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Die Erfindung betrifft eine Belichtungsanordnung für Kopiergeräte,
bei der eine Vorlage mittels einer leistenförmigen, relativ zur Vorlage bewegten
Rasterobjektivanordnung streifenweise auf eine strahlungsempfindliche Schicht abgebildet
wird, wobei zur Erzeugung einer über die Breite mehrerer Linsengruppen überlappenden
Abbildung der einzelnen Linsengruppen zwei Linsensysteme mit mindestens einer Linsenfläche
positiver Brechkraft vorgesehen sind, welche eine gegenüber dem abgebildeten Vorlagenabschnitt
verkleinerte Zwischenabbildung liefern.
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Bei einem bekannten System dieser Art wird eine erst nach Umdruck
des erzeugten Bildes auf einen Kopieträger lesbare Abbildung hervorgerufen. Ein
solches System ist z. B. für das bekannte Zn0-Verfahren, bei welchem die endgültige
Kopie direkt auf dem lichtempfindlichen Material hergestellt wird, nur unter Verwendung
einer ungeraden Anzahl von Zwischenspiegeln anwendbar. Solche Zwischenspiegel machen
die Vorteile dieses Systems für die baulichen Abmessungen des Kopiergerätes teilweise
wieder zunichte.
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Es ist zwar schon eine aus zwei von jeweils einem Paar einander zugeordneter
Zylinderlinsen gebildeten optischen Teilsystemen bestehende Vorrichtung zum fortlaufenden
Kopieren bekannt, bei welcher eine direkt seitenrichtige Abbildung dadurch entsteht,
daß nur das in der zur Bewegungsrichtung senkrechten Richtung wirkende Teilsystem
eine Zwischenabbildung erzeugt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in einfacherer Weise
eine direkt seitenrichtige Abbildung zu erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Linsenflächen tonisch gekrümmt sind,
wobei der größere Krümmungsradius in der Ebene der Bewegungsrichtung, der kleinere
in der zur Bewegungsrichtung senkrechten Ebene liegt, so daß in an sich bekannter
Weise nur in der zur Bewegungsrichtung senkrechten Richtung eine Zwischenabbildung
entsteht.
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Diese tonischen Linsenflächen lassen sich insbesondere dann einfacher
und mit größerer Genauigkeit herstellen, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
die Krümmungsmittelpunkte der größeren Radien zusammenfallen und somit einen rotationssymmetrischen
Körper bilden. Vorzugsweise sollen die brechenden Flächen jeweils an scheibenförmigen
Körpern ausgebildet sein, die unter Zwischenlage einer lichtundurchlässigen Schicht
zu einer Abbildungsleiste zusammengefügt sind. Vorteilhaft können diese scheibenförmigen
Körper in einem rohr- oder kastenförmigen Träger, der mindestens eine schlitzförmige
Aperturblende aufweist, an ihrem Umfang aufgenommen sein.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind eine Vorlage
und Kopie aufeinander abbildende Linsenanordnung mit sphärisch gekrümmten Linsenflächen
und zwei die Brechkraft dieser Anordnung quer zur Laufrichtung verstärkende und
dadurch in an sich bekannter Weise nur in dieser Richtung eine Zwischenabbildung
erzeugende zylindrische Linsenflächen vorgesehen. Hierbei erfolgt der Hauptteil
des Abbildungsvorganges mittels der mit beliebig großer Genauigkeit herstell- und
prüfbaren sphärischen Linsenflächen, die zudem in der erfindungsgemäßen Anordnung
gleichzeitig eine gewisse Feldlinsenwirkung in der Zwischenabbildungsebene ausüben.
-Vorzugsweise soll dabei die sphärische Linsenanordnung aus bikonvexen Linsen bestehen,
und die Zwischenabbildung soll im Inneren dieser Linsen liegen. Zweckmäßig sind
sowohl die sphärischen als auch die zylindrischen Linsen als einstückige Linsenleiste
ausgebildet, und zwischen den Linsenleisten ist je eine Wabenblende angeordnet.
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Zur Abbildung einer ruhenden Vorlage auf einen flexiblen Kopieträger
mittels der erfindungsgemäßen Abbildungsanordnung ist diese gemäß weiteren Merkmalen
der Erfindung zusammen mit einer Vorratsrolle für den flexiblen Kopieträger und
einer Corona-Entladungseinrichtung auf einem längs der Vorlage beweglichen Schlitten
angeordnet, und der flexible Kopieträger wird nach der Belichtung um 180° umgelenkt.
Zweckmäßig wird der umgelenkte, gegenüber dem Gerätegehäuse ruhende Kopieträger
auf einem ständig bewegten Transportband abgelegt, und es ist eine am Ende des Belichtungsvorganges
wirksame, vorzugsweise auf dem Schlitten angeordnete Schneideinrichtung für den
Kopieträger vorgesehen.
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Auf diese Weise entsteht ein. mit einem raumsparenden Rasterobjektiv
ausgestatteter elektrophotographischer Buchbelichter, bei welchem der Kopieträger
ohne Materialverluste erst unmittelbar vor dem Belichtungsvorgang von der Rolle
abgezogen und geladen wird. Bei unmittelbarer Aufeinanderfolge mehrerer Kopiervorgänge
erfolgt der Durchlauf des Kopieträgers durch die Entwicklungseinrichtung kontinuierlich
mit einer der Dauer der intermittierenden Belichtungsvorgänge entsprechenden Geschwindigkeit.
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Im einzelnen weist gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung der Belichtungsschlitten
eine mit dem Schlittenantrieb mittels eines Freilaufes gekuppelte Fördereinrichtung
für den von der Vorratsrolle abgezogenen Kopieträger auf. Der Antrieb des Kopierschlittens
ist mittels einer lösbaren Kupplung mit dem Antrieb des Transportbandes verbunden,
und am Schlitten greift eine Rückholfeder an. Auf dem Schlitten ist eine weitere,
der Belichtungsstation nachgeordnete, eine Umlenkwalze für den Kopieträger enthaltende
Fördereinrichtung angeordnet, deren Umlenkwalze unter Schwerkraft oder Federwirkung
dem Transportband anliegt. Schließlich ist noch konzentrisch zur Umlenkwalze eine
Umlenkschute angeordnet, die mittels der Bewegung des Schneidmessers von der Umlenkwalze
abschwenkbar ist.
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Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 die perspektivische Darstellung einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abbildungssystems, F i g. 2 einen Schnitt durch die Querachse
des Systems, F i g. 3 einen Schnitt durch die Längsachse des Systems, F i g. 4 die
perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, F i g.
5 einen Schnitt durch die Querachse des Abbildungssystems gemäß F i g. 4, F i g.
6 einen Schnitt durch die Längsachse des Abbildungssystems gemäß F i g. 4 und
F
i g. 7 ein erfindungsgemäßes Buchkopiergerät. Gemäß den F i g. 1 bis 3 besteht ein
Abbildungssystem aus einer Reihe von aneinandergesetzten Plexiglasscheiben 1, welche
an ihren Enden je eine torisch gekrümmte Fläche 1 a und 1 b tragen. Die torisch
gekrümmten Flächen 1 a,1 b weisen in der Scheibenebene einen Radius R1 bzw. R2 und
quer zur Scheibenebene einen davon abweichenden Radius r1 bzw. r. auf. Die Scheiben
1 sind voneinander durch eine lichtabsorbierende Lackschicht 2 od. dgl. getrennt.
Sie sind mit ihren Seitenflächen 1 c,1 d in einen Bügel 62 eingelegt, welcher mit
einer als Aperturblende dienenden Öffnung 62 a versehen und mittels Schrauben 63
und 64 mit einem Halteblech 3 verschraubt ist, welches ebenfalls eine als Aperturblende
dienende Öffnung 3 a aufweist.
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Die Scheiben 1 dienen zur Abbildung einer in Pfeilrichtung A bewegten
Vorlage 4 auf einen in Pfeilrichtung B bewegten Kopieträger 5. Infolge der in beiden
Scheibenrichtungen verschiedenen Radien ihrer brechenden Flächen wird jeder Punkt
der Vorlage 4 in Bewegungsrichtung der Vorlage direkt abgebildet (F i g. 2), während
die von dem Vorlagenpunkt ausgehenden Strahlen in einer quer zur Bewegungsrichtung
verlaufenden Ebene zunächst in einer Zwischenebene g vereinigt werden (F i g. 3).
Hierzu sind die Radien R1, R2, r1 und r@ so gewählt, daß die von den Radien R1 und
R2 erzeugten Brennweiten die bekannte Linsengleichung 1/a + 1/b = 1/f bezüglich
des Abstandes von Vorlage und Kopie und die den Radien r1 und r2 zukommenden Brennweiten
diese Gleichung bezüglich des Abstandes der brechenden Flächen zur Vorlage und zur
Zwischenbildebene bzw. zum Kopieträger und zur Zwischenbildebene erfüllen.
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Im vorliegenden Beispiel sind bei einem Abstand zwischen Vorlage und
Kopie von 160 mm die Radien R1 und R2 zu je 24 mm gewählt, während die Radien r1
und r2 je 6,2 mm betragen. Die Linsendicke beträgt mit 48 mm genau das Doppelte
der Radien R1 und R2, so daß die Linse Kreisform annimmt und in besonders einfacher
Weise als Ganzes bearbeitet werden kann. Die Planflächen 1 c und 1 d können nach
Bearbeitung der Linsenflächen angeschnitten werden. Sie sind ganz entbehrlich, wenn
als Halterung ein Rohr mit je einer schlitzförmigen Aperturblende dient. Innerhalb
des Rohres können die Scheiben, wie übrigens auch innerhalb des oben beschriebenen
Bügels, mittels einer Feder zur gegenseitigen Anlage gebracht werden. Eine exakte
überlappung der Einzelabbildungen tritt dann ein, wenn die einander anliegenden
Scheibenflächen parallel zu den Verbindungslinien der Krümmungsmittelpunkte verlaufen.
Die Scheibenabstände bzw. die Dicken der lichtabsorbierenden Zwischenschichten haben
auf die einheitliche Abbildung keinen Einfluß.
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Infolge dieser Abbildungsweise werden in Laufrichtung der Vorlage
angeordnete Bildzeichen, z. B. der Längsbalken des in F i g. 1 dargestellten Buchstabens
F, um 180° verdreht, während quer zur Laufrichtung angeordnete Bildzeichen, z. B.
die Querbalken des Buchstabens F, ihre Richtung beibehalten. Die auf der Vorlage
angeordneten Zeichen werden somit, unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden
Betrachtungsrichtung, spiegelbildlich verkehrt. Für die bei der gezeigten Kopieranordnung
vorliegenden Betrachtungsrichtungen, bei welchen sowohl die Vorlage als auch die
Kopie von innen her, d. h. also aus der Richtung des Abbildungssystems, betrachtet
werden, sofern kein transparenter Kopieträger vorliegt, entsteht somit eine sofort
lesbare Kopie, die ohne Umdruck eingefärbt werden kann. Diese Art von Abbildungssystem
ist z. B. zur Erzeugung von Kopien auf Zn0-Papier erforderlich, wobei die endgültige
Kopie durch Einfärben des belichteten Kopieträgers erzeugt wird.
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Infolge der Zwischenabbildung quer zur Laufrichtung tritt in dieser
Richtung in der bei Rasterabbildungen bekannten Weise eine überlappung der von den
einzelnen Rasterelementen erzeugten Bilder ein, sofern die Zwischenabbildung einen
gegenüber Vorlage und Kopie verkleinerten Maßstab aufweist. Durch die überlappung
wird die Lichtstärke der Belichtungsanordnung erhöht. Beim vorliegenden Beispiel
überstreicht jedes Rasterelement quer zur Laufrichtung den Bereich von 3,5 nebeneinanderliegenden
Scheiben. Ein Eindringen von Strahlen in benachbarte Linsen, welches die Abbildung
stören würde, wird durch die zwischen den Scheiben liegenden lichtundurchlässigen
Schichten verhindert.
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Gemäß den F i g. 4 bis 6 erfolgt die Abbildung mittels normaler sphärischer
Rasterlinsen 6, welche aus Plexiglas gefertigt und zu einer durchgehenden Leiste
verklebt oder einstückig hergestellt sind. Die Linsenleiste 6 könnte statt dessen
auch aus einzelnen normalen Abbildungsobjektiven zusammengesetzt sein.
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Die Radien R3 und R4 dieser Linsen sind so gewählt, daß die Vorlage
4 auf den Kopieträger 5 abgebildet wird. Die Erzeugung eines Zwischenbildes in der
Zwischenbildebene g und die überlappung der Rasterbilder quer zur Laufrichtung erfolgen
hier mittels je einer Reihe von Zylinderlinsen 9 und 10, die ebenfalls einstückig
aus Kunststoff hergestellt sind. Die Brennweite der Zylinderlinsen ist wieder so
ausgelegt, daß ihre Scheitelabstände zur Vorlage 4 und zur Zwischenbildebene g mit
dieser Brennweite die Linsengleichung erfüllen.
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Die Abbildungslinsen 6 wirken bei der Abbildung quer zur Laufrichtung
als Feldlinsen, die zwar nicht in für Feldlinsen optimaler Weise eine Zylinderlinse
in die andere abbilden, aber immerhin die von einer Zylinderlinse kommenden Strahlen
so stark in Richtung der anderen Zylinderlinse ablenken, daß ein merkbarer Gewinn
an Lichtausbeute eintritt. Zwischen den Linsen 6 und den Zylinderlinsen 9 und 10
angebrachte Wabenblenden 7 od. dgl. verhindern auch hier ein übertreten des Strahlenganges
der einander zugeordneten Linsen 6, 9 und 10 in die benachbarten Linsengruppen.
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Die Linsen 6, 9 und 10 sind zusammen mit den Wabenblenden 7 zwischen
zwei leistenförmigen Fassungsteilen 65 und 66 gefaßt und mittels Halteblechen 67
und 68 gehalten.
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In F i g. 7 ist ein Buchkopiergerät mit einer Belichtungsanordnung
gemäß F i g. 1 bis 3 gezeigt. Dabei ist an einem Geräteunterteil 11 mittels eines
Scharniers 13 ein schwenkbares Oberteil 12 angelenkt. Das Oberteil
12 trägt eine Öffnung 12 a, in die eine transparente Auflageplatte 12 b für eine
abzubildende Vorlage, beispielsweise ein Buch 33, eingelegt ist. Im Oberteil 12
ist außerdem eine Führungsbahn 14 für einen an Rollen 15 und 16 geführten Buchbelichtungsschlitten
17 angebracht, der eine Fassung 18 für eine aus Rasterlinsen 1 zusammengesetzte
Abbildungsanordnung trägt. Die Fassung 18
ist zugleich als
Reflektor zur Aufnahme zweier Leuchtstoffröhren 19 und 20 ausgebildet, welche die
jeweils vom Rastersystem abzubildende Vorlagenfläche beleuchten. Die Leuchtstoffröhren
19 und 20 sind in besonders raumsparender Weise parallel zum Abbildungssystem
10 angeordnet.
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Der Buchbelichtungsschlitten 17 trägt außerdem eine Aufnahmevorrichtung
17 a für die Achse 21 einer Zn0-Papier-Vorratsrolle 22 sowie Förderwalzen 23 und
24 für das von der Rolle abgezogene Zn0-Papier. Die Förderwalze 23 ist mittels einer
elastischen Peese 25 unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Freilaufes
mit der Laufrolle 16 verbunden, so daß bei Fortbewegung des Schlittens 17 in Pfeilrichtung
C das Zn0-Papier in Pfeilrichtung D von der Rolle 22, deren Achse 21 in der üblichen
Weise mit einer Reibungsbremse versehen sein kann, abgezogen wird. Das Zn0-Papier
wird dadurch an einer Corona-Entladevorrichtung 26 vorbei zu einem aus einer Auflage
27 und einer transparenten Andruckplatte 28 gebildeten Bildfenster gefördert. Von
dort gelangt es zu einem Förderwalzenpaar 29, 30 und wird mittels einer an einem
Schwenkhebel 31 angeordneten Schute 31a um die als Umlenkwalze dienende Förderwalze
30 herumgelenkt. Da bei Abbildung im Maßstab 1:1 die Bewegungsgeschwindigkeit des
Zn0-Papiers in Pfeilrichtung D der Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 17 in
Pfeilrichtung C nach Größe und Richtung entspricht, heben sich die Geschwindib ketten
des Schlittens 17 und des Zn0-Papiers nach dem Umlenken des Papiers um 180° mittels
der Rolle 30 und der Schute 31 a gegenseitig auf. Das die Rolle 30 verlassende Ende
des Zn0-Papiers hat demnach gegenüber dem Gerätegehäuse keine Relativgeschwindigkeit.
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Die Achsen 29 a und 30 a der Transportwalzen 29 und 30 sind in je
einem Langloch 17 b und 17 c des Buchbelichtungsschlittens 17 gelagert, so daß sie
durch ihr Eigengewicht aneinander und an einem unter der Transportwalze 30 angeordneten
Förderband 32 anliegen. Das Förderband 32 wird von mehreren nebeneinanderliegenden
Peesen gebildet, welche um zwei mit Rillen zur Aufnahme der Peesen versehene Rollen
34 und 35 gespannt sind. Die Walze 35 wird mittels einer elastischen Peese 36 von
einem Antriebsmotor 37 in Pfeilrichtung E angetrieben. Das Förderband 32 versucht
dadurch, das zwischen den Walzen 29 und 30 und dem Förderband 32 eingeklemmte Ende
des Zn0-Papiers in dieser Pfeilrichtung E abzuziehen. Da jedoch dem Zn0-Papier von
der Fördereinrichtung 23, 24 beim .Vorbeibewegen des Buchbewegungsschlittens an
der Vorlage 33 nach dem Umlenken um die Rolle 30 keine relative Geschwindigkeit
erteilt wird, legt sich das Zn0-Papier während des Belichtungsvorganges lediglich
auf die Oberfläche des Förderbandes 32 auf.
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An dem um eine im Schlitten 17 angeordnete Achse 38 schwenkbaren Hebel
31 ist ein Schneidmesser 39 befestigt, welches mit einer Schneidkante 27 a der Auflage
27 zusammenarbeitet. Der Schwenkhebel 31 b wird in seiner Ruhestellung mittels einer
Zugfeder 40 gegen einen Anschlag 41 des Buchbelichtungsschlittens
17 gezogen. Am Ende der Belichtungsbewegung fährt eine Nase 31 c des Schwenkhebels
31 gegen einen gerätefesten Bolzen 42, der zugleich als Lagerbolzen für eine Umlenkrolle
43 dient. Dadurch wird der Schwenkhebel 31 in der gestrichelt eingezeichneten _
Weise verkippt, und das Schneidmesser 39 trennt das belichtete Stück des Zn0-Papiers
vom noch unbelichteten Stück ab. Gleichzeitig wird die Schute 31 a von der Transportrolle
30 abgeschwenkt, so daß das belichtete Zn0-Papier vom Transportband 32 ungehindert
abgezogen und in eine Entwicklungseinrichtung 44 gefördert werden kann. Es wird
dort durch Führungsrippen 44 a so umgelenkt, daß es in die in der Belichtungswanne
befindliche Entwicklungsflüssigkeit 44 b taucht und schließlich zwischen die Ausführwalzen
45, 46 und 47 gelangt. Die Walze 47 ist mittels elastischer Peesen 48 mit einer
Walze 49 verbunden, die durch eine elastische Peese 50 vom Motor 37 angetrieben
wird. Die Peesen 48 bilden dadurch ein Transportband, welches den entwickelten Kopieträger
zu einer Ablage 51 fördert, von wo er durch eine Öffnung 11 a des Gerätegehäuses
entnommen werden kann. Über der Transportbahn 48 ist noch eine Infrarot-Strahlungsquelle
52 zur Trocknung des Kopieträgers angeordnet.
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Der Antrieb des Buchbelichtungsschlittens 17 erfolgt mittels einer
Wickeltrommel 53, die in bekannter Weise durch eine lösbare Kuppel mit dem Antriebsmotor
37 verbunden ist. Das von der Wickeltrommel 53 aufgewickelte Antriebsseil
54läuft über Umlenkrollen 43 und 55 und ist an einem Stift 56 des Buchbelichtungsschlittens
17 eingehängt. Ein weiteres über eine Umlenkrolle 57 geführtes Seil 58, das an einem
Stift 59 des Buchbelichtungsschlittens 17 eingehängt ist, verbindet den Buchbelichtungsschlitten
17 mit einer am Geräteoberteil 12 befestigten Rückholfeder 61.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: In der Ausgangsstellung
der Vorrichtung steht das abgetrennte Ende des Kopieträgers genau unter dem Ende
der Vorlagenauflage 12 b. Nunmehr werden die Beleuchtungseinrichtungen 19 und 20
und die Corona-Entladungseinrichtung 26 eingeschaltet. Nach dem Schließen der lösbaren
Kupplung der Wickelrolle 53 mit dem Antriebsmotor 37 setzt sich der Buchbelichtung
sschlitten 17 in Pfeilrichtung C in Bewegung, wodurch das geladene Ende des Kopieträgers
in das Belichtungsfenster 27, 28 einläuft. Es empfiehlt sich, die Antriebsvorrichtung
mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung nach der Beleuchtungseinrichtung in Betrieb
zu setzen, damit bereits dieses erste in die Belichtungseinrichtung einlaufende
Stück des Kopieträgers die volle Belichtung erhält. Während der Bewegung des Schlittens
17 in Pfeilrichtung C wird der Kopieträger in der vorher geschilderten Weise auf
der Fläche des Transportbandes 32 abgerollt, kann aber von diesem erst nach dem
Abtrennen durch das Schneidmesser 39 abgezogen werden, da der Anpreßdruck der Walzen
23 und 24 größer ist als der zwischen den Walzen 30 und dem Transportband 32.
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Nach dem Abtrennen des Zn0-Papiers am Ende des Belichtungsvorganges
wird, entweder von Hand oder durch einen Auflaufschalter, die Kupplung zwischen
dem Antriebsmotor 37 und der Wickelrolle 53 gelöst, so daß der Schlitten 17 unter
der Wirkung der Rückholfeder 61 wieder in seine Ausgangslage zurückkehren kann.
Infolge des zwischen dem Schlittenantrieb und den Förderwalzen 23, 24 eingeschalteten
Freilaufes bleibt dabei das abgetrennte Ende des Zn0-Papiers unter der Corona-Entladeeinrichtung
stehen. Die Schnittkante des Zn0-Papiers
liegt dann wieder genau
unter dem Anfang der Vorlage. Es tritt also keinerlei Papierverlust ein.
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Der nächste Belichtungsvorgang kann nun bereits wieder begonnen werden,
solange das vorher belichtete Zn0-Papierstück noch in die Entwicklungsvorrichtung
44 einläuft. Es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß die Peesen 32 aus
einem Material bestehen, welches zusammen mit dem Zn0-Papier einen größeren Reibungskoeffizienten
aufweist als zwei aufeinandergleitende Zn0-Papiere. Das vorher belichtete Zn0-Papier
wird dann unter dem später auf das Förderband 32 abgelegte Zn0-Papierstück abgezogen,
obwohl dieses relativ zum Gerät in Ruhe ist. Bei mehreren aufeinanderfolgenden Kopiervorgängen
können sich demnach die Belichtungs- und Entwicklungszeiten weitgehend überlappen.