DE3411847C2 - Druckkopf mit Bildpunktelementen aufweisenden optischen Bauteilen - Google Patents

Abstract

Die Druckköpfe von optischen Druckern zum zeilenweisen Aufzeichnen von Graphik- und Textinformationen enthalten im Abstand angeordnete Polarisationsfilter, von denen das erste Polarisationsfilter als Polarisator und das zweite Polarisationsfilter (17) als Analysator dienen. Diese beiden Polarisationsfilter sind in der Phase derart versetzt angeordnet, daß bei normaler Belichtung kein Licht durch den Analysator hindurchgeht. Um dieses zu gewährleisten, müssen die beiden Polarisationsfilter in der Phase zueinander justiert werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige und sicher wirkende Justiervorrichtung für mindestens einen dieser Polarisationsfilter zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eine Fassung (29) eine Verzahnung (32) aufweist, in die ein Verstellelement (33) zur Feindreheinstellung formschlüssig eingreift. Der besondere Vorteil besteht darin, daß die als Verstellelement ausgebildete Gewindeschraube (33) mittels eines handelsüblichen Werkzeuges verstellbar und selbsthemmend ausgebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Druckkopf mit mehreren in einem rahmenartigen Gehäuse nebeneinander angeordneten elektrisch ansteuerbaren optischen Bauteilen mit Bildpunktelementen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
• In Datenverarbeitungsanlagen werden Schnelldrucker benötigt, um die elektrischen Eingangssignale in eine sichtbare Darstellung umzuformen, die als Ausdruck leicht erkennbar ist. Für diesen Zweck sind Ausdrucker mit optischen Druckköpfen mit Erfolg eingesetzt worden. So ist eine optische Schreibeinrichtung mit einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger, Fotopapier oder Aufzeichnungszwischenträger und einem elektrisch steuerbaren optischen Bauteil mit Bildpunktelementen, die den Lichtfluß sperren oder durchlassen, durch die DE-OS 25 57 254 bekannt. In derartigen optischen Druckköpfen sind verschiedene optische Einheiten vorhanden, die genau zueinander justiert werden müssen.
• Durch die DE-OS 32 14 583 ist eine elektrooptische Vorrichtung bekannt, bei der vor und hinter dem elektrisch steuerbaren optischen Bauteil je ein Polarisationsfilter angeordnet ist. Das hinter dem optischen Bauteil angeordnete Polarisationsfilter ist gegenüber dem ersten Polarisationsfilter in der Phase um 90° gedreht, derart, daß bei normaler Belichtung kein Licht durch das zweite Polfilter durchgelassen wird. Wird nun aber an das elektrisch ansteuerbare optische Bauteil eine Spannung angelegt, so wird das durch das erste Polarisationsfilter durchfallende polarisierte Licht in seiner Phase gedreht. Hierdurch wird ein Durchtritt des Lichtes durch das zweite Polarisationsfilter ermöglicht und ein lichtempfindliches Element zwecks Aufzeichnung an einer bestimmten Stelle belichtet. Um eine exakte Steuerung des Lichtdurchlasses zu steuern, ist auch eine genaue Justierung der beiden einander zugeordneten Polarisationsfilter erforderlich.
• Durch die DE-OS 32 14 519 sind Verstellelemente in Form von Schrauben zum Verstellen der optischen Bauelemente bekannt, wobei die Justierung noch sehr kompliziert und zeitaufwendig ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Druckkopf so zu gestalten, daß die beiden zueinander versetzten Polarisationsfilter mit einfachen Mitteln sehr genau zueinander justierbar sind. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Justierung mit einfachsten, allgemein verwendbaren Werkzeugen vorgenommen werden kann.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt
• Fig. 1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des optischen Druckkopfes,
• Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer Justiervorrichtung für einen Polarisationsfilter des Druckkopfes teilweise im Querschnitt,
• Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2 in Draufsicht,
• Fig. 4 eine zweite Ausführungsform in Seitenansicht und
• Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 4 teilweise im Schnitt.
• Die Wirkungsweise des optischen Druckkopfes ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Das von einer Lichtquelle ausgesendete Licht wird von einem ersten als Polarisator dienenden Polarisationsfilter 2 polarisiert und danach über ein elektrisch ansteuerbares, optisches Bauteil z. B. über ein Lichtschaltelement 3 einem als Analysator ausgebildeten zweiten Polarisationsfilter 4 zugeleitet. Dieses zweite Polarisationsfilter 4 ist gegenüber dem ersten Polarisationsfilter 2 z. B. um etwa 90° ± 25° in der Phase gedreht, derart, daß bei normaler Belichtung kein Licht durch den Analysator hindurchgelassen wird. Anschließend an das zweite Polarisationsfilter 4 ist z. B. ein lichtempfindliches Element 5 bei einem elektrostatischen Drucker als z. B. ein Träger mit einer lichtempfindlichen Schicht vorgesehen.
• Das Lichtschaltelement 3 besteht z. B. aus elektrooptischem Material 9, das die Eigenschaft hat, daß bei Anlegen einer Spannung zwischen zwei im Abstand zueinander benachbarten Steuerelektroden 6 und 7 in dem dazwischen vorhandenen Bereich 8 die optische Eigenschaft verändert. Wird an den Steuerelektroden 6, 7 eine Spannung angelegt, so wird das durchfallende polarisierte Licht in seiner Phase gedreht, so daß es durch das zweite Polarisationsfilter 4 hindurchtritt und das lichtempfindliche Element 5 an einer bestimmten Stelle belichtet.
• In den Fig. 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform einer Justiervorrichtung für ein Polarisationsfilter dargestellt. Das von einer Lichtquelle, z. B. von einer Halogenlampe 10 ausgehende Lichtbündel, wird auf eine Eintrittsfläche 11 eines Querschnittswandlers 12 fokussiert, der die kreisförmige Lichtfläche 11 auf eine Lichtzeile 13 umsetzt. Der Querschnittswandler 12 besteht hierbei in bekannter Weise aus einem Bündel von Lichtleitfasern, welche das Licht über Lichteinkopplungsstäbe 14 z. B. aus Glas zu einem ersten Polarisationsfilter 15 leiten. Danach wird das Licht polarisiert über Lichtschaltelemente 16 einem zweiten als Analysator dienenden Polarisationsfilter 17 zugeleitet, wodurch das Licht bei Durchlaß dann über Objektive 18 eine bestimmte Stelle auf einer lichtempfindlichen Schicht 19 einer Trägertrommel 20 belichtet.
• Der aus der Lichtquelle 10, dem Querschnittswandler 12, den Polarisationsfiltern 15, 17, den Lichtschaltelementen 16 und den Objektiven 18 bestehende optische Druckkopf 21 ermöglicht ein zeilenweises Aufzeichnen von Graphik- und Textinformationen auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 19, die dann anschließend in bekannter Weise elektrofotografisch entwickelt und fixiert werden. Zu diesem Zweck ist eine Entwicklungsvorrichtung 22, ein Papiereinzugsrollenpaar 23 zum Einziehen eines Aufzeichnungsblattes 24, eine Übertragungsstation 25 und eine aus Preßwalzen bestehende Fixiervorrichtung 26 vorgesehen. Außerdem sind um die Trägertrommel 20 noch eine Reinigungsstation 27 und eine Aufladekorona 28 vorgesehen.
• Der als Polarisator dienende erste Polarisationsfilter 15 und der als Analysator ausgebildete zweite Polarisationsfilter 17 sind senkrecht zur optischen Achse in der Phase z. B. um etwa 90° verstellbar, derart, daß bei normaler Belichtung kein Licht durch den Analysator gelangt. Um dieses zu erreichen, ist z. B. das Polarisationsfilter 17 justierbar angeordnet. Dieses Polarisationsfilter 17 ist in einer zylindrisch ausgebildeten Fassung 29 fest eingeklebt, die in einer Ausnehmung 30 des Gehäuses 31 des optischen Druckkopfes 21 drehbar gelagert ist. Diese Fassung 29 weist an seinem äußeren Umfang eine als Schneckenrad ausgebildete Verzahnung 32 auf, in die eine als Schnecke dienende Schraube 33 formschlüssig eingreift. Die Verzahnung an der Fassung 29 und an der Schraube 33 sind so ausgebildet, daß eine feinstufige Verstellung des zweiten Polarisationsfilters 16 gegenüber dem ersten Polarisationsfilter 15 möglich ist. Hierbei ist die Schraube 33 in einem Sackloch 34 des Gehäuses 31 frei drehbar gelagert, wobei auf dem Boden 35 des Sackloches 34 eine Kugel 36 frei drehbar angeordnet ist. Hierdurch wird das Verdrehen der Gewindeschraube 34 durch Herabsetzung des Reibungswertes sehr erleichtert. Die Stirnfläche 37 der Schraube 34 wird mittels einer an dem Schraubenkopf 38 angreifenden Feder 39 gegen die Kugel 36 gepreßt. Die Feder 39 ist eine Blattfeder mit einem Durchtrittsloch 40 für ein Werkzeug zum Verdrehen des Schraubenkopfes 38. Zu diesem Zweck weist der Schraubenkopf 38 einen Eingriffsschlitz 41 für einen durch die Durchtrittsöffnung 40 der Blattfeder 39 steckbaren Schraubendreher auf. Hierdurch wird eine feinstufige Verstellung der Fassung 29 mit dem Polarisationsfilter 17 derart gewährleistet, daß bei normaler Belichtung kein Licht auf die lichtempfindliche Schicht 19 der Trägertrommel 20 gelangt. Die Arretierung der Schraube 33 und damit der Fassung 29 mit dem Polarisationsfilter 17 erfolgt durch Selbsthemmung. Die Blattfeder 39 ist mit einem Ende 56 mittels einer Schraube 57 an dem Gehäuse 31 befestigt, während das andere Ende 55 federnd auf dem Schraubenkopf 38 der Schraube 33 anliegt.
• In den Fig. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Justiervorrichtung für den zweiten Polarisationsfilter dargestellt. In Abwandlung zu der ersten Ausführungsform befindet sich hierbei das erste Polarisationsfilter vor den Lichtschaltelementen und das zweite Polarisationsfilter 42 unmittelbar hinter den Objektiven 43 in dem Gehäuse 44 des optischen Druckkopfes 45. Auch hierbei ist das Polarisationsfilter 42 fest in einer Fassung 46 angeordnet, welche in einer Ausnehmung 47 des Gehäuses 44 drehbar gelagert ist. Die Verstellung und damit die Justierung der Fassung 46 erfolgt über eine an derem äußeren Umfang angeordnete Verzahnung 48, in die ein Ritzel 49 formschlüssig eingreift. Das Ritzel 49 ist in dem Gehäuse 44 dreh- und verstellbar gelagert. Die Verzahnungen des Ritzels 49 und der Fassung 46 sind z. B. evolventenartig ausgebildet. Das Ritzel 49 ist auf einem gewindefreien Schaft 50 einer Schraube 51 drehbar gelagert und zur Arretierung zwischen dem Schraubenkopf 52 der Schraube 51 und einer die Gewindebohrung 53 in dem Gehäuse 44 umgebenden Anschlagfläche 54 festklemmbar. Zum Verstellen der Fassung 46 mit dem Polfilter 42 ist zunächst die Schraube 51 zu lösen, danach wird das Ritzel 49 über seinen aus dem Gehäuse 44 herausragenden äußeren Umfang von Hand justiert und anschließend ist die Schraube 51 wieder festzuziehen. Hierdurch ist ebenfalls eine Feinjustierung des Polarisationsfilters 42 derart möglich, daß bei normaler Belichtung kein Licht auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger der Trägertrommel auftrifft. Die Verzahnungen an der Fassung 46 und des Ritzels 49 sind derart ausgebildet, daß wiederum eine feinstufige Verstellung des zweiten Polarisationsfilters 42 gegenüber dem ersten Polarisationsfilter gewährleistet wird. Der Schraubenkopf 52 der Schraube 51 kann entweder einen Sechskant für einen Schlüssel oder einen Schlitz für einen Schraubendreher aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß die Schraube 33 gemäß den Fig. 2 und 3 aus einer selbstschneidenden Schraube besteht, durch die bei dessen Einsetzen in das Sackloch 34 des Gehäuses 31 ein entsprechendes Gewinde auf der Oberfläche der Fassung 30 erzeugbar ist. Hierdurch wird eine billige und sicher wirkende Justiervorrichtung für das zweite Polarisationsfilter 17 geschaffen. Mit Hilfe dieser Justiervorrichtung können ebenso beide Polarisationsfilter 15, 17 eingestellt und fixiert werden.

Claims (9)

1. Druckkopf mit mehreren in einem rahmenartigen Gehäuse nebeneinander angeordneten elektrisch ansteuerbaren optischen Bauteilen mit Bildpunktelementen, von denen Licht punktweise entlang der Länge einer Aufzeichnungszeile auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger übertragen wird, wobei vor und hinter den ansteuerbaren optischen Bauteilen je ein Polarisationsfilter angeordnet ist, die mittels Fassungen in der Phase versetzt in dem Gehäuse zueinander justierbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Fassung (29; 46) eine Verzahnung (32; 48) aufweist, in die ein Verstellelement (33; 49) formschlüssig eingreift.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (29) an ihrem zylinderförmig ausgebildeten äußeren Umfang eine Verzahnung (32) für eine als Schnecke ausgebildete Schraube (33) aufweist, die in einem Loch (34) des Gehäuses ( 31) frei drehbar gelagert und durch ein Halteglied arretiert ist.

3. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (34) ein Sackloch ist, auf dessen Boden (35) eine Kugel (36) frei drehbar gelagert ist, und daß die Schraube (33) mittels einer an dem Schraubenkopf (38) angreifenden Feder (39) gegen die Kugel (36) preßt.

4. Druckkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (39) eine Blattfeder mit einem auf den Schraubenkopf (38) ausgerichteten Durchtrittsloch (40) ist.

5. Druckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (38) einen Eingriffsschlitz (41) aufweist.

6. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (48) evolventenartig ausgebildet und an dem zylinderförmig ausgebildeten Außenumfang der Fassung (46) fest angeordnet ist und mit einem Ritzel (49) formschlüssig in Eingriff steht, das im Gehäuse dreh- und verstellbar gelagert ist.

7. Druckkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (49) auf einem gewindefreien Schaft (50) einer Schraube (51) drehbar gelagert und zur Arretierung zwischen dem Schraubenkopf (52) der Schraube (51) und einer die Gewindebohrung (53) in dem Gehäuse (44) umgebenden Anschlagfläche (54) festklemmbar ist.

8. Druckkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang des Ritzels (49) aus dem Gehäuse (44) derart herausragt, daß es von Hand verstellbar ist.

9. Druckkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (33) aus einer die Verzahnung auf dem äußeren Umfang der Fassung (29) selbstschneidenden Schraube besteht.