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Elektrofotografisches
Markieren ist ein wohlbekanntes und üblicherweise verwendetes Verfahren zum
Kopieren oder Drucken von Dokumenten. Elektrofotografisches Markieren
wird durchgeführt,
indem eine Lichtbilddarstellung eines gewünschten Dokuments auf einem
im Wesentlichen einheitlich geladenen Photorezeptor belichtet wird.
In Reaktion auf dieses Lichtbild entlädt sich der Photorezeptor,
wobei ein elektrostatisches latentes Bild des gewünschten Dokuments
auf der Oberfläche
des Photorezeptors erzeugt wird. Dann werden Tonerpartikel auf dieses latente
Bild aufgetragen, wobei ein Tonerbild gebildet wird. Dieses Tonerbild
wird dann von dem Photorezeptor auf ein Substrat, wie ein Blatt
Papier, übertragen.
Das übertragene
Tonerbild wird dann an dem Substrat fixiert, normalerweise unter
Verwendung von Wärme
und/oder Druck, wodurch eine Kopie des gewünschten Bildes erzeugt wird.
Die Oberfläche des
Photorezeptors wird dann von Entwicklungsmaterialrückständen gereinigt
und in Vorbereitung auf die Erzeugung eines anderen Bildes wiederaufgeladen.
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Das
Vorstehende beschreibt in groben Zügen eine prototypische elektrofotografische Schwarz-Weiß-Druckmaschine.
Elektrofotografisches Markieren kann außerdem Farbbilder erzeugen,
indem der vorgenannte Prozess ein Mal für jede Farbe von Toner wiederholt
wird, der zum Herstellen des zusammengesetzten Farbbildes verwendet
wird. Die verschiedenen Farbtoner können dann so auf ein Substrat
in einer überlagernden
Ausrichtung übertragen
werden, dass ein gewünschtes
zusammengesetztes Farbbild resultiert. Das zusammengesetzte Farbbild
kann dann fixiert werden, um ein permanentes Bild herzustellen.
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Eine
Art, den Photorezeptor zu belichten, ist die Verwendung eines Rasterausgabescanners.
Ein Rasterausgabescanner besteht normalerweise aus einer Laserlichtquelle
(oder -quellen) und einem Dreh-Polygonspiegel mit einer Vielzahl
von verspiegelten Facetten. Die Lichtquelle strahlt einen Laserstrahl
auf die Polygonspiegelfacetten. Die Facetten reflektieren das Licht
auf den Photorezeptor, wobei ein Lichtpunkt erzeugt wird. Wenn sich der
Polygonspiegel dreht, folgt der Punkt Zeilen, die als Abtastzeilen
bezeichnet werden, auf dem Photorezeptor. Da sich der Photorezeptor
selbst normalerweise bewegt, wird die Oberfläche des Photorezeptors von dem
Punkt rasterartig abgetastet. Beim Abtasten wird der Laserstrahl
moduliert, um ein latentes Bild auf dem Photorezeptor zu erzeugen.
Dann kann, in Abhängigkeit
von der Konfiguration des Druckers, der Laserstrahl moduliert werden,
um ein latentes Bild für
jede zu entwickelnde Tonerfarbe zu produzieren.
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US-A-5498869
offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Lichtquelle,
die einen Lichtstrahl emittiert, einen Dreh-Polygonspiegel mit einer
Vielzahl von Facetten zum Reflektieren des emittierten Lichtstrahls
und eine Steuereinrichtung umfasst, um ein latentes Bild, das eine
Vielzahl von Abtastzeilen auf einem sich bewegenden Photorezeptor
umfasst, zu erzeugen.
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Das
Rasterausgabescannen ist zwar erfolgreich, weist aber Probleme auf.
Eine Reihe von Problemen resultiert aus kleinen Facettenfehlern.
Während
jede Facette des Polygonspiegels idealerweise sowohl absolut plan
als auch absolut parallel zu der Drehachse des Polygonspiegels ist
und jede Facette idealerweise mit den anderen identisch ist und
jede Facette idealerweise denselben Winkel mit ihren benachbarten
Facetten bildet, werden diese Ideale in der Praxis nicht erreicht.
Im Besonderen sind für
die vorliegende Erfindung die Tatsachen wichtig, dass die Polygonspiegelfacetten
nicht absolut plan sind und dass die Winkel zwischen benachbarten
Facetten nicht identisch sind. Diese kleinen Fehler haben zur Folge,
dass die Abtastzeilen, die durch unterschiedliche Facetten erzeugt
werden, in Geradlinigkeit und Länge
uneinheitlich sind und an unterschiedlichen Stellen beginnen. Unter
Verwendung eines Abtastbeginndetektors kann die Modulation der verschiedenen
Abtastzeilen so eingerichtet werden, dass das latente Bild entlang
einer Kante ausgerichtet wird. Das heißt, dass alle Abtastzeilen
an derselben Stelle beginnen.
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Dies
trägt jedoch
nur in geringem Maße
zur Abhilfe bei anderen Problemen bei, die aus kleinen Facettenfehlern
resultieren. Zum Beispiel führen nichtplane
Facetten zu räumlicher
Uneinheitlichkeit: Der Punkt befindet sich nicht dort, wo er sich
zu einer bestimmten Zeit befinden sollte. Zusätzlich führen Facettenwinkelfehler zu
Abtastzeilen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über den
gesamten Photorezeptor abtasten und die zu unterschiedlichen Zeiten
enden. Bei Farbdruckprüfung,
die bei Xerox durchgeführt wurde,
wurde nachgewiesen, dass kleine Facettenfehler zu unannehmbaren
Farbdefekten führen,
die hierin als Farbstreifenbildung (Color Banding) bezeichnet werden.
Farbstreifenbildung resultiert aus Farbbild-zu-Farbbild-Fehlausrichtung.
Daher wäre
eine Technik zum Verringern oder Beseitigen von Farbstreifenbildung
von Vorteil.
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Diese
Erfindung betrifft eine Technik zum Verringern oder Beseitigen von
Farbstreifenbildung in einem zusammengesetzten Farbbild, das von
einer Vielzahl von übereinandergelagerten,
rasterartig abgetasteten Farbbildern abgeleitet wurde. Nach den Prinzipian
der vorliegenden Erfindung wird die erste Abtastzeile von jedem
rasterartig abgetasteten Farbbild unter Verwendung derselben Facette
erzeugt. Vorteilhafterweise werden dann, wenn dieselbe Anzahl von
Abtastzeilen in jedem rasterartig abgetasteten Farbbild besteht,
entsprechende Abtastzeilen in allen der Bilder unter Verwendung
derselben Facette erzeugt. Die Abtastzeilenverschiebungen, die erforderlich
sind, um jedes rasterartig abgetastete Farbbild korrekt auszurichten,
werden durch Drehen eines Zylinderspiegels erzeugt.
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Nach
einem ersten Aspekt besteht die vorliegende Erfindung als eine Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend
einen geladenen Photorezeptor; eine Lichtquelle, die einen Lichtstrahl
emittiert, der entsprechend einem Modulationssignal moduliert wird; einen
Dreh-Polygonspiegel mit einer Vielzahl von Facetten zum Reflektieren
des emittierten Lichtstrahls; und eine Steuereinrichtung, die das
Modulationssignal erzeugt, um so ein erstes latentes Bild, das aus einer
ersten Abtastzeile, auf die eine Vielzahl folgender Abtastzeile
folgen, besteht, auf dem Photorezeptor zu erzeugen; gekennzeichnet
durch einen zylindrischen Spiegel, der um eine Achse herum gedreht werden
kann, wobei der zylindrische Spiegel dazu dient, den reflektierten
Lichtstrahl auf den Photorezeptor zu richten; ein Drehung auslösendes Element, das
auf ein Positionssignal anspricht, wobei das Drehung auslösende Element
in Reaktion auf das Positionssignal bewirkt, dass sich der zylindrische
Spiegel um die Achse dreht; und ein Facettenbestimmungselement,
das ein Synchronisationssignal erzeugt, wenn eine erste Facette
der Vielzahl von Facetten Licht auf den zylindrischen Spiegel reflektiert;
wobei sich der geladene Photorezeptor entsprechend einem Bewegungssignal
bewegt und die Steuereinrichtung ebenfalls das Bewegungssignal produziert, und
wobei die Steuereinrichtung das Synchronisationssignal empfängt und
das Modulationssignal produziert, um so ein zweites latentes Bild,
das aus einer ersten Abtastzeile, auf die eine Vielzahl folgender
Abtastzeilen folgen, besteht, auf dem Photorezeptor zu erzeugen,
so dass die Facette, die die erste Abtastzeile in dem ersten latenten
Bild produziert hat, die erste Abtastzeile in dem zweiten latenten
Bild produziert, und wobei die Steuereinrichtung das Positionssignal
so produziert, dass sich der zylindrische Spiegel an eine Position
dreht, an der das zweite latente Bild auf das erste latente Bild
ausgerichtet ist.
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Nach
einem zweiten Aspekt besteht die vorliegende Erfindung als ein Verfahren
zum Produzieren eines Farbbildes, das die folgenden Schritte umfasst:
Produzieren eines ersten latenten Bildes, das aus einer ersten Abtastzeile
und einer Vielzahl folgender Abtastzeilen besteht, auf einem sich
bewegenden Photorezeptor unter Verwendung einer Lichtquelle und
eines Dreh-Polygonspiegels mit mehreren Facetten, die einen abtastenden
Lichtstrahl erzeugen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Identifizieren
der Polygonspiegelfacette, die die erste Abtastzeile auf dem ersten
latenten Bild abgebildet hat; Produzieren eines zweiten latenten
Bildes, das aus einer ersten Abtastzeile und einer Vielzahl folgender
Abtastzeilen besteht, auf dem sich bewegenden Photorezeptor unter
Verwendung der gleichen Polygonspiegelfacette, die die erste Abtastzeile
des ersten latenten Bildes produziert hat, um die erste Abtastzeile
auf dem zweiten latenten Bild zu produzieren, und Herstellen von
Ausrichtung des zweiten latenten Bildes auf das erste latente Bild
durch Drehen eines drehbaren Zylinderspiegels, von dem der abtastende
Lichtstrahl reflektiert wird.
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Eine
bestimmte Ausführung
der Bilderzeugungsvorrichtung nach dieser Erfindung wird nun mit Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, bei denen gleiche
Referenzziffern gleiche Elemente bezeichnen und bei denen:
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1 eine
elektrofotografische Druckmaschine zeigt, die die Prinzipien der
vorliegenden Erfindung integriert;
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2 den
Betrieb eines Rasterausgabescanners mit mehreren Facetten nach den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigt, der einen Photorezeptor
rasterförmig
abtastet; und
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3 ein
vorteilhaftes System zum Anbringen eines zylindrischen Spiegels
an einer piezoelektrischen Zylinderspiegel-Strahlbewegungsvorrichtung
zeigt.
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1 stellt
eine elektrofotografische Druckmaschine (8) dar, die den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung entspricht. Es sollte sich
verstehen, dass die vorliegende Erfindung bei vielen Maschinen und Systemen
verwendet werden kann, die nicht zu dem hier spezifisch Dargestellten
gehören.
Jedoch trägt das
Verständnis,
wie die vorliegende Erfindung bei der Druckmaschine (8)
verwendet wird, zum Verständnis
der Erfindung bei.
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Die
Druckmaschine (8) umfasst ein Active Matrix-(AMAT)-Photorezeptorband
(10), das sich in die Richtung, die durch den Pfeil (12)
angezeigt wird, bewegt. Die Bandbewegung wird durch Montieren des
Photorezeptorbandes um eine angetriebene Rolle (14) und
Spannrollen (16 und 18) herum herbeigeführt. Die
angetriebene Rolle (14) wird durch einen Motor (20)
angetrieben.
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Während sich
das Fotorezeptorband weiterbewegt, durchläuft jeder Teil von ihm jede
der nachfolgend beschriebenen Verarbeitungsstationen. Zur Vereinfachung
wird ein einzelner Abschnitt des Photorezeptorbandes, bezeichnet
als Bildbereich, ausgewiesen. Der Bildbereich ist der Teil des Photorezeptorbandes,
der die verschiedenen Tonerschichten empfangen soll, die nach Übertragen
auf ein Substrat und Fixieren an diesem, das endgültige Farbbild
erzeugen. Zwar kann das Photorezeptorband zahlreiche Bildbereiche
aufweisen, aber da jeder Bildbereich auf dieselbe Weise verarbeitet
wird, reicht eine Beschreibung der Verarbeitung von einem Bildbereich
aus, um den Betrieb der Druckmaschine vollständig zu erläutern.
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Der
Abbildungsprozess beginnt damit, dass der Bildbereich eine „Vorladungs"-Löschlampe
(21) passiert, die den Bildbereich beleuchtet, um dafür zu veranlassen,
dass Restladung, die auf dem Bildbereich bestehen könnte, entladen
wird. Solche Löschlampen
sind bei Hochqualitätssystemen üblich und ihre
Verwendung zum einleitenden Löschen
ist wohlbekannt.
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Wenn
das Photorezeptorband seine Bewegung fortsetzt, durchläuft der
Bildbereich eine Ladestation, die aus einem Gleichstrom-Corotron
(22) und einem Wechselstrom-Scorotron (23) besteht.
Bei diesem ersten Durchlauf des Bildbereichs durch die Druckmaschine
(8) lädt
das Gleichstrom-Corotron den Bildbereich in Vorbereitung auf Belichtung
auf, um ein latentes Bild für
schwarzen Toner zu erzeugen. Zum Beispiel könnte das Gleich strom-Corotron den
Bildbereich auf ein im Wesentlichen einheitliches Potenzial von
ungefähr –500 Volt
laden. Es sollte sich verstehen, dass die tatsächliche Ladung, die auf dem Photorezeptor
platziert wird, von vielen Variablen abhängt, wie der zu entwickelnden
Masse an schwarzem Toner und den Einstellungen der Schwarz-Entwicklungsstation
(siehe unten). Wie im Folgenden erläutert wird, wird das Wechselstrom-Scorotron
(23) bei nachfolgenden Durchläufen des Bildbereichs durch
die Druckmaschine (8) verwendet.
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Nach
Durchlaufen der Ladestation bewegt sich der Bildbereich zu einer
Belichtungsstation (24) weiter. An der Belichtungsstation
wird der geladene Bildbereich einem modulierten Laserstrahl (26)
von einem Rasterausgabescanner (27) ausgesetzt, der den
Bildbereich rasterförmig
abtastet, so dass eine elektrostatische latente Darstellung eines
schwarzen Bildes produziert wird. Zum Beispiel könnten beleuchtete Abschnitte
des Bildbereichs durch den Strahl (26) auf ungefähr –100 Volt
entladen werden. Somit weist der Bildbereich nach Belichtung ein Spannungsprofil
auf, das aus Bereichen relativ hoher Spannung von ungefähr –500 Volt
und Bereichen relativ niedriger Spannung von ungefähr –100 Volt
besteht.
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Die
Druckmaschine (8) weicht vorteilhafterweise von Wiederaufladen-Belichten-und-Entwickeln-Druckmaschinen
nach dem Stand der Technik in der Konfiguration des Rasterausgabescanners
ab. 2 stellt das Rasterabtasten des Photorezeptors (12)
ausführlicher
dar. Die Druckmaschine (8) umfasst einen Polygonspiegel
(100) mit einer Vielzahl von Facetten, den Facetten (102A, 102B und 102C) und
fünf anderen
Facetten, die nicht spezifisch aufgezählt werden. Wie gezeigt wird,
erzeugt ein Laser (104) den Laserstrahl (26),
der eine Facette beleuchtet. Da sich der Polygonspiegel (100)
in die Richtung (106) dreht, tastet der Laserstrahl (26)
in einem Winkel (108) ab. Der abtastende Laserstrahl (26)
wird von einem ersten Spiegel (110), dann von einem drehenden
Zylinderspiegel (112) reflektiert und abschließend tastet
der abtastende Strahl ein Abtastzeile auf dem Photorezeptor (10)
ab. Der Polygonspiegel (100), der Laser (104),
der erste Spiegel (110) und der Zylinderspiegel (112)
befinden sich alle innerhalb des Rasterausgabescanners (27).
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Wie
oben angegeben wird, sind die Polygonspiegelfacetten nicht perfekt,
das heißt,
die Facette (102A) unterscheidet sich etwas von der Facette (102B),
die sich von der Facet te (102C) unterscheidet, und so weiter.
Diese Unterschiede führen
dazu, dass jede Abtastzeile einen unterschiedlichen Betrag an Uneinheitlichkeit
aufweist. Die Verwendung eines Abtastbeginndetektors (nicht gezeigt)
und des zylindrischen Spiegels (112) gleicht jedoch manche
Abtastzeilenuneinheitlichkeiten aus. Zum Beispiel kann ein Abtastbeginndetektor
Synchronisation unterstützen, so
dass die Modulation von jeder Abtastzeile mit dem Punkt in demselben
Abstand von einer Kante (116) beginnt und der zylindrische
Spiegel Abtastzeilentaumeln ausgleicht. Jedoch korrigieren weder
der Abtastbeginndetektor noch der zylindrische Spiegel Abtastzeilennichtlinearität. Das heißt, dass,
wenn die Abtastzeile in Richtung der Kante (118) abtastet,
kleine Facettenfehler dazu führen,
dass die Position des Punkts, der von dem Laserstrahl (26)
zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Beginn des Abtastens erzeugt
wird, von Abtastzeile zu Abtastzeile variiert. Dies ist wichtig
für das
Folgende.
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Mit
erneuter Bezugnahme auf 1 durchläuft der belichtete Bildbereich
mit dem schwarzen latenten Bild nach Durchlaufen der Belichtungsstation (24)
eine Schwarz-Entwicklungsstation
(32), die schwarzen Toner (34) auf den Bildbereich
fördert,
um ein schwarzes latentes Bild zu entwickeln. Zwar kann die Schwarz-Entwicklungsstation
(32) ein Magnetbürstenentwickler
sein, aber ein reinigungsfreier Entwickler kann etwas besser sein.
Ein Vorteil von reinigungsfreiem Entwickeln besteht darin, dass
es zuvor aufgetragene Tonerschichten nicht stört. Die Vorspannung erfolgt
so, dass die Entwicklung des entladenen Bereichs des unteren (weniger
negativen) der beiden Spannungspegel auf dem Photorezeptor bewirkt
wird. Der geladene schwarze Toner (34) haftet an den belichteten
Bereichen des Bildbereichs an, wodurch veranlasst wird, dass die
Spannung der beleuchteten Teile des Bildbereichs ungefähr –200 Volt beträgt. Die
nichtbeleuchteten Teile des Bildbereichs bleiben bei ungefähr –500 Volt.
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Nach
Durchlaufen der Schwarz-Entwicklungsstation (32) bewegt
sich der Bildbereich weiter zu der Ladestation. Das Gleichstrom-Corotron
(22) und das Wechselstrom-Scorotron (23) laden
dann den Bildbereich und seine schwarze Tonerschicht unter Verwendung
einer als getrenntes Wiederaufladen bekannten Technik wieder auf.
Kurz gesagt überlädt das Gleichstrom-Corotron
(22) den Bildbereich zu einem Spannungspegel, der größer als
der beim Wiederaufladen des Bildbereichs gewünschte ist, während das
Wechselstrom-Scorotron diesen Spannungspegel auf den reduziert,
der gewünscht
wird. Getrenntes Wiederaufladen dient dazu, Spannungsunterschiede
zwischen Berei chen mit aufgetragenem Toner und Bereichen ohne Toner
im Wesentlichen zu beseitigen und das Niveau von Restladung, die
auf den Bereichen, auf die zuvor Toner aufgetragen wurde, verblieben
ist, zu verringern. Dies ist für
nachfolgende Entwicklung durch unterschiedliche Toner von Vorteil.
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Der
wiederaufgeladene Bildbereich mit seiner schwarzen Tonerschicht
bewegt sich dann weiter zu der Belichtungsstation. Dort belichtet
der Laserstrahl (26) den Bildbereich, um eine elektrostatische latente
Darstellung eines gelben Bildes zu erzeugen.
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Signifikanterweise
wird die Modulation des Laserstrahls so gesteuert, dass die erste
Abtastzeile des gelben Bildes unter Verwendung derselben Facette
wie die erste Abtastzeile des schwarzen Bildes abgetastet wird.
Nimmt man nun Bezug auf 2, wird Facettensynchronisation
unter Verwendung eines Facettendetektors (120) erreicht,
der erfasst, wenn sich eine vorgegebene Facette in Position befindet,
um von dem Laser (104) beleuchtet zu werden. Der Facettendetektor
wendet ein Synchronisationssignal auf eine Steuereinrichtung (121)
an, die wiederum Signale an einen Modulator (122) ausgibt, die
den Modulator veranlassen, die Laserstrahlmodulation mit den Facetten
zu synchronisieren. Da das gelbe Bild dieselbe Anzahl von Abtastzeilen
aufweist wie das schwarze Bild, hat das Beginnen des gelben Bildes
mit derselben Facette wie das schwarze Bild die Bedeutung, dass
entsprechende Abtastzeilen in den beiden Bildern unter Verwendung
derselben Facette produziert werden.
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Es
sollte angemerkt werden, dass ein Facettendetektor nicht unbedingt
erforderlich ist. Zum Beispiel könnte
der Polygonspiegel unter Verwendung von entweder einem Schrittmotor
oder einem synchronisierten Wechselstrommotor gedreht werden. Durch
Verfolgen der Signale an den Motor, wie durch Zählen von Impulsen oder durch
Zählen
von Eingabetakten, und durch Berücksichtigen
der Anzahl von Facetten an dem Polygonspiegel ist es möglich, zu wissen,
wann sich eine bestimmte Facette in der Position befindet, um von
dem Laser (104) beleuchtet zu werden.
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Simples
Synchronisieren von Bildern, so dass die erste Abtastzeile von jedem
Bild unter Verwendung derselben Facette produziert wird, würde Abtastzeilenverschiebungsfehler
erzeugen. Um dies zu verstehen, ist Bezug auf 2 zu
nehmen. Wenn sich der Polygonspiegel (100) dreht, muss
dann, wenn die korrekte Polygonspiegelfacette nicht be leuchtet wird,
wenn der Bildbereich so beschaffen ist, dass die latenten Bilder
ausgerichtet sind (das heißt in
einer überlappenden
Beziehung, um das gewünschte
zusammengesetzte Bild zu erreichen), die Modulation des Laserstrahls
so angepasst werden, dass die korrekte Facette beleuchtet wird.
Die Anpassung kann entweder durch Beschleunigen oder Verlangsamen
der Modulation durchgeführt
werden. Der Photorezeptor bewegt sich jedoch in die Richtung (12).
Simples Anpassen der Lasermodulation hat zur Folge, dass der Bildbereich
in der Verarbeitungsrichtung (12) verschoben wird.
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Ein
Schema zum Korrigieren von Verarbeitungsrichtungsverschiebungen
wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Wie gezeigt wird,
sind Endkappen (130 und 132) auf dem zylindrischen
Spiegel (112) platziert. Die Endkappe (130) besitzt
eine Schneidkante (134), während die Endkappe (132) eine
Schneidkante (136) besitzt. Die Schneidkante (134)
passt in eine Nut (138) eines Gestells (140) und die
Schneidkante (136) passt in eine Nut (142) eines Gestells
(144). Der Zylinderspiegel schwenkt somit um die Nuten
(138 und 142) herum.
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Die
Endkappe (132) umfasst einen Hebelarm (146), der
in einer gewindeten Kupplung (148) endet. Unter der gewindeten
Kupplung befindet sich ein piezoelektrisches Element (150)
in einem Träger (152).
Eine Feder (154), die zwischen einem Gestellstift (155)
und einem Hebelstift (156) gespannt ist, spannt den Hebelarm
in Richtung des piezoelektrischen Elements (150) vor. Eine
Schraube (157), die durch eine gewindete Kupplung hindurchläuft, ist
mit dem piezoelektrischen Element in Kontakt. Durch Einstellen der
Schraube kann der Drehpunkt des Zylinderspiegels eingestellt werden.
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Eine
gesteuerte Spannungsquelle (158) wird auf das piezoelektrische
Element angewendet. Wie wohlbekannt ist, veranlasst eine an das
piezoelektrische Element angelegte Vorspannung das piezoelektrische
Element zum Ausdehnen oder Zusammenziehen in Abhängigkeit von der Polarität. Mit der
in 3 gezeigten Anordnung veranlasst die gesteuerte
Spannungsquelle den zylindrischen Spiegel (112) zum Schwenken.
Die Komponenten (130 bis 158) umfassen ein Drehungssteuersystem
(160), das in 2 gezeigt wird.
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Die
Drehachse des Zylinderspiegels (112) wird vorteilhafterweise
sorgfältig
gewählt
und gesteuert. Sie sollte parallel zu der Achse der Ausbildung des
Zylinderspiegels selbst verlaufen. Die Drehachse des Zylinderspiegels
sollte außerdem
tangential zu der Fläche
des Zylinderspiegels verlaufen.
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Zum
Korrigieren von Verarbeitungsrichtungsverschiebungen, die daraus
resultieren, dass die auf den Laser angewendete Modulation entweder beschleunigt
oder verzögert
wird, so dass dieselbe Polygonspiegelfacette verwendet wird, um
die erste Abtastzeile in jedem Bild zu produzieren, veranlasst die
Steuereinrichtung (121) die gesteuerte Spannungsquelle
(158) dazu, eine Spannung so an das piezoelektrische Element
(150) anzulegen, dass der Zylinderspiegel um den korrekten
Betrag schwenkt, so dass die ersten Abtastzeilen von allen der Bilder ausgerichtet
werden. Durch Facettenverfolgung unter Verwendung des Facettendetektors
(120) und durch Kenntnis der Geschwindigkeit des Photorezeptors
in der Richtung (12) bestimmt die Steuereinrichtung die
erforderliche Ausdehnung oder Zusammenziehung des piezoelektrischen
Elements, so dass, wenn die erste Zeile des gelben latenten Bildes
unter Verwendung derselben Facette abgebildet wird wie bei der ersten
Zeile des schwarzen Bildes, diese latenten Bilder ausgerichtet werden.
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Wendet
man sich nun erneut 1 zu, bewegt sich der nun wiederbelichtete
Bildbereich weiter zu einer Gelb-Entwicklungsstation (46),
die gelben Toner (48) auf den Bildbereich aufträgt. Nach
Durchlaufen der Gelb-Entwicklungsstation bewegt sich der Bildbereich
erneut zu der Ladestation. Dort laden das Gleichstrom-Corotron (22)
und das Wechselstrom-Scorotron (23) erneut den Bildbereich
unter Verwendung von getrenntem Wiederaufladen wieder auf. Der wiederaufgeladene
Bildbereich mit seinem schwarzen und gelben Toner bewegt sich dann
erneut zu der Belichtungsstation.
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Die
Belichtungsstation belichtet dann den Bildbereich, um eine elektrostatische
latente Darstellung eines magentafarbenen Bildes zu produzieren. Erneut
wird die erste Abtastzeile des magentafarbenen Bildes unter Verwendung
derselben Facette wie diejenige, die das schwarze und gelbe Bild
produziert hat, produziert. Wenn die korrekte Polygonspiegelfacette
nicht durch den Laser beleuchtet wird, wenn der magentafarbene Bildbereich
auf die schwarze und gelbe Tonerschicht ausgerichtet werden, wird
der zylindrische Spiegel durch das piezoelektrische Element, wie
oben beschrieben, so gedreht, dass die Bilder ausgerichtet werden.
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Nach
Durchlaufen der Magenta-Belichtungsstation bewegt sich der nun wiederbelichtete
Bildbereich zu einer Magenta-Entwicklungsstation (56),
die magentafarbenen Toner (58) auf den Bildbereich fördert. Nach
Durchlaufen der Magenta-Entwicklungsstation bewegt sich Bildbereich
noch ein weiteres Mal zu der Ladestation, wo das Gleichstrom-Corotron und
das Wechselstrom-Scorotron den Bildbereich getrennt wiederaufladen.
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Der
nun wiederaufgeladene Bildbereich mit seinen schwarzen, gelben und
magentafarbenen Tonerschicht bewegt sich dann erneut zu der Belichtungsstation.
Diese Station belichtet den Bildbereich, um eine elektrostatische
latente Darstellung eines cyanfarbenen Bildes zu produzieren. Die
Belichtungsstation belichtet dann den Bildbereich, um eine elektrostatische
latente Darstellung eines cyanfarbenen Bildes zu produzieren. Erneut
wird die erste Abtastzeile des cyanfarbenen Bildes unter Verwendung derselben
Facette wie diejenige, die das schwarze, gelbe und cyanfarbene Bild
produziert hat, produziert. Wenn die korrekte Polygonspiegelfacette
nicht durch den Laser beleuchtet wird, wenn der cyanfarbene Bildbereich
auf die anderen Tonerschichten ausgerichtet wird, wird der zylindrische
Spiegel durch das piezoelektrische Element, wie oben beschrieben, so
gedreht, dass die Bilder ausgerichtet werden.
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Nach
Durchlaufen der Belichtungsstation bewegt sich der nun wiederbelichtete
Bildbereich an einer Cyan-Entwicklungsstation (66) vorbei,
die cyanfarbenen Toner (68) auf den Bildbereich aufträgt. Zu diesem
Zeitpunkt befinden sich vier Tonerfarben auf dem Bildbereich, aus
denen ein zusammengesetztes Farbbild resultiert. Das zusammengesetzte
Farbtonerbild besteht jedoch aus einzelnen Tonerpartikeln, die Ladepotenziale
aufweisen, die stark variieren. Direktes Übertragen eines solchen zusammengesetzten
Tonerbildes auf ein Substrat würde
zu einem verschlechterten Endbild führen. Daher ist es von Vorteil,
das zusammengesetzte Farbtonerbild für das Übertragen vorzubereiten.
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Zum
Vorbereiten für
das Übertragen
entlädt eine
Vorübertragungs-Löschlampe
(70) den Bildbereich, um ein relativ niedriges Ladungsniveau
auf dem Bildbereich zu erzeugen. Der Bildbereich passiert dann ein
Vorübertragungs-Gleichstrom-Scorotron
(80), das eine Vorübertragungs-Ladefunktion durchführt. Der
Bildbereich setzt seine Bewegung in die Richtung (12) weiter
fort an der angetriebenen Rolle (14) vorbei. Ein Substrat
(82) wird dann unter Verwendung einer Blattzuführung (die
nicht gezeigt wird) über
dem Bildbereich platziert. Während
der Bildbereich und das Substrat ihren Weg fortsetzen, passie ren
sie ein Übertragungs-Corotron
(84), das positive Ionen auf die Rückseite des Substrats (81) aufbringt.
Diese Ionen ziehen die negativ geladenen Tonerpartikel auf das Substrat
an.
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Während das
Substrat seinen Weg fortsetzt, passiert es ein Neutralisierungs-Corotron
(86). Dieses Corotron neutralisiert etwas von der Ladung
auf dem Substrat, um das Trennen des Substrats von dem Photorezeptor
(10) zu unterstützen.
Während sich
der Ansatz des Substrats (82) um die Spannrolle (18)
herumbewegt, trennt sich der Ansatz von dem Photorezeptor. Das Substrat
wird dann in einen Fixierer (90) hineingeleitet, wo eine
erwärmte
Fixierwalze (92) und eine Druckwalze (94) einen
Spalt bilden, durch den das Substrat (82) hindurchläuft. Die
Kombination von Druck und Wärme
an dem Spalt veranlasst, dass das zusammengesetzte Farbtonerbild
in das Substrat hineinfixiert wird. Nach dem Fixieren leitet eine
Rutsche, nicht gezeigt, das Substrat zu einer Auffanglade, ebenfalls
nicht gezeigt, zum Entnehmen durch einen Bediener.
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Nachdem
das Substrat (82) von dem Photorezeptorband (10)
getrennt wurde, setzt der Bildbereich seinen Weg fort und passiert
eine Vorreinigungs-Löschlampe
(98). Diese Lampe neutralisiert den größten Teil der Ladung, die auf
dem Photorezeptorband verblieben ist. Nach Passieren der Vorreinigungs-Löschlampe
werden Resttoner und/oder Rückstände auf
dem Photorezeptor an einer Reinigungsstation (99) entfernt.
Der Bildbereich bewegt sich dann erneut zu der Vorladungs-Löschlampe
(21) und dem Beginn eines anderen Druckzyklus.
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Unter
Verwendung wohlbekannter Technologie werden die oben beschriebenen
verschiedenen Maschinenfunktionen im Allgemeinen durch die Steuereinrichtung
(121) geführt
und geregelt.