DE3409406C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufzeichnungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-OS 25 18 615, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist ein Faksimilegerät beschrieben, das ebenfalls als elektrofotografisches Kopiergerät arbeiten kann. Dieses Gerät zeichnet die Bildsignale im Faksimilegerät punktweise und im Ko­ pierbetrieb zeilenweise auf dem Aufzeichnungsmaterial auf, wobei die Vorlage von einer Lichtquelle beleuchtet wird, die relativ zu ihr bewegt wird.

Aus der DE 30 18 452 A1 ist ein Bildaufzeichnungsgerät in Form eines Faksimilegerätes bekannt, bei dem mittels eines Empfängers decodierte Bildsignale zur Ansteuerung einer Modulationseinrichtung herangezogen werden, welche das von einer Lichtquelle ausgehende Licht bildmäßig entsprechend der von einem Gegengerät empfangenen Information moduliert. Dieses modulierte Licht wird daraufhin auf ein trommelförmiges Aufzeichnungsmaterial gerichtet, auf dem hierdurch ein Bild erzeugt wird, das z. B. auf Papier über­ tragen und ausgegeben werden kann.

Es wurde bereits vorgeschlagen, ein Bildaufzeichnungsgerät der genannten Art dadurch mit einer zusätzlichen Kopierfunktion zu versehen, daß eine Vorlage mittels eines elektrischen Zeilensensors, wie z. B. eines CCD-Sensors, abgetastet wird, wobei das Ausgangssignal des Zeilensensors anstelle des Empfangssignals der Modulationseinrichtung zugeführt wird. Ein Nachteil dieser bekannten Geräte liegt jedoch darin, daß derartige Zeilensensoren relativ teuer sind und somit die Gesamtgerätekosten nicht unerheblich steigern. Darüber hinaus ist für den Zeilensensor eine weitere Lichtquelle zum Ausleuchten der zu kopierenden Vorlage erforderlich. Da solche Lichtquellen einem relativ hohen Verschleiß unterworfen sind, wird auch der Wartungsaufwand für das Gerät deutlich erhöht.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Bildaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei einer zusätzlichen Kopierfunktion die Gerätekosten möglichst wenig angehoben werden und daß gleichzeitig eine hohe Wartungsfreundlichkeit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß ist demzufolge eine Abtasteinrichtung vorgesehen, mit der eine zu kopierende Vorlage mittels einer Lichtquelle beleuchtet und das von dieser reflektierte Licht auf die Flüssigkristall- Verschlußanordnung projiziert wird, wobei die Verschluß- bzw. Modulationseinrichtung in dieser Abtastbetriebsart in der Weise angesteuert wird, daß das von der Vorlage reflektierte Licht ungehindert auf dem Aufzeichnungsmaterial auftrifft, d. h. die Verschlußanordnung wird in den voll geöffneten Zustand gesteuert. Hierdurch wird erreicht, daß die Belichtung am gleichen Ort wie bei der Wiedergabe empfangener Bildsignale stattfindet, so daß die jeweilige Anordnung der das Aufzeichnungsmaterial umgebenden Einrichtungen nicht verändert werden muß. Dadurch ist gewährleistet, daß die Gesamtgerätekosten trotz der zusätzlichen Kopierfunktion so wenig wie möglich angehoben werden.

Indem erfindungsgemäß die Abtasteinrichtung in der Signalaufzeichnungsbetriebsart in eine Lage bringbar ist, in der die Lichtquelle der Verschlußanordnung eine im wesentlichen konstante Lichtmenge zuführt, wird ferner erreicht, daß nur eine einzige Lichtquelle für beide Betriebsarten erforderlich ist, wodurch die Her­ stellungskosten weiter herabgesetzt werden und die Wartungsfreundlichkeit erhöht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Blockdarstellung eines erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungs­ geräts mit zweierlei Funktionen, nämlich zur Bildaufzeichnung aufgrund von Informatio­ nen von einer Vorlage und zur Bildaufzeichnung aufgrund von Informationen aus einem Speicher.

Fig. 2 den Aufbau der Flüssigkristall-Ver­ schlußanordnung 16.

Fig. 3 Kurvenform von Signalen an einem Teil p der Flüssigkristall-Verschlußanordnung.

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm der Betriebsablauffolge an dem Bildaufzeichnungsgerät.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Bildreproduk­ tionsgerät gezeigt, bei dem eine Flüssigkristall-Modulationseinrichtung zum Steuern des Lichtdurchlasses verwendet wird. Mit 1 ist eine Hochspannungstransformator bezeichnet, während mit 2 eine Oberflächenpotential-Meß­ schaltung bezeichnet ist, mit 3 eine Oberflächenpoten­ tial-Steuerschaltung (CPU) bezeichnet ist, die einen A/D-Wandler, einen D/A-Wandler, einen Schreib/Lesespei­ cher (RAM) usw. enthält, und mit 6 ein Hochspannungs- Lader bezeichnet ist. Mit 5 ist eine fotoempfindliche Trommel bezeichnet, die mittels des Hochspannungs-Laders 6 geladen und mit Licht über eine Flüssigkristall-Ver­ schlußanordnung 16 bzw. eine Flüssigkristall-Modulationseinrichtung belichtet wird. Mit 8 ist ein Oberflächenpotential-Meßgeber bezeichnet, dessen Aus­ gangssignal in die Oberflächenpotential-Meßschaltung 2 eingegeben wird. Mit 9 ist ein Entwicklungszylinder bezeichnet, an welchem ein elektrostatisches Ladungsbild zu einem sichtbaren Bild entwickelt wird. Das sichtbare Bild wird dann unter der Einwirkung eines Übertragungs­ laders 13 auf Kopierpapier übertragen. Das Kopierpapier wird mit einer Papierzuführwalze aus einer Papiervorrats­ kassette 11 zugeführt. Ein Paar von Registrierwalzen 12 bestimmt den Zeitpunkt der Papierzufuhr so, daß der Vorderrand des Kopierpapiers genau mit dem Vorderrand des Bilds an der Trommel 5 in Deckung kommt. Das auf das Kopierpapier übertragene Tonerbild wird mittels eines Paars Fixierwalzen 14 fixiert und dann auf einen Papieraustrags-Aufnahmetisch 15 ausgestoßen. Nach der Übertragung wird die fotoempfindliche Trommel 5 mittels eines Entladers 4 auf elektrostatische Weise gereinigt. Auf diese Weise wird die Trommel für eine nächste Bild­ erzeugung vorbereitet. Mit 999 ist eine Lichtsammellinse wie beispielsweise eine zylindrische Linse bezeichnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 mit 4 kann die Belichtung einer fotoempfindlichen Trommel 5 selektiv unter Verwendung zweier unterschiedlicher Belichtungssysteme I und II erfolgen:

• (I) Das Licht aus einer Lichtquelle wird von einer Flüssigkristall-Modulationseinrichtung, die im weiteren als Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 bezeichnet wird, derart durchgelas­ sen bzw. gesperrt, daß Bildelemente gebildet werden, mit denen die fotoempfindliche Trommel belichtet wird.
• (II) Unter Verwendung der gleichen Lichtquelle wird eine Vorlage abgetastet und auf der fotoempfindlichen Trommel 5 über ein Objektiv 522 ein Bild der abgetasteten Vorlage erzeugt.

Zwischen diesen beiden Belichtungssystemen bzw. Kopierarten kann durch die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 umgeschaltet werden.

Die Fig. 2 zeigt ausführlich den Aufbau der Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung 16.

In dieser Figur sind 601 und 602 gemeinsame bzw. Sammel­ elektroden, 603, 604, 605, 606 und 609 gesonderte bzw. Einzelelektroden und 607, 608 und 610 Flüssigkristall- Verschlußteile bzw. -Verschlußelemente. Die Flüssigkri­ stall-Verschlußanordnung 16 ist aus zwei Teilen p und q zusammengesetzt. Die Verschlußanordnung q wird allgemein als Zickzackgitter-Anordnung bezeichnet. Das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Flüssig­ kristallmaterial läßt Licht nur dann durch, wenn keine Spannung angelegt ist. Wenn eine Spannung angelegt wird, wird das Licht von dem Flüssigkristallmaterial gesperrt. Natürlich kann auch die Verschlußfunktion mit einem Mate­ rial herbeigeführt werden, dessen Zustand sich entgegen­ gesetzt zu dem vorstehend genannten Wechsel ändert.

In der Fig. 3 sind Kurvenformen von Steuersigna­ len für das Flüssigkristall-Verschlußelement 610 in dem Teil p gezeigt, die an die Sammelelektrode 601 und die Einzelelektrode 609 angelegt werden.

Wenn die Belichtung über das Belichtungssystems I erfolgt, wird nur der Teil q des Flüssigkristallverschlusses be­ nutzt. Dabei wird ein optisches System 507 nach Fig. 1 nicht bewegt. Die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 wird über einen Umlenkspiegel 519, das Objektiv 522 und einen Reflektor 555 mit Licht beleuchtet, das von einer Weißplatte 512 reflektiert wird. Die Einzelheiten des Aufbaus und der Betriebsweise der Flüssigkristall- Verschlußanordnung 16 wurden vorangehend beschrieben.

Wenn die Belichtung über das Belichtungssystem II ausge­ führt wird, wird das optische System 507 in der Pfeil­ richtung bewegt, um damit eine Vorlage 517 abzutasten. Über den Umlenkspiegel 519, das Objektiv 522 und den Reflektor 555 wird das auf die Flüssigkristall-Verschlußan­ ordnung 16 reflektierte Licht mit einer Stärke proji­ ziert, die der Vorlagendichte entspricht. Bei dem Belich­ tungssystem II wird der ganze Teil q nach Fig. 2 in dem Verschlußzustand zur Lichtunterbrechung bzw. Licht­ sperrung gehalten. Daher wird durch den Teil q kein Licht durchgelassen. Der andere Teil p wird in dem Zustand vollständiger Durchlässigkeit gehalten, so daß eine Bild­ erzeugung durch Vorlagenabtastung möglich ist. Der für diese Belichtung erforderliche Zustand des Flüssigkri­ stallverschlusses kann dadurch herbeigeführt werden, daß an die Sammelelektrode 61 und die Einzelelektrode 609 Spannungen gleicher Phase angelegt werden. Bei diesem Belichtungssystem II ist es nicht immer erforderlich, die Belichtung der fotoempfindlichen Trommel 5 über die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 auszuführen.

Durch die vorangehend beschriebene Belichtung wird ein Ladungsbild erzeugt.

Das in Fig. 1 gezeigte Gerät ist ferner mit der Funktion ausgestattet, zum Erzielen guter Bilder mit dem richtigen Belichtungswert das Oberflächenpotential zu steuern. Zu diesem Zweck wird mittels des Oberflächenpotential- Meßgebers 8 das Oberflächenpotential gemessen und ent­ sprechend dem gemessenen Oberflächenpotential mittels einer Lichtstärken-Steuerschaltung 520 die Lichtstärke einer Lichtquelle des optischen Systems 507 gesteuert. Das gleiche Ziel kann auch dadurch erreicht werden, daß die Hochspannung HV 1 an dem Hochspannungs-Lader 6 oder die Entwicklungsvorspannung gesteuert wird. Ferner kann das Ziel durch das Steuern der Amplitude, der Periode (Frequenz) oder des Tastverhältnisses des Steuersignals für die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 erreicht werden. Darüber hinaus kann die Steuerung für das Erzielen guter Bilder dadurch bewerkstelligt werden, daß die Lichtstärke direkt erfaßt wird. Weiterhin kann ein Ver­ fahren zur Mehrfachdigitalisierung einer Farbe bzw. Tö­ nung angewandt werden. Diese Steuerverfahren stehen in keinem direkten Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel und müssen daher nicht näher be­ schrieben werden.

Die Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm des gesamten Programms für das erfindungsgemäße Bildaufzeichnungs- bzw. Bildrepro­ duktionsgerät.

Nach dem Einschalten des Geräts wird bei einem Schritt 1300 ermittelt, ob das Gerät in der Kopierbetriebsart oder in der Signalaufzeichnungsbetriebsart benutzt werden soll. Wenn das Gerät in der Kopierbetriebsart bzw. als Kopier­ gerät benutzt wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 1301 weiter. Bei dem Schritt 1301 wird an der Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 für den Teil p die Wahl "Durchlaß" und für den Teil q die Wahl "Sperren" getroffen.

Bei einem Schritt 1302 wird die Steuerumlauf-Routine bzw. das Steuerprogramm abgerufen, wobei die Lichtquelle des optischen Systems 507 eingeschaltet und das Oberflä­ chenpotential der fotoempfindlichen Trommel geregelt wird. Nachdem die richtigen Werte für Hochspannungen HV 1 und HV 2 bestimmt worden sind, werden diese an den Lader 6 bzw. den Entwicklungszylinder 9 angelegt.

Bei einem Schritt 1303 wird zur Abtastung der Vorlage das optische System 507 mit der Lichtquelle längs der Vorlage in Pfeilrichtung bewegt. Zugleich wird die Pa­ pierzufuhr ausgeführt, wobei die Papierzufuhr auf die vorstehend beschriebene Weise zu einer Übereinstimmung mit dem Trommelumlauf gesteuert wird.

Bei einem Schritt 1304 hat ein Umkehr-Sensor 524 den Abschluß der Abtastung der ganzen Fläche der Vorlage erfaßt. Wenn dies erfaßt wird, wird das optische System 507 mit der Lichtquelle zu seiner Ausgangsstellung zu­ rückbewegt. Andererseits wird das mittels des Übertra­ gungsladers 13 auf Kopierpapier übertragenes Tonerbild mittels einer Fixiervorrichtung fixiert und dann das Kopierpapier aus dem Gerät auf den Aufnahmetisch 15 aus­ gestoßen. Wenn das optische System die Ausgangsstellung erreicht, ist eine Betriebsablauffolge beendet.

Wenn das Gerät nicht als Kopiergerät, sondern in der Signalaufzeichnungsbetriebsart bzw. als Drucker eingesetzt wird, ist die Betriebsablauffolge von der vorstehend beschriebenen verschieden. In diesem Fall wird über den Teil p nach Fig. 2 kein Licht durchgelas­ sen. Statt dessen wird nur über den Teil q der Flüssig­ kristall-Verschlußanordnung die Erzeugung von Bildelemen­ ten ausgeführt.

Bei einem Schritt 1305 werden zweiphasige bzw. gegenpha­ sige Signale an die Sammelelektroden 601 und 602 ange­ legt. Die Lichtquelle des optischen Systems 507 wird einge­ schaltet. Das Licht wird an der Weißplatte 521 reflek­ tiert. Das vollständig reflektierte helle Licht wird über den Umlenkspiegel 519, das Objektiv 522, den Ref­ lektor 555, die Flüssigkristall-Verschlußanordnung 16 und eine Kondensatorlinse 999 auf die fotoempfindliche Trommel projiziert. Wie bei der vorstehend beschriebenen Ablauffolge wird bei einem Schritt 1306 die Steuerung des Oberflächenpotentials der fotoempfindlichen Trommel 5 ausgeführt. Danach wird ein Schritt 1307 ausgeführt.

Bei dem Schritt 1307 werden Bildsignale aus dem Speicher 518 ausgelesen und an die Elektroden 603 bis N angelegt. Durch wiederholtes Durchlassen oder Sperren des Lichts mittels des Flüssigkristallverschlusses werden Bildele­ mente erzeugt. Statt des Ausgangssignals des Speichers 518 können auch aus einem Computer als serielle Daten übertragene Ausgangssignale herangezogen werden.

Wenn die Erzeugung aller Bildelemente eines Bilds und darauffolgend der Austrag des Kopierpapiers abgeschlossen ist, ist eine Drucker-Betriebsablauffolge beendet.

Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Bildaufzeichnungs­ gerät sowohl als Kopiergerät als auch als Drucker benutzt werden. Ferner können mit dem Gerät Bilder gleichmäßiger Qualität erzeugt werden.

Es ist offensichtlich, daß an dem vorstehend beschriebe­ nen Ausführungsbeispiel verschiedenerlei Änderungen und Abwandlungen möglich sind.

Beispielsweise kann die Bilderzeugungseinrichtung mit zwei gesonderten fotoempfindlichen Trommeln, Lichtquellen usw. ausgestattet sein, und zwar jeweils einerseits zum Drucken und andererseits zum Kopieren. Ferner können zur Ansteuerung der Flüssigkristallverschlusses Eingangs­ signale aus einer Tastatur, einem Zeichengenerator oder dergleichen herangezogen werden. Während in dem vorste­ hend beschriebenen Ausführungsbeispiel bei dem Flüssig­ kristallverschluß der Teil p einerseits und der Teil q andererseits gesondert voneinander genutzt wurden, können die beiden Teile auch gleichzeitig eingesetzt werden, wie beispielsweise dazu, unter Verwendung von zwei gesonderten Lichtquellen eine Nachricht aus einer Tastatur oder einer anderen Eingabeeinrichtung aufzu­ zeichnen. Wenn das Gerät als Kopiergerät benutzt wird, kann die Flüssigkristall-Verschlußanordnung aus dem opti­ schen Weg zwischen der Vorlage und der fotoempfindlichen Trommel herausgezogen werden.

Der bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellte Flüssigkristallverschluß ist ein linea­ rer bzw. Zeilenverschluß. Es ist jedoch ersichtlich, daß auch ein bewegbarer Flüssigkristallverschluß mit einer sehr geringen Länge eingesetzt werden kann, die nahezu gleich den Abmessungen eines Bildelements ist. Bei dem linearen bzw. Zeilenverschluß ist es möglich, durch Steu­ ern des Auslesens der Datenausgangsspeicher oder durch Steuern des fotoempfindlichen Materials wie einer umlau­ fenden Trommel unter Zählung von Steuerimpulsen die Ver­ größerung bzw. den Maßstab zu ändern oder Zeilenabstände einzustellen. Es ist ferner möglich, zwischen Bildele­ menten Abstände zu bilden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde das Flüssigkristall hinsichtlich der Steuerung der durchgelassenen Lichtmenge dargestellt. Falls jedoch an dem Reflektor 555 nach Fig. 1 ein Flüssigkristall­ verschluß angebracht wird, kann dieser ein Reflektions- Flüssigkristallverschluß sein.

Als Speicher können vorteilhaft zwei Pufferspeicher ver­ wendet werden, die jeweils eine zum Speichern einer Druckdatenzeile ausreichende Kapazität haben. Dadurch können die Daten mit hoher Geschwindigkeit synchron mit der Geschwindigkeit des Druckens mittels des Flüssigkri­ stallverschlusses zugeführt werden. Mittels eines Steuer­ signals können die Eingabezeit und die Ausgabezeit eines jeden der Pufferspeicher so umgeschaltet werden, daß während der Einspeicherung von Daten in den ersten Puf­ ferspeicher dem Verschluß Daten aus dem zweiten Puffer­ speicher zugeführt werden und bei dem Abschluß des Druckens einer Zeile die Ausgabe aus dem ersten Puffer­ speicher gleichzeitig mit dem Beenden der Ausgabe aus dem zweiten Pufferspeicher begonnen werden kann. Das Steuersignal kann ein Signal sein, das den Abschluß der Belichtung über den Verschluß für eine Zeile oder den Beginn der Belichtung für eine Zeile meldet (beispiels­ weise ein Impulssignal, das erzeugt wird, wenn eine vor­ bestimmte Anzahl von Verschluß-Taktsignalen gezählt wor­ den ist, oder ein Bezugsimpulssignal mit einer vorbe­ stimmten Periode, durch die eine Zeilenperiode bestimmt ist). Synchron mit solchen Steuerimpulsen kann zwischen den Pufferspeichern die Dateneingabe und die Datenausgabe umgeschaltet werden.

Claims (4)

1. Bildaufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungsmaterial (5), auf dem Bilder mittels Licht erzeugbar sind, bei dem in einer Signalaufbereitungsbetriebsart das Bild punktweise nach Maßnahme eines von einer Bildsignalquelle (518) zugeführten Bildsignalen aufgezeichnet wird und bei dem in einer Kopierbetriebsart das von einer Vorlage reflektierte Licht zeilenweise auf das Aufzeichnungsmaterial abgebildet wird, wobei die Vorlage von einer Lichtquelle (507) beleuchtet wird, die relativ zu ihr bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß im reflektierten Lichtstrahl eine Flüssigkristall- Verschlußanordnung (16) vorgesehen ist, die in der Kopierbetriebsart das reflektierte Licht ungehindert durchläßt und in der Signalaufbereitungsbetriebsart gemäß dem Bildsignal punktweise durchlässig gesteuert wird und
daß in der Signalaufzeichnungsbetriebsart die Lichtquelle in eine Lage gebracht und dort gehalten wird, in der die Lichtquelle der Flüssigkristall-Verschlußanordnung eine im wesentlichen konstante Lichtmenge zuführt.

2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (507, 519, 522, 555) in der Signalaufzeichnungsbetriebsart in eine Lage bringbar ist, in der die Lichtquelle (507) eine Weißplatte (512) beleuchtet, deren Reflexionslicht auf die Flüssigkristall- Verschlußanordnung trifft.

3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall- Verschlußanordnung aus mehreren zeilenförmigen Flüssigkristalleinrichtungen gebildet ist.

4. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall- Verschlußanordnung in unmittelbarer Nähe des Aufzeichnungsmaterials angeordnet ist.