DE2719310A1

DE2719310A1 - Xerografische kopiermaschine mit wahlweiser vergroesserung

Info

Publication number: DE2719310A1
Application number: DE19772719310
Authority: DE
Inventors: Jun Robert M Barto
Original assignee: UNIVERSAL PHOTOCOPY Inc
Current assignee: UNIVERSAL PHOTOCOPY Inc
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1977-11-17
Also published as: US4118118A; GB1548355A; FR2350631A1; JPS52142522A

Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. Kans-Jürgen Müller Dr. rer. nat. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hdns Leyh

Luclle-Grahn-Straße 38 D 8 München 80

O 7 1 Q T 1 Π

München, sch

η ;.vi?rsei Fbotocorn·* Inc., 1090 Bristol Road, Mountainside,

Nev; Jersey 07092 (U.S.A.)

Xerografische Kopiermaschine mit wahlweiser Vergrößerung

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Die Erfindung bezieht sich auf eine xerografische Kopiermaschine, insbesondere zum Herstellen von Kopien mit wahlweisem Vergrößerungsverhältnis.

In der Xerografie wird eine fotoleitfähige Isolierschicht, deren Oberfläche gleichmäßig elektrisch aufgeladen ist, zuerst mit einem Licht- und Schattenmuster der aufzuzeichnenden Information belichtet. Die Oberflächenladung der Schicht fließt durch das beleuchtete Muster selektiv ab, so daß ein latentes elektrostatisches Bild erhalten wird. Zum Entwickeln dieses latenten Bildes wird dann auf dieses ein feinverteiltes pigmentiertes thermoplastisches Pulver oder Toner aufgebracht, wobei die Tonerteilchen an den elektrostatisch aufgeladenen Bereichen entsprechend der Ladungsmenge haften.

Bei einer xerografischen Druckmaschine, die mit unbeschichtetem Papier arbeitet, liegt die fotoleitfähige Isolierschicht auf einer umlaufenden Trommel oder einem Endlosband auf, und das auf der Schichtoberfläche entwickelte Tonerbild wird auf ein Blatt gewöhnliches Papier übertragen. Das entwickelte Bild auf dem Papierblatt wird dann darauf durch Wärme- oder Druckanwendung fixiert, wodurch die Tonerteilchen auf dem Papier verschmolzen werden.

Bei einer xerografischen Druckmaschine, die mit beschichtetem Papier arbeitet, braucht das entwickelte Tonerbild nicht von der fotoleitfähigen Isolierschicht übertragen zu werden, denn in diesem Pail wird Papier verwendet, das

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mit fotoleitfähigen Zinkoxidpartikeln, die in einem schichtbildenden Kunstharzbindemittel dispergiert sind, beschichtet ist. Die beschichtete Oberfläche des Papiers wird einer elektrostatischen Oberflächenladung ausgesetzt und dann mit dem aufzuzeichnenden Lichtmuster belichtet, so daß auf der Oberfläche ein latentes Bild entsteht. Das latente Bild wird durch Toner entwickelt, der unmittelbar auf dem beschichteten Papier fixiert wird, wodurch der für den vorher erläuterten Fall typische Übertragungsschritt entfällt.

Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf Maschinen, bei denen das Vergrößerungsverhältnis zwischen Kopie und Vorlage wählbar ist, und sie ist mit Kopiermaschinen der beiden vorstehend genannten Arten anwendbar.

Es sind elektrische Kopierer bekannt, die Kopien herstellen, die entweder Kopien der Vorlage in Normalgröße oder in bezug auf die Vorlage vergrößerte oder verkleinerte Kopien sind. Zu diesem Zweck ist z. B. in der US-PS 3 556 655 eine Revolverblendenanordnung angegeben, die zwischen verschiedenen Stellungen bewegbar ist, um eine Abbildung einer Vorlage in voller oder verkleinerter Größe auf ein Kopierblatt zu projizieren.

Um zump/ahlweisen Ändern des Vergrößerungsverhältnisses nicht unterschiedliche Vergrößerungsobjektive verwenden zu müssen, verwendet die US-PS 3 778 147 ein einziges Objektiv, das in bezug auf die Vorlage und eine Bildebene linear verschiebbar ist. In ähnlicher Weise erfolgt bei der US-PS 3 703 334 eine Änderung der Vergrößerung durch Ver-

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schieben der Stellung eines Objektivs und des diesem zugeordneten Spiegels. Kopien unterschiedlicher Größe werden in ähnlicher Weise auch bei der US-PS 3 687 544 erhalten, indem die Lage eines Objektivs und eines zugeordneten Spiegels verschoben werden.

Zum Ändern des Vergrößerungsverhältnisses bei elektrostatischen Kopierern ist es also bisher üblich, den Abstand zwischen der Vorlage und dem Objektiv sowie auch die Stellung der dem Objektiv zugeordneten Spiegel zu ändern. Dadurch ergeben sich mechanische Probleme, die wesentlich zur Erhöhung der Herstellungskosten sowie zur Komplexität der Maschine beitragen. Der bisher benötigte Platz zum Einbau einer Einheit für das wahlweise Vergrößerungsverhältnis in einen üblichen Kopierer hat ebenfalls größere Kopiererabmessungen zur Folge, wodurch wiederum die Herstellungskosten erhöht werden und eine raumsparende Ausbildung der Maschine unmöglich gemacht wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Kopiermaschine zum Herstellen von Kopien mit in bezug auf die Vorlage wahlweisem Vergrößerungsverhältnis; dabei soll insbesondere eine Optik zum Herstellen von Kopien mit unterschiedlichem Vergrößerungsverhältnis geschaffen werden, bei der ein ortsfestes Projektiv verwendet wird und die relativ einfach aufgebaut und kostengünstig ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Optik nach der Erfindung besteht darin, daß sie in bereits vorhandene raumsparend

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gebaute Kopierraaschinen einbaubar ist, ohne daß dadurch die Maschinengröße verändert wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß die optischen Anforderungen für wahlweise Vergrößerungsverhältnisse kleingehalten werden mittels eines Reflexsystems, bei dem das ortsfeste Projektiv und das diesem zugeordnete Hilfsobjektiv zum Ändern der Brennweite zweimal im optischen Weg vorhanden sind, wodurch sich eine relativ große Brennweite ergibt.

Ferner soll bei der Optik nach der Erfindung der optische Abstand zwischen der Vorlage und dem Projektiv unabhängig von dem gewählten Vergrößerungsverhältnis konstant bleiben; eine Änderung der Vergrößerung wird durch Ändern der Stellung nur eines Spiegels erreicht.

Diese Aufgaben werden durch eine xerografische Kopiermaschine gelöst, die eine Abtasteinheit aufweist, die aus einem Objektspiegel und einer Lichtquelle besteht und unter einer lichtdurchlässigen Auflageplatte bewegbar ist, auf der die zu kopierende Vorlage mit der Aufzeichnungsseite nach unten angeordnet ist. Die Abtasteinheit bewegt sich horizontal mit gleichmäßiger Abtastgeschwindigkeit von einer Ausgangs- in eine Endstellung und kehrt dann in die Ausgangsstellung zurück.

Während der Objektspiegel der Abtasteinheit sich unter der Vorlage bewegt, reflektiert er deren optisches Bild auf einen Zwischenspiegel, der sich in der gleichen Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die halb so groß wie die Geschwindigkeit der Abtasteinheit ist. Der Zwischenspiegel richtet das Bild auf ein ortsfestes Projektiv,

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hinter dem ein festangeordneter Reflexspiegel vorgesehen ist, der die Abbildung wieder durch das Projektiv auf einen Abbildungsspiegel richtet, der so orientiert ist, daß das Bild auf der Fotorezeptorfläche einer umlaufenden Trommel abgebildet v/ird. Die Abtastgeschwindigkeit ist mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel durch ein einstellbares Getriebe synchronisiert, so daß auf der Fotorezeptorfläche ein latentes Bild der gesamten Vorlage gebildet wird.

Zum wahlweisen Ändern des Vergrößerungsverhältnisses ohne Änderung des optischen Gesamtabstands zwischen der Vorlage und dem Projektiv ist vor dem Projektiv ein zurückziehbares Hilfsobjektiv, das das erwünschte Vergrößerungsverhältnis erzeugt, vorgesehen und ändert die Brennweite der Optik. Die Stellung des Abbildungsspiegels relativ zur Trommel wird entsprechend der geänderten Brennweite verschoben, so daß das Bild scharf auf der Fotorezeptorfläche abgebildet wird. Das Synchronisiergetriebe wird so eingestellt, daß die Abtastgeschwindigkeit entsprechend dem gewählten Vergrößerungsverhältnis geändert v/ird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer bekannten xero-

grafischen Kopiermaschine mit festem Vergrößerungsverhältnis;

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Fig. 2 eine Ansicht einer Kopiermaschine mit der Optik nach der Erfindung für ein wahlweises Vergrößerungsverhältnis :

Fig. 3 eine Perspektivansicht der Optik nach der Erfindung beim Kopieren mit natürlichem Maßstab;

Fig. 4 die gleiche Optik beim Kopieren mit einem ersten Verkleinerungsverhältnis ; und

Fig. 5 die gleiche Optik beim Kopieren mit einem zweiten Verkleinerungsverhältnis.

Es wird jetzt eine typische bekannte Kopiermaschine erläutert, bei der die Größe der Vorlage relativ zu der Größe der Kopie ein bestimmtes Vergrößerungsverhältnis hat. Die Bezeichnung "Vergrößerungsverhältnis¹¹ umfaßt in diesem Zusammenhang eine in bezug auf die jeweilige Vorlage vergrößert oder verkleinert wiedergegebene Kopie. Eine zahlenmäßige Wiedergabe des Vergrößerungsverhältnisses kann daher kleiner als, gleich oder größer als Eins sein.

Wie bei allen xerografischen Kopiermaschinen wird ein optisches Bild einer zu kopierenden Vorlage D auf die sensibilisierte Oberfläche eines Fotorezeptors, der

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auf dem Mantel einer umlaufenden Trommel 10 gehalten ist, projiziert, so daß darauf ein elektrostatisches latentes Bild entsteht. Dann wird das latente Bild mit einem entgegengesetzt geladenen Tonerpulver entwickelt zum Erzeugen eines xerografischen Pulverbildes, das dem latenten Druckbild auf der Fotorezeptorfläche entspricht.

Das Pulverbild wird dann von der Trommel durch elektrostatische Kraftwirkung auf eine Auflagefläche oder ein Papierblatt übertragen und darauf fixiert mit Hilfe einer Schmelzvorrichtung, die das Pulverbild dauerhaft auf dem Papierblatt fixiert. Da sich die Erfindung auf die Optik eines variablen Vergrößerungssystems richtet, werden die bekannten Mechanismen üblicher xerografischer Kopierer nur insoweit erläutert, als dies zum Verständnis der Erfindung nötig ist.

Die Vorlage D wird mit der zu kopierenden Seite nach unten auf eine lichtdurchlässige Auflageplatte 11 gelegt, wo sie von einer Abtasteinheit Sc, bestehend aus einer Lichtquelle 12, die mit einem Objektspiegel 13 verbunden und mit diesem bewegbar ist, abgetastet wird. Die Abtasteinheit Sc bewegt sich über die Unterseite der Auflageplatte 11 mit ei ner gleichmäßigen Bewegung und einer Geschwindigkeit V₁, so daß die Vorlage beleuchtet wird. Die Abtastung erfolgt längs einem horizontalen Abtastweg A, der von einer Anfangsstellung des Objektspiegels 13 (vgl. die Vollinien in Fig. 1) zu einer Endstellung desselben (vgl. die Strichlinien des Spiegels 13' in Fig. 1) verläuft, wonach die Einheit in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt.

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Ein Zwischen- oder Übertragungsspiegel 14 bewegt sich in der gleichen Horizontalrichtung wie die Abtasteinheit Sc längs einem Weg B, jedoch mit einer Geschwindigkeit V,,, die die Hälfte der Geschwindigkeit V. beträgt. D. h., wenn der Objektspiegel 13 um einen Schritt /\X verschoben wird, v/ird der Zwischenspiegel 14 um einen Schritt verschoben. Der Zwischenspiegel bewegt sich aus seiner Ausgangsstellung (vgl. Vollinien in Fig. 1) in seine Endstellung 14' (vgl. Strichlinien). Die Länge des Wegs B beträgt daher die halbe Länge des Abtastwegs A.

Eine Trommel 10 wird von einem geeigneten Antrieb 15 getrieben, und die Abtasteinheit Sc sowie der bewegliche Zwischenspiegel 14 werden synchron mit der umlaufenden Trommel 10 von einem Getriebe 16 getrieben.

Das optische Bild der Vorlage D wird vom Objektspiegel auf den Zwischenspiegel 14 gerichtet, der das Bild auf ein ortsfestes Projektiv 1? reflektiert. Hinter dem Projektiv

17 ist ein Reflexspiegel 18 angeordnet. Das Bild wird vom Reflexspiegel 18 durch das Projektiv 17 auf einen ortsfesten Abbildungsspiegel 19 gerichtet, der so orientiert ist, daß er das projizierte Bild auf die Potorezeptorflache 1OA der umlaufenden Trommel 10 abbildet. Der Reflexspiegel

18 ist zwar als Einzelelement dargestellt, normalerweise wird jedoch die aus Projektiv und Reflexspiegel bestehende Gruppe als einstückige Einheit ausgebildet.

Die Trommel 10 wird vom Antrieb 15 mit einer Umfangsgeschwindigkeit V, getrieben, die mit der Abtastgeschwindigkeit V₁ der Abtasteinheit Sc durch das Synchronisierge-

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triebe 16 exakt synchronisiert ist. Während also die Trommel 10 mit einer Umfangsgeschwindigkeit V, tunläuft, bewegt sich die Abtasteinheit Sc längs dem Horizontalweg A mit einer Geschwindigkeit Y*, und der Zwischenspiegel 14 bewegt sich gleichzeitig längs dem Weg B mit einer genau die Hälfte von V₁ betragenden Geschwindigkeit V₂. Die Beziehung zwischen den Geschwindigkeitswerten V, und ν., hängt von dem bestimmten Vergrößerungsverhältnis, für das die Kopiermaschine ausgelegt ist, ab.

Es wird jetzt erläutert, weshalb mit der Optik nach Fig. nur ein unveränderliches Vergrößerungsverhältnis erzielbar ist.

Der optische Abstand OD in dem zwischen der Vorlage D und dem Reflexspiegel 18 verlaufenden umgeklappten Weg besteht aus den folgenden Segmenten:

dem Segment a zwischen der Vorlage D und dem Objektspiegel 13;

dem Segment b zwischen dem Objekt spiegel 13 und dem Zwischenspiegel 14;

dem Segment c zwischen dem Zwischenspiegel 14 und dem Reflexspiegel 18.

In Fig. 1 stellen die Segmente a¹, b¹ und c¹ den entsprechenden umgeklappten optischen Weg dar, wenn die Abtasteinheit ihre Endstellung im Abtastweg A hat. Somit ist die Objektentfernung OD » a + b + c. Obwohl die Länge des Segments a sich unabhängig von der Stellung der Abtast-

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einheit Sc längs dem Abtastweg A während der Bewegung von der Ausgangs- in die Endstellung niemals ändert, wird das Segment b kurzer, während das Segment c gleichzeitig entsprechend kurzer wird aufgrund der relativen Geschwindigkeiten V₁ und V₂ des Objektspiegels 13 bzw. des Zwischenspiegels 14. Somit ist die Objektentfernung OD konstant.

Der Bildabschnitt ID in dem zwischen dem Reflexspiegel 18 und der Oberfläche der Trommel 10 verlaufenden umgeklappten Weg besteht aus folgenden Segmenten des optischen Wegs:

dem Segment d, das der Abstand zwischen dem Reflexspiegel 18 und dem Abbildungsspiegel 19 ist;

dem Segment e, das der Abstand zwischen dem Abbildungsspiegel 19 und der Oberfläche der Trommel 10 ist.

Somit ist der Bildabstand ID = d + e. Da sich die Segmente d und e niemals ändern, ist der Bildabstand ID konstant. Und da der Objektabstand OD und der Bildabstand ID konstant sind, bleibt der Gesamtabstand zwischen der Vorlage D und der Oberfläche der Trommel 10, der gleich OD + ID ist, unabhängig von der Abtastung unverändert.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist das veränderliche Vergrößerungsverhältnis-System nach der Erfindung im wesentlichen gleich dem unveränderlichen Vergrößerungsverhältnis-Systeiü nach Fig. 1, wobei jedoch dem Projektiv 17 ein rückholbares Objektiv 20 zugeordnet ist und die Stellung des

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Abbildungsspiegels 19 relativ zur Trommel 10 änderbar ist. Ferner stellt das Synchronisiergetriebe 16 keine unveränderliche Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit V, der Trommel 10 und der Abtastgeschwindigkeit V.· der Abtasteinheit Sc her, sondern ist so verstellbar, daß die Beziehung für das ausgewählte Vergrößerungsverhältnis geeignet ist.

Wenn das Hilfsobjektiv 20 vor dem Projektiv 17 angeordnet ist, liegt es in den Segmenten c und d des optischen Wegs und ändert die Brennweite der Optik. Unter der Annahme, daß das Hilfsobjektiv 20 positiv ist, wird die Brennweite F verkürzt.

Pur die optische Anordnung gilt daher folgende Gleichung:

	I/F =	OTT ⁺	te-
mit F =	Brennweite,
OD -	Ob j ektabstand	und
ID m	Bildabstand.

Da, wie bereits erläutert, OD unabhängig von der Abtastung konstant ist, muß der Bildabstand ID verstellt werden, damit die Optik scharf eingestellt ist.

Dies wird durch Verschieben des Abbildungsspiegels 19 in eine neue Lage (vgl. Fig. 2) in solchem Ausmaß, daß die Optik genau im Brennpunkt liegt, erreicht. Da jedoch nunmehr die scheinbare Objektgeschwindigkeit in bezug auf die Ab-

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tasteinheit und die Bildgeschwindigkeit auf der Fotorezeptorfläche der Trommel 10 ein Verhältnis von OD/ID haben, müssen die relativen Geschwindigkeiten V.. und V, geändert werden. Dies wird durch Einstellen des Getriebes 16 entsprechend dem gewählten Vergrößerungsverhältnis erzielt.

Wenn die Vergrößerung so ist, daß ein Bild mit kleinerem Maßstab erzeugt wird, z. B. 1:3/4, wird die Abtastgeschwindigkeit um den Reziprokwert der Verkleinerung, d. h. um 4/3» erhöht; und wenn die Maßstabverkleinerung z. B. 1:2/3 ist, wird die Abtastgeschwindigkeit V₁ um 3/2 erhöht.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5 wird nunmehr die Arbeitsweise des veränderlichen Vergrößerungsverhältnis-Systems erläutert, und zwar zuerst das Kopieren mit natürlichem Maßstab (Fig. 3)» wobei die Größe der Kopie der Größe der Vorlage entspricht, dann mit einer ersten Verkleinerung (Fig. 4), wobei die Größe der Kopie in bezug auf die Vorlage verringert wird, und schließlich mit einer zweiten Verkleinerung (Fig. 5), wobei der Maßstab noch weiter verkleinert wird.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Objektspiegel 13 eine mit der Aufzeichnungsseite nach unten auf der Auflageplatte 11 liegende Vorlage (nicht gezeigt) abtastet. Die vom Objektspiegel 13 reflektierte Abbildung wird auf den Zwischenspiegel 14 gerichtet. Die Abtastgeschwindigkeit des Objektspiegels ist V^, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Zwischenspiegels 14 beträgt die Hälfte von V^.

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Die Bewegung der Spiegel 13 und 14 mit ihren jeweiligen Geschwindigkeiten erfolgt durch das einstellbare Synchronisiergetriebe 16. Das Getriebe ist treibend mit der Trommel 10 gekuppelt, die auf einer motorgetriebenen Welle S₁ angeordnet ist (der Antriebsmotor ist nicht gezeigt). Die Trommel wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit V, getrieben, die beim Kopieren mit Normalmaßstab gleich der Abtastgeschwindigkeit V.. des Objektspiegels 13 ist.

Es wird jetzt erläutert, wie das einstellbare Getriebe 16 den Objektspiegel 13 und den Zwischenspiegel 14 so treibt, daß der Objektspiegel 13 mit einer Geschwindigkeit V^, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit V, der Trommel ist, abtastet und daß der Zwischenspiegel 14 sich mit der halben Geschwindigkeit von V^, nämlich der Geschwindigkeit V₂, bewegt.

Neben einem Ende der Trommel 10 ist konzentrisch mit dieser eine Haupt-Seilscheibe 21 mit gleichem Durchmesser wie die Trommel angeordnet. Die Seilscheibe 21 ist auf einer Hohlwelle S₂, die die Trommelwelle S^ koaxial umgibt, angeordnet. Die Welle Sp ist nur dann unmittelbar mit der Trommelwelle S^ verbunden, wenn eine Elektromagnetkupplung CL eingerückt ist, und da die Trommel und die Hauptseilscheibe den gleichen Durchmesser haben, laufen sie in diesem Fall mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit V, um.

Die Haupt-Seilscheibe 21 treibt ein Seil 22, dessen rechter Endabschnitt 22A über Spannrollen 23 und 24 läuft und dann um einen Abschnitt einer Doppelseilscheibe 25 geführt ist. Die Seilscheibe 25 ist an dem Ende eines Stabs 26 be-

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festigt, an dem der Zwischenspiegel 14 gehaltert ist, und der um die Seilscheibe geführte rechte Endabschnitt 22A des Seils endet in einer Verankerung 27. Der rechte Seilabschnitt 22A ist über ein Verbindungsglied 28 mit dem Objektspiegel 13 verbunden, so daß bei sich in einer von zwei Richtungen bewegendem Seil der Objektspiegel vom Seil mitgenommen wird.

Der linke Abschnitt 22B des Seils 22 läuft über Spannrollen 29, 30 und 31, ist dann um den zweiten Teil der Doppelseilscheibe 25, die am Zwischenspiegel 14 befestigt ist, geführt und endet in einer Verankerung 32. Wenn also bei der Betriebsweise mit Normalvergrößerung die Hauptseilscheibe 21 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit V, wie die Trommel umläuft, tastet der Objektspiegel 13 die Vorlage mit einer V, gleichen Geschwindigkeit V₁ ab, wogegen der Zwischenspiegel 14 aufgrund der Wirkung des Doppelseilscheibenantriebs mit der halben Geschwindigkeit V-, d. h. mit der Geschwindigkeit Vp, bewegt wird.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Projektiv 17 mit zwei Hilfsobjektiven 2OA und 2OB zusammenwirkt; das Objektiv 2OA dient zum Verkleinern der Kopiengröße bei einer ersten Verkleinerungs-Betriebsart und das Objektiv 2OB zum Verkleinern der Kopiengröße bei einer zweiten Verkleinerunge-Betriebsart. Die Objektive 2OA und 2OB sind an den gegenüberliegenden Enden einer Wählplatte 33 mit einer mittigen Bildöffnung 34 gehalten. Nach Fig. 3 ist die Bildöffnung mit dem Projektiv 17 ausgerichtet, so daß beim Kopieren mit Normalvergrößerung das Projektiv 17 geöffnet let. Die Wählplatte ist so ausgebildet, daß sie bei der ersten Ver-

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kleinerungs-Betriebsart einen Schritt in die eine Richtung verschoten wird, so daß das Projektiv 17 durch das Hilfsobjektiv 2OA tiberdeckt wird, und in der zweiten Verkleinerungs-Betriebsart um einen Schritt in die andere Richtung verschoben wird, so daß das Projektiv 17 vom Hilfsobjektiv 2OB überdeckt ist.

Der Abbildungsspiegel 19 ist an einem Stab gehalten, von dem sich eine verschiebbare Verriegelungsplatte 35 erstreckt, deren drei Kerben N₁, N₂ und N, mit einem Arretierglied 36 in Eingriff gelangen, so daß, wenn das Arretierglied in der Kerbe N₁ liegt, der Abbildungsspiegel 19 eine Stellung relativ zur Trommel 10 hat, durch die sich eine für das Kopieren mit Normalvergrößerung geeignete Brennweite ergibt (vgl. Fig. 3). Die Arretierkerbe Np ergibt eine für die erste Verkleinerungs-Betriebsart und die Arretierkerbe N- eine für die zweite Verkleinerungs-Betriebsart geeignete Stellung des Abbildungsspiegels.

Es ist wesentlich, daß die vom Abbildungsspiegel 19 auf die Potorezeptorflache der Trommel 10 gerichtete Abbildung in einem zu dieser Fläche senkrechten optischen Weg verläuft. Es ist daher erforderlich, daß der Abbildungsspiegel an jeder der drei verschiedenen, durch die Arretierkerben N₁-N, vorbestimmten Stellungen geschwenkt wird, so daß der erforderliche optische Weg erhalten wird. Dies wird dadurch erreicht, daß an der den Spiegel tragenden Halteplatte eine Steuerkurvenrolle und ein Hebel (nicht gezeigt) angeordnet sind. Die Steuerkurvenrolle wirkt mit einem Steuerkurvenkörper zusammen, der am Rahmen der Maschine verankert ist, so daß der Abbildungsspiegel, wenn er in eine seiner Arretierstellungen verschoben wird, jedesmal auch ordnungsgemäß so gerichtet wird, daß die Abbildung

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auf einem radialen Weg in bezug auf die Trommel projiziert wird, so daß die aufgezeichnete Abbildung verzerrungsfrei ist.

Fig. 4 zeigt die Anordnung in der ersten Verkleinerungs-Betriebsart; es ist ersichtlich, daß das Projektiv 17 nunmehr vom Hilfsobjektiv 2OA überdeckt und das Arretierglied in die Kerbe Np der Verriegelungsplatte eingerückt ist, so daß der Abbildungsspiegel 19 so positioniert ist, daß die richtige Brennweite der Optik erhalten wird.

Bei dieser Betriebsart muß die Abtastgeschwindigkeit V₁ des Objektspiegels 13 so geändert werden, daß sie in einem Maß größer als die Umfangsgeschwindigkeit V, der Trommel ist, das durch das Verklexnerungsverhältnis bestimmt ist. Dies wird im verstellbaren Getriebe 16 mittels einer Hilfswelle S, erreicht, die in einer zur Trommelwelle S₁ parallelen Stellung gelagert ist und deren eines Ende ein Kettenrad 37 trägt. Das Kettenrad 37 ist über eine Gelenkkette 38 mit einem am entsprechenden Ende der Trommelwelle S₁ befestigten Kettenrad 39 verbunden; die beiden Kettenräder haben den gleichen Durchmesser, so daß die Hilfswelle S_n, immer mit der gleichen Drehzahl wie die Trommelwelle S₁ umläuft.

Bei der ersten Verkleinerungs-Betriebsart (entsprechend Fig. 4) ist die Kupplung C₁ ausgerückt, so daß die koaxiale Welle S„ von der Trommelwelle S₁ gelöst ist, und eine zweite Elektromagnetkupplung Cp ist eingerückt. Wenn die Kupplung Cp eingerückt ist, wird ein auf der Hilfswelle S, gelagertes Kettenrad 40 getrieben. Das Kettenrad

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40 ist über eine Gelenkkette 41 mit einem auf der koaxialen Welle Sp gelagerten kleineren Kettenrad 43 verbunden, so daß bei dieser Betriebsart bei umlaufender Trommelwelle S₁ gleichzeitig die Hilfswelle S, umläuft, die über die Kettenräder 40 und 43 die koaxiale Welle S₁ und die Hauptseilscheibe 21 treibt.

In diesem Fall läuft die Seilscheibe 21 jedoch nicht mit der gleichen Drehzahl wie die Trommel 10 um, sondern mit einer vom Übersetzungsverhältnis zwischen den Kettenrädern 40 und 43 bestimmten Umfangsgeschwindigkeit. Da das Kettenrad 40 größer als das Kettenrad 43 ist, läuft die Seilscheibe 21 schneller als die Trommel 10 um, so daß die Abtastgeschwindigkeit V₁ die Umfangsgeschwindigkeit V-der Trommel so weit übersteigt, wie dies für das Verkleinerungsverhältnis erforderlich ist.

Bei der zweiten Verkleinerungs-Betriebsart nach Pig. 5 ist das Hilfsobjektiv 2OB vor dem Projektiv 17 angeordnet, und die Brennweite ist so eingestellt, daß die projezierte Abbildung durch Positionieren des Abbildungsspiegels 19 in der Arretierkerbe N, fokussiert wird.

Nunmehr muß die Abtastgeschwindigkeit V₁ relativ zur Geschwindigkeit V, der Trommel weiter erhöht werden. Zu diesem Zweck werden die beiden Kupplungen C₁ und Cp ausgerückt, und eine dritte Kupplung C, wird eingerückt, die ein Kettenrad 44 in Antriebsverbindung mit der Hilfswelle S, kuppelt.

Das Kettenrad 44 ist über eine Gelenkkette 45 mit einem auf der koaxialen Welle S₂ befestigten Kettenrad 46 verbunden, so daß nunmehr die Umfangsgeschwindigkeit der Seil-

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scheibe 21 durch das übersetzungsverhältnis der Kettenräder 44 und 46 bestimmt ist. Somit ist in der zweiten Verkleinerungs-Betriebsart die Trommelwelle S, *1ber die Kettenräder 39 und 37 mit der Hilfswelle S, verbunden, und die Hilfswelle S, ist über die Kettenräder 44 und 46 mit der koaxialen Welle S₂ gekuppelt und treibt die Seilscheibe 21 mit einer Geschwindigkeit, die eine Abtastgeschwindigkeit bewirkt, die höher als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist, und zwar in einem durch das optische Verkleinerungsverhältnis bestimmten Maß.

Es ist zu beachten, daß bei der hier erläuterten Anordnung die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel konstant bleibt, wogegen die mit der Umfangsgeschwindigkeit synchronisierte Abtastgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Vergrößerungsverhältnissen geändert wird. Der Grund hierfür ist, daß die meisten Kopierer Zusatzvorrichtungen, z. B. einen Papiertransport usw., haben, die mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel synchronisiert sind, so daß es erwünscht ist, diese Umfangsgeschwindigkeit konstant zu halten. In manchen Fällen kann jedoch die Beziehung zwischen der Umfangs- und der Abtastgeschwindigkeit umgekehrt werden.

Beim Herstellen von Verkleinerungen mit großem Verkleinerungsverhältnis von z. B. 1:0,75 oder 1:0,60 wird auf die Potorezeptorflache der Trommel auch eine Fremdkomponente, z. B. der Glasauflagerahmen der Vorlage, projiziert. Um diese Fremdkomponente aus der Endkopie zu beseitigen, kann in bezug auf die Trommel eine Anordnung von "Abbrenn-Lampen" vorgesehen sein, so daß sämtliche Bereiche der Fotorezeptorfläche, die außerhalb der Begrenzungslinien der erwünschten Abbildung liegen, während des Hauptbelichtungszyklus belichtet werden, wodurch die Fremdkomponente beseitigt wird.

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Um diese Lampen mit den das Vergrößerungsverhältnis wählenden Schaltern zu korrelieren, können die Abbrennlampen durch die gleichen Schalter betätigt werden, so daß bei der Wahl eines bestimmten Vergrößerungsverhältnisses nur diejenigen Lampen eingeschaltet werden, deren Abbrenn-Konfiguration für die gewählte Bildgröße geeignet ist.

Die optischen Anforderungen an die Hilfsobjektive werden bei dem Reflexsystem nach der Erfindung kleingehalten, denn diese Objektive erscheinen zweimal im optischen Weg und ermöglichen eine relativ große Brennweite. Durch die Verwendung einer Meniskuslinse als Hilfsobjektiv mit einer Basiskriimmung von wenigstens 3 D ist es möglich, durch Reflexion bedingten ungewollten Lichteinfall (Streulicht und nichtfokussiertes Licht im.System) stark zu vermindern.

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Claims

Patentansprüche

1. Xerografische Kopiermaschine zum Herstellen von Kopien einer Vorlage mit wahlweiser Vergrößerung,

gekennzeichnet durch

A) eine Abtasteinheit (Sc), die aus einem Objektspiegel (13) und einer Lichtquelle (12) besteht und in bezug auf die Vorlage (D) mit gleichmäßiger Geschwindigkeit (V-j) bewegbar ist,

B) einen mit der Abtasteinheit (Sc) antriebsmäßig verbundenen und in der gleichen Richtung, jedoch mit der halben Geschwindigkeit (V₂) bewegbaren Zwischenspiegel (14), wobei der Objektspiegel (13) eine optische Abbildung der Vorlage auf den Zwischenspiegel (14) richtet,

C) ein ortsfestes Projektiv (17) mit einem dahinter angeordneten Reflexspiegel (18), wobei der Zwischenspiegel (14) die Abbildung durch das Projektiv (17) auf den Reflexspiegel (18) richtet,

D) eine eine Potorezeptorflache (1OA) aufweisende, mit einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit (V-) umlaufende Trommel (10),

E) einen der Trommel (10) und dem Reflexspiegel (18) zugeordneten Abbildungsspiegel (19), wodurch die Abbildung des Reflexspiegels (18) durch das Projektiv (17) auf den Abbildungsspiegel (19) gerichtet und die Abbildung dadurch auf die Potorezeptorflache (10A) abgebildet wird, wobei zum Einstellen der für das jeweils gewählte Vergrößerungsverhältnis geeigneten Brennweite die Lage (N₁, N₂, N,)

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ORiGlMAL

des Abbildungsspiegels (19) einstellbar ist,

F) eine zurückziehbare Vorrichtung zum überdecken des Projektivs (17) mit wenigstens einer Hilfslinse (20) zwecks Änderung der Brennweite der Optik, und

G) ein verstellbares Synchronisiergetriebe (16) zum Kuppeln der Trommel (10) mit der Abtasteinheit (Sc) zwecks Änderung der Abtastgeschwindigkeit (V^) der Abtasteinheit (Sc) relativ zur Umfangsgeschwindigkeit (V,) der Trommel (10) entsprechend dem gewählten Vergrößerungsverhältnis.

2. Kopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage (D) mit der Aufzeichnungsseite nach unten auf eine lichtdurchlässige Auflageplatte (11) gelegt ist, unter der die Abtasteinheit (Sc) verschiebbar ist.

3. Kopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hilfsobjektive (2OA, 20B) an einer Schieberplatte (33) befestigt sind, die eine mittige Öffnung (34) zur unmittelbaren Freigabe des Projektivs (17), wenn die Öffnung (34) mit diesem fluchtet, aufweist, so daß das Projektiv (17) durch Verschieben der Platte (33) relativ dazu von dem einen oder dem anderen Hilfsobjektiv (20A, 20B) überdeckbar ist.

4. Kopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsspiegel (19) an einer Verriegelungsplatte (35) gesichert ist, die mit einem Arretierglied (36) in Eingriff bringbare Kerben (N₁, K₂, N₃) aufweist,

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so daß die Stellung des Abbildungsspiegels (19) relativ zur Trommel (10) änderbar ist.

5. Kopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisiergetriebe (16) eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Abtriebsgeschwindigkeit aufweist, die in bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit (V,) der Trommel (10) schrittweise verstellbar ist.

6. Kopiermaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (10) drehbar auf einer Welle (S₁) angeordnet ist, die zu einer Hilfswelle (S~) parallel verläuft, wobei die Trommelwelle (S₁) und die Hilfswelle (S,) antriebsmäßig so gekuppelt sind, daß sie mit gleicher Drehzahl umlaufen, daß auf der Trommelwelle (S₁) koaxial eine Hohlwelle (Sp) angeordnet ist, an der eine Hauptseilscheibe (21) befestigt ist, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Trommel (10) ist, wobei die Hohlwelle (Sp) wahlweise mit der Trommelwelle (S₁) kuppelbar ist, daß ein erster Satz von Kettenrädern (40, 43) über eine Gelenkkette (41) verbunden ist, wobei das eine Kettenrad (40) wahlweise mit der Hilfswelle (S₅) kuppelbar (C₂) und das andere Kettenrad (43) auf der Hohlwelle (Sp) angeordnet ist, und daß ein zweiter Satz von Kettenrädern (44, 46) über eine Gelenkkette (45) verbunden ist, wobei das eine Kettenrad (44) wahlweise mit der Hilfewelle (Sj) kuppelbar (C^) und das andere Kettenrad (46) auf der Hohlwelle (S₃) angeordnet ist, so daß durch wahl-

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weises Betätigen der Kupplungen (C2, C,) die Drehzahl der Hauptseilscheibe (21) änderbar ist.

7. Kopiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (Cj-C,) elektromagnetische Kupplungen sind.

8. Kopiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptseilscheibe (21) antriebsmäßig mit der Abtasteinheit (Sc) und dem Zwischenspiegel (14) durch ein Seil (22) verbunden ist, dessen einer Endabschnitt (22A) mit dem anderen Endabschnitt (22B) verbunden ist, der seinerseits mit dem Zwischenspiegel (14) verbunden ist.

9. Kopiermaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspiegel (Η) mit dem Seil (22) über eine Doppelseilscheibe (25) verbunden ist, so daß er (14) mit der halben Geschwindigkeit (Vp) der Abtasteinheit (Sc) bewegbar ist.

10. Kopiermaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum winkelmäßigen Verstellen des Abbildungsspiegels (19) in jeder der Arretierstellungen (N₁-N,), so daß die vom Abbildungsspiegel (19) auf die Fotorezeptorflache (10A) abgebildete Abbildung längs eines zu der Fläche (10A) senkrechten Wegs verläuft.

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