DE2842104C3

DE2842104C3 - Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofotografisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE2842104C3
Application number: DE2842104A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Yokohama Shiode
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1981-03-26
Also published as: US4194835A; DE2842104A1; DE2842104B2; JPS5455821U

Description

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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorridatung, insbesondere für ein elektrofotografisches Kopiergerät, bestehend aus einer röhrenförmigen Lichtquelle und einer elliptisch gewölbten Reflexionsfläche turn Bündeln des von der Lichtquelle ausgestrahlten Uchts zu einem bandförmigen Strahlenbündel.

Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist aus der US-PS 3 302 S19 bekannt. Die elliptische Reflexionsfläche der bekannten Vorrichtung dient zum bloßen Fokussieren des einfallenden Lichtes zu einem etwa bandförmigen Strahlenbündel. Es sind jedoch keine Maßnahmen getroffen, das einfallende Licht in Längsrichtung der Lichtquelle diffus zu reflektieren. Dos gleiche gut für die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der reissue-US-PS 29017, bei der die Reflexionsfläche in Richtung quer zur »Scan«-Richtung etwa elliptisch und in »Scanc-Rkhtung parabolisch gewölbt ist. Auch diese Wölbung führt nur zu einem bloßen Fokussieren des einfallenden Lichtes zu einem etwa bandförmigen Strahlenbündel.

Aus der DE-OS24218S2 ist es bekannt, die Reflexionsfläche aus einer Vielzahl von reflektierenden Streifen herzustellen, die jeweils ein Lichtband erzeugen. Die reflektierenden Streifen sind dabei so angeordnet, daß sie in Richtung ihrer gestaffelten An

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«ο Ordnung ein vorbestimmtes Lichtintensitätsprofil erzeugen. Dabei wird ausgeführt, daß die lichtreflektierenden Streifen so angeordnet und ausgebildet sein müssen, daß eine diffuse Reflexion des einfallenden lichtes vermieden wird.

Mangels einer diffusen Reflexion des von der lichtquelle ausgestrahlten Lichts in Längsrichtung der Lichtquelle bei den bekannten Beleuchtungsvorrichtungen treten Ijchtstärkenunterschiede in Längsrichtung der röhrenförmigen Lichtquelle auf, dei^rt, daß in den Randbereichen die lichtintensität wesentlich schwächer ist als im Bereich des Zentrums der lichtquelle. Die Folge ist, daß auch auf einer Vorlagenoberfläche eine gleichmäßige Iichtverteflung nicht gewährleistet ist Bei Einsatz der bekannten Beleuchtungsvorrichtungen in elektrofotografischen Kopiergeräten läßt sich die Entstehung von Streifenmustern auf den Kopien nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichmäßige Iichtverteflung auf eiser Vorlagenoberfläche gewährleistet auch wenn die röhrenförmige Lichtquelle eine ungleiche Iichtstärkenverteflung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die WulstabschmtVi, die jeweils in einer Ebene senkrecht zur Lichtquelle liegen, eine ausgezeichnete diffuse Reflexion in Längsrichtung der Lichtquelle erhalten wird, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, daß das von der Lichtquelle ausgestrahlte licht zu einem bandförmigen Strahl gebündelt wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Lichtstärkenunterschiede in Längsrichtung der röhrenförmigen Lichtquelle vollständig kompensiert, und zwar auch dann, wenn es sich um eine Lichtquelle mit mehreren auf Abstände verteilten Punktlichtquellen handelt, so daß man ein bandförmiges Strahlenbündel mit gleichmäßiger Iichtverteflung erhält. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvoi richtung in einem elektrofotografischen Kopiergerät lassen sich Streifenmuster auf den Kopien sicher vermeiden.

Konstruktive Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Beleuchtungsvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Beleuchtungsvorrichtung im Schnitt und vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen TeU der Beleuchtungsvorrichtung gemäß F i g. 4 in vergrößertem Maßstab und perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 den Reflexionsspiegel gemäß Fig. 3 längs Linie IV-IV in vergrößertem Maßstab,

Fig. S und 6 Schnittansichten entsprechend Fig. 4 von abgewandelten Ausführungsformen eines Reflexionsspiegels, und

Fig. 7 eine Darstellung, entsprechend Fig. 3 eines abgewandelten Reflexionsspiegels.

Fig. 1 veranschaulicht den Gesamtaufbau eines elektrofotografischen Kopiergerätes mit einem Gehäuse 10, auf dessen Oberseite ein hin- und herbewegbarer Vorlagenhalter :12 angeordnet ist. Letzterer besteht aus einer aufklappbaren Abdeckung und einer

Glasunterlage, an welcher die Abdeckung angelenkt ist und auf welche eine Vorlage 3 auflegbar ist. Der Vorlagenhalter 12 ist einer in das Gehäuse 10 eingebauten Beleuchtungsvorrichtung 14 zugewandt, die ihrerseits einem optischen System aus 2 Spiegeln 15 und 16 und einer dazwischen angeordneten Linse 17 zugewandt ist Das von der Beleuchtungsvorrichtung 14 ausgesandte Licht wird auf die Vorlage 3 geworfen, von dieser reflektiert, übei einen Schlitz 13 zum ersten Spiegel 15 geleitet und weiterbin über die Linse 17 zum zweiten Spiegel 16 geworfen. Anschließend wird das licht vom Spiegel 16 erneut reflektiert, so daß ein Strahlengang 19 entsteht, in welchem das Licht zur Bildung eines Bilds der Vorlage 3 auf einem lichtempfindlichen Element *8 projiziert wird. Bei diesem Element 18 handelt es sich um eine zylindrische Trommel, die in Pfeilrichtung drehbar ist. Die gesamte Mantelfläche der Trommel 18 ist gleichmäßig und ununterbrochen mit einem fotolehenden Material, wie Selen, beschichtet. Radial zum Trommelumfang sind verschiedene Vorrichtungen angeordnet, beispielsweise Lst eine Entwicklervorrichtung 20 in Drehrichtung der Trommel der Stelle nachgeordnet, an weichet das Bild der Vorlage entsteht. Diese Entwicklervorrichtung 20 besteht aus einer Magnetbürste 21 Überziehen der Mantelfläche des lichtempfindlichen Elements 18 mit einem Tonerpulver, einer Rüttelwalze 22 zum Umwälzen bzw. Durchrühren des Tonerpulvers und des Trägers sowie einem Tonerspeiser 23. Bei 24 ist eine Übertragungs-Auflade vorrichtung zum Aufladen eines Platzumdruck- bzw. Kopierpapiers 25 vorgesehen, wodurch zusammen mit der Trommel 18 ein Übertragungsabschnitt 24a gebildet wird. Weiterhin sind in Umlaufrichtung nachgeschaltet eine Leuchtstofflampe 27 zur Beseitigung der elektrischen Restladung von der Trommel 18, eine Putzvorrichtung 28 mit einer drehbaren Bürste zum Beseitigen des restlichen Toners von der Trommel 18 sowie einem Filter und eine Aufladevorrichtung 29 zum Aufladen der lichtempfindlichen Trommel 18 angeordnet.

Im folgenden ist die Beleuchtungsvorrichtung 14 anhand det Fig. 2-7 im einzelnen erläutert.

In den Fi g. 2 und 3 ist eine Röhrenlampe 30 dargestellt, die ein Halogengas enthält und an beiden Enden an je einem Anschluß 32 festgelegt ist. Im Inneren der Lampe 30 sind mehrere Punktlichtquellen 33 in zweckmäßigen Abständen in einem zwischen die Anschlüsse eingeschalteten Lamperu'aden vorgesehen. Diese Punktlichtquellen können durch teilweises Kurzschließen einer Lampenwendel mittels eines Leiters gebildet sein, der hierbei einen niedrigeren Widerstand besitzt als die Wendel, so daß die nicht kurzgeschlossenen Wendel abschnitte Punktlichtquellen bilden. Die in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellten Punktlichtquellen können auch auf zweckmäßige andere Weise gebildet sein.

Hinter der Röhrenlampe 30 ist ein Umlenk- bzw. Hohlspiegel 34 mit einer der Lampe 30 zugewandten Reflexionsfläche 35 angeordnet, weiche einen Teil einer elliptischen bzw. Parabolfläche bildet, deren Brennpunkte einerseits im Zentrum der Lichtquelle bzw. Lampe 30 und andererseits in einer Beleuchtungsposition auf dar Vorlagenoberfläche liegen. Die von den Punktlichtquellen 33 ausgestrahlten Licm-

strahlen werden somit zu einem bandförmigen Strahlenbündel kondensiert und auf die Beleuchtungsposition 31 geworfen.

Gemäß Fig. 3 sind weiterhin über die Gesamtlänge der Reflexionsfläche 35 des Spiegels 34 hinweg paral-

IeI zueinander und in gleichen Abständen voneinander jeweils gleich hohe erhabene Wulstabschnitte 36 vorgesehen. Jeder Wulstabschnitt 36 besteht dabei aus einer Erhebung bzw. einem Vorsprung 37 mit bogenförmigem Querschnitt Doch kann der Wulstabschnitt

auch gemäß Fig. 5 durch eine in der Reflexionsfläche 35 ausgebildete Nut 38 oder gemäß Fi g. 6 durch einen im Spiegel selbst ausgebildeten, einen dreieckigen Querschnitt besitzenden Vorsprung 39 ersetzt werden. Wahlweise können die Vorsprünge 37 auch nur in einander gegenüberstehenden Teilen der Reflexionsfläche 35 ausgebildet sein, so daß der der Lichtquelle 30 gegenüberliegende Abf-^initt der Reflexionsflächc 35 gemäß Fig. 7 glatt tteibt. Außerdem brauchen die Wulstabschnitte 36 weder in regelmäßi-

.'"> gen Abständen noch mit gleichen Höhen ausgebildet zu sein, vielmehr können sie in beliebigen ode; willkürlichen Abständen parallel zueinander vorgesehen sein. Wesentlich ist jedoch, daß die die Lichtquelle 30 unter einem rechte. Winkel schneidende Reflexionsfläche 35 jedes Wulstabschnittes in jedem Falle einenTeil einer genauen Ellipse bildet Zur Verbesserung des Reflexionskoeffizienten ist die Reflexionsfläche 35 durch elektrolytisches Polieren verspiegelt.

i-> In Fig. 2 ist weiterhin ein zusätzlicher Umlenkbzw. Hohlspiegel 41 mit einer (im Querschnitt) im wesentlichen L-föraügen Reflexionsfläche 40 dargestellt, welche vor der Reflexionsfläche 35 des Spiegels 34 angeordnet ist. Die Reflexionsfläche 40 wirft einen

Teil des von der Lichtquelle 30 ausgestrahlten Lichts auf die Beleuchtungsposition 31. Die Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung an der Beleuchtungsposition 31 ka -si durch Anordnung der vorher beschriebenen Wulstabschnitte in der Reflexionsfläche 40 des Spiegels 41 verbessert werden.

Bei deT Beleuchtungsvorrichtung mit den Spiegeln der vorstehend beschriebenen Ausbildung werden die Lichtstrahlen von den Punktlichtquellen 33 durch die Reflexionsflächen 35 und 40 der beiden Spiegel 34 bzw. 41 zu einem bandförmigen Lichtstrahlenbündel konzentriert bzw. gebündelt und dann auf die Bcleuchtungsposition 31 der Vorlage 3 geworfen. Da di Reflexionsflächen 35 und 40 mit den erhabenen Wulstabschnitten 36 versehen sind, wird das Licht \rn den Punktlichtquellen 33 mit diffuser Reflexion auf die Beieuchtungsposition 31 geworfen. Die entsprechend den Punktlichtquellen 33 in ungleichmäßiger Lichtstärkenverteilung ausgestrahlten Lichtstrahlen können somit in gleichmäßiger Lichtstärkenverteilung

auf die Beleuchtungsposition 31 geworfen werden

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofotografisches Kopiergerät, bestehend aus einer röhrenförmigen Lichtquelle und einer etwa elliptisch gewölbten Reflexionsfläche zum Bündeln des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts zu einem bandförmigen Strahlenbündel, gekennzeichnet durch,

a) in Längsrichtung der lichtquelle (30) an der Reflexionsfläche (35) auf Abständen verteilte Mittel (36 bis 39) zur diffusen Reflexion des lichtes, wobei

b) diese Mittel (36 bis 39) in der Reflexionsfläche ausgebildete, jeweils in einer sich etwa senkrecht zur Lichtquelle erstreckenden Ebene liegende Wulstabschnitte (36) sind,

c) die Wulstabschnitte (36) ebenso wie die Reflexionsfläche (35) eine elliptische Form besitzen, und wobei

d) die Lkhiqaelk (30) inehrere auf Abstände verteilte Punktlichtquellen (33) umfaßt

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vor der Reflexionsfläche (35) angeordnete Hüfsreflextonsfläche (40) vorgesehen ist, welche einen Teil des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts ebenso wie die Reflexionsfläche (35) auf die Vorlagenoberfläche (12) wirft.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gr kennzeichnet, daß die Hilfsreflexionsfläche (40) ebenfalls mit Wulstabschnitten versehen ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dafc cfie Wulstabschnitte an der Hilfsrefkxionsfläche (40) einen Teil der elliptischen Reflexionsfläche (35) bilden.

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