, bei dem der Bilderzeugungswinkel
für die
Farbe 45° beträgt, und
demjenigen der zweiten Farbe –45°, die sich
erzielen lassen durch Anordnen der Auflösung vom Mustersignalgenerator 335 auf
200 dpi, wobei der Verzögerungsumfang
der Dreieckswelle für
die erste Farbe auf 1/3 Punkte festgelegt ist, und derjenige für die zweite
Farbe auf –1/3
(= 2/3) Punkte.
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Im
Falle, bei dem die Aufzeichnungsdichte in Hauptabtastrichtung gleich
300 dpi ist und diejenige in Unterabtastrichtung gleich 600 dpi
ist, wird ein Muster, bei dem der Bilderzeugungswinkel für die erste
Farbe 26,6° und
für die
zweite Farbe –26,6° ist, erzielt
werden durch Anordnen der Auflösung
oder durch Vorsehen der Auflösung
des Mustersignalgenerators 335 auf 300 dpi, wobei der Verzögerungsumfang
der Dreieckswelle für
die erste Farbe 1/4 Punk und für
die zweite Farbe 3/4 Punkt ist.
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Obwohl
die Bilderzeugung für
jeden Winkel symmetrisch in Hinsicht auf die Mittellinie eingerichtet ist
entsprechend den zuvor beschriebenen Beispielen, kann eine Vielfalt
von Kombinationen verwendet werden, so daß jede dieser in einem Winkel
zwischen 0° eingerichtet
ist, und ein anderer auf 45°.
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Obwohl
die Impulsbreitenmodulationsschaltung verwendet wird, sind die obigen
Beispiele nicht auf diese beschränkt.
Die obigen Beispiele können als
Beispiel gleichermaßen
angewendet werden auf einen LBP (Laserstrahldrucker), der eine Schwellwertmatrix
verwendet.
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28A bis 28C veranschaulichen
Beispiele der Schwellwertmatrix, wobei eine Matrix von 6 × 6 als
Basismatrix Verwendung findet, und ein Pixel 400 dpi × 400 dpi
entspricht.
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28A veranschaulicht die Matrix entsprechend der
ersten Farbe, 28B veranschaulicht diejenige
entsprechend der zweiten Farbe, und 28C veranschaulicht
entsprechend der dritten Farbe.
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Die
Schwellwertmatrix ermöglicht
dem Muster, bei dem die Pixel in substantiell verlängerter Form
angeordnet sind, in gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen
Beispielen gewonnen zu werden.
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28D bis 28F stellen
die Pixelabgabe entsprechend den Matrizen dar, die in den 28A bis 28C gezeigt
sind. Wenn die Halbtonbilder aller drei Farben im Pegel 4 gesendet
werden gemäß den in
den 28A bis 28C gezeigten
Matrizen, dann wird ein substantiell verlängertes Bild erzeugt, wie es
in den 28D bis 28F gezeigt
ist. Wie zuvor beschrieben, kann der unregelmäßige Regelabstand und die unregelmäßige Farbe zwischen
der ersten und der zweiten Farbe vermieden werden, zwischen der
zweiten und der dritten Farbe und zwischen der dritten und der ersten
Farbe.
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Die
Schwellwertmatrizen sind nicht auf jene in den 28A bis 28C gezeigten
beschränkt. Jedes
beliebige Muster, das in der Lage ist, die verlängerte Form des Ausgabebildes
anzunehmen, kann verwendet werden.
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Obwohl
die Struktur zum Erzeugen eines vervielfältigten Bildes realisiert wird
durch zwei oder drei Farben, die in den obigen Beispielen verwendet werden,
kann die vorliegende Erfindung in effektiver Weise auf alle vervielfältigten
Bilder unter Verwendung mehrerer Farben angewandt werden.
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Eine
Aufgabe ist es, den unregelmäßigen Normabstand
und die unregelmäßige Farbe
zu beseitigen. Der unregelmäßige Regelabstand
kann auftreten aufgrund von Sichtbarkeitseigenschaften. Gelb erzeugt
jedoch keinen exzessiven unregelmäßigen Normabstand. Die Farbabweichung
kann erzeugt werden aufgrund mechanischer Eigenschaften. Die erste
und die vierte Farbe erzeugt beispielsweise die Farbabweichung von
der zweiten und dritten Farbe. Die solchermaßen eingerichteten Strukturen
zur Verwendung zweier oder mehrerer Farben dienen dem Überwinden
wenigstens einer der zuvor beschriebenen beiden Probleme in Hinsicht
auf die Abweichung. Wenn beispielsweise eine der vier Farben das
Problem in Hinsicht auf die Abweichung hat, werden die Gegenstandsfarben,
die unter dem Problem leiden und die anderen drei Farben so angeordnet,
daß sie
unterschiedliche Muster haben, um das Bild aufzubauen. Das heißt, wenn
bei einem der Farben mit dem Problem zu rechnen ist, wird die verlängerte Form
entsprechend den obigen Beispielen unterschiedlich im Bilderzeugungswinkel
zwischen den Gegenstandspixeln und den Pixeln für die anderen drei Farben angeordnet.
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Nachstehend
beschrieben wird dies anhand eines Vollfarbbildes.
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Die 51A bis 51D veranschaulichen
ein Beispiel des Erzeugens substantiell verlängerter Vollfarbbilder. Wie
in den 51A bis 51D gezeigt,
erzeugt Gelb keine exzessiven unregelmäßigen Regelabstand. Jedoch
die anderen drei Farben, das heißt, Magenta, Cyan und Schwarz
erzeugen den jeweiligen unregelmäßigen Normabstand.
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Wie
zuvor beschrieben, sind die Pixel einander benachbart angeordnet
und in der Gestalt der substantiell verlängerten Form in vorbestimmter Richtung,
ein sich überlappendes
Mehrfarbbild ohne die Bildqualitätsverschlechterung,
wie die unregelmäßige Farbe,
den unregelmäßigen Abstand,
und die unerwünschten
ungleichförmigen
Zeilen lassen sich stabil erzeugen.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann ein Farbbilderzeugungsgerät in einem
Laserstrahldrucker vorgesehen sein.
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Die
Struktur dieses Ausführungsbeispiels
ist nachstehend beschrieben.
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29 ist
ein Blockdiagramm, das das zweite Ausführungsbeispiel des Farbbilderzeugungsgerätes nach
der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezug auf 29 bedeutet
Bezugszeichen 401 einen D/A-Umsetzer, der das digitale
Farbbildsignal in ein Analogsignal umsetzt. Bezugszeichen 402 bedeutet
einen Impulsmustergenerator, der ein Impulsmuster zur Verwendung
bei der Impulsmodulation des analogen Farbbildsignals verwendet
wird. Bezugszeichen 408 bedeutet einen Vergleicher, der
die Impulsbreitenmodulation ausführt,
indem er einen Vergleich anstellt zwischen dem analogen Farbbildsignal,
das der D/A-Umsetzer 401 gesendet hat, und dem Impulsmuster,
das der Impulsmustergenerator 402 gesendet hat. Bezugszeichen 409 bedeutet
einen Verstärker,
der ein PWM-Signal aus dem Vergleicher 408 verstärkt.
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Bezugszeichen 406 bedeutet
ein Schieberegister, das das Impulsmuster verzögert, das der Impulsmustergenerator 402 liefert.
Bezugszeichen 407 bedeutet einen Wähler, der ein Verzögerungsmuster auswählt, das
das Schieberegister 406 gemäß dem Muster erzeugt hat, das
von einem Phasenänderungs-Mengenmustergenerator 404 gesendet
wurde, der später
zu beschreiben ist.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist die Mengeneinheit der Verzögerung
eingerichtet, um 1/4 Pixel zu verzögern, wenn die Bezugseinheit
vom PWM so eingerichtet ist, daß eine
Einheit aus zwei Pixeln zusammengesetzt ist. Folglich werden 8 Arten von
PWM-Mustern aufgrund der Verzögerung
des Schieberegisters 405 erzeugt. Der Wähler 7 ist eine Schaltung,
die folglich ein Verzögerungsmuster
aus den acht Arten der Verzögerungsmuster
auswählt, die
das Schieberegister 406 erzeugt hat, um so das ausgewählte abzugeben.
Das heißt,
der Wähler 407 verzögert um
DM Pixel für jede Zeile im Falle von Magenta
(M), verzögert
um DY Pixel für jede Zeile im Falle von gelb
(Y), verzögert
um DC Pixel für jede Zeile im Falle von Cyan
(C), und verzögert
um DBk Pixel für jede Zeile im Falle von schwarz
(Bk).
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Bezugszeichen 405 stellt
einen Zähler
dar, der ein Horizontalsynchronsignal zählt. Der Zähler 405 ist eine
Schaltung, die wiederholt die Horizontalsignale aus "1" bis "8" so
auswählt,
daß dasselbe hochgezählt wird
bis "8", um erneut mit "1" zu starten. Bezugszeichen 404 stellt
einen Phasenänderungsmengenmustergenerator
dar, der beispielsweise über
einen RAM verfügt,
der Muster für
entsprechende Farben speichert. Der Phasenänderungsmengenmustergenerator 404 sendet
das Zählergebnis
und das Muster, das erzeugt ist entsprechend einem Steuersignal,
das die CPU 403 gesendet hat, die später zu beschreiben ist, an
den Wähler 407.
Bezugszeichen 403 bedeutet die CPU, die das Mustersignal
für entsprechende
Farben an den Impulsmustergenerator 402 sendet, um so die
letztliche Ausgabe vom Wähler 407 zu
steuern. Des weiteren steuert die CPU 403 das Erzeugen
vom Mustersignal im Phasenänderungsmengenmustergenerator 404.
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Nachstehend
beschrieben ist die Arbeitsweise des zuvor beschriebenen Farbbilderzeugungsgerätes.
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Die
Farbkomponenten vom Mehrfarbbildsignal (vier Arten von Digitalsignalen
für M,
C, Y und Bk entsprechend diesem Ausführungsbeispiel) werden aufeinanderfolgend
umgesetzt in ein Analogsignal von einem D/A-Umsetzer 401.
Andererseits wird ein Bezugssignal b (entsprechend diesem Ausführungsbeispiel
eine Dreieckswelle) für
jede Farbkomponente bestimmt und unter Steuerung der CPU 403 verarbeitet
unter Verwendung eines vom Hochgeschwindigkeitstakt geteilten Takts
von einem Impulsmustergenerator 402. Das Bezugssignal b
wird dann an das Schieberegister 406 geliefert, um dort
verzögert
zu werden.
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Das
Bezugssignal b wird verzögert
vom Schieberegister 406 gemäß den acht Mustern, und zwar
bevor der Wähler 407 eines
der zuvor verzögerten
Bezugssignale auswählt,
um so als Bezugssignal c gesendet zu werden.
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Das
Bezugssignal c wird mit einem Analogsignal vom Computer 408 verglichen,
so daß ein PWM-Signal
d erzeugt wird. Der Verstärker 409 verstärkt das
PWM-Signal d, damit dieses als verarbeitetes Signal b gesendet werden
kann. Entsprechend dem solchermaßen gesendeten Signal B wird
ein Laserhalbleiter (nicht dargestellt) in Betrieb genommen, so
daß ein
Bild nach dem elektronischen Fotografierverfahren erzeugt wird.
Die zuvor beschriebene Operation erfolgt für jede der Farbkomponenten,
so daß sich
die Farben überlappen.
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Die 30A bis 30D sind
Wellenformdarstellungen, die Beispiele vom Bezugssignal veranschaulichen
(Dreieckswellen) für
M, C, Y und Bk. Das Dreieckssignal zur Verwendung zur Zeit des Erzeugens
eines Bildes von Magenta (M) hat, wie in 30A gezeigt,
eine Bezugsperiode (zwei Pixel), die als Bezug dient. Somit wird
ein Verzögerungsumfang
DM = gradentsprechend 0 Pixel der ersten
Zeile erzeugt mit einem Verzögerungsumfang
DM = gradentsprechend 2/4 Pixeln für die zweite
Zeile bei einem Verzögerungsumfang
DM = gradentsprechend 4/4 Pixel für die dritte
Zeile und einem Verzögerungsumfang
DM = gradentsprechend 6/4 Pixel für die vierte Zeile (der Verzögerungsumfang
DM für
die fünfte Zeile
verwendet den wiederholten Verzögerungsumfang
für die
erste bis vierte Zeile). Die Positionen vom aufzuzeichnenden Punkt
als Reaktion auf das Bezugspotential sind mit dem Symbol "0" in 31A versehen.
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Das
Dreieckssignal zur Verwendung der Erzeugungszeit von Zyan (C) zur
Erzeugung eines Zyanbildes hat eine Bezugsperiode (2 Pixel), so
daß der Verzögerungsumfang
DC für
jede der ersten bis vierten Zeile eingerichtet ist auf 0, 6/4, 4/4
und 2/4.
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Das
Dreieckssignal zur Verwendung der Erzeugungszeit vom Gelbbild hat
eine Periode (drei Pixel), die das 1,5fache der Bezugsperiode ist.
Der Verzögerungsumfang
Dy ist eingereichtet auf "0" bei allen Zeilen.
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Das
Dreieckssignal zur Verwendung zur Erzeugungszeit des Schwarzbildes
hat eine Bezugsdauer von 2 Pixeln. Der Verzugsumfang DBK ist
auf "0" eingerichtet für die ungradzahligen
Zeilen und auf 6/4 für
die gradzahligen Zeilen.
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Die
Positionen der Pixel für
Zyan, gelb und schwarz, die aufzuzeichnen sind, sind in den 31B bis 31D dargestellt.
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Die 32A bis 32C stellen
lediglich die Überlappungspunkte
dar, wenn sich zwei unterschiedliche Punkte überlappen. Wenn Bilder von
M, C, Y und Bk in der zuvor beschriebenen Weise erzeugt werden, überlappen
sich die Überlappungspunkte
bei den Aufzeichnungsstellen, wenn M und C sich in der in 32A gezeigten Weise überlappen. Die drei benachbarten Überlappungspunkte
befinden sich an Scheitelpunkten eines substantiell äquilateralen
Dreiecks. Die Überlappungspunkte,
wenn sich C und Y überlappen
oder wenn sich Y und M überlappen,
sind in 32C gezeigt, befindet sich an
solcher Stelle, daß die
drei sich überlappenden
Punkte an den Scheitelpunkten des substantiell äquilateralen Dreiecks liegen.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
wie es zuvor beschrieben ist, werden die sich überlappenden Punkte oder die
sich nicht überlappenden
Punkte in kurzer Zeit erzeugt. Die langperiodische unregelmäßige Farbe
aufgrund der Unregelmäßigkeitsdrehung
des Polygonspiegels kann folglich vermieden werden. Selbst wenn
die Farbabweichung (Fotolackabweichung) stattfindet, kann im Ergebnis
die Farbtonänderung
vermieden werden.
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Der
signifikante Effekt kann insbesondere erzielt werden, wenn die Vielzahl
benachbarter Pixel sich zur Bildung eines regelmäßigen Polygons positioniert
sind, wenn sich die Farbpunkte zur Bilderzeugung überlappen.
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Diese
Anordnung kann auch so verwendet werden, daß die Positionen der Punkte
M, C, Y und Bk in der in den 33A bis 33D gezeigten Weise angeordnet sind. Als Gerät zur Bilderzeugung
auf diese zuvor beschriebene Weise kann das Gerät gemäß 29 entsprechend
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
unverändert
verwendet werden. In diesem Falle müssen die Inhalte des Phasenänderungsumfangsmustergenerators 404 neu
geladen werden.
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In
diesem Falle überlappen
sich die Punkte, wenn M und C, M und Y und C und Y in sich überlappender
Form an den Scheitelpunkten eines Quadrats positioniert sind, wie
es die 34A bis 34C zeigen.
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Abwandlung
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Eine
zweite Abwandlung ist so eingerichtet, daß unterschiedliche Farbkomponenten
die in den 35A und 35C gezeigte
Anordnung haben. Wenn M, C und Y wie in den 35A bis 35C gezeigt angeordnet sind, werden die Überlappungspunkte
von M, C, M und Y und C und Y in den 36A bis 36C dargestellt. Wenn M und C sich überlappen,
oder im Falle, wenn sich C und Y überlappen, sind die Überlappungspunkte
an Scheitelpunkten eines substantiell äquilateralen Dreiecks angeordnet.
Wenn M und Y sich überlappen,
befinden sich die Überlappungspunkte
an den Scheitelpunkten eines Quadrats.
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Entsprechend
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
und deren Abwandlung wird ein Vollfarbbild erzeugt. Jedoch kann
die vorliegende Erfindung bei einem Fall angewandt werden, bei dem das
Bild in zwei Farben, beispielsweise in Schwarz und Rot erzeugt wird.
In diesem Fall kann das Bild mit einer Zeit erzeugt werden, und
die Phase der Punkte der optionalen Zweifarbkomponenten unter all
den Farben, die aufzuzeichnen sind, entsprechend den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen.
Jedoch kann die Struktur verwendet werden, bei der die Periode und
Phase der Pixel, die aufzuzeichnen sind, in der in den 37A, 37B, 39A und 39B dargestellten
Weise aufgezeichnet werden. Die Überlappungspunkte
in diesem Fall sind in den 38 und 40 gezeigt.
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Wie
zuvor beschrieben, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel
das Bild wiederholt in einer Mehrzahl von Phasen für jede der
Zeilen und für
jede der Farbkomponenten erzeugt. Die Periode von Punkten für die zugehörigen Farben
werden weiterhin bestimmt, um so periodisch die Überlappungspunkte wenigstens
einer Zeile zu positionieren. Die Überlappungspunkte werden periodisch
positioniert in Längs-
und Querrichtung. Das heißt,
die Punkte, auf denen eine Vielzahl von Farben sich überlappen, und
die Pixel, auf denen keine Pixelüberlappung
vorhanden ist, werden periodisch erzeugt. Wenn eine Lageabweichung
für eine
Farbe erfolgt, werden folglich der Überlappungspunkt und der Nichtüberlappungspunkt
voneinander abweichen, wodurch eine Farbtonänderung verursacht und erzeugt
wird. Da die Überlappungspunkte
und die Nichtüberlappungspunkte
in einer kurzen Periode erzeugt werden, kann die lange Periode unregelmäßiger Farbe
vermieden werden.
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Nach
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird ein Modulationsverfahren, wie PWM, angewandt. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die
vorliegende Erfindung in einem LBP-Drucker oder in einem LED-Drucker
angewandt werden, wobei Helligkeitsmodulation angewandt wird.
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Eine
signifikante Wirkung läßt sich
für den Fall
erzielen, bei dem die vorliegende Erfindung in einem Drucker angewandt
wird, der das Bezugssignal verwendet und der eine unregelmäßige Abtastung
in Hauptabtastrichtung erzeugt, wie ein LBP-Drucker, ein thermischer
Drucker, ein LED-Drucker und ein Tintenstrahldrucker.
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Wie
zuvor gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben, wird die Kombination der Periode des Bezugssignals
und der Verzögerungsumfang des
Bezugssignals für
jede Zeile bei jeder der Farben geändert, um so die Vielzahl benachbarter
Punkte und Überlappungspunkte
an aufzuzeichnenden Stellen zu plazieren, und die Scheitelpunkte
eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons
für wenigstens zwei
Farbkomponenten. Die unregelmäßige Farbe und
die Farbabweichung kann folglich vermieden werden, und die Farbtonänderung
für jeden
Druck wird ebenfalls vermieden. Im Ergebnis wird immer ein stabiles
Bild erzeugt.
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Obwohl
die Erfindung in ihrer bevorzugten Form mit einem gewissen Grad
an Eigentümlichkeit beschrieben
worden ist, versteht es sich, daß die vorliegende Darlegung
der bevorzugten Form in Einzelheiten des Aufbaus geändert werden
kann, und auf die Kombination und Anordnung von Teilen kann zurückgegriffen
werden, ohne vom Umfang der nachstehend beanspruchten Erfindung
abzuweichen.