DE2712583A1

DE2712583A1 - Kopier- und rasterabtastgeraet

Info

Publication number: DE2712583A1
Application number: DE19772712583
Authority: DE
Inventors: Gary K Starkweather
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1976-04-06
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52123240A; FR2347703B1; CA1100568A; US4027961A; BE852984A; GB1558852A; FR2347703A1

Description

XEROX CORPORATION
Rochester N.Y./USA

KOPIER- UND RASTERABTASTGERÄT

Bis vor wenigen Jahren fand die Speicherung der überwiegenden Zahl von Dokumenten und deren Übertragung in Form von echten Kopien wie etwa gedruckten Seiten des Textes statt. Um dem Bedarf der großen Zahl von Kopien derartiger Originalseiten oder Kopien nachkommen zu können, wurden Kopiergeräte und Maschinen mit großem Erfolg entwickelt. Eine wirtschaftlich sehr erfolgreiche Art der Kopiermaschinen ist die, bei der ein Lichtabbild eines Originals, das

709842/0695

reproduziert werden soll, auf eine empfindlich gemachte Fläche einer xerografischen Platte oder eines solchen Gurtes in Form eines elektrostatischen Bildes projiziert wird. Anschließend wird das latente Bild dann mit einem Tonermaterial entwickelt, so daß ein xerografisches Pulverbild entsprechend dem latenten Bild auf der Platte oder dem Gurt entsteht. Das Pulverbild wird danach elektrostatisch auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen, das ein Papierblatt oder dergle sein kann, auf dem es dann durch eine Heizvorrichtung verschmolzen wird, wodurch das Pulverbild dauerhaft auf der Oberfläche des Trägermaterials haftet.

Die Unfähigkeit der Menschen, mit dem ständig steigenden Angebot an Informationen, das derzeit erzeugt wird, fertig zu werden, die Entwicklung der Datenverarbeitungseinrichtungen und das Bestreben, Informationen schneller über Entfernungen an andere Einsatzorte zu übertragen, hat die große Entwicklung der digitalen Rechenanlagen, der Speicherung und Übertragung sowie der Drucktechniken mit sich gebracht. Auf dem Gebiet des digitalen Drückens werden Laufpunktabtastsysteme dazu benützt, Videoinformationen auf ein empfindliches Medium für die abgetasteten Lichtwerte zu übertragen. In derartigen Abtastsystemen wird ein Lichtstrahl, den eine Lichtquelle wie etwa ein Laser hervorbringt, von der Oberfläche eines sich drehenden Prismenspiegels oder dergl. reflektiert, so daß er eine lichtempfindliche Fläche in Rasterform abtastet. Der Lichtstrahl wird nach einem Binärcode moduliert, der eine Bildinformation darstellt wie etwa alphanumerische Zeichen oder dergl,, und dieser Binärcode kann von Magnetplatten oder Magnetbändern aufgenommen werden, entweder so, wie er vom Ausgang eines Rechners abgegeben wird oder von einer entfernten Dokument-Abtastvorrichtung,

709842/0695

Mit zunehmendem Einsatz des Digitaldruckens sind immer mehr Büros gezwungen, Kopien sowohl von Vorlagen als auch aus digitalcodierten Signalen herzustellen, welche eine Videoinformation darstellen. Dieses Doppelerfordernis macht derzeit den Einsatz getrennter Kopier- und Rasterabtastgeräte erforderlich, die beide ihr eigenes lichtabhängiges Medium und ihre Projektionsoptik haben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der lesbare Kopien sowohl von einer Textvorlage als auch von einer Rasterabtastung hergestellt werden können. Ferner soll das Gerät selbst Kopiereigenschaften und Rasterabtasteigenschaften haben.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die einen gemeinsamen optischen Pfad sowohl für den Kopiervorgang als auch für die Rasterabtastung verwendet. Zum Kopieren wird eine lesbare Vorlage der Information, die reproduziert werden soll, auf eine lichtdurchlässige Scheibe gelegt, und ihre Ablichtung führt dazu, daß ein Lichtbild davon auf eine fotosensitive Platte, eine Trommel oder einen Film projiziert wird über einen optischen Pfad, in dem ein oder mehrere Spiegel und eine Projektionslinse liegen. Für die Rasterabtastung wird eine Abtasteinheit nahe der lichtdurchlässigen Scheibe angeordnet, die eine Quelle für hohe Lichtintensität enthält und Mittel zum Modulieren punktweisen Abtasten mit Hilfe des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle erzeugt wird, und zwar entweder durch drehende oder translatorische Bewegung des Lichtstrahls. Die Abtasteinheit weist außerdem eine Feldlinse an oder nahe der Scheibe auf, die den modulierten und abgetasteten Lichtstrahl zur Eintrittspupille der Projektionslinse lenkt, um den Lichtstrahl auf die fotosensitive Platte, Trommel oder den Film

709842/0695

zu projizieren. Dadurch, daß eine bewegliche Abtasteinheit vorgesehen wird, die direkt in dieselbe Projektionslinse eingeben kann, die zum Kopieren verwendet wird, kann das Kopiergrundgerät sowohl zum Rasterabtasten als auch zum Kopieren benutzt werden, wobei diese Verwendung für zwei verschiedene Zwecke ohne Veränderung des optischen Kopierpfades oder des Bildentwicklungsteils erreicht wird.

Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Kopier- und Rasterabtastgerät in zwei unterschiedlichen Betriebsvorgängen.

In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Kopier- und Rasterabtastgerätes der Erfindung dargestellt, das ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Xerografiegerät und eine mit 4 bezeichnete verschiebbare Rasterabtasteinheit aufweist. Das Xerografiegerät ist als selbständige Einheit ausgebildet, die alle Betriebsstationen enthält, welche in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind. Die Xerografieeinheit ist mit einer Ablichtungsstation mit einer transparenten Scheibe 12 ausgestattet, auf der eine Vorlage, die reproduziert werden soll, zum Zwecke einer optischen Projektion auf eine fotoleitfähige Fläche in Gestalt eines xerografisehen Gurtes 13 aufgelegt wird» Die bilderzeugenden Lichtstrahlen, die von der zu reprodizierenden Vorlage, welche durch Lampen 18 erleuchtet wird, reflektiert werden, werden durch einen ersten Spiegel 20, eine Projektionslinse 21 und über einen weiteren Spiegel 23 auf den xerografischen Gurt 13 in der Brennebene der Linse 21 an eine Stelle projiziert, die gestrichelt mit der Linie 25 angedeutet ist.

Der Xerografische Gurt 13 ist um drei Führungsrollen

70 9842/0695

27 in der Geräteeinheit 2 herumgeführt. Der Gurt 13 kann kontinuierlich mit einer geeigneten Geschwindigkeit von einem entsprechenden Motor angetrieben werden. Die Belichtung des Gurtes mit den bildformenden Lichtstrahlen von der Vorlage führt zur Entladung der fotoleitfähigen Schicht in den vom Licht getroffenen Bereichen, so daß auf dem Gurt ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird, das den von der Vorlage projizierten Umrissen oder Konturen entspricht. Beim Weiterlaufen des Gurtes 13 passiert das latente elektrostatische Bild eine Entwicklerstation mit einer Entwicklereinrichtung 29, wo das Bild entwickelt wird. Nach dem Entwickeln gelangt das Pulverbild zur Bildübertragungsstation, in der ein Aufzeichnungsmaterial wie etwa ein kurz vorher von einem Papierstapel 30 zugeführtes Blatt Papier gegen die Fläche des Gurtes 13 gehalten wird, so daß ihm das entwickelte Pulverbild übertragen wird. Synchron zur Bewegung des Gurtes 13 bewegt sich während des Übertragungsvorgangs das Papierblatt mit dem entwickelten Pulverbild. Nach der Übertragung gelangt das Papierblatt dann zu einer Heißschmelzstation, wo eine Schmelzeinrichtung 31 das Pulver mit dem Blatt verschmilzt. Das die Kopie tragende Blatt wird dann durch eine öffnung des Kopiergerätes in einen (nicht gezeigten) Sammelbehälter ausgestoßen.

Wenn das Kopier- und Rasterabtastgerät als Kopierer verwendet wird, dann ist die Rasterabtasteinheit 4 von der Scheibe 12 weggeschoben, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, so daß die Scheibe 12 zugänglich ist zur Aufnahme der zu kopierenden Vorlage. Die Rasterabtasteinheit 4 enthält eine Lichtquelle 40, vorzugsweise eine Laserlichtquelle, die einen Parallelstrahl von monochromatischem Licht erzeugt, der von einem Modulator 32 entsprechend dem Informationsgehalt eines Videosignals moduliert ist. Der Modulator 32

709842/0695

kann jeder geeignete elektrooptieche Modulator sein, um die Videoinformation in die Form eines modulierten Lichtstrahls am Ausgang des Modulators umzusetzen. So kann der Modulator 32 durch eine Pockels-Zelle gebildet sein, die einen Kaliumdihydrogenphosphat-Kristall enthält, dessen Brechungsindex durch Anlegen einer variierenden Spannung, die das Videosignal darstellt, periodisch geändert wird. Das Videosignal enthält Information in herkömmlicher Weise als Binärimpulscodemodulation oder Breitbandfrequenzcodemodulation beispielsweise. Auf jeden Fall wird mit Hilfe des Modulators 32 die im Videosignal enthaltene Information als modulierter Lichtstrahl dargeboten.

Der modulierte Lichtstrahl wird durch eine konzentrierende Optik fokusiert, die in der Darstellung als eine Linse 36 angedeutet ist, und dieser fokusierte Lichtstrahl trifft auf eine Facette einer sich drehenden Optik, die als Abtastpolygon 38 dargestellt ist mit stark reflektierenden oder verspiegelten Facettenflächen. Das Polygon 38 wird mit einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben, wodurch der modulierte Lichtstrahl stets von den Facettenflächen des Polygons, auf die er trifft, reflektiert wird, welche den Strahl über den bestimmten Abtastwinkel verschwenken für eine Laufpunktabtastung. Die Laufpunktabtastung kann auch mit jeder anderen geeigneten Vorrichtung vorgenommen werden wie etwa mit verspiegelten piezoelektrischen Kristallen oder reflektierenden Planarspiegeln, die in Schwingungen versetzt werden. Der modulierte Abtastlichtstrahl 34 wird durch ein Spiegelsystem projiziert, das durch den Spiegel 40 dargestellt ist, so daß es auf einen Korrekturzylinder 42 fällt, der Abweichungen in der Rasterabtastung aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der Bewegung oder Orientierung der Facetten des rotierenden Polygons 38 korrigiert. Das durch den Korrekturzylinder 42 hindurchgetretene Licht fällt

709842/0695

auf eine Feldlinse 44, die den Strahl wiederum fokusiert, was nachfolgend beschrieben wird.

In der Figur 1 ist das Gerät so ausgestaltet, daß es als Kopierer arbeitet, bei dem eine Vorlage auf die Scheibe 12 aufgelegt und mit Hilfe einer Blitzlampe 18 erleuchtet wird, so daß über die Spiegel 20 und 23 und die Linse 21 ein optisches Abbild auf einen Gurtbereich 13 geworfen wird» Wenn das Gerät der Figur 1 im Kopiererbetrieb betrieben werden soll, wird die Rasterabtasteinheit 4 von der Scheibe 12 weggeschoben» Die Rasterabtasteinheit wird beispielsweise in Laufschienen 50, 52 geführt, die fest mit der Xerografieeinheit 2 zu beiden Seiten der Scheibe 12 angebracht sind. An der Unterseite der Rasterabtasteinheit 4 sind Laufrollen oder ähnliche Elemente angebracht, die auf den Laufschienen 50 und 52 sich abstützen, so daß die Rasterabtasteinheit 4 in Richtung des Pfeils A verschoben werden kann· Soll das Gerät der Figur 1 als Rasterabtastgerät arbeiten, so wird die Rasterabtasteinheit 4 über die Scheibe 12 gefahren, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Die Rasterabtasteinheit 4 läßt sich in den beiden Stellungen gemäß Figuren 1 und 2 einklinken oder sonstwie festlegen. Im Rasterabtastbetrieb tritt der modulierte Abtastlichtstrahl 34 durch die optisch durchlässige Bodenwand 38 der Rasterabtasteinheit 4 und dann durch die transparente Scheibe 12, worauf er im optischen Pfad verläuft, der durch die Spiegel 20 und 23 und die Linse 21 vorgegeben ist und er auf dem Gurt 19 als fokusierter Lichtpunkt auftrifft. Dazu muß die Linse 44 so gestaltet sein, daß das auf sie fallende Licht auf die Eintrittspupille der Linse 21 fokusiert wird.

Die Linse 44 ist als einziges Linsenelement dar-

709842/0695

gestellt, was jedoch nur eine Vereinfachung ist und selbstverständlich beinhaltet, daß die Feldlinse einen mehrlinsigen Aufbau hat» Wenn das Gerät eine Kopiereinheit 4 enthält, die mit Blitzbelichtung arbeitet, dann steht die .Feldlinse während der Rasterabtastung fest« Ist jedoch die Kopiereinheit in Form eines Gerätes gestaltet, bei dem zur Belichtung der auf der Scheibe 12 liegenden Vorlage ein bewegliches Lampensystem verwendet wird, dann muß auch die Feldlinse 44 synchron mit der Bewegung des beweglichen Lampensystems verfahren werden, wenn das Gerät im Rasterabtastbetrieb benutzt wird_o

Die voranstehende Beschreibung macht deutlich, daß normaler Kopierbetrieb und Rasterabtastbetrieb mit dem beschriebenen Gerät durchführbar ist, da die Rasterabtasteinheit 4 verschoben werden kann. Bei der Darstellung ist eine Verschiebung der Rasterabtasteinheit auf Schienen gezeigt, was jedoch nur eine beispielsweise Möglichkeit ist, die auch für andere Anbringungsarten steht, mit denen die Rasterabtasteinheit über die Scheibe 12 transportiert und von ihr entfernt werden kann. Beispielsweise kann sie mit Scharniergelenken befestigt sein, so daß sie in einer Schwenkbewegung über die Scheibe gebracht wird, wenn Rasterabtastung gewünscht wird.

Die Synchronisation zwischen Rasterabtastung und Bewegung des Gurts 13 wird in herkömmlicher Weise erzielt. So kann z.B. ein gemeinsamer Startschalter auf der Bedienungstafel 50 dazu verwendet werden, gleichzeitig die Rasterabtasteinheit 4 und die Bewegung des Gurts 13 in Betrieb zu setzen.

709842/0695

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Gerät zur Erzeugung von Kopien, insbesondere Papierkopien mit einer ersten Einheit (2), die eine lichtdurchlässige Scheibe (12), ein lichtempfindliches Element (13), eine Lichtquelle (18) und optische Einrichtungen einschließlich einer Linse (21) zum Projizieren des Informationsgehaltes einer auf die Scheibe (12) aufgelegten Vorlage auf das lichtempfindliche Element (13) oder einen Teil davon aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite Einheit (4) vorgesehen ist, die Mittel zur Erzeugung eines modulierten, punktförmigen Informationslichtstrahls von hoher Intensität enthält sowie Mittel (38, 40, 42, 44), um eine zeilenweise Abtastbewegung des Lichtstrahls hervorzurufen, und Mittel zur Befestigung der zweiten Einheit (4) auf der ersten Einheit (2), so daß die zweite Einheit (4) entweder über der Scheibe (12) angeordnet ist, wodurch der lichtempfindliche Teil (13) oder ein Teil davon die Information entsprechend dem modulierten Lichtstrahl erhält, oder die zweite Einheit von der Scheibe entfernt ist, so daß die Scheibe eine Vorlage aufzunehmen vermag, deren Informationsgehalt auf die lichtempfindliche Einrichtung (13) oder einen Teil davon projiziert werden kann, und daß die zweite Einheit (4) optische Mittel zum Projizieren des mit Information modulierten Lichtstrahls auf die Eintrittspupille der Projektionslinse (21) enthält.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung der zweiten Einheit (4) eine Feldlinse (44) ist.

709842/0696

3β Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einheit (4) mit Hilfe einer Schwenkbewegungen zulassenden Befestigungseinrichtung über die Scheibe (12) schwenkbar ist.

4 β Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Einheit (4) mit Hilfe einer Verschiebungsbewegungen zulassenden Einrichtung (50, 52) über die Scheibe (12) verschiebbar ist.,

709842/0695