DE2527381C3

DE2527381C3 - Kopiergerät

Info

Publication number: DE2527381C3
Application number: DE19752527381
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6301 Biebertal Knechtel
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1975-06-19
Filing date: 1975-06-19
Publication date: 1980-08-07
Also published as: JPS52425A; DE2527381A1; DE2527381B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät bei dem zur Abbildung der Vorlage (Buch- oder Blattvorlage) auf ein bewegtes lichtempfindliches Material (Selentrommel, <>o Zinkoxydpapier oder Fotopapier) entweder optische Elemente an der Vorlage hin und zurück vorbeibewegt werden oder die Vorlage selbst entsprechend an einer feststehenden Abbildungsoptik vorbeibewegt wird und bei dem zur Erstellung von Mehrfachkopien sowohl bei ^b5 der Hin- als auch bei der Rückbewegung eine Abbildung der Vorlage auf das lichtempfindliche Material erfolgt

Die blatt- oder buchförmige Vorlage ist bei einer

solchen zeilenweisen Abtastung der Vorlage mit Hilfe verschiebbarer optischer Elemente auf einer transparenten Auflage angeordnet Bei feststehenden optischen Abbildungselementen wird die Vorlage (Buch- oder Blattvorlage) an einer den Abbildungselementen vorgelagerten Blende mit Hilfe der transparenten Auflage und eines Wagens oder dergleichen vorbeibewegt Ist das Gerät nur für die Ablichtung blattförmiger Vorlagen ausgebildet, dann werden die blattförmigen Vorlagen zweckmäßig mit Hilfe von Transportrollenpaaren durch ein Ablichtungsfenster, das dann als Blende dient, geführt

Bei dieser Ausbildung kann eine Kopie sowohl bei der Hin- als auch bei der Rückbewegung der Abtastelemente oder der Vorlage erfolgen, was die Zahl der innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit erstellbaren Kopien gegenüber den Geräten, bei denen nur bei der Hin- oder Rückbewegung eine Ablichtung der Vorlage erfolgte, verdoppelt

Bei üblichen Kopiergeräten wird bei der Rückbewegung der Abtastelemente oder der Vorlage nicht mit der Bewegung des lichtempfindlichen Materiales abgebildet so daß nur in der einen Abtastrichtung der Vorlage brauchbare Kopien erhalten werden. Um diesen Nachteil zu kompensieren, wurde bereits vorgeschlagen, im Abbildungsstrahlengang optische Elemente vorzusehen, welche die Vorlage in der richtigen Bildlage auf das lichtempfindliche Material abbilden.

Die bekannten optischen Mittel hierfür sind aufwendig.

In einem Fall (DE-OS 19 29 707) bestehen sie aus wenigstens einem schwenkbaren Spiegel, der den optischen Strahlengang beim Rücklauf der Abtastelemente oder der Vorlage in ein zweites Abbildungssystem lenkt das dann die gewünschte Bildlage bewirkt Hierbei treten durch die Verwendung des zweiten Abbildungssystemes bedingt, unterschiedliche Licht Verhältnisse beim Vor- und Rücklauf der Abtastelemente oder der Vorlage auf, insbesondere aber auch eine erhebliche Lichtschwächung durch Verwendung zusätzlicher Spiegel im zweiten Abbilduiigsstrahleng'ang und gegebenfalls weiterer Abbildungsobjektive.

In einem zweiten Fall (deutsche Patentanmeldung 15 97 065) erfolgt die Abbildung über ein Dove-, ein Pechan- oder auch ein Porroprisma, das um die Eintrittsachse des Hauptstrahles um 90° schwenkbar ist Die Abbildung erfolgt in der einen Prismenstellung beim Hinlauf der Abtastelemente oder der Vorlage und in der anderen Prismenstellung bei deren Rücklauf. Durch die Prismendrehung wird jeweils die gewünschte Bildlage erhalten. Auch diese Anordnung ist aufwendig, da zur Abbildung der Vorlage wenigstens drei Spiegelflächen im Prisma benutzt werden müssen und je eine dem Prisma vor- und nachgeschaltete Linse. Bei dieser Ausbildung muß deshalb gegenüber den nur beim Voroder Rücklauf der Abtastelemente oder der Vorlage diese ablichtende Geräten ebenfalls ein Lichtverlust in Kauf genommen werden. Da andererseits die Lichtausbeute bei der Abbildung der Vorlage nicht beliebig vergrößert werden kann, bedeutet diese Lösung eine Verlangsamung des Kopierprozesses als solchen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung anzugeben, bei der bei der oszillierenden Bewegung der Abtastelemente oder der Vorlage sukzessiv Bilder auf der stets in einer Richtung sich bewegenden fotoempfindlichen Schicht in ständig leserichtig oder ständig spiegelbildlicher Lage projiziert werden, bei der die Lichtausbeute groß ist und

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insbesondere keine geänderten Lichtverhältnisse bei der Projektion in der einen oder anderen Oszillatjonsrichtung auftreten und die gegenüber den nur bei der Hin- oder Rückbewegung der Abtastelemente oder der Vorlage ablichtenden Geräten keine zusätzlichen Mittel erfordert

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im optischen Abbildungsstrahlengang zwei Spiegel, die den Strahlengang etwa in seine Gegenrichtung umlenken und deren Spiegelschnittlinie quer zur Zentralebene des Abbildungssystemes liegt, gegen einen Dachkantspiegel, dessen Dachkante in der Zentralebene des Abbildungssystemes liegt, auswechselbar sind und umgekehrt, und daß je einer Bewegungsrichtung der optischen Elemente oder der Vorlage die zwei Spiegel oder der Dachkantspiegel zugeordnet sind.

Bei dieser Ausbildung ist kein zusätzliches Abbildungsobjektiv erforderlich. Es sind darüber hinaus lediglich entweder die zwei erstgenannten Spiegel im Äfabiidungsstrahiengang vorzusehen oder die zwei Spiegelflächen des Dachkantenspiegels. Die Zahl der Abbildungselemente beim Vorlauf und Rücklauf der Abtastelemente bzw. der Vorlage ändert sich deshalb nicht Darüber hinaus sind die zwei Spiegelflächen, weiche gemäß der Erfindung der Beeinflussung der Bildlage dienen, auch bei Geräten vorhanden, welche eine Abbildung der Vorlage nur beim Hin- oder Rücklauf der Abtastelemente oder der Vorlage vornehmen.

Die beiden Spiegel und der Dachkantspiegel können gemeinsam um eine Achse parallel zur Spiegelschnittlinie der beiden Spiegel schwenkbar sein. Die hierbei zu bewegenden Massen sind gering, so daß die bei Bewegungsumkehr der verschiebaren Elemente erforderliche Schwenkbewegung der Spiegel leicht und genügend schnell durchgeführt werden kann.

Darüber hinaus beträgt der Drehwinkel für einen Spiegelwechsel bei der erfindungsgemäßen Ausbildung etwa 60°. Dieser geringe Winkel fördert den genügend schnellen Spiegelwechsel.

Die Spiegel und ihre Drehachse können derart angeordnet werden, daß beim Spiegelwechsel die optische Weglänge des Abbildungsstrahlenganges erhalten bleibt was bei der erstgenannten zum Stand der Technik gehörenden Einrichtung nicht der Fall war.

Wird die Vorlage auf eine drehbare Trommel abgebildet dann weist die optische Achse vorteilhaft stets auf die Drehachse der Trommel, um eine Bildverzerrung auszuschließen. Dies hat beim erfindungsgemäßen Spiegelwechsel einen geringen Bildversatz auf der Mantelfläche der Trommel zur Folge. Dieser Bildversatz ist jedoch nicht störend, da er durch mechanische Synchronisationselemente zum Nachführen des Kopierpapier kompensiert werden kann.

Wird die Vorlage auf eine drehbare Trommel abgebildet und das auf der Trommel erzeugte Bild, zum Beispiel ein Puderbild, auf ein mit der Trommel in Kontakt gebrachtes Kopierpapier übertragen, dann ist die Vorlage auf die Trommel bei der Hinbewegung des die Abtastelemente oder die Vorlage tragenden Wagens spiegelbildlich abzubilden und bei der Rücklaufbewegung ebenfalls spiegelbildlich.

In diesem Fall wird eine gerade Zahl von Spiegeln benötigt zum Beispiel werden vier Spiegel im optischen Abbildungssystem verwendet. Zwei Spiegel bewirken die Abtastung der Vorlagt; und die anderen beiden Spiegel sind zwischen dem Objektiv und der Trommel angebracht und bewirken die Umlenkung des Strahlenganges auf die Trommel, Dieses System projeziert ein Spiegelbild auf die Trommel, das mit der Trommeldrehrichtung mitläuft

Kehrt die Bewegung des Abtastsystemes in seine Gegenrichtung um, dann muß, damit das projizierte Bild mit der Trommeldrehrichtung mitläuft eine ungerade Anzahl von Spiegeln im Abbildungsstrahlengang verwendet werden. Dies hat zur Folge, daß das auf die Trommeloberfläche projizierte Bild jetzt leserichug erscheint Um das Bild wieder spiegelbildlich werden zu lassen, muß ein Spiegel aus der ungeraden Spiegelzahl als Dachkantspiegel ausgebildet sein, wobei die Dachkante in der optischen Zentralebene des Abbildungssystemes liegt Vorzugsweise werden die beiden Spiegel, die zwischen Objektiv und Trommel liegen, durch den Dachkantspiegel ersetzt Die Zahl der Spiegelflächen bleibt erhalten und trotzdem wird die gewünschte Gildlage erreicht

Die Erfindung läßt sich mit demselben Erfolg anwenden, wenn die Abbildung der Vorlage unmittelbar auf ein lichtempfindliches Papier, wie Zinkoxydpapier, erfolgt In diesem Fall ist bei der Hinbewegung der Abtastelemente oder der Vorlage diese leserichtig abzubilden und bei der Rückbewegung ebenfalls. Dies kann man mit denselben auswechselbaren Spiegeln der Erfindung erreichen, wenn man auf der Abtastseite eine ungerade Anzahl von Spiegeln verwendet also zum Beispiel einen Winkelspiegel und einer/ Planspiegel, wobei dann, wie an sich bekannt zum optischen Weglängenausgleich der Planspiegel doppelt so schnell bewegt wird wie der Winkelspiegel

Andere Spiegelkombinationen sind in Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand möglich.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und zwar zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht des Gerätes, teilweise geschnitten;
F i g. 2 eine Einzelheit der F i g. 1;

F i g. 3 eine schematische Darstellung des Gerätes zur Erläuterung der Wirkungsweise;

Fig.4 eine weitere schematische Darstellung des Gerätes zur Erläuterung der Wirkungsweise;
F i g. 5 ein geändertes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung.

Gemäß F i g. 1 ist auf einer Glasplatte 1 die abzubildende Vorlage 2, im vorliegenden Fall ein Buch, angeordnet Die Ablichtung des Buches erfolgt mit Hilfe zweier Planspiegel 3 und 4, welche in Richtung des

so Pfeiles 5 aus der in F i g. 1 gestrichelt eingezeichneten Ausgangsstellung in die ausgezogene Lage 3 und 4 und von hier aus in Richtung des Pfeiles 7 wieder in ihre Ausgar "jslage verschiebbar sind. Der Spiegel 3 bewegt sich bei der Verschiebung der Spiegel doppelt so schnell wie der Spiegel 4. Dcmit bleibt die optische Vfcglänge zwischen dem abgetasteten Streifen der Vorlage und dem Abbildungsobjektiv 15 stets konstant Die Beleuchtung des abzulichtenden Streifens erfolgt durch eine Beleuchtungseinrichtung 6.

Hinter dein Objektiv 15 sind zwei Spiegel 8 angeordnet deren gedachte Spiegelschnittlinie 9 senkrecht auf der Zeichenebene der F i g. 1 und damit quer zur Bewegungsrichtung der Spiegel 3, 4 steht Die Spiegel 8 sind gegen einen Dachkantspiegel 16

b¹) auswechselbar, dessen Spiegelschnittlinie in der Zentralebene des optischen Systemes, im vorliegenden Fall der Zeichebene der Fi g. 1, liegt Die Spiegel 8 und der Dachkantspiegel 16 sind in einer gemeinsamen Fassung

20 angeordnet und gemeinsam um die senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1 stehenden Achse A-A schwenkbar. Die Größe des Schwenkungswinkels bei einem Spiegelwechsel beträgt etwa 60°.

Die Spiegel 8 oder der Dachkantspiegel 16 lenken die Lichtstrahlen auf eine in Richtung des Pfeiles 17 drehbare Trommel 19, zum Beispiel eine Selentrommel, auf der ein latentes elektrostatisches Bild der Vorlage erzeugt wird. Die Oberfläche der Trommel wird mit Hilfe einer Magnetwalze 10 mit einem in einem Vorratsbehälter 11 befindlichen Entwicklungspulver bestäubt, so daß ein sichtbares Spiegelbild der Vorlage auf der Trommel 9 entsteht. Aus einer Kassette 12 wird mit Hilfe von Führungsrollen ein Kopierpapier an die Trommel 19 geführt und mit Hilfe einer Walze 13 angedrückt. Das Bild auf der Trommel 19 wird nunmehr auf das Papier abertragen und schließlich in einer Fixiereinrichtung 14 fixiert.

Der Wechsel der Spiegel 8 und 16 erfolgt jeweils dann, wenn die die Vorlage abtastenden Spiegel 3 und 4 die gestrichelt eingezeichneten Lagen 3' und 4' oder die Lage 3,4 eingenommen haben.

Die beiden Spiegel 8 sind dann im Strahlengang angeordnet, wenn die die Vorlage abtastenden Spiegel 3, 4 in Richtung des Pfeiles 5 in die Lage 3 und 4 der Fig. 1 verschoben werden. Es entsteht dann auf der Trommeloberfläche ein Spiegelbild der Vorlage, das mit der Trommel 19 in Richtung des Pfeiles 17 mitläuft. Bei der Rückbewegung der die Vorlage abtastenden Spiegel 3,4, d. h. bei deren Bewegung in Richtung des Pfeiles 5, in ist der Dachkantspiegel 16 in den Strahlengang geschwenkt, wie in Fig.2 dargestellt. Der Dachkantspiegel 16 bewirkt, daß bei der Rücklaufbewegung die Abbildungselemente das Bild der Vorlage wiederum in Drehrichtung 17 der Trommel 19 auf deren Oberfläche r> abbilden, wobei das Bild der Vorlage jedoch jetzt mit dem beim Vorlauf der Elemente zuletzt abgebildeten Teil zuerst abgebildet wird. Das Bild ist wiederum ein Spiegelbild der Vorlage.

Das an die Trommel 19 gebrachte Papier nimmt damit sowohl bei der Vorwärtsbewegung der Spiegel 3

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leserichtes Abbild der Vorlage auf.

Die Spiegel 8 und 16 in Verbindung mit der Drehachse A-A sind derart angeordnet, daß die optische -ü Weglänge zwischen Objektiv 15 und Trommel 19 beim Spiegelwechsel erhalten bleibt. Aus der F i g. 2 ist zu erkennen, daß der Achsstrahl bei der optischen Abbildung jeweils auf die Drehachse 21 der Trommel 19 zeigt, daß jedoch ein geringer Bildversatz von P_t nach P₂ /> stattfindet, wenn die Spiegel 8 und 16 gegeneinander ausgewechselt werden. Dieser Bildversatz ist bedeutungslos, da er durch mechanische Kontrollelemente kompensiert werden kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Spiegel 3 und 4 auf Wunsch über ihre Lage 3,4 in F i g. 1 in Richtung des Pfeiles 5 um ein kleines Stück hinaus verschiebbar. Bei dieser zusätzlichen Bewegung läuft der Spiegel 4 auf einen Anschlag 18, der ihn in die Lage 4" umklappen läßt Das Objektiv 15 bildet jetzt eine to durch ein Bildfenster 20 laufende Vorlage auf die Trommel 19 unmittelbar ab, d. h. ohne Zuhilfenahme der Spiegel 3 und 4. Durch das Bildfenster 20 werden die blattförmigen Vorlagen mit Hilfe von Transportrollen paaren 22 und 23 bewegt.

Zur Erstellung von Mehrfachkopien von Einzelblattvorlagen ändern die Transportrollenpaare 22 und 23 ihre Drehrichtung, so daß die Blattvorlage zunächst in Richtung des Pfeiles 24 durch das Bildfenster 20 bewegt wird, um dann, wenn die Blattvorlage gerade noch von dem Transportrollenpaar 22 erfaßt wird, in umgekehrter Richtung, nämlich in Richtung des Pfeiles 25, durch das Bildfenster bewegt zu werden. Bei jeder Umkehr der Bewegungsrichtung der blattförmigen Vorlage erfolgt wieder ein Wechsel der Spiegel 8 und 16. Die Bewegung der Vorlage in Richtung des Pfeiles 25 entspricht der Rücklaufbewegung der Spiegel 3 und 4 bei der Abtastung der Buchvorlage 2

Bei dieser Ausbildung wird das erneute Einlegen der Blattvorlage zur Erstellung von Mehrfachkopien bzw. das Umlenken der Vorlage im Gerät zum Zwecke der wiederholten Durchführung der Vorlage durch das Abbildungsfenster eingespart.

In F i g. 3 sind die Abtastrichtungen 5 und 24 bei der Abtastung der Vorlagen durch entsprechende Pfeile dargestellt. Aus den ausgezogenen Pfeilen erkennt man, daß die durch die sich deckenden Pfeile T und 24 dargesteiften Bilder auf der Trommel 19 stets in Laufrichtung 17 der Trommel liegen, wenn für die Abbildung die beiden Spiegel 8 verwendet werden. Die Bilder der Pfeile 7 und 25, welche die Rückwärtsbewegung der Abtastelemente kennzeichnen, entsprechen den Pfeilrichtungen T und 25' auf der Trommel 19 (Fig.4). Die Pfeile T und 25' liegen wiederum in der Drehrichtung 17 der Trommel 19, wenn im Abbildungsstrahlengang der Dachkantspiegel 16 angeordnet wird.

Läßt man gemäß Fig.5 ein Zinkoxydpapier 26 unmittelbar durch das Gerät laufen, um ein leserichtiges Bild zu erhalten, und zwar in Richtung des Pfeiles 27, dann ergeben sich dieselben Verhältnisse, wenn man nur zwischen der auf der Glasplatte 1 angeordneten

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von Spiegelflächen, im vorliegenden Fall einen Planspiegel 30 und einen Winkelspiegel 28,29 vorsieht Der Spiegel 30 wird zur Abtastung der Vorlage wiederum doppelt so schnell verschoben wie der Winkelspiegel 28, 29, um die optische Weglänge zwischen dem jeweils abgetasteten Streifen der Vorlage und dem Objektiv konstant zu halten.

Bei dieser Ausbildung wird bei der Abbildung der Vorlage in der Vorwärtsrichtung ein leserichtiges Bild der Vorlage auf dem Zinkoxydpapier erzeugt, wenn man die beiden Spiegel 8 verwendet Wird die Vorlage in umgekehrter Richtung, d.h. rückwärts abgetastet, dann sind die Spiegel 8 wiederum durch den Dachkantspiegel 16 zu ersetzen, und es wird ein leserichtiges Bild auf dem Zinkoxydpapier erzeugt, das jedoch nach wie vor in Laufrichtung des Zinkoxydpapieres liegt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kopiergerät, bei dem zur Abbildung der Vorlage (Buch- oder Blattvorlage) auf ein bewegtes, lichtempfindliches Material (Selentrommel, Zinkoxydpapier oder Fotopapier) entweder optische Elemente an der Vorlage hin und zurück vorbeibewegt werden oder die Vorlage selbst an einer Feststehenden Abbildungsoptik hin und zurück vorbeibewegt wird und bei dem zur Erstellung von Mehrfachkopien sowohl bei der Hin- als auch bei der Rückbewegung eine Abbildung der Vorlage auf das lichtempfindliche Material erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen Abbildungsstrahlengang zwei Spiegel (8), die den Strahlengang etwa in seine Gegenrichtung umlenken und deren Spiegelschnittlinie quer zur Zentralebene des Abbildungssystemes liegt gegen einen Dachkantspiegel (16), dessen Dachkante in der Zentralebene des Abbildungssystemes liegt, auswechselbar sind und daß je einer Bewegungsrichtung der optischen Elemente oder der Vorlage die zwei Spiegel (8) zugeordnet sind oder der Dachkantspiegel (16) zugeordnet ist

2. Gerät nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spiegel (8) und der Dachkantspiegel (16) gemeinsam um eine Achse (A-A) parallel zur Schnittlinie der zwei Spiegel (8) schwenkbar sind.

3. Gerät nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (8,16) und die Dreachse (A-A) derart angeordnet sind, daß bei<*> Spiegelwechsel die optische Weglänge des Abbildungsstrahlenganges konstant bleibt

4. Gerät nach Ansprach 1, bei dem die Vorlage auf eine drehbare Trommel abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet daß die optische Achse der auf die Trommel (19) treffenden Strahlen stets auf die Drehachse (21) der Trommel (19) weist

5. Gerät nach Ansprach 1, bei dem die Vorlage auf *o eine drehbare Trommel abgebildet wird und das auf der Trommel erzeugte Bild der Vorlage auf ein an der Trommel vorbeigeführtes Kopierpapier übertragen wird, dadurch gekennzeichnet daß die Abtastung der Vorlage durch eine gerade Anzahl von Spiegeln erfolgt vorzugsweise durch zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegte Planspiegel (3,4).

6. Gerät nach Ansprach 1 in der Ausführung zur Ablichtung blattförmiger Vorlagen, dadurch ge- so kennzeichnet daß die Vorlage mit Hilfe von Transportrollenpaaren (22, 23) durch ein Abbildungsfenster (20) hin- und zurückbewegt wird.