DE3343907C2 - Optoelektronischer Handkopierer - Google Patents

Abstract

Zur Schaffung eines technisch unkomplizierten, handlichen und leicht bewegbaren Kopierers, welcher stets einsatzbereit sein soll, ohne daß besondere Wartungs- oder Vorbereitungsmaßnahmen bei Benutzung nötig sind, schlägt die Erfindung "optoelektronischer Handkopierer" eine Kopiervorrichtung vor, welche in der Eingangsstufe auf optoelektronischer Basis arbeitet, d. h. bei welcher die Schriftzeichen oder Zeichnungen des Originals durch die Hin- u. Herbewegung eines optoelektronischen Systems zur Informationserkennung erfaßt werden, wobei diese Systemeinheit mit der Hand erfaßt wird und über das Original geführt werden kann. Die mit Infrarot oder sichtbarem Licht durch das optoelektronische System abgetasteten Schriftzeichen werden durch das optoelektronische System als Reflexionslicht erfaßt und als Hell-Dunkel-Werte über entsprechende Impulse von Lichtempfängern derart erfaßt und verstärkt, daß über ausgesteuerte Magnetdrucker mit Druckstiften auf mechanische Weise oder durch Hitzegeber zum Einbrennen der Schrift auf thermische Weise oder auch über Mikrolaser auf photographische Weise durch das Abdrucken, Einbrennen oder Belichten eines Pauspapiers, Farb- bzw. Fototrägers die gewünschte Kopie des Originals erstellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Handkopiergerät zum Anfertigen von Kopien auf einem mit dem Original aufeinanderliegend angeordnetem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Farbübertragungsmaterials.

Gemäß dem DE-GM 70 45 424 ist bereits ein Handkopiergerät dieser Art bekannt, wobei zur Erzeugung der Kopie des Bildes oder der Beschriftung des Originals bei diesem bekannten Handkopiergerät die Druckfarbe des Originals angelöst wird und damit auf einen auf das Original gelegten Aufzeichnungsträger übertragen wird. Unterstützt wird der ÜbertragungsVorgang durch einen auf Original und Aufzeichnungsträger ausgeübten Druck. Durch das hier angewendete Kopierverfahren wird das Original spiegelbildlich auf den Aufzeichnungsträger übertragen und es wird Farbe vom Original abgenommen, so daß dessen Farbstärke abnimmt
Des weiteren ist aus der DE-AS 22 30 671 eine Druckvorrichtung bekannt welche über einen Speicher gesteuert wird und zur Beschriftung von Briefumschlägen, Paketen, Scheckvordrucken und dergleichen über diese geführt wird, um über einen Matrix-Draht-Druckknopf mit elektromagnetisch angetriebenen Drähten diese Teile über ein Farbband zu beschriften. Im Gegensatz zum Handkopiergerät nach dem DE-GM 70 45 424 soll dieser Drucker aber lediglich in Abhängigkeit von den in einer Corr.putereinheit gespeicherten Informationen betätigt werden.

Es erfolgt also keine Reproduktion eines Originals in Bild oder Schrift.

Gemäß der GB-PS 9 72 695 ist eine thermographische Reproduktionsmethode bekannt wobei ein hitzeempfindliches Kopierpapier in engem Kontakt mit dem zu reproduzierenden, vorgewärmten Original durch drehende Walzen gebracht wird. Hierbei ist ein hitze- bzw. lichtempfindliches Spezialpapier erforderlich und es sind besondere Schutzmaßnahmen nötig, um bei Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträgers zu verhindern, daß das ursprüngliche Original beschädigt wird.

Kopien aus Büchern und Zeitunger sind dabei nicht möglich. Der Betrieb des Kopiergerätes erfordert eine hohe elektrische Leistung. Das Gerät selbst ist in seinen Abmessungen und Gewicht von erheblichem Umfang, so daß es nicht als leichtes, bewegliches Handgerät erstellt werden kann.

Gemäß der US-PS 29 30 845 ist desweiteren ein Kopiergerät bekannt, welches durch Lichtstrahlen bzw. über das auf einem Photoschirm mit Lochblende erzeugte Bild des Originals punktweise das Original abtastet und die entsprechenden optischen Informationen in einen optoelektronischen Wandler einspiegelt, wobei dann getrennt von diesem System über eine geeignete elektrische Steuerung ein Druckgerät zur Beschriftung einer Papierbahn betätigt wird.

Dieses Gerät ist dabei in seinem Aufbau durch die Anordnung einer größeren Anzahl von Walzen zur Führung der Papierbahn des Aufzeichnungsträgers und zur Koppelung der optischen Abbildungsvorrichtung mit der optoelektronischen Abtastung und der mechanischen Führung der Druckvorrichtung recht aufwendig. Kopie und Original können dabei in unterschiedlichem Maßstab erzeugt werden, wobei es auch möglich ist, über die Elektronik die Schwarz-Weiß-Intensität bzw. Verstärkung einzustellen. Das Gerät ist dabei kein Handkopiergerät, sondern wird mittels Motor angetrieben, so daß sich die Walzen zur Führung des Aufzeichnungsträgers synchron mit den Schwenkspiegeln zur Erzeugung des Bildes des Originals auf dem Fotoschirm mit Lochblende verstellt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nicht nur für eine punktweise Abbildung der optischen Informationen der Lochblende auf dem foto-

elektrischen Wandler gesorgt werden muß, sondern es auch gilt, auf dem Fotoschirm jeweils ein scharfes Bild des Originals zu erzeugen und insofern in geeigneter Weise Linsensystem, Schwenkspiegel und die Entfernung des Fotoschirmes einzustellen.

Ausgehend von einem Handkopiergerät gem. der eingangs genannten Art, z. B. dem DE-GM 70 45 424 liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Handkopiergerät zu schaffen, mit welchem sich auf einfachem, schnellem Wege eine Positiv-Kopie des Originals ohne wesentliche Beeinträchtigung der Qualität des Originals, insbesondere seiner Farbstärke herstellen läßt. Ähnlich der DE-AS 22 30 671 bzw. der US-PS 29 30 845 soll dabei über eine Druckvorrichtung mit auf einem Farbband wirkenden Druckstiften auf dem Aufzeichnungsträger das Bild erzeugt werden.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Handkopiergerät der eingangs genannten Art zum Anfertigen von Kopien auf einem mit dem Original aufeinanderliegend angeordnetem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Farbübertragungsmaterials erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Handkopiergerät von Hand auf der beschrifteten Seite des Originals bewegbar ist und an seiner dem Original zugewandten Seite eine Vielzahl von optoelektronischen Abtastelementen und von den Abtastelementen zugeordneten punkterzeugenden Druckelementen aufweist, daß durch die einzelnen optoelektronischen Abtastelemente das Original abhängig von der Bewegung des Handkopiergerätes punktförmig auf beschriftete und unbeschriftete Stellen abtastbar ist, daß jedes Druckelement von dem ihm zugeordneten, eng benachbarten Abtastelement an den dunklen Stellen des Originals für einen Abdruck steuerbar ist und daß durch die Wirkung des Druckelements Farbe von einem zwischen dem Original und dem Aufzeichnungsträger angeordneten Farbübertragungsmaterial punktförmig auf den Aufzeichnungsträger übertragbar ist.

Obwohl somit gem. dem DE-GM 7045 424 das Bild auf dem Aufzeichnungsträger unmittelbar durch direkte Abtastung des Originals erzeugt wird, entsteht auf dem Aufzeichnungsträger unmittelbar das Positiv des Bildes des Originals, und zwar in Originalgröße. Die Bildinformation des Originals wird nicht auf chemische Weise wie bei dem DE-GM 70 45 424 übertragen sondern über optoelektronische Abtastelemente, welche über die hcll-dunkel-lnformation des Originals eine Vielzahl von jeweils ihnen zugeordneten punkterzeugenden Druckelementen steuern.

Diese Vielzahl von optoelektronischen Abtastelementen und diesen zugeordneten punkterzeugenden Druckelementen läßt sich dabei im Handkopiergerät über einen Bereich anordnen, welcher z. B. der gesamten zu kopierenden Breite des Originalpapiers jnd einem Ausschnitt aus der Höhe des Originals, z. B. 4 Beschriftungszeilen, entspricht.

Durch eine einfache Hin- u. Herbewegung des Handkopierers über das Original wird dabei durch die optoelektronischen Abtastelemente auf einfache Weise die Bildinformation erfaßt und gleichzeitig durch die punkterzeugenden Druckelemente über das Farbübertragungsmaterial das entsprechende Bild auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt.

In bevorzugter Ausführungsform kann dabei die Optoelektronik mit infrarotem oder auch mit sichtbarem Licht oder einer der Anzahl der optoelektronischen Abtastelemente entsprechenden Anzahl von Lichtquellen die Schriftzeichen des Originals abtasten und das reflektierte Licht über die Druckelemente in mechanische Arbeit umsetzen.

Als Farbübertragungsmaterial wird vorzugsweise ein Kohle-, Pauspapier, Farbbänder, Schichtpapiere, Farbträgerfolien oder derartige Farbträger benutz·..

Das Kohlepapier wird dabei vorzugsweise unter das Original gelegt, so daß bei Auslösung der Druckstifte der Druckelemente und der Hin- u. Herbewegung des Handkopiergerätes auf dem Aufzeichnungsträger das originalgetreue Bild erzeugt wird.

Es kann vorteilhaft sein, die wischende mehrmalige Hin- u. Herbewegung zumindest teilweise durch eine automatische Bewegung der Abtast- u. Druckelemente im Handkopiergerät selbst z. B. über einen Motorantrieb auszuführen, wobei es dann auch möglich ist, entsprechend der Größenordnung der Längsbewegung der Abtasi- u. Druckelemente im Handkopiergerät den Abstand der benachbarten Abtast- u. Druckelemente größer zu wählen.

Bei begrenzter Auflösung der optoelektronischen Abtastung kann auch eine strichförmige Aufzeichnung vorteilhaft sein.

Der erfindungsgemäße optoelektronische Handkopierer ist in seinen äußeren Abmessungen äußerst gering und etwa in seiner Breite handflächengroß, so daß er sich leicht mit einer Hand ergreifen und führen läßt. Er ist stets einsatzbereit und bedarf keiner größeren Wartungsarbeit und ist in der Durchführung des Kopiervorganges unproblematisch. Das Gerät läßt sich leicht transportieren und ist ohne Schwierigkeiten in einer Aktentasche oder in einer Damenhandtasche mitführbar. Über Batteriebetrieb ist es ortsunabhängig, und in seiner Herstellung und seinem Betrieb äußerst preiswert. So läßt sich die Vielzahl der optoelektronischen Abtastelemente und der punkterzeugenden Druckelemente durch Miniaturisierung der modernen Mikroelektronik als kleine Baugruppen in großer Anzahl u. engstem Raum z. B. als in großer Anzahl gefertigte und angelegte integrierte Schaltkreise mit Lichtstrahlern, Empfängern und Magnetdruckern ohne Schwierigkeiten in einem kleinen Gehäuse unterbringen.

Die Handhabung des Gerätes erfordert lediglich eine mehrmalige wischende Hin- u. Herbewegung des Kopierers über das Original, wobei zuvor über dem Aufzeichnungsträge·· der eigentliche Farbträger aufzubringen ist. Bei entsprechender Ausführung des Handkopierers kann dabei die Hin- u. Herbewegung des Gerätes vornehmlich in einer einzigen Richtung erfolgen, da das Gerät eine genügende Auflösung in der dazu verlaufenden Querrichtung besitzt.

Das Verrutschen der aufeinandergelegten Papierbögen des Originals, des Farbträgers und des Aufzeichnungsträgers kann dabei durch geeignete Haftkleber am Rand oder an den Ecken der Papiere oder durch statisches Aufladen der Papiere, z. B. durch die Wischbewegung selbst, verhindert werden. Die Stromversorgung des Handkopierers kann dabei auch extern erfolgen, wobei durch ein flexibles Kabel der Handkopierer mit der externen Stromquelle verbunden wird, wobei es möglich ist, den Kopierer noch in kleineren Abmessungen und in leichterer Bauweise auszuführen, da Batterien im Gerät selbst nicht mitgeführt werden müssen.

Die Wirkungsweise des Handkopierers wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 das Wirkungsprinzip des optoelektronischen Handkopierers mit der Erfassung des optoelektronischen Signales über entsprechende Abtastelemente und

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der Erzeugung der punktförmigen Bildelemente durch den optoelektronischen Abtastelementen zugeordnete, einzelne Punkte erzeugenden Druckelemente, wobei Original, Aufzeichnungsträger und Farbübertragungsmaterial übereinander gelegt sind,

F i g. 2 die Unterseite des optoelektronischen Handkopierers mit seitlicher Querschnittsansicht unter Darstellung der optoelektronischen Abtastelemente und der punkterzeugenden Druckelemente,

F i g. 3 die Seitenansicht des auf das Original und den Aufzeichnungsträger aufgesetzten Handkopierers, mit teilweise seitlich entferntem Gehäuse zur Darstellung einer Vielzahl nebeneinander angeordneter optoelektronischer Abtastelemente und der diesen zugeordneten punkterzeugenden Druckelemente, sowie

F i g. 4 eine Darstellung des Kopierverfahrens unter Verschiebung des Handkopiergerätes, teilweise jeweils in Richtung der Breite der übereinandergelegten Papiere und von oben nach unten über die Länge dieser Unterlagen.

Dem Prinzipschaltbild gem. F i g. 1 ist zu entnehmen, daß für die Verstärkung der Hell-Dunkel-Werte handelsübliche NF- oder Operationsverstärker benutzt werden, auf deren Eingang die optoelektronischen Abtastelemente geführt werden und deren Ausgang auf Schwingungsspulen wirkt, um in geeigneter Weise die Druckstifte des Druckers zu bewegen.

Der F i g. 2 ist dabei zu entnehmen, daß an der glatten schmalen Unterseite 1 des Gerätes, welches Auflage auf die aufeinandergeschichteten Papiere findet, entsprechend der Anzahl der vorgesehenen optoelektronischen Abtastelemente und Druckelemente eine entsprechende Anzahl von Fenstern 2 oder Öffnungen angebracht IL., durch die IR-Strahler oder Lichtquellen aller Art 3 punktförmig die Oberfläche des Originals bestrahlen.

Durch die Rutschbewegungen in Längsrichtung und in Breite der übereinandergelegten Papiere werden dabei die Hell-Dunkel-Werte des Originals als Bildinformation in die ebenfalls hinter den Fenstern 2 befindlichen Lichtempfänger (Fotodioden, Fotozellen, Fototransisioren) 4 reflektiert Die durch handelsübliche Transistorverstärker 5 verstärkten Hell-Dunkel-Signale steuern dabei über Relais 14, Transistoren oder Thyristoren Magnet- oder Schwingungsspulen 6, die ihre Kraft auf die Druckstifte 7 der einzelnen nebeneinander angeordneten punkterzeugenden Druckelemente abgeben, so daß nun im Rhythmus der Hell-Dunkel-Signale die Druckstifte mit ihren Spitzen auf das Papier des Originals 8 mit vibrierendem oder über eine gewisse Zeit permanentem Druck auf das als Schreibträger benutzte Kohlepapier 9 und damit auf den darunter liegenden Aufzeichnungsträger 10 zur Erstellung des Bildes des Originales wirken.

Die elektronische Verstärkung der Spannungen entsprechend der Hell-Dunkel-Werte in elektronische Signale zur Steuerung bzw. zur Betätigung der Druckstifte über Magnet- u. Schwingungsspulen 6 kann dabei über handelsübliche NF- oder Operationsverstärker 5 erfolgen, wobei die Druckstifte direkt oder über Relais-Steuerungen 14 bewegt werden. Das Verrutschen der Papierbögen kann durch Festhalten von Hand oder ebenso durch geeignete Haftkleber am Rand der Unterlagen oder den Ecken der Unterlagen erfolgen, wobei auch durch elektrostatisches Aufladen der aufeinanderliegenden Papiere ein Verrutschen dieser beim Kopier-Vorgang und der dabei auf den Papieren erfolgenden Wischbewegung verhindert wird. Die Stromversorgung kann durch Batterien 15 oder ein Netzgerät mit einer flexiblen Kabelverbindung erfolgen. Im letzten Fall ist das Gerät bedeutend leichter und in den Abmessungen geringer. Es bedarf dabei auch nicht der Bereitstellung von besonderen Batterien. Da die Geschwindigkeit des Kopiervorganges von der Anzahl der Erkennungs- u. Druckelemente abhängt, weist der Handkopierer eine Vielzahl von miniaturisierten optoelektronischen Bauteilen und Druckelemer.ten auf. Durch eine bewegliche Anordnung der optoelektronischen Erkennungs- und Druckelemente in Längsrichtung der nebeneinander angeordneten Erkennungs- und Druckelemente läßt sich dabei die Hin- u. Herbewegung des Gerätes vereinfachen und die Auflösung des Gerätes vergrößern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Handkopiergerät zum Anfertigen von Kopien auf einem mit dem Original aufeinanderliegend angeordnetem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Farbübertragungsmaterials, dadurch gekennzeichnet,

daß das Handkopiergerät von Hand auf der beschrifteten Seite des Originals (8) bewegbar ist und an seiner dem Original zugewandten Seite eine Vielzahl von optoelektronischen Abtastelementen (3, 4) und von den Abtastelementen zugeordneten punkterzeugenden Druckelementen (6, 7) aufweist, daß durch die einzelnen optoelektronischen Abtastelemente das Original abhängig von der Bewegung des Handkopiergerätes punktförmig auf beschriftete und anbeschriftete Stellen abtastbar ist
daß jedes Druckelement (6,7) von dem ihm zugeordneten, eng benachbarten Abtastelement an den dunklen Stellen des Originals für einen Abdruck steuerbar ist,

und daß durch die Wirkung des Druckelementes Farbe von einem zwischen dem Original und dem Aufzeichnungsträger angeordneten Farbübertragungsmaterial punkt- oder strichförmig auf den Aufzeichnungsträger übertragbar ist.

2. Handkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Optoelektronik mit IR- oder sichtbarem Licht die Schriftzeichen abtastet und das reflektierte Licht in mechanischdrückende Arbeit umsetzt.

3. Handkopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbübertragungsmaierial (9) ein Pauspapier, Kohle-, Farbbänder, Schichtpapiere, Farbträgerfolien oder derartige Farbträger benutzt werden.

4. Handkopiergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung des Originals eine wischende mehrmalige Hin- u. Herbewegung des Handkopiergerätes mit den Abtast- u. Druckelementen (3, 4, 6, 7) über die Fläche des Originals erfolgt.

5. Handkopiergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß statt das Gerät zu bewegen das Farbübertragungsmaterial (9) und/oder das Papier des Aufzeichnungsträgers (10) von Hand oder Motor durch bzw. entlang des Gerätes geführt wird.

6. Handkopiergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Druckstiften (7) ein starkes Vibrato aufgezwungen werden kann, um die Kopierkraft zu verstärken.

7. Handkopiergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtastung über Lichtleiter (Glasfaser), Linsen oder entsprechende gekoppelte Optoteile erfolgt.