Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTROGRAPHIC PRINTER OR COPIER WITH A DEVICE TO COMPENSATE FOR THE WAVELENGTH-DEPENDENT LIGHT SENSITIVITY OF THE CHARGE IMAGE SUBSTRATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/013499
Kind Code:
A1
Abstract:
An electrophotographic printer or copier with an illumination correcting device for the optical character generator (ZG) contains means, e.g. a filter (FT), to compensate for the wavelength-dependent light sensitivity of the charge image substrate (FL) by controlling the lighting energy of the lighting devices (LED) dependently upon the wavelength of the light emitted by them and the light sensitivity of the charge image substrate (FL). This prevents the formation of undesired colour differences in the form of stripes when colouring large areas.

Inventors:
CREUTZMANN EDMUND (DE)
SCHOLZ CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/002910
Publication Date:
July 08, 1993
Filing Date:
December 15, 1992
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS NIXDORF INF SYST (DE)
International Classes:
G06K15/12; (IPC1-7): G06K15/12
Domestic Patent References:
WO1987002162A11987-04-09
Foreign References:
EP0424174A21991-04-24
EP0307994A11989-03-22
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Elektrofotografisches Druck oder Kopiergerät, mit einem lichtempfindlichen Ladungsbildtrager (FL) mit einer wellenlängenabhängigen Lichtempfindlichkeit; einem Leuchtelemente (LED) aufweisenden Zeichengenera¬ tor (ZG) zur informationsabhängig gesteuerten Erzeugung von Ladungsbildern auf dem Ladungsbildtrager (FL), wo¬ bei die Wellenlängen des Lichtes der verschiedenen Leuchtelemente (LED) auf dem Zeichengenerator (ZG) un¬ tereinander streut; Mitteln (FT) zur Kompensation der wellenlängenabhängi¬ gen Lichtempfindlichkeit des Ladungsbildträgers (FL) durch Steuerung der Belichtungsenergie der Leuchtele mente (LED) in Abhängigkeit von der Wellenlänge ihres emittierten Lichtes und der Lichtempfindlichkeit des Ladungsbildträgers (FL) bei der entsprechenden Wellen¬ länge.
2. Elektrofotografisches Druck oder Kopiergerät nach An¬ spruch 1 mit einer Anordnung zur Belichtungssteuerung (K, PS, DS) der Leuchtelemente (LED) einer der Anordnung (K, PS) zugeordneten Korrektur Speichereinrichtung (SP, SPK) zum Speichern von den verschiedenen Leuchtelementen (LED) zugeordneten Kor¬ rekturwerten, wobei bei Erregung der Leuchtelemente eine Steuerung (K, PS) den zugeordneten Korrekturwert aus der Korrekturspeichereinrichtung (SP, SPK) abruft und in Abhängigkeit von dem Korrekturwert die Belich¬ tungsenergie der lichtemittierenden Elemente (LED) festlegt.
3. Elektrofotografisches Druck oder Kopiergerät nach Anspruch 2 mit einer BelichtungsKorrektureinrichtung (PS, K) die durch Steuerung der Lichtenergie die Leuchtelemente (LED) individuell über ein Fotoelement (FE) und ein dem Fotoelement (FE) zugeordnetes Filter (FT) mit einem Transmissionskurvenverlauf entsprechend dem wellenlän¬ genabhängigen Lichtempfindlichkeitsverlauf des Ladungs¬ bildträgers (FL) abgleicht, wobei zum Abgleich das Fo¬ toelement (FE) die von jedem Leuchtelement (LED) bei vorgegebenen Normbetriebsparametern auf das Fotoelement (FE) übertragene und durch die Filtereinrichtung (FT) gedämpfte Strahlungsenergie erfaßt und der Belichtungs¬ steuerung (K, PS, DS) in Form von elektrischen Signalen zuführt und daß dann die Belichtungssteuerung (K, PS, DS) jedem Leuchtelement (LED) einen individuellen Kor rekturwert derart zuordnet und in dem Korrekturspeicher (SP, SPK) ablegt, daß bei Erregung der Leuchtelemente (LED) die von dem Fotoelement (FE) über die Filterein¬ richtung (FT) empfangenen Strahlungsenergien etwa gleichgroß sind.
4. Verfahren zur zeichenabhängigen Erzeugung von Ladungs¬ bildern auf einem eine wellenlängenabhängige Lichtempfind¬ lichkeit aufweisenden Ladungsbildtrager (FL) in einem Druck oder Kopiergerät über einen Leuchtelemente (LED) aufweisenden Zeichengenerator (ZG), wobei die Wellenlänge des Lichtes der verschiedenen Leuchtelemente (LED) auf dem Zeichengenerator (ZG) untereinander streut mit folgenden Merkmalen: a) Abgleich der Leuchteiemente (LED) des Zeichengenerators (ZG) bei vorgegebenen Normbetriebsparameterπ durch eine wellenlängenabhängige Bewertung, wobei in Abhängigkeit von der Bewertung jedem Leuchtelement eine spezifische Lichtenergie zugeordnet wird; b) Abspeichern von den einzelnen Leuchtelementen (LED) bei vorgegebenen Normbetriebsparametern zugeordneten, die spezifischen Lichtenergien kennzeichnenden Korrektur werten; c) zeichenabhängige Erregung der Leuchtelemente und Festlegung der abzugebenden Lichtenergie in Abhängig¬ keit von den gespeicherten Korrekturwerten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Abgleich der Leuchtelemente des Zeichengenerators wie folgt durchge¬ führt wird: al) Abtasten der Leuchtelemente mit Hilfe eines Fotoele¬ mentes (FE) wobei zwischen dem Fotoelement (FE) und den Leuchtelementen (LED) ein Filter (FT) angeordnet ist, das die wellenlängenabhängige Empfindlichkeit des Ladungsbildträgers (FL) nachbildet; a2) Erfassen der auf dem Fotoelement (FE) auftreffenden Strahlungsenergie der bei vorgegebenen Nor betriebs parametern aktivierten Leuchtelemente (LED); a3) Einstellen der von den Leuchtelementen (LED) abgege¬ benen spezifischen Leuchtenergie derart, daß die auf dem Fotoelement auftreffenden Strahlungsenergien von jedem Leuchtelement (LED) etwa gleich groß sind.
Description:
Elektrofotografisches Druck- oder Kopiergerät mit einer Einrichtung zur Kompensation der wellenlängenabhängigen Lichtempfindlichkeit des Ladungsbildträgers

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Druck¬ oder Kopiergerät mit einem Ladungsträger mit einer wellen¬ längenabhängigen Lichtempfindlichkeit und einem Leuchtele¬ mente aufweisenden Zeichengenerator zur informationsabhän¬ gig gesteuerten Erzeugung von Ladungsbildern auf dem La¬ dungsbildträger sowie ein Verfahren zur Erzeugung von La¬ dungsbildern auf dem Ladungsbildträger.

Nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitende Druck¬ oder Kopiergeräte enthalten optische Zeichengeneratoren. Diese optischen Zeichengeneratoren haben die Aufgabe, die in Form von elektronischen Daten vorliegenden Druckinfor¬ mationen in ein optisches Bild umzusetzen, mit dem dann eine fotoleitende Schicht, z.B. eine Fotoleitertrommel, belichtet wird. Danach wird das belichtende Bild in be- kannter Weise entwickelt und z.B. auf Papier umgedruckt.

Von Vorteil sind optische Zeichengeneratoren, die zeilen¬ artig aufgebaut sind, da diese ohne mechanische Bewegung arbeiten. Bei dieser Art der Zeichengenerierung muß für jeden Punkt, der innerhalb einer Zeile abgebildet werden soll, eine eigene separate Lichtquelle vorhanden sein. Die Anzahl der Lichtquellen ist dadurch sehr groß. Als Licht¬ quellen werden vorzugsweise Leuchtdioden eingesetzt. Diese haben die nachteilige Eigenschaft, daß die Lichtausbeute der einzelnen Leuchtdioden stark schwankt. Um hohen Quali¬ tätsansprüchen gerecht zu werden, müssen die einzelnen Leuchtdioden in geeigneter Weise korrigiert, d.h. indivi¬ duell angesteuert werden, so daß die abgegebene Lichtener¬ gie pro Belichtungspunkt auch bei unterschiedlicher Licht- ausbeute annähernd gleich ist. Die abgegebene Lichtenergie der LED's läßt sich in bekannter Weise durch Variation der

Einschaltzeit oder durch Variation des Erregungstromes bzw. Spannung steuern. Ein elektrofotografischer Drucker mit einer derartigen Belichtungsenergie-Korrektureinrich¬ tung für den optischen Zeichengenerator ist aus der EP-B1-0 275 254 bekannt.

Es hat sich nun herausgestellt, daß beim Betrieb von der¬ artigen elektrofotografischen Druckern mit einer zugeord¬ neten Belichtungsenergie-Korrektureinrichtung für den optischen Zeichengenerator zusammenhängende Bereiche von gleichmäßig eingefärbten Druckbildern (z.B. Grauraster) häufig störende streifenförmige Einfärbungsunterschiede aufweisen. Diese Einfärbungsunterschiede zeigen eine scharfe Begrenzung zwischen Hell und Dunkel.

Die Erfinder haben nun festgestellt, daß die wellenlängen¬ abhängige Lichtempfindlichkeit des Ladungsbildträgers im Zusammenwirken mit einer wellenlängenabhängigen Streuung der ladungsbilderzeugenden Leuchtelemente die wesentliche Ursache für die Streifenbildung ist.

Optische Zeichengeneratoren bestehen im allgemeinen aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Chips mit darauf integriert angeordneten Leuchtdioden. Jeder Chip wird bei der Herstellung aus einem Wafer ausgeschnitten, wobei von Wafer zu Wafer eine Chargenstreuung auftritt. Diese Chargenstreuung führt zu unterschiedlichen Lichtwel¬ lenlängen des emittierten Lichtes der Leuchtelemente der verschiedenen Chips, das heißt, die Lichtwellenlänge des Lichtes der verschiedenen Leuchtelemente auf dem Zeichen¬ generator streut. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es jedoch nicht möglich bei der Herstellung von Zeichengene¬ ratoren die nebeneinander angeordneten Chips aus einem einzigen Wafer auszuschneiden und so z.B. für einen Zei- chengenerator nur die Chips eines einzigen Wafers zu ver¬ wenden. Die Chips auf dem Zeichengenerator setzen sich al-

so aus einer beliebigen Reihenfolge von aus unterschiedli¬ chen Wafern ausgeschnittenen Chips zusammen. Damit tritt auf dem Zeichengenerator eine statistisch verteilte Streu¬ ung der Wellenlänge des Lichtes der verschiedenen LED's auf den verschiedenen Chips auf.

Zwar ist es theoretisch denkbar die Streifigkeit der Drucke dadurch zu vermeiden, daß die Toleranzen der Wel¬ lenlänge der LED-Chips extrem eingeschränkt wird. Eine vollkommene Beseitigung der Streifenbildung ist aber nur mit einer Nulltoleranz der Wellenlänge zu erreichen. Dies zu erreichen ist, wie geschildert, aus fertigungstechni¬ schen Gründen nicht möglich. Eine weitere Möglichkeit be¬ stünde in der Selektion von LED-Chips derselben Wellen- länge für den Einsatz und der Anordnung in einem Zeichen¬ generator. Auch ein solches Auswahlverfahren ist aus den geschilderten Gründen in einer Fertigung nur mit extrem hohem Aufwand zu realisieren.

Ziel der Erfindung ist es, ein elektrofotografisches

Druck- oder Kopiergerät mit einem Leuchtelemente aufwei¬ senden Zeichengenerator zur informationsabhängig gesteuer¬ ten Erzeugung von Ladungsbildern auf einem Ladungsbildträ¬ ger so auszubilden, daß in zusammenhängenden Bereichen von gleichmäßig eingefärbten Drucken keine störenden Einfär¬ bungsunterschiede auftreten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur zeichenabhängigen Erzeugung von Ladungsbildern auf einem Ladungsbildträger in einem Druck- oder Kopiergerät über einen Leuchtelemente aufweisenden Zeichengenerator bereit¬ zustellen, bei dem eine wellenlängenabhängige Lichtemp¬ findlichkeit des Ladungsbildträgers berücksichtigt wird.

Das Verfahren soll so ausgebildet sein, daß gleichmäßig eingefärbte Drucke ohne störende Einfärbungsunterschiede erzeugt werden können.

Diese Ziele der Erfindung werden bei elektrofotografischen Druck- oder Kopiergeräten gemäß den Merkmalen der Patent¬ ansprüche 1 oder 4 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der Untersuchung der ungewollten Streifigkeit beim elektrofotografischen Druckprozeß mit LED-Zeichengenerato¬ ren konnte als Ursache die wellenlängenabhängige Empfind- lichkeit des Ladungsbildträgers (Fotoleiters) ermittelt werden. Durch Verwendung eines Filters, das die wellenlän¬ genabhängige Strahlungsempfindlichkeit des Ladungsbildträ¬ gers nachbildet, wird beim Abgleich des Zeichengenerators eine wellenlängenabhängige Belichtung eingestellt. LED's bzw. LED's-Chips, die eine Wellenlänge ihres emittierten

Lichtes aufweisen, für die der Ladungsbildträger besonders unempfindlich ist, erhalten einen Korrekturwert, der die Belichtung um die entsprechende Relation erhöht. Das Fil¬ ter kann bei Zeichengeneratoren, die eine integrierte Ab- gleichvorrichtung aufweisen, wie sie z.B. aus der EP-Bl-

0 275 254 bekannt ist, direkt vor dem als Sensor dienenden Fotoelement angeordnet werden, z.B. auch in Form einer aufgedampften Filterschicht. Damit ist es möglich, bei jedem erneuten Abgleich die notwendige wellenlängenabhän- gige Belichtung einzustellen. Einmal ermittelte Korrektur- werte können abgespeichert werden. Sie werden den LED- Chips bzw. den einzelnen LED's zugeordnet und bei jedem erneuten Abgleich abgerufen und mit den Abgleichwerten verknüpft. Beim Einsatz von Ladüngsbildträgern mit unter- schiedlicher Wellenlängenabhängigkeit kann durch entspre¬ chende Änderung der Korrekturwerte dem wellenlängenabhän-

gigen Verhalten der Ladungsbildtrager Rechnung getragen werden.

Durch die erfindungsgemäßen Mittel zur Kompensation der wellenlängenabhängigen Lichtempfindlichkeit des Ladungs¬ bildträgers durch Steuerung der Belichtungsenergie der Leuchtelemente in Abhängigkeit von der Wellenlänge ihres emittierten Lichtes ist es möglich, gleichmäßig einge¬ färbte streifenfreie Drucke zu erzeugen.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung in Form eines Block¬ schaltbildes einer Belichtungskorrektureinrichtung in ei¬ ner elektrofotografischen Druckeinrichtung mit Mitteln zur Kompensation der wellenlängenabhängigen Lichtempfindlich¬ keit des Ladungsbildträgers,

Figur 2 eine Diagrammdarstellung der relativen spektralen Empfindlichkeit über die Wellenlänge des Laαjngsbild- trägers sowie des Fotosensors einer Belichtungskorrektur¬ einrichtung in einer elektrofotografischen Druckeinrich- tung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Belichtungs¬ korrektureinrichtung beschrieben, bei der die Belichtungs¬ energie der Leuchtelemente über deren Einschaltzeit ge- steuert wird. Sie ist jedoch auch in Belichtungskorrektur¬ einrichtungen verwendbar, bei denen die Belichtungseπergie der Leuchtelemente durch Variation der Ansteuerspannung bzw. des Ansteuerstromes gesteuert wird.

In einem hier nicht im einzelnen dargestellten, nach dem elektrofotografischen Prinzip arbeitenden Drucker, der auch als Kopiergerät ausgebildet sein kann, ist ein opti¬ scher Zeichengenerator ZG angeordnet, der eine Vielzahl von einzeln erregbaren Leuchtdioden LED aufweist. Ange- steuert von einer Ansteuereinrichtung werden durch Erre¬ gung der Einzelleuchtdioden LED des Zeichengenerators ZG auf einer mit der Geschwindigkeit v umlaufenden Fotolei¬ tertrommel FL in bekannter Weise über eine selbstfokus- sierende Optik OP auf einer Fotoleiterschicht der Fotolei- tertrommel FL Bildzeichen in Form von Ladungsbildern er¬ zeugt, die dann in bekannter Weise in einer Entwicklersta-

tion entwickelt und in einer Umdruckstation auf einen Auf¬ zeichnungsträger (Endlospapier, Einzelblätter) übertragen werden. Der darzustellende Text wird dabei von einer ex¬ ternen Datenverarbeitungsanlage DVA der Druckersteuerung DS zugeführt.

Die sich aus einzelnen Punkten zusammensetzenden Bild¬ zeichen werden durch Erregung der Leuchtelemente LED des Zeichengenerators ZG auf der Fotoleitertrommel FL zeilen- weise erzeugt und zwar dadurch, daß das von den einzelnen Leuchtelementen ausgehende und durch die Optik OP fokus- sierte Strahlungsbündel von jedem Leuchtelement die vorge¬ ladene Oberfläche der Fotoleitertrommel punktförmig ent¬ lädt und dadurch ein dem darzustellenden Zeichenbild ent- sprechendes Ladungsbild hervorruft.

Da die von den Leuchtelementen abgegebene Lichtleistung bzw. Belichtungsenergie nicht nur von den elektrischen Ansteuerwerten Strom und Spannung abhängt, sondern auch von dem Alterungszustand der Leuchtelemente und der Be¬ triebstemperatur, ist eine Korrektureinrichtung vorge¬ sehen, die die Lichtenergie der einzelnen Leuchtelemente abgleicht.

Die Korrektureinrichtung zum Abgleich der Belichtungs¬ energie enthält dabei ein Fotoelement FE, das in der Nähe der Oberfläche der Fotoleitertrommel hinter der Fokussie- rungsoptik OP angeordnet ist. Das Fotoelement FE ist mit einem Elektromotor M gekoppelt, der bei Aufruf einer Ab- gleichroutine, z.B. über die Druckersteuerung DS oder über die Datenverarbeitungsanlage DVA das Fotoelement FE zei¬ lenweise über die Fokussierungsoptik OP bewegt. Gleichzei¬ tig werden über die zentrale Druckersteuerung DS die ein¬ zelnen Leuchtdioden LED des Zeichengenerators ZG erregt. Die von den einzelnen Leuchtdioden ausgehende Strahlungs- eπergie unter Berücksichtigung der gesamten Übertragungs-

strecke, einschließlich der Fokussierungsoptik OP, erzeugt am Ausgang des Fotoelementes FE ein entsprechendes elek¬ trisches Signal, das einer mit dem Fotoelement FE gekop¬ pelten programmgesteuerten Einrichtung PS zugeführt wird. Die programmgesteuerte Einrichtung enthält einen Verstär¬ ker V mit nachgeschaltetem Analog-/Digitalwandler AD zum Umsetzen des analogen, der Lichtenergie entsprechenden, Signals in ein digitales Signal. Ein Mikroprozessor PR enthält eine Zentraleinheit CPU mit zugeordneter Speicher¬ einheit SP. Der Mikroprozessor PR erfaßt über die Zentral¬ einheit CPU die der Strahlungsleistung bzw. der Strah¬ lungsenergie der Leuchtelemente LED entsprechenden Signale und speichert sie in der Reihenfolge ihrer Abtastung im Speicher SP ab. Aus der so gemessenen Strahlungsleistung der einzelnen Leuchtelemente LED kann nun durch Zuordnung einer den einzelnen LED angepaßten Betätigungszeit eine einheitliche für alle LED gleichmäßige Strahlungsenergie erzeugt werden. Zu diesem Zweck ordnet der Mikroprozessor PR den einzelnen im Speicher SP gespeicherten Einzellei¬ stungen bzw. Lichtenεrgien der LED individuelle Betäti¬ gungszeiten zu und speichert diese Betätigungszeiten in den der Druckersteuerung DS zugeordneten, einzeln mit den LED verschalteten Schaltzeitspeichern SCHI bis SCHn. Die Schaltzeitspeicher SCHI bis SCHn können auch Teil eines gemeinsamen größeren Speichers sein.

Weiterhin weist die Korrektureinrichtung eine Kompensa¬ tionsanordnung K auf, die über entsprechende Fühlelemente die Betriebsparameter der Druckeinrichtung, z.B. Geschwin¬ digkeit v des Fotoleiters FL, Betriebstemperatur TF der Leuchtelemente LED erfaßt und abhängig davon die elektri¬ schen Normbetriebsparameter, Spannung- und Stromstärke für sämtliche Leuchtelemente LED einheitlich festlegt und über Treiberstufen Tl bis Tn den LED zuführt. Zur Erfassung der Geschwindigkeit v der Fotoleitertrommel FL befindet sich an der Fotoleitertrommel FL eine Abtasteinrichtung A und

zur Erfassung der Temperatur ein Temperaturfühlelement TF auf dem die LED aufnehmenden Träger des Zeichengenerators ZG. Sowohl der Abtaster A als auch das Temperaturfühlele¬ ment TF liefert an die Kompensationsanordnung eine den ge- messenen Größen entsprechende Spannung, die an den Kompe- ratoren Kl und K2 mit einer von außen zugeführten ein¬ stellbaren Normgleichspannung NG verglichen wird und ab¬ hängig von diesem Vergleichsvorgang dann den Ansteuerstrom bzw. die Ansteuerspannung für die Treiberstufen Tl bis Tn festlegt. Die Kompensationsaπordnung K läßt sich auch ge¬ sondert einstellen, z.B. durch Variation der Normgleich¬ spannung NG und unabhängig von deren Betriebsparametern. Das von dem Abtaster A gelieferte, der Drehgeschwindigkeit v proportionale Abtastsignal wird gleichzeitig auch einer Takteinrichtung CL zugeführt. In Verbindung mit einem von dieser Takteinrichtung CL gelieferten Taktsignal steuert die Druckersteuerung DS die Leuchtelemente LED des Zei¬ chengenerators ZG Mikrozeile für Mikrozeile an.

Es hat sich nun herausgestellt, daß beim Betrieb von der¬ artigen elektrofotografischen Druck- oder Kopiergeräten mit einer zugeordneten Belichtungsenergie-Korrekturein- richtuπg für den optischen Zeichengenerator zusammenhän¬ gende Bereiche von gleichmäßig eingefärbten Druckbildern (z.B. Grauraster) bei einfarbigem Druck häufig störende

Einfärbungsunterschiede aufweisen. Diese streifenförmigen Einfärbungsunterschiede zeigen eine scharfe Begrenzung zwischen hell und dunkel.

Als Ursache für diese Einfärbungsunterschiede wurde die wellenlängenabhängige Lichtempfindlichkeit des Ladungs¬ bildträgers im Zusammenwirken mit der Streuung der Wel¬ lenlänge des von den Leuchtelementen abgestrahlten Lichtes ermittelt.

Die Leuchtelemente LED des Zeichengenerators ZG sind in Gruppen von z.B. 128 Leuchtelementen auf Chips CHP1 bis CHPTN angeordnet. Jeder Chip wird bei der Herstellung aus einem Wafer ausgeschnitten, wobei von Wafer zu Wafer eine Chargenstreuung auftritt, so daß die Leuchtelemente der verschiedenen Chips eine unterschiedliche Wellenlänge des abgestrahlten Lichtes aufweisen, übliche Galiumarsenid- leuchtele ente LED mit einem Maximum der Strahlungslei¬ stung bei etwa 680 nm Wellenlänge können z.B. eine Tole- ranz von - 10 nm ihres Maximums aufweisen.

Hat die Fotoleitertrommel FL eine wellenlängenabhängige Lichtempfindlichkeit (spektrale Empfindlichkeit), wie sie durch die Kurve FLT der Figur 2 dargestellt ist, in einem Bereich z.B. zwischen 670 und 690 nm, so führt diese Emp¬ findlichkeitsabsenkung bei längeren Wellenlängen des Fo¬ toleiters in Verbindung mit der wellenlängenabhängigen Streuung des Lichtes der Leuchtelemente trotz Abgleich zu einer ungleichmäßigen Entladung des Fotoleiters. Daraus resultiert eine ungleichmäßige Einfärbungsdichte der To¬ nerbilder und damit der so erzeugten Drucke. Großflächen¬ einfärbungen weisen Streifen auf.

Zur Vermeidung dieser ungleichmäßigen Einfärbung gibt es im Prinzip die folgenden Lösungsmöglichkeiten:

a) Man verwendet Fotoleitertrommeln bzw. Ladungsbildtrager mit wellenlängenunabhängiger Empfindlichkeit.

b) Es werden LED-Chips mit stark eingeschränkter Toleranz der Wellenlänge verwendet (z.B. mit einer Toleranz¬ breite der Wellenlänge - 2 nm).

c) Durch Einsatz von Korrekturfilter wird die spektrale Empfindlichkeit des Ladungsbildträgers nachgebildet und damit kompensiert.

d) Es erfolgt eine wellenlängenabhängige Bewertung der Belichtung beim Abgleich der Zeichengeneratoren.

Wie bereits eingangs beschrieben, ist eine Lösung gemäß den Punkten a) und b) nur äußerst schwierig möglich.

Vorteilhaft und einfach in der Ausführung sind die Lösun¬ gen entsprechend den Punkten c) und d).

Mit einer Belichtungsenergie-Korrekturvorrichtung entspre¬ chend der Figur 1 wird beim Abgleich des Zeichengenerators ZG die Lichtabstrahlung jedes einzelnen Leuchtelementes LED über das Fotoelement FE erfaßt. Die Einstellung der Belichtung aufgrund des Meßergebnisses erfolgt ohne Be- rucksichtigung der Wellenlänge. Der Abgleich erfolgt dabei derart, daß die auf dem Fotoelement auftreffenden Belich¬ tungsenergien von jedem Leuchtelement gleich sind. Will man die wellenlängenabhängige Lichtempfindlichkeit des La¬ dungsbildträgers und die wellenlängeπabhängige Lichtstreu- ung der Leuchtelemente beim Abgleich berücksichtigen, muß bei der Messung und Festlegung der von den LED's abge¬ strahlten Lichtenergie eine wellenlängenabhängige Bewer¬ tung vorgenommen werden. Hat der Ladungsbildtrager einen spektralen Empfindlichkeitsverlauf entsprechend der Kurve FLT der Figur 2, muß das von den Leuchtelementen abge¬ strahlte Licht längerer Wellenlänge in seiner Abstrahlung gegenüber Licht kürzerer Wellenlänge verstärkt werden. Dies ist in einfacher Weise mit Hilfe einer Filtereinrich¬ tung FT möglich.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 1 hat der Ladungsbildtrager einen spektralen Empfindlichkeits¬ verlauf entsprechend der Kurve FLT der Figur 2. Der eben¬ falls zu berücksichtigende Fotosensor FE weist einen spek- tralen Empfindlichkeitsverlauf entsprechend der Kurve S auf. Bei einem als Fotosensor eingesetzten Fotoelement FE

bedeutet dies, daß mit zunehmender Wellenlänge des empfan¬ genen Lichtes der resultierende Strom am Fotoelement grö¬ ßer wird. Die entsprechende Bezugsgröße bei Ladungsbild¬ trägern ist die erzielte Entladung auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel. Da die Kurven für die spektrale Emp¬ findlichkeit des Fotoleiters und des Fotosensors entgegen¬ gesetzt verlaufen, muß für die Ermittlung der Werte des Filters FLT der inverse Kurvenverlauf S' der spektralen Empfindlichkeit des Fotoelementes berücksichtigt werden.

Verwendet man beim Abgleich ein Filter FLT mit einem spektralen Empfindlichkeitsverlauf (Transmissionskurve) entsprechend der Kurve FLT + S', so wird wegen der Ab- gleichsfunktion der Belichtungskorrektureinrichtung be- zogen auf das Fotoelement die von den LED's abgestrahlte Belichtungsenergie entsprechend dem Transmissionskurven¬ verlauf des Filters angehoben, wodurch die Unempfindlich- keit der Fotoleitertrommel bei längeren Wellenlängen aus¬ geglichen wird. Das Filter FT kann dabei aus einem im ganzen eingefärbten Glaselement bestehen, das unmittelbar vor dem Fotoelement angeordnet ist (Figur 1). Es ist je¬ doch auch möglich eine entsprechende Filterschicht auf das Fotoelement aufzudampfen. Durch das Filter wird im Prinzip die von den Leuchtelementen abgestrahlte Belichtungsener- gie entsprechend ' dem Transmissionskurvenverlauf des Fil¬ ters gedämpft. Da die Belichtungskorrektureinrichtung die abgestrahlte Belichtungsenergie der Leuchtelemente so ab¬ gleicht, daß auf dem Fotoelement FE die gleiche Belich¬ tungsenergie auftrifft, wird die Belichtungsenergie ent- sprechend dem spektralen Empfindlichkeitsverlauf der Fo¬ toleitertrommel angehoben und damit die wellenlängenab¬ hängige Lichtempfindlichkeit des Ladungsbildträgers im Zusammenwirken mit der chargenabhängigen Wellenlängen¬ streuung der Leuchtelemente kompensiert. Das bedeutet, daß beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 die im Speicher SP gespeicherte Strahlungsleistung bzw. Lichteπergie SP die

Lichtenergie ist, die nach Dämpfung durch das Filter FT auf dem Fotoelement FE auftrifft. Diese so gedämpften Lichtenergien werden dann, wie beschrieben, über die Kor¬ rektureinrichtung K abgeglichen.

Werden innerhalb eines elektrofotografischen Druck- oder Kopiergerätes Ladungsbildtrager mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit verwendet, so ist es im Prinzip notwendig, jedem Ladungsbildtrager ein entsprechendes cha- rakteristisches Filter zuzuordnen. Es ist jedoch auch mög¬ lich, durchgehend ein Normfilter FT zu verwenden und in einem zusätzlichen Speicher SPK, der ebenfalls der mikro¬ prozessorgesteuerten Einrichtung PR zugeordnet sein kann, entsprechende relative Korrekturwerte abzulegen. Diese relativen Korrekturwerte bezeichnen den einzelnen La¬ dungsbildträgern zugeordnete spezifische Korrekturwerte, die deren spektrales Empfindlichkeitsverhalten in bezug auf den sogenannten Normladungsbildträger beschreiben. Es ist möglich, die einzelnen Ladungsbildtrager, z.B. die Fotoleitertrommel, z.B. über Abtastmarken, zu kennzeich¬ nen, so daß sie im eingebauten Zustand im Druck- oder Ko¬ piergerät über eine entsprechende Abtasteinrichtung abge¬ tastet werden kann, um dann in Abhängigkeit von der Abta¬ stung die entsprechenden, vorher im Speicher SPK abgeleg- ten, Korrekturwerte abzurufen.

Bei elektrofotografischen Druck- oder Kopiergeräten mit integrierter Belichtungsenergie-Korrektureinrichtung be¬ steht das Problem, daß zwischen Optik OP und Fotoelement FE häufig nicht ausreichend Platz ist um dort ein Filter anzuordnen. Eine Möglichkeit des Ausgleiches unter Be¬ rücksichtigung der wellenlängenabhängigen Lichtempfind¬ lichkeit des Fotoleiters besteht darin, den Zeichengene¬ rator vor dem Einbau in das Gerät über eine Filtereinrich- tung einer gesonderten Meß- und Abgleichanordnung (End¬ prüfgerät) abzugleichen, entsprechende Korrekturwerte im

Speicher SPK zu speichern und dann bei dem betriebsmäßigen Abgleich im Gerät ohne Filter, diese Korrekturwerte im Speicher SPK zu berücksichtigen.

Zu diesem Zwecke wird die Lichtleistung jeder LED des ein¬ zubauenden Zeichengenerators zweimal erfaßt und zwar ein¬ mal ohne Filter und ein weiteres Mal mit Filter, wobei die Messung mit Filter in dem Endprüfgerät erfolgt. Bei der Meßwerterfassung werden automatisch jeweils die Mittelwer- te der Meßwerte für jeden Chip CHPl bis CHPn berechnet. Um die konstanten Anteile der Transmissionsverluste (Licht¬ verluste) durch das Filter auszugleichen, muß die Verstär¬ kung des Verstärkers V der programmgesteuerten Einrichtung PS auf die Lichtenergie einer "Norm-Leuchtdiode", z.B. der Wellenlänge 680 nm kalibriert werden. Damit wird über die Verstärkung der Konstantwert der Transmissionsdämpfung des Filters ausgeglichen.

Für jeden Chip wird dann das Verhältnis Q der Mittelwerte der Meßwerte mit und ohne Filter berechnet:

Q = Mittelwerte mit Filter/Mittelwerte ohne Filter.

Aus Gründen der Programmierung wird dann dem Quotienten Q eine ganze Zahl Z von 0 bis 255 zugeordnet (entsprechend 2 Byte):

Z = Q x 1000 - Q min x 1000

Unter der Voraussetzung, daß die maximale Änderung der Lichtleistung in Abhängigkeit von der Wellenlänge etwa 20 % betragen soll, kann Q min = 0.744 und Q ax = 1.255 gesetzt werden. Dadurch können auch größere Sprünge in der Lichtleistung bzw. Wellenlänge problemlos erfaßt werden. Dann entspricht der Wert Z = 0 dem kleinstmöglichen Ver¬ hältnis Q min. Z = 128 entspricht dem Verhältnis 1 und

Z = 255 entspricht dem größtmöglichen Verhältnis Q max der Mittelwerte der Meßwerte. Diese neuen Z-Werte werden für jeden Chip in dem Speicher SPK, der ein RAM-Speicher sein kann, unter einer entsprechenden Adresse abgelegt.

Bei der Belichtungsenergie-Korrektur bei eingebautem Zei¬ chengenerator über das Fotoelement FE ohne Filter werden diese Z-Werte als Korrekturwerte verwendet und zur Fest¬ legung der einzustellenden Belichtungsenergie von jedem LED aus dem Speicher SPK abgerufen und verarbeitet.

Durch das Filter wird ein linearer Zusammenhang zwischen Fotoleiterempfindlichkeit und Wellenlänge kompensiert. Um auch einen anderen, z.B. nichtlinearen Zusammenhang be- rücksichtigen zu können, ist es außerdem noch möglich, in¬ nerhalb der Speichereinrichtung SPK weitere Korrekturwer¬ te, sogenannte F-Werte zu speichern. Sie werden nach der Formel F (Z) = 128 x F' (Z) gebildet. Dabei wird durch den Wert F 1 das Verhältnis der Empfindlichkeit einer Trommel mit nichtlinearer Abhängigkeit von der Wellenlänge zur Empfindlichkeit mit linearer Abhängigkeit ausgedrückt.

Damit wird bei einem folgenden Abgleich ohne Filter der Meßwert jeder LED mit Hilfe der oben definierten Z und F Werte korrigiert, wobei sich folgender Zusammenhang zwi¬ schen alten und neuen Meßwerten E ergibt.

E (neu) = E (alt) Q F' (Z)

Aus den korrigierten Meßwerten wird dann der im Korrektur¬ speicher abzulegende Korrekturwert berechnet und mit die¬ sem dann die Wellenlängenabhängigkeit der Fotoleitεremp- findlichkeit kompensiert.