DE2451142A1

DE2451142A1 - Beleuchtungsgeraet

Info

Publication number: DE2451142A1
Application number: DE19742451142
Authority: DE
Inventors: Paul Graham Baxter; Walter Robert Throssell
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-10-28
Publication date: 1975-07-03
Also published as: CA1045600A; NL7415217A; SE7415261L; ES432306A1; JPS5098323A; BE823222A; FR2255551A1; IT1027747B; GB1455439A; AU7548974A; BR7409311A

Description

2451H2

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Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Beleuchtungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beleuchtungsgerät mit einer langgestreckten Hülle, insbesondere jedoch nicht ausschließlich zur Verwendung in Kopiermaschinen.

Gegenwärtig gibt es eine große Anzahl von Anwendungsfällen, in

welchen ein Beleuchtungsgerät erforderlich ist, das sicher zu betreiben ist und eine hohe Lichtintensität pro Volumeneinheit abgibt. Darüber hinaus besteht bei Kopierraaschinen gewöhnlich ein Bedarf für ein Beleuchtungsgerät, welches über eine weite Fläche eine im wesentlichen gleichförmige Beleuchtungsintensität herbeiführen kann. Gegenwärtig werden in Kopiermaschinen gewöhnlich fluoreszierende Lampen verwendet.

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Vorschläge und einige laufende moderne Maschinen verwenden Quarz-Halogen-Lampen oder Beleuchtungskörper der z.B. in der US-PS 3 211 9^8 beschriebenen Art, in welchen sich ein wendelförraiges Element über die Länge der Quarzhülle erstreckt, welche gasförmiges Jod enthält. Wie in der erwähnten Patentschrift beschrieben ist, erzeugt die Lampe sowohl eine große Wärme-als auch Lichtmenge und verursacht bei der beschriebenen Ausbildung Schwierigkeiten bei der Wärmeableitung und den Einwirkungen der Wärme, z.B. auf einen dort angebrachten Reflektor. Während eine Quarz-Halogen-Lampe der beschriebenen Art einen hohen Grad an Beleuchtung im Vergleich zu einer ähnlich großen fluoreszierenden Lampe herbeiführt, hat sie im allgemeinen bestimmte Nachteile einschließlich der Schwierigkeit der Wärmeableitung. Solche Quarz-Halogen-Lampen sind auch, mechanisch weniger widerstandsfähig und insbesondere in Kopiermaschinen muß die Lampe häufig großen Beschleunigungen und Verzögerungen des Beleüchtungsmechanismus standhalten. Eine Schwierigkeit den Glühfaden zufriedenstellend zu befestigen ist ebenfalls zu erwarten, während gleichförmiger Lichtaustritt über die Länge der Lampe über die gesamte geforderte Lebensdauer der Lampe beibehalten wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Beleuchtungsgerät zu schaffen, das in Kopiermasehinen verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich ein schmales Fenster zumindest im wesentlichen über die Länge der Hülle erstreckt, daß die Hülle zum Reflektieren von Licht aus dem Fenster angeordnet ist, und daß Lichtquellen so angeordnet sind, daß sie Licht von beiden Enden in die Hülle richten.

Im folgenden wird ein erfindungsgemäßes Beleuchtungsgerät anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die

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Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt des Beleuchtungsgeräts, und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1.

Eine langgestreckte rohrförmige Hülle 10 ist an ihrer Innenseite mit diffus reflektierendem Material 11 versehen, das sich über die Innenfläche erstreckt. Die Hülle 10 umgreift einen Bogen von 315° um ihre Längsachse (Fig. 2, wo der Winkel B H-5° beträgt), um ein schmales, sich über die Länge der Hülle 10 erstreckendes Fenster 12 zu schaffen, durch welches Licht hindurchtreten kann. Das Fenster 12 ist zur besseren veranschaulichung als klare, offene Öffnung dargestellt. Natürlich kann das Fenster 12 auch durch einen klaren Teil eines geschlossenen 36O°-Ringes der Hülle gebildet werden. An jedem Ende der Hülle 10 ist eine Quarz-Halogen-Lampe 13 und 14 angeordnet, die unter dem Warenzeichen "Atlas" Type Nr. A1231 für eine Spannung von 12V und einen Verbrauch von lOOW ausgelegt sind. Die Quarz-Halogen-Lampen 13 und 14 sind mittels nicht dargestellter Einrichtungen lösbar an der Hülle 10 befestigt. Die Lampen 13 und 14 haben entsprechende konkave reflektierende Flächen 13B und lte hinter den Glühfaden 13A und I²I-A, welche Licht im allgemeinen entlang der Achse der Hülle 10 richten. Im Betrieb strahlt Licht von den Glühfaden 13A und l4A entweder direkt oder nach einer oder mehreren Reflektionen innerhalb der Hülle 10 durch das Fenster 12 nach außen.

Die Lampen 13 und 14- sind vorzugsweise aufeinander abgestimmt, wenn das Beleuchtungsgerät in elektrostatografischen Kopiermaschinen verwendet werden soll, insbesondere bei solchen Maschinen, vjelche eine flüssige Entwicklung enthalten. Dieses

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stellt eine hohe Intensität und im wesentlichen gleichförmige Intensität des Lichtaustritts über die Länge des Fensters 12 sicher. In der Praxis werden die Lampen geprüft, so wie sie zugeführt werden und paarweise für einen gleichen oder nahezu gleichen Ausgang aufeinander abgestimmt.

Bei dem beschriebenen Beleuchtungsgerät wird ein wesentlicher Wärmebetrag von den Lampen freigesetzt und ein Konvektionskühlsystem ist bei einer Kopiermaschine vorgesehen, um die erzeugte Wärme zu verzehren. Im Vergleich zu Quarz-Halogen-Lampen, in welchen der aktive Teil, d.h. der Glühfaden, sich über die Länge des Beleuchtungsgeräts erstreckt, ist das bei der hier beschriebenen Lampe erforderliche Kühlsystem wesentlich vereinfacht. Dies beruht darauf, daß es relativ leichter ist, Kühlluftleitungen z.B. an jedem Ende des Beleuchtungsgerätes vorzusehen, anstatt entlang der gesamten Länge.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Quarz-Halogen-Lampen 13 und 14 lösbar an der Hülle 10 befestigt. Dieses erleichtert die Befestigung und den Austausch der Lampen, wenn eine Lampe unbrauchbar wird«, Es versteht sich jedoch, daß das Beleuchtungsgerät als integrale Einheit mit den Quarz-Halogen-Lampen 13 und 14 hergestellt werden kann, welche ständig oder dauerhafter daran befestigt sind, als es beschrieben wurde.

Vorzugsweise besteht das reflektierende Material aus einem hoch-diffus-reflektierenden Material, wie es z„B. unter dem Zeichen EASTMAN als weiße reflektierende Farbe Nr. βθ8θ erhältlich ist.

.Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Hülle 10 selbst aus reflektierendem Material hergestellt oder ist transparent und hat eine reflektierende Schicht an ihrer Außenfläche anstatt an ihrer Innenfläche. Die Hülle kann so geformt sein, daß das

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Fenster durch den Teil der HuIIe₅ d.h. ihrer inneren oder äußeren Oberfläche begrenzt wird, der nicht mit reflektierendem Material beschichtet ist. Ferner liegt es innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung, weitere Schichten zum Absorbieren unerwünschter sichtbarer und unsichtbarer Lichtstrahlen vorzusehen, so wie sie häufig bei Techniken in.der optischen Filtertechnologie angewandt werden.

Das Fenster 12 kann auch durch einen ausgenommenen Schlitz in der Oberfläche der Hülle 10 gebildet werden (wie es in der Zeichnung dargestellt ist) oder in anderer Weise. Im allgemeinen ist die Herstellung der Hülle 10 wegen der Anforderung einer abgedichteten Atmosphäre wesentlich leichter als die Herstellung vergleichbarer Hüllen fluoreszierender und umhüllter Harz-Halogen-Lampen, die vollständig geschlossene Rohre sind. Bei einem Ausführungsbeispiel wurden beispielsweise im Vergleich billige Kunststoffmaterialien zur'Herstellung der Hülle 10 verwendet.

Bei der Abstimmung der Intensität des Lichtausgangs aus den Lampen und der lichtempfindlichen Eigenschaften der Abbildungen formenden Oberflächen wird häufig eine Technik des Variierens des optischen Weges zwischen ihnen in vielerlei Weise verwendet. Es versteht sich, daß dieses leicht und integral in die Erfindung eingebracht werden kann. Z.B. kann das Fenster 12 zur Herstellung einer solchen Einstellung und Kompensation geformt werden, wenn es gewünscht wird. Jedoch ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, daß sie ein Beleuchtungsgerät ermöglicht, das die Möglichkeit maximaler Lichtintensität an ihren Enden aufweist, so daß gewöhnlich in der Praxis geringere Kompensation erforderlich ist. Der Ausfall des Lichtes an den Enden langgestreckter Glühfaden-Quarz-Halogen-Lampen und fluoreszierender Lampen ist eine Schwierigkeit bei der Verwendung solcher Lampen insbesondere bei der Verwendung bei einigen Kopiermaschinen.

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Vorzugsweise werden als Lichtquellen die Quarz-Halogen-Lampen der gezeigten Art verwendet, weil sie einen hohen Lichtaustritt pro Volumeneinheit ergeben. Ein Beleuchtungsgerät nach der Erfindung kann jedoch mit anderen Arten von Lichtquellen, z.B. Vakuumglühfadenlampen oder Xenonblitzröhren hergestellt werden. Jedoch wird in Jedem Fall dem spektralen Ausgang der ausgewählten Lampen im Verhältnis zum spektralen Ansprechen der zugeordneten bildaufnehmenden Komponente ausreichende Berücksichtigung gewidmet.

Pur allgemein übliche Kopiermaschinen kann ein zufriedenstellendes Beleuchtungsgerät geschaffen werden, in welchem der unter dem Fenster liegende Ec&en im Bereich von einigen Grad bis zu etwa 65° liegt. Vorzugsweise wird ein Bogen von ungefähr 45° bei der Verwendung bei einer elektrostatographischen Kopiermaschine mit flüssiger Entwicklung angewandt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Beleuchtungsgerät geschaffen, in welchem der unter dem Fenster liegende Bogen ungefähr 1° oder 2° beträgt. Ein solches Beleuchtungsgerät ist z.B. in einem Lochkartenlesegerät zweckmäßig, in welchem ein vorzugsweise scharf begrenztes linear beleuchtendes Gerät erforderlich ist.

Während ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich für Fachleuchte, daß verschiedene Abwandlungen ohne Abweichung vom Anwendungsbereich der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, möglich sind.

Durch die Erfindung wird ein Beleuchtungsgerät geschaffen, das eine langgestreckte Hülle mit einem schmalen Fenster aufweist, daß sich zumindest im wesentlichen über die Länge der Hülle erstreckt und so angeordnet ist, daß Licht aus dem Fenster reflektiert wird, wobei Lichtquellen so angeordnet sind, daß sie Licht von beiden Enden in die Hülle richten.

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Claims

Patentansprüche

Beleuchtungsgerät mit einer langgestreckten Hülle, dadurch gekenn zeichnete daß sich ein schmales Fenster (12) zumindest im wesentlichen über die Länge der Hülle (10) erstreckt, daß die Hülle zum Reflektieren von Licht aus dem Fenster (12) angeordnet ist., und daß Lichtquellen {IJ>, lh) so angeordnet sind* daß sie Licht von beiden Enden in die Hülle (10) richten.

2. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -

-kennzeichnet·, daß die langgestreckte Hülle (1O) einen kreisförmigen Querschnitt hat_o

3ο Beleuchtungsgerät nach Anspruch I₃ dadurch g e -

kennzeichnet* daß das die Hülle (10) bildende Material ein reflektierendes Material (11) ist.

4. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet« daß die Innenfläche der Hülle (10) mit einer Schicht oder einer Beschichtung aus reflektierendem Material (11) versehen ist.

5* Beleuchtungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnete daß das reflektierende Material ein diffus reflektierendes Material (11) ist.

6. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (12) aus einem durch einen Teil der Innen- oder Außenfläche der Hülle (10) begrenzten Spalt besteht, der nicht mit reflektierendem Material (11) beschichtet ist.

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7. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Fenster (12) um einen Winkel zwischen 1° und 65⁰ um die Längsachse der Hülle (10) erstreckt.

8. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ungefähr 45° beträgt.

9. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite des Fensters (12) über seine Länge ändert.

10. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Lichtquellen (13, I²O an jedem Ende der Hülle (10) in ihrer Lichtabgabe aufeinander abgestimmt sind.

11. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen Quarz-Halogen-Lampen (13, I²O sind.

12. Beleuchtungsgerät mit einer langgestreckten Hülle, dadurch gekennzeichnet , daß sich ein schmales Fenster (12) im wesentlichen über die Länge der Hülle (10) erstreckt, daß die Hülle (10) innen reflektierend ausgebildet ist, um einen integrierenden Hohlraum zu bilden, und daß eine Lichtquelle (I3, 14) an jedem Ende der Hülle angeordnet ist, um von beiden Enden Licht in die Hülle (10) zu richten, wodurch Licht aus der Hülle ungeachtet des Weges des von den Lichtquellen (13, 14)emittierten Lichtes im wesentlichen ausschließlich durch das Fenster (12) austritt.

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