ES2251163T3 - Escaner de salida de trama e impresora. - Google Patents
Escaner de salida de trama e impresora.Info
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Abstract
Un dispositivo (36) de escáner de salida de trama para un aparato de impresión, que comprende: una primera, una segunda, una tercera y una cuarta fuentes (104) de láser dispuestas para producir un primer, un segundo, un tercer y un cuarto rayos láser (A, B, C, D), respectivamente; medios poligonales giratorios que tienen una serie de facetas reflectantes (108) dispuestas para reflejar dichos rayos láser sobre una superficie fotorreceptora móvil (20) de forma que se produzcan líneas de barrido y un sistema óptico para guiar los rayos de luz desde la primera, la segunda, la tercera y la cuarta fuentes (104, 204) de láser a través de los medios poligonales hacia la superficie fotorreceptora (20); que se caracteriza porque la primera y la segunda fuentes de láser están formadas por un primer diodo láser doble.
Description
Escáner de salida de trama e impresora.
El marcado electrofotográfico es un procedimiento
conocido y habitualmente usado para copiar o imprimir documentos. El
marcado electrofotográfico se efectúa exponiendo un fotorreceptor
cargado de forma substancialmente uniforme con una representación de
una imagen luminosa de un documento deseado. En respuesta a esa
imagen luminosa el fotorreceptor se descarga creando una imagen
electrostática latente del documento deseado sobre la superficie del
fotorreceptor. Entonces las partículas de tóner se depositan sobre
la imagen latente para formar una imagen de tóner. Esa imagen de
tóner se transfiere entonces desde el fotorreceptor a un substrato
de copia, tal como una hoja de papel. La imagen de tóner trasferida
se funde entonces en el substrato de copia, utilizando habitualmente
calor y/o presión. Entonces se limpia la superficie del
fotorreceptor del material de revelado residual y se recarga para
prepararse para la producción de otra imagen.
Un procedimiento para exponer el fotorreceptor es
utilizar un Escáner de Salida de Trama (Raster Output Scanner
(ROS)). Un ROS típicamente comprende una fuente (o fuentes) de luz
láser y un polígono giratorio que tiene una pluralidad de facetas de
espejo. La fuente de luz irradia un rayo láser sobre las facetas del
polígono. Las facetas reflejan el rayo sobre el fotorreceptor,
produciendo un punto de luz. A medida que el polígono gira el punto
traza líneas, denominadas líneas de barrido, sobre el fotorreceptor.
Moviendo el fotorreceptor en una dirección de procesamiento, a
medida que el punto traza líneas de barrido en la dirección rápida
de barrido, la superficie del fotorreceptor experimenta un barrido
de trama efectuado por el punto. Durante el barrido, el rayo láser
es modulado con la información de la imagen de forma que produzca
una imagen latente predeterminada sobre el fotorreceptor.
El documento
US-A-5291223 describe una impresora
en color que incluye lo que son, realmente, cuatro escáneres ROS en
gran parte independientes que producen simultáneamente imágenes que
se corresponden con cada separación de color de una imagen original.
El documento EP-A-0697782 describe
un dispositivo de escáner de salida de trama que comprende una
primera, una segunda, una tercera y una cuarta fuentes de láser
dispuestas para producir un primer, un segundo, un tercer y un
cuarto rayos láser (A, B, C, D), respectivamente; medios poligonales
giratorios que tienen una pluralidad de facetas reflectantes,
dispuestas para reflejar dichos rayos láser sobre una superficie
fotorreceptora giratoria de forma que se produzcan líneas de
barrido; y un sistema óptico para guiar los rayos de luz desde la
primera, la segunda, la tercera y la cuarta fuentes de luz a través
de los medios poligonales hasta la superficie fotorreceptora.
Aunque los escáneres de salida de trama han
tenido mucho éxito, cuando imprimen a velocidades muy altas deben
salvarse problemas significativos. Por ejemplo, contémplese una
maquina de marcado electrofotográfico que necesita imprimir a 120
páginas por minuto. Esto requiere la impresión de aproximadamente 22
pulgadas (550 mm) de papel por segundo y una preparación típica de
la imagen a la misma velocidad. Por diferentes razones (coste,
ruido, fiabilidad) es deseable limitar la rotación del polígono a
aproximadamente de 20.000 revoluciones por minuto o incluso menos.
Para una aplicación así, un ROS de diodos láser dobles, que produce
dos líneas de barrido a 600 puntos por pulgada cada vez, requeriría
un polígono de veinte facetas girando a aproximadamente a 19.800
revoluciones por minuto para satisfacer los requisitos de velocidad
de impresión. Desgraciadamente, dicho ROS tendría problemas.
Primero, a causa del gran número de facetas sobre el polígono, el
ROS mismo sería muy grande y tendría que tener una longitud focal
del sistema óptico de barrido relativamente grande. Estas
características no son compatibles con las pequeñas impresoras (de
sobremesa). Adicionalmente, dicho polígono grande de facetas
múltiples podría ser bastante caro.
Por lo tanto, un nuevo dispositivo de escáner de
salida de barrido que sea capaz de imprimir a velocidades muy altas
y que sea compatible con las impresoras de pequeño tamaño sería
beneficioso. Incluso más beneficioso podría ser un nuevo dispositivo
de escáner de salida de trama que sea capaz de imprimir a
velocidades muy altas y que sea adecuado para su uso en una
impresora de pequeño tamaño y de bajo coste.
De acuerdo con esta invención un dispositivo de
escáner de salida de trama como el descrito anteriormente se
caracteriza porque la primera y la segunda fuentes de láser están
formadas por un primer diodo láser doble, porque dicho medio
poligonal giratorio incluye un primer polígono giratorio, dispuesto
para reflejar dicho primer rayo láser (A) y dicho segundo rayo láser
(B) sobre la superficie fotorreceptora móvil de manera que produzca
una primera línea de barrido y una segunda línea de barrido y un
segundo polígono giratorio diferente de dicho primer polígono
giratorio dispuesto para reflejar dicho tercer rayo láser (C) y
dicho cuarto rayo láser (D) sobre la superficie fotorreceptora móvil
de forma que produzca una tercera línea de barrido y una cuarta
línea de barrido; porque el sistema óptico comprende un primer
sistema óptico para guiar los rayos de luz de la primera y de la
segunda fuentes de láser a través de su respectivo polígono hacia la
superficie fotorreceptora, y un segundo sistema óptico diferente de
dicho primer sistema óptico para guiar los rayos de luz de la
tercera y la cuarta fuentes de láser a través de su respectivo
polígono hacia la superficie fotorreceptora; porque dicha tercera
línea de barrido se aplica a la superficie fotorreceptora móvil
entre dicha primera línea de barrida y dicha segunda línea de
barrido; y porque dicha segunda línea de barrido se aplica a la
superficie fotorreceptora entre dicha tercera línea de barrido y
dicha cuarta línea de barrido.
A continuación se describirá una realización
particular de la presente invención con referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
aparato de impresión.
La figura 2 es una ilustración esquemática de un
dispositivo de salida de trama que tiene escáneres de salida de
trama de diodos láser dobles en tándem.
Considerando que la técnica de impresión
electrofotográfica es bien conocida, las diferentes centrales de
procesamiento empleadas en la máquina 4 de impresión de
electrofotográfica ilustrada en la figura 1 se mostrarán de ahora en
adelante solamente de forma esquemática y su funcionamiento se
describirá solamente de forma breve. La máquina de reproducción
incorpora un fotorreceptor 20 en forma de correa que tiene una
superficie fotoconductora 21. El fotorreceptor es impulsado por un
motor 27 a lo largo de una trayectoria definida por unos rodillos
24, 25 y 26, siendo la dirección del movimiento contraria a las de
las agujas del reloj según se muestra mediante la flecha 23.
Inicialmente, una parte del fotorreceptor 20 pasa
a través de una central AA de carga en la cual un generador 28 de
corona carga la superficie fotoconductora 21 hasta un potencial
relativamente alto y substancialmente uniforme. Una fuente 29 de
alimentación de alta tensión suministra la polarización eléctrica
para el generador 28 de corona.
Después, la parte cargada de la superficie
fotoconductora 21 avanza a través de la central BB de exposición. En
la central BB de exposición, un dispositivo ROS 36 produce cuatro
rayos láser, los rayos A, B, C y D, que efectúan el barrido de trama
por la superficie fotoconductora. Los rayos láser exponen la
superficie fotoconductora de forma que la superficie fotoconductora
se descargue para producir una imagen electrostática latente de una
imagen final deseada. Ya que los principios de la presente invención
implican el dispositivo ROS 36, ese dispositivo se trata con más
detalle posteriormente.
Después de que la imagen electrostática latente
haya sido grabada, la imagen latente se hace avanzar hacia una
central CC de revelado. Allí un revelador 38 revela la imagen
latente sobre la superficie fotoconductora con tóner.
Después de que la imagen electrostática latente
haya sido revelada, el fotorreceptor 20 continúa su rotación y hace
avanzar la imagen ahora revelada hacia una central DD de
transferencia. En la central de transferencia un rodillo 52 y unas
guías 56 hacen avanzar una hoja 54 de copia en contacto con la
imagen revelada. Un generador 58 de corona rocía iones sobre la
parte trasera de la hoja de copia de manera que atraigan la imagen
de tóner del fotorreceptor sobre la hoja. A medida que el
fotorreceptor continúa su avance cambia de dirección en el rodillo
24. Allí, la hoja de copia con la imagen de tóner se separa del
fotorreceptor.
La hoja de copia avanza entonces a través de una
cinta transportadora (no mostrada) hacia una central EE de fusión.
La central EE de fusión incluye un rodillo 64 de fusión caliente y
un rodillo 66 de respaldo. La hoja de copia con su imagen de tóner
pasa a través del mordisco formado entre el rodillo 64 de fusión y
el rodillo 66 de respaldo de manera que la imagen de tóner se ponga
en contacto con el rodillo 64 de fusión. El calor y la presión
funden el tóner permanentemente en la hoja de copia. Después de la
fusión, la hoja de copia avanza a través de una tolva 70 hasta una
bandeja 72 de recepción para ser alcanzada por un operario.
Después de que la hoja de copia se haya separado
del fotorreceptor, las partículas de tóner residuales y otros
desechos que se adhieren a la superficie fotoconductora 21 son
eliminados en la central FF de limpieza. La central de limpieza
utiliza un cepillo fibroso giratorio 74 que se pone en contacto con
la superficie fotoconductora 21. Después de la limpieza, una lámpara
75 de descarga inunda la superficie fotoconductora 21 con luz para
disipar cualquier carga electrostática residual. Entonces el
fotorreceptor avanza hacia la central AA de carga y se inicia otro
ciclo de impresión.
La máquina 4 de impresión electrofotográfica
también incluye un subsistema electrónico 80 (ESS) que controla los
diferentes componentes y subsistemas operativos de la máquina. En
particular, el subsistema electrónico 80 que puede incluir un
miniordenador especializado, suministra al dispositivo ROS 36 la
información que tiene que ser marcada. Debe entenderse que la
máquina de impresión electrofotográfica también incluye diferentes
fuentes de alimentación, sensores, componentes mecánicos e
interfaces de usuario según se requiera para realizar el proceso de
impresión descrito.
Ahora se hace referencia a la figura 2, que
ilustra un dispositivo 36 de escáner de salida de trama y la sección
de salida de datos del ESS 80 (figura 1 de referencia). El
dispositivo 36 de escáner de salida de trama comprende escáneres de
salida de trama en tándem. Uno de los escáneres de salida de trama
incluye un controlador 102 de láser doble que recibe información de
datos de vídeo del ESS 80. El controlador 102 de láser activa un
diodo láser doble 104 que emite dos rayos láser, los rayos A y B,
que son modulados de acuerdo con la información de los datos de
vídeo. El diodo láser doble 104 comprende dos chips colindantes de
diodos láser que emiten rayos láser separados a poca distancia.
Ambos rayos láser pasan a través del sistema óptico 106 de
prebarrido, el tipo que es habitualmente usado de escáneres de
salida de trama. Los rayos láser dobles se reflejan desde las
facetas 108 de un polígono 110 que gira en la dirección 112. Los
rayos láser reflejados pasan a través del sistema óptico 114 de
prebarrido del tipo que es habitualmente usado en escáneres de
salida de trama. Los rayos láser A y B trazan entonces líneas de
barrido a través del fotorreceptor 20.
El segundo escáner de salida de trama es
esencialmente idéntico al primero. El controlador 202 de láser doble
recibe información de datos de vídeo del ESS 80. El controlador de
láser controla entonces un diodo láser doble 204 que emite dos rayos
láser, los rayos C y D, que también son modulados de acuerdo con la
información de los datos de vídeo. El diodo láser doble 204 es
idéntico al diodo láser doble 104.
Los rayos láser C y D pasan a través del sistema
óptico 206 de barrido y se reflejan desde las facetas 208 de un
polígono 210 que giran la dirección 112. Los rayos láser reflejados
pasan entonces a través del sistema óptico 214 de prebarrido y
trazan líneas de barrido a través del fotorreceptor 20.
Los rayos láser A y B (del primer escáner de
salida de trama) y los rayos láser C y D (del segundo escáner de
salida de trama) trazan líneas de barrido separadas a poca
distancia. Por ejemplo, según se muestra en la figura 2, el orden de
las líneas de barrido es A, C, B, D. Esto es, la línea de barrido
producida por el rayo láser A es la siguiente a la línea de barrido
producido por el rayo láser C. La línea de barrido producida por el
rayo láser C está entre las líneas de barrido producidas por los
rayos láser A y B. La línea de barrido producida por el rayo láser D
está entre las líneas de barrido producidas por los rayos láser C y
D. Ahora, la rotación del fotorreceptor es tal que en el momento en
que las cuatro líneas de barrido anteriormente referidas formen una
imagen, el fotorreceptor 20 ha avanzado en la dirección 23 de manera
que la siguiente línea de barrido producida por el rayo láser A sea
adyacente y esté adecuadamente separada de la línea de barrido
previamente producida por el rayo láser D. A medida que los
polígonos 110 y 210 continúan girando en la dirección 112 y que el
fotorreceptor continúa avanzando en la dirección 23, se produce una
imagen electrostática deseada sobre el fotorreceptor 20.
El dispositivo 36 de escáner de trama presenta
ventajas en el sentido de que los escáneres de salida de trama en
tándem hacen posible la utilización de polígonos de menor tamaño,
menos facetas y velocidades de rotación más lentas en comparación
con los sistemas que utilizan solamente un escáner de salida de
trama de diodos láser dobles. Aunque la puesta en registro de
múltiples rayos láser es un problema, están disponibles diferentes
técnicas para reducir los problemas de registro. Por ejemplo,
montando ambos polígonos sobre el eje de un motor simple, pueden
reducirse o eliminarse los problemas de velocidad de la línea de
barrido. Además "combinando" polígonos, esto es, bien
seleccionando polígonos que juntos den como resultado problemas de
registro relativamente pequeños o bien haciendo coincidir las
facetas del polígono 110 que se alinean con las facetas del polígono
210, pueden reducirse los errores de registro. Finalmente, aunque es
beneficioso el uso de un dispositivo de escáner de salida de trama
de diodos láser dobles, en tándem, cuando se imprime en blanco y
negro los errores de registro entre los rayos láser son menos
importantes.
Claims (5)
1. Un dispositivo (36) de escáner de salida de
trama para un aparato de impresión, que comprende:
una primera, una segunda, una tercera y una
cuarta fuentes (104) de láser dispuestas para producir un primer, un
segundo, un tercer y un cuarto rayos láser (A, B, C, D),
respectivamente;
medios poligonales giratorios que tienen una
serie de facetas reflectantes (108) dispuestas para reflejar dichos
rayos láser sobre una superficie fotorreceptora móvil (20) de forma
que se produzcan líneas de barrido y
un sistema óptico para guiar los rayos de luz
desde la primera, la segunda, la tercera y la cuarta fuentes (104,
204) de láser a través de los medios poligonales hacia la superficie
fotorreceptora (20);
que se caracteriza porque la primera y la
segunda fuentes de láser están formadas por un primer diodo láser
doble (104),
porque la tercera y la cuarta fuente de láser
están formadas por un segundo diodo láser doble (204),
porque dichos medios poligonales giratorios
incluyen un primer polígono giratorio (110) dispuesto para reflejar
dicho primer rayo láser (A) y dicho segundo rayo láser (B) sobre la
superficie fotorreceptora móvil (20) de forma que se produzcan una
primera línea de barrido y una segunda línea de barrido y un segundo
polígono giratorio (210) diferente de dicho primer polígono
giratorio (110) dispuesto para reflejar dicho tercer rayo láser (C)
y dicho cuarto rayo láser (D) sobre la superficie fotorreceptora
móvil (20) de forma que se produzcan una tercera línea de barrido y
una cuarta línea de barrido;
porque el sistema óptico comprende un primer
sistema óptico (106, 114) para guiar los rayos de luz de la primera
y la segunda fuentes (104) de láser a través de su respectivo
polígono (110) hacia la superficie fotorreceptora (20) y un segundo
sistema óptico (206, 214) diferente de dicho primer sistema óptico
(106, 114) para guiar los rayos de luz de la tercera y la cuarta
fuentes (204) de láser a través de su respectivo polígono (210)
hacia la superficie fotorreceptora (20)
porque dicha tercera línea de barrido se aplica a
la superficie fotorreceptora móvil (20) entre dicha primera línea de
barrido y dicha segunda línea de barrido, y
porque dicha segunda línea de barrido se aplica a
la superficie fotorreceptora (20) entre dicha tercera línea de
barrido y dicha cuarta línea de barrido.
2. Un escáner de salida de trama de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual el primer sistema óptico común
simple incluye un primer sistema óptico prepoligonal (106) entre
dicha primera fuente (104) de láser doble y dicho primer polígono
giratorio (110) y/o en el que el segundo sistema óptico común simple
incluye un segundo sistema óptico prepoligonal (206) entre dicha
fuente (204) de láser doble y dicho segundo polígono giratorio
(210).
3. Un escáner de salida de trama de acuerdo con
la reivindicación 1 ó 2, en el cual el primer sistema óptico común
simple incluye un primer sistema óptico pospoligonal (114) entre
dicho primer polígono giratorio (110) y dicha superficie
fotorreceptora (20) y en el cual el segundo sistema óptico común
simple incluye un segundo sistema óptico pospoligonal (214) entre
dicho segundo polígono giratorio (210) y dicha superficie
fotorreceptora (20).
4. Un escáner de salida de trama de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además
incluye un primer y un segundo controladorres (102, 202) de láser,
para recibir información de vídeo, dicho primer controlador (102) de
láser controla dicha primera fuente de láser doble y dicho segundo
controlador (202) de láser controla dicha segunda fuente (204) de
láser doble, de forma que dicho primer rayo láser (A) y dicho
segundo rayo láser (B) sean modulados de acuerdo con dicha
información de vídeo por dicho primer controlador (102) de láser y
dicho tercer rayo láser (C) y dicho cuarto rayo láser (D) sean
modulados de acuerdo con dicha información de vídeo por dicho
segundo controlador (202) de rayo láser.
5. Una máquina impresora que comprende:
un fotorreceptor cargado (20) capaz de moverse en
una dirección (23) de procesamiento, y
un escáner (36) de salida de trama de acuerdo con
una cualquiera reivindicaciones precedentes dispuesto para producir
de una primera a una cuarta líneas de barrido sobre dicho
fotorreceptor (20) cargado.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US211235 | 1971-12-23 | ||
| US09/211,235 US6078341A (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Laser diode raster output scanners with interlaced scan lines |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2251163T3 true ES2251163T3 (es) | 2006-04-16 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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