DE2523472C2

DE2523472C2 - Mehrfarben-elektrophotographisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE2523472C2
Application number: DE2523472A
Authority: DE
Inventors: Louis David Fairport N.Y. Mailloux
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-01-13
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1985-11-07
Also published as: DE2523472A1; CA1072170A; JPS5527881Y2; US4063810A; GB1489142A; NL7508993A; FR2297445B1; IT1038508B; US4068939A; CH597632A5; ES437814A1; JPS5195351U; US4027962A; BE830321A; AU8163075A; SE7506634L; BR7503082A; FR2297445A1; SE401568B

Description

Die Erfindung betrifft eivi Mehrsarben-elektrophotographisches Kopiergerät, mit sinem photoleitfähigen Element, mit einer Einrichtung zum Aufladen des photoleitfähigen Elementes, mit einem lichtdurchlässigen Träger für Auflichtvorlagen, mit einer Lichtquelle zur Abtastung des lichtdurchlässigen Trägers, mit einem Objektiv, um die Abtastlichtstrahlen aufzunehmen und mit einer Filtereinrichtung, die ein einfarbiges Bild aus dem abgetasteten Bild heraus filtert und damit das photoleitfähige Element belichtet.

Ein derartiges Mehrfarben-elektrophotographisches Kopiergerät ist in der US-PS 38 33 293 beschrieben. Der dort beschriebene Mehrfarben-Kopierer ist in der Lage, von einem Original, das auf den lichtdurchlässigen Träger gelegt wird, eine farbige Abbildung zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist im Abbildungsstrahlengang ein Linsensystem und ein Filtermechanismus angeordnet. Die Filter werden nacheinander in den Abbildungsstrahlengang gebracht, so daß jeweils eine einfarbige Komponente ausgefiltert wird, mit der dann die photoleitfähige Trommel belichtet wird.

Mit diesem bekannten Mehrfarben-Kopierer können nur lichtundurchlässige Originale, die direkt auf die Platte geJegt werden, abgetastet werden. Farbdiapositive können mit diesem Kopiergerät nicht abgelichtet werden.

Zur Herstellung von Schwarz-Weiß-Kopien von Diapositiven ist es auch schon bekannt (US-PS 35 42 468) über der abzulichtenden Platte einen Rahmen zu palzieren, in dem eine Fresnellinse angeordnet ist. Das Schwarz-Weiß-Diapositiv wird in einen Projektoraufsatz geschoben und die Fresnellinse wirft ein entsprechend moduliertes Abbild des projizierten Dias auf die abzulichtende Platte, die dann in bekannter Art und Weise abgetastet wird, so daß hierdurch eint Kopie eines Schwarz-Weiß-Dias hergestellt werden kann.

Aus einem Aufsatz in »The Focal Press«, Londen, New York 1965, Seiten 276, 277 mit dem Titel »Xerography and Related Processes« von John H. Dessauer und Harold E. Clark ist es bekannt, zur Wiedergabe kontinuierlicher Tonwerte im elektrophotographischen Kopierprozess Raster zu verwenden.

Da bei einem, wie aus der US-PS 35 42 468 bekannten, auf den durchlässigen Träger aufgesetzten Aufsatz mit dem Projektor nicht beliebig viel Höhe zur Verfügung steht, vielmehr die Abbildung des Mikrofilms auf die Fresnellinse über eine nur relativ kleine Abbildungsstrecke erfolgen muß, werden am Projektor Abbildungslinsen benötigt deren Öffnungswinkel relativ froß ist Damit einher gehen aber die sich insbesondere ir den Randbereichen stark bemerkbar machenden Linsenabbildungsfehler, so daß oftmals in den Randbereichen nicht ausreichend scharfe Abbildungen auf der Ablage erhalten werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Mehrfarben-Kopiergerät so zu verbessern, daß damit Farbdiapositive reproduziert werden können, wobei die erhaltenen Kopien über die gesamte Abbildungsfläche im wesentlichen gleichmäßig scharf sein sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Mehrfarben-Kopiergerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß iir an sich bekannter Weise ein Projektor vorgesehen ist, um ein Bild eines Farbdias auf den Träger abzubilden und daß ein das Bild begrenzender Rahmen auf dem Träger angeordnet ist, der eine lichtundurchlässige Grenze definiert, die sich nach außen hin von dem Farbabbild, welches auf dem Träger erzeugt wird, erstreckt und daß eine Fresnellinse auf dem Rahmen und ein Raster zwischen der Fresnellinse und dem Rahmen angeordnet ist.

Die Verwendung eines solchen erfindungsgemäß vorgesehenen Rahmens zusammen mit der bei der Herstellung von Schwarz-Weiß-Kopien an sich bekannten Projektionseinrichtung wird sichergestetit, daß die Randbereiche, in denen sich unscharfe Erscheinungen der Abbildung stärker bemerkbar machen, ausgeblendet werden. Der Rahmen definiert somit auf dem lichtdurchlässigen Träger einen Bereich, innerhalb dessen die Abtastung zu gleichmäßig scharfen Kopien führt Außerdem besteht zusätzlich die Möglichkeit, auf den Rahmen, der zusammen mit dem projizierten Bild von der abtastenden Lichtquelle belichtet wird, Informationen z. B. über das kopierte Dia aufzubringen, die dann auch in der Kopie enthalten sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrophotographischen Kopiergerätes mit einer Zusatzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und

F i g. 2 eine Darstellung des optischen Systems des in F i g. 1 gezeigten Kopiergerätes.

Wie sich F i g. 1 entnehmen läßt, verwendet das elektrophotographische Kopiergerät eine photoleitfähige Walze 10, die drehbar in dem Rahmen des Gerätes (nicht dargestellt) angebracht ist. Eine photoleitende Oberfläche 12 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche der Walze 10 befestigt und dreht sich mit ihr. Eine Selenlegierung ist geeignetes photoleitendes Material. Ein Typ einer geeigneten Selenlegierung wird in der US-PS 36 55 377 (Sechak, 1972) beschrieben.

Rund um den Umfang der Walze 10 sind eine Reihe von Verarbeitungsstationen angeordnet. Wenn die Walze 10 sich in Richtung des Pfeils 14 dreht, läuft sie nacheinander in der folgenden Reihenfolge durch jede der Verarbeitungsstationen. Die Walze 10 wird mit einer vorher bestimmten Drehzahl relativ zu den anderen Betätigungsmechanismen des Gerätes von einem gemeinsamen Antriebsmotor (nicht dargestellt) angetrieben. Eine als Zeitgeber bzw. zur Synchronisierung dienende Scheibe ist im Bereich eines Endes der Welle der Walze 10 angebracht. Diese Zeitgeberscheibe wirkt mit der logischen Schaltung des Gerätes zusammen, um die verschiedenen Betriebsabläufe an den jeweiligen Verarbeitungsstationen mit der Drehung der Walze 10 zu synchronisieren. Auf diese Weise wird die vorgeschriebene richtige Folge der Arbeitsgänge an den jeweiligen Verarbeitungsstationen gesteuert

Zu Beginn dreht die Walze 10 die photoleitende Oberfläche 12 durch eine Aufladestation A. An der Aufladestation A erstreckt sich eine Einrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung, die allgemein durch das Bezugszeichen 16 angedeutet ist, in longitudinal Richtung quer über die photoleitende Oberfläche 12.

Hier soll nur kurz darauf hingewiesen werden, daß die Einrichtung 16 zur Erzeugung der Koronaentladung Ionen auf die photoleitende Oberfläche 12 sprüht, wodurch sie auf ihr eine relativ hohe, im wesentlichen gleichförmige Aufladung erzeugt

Nachdem die photoleitende Oberfläche 12 auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential aufgeladen ist, dreht sich die Walze 10 zu der Belichtungsstation B. In der Belichtungsstation B wird eine farbgefilterte Abbildung des Farbdiapositivs 18 oder eines 35 mm Glasbildes auf die aufgeladene, photoleitende Oberfläche 12 projiziert Das Farbdiapositiv 18 befindet sich in einem Diaprojektor 20. Der Diaprojektor 20 enthält eine Lichtquelle 22, die das Diapositiv 18 bestrahlen kann. Darüber hinaus weist der Diaprojektor 20 eine Linse bzw. ein Objektiv mit einstellbarem Brennpunkt auf, um ein vergrößertes Bild des Farbdiapositivs 18 zu erzeugen. Es können hierfür handelsübliche Diaprojektoren verwendet werden.

Die vergrößerte Abbildung des Farbdiapositivs 18 wird auf einen Spiegel 26 gerichtet. Der Spiegel 26 reflektiert die vergrößerte Abbildung nach unten auf eine Fresnellinse 28. Ein Punktraster 30 ist jnter der Fresnellinse 28 angeordnet. Zwischen dem Punktraster 30 und einem transparenten Auflichtvorlagenträger 32 befindet sich ein lichtundurchlässiger Rahmen 34 mit einer Öffnung, d. h. ein Rahmen der das Bild begrenzt. Der Rahmen 34 definiert eine lichtundurchlässige Grenze, die sich von der Abbildung des Farbdiapositivs, die auf der Platte 32 ausgebildet wird, nach außen erstreckt. Auf den Rahmen 34 können Zeichen, beispielsweise Kennzeichnungen, aufgebracht werden. Das Punktraster 30 moduliert die Abbildung des Farbdiapositivs, sü daß ein Halbtonbild entsteht, das mit der Abbildung des Rahmens 34 kombiniert wird, um ein zusammengesetztes Bild zu erzeugen. Auf diese Weise vvird auf dem transparenten Träger 32 eine kombinierte Abbildung hergestellt. Dadurch kann das Abtastsystem eine fließende, bewegliche Halbtonabbildung erzeugen. Das Abtastsystem enthält ein bewegbares Linsensystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 36 versehen ist, sowie einen Farbfiltermechanismus 38. Lichtquellen 29, beispielsweise Lampen, sind so ausgebildet, daß sie sich in zeitlich abgestimmter Beziehung zu dem Linsensystem 36 und dem Filtersystem 38 bewegen können, um nacheinander nebeneinander liegende Bereiche des Rahmens 34 abzutasten und zu bestrahlen, der auf dem Träger 32 angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine kombinierte, fließende, bewegliche Abbildung des vergrößerten Bildes des Diapositivs, durch das Punktraster 30 und den Rahmen 34 hindurch hergestellt. Statt einer vergrößerten Kopie des Färb-Diapositivs kann auch bei Bedarf anstelle der oder zusätzlich zu der projizierten Abbildung eine größengetreue Abbildung hergestellt werden. Bei dieser Betriebsart dient der Projektor 20 nur als zusätzliche Lichtquelle. Das Diapositiv 18 wird auf der Platte 32 unter dem Punktraster 30 angeordnet. Der Rahmen 34 kann auch über einem Bereich dem Träger 32 angeordnet werden, um so die Abbildung des Rahmens mit der größengetreuen Abbildung des Diapositivs zu kombinieren. Die kombinierte Abbildung wird von einem Spiegel 40 durch das Linsensystem 36 und die Filter 38 reflektiert, wodurch eine einfarbige Abbildung entsteht. Die einfarbige Abbildung wird von einem Spiegel 42 üuf die aufgeladene photoleitende Oberfläche 12 reflektiert so daß auf der Oi-irfläche 12 eine einfarbige elektrostatische latente Abbildung aufgezeichnet wird. Während der Belichtung ordnet der Filtermechanismus 38 ausgewählte Farbfilter in dem optisehen Strahlengang des Linsensystems 36 an. Dabei wirkt jeweils das geeignete Filter auf die Lichtstrahlen ein, die durch das Linsensystem 36 durchgelassen werden, um auf der photoleitenden Oberfläche 12 eine elektrostatische latente Abbildung aufzuzeichnen, die einem vorher ausgewählten Spektralbereich des Spektrums der elektromagnetischen Wellen entspricht; diese Abbildung soll im folgenden als einfarbige elektrostatische latente Abbildung bezeichnet werden. Das Belichtungssystem wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben werden.

In F i g. 2 ist die Belichtungsstation ^detailliert dargestellt Lichtquellen 29, beispielsweise Lampen, und ihre jeweiligen Reflektoren 100 und 102 sind so angeordnet, daß sie am Träger 32 überstreichen bzw. abfahren können, wodurch schrittweise aufeinanderfolgende Bereiche bestimmter Breite des Rahmens 34 auf der Platte 32 bestrahlt werden. Die Lampen 29 sind an einem geeigneten Schütten befestigt, der über ein Kabelrollensystem von einem Antriebsmotor zur Drehung dor Walze 10 angetrieben wird. Wenn der Schlitten für die Lichtquellen an der Platte 32 vorbeigeführt wird, bewegt ein weiteres Kabelrollensystem das Linsensystem 36 und den Filtermechanismus 38 mit entsprechend korrelierter Geschwindigkeit. Der Filtermechanismus 38 ist durch eine geeignete Halterung an dem Linsensystem 36 befestigt, so daß tie sich gemeinsam bewegen können. Die Lichtquelle 29, das Linsensystem 36 und der Filtermechanismus 38 tasten das kombinierte Bild ab, daj am dam Träger 32 erzeugt wird, um eine bewegliehe, fließende Abbildung zu erzeugen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Punktraster 30 eine Vielzahl von viereckigen, insbesondere quadratischen Punkten, die im gleichen Abstand angeordnet sind. Dabei sollte d^r Punktschirm 34 Punkte pro cm (85 Punkte, pro Zoll) aufweisen. Die Zahl der Punkte pro cm kann jedoch im Bereich von ungefähr 26 Punkte pro cm (65 Punkte pro Zoll) bis ungefähr 120 Punkte pro cm (300 Punkte pro Zoll) liegen. Die genauen Werte werden nur durch das optische System und die gewünschte

bä Auflösung begrenzt. Ein geeignetes Punktraster wird von der Caprock Corporation hergestellt und kann ein Negativrasler sein. Der Diaprojektor 20 projiziert eine vergrößerte Abbildung des Farbdiapositivs 18 auf den

Spiegel 26. Hierzu kann irgendein handelsüblicher Diaprojektor verwendet werden. Der Projektor 20 enthält eine Lichtquelle 22, die so ausgebildet ist, daß sie das Farbdiapositiv 18 bestrahlen kann, sowie ein Objektiv 24, das so angeordnet ist, daß es eine vergrößerte Abbiidung des Farbdiapositivs 18 erzeugt. Das Objektiv 24 hat eine einstellbare Brennweite, um die Vergrößerung zu variieren, während die sich ergebende Abbildung scharf eingestellt bleibt. Bei Bedarf kann eine größengetreue oder »Kontaktkopie« eines Diapositivs hergestellt werden, indem das Diapositiv 18 auf der Platte 32 unter dem Punktschirm 30 angeordnet wird. Bei dieser Betriebsart wird der Projektor 20 als zusätzliche Lichtquelle eingesetzt, so daß sich in ihm kein Diapositiv befindet. Die zu dem Spiegel 26 durchgelassene Abbildung des Farbdiapositivs wird auf eine Fresnellinse 28 reflektiert. Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat die Fresnellinse 28 die folgenden allgemeinen Eigen-

, uad t-.ii.Mi mt.u\.i ι l

kenden Elementen zusammengesetzt, die insgesamt bewirken, daß das Licht über eine vorherbestimmte Fläche verteilt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind ungefähr 80 oder mehr Gitter oder Nuten bzw. Striche pro cm (200 oder mehr pro Zoll) bei der Linse vorhanden. Die Fresnellinse 28 konvergiert die divergierenden Lichtstrahlen von dem Objektiv 24 des Projektors 20. Damit sind die Lichtstrahlen, die auf die Platte 32 treffen, auf der die Abbildungen erzeugt werden, konvergierende Strahlen.

Danach wird die kombinierte, auf der Platte 32 hergestellte Abbildung durch die Linse 36 abgetastet, so daß eine bewegliche, fließende Abbildung entsteht. Die Lichtstrahlen werden an dem Spiegel 40 durch ein Linsensystem 36 und einen Filtermechar.ismus 38 reflektiert, so daß eine einfarbige Abbildung erzeugt wird, die von dem Spiegel 42 auf die aufgeladene photoleitende Oberfläche 12 der Walze 10 reflektiert wird. Die Fresnellinse 28 und das Punktraster 30 können zwischengeschaltet bzw. untereinander ausgetauscht werden, ohne daß die sich ergebende Abbildung beeinflußt wird. Die Fresnellinse 28 ist im einzelnen in der US-PS 34 24 525 (Towers et al, 1969) beschrieben, so daß auf die entsprechenden Teile dieser Patentschrift verwiesen werden kann. Der Filtermechanismus 38 ist so ausgebildet, daß ausgewählte Farbfilter in den optischen Strahlengang eingeschoben werden können, um einfarbige elektrostatische latente Abbildungen auf der photoleitenden Oberfläche 12 zu erzeugen. Beim Erreichen des Endes des Abtastweges sind die Lichtquellen 29, das Linsensystem 36 und der Filtermechanismus 38 durch Federn so vorgespannt, daß „ie für den Beginn des nächsten, folgenden Zyklus in ihre Ausgangsiagen zurückkehren. Die Bewegung des Linsensystems 36, des Filtermechanismus 38 und der Lichtquellen 29 ist mit der Drehzahl der Walze 10 zur Durchführung der Belichtung der aufgeladenen photoleitenden Oberfläche 12 korreliert Einzelheiten des Antriebssystems für das optische System, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, und seiner Funktionsweise in Bezug auf die Bewegung der Walze 10 können der US- PS 30 62 109 (Mayo et aL, 1962) entnommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrfarben-elektrophotographisches Kopiergerät mit einem photoleitfähigen Element, mit einer Einrichtung zum Aufladen des photoleitfähigen Elementes, mit einem lichtdurchlässigen Träger für Auflichtvorlagen, mit einer Lichtquelle zur Abtastung des lichtdurchlässigen Trägers, mit einem Objektiv, um die Abtastlichtstrahlen aufzunehmen und mit einer Filtereinrichtung, die ein einfarbiges Bild aus dem abgetasteten Bild herausfiltert und damit das photoleitfähige Element belichtet, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Projektor (20) vorgesehen ist, um ein Bild eines Farbdias (18) auf den Träger (32) abzubilden und daß ein das Bildfeld begrenzender Rahmen (34) auf dem Träger (32) angeordnet ist, der eine lichtundurchlässige Grenze definiert, die sich nach außen hin von dem Farbabfcild, welches auf dem Träger (32) erzeugt wird, erstreckt, und daß eine Fresnellinse (28) auf dem Rahmen (34) und ein Raster (30) zwischen der Fresnellinse (28) und dem Rahmen (34) angeordnet ist

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster (30) ein Punktraster aus viereckigen, insbesondere quadratischen Punkten mit stetig veränderlicher Dichteverteilung ist.