NL8702166A

NL8702166A - Belichtingsinrichting met een verouderings correctiesysteem voor een led printer.

Info

Publication number: NL8702166A
Application number: NL8702166A
Authority: NL
Original assignee: Oce Nederland Bv
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1989-04-03
Also published as: DE3870559D1; JPS6490775A; JP2791042B2; US4878072A; EP0307994B1; EP0307994A1

Description

r t ΐ 8714

Océ-Nederland B.V., te Venlo

Belichtingsinrichting met een verouderings correct!esysteero voor een LED printer

De uitvinding betreft een belichtingsinrichting voor het lijns-gewijs beeldmat!g belichten van een lichtgevoelige laag, omvattende een rij LED‘s, een besturingsinrichting ingericht om elke LED afzonderlijk met behulp van een absoluut correct!e-getal per beeldlijn 5 gedurende een variabele tijd te bekrachtigen, en een geheugensysteem waarin voor elke LED in een correct!e-tabel is opgeslagen het absoluut correct!e-getal dat is gerelateerd aan de bekrachtigingstijd die nodig is om per beeldlijn de absolute lichthoeveelheid van elke LED op de lichtgevoelige laag gelijk te maken.

10 Een dergelijke belichtingsinrichting is bekend uit de Britse octrooiaanvrage 2 104 266.

Van elke LED in deze bekende inrichting wordt de absolute lichtsterkte op de lichtgevoelige laag bepaald en hiervan wordt een absoluut correct!e-getal afgeleid, dat vervolgens in een geheugen wordt 15 opgeslagen. Het absoluut correct!e-getal wordt gebruikt om elke afzonderlijke LED per beeldlijn te bekrachtigen gedurende een tijd die omgekeerd evenredig is met de lichtsterkte van die LED. Op deze wijze worden de LED's met pulsduurmodulatie bekrachtigd en geeft elke LED aan de lichtgevoelige laag per beeldpunt een zelfde lichthoeveelheid 20 af.

Bij gebruik van een LED treedt veroudering op, waarbij de uitgezonden lichthoeveelheid afneemt als functie van de gebruiksduur. Deze veroudering zal niet voor alle LED's gelijk zijn omdat de gebruiksduur van elke individuele LED afhangt van de informatieinhoud van de te vormen 25 beelden en ook omdat LED's die minder licht uitzenden per beeldlijn langer moeten worden bekrachtigd dan de LED's die meer licht uitzenden.

Zo zullen na een aantal gebruiksuren de absolute correctie-getallen moeten worden aangepast. In de bekende inrichting zal dan ook steeds opnieuw de absolute lichtsterkte op de lichtgevoelige laag moeten wor-30 den bepaald. Dit betekent dat een service-monteur op gezette tijden een absolute lichtmeting van elke LED op de plaats van de lichtgevoelige laag zal moeten uitvoeren, of dat hij de rij LED's uit de printer moet verwijderen en vervolgens in een meetopstelling de absolute correctie-getallen moet bepalen.

8702166 'f i 2

Het doel van de uitvinding is om deze en andere nadelen te voorkomen.

Dit doel wordt in een belichtingsinrichting volgens de aanhef volgens de uitvinding bereikt doordat in de nabijheid van de rij LED's en op een vaste plaats ten opzichte hiervan ten minste één lichtopnemer is 5 aangebracht, die kleiner is dan de rij LED's, en waarmee de relatieve lichtsterkte van elke afzonderlijke LED kan worden gemeten, doordat het geheugensysteem is voorzien van een eerste tabel waarin de gemeten relatieve lichtsterkte van elke LED is opgeslagen, doordat het geheugensysteem is voorzien van een verouderings-tabel waarin periodiek de met de 10 licht-opnemer gemeten lichtsterkte van elke afzonderlijke LED wordt opgeslagen, en doordat de besturingsinrichting op basis van de gegevens in de verouderings-tabel en de overeenkomstige gegevens in de eerste tabel voor elke LED een nieuw absoluut correct!e-getal bepaalt.

Hiermee wordt bereikt dat bij veroudering voor de afzonderlijke LED's 15 automatisch de nieuwe correct!e-getallen worden bepaald, waarmee de lichtopbrengst van elke LED over de levensduur gelijk wordt gehouden.

Weliswaar is het uit US 4 588 883 bekend om een rij LED's op een substraat te voorzien van een detector voor het meten van de lichtsterkte van elke LED, maar deze detector heeft dezelfde lengte 20 als de rij LED's en met behulp van deze detector wordt steeds de absolute lichtsterkte van elke LED gemeten. Een nadeel hiervan is dat door de grote lengte van de detector een egaliteit moeilijk is te waarborgen. Plaatselijke vervuiling werkt grote inegaliteiten in de hand. Bovendien is elke LED opgenomen in een regelkring, waarbij de 25 stroom door de LED wordt bij geregeld zodat de absolute lichtsterkte van de LED konstant blijft. Het regelen van de stroom door een LED met als doel de lichtsterkte konstant te houden heeft als nadeel dat vooral bij hoge schakel snel heden het inschakel moment van de LED varieert, waardoor per beeldlijn de afzonderlijke beeldpunten niet op 30 eenzelfde lijn worden afgebeeld.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van een aantal figuren, waarin:

Fig. 1 een schematische weergave van een besturingsinrichting in een belichtingsinrichting volgens de uitvinding is, en 35 Fig. 2 een bovenaanzicht van een rechte rij LED's op een substraat is.

In Fig. 1 is een gedeelte van een rechte rij LED's aangegeven met de afzonderlijke LED's 24 t/m 27. Een dergelijke rij LED's is gewoonlijk opgebouwd uit een groot aantal afzonderlijke LED's met een 8702166 β fy 3 dichtheid van circa 20 LED's per mm. Indien een dergelijke rij LED’s wordt toegepast als belichtingsbron voor een electrofotografische printer, moet een rij circa 6000 LED's bevatten. De rij wordt op kleine afstand van de fotogeleidende laag aangebracht. Tussen de rij 5 en de fotogeleidende laag is een rij van afbeeldende glasfibers aangebracht welke een afbeelding van elke LED op de fotogeleider kunnen maken. In een geheugen 10 is voor elke LED 24 t/m 27 een 4/bits absoluut-getal in een correct!e-tabel opgeslagen dat is gerelateerd aan de bekrachtigingstijd die nodig is om per beeldlijn de absolute 10 lichthoeveelheid op de lichtgevoelige laag gelijk te maken. Het absoluut-correctiegetal is gerelateerd aan de absolute lichtsterkte van een LED. Bij de fabricage van de rij LED's wordt deze correctie-tabel in een afregel opstelling opgemaakt en in het geheugen 10 opgeslagen. Besturingsinrichting 42 is via een bussysteem 43 met het 15 geheugen 10 verbonden. De besturingsinrichting 42 kan de 4/bits absolute correctie-getallen uit het geheugen ophalen en via bus 13 aan combinatieschakelingil serieel toevoeren. Deze combinatieschakeling 11 bevat een D/A-omzetter waarin een 4/bits correctiegetal omgezet wordt in een overeenkomstige gelijkspanning. Via lijn 12 wordt een 20 beeldsignaal eveneens aan combinatie-schakeling 11 toegevoerd en dit beeldsignaal wordt met de genoemde gelijkspanning vermenigvuldigd. Is het beeldsignaal logisch 1, dan wordt het gelijkspanningssignaal via lijn 14 aan een analoog schuifregister 15 aangeboden. Is het beeldsignaal logisch Q, dan komt geen signaal over lijn 14 beschikbaar. Het 25 geheugen 10 wordt geadresseerd door de besturingsinrichting 42, synchroon met het toegevoerde beeldsignaal. Het analoog schuifregister 15 van het type serie-in-parallel-uit wordt aldus gevuld met de gegevens omtrent een hele beeldlijn. Elke parallele uitgang van het schuifregister 15 is verbonden met een ingang van een der vergelij- 30 kingsschakelingen 20 t/m 23. Zo is de uitgang van plaats 16 van schuifregister 15 verbonden met een ingang van vergelijkingsschakeling 20, plaats 17 van schuifregister 15 met een ingang van vergelijkingsschakeling 21, enzovoort.

De uitgangen van de verge!ijkingsschakelingen 20 t/m 23 zijn elk 35 verbonden met een LED 24 t/m 27. Signaal generator 30 geeft per af te beelden beeldlijn een trapeziumvormige puls af zoals nader is beschre ven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8403926. Indien de waarde van ‘het uitgangssignaal van plaats 16 van schuifregister 15 hoger is dan 870216$ ψ u 4 de momentane waarde van de puls van de signaal generator 30, zal de uitgang van de vergelijkingsschakeling 20 "hoog" worden, en LED 24 zal worden bekrachtigd. Wanneer de momentane waarde van de puls van signaal generator 30 hoger wordt dan de waarde van het uitgangssignaal 5 16 van schuifregister 15, dan zal de uitgang van de vergelij- kïngsschakeling 20 "laag" worden, en LED 24 zal doven.

Op overeenkomstige wijze zullen de overige LED's 25 t/m 27 gedurende een bepaalde tijd per beeldlijn worden bekrachtigd. Een instelbare stroombron 40 is eveneens met alle vergelijkingsschakelingen verbon-10 den, met behulp waarvan alle LED's bij bekrachtiging aan een gelijke stroom worden onderworpen.

In de nabijheid van de rij LED's is een fotodiode 41 aangebracht, waarmee de relatieve lichtsterkte van elke LED kan worden gemeten. De gemeten relatieve lichtsterktesignalen worden via een A/D-omzetter 46 15 aan de besturingsinrichting 42 toegevoerd en opgeslagen in een eerste tabel van geheugen 10. Ook deze eerste tabel wordt tijdens de fabricage van de rij LED's in het geheugen aangebracht. Verder is een vluchtig geheugen 44 via bus 45 met de besturingsinrichting 42 verbonden.

20 Bij het starten van de printer wordt de relatieve lichtsterkte van elke LED met behulp van fotodiode 41 gemeten en via de A/D-omzetter 46 en besturingsinrichting 42 in een verouderings-tabel in het vluchtige geheugen 44 opgeslagen.

Bij het printen van een beeld wordt de inhoud van de eerste 25 geheugenplaats in de eerste geheugentabel van geheugen 10 door de besturingsinrichting 42 aan een deling onderworpen met de inhoud van de eerste geheugenplaats van de verouderingstabel in vluchtig geheugen 44. Het verkregen quotiënt wordt met het overeenkomstige 4-bits absoluut correctie-getal vermenigvuldigd in de besturingsinrichting 42.

30 Het aldus ontstane nieuwe absolute correctie-getal wordt via bus 13 doorgegeven aan de combinatieschakeling 11. Op deze wijze worden voor alle LED's 20 t/m 23 serieel nieuwe absolute correctie-getal!en afgeleid en bij de beeldvorming toegepast.

De nieuwe absolute correctie-getal1 en hoeven niet voor elke beeldlijn 35 opnieuw te worden berekend. De eenmaal bepaalde getallen kunnen in een nieuwe tabel in het vluchtig geheugen 44 worden gezet en vervolgens gebruikt bij dé verdere beeldvorming.

In Fig. 2 is een rechte deel rij LED's 53 aangebracht op een 8702166 Μ 5 * substraat 50. Een deel van de schakelingen die aan de hand van Fig, 1 zijn beschreven, zijn in IC's 51, 52 ondergebracht. Bovendien is een fotodiode 41 op het substraat 50 aangebracht.

Een rij LED's voor een printer is gewoonlijk samengesteld uit een aan-5 tal afzonderlijke deel rijen, die elk op een substraat zijn aangebracht. De deelrijen worden uitgelijnd en op een drager aangebracht. In de beschreven belichtingsinrichting is elke deelrij LED's voorzien van een 1icht-opnemer 41 zodat over de hele rij gezien een aantal licht-opnemers voorkomt. Elke licht-opnemer wordt gebruikt 10 om de relatieve lichtsterkte van een deelrij te meten.

De bij de fabricage bepaalde absolute correct!e-getal1en en de gemeten relatieve lichtsterkte van elke LED zijn in een niet-vluchtig geheugen (EPROM) opgeslagen. Dit niet-vluchtig geheugen kan eveneen op de drager 50 worden aangebracht en kan deel uitmaken van het in Fig. 1 15 beschreven geheugen 10.

Ook kan de belichtingsinrichting volgens de uitvinding worden voorzien van slechts één licht-opnemer, die buiten de drager is aangebracht. De relatieve lichtsterkte van elke LED kan dan met deze opnemer worden bepaald.

Het bepaalde nieuw absoluut correct!e-getal kan ook voor service-20 diagnose worden toegepast. De besturingsinriching 42 is daartoe voorzien van een comparatorschakeling waarmee telkens het nieuw absoluut correctiegetal wordt vergeleken met de vooraf bepaalde waarde. Deze vooraf bepaalde waarde komt overeen met een duty-cycle van 100¾, of te wel continue "aan" indien een aantal beeldpunten achter elkaar moet 25 worden geschreven.

Indien de waarde van het nieuw absoluut correct!e-getal groter wordt dan de vooraf bepaalde waarde, geeft de besturingsinrichting een waarschuw!ngssignaal af. De bedienaar van de printer kan op deze wijze vaststellen, dat de rij LED's vrijwel aan vervanging toe is en dit aan 30 de service-organisatie doorgeven.

Om de veroudering en/of verandering in het systeem te kunnen meten, kan op de drager ook een extra LED worden aangebracht, die niet voor de beeldvorming wordt gebruikt. Deze LED wordt slechts als referentie-lichtbron toegepast om de achteruit-gang of vervuiling van de licht-35 opnemer periodiek te testen.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvorm van de belichtingsinrichting. Zo kan de hele schakeling volledig digitaal worden uitgevoerd en de vakman zal vele variaties aan kunnen 8702166 * fj 6 brengen die echter alle zullen vallen onder de hierna volgende conclusies.

8702166

Claims

1. Belichtingsinrichting voor het lijnsgewijs beeldmatig belichten van een lichtgevoelige laag, omvattende: een rij LED's (24 t/m 27) - een besturingsinrichting (42) ingericht om elke LED afzonderlijk 5 met behulp van een absoluut correctie-getal per beeldlijn gedurende een variabele tijd te bekrachtigen, en een geheugensysteem (10) waarin voor elke LED in een correct!e-tabel is opgeslagen het absoluut correctie-getal dat is gerelateerd aan de bekrachtigingstijd die nodig is om per beeldlijn de 10 absolute lichthoeveelheid van elke LED op de lichtgevoelige laag gelijk te maken, met het kenmerk, dat in de nabijheid van de rij LED's en op een vaste plaats ten opzichte hiervan tenminste één licht-opnemer (41) is aangebracht, die 15 kleiner is dan de rij LED's, en waarmee de relatieve lichtsterkte van elke afzonderlijke LED kan worden gemeten, dat het geheugensysteem (10) is voorzien van een eerste tabel waarin de gemeten relatieve lichtsterkte van elke LED is opgeslagen, dat het geheugensysteem (10) is voorzien van een verouderings-tabel waarin periodiek de met de 20 licht-opnemer (41) gemeten lichtsterkte van elke afzonderlijke LED wordt opgeslagen, en dat de besturingsinrichting (42) op basis van de gegevens in de verouderings-tabel en de overeenkomstige gegevens in de eerste tabel voor elke LED een nieuw absoluut correctie-getal bepaalt.

2. Belichtingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de rij LED's 25 is samengesteld uit een aantal afzonderlijke deel rijen die samen op een drager (50) zijn aangebracht met een aantal aanstuurschakelingen (51, 52), met het kenmerk, dat de licht-opnemer(s) (41) op de drager (50) is (zijn) aangebracht.

3. Belichtingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het ken-30 merk, dat de besturingsinrichting (42) een waarschuwingssignaal afgeeft wanneer een nieuw absoluut correctie-getal een vooraf bepaalde waarde overschrijdt. 8702166