DE2624998A1 - Druckgeraet fuer lichtdurchlaessige bilder - Google Patents
Druckgeraet fuer lichtdurchlaessige bilderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Druckgerät zum Reproduzieren von farbigen, lichtdurchlässigen Bildern. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein elektrophotographisches Druckgerät zur Herstellung von farbigen, lichtundurchlässigen,
beständigen Kopien ausgehend von farbigen lichtdurchlässigen Bildern.
Beim elektrophotographischen Druckverfahren wird ein leitendes Element aufgeladen und mit einem Lichtbild eines Originaldokuments
belichtet. Das Lichtbild bestrahlt den aufgeladenen Teil der photoleitenden Oberfläche. Dadurch wird die Ladung selektiv entladen,
wobei darauf ein elektrostatisches latentes Bild aufgezeichnet wird, das dem Originaldokument entspricht. Ein Entwicklungssystem
bringt ein Entwicklergemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen in Berührung mit dem elektrostatischen latenten Bild. Die Tonerteilchen
werden elektrostatisch aus den Trägerteilchen auf das latente Bild angezogen und bilden darauf ein Bild aus Tonerpulver.
Das Bild aus Tonerpulver wird von der photoleitenden Oberfläche auf ein Blatt Trägermaterial übertragen. Nachdem das Bild aus Tonerpulver
auf das Trägermaterial übertragen wurde, fixiert eine Schmelzeinrichtung das Bild aus Tonerpulver darauf in dauerhafter
Form.
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Die vorstehende Beschreibung erläutert das grundlegende Konzept des elektrophotographischen Drückens. Es wurden verschiedene Geräte
für spezielle Zwecke entwickelt, bei denen dieses Konzept angewendet wird. Beispielsweise sind zur Zeit auf dem Markt Geräte
weit verbreitet, mit denen vergrößerte Kopien von einem Mikrofilm hergestellt werden. Geräte dieser Art sind in den US-Patentschriften
3 424 525 (Towers et al, 1969), 3 542 468 (Blow, Jr., 1970) und 3 547 533 (Stokes et al, 1970) beschrieben.
Durch das Aufkommen des farbigen elektrophotographischen Drückens
entstand ein starkes Bedürfnis für die Herstellung von vergrößerten, lichtundurchlässigen Farbbildern ausgehend von lichtdurchlässigen
Farbbildern. Das vielfarbige elektrophotographische Drucken ist im wesentlichen dasselbe wie das zuvor beschriebene
Verfahren. Beim Vielfarbdruck wird das Lichtbild filtriert, um ein elektrostatisches latentes Bild auf dem photoleitenden Element
aufzuzeichnen, das einer einzelnen Farbe des Originaldokuments entspricht. Dieses elektrostatische latente Bild der einzelnen
Farbe wird mit Tonerteilchen einer Farbe entwickelt, die komplementär der Farbe des gefilterten Lichtbildes ist. Danach wird das
Bild aus Tonerpulver auf ein Blatt Trägermaterial übertragen. Dieser Vorgang wird für aufeinanderfolgende verschiedenfarbige
Lichtbilder wiederholt. Jedes erzeugte Toner-Pulverbild wird auf das Blatt Trägermaterial übertragen, und zwar darüberliegend und
ausgerichtet nach dem vorhergehenden Toner-Pulverbild. Dadurch wird auf dem Blatt Trägermaterial ein vielschichtiges Toner-Pulverbild
erzeugt. Das vielschichtige Toner-Pulverbild wird auf dem Blatt Trägermaterial in beständiger Form fixiert, während es durch eine
Schmelzvorrichtung läuft, wodurch eine beständige Farbkopie des Originaldokuments erzeugt wird.
Die Reproduzierung von farbigen lichtdurchlässigen Bildern wurde auch erzielt durch Projizieren eines einfarbigen Lichtbildes des
lichtdurchlässigen farbigen Bildes durch einen Schirm und eine
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Fresnellinse hindurch, die auf der Platte des Gerätes angeordnet sind. Das filtrierte modulierte Lichtbild entlädt die aufgeladenen
Teile der photoleitenden Oberfläche selektiv. Aufeinanderfolgende einfarbige Lichtbilder werden erzeugt, und die sich daraus
ergebende lichtundurchlässige Kopie entspricht dem hindurchprojizierten
farbigen lichtdurchlässigen Bild. Das vorstehende Verfahren ist im einzelnen in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung Nr.
540 617 vom 13. Januar 1975 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualität der Kopien zu verbessern,
die ausgehend von farbigen lichtdurchlässigen Bildern mit einem elektrophotographischen Druckgerät erzeugt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrophotographisches Druckgerät zum Reproduzieren eines farbigen, lichtdurchlässigen Bildes gelöst,
das gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein photoleitendes Element, eine Einrichtung zum Aufladen des photoleitenden
Elements auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau, eine Filtereinrichtung, ein Schirmelement, das nahe angrenzend an das
photoleitende Element angeordnet ist, und eine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtbildes des lichtdurchlässigen Farbbildes
durch die Filtereinrichtung und das Schirmelement hindurch zur Bildung eines modulierten einfarbigen Lichtbildes für die selektive
Ableitung des aufgeladenen Teils des photoleitenden Elements zur Aufzeichnung eines einfarbigen elektrostatischen latenten Bildes
darauf.
Das elektrophotographische Druckgerät umfaßt ein photoleitendes
Element und eine Einrichtung zum Aufladen des photoleitenden Elements auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau. Das Druckgerät
umfaßt eine Filtereinrichtung zur Erzeugung von einfarbigen Lichtbildern. Ein Schirmelement ist nahe angrenzend an das photoleitende
Element angeordnet. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um ein Lichtbild des farbigen, lichtdurchlässigen Bildes durch die
Filtereinrichtung und das Schirmelement hindurch zu projizieren. Auf diese Weise wird der aufgeladene Teil des photoleitenden Ele-
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roents selektiv durch das modulierte einfarbige Lichtbild entladen,
um darauf ein einfarbiges elektrostatisches, latentes Bild aufzuzeichnen.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines elektrophotographischen
Druckgerätes gemäß der Erfindung; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des optischen Systems, das in dem Druckgerät nach Fig. 1 verwendet wird.
Die Erfindung wird zwar im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben, es soll jedoch betont werden, daß dadurch die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt
wird.
Zum allgemeinen Verständnis des beschriebenen elektrophotographir sehen Farbdruckgerätes gemäß der Erfindung wird stets auf die
Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente. Das elektrophotographische Farbdruckgerät
nach der Erfindung ist zwar besonders gut dazu geeignet, vergrößerte lichtundurchlässige Farbkopien ausgehend von lichtdurchlässigen
Farbbildern zu erzeugen, es ergibt sich jedoch aus dem Zusammenhang, daß es auch gut geeignet ist zur Herstellung von
Schwarz-Weiß-Kopien ausgehend von Schwärζ-Weiß-Lichtbildern.
Wie aus Figur 1 zu sehen ist, wird bei dem elektrophotographischen
Druckgerät ein photoleitendes Element mit einer Trommel 10 verwendet, die drehbar innerhalb des (nicht dargestellten) Maschinenrahmens
montiert ist. Die photoleitende Oberfläche 12 ist an der Trommel 10 befestigt und um diese herumgelegt. Vorzugsweise ist die
photoleitende Oberfläche 12 aus einer panchromatischen Selenlegie-
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rung hergestellt, wie diese in dem US-Patent 3 655 377 (Sechak, 1972) beschrieben ist.
Die Trommel 10 rotiert mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 14 und bewegt sich durch eine Reihe von Verarbeitungsstationen
hindurch, die um deren Umfang herum angeordnet sind. Eine Taktsteuerungsscheibe ist im Bereiche des einen Endes
der Welle der Trommel 10 montiert. Die Taktsteuerungsscheibe arbeitet zusammen mit der Logikeinrichtung des Gerätes zur Synchronisierung
der Betätigung in den verschiedenen Verarbeitungsstationen mit der Rotation der Trommel 10. Jede der Verarbeitungsstationen
wird im weiteren kurz erläutert.
Anfangs dreht sich die Trommel 10 durch die Ladestation A hindurch,
eine Koronaerzeugungsvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen
16 bezeichnet ist und Ionen auf die photoleitende Oberfläche 12 aufsprüht und eine relativ hohe,im wesentlichen gleichförmige
Ladung darauf erzeugt. Eine geeignete Koronaerzeugungsvorrichtung ist in dem US-Patent 3 875 407 (Hayne, 1975) beschrieben, deren
diesbezügliche Teile hiermit in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen werden.
Nachdem die photoleitende Oberfläche 12 auf ein im wesentlichen gleichförmiges Potential aufgeladen ist, dreht die Trommel 10 deren
aufgeladenen Teil zur Belichtungsstation B. In der Belichtungsstation B wird ein farbgefiltertes Lichtbild eines farbigen, lichtdurchlässigen
Bildes 18, bei diesem Ausführungsbeispiel ein 35 mm Diapositiv, auf den aufgeladenen Teil der photoleitenden Oberfläche
12 projiziert. Das farbige, lichtdurchlässige Bild 18 wird in einen
Diaprojektor 20 eingegeben. Der Diaprojektor 20 umfaßt eine Lichtquelle 22, die zur Beleuchtung des lichtdurchlässigen Bildes
18 geeignet ist. Zusätzlich umfaßt der Diaprojektor 20 eine Linse 24 mit einem einstellbaren Brennpunkt zur Erzeugung eines vergrösserten
Bildes des lichtdurchlässigen Farbbildes 18. Ein geeigneter
Diaprojektor wird unter der Handelsbezeichnung "Carousel, Modell
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750-H" von der Eastman Kodak Corporation of Rochester, New York, hergestellt. Ein vergrößertes Bild des lichtdurchlässigen Farbbildes
18 wird auf einen Spiegel 26 gerichtet. Der Spiegel 26 reflektiert das vergrößerte Bild nach unten durch eine Fresnellinse
28. Zwischen der Fresnellinse 28 und einer transparenten Platte 30 ist ein wahlweise vorgesehenes, lichtundurchlässiges
Blatt 32 mit einer Öffnung darin eingeschoben, d.h. ein Bildrahmen
oder erläuternder Strukturrahmen, der als Kompositionsrahmen angenommen werden kann. Der Kompositionsrahmen 32 definiert einen
lichtundurchlässigen Rand, der sich von dem auf Platte 30 gebildeten
lichtdurchlässigen Farbbild aus nach außen erstreckt. Auf dem Rahmen 32 können Angaben aufgeschrieben sein. Somit wird auf der
lichtdurchlässigen Platte 30 ein kombiniertes Bild erzeugt, d.h. ein Bild, welches das lichtundurchlässige Blatt und das lichtdurchlässige
Farbbild enthält. Dadurch wird es dem Abtastsystem ermöglicht, davon ein fließendes Lichtbild zu erzeugen. Das Abtastsystem
umfaßt ein sich bewegendes Linsensystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 34 versehen ist, und einen allgemein mit 36 bezeichneten
Farbfiltermechanismus. Lampen 38 bewegen sich im Takt mit dem Linsensystem 34 und dem Filtermechanismus 36, um aufeinanderfolgende,
größer werdende Bereiche des Kompositionsrahmens 32, der wahlweise auf der Platte 30 aufgebracht werden kann, abzutasten und
zu beleuchten. Auf diese Art wird ein kombiniertes fließendes Lichtbild des vergrößerten lichtdurchlässigen Bildes erzeugt, welches
durch die Fresnellinse 28 und den Kompositionsrahmen 32 hindurch läuft.
Auf Wunsch kann von dem lichtdurchlässigen Bild statt einer vergrößerten
eine Kopie mit derselben Größe angefertigt werden. Bei dieser Betriebsart dient der Projektor 20 nur als zusätzliche Beleuchtungsquelle.
Das lichtdurchlässige Bild 18 wird auf die Platte 30 gelegt, wobei der Kompositionsrahmen 32 noch über einem Teil
der Platte 30 liegt. Die Öffnung im Rahmen 32 ist so ausgelegt, daß sie sich von den Rändern des lichtdurchlässigen Bildes 18 aus
nach außen erstreckt. Ferner kann eine Mehrzahl von lichtdurchläs-
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sigen Bildern auf die Platte 30 gelegt werden, wobei der Kompositionsrahmen
32 eine Mehrzahl von Öffnungen darin aufweist, die dazu geeignet sind, über jedes lichtdurchlässige Bild gelegt zu
werden. Bei dieser Betriebsart umfaßt die von dem elektrophotographischen Druckgerät hergestellte Kopie eine Mehrzahl von grössengetreuen
lichtdurchlässigen Bildern.
Das kombinierte Lichtbild des lichtdurchlässigen Bildes und der Kompositionsrahmen werden vom Spiegel 40 durch die Linse 34 und
das Filter 36 hindurch reflektiert und bilden ein einfarbiges Lichtbild. Das einfarbige Lichtbild wird durch einen Spiegel 42
durch ein Schirmelement 44 hindurch reflektiert und erzeugt ein moduliertes einfarbiges Lichtbild. Eine (nicht gezeigte) Hilfslichtquelle
kann für eine zusätzliche Beleuchtung durch den Schirm 44 hindurch sorgen. Das modulierte einfarbige Lichtbild bestrahlt
den aufgeladenen Teil der photoleitenden Oberfläche 12 und zeichnet ein einfarbiges elektrostatisches latentes Bild darauf auf.
Der Filtermechanismus 36 setzt ausgewählte Farbfilter in den Optikweg der Linse 34 während des Belichtungsvorganges. Das geeignete
Filter wirkt auf die Lichtstrahlen ein, die durch die Linse 34 hindurch gelangen, so daß ein elektrostatisches latentes Bild auf
der photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnet wird, das einer einzelnen Farbe entspricht, die in dem Originaldokument enthalten
ist. Das Belichtungssystem wird später im einzelnen unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert.
Nachdem das elektrostatische latente Bild auf der photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnet wurde, dreht sich die Trommel 10 zur
Entwicklungsstation C. In der Entwicklungsstation C sind drei individuelle
Entwicklereinheiten angeordnet, die allgemein mit den Bezugszeichen 46, 48 und 50 bezeichnet sind, so daß das auf der
photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnete latente elektrostatische Bild sichtbar gemacht wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Entwicklereinheit von dem allgemein in der Technik
mit "Magnetbürsten-Entwicklereinheit" bezeichneten Typ. Bei einem
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typischen Magnetbürstensystem wird ein magnetisiert ares Entwicklergemisch
verwendet/ das Trägerteilchen und durch Hitze anheftbare Tonerteilchen enthält. Im Betrieb wird das Entwicklergemisch
kontinuierlich durch ein Richtungsflußfeld geführt, das zur Bildung einer kettenartigen Anordnung aus Fasern führt, die sich von
der Entwicklerrolle aus nach außen erstrecken. Diese kettenartige Anordnung von Fasern wird häufig als Bürste bezeichnet. Das auf
der photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnete elektrostatische latente Bild wird in Berührung mit der Bürste aus Entwicklergemisch
gedreht. Die Tonerteilchen werden von den Trägerteilchen weg zu dem latenten Bild gezogen. Beispielsweise wird ein grünes
gefiltertes Lichtbild entwickelt, indem Magenta- bzw. purpurrote Tonerteilchen darauf aufgebracht werden. Ein rotes gefiltertes
Lichtbild wird mit Zyantonerteilchen und ein blaues gefiltertes
Lichtbild mit gelben Tonerteilchen entwickelt. Diese Art Entwicklungsverfahren wird als substraktiv bezeichnet. Ein Entwicklungssystem
dieser Art ist in der US-PS 3 854 449 (Davidson, 1974) beschrieben, deren diesbezügliche Teile in die vorliegende Offenbarung
einbezogen werden.
Nachdem das einfarbige elektrostatische latente Bild mit Tonerteilchen
entwickelt wurde, dreht sich die Trommel 10 zur Übertragungsstation D. In der Übertragungsstation D wird das elektrostatisch
an der photoleitenden Oberfläche 12 anhaftende Tonerpulverbild auf ein Blatt Trägermaterial 52 übertragen. Das Trägermaterial
52 kann unter anderem ein Blatt einfaches Papier oder ein Blatt thermoplastisches Material sein. Die Übertragungsstation D umfaßt
eine Rronaerzeugungseinrichtung, die allgemein mit 54 bezeichnet ist, und eine Übertragungsrolle, die allgemein mit dem Bezugszeichen
56 versehen ist. Der Koronagenerator 54 wird mit Wechselstrom erregt und so angeordnet, daß das elektrostatisch an der photoleitenden
Oberfläche 12 anhaftende Tonerpulverbild vorbehandelt wird. Die Übertragungsrolle 56 hält das Trägermaterial 52 im Umlauf und
wird elektrisch auf ein Potential mit ausreichender Höhe und Polarität vorgespannt, um die vorbehandelten Tonerteilchen elektrostatisch
von dem auf der photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichneten
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latenten Bild weg zu dem Trägermaterial 52 zu ziehen. Die Übertragungsrolle
56 dreht sich in Richtung des Pfeiles 58, synchron zur Trommel 10, um das Trägermaterial 52 lösbar darauf ausgerichtet
nach dem elektrostatischen latenten Bild festzuhalten, das auf der photoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnet ist. Dadurch wird
es möglich, aufeinanderfolgender Tonerpulverbilder auf das Trägermaterial 52 zu übertragen, und zwar übereinander ausgerichtet. In
der US-PS 3 838 918 (Fisher, 1974) ist eine geeignete Übertragungsstation beschrieben, und die diesbezüglichen Teile der dortigen
Beschreibung werden in die vorliegende Offenbarung einbezogen.
Vor der Verarbeitung in den verbleibenden Arbeitsstationen wird kurz der Blattzufuhrmechanismus beschrieben. Das Trägermaterial
wird von einem Stapel 60 aus zugeführt, der auf einer Ablage 62 liegt. Eine Zufuhrrolle 64, die wirkungsmäßig in Verbindung mit
einer Verzögerungsrolle 66 steht, befördert und trennt das oberste Blatt des Stapels 60. Das fortschreitende Blatt bewegt sich in
eine Rutsche 68, die es in den Spalt zwischen Ausrichtrollen 70 führt. Die Ausrichtrollen 70 richten das Blatt aus und führen es
Greifern 72 zu, die auf der Übertragungsrolle 56 befestigt sind. Die Greifer 72 befestigen das Trägermaterial 52 lösbar auf der
Übertragungsrolle 56. Nachdem die erforderliche Anzahl von Tonerpulverbildern auf das Trägermaterial 52 übertragen wurde, geben
die Greifer 72 das Trägermaterial 52 frei und erzeugen einen Abstand desselben von der Übertragungsrolle 56. Während sich die
Übertragungsrolle 56 in Richtung des Pfeiles 58 weiterdreht, wird
eine Abstreifstange 74 dazwischengeschoben. Das Trägermaterial gelangt
über die Abstreifstange 74 auf einen Förderer 76 mit endlosem
Riemen. Der Förderer 76 mit endlosem Riemen führt das Trägermaterial 52 weiter zur Fixierstation E.
In der Fixierstation E, die als Schmelzeinrichtung ausgebildet und
allgemein mit dem Bezugszeichen 78 bezeichnet ist, wird ausreichend Hitze erzeugt, um die übertragenen Tonerpulverbilder auf dem Trägermaterial
52 dauerhaft zu fixieren. Eine geeignete Schmelzein-
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richtung ist in der US-PS 3 781 516 (Tsilibes et al, 1973) beschrieben,
deren diesbezügliche Teile in die vorliegende Offenbarung einbezogen werden.
Nach dem Fixiervorgang wird das Trägermaterial 52 durch Förderer 80 und 82 mit endlosen Riemen zu einer Auffangablage 84 weitergeführt,
aus der die Bedienungsperson des Gerätes die fertige Farbkopie dem Druckgerät entnehmen kann.
Zwar wird der überwiegende Teil der Tonerteilchen auf das Trägermaterial
52 übertragen, es bleiben jedoch einige rückständige Tonerteilchen unverändert auf der photoleitenden Oberfläche 12 nach
der Übertragung des Tonerpulverbildes zurück. Die rückständigen Tonerteilchen werden von der photoleitenden Oberfläche 12 entfernt,
während sie sich durch die Reinigungsstation F hindurch dreht. In der Reinigungsstation F gelangen die rückständigen Tonerteilchen
unter den Einfluß einer reinigenden Koronaerzeugungsvorrichtung (nicht dargestellt), die dazu geeignet ist, die auf den
rückständigen Tonerteilchen und der photoleitenden Oberfläche 12 verbleibende elektrostatische Ladung zu neutralisieren. Die neutralisierten
Tonerteilchen werden dann von der photoleitenden Oberfläche 12 durch eine drehbar gelagerte Faserbürste 86, die damit
in Berührung ist, entfernt. Ein geeignetes Bürstenreinigungssystem
ist in der US-PS 3 590 412 (Gerbasi, 1971) beschrieben.
Die vorstehende Beschreibung reicht aus, um im Zusammenhang mit der Erfindung die Arbeitsweise des verbesserten elektrophotographischen
Druckgerätes mit den Merkmalen gemäß der Erfindung zu erläutern.
Es wird nun Bezug genommen auf den besonderen Gegenstand der Erfindung.
Figur 2 zeigt die BeIichtungsstation B im einzelnen. Lampen
38 und ihre jeweiligen Reflektoren 88 sind so angeordnet, daß sie die Platte 30 überqueren und zunehmende Breiten des darauf befindlichen
Kompositionsrahmens 32 beleuchten. Die Lampen 38 sind
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vorzugsweise Hochintensitäts-Xenonlampen, damit eine ausreichende
Beleuchtung entsteht, um das Lichtbild durch den Schirm 44 hindurch zu projizieren. Die Lampen 38 sind auf einem geeigneten Wagen
montiert, der über ein Riemenscheibensystem vom Antriebsmotor, der die Trommel 10 in Drehung versetzt, angetrieben wird. Während
der Lampenwagen die Platte 30 überquert, bewegt ein weiteres Riemenscheibensystem
die Linse 34 und das Filter 36 mit dazu übereinstimmender Geschwindigkeit. Die Filtergruppe 36 ist auf einem geeigneten
Bügel montiert, der sich von der Linse 34 aus erstreckt, um sich zusammen mit dieser zu bewegen. Die Lampen 38, die Linse
34 und die Filter 36 tasten das auf der' Platte 30 gebildete kombinierte
Bild ab, um davon ein fließendes Lichtbild zu erzeugen. Wie bereits angedeutet wurde, kann wahlweise eine (nicht gezeigte)
Hilfslampe verwendet werden, um zusätzliche Lichtenergie durch
den Schirm 44 hindurch zu erzeugen. Der Diaprojektor 20 projiziert ein vergrößertes Bild des lichtdurchlässigen Farbbildes 18 auf den
Spiegel 26. Der Projektor 20 ist vorzugsweise vom Typ Kodak Carousel 750-H mit einer F/2.8 Ektanar C-Projektionslinse. Es kann jedoch
jeder geeignete andere Diaprojektor verwendet werden, beispielsweise der Projektor Kodak Carousel Custom 840-H. Der Projektor
umfaßt eine Lichtquelle 22, die dazu geeignet ist, das lichtdurchlässige Farbbild 18 zu beleuchten, wobei die Linse 24 so angeordnet
ist, daß sie ein vergrößertes Bild des lichtdurchlässigen Farbbildes 18 erzeugt. Die Linse 24 besitzt einen einstellbaren
Brennpunkt zur Veränderung der Vergrößerung, während das resultierende Bild fokussiert gehalten wird. Größengetreue bzw. "Kontaktdrucke"
des lichtdurchlässigen Bildes 18 können wahlweise erzeugt werden, indem das lichtdurchlässige Bild 18 auf die Platte
30 gelegt wird. Bei dieser Betriebsweise wird der Projektor 20 als zusätzliche Beleuchtungsquelle verwendet, wobei kein Diapositiv
in diesen eingeschoben ist.
Das zum Spiegel 26 übertragene Bild des lichtdurchlässigen Farbbildes
wird auf die Fresnellinse 28 reflektiert. Die Fresnellinse 2 8 weist vorzugsweise die allgemeinen Eigenschaften auf, daß sie
aus kleinen, sich wiederholenden Lichtablenkungselementen aufge-
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baut ist, die als Gesamteinheit wirken, um eine gleichförmige Verteilung des Lichtes über einen vorbestimmten Bereich zu erzielen.
Das Gitter bzw. die Rinnen darin weisen vorzugsweise etwa 200 oder mehr auf 2,54 cm (1 Zoll) auf. Die Fresnellinse 28 führt
die divergierenden Lichtstrahlen aus der Linse 24 des Projektors 20 zusammen. Anstatt einer Fresnellinse kann eine andere geeignete
Feldlinse verwendet werden. Bei einer solchen Linse laufen jedoch die Lichtstrahlen, die das Bild auf Platte 30 erzeugen, divergierend
hindurch. Die Lichtstrahlen aus dem lichtdurchlässigen Farbbild und Kompositionsrahmen werden vom Spiegel 40 durch Linse 34
und Filter 36 hindurch reflektiert und bilden ein einfarbiges Lichtbild. Das einfarbige Lichtbild wird durch Spiegel 42 durch
Schirm 44 hindurch reflektiert. Der Schirm 44 moduliert das einfarbige Lichtbild und überträgt es auf den aufgeladenen Teil der
photoleitenden Oberfläche 12. Eine geeignete Fresnellinse 28 ist im einzelnen in US-PS 3 424 525 (Towers et al, 1969) beschrieben,
wovon die diesbezüglichen Teile in die vorliegende Offenbarung einbezogen werden.
Das Filter 36 ist dazu eingerichtet, ausgewählte Farbfilter in den
Optikweg zu stellen, um auf der photoleitenden Oberfläche 12 einfarbige elektrostatische latente Bilder zu erzeugen. Beim Erreichen
des Endes des Abtastweges werden die Lampen 38, die Linse 34 und das Filter 36 durch eine Feder vorgespannt, um für den Beginn
des nächsten darauffolgenden Zyklus an ihre ursprüngliche Stellung zurückzukehren. Es soll betont werden, daß die Bewegung der Linse
34, des Filters 36 und der Lampen 38 mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 10 zur Belichtung des aufgeladenen Teils der photoleitenden
Oberfläche 12 im richtigen Zusammenhang steht. Für Einzelheiten
des Antriebsmechanismus des Optiksystems wird Bezug genommen auf die US-PS 3 062 108 (Mayo et al, 1962).
Die Linse 34 ist vorzugsweise als sechselernentige Dagor-Linse mit
Luftspalt (Split-Dagor-Linse) ausgebildet und weist vordere und hintere zusammengesetzte Linsenkomponenten mit einer zentral da-
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zwischen angeordneten Blende auf. Das Linsensystem erzeugt ein
hochwertiges Bild mit einem Feldwinkel von etwa 31 und einer Lichtstärke im Bereich von etwa F/4.5 bis etwa F/8.5 bei Vergrösserung
1:1. Zusätzlich ist die Linse 34 so ausgelegt, daß sie den Effekt der Sekundärfarbe in der Bildebene minimalisiert. Die vordere
Linsenkomponente besitzt drei Linsenelemente mit der Reihe nach einem ersten, als Pluslinse ausgebildeten Linsenelement, einem
zweiten, als Minuslinse ausgebildeten Linsenelement, das mit dem ersten Linsenelement verkittet ist, und einem dritten Linsenelement,
das als Pluslinse ausgebildet ist und zwischen dem zweiten Linsenelement und der Blende liegt. Die hintere Linsenkomponente
weist ebenfalls drei ähnliche Linsenelemente auf, die so angeordnet sind, daß die Linse 34 symmetrisch ist. Bei einer spezifischen
Ausführungsform der Linse ist das erste Linsenelement in der
Vorderkomponente eine bikonvexe Linse, das zweite Element eine bikonkave Linse und das dritte Element eine konvex-konkave Linse.
Für weitere Einzelheiten bezüglich der Linse 34 wird Bezug genommen auf die US-PS 3 592 531 (McCrobie, 1971), deren diesbezügliche
Teile in die vorliegende Offenbarung einbezogen werden.
Es wird weiterhin auf Figur 2 Bezug genommen. Das Filter 36 umfaßt
ein Gehäuse, das an der Linse 34 mittels eines geeigneten Bügels befestigt ist, und bewegt sich während des Abtastens mit
der Linse 34 mit als eine Einheit. Das Gehäuse des Filters 36 umfaßt ein Fenster, das bezüglich der Linse 34 so angeordnet ist, daß
die vom Spiegel 40 reflektierten Strahlen durch diese hindurchlaufen können. Die Boden- und Deckenwand des Gehäuses umfassen eine
Mehrzahl von Führungen, die sich über die gesamte Breite derselben erstrecken. In jeder Führung ist ein Filter bewegbar angeordnet.
Die Filter bewegen sich aus einer unwirksamen in eine wirksame Stellung. In der Arbeitsstellung liegt das Filter vor dem Fenster
des Gehäuses, so daß die Lichtstrahlen durch das Filter hindurchlaufen. Die einzelnen Filter können aus irgendeinem geeigneten Filtermaterial
hergestellt sein, wie beispielsweise aus beschichtetem
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Glas. Bei der bevorzugten Ausfuhrungsform des in Figur 1 gezeigten
elektrophotographischen Druckgerätes werden drei Filter verwendet, und zwar ein rotes, ein blaues und ein grünes Filter. Jedes
der Filter ist den entsprechen gefärbten Tonerteilchen zugeordnet, d.h. der zugehörigen Komplementärfarbe, um ein subtraktives
System zu erzeugen. Ein grünes gefiltertes Lichtbild wird mit Magenta- bzw. purpurroten Tonerteilchen entwickelt, ein rotes gefiltertes
Lichtbild mit Zyantonerteilchen und ein blaues gefiltertes Lichtbild mit gelben Tonerteilchen. Eine detaillierte Beschreibung
des Filters 36 findet sich in der US-PS 3 775 006 (Hartman et al, 1973), deren diesbezügliche Teile in die vorliegende Offenbarung
miteinbezogen werden.
Das Schirmelement 44 ist bei der bevorzugten Ausführungsform ein
bogenförmiges Element mit einer Krümmung im wesentlichen gleich der Krümmung der Trommel 10. Um dies zu erreichen, kann das
Schirmelement 44 ein flexibles, lichtdurchlässiges Blatt sein, mit einer Mehrzahl von beabstandeten, lichtundurchlässigen Linien
darauf. Die Krümmung des Schirmelements 44 ist gleich der Krümmung
der Trommel 10, wobei der Krümmungsradius des Schirmelements 44 größer ist als der Krümmungsradius der Trommel 10. Die Krümmungszentren
des Schirmelements 44 und der Trommel 10 fallen zusammen, um dazwischen einen geeigneten Abstand festzulegen. Das Schirmelement
44 ist im Druckgerät mittels eines geeigneten Rahmens angeordnet, der damit befestigt ist, beispielsweise ein Paar Seitenschienen,
die einen gleichförmigen Abstand zwischen dem Schirmelement und der photoleitenden Oberfläche 12 gewährleisten.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Schirmelement 44 ein flexibles, im wesentlichen lichtdurchlässiges Blatt, das aus
geeignetem Plastikmaterial hergestellt ist, beispielsweise Mylar. Der Fachmann erkennt jedoch leicht, daß auch ein vorgeformtes Material,
beispielsweise Glas, verwendet werden kann. Eine Mehrzahl von beabstandeten, lichtundurchlässigen Linien befindet sich auf dem
transparenten Blatt. Das Schirmelement 44 umfaßt eine Mehrzahl von Linien, die auf dem transparenten Blatt aufgedruckt sind, und zwar
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mittels geeigneter chemischer Ätzung oder einer anderen geeigneten
photographischen Technik. Der Schirm selbst kann aus einer beliebigen Anzahl von lichtundurchlässigen Metallmaterialien hergestellt
sein, die für chemisches Ätzen geeignet sind und dünn genug sind, um flexibel zu sein, beispielsweise Kupfer oder Aluminium.
Der Abstand zwischen aneinander angrenzenden Linien bestimmt die Qualität der sich ergebenden Kopie. Ein feinerer Schirm ergibt im
allgemeinen eine natürlichere bzw. hochwertigere Kopie. Somit ist zwar ein relativ grober Schirm mit 50 bis 60 Linien auf 2,54 cm
(1 Zoll) für einige Zwecke geeignet, feinere Schirme mit überall von 100 bis 400 oder mehr Linien auf einer Strecke von 2,54 cm
(1 Zoll) ergeben jedoch eine Kopie mit beinahe kontinuierlicher Erscheinung der Tönung. Bei feineren Schirmen kann das Schirmmuster
auf der fertigen Kopie kaum wahrnehmbar sein, und die Kopie besitzt das Aussehen einer Photographie mit kontinuierlicher Tönung. Bei
einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist der Schirm etwa 120 Linien
auf einer Strecke von 2,54 cm (1 Zoll) auf.
Der Krümmungsradius des Schirmelements 44 ist vorzugsweise etwa 0,254 cm (0,1 Zoll) größer als der Krümmungsradius der Trommel
Dadurch wird der Abstand zwischen dem Schirmelement 44 und der Trommel 10 festgelegt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zwar ein
gekrümmter Schirm verwendet, der Fachmann erkennt jedoch leicht, daß auch ein flacher Schirm verwendet werden kann. Flache Schirme
können aus einem lichtdurchlässigen Blatt gebildet werden, das eine Mehrzahl von beabstandeten lichtundurchlässigen Linien darauf
aufweist.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß das in Figur 1 gezeigte elektrophotographische Druckgerät dazu geeignet ist, lichtundurchlässige
Farbkopien ausgehend von lichtdurchlässigen Farbbildern herzustellen. Das lichtdurchlässige Bild kann größengetreu oder
vergrößert kopiert werden. Zusätzlich kann damit ein Kompositions-
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rahmen mit oder ohne darauf befindlichen Angaben kombiniert werden.
Das lichtdurchlässige Farbbild kann ein herkömmliches 35 itim-Diapositiv
oder irgendein anderer Mikrofilm sein. Dies wird erreicht durch Projizieren einer Abbildung des lichtdurchlässigen
Farbbildes durch eine Fresnellinse und einen Kompositionsrahmen hindurch, der auf der Platte des Druckgerätes liegt. Das Abtastsystem
des Druckgerätes erzeugt ein gefiltertes kombiniertes Bild aus dem lichtdurchlässigen Farbbild und dem Kompositionsrahmen.
Das gefilterte kombinierte Bild wird durch einen Schirm hindurch projiziert und ergibt eine Modulation desselben, die den aufgeladenen
Teil der photoleitenden Oberfläche bestrahlt. Dadurch wird darauf ein einfarbiges elektrostatisches latentes Bild aufgezeichnet,
das mit Tonerteilchen entwickelt wird, die in ihrer Färbung komplementär zur Farbe des gefilterten Lichtbildes sind. Aufeinanderfolgende
einfarbige elektrostatische latente Bilder werden mit entsprechend komplementär gefärbten Tonerteilchen entwickelt. Die
Tonerpuderbilder werden auseinander ausgerichtet auf ein Blatt Trägermaterial übertragen und bilden darauf ein vielschichtiges
Tonerpulverbild. Das vielschichtige Tonerpulverbild wird dauerhaft auf dem Blatt Trägermaterial mittels einer Schmelzeinrichtung
fixiert. Die entstandene Farbkopie wird aus dem Druckgerät entfernt und entspricht einem kombinierten Bild aus Kompositionsrahmen und
lichtdurchlässigem Farbbild.
Durch die Erfindung wird also ein elektrophotographisches Druckgerät
geschaffen, das die eingangs erwähnte Aufgabe erfüllt. Es ist zu betonen, daß die Erfindung zwar anhand einer besonderen Ausführungsform
beschrieben wurde, jedoch viele Abwandlungen und Änderungen an dem der Erfindung zugrundeliegenden Prinzip vorgenommen werden
können.
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Claims (10)
- Patentansprüche1/. Elektrophotographisches Druckgerät zum Reproduzieren eines lichtdurchlässigen Farbbildes, gekennzeichnet durch ein photoleitendes Element (12),eine Einrichtung (16) zum Aufladen des photoleitenden Elements (12) auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau, eine Filtereinrichtung (36),ein Schirmelement (44), das nahe angrenzend an das photoleitende Element (12) angeordnet ist, undeine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtbildes des lichtdurchlässigen Farbbildes (18) durch die Filtereinrichtung (36) und das Schirmelement (44) hindurch zur Bildung eines modulierten einfarbigen Lichtbildes für die selektive Ableitung des aufgeladenen Teils des photoleitenden Elements (12) zur Aufzeichnung eines einfarbigen elektrostatischen latenten Bildes darauf.
- 2. Druckgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Aufnahmeelement,ein lichtundurchlässiges Dokument, das auf dem Aufnahmeelement angeordnet ist, undeine Einrichtung zur Belichtung des aufgeladenen Teils des photoleitenden Elements (12) mit einem Lichtbild des lichtundurchlässigen Dokuments zur Aufzeichnung eines kombinierten elektrostatischen latenten Bildes darauf, das das einfarbige elektrostatische latente Bild des lichtdurchlässigen Farbbildes und das elektrostatische latente Bild des lichtundurchlässigen Dokumentes umfaßt.
- 3. Druckgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung das Lichtbild des lichtdurchlässigen Farbbildes durch das Aufnahmeelement hindurch überträgt.609885/1008
- 4. Druckgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtundurchlässige Dokument einen Kompositionsrahmen (32) umfaßt, der einen lichtundurchlässigen Rand definiert, der sich von der auf dem Aufnahmeelement gebildeten Abbildung des lichtdurchlässigen Farbbildes aus nach außen erstreckt.
- 5. Druckgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung einen auf dem Druckgerät angeordneten Diaprojektor (20) zum Projizieren einer Abbildung des daraufliegenden lichtdurchlässigen Farbbildes auf das Aufnahmeelement aufweist.
- 6. Druckgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement ein lichtdurchlässiges Plattenelement (30), auf dem das lichtundurchlässige Dokument angeordnet ist, und eine Fresnellinse (28) umfaßt, die auf dem lichtundurchlässigen Dokument angebracht ist.
- 7. Druckgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung eine zur Beleuchtung des auf dem Aufnahmeelement liegenden lichtundurchlässigen Dokuments angeordnete Lichtquelle (22, 38) und eine Linseneinrichtung (34) zum Aufnehmen der Lichtstrahlen aus der kombinierten Abbildung des lichtdurchlässigen Farbbildes und des lichtundurchlässigen Dokuments umfaßt.
- 8. Druckgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (C) zum Entwickeln des auf dem photoleitenden Element (12) aufgezeichneten elektrostatischen latenten Bildes mit Tonerteilchen,eine Einrichtung (D) zum Übertragen des an dem elektrostatischen latenten Bild anhaftenden Tonerpulverbildes von dem photoleitenden Element (12) auf ein Blatt Trägermaterial (52) und eine Einrichtung (78) zum Aufschmelzen des Tonerpulverbildes auf dem Blatt Trägermaterial (52).609885/ 1008
- 9. Druckgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schirmelement (44) ein transparentes Blatt umfaßt, das eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten lichtundurchlässigen Linien darauf aufweist. - 10. Druckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Element (12) bogenförmig ist und
das Schirmelement (44) einen bogenförmigen Teil mit einer Krümmung im wesentlichen gleich der Krümmung des photoleitenden Elements
(12) aufweist, wobei die KrümmungsZentren des photoleitenden Elements (12) und des bogenförmigen Teils des Schirmelements (44)im wesentlichen miteinander zusammenfallen, und daß der bogenförmige Teil des Schirmelements (44) einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist als der Krümmungsradius des photoleitenden Elements (12), wodurch ein Abstand dazwischen festgelegt wird.609885/1008
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