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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein Anpassungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
17 und ein Speichermedium, zum Beispiel ein Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen
von Farbbildern, bei welchem Farbverschiebungen korrigiert werden
können,
ein Steuerverfahren und ein Speichermedium für diesen Zweck.
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STAND DER TECHNIK
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Geräte zum Erzeugen
von Farbbildern nach einem elektrophotographischen Verfahren oder
einem Tintenstrahlverfahren sind hinlänglich bekannt, wobei Farbverschiebung
ein Faktor ist, welcher die Qualität des mit einem solchen Gerätes erzeugten Bildes
verschlechtert. Ein Vollfarbenbild wird normalerweise durch Überlagern
von Bildern aus drei oder vier Farben erzeugt, wobei die Lagen der
einzelnen Farbbilder auf dem Aufzeichnungsblatt einander genau angepaßt werden
müssen.
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Bei
einem Bilderzeugungsgerät,
welches nach einem elektrophotographischen Verfahren Bilder erzeugt,
sind die Einheiten zum Erzeugen von Bildern unterschiedlicher Farbe
in Transportrichtung des Aufzeichnungsblattes hintereinander angeordnet,
um Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen zu erreichen. Bei einem so konfigurierten
gerät resultiert
ein Fehler im Abstand zwischen den Bilderzeugungseinheiten zwangsläufig zu
einer Farbverschiebung. Um eine solche Farbverschiebung zu verhindern,
werden die Belichtungstakte der zur Erzeugung latenter Bilder verwendeten
Belichtungsvorrichtungen korrigiert. Wenn zum Beispiel eine Reihe
von LED als Belichtungsvorrichtung verwendet wird, erfolgt die Farbverschiebungskorrektur
in Abtastnebenrichtung durch den Lichtemissionstakt und in Abtasthauptrichtung durch
Verschieben der pro Pixeleinheit zu verwendenden LED.
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Wenn
das Belichten durch Laserstrahlabtasten erfolgt, wird die Farbkorrektur
in Abhängigkeit
von der Konfiguration des verwendeten Polygonspiegels durchgeführt. Im
Falle der Verwendung eines Polygonspiegels für jede Farbkomponente wird
die Farbverschiebungskorrektur in Abtastnebenrichtung durch Steuerung
des Lichtemissionstaktes jedes Laserstrahls entsprechend jeder Farbe
und dem Phasenwinkel des Polygonspiegels und in Abtasthauptrichtung
durch Steuerung des Zeitpunktes für den Beginn der Erzeugung
eines latenten Bildes nach Erfassen des Laserstrahls durchgeführt. Wenn
aber für unterschiedliche
Farben ein gemeinsamer Polygonspiegel verwendet wird, wird die Korrektur
in Abtastnebenrichtung in der Einheit eines Pixels durch Steuerung
der Laserlichtemission und durch Veränderung der Fläche des
zur Erzeugung latenter Bilder verwendeten Polygonspiegels durchgeführt. Die
Korrektur in Abtasthauptrichtung erfolgt auf die gleiche Weise wie bei
der Verwendung mehrerer Polygonspiegel.
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Wenn
Bilder unterschiedlicher Farbe zueinander geneigt sind und die Farbverschiebung über den
gesamten Bildbereich auftritt, wird manchmal ein Mechanismus zum
Anpassen der Laserstrahlneigungen zueinander in bezug auf die photoempfindliche Trommel
verwendet.
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Es
werden aber auch Geräte
zum Erzeugen von Vollfarbenbildern nach dem Tintenstrahlverfahren
weltweit verwendet, bei welchen ein Bild in Form einer Zeile oder
eines Bandes mit einer vorbestimmten Breite während der Hin- und Herbewegung
der verwendeten Farbköpfe
in Abtasthauptrichtung erzeugt wird. Bei diesem Verfahren tritt
eine Farbverschiebung auf, wenn die Lage der in Abtastnebenrichtung
angeordneten Köpfe
und deren Abstand zueinander nicht korrekt sind. In diesem Fall
erfolgt die Farbverschiebungskorrektur in Abtasthauptrichtung durch
Steuern des Zeitpunktes für
den Beginn des Aufzeichnens mit jedem Kopf und in Abtastnebenrichtung
durch Verschieben der zum Aufzeichnen zu verwendenden Düsen in der
Einheit eines Pixels.
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Das
zuletzt erwähnte
Gerät zum
Erzeugen von Vollfarbenbildern ist mit einer Anpassungsvorrichtung
ausgerüstet,
welches eine Farbverschiebung zum Beispiel durch eine während des
Versandes des Gerätes
vom Hersteller zum Kunden eingetreten Veränderung an Teilen minimiert.
Es ist jedoch schwierig, den Farbverschiebungszustand zum Zeitpunkt
des Versandes des Gerätes
immer beizubehalten. Die Gründe
dafür sind
nachfolgend aufgelistet.
- (i) Temperaturabhängige Dimensionsänderungen;
- (ii) Montageplatzabhängige
Dimensionsänderungen;
- (iii) Zeitabhängige Änderungen;
- (iv) Art des Aufzeichnungspapiers und
- (v) Austausch von Teilen.
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Für die aus
den genannten Ursachen resultierenden Farbverschiebungen wurden
die nachfolgend beschriebenen Lösungen
vorgeschlagen.
- (1) Die Farbverschiebung im
Ausgangsbild wird von einer Bildleseeinheit gelesen und danach korrigiert.
Dafür ist
aber eine Bildleseeinheit erforderlich, so daß dieses Ver fahren sich für einen
Kopierer mit integrierter Leseeinheit, aber nicht für ein Einzelbilderzeugungsgerät ohne Bildleseeinheit eignet.
- (2) Die Farbverschiebung wird aus dem Ausgangsbild oder dem
latenten Bild im Bilderzeugungsgerät selbst geschätzt und
auf der Grundlage dieser Schätzung
korrigiert. Dieses Verfahren ist zwangsläufig mit höheren Kosten verbunden, da
zusätzlich
eine Einheit zum Bewerten des Schätzungsresultats und eine Einheit
zum Korrigieren der Farbverschiebung erforderlich sind.
- (3) Die Bedienperson des Gerätes
erkennt die Farbverschiebung im Ausgangsbild und gibt entsprechende
Daten in das Bilderzeugungsgerät ein,
um die Farbverschiebung zu minimieren. In diesem Fall sind zwar
keine höheren
Kosten zu verzeichnen, doch die Bedienperson muß in der Lage sein, auch eine
nur geringe Farbverschiebung zu erkennen und dafür entsprechende Korrekturdaten
einzugeben. Im allgemeinen ist eine Punkt- oder Linienverschiebung
von 0,2 mm oder mehr auf dem Aufzeichnungsblatt erkennbar und das
entspricht einer Verschiebung von etwa 5 Pixels bei einer Auflösung von
etwa 24 Punkten/mm (600 dpi).
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Eine
Generation Bilderzeugungsgeräte
und eine Generation Anpassungsverfahren sind aus dem Dokument EP-A-0
701 180 bekannt. Demgemäß wird die
Umfangsgeschwindigkeit eines Bilderzeugungselements geändert, um
die Bildbelichtungstakte einander anzupassen und die durch eine
positionelle Abweichung zwischen den mit einer Belichtungseinheit
und einer Bilderzeugungseinheit ausgerüsteten Bilderzeugungsvorrichtungen
verursachte Fehlregistratur zu verhindern. Der Bildbelichtungszeitpunkt
an jeder Belichtungsstelle wird aus einem in Abhängigkeit von den Abständen zwischen
den Belich tungsstellen ermittelten Wert im geometrischen Verhältnis vorgegeben.
Das auf einem Übertragungsblatt
erzeugte Registriermuster aus jeder Farbe wird visuell untersucht.
Einer Tafel mit den Formen von Registriermustern wird der spezifische
Wert für das
Einstellen des Bildbelichtungszeitpunktes entnommen. Das Anpassen
erfolgt nach Eingabe des spezifischen Wertes. Zwei gerade Linien
werden entweder rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der parallel
zueinander angeordneten Photoaufnahmetrommeln oder in entgegengesetzter
Richtung um einen bestimmten Winkel zueinander erzeugt. Die erzeugten
Linien werden in mehrere Abschnitte unterteilt und die Verschiebung
dieser Abschnitte in Bewegungsrichtung der Photoaufnahmetrommel
wird analysiert. Der Belichtungszeitpunkt wird so gesteuert, daß diese
beiden Linien sich überlagern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines weiterentwickelten
Bilderzeugungsgerätes
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Anpassungsverfahren zum Anpassen der Lagen
der einzelnen Farbbilder zueinander gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
17, welches das positionelle Anpassen der Bilder zueinander erleichtert
und mit hoher Genauigkeit gewährleistet.
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Diese
Aufgabe erfüllen
das Bilderzeugungsgerät
mit den im Anspruch 1 definierten Merkmalen und das Anpassungsverfahren
zum Anpassen der relativen Lagen der einzelnen Farbbilder zueinander mit
den im Anspruch 17 definierten Merkmalen. Eine Computersoftware,
welche auf einem computerlesbaren Speichermedium mit Programmcodeeinheiten gespeichert
ist und den Computer zur Durchführung des
Anpassungsverfahrens veranlaßt,
ist im Anspruch 33 definiert.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung und deren Merkmale sind aus der
folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
deutlicher zu erkennen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
schematisch ein Beispiel des Aufbaus des die vorliegende Erfindung
verkörpernden
Bilderzeugungsgerätes.
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2 zeigt
detailliert eine Bilderzeugungseinheit des in 1 dargestellten
Bilderzeugungsgerätes.
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3 zeigt
ein Beispiel des zum Korrigieren einer Farbverschiebung zu verwendenden
Korrekturmusters.
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4 zeigt
ein Beispiel des im Falle einer Farbverschiebung erzeugten Korrekturmusters.
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5 zeigt
vergrößert einen
Abschnitt des Korrekturmusters.
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6 zeigt
schematisch eine geneigte Linie im Korrekturmuster.
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7 zeigt
im Blockschaltbild ein Beispiel des Aufbaus der Steuereinheit des
in 1 dargestellten Bilderzeugungsgerätes.
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8 zeigt
im Flußplan
das Programm zur Durchführung
der Farbverschiebungskorrektur gemäß der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
schematisch ein Beispiel des Korrekturmusters bei einer zweiten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
das Verlängern
und das Verkürzen
eines Bildes.
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11 zeigt
die Farbverschiebung nach der Korrektur ohne Berücksichtigung der Bildverlängerung
und Bildverkürzung.
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12 zeigt
die Farbverschiebungskorrektur bei der zweiten Ausführungsform.
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13 zeigt
der Farbverschiebung nach der Korrektur bei der zweiten Ausführungsform.
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14 zeigt
schematisch den Aufbau eines in einem Bilderzeugungsgerät verwendeten
optischen Laserabtastsystems.
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15 zeigt
schematisch die Umgebung des in einem Bilderzeugungsgerät verwendeten
Aufzeichnungskopfes.
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16 zeigt
ein in einem Bilderzeugungsgerät
mit Aufzeichnungskopf zu verwendenden Korrekturmuster.
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Die 17 und 18 zeigen
weitere Beispiele des Korrekturmusters.
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19 zeigt
ein Beispiel des zur Korrektur einer Farbverschiebung in Abtasthauptrichtung
verwendeten Musters.
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20 zeigt
schematisch die Seitenansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen das Bilderzeugungsgerät, das Anpassungsverfahren
und das Speichermedium gemäß der vorliegenden
Erfindung anhand von Ausführungsformen
detailliert beschrieben.
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[Konfiguration]
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Mit
dem in 1 dargestellten Gerät werden Vollfarbenbilder durch Überlagern
von Toner in den vier Farben Magenta, Zyan, Gelb und Schwarz erzeugt.
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Von
den Bilderzeugungseinheiten (Bilderzeugungsvorrichtungen) 10Y, 10M, 10C und 10K werden
Farbbilder in Gelb, Magenta, Zyan bzw. Schwarz erzeugt. Ein Übertragungsband
(Aufzeichnungsmaterialträgerelement) 8 transportiert
das Aufzeichnungsblatt (Aufzeichnungsmaterial) und überträgt die Farbbilder
auf dieses.
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Eine
Zuführwalze 2 entnimmt
einer Kassette 1 ein Aufzeichnungsblatt nach dem anderen
und schiebt diese zu Transportwalzen 4, welche diese wiederum
zu Registrierwalzen 7 zum Korrigieren eines Schrägeinzugs
transportieren. Von den Registrierwalzen 7 werden die Aufzeichnungsblätter in
einem bestimmten Takt eins nach dem anderen auf das Übertragungsband 8 geschoben.
Das aus einem isolierendem Kunstharzmaterial hergestellte Übertragungsband 8 wird
von einer Ladeeinheit 12 elektrisch geladen und zieht das
auf dieses geschobene Aufzeichnungsblatt an.
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Während des
Zuführens
des Blattes werden auf den photoempfindlichen Trommeln 13Y, 13M, 13C und 13K latente
Bilder auf der Grundlage der von einem Gerät in Form eines Computers (nicht
dargestellt) gesendeten Informationen erzeugt und diese mit Toner
der entsprechenden Farbe zu Tonerbildern entwickelt.
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Das
von den Registrierwalzen 7 synchron zur Bilderzeugung transportierte
Aufzeichnungsblatt wird vom Übertragungsband 8 elektrostatisch
angezogen und weitertransportiert, wobei von den Übertragungsladeeinheiten 11Y, 11M, 11C, 11K die
auf den Bilderzeugungsvorrichtungen 10Y, 10M, 10C und 10K er zeugten
Farbbilder auf das Aufzeichnungsblatt übertragen werden.
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Wie
aus 2 hervor geht, sind um die photoempfindliche Trommel 13 jeder
Bilderzeugungsvorrichtung eine Ladeeinheit 14, eine Gruppe
LED 15 zum Belichten, eine Entwickeleinheit 16 und
eine Reinigungseinheit 17 angeordnet. Auf der photoempfindlichen
Trommel 13 werden auf elektrophotographischem Weg Tonerbilder
erzeugt.
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Das
Aufzeichnungsblatt mit den darauf übertragenen vier Farbtonerbildern
wird durch eine Entladungstrenneinheit 21 vom Übertragungsband 8 gelöst und paarig
angeordneten Fixierwalzen 18, 19 zugeführt, um
die Tonerbilder thermisch zu schmelzen und auf diesem zu fixieren.
Damit ist das Übertragen eines
Vollfarbenbildes auf das Aufzeichnungsblatt abgeschlossen. Das Aufzeichnungsblatt
mit dem darauf übertragenen
Vollfarbenbild wird auf einen außen am Bilderzeugungsgerät angeordneten
Trog 20 geschoben.
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Die
LED-Gruppe 15 ist in Abtasthauptrichtung mit Lichtemissionselementen
bei einer Auflösung
von 24 Punkten/mm (600 dpi) bestückt.
Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die Auflösung in Abtasthauptrichtung
24 Punkte/mm (600 dpi) und in Abtastnebenrichtung 48 Punkte/mm (1200
dpi), der Abstand zwischen benachbarten photoempfindlichen Trommeln
100 mm (Einstellwert) und die Transportgeschwindigkeit (Behandlungsgeschwindigkeit)
des Aufzeichnungsblattes 100 mm/s.
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[Steuereinheit]
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7 zeigt
im Blockschaltbild ein Beispiel der Konfiguration der Steuereinheit,
in welcher eine Schnittstelle 101 die das zu druckende
Bild repräsentierenden
Bilddaten von einem Personalcomputer oder einer anderen Vorrichtung
emp fängt.
Die von der Schnittstelle 101 empfangenen Bilddaten werden in
einer Bildverarbeitungseinheit 102 einem zum Bilderzeugungsgerät passenden
Bilderzeugungsprozeß,
wie zum Beispiel einer Leuchtdichteumwandlung, einem Maskierungs-/Unterfarbenentfernungsverfahren,
einer Gammakorrektur usw. unterzogen und dann zu einer Geräteeinheit 103 gesendet,
um auf dem Aufzeichnungsblatt ein Vollfarbenbild zu erzeugen.
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Die
Funktion der Schnittstelle 101 und der in dieser ablaufende
Vorgang, die Bildverarbeitungseinheit 102 und die Geräteeinheit 103 werden
auf der Grundlage eines Steuerprogramm, von Steuerbedingungen, eines
Verarbeitungsprogramms und von Verarbeitungsbedingungen, welche
in einem ROM 105 als Speichermedium gespeichert sind, über einen
Bus 104 von einer CPU 107 gesteuert. Ein RAM 106 dient
als Arbeitsspeicher für
die CPU 107, wobei ein Teil des RAM als Schlafspeicher
mit einer Batterie konstruiert ist, um einen Teil der Betriebsbedingungen
und der Bilderzeugungsbedingungen des Bilderzeugungsgerätes zu speichern.
Eine Bedieneinheit 108 mit mehreren Zifferntasten, Berührungstasten und
mit einem Display in Form einer LCD dient dazu, den Betriebsstatus
und die Betriebsbedingungen des Bilderzeugungsgerätes anzuzeigen,
und ermöglicht der
Bedienperson das Eingeben und Instruktionen und Daten. Die CPU 107 steuert
die Funktion des Bilderzeugungsgerätes und den Ablauf in diesem
auf der Grundlage der über
die Bedieneinheit eingegebenen Instruktionen und Daten.
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[Farbverschiebungskorrektur]
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Nachfolgend
wird die in Abtastnebenrichtung durchgeführte Farbverschiebungskorrektur
beschrieben.
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Bei
einem Abstand P zwischen benachbarten photoempfindlichen Trommeln
und einer Verarbeitungsgeschwindigkeit V kann das Belichten durch die
LED-Gruppe 15 entsprechend den Bildkomponenten Y, M, C
und K theoretisch mit einer Verzögerungszeit
von P/V gestartet werden. In der Praxis muß der Startzeitpunkt des Belichtens
jedoch korrigiert werden, weil verschiedene Fehler wie eine Abweichung
im Abstand P zwischen benachbarten photoempfindlichen Trommeln vom
Einstellwert, eine Abweichung in der positionellen Beziehung zwischen der
photoempfindlichen Trommel 13 und der LED-Gruppe 15 jeder
Bilderzeugungsstation in Abtastnebenrichtung, eine Neigung der optischen
Achse der LED-Gruppe 15 zur Vertikalen usw. eine Farbverschiebung
in Abtastnebenrichtung verursachen.
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Die
Farbverschiebung in Abtastnebenrichtung kann durch Anpassen des
Startzeitpunktes der Lichtemission durch die LED-Gruppe 15 der jeweiligen Farbe
an eine Bezugsfarbe (zum Beispiel Gelb) korrigiert werden. So lange
die Abweichung im Abstand P vom Einstellwert, die Abweichung in
der positionellen Beziehung zwischen der photoempfindlichen Trommel 13 und
der LED-Gruppe 15, die Neigung der optischen Achse der
LED-Gruppe zur Vertikalen usw. beibehalten werden, bleibt der Farbverschiebungsmodus
unverändert.
Da durch Veränderung
der eingangs beschriebenen Parameter wie Temperatur usw. das Bilderzeugungsgerät sich verzieht
und dadurch die genannten Abweichungen eintreten, ist im Laufe der
Verwendung des Gerätes
eine Schwankung im Farbverschiebungszustand zu verzeichnen.
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Nachfolgend
wird zum besseren verstehen nur die Verschiebung zwischen dem Y-Bild
und dem K-Bild beschrieben. Es wird angenommen, daß bei Versand
des Bilderzeugungsgerätes
die Verschiebung zwischen dem Y-Bild und dem K-Bild Null ist und
in Transportrichtung des Aufzeichnungsblattes das K-Bild um 50 μm nach hinten
verschoben ist. In diesem Fall wird von der CPU 107 als
Anpassungsvorrichtung die Korrektur nach dem in 8 dargestellten
Programm durchgeführt.
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Zur
Durchführung
der Korrektur wird von der Bedienperson der Farbverschiebungs-Korrekturmodus
auf der Bedieneinheit ausgewählt
und anschließend
das in 3 dargestellte, vorher im ROM 105 gespeicherte
Korrekturmuster auf einem Aufzeichnungsblatt gedruckt (Schritt S1).
Wie aus 3 hervor geht, werden in Abtasthauptrichtung
eine Y-Linie aus der ersten Farbe als Bezugslinie in Sektionen und
eine unter einem kleinen Winkel zur Y-Linie verlaufende K-Linie
als Linie aus der zweiten Farbe gedruckt. Genauer ausgedrückt, die
Y-Linie hat in Abtasthauptrichtung eine Länge von 280 mm, während die
K-Linie in Abtastnebenrichtung um insgesamt 1 mm zur Y-Linie geneigt ist,
gekennzeichnet durch die Bezugszeichen a und b. Wenn die Farbverschiebung dem
Wert Null angepaßt
ist, betragen die Abstände a,
b des in 3 dargestellten Korrekturdruckmusters
jeweils 0,5 mm und die Mitte der Y-Linie stimmt mit der Mitte der
K-Linie überein.
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Wenn
in Transportrichtung des Aufzeichnungsblattes das K-Bild um 50 μm zum Y-Bild
nach hinten verschoben ist, nimmt das ausgegebene Korrekturmuster
die in 4 dargestellte Form an, bei welchem in bezug auf
die Transportrichtung des Aufzeichnungsblattes der Schnittpunkt
beider Linien um 14 mm nach rechts verschoben ist. Die Bedienperson erfaßt aus dem
ausgegebenen Korrekturmuster visuell diesen Schnittpunkt.
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5 zeigt
vergrößert die
nähere
Umgebung des Schnittpunktes im Korrekturmuster, wobei die Y-Linie
als Linie aus der Bezugsfarbe als Skalenlinie mit einer bestimmten
Teilung dargestellt ist, das Bezugszeichen 0 deren Mitte kennzeichnet
und in Transportrichtung des Aufzeichnungsblattes gesehen die Pluswerte
links, die Minuswerte rechts von 0 liegen.
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Die
Bedienperson liest die dem Schnittpunkt am nächsten gelegenen Werte und
gibt diese auf der Bedieneinheit 108 ein (Schritt S2).
Die Skalenteilung beträgt
zum Beispiel 2 mm.
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Wenn
die Bedienperson ermittelt, daß der Schnittpunkt
bei „–5" liegt, d.h. um 10
mm (korrekter 14 mm) von der Mitte nach rechts verschoben ist, wird
von dieser die Zahl „–5" ins Bilderzeugungsgerät eingegeben.
Auf den Ablesefehler der Bedienperson wird später näher eingegangen. Auf der Grundlage des
die Verschiebung repräsentierenden
eingegebenen negatives Wertes d kann festgestellt werden, daß in Transportrichtung
des Aufzeichnungsblattes das K-Bild in bezug auf das Y-Bild nach hinten
verschoben ist, so daß zu
Verringerung der Farbverschiebung der Belichtungsstart für das Y-Bild
um die Zeit Td zum Belichtungsstart für das K-Bild verzögert werden
muß. Die
Verlängerung
oder Verkürzung
der Zeit Td wird aus der Beziehung T = d·U/(L·S)berechnet
(Schritt S3), wobei
- U
- die Skalenteilung
(mm)
- L
- die Länge einer
Y-Linie-Sektion (mm)
- S
- die Verarbeitungsgeschwindigkeit
(mm/s)
bedeutet.
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Da
bei dieser Ausführungsform
U = 2 mm, L = 280 mm und S = 100 mm/s beträgt, ergibt sich bei d = –5 aus der
genannten Gleichung für
t der Wert –5 × 2/280 × 100) ≈ –0,357 ms.
Wenn vor der Korrektur der Unterschied zwischen dem Belichtungsstart
für das
Y-Bild und dem Belichtungsstart für das K-Bild Td1 (ms) beträgt, wird
der neue Wert Tdd = Td1 – 0,357
ms und in dieser Größe im Schlafspeicherabschnitt
des RAM 106 gespeichert (Schritt S4). Auf der Grundlage
des neuen Wertes Td steuert die CPU 104 den Belichtungsstartzeitpunkt,
so daß die
Farbverschiebung zwischen dem Y-Bild und dem K-Bild von 50 μm auf 50 – 35,7 =
14,3 μm
korrigiert wird.
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Die
Bedienperson sollte den Schnittpunkt möglichst genau erkennen, doch
die Auflösung
wird von der Teilung der Elemente der LED-Gruppe 15 und
der Beleuchtungssteuerung dafür
bestimmt. Da bei dieser Ausführungsform
die Lichtemissionselemente in einer Teilung von 24 Punkten/mm (600
dpi) angeordnet sind und die Auflösung in Abtastnebenrichtung
48 Punkte/mm (1200 dpi) beträgt,
ist die Linie des Korrekturmusters aus mehreren kurzen Sektionen
zusammengesetzt, wie aus 6 hervor geht. Die K-Linie,
welche als geneigte durchgehende Linie erscheint, ist tatsächlich eine
aus mehreren kurzen, parallel zur Y-Linie sich erstreckenden Sektionen
mit einer Länge
von 6 mm zusammengesetzt und wird in einer Teilung von 21 μm entsprechend
48/mm (1200 dpi) gedruckt. Demzufolge bedeutet ein Fehler von ±6 mm beim
Ablesen des Schnittpunktes der aus 6 mm langen Sektionen zusammengesetzten
Linie eine Farbverschiebung von ±21 μm. Wie bereits erwähnt, beträgt die Grenze
des visuellen Erkennens einer Farbverschiebung etwa 200 μm. Bei einer
Farbverschiebung von 50 μm
ist es schwierig, sowohl die Verschiebung als auch die Verschiebungsrichtung
zu identifizieren, so daß das
nach dem beschriebenen Verfahren die Farbverschiebung mit hoher
Genauigkeit korrigiert werden kann.
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Bisher
ist die Korrektur der Farbverschiebung zwischen dem Y-Bild und dem
K-Bild mit einem einzigen Korrekturmuster beschrieben worden, doch es
besteht auch die Möglichkeit,
die Farbverschiebung zwischen einem Y-Bild und einem M-Bild oder einem
Y-Bild und einem C-Bild auf gleiche Weise zu korrigieren. Es besteht
auch die Möglichkeit,
drei Sätze
Korrekturmuster auf einem Aufzeichnungsblatt zu drucken, um die
Farbverschiebung zwischen vier Farben zu korrigieren. In einem solchen
Fall wird das in 17 dargestellte Korrekturmuster
verwendet. Wenn das Bild mit vier Farben erzeugt wird, müssen die
Druckpositionen für
die drei Farben der Bezugsfarbe angepaßt werden, wozu in jedem der
drei Sätze Korrekturmuster
das Drucken einer Linie aus der Bezugsfarbe erforderlich ist. Als
Bezugsfarbe kann jede Farbe gewählt
werden, doch unter Beachtung der besseren Erkennbarkeit wird Schwarz
als Bezugsfarbe bevorzugt, wie aus 17 hervor
geht.
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Wenn
ein Farbbild aus den drei Farben Y, M und C erzeugt wird, kann die
Farbverschiebung zwischen den drei Farben durch Drucken nur eines
Satzes Korrekturmuster korrigiert werden, wobei aber die Linien
aus den beiden Farben die Linie aus der Bezugsfarbe unter unterschiedlichen
Winkeln schneiden.
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Ein
solches Korrekturmuster ist in 18 dargestellt,
wobei die C-Linie als Linie aus der Bezugsfarbe gewählt wurde,
die beiden anderen Linien für
die Farben Y und M gelten.
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Ein
solcher Korrekturmustersatz ermöglicht die
Identifizierung des Schnittpunktes zwischen der Y-Linie und der
C-Linie und jenes
zwischen der M-Linie und der C-Linie.
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Wenn
die Y-Linie die K-Linie rechtwinklig schneidet, ist aus der Information über den
Schnittpunkt beider Linien die Größe der Farbverschiebung nicht
zu erkennen. Aus diesem Grund sollte der Winkel θ (3) nicht
90° betragen.
Um bei einer Änderung
der Lage des Schnittpunktes der K-Linie und der M-Linie die Größe der Farbverschiebung
sicher zu erkennen, sollte der Winkel θ zwischen den beiden Linien
45° nicht überschreiten.
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Die
Farbverschiebungskorrektur kann nicht nur in Abtastnebenrichtung,
sondern durch Drehen des zu druckenden Korrekturmusters um 90° auch in Abtasthauptrichtung
durchgeführt
werden. Da bei der vorliegenden Erfindung die Druckpositionen in
Abtasthauptrichtung nur durch die Teilung der zur Bilderzeugung
verwendeten Lichtemissionselementen zueinander angepaßt werden
können,
ist die Korrekturgenauigkeit auf die Hälfte der Auflösung von
29 Punkten/mm (600 dpi), d.h. auf ±21 μm beschränkt. 19 zeigt
ein Beispiel des zum positionellen Anpassen in Abtasthauptrichtung
zu verwendenden Korrekturmusters.
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[Zweite Ausführungsform]
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Nachfolgend
werden ein Bilderzeugungsgerät
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und das angewendete Korrekturverfahren
beschrieben. Auf Komponenten dieser Ausführungsform, welche denen der
ersten Ausführungsform
gleichen und mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind,
wird nicht mehr eingegangen.
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Bei
der ersten Ausführungsform
wird die Farbverschiebung an einem Punkt im Bild durchgeführt, doch
es besteht auch die Möglichkeit
einer besseren Korrektur, wenn im Korrekturmuster mehrere Schnittpunkte
vorhanden sind und diese zum Korrigieren verwendet werden.
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9 zeigt
ein solches Korrekturmuster mit mehreren Schnittpunkten, welches
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die in 9 zu
erkennende gestrichelte Kettenlinie als Verbindungslinie zwischen
den Schnittpunkten ist eine in Wirklichkeit nicht gedruckte imaginäre Linie.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird angenommen, daß die
Umfangslänge
der Antriebswalze für
das Übertragungsband 8 korrekt
ist und die Abstände
zwischen den photoempfindlichen Trommeln gleich sind, so daß keine
Farbverschiebung zwischen den einzelnen Farbbildern auftritt, obwohl die
Transportgeschwindigkeit des Übertragungsbandes 8 durch
Exzentrizität
der Antriebswalze variieren kann.
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Bei
dem in 9 dargestellten Korrekturmuster beträgt die Teilung
der Bezugslinien π × D/4 mit
D als Durchmesser der photoempfindlichen Trommel 13. Bei
einem Durchmesser D von 30 mm beträgt die Teilung der Linien etwa
23,56 mm und es werden insgesamt acht Linien gezogen. Das Messen der
Farbverschiebung mit diesem Korrekturmuster erfolgt über zwei
Umfangslängen
jeder photoempfindlichen Trommel 13 und es zeigt die Farbverschiebungen
in Stadien, welche von einer bestimmten Winkelstellung aus nacheinander
um 90° versetzt sind.
Demzufolge repräsentiert
eine über
zwei Umdrehungen der photoempfindlichen Trommel 13 berechnete
durchschnittliche Farbverschiebung die gemessenen Farbverschiebungen
und diese ist unabhängig
von der Stellung der photoempfindlichen Trommel 13 bei
Beginn der Korrekturmustererzeugung. Der Durchschnittswert sollte
aber mindestens über
eine gesamte Umdrehung der photoempfindlichen Trommel 13 ermittelt
werden.
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Die
Bedienperson gibt auf gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform
die auf dem Korrekturmuster vorhandenen acht Schnittpunkte ein.
Die CPU 107 berechnet aus den eingegebenen Schnittpunkten
die Farbverschiebungen und bestimmt den neuen Belichtungszeitpunkt
Td auf der Grundlage eines gebildeten Durchschnittswertes der Farbverschiebungen.
Die Bedienperson kann aber auch einen aus den acht Schnittpunkten
gebildeten Durchschnittswert eingeben.
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Dieses
die Drehung der photoempfindlichen Trommel 13 einbeziehende
Korrekturverfahren bietet die nachfolgend beschriebenen Vorteile.
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Wenn
die Drehzahl der photoempfindlichen Trommel 13 leicht schwankt
(ungleichmäßiges Drehen),
ist auch in jedem Farbbild eine bestimmte Verschiebung (lokales
Verlängern
oder Verkürzen
des Farbbildes) zu verzeichnen. Wenn die Farbverschiebung an einer
Stelle auf der lichtempfindlichen Trommel 13 oder an mehreren
nicht gleichmäßig auf
dieser verteilten Stellen gemessen wird, ist wegen des Einflusses
der lokalen Verlängerung
oder Verkürzung in
jedem Farbbild die Farbverschiebung nach der Korrektur von der Stelle
abhängig,
an welcher die Farbverschiebung gemessen wurde.
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Wenn
die Farbverschiebung zum Beispiel an der in 10 angedeuteten
Stelle L1 (Stelle mit einer großen
lokalen Verlängerung
oder Verkürzung)
gemessen wird, ergibt sich nach der Korrektur eine größere durchschnittliche
Farbverschiebung über
das gesamte Bild, wie aus 11 hervor
geht.
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Wenn
die Farbverschiebung an den in einer bestimmten Teilung vorhandenen
acht Stellen L1 bis L8 (12) gemessen
und aus den Meßwerten
ein Durchschnittswert ermittelt wird, ergibt sich aus dem Durchschnittswert
eine aus unrunder Rotation der photoempfindlichen Trommel 13 resultierende
minimale lokale Verlängerung
oder Verkürzung,
so daß die
durchschnittliche Verlängerung/Verkürzung und Farbverschiebung über das
gesamte Bild minimiert werden können,
wie aus 13 hervor geht.
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[Dritte Ausführungsform]
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Die
bisherigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezogen sich auf ein Bilderzeugungsgerät, in welchem
die photoempfindliche Trommel 13 von der LED-Gruppe 15 belichtet
wird, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Bilderzeugungsgerät übertragen
werden, welches mit einem optischen Laserabtastsystem ausgerüstet ist. Bei
diesem System wird durch einen Polygonspiegel ein Laserstrahl in
eine Abtastbewegung gebracht, um die photoempfindliche Trommel abzutasten.
Wie aus 14 hervor geht, lenken ein Polygonspiegel 103 und
Spiegel 6 bis 8 den Laserstrahl auf die photoempfindliche
Trommel 13 für
die entsprechende Farbe.
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Bei
diesem Laserstrahlabtast-Bilderzeugungsgerät können die Bildpositionen in
Abtastnebenrichtung durch elektrisches Steuern des Emissionszeitpunktes
jedes Laserstrahls einander angepaßt werden. Wenn die Erzeugung
eines latenten Bildes aber nur innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs
des Polygonspiegels 103 gestartet werden kann, ist eine Änderung
der Aufzeichnungsposition in Abtastnebenrichtung nur in der Einheit
möglich,
welche der Auflösung
entspricht. Wenn aber für
jede Bilderzeugungsstation ein Polygonspiegel vorhanden ist, können durch
Steuerung des Phasenwinkels zwischen den Polygonspiegeln die Bildpositionen
einander feiner angepaßt.
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Andererseits
erfolgt das Anpassen in Abtasthauptrichtung durch Änderung
der Zeit von der Erfassung des Laserstrahls bis zum Start der Lichtemission
in jeder Bilderzeugungsstation, so daß die Bildposition in der Einheit
eines Pixels oder in einer kleineren Einheit geändert werden kann. Demzufolge
besteht die Möglichkeit,
wie bei der ersten Ausführungsform
auf der Grundlage des von der Bedienperson eingegebenen, die Farbverschiebung
anzeigenden Wertes die Farbverschiebung in Abtastnebenrichtung oder
in Abtasthauptrichtung präzise
zu korrigieren.
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[Vierte Ausführungsform]
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Die
bisher beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezogen sich auf ein Gerät zur Erzeugung
von Vollfarbenbildern nach einem elektrophotographischen Verfahren,
doch die vorliegende Erfindung ist auf ähnliche Weise auch auf ein
Seriengerät,
wie zum Beispiel auf einen Tintenstrahldrucker übertragbar, bei welchem ein
Aufzeichnungskopf für
drei oder vier Farben in Abtasthauptrichtung des Aufzeichnungsblattes
hin und her bewegt wird, um das Bild als Zeile oder in einer bestimmten
Bandbreite zu erzeugen.
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Mit
dem in 15 dargestellten Tintenstrahldrucker
werden die in einer bestimmten Teilung d in Abtasthauptrichtung
angeordneten Aufzeichnungsköpfe 52 in
Abtasthauptrichtung hin und her bewegt, wobei durch Ausstoßen von
Farbtinten Y, M, C und K im Pixelaufzeichnungszeitraum ein Vollfarbenbild
in einer bestimmten Bandbreite erzeugt und während der Rückbewegung der Köpfe 52 das
Aufzeichnungsblatt 54 in Abtastnebenrichtung um die Aufzeichnungsbreite
weiter transportiert wird. Der Abstand der Düsenreihen im Kopf 52 für die entsprechende
Farbe in Abtasthauptrichtung ist abhängig von der Dimensionsgenauigkeit
der Köpfe 52,
jedoch können
durch elektrisches Steuern des Tintenausstoßzeitpunktes für jede Düsenreihe
die Positionen der einzelnen Farbbilder in der Einheit eines Pixels oder
in einer kleineren Einheit der Position des Bildes aus der Bezugsfarbe
angepaßt
werden. Andererseits kann auch bei großer Dimensionsgenauigkeit der Aufzeichnungsköpfe 52 eine
Farbverschiebung in Abtastnebenrichtung auftreten, wobei zur Korrektur der
Verschiebung in der Einheit eines Pixels die zum Pixelaufzeichnen
zu verwendenden Düsen
ausgewählt
werden müssen.
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Demzufolge
kann wie bei der ersten Ausführungsform
auf der Grundlage des von der Bedienperson eingegebenen, die Farb verschiebung
anzeigenden Wertes die Farbverschiebung sowohl in Abtasthauptrichtung
als auch in Abtastnebenrichtung exakt korrigiert werden.
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Bei
dem in 15 dargestellten Tintenstrahldrucker
wird die Farbverschiebung in Abtasthauptrichtung durch eine Exzentrizität der die
Aufzeichnungsköpfe 52 in
Abtasthauptrichtung bewegenden Antriebsscheibe 53 nicht
beeinflußt,
wenn der Abstand d zwischen den Düsenreihen in den Aufzeichnungsköpfen 52 für die verwendeten
Farbentinten dem Umfang der Antriebsriemenscheibe (z.B. 30 mm) entspricht.
Es wird angenommen, daß jede
Düsenreihe
600 Düsen
hat und die von der Teilung der Düsenreihe bestimmte Auflösung in
Abtastnebenrichtung 24 Punkte/mm (600 dpi) beträgt. Die Auflösung von
48 Punkte/mm (1200 dpi) in Abtasthauptrichtung wird durch Steuerung
des Zeitpunktes für das
Ausstoßen
aus den Düsen
erreicht.
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Nachfolgend
wird unter Verwendung des in 16 dargestellten
Korrekturmusters ein Beispiel der Farbverschiebung bei dieser Ausführungsform beschrieben.
Die in 16 angedeutete Kettenlinie, welche
die Schnittpunkte miteinander verbindet, ist eine tatsächliche
nicht aufgezeichnete imaginäre
Linie.
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Bei
diesem gerät
mit einer Bandbreite von 25,4 mm muß der Aufzeichnungskopf 52 zwölfmal hin
und her bewegt werden, um das in 16 dargestellte
Korrekturmuster mit fünf
Bezugslinien bei einer Teilung von 37,5 mm in Abtasthaupthauptrichtung
zu drucken. Die im unteren Abschnitt von 16 aufgelisteten
Zahlen beziehen sich auf den Drehwinkel der als Antriebselement
dienenden Antriebsriemenscheibescheibe 53 ab der Startstellung (Stellung
des Aufzeichnungskopfes 52 bei Aufzeichnungsbeginn). Das
Messen der Farbverschiebung mit diesem Korrekturmuster erfolgt nach
jeweils 90° Drehwinkel
der Antriebsriemenscheibe 53 ab einer bestimmten Winkelstellung.
Mit anderen Worten, die gemessene Farbverschiebung ist ein Durchschnittswert über eine
Umdrehung der Antriebsriemenscheibe 53 und unabhängig vom
Phasenwinkel der Antriebsriemenscheibe 53 bei Erzeugungsbeginn
des Korrekturmusters.
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Von
der Bedienperson werden die fünf Schnittpunkte
auf gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform eingegeben. Die
CPU 107 berechnet aus den eingegebenen Schnittpunkten die
Farbverschiebung und bestimmt wie bei der zweiten Ausführungsform
aus dem Durchschnittswert der Farbverschiebung den neuen Belichtungszeitpunkt
Td. Dieses die Exzentrizität
der Antriebsriemenscheibe 53 einbeziehende Korrekturverfahren
ermöglicht eine
Minimierung der aus der Exzentrizität der Antriebsriemenscheibe 53 synchron
zu deren Drehperiode resultierenden Farbverschiebung als Durchschnitt über den
gesamten Bildbereich.
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[Fünfte Ausführungsform]
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf das in 20 dargestellte
Gerät zur
Erzeugung von Vollfarbenbildern nach einem elektrophotographischen
Verfahren übertragbar.
Elemente, welche den in den 1 und 2 dargestellten
gleichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und
werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
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Über dem
als Übertragungselement
dienenden Übertragungszwischenband 200 sind
Bilderzeugungseinheiten 10Y, 10M, 10C und 10K als
Bilderzeugungsvorrichtungen angeordnet. Die von diesen Bilderzeugungseinheiten
erzeugten Tonerbilder unterschiedlicher Farbe werden durch Primärladeeinheiten 11Y, 11M, 11C, 11K auf
elektrostatischem Weg nacheinander überla gert auf das Übertragungszwischenband 200 und
von diesem durch Sekundärladeeinheiten 201 auf
elektrostatischem Weg gemeinsam auf ein in einem bestimmten Takt
vorgeschobenes Aufzeichnungsblatt übertragen. Das Aufzeichnungsblatt
wird von einem Transportband 202 Fixiereinheiten 18, 19 übergeben,
um die Tonerbilder auf diesem zu fixieren, und schließlich aus
dem gerät geschoben.
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Auch
bei einem solchen Bilderzeugungsgerät ist wie bei den vorher beschriebenen
Ausführungsformen
durch Erzeugung eines Korrekturmusters auf einem Aufzeichnungsblatt,
durch Lesen der Schnittpunktwerte der aufgezeichneten Linien und durch
Eingeben dieser Werte in die Bedieneinheit 108 einfaches
und präzises
Korrigieren der Farbverschiebung möglich.
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Bei
allen beschriebenen Ausführungsformen hat
die Bedienperson die Möglichkeit,
die im Verlauf der Nutzung des Bilderzeugungsgerätes auftretende Farbverschiebung
auf einfache Weise und präzise
zu korrigieren.
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Obwohl
die Bedienperson eine Farbverschiebung von minimal 200 μm erkennen
kann, ermöglicht
das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Verwendung eins Korrekturmusters das Erfassen einer
Farbverschiebung von mehreren zehn Mikrometern, einschließlich Ablesefehlern,
und präzises
Korrigieren der erfaßten
Farbverschiebung. Da eine Vorrichtung zum Erfassen des ausgebeben Bildes
oder der erwarteten Farbverschiebung nicht erforderlich ist, wird
das Bilderzeugungsgerät
auch nicht teuerer. Da das Auftreten einer Farbverschiebung im Verlauf
der Nutzung des Bilderzeugungsgerätes immer unterdrückt werden
kann, wird eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert.
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Durch
Messen der Farbverschiebung an mehreren Stellen kann die aus einer
Exzentrizität
der bei jedem Bilderzeugungsgerät
verwendeten photoempfindlichen Trommeln oder Antriebsriemenscheiben
resultierende Farbverschiebung verringert und durchschnittlich über den
gesamten Bildbereich minimiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf ein aus mehreren Vorrichtungen
(z.B. Hauptcomputer, Anpassungsschaltungen, Leseeinheit, Drucker)
bestehendes System oder auf ein Einzelgerät (Kopierer oder Faxgerät) übertragbar.
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Die
Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden auch durch Bereitstellung
eines Speichermediums für
das System oder das Einzelgerät
zum Speichern von Softwareprogrammcodes und zum Lesen sowie Verarbeiten
der im Speichermedium gespeicherten Programmcodes in einem Computer
(einer CPU oder einer MPU) erfüllt.
Im Falle von Programmcodes selbst, welche aus dem Speichermedium
gelesen werden, ist das diese Programmcodes speichernde Speichermedium
Gegenstand der Erfindung. In die vorliegende Erfindung ist sowohl
der Fall, bei welchem ein Computer durch Ausführen der gelesenen Programmcodes
die Funktionen der beschriebenen Ausführungsformen erfüllt, als
auch der Fall, bei welchem ein Betriebssystem im Computer den aktuellen
Vorgang oder einen Teil entsprechend den Instruktionen dieser Programmcodes
durchführt, um
die Funktionen der beschriebenen Ausführungsformen zu erfüllen, einbezogen.
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In
die vorliegende Erfindung ist außerdem der Fall einbezogen,
bei welchem die gelieferten Programmcodes in einer Funktionserweiterungs-Leiterplatte
des Computers oder in einem Speicher der an einen Computer angeschlossenen
Funktionserweiterungseinheit einmal gespeichert werden und eine CPU
oder eine ähnliche
Einheit in der Funktionserweiterungs-Leiterplatte oder die Funktionserweiterungseinheit
selbst alle Vorgänge
oder einen Teil davon entsprechend den Instruktionen der Programmcodes
durchführt,
um die Funktionen der beschriebenen Ausführungsformen zu erfüllen.
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Diese
Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät, welches mehrere Bilderzeugungsvorrichtungen
zum Erzeugen von Farbbildern überlagert
auf einem Aufzeichnungsmedium und eine Anpassungsvorrichtung aufweist,
wobei im Falle des Anpassens der relativen Lagen der Farbbilder
zueinander eine erste dieser Bilderzeugungsvorrichtungen eine Linie aus
einer ersten Farbe und eine zweite dieser Bilderzeugungseinheiten
eine die erste Linie nicht rechtwinklig schneidende Linie aus einer
zweiten Farbe auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt und die Anpassungsvorrichtung
auf der Grundlage eingegebener Informationen die relativen Lagen
der Farbbilder auf dem Aufzeichnungsmedium einander anpaßt.