DE2544339A1 - Optisches system zum erzeugen von halbtonbildern eines originals - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

CMPU-iNG-

H. KINKELDEY

DK-irXi

W. STOCKMAlR

DiVIiJG AoS(CALTiCH

K. SCHUMANN

DR fi£H ΝΑΓ ■ D(PL-HHVS.

P. H. JAKOB

DtPL-tNG

G. BEZOLD

DR BEa NAT ■ DJPL-O-CM

MÜNCHEN E. K. WEIL

DR BER OEC IMG

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTBASSE A3

3. Oktober 1975 P 9515

ZEHOX COHPOEATION

Xerox Square, Rochester, New York 14644, USA

Optisches System sum Erzeugen
von Halbtonbildern eines Originals

Die Erfindung betrifft ein optisches System zum Erzeugen von Halbtonbildern eines Originals, sowie eine elektrophotographisehe Kopiermaschine, in der ein solches System eingebaut ist.

Im elektrophotographischen Kopierprossö wird ein Bild eines Originals auf ein geladenes photoleitendes Element aufbelichtet. Die vom Licht getroffenen Bereiche der photoleitenden Oberfläche worden entladen, so daß auf der Fläche ein latentes elektroßtatif3che3 Bild entsprechend dem Original aufgezeichnet

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ILiI ,ijtl (-.!1'Jj WJ OBn-J TGLUX OS-2933O TELEeRAMME MONAPAT

wird. Ein Entwicklungssystem bringt ein Entwicklergemisch aus Trägerkügelchen und Tonerpartikeln mit dem auf der photoleitenden Fläche aufgezeichneten latenten Bild in Kontakt. Die Tonerpartikel werden von den Trägerkügelchen weg elektrostatisch zum latenten Bild angezogen und formen ein Pulverbild auf dem latenten Bild. Danach wird das Tonerpulverbild auf ein Blatt eines Trägermaterials übertragen. Fach der Übertragung läuft das Blatt des Kopieträgermaterials durch eine Schmelzvorrichtung, die das Tonerpulverbild auf dem Kopieträger bleibend fixiert.

Grundsätzlich wiederholt eine Mehrfarbenkopiermaschine den vorstehend beschriebenen Prozeß in mehreren Zyklen, wobei jeder Zyklus für eine eigene Farbe dient. Bei diesem Verfahren wird das Bild gefiltert, um auf der photoleitenden Fläche ein latentes elektrostatisches Bild aufzuaeichnen, das einer einzigen farbe entspricht. Das einfarbige latente elektrostatische Bild wird mit Tonerpartikeln entwickelt, die in ihrer Farbe zu dem gefilterten Lichtbild, das zur Formung des latenten Bildes gedient hat, komplementär sind. Das Tonerpulverbild wird dann auf das Blatt des Kopieträgermaterials übertragen. Vorstehender Prozeß wird nacheinander für unterschiedlich gefärbte Teilbilder wiederholt. In dieser Weise werden mehrere Tonerpulverbilder in Deckung übereinander auf das Kopieblatt übertragen· Das mehrschichtige Tonerpulverbild wird dann auf dem Kopieblatt festgeschmolzen, wodurch eine bleibende farbige Kopie des Originals hergestellt wird.

In herkömmlichen elektrophotographischen Kopiermaschinen lassen sich jedoch nur schwer Tonergradationen formen. Um diesen Mangel zu beheben, werden häufig Rasterverfahren verwendet. Solche Verfahren erzeugen den Effekt von Tonergradationen durch Veränderungen der Punktgröße. In den hellen Zonen sind die Punkte klein, nehmen dann durch die Zwischentöne in ihrer Größe zu, bis sie in den Schatten ineinanderfließen. An den Grenzen gibt es am hellen Ende der Tönungsskala ein vollständiges Weiß und am dunklen Ende ein nahezu vollständiges Schwarz. Ein Beispiel

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dafür findet sick in der US-PS 2 598 732.

Ein weiteres Beispiel für eine Rasterung ist in der US-PS 3 535 036 gegeben· Gemäß dieser PS wird ein Bild eines Originals auf eine geladene photoleitende Fläche projiziert und zeichnet dort ein latentes elektrostatisches Bild auf. Danach wird das auf der photoleitenden Fläche aufgezeichnete latente Bild mit einem gerasterten Lichtmuster überlagert.

Weitere PS, die sich auf die Verwendung von Rastern in dem elektrophotographischen Kopierverfahren beziehen, sind: US-PS 3 121 010; US-PS 3 493 381; US-PS 3 776 633 und US-PS 3 809 555.

Die Erfindung will ein optisches System einer elektrophotographischen Kopiermaschine verbessern, um Kopien mit kontinuierlicher !Tönung zu erzeugen.

Um dies au erreichen, geht die Erfindung aus von einem opticehen System zum Formen eines Bildes eines Originals auf einem licht empfang end en Element. Erfindungsgemäß ist eine Projektionseinrichtung vorgesehen, die ein Bild des Originals auf dem licht empfangend en Element formt, ferner eine Beleuchtungseinrichtung, die Lichtstrahlen erzeugt, welche durch einen Kollimator geschickt werden. Die parallel gerichteten Lichtstrahlen fallen dann durch ein Raster, das zwischen dem Kollimator und dem lichtempfangenden Element eingefügt ist. Das parallel gerichtete, gerasterte Lichtmuster und das vom Original stammende Bild werden auf einem gemeinsamen Bereich des lichtempfangenden Elementes überlagert und bilden dort eine modulierte Abbildung·

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeiepiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische perspektivische Ansicht einer elektrophotographischen Kopiermaschine, in der Merkmale der

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Erfindung verkörpert sind}

Pig.2 eine Seitenansicht des in der Kopiermaschine der Fig.1 verwendeten Rastersystems und

Fig. 3 ein Block3chema, dae die Schaltanordnung zum Erregen der Lichtquelle des in Fig.2 gezeigten Hastersystems veranschaulicht·

Zum allgemeinen Verständnis einer elektrophotographischen Kopiermaschine, in der die Erfindung verkörpert sein kann, wird auf die Fig.1 verwiesen. In den Pig. sind einander entsprechende Elemente durchgehend mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die in Fig.1 gezeigte elektrophotographische Kopiermaschine ist so konstruiert, daS sie Farbkopien von einem farbigen Original herstellt. Das Original kann die Form von einzelnen Blättern, Büchern oder dreidimensionalen Objekten haben·

Wie in Pig.1 gezeigt, weist die elektrophotographische Kopiermaschine ein photoleitendes Element in Form einer drehbaren Trommel 10 mit einer photoleitenden Oberfläche 12 auf, die rund um die Trommel angeordnet und an dieser befestigt ist. Die Trommel 10 ist auf einer nicht gezeigten Welle angebracht und dreht sich in Richtung des Pfeiles 14. Dabei wird die photoleitende Fläche 12 nacheinander durch eine Reihe von Baarbeitungsstationen geführt. Am einen Ende der Welle oder der Trommel 10 ist eine Zeitsteuerungsecheibe befestigt, die die entsprechenden Bearbeitungsstationen aktiviert, um in der Kopiermaschine die gewünschte Reihenfolge von Vorgängen ablaufen zu lassen· In der ÜS-PS 3 655 377 ist ein geeignetes Material beschrieben, das als photoleitende Fläche 12 verwendbar ist.

Nachstehend werden die verschiedenen Bearbeitungsatationen, die auf dem Umfang der Trommel 10 angeordnet sind, kurz erläutert·

Während sich die Trommel 10 in Richtung des Pfeiles 14 dreht, läuft sie durch eine Aufladestation A. In der Aufladestation A

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iat eine Koronaeinrichtung 16 angeordnet, die die photoleitendö Flachs 12 auf ein verhältnismäßig hohes, praktisch gleichmäßiges liiveau auflädt. Die Koronaainrichtung 16 erstrackt sich etwa quer über die photoleitenae Fläche 12, um einen Ionenstrahl zum Aufladen derselben zu erzeugen* Vorzugsweise ist die Koronaeinrichtung 16 von der Art, wie sie in der US-PS 2 778 946 beschrieben ist.

ITachdem die photoleitende Fläche 12 aufgeladen ist, dreht die Trommel 10 die geladene Fläche zu einer Belichtungsstation B weiter. In der Belichtungsstation B wird auf den geladenen Bereich der photoleitenden Fläche 12 ein farbgefiltertes Bild des Originals aufbelichtet. Ein bewegtes Linsensystem, das ins*- ge3aiat mit 18 bezeichnet i3t, und ein Farbfiltermechanismus, der bei 20 gezeigt ist, sind in der Belichtungsstation B angeordnat. Die US-PS 3 062 108 beschreibt ein bewegtes Linsensystem, das sich zur Verwendung für das elektrophotographisehe Kopieren eignet. In dsr US-PS 3 775 006 ist ein Farbfilteraechanismtis beschrieben, der für die elektrophotographiache Kopiermaschine der Fig.1 verwendbar ist. Ein Original 22 wird auf einsn transparenten Tisch 24 gelegt. Eine Lampenanordnung 26, die unter dem transparenten Tisch 24 angeordnet und mit dem Linsensystem 18 und dein Farbfiltermechanismus 20 in funktioneller Verbindung ist, bewegt sich in zeitlicher Abstimmung mit der Trommel 10, um aufeinanderfolgende Bereiche des Originals 22 schrittweise abzutasten. Hierbei beleuchtet ein fließendes Lichtbild des Originals das aufgeladene Feld der photoleitenden Fläche 12. Während der Belichtung schiebt der Filtermechanismus 20 ausgewählte Farbfilter in den optischen Strahlengang. Nacheinander beeinflussen Farbfilter die durch das Linsensystem 18 fallenden Lichtstrahlen, so daß ein einfarbiges Teilbild er>zeugt wird, das auf der photoleitenden Fläche 12 ein einfarbiges latentes elektrostatisches Bild aufzeichnet· Dieses einfarbige latente Bild entspricht einem bestimmten Spektralbereich des elektromagnetischen Wellenspektrums.

Nachdem das latente elektrostatische Bild auf der photoleiten-

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den Fläche 12 aufgezeichnet ist, wird auf dasselbe ein gerastertes Iiichtmuster projiziert. Eine Rastervorrichtung, die insgesamt mit 28 "bezeichnet ist, überlagert das latente elektrostatische Bild des Originals, das auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichnet ist, mit einem gerasterten Iiichtmuster. Die Rastervorrichtung 28 weist eine Blektrolumineszenzplatte 30 auf, die von einer geeigneten Energiequelle erregt wird. Die Lichtstrahlen, die von der Platte 30 projiziert werden» fallen durch einen Kollimator 32 in Form einer Linsenreihe· Die praktisch parallelen Lichtstrahlen werden dann durch ein Raster 34 geschickt. Das Raster 34 kann ein Linien- oder Punktraster sein, das geeignet ist, ein gerastertes Lichtmuster zu erzeugen. Das gerasterte Lichtmuster wird auf das latente elektrostatische Bild des Originals projiziert, um dieses zu überlagern. Auf diese Weise wird ein moduliertes latentes elektrostatisches Bild auf der photoleitenden Fläche 12 geformt·

Hachdem das modulierte latente elektrostatische Bild auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichnet ist, dreht sich die Trommel 10 zu einer Entwicklungsstation G weiter. Drei Entwicklungseinrichtungen, die mit 36, 38 und 40 .bezeichnet sind, sind in der Entwicklungsstation C angeordnet· Eine geeignete Entwicklungsstation mit mehreren Entwicklungs einrichtungen (in vorliegendem Fall drei) ist in der US-Patentanmeldung Serial Nr, 255 259, eingereicht 1972, entsprechend US-Patent Fr. 3,854-,44-9 beschrieben. Die darin offenbarten Entwicklungseinrichtungen sind magnetische Bürstenentwicklungseinrichtungen. Eine typische magnetische Burstenentwieklungseinrichtung verwendet ein magnetisierbares Entwicklergemisch, das aus Trägerkügelchen und To— nerpartikeln besteht. Ein magnetisches Richtfeld formt eine magnetische Bürste, wodurch kontinuierlich.;eine Bürste aus Entwicklergemisch hergestellt wird. Diese Bürste wird mit dem auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichneten modulierten latenten elektrostatischen Bild in Kontakt gebrachte Die an den Trägerkügelchen des Entwicklergemisches elektrostatisch haftenden Tonerpartikel v/erden durch die größere elektrostatische Kraft des latenten Bildes angezogen und machen das Bild 3icht-

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bar. Die Entwicklimgseinrichtungen 36, 38 und 40 enthalten, jeweils unterschiedlich gefärbte Tonerpartikel· Alle in einer Entwicklungseinrichtung enthaltenen Tonerpartikel entsprechen dem Komplement des durch das Filter 20 gefilterten einfarbigen Bildes. So wird beispielsweise da3 von einem grün gefilterten Bild erzeugte modulierte latente elektrostatische Bild durch Ablagerung von grün absorbierenden purpurfarbenen Tonerpartikeln sichtbar gemacht. In entsprechender Weise werden die elektrostatischen latenten Bilder, die von blauen und roten Lichtstrahlen erzeugt sind, mit gelben bzw. blaugrünen Tonerpartikeln entwickelt·

Hachdem das auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichnete modulierte latente elektrostatische Bild entwickelt ist, dreht sich die Trommel 10 weiter zu einer Übertragungsstation D· In der Übertragungsstation D wird das auf der photoleitenden Fläche 12 elektrostatisch haftende Tonerpulverbild auf ein Blatt eines endgültigen Kopieträgermaterials 42 übertragen. Eine bei 44 gezeigte vorgespannte Übertragungsrolle bringt das Blatt 42 mehrmals in Umlauf. Sie ist auf ein Potential ausreichender Höhe und richtiger Polarität elektrisch vorgespannt, um Toner- partikel von der photoleitenden Fläche 12 auf sie elektrostatisch herüberzuziehen. Eine geeignete elektrisch vorgespannte Übertragungsrolle ist in der US-PS 3 612 677 beschrieben. Die Übertragungsrolle 44 hat vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie die Trommel 10 und dreht sich mit praktisch der gleichen Winkelgeschwindigkeit· Während sich also die Übertragungsrolle 44 synchron mit der photoleitenden Oberfläche 12 dreht, werden nacheinander Tonerpulverbilder auf das Blatt 42 übertragen· In dem Beispiel der Fig«1 dreht sich die Übertragungsrolle 44 in Richtung des Pfeiles 46·

Bevor mit der Erläuterung der übrigen Bearbeitungsstationen auf dem Umfang der Trommel 10.fortgefahren wird, wird kurz der Transportweg des Blattes 42 aus dem Kopie trägermaterial beschrieben. Wie 3?ig.1 zeigt, wird das Kopieblatt 42 von einem auf einem Brett 50 liegenden Stapel 48 abgestapelt. Eine Ab-

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stapelrolle 52, die mit einer Verzögerungsrolle 54 funktionell zusammenwirkt, trennt das oberste Blatt vom Stapel 48 und befördert es weiter. Das vorgeschobene Blatt läuft in eine Rutsohe 56 und wird in den Spalt von Registerrollen 58 gelenkt· Die Registerrollen 58 richten das vorgeschobene Blatt aus und transportieren ea synchron mit der Bewegung der Übertragungsrolle 44 zu daran befestigten Greiferfingern 60· Die Greiferfinger 60 halten das Kopieblatt 42 für mehrere Umläufe auf der Übsrtragungsrolle 44 lösbar fest. In dieser Weise werden aufeinanderfolgende Tonerpulverbilder elektrostatisch auf das Kopieblatt 42 in Deckung übereinander angesogen und formen auf dem Kopieblatt ein mehrschichtiges Tonerpulverbild· Nachdem die aufeinanderfolgenden Tonerpulverbilder auf das Kopieblatt 42 übertragen sind, lösen die Greiferfinger 60 das Kopieblatt 42 von der Übertragungsrolle 44. Während sich die Übertragungsrolle 44 in Richtung des Pfeiles 46 weiterdreht, schiebt sich, eine Greiferstange 62 zwischen das Kopieblatt 42 und die Übertragungsrolle 44. Dadurch wird das Kopieblatt 42 von der Übertragung sr olle 44 abgesondert. Danach transportiert ein endloses Förderband 64 das Kopieblatt zu einer Fixierstation E.

In dar Fixierstation E fixiert eine insgesamt mit 66 bezeichnete Schmelzeinrichtung die übertragenen Tonerpulverbilder auf dem Kopieblatt 42. Ein Typ einer geeigneten Schmelzeinrichtung ist beispielsweise in der US-PS 5 498 592 beschrieben. Nach den Fixierprozeß wird das Blatt 42 von endlosen Bandförderern 68 und 70 au einem Sammeltrog 72 transportiert, von wo es durch einen Maschinenwärter aus der Kopiermaschine entnommen werden kann·

Nach dem Übertragungsvorgang bleiben stets einige restliche Tonerpartikel auf der photoleitenden Fläche 12 zurück. In einer Reinigungsstation F, der letzten Bsarbeitungsstation in Drehrichtung der Trommel 10, wie sie durch den Pfeil 14 angegeben ist, werden die auf der Trommel haftenden restlichen Tonerpartikel entfernt. Eine nicht gezeigte Vorrelnigungs-Koronaeinrichtung neutralisiert die Ladung auf der photoleitenden Flä-

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ehe 12 und auf den restlichen (Eonerpartikeln. Dadurch wird es möglich, daß eine Faserbürste 74 die rastlichen Tonerpartikel von der photoleitenden Fläche abbürstet· In der US-PS 3 590 412 ist eine geeignete Bürstenreinigungseinriehtung be-.schrieben.

Die vorstehende Beschreibung mag zur Erläuterung der Punktion der elektrophotographischen Kopiermaschine, in der die erfindungsgsaä3e Vorrichtung eingebaut ist, genügen.

Anhand der Mg. 2 wird nunmehr die Rastervorrichtung 28 genauer beschrieben. Sine Energiequelle 76 erregt die Elektrolumineszensplatte 30. In üblichen Elektroluminessenzplattsn liegt eine Schicht eines lumineszierend en Materials zwischen swei Elektroden und diese Kombination ist auf einem Substrat angebracht. Im allgemeinen besteht das elektrolumineszierende Material aus einem Phosphor, der Licht abgibt, wswi an die Elektroden ein elektrisches "fechseli'eld angelegt wird. Ein Beispiel einer Elek— troluminessensplatte wird als keramische Elektroluminessensplai-■S3 baasichnet* Dieser Plattentyp weist ein Basisiaetall auf, auf dem ein-3 emaillierte Keramikschicht abgelagert ist. An der oraxsparanten Elektrode ist eine durchsichtige keramische Föucntigkeitabarriere, die den Zweck hat, zu verhindern, daß Wa338rpartiköl die Phosphorschicht verunreinigen. Im Betrieb entwickelt die Spannung3quelle 76 einen Wechselstrom, der von der Basisplatte zu der keramischen Grundma3ae, dem Dielektrikum, dem Phosphor und der transparenten Elektrode geht. Dieser Stros erregt die Phosphorschicht, die daraufhin Licht aussendet.

Eine andere Ausführuagsform einer llektrolumineszenzplatte 30 ist au3 Kunststoff hergestellt. Ihr Aufbau ähnelt dem der keramischen Platte. Eine typische Kunststoff-Blektrolu2iine323n3-platto hat eine dielektrische Schicht, die auf einem Leiter in 3?or3i einer Aluminiumfolie abgelagert ist. Die dielektrische Schicht kann eine Schicht aus Bariumtitanat, eingebettet in Kunststoff, sein. Auf der dielektrischen Schicht ist eine Phos-' phorschicht angebracht, die ebenfalls in einer Kunststoffschicht

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eingebettet ist. Auf der Phosphorschicht ist eine transparente Elektrode befestigt. Vorzugsweise ist die transparente Elektrode ein Glasfaserpapier, das mit Indium getränkt ist, uia es leitend au machen. Wenn dieses Glasfaserpapier auf nassem Phosphor und einem organischen Binder angebracht wird, wird es vollkommen durchsichtig. Wie im EaIl der Keramikplatte, ist auf der ganzen Platte eine feuchtigkeitsbarriere angebracht, um au verhindern, daß feuchtigkeitspartikel den Phosphor verunreinigen. In die sea Pall besteht die Peuchtigkeitsbarriere aus Kunststoff. Die Elektroluminesaenzplatte wird ebenfalls durch Anlegen eines Wechselstroms von einer Energiequelle 76 zwischen, dem Aluminiumleiter und dem transparenten Leiter durch den dielektrischen Phosphor aktiviert· Dadurch wird die Phosphorschicht erregt und sendet Lichtstrahlen aus«

Der elektrolumineszierende Phosphor ist grundsätzlich ein Sulfid. Wqoil der Phosphor in ein elektrisches Wechselfeld gebracht wird, sendet er Lichtstrahlen aus. Im Rahmen der Erfindung kann die Energiequelle 76 durch die in Mg. 3 gezeigte Späanungasohaltung periodisch erregt werden· Auf diese Weise kann die Blektroluiniaeazsnsplatte 30 getaktet werden, so daß sie statt kontinuierlicher Lichtstrahlen gepulste Lichtstrahlen aussendet. Die Slektrolumineszenaplatte 30 wird weiter unten anhand der Pig.3 noch genauer beschrieben. Die Linsenreihe 32 wird, wie dargestellt, aus Eiehreren Einzellinsen 78 in einsra Streifen gebildet. Die einseinen Linsen können aus Glas, Kunststoff oder anderen transparenten Materialien sein und stellen einen integralen Bestandteil des die anderen Teile des Streifens bildenden Materials dar. Wenn mehrere Streifen in Deckung übereinander verwandet werden, hat jede einzelne Linse 78 vorzugsweise die gleichs Konstruktion. Alle Einaellinsen 78 jedes Streifens sind koaxial im Strahlengang mit den betreffenden Einzellinse!! dar anderen Streifen angeordnet, um eine einzige Abbildungaeinrichtung zu bilden.

Die Linsenreihe 32 mit ihren Einsellinsen 78 projiziert das Bild auf die Bildebens. In dem Streifen sind die Einzellinsen

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derart angeordnet, daß eine kontinuierliche Abbildung des projiziert an Idchtmuster3 auf die Bildebene geworfen wird. Ein Typ eines derartigen Idnsenstreifens ist in der US-PS 3 655 234 beschrieben, auf die hiermit verwiesen wird. Die Idnsenreihe 32 wirkt als Kollimator und ihre Einzellinsen 78 erzeugen ein Bild im Unendlichen, so da3 die durch die Linsenreiha fallenden Lichtstrahlen praktisch parallel zueinander ausgerichtet sind·

Zwischen der Idnssnreihe 32 und der photoleitenden KLäehe 12 ist ein Haster 34 angeordnet. Die aus der.Idnsenreihe 32 austretenden, praktisch parallelen Lichtstrahlen fallen durch das Halter 34 und werden dem auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichneten latenten elektrostatischen Bild überlagert. Auf diese V/eise wird ein moduliertes latentes elektrostatisches Bild auf der Fläche 12 aufgezeichnet. Das Raster 34 kann auf einem durchsichtigen Substrat gebildet sein, das auf einsr transparenten Unterlage angebracht ist. Die transparente Unterlage kann vorsugoweise aus einem transparenten Kunststoff oder aus Glas sein. Beispielsweise kann das Raster 34 mehrere Linien oder Punlrfee aufweisen, die auf einem praktisch transparenten Substrat mit Hilfe eines geeigneten chemischen Ätzverfahren oder mittels einer photographischen Technik aufgedruckt sind. Das Raster selbst kann aus irgendeinem undurchsichtigen metalli-⁵ sehen Material bestehen, das für chemisches Ätzen geeignet ist, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium· Die transparente Unterlage ist vorzugsweise aus einem geeigneten G-las- oder Kunststoff material. Das Raster 34 hat in dem Beispiel der Mg.2 mehrere gleichmäßig beabstandete Striche 80. Anstelle der Striche können jedoch verschiedene andere Muster verwendet werden. Beispiele für Rastermuster sind Punktreihen oder Reihen kleiner ' Quadrate, die ganz von schwarzen Bereichen umgeben sind, ein Schachbrettauster aus transparenten und undurchsichtigen Feldern, transparente Flächen, die fortlaufend mit kreisförmigen schwarzen Punkten besetzt sind, oder ein schwarzer, undurchsichtiger Hintergrund, der mit einer willkürlichen Verteilung

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transparenter Punkte unterschiedlicher Größe bedeckt ist. Ss kann irgendeines der verschiedenen Rastermuster verwendet werden. Eine feine Rasterung erzeugt im allgemeinen eins natürlichere, bessere Kopie. Ein grobes Raster mit 50 bis 60 Punkten oder Strichen pro Inch (2,54 cm) ist zwar für manche Zwecke brauchbar, feine Raster, die pro Inch zwischen 100 und 400 oder mehr Punkte oder Striche haben, geben jedoch der fertigen Kopie feinere Tonabstufungen. Bei feineren Rastern ist das Rastermuster auf der fertigen Kopie kaum au sehen und die Kopie hat das Aussehen einer Halbtonphotographie. Der scharfe Kontrast, den man ohne Verwendung eines Rasters erhält, ist beseitigt oder wesentlich reduziert und große schwarze Flächen sehen praktisch gleichmäßig dicht aus.

Statt unterschiedliche Raster mit verschiedenen Punkt- oder Strichzahlen pro Inch su verwenden, kann die Spannungsquelle so konstruiert werden, daß sie die Elektrolumineszenzplatte 30 mit einer vorgegebenen Frequenz periodisch erregt, um so einen strobo3kopischen Effekt zu erzeugen. Auf diese Weise wird ein Punkt auf der photoleitenden Fläche periodisch abgebildet, da sich die photoleitende Fläche bewegt. Durch Verändern der PuI-sationsgeschwindigkeit der Elektrolumineszenzplatte 30 können die Punkte verhältnismäßig nahe aneinander auf der photoleitenden Fläche abgebildet werden. Yfenn sich die photoleitende Fläche dreht, wird die Elektrolumineszenzplatte 30 von der Energiequelle 76 gepulst. Die Elektrolumineszenzplatte 30 wird daher mit der Pulsationsfrequenz ein- und ausgeschaltet, wodurch ein moduliertes Lichtrastermuster mit der erforderlichen Punktzahl pro Inch auf der photoleitenden Fläche 12 der Trommel 10 geformt wird· \Jeim beispielsweise das Raster 34 eine einzige Reihe von Punkten hat, die Trommel 10 sich mit 5 Inch pro Sekunde (127 mm/sec) dreht und die Elektrolumineszenzplatte 30 mit einer Frequenz von 100 ein- und ausgeschaltet wird, werden auf der photoleitenden Fläche 12 20 Punkte pro Inch aufgezeichnet·

In Fig.3 ist eine geeignete elektrische Schaltung gezeigt, um

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die Slektroluainesaensplatts 30 mit der vorgeschriebenen 3?r3-qusnz pulsieren ζα lasaen. Ein Eingangsregler 82 wird an Kien- ήβη 83 und 90 mit einar Hetaspannung gespeist, die zwischen 93 und 240 Y liegen kann. Der Ausgang des Eingangsregler3 82, der eins geregelte Spannung ist, erregt einen Ausgangsregler 84 mit etwa 24 V. Dar Aüsgangaregler 84 speist eine Spannungsquello 76, die sum Erregen der Slektrolumineszenzplatts 50 dient. Dar Ausgangsreglsr 84 wird seinerseits von einem Erequensvergleieher 87 ein- und ausgeschaltet« Ein Hauptantriebsmotor 91 dreht eine Godierv?elle 89. Das Ausgangs signal der Codisrwella 89 wird von dem 'frequansver gleicher 87 mit demjenigen einer Frequenzquelle 86 verglichen. Auf diese Weise wird die Pulsation der Blektroluraineazenzplatte 30 richtig getaktet. Dia Fr-aqusnsquello 86 kann eine Radiofrequenzquelle sein, die eine Besugafrequens mit der vorgeachriebenen Pulsationsfrequena liefert. Auf diese Vielse wird die gewünschte Anzahl von Punkten pro Inch auf der photoleitenden Fläche 12 aufgezeichnet.

vfie aUct Vorstehend eia deutlich wird, überlagert die erfinäungsge- !Jiä33 Rastervorrichtung das latents Bild des Originals rait einarä gerasterten latenten elektrostatischen Bild, so daß ein moduli ei?-; tos latentes elektrostatisches Bild auf der photoleitenden Fläche entsteht. Dieses latente Bild wird danach entwickelt und ergibt eine Kopie, die dem Original in Tönung und Qualität nahekommt· Dies wird durch die Verwendung einer Eloktroluainesaensplatte erreicht, die Iacht3trahlen erzeugt, welche durch eine Linaenraihe parallelgarichtet werden und danach durch ein Raster fallen und die photoleitende Flache in den Bereichen, wo ä&a latente elektrostatische Bild des Originals aufgezeichnet ist, belichten. Auf diese Weise wird auf der photoleitenden Fläche ein moduliertes latentes elektrostatisches Bild aufgezeichnet. Dieses Bild wird dann entwickelt und ergibt eine Halbtonkopie, die in der Qualität und dem Aussahen dem su reproduzierenden Original entspricht.

Die Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zum Erzeugen von Halbtonkopien, die die Ziele der Erfindung voll erreicht

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und dia beschriebenen Vorteile bietet. Gegenüber dem beschriebenen Ausführungabeispiol sind Alternativen und Abwandlungen mögliche

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Claims (1)

1. Ansprüche

   (j\y Optisches System zum Erzeugen Bildes eines Originals, gekennzeichnet durch

   eine Einrichtung (18, 26) zum Projizieren eines Bildes des Originals (22) auf ein lichtempfangendes Element (12), eine Beleuchtungseinrichtung (30),

   einen Kollimator (32), der die von der Beleuchtungseinrichtung (30) ausgesendeten Lichtstrahlen parallel ausrichtet, und

   ein Raster (34·), das zwischen dem Kollimator (32) und dem licht empfangend en Element (12) angeordnet ist, um das lichteiapfangende Element mit einem gerasterten Bild zu "belichten, wobei das Bild des Rastersund das Bild des Originals in Deckung übereinander in einem gemeinsamen Bereich des lichtejnpfangenden Elementes aufbelichtet werden.

   2« System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltanordnung (Pig.3), die die Beleuchtungseinrichtung (30) mit einar vorbe stimmt en !Frequenz ein- und ausschaltet, so daß die Beleuchtungseinrichtung gepulste Lichtstrahlen abgibt·

   3· System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Projizieren des Bildes eine Lichtquelle (26) aufweist, die das Original (22) beleuchtet, sowie eine Linsenanordnung (18), die die vom Original ausgehenden Lichtstrahlen empfängt und ein Bild des Originals erzeugt·

   4. System nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zu der Projektionseinrichtung auch noch eine Piltereinrichtung (20) gehört, die das durch die Linaenanordnung (18) fallende Licht filtert und ein einfarbiges Bild (farbauszug) erzeugt·

   5· System nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator (32) einen

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   Streifen umfaßt, auf dem einzelne Linsen (73) derart angeordnet sind, daß davon praktisch parallele Lichtstrahlen ausgehen#

   6. System nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Elektrolumineszenzplatte (30) umfaßt, die sich quer über die etwa ganze Breite des lichtempfangenden Elementes (12) erstreckt.

   7. System nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster (34) mehrere gleichmäßig beanstandete undurchsichtige Punkte aufweist.

   8. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bi3 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster (34-) mehrere gleichmäßig beabstandete Striche aufweist.

   9. Slektrophotographische Kopiermaschine, gekennzeichnet durch ein photoleitendes Element (10, 12), eine Einrichtung (16), die das photoleitende Element auf ein gleichmäßiges Niveau auflädt,

   eine Belichtungseinrichtung (18, 26), die ein Bild eines Originals (22) erzeugt und auf die aufgeladene photoleitende Fläche (12) projiziert, wodurch auf dieser ein latentes elektrostatisches Bild aufgezeichnet wird, eine Beleuchtungseinrichtung (30),

   einen Kollimator (32), der die von der Beleuchtungseinrichtung (30) ausgehenden Lichtstrahlen parallelrichtet, ein Raster (34), das zwischen dem Kollimator (32) und dem photoleitenden Element angeordnet ist, um das photoleitende Element mit einem gerasterten Bild zu belichten, wobei das gerasterte Bild in Deckung über dem latenten elektrostatischen Bild des Originals aufbelichtet wird, so daß auf dem photoleitenden Element ein moduliertes latentes elektrostatisches Bild aufgezeichnet wird.

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   10. Kopiermaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Schaltanordnung (Pig.3), die die Beleuchtungseinrichtung (30) mit einer vorbestimmten Frequenz ein- und ausschaltet.

   11. Kopiermaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung eine Lichtquelle (26) aufweist, die das Original (22) "beleuchtet, sowie eine Irin33nanordnung (18), die die vom Original ausgehenden Lichtstrahlen empfängt und ein Bild des Originals auf der geladenen photolsitenden Fläche (12) erzeugt*

   12. Kopieraas chine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belichtiingseinrichtung auch noch eine Piltereinrichtung (20) gehört, die das durch die Linsenanordnung fallende Licht filtert und ein einfarbiges Bild (!Farbauszug) erzeugt.

   13· Kopiermaachine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator (32) als ein Streifen ausgebildet ist, auf dem einseine Linsen (78) derart angeordnet sind, daß davon praktisch parallele Lichtstrahlen ausgehen·

   14. Kopiermaschine nach mindestens einem der Anspräche 9 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Elsktrolumineszenzplatte (30) umfaßt, die sich quer praktisch über die ganze Breite des photoleitenden Elementes (12) erstreckt·

   15. Kopiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Easter (34) mehrere gleichmäßig baabstandete undurchsichtige Punkte aufweist.

   16. Kopiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß da3 Easter (34) mehrere gleichmäßig beabstandete Striche aufweist.

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