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Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A CHARGE IMAGE BY ILLUMINATION LINES WHOSE DEVIATIONS ARE MINIMISED BY A TARGET LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/038510
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device and a method for producing a charge image on an intermediate support of an electrophotographic printer or copier with the aid of a character generator (34) which comprises a plurality of light sources arranged in at least one row. The at least one row of light sources is embodied as an exposure line on an intermediate support, and the intermediate support can be displaced in an essentially transversal manner relative to the character generator. The temporal beginning of the illumination phase is selected by individual light sources or groups (36) of light sources such that deviations of the illumination lines are minimised by a target line.

Inventors:
GROEGER HANS-DETLEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/011857
Publication Date:
May 06, 2004
Filing Date:
October 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
OCE PRINTING SYSTEMS GMBH (DE)
GROEGER HANS-DETLEF (DE)
International Classes:
G06K15/12; (IPC1-7): G03G/
Foreign References:
US6215511B12001-04-10
EP0971310A12000-01-12
Attorney, Agent or Firm:
Schaumburg, Karl-heinz (Thoenes & Thurn Postfach 86 07 48, München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf einem Zwischenträger (30) eines elektrophotographischen Druckers oder Kopierers, bei dem ein Zeichengenerators (34) mit einer Mehrzahl von in mindestens einer Reihe angeordneten Licht quellen (36) verwendet wird, bei dem die mindestens eine Lichtquellenreihe als ei ne Belichtungszeile (56) auf den Zwischenträger (30) abgebildet wird und der Zwischenträger (30) im we sentlichen quer zur Belichtungszeile relativ zum Zei chengenerator bewegbar ist und bei dem der zeitliche Beginn der Leuchtphasen von Gruppen (36) von Lichtquellen so gewählt wird, dass Abweichungen der Belichtungszeile (56) von einer SollLinie (58) minimiert werden, wobei für jede Lichtquellengruppe (36) eine eigene Funktionseinheit (38) zur Steuerung der Lichtquellen vorgesehen ist, und die Lichtquellen einer jeden Gruppe (36) durch eine der Funktionseinheit (38) eigene Steuerungsein heit (46) angesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuerungsein heiten (46) der Funktionseinheiten (38) die Licht quellengruppen (36) unabhängig von einem Zeittakt an steuern, der durch eine für die Verarbeitung einer Druckseite vorgesehene Zeilenperiode vorgegeben ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Funkti onseinheiten (38) mit einer zentralen Steuerungsein heit (40) verbunden sind und eine Adresse besitzen, über die sie gezielt angesteuert werden können.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Steuerungseinheit (46) einer jeden Funk tionseinheit (38) von der zentralen Steuerungseinheit (40) angesteuert wird, um die Leuchtphase der zugehö rigen Lichtquellengruppe (36) zu initiieren.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die zentrale Steu erungseinheit (40) der Steuerungseinheit (46) einer jeden Funktionseinheit (38) einen individuellen Startbefehl zum Ansteuern der zugehörigen Lichtquel lengruppe (36) gibt, wobei der Zeitpunkt des Startbe fehls so gewählt ist, dass eine Abweichung des der Lichtquellengruppe (36) entsprechenden Belichtungs zeilenabschnittes von der SollLinie (58) minimiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Funktionseinheiten (38) operativ in einer Reihe angeordnet sind, über eine Eingabeschnittstelle (48) Daten und/oder ein Taktsignal empfangen und die se/dieses, falls es sich nicht um die letzte Funkti onseinheit der Reihe handelt, über eine Ausga beschnittstelle (50) an die in der Reihe folgende Funktionseinheit (38) weitergeben.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zwischen dem Emp fang und dem Weiterleiten der Daten und/oder des Taktsignals ein Systemtakt liegt, in dem das Takt signal wiederhergestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Daten in einem der Funktionseinheit (38) ei genen flüchtigen Speicher (44) abgelegt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Daten die Druckdaten für die der Lichtquellengruppe (36) ent sprechenden Abschnitte mehrerer zu druckender Zeilen umfassen.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Daten einen Korrekturparameter für jede Lichtquelle der Gruppe (36) umfassen, der ihre individuelle Leucht kraft repräsentiert.
11. Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf ei nem Zwischenträger (30) eines elektrophotographischen Druckers oder Kopierers, mit einem Zeichengenerator (34), der eine Mehrzahl von in mindestens einer Reihe angeordneten Lichtquel len hat, bei der die mindestens eine Lichtquellenreihe als ei ne Belichtungszeile (56) auf den Zwischenträger (30) abgebildet wird und der Zwischenträger (30) im we sentlichen quer zur Belichtungszeile (56) relativ zum Zeichengenerator (34) bewegbar ist und bei der der zeitliche Beginn der Leuchtphasen von Gruppen (36) von Lichtquellen so wählbar ist, dass Abweichungen der Belichtungszeile (56) von einer SollLinie (58) minimiert werden, wobei für jede Lichtquellengruppe (36) eine eigene Funktionseinheit (38) zur Steuerung der Lichtquellen vorgesehen ist, und die Lichtquellen einer jeden Gruppe (36) durch eine der Funktionseinheit (38) eigene Steuerungsein heit (46) angesteuert werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Lichtquel lengruppen (36) jeweils durch die Steuerungseinheit (46) der zugehörigen Funktionseinheit (38) unabhängig von einem Zeittakt ansteuerbar sind, der durch eine für die Verarbeitung einer Druckzeile vorgesehene Zeilenperiode vorgegeben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Funktionseinheiten (38) mit einer zentralen Steue rungseinheit (40) verbunden sind und eine Adresse be sitzen, über die sie gezielt angesteuert werden kön nen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die Steuerungseinheit (46) einer jeden Funktions einheit (38) von der zentralen Steuerungseinheit (40) ansteuerbar ist, um dieLeuchtphase der zugehörigen Lichtquellengruppe (36) zu initiieren.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die zentrale Steuerungseinheit (40) so programmiert ist, dass sie der Steuerungseinheit (46) einer jeden Funktionsein heit (38) einen individuellen Startbefehl zum Ansteu ern der zugehörigen Lichtquellengruppe (36) gibt, wo bei der Zeitpunkt des Startbefehls so gewählt ist, dass eine Abweichung des der Lichtquellengruppe ent sprechenden Belichtungszeilenabschnittes von der SollLinie (58) minimiert wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der die Funktionseinheiten (38) operativ in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Funktionseinheiten (38) eine Eingabeschnittstelle (48) zum Empfangen von Daten und/oder einem Taktsignal haben und wobei die Funktionseinheiten (38), mit Ausnahme der letzten Funktionseinheit (38) der Reihe, eine Ausgabeschnitt stelle (50) zum Weitergeben der Daten und/oder des Taktsignals an die in der Reihe folgende Funktions einheit (38) haben.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem die Funktionseinheiten (38) einen flüchtigen Speicher (44) haben.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbildes durch Belichtungszeilen, deren Abweichungen von einer Sollinie minimiert werden Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf einem Zwischenträger eines elektrophotographischen Druckers oder Kopierers mit Hilfe eines Zeichengenerators, der eine Mehrzahl von in mindestens einer Reihe angeordneten Licht- quellen hat, wobei die mindestens eine Lichtquellenreihe als eine Belichtungszeile auf den Zwischenträger abgebil- det wird und der Zwischenträger im wesentlichen quer zur Belichtungszeile relativ zum Zeichengenerator bewegbar ist.

Aus EP 0 971 310 B1 ist ein Zeichengenerator mit einer Vielzahl von Lichtquellen, die in einer Reihe angeordnet sind, bekant. Die Lichtquellenreihe wird als Belichtungs- zeile auf einen Zwischenträger eines Druckers oder Kopie- rers abgebildet und erzeugt dabei auf einer photoleitenden Beschichtung des Zwischenträgers eine Zeile eines latenten Ladungsbildes. Dabei ist jede Lichtquelle des Zeichengene- rators zur Erzeugung eines Bildpunktes des Ladungsbildes vorgesehen, d. h. die Anordnungsdichte der Lichtquellen auf dem Zeichengenerator entspricht der Auflösung des Bildes.

Der Zwischenträger wird quer zur Belichtungszeilenrichtung relativ zum Zeichengenerator bewegt, so dass durch nach- einander abgebildete Belichtungszeilen ein zweidimensiona- les Ladungsbild auf dem Zwischenträger erzeugt wird. Dazu ist der Zwischenträger beispielsweise als Photoleitertrom- mel, die sich um ihre Mittelachse dreht, oder als umlau- fendes Photoleiterband ausgebildet. Das Ladungsbild auf dem Zwischenträger wird auf bekannte Weise entwickelt und

das entwickelte Bild auf einen Aufzeichnungsträger umge- druckt.

Da die Lichtquellen des Zeichengenerators unmittelbar in eine Belichtungszeile auf dem Zwischenträger abgebildet werden, führen mechanische Ungenauigkeiten sowohl bei der Ausrichtung des Zeichengenerators bezüglich des Zwischen- trägers als auch innerhalb des Zeichengenerators (z. B. bei der Anordnung der Lichtquellen, der Optik oder aufgrund mechanischer Verspannungen) zu einer Abweichung der Be- lichtungszeile von einer Soll-Linie. Die zur Erzeugung ei- nes zufriedenstellenden Druckbildes erforderliche Präzi- sion im Aufbau und Einbau des Zeichengenerators erfordert einen erheblichen Aufwand und verursacht bei heutigen Dru- ckern und Kopierern erhebliche Kosten.

Besonders hohe Anforderungen an die Präzision werden beim Farbdruck nach dem sogenannten"single pass"-Verfahren ge- stellt, bei dem ein Aufzeichnungsträger (z. B. ein einzel- nes Blatt Papier oder Endlospapier) durch mehrere separate bildgebende Einheiten geführt wird, die jeweils eine Farb- komponente eines Farbbildes beitragen (z. B. rot/grün/blau oder cyan/magenta/gelb/schwarz). Jede dieser bildgebenden Einheiten hat einen Zeichengenerator der eingangs genann- ten Art. Wenn die Belichtungszeile eines oder mehrerer dieser Zeichengeneratoren von der zugehörigen Soll-Linie abweicht, werden die Farben nicht wie vorgesehen kombi- niert, sondern es ergeben sich Farbverfälschungen, die sehr störend wirken.

Aus der US 6,215, 511 B1 ist es grundsätzlich bekannt, me- chanische Ungenauigkeiten eines Zeichengenerators durch eine geeignete Wahl des zeitlichen Beginns der Leuchtpha- sen einzelner Lichtquellengruppen zu korrigieren. Dazu werden im wesentlichen zwei Verfahren angegeben. In einem ersten Verfahren werden sämtliche Druckdaten einer Zeile periodisch in ein Latch-Register geschrieben und während

einer Zeilenperiode, d. h. während des Zeitintervalls, das zum Schreiben einer Bildzeile auf dem Zwischenträger vor- gesehen ist, konstant gehalten. Dann kann mit Hilfe von dem Latch-Register nachgeschalteten Verzögerungsschaltun- gen ("delay circuits") der zeitliche Beginn der Leuchtpha- se einer Lichtquellengruppe verschoben werden, um dadurch Abweichungen zwischen dem Teil der Bildzeile, der der Lichtquellengruppe entspricht, und einer Soll-Linie zu verringern. Jedoch kann diese Korrektur nur innerhalb der zeitlichen Grenzen einer solchen Zeilenperiode durchge- führt werden. Dies bedeutet einerseits, dass im Druckbild lediglich Korrekturen von weniger als einer Druckzeilenhö- he (d. h. einer Pixelhöhe) möglich sind. Zum anderen ist dieses Verfahren bei Druckern oder Kopierern mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit und entsprechend kurzer Zei- lenperiode nicht praktikabel, da dort die zum Belichten des Zwischenträgers benötigte Leuchtphasendauer bereits einen wesentlichen Anteil der Zeilenperiode ausmacht, so dass der Leuchtphasenbeginn innerhalb der Zeilenperiode nicht mehr wesentlich verschoben werden kann.

Bei dem zweiten Verfahren aus der oben genannten Druck- schrift wird eine Druckzeilenkorrektur erreicht, indem Ab- schnitte verschiedener Druckzeilen von unterschiedlichen Lichtquellengruppen gleichzeitig belichtet werden. Das be- deutet, dass der Beginn der Leuchtphase einer Lichtquel- lengruppe nicht stufenlos verschoben werden kann, sondern nur in ganzzahligen Vielfachen einer Zeilenperiode. Nach diesem Verfahren können zwar im Prinzip große Druckbildab- weichungen korrigiert werden, jedoch lediglich bis auf ei- nen Zeilenabstand genau, was zu keiner vorteilhaften Druckbildqualität führt.

Weiterer Stand der Technik ist der US 6,201, 596 B1 und der EP 0 367 550 A2 zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die die Erzeugung eines Ladungsbildes hoher Qualität bei mäßigem Aufwand ermög- lichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprü- chen angegeben.

Anstatt Abbildungsfehler durch immer höhere Präzision beim Aufbau und Einbau des Zeichengenerators zu minimieren, wird demnach vorgeschlagen, gewisse baulich bedingte Ab- bildungsfehler bewusst in Kauf zu nehmen und durch eine geeignete Wahl des zeitlichen Beginns der Leuchtphasen einzelner Lichtquellen oder von Gruppen von Lichtquellen zu korrigieren.

Um dies zu erreichen, ist für jede Lichtquellengruppe eine eigene Funktionseinheit zur Steuerung der Lichtquellen vorgesehen und werden die Lichtquellen einer jeden Gruppe durch eine der Funktionseinheit eigene Steuerungseinheit angesteuert. Durch die Verwendung einer eigenen Steue- rungseinheit für jede der Lichtquellengruppen, können die f Lichtquellengruppen vollständig voneinander unabhängig an- gesteuert werden, so dass der Zeichengenerator als eine Aneinanderreihung kleiner Elementerzeichengeneratoren auf- gefasst wird, die jeweils eine Lichtquellengruppe umfas- sen. Somit können sämtliche von herkömmlichen Zeichengene- ratoren bekannte Justierungsmaßnahmen, die die Leuchtin- tensität, die Leuchtphasendauer und den zeitlichen Beginn der Leuchtphase betreffen, bei dem Verfahren und der Vor- richtung der Erfindung für jeden dieser Elementarzeichen- generatoren individuell durchgeführt werden. Insbesondere können die Steuereinheiten der Funktionseinheiten die Lichtquellengruppen unabhängig von einem Zeittakt ansteu-

ern, der durch die für die Verarbeitung einer Druckzeile vorgesehene Zeilenperiode vorgegeben ist. Dies ist ein im- menser Vorteil gegenüber der Vorrichtung und dem Verfahren aus dem oben zitierten US-Patent, bei der die Ansteuerung der Lichtquellengruppen starr an den Zeittakt der Zeilen- periode gekoppelt ist und somit entweder nur sehr geringe oder nur sehr grobe Variationen des Leuchtphasenbeginns möglich waren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Funktions- einheiten mit einer zentralen Steuerungseinheit verbunden und sie besitzen eine Adresse, über die sie gezielt ange- steuert werden können. In einer vorteilhaften Weiterbil- dung gibt die zentrale Steuerungseinheit der Steuerungs- einheit einer jeden Funktionseinheit einen individuellen Startbefehl zum Ansteuern der zugehörigen Lichtquellen- gruppe, wobei der Zeitpunkt des Startbefehls so gewählt ist, dass eine Abweichung des der Lichtquellengruppe ent- sprechenden Belichtungszeilenabschnittes von der Soll- Linie minimiert wird.

Dieses Startsignal kann völlig unabhängig von den übrigen Lichtquellengruppen und unabhängig von der Verarbeitung und dem Einlesen der Druckbilddaten erfolgen. Dadurch wird erreicht, dass der Leuchtphasenbeginn der Lichtquellen- gruppe völlig frei wählbar ist. Es kann erreicht werden, dass der Schwerpunkt des entsprechend aufgezeichneten Bildpunktes in der Mitte der Zeilenhöhe einer Idealzeile liegt. Dadurch können insbesondere als Schwebungen ausge- prägte Bildfehler in homogenen Bildern vermieden werden.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden auf das in den Zeichnungen dargestellte be- vorzugte Ausführungsbeispiel Bezug genommen, das anhand spezifischer Terminologie beschrieben ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Ver-

änderungen und weitere Modifizierungen an der gezeigten Vorrichtung und dem Verfahren sowie derartige weitere An- wendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmannes angesehen werden. Die Figuren zei- gen neben einer Darstellung des Standes der Technik ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich Figur 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise eines Zeichengenerators nach dem Stand der Technik, Figur 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise eines Zeichengenerators nach einer Weiterbildung der Erfindung und Figur 3 eine schematische Darstellung einer nach dem Stand der Technik erzeugten Belichtungszeile und einer nach einer Weiterbildung der Erfindung er- zeugten Belichtungszeile.

In Figur 1 ist der Aufbau eines aus dem Stand der Technik bekannten Zeichengenerators 10 schematisch dargestellt.

Der Zeichengenerator 10 ist in der oben genannten EP 0 971 310 Bl im Detail beschrieben, deren Inhalt durch Bezug- nahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Der Zeichengenerator 10 hat über eine Breite von 20,48 Zoll eine Lichtquellenreihe, die aus 12288 LEDs gebildet wird. Die LEDs werden beispielsweise über eine Selfoc-Op- tik in eine Belichtungszeile auf einen Zwischenträger ab- gebildet (nicht gezeigt), wobei jede LED zur Erzeugung ei- nes Bildpunktes bestimmt ist. Aus der Anzahl der LEDs und der Länge der LED-Reihe ergibt sich eine Druckbildauflö- sung von 600 DPI (dot per inch).

Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, besteht die LED- Reihe aus separaten LED-Gruppen 12 (LED-Arrays), die je-

weils mit einer zugehörigen Funktionseinheit 14 zur Steue- rung der LEDs verbunden sind. Die Funktionseinheit 14 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen integrierten Schaltkreis gebildet. Der herkömmliche Zeichengenerator 10 von Figur 1 hat typischerweise 192 LED-Gruppen 12 mit je- weils 64 LEDs und einer zugehörigen Funktionseinheit 14.

Ferner hat der Zeichengenerator 10 eine zentrale Steue- rungseinheit 16 (LEDPAC, LED Print Array Controller) zur Steuerung des Zeichengenerators 10.

Im folgenden wird das herkömmliche Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf einem Zwischenträger mit Hilfe des herkömmlichen Zeichengenerators 10 kurz erläutert. Die zentrale Steuerungseinheit 16 sendet Druckdaten über eine Datenleitung 18 in ein Schieberegister 20 der ersten, d. h. in der Darstellung der Figur 1 am weitesten links angeord- neten Funktionseinheit 14. Die Schieberegister 20 benach- barter Funktionseinheiten 14 sind durch Leitungen 22 mit- einander verbunden, und die Druckdaten werden durch die Schieberegister 20 sämtlicher Funktionseinheiten 14 wei- tergereicht, bis das Schieberegister 20 der letzten (d. h. der in Figur 1 am weitesten rechts angeordneten) Funkti- onseinheit 14 mit Druckdaten gefüllt ist.

Die Druckdaten bestehen aus einem acht Bit langen Daten- wort für jede LED des Zeichengenerators 10, das die Dauer der Leuchtphase der entsprechenden LED repräsentiert. Die Leuchtphasendauer ist dabei das Produkt zweier Faktoren, nämlich einer angestrebten Beleuchtungsstärke einerseits und eines Korrekturfaktors andererseits. Die angestrebte Beleuchtungsstärke kann im einfachsten Fall durch ein Ein- Bit-Signal (LED an oder LED aus) repräsentiert werden.

Dies bezeichnet man als Bi-Level-Druck. Zur Erzeugung ei- ner Vielzahl von Grautönen ist es jedoch von Vorteil, meh- rere Beleuchtungsstärkegrade zur Verfügung zu stellen, d. h. Leuchtphasen unterschiedlicher Länge vorzusehen. Die- ses Verfahren nennt man Multi-Level-Druck mit üblicher-

weise vier, acht oder 16 Beleuchtungsstärkegraden. Der Korrekturfaktor dient dazu, Schwankungen in der indivi- duellen Leuchtkraft der LEDs, die sich infolge von Alte- rung oder Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung ergeben, zu kompensieren.

Nachdem die Schieberegister 20 sämtlicher Funktionseinhei- ten 14 des Zeichengenerators 10 mit Druckdaten gefüllt sind, werden sie in einen Zwischenspeicher 24 (latch L) transferiert. Mit Hilfe eines Treibers 26 (driver D) wer- den dann die LEDs des zugehörigen LED-Arrays 12 gleichzei- tig eingeschaltet und nach Verstreichen der entsprechen- den, im Zwischenspeicher 24 abgelegten Leuchtphasendauer wieder ausgeschaltet (bei einer Leuchtphasendauer der Län- ge 0 wird die entsprechende LED gar nicht erst ange- schaltet). Während der Leuchtphase der LEDs werden die Druckdaten zur Belichtung der folgenden Zeile in die Schieberegister 20 sämtlicher Funktionseinheiten 14 einge- bracht. Nähere Einzelheiten zu Aufbau und Funktion der Funktionseinheiten 14 finden sich in der oben genannten EP 0 971 310 B1 und sollen hier nicht weiter ausgeführt wer- den.

Die LED-Reihe des Zeichengenerators 10 wird mit Hilfe ei- ner bekannten Selfoc-Optik (nicht gezeigt) als eine Be- lichtungszeile 28 auf einen Zwischenträger 30 abgebildet (siehe Figur 3), der sich mit einer Geschwindigkeit vo in Richtung des in Fig. 3 gezeigten Geschwindigkeitspfeils relativ zum Zeichengenerator 10 bewegt.

Aufgrund mechanischer Ungenauigkeiten beim Aufbau des Zei- chengenerators 10 oder beim Einbau des Zeichengenerators 10 in einen Drucker oder Kopierer kann die Belichtungs- zeile 28 von einer Soll-Linie 32 abweichen. In der schema- tischen Darstellung von Figur 3 kennzeichnen die verti- kalen Linien die Grenzen der LED-Arrays 12, d. h. die Ab- schnitte der Belichtungszeile 28, die sich zwischen zwei

vertikalen Linien befinden, werden durch genau ein LED- Array erzeugt. Der Einfachheit halber ist die Belichtungs- zeile 28 in der vereinfachten Darstellung von Figur 3 nur in acht Abschnitte unterteilt, d. h. der dieser vereinfach- ten Darstellung entsprechende Zeichengenerator würde über lediglich acht LED-Arrays verfügen.

Die Abweichungen der Belichtungszeile 28 von der Soll- Linie 32 können beim herkömmlichen Zeichengenerator 10 nur durch enormen mechanischen Aufwand gering gehalten werden.

Typisch sind insbesondere kontinuierliche, glatte Abwei- chungen der Belichtungszeile 28 von der Soll-Linie 32, wie in Figur 3 skizziert, die sich beispielsweise aus einer Verspannung oder einem Durchhängen des Zeichengenerators 12 ergeben. Solche Verformungen können nur sehr schwer durch Nachjustierung behoben werden.

Beim Schwarzweißdruck wird eine einigermaßen glatte, gleichmäßige Abweichung der Belichtungszeile 28 von der Soll-Linie 32 im entstehenden Druckbild möglicherweise nicht als störend empfunden, weil sie mit dem bloßen Auge nicht ohne weiteres zu erkennen ist. Beim"single-pass"- Farbdruck hingegen, bei dem mehrere Zeichengeneratoren zur Erzeugung der Farbkomponenten eines Farbbildes beitragen, führen derartigen Abweichungen zu einer Störung der Farb- konvergenz und sind absolut inakzeptabel.

In Figur 2 ist ein Zeichengenerator 34 nach einer Weiter- bildung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ähnlich wie der Zeichengenerator 10 aus dem Stand der Technik werden beim Zeichengenerator 34 die Lichtquellen durch LED-Grup- pen 36 (LED-Arrays) gebildet, die über eine zugehörige Funktionseinheit 38 angesteuert werden. Auch der Zeichen- generator 34 verfügt über eine zentrale Steuerungseinheit 40. Der wesentliche Unterschied zum Stand der Technik be- steht im Aufbau der Funktionseinheiten 38 und im Betrieb

des Zeichengenerators 34, wie im folgenden beschrieben wird.

Anstelle der Schieberegister 20 verfügt der Zeichengenera- tor 34 über einen internen BUS 42 und einen flüchtigen Speicher (RAM 44). Außerdem hat jede Funktionseinheit 38 des Zeichengenerators 34 eine eigene Steuerungseinheit (controller C) 46. Der interne Daten-Bus 42 hat sechzehn Datenleitungen und optional eine siebzehnte Kommandolei- tung. Er ist insofern ein interner Bus, als er lediglich eine Verbindung zwischen den Funktionseinheiten 38 her- stellt, die somit operativ in einer Reihe angeordnet sind.

Jede Funktionseinheit 38 hat eine Eingabeschnittstelle 50, über die sie Daten und ein Taktsignal von der in der Reihe voranstehenden (in Fig. 2 links stehenden) Funktionsein- heit empfangen kann, und eine Ausgabeschnittstelle, über die die Funktionseinheit 38 Daten und ein Taktsignal an die in der Reihe folgende (in Fig. 2 rechtsstehende) Funk- tionseinheit weitergeben kann. Zwischen Empfang und Wei- tergabe von Daten durch eine Funktionseinheit 38 liegt ein Systemtakt, in dem das Taktsignal wiederhergestellt wird.

Jede Funktionseinheit 38 hat eine Adresse und einen Adres- sendecodierer (nicht gezeigt), so dass sie gezielt ange- sprochen werden kann.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Zeichengenerators 34 erläutert. Die zentrale Steuerungseinheit 40 sendet ü- ber den internen Bus 42 die Druckdaten an die betreffende Funktionseinheit 38. Dazu dient ein spezielles Datenproto- koll, das neben Datenpaketen auch Kontrollinformationen übertragen kann. Zu derartigen Kontrollinformationen ge- hört unter anderem die Adresse derjenigen Funktionseinheit 38, für die das Datenpaket bestimmt ist. Die Daten und Kontrollinformationen werden wie oben beschrieben durch sämtliche Funktionseinheiten 38 hindurchgereicht. Wenn da- bei eine Funktionseinheit 38 anhand der in den Kon- trollinformationen enthaltenen Adresse erkennt, dass die

Daten für sie bestimmt sind, legt sie diese in ihrem Spei- cher 44 ab.

Die Druckdaten sind im wesentlichen mit denjenigen vom Zeichengenerator 10 des Standes der Technik identisch. Al- lerdings werden beim Zeichengenerator 34 nur die ange- strebten Beleuchtungsstärken für eine jede LED benötigt, nicht aber deren Korrekturfaktor, der ja vom Druckbild un- abhängig ist. Die Korrekturfaktoren sind statt dessen im Speicher 44 gespeichert. Dadurch verringert sich die zum Drucken einer Zeile benötigte Datenmenge erheblich.

Der Hauptunterschied der Funktion des Zeichengenerators 34 gegenüber dem herkömmlichen Zeichengenerator besteht dar- in, dass nicht nur die Länge der Leuchtphasen der LEDs in- dividuell gesteuert wird, sondern, zumindest gruppenweise, auch deren Beginn. Die zentrale Steuerungseinheit 40 gibt für jede LED-Gruppe 36 den Beginn der Leuchtphase der LEDs vor. Das bedeutet, dass die Leuchtphasen aller Lichtquel- len innerhalb einer Gruppe durch eine gemeinsame Ansteue- rung (in diesem Fall durch die zentrale Steuerungseinheit 40) initiiert werden.

Da sich der Zwischenträger 30 relativ zum Zeichengenerator bewegt, bewirkt eine zeitliche Verschiebung der Leucht- phase eine räumliche Verschiebung des entsprechenden Ab- schnittes der Belichtungszeile 28 auf dem Zwischenträger 30. Diese Verschiebung wird ausgenutzt, um Abweichungen der Belichtungszeile 28 von der Soll-Linie 32 zu minimie- ren.

Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf Figur 3 näher er- läutert. Zunächst sei festgestellt, dass die Leuchtphasen bezogen auf die Geschwindigkeit vo, mit der sich der Zwi- schenträger 30 relativ zum Zeichengenerator 34 bzw. 10 be- wegt, extrem kurz sind, da das Ladungsbild ja sonst verwi- schen würde. Zur Erläuterung des Verfahrens betrachten wir

zwei exemplarische Punkte 52 und 54 der Belichtungszeile 28 von Figur 3. Die Belichtungspunkte 52 und 54 sind "gleichzeitig"erzeugt worden, d. h. die Leuchtphasen der beiden entsprechenden LEDs begann zum gleichen Zeitpunkt, im folgenden Referenzzeitpunkt genannt, und die Dauer der Leuchtphasen sind in diesem Zusammenhang vernachlässigbar.

Wie Figur 3 zu entnehmen, ist der Belichtungspunkt 52 ge- genüber der Soll-Linie 32 um eine Strecke d1 in Richtung der Relativgeschwindigkeit vo des Zwischenträgers 30 rela- tiv zum Zeichengenerator 10 bzw. 34 versetzt. Das bedeu- tet, dass der Belichtungspunkt 52 auf der Soll-Linie läge, wenn die entsprechende LED um eine Zeit t1 = d1/v0 nach dem Referenzzeitpunkt angeschaltet worden wäre. Der Be- lichtungspunkt 54 hingegen ist gegenüber der Soll-Linie 32 um eine Strecke d2 entgegen der Richtung der Geschwin- digkeit vo versetzt. Demnach kann die Abweichung des Be- lichtungspunktes 54 von der Soll-Linie 32 dadurch korri- giert werden, dass die Leuchtphase der entsprechenden LED um t2 = d2/Vo gegenüber dem Referenzzeitpunkt vorverlegt wird.

Auf diese Weise läßt sich im Prinzip die Abweichung eines jeden Belichtungspunktes von der Soll-Linie 32 korrigie- ren. Um den Aufwand sowohl der Steuerungslogik als auch die Menge der zu übertragenden Daten zu begrenzen, ist es von Vorteil statt für jede LED einzeln den Beginn der Be- leuchtungsphase für sämtliche LEDs einer LED-Gruppe 36 im Rahmen einer gemeinsamen Ansteuerung vorzugeben. In der Regel bedeutet dies, dass die Leuchtphasen der LEDs einer Gruppe im wesentlichen gleichzeitig beginnen.

Das Ergebnis dieses Verfahrens ist in der Belichtungszeile 56 gezeigt, die im Prinzip der Belichtungszeile 28 ent- spricht, außer dass der zeitliche Beginn der Leuchtphase für eine jede LED-Gruppe 36 so gewählt wurde, dass der

entsprechende Abschnitt der Leuchtzeile 56 möglichst wenig von der Soll-Linie 58 abweicht.

Beim Zeichengenerator 34 von Figur 2 schickt die zentrale Steuerungseinheit 40 das Signal zum Beginn der Leuchtphase einer jeden LED-Gruppe 36 an die entsprechende Funktions- einheit 38. Bei Empfang des Signals veranlaßt die der Funktionseinheit 38 eigene Steuerungseinheit 46 den Beginn der Leuchtphase mit Hilfe eines Treibers 60, der sich nicht wesentlich vom Treiber 26 des herkömmlichen Zeichen- generators 10 unterscheidet.

Wie in Figur 3 zu sehen, entstehen Diskontinuitäten in der Belichtungszeile 56, wenn sich der zeitlichen Beginn der Leuchtphase benachbarter LED-Gruppen 36 unterscheidet. Das bedeutet, dass sich der zeitliche Beginn der Leuchtphasen bei benachbarten LED-Gruppen nicht zu stark unterscheiden darf, weil ansonsten Diskontinuitäten im Druckbild sicht- bar würden. Um einen Eindruck von der Größenordnung der Korrekturen zu bekommen, die man mit dem Zeichengenerator 34 und dem vorgestellten Verfahren erreichen kann, stellen wir uns vor, dass die Belichtungszeile bei gleichzeitigem Beginn aller Leuchtphasen schräg zur Soll-Linie steht.

Wenn man einen Versatz von einer halben Pixelgröße an den Grenzen der Belichtungszeilenabschnitte toleriert, erhält man bei 192 LED-Gruppen und einer Pixelgröße von 1/600 Zoll einen ausgleichbaren Gesamtversatz der Enden des Zei- chengenerators 34 von 4,06 mm, was ein Vielfaches der Un- genauigkeit darstellt, mit der man üblicherweise zu tun hat.

Durch die zeitliche Verschiebung der Leuchtphasen ergibt sich, dass der Zeichengenerator gleichzeitig Abschnitte von unterschiedlichen Belichtungszeilen erzeugt. Wenn man wiederum einen räumlichen Versatz an den Abschnittsgrenzen einer Belichtungszeile von einer halben Pixelgröße tole- riert, werden bei dem obigen Beispiel des schrägstehenden

Zeichengenerators Abschnitte von halb so vielen Zeilen gleichzeitig gedruckt, wie der Zeichengenerator 34 LED- Gruppen 36 hat. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel des Zeichengenerators 34 von Figur 2 bedeutet dies, dass gleichzeitig Abschnitte von 96 unterschiedlichen Druckzei- len generiert werden. Daher sollte der Speicher 44 Platz für die Druckdaten von mindestens 96 Zeilen haben.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Beginn der Leuchtphase einer jeden LED-Gruppe von der zentralen Steu- erungseinheit 40 vorgegeben. Da der zeitliche Versatz des Leuchtphasenbeginnes einer jeden LED-Gruppe 36, der die Abweichung des entsprechenden Abschnittes der Belich- tungszeile 56 von der Soll-Linie 58 minimiert, von den Druckdaten unabhängig ist, könnte dieser auch im Speicher 44 einer jeden Funktionseinheit 38 gespeichert werden, und die Ansteuerung der LED-Gruppe 36 könnte von der Steue- rungseinheit 46 mit geeignetem Versatz gegenüber einem Re- ferenzzeitpunkt veranlaßt werden.

Obgleich in den Zeichnungen und der vorhergehenden Be- schreibung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel aufgezeigt und detailliert beschrieben ist, sollte dies als rein bei- spielhaft und die Erfindung nicht einschränkend angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur das bevorzug- te Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben ist und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, die derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, ge- schützt werden sollen.

Bezugszeichenliste 10 Zeichengenerator 12 LED-Gruppe 14 Funktionseinheit 16 zentrale Steuerungseinheit 18 Datenleitung 20 Schieberegister 22 Leitung 24 Zwischenspeicher 26 Treiber 28 Belichtungszeile 30 Zwischenträger 32 Soll-Linie 34 Zeichengenerator 36 LED-Gruppe 38 Funktionseinheit 40 zentrale Steuerungseinheit 42 interner Daten-Bus 44 flüchtiger Speicher 46 Steuerungseinheit 48 Eingabeschnittstelle 50 Ausgabeschnittstelle 52 Belichtungspunkt 54 Belichtungspunkt 56 Belichtungszeile 58 Soll-Linie 60 Treiber