DE1804702C2 - Projektionskopiergerät mit fortschreitend streifenförmiger Abbildung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionskopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einem solchen aus der US-PS 30 62 110 bekannten Projektionskopiergerät wird eine zu kopierende Vorlage auf einer Vorlagenebene aufgelegt. Die Vorlage wird von einer Lichtquelle beleuchtet, die unterhalb der Vorlagenebene über diese so hinwegbewegt wird, daß nacheinander sich quer zur Bewegungsrichtung der Lichtquelle erstreckende Längsstreifen der Vorlage beleuchtet werden. Die Lichtquelle weist zwei parallel zueinander angeordnete, röhrenförmige Lampen in einem gemeinsamen Schlitten auf. Zwischen der Lichtquelle und einer trommeiförmigen fotoleitfähigen Bildfläche ist ein bewegbares Objektiv angeordnet, die so bewegt wird, daß sie jeweils den von der Lichtquelle beleuchteten Längsstreifen der Vorlage auf die fotoleitfähige Bildfläche projiziert. Nachdem die Lichtquelle und auch das Objektiv während einer Abtastbewegung für die Vorlage vollständig über die Vorlagenebene bewegt wurden, müssen diese möglichst schnell in ihre Anfangsstellungen zurückbewegt werden, um die nicht nutzbare Zeit für diese Rücklaufbewegung in dem Kopiergerät so klein wie möglich zu machen. Da jedoch besonders die Lichtquelle mit ihren zugehörigen Halterungen ein erhebliches Gewicht hat, treten bei einem schnellen Rücklauf der Lichtquelle infolge der hohen Beschleunigung und anschließenden starken Verzögerung der Lichtquelle starke Schwingungen in ϊ dem Kopiergerät auf, die die übrigen Verfahrensschritte bei der Herstellung einer elektrofotografischen Kopie empfindlich stören können. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Projektionskopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß die

ίο durch einen schnellen Rücklauf der Lichtquellen und des Objektivs hervorgerufenen Schwingungen nicht mehr auftreten, trotzdem aber die für den Rücklauf benötigte und für eine erneute Belichtung nicht ausnutzbare Zeit so klein wie möglich ist.

Bei einem Projektionskopiergerät der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Kopiergerät sind zwei voneinander örtlich getrennte Lichtquellen zur Beleuchtung der Vorlage an entgegengesetzten Enden der gemeinsamen Bewegungsbahn dieser Lichtquellen über die Vorlagenebene vorgesehen.

Für die Beleuchtung eines fortlaufend über die Vorlage laufenden Abtaststreifens werden während der ersten Hälfte der Abtastbewegung die beiden Lichtquellen von den einander gegenüberliegenden Anfangsstellungen aufeinander zubewegt und während der zweiten Hälfte der Abtastbewegung die beiden Lichtquellen voneinander fortbewegt. Gleichzeitig wird bei der

-io Abtastbewegung das Objektiv in üblicher Weise über die Vorlagenebene bewegt, so daß sie fortlaufend den jeweils beleuchteten Abtaststreifen der Vorlage auf die das Lichtbild aufnehmende Fläche projiziert. Infolge der besonderen Bewegung der beiden Lichtquellen eilt

-**> dabei das Objektiv während der ersten Hälfte seiner Abtastbewegung der ersten Lichtquelle voraus und während der zweiten Hälfte seiner Abtastbewegung der zweiten Lichtquelle hinterher. Die Beleuchtung des jeweils abzutastenden Streifens der Vorlage wird also

4<> beim Übergang von der ersten zur zweiten Hälfte der Abtastbewegung von der ersten Lichtquelle an die zweite Lichtquelle abgegeben. Durch den Bewegungsablauf der beiden Lichtquellen wird sichergestellt, daß sich beide Lichtquellen jeweils am Ende einer Abtastbewegung automatisch wieder in ihrer Anfangsstellung befinden, so daß diese relativ schweren Lichtquellen keinen Rücklauf ausführen müssen, um jeweils nach Beendigung eines Abtastvorganges wieder in ihre Anfangsstellungen zurückzugelangen. Lediglich das Objektiv muß nach Beendigung eines Abtatsvorganges wieder in seine Anfangsstellung zurückbewegt werden, was jedoch infolge des relativ geringen Gewichts des Objektivs mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann, ohne daß dadurch nennenswerte Vibrationen bei der Beschleunigung und dem Verzögern des Objektivs auftreten. Da die beiden Lichtquellen auch während des Abtastvorganges jeweils gegenläufig zueinander bewegt werden, ist die Antriebsanordnung für die beiden Lichtquellen hinsichtlich der auftretenden Beschleunigungen und Verzögerungen in einfacher Weise so abzugleichen, daß die dabei an den tragenden Teilen des Kopiergerätes auftretenden Reaktionskräfte sich gegenseitig aufheben. Durch die Übernahme der Beleuchtung des jeweils abzutastenden Streifens der

t>5 Vorlage etwa in der Mitte der Vorlage durch die zweite Lichtquelle, die sich während der ersten Hälfte der Abtastbewegung der ersten Lichtquelle kontinuierlich nähert, um deren Beleuchtungswirkung zu verstärken,

ist auch eine sehr konstante Ausleuchtung des jeweiligen Abtaststreifens über die gesamten Abmessungen der Vorlage zu erreichen. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 schematisch ein kontinuierlich und automatisch arbeitendes elektrofotografisches Projektionskopiergerät,

Fig. 2 eine rechte, teilweise perspektivische Seilenansicht der optischen Abtastvorrichtung,

F i g. 3 eine Vorderansicht der beweglichen Abtastvorrichtung,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer beweglichen Lampenanordnung der Abtastvorrichtung und

Fig. 5—8 grafische Darstellungen der mit der Abtastvorrichtung erreichten Lichtstärke in Abhängigkeit vom Abstand von einer einzelnen Lichtquelle, wobei die Helligkeitsverteilung durch Wechselwirkung zweier Lichtquellen in verschiedenen relativen Lagen -o zueinander zu entnehmen ist. Obwohl die Erfindung bei jedem geeigneten Faksimile- bzw. Kopiergerät anwendbar ist, wird im folgenden eine für ein elektrofotografisches Kopiergerät geeignete Ausführungsform beschrieben. In F i g. 1 ist schematisch ein solches 2-> Kopiergerät mit einer Trommel 10, die um ihre Achse 11 drehbar ist, und den elektrofotografischen Verfahrenseinrichtungen A bis ^dargestellt.

Zur Erzeugung des Ladungsbildes auf der Trommel 10 dient ein reflektiertes Lichtbild einer Vorlage 22, die w auf einer Vorlagenebene 16 angeordnet ist. Zur Projektion dient ein bewegliches Objektiv 15. Dieses bewegt sich in horizontaler Richtung von rechts nach links (Fig. 1), während sie das Voilagenbild abtastet. Das Objektiv bewegt sich in zeitlicher Abhängigkeit J> von der Bewegung der Trommelüberfläche und projiziert nacheinander Teilbilder von Streifen der Vorlage auf die Trommeloberfläche. Am Ende der Abtastbewegunj wird das Objektiv schnell in seine Anfangsstellung zurückgebracht, so daß es für einen -to weiteren Abtastvorgang bereitsteht.

Zwei bewegliche Lichtquellen 17 und 18 dienen zur Beleuchtung der Vorlage. Die Lichtquellen sind derart angeordnet, daß jeder Abtastvorgang in ihren Anfangsstellungen an einander gegenüberliegenden Enden der *^r> Vorlagenebene 16 bzw. an den Enden des mit dem beweglichen Objektiv durchlaufenen Weges beginnt. Die Lichtquellen bewegen sich in horizontaler Richtung aus ihrer Anfangsstellung in ihre Endstellung in der Mitte der Vorlagenebene, wonach sie zurückgeführt werden. Dieses geschieht während einer Abtastbewegung des Objektivs. Wie noch ausgeführt wird, sind die Lichtquellen derart angeordnet, daß das Objektiv sich zwischen ihnen während eines Abtastvorganges kontinuierlich bewegen kann. Die Bewegungen der Lichtquellen und des Objektivs sind so aufeinander abgestimmt, daß das Objektiv kontinuierlich Lichtbilder von aufeinanderfolgenden Streifen mit gleichmäßiger Lichtstärke projiziert.

Die optische Abtastvorrichtung kann zur Reproduk- *>o tion von Bildern in Originalgröße oder mit größerem oder kleinerem Maßstab verwendet werden. Wird eine 1 : 1-Reproduktion hergestellt, so wird das Objektiv in der Mitte zwischen dem Vorlagenbild und der beweglichen fotoleitfähigen Fläche angeordnet. Wer- b5 den kleinere Reproduktionen gewünscht, so muß das Objektiv näher an die Trommel heranbewegt werden, während bei größeren Reproduktionen ein weiterer Abstand von der Trommel erforderlich ist.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Herstellung von Kopien im Maßstab 1:1. Das Objektiv ist auf der optischen Achse in der Mitte zwischen dem Vorlagenbild und der Trommel angeordnet und wird über einen zumindest einer Hälfte des Vorlagenbildes entsprechenden Weg mit einer Geschwindigkeit bewegt, die gleich der halben linearen Geschwindigkeit der Trommeloberfläche ist. Alle Bewegungen des Objektivs und der Lichtquellen erfolgen symmetrisch zur Mittellinie der Vorlagenebene 16. Diese Linie ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, auch auf die Mittellinie der Trommel 10 ausgerichtet, es sei jedoch bemerkt, daß in gleicher Weise auch eine geialtete optische Achse benutzt werden kann.

An Hand der Fi g. 1 bis 4 wird die Abtastvorrichtung eingehender beschrieben. Zwei voneinander getrennte Lichtquellen 17 und 18 sind symmetrisch zur Mittellinie der Vorlagenebene 16 angeordnet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dienen identische Lampenschlitten 30 zur Halterung beider Lichtquellen und sind fest an einem Ende eines T-förmigen Antriebsteiles 31 montiert. Dieses ist mit zwei Buchsen 32 versehen, die auf den Führungsschienen 33 geführt sind. Am anderen Ende des Lampenschlittens (F i £,. 2) befindet sich ein Z-förmiger Arm 60, an dem eine Rolle 61 drehbar befestigt ist. Die Rolle 61 läuft auf der Schiene 62 mit rechteckigem Querschnitt, die fest am Geräterahmen montiert i?.. Wie zu erkennen ist, werden die Lampenschlitten längs einer einzelnen Führungsschiene 33 und einer einzelnen Führungsschiene 62 geführt, wobei beide Schienen derart angeordnet sind, daß der von den Lampenschlitten durchlaufene W eg parallel zur Oberfläche der Vorlagenebene 16 liegt.

Die Lampenschhtten 30 selbst bestehen aus einem L-förmigen Gehäuse 34, das mit beiderseitigen Abschlußpiatten 36 versehen ist. Die Fassungen 37 und 38 (Fig. 2) sind an den Abschlußplatten befestigt und dienen zur Aufnahme und Halterung von mit Blsndenöffnungen versehenen Lampen 40. Zwei derartige Lampen, beispielsweise Leuchtstofflampen, sind auf jedem Lampenschlitten quer zu dessen Bewegungsrichtung gelagert. Die Lampen sind ferner derart angeordnet, daß ihre Schlitzblenden das Licht auf einen und denselben Streifen einer auf der Vorlagenebcnt 16 liegenden Vorlage konzentrieren. Dieses bedeutet, daß an einer einzelnen Stelle des Vorlagenbildes mit jedem Lampenschlitten eine Beleuchtungsspitze erzeugt wird.

Jeder Lampenschlitten wird mit einer Kette 43 bewegt, die mit ihm über einen Antriebsstift 41 verbunden ist. Der Antriebssiift ist frei verschiebbar in einem Schlitz 42 des T-förmigen Antriebsteiles 31 angeordnet.

Das Antriebszahnrad 44, welches auf der Antriebsachse 45 befestigt ist, wird mit einem die Bewegungen zeitlich steuernden Band 46 über das Zahnrad 47 (F i g. I und 2) angetrieben. Die Antriebsketten eines jeden Lampenschlittens sind über leerlaufende Zahnräder 57 und 58 geführt, die während eines jeden Abtastvorganges einen unregelmäßigen Weg des an der Kette befestigten Antriebsstiftes verursachen. Die Lampenschlitten können sich auf ihrer Führungsschiene nur horizontal bewegen, so daß jede Änderung der vertikalen Lage des Antriebsstiftes während eines Abtastvorganges eine Änderung der Horizontalgeschwindigkeit der Lampenschlitten verursacht.

Das Objektiv 15 besteht aus einem Optikschlitten 70, auf dem eine Optik 20 in geeigneter Weise befestigt ist.

Die beiden Führungsteile 73 am Schlitten sind mn Lagerungen 74 versehen, die auf der Führungsschiene 75 angeordnet sind. Wie aus Fi g. 2 hervorgeht, ist das andere Ende des Schlittens auf der Rolle 71 gelagert, die am Schlitten drehbar befestigt und auf der Führungsschiene 76 geführt ist. Diese Schiene ist fest am Geräterahmen montiert. Ähnlich den Lampenschlitten kann der Optikschlitten ebenfalls nur eine Horizontalbewegung parallel zur Vorlagenebene 16 ausführen.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, wird der Optikschlitten längs seiner Führungsschienen mit einem zeitlich steuernden Band 76 bewegt, das auf den Zahnscheiben 77 und 78 geführt ist, die fest an den Achsen 84 und 85 montiert sind. Die Achsen wiederum sind drehbar im Geräterahmen gelagert. Am äußeren Umfang des Bandes sind Antriebsfahnen 79 befestigt, die während eines Abtastvorganges in eine Antriebsfläche 80 eingreifen, die auf dem Schlitten befestigt ist. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist im Innern der Bandschleife eine Führungsplatte 81 vorgesehen, die das Band in seinem unteren Teil gerade hält, so daß die Antriebsfahnen und die Antriebsfläche 80 während des Abtastvorganges in Kontakt bleiben. Der Mittenabstand zwischen den Achsen 84 und 85 bestimmt die Abtastlänge durch die Optik während eines Abtastvorganges. Im vorliegenden Fall sind die Achsen symmetrisch zur Mittellinie der Vorlagenebene 16 mit einem derartigen Abstand angeordnet, daß die Optik die gesamte Vorlagenebene abtastet.

Beim Betrieb der Abtastvorrichtung wird die Abtastfahne 79 in der dargestellten Richtung über das Zahnrad 77 (F i g. 3) geführt, so daß sie in Antriebskontakt mit aer Antriebsfläche 80 kommt. Bei Weiterbewegung des Bandes in der dargestellten Richtung wird der Optikschlitten und damit die Optik in horizontaler Richtung längs der Führungsschiene bewegt, so daß eine Vorlage auf der Vorlagenebene 16 abgetastet wird.

Am Ende des Abtastvorganges wird die Antriebsfahne über das Zahnrad 78 (Fig. 3) geführt, so daß der Optikschlitten freigegeben wird. Dadurch kann er schnell in seine Ar.fangssteüung zurückbewegt werden. Dieser Vorgang wird auch als Rücklauf bezeichnet. Die dazu erforderliche Zeit ist für das Kopiergerät Totzeit, weshalb sie insbesondere bei schnell arbeitenden Geräten möglichst gering gehalten werden soll.

Zum schnellen Rücklauf der Optik ist eine flache Spiralfeder 90 vorgesehen, die auf der am Geräterahmen befestigten Federachse 91 angeordnet ist. Die Feder ist mit einem Ende an der Achse 91. mit dem anderen Ende am Optikschlitten 70 befestigt. Sie befindet sich in der Anfangsstellung des Optikschlittens in ihrer Normallage. Bewegt sich die Optik über den Abtastweg, so wird die Feder zusammengezogen, so daß eine zur schnellen Rückführung der Optik in ihre Anfangslage ausreichende Energie gespeichert wird. Der Rücklauf wird durch Lösen der Antriebsfahne 79 möglich.

Die Bewegung des Optikschlittens während des Rücklaufes wird durch den Steuernocken 96 gesteuert. Wie aus F i g. 1 und 2 hervorgeht, ist der Nocken 96 auf der Achse 100 befestigt, die in den Rahmenteilen 101 und 102 des Gerätes drehbar gelagert ist Die Nockenachse 100 und die Antriebsachse 84 sind über das zeitlich steuernde Band 103 miteinander gekoppelt, welches auf den Rollen 104 und 105 geführt ist. Die Arbeitsfläche des Nockens ist deran ausgebildet, daß der Mitnehmerarm 97, der mit der Feder 98 (Fig. 1) gegen den Nocken gedrückt wird, die Bewegung des

Optikschlittens während eines Abtastvorganges mitmacht. Dieses bedeutet, daß die Bewegung des Mitnehmerarmes 97 und die Bewegung des Optikschlittens über das Nockensystem miteinander in Zusammenhang stehen, so daß der Mitnehmersrm 97 anliegend an der Rolle 99 während des Abtastvorganges mitbewegt wird. Wird der Optikschlitten am Ende des Abtastvorganges freigegeben, so wird seine durch die Feder 90 verursachte schnelle Rücklaufbewegung durch den Mitnehmerarm 97 beendet. Liegt die Rolle 99 wieder am Mitnehmerarm 97 an, so wird die Rücklaufbewegung durch den Nocken und den Mitnehmer gesteuert. Die Nockenfläche ist derart ausgebildet, daß eine gesteuerte schnelle Verzögerung der Bewegung des Schlittens im letzten Teil des Rücklaufs erzeugt wird. Die Verzögerung erfolgt während einer Zeit, die eine Dämpfung unerwünschter Vibrationen bewirkt, die normalerweise durch einen plötzlichen Aufprall der Anordnung an ihrem Endpunkt erzeugt würden. Wie bereits ausgeführt wurde, können die Lampenschlitten sich lediglich horizontal bewegen, und zwar parallel zur Vorlagenebene 16. Beim Betrieb werden die beiden Lampenschlitten synchron mit der Optik und der Trommeloberfläche über ein zeitlich steuerndes Band 46 (Fig. 1) angetrieben. Der Antrieb erfolgt durch den Motor 52 über die Antriebsachse 53, auf der die Antriebsrolle 54 befestigt ist. Das zeitlich steuernde Band 46 wird über zwei Antriebsrollen 47 der beiden Lichtquellen geführt. Diese Rollen sind auf derselben Achse befestigt wie die Antriebszahnräder 44 (Fig.4). Die Antriebszahnräder 44 wirken auf die Antriebskette 43 der jeweiligen Lichtquelle, so daß die Kette mit derselben linearen Geschwindigkeit wie die Trommeloberfläche bewegt wird.

Die Horizontalgeschwindigkeit der Lampenschlitten ändert sich infolge der besonderen Anordnung der Antriebs- und Leerlaufrollen proportional mit dem Anstieg der Kette zur Horizontalen. Dieses bedeutet, daß sich der im Schlitz des T-förmigen Teiles 31 angeordnete Antriebsstift längs des gegen die Horizontale geneigten Weges der Kette zwischen dem Zahnrad 44 und dem Leerlaufzahnrad 57 nach oben oder unten bewegt. Diese Änderung der vertikalen Lage des Antriebsstiftes bewirkt eine Änderung der Horizontalgeschwindigkeit des Lampenschlittens. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist am Außenumfang des Bandes 46 eine Spannrolle 49 vorgesehen, die einmal die Spannung des Bandes beibehält, zum anderen einen ausreichenden Umschlingungswinkel des Bandes auf der Rolle 47 der Lichtquelle 18 gewährleistet, so daß ein ordnungsgemäßer Antrieb sichergestellt ist

Der Antriebsmotor 52 dient ferner zum Antrieb des Optikschlittens. Aus F i g. 1 und 2 geht hervor, daß die Rolle 51 auf der Achse 53 des Motors 52 befestigt ist Die Antriebsleistung wird über das zeitlich steuernde Band 55 auf die Antriebsrolle 59 übertragen, die auf der Achse 84 des Optikantriebes befestigt ist Durch richtige Auswahl der Antriebsrollen haben die linearen Geschwindigkeiten des Optik-Antriebsbandes 76 und der Antriebsketten 43 der Lampenschlitten Werte im Verhältnis 2 :1, wie es für ein 1 :1-Abtastsystem erforderlich ist Dieses bedeutet daß die den Lampenschlitten zugeordneten Antriebsketten mit der Umfangsgeschwindigkeit und das Band des Optikschlittens mit der halben Umfangsgeschwindigkeit der Trommel bewegt werden.

Beim Betrieb des Kopiergerätes steigt die mit jeder Lichtquelle erzeugte Beleuchtungsstärke an, während

die Lichtquellen auf einander zu bewegt werden. Würde sich das Objektiv in fester Synchronisation mit den Lichtquellen während eines Abtastvorganges bewegen, so würden die mit dem Objektiv projizierten Streifen der Vorlage unterschiedlich stark beleuchtet. Das damit ^r> erzeugte Ladungsbild auf der fotoleitfähigen Trommeloberfläche würde daher eine extrem schlechte Qualität haben.

Die beiden Lichtquellen sind derart angeordnet, daß ihre Bewegungen um 180° gegeneinander phasenverschoben sind. Dieses bedeutet, daß der Antriebsstift der einen Lichtquelle entlang dem unteren Teil seiner Kette bewegt wird, während der Antriebsstift der anderen Lichtquelle entlang dem oberen Teil seiner Kette bewegt wird. Daraus ergibt sich, daß die Horizontalge- i^r> schwindigkeit des einen Schlittens abfällt, wenn er aus seiner Anfangsstellung in seine Endstellung gebracht wird, während die Horizontalgeschwindigkeit des anderen Schlittens ansteigt, wenn er aus seiner Endstellung zurück in seine Anfangsstellung gebracht wird.

Durch richtige Anordnung der verschiedenen zeitlich steuernden Bänder und der zugeordneten Rollen beginnen das Objektiv und die beiden Lichtquellen einen Abtastvorgang gleichzeitig. Am Beginn des Abtastvorganges verlassen der Optikschlitten und der Lampenschlitten ihre Anfangsstellungen und werden in zeitlicher Beziehung zueinander zur Mitte der Vorlagenebene 16 bewegt. Das Objektiv projiziert aufeinanderfolgende Streifen, die auf dem auf der Vorlagenebene 16 w liegenden Vorlage beleuchtet werden, auf die Trommeloberfläche durch die Schlitzblende 25 hindurch und "erzeugt ein fortlaufendes Bild auf der Trommel.

Für ein 1 :1 -Abtastsystem sind die Lichtquellen so angeordnet, daß sie sich mit der doppelten linearen Geschwindigkeit des Objektivs während des Abtastzyklus bewegen. Im vorliegenden Falle sind die Lichtquellen jedoch in zwei individuelle Lichtquellen aufgeteilt, durch deren Annäherung die an der Vorlagenebene erzeugte Gesamtbeleuchtung mit kleiner werdendem to Abstand zwischen den Lichtquellen ansteigt. Die lineare Geschwindigkeit der Lampenschlitten wird gegenüber derjenigen des Objektivs geringer, so daß zwischen den Lichtquellen und dem Objektiv ein Schlupf erzeugt wird. Wie noch beschrieben wird, ist dieser Schlupf so gesteuert, daß die durch das Zusammenwirken der Lichtquellen bei ihrer Annäherung erhöhte Lichtstärke ausgeglichen wird.

Da die Lampenschlitten symmetrisch zur Mittellinie der Vorlagenebene 16 angeordnet und in ihrer Wirkung um 180° gegeneinander phasenverschoben sind, liegt auch das auf das Objektiv einwirkende Beieuchtungsmuster bei seiner Bewegung über die Vorlagenebene symmetrisch zur Mittellinie. Dieses bedeutet, daß die durch das Objektiv ausgewertete Gesamtbeleuchtung und Lichtverteilung während der ersten Hälfte des Abtastzyklus ein Spiegelbild der entsprechenden Werte während der zweiten Hälfte des Abtastzyklus ist

Eine Schlitzblende 25 (F i g. 1) ist nahe der Trommeloberfläche angeordnet und läßt das mit dem Objektiv projizierte Licht auf die Trommeloberfläche fallen. Bei derartigen Projektionsschlitzen ist es wichtig, daß während des Abtastzyklus eine gleichmäßige Helligkeit vorliegt Eine nicht dargestellte Lichtabschirmung hält äußeres licht von dem Abbildungssystem fern, so daß ^ nur von der Vorlage reflektiertes licht durch die Schlitzblende auf die Trommeloberfläche projiziert wird. Bei einem Abtastsystem mit Schlitzblende liegt eine natürliche Erscheinung darin, daß in der Mitte der Kopie eine höhere Lichtstärke als an den Kanten erzeugt wird, was durch die Geometrie der Einrichtung und den Vignettismus der Optik verursacht wird. Die auf eine bewegte Fläche quer zur Bewegungsrichtung auftreifende Lichtmenge kann durch Änderung der Größe der Schlitzblende bestimmt werden. Schlitzblenden, die an ihren Enden breiter sind und zur Mitte hin in der Art eines Stundenglases zusammenlaufen, sind bekannt. Sind derartige Blenden richtig bemessen, so ist mit ihnen eine wirksame Einstellung der in seiner Richtung durchgelassenen Lichtmer.ge möglich. Es bestand jedoch lange Zeit ein Problem darin, bei beweglichen optischen Abtastvorrichtungen eine gleichmäßige Beleuchtung in Bewegungsrichtung zu erhalten.

In den Fig.5 bis 8 sind grafische Darstellungen der Helligkeitsverteilung gezeigt, wie sie mit dem Doppelschlittensystem an der Vorlagenoberfläche möglich sind.

F i g. 5 zeigt eine Helligkeitsverteilungskurve, die mit den Lampenschlitten in Anfangsstellung an einander gegenüberliegenden Enden der Vorlagenebene erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Objektiv an einer Stelle, wo es in erster Linie die mit der Lichtquelle 17 erzeugte Beleuchtung auswertet. Auf der Ordinate ist die Beleuchtungsstärke aufgetragen, während die Abszisse den Abstand von der Mittellinie der oberen Lampe 39 (Fig.4) innerhalb des Lampenschlittens angibt. Obwohl in diesem Falle die Einheiten des Abstandes und der Beleuchtungsstärke willkürlich gewählt sind, ist einzusehen, daß die Beleuchtungsverteilungskurven einer Beleuchtungsverteilung entsprechen, die für verschiedene Parameter erreichbar ist, und daß diese Merkmale auf jede andere Doppelschlittenanordnung der beschriebenen Art anwendbar sind.

Wie bereits beschrieben wurde, sind die Blendenöffnungen der Lichtquellen an der Vorlagenebene kurz vor den Lampenschlitten eingestellt, wodurch der Spitzenwert der Beleuchtung auf den Verteilungskurven etwas vor der Mittellinie der oberen Lichtquelle liegt, und zwar im dargestellten Fall ca. 0,5 Einheiten. Der mit R bezeichnete Abschnitt der Kurve zeigt denjenigen Teil der Gesamtbeleuchtung, der auf die Trommel durch die Schlitzblende 25 hindurch projiziert wird, wenn das Objektiv und die Lampenschlitten in ihren Anfangsstellungen sind. Der Mittenabstand zwischen zwei Lampenschlitten ist zu diesem Zeitpunkt so groß, daß die durch eine Lichtquelle erzeugte Beleuchtung die durch die andere Lichtquelle erzeugte nicht beeinflußt. Es sei bemerkt daß zum Anfangszeitpunkt die Verteilungskurve im Arbeitsbereich R sich einer geraden Linie annähert, die von 36 Einheiten auf 20 Einheiten abfällt Es sei ferner bemerkt daß die mit der jeweiligen Lichtquelle erzeugte Lichtintensität zu dieser Zeit schnell von ihrem Spitzenwert abfällt wenn die jeweilige Vorrichtung zur Mitte der Vorlagenebene hin bewegt wird. Dieser schnelle Abfall der Lichtintensität zeigt an, daß keine Wechselwirkung zwischen den beiden Lichtquellen besteht Für alle praktischen Anwendungen wird bei jedem größeren Abstand von der Stelle, auf die die Lichtquellen gerichtet sind, eine geringe Beleuchtungsstärke erzeugt

Werden die Lichtquellen und der Optikschlitten aus ihren Anfangsstellungen zur Mitte der Vorlagenebene hin bewegt so wird eine Stelle erreicht an der die auf das Objektiv einwirkende Helligkeitsverteilung sich gegenüber der in F i g. 5 gezeigten ändert An dieser

Stelle beginnt eine Helligkeitsverteilung der einen Lichtquelle durch den geringen Abstand der anderen. F i g. 6 zeigt eine grafische Darstellung dieser Wirkung. Es sei bemerkt, daß der äußere Bereich dieser Kurve, d. h. die Beleuchtungsstärke mit größtem Abstand von <·, der Mittellinie der obersten Lampe, zunächst ansteigt. Die Beleuchtungsstärke steigt hier deshalb an, da dieser Beleuchtungsbereich zuerst von der anderen Lichtquelle beeinflußt wird. Es sei bemerkt, daß der Arbeitsbereich R der Kurve während dieser anfänglichen Phase h> der Wechselwirkung konstant bleibt. Aus diesem Grunde kann der Zusammenhang zwischen der Lichtquelle 17 und dem Objektiv konstant gehalten werden, so daß sich auf der Vorlagenebene eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke ergibt.

Es wird jedoch ein Punkt erreicht, an dem die Wechselwirkung der beiden Lichtquellen hinsichtlich der Beleuchtungsverteilung derart ist, daß die Beleuchtungsstärke im linearen Arbeitsbereich beeinflußt wird. Diese Wirkung ist in F i g. 7 dargestellt. Der Spitzenwert beginnt anzusteigen, und die Stärke im ursprünglichen Bereich R steigt proportional an. Unabhängig von dieser Änderung der Helligkeitsverteilung bleibt noch ein linearer Teil auf der Kurve erhalten, der zwischen 36 und 20 Beleuchtungseinheiten liegt und mit dem eine Projektion durch die Schlitzblende auf die Trommeloberfläche bei gleichmäßiger Beleuchtungsstärke vorgenommen werden kann. Dieser lineare Arbeitsbereich hat sich jedoch nach rechts verschoben.

Es wird zwischen der Lichtquelle 17 ein derartiger J<i Schlupf gegenüber dem Objektiv erzeugt, daß dieses kontinuierlich am linearen Arbeitsbereich der Kurve auch bei deren Änderung mit gleichmäßiger Beleuchtungsstärke arbeitet. Dieser Schlupf wird durch eine Neigung der Bewegungslinie der Kette 43 um einen Winkel gegenüber der Horizontalen erreicht, so daß eine Verzögerung der Horizontalgeschwindigkeit des zugehörigen Lampenschlittens verursacht wird. Das Objektiv bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit weiter, so daß der Abstand zwischen der Mittellinie der 4^rj obersten Lampe im Lampenschlitten und dem Objektiv um den gewünschten Betrag ansteigt, wodurch das Objektiv kontinuierlich mit der Verschiebung der Beleuchtungsstärke verstellt wird. Durch eine Änderung des Neigungswinkels der Kette ist also der so erzeugte Schlupf verstellbar, so daß das Objektiv weiter auf dem linearen Teil der Kurve in einem Bereich zwischen 36 und 20 Beleuchtungseinheiten arbeitet

Schließlich wird ein Punkt erreicht, an dem die mit den beiden Lichtquellen erzeugte Helligkeitsverteilung so für jede vorgegebene Anordnung maximal wird. Dieser Zustand ist in F i g. 8 grafisch dargestellt Es sei bemerkt, daß der Tiefpunkt der Kurve einer Beleuchtungsstärke entspricht, deren Wert als unterer Wert für den linearen Arbeitsbereich der Kurve erwünscht ist und 20 Einheiten beträgt. Es wird also für jede Anordnung ein Punkt erreicht, an dem gegenüber dem Objektiv mit den Lichtquellen kein weiterer Schlupf erzeugt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bewegung der Lichtquellen aufeinander zu beendet und in Richtung der Anfangsstellungen umgekehrt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ergibt sich die volle Endstellung der Lampenschlitten, wenn der Antriebsstift der Lichtquelle 17 am untersten Punkt des geneigten Teiles der Kette 43 steht und sein Weg zurück längs dem linearen unteren Teil der Kette beginnt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Antriebsstift 41 der Lichtquelle 18 auf dem Antriebszahnrad 44 und beginnt den Anstieg längs dem geneigten Teil seiner Kette.

Haben die Lampenschlitten ihre volle Endstellung erreicht, so wird das Objektiv bei seiner Bewegung über die Vorlagenebene 16 schnell von der mit der Lichtquelle 17 erzeugten Helligkeitsverteilung zu der mit der Lichtquelle 18 erzeugten Helligkeitsverteilung bewegt. Wie bereits erwähnt wurde, ist jedoch infolge der symmetrischen Anordnung der Lichtquellen zur Mittellinie des Systems und der Phasenverschiebung ihrer Bewegungen um 180° die Helligkeitsverteilung für das Objektiv während der zweiten Hälfte eines Abtastvorganges dieselbe wie bei der ersten Hälfte dieses Abastvorganges. Nach dem Durchgang des Objektivs durch diese Übergangszone wird der während der ersten Hälfte des Abtastvorganges erzeugte Schlupf wieder ausgeglichen. Der Abstand zwischen der Mittellinie der obersten Lampe in der Lichtquelle 18 und dem Objektiv wird mit derselben Geschwindigkeit wieder verringert, mit der der Schlupf während der ersten Hälfte des Abtastvorganges erzeugt wurde. Das Objektiv kann den zweiten Lampenschlitten wieder einholen, bis ein konstantes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Objektiv und Lichtquellen wieder hergestellt ist.

Durch richtige Auswahl der Lampen und Steuerung des Schlupfes zwischen dem Objektiv und den Lichtquellen ergibt sich also eine Abtastung, bei der die abzutastende Vorlage gleichmäßig ausgeleuchtet wird, so daß ein fortlaufendes Bild hoher Auflösung auf eine sich bewegende lichtempfindliche Fläche projiziert werden kann. Ferner ist ein schneller Rücklauf der Lichtquellen nicht erforderlich, da jeder Abtastvorgang in derselben Lichtquellenanfangsstellung begonnen und beendet wird, so daß Vibrationen auf ein Mindestmaß verringert werden und keine Störungen des elektrofotografischen Verfahrens mehr auftreten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Projektionskopiergerät mit fortschreitend streifenförmiger Abbildung, bei dem eine in einer gerätefesten Vorlagenebene liegende Vorlage, die von zwei parallel zur Vorlagenebene bewegbaren röhren- oder schlitzförmigen Lichtquellen beleuchtet wird, mit Hilfe eines gleichförmig parallel zur Vorlagenebene bewegbaren und in eine Ausgangsstellung rückführbaren Objektivs streifenweise abgetastet und auf eine lichtempfindliche Schicht abgebildet wird, wobei der jeweils abgebildete Streifen der Vorlage und die dazu parallel verlaufenden Längsachsen der Lichtquellen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Objektivs liegen, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn der Abtastbewegung des Objektivs (15) sich die beiden Lichtquellen (17,18) getrennt voneinander an den in Abtastrichtung entgegengesetzten Rändern der Vorlagenebene (16) befinden,

daß die beiden Lichtquellen während der Abtastbewegung des Objektivs aufeinander zu bis etwa zur Mitte der Vorlagenebene und wieder voneinander fort in ihre Ausgangsstellung zurück gleichzeitig bewegbar sind und daß die Bewegung der beiden Lichtquellen gegenüber der Bewegung des Objektivs so verlangsamt bzw. beschleunigt wird, daß die Vorlage (22) im Bereich des gerade abgebildeten Streifens während der ganzen Abtastzeit mit gleicher Intensität beleuchtet wird.

2. Projektionskopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (15) mit einer im wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit über die Vorlagenebene bewegt wird, während die Geschwindigkeit der Lichtquellen (17,18) im Bereich der Mitte der Vorlagenebene zur Mitte hin bzw. von dieser fort allmählich verringert bzw. auf die Normalgeschwindigkeit allmählich gesteigert wird.