DE3038925A1

DE3038925A1 - Abtastvorrichtung fuer fotokopiergeraete

Info

Publication number: DE3038925A1
Application number: DE19803038925
Authority: DE
Inventors: Benzion Edmonton Alberta Landa
Original assignee: Savin Corp
Current assignee: Spectrum Sciences BV
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1981-04-23
Also published as: IT1133893B; JPH0220967B2; GB2061536A; FR2467425B1; CH643667A5; GB2061536B; JPS5665163A; FR2467425A1; US4355883A; IT8025338A0; CA1157076A; DE3038925C2

Description

- y -HOEGER, STELLRECKT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c - D 70OO STUTTGART 1

A 44 374 b Anmelder: Savin Corporation

k - 176 Columbus and Stevens Avenues

13. Oktober 1980 Valhalla, N.Y. 10595 / USA

Abtastvorrichtung für Fotokopiergeräte

Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät .

Gemäß dem Stande der Technik enthält eine Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät gewöhnlich einen Abtastwagen und einen mit der halben Geschwindigkeit des Abtastwagens laufenden Umlenkwagen. Dabei trägt der Abtastwagen eine Lampe und einen Spiegel und bewegt sich längs der Länge eines zu kopierenden Dokuments, wobei aufeinanderfolgende Oberflächenbereiche des Dokuments ausgeleuchtet werden. Weiterhin trägt der Umlenkwagen einen Spiegel und bewegt sich in derselben Richtung wie der Abtastwagen, doch nur mit der halben Geschwindigkeit. Bei dieser Anordnung wird das von dem Dokument reflektierte Licht zunächst einmal von dem Spiegel am Abtastwagen auf den Spiegel am Umlenkwagen umgelenkt und von dort zu einer Linse. Die Linse bündelt das Licht auf eine umlaufende Trommel mit fotoleitender Oberfläche, wo ein latentes elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, welches anschließend der Herstellung einer Fotokopie dient. Durch die Relativbewegung zwischen dem Umlenkwagen und dem Abtastwagen wird eine konstante Objektdistanz zwischen dem beleuchteten Bereich des Dokuments und der Linse aufrechterhalten, so daß das

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Lichtabbild stets auf die fotoleitende Oberfläche der Trommel fokusiert wird.

Bei den bekannten Abtastvorrichtungen sind die Wagen auf zwei parallelen Führungen montiert und werden mit Hilfe eines einzigen Kabels angetrieben, welches an dem Abtastwagen befestigt ist und. über eine Seilscheibe am Umlenkwagen läuft. Das Kabel und die Seilscheibe sind dabei an einer Seite der Wagen angrenzend an eine der Führungen befestigt, um zu verhindern, daß der Strahlengang des Lichts zwischen dem Dokument und der Linse gestört wird. Da das Kabel und die Seilscheibe nicht über die Schwerpunkte der Wagen wirken, werden auf die Wagen beträchtliche Momente ausgeübt, die die Tendenz haben, die Wagen zu verkanten. Um dieses Verkanten zu verhindern, ist jeder Wagen mit Führungslagern versehen, welche zumindest längs einer der Führungen einen großen Abstand voneinander haben, wodurch. Länge und Gewicht der Wagen erhöht werden. Weiterhin müssen die Wagen eine starre und somit massive Konstruktion aufweisen, damit sie sich unter der Wirkung der asymmetrisch angreifenden Antriebskräfte nicht verformen. Schließlich führt die Beschleunigung der Wagen am Beginn, und am Ende eines Abtastvorgangs in den Führungslagern zu großen Reibungskräften, die die Tendenz haben, einen ratternden Bewegungsablauf hervorzurufen.

Weiterhin wird gemäß dem'.Stande der Technik die Ausleuchtlampe, die am Abtastwagen'montiert ist, über elek-

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trische Gleitkontakte gespeist. Derartige Gleitkontakte führen aber zu Reibungsverlusten und sind verschleißanfällig.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde/ für elektrofotografische Kopiergeräte eine Abtastvorrichtung anzugeben, welche leichte Wagen aufweist und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Abtastvorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung besteht darin, daß der Abtastwagen mittels eines Paares von Kabeln angetrieben wird, die an beiden Seiten seines Schwerpunkts angreifen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Umlenkwagen mittels eines Paares von Kabeln angetrieben wird, die über Seilscheiben laufen, von denen jeweils eine auf jeder Seite des Schwerpunkts des Wagens angeordnet ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Umlenkwagen direkt über ein daran befestigtes Kabel angetrieben werden kann.

Es ist auch ein Vorteil der Erfindung, daß der Umlenkwagen direkt über ein Paar von Kabeln angetrieben werden kann, die an ihm auf beiden Seiten seines Schwerpunkts befestigt sind.

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Es ist auch ein Vorteil der Erfindung, daß die Ausleuchtlampe/ die an. dem Abtastwagen montiert ist, elektrisch, über ein Paar von leitfähigen Antriebskabeln gespeist wird, die mechanisch am Abtastwagen befestigt sind.

Entscheidende Vorteile ergeben sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Abtastwagen und der ümlenkwagen synchron mittels zweier paralleler Kabelsysteme angetrieben werden können, die jeweils auf beiden Seiten, jedes der Wagen angreifen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kabel leitfähig sind, um der Ausleuchtlampe am Abtastwagen elektrische Energie zuzuführen.

Erfindungsgemäß wirken die Kabelsysteme an den Wagen an beiden Seiten des Schwerpunkts derselben, so daß beim Beschleunigen der Wagen kein Drehmoment an diesen wirksam wird. Die Wagen können dabei eine verhältnismäßig geringe Länge aufweisen und relativ leicht gebaut sein. Da keine Tendenz für ein. Verkanten der Wagen besteht, können außerdem Reibungskräfte an den Führungen gering gehalten werden. Schließlich eröffnen leitfähige Kabelsysteme die Möglichkeit, die Reibungsverluste zu vermeiden, die sich bei elektrischen Gleitkontakten ergeben. Die leitfähigen Kabelsysteme sind dabei auch keinem Verschleiß unterworfen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert,

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wobei einander entsprechende Elemente in den einzelnen Zeichnungsfiguren jeweils durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Abtastvorrichtung

gemäß Fig. 1, jedoch für eine andere Stellung der Wagen;

Fig. 3 eine Vorderansicht mit dem Abtastwagen der Abtastvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abtastvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 5 eine Vorderansicht der Abtastvorrichtung gemäß Fig. 4.

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Im einzelnen zeigen Pig. 1 bis 3 der Zeichnung eine erfindungsgemäße Abtastvorrichtung für: ein Kopiergerät mit einem Abtastwagen 2 und einem ümlenkwagen 3, die beide auf zwei zueinander parallelen Gleitschienen 5, 6 laufen. Die Gleitschienen 5 und 6 können glatt polierte Glasstäbe sein, welche, wie es Fig. 3 zeigt, von zugeordneten Flanschen 8 und Io getragen werden. Die Wagen 2 und 3 sind mittels Gleitlagern 12 auf den Gleitschienen 5,6 gelagert. Die Gleitlager 12 haben Bereiche 13 großen Durchmessers, die der seitlichen Führung der Wagen 2, 3 dienen. Damit die Lager 12 trotz der relativ geringen Masse der Wagen 2, 3 in engem Kontakt mit den Gleitschienen 5 und 6 gehalten werden, ist jeder Wagen mit vier Niederhaltemagneten 14 ausgerüstet, die einen magnetischen Fluß in die Flansche un Io übertragen, welche daher aus einem magnetisch permeablen Material bestehen sollten.

An dem Abtastwagen 2 ist eine Ausleuchtlampe 15 montiert, der ein Reflektor 16 zugeordnet ist, welcher das Licht von der Lampe 15 auf einen Bereich eines Dokuments lenkt, welches oberhalb des Wagens 2 angeordnet ist (Fig. 4 und 5). Das Licht vom ausgeleuchteten Bereich des Dokuments wird von einem ebenfalls am Abtastwagen 2 montierten Abtastspiegel 18 zu einem Spiegel 19 umgelenkt, der auf dem ümlenkwagen 3 montiert ist. Der Spiegel 19 lenkt das Licht zu einer Linsenanordnung.

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Die Linsenanordnung kann, wie Fig. 4 zeigt, als Reflexions-Linsenanordnung mit .einer Linse 7o und einem Spiegel 71 ausgebildet sein. Das von der Reflexions-Linsenanordnung 7o, 71 gebündelte Licht wird zu einem Spiegel 72 gelenkt und von dort zur fotoleitenden Oberfläche einer Trommel 93.

Aus Fig. 1 bis 3 wird ferner deutlich, daß jeder der Wagen 2, 3 an seinen einander gegenüberliegenden Seiten mittels zweier paralleler Kabelsysteme 2o, 21 angetrieben wird. Das Kabelsystem 2o ist in Fig. 2 detailliert dargestellt und weist ein flexibles, leitfähiges Kabel 23 auf, dessen eines Ende mittels einer Klammer 24 an einem Rahmenteil befestigt ist. Ausgehend von der Klammer 24 läuft das Kabel 23 auf einem Winkel von etwa 180 in einer Nut einer mit zwei Nuten versehenen Seilscheibe 25, die drehbar am Umlenkwagen 3 montiert ist. Von dort ist das Kabel 23 zu einer Klammer 26 geführt, durch die es an dem Abtastwagen 2 befestigt ist. Hinter der Klammer 26 umschlingt das Kabel 23 dann eine weitere Seilscheibe 27 mit einem Winkel von etwa 180° und läuft von dort zu einer länglichen Seilrolle 28. Das Kabel 23 läuft dann unter einer Spannrolle 29 hindurch zu einer Antriebstrommel 34. Die Spannrolle 29 ist an einem Hebel 3o montiert, der seinerseits schwenkbar auf einer Achse 31 sitzt und mittels einer Schraubenfeder 32 gegen ein Widerlager 33 der Feder 32 vorgespannt ist, so daß das Kabel 23 straff gespannt wird. Die Antriebstrommel 34 wird von dem Kabel 23 wendel-

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föntiig umschlungen. Um jeglichen Schlupf zwischen dem Kabel 23 und der Trommel 34 zu verhindern^ ist eine STelle des Kabels 23 an der Trommel 34 mittels einer Klammer 34a befestigt.

Ausgehend von der Trommel 34 läuft das Kabel 23 wieder über die Seilrolle 28 und von dort über eine weitere Seilscheibe 35 zu der zweiten Nut der Seilscheibe 25, die von dem Kabel 23 auf einem Winkel von etwa 18o° umschlungen wird. Das Kabel ist dann mittels einer Klammer 36 befestigt.

Das Kabelsystem 21 ist ähnlich ausgebildet wie ds Kabelsystem 2o und umfasst ein flexibles, leitfähiges Kabel 4 3, dessen eines Ende zunächst mittels einer Klammer 44 befestigt ist und das dann über die eine Nut einer Seilscheibe 45 zu einer Klammer 46 und von dort über eine Seilscheibe 47, eine längliche Seilrolle 48, eine Spannrolle 49, eine Trommel 54 mit einer Klammer 54a, wieder über die Seilrolle 48, eine Seilscheibe 55 und eine zweite Nut der Seilscheibe 45 zu einer Klammer 56 läuft. Das Kabel 43 ist dabei mit Hilfe der Klammer 46 an der anderen Seite des Äbtastwagens 2 befestigt. Ferner ist die Seilscheibe 45 drehbar an der anderen Seite des Umlenkwagens 3 befestigt. Das Kabel 43 umschlingt die Trommel 54 wieder wendelförmig und ist an dieser mittels der Klammer 54a'befestigt, wodurch ein Schlupf zwischen Kabel und Trommel verhindert wird.

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Eine Spannungsguelie, beispielsweise eine Steckdose 64, ist mit ihrem einen Leiter mit der Klammer 44 verbunden und mit ihrem anderen Leiter über einen Schalter 65 mit der Klammer 24. Die Kabel 23 und 43 sowie die Klammern 24„ 44, 26 und 46 sind leitfähig. Alle anderen Elemente, welche in Kontakt mit den Kabeln 23 und 43 stehen, sind aus isolierendem Material hergestellt oder weisen isolierende Distanzstücke auf, um e inen Kurzschluß zu verhindern»

Wie Fig. 3 zeigt, erfolgt die Energiezufuhr zu der Lampe 15 von der Steckdose 64 über die leitfähigen Kabel 23 und 43. Die Lampe 15 ist in elektrischen Fassungen 67 und 68 montiert. Dabei ist die Fassung 67 elektrisch mit der Klammer 26 verbunden, während die Fassung 68 elektrisch mit der Klammer 46 verbunden ist.

Die Steckdose 64 ist ferner über Leiter 6 3 mit einem Elektromotor 62 verbunden, welcher eine Riemenscheibe 61 treibt, durch die über einen Riemen 6ο eine weitere Riemenscheibe 59 auf einer Hohlwelle 58 antreibbar ist, welche in Lagern 9o gelagert ist. Die Hohlwelle 58 trägt die Trommel 93 mit der fotoleitenden Oberfläche. Die Hohlwelle 58 wird ferner von einer Welle 99 durchgriffen, auf der die Antriebstrommeln 34 und 54 für die Kabel 23, 43 sitzen. Die Welle 99 reicht in ein Gehäuse 84 hinein, in dem eine Spiralfeder montiert ist, deren inneres Ende an der Welle 99 befestigt ist und deren äußeres Ende an dem Gehäuse 84 befestigt ist. Das

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Spiralfedergehäuse 84 ist an einem feststehenden Element 53 befestigt.

Im Betrieb wird die Trommel 93 mit der fotoleitenden •Oberfläche von dem Motor 62 über die Riemenscheibe 61, den Riemen 6o, die Riemenscheibe 59 und die Welle 58 kontinuierlich angetrieben. Am Beginn eines Abtastvorgangs befinden sich ferner die Wagen 2 und 3 in den in Fig. 2 gezeigten Stellungen, während sie am Ende eines Abtastvorgangs die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen. Die Welle 58 wird selektiv mit der Welle 99 gekuppelt, um die Antriebstrommel 34 im Gegenuhrzeigersinn - in Fig. 2 - anzutreiben, wie dies in Fig. 4 und 5 detallierter dargestellt ist, um beide Wagen 2,3 nach rechts zu bewegen und die Spiralfeder in dem Gehäuse 84 aufzuziehen. Am Ende eines Abtastvorgangs wird die Kupplungsverbindung zwischen den Wellen 58 und 99 gelöst, so daß die Spiralfeder in dem Gehäuse 84 sich entspannt und dabei die Wagen 2, 3 in die in Fig.2 gezeigten Stellungen zurückführt. Während eines Abtastvorgangs ist ferner der Schalter 65 geschlossen, um die Lampe 15 brennen zu lassen. Am Ende des Abtastvorgangs wird der Schalter 65 dann geöffnet, um die Lampe 15 zu löschen.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, ein zu kopierendes Dokument auf eine transparente Glasplatte 77 gelegt werden und wird dort von Lampen 15, 15a beleuchtet, die am Abtastwagen 2 montiert sind. Reflektoren 16

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und 16a unterstützen die Bündelung des von den Lampen 15 und 15a ausgehenden Lichts auf den zu beleuchtenden Bereich des Dokuments 78. Der Abtastspiegel' 18 reflektiert das vom beleuchteten Bereich des Dokuments 78 zurückgeworfene Licht auf den Spiegel 19 am Umlenkwagen 3. Von dort wird das reflektierte Licht der Reflexions-Linsenanordnung 7o, 71 zugeführt, hinter der das Licht an einem Spiegel 72 reflektiert und auf die fotoleitende Oberfläche der Trommel 93 gebündelt wird. Der Wagen 2 stützt sich an den parallel zueinander und im Abstand voneinander verlaufenden Schienen 5 und 6 ab, während sich der Wagen 3 an parallel zueinander und im Abstand voneinander verlaufenden Schienen 5a und 6a abstützt. Jeder der Wagen 2, 3 ist ferner mit vier nach unten gerichteten Beinen versehen, welche seitliche Bewegungen der Wagen verhindern. Diese Beine sind aus einem permeablen Material hergestellt. Unter den Gleitschienen 5a und 6a sind Elemente 3a und 3b aus permeablem Material vorgesehen. Der Wagen 2 ist ferner mit vier Niederhaltemagneten 2c versehen, über die ein magnetischer Fluß in die Elemente 2a und 2b gelangt, von wo er über die nach unten ragenden Beine des Wagens 2, die aus permeablem Material bestehen, zurückgeführt wird. Der Wagen 3 ist ebenfalls mit vier Niederhaltemagneten 3c versehen, welche einen magnetischen Fluß in die Elemente 3a und 3b .einkoppeln, der über die permeablen, nach unten gerichteten Beine des Wagens 3 zurückgeführt wird.

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Der Abtastwagen 2 wird über die Antriebstrommel 34 angetrieben, über die die beiden Kabel 23 und 43 laufen. Dabei läuft das Kabel 23 von der Trommel 34 über die Seilscheibe 35 zu der Klammer 26, die an der in Fig. 2 dem Betrachter zugewandten Seite des Wagens 2 vorgesehen ist. Von der Klammer 26 läuft das Kabel über die Seilscheibe 27 und dann über die Spannrolle 29 zurück zur Trommel 34. Das Kabel 23 umschlingt die !Trommel 34 wendelförmig und ist an dieser an einem Punkt mittels der Klammer" 34a befestigt. Das Kabel 43 läuft von der Trommel 34 über eine Seilscheibe 75 und von dort zu einer Seilscheibe 55. Von der Seilscheibe 55 läuft das Kabel 43 zu der Klammer 46, die auf der in Fig. 2 dem Betrachter abgewandten Seite des Wagens2vorgesehen ist. Von der Klammer 46 läuft das Kabel 43 über die Seilscheibe 47 und von dort zu der Seilscheibe 74. Von der Seilscheibe 74 läuft das Kabel 43 unter der Spannrolle 49 hindurch zurück zu der Trommel 34. Das Kabel 43 umschlingt die Trommel 34 wendelförmig und ist an dieser an einem Punkt mittels einer Klammer befestigt. Die Spannrollen 29 und 49 sind drehbar an zugeordneten Hebeln 3o bzw. 5o befestigt, von denen jeder schwenkbar an einem Element 33 befestigt ist. Die Hebel 3o und 5o werden mittels einer Feder 32 auseinandergedrückt, um in den beiden Kabeln 23 und 43 die richtige Spannung aufrechtzuerhalten.

Die mit der fotoleitenden Oberfläche versehene Trommel 93 ist auf der Welle 58 montiert, die ihrerseits in

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Lagern 9o gelagert ist, welche in Rahmenelementen 91 bzw. 92 vorgesehen sind. Der Antriebsmotor 62 treibt die Riemenscheibe 61, welche ihrerseits über den Riemen 6o die große Riemenscheibe 59 treibt, die auf der Welle 58 sitzt. Die Riemenscheibe 59 trägt einen Zahnring 95,der Planetenräder 96 und 96a antreibt. Die Planetenräder 96 und 96a sitzen drehbar auf zugeordneten Achsen 38 und 38a, welche an einem Element 97 montiert sind. Die Planetenräder 96 und 96a treiben ein Sonnenrad 98, welches drehbar auf der Welle 58 sitzt. Auf der Welle 58 ist außerdem drehbar die Hohlwelle 59 montiert, die die Trommel 34 und eine weitere Trommel 8o trägt. Der Durchmesser der Trommel 34 ist im wesentlichen doppelt so groß wie derjenige der Trommel 8o. Eine Schraubenfeder loo ist stramm um die Welle 99 gewickelt und mit.einem Ende an dem Sonnenrad 98 befestigt. Eine weitere Schraubenfeder Io2 umschlingt die Welle 99 locker. Ein Ende der Feder Io2 ist an einem Element lol befestigt, welches an der Welle 58 befestigt ist. Das andere Ende der Feder Io2 ist an einem Ringelement Io3 befestigt, welches drehbar auf der Welle 99 angeordnet ist.

An der Trommel 8o sind im Abstand voneinander Kabel 81 und 86 angeordnet und befestigt. Das Kabel 81 läuft dabei ausgehend von der Trommel 8ο unter einer Seilscheibe 82 hindurch und dann über eine Seilscheibe 83 hinweg zu der einen Seite des Umlenkwagens 3. Das Kabel 86 läuft ausgehend von der Trommel 8o unter der Seilscheibe

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84 hindurch und über die Seilscheibe 88 hinweg zur anderen Seite des Umlenkwagens 3.

Das Ringelement Io3 kann selektiv von einer Reibungskupplung Io4 erfasst werden, die an einem Hebel 5o5 montiert ist, der um eine Achse Io6 schwenkbar ist. Die Kupplung Io4 ist normalerweise mittels einer Feder 124, die an einem Träger 134 montiert ist, und gegen einen nach unten herabhängenden Arm des Hebels Io5 drückt, so vorgespannt, daß sie außer Eingriff mit dem Ringelement Io3 steht. Der herabhängende Arm des Hebels Io5 ist über ein Verbindungsstück 119 mit dem Anker eines Elektromagneten 122 verbunden, welcher selektiv durch Betätigung eines Schalters 123 erregbar ist. Der herabhängende Arm des Hebels Io5 ist ferner mit einem Langloch 118 versehen, in dem ein Zapfen 117 läuft, der mit einem Hebel 116 verbunden ist, welcher schwenkbar auf einem Achsstummel llo sitzt. Der Achsstummel Ho ist in einem Element Io9 montiert, welches um eine Achse 126 schwenkbar ist. Auf dem Achsstummel llo sitzt ferner ein Verbindungsstück 111, welches das Element Io9 mit der Kolbenstange 112 eines luftgedämpften Kolbens 113 in einem Zylinder 114 verbindet. Das freie Ende des Elementes Io9 kann von einem Zapfen Io8 erfasst werden, der an einer Stirnfläche der Trommel 34 angrenzend an den Umfang derselben angeordnet ist. An der Rückseite des Wagens 3 sind im Abstand voneinander zwei Schraubenfedern 84 befestigt, deren andere Enden an Widerlagern 53 befestigt sind. Die

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Federn 84 ziehen den Wagen 3 in Fig. 4 nach links und bewirken somit eine Drehung der Trommeln 8o und 94 im Gegenuhrzeigersinn. Hierdurch wird auch der Wagen 2 zu Beginn eines Abtastvorgangs in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückgeführt.

Wenn die Vorrichtung die in Fig. 4 gezeigte Betriebsstellung einnimmt, ist der Zapfen Io8 durch die Federn 84 gegen den Hebel Io9 vorgespannt. Dabei liegt der Kolben 113 an dem Zylinder 114 an und verhindert eine weitere Drehung der Trommel 34 im Gegenuhrzeigersinn. Die Trommel 93 mit ihrer fotoleitenden Oberfläche dreht sich - in Fig. 4 - normalerweise im Uhrzeigersinn bzw. in Fig. 5 auf ihrer nahen Seite nach unten. Zur Einleitung eines Äbtastvorganges wird der Schalter 123 geschlossen, um den Elektromagneten 122 zu erregen. Daraufhin wird der Anker 12o nach rechts gezogen und verschwenkt dabei den Hebel Io5 im Gegenuhrzeigersinn bis die Kupplung Io4 das Ringelement Io3 erfasst. Da die Schraubenfeder Io2 die Welle 99 mit einem gewissen Abstand umschlingt, dreht sich das Ringelement Io3 normalerweise synchron mit der Welle 58 und der Trommel Wenn die Kupplung Io4 den Ring Io3 erfasst, wird die Feder Io2 eng um die Welle 99 geschlungen, so daß die Welle 99 mit dem Element lol und der Welle 58 gekuppelt wird. Die Trommeln"8o und 34 drehen sich nunmehr im Uhrzeigersinn - in Fig. 4 - und treiben die Wagen 2 und 3 nach rechts, wobei die Bewegung des Abtastwagens doppelt so schnell ist wie die des Umlenkwagens 3.

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Wenn sich die Trommel 34 ausgehend von der in Fig. 4 gezeigten Lage um etwas weniger als eine volle Umdrenung gedreht hat, erfasst der Zapfen Io8 die rechte Seite des Hebels Io9. Bei einer weiteren Drehung der Trommel 34 im Uhrzeigersinn bewegt der Zapfen Io8 das obere Ende des Hebels Io9 nach links. Dabei bewegt sich auch das Verbindungsstück 116 nach links bis der Zapfen 117 am linken Ende des Langlochs 118 anschlägt, welches einen toten Gang ermöglicht. Ein Weiterdrehen der Trommel 34 im Uhrzeigersinn hat dann zur Folge, daß der Zapfen 117 den Hebel Io5 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Kupplung Io4 entgegen der Wirkung des Elektromagneten 122 gelöst wird. Dies hat zur Folge, daß sich die Feder Io2 löst und die Kupplung zwischen den Wellen 99 und 58 aufhebt. Die Trägheit der schnell bewegten Teile hat außerdem ein Weiterdrehen der Trommel 34 entgegen der Wirkung der Rückholfedern 84 zur Folge. Wenn dabei der Hebel Io9 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt, wird der Kolben 113 im Zylinder 114 der Dämpfungsvorrichtung nach links bewegt, so daß die kinetische Energie, die am Ende des Abtastlaufs in den beweglichen Teilen gespeichert ist, vernichtet wird. Normalerweise kommt die Trommel 34,längst bevor der Kolben 113 seinen vollen Hub ausgeführt hat und die Wand am linken Ende des Zylinders 114 berührt, kurzfristig zu einem Stillstand. Zu irgendeinem Zeitpunkt während dieses Zeitintervalls wird der Schalter 123 geöffnet und der Elektromagnet 122 entregt. Die Trommel 34 beginnt dann

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unter der Wirkung der Rückholfedern 84 eine beschleunigte Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn.

Der Durchmesser des Zahnkranzes 95 ist etwa dreimal so groß wie derjenige des Sonnenrades 98. Folglich dreht sich das Sonnenrad 98 mit entgegengesetztem Drehsinn wie die Welle 58 etwa mit der dreifachen Drehzahl derselben. Die als Kupplungsfeder dienende Feder loo umschlingt die Welle 99 eng und wirkt als Freilaufkupplung, welche gelöst wird, wenn die Welle 99 stillsteht oder sich im Laufe eines Abtastvorgangs im gleichen Drehsinn wie die Welle 58 dreht. Die Welle 99 beschleunigt in entgegengesetzter Richtung unter dem Einfluß der Rückholfedern 84 bis ihre Drehzahl gleich der Drehzahl des Sonnenrades 98 wird. Zu diesem Zeitpunkt greift die Feder loo und verhindert, daß das Rückwärtsdrehen der Welle 99 die dreifache Drehzahl der vorwärts drehenden Welle 58 übersteigt. Wenn die Wagen 2 und 3 ihre Ausgangs- bzw. Ruhestellung erreichen, erfasst der Zapfen Io8 die linke Kante des Hebels Io9, wobei sich der Kolben 113 beispielsweise etwa in der Mitte des Zylinders 114 befindet.

Eine weitere Drehung der Trommel 34 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt über den Zapfen Io8 und den Hebel Io9, daß der Kolben 113 nach rechts bewegt wird, so daß die zwischen der rechten Stirnwand des Kolbens 113 und dem Zylinder 114 eingefangene Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luft entweichu durch eine ringformiaa

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Lecköffnung, so daß ein hoher Dämpfungs-grad erreicht wird. Wenn sich der Kolben 13 der in der Zeichnung gezeigten Stellung nähert, verringert sich der für die komprimierte Luft zur Verfugung stehende Raum nahezu auf Null, so daß die Brems- und Dämpfungskräfte außerordentlich hoch werden. Auf diese Weise gelangt die Anordnung im wesentlichen in den Ruhezustand, kurz bevor sich der Kolben 113 an das Ende des Zylinders 114 anlegt, wobei noch immer ein geringes, aber messbares Volumen an komprimierter Luft vorhanden ist. Dieser Luftrest strömt schnell auf die andere Seite des Kolbens, so daß sich die Trommel 34 aufgrund der durch die Rückholfedern 84 ausgeübten Zugkraft noch ein sehr kleines Stück im GegenUhrzeigersinn weiterdreht, bis der Kolben 113 an dem Zylinder 114 anliegt und das Luftvolumen tatsächlich bis auf Null abgesunken ist. Wenn die ringförmige öffnung in dem Kolben 113 und dem Zylinder 114 zu klein ist, dann übersteigt allerdings der Federungseffekt der Luftsäule den Dämpfungseffekt, so daß ein gewisses Zurückfedern der Anordnung eintritt. Wenn andererseits die ringförmige Lecköffnung zu groß ist, dann wird die Dämpfungswirkung zu gering, um die Anordnung zum Stillstand zu bringen, ehe der· Kolben 113 die Stirnwand des Zylinders 114 erfasst, so daß sich ein nachteiliger Stoß ergibt. Die richtige Größe der Leckstromöffnung bringt dagegen die Anordnung zum Stillstand, kurz bevor der Kolben 113 an dem Zylinder 114 anschlägt, wobei kein Zurückfedern in der Anordnung auftritt.

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Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird, und daß eine Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät geschaffen wurde, bei dem ein Abtastwagen mittels eines Paares von Kabeln angetrieben wird, die auf beiden Seiten seines Schwerpunkts angeordnet sind. Weiterhin sind die Wagen relativ kurz und leicht, so daß ein schneller Betrieb ermöglicht wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Viagen sich verkanten und ohne daß bei den auftretenden hohen Beschleunigungen eine merkliche Reibung an den Lagerungen eintreten würde. Weiterhin wird erfindungsgemäß die mindestens eine Lampe des Abtastwagens über flexible Leiter mit Elektrizität versorgt, um Reibungsverluste und Kontaktstörungen zu vermeiden, wie sie bei elektrischen Gleitkontakten auftreten. Außerdem wird der Umlenkwagen über Seilscheiben angetrieben, die zu beiden Seiten seines Schwerpunkts drehbar gelagert sind. Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel wird der Umlenkwagen dagegen direkt mittels eines oder mehrerer daran befestigter Kabel angetrieben.

Außerdem ist noch darauf hinzuweisen, daß vorstehend lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden und daß dem Fachmann, ausgehend von diesen Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

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Claims

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

A 44 374 b Anmelder: Savin Corporation

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13. Oktober 1980 Valhalla, N.Y. 10595 / USA

Patentansprüche

1. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist ein Wagen mit einem Schwerpunkt vorgesehen; es ist eine Ausleuchtlampe vorgesehen, die an dem Wagen montiert ist; es ist ein Paar von zueinander parallelen, in großem Abstand voneinander angeordneten Führungen vorgesehen, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind und an denen der Wagen sich abstützt; es ist ein Paar von länglichen, magnetisch permeablen Elementen vorgesehen, von denen jedes unterhalb von und parallel zu einer zugeordneten Führung angeordnet ist; es sind Einrichtungen mit einem Paar von Permanent-Magneten vorgesehen, die an dem Wagen montiert sind, um einen magnetischen Fluß in jedes der Elemente einzukoppeln; es ist ein Paar von flexiblen und elektrisch leitfähigen Kabeln vorgesehen, die an dem Wagen an weit voneinander entfernten Punkten auf beiden Seiten seines Schwerpunkts befestigt sind; es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, welche die Kabel umfassen und mit deren Hilfe der Wagen über eine relativ große Strecke von einer Ausgangsstellung in eine zweite Stellung antreibbar ist; es sind

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Einrichtungen vorgesehen, welche die Kabel umfassen und mit deren Hilfe der Ausleuchtlampe elektrische Energie zuführbar ist; es sind Einrichtungen mit einer Feder vorgesehen, mit deren Hilfe der Wagen zwangsläufig in seine. Ausgangsstellung zurückführbar ist; es sind als Bestandteil der Antriebseinrichtungen eine Kupplung, ein Elektromagnet und elektrische Speiseeinrichtungen für den Elektromagneten vorgesehen, mit dessen Hilfe die Kupplung einkuppelbar ist; es sind mechanische Einrichtungen vorgesehen, die in der zweiten Stellung des Wagens zum Lösen der Kupplung betätigbar sind; es sind Schalteinrichtungen vorgesehen, die anschließend an das Lösen der Kupplung zum Abschalten des Elektromagneten betätigbar sind; es sind Bremseinrichtungen zum Begrenzen der Rücklaufgeschwindigkeit des Wagens vorgesehen, und es sind Anhalteeinrichtungen vorgesehen, welche betätigbar sind, wenn der Wagen beim Rücklauf einen relativ kurzen Abstand von der Ausgangsstellung erreicht hat, um die Rück- laufgeschwindigkeit des Wagens auf Null zu reduzieren.

2. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: .Es ist ein Äbtastwagen vorgesehen; es ist ein mit der halben Geschwindigkeit des Abtastwagens antreibbarer Umlenkwagen vorgesehen; jeder der beiden Wagen •besitzt einen Schwerpunkt; es ist eiiuPaar von Kabeln vorgesehen; es sind Befestigungseinrichtungen vorgesehen, um die Kabel an dem Abtastwagen an»weit

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auseinanderliegenden Punkten auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben zu befestigen, und es ist ein Paar von Seilscheiben vorgesehen, die an dem Umlenkwagen an weit voneinander entfernten Stellen auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben befestigt sind, wobei jeweils eines der Kabel über eine zugeordnete Seilscheibe läuft.

3. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist ein Abtastwagen vorgesehen; es ist ein mit der halben Geschwindigkeit des Abtastwagens antreibbarer Umlenkwagen vorgesehen; jeder der Wagen besitzt einen Schwerpunkt; es sind eine erste und eine zweite Kabeltrommel vorgesehen, wobei die zweite Kabeltrommel einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen halb so groß ist wie derjenige der ersten Trommel; es ist ein erstes Paar von Kabeln vorgesehen, welches die erste Kabeltrommel erfasst und an dem Abtastwagen an weit voneinander entfernten Punkten auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben befestigt ist, und es ist ein zweites Paar von Kabeln vorgesehen, welches die zweite Kabeltrommel erfasst und an dem Umlenkwagen an weit voneinander entfernten Punkten auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben befestigt ist.

4. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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Es ist ein Wagen vorgesehen, der einen Schwerpunkt hat; es ist ein Paar von Kabeln vorgesehen, und es sind Befestigungseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Kabel an dem Wagen an weit voneinander entfernten Punkten auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben befestigbar sind.

5. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist ein Wagen vorgesehen; es ist eine Ausleuchtlampe vorgesehen, die an dem Wagen montiert ist; es sind Antriebseinrichtungen mit einem Paar von flexiblen und elektrisch leitfähigen Kabeln vorgesehen, mit deren Hilfe der Wagen mechanisch antreibbar ist, und es sind elektrische Spexseeinrichtungen zum elektrischen Speisen der Ausleuchtlampe vorgesehen, welche die Kabel umfassen.

6. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist ein Wagen mit einem Schwerpunkt vorgesehen; es ist ein Paar von Seilscheiben vorgesehen, die an dem Wagen an weit voneinander entfernten Stellen auf beiden Seiten des Schwerpunkts desselben befestigt sind, und es ist ein Paar von Kabeln vorgesehen, von denen jedes eine zugeordnete Seilscheibe erfasst.

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7. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Abtastwagen vorgesehen; es ist ein mit der halben Geschwindigkeit des Abtastwagens antreibbarer Umlenkwagen vorgesehen; es sind eine erste und eine zweite Kabeltrommel vorgesehen, wobei die zweite Kabeltrommel einen Durchmesser besitzt, der im wesentlichen halb so groß ist wie derjenige der ersten Trommel; es ist ein erstes Kabel vorgesehen, welches die erste Kabeltrommel erfasst und an dem Abtastwagen befestigt ist, und es ist ein zweites Kabel vorgesehen, welches die zweite Kabeltrommel erfasst und an dem Umlenkwagen befestigt ist.

8. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Wagen vorgesehen? es sind Antriebseinrichtungen zum Antreiben des Wagens ausgehend von einer Ausgangsstellung vorgesehen, und es sind Rückführeinrichtungen vorgesehen, welche eine Feder umfassen, durch welche auf den Wagen zur Rückführung desselben in seine Ausgangsstellung eingewirkt werden kann.

9. Abtastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bremseinrichtungen zur Begrenzung der Rücklaufgeschwindigkeit des Wagens vorgesehen sind.

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10. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Wagen vorgesehen; es sind Antriebseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der Wagen ausgehend von einer Ausgangsstellung über eine relativ große Strecke antreibbar ist; es sind Rückführeinrichtungen vorgesehen, welche eine Feder umfassen, durch die der Wagen in seine Anfangsstellung zurückführbar ist,und es sind Bremseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Rücklaufgegeschwindigkeit des Wagens in relativ geringem Abstand von seiner Ausgangsstellung abbremsbar ist.

11. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Abtastwagen vorgesehen; es ist ein Paar von parallelen und in großem Abstand voneinander angeordneten Führungen in einer horizontalen Ebene vorgesehen, an denen sich der Wagen unter dem Einfluß der Schwerkraft abstützt; es ist ein Paar von länglichen, magnetisch permeableh Elementen vorgesehen, von denen jedes unterhalb von und parallel zu einer zugeordneten Führung angeordnet ist, und es sind Einrichtungen vorgesehen, welche ein Paar von.Permanentmagneten umfassen, die an dem Wagen montiert sind, um einen magnetischen Fluß in jedes der permeablen Elemente einzukoppeln.

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12. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät/ gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Wagen vorgesehen; es sind Antriebseinrichtungen zum Antreiben des Wagens aus einer ersten Position in eine zweite Position vorgesehen, wobei die Antriebseinrichtungen eine Kupplung und einen Elektro-Magneten sowie Schalteinrichtungen zum Zuführen elektrischer Energie zum Elektro-Magneten und zum Einkuppeln der Kupplung umfassen; es sind mechanisch betätigbare Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Kupplung in der zweiten Stellung lösbar ist, und es sind Schalteinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die elektrische Speisung des Elektro-Magneten anschließend unterbrechbar ist.

13. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Es ist ein Wagen vorgesehen; es ist ein Paar von zueinander parallelen und in weitem Abstand voneinander angeordneter^ Gleitschienen in einer horizontalen Ebene vorgesehen, wobei die Gleitschienen aus Glas bestehen; der Wagen stützt sich an den Gleitschienen ab und wird durch die Schwerkraft gegen diese gedrückt; es sind Einrichtungen vorgesehen, die ein Paar von Permanent-Magneten umfassen, die an dem Wagen montiert sind, um die Kraft zu erhöhen, mit der der Wagen gegen die GIeitschienen gedrückt wird.

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14. Abtastvorrichtung für ein Fotokopiergerät, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist ein Wagen vorgesehen; es ist ein Paar von parallelen, in großem Abstand voneinander angeordneten Gleitschienen vorgesehen, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind; jede Gleitschiene besteht aus einer Glasstange mit einem bogenförmigen, durch Endbearbeitung geglätteten Oberflächenbereich, und es ist ein Paar von Gleitlagern an dem Wagen montiert, wobei jedes Gleitlager den genannten Oberflächenbereich der zugeordneten Gleitschiene berührt.

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