DE2140734C3 - Belichtungseinrichtung für Projektionskopiergeräte mit fortschreitend streifenfönniger Bildübertragung - Google Patents

Description

1. daß in an sich bekannter Weise das lichtempfindliche Belichtungsmaterial (S) und der Reflektor (4) relativ zu einer stationären Vorlage (1) bewegbar sind.

2. daß die Bewegung des Reflektors (4) beim Abbildungsvorgang mit der Berührungslinie beider Spiegel (4ΛΒ) in der in 45° zur optischen Achse geneigten Ebene (P) in Richtung des bewegten Belichtungsmaterials (S) erfolg' and

3. daß die Geschwindigkeit des Belichtungsmaterials (S) doppelt so groß ist wie die des dachförmig ausgebildeten Reflektors (4).

2. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) zur Ablichtung größerer Formate im selben Abbildungs-Verhältnis im Endbereich seiner Bewegung in einer einwärts gerichteten Kippbewegung führbar ist, wobei die Berührungslinie (4AB) seiner reflektierenden Flächen (A, B) die Drehachse bildet.

Die Erfindung betrifft eine Belichtungseinrichtung für Projektionskopiergeräte mit fortschreitend streifenförmiger Bildübertragung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der US-PS 3052155 ist eine Belichtungseinrichtung für Projektions-Kopiergeräte bekannt, bei der eine Vorlage und das als Belichtungsmaterial dienende Papier relativ zu einem stationären optischen System bewegt werden müssen. Dieses optische System weist zwei, in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Spiegel, ein Fokussierobjektiv und einen weiteren Spiegel auf. Nachteilig ist bei einer solchen Belichtungseinrichtung, daß die Vorlage am Ende der Belichtung wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden muß, also für die gesamte Abtastbewegung relativ viel Zeit benötigt wird. Außerdem können mit einer solchen Belichtungseinrichtung keine Vorlagen mit großen Abmessungen und/oder hohem Gewicht kopiert werden, da der Vorlagenträger im allgemeinen nicht auf die Aufnahme hoher Lasten ausgelegt ist. Und schließlich muß die Vorlage mit genau eingestellter Geschwindigkeit bewegt werden, was einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert. Weiterhin sind auch mehrere Ausführungsformen von Belichtungseinrichtungen für Projektionskopiergeräte mit fortschreitend streifenförmiger Bildübertragung bekannt, bei denen das lichtempfindliche, beispielsweise blattförmige Belichtungsmaterial und der Reflektor relativ zu einer stationären Vorlage bewegt werden können (DE-AS 1910326, DE-AS 1236320, FR-PS 1503632, US-PS 3476478). Eine

ίο solche Belichtungseinrichtung hat den Vorteil, daß mit großer Geschwindigkeit kontinuierlich kopiert werden kann, da die Belichtung während der Bewegung des Belichtungsmaterials erfolgt. Nachteilig ist bei diesen herkömmlichen Belich-

!5 tungseirmchtungen jedoch, daß der der Vorlage zugeordnete, dachförmig ausgebildete Reflektor über die gesamte Länge der Vorlage bewegt werden muß, also im Innern des Kopiergerätes relativ viel Raum für die Unterbringung des Projektors bzw. seiner

2β Bahn benötigt wird. Weiterhin tritt auch ein gewisser Zeitverlust auf, da dieser Reflektor eine Hin- und Herbewegung durchführen muß, die der Gesamtlänge der Vorlage entspricht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

eine Belichtungseinrichtung für Projektionskopiergeräte der angegebei^n Gattung zu schaffen, bei welcher der Reflektor nicht über die gesamte Länge der Vorlage bewegt werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß durch die Verdopplung der Geschwindigkeit des Belichtungsmaterials in bezug

ii auf die Geschwindigkeit des dachförmig ausgebildeten Reflektors der Reflektor nur über eine wesentliche kürzere Strecke, also nicht mehr über die Gesamtlänge der Vorlage, bewegt werder muß, so daß seine Rückführung weniger Zeit erfordert und damit die für

den gesamten Kopierzyklus erforderliche Zeitspanne verkürzt werden kann. Und schließlich kann eine solche Belichtungseinrichtung auch kompakter ausgelegt werden als die herkömmlichen Einrichtungen, da nun nicht mehr über t 'er gesamten Länge der Vorlage Platz

für die Unterbringung des Reflektors benötigt wird. Zwar ist aus der DE-AS 1910326 bereits ein optisches Reproduktionsgerät bekannt, bei dem der Umlenkspiegel in der Bewegungsrichtung des am Schlitz vorbeibewegten Kopierpapiers mit der halben

v) Geschwindigkeit des Kopierpapiers verschoben werden kann. Dieser Umlenkspiegel ist jedoch zwischen dem Objektiv und einer Abdeckplatte parallel zur imaginären Ebene sowie senkrecht zur Abdeckplatte angeordnet und wird parallel zur imaginären Ebene

·,-, mit der halben Geschwindigkeit der Kopierpapiervorschubgeschwindigkeit verschoben. Der dabei verwendete, plane Umlenkspiegel reflektiert die von dem Objektiv bzw. der Vorlage kommenden Lichtstrahlen direkt auf das Belichtungsmaterial, so daß sich nur

„o ein relativ geringer Knick des Strahlengangs ergibt

und damit die bekannte Belichtungseinrichtung relativ viel Raum benötigt, wie man auch der einzigen Figur

entnehmen kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der er-

_b5 findungsgemäßen Belichtungseinrichtung wird der Reflektor im Endbereich seiner Bewegung in einer einwärts gerichteten Kippbewegung geführt, wobei die Berührungslinie seiner reflektierenden Flächen

die Drehachse bildet. Dadurch können größere Formate im selben Abbildungsverhältnis abgelichtet werden, wie es beispielsweise dann erforderlich ist, wenn statt des üblichen DIN-A4-Formates ein längeres Format, beispielsweise sin Folio-Format, abgelichtet werden soll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfuhrungsbeispxlen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsfonn einer Belichtungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Belichtungseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung der Belichtungseinrichtung nach der Erfindung, vom Belichtungsobjektiv her gesehen, mit auf den Reflektor projiziertem Schlitzausschnitt einer Abbildung der Vorlage,

Fig. 4 eine Teilansicht von Fig. 3 mit durch Striche angedeutetem Schlitz-Bildausschnitt,

Fig. 5 eine Schrägansicht der relativen Lage des Reflektors und der Schlitzblende,

Fig. 6 eine Schrägansicht des Reflektors,

Fig. 7a und 7b Ansichten einer Ausführungsfonn, bei welcher der Reflektor im Endbereich seiner Bewegung gekippt werden kann,

Fig. 8 eine Seitenansicht der Kippvorrichtung finden Reflektor bei der Ausführungsfonn nach den Fig. 7, und

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Kippvorrichtung nach Fig. 8.

In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist eine zu kopierende Vorlage 1 wie bei einem herkömmlichen Kopiergerät mit der zu kopierenden Seite nach unten auf eine im Oberteil des Kopiergerätes angeordnete (nicht dargestellte) Glasscheibe aufgelegt. Unterhalb der Glasscheibe ist ein Reflektor oder Spiegel 2 mit einer Neigung von im wesentlichen 45° an einem unbeweglichen Teil des Kopiergeräts befestigt. Die zu kopierende Vorlage ist auf ihrer zu kopierenden Seite mittels einer geeigneten Beleuchtungseinrichtung gleichmäßig ausgeleuchtet. Das Abbild der zu kopierenden Vorlage 1 wird in nachstehend beschriebener Weise mittels eines Belichtungsobjektivs 3 auf ein Belichtunssmateria] projiziert.

Das Belichtungsobjektiv 3 ist zwischen der Vorlage 1 und der Bewegungsbahn des Belichtungsmaterials an einem unbewegten Teil des Kopiergeräts befestigt. Der Abstand zHschen der Vorlage und der Bewegungsbahn des Belichtungsmaterials entspricht wirkungsmäßig der doppelten Brennweite des Objektivs 3.

Ein zwei im Winkel von 90° aufeinanderstoßende und miteinander verbundene reflektierende Flächen oder Spiegel A und B aufweisender Reflektor 4 ist derart angeordnet, daß die Berührungslinie 4AB der beiden Spiegel A und B in eineT Ebene P verläuft, welche gegenüber der optischen Achse des Objektivs 3 um 45° geneigt ist. Der Reflektor 4 ist aufwärts und abwärts quer beweglich angeordnet, wobei die Berührungslinie AAB in der zwischen dem Objektiv 3 und seiner Brennebene verlaufenden Ebene P geführt ist.

Nimmt man an, daß sich quer über das eine Endstück der Vorlage 1 ein schmaler Streifen a-b-c-d erstreckt, so trifft das vom Punkt α ausgehende Licht nach Reflektion durch den Spiegel 2 und Durchgang durch das Objektiv 3 auf dem Spiegel A auf. Durch

ίο

diesen wird es an einem Punkt α, auf einen Punkt J₂ auf dem Spiegel B und von dort zu einem Punkt β, reflektiert. Dementsprechend wird das vom Punkt 6 ausgehende Licht nach Durchgang durch das Objekti ν 3 an einem Punkt b , durch den Spiegel A zu einem Punkt b₂ auf dem Spiegel B und schließlich auf einen Punkt b₃ gelenkt. Das von den Punkten c und rf ausgehende Licht wird dementsprechend an Punkten c, bzw. rf, auf dem Spiegel B zum Spiegel A reflektiert, und von Punkten c₂ bzw. rf₂ auf diesem zu den Punkten C₃ bzw. d₃ in der Brennebene.

Bewegt man den Reflektor 4 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung aufwärts in die gestrichelt gezeichnete Stellung 104, so wird auf den Streifen zwischen den Punkten a,-&₃-c₃-rf₃ das Abbild eines anderen Randstreifens w-x-y-z der Vorlage projiziert. Dabei wird das von den Punkten W und χ ausgehende Licht zunächst an Punkten Iv₁ bzw. X₁ auf dem Spiegel B zum Spiegel A reflektiert und an "unkten W₇ bzw. x. auf diesem zu den Punkten a. bzw />, in der Brennebene. Dementsprechend wiro das von den Punkten y und ζ ausgehende Licht an Punkten y. und z, auf dem Spiegel A zum Spiegel B und an Punkten v, bzw. Z₂ zu den Punkten c, bzw. rf, in der Brennebene leflektiert.

Man erkennt, daß durch die Bewegung des Reflektors 4 in einer senkrechten Ebene in die gestrichelt gezeichnete Stellung 104 mit der halben Geschwindigkeit des ebenfalls aufwärts an dem Streifen oder Schlitz <i₃-i) J-C₃-rf, entlang bewegten Belichtungsmaterials 5 eine maßstabgleiche Kopie der Vorlage 1 auf dem Belichtungsmaterial erzeugbar ist.

Die Tatsache, daß sich der Streifen α ₃ bis rf, bei der Bewegung des Reflektors 4 in die Stellung 104 nicht verschiebt, beruht darauf, daß die beiden Spiegel A und B rechtwinklig aufeinanderstoßend miteinander verbunden sind. Die sich aus dieser Anordnung ergebenden Erscheinungen sind anhand von fig. 6 ersichtlich. Darin verläuft eine Ebene M, in welcher einfallendes L icht Ri auf einen im rechten Winkel mit einem Spiegel D zusammenstoßenden Spiegel C auftrifft, parallel zu einer Ebene N, in welcher das Licht Re nach Reflexion am Spiegel D austritt, wobei die Berührungslinien der Ebenen M und N mit den Spiegeln C bzw. D parallel zur Berührungslinie der Spiegel verlaufen. Demzufolge tritt in einer den Spiegel C schneidenden Fläche auf dem Spiegel C einfallendes Licht in einer den Spiegel D schneidenden, zu der den Spiegel C schneidenden parallelen Ebene am Spiegel D aus.

Die Art und Weise, wie durch die Punkte a-b-c-i bzw. w-x-y-z begrenzten Streifen durch das Objektiv 3 aui die Spiegel A und B des Reflektors 4 projiziert werden, ist nachstehend anhand Fig. 3 erläutert. In der unteren Eudstellung des Reflektors wird ein Abbild α, bis rf, des Streifens α bis rf derart projiziert, daß es in bezug auf die Berührungslinie 4AB geneigt verläuft, wobei das rechte Ende des Streifens unterhalb und das linke Ende oberhalb der Berührungslinie 4AB liegt. Ein zweites Abbild a₂ bis d, entsteht in der Weise, daß es ebenfalls in bezug auf die Berührungslinie 4AB geneigt verläuft, jedoch mit dem rechten Ende oberhalb und dem linken Ende unterhalb der Berührungslinfc 4AB. Diese beiden Bilder überschneiden einander somit.

In der oberen Endstellung des Reflektors 4 wird ein Abbild w, bis z, des Streifens w bis ζ derart projiziert, daß es in bezug auf die Berührungslinie 4AB

geneigt verläuft, wobei das rechte Teil oberhalb und das linke Teil unterhalb der Berührungslinie liegt. Ein zweites Abbild W₂ bis Z₂ verläuft in bezug auf die Berührungslinie derart geneigt, daß sich sein rechter Teil unterhalb und sein linker Teil oberhalb der Berührungslinie 4/4 B befindet.

In der Mitte zwischen der unteren und der oberen Endstellung des Reflektors 4, in der die Berührungslinie 4AB die optische Achse des Objektivs 3 schneidet, entsteht im Bereich der Berührungslinie 4AB eine gegenseitige Überlagerung eines ersten und eines zweiten Abbildes eines zwischen den Streifen α bis d und w bis ζ gelegenen streifenförmigen Ausschnittes der Vorlage 1.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung ersieht, nimmt der zwischen dem ersten und dem zweiten Abbild gebildete Winkel bei Annäherung des Re-

ab und wird gleich Null, wenn sich der Reflektor in einer Stellung befindet, in der die Berührungslinie der Spiegel A und B die optische Achse schneidet. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird ein durch kurze Striche angedeutetes drittes Abbild α, bis rf, unabhängig von der vorstehend beschriebenen Bewegung des Reflektors 4 an einer Stelle erzeugt.

In Fig. 4 sind die Stellungen der ersten und zweiten Abbilder zueinander auf dem Reflektor dargestellt, wobei der Streifen tv bis ζ zum besseren Verständnis strichförmig angenommen sei. Das erste Abbild ist dabei ausgezogen und das zweite gestrichelt gezeichnet.

Die Form und Abmessungen des durch die Punkte a_} bis rf₃ begrenzten rechteckigen Streifens in Fig. 3 sind in der Praxis durch die in Fi g. 5 gezeigten Schlitzabschirmungen 7 und 8 bestimmt. Anderenfalls findet dafür eine Schlitzblendenanordnung Verwendung, bei der in einem Blech ein Schlitz gebildet ist, dessen Breite und Länge durch das verwendete Belichtungsmaterial bestimmt ist, so daß das durch den Reflektor 4 reflektierte, zur Belichtung dienende Licht lediglich auf das Belichtungsmaterial fallen kann. Das Ausmaß aer tjelicntung des Belicntungsmatenais S läßt sich durch Verstellen des Abstandes zwischen den Kanten 7a und 8a der Abschirmungen 7 und 8 oder durch Regulieren der Bewegungsgeschwindigkeit des Belichtungsmaterials verändern.

Für den kontinuierlichen Transport des beispielsweise blattförmigen Belichtungsmaterials 5 nach aufwärts und mit konstanter Geschwindigkeit sind oberhalb und unterhalb des Schlitzes Transportwalzenpaare 9 bzw. 10 vorgesehen. Zur Führung des Reflektors 4 in der gleichen Bewegungsrichtung und mit der halben Bewegungsgeschwindigkeit des Belichtungsmaterials 5 sind senkrecht angeordnete Führungsstäbe U und 12 vorgesehen.

Bei der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung wird der Reflektor 4 in den Endbereichen seiner hin- und hergehenden Bewegung bzw. im Bereich seiner oberen und unteren Endstellungen um die Berührungslinie zwischen den Spiegeln einwärts gekippt. Dadurch vergrößert sich die zum Kopieren verfügbare Länge des Belichtungsmaterials. Dieses Merkmal der Erfindung ist nachstehend anhand von Fig. 7 erläutert.

Fig. 7a zeigt schematisch den Bewegungsbereich des Reflektors 4, innerhalb dessen sich seine Berührungslinie entlang einer in bezug auf die optische Achse des Belichtungsobjektivs um 45° geneigten Ebene in Querrichtung bewegt, ohne daß sich seine Ausrichtung dabei ändert. Der dem Reflektor 4 verfügbare Bewegungsbereich beträgt das Doppelte des Abstandes d zwischen einer Mittellinie ο des Schlitzes > 15 und der Berührungslinie 4AB. Bewegt sich der Reflektor um einen größeren Betrag als den Abstand d von der Mittellinie ο weg, so nähert sich der Einfallswinkel des Lichtes auf dem Spiegel A dem Wert von 90°, so daß sich auch der Austrittswinkel des vom

ι» Spiegel B zum unteren Ende der Mittellinie 15a des Schlitzes 15 reflektierten Lichtes 14 dem Wert von 90° nähert. In diesem Zustand vermag das vom Spiegel B reflektierte und an der unteren Ecke 156 des Schlitzes auftreffende Licht keine Belichtung zu be- · wirken, da die Ecke 156 und der Spiegel B sich gegenseitig berühren.

Fig. 7b zeigt die Kippbewegung des Reflektors 4

in Di^Mnnn dsS Pf*»·!*·* λ um Hif» Rpriihriinoclinii» Hi»r Spiegel, währenddem sich der Reflektor 4 um eine

:ii Strecke D bewegt, welche größer ist als der Abstand d. Wird der Reflektor 4 dabei im Endbereich seiner Bewegung in vorstehend beschriebener Weise verdreht bzw. gekippt, so bleibt der Einfallswinkel des Lichts 113 auf dem Spiegel A kleiner wie der der

·, Lichtstrahlung 13 in Fig. 7a, obgleich sich der Reflektor 4 über eine Strecke D bewegt, welche größer ist a'^s die in Fig. 7a zurückgelegte Strecke d. Das in der unteren Ecke 15b des Schlitzes 15 auftreffende Licht 16 vermag daher eine Belichtung zu bewirken.

in Es ist einleuchtend, daß man so durch Vergrößerung des Bewegungsbereichs des Reflektors 4 die Abmessungen der Kopien vergrößern kann. So läßt sich die Länge 1 der mit der Anordnung nach Fig. 7a erzielbaren Kopien durch die Kippbewegung des Re-

Γ. flektors4 in der Anordnung nach Fig. 7b auf die Länge L steigern.

In Fig. 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Einwärts-Kippen des Reflektors 4 in den Endbereichen seiner Bewegung gezeigt. Eine starr mit dem Reflektor 4 verbundene Halterung 17 hat an ihren beiden Enden hervorstehende Zapfen 17a und Hb, mineis weicher sie suiwciikbai in an einem Führungsschlitten 18 hervorstehenden Lagern 18a bzw. 186 gelagert ist. Dabei ist es von wesentli-

4-, eher Bedeutung, daß die Zapfen 17a und 176 der Halterung 17 mit ihrer Achse genau in Verlängerung

der Berührungslinie 4AB des Reflektors 4 verlaufen.

Der Führungsschlitten 18 weist an seinen beiden

Enden hervorstehende Führungsaugen 18c und 18d

-,ο auf, mit denen er lose auf Führungsstäben 19 bzw. 20 geführt und gleitend auf und ab beweglich ist. Zwischen den Führungsaugen 18c und ISd ist am Führungsschlitten 18 eine Halterung 18e befestigt Daran ist ein Zugseil 21 angeschlossen, welches durch mit

den Einrichtungen für den Transport des Belichtungsmaterials gekoppelte Einrichtungen für die Bewegung des Reflektors aufwärts und abwärts gezogen wird, um damit den Reflektor aufwärts und abwärts zu bewegen.

_M Ein an seinem freien Ende eine Rolle tragender Schwenkhebel 23 ist mit seinem Fußteil am Zapfen 176 der Reflektorhalterung 17 befestigt. Die Rolle 22 befindet sich unter Belastung in Anlage an der Kante 24a einer in bezug auf den Führungsstab 20 geneigt angeordneten Führung 24. Die Belastung, mit der die Rolle 22 an der Kante 24a in Anlage gehalten ist, ergibt sich aus dem Gewicht des Reflektors 4 und der Halterung 17. Das Gewicht des Reflektors 4 und

der Halterung 17 vermag jedoch keine Schwenkung um die Zapfen 17a und 17fc zu bewirken, wenn die Schlitzbelichtung in einem System mit waagerecht bewegtem Reflektor erfolgt. In einem solchen Falle müssen dann offensichtlich Einrichtungen, beispielsweise eine am Hebel 23 angreifende Federanordnung, vorhanden sein, welche die Rolle in Anlage an der Kante 24a belasten.

Bewegt sich der Reflektor aus der in Fig. 8 gezeigten Stellung aufwärts, so schwenkt der Hebel 23 mit der Rolle 12 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 176, während die Rolle 22 an der Kante 24a entlangläuft, so daß der Reflektor auswärts gekippt wird. Bewegt sich der Reflektor 4 demgegenüber abwärts, so läuft die Rolle 22 auf der Kante 24a auf, wodurch der Reflektor 4 einwärts kippt.

Die erfindungsgemäße Belichtungseinrichtung kann ferner nicht nur in Verbindung mit blattförmigem Belichtungsmaterial, sondern auch in Verbindung mit einer in der Xerografie allgemein bekannten selenbeschichteten Trommel Anwendung finden.

Somit schafft die Erfindung eine Belichtungseinrichtung für Kopiergeräte, bei der ein Belichtungsmaterial und ein Reflektor während der Belichtung des Belichtungsmaterials mit einem Abbild einer Vorlage in einem Schlitzsystem zur Erzeugung einer Kopie der Vorlage bewegt werden, während ein Belichtungsobjektiv und die Vorlage stationär gehalten sind. Der Reflektor ist dabei zwischen dem Belichtungsobjektiv· und dem Belichtungsmaterial angeordnet und bewegt sich mit der halben Geschwindigkeit des Belichtungsmaterials in der gleichen Richtung wie dieses.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

2ί 40 734 Patentansprüche:

1. Beüchtungseinrichtung für Projektions-Kopiergeräte mit fortschreitend streifenförmiger Bildübertragung, bei der eine Vorlagenbühne für das Original, eine Bildbühne für das Belichtungsmaterial, ein abbildendes optisches System aus Objektiv und Umlenkspiegeln sowie eine Schlitzblende vorgesehen sind, und bei der zwei dieser vier Abbüdungs-Hauptelemente eine Bewegung ausführen, und bei der ein dachförmig ausgebildeter Reflektor vorgesehen ist, der zwei im Winkel von 90° zueinander angeordnete und miteinander verbundene reflektierende Flächen aufweist und so zwischen einem Belichtungsobjektiv und dessen Brennebene angeordnet ist, daß die Berührungslinie seiner Spiegel in einer gegenüber der optischen Achse um im wesentlichen 45° geneigten Ebene verläuft, dadurch gekennzeichnet,