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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zeilenweisen Abtasten einer
Vorlage in einem Projektionskopiergerät nach dem Gattungsbegriff des Anspruches
1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Nach dem Stand der Technik erfolgt die Abtastbewegung üblicherweise
mit einer für die Abtastung vertretbaren maximalen Geschwindigkeit. Erfolgt eine
Abtastung der Vorlage nur bei der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Abtastelemonate
oder der Vorlage, dann ist die Rücklaufgeschwindigkeit der Abtastelemente oder der
Vorlage in ihre Ausgangsposition größer, als es bei der Abtastbewegung der Fall
ist, um bei erstellung von Mehrfachkopien Zeit einzusparen. Bei einer derartigen
Abtastung der Vorlage müssen die bewegten Elementc bis zur Abtastgeschwindigkeit
beschleunigt werden und in den Uinkehrpunkten bis zur Geschwindigkeit Null abgebremst
werden. Ijill die Zeit für einen Oszillationsvorgang möglichst klein zu halten,
sind nach dem Stand der Technik für den Abbremsvo rgang energievernichtende Maßnahmen
getroffen, indem man zum Beispiel die Bewegung der Elemente mit Hilfe von Luftdämpfern
Scheibenbremsen oder dergleichen auffängt.
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Die plötzliche Abbremsung und auch die anschließende starke Beschleunigung
der bewegten Elemente bewirkt, insbesondere dann, wenn zur Abtastung der Vorlage
Spiegel an der Vorlage vorbeibewegt werden, daß diese Spiegel in Schwingungen geraten.
Eine erneute Abtastung der Vorlage kann erst dann stattfinden, wenn diese Schwingungen
abgeklungen sind, was einen langen Überhub verlangt.
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l)csllalb läßt man nach dem Stand der Technik, wenn die bewegten
Elemente üblicherweise durch Einschalten ein.er
elektromagnetischen
Kupplung in die Gegenrichtung gefahren werden, die Kupplung während des Anlaufens
bis zum Erreichen der Abtastgeschwindigkeit schlupfen, was häufig durch elektrische
Maßnahmen unterstAtzt wird, um einen zu großen Anfahrruck zu vermeiden, der ein
erneutes Schwingen der Abtastelemente zur Folge haben würde.
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Erfolgt die Abtastung der Vorlage sowohl bei der Voslaufbewegung
der Abtasteiemente als auch bei deren RAcklauf, um den Ausstoß der erzeugten Kopien
weiter zu vergrößern, tritt die beschriebene Problematik in beiden Umkehrpunkten
der bewegten Elemente auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
anzugeben, bei der die zwangsläufig auftretende Zeitverzögerung durch die notwendige
Bewegungsumkehr der bewegten Elemente kleiner wird, und das Abtastsystem, insbesondere
Abtastspiegel weniger zum Schwingen kommen.
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Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches
1 sowie durch die Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 gelöst.
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Dadurch, daß jetzt der Antriebsmechanismus nur im Abtastbereich auf
die bewegten Abtastelemente wirkt und sich diese Elemente zum Zwecke der Bewegungs-umkehr
nach den Gesetzen einer freien harmonischen Schwingung bewegen, erfolgt die Richtungsumkehr
der bewegten Elemente weicher, d.h. ohne plötzlich einsetzende Verzögerung oder
Beschleunigung, so daß nur noch kleine Vibrationen des optischen Abtastsystems auftreten
können.
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Außerdem ergibt sich ein sehr kurzer Zeitbedarf für die Besegungsunkehr
der bewegten Elemente. Insbesondere tre-
ten in den Umkehrpunkten
keine Stillstandszeiten auf, wie es nach dem Stand der Technik der.Fall ist, indem
dort Schaltverzögerungen bei Aus- und Einschaltung der elektromagnetischen Kupplungen
zur Bewegungsumkehr der bewegten Elemente zu Stillstandszeiten führen.
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Damit hat das Abtastsyste.m nach der Erfindung praktisch keine Ruhezeit,
was dem Ausstoß an Kopien zugute kommt.
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Schießlich wird auch nach der Erfindung der Gesamthub des Abtastsystems.,
bestehend aus der Länge des durchfahrenden Abtastbereiches und den sich hieran anschließenden
Umklehrbereichen, kurzer als bei den Geräten nach dem Stand der Technik, weil wegen
der günstigen Beschleunigungs- bzw Verzögerungskräfte der dem Abtastbereich an jedem
Ende nachfolgende "Überhub" kdrzer sein kann als bei den Geräten nach dem Stand
der Technik.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unter ansprüchen sow;ie
der Zeichnung und deren Beschreibung entno;mmen werden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Fig. 1 den schematischen Aufbau der -optischen Elemente eines Kopiergerätes,
welches sowohl bei der Hin- als auch bei der Rücklaufbewegung der Abtastelemente
ein Bild auf eine 4 ProzeRtrommel erzeugt; Fig. 2 den antriebsmechanismus für die
Abtastelemente; Fig. 3 . eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise
der Erfindung.
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Gemäß Fig. 1 ist auf einer Glasplatte 1 eine Vorlage 7 angeordnet.
Die Vorlage 2 wird mit Hilfe zweier in Richtung der Pfeile 5 und 4 verschiebbarer
Planspiegel 5 und 6 ahgetastet. Der Spiegel 6 bewegt sich hierbei mit den halben
Geschwindigkeit runi Spiegel 5, um die optische Weglänge zwlschen dem jeweils jbgelichteten
Streifen A und einem fest angeordneten Abbildungsobjektiv 7 konstant zu halten.
Dem Abbildungsobiektiv 7 ist ein Dachkantspiegel 10 nachgeschaltet, dessen Kante
in der Zeichenebene liegt.
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Mit Hilfe der optischcn Elemente 5, 6, 7 und 10 wird ein latentes
elektrostatisches Bild des abgebildeten Streifens A in der Zone B einer lichtempfindlichen
Schicht 21 eines Prozeßzylinders 11 erzeugt. Die Zone B liegt längs einer Mantellinie
des Prozeßzyliders. Der Prozeßzylinder 11 dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit
in Richtung des Pfeiles 12 sowohl bei der Linksbewegung der Spiegel 5 und 6 als
auch bei deren Rechtsbewegung.
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Das Bild der Vorlage 2 auf dem ProzeRzylinder 11 ist spiegelbildlich
auf diesem, so daß es nach der Entwicklung mit einem Tenor unmittelbar auf ein an
den Prozeßzylinder 11 herangeführtes Kopierpapier übertragen werden kann.
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Für die Rechtsbewegung der Spiege.l 5 und 6 wird ein Planspiegel
16 aus der Lage 16' in die Lage 16" geschwenkt.
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In dieser Lage treffen die Lichtstrahlen nicht mehr auf den Dachkantspiegel
10, sondern sie werden auf einen fest angcordneten Planspiegel 17 gelenkt, der sie
wiederum in die Zone B lenkt. Auch hierbei wird das Bild spiegelbildlich auf den
Prozeßzylinder projiziert, so daß es trotz Rücklauf der Abtastelemente nach seiner
Entwicklung wiederum unmittelbar auf ein herangeführtes Kopierpapier übertragen
werden kann.
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Gemäß dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist die Achse 8 des Objektives
7 unter dem Winkel u zur Zentralebene 9 des Ahbildungsstra11lenganges geneigt. Unter
diesem Winkel u trifft die Zentralebene 9 zur Normalebene 18 im Streifen B auf den
Prozeßzylinder, und zwar je nach dem, ob de-r Dachkantspiegel 10 zur Wirkung kommt
oder nicht, spiegelbildlich zur Normalebenc 18.
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Fig. 2 zeigt den Antriebsmechanismus für die Spiegel 5 und 6. Der
Spiegel 5 ist auf einem Wagen 20 angeordnet und der Spiegel 6 auf einem Wagen 23.
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Die Wagen 20 und 23 laufen auf Führungen 24 und 25.
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Der Wagen 20 ist an einem Seilzug 26 befestigt. Der Seil zug ist um
fest angeordnete Umlenkrollen 27, 28, 29 und 30 geführt. Ferner läuft der Seilzug
26 um eine Wickeltrommel 31 sowie um eine m Wagen 20 drehbar befestigte Rolle 13.
Das andere Ende des Seilzuges ist im Punkt 32 gerätefest angeordnet. Wird die Wickeltrommel
gedreht, dann bewegt sich der Wagen 20 je nach Drehrichtung der Trommel zum Beispiel
nach links. Im gleichen Maße wird hinter der Wickeltrommel 31 Seil 26 freigegeben,
so daß sich auch der Wagen 23 nach links beengt. Um die Linksbewegung zu erreichen,
ist-um die Rolle 13 des Wagens 23 ein weiteres Seil 34 geschlungen, dessen eines
Ende an der Stelle 35 gerätefest angeordnet ist und dessen anderes Ende am Wagen
20 befestigt ist. Der Seilzug 26 umschlingt die Rolle 13, so daß, wenn sich der
Wagen 5 nach links bewegt, der Wagen 23 mit der halben Geschwindigkeit folgt. Bewegt
sich der Wagen 20 nach rechts, dann macht der Wagen 23 diese Bewegung ebenfalls
mit der halben Geschwindigkeit mit.
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Auf die Wickeltrommel 31 wirken zwei Kupplungen 35 und 36. Dic Kupplungen
stehen mit einem Antriebsmotor 38 in Ver-
bindung und werden elektromagnetisch
betätigt, derart, daß die Kupplung 35 eine Verbindung zwischen dem Antriebsmotor
38 und einem Zahnrad 37 der Wickeltrommel herstellt, wenn eine Rechtsdrehung der
Wickeltrommel gewünscht wird, und die Kupplung 36 eine Verbindung zwischen dem Antriebsmotor
38 und dem Zahnrad 37, wenn eine Linksdrehung der Wickeltrommel gewünscht wird.
Die Steuerung der Kupplungen 35 und 36 ist derart, daß entweder nur jcweils eine
der Kupplungen zur Wirkung kommt oder gar keine, d.h. die Wickeltrommel 31 frei
drehen kann.
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Um die Bewegungsumkehr der Wagen 20 und 23 ohne Ausüben eine Ruckes
bei günstigen Beschieunigungsverhältnissen zu erhalten, trägt der Wagen 20 in seinen
Bewegungsrichtungen zwei Federn 40 und 41, welche fest angeordnete Anschlage 50,
51 anlaufen können.
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In der Bahn des Wagens 20 sind Schaltelemente 42, 43, wie Mikroschalter,
Lichtschranken oder dergleichen vorgesehen, welche durch den Wagen 20 betätigt werden
und auf die Kupplungen 35 und 36 wirken.
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Bewegt sich der Wagen 20 nach links und passiert den Punkt C, dann
wird die Kupplung 35 geöffnet, so daß keinerlei Zugkräfte mehr auf die Wagen 20
und 23 ausgeübt werden.
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Die Wagen 20 und 23 laufen aufgrund ihrer Schwungkraft frei weiter,
bis die Feder 40 auf den fest angeordneten Anschlag 50 trifft. Durch den Schwung
der Wagen 20 und 23 drückt sich die Feder 40 zusammen, um sich, nachdem die Wagen
zum St-illstand gekommen sind, wieder auszudehnen und die Wagen 20 und 23 nach rechts
zu beschleunigen. Passiert der Wagen 20 bei dieser RücklauEbewegung (Rechtsbewegung)
wiederum den Punkt C, dann stellt die Kupplung 36 die Verbindung der Wickeltrommel
31 mit dem Antriebsmotor her, und die Wagen 20 und 23
werden durch
den Seilzug mit konstanter Geschwindigkeit nach rechts über den Abtastbereich C-B
bewegt. Im Punkt B kommt der weitere Schalter 43 zur Wirkung. Erreicht der Wagen
20 diesen Schalter, wird die Kupplung 36 geöffnet, so daß die age 20 und 23 aufgrund
ihrer Schwungkraft nach rechts weiterlaufen. Ilier trifft die Feder 41 des Wagens
20 auf den fest an,geordneten Anschlag 51. Die Feder drückt sich wiederum zusammen,
bis die Wagen 20 und 23 zum Stillstand gekommen sind, und sie beschleunigt dann
die Wagen 20 und 23 nach links zurück. Erreicht der Wagen 20 den Schalter 43 erneut,
wird die Kupplung 35 geschlossen, so daß die Wagen 20 und 23 nunmehr mit konstanter
Geschwindigkeit nach links bewegt werden.
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Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die erforderliche Zahl von Kopien
erstellt worden ist.
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Die federnden Elemente 40 und 41 sind nur am Wagen 20 vorgesehen.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, derartige federnde Elemente auch am Wagen
23 vorzusehen und diese Federn in entsprechenden Wagenpositionen auf Anschläge laufen
zu lassen.
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Fig. 3 zeigt den Bewegungsablauf des Wagens 20 und damit des Spiegels
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Im linken Umkehrpunkt UL des Wagens 20 wirkt durch die Federkraft
bedingt, die Beschleunigung b auf den Wagen.
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Die Beschleunigung nimmt mit der Ausdehnung der Feder ab und erreicht
im Punkt C den Wert Null. Im Punkt C, dem Beginn des Abtastbereiches, wird der Wagen
20 von den Antriebsmitteln erfaßt und ohne zusätzliche Beschleunigungskräfte über
den Abtastbereich bis nach D bewegt. Hier löst sich der Antrieb vom Wagen 20, und
die rechte Feder 31 übt durch Auflaufen auf den Anschlag 51 eine negative Beschleunigung
(Verzögerung) auf den Wagen aus, bis der Wagen zum Stillstand gekommen ist.
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Es erfolgt dann die Rücklaufbewegung, bei der sich entsprechende Beschlcunigungsverll.iltnisse
filr den Wagen ergeben.
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Die Geschwindigkeit v des Wagens wächst aufgrund der Beschleunigungskräfte
vom Wert Null im linken Umkehrpunkt tJl bis zur Abtastgeschwindigkeit v. Im Bereich
D-C behält der Wagen diese Geschwindigkeit bei. Wird der Wagen vom Antrieb im Punkt
D gelöst, fällt die Geschwindigkeit aufgrund der entgegenwirkenden Federkraft auf
Null ab, wobei die Geschwindigkeit Null im rechten Umkehrpunkt UR erreicht wird.
Für die Riicklaufbewegung ergeben sich die gleichen Verhältnisse mit umgekehrten
Vorzeichen.
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Man erkennt, daß die Bewegungsumkehr des Wagens 20 und damit auch
des mit diesem Wagen verbundenen Wagens 23 ohne Ruck erfolgt und die An- und Ablaufbewegung
harmonisch verläuft, so daß die von den Wagen getragenen Spiegel keinen großen Belastungen
ausgesetzt sind, d.h. sie neigen nicht zum Schwingen.
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Die Erfindung hat nicht nur Bedeutung bei einem Gerät mit einer Vorwärts-
und Riickwärtsabtastung der Vorlage, sondern sie kann mit Vorteil auch dort angewandt
werden, wo eine Abtastung nur bei der Vor- oder Rücklaufbewegung der Abtastelemente
oder der Vorlage erfolgt.
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L e e r s e i t e