DE3220494A1 - Verfahren zum belichten eines photoempfindlichen teils - Google Patents

Description

- S-

Anwaltsakte: 32 258

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits eine Vielzahl von Verfahren vorgeschlagen worden, um·eine Schlitzbelichtung eines photoempfindlichen Teils durchzuführen, das in einer vorgegebenen Richtung bewegt wird, indem ein optisches Bild einer ortsfesten Vorlage über eine Belichtungsoptik einschließlich eines bewegbaren Teils auf das photoempfindliche Teil projiziert wird. •^ Diese Verfahren werden in der Praxis in elektrophotographischen Kopiergeräten oder in Einrichtungen zum Erzeugen von Muttervorlagen in elektrostatischen Kopiereinrichtungen verwendet .

*^w In einem Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils, welches bekannt und in großem Umfang benutzt wird, wird eine Belichtungsoptik einschließlich eines bewegbaren Teils verwendet, um eine Schlitzbelichtung eines photoempfindlichen Teils, das in einer vorgegebenen Richtung be-

wegt wird, in einer Ausgangsstellung in dem Raum der Anordnung durch ein Bewegen des bewegbaren Teils durchzuführen. Bei dieser Anordnung kann die Zeit, die erforderlich ist, um das bewegbare Teil nach einem Abschluß der Belichtung, welche durch die Bewegung des bewegbaren Teils stattgefun-

den hat, in seine Ausgangsstellung zurückzubringen, nicht

benutzt werden, um einen weiteren Belichtungsvorgang einzuleiten. Wenn somit eine Folge von Kopiervorgängen gefordert wird, wird ein Oberflächenbereich a\if dem photoempfindlichen Teil ausgebildet, welcher zwischen dem hin-35

teren Ende eines ersten elektrostatischen latentenBildes und dem vorderen Ende eines zweiten oder eines nächsten latenten Bildes festgelegt ist und auf welchem kein laten-

tes Bild ausgebildet werden kann.Dies stellt eine Schwierigkeit vom Standpunkt einer wirksamen Ausnutzung der photoempfindlichen Oberfläche dar.

Es ist auch ein Belichtungsverfahren vorgeschlagen worden, , bei welchem ein Belichten des photoempfindlichen Teils wäh-¹ ■ rend der Rückkehrbewegung des beweglichen Teils mit Hilfe einer ausgeklügelten Ausführung der Belichtungsoptik ermöglicht ist, was aber eine komplizierte Anordnung und höhere Kosten erfordert. Außerdem werden die latentenBilder, welche nacheinander erzeugt werden, in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet, was eine erneute Ausrichtung bzw. eine Umkehr der sich ergebenden Kopien erfordert, was unangenehm ist.

Eine Aufeinanderfolge von elektrostatischen, latenten Bilder kann in der Weise ausgebildet werden, daß die benachbarten Bilder fortlaufend gleich ausgerichtet werden, indem eine Belichtung durchgeführt wird, während das photoempfindliche Teil in Ruhe gehalten wird.Jedoch ist eine intermittierende Bewegung des photoempfindlichen Teils erforderlich, was eine komplizierte Folgesteuerung des Verfahrens erfordert. Außerdem wird die Bewegung des photoempfindlichen Teils wegen der Belichtung häufig unterbrochen, was zu einer geringeren Durchschnittsgeschwindigkeit bei der Bewegung des photoempfindlichen Teils führt, was im allgemeinen auch eine Verringerung des Kopierwirkungsgrads zur Folge hat.

^⁰ Die Erfindung soll daher ein Verfahren zum' Belichten eines photoempfindlichen Teils schaffen, welches eine sehr wirksame Ausnutzung dessen photoempfindlichen Oberfläche ermöglicht, ohne daß der Aufbau und die Ausführung der Belichtungsoptik oder der Folgesteuerung kompliziert wird. ° Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnen-

₂ .::.::^:"^:..^: 3 22 ο 49

den Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Bildstelle, die dem Beginn einer Belichtung entspricht, in der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils gesehen dahinter festgelegt, während eine Bildstelle, die dem Ende der Belichtung entspricht, in derselben Richtung gesehen davor festgelegt ist, wobei sich die Bildstelle durch den Raum derAnordnung aus der Lage, die dem Belichtungsbeginn entspricht, zu der Lage bewegt, die dem Belichtungsende entspricht. Der hier verwendete Begriff "Belichtung" bezieht sich auf die Projektion eines optischen Bildes eines Schlitz-Segmentes einer Vorlage auf die Oberfläche des photoempfindlichen Teils, und der Begriff "Bildstelle" bezieht sich auf eine Stelle in dem Raum der Anordnung, in welchem das optische Bild scharf eingestellt und auf die Oberfläche des photoempfindlichen Teils projiziert wird. Die Bildstelle, die dem Beginn oder dem Ende der Belichtung entspricht, stellt eine Stelle dar, an welcher die Belichtung entweder begonnen oder beendet wird. Der Begriff "Raum in der Anordnung" bezieht sich auf einenRaum, welcher bezüglich einer Anordnung festgelegt ist, in welcher die Belichtung stattfindet, nämlich ein elektrophotographisches Kopiergerät oder eine Einrichtung zum Herstellen einer Muttervorlage.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils weist die verwendete Belichtungs- ^O optik ein bewegbares Teil auf, welches eine Hin- und Herbewegung durchführt, wobei die Belichtung während eines Vorwärtshubes der Bewegung durchgeführt wird. Wenn angenommen wird, daß der Rückführhub des beweglichen Teils gleiche Zeit erfordert, wie deren Vorwärtshub, kann eine Folge von aneinandergrenzenden Bildflächen erzeugt werden, von welchen jedes durch eine Belichtung geschaffen ist. Auf diese Weise kann die photoempfindliche Oberfläche in

einer sehr wirksamen Weise ausgenutzt werden.

Da keine Belichtung während des Rückführhubs des beweglichen Teils stattfindet, ist bezüglich der Belichtungsoptik keine komplizierte Anordnung erforderlich. Da die Belichtung nur während des Vorwärtshubes stattfindet, sind die latenten Bilder, welche nacheinander erzeugt werden, alle in der gleichen Richtung ausgerichtet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht von wesentlichen Teilen einer zur Durchführung der Erfindung

verwendeten Belichtungseinrichtung;

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht von wesentlichen Teilen einer weiteren Ausführungsform derizur Durchführung der Erfindung verwendeten

Belichtungseinrichtung;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht von wesentlichen Teilen einer weiteren Ausführungsform einer zur Durchführung der Erfindung verwendeten Be

lichtungseinrichtung, und

Fig. 4 eine schematische Vorderansicht von wesentlichen Teilen noch einer weiteren Ausführungs-

form einer zur Durchführung der Erfindung verwendeten Belichtungseinrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform einer Einrichtung zum Belichten eines photoempfindlichen Teils dargestellt, welches zur Durchführung der Erfindung verwendet wird. Selbstverständlich ist die Darstellung nur auf die Teile der Einrichtung beschränkt, welche zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Eine Vorlage 0 ist_eben

-f-³ -

auf einer nicht dargestellten Vorlagenaufnahme angeordnet. Eine Lampe La ist angeordnet, um eine schlitzweise Abtastung von einer Stelle A bis zu einer Stelle B durchzuführen. Hierbei wird die Lampe, mit welcher die Vorlage beleuchtet wird,yals ein Teil der Belichtungsoptik betrachtet. Wie vorstehend bereits ausgeführt, weist die Belichtungsoptik der Erfindung einen beweglichen Teil auf, welcher durch einen entsprechenden Mechanismus angetrieben werden muß. Ein solcher Mechanismus wird jedoch als außerhalb der Belichtungsoptik betrachtet. Folglich bezieht sich der hier verwendete Begriff "Belichtungsoptik" auf ein Fokussierlinsensystem oder auf eine Verbindung eines Fokussierlinsensystems und eines ebenen Spiegels, welcher reflektiertes Licht von der Vorlage zu einer Belichtungsstelle leitet.

In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist die Belichtungsoptik durch ein Fokussierlinsensystem umrissen, welches den beweglichen Teil der Belichtungsoptik darstellt. Das Fokussierlinsensystem L weist eine Durchgangslinsenanordnung auf und ist zwischen einer ausgezogen wiederge-

*0 gebenen Stellung und einer gestrichelt wiedergegebenen Stellund hin- und herbewegbar. In dem dargestellten Beispiel soll ein zu belichtendes, photoempfindliches Teil ein ebenes Teil S sein, und ein weiteres photoempfindliches Teil, das als nächstes nach dem Teil S belichtet wird, ist ^α mit S'¹ bezeichnet. Die blattförmigen, photoempfindlichen Teile S und S¹ werden mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit und in einer durch einenPfeil angezeigten Richtung von rechts nach links bewegt.

Wenn eine Kopiervergrößerung von m angewendet wird, ist die optische Weglänge von der Oberfläche der Vorlage 0 zu dem Fokussierlinsensystem L, wenn entlang der optischen Achse des Linsensystems gemessen wird, gegeben durch (1+m)· f/m, wobei f die Brennweites des Linsensystems L darstellt, während die optische Weglänge von dem Linsensystem L zu der Oberfläche des photoempfindlichen Teils durch (l+m)f

gegeben ist.

Die Lampe La ist während der Belichtung des photoempfindlichen Teils erleuchtet und wird mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von ihrer ausgezogen wiedergegebenen Stellung in ihre gestrichelt wiedergegebene Stellung bewegt. Inzwischen bewegt sich das Fakussierlinsensystem L synchron mit der Bewegung der Lampe La aus dessen ausgezogen wiedergegebenen Stellung in dessen gestrichelt wiederge-¹^ gebenen Stellung. Wenn das Linsensystem L die ausgezogene Stellung einnimmt, entspricht ein Ende A eines abgetasteten Bereichs der Vorlage einem Punkt A¹ auf der Abbildungsoder scharf eingestellten Fläche, und wenn das Fokussierlinsensystem L seine gestrichelt wiedergegebene Stellung einnimmt, entspricht ein Ende B des abgetasteten Bereichs einer Stelle B¹ auf der scharf eingestellten Fläche.

Wie vorstehend erwähnt, wird das photoempfindliche Teil S von rechts nach links bewegt, und folglich stellt in Fig.

in der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Teils gesehen, die rechte Seite eine davor oder oberhalb liegende Seite dar, während die linke Seite eine dahinter bzw. danach liegende Seite darstellt.

Eine Stelle A¹ wird als Belichtungsbeginnstelle und eine Stelle B¹ wird als Belichtungsbeendigungsstelle bezeichnet. Gemäß der Erfindung sind die Belichtungsbeginnstelle A¹ und die Belichtungsbeendigungsstelle B' voneinander getrennt, und in der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen 30

Teils gesehen ist erstere (d.h. die Stelle A¹) später bzw. unterhalb und letztere (die Stelle B") davor bzw. oberhalb festgelegt.

Eine schlitzweise Belichtung des photoempfindlichen Teils S findet folgendermaßen statt: Insbesondere liegt zu dem Zeitpunkt/ wenn die Belichtung begonnen wird, das vordere

Ende S.. des photoempfindlichen Teils S, wie dargestellt, an der Belichtungsbeginnstelle A'. Wenn die Belichtung nunmehr begonnen wird, wird die Lampe La mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit aus ihrer ausgezogen wiedergegebenen Lage nach links bewegt, und das Fokussierlinsensystem L wird gleichzeitig mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit aus ihrer ausgezogen wiedergegebenen Lage nach links bewegt. Auch das photoempfindliche Teil S wird mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von rechts nach links bewegt.

Wenn sich die Lampe La, das Fokussierlinsensystem L und das photoempfindlicheTeil L bewegen, dann geht eine Schlitzbelichtung des photoempfindlichen Teils vonstatten, und die Belichtungsstelle bewegt sich von der Stelle A¹ zu,der Stelle B¹ hin. Wenn die Lampe La und das Linsensystem L ihre gestrichelten Stellungen erreichen, erreicht die Bildstelle die Stelle B¹ und das vordere Ende des photoempfindlichen Teils S liegt an einer Stelle S'., während dessen hinteres Ende S~ an der Belichtungsbeendigungsstelle B'

²"0 liegt.

Anschließend werden das Linsensystem L und die Lampe La in ihre ausgezogen wiedergegebenen Ausgangsstellungen zurückgebracht, während die photoempfindlichen Teile S, S¹ weiter nach links bewegt werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Da die Bewegungsgeschwindigkeit des photoempfindlichen Teils unverändert bleibt, wenn angenommen wird, daß die Lampe La und das Linsensystem L mit der gleichen Geschwindigkeit wie der während der Belichtung gewählten Geschwin-

digkeit in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht werden, ist hieraus zu ersehen, daß, wenn die Lampe und das Linsensystem in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren, das hintere Ende S, des photoempfindlichen Teils S oder das vordere Ende des nächstfolgenden photoempfindlichen Teils S¹ die Belichtungsanfangsstelle A¹ erreicht. Folglich kann eine Belichtung des nächsten photoempfindlichen Teils S¹ unmittelbar bei einer Rückkehr der Lampe La und des Linsen-

systems L in deren Ausgangsstellungen begonnen werden. Hierbei muß selbstverständlich eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Geschwindigkeit bei der Bewegung der Lampe La oder der Abtastgeschwindigkeit der Vorlage O, der Geschwindigkeit bei der Bewegung des Linsensystems L und der Bewegung der photoempfindlichen Teile S, S' vorliegen, um die vorstehend beschriebene Belichtung zu ermöglichen. Im Hinblick auf eine derartige Beziehung ist der Abstand zwischen den Punkten A und B mit 1 und der Abstand zwischen den Punkten A¹ und B¹ mit l/n bezeichnet. Selbstverständlich ist der Wert l/n eine Sache der Ausführung und kann beliebig gewählt werden. Mit anderen Worten, mit Ausnahme eines Werts n, welcher gleich 1/m oder unendlich ist, kann aus Gründen, die später noch ausgeführt werden, irgendein angemessener Wert η gewählt werden, vorausgesetzt, daß er positiv ist. Auch wird angenommen, daß das Fokussierlinsensystem L über eine Strecke von 1_T bewegt wird.

Um die Strecke 1 festzulegen, über welche das Linsensystem L bewegt wird, ergibt sich aus der dargestellten geometrischen Beziehung:

2 2 2n 2 (1)

Durch Auflösen der Gl. (1) nach 1 ergibt sich:

1 = (mn - 1) , ₍₂₎

¹L n(m + 1) ^{l U)}

Nunmehr wird eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit ν bei der Bewegung der Lampe La, der Geschwindigkeit v_T bei der Bewegung des Fokussierlinsensystems L, und der Geschwindigkeit v_ bei der Bewegung des photoempfindlichen Teils S festgelegt. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die Geschwindigkeit ν der Lampe La vorbestimmt ist, und es wird dann gefordert, daß die Geschwindigkeiten v_T und v_o

J-I

als Funktionen von ν auszudrücken sind. Wenn die Geschwindig keit ν der Lampenbewegung vorgegeben ist, legt das Verhält-

— 9 —

T SC	1/v =	J-J	1L^L
	1
VL =	V

nis l/v eine Abtastperiode T durch die Lampe La fest. Hieraus ist zu ersehen, daß die Periode T gleich der

se

Zeitdauer ist, die das Lindensystem L benötigt, um sich über die Strecke 1_T zu bewegen. Folglich gilt:

(3)

oder v_T = -^- ν (4)

Bei Verwenden der rechten Seite der Gl. (2) für 1_ ergibt sich:

ν = ν (5)

^u η (1 +m)

Bezüglich der Funktion für v_c ist zu beachten, daß die Belichtungsstelle mit gleichförmiger Geschwindigkeit in einem Zeitintervall, welches gleich der Periode T ist,

SO

von einer Anfangsstelle A¹ zu der Endstelle B¹ verschoben wird. Folglich bewegt sich die Belichtungsstelle mit einer Geschwindigkeit 1/nT . Andererseits wird das photoempfind-

SO

liehe Teil S während derselben Periode T über eine Strek-, es

ke (ml - — ) bewegt, und folglich läßtsich die Geschwindigkeit bei dessen Bewegung folgendermaßen wiedergeben:

v_s = -L- (ml - i ) (6)

Sc

Durch Umschreiben ergibt sich:
ν = -i- ( m - 1 )

Vienn l/T = ν gesetzt wird, ergibt sich: ^sc

v_s = (m- 1) ν (7)

Hinsichtlich der Werte m und n, für welche die Erfindung durchgeführt werden kann, ist aus der vorstehenden Beschrei-

- Sa -

bung zu ersehen, daß die Erfindung nicht anwendbar ist, wenn nicht der folgenden Ungleichung genügt ist;

ml > i (8)

folglich ist zur Durchführung der Erfindung wesentlich, daß gilt:

mn > 1 . (9)

Als ein Fall, bei welchem der Ungleichung nicht genügt ist, kann ein Fall betrachtet werden, bei welchem mn = 1 oder η =1/m ist. Folglich wird dann l/n = ml. Daher gilt:

_{v = =; v 1β} ο ^s

Hieraus ist zu ersehen, daß dieser Fall einer Belichtung entspricht, bei welchem ein Blitzlicht verwendet wird, wenn die Vorlage, das Fokussierlinsensystem und das photo-

empfindliche Teil in ihrer Stellung zueinander festgesetzt sind. Wenn die Blitzlichtbelichtung nicht verwendet wird, kann eine entsprechende Bewegung des photoempfindlichen Teils S mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit nicht durchgeführt werden, sondern es muß während der Belichtung ruhig gehalten werden. Es erfordert dann einen komplizierten Mechanismus, um eine Bewegung des photoempfindlichen Teils zu bewirken, welche rechtfertigt, daß der Wert η nicht gleich 1/m sein muß.

Wenn dagegen der Wert η nicht gleich unendlich ist, führt dies dazu, daß l/n gleich 0, ν = mv und v_T = m / (1+m) ist.

S Xj V

Dies entspricht einem Abbildungsverfahren mit einer fest vorgegebenen Stellung, bei welchem eine Bewegung des Fo-

kussierlinsensystems ausgenutzt wird. In diesem Fall wird 35

kein Abschnitt des photoempfindlichen Teils belichtet, welches an der Fokussierstellung während der Zeit vorbeibewegt wird, während welcher das bewegliche Teil der Be-

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lichtungsoptik in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Folglich kann ein Verlust bzw. ein verlorener Platz zwischen einem belichteten, photoempfindlichen Teil S und einem anschließend folgendem, unbelichteten, photoempfindlichen Teil S¹ nicht auf ein Minimum herabgesetzt werden. Dies erklärt, warum ein Wert von η gleich unendlich ausgeschlossen ist. Auch ist zu beachten, daß so wie bei der Schlitzbelichtung ein Blitzlicht verwendet wird, es nur bei dem erfindungsgemäßen Verfahren notwendig ist, daß ein Bereich des photoempfindlichen Teils, welcher für eine Belichtung eben erhalten werden muß, im Vergleich zu dem beim Stand der Technik erforderlichen Bereich auf das 1/n-fache verkleinert ist, weshalb die Größe der Anordnung verkleinert werden kann.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Belichtungseinrichtung dargestellt, welche zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden kann. Hierbei sind der Kürze halber die gleichen Bezugszeichen wie vorher verwendet, außer wenn eine Verwirrung wahrscheinlich ist. In der folgenden Beschreibung ist die Kopiervergrößerung mit m bezeichnet.

In Fig. 2 hat das photoempfindliche Teil 1 die Form eines Endlosbandes, welcher in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung drehbar ist, Ferner sind eine Anzahl ebener Spiegel 2 bis 5 vorgesehen. In diesem Beispiel weist die Belichtungsoptik ein Fokussierlinsensystem L und ebene Spiegel 2 bis 5 auf; die Spiegel 2 bis 5 stellen den be-

weglichen Teil der Optik dar. Wie vorher, sind mit den Buchstaben A¹ und B¹ Stellen bezeichnet, die dem Beginn und dem Ende der Belichtung entsprechen, wobei der Abstand zwischen den Stellen A¹ und B¹ mit l/n bezeichnet ist.

Auch wenn ein endloses Band, das in einer Richtung umläuft, keine oberhalb oder unterhalb liegende Seite bzw. Stelle

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aufweist, kann in der Bewegungsrichtung seiner Oberfläche gesehen doch festgesetzt werden, daß, wenn es zwischen den Stellen A¹ und B¹ begrenzt ist, zwischen welchen tatsächlich eine Belichtung stattfindet, die Oberfläche des. photoempfindlichen Teils immer von der Beendigungsstelle B¹ zu der Anfangsstelle A¹ bewegt wird. Selbstverständlich weist auch der Ausdruck, daß "eine Belichtungsbeendigungsstelle B¹ vor bzw. oberhalb einer Belichtungsanfangsstelle gelegen ist, wenn in der Bewegungsrichtung der Oberfläche 0 des photoempfindlichen Teils gesehen wird, ebenfalls eine solche Bestimmung auf. Was mit einer Bewegung der Belichtungsstelle von der Anfangs- zu der Endstelle gemeint ist, ist offensichtlich eine Bewegung in einer Richtung, die der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils entgegengesetzt ist.

In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel findet die Belichtung des photoempfindlichen Teils 1 folgendermaßen statt. Die Umfangsfläche des photoempfindlichen Teils 1 wird mit einer Geschwindigkeit ν_- in der Pfeilrichtung bewegt. Mit dem ebenen Spiegel wird eine Vorlage O abgetastet, während er mit einer Geschwindigkeit v_ von einer ausgezogen wiedergegebenen Ausgangsstellung in eine gestrichelt wiedergegebeneStellung bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der ebene Spiegel 3 mit einer· Geschwindigkeit v.,, welche gleich der Hälfte der Geschwindigkeit v_ ist, aus dessen ausgezogen wiedergegebenen Stellung in dessen gestrichelt wiedergegebene Stellung bewegt, um die optische Weglänge von der Vorlage O zu dem Fokussierlinsensystem L aufrechtzuerhalten. Die ebenenSpiegel 4 und 5 bewegen sich mit Geschwindigkeiten v. bzw. v_ ebenfalls aus ihren ausgezogen wiedergegebenen Ausgangsstellungen in ihre gestrichelten Stellungen. Da die optische Weglänge von dem Fokussierlinsensystem L zu der Belichtungsstelle konstant gehalten werden muß, folgt hieraus, daß die Geschwindigkeit ν. gleich der Hälfte der Geschwindigkeit V₅ sein muß. Nach der Beendigung der Belichtung kehren die ebenen Spiegel 2 bis 5 in ihre ausgezogen wiedergegebenen Aus-

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gangsStellungen zurück.

Nunmehr wird die Beziehung zwischen ν_ς1 v„, v_, v. und V₅ betrachtet, wobei angenommen wird, daß v» ein vorgegebener Wert ist. Eine Vorlagen-Abtastperiode ist gegeben durch l/v„. Der ebene Spiegel 5 wird über eine Strecke l/n bewegt, welche gleich dem Abstand zwischen den Stellen A' und B' ist. Der ebene Spiegel 5 muß innerhalb eines Zeitintervalls von l/v~ über diese Strecke l/n bewegt werden. Folglich gilt:

V₅ = l/n χ v₂/l = v₂/n (10)

Hierdurch ist die Geschwindigkeit bei der Bewegung des 15. ebenen Spiegels 5 festgelegt. Wie vorstehend ausgeführt,

ist ^V3 ⁼ "9 ^V2 ^{und V}4 ⁼ "2^5·
Folglich gilt:

ν = — ν ν = ²

^V3 2 ^V2' ^V4 2n (11).

Die ebenen Spiegel 2 bis 5 bewegen sich somit jeweils über Strecken, welche gleich 1, 1/2, l/2n bzw. l/n sind. Bezüglich der Geschwindigkeit v_c1 ist bei einer Berücksichtigung ^b'

der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zu beachten, daß das photoempfindliche Teil während der Abtastperiode von l/v- über eine Strecke bewegt werden muß, welche gleich ml - 1/2 ist. Folglich ergibt sich:

·, ν- _Λ

v_s1 -\ (mn-1) χ ^ --»Eil v₂ (12).

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Belichtungseinrichtung dargestellt, welche zur Durchführung der Erfindung verwendet wird. In diesem Fall weist die Belichtungsoptik ein durch eine verspiegelte Linse gebildetes Fokussierlinsensystem L1 sowie ebene Spiegel 6 bis 8 auf. Das Linsensystem L₁ und die ebenen Spiegel 6 bis 8 stellen

¹ - 13 -

einen beweglichen Teil dar, und werden aus ihren ausgezogen wiedergebenen Ausgangsstellungen in ihre gestrichelten Stellungen bewegt, um eine Belichtung des photoempfindlichen Teils 1 durchzuführen.

Wenn der ebene Spiegel 6 sich mit einer Geschwindigkeit V₆ bewegt, die ein vorgegebener Wert ist, können nunmehr die Geschwindigkeiten v- und v_g beim Bewegen der ebenen Spiegel 7 und 8, die Geschwindigkeit v_L_. beim Bewegen des Linsensystems L1 und die Umfangsgeschwindigkeit v_s2 des photoempfindlichen Teils 1 in Betracht gezogen werden.

Der Abstand zwischen den Stellen A¹ und B¹ ist durch l/n gegeben. Folglich, bewegt sich die Umfangsflache des photoempfindlichen Teils in einer Abtastperiode über eine Strekke, welche gleich ml - l/n ist. Infolge der Forderung, daß die optische Weglänge auf der Bildseite des Lindensystems L₁ konstant gehalten werden muß, folgt hieraus, daß eine Strecke I_{x Λ} , über welche das Linsensystem L1 bewegt wer-

Ij I

den muß, gleich einer Strecke l/n ist, über welche der ebene Spiegel 8 bewegt wird. Folglich gilt:

1=1 (13)

Ll _n

Der ebene Spiegel 6 wird über eine Strecke 1 bewegt, und die Strecke, über welche der ebene Spiegel 7 bewegt wird, kann festgelegt werden mit (l-l_T1)/2, da die optische

Xj I

Weglänge auf der Gegenstandsseite des Linsensystems L1 konstant gehalten werden muß. Die Abtastperiode ist gegeben durch 1/Vg, und folglich ergeben sich die übrigen Geschwindigkeiten wie folgt:

2 12 1

- *fcn-P _v - _üzl ν

"Ji^ ^V6 ~ 2n ^V6 (14)

- 14 -

3 22 O 49 Ϊ V-"

V8 ='	1LI	vfi =	1	V6 -	ν6
VL1 =	1		In		η

(15)

η (16)

_ χ yum— 1) 6 _ (mn—1) 6 ι·\π\ ^bJ η 1 η

In Fig. 4 ist noch eine weitere Ausführungsform einer Belichtungseinrichtung dargestellt, welche zur Durchführung der Erfindung verwendet wird. In diesem Fall weist die Belichtungsoptik ebene Spiegel 9 und 11, einen dachförmigen

Spiegel 10 und ein Fokussierlinsensystem L auf, welche zusammen ein bewegliches Teil bilden. Wenn der Abstand zwischen den Punkten A¹ und B¹ wie vorher mit l/n bezeichnet wird, folgt aufgrund der Forderung, daß die optische Weglänge konstant gehalten werden muß, daß gilt:

¹LIO = Ϊ ⁽¹⁸⁾

Dies ist gleich der Strecke, über welche der ebene Spiegel

._ 11 bewegt wird. Die Strecke, über welche die Umfangsflache 2b

des photoempfindlichen Teils 1 innerhalb eines Belichtungsabschnitts bewegt wird, ist gleich ml-l/n. Der dachförmige Spiegel 10 wird aufgrund der Forderung nach einer konstanten optischen Weglänge über eine Strecke bewegt, welche Q₀ festgelegt ist durch 1-I₁₀ - 1-1/n. Die Belichtung findet während einer Bewegung der entsprechenden beweglichen Teile aus deren ausgezogen wiedergegebenen Ausgangsstellungen in deren gestrichelt wiedergegebene Stellung statt.

₃₅· Wenn sich der ebene Spiegel 9 mit einer Geschwindigkeit ν. bewegt, die ein vorgegebener Wert ist, ergeben sich die Geschwindigkeiten V_1Q bei einer Bewegung des dachför-

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migen Spiegels 10, die Geschwindigkeit ν ..» bei der Bewegung des Fokussierlinsensystems L, die Geschwindigkeit V₁₁ bei einer Bewegung des ebenen Spiegels 11 und die Umfangsgeschwindigkeit Vg- des photoempfindlichen Teils 1 wie folgt:

Ii = inrliv (19)

ίο _v ι . _Ii_B _!i ₍₂₀₎

^ΊΊ η 1 η

^V9
^VL10 ^{= V}11 " n~ (21)

_v
^S3

η 1 η ⁹ (22)

Bei einer üblichen Ausführung wird anfangs die Geschwindigkeit festgelegt,mit welcher sich die Oberfläche des photoempfindlichen Teils bewegt, und die Geschwindigkeit des beweglichen Teils in der Belichtungsoptik wird unter Zugrundelegung der Geschwindigkeit des photoemofindlichen Teils festgelegt. In diesem Fall können die vorstehend wiedergegebenen Gleichungen gelöst werden, um die verschiedenen Geschwindigkeiten als Funktion der Geschwindigkeit des photoempfindlichen Teils festzulegen.

Wenn versucht wird, die Schlitzbelichtung zu erhöhen, kann eine Steuerung über die Beschleunigung und der Verzögerung des beweglichen Teils der Belichtungsoptik in Richtung auf die beiden einander gegenüberliegenden Enden der Hin- und Herbewegung schwierig gemacht werden. Jedoch ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere bei der in Fig. 1 wiedergegebenenAusführungsform, bei welcher m = 1 und η = 2 ist, der Hub;über welchen das Linsensystem bewegt wird, entsprechend kurz, nämlich nur ein Viertel der Länge der abzutastenden Vorlage, so daß folglich die Ge-

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schwindigkeit bei einer Bewegung des Linsensystems herabgesetzt werden kann. Folglich können die vorerwähnten Schwierigkeiten bei einer Beschleunigung oder Verzögerung leicht angepaßt werden, was einen Betrieb mit hoher Geschwindig-

keit ermöglicht. Wenn Wert η = 2 und m = 1 verwendet werden, kann die Oberfläche des photoempfindlichen Teils mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, welche gleich der halben Abtastgeschwindigkeit der Vorlage ist. Folglich können eine Reihe von Operationen oder Betriebsvorgängen, welche notwendig sind, um eine Umwandlung von Operationen zu bewirken, welche notwendig sind, um die Umwandlung in ein sichtbares Bild durchzuführen, einschließlich eines Belichtungsschrittes mit einer niedrigen Geschwindigkeit

,. durchgeführt werden, welche der Geschwindigkeit der Ober-

fläche des photoempfindlichen Teils entspricht. Folglich kann bei Verwendung der Erfindung die Geschwindigkeit bei Kopiervorgängen verbessert werden.

2Q Die Erfindung ist auch bei einem trommelförmigen photoempfindlichen Teil mit einer geringen Krümmung und einem verkürzten Abstand zwischen der Belichtungsanfangs- und -endstelle anwendbar. Die Erfindung ist auch bei einem photoempfindlichen Teil anwendbar, das eine Umfangsflache aufweist, welche in einer Abmessung konkav ist, wenn ein rotierender Spiegel verwendet wird. Auch ist es nicht wesentliche, daß die Vorlage eben angeordnet ist. Ferner ist auch zu beachten, daß die Zeit, die erforderlich ist, damit das bewegliche Teil der Belichtungsoptik in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, in Abhängigkeit von der tatsächlichen Ausführung entsprechend gewählt werden kann.

Ende der Beschreibung

Z.

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Claims (8)

BERG · STAPF ;: SG.HWABE··; PATENTANWÄLTE"* MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 32 258 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils Patentansprüche

1. Verfahren zum Belichten eines photoempfindlichen Teils, indem ein optisches Bild einer ortsfesten Vorlage auf die

5 Oberfläche des photoempfindlichen Teils, das in einer vorgegebenen Richtung bewegt wird, über eine Belichtungsoptik mit einem beweglichen Teil projiziert wird, dadurch g ekennzeichnet, daß eine Belichtungsanfangsstelle (A¹) auf dem photoempfindlichen Teil (S¹) in der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils (S;S-') gesehen, dahinter gelegen ist, und daß eine Belichtungsendstelle (B¹) auf dem photoempfindlichen Teil (S) in der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils (S;S^!) gesehen, davor gelegen ist, wobei eine BiIdstelle sich in dem Raum einer Kopieranordnung von der Belichtungsanfangsstelle (A¹) zu der Belichtungsendstelle (B¹) bewegt.

VII/XX/Ktz - 2 -

Sf (089) 988272-74 Telex: 524560BERGd Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)

Teleotamme fnahlet· Tplekooierer: (089) 983049 Hvoo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage (O) in ebener Form angeordnet ist, und daß die Oberfläche des photoempfindlichen Teils (S;S¹) während der Belichtung parallel zu der Oberfläche der Vorlage (O) läuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ch n e t, daß die Belichtungsoptik nur ein Fokussierlinsensystem (L) aufweist, daß ein durchlassendes Linsensystems ist, dessenoptische Achse in einer zu der Oberfläche der Vorlage (0) senkrechten Richtung angeordnet ist, wobei das Linsensystem (L) für eine Hin- und Herbewegung in einer zu der optischen Achse senkrechten Richtung angetrieben wird, daß eine Belichtung während eines Vorwärtshubes der Hin- und Herbewegung stattfindet, und daß dieGeschwindigkeit (v ) bei der Bewegung des Fokussier linsensystems (L) und die Geschwindigkeit (v_c) bei der Bewegung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils (S;S') während einer Belichtung gegeben ist durch 20

mn-1 -j , 1 « ^L n(1+m) Sn

wobei ν eine Vorlagenabtastgesehwindigkeit, m eine Vergrößerung und η eine positive Zahl darstellt, welche nicht gleich 1/m und unendlich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsoptik einen ersten

(2) und einen zweiten ebenen Spiegel (3), ein lichtdurch-

lassendes Fokussierlinsensystem (L), einen-dritten (4) und einen vierten Spiegel (5) aufweist, die zum Festlegen einer optischen Weglänge in der genannten Reihenfolge angeordnet sind, wobei die vier ebenenSpiegel (2 bis 5) den beweglichen Teil der Belichtungsoptik darstellen, und daß die Geschwindigkeiten (V₃, v, und V₅) bei der Bewegung des zweiten, dritten und vierten ebenen Spiegels (3bis5) sowie die Geschwindigkeit (Vg-) bei der Bewegung der Oberfläche des photo-

_x empfindlichen Teils (S;S') gegeben sind durch

j. wobei v„ die Geschwindigkeit bei einer Bewegung des ersten ebenen Spiegels (2) darstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsoptik einen ersten (6)

, ₀ und einen zweiten ebenen Spiegel (7) , ein verspiegeltes Fokussierlinsensystem (L1) und einen dritten ebenen Spiegel (8) aufweist, die zum Festlegen einer optischen Weglänge in der genannten Reihenfolge angeordnet sind, wobei die drei ebenen Spiegel (6 bis 8) und das Fokussierlinsen-5 system (L1) den beweglichenTeil der Belichtungsoptik darstellen, und daß die Geschwindigkeiten (V₇, v„) bei der Bewegung des zweiten und des dritten ebenen Spiegels (7,8), die Geschwindigkeit (V₁..,) bei einer Bewegung des Fokussier-

J-I I

linsensystems (L₁) und die Geschwindigkeit (ν_ς~) bei der Bewegung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils (S;S') während der Belichtung gegeben sind durch

V₇ = ^- V₆, V₈ = -£, ν = -£■ und Zn η

v_s2 - -f^l v₆

wobei v_fi die Geschwindigkeit bei einer Bewegung des ersten ebenen Spiegels (6) darstellt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsoptik einen ersten ebenen Spiegel (9), einen dachförmigen Spiegel (10), ein lichtdurchlassendes Fokussierlinsensystem (L) und einen zweiten ebenen Spiegel (11) aufweist, die zum Festlegen einer optischen Weglänge in der genannten Reihenfolge angeordnet sind, wobei die beiden Spiegel (9,11) ,der dachförmige Spiegel (10) und das Fokussierlinsensystem (L)

den beweglichen Teil der Belichtungsoptik darstellen, und daß die Geschwindigkeit (v._) bei einer Bewegung des dachförmigen Spiegels (10), die Geschwindigkeit(v_1Q) bei der Bewegung des Fokussierlinsensystems (L10), die Geschwindig keit fv.. J bei einer Bewegung des zweiten ebenen Spiegels (11) und die Geschwindigkeit (v _) bei einer Bewegung der Oberfläche des photoempfindlichen Teils (1) während der Belichtung gegeben sind durch:

V₁₀ = V₉ , V₁, = -2—, v_L10 =■ -i und

wobei v_ die Geschwindigkeit bei einer Bewegung des ersten ebenen Spiegel (9) ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch 2Q gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Teil die Form eines Blattes (S;S¹) hat.

8. Verfahren nach einem de r^a_Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Teil die Form eines endlosen Bandes (1) hat.