DE3345100A1

DE3345100A1 - Kopiergeraet mit scharfeinstellmechanismus

Info

Publication number: DE3345100A1
Application number: DE19833345100
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Yokohama Nawata; Hideshi Kawasaki Oushiden
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE3345100C2; US4561758A; GB2131563B; GB8332671D0; GB2131563A; JPS59107340A

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzei & Meinig Patentanwälte

European Patent Attorneys Zugelassene Vertrete" vor dem Europaischen Pateniamt

Dr phi! G. Henkel. München Dip! -Ing. J Pfenning. Berlin Dr rer nat L Feile¹". München Dipl -Ing W Hanzel. München Dipl -Pnys K H Mem.g. Berlin Tokyo Shibaura Denki . Dr. Ing. A Buienschon. Berlin

Kabushiki Kaisha Mohlstraße37

D-8000 München 80

Kawasaki / Japan _{Tei 089/982085}.₈₇

Telex 0529802 hnkld Telegramme ellipsoid

EKU-58P800-3 - Hz/ld 13. Dezember 1983

Kopiergerät mit. Scharfeinstellmechanismus

13. Dezember 1983

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kopiergerät mit" Scharfeinsteil- oder Fokussiermechanismus und betrifft insbesondere ein Bildkopiergerät zur Wiedergabe oder zur Vervielfältigung des Bildes einer Papier-Vorlage auf einem Kopierpapier.

Für Büroarbeiten, die mit Dokumentation in zunehmendem Umfang befaßt sind, haben Kopiergeräte in den letzten Jahren zunehmende Bedeutung erlangt. Dementsprechend steigt auch die Zahl der von verschiedenen Herstellern gefertigten Kopiergeräte an. Dabei sind die Herstellungsverfahren strengen Anforderungen unterworfen, um unter Aufrechterhaltung eines hohen Fertigungs(guteStandards die Produktionsleistung zu verbessern.

Bei einem bisherigen Kopiergerät wird ein optisches Bild, das durch das von einer Papier-Vorlage auf einer Vorlagen-Abtastfläche reflektierte Licht erhalten wird, über einen ersten Spiegel auf eine Linse geworfen, welche das Vorlagenbild über einen zweiten Spiegel auf eine photoleitende Trommel fokussiert. Zur Erzeugung eines scharfen Vorlagenbildes mit hoher Auflösung auf dieser Trommel und damit zur Verbesserung der Güte des wiederzugebenden oder zu vervielfältigenden Bildes muß das optische System des Kopiergerätes entsprechend der Eigen-Brennweite der Linse genau gesteuert werden. Bei der Herstellung eines solchen

Kopiergeräts können Abv/eichungen oder Unterschiede in den optischen Eigenschaften (d.h. Brennweitenabweichungen usw.) von vermeintlich identischen Linsen, Änderungen oder Toleranzen in den Bauteilen des Geräts und/oder Änderungen beim Montagevorgang auftreten. Infolgedessen muß bei der Herstellung von Kopiergeräten jedes optische System von Hand justiert werden, was sich aber als mühsam und zeitraubend erweist.

Aufgabe der Erfindung ist. damit die Schaffung eines verbesserten Kopiergeräts, bei dem die Scharfeinstellung einfach und genau vorgenommen werden kann,, um durch Fertigungstoleranzen oder dgl* bedingte Fehler in den optischen Eigenschaften auszugleichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Kopiergerät mit einer eine ' photoleitende Mantelfläche aufx^eisenden drehbaren Trommel und einer optischen Einheit mit mehreren optischen Elementen zur optischen Abtastung einer Vorlage (Papierdokument) zwecks Erzeugung eines optischen Bildes entsprechend dem Vorlagenbild auf der Trommel-Mantelfläche erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die optische Einheit als optische Elemente eine Linse mit einer Eigen-Brennweite, eine erste Spiegeleinheit, um das optische Bild (Abbild) der Vorlage auf die Linse zu richten, und eine zweite Spiegeleinheit, um das optische Bild von der Linse auf die photoleitende Mantelfläche der Trommel zu werfen, aufweist, wobei die Lagenbeziehung zwischen erster und zweiter Spiegeleinheit aus Fertigungsgründen eine Abweichung zeigt, auch wenn sie nach Maßgabe der Eigen-Brennweite der Linse einv/andfrei eingestellt ist, und daß weiterhin ein Fokussier- oder Scharfeinteilmechanismus mit von Hand betätigbaren elektrischen Vorrichtungen zur Lie-

ferung elektrischer Daten nach Maßgabe der manuellen Einstellung vorgesehen ist, um zumindest die Linse, die erste Spiegeleinheit und/oder die zweite Spiegeleinheit entsprechend den elektrischen Daten zur Beseitigung von Lagenabweichungen in der optischen Einheit geringfügig zu verschieben und damit einen durch die Lagenabweichungen hervorgerufenen ünschärfezustand auf der photoleitenden Trommel-Mantelfläche zu korrigieren.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des optischen

System eines bisherigen Kopiergeräts zur Erläuterung der bisherigen Scharfeinsteil- oder Fokussiertechnik,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Gesamtaufhaus

eines elektronischen Kopiergeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine teilweise in Blockschaltbildform und in perspektivischer Darstellung gehaltene Ansicht

.eines in das Kopiergerät gemäß Fig. 2 eingebauten Scharfeinstellmechanismus und eines zugeordneten Hauptteils des Kopiergeräts,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Hauptteils des Kopiergeräts nach Fig. 2, aus einem anderen Blickwinkel gesehen, und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung von mit einem Mikroprozessor gemäß Fig. 3 verbundenen zwei

reihigen Steckgehäuse- bzw. sog. DIP-Schaltern.

Zum besseren Verständnis der Erf indung ist zunächst anhand von

Fig. 1 das bisherige Scharf einstell- oder Fokussierverfahren beschrieben.

Die Scharfeinstellung (Brennweiteneinstellung) erfolgt bei einem elektronischen Kopiergerät,, z.B. einem mit feststehendem Vorlagenträger, üblicherweise wie folgt:

Eine Strahlenganglänge L1 als Summe aus dem Abstand zwischen einer Vorlagen-Äbtastfläche 1 und einem ersten Spiegel 3, dem Abstand zwischen dem ersten Spiegel 3 und einem zweiten Spiegel 4, der sich mit der Hälfte der Geschwindigkeit des ersten Spiegels 3 relativ zu letzterem bewegt, sowie dem Abstand zwischen dem zweiten Spiegelt und einer Linse 2 wird so eingestellt, daß er einer¹ Strahlenganglänge L2 als Summe aus dem Abstand zwischen einer photoleitenden Trommel 5 und einem dritten Spiegel 6 sowie dem Abstand zwischen dem dritten Spiegel 6 und der Linse 2 entspricht, so daß auf der Trommel 5 ein scharfes Abbild der Vorlage erzeugt werden kann.. Bei der Herstellung von Kopiergeräten auf Großserienbasis variieren die Strahlenganglängen allgemein infolge von Abweichungen oder Unterschieden in den Brennweiten der Linsen 2, von Fertigungstoleranzen anderer Bauteile sowie von Änderungen oder Unterschieden im Montagevorgang. Die einzelnen Kopiergeräte müssen daher von Hand justiert werden. Um beispielsweise beim elektronischen Kopiergerät

.25 gemäß Fig. 1 die Strahlenganglänge L2 zwischen der Linse 2 und der photoleitenden Trommel 5 entsprechend der Brennweite der Linse 2 zu bestimmen, d.h« festzulegen, wird die Lage des dritten Spiegels 6 mechanisch und von Hand variiert, indem ein Lageneinstellelement, z.B. ein nicht dargestelltes Abstandstück, zwischen den dritten Spiegel 6 und dessen Befestigungsteil eingefügt wird. Danach wird die Lage des ersten Spiegels 3 gegenüber der Lage des zweiten Spiegels 4 geändert, um schließlich die Strahlenganglänge L1 zwischen Abtastfläche 1 und Linse 2 an die Strahlenganglänge L2 anzugleichen»

Das beschriebene, bisherige Scharfeinstellverfahren ist jedoch mit den folgenden Mängeln behaftet: In dem Bereich zwischen der Linse 2 und der photoleitenden Trommel 5, welcher auch;.den dritten Spiegel 6 enthält und sich im Inneren des Gehäuses des Kopiergeräts befindet, ist der dritte Spiegel 6 für die Bedienungsperson nicht zugänglich. Außerdem sind die Brennweiten der Linsen 2 bei den einzelnen Kopiergeräten verschieden. Bei Kopiergeräten desselben Typs muß jeweils die Lage des dritten Spiegels 6 eingestellt werden. Außerdem kann die erforderliche Dicke des zwischen drittem Spiegel 6 und seinem Befestigungsteil anzuordnenden Abstandstücks nur mittels wiederholter Versuche bestimmt werden. Wenn die Lage des ·

ersten Spiegels 3 verschoben wird, muß danach ein nicht dargestelltes Wagen-Klemmstück, das von einem nicht dargestellten Drahtzug gehalten wird und den ersten Spiegel 3 fixiert, nach den Erfahrungswerten eines Einrichters verschoben werden. Durch diese Justierung durch den Einrichter wird infolgedessen ein künstlicher Fehler eingeführt. Das bisherige Justierverfahren ist daher sowohl zeitraubend als auch umständlich, während es die erforderliche hohe Genauigkeit nicht zu gewährleisten vermag.

Die geschilderten Schwierigkeiten des Stands der Technik können mit der zu beschreibenden Ausführungsform der Erfindung ausgeschaltet werden. Das in Fig. 2 dargestellte elektronische Kopiergerät weist ein Geräte-Gehäuse 10 auf, in das zwei Kopierpapier-Kassetten 12a und 12b zur Aufnahme von Kopierpapierblättern P1 und P2 unterschiedlicher Formate herausnehmbar eingesetzt sind. An der den Kassetten 12a und 12b gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 10 ist ein ebenfalls herausnehmbar eingesetztes Fach 14 vorgesehen, welches die aus dem Gerät

ausgetragenen fertigen Kopien aufnimmt.

An der Oberseite des Gehäuses 10 ist ein Vorlagenträger 16 befestigt. Eine nicht dargestellte Vorlage, z.B. ein Dokument aus Papier, wird auf den Vorlagenträger 16 aufgelegt und mit dem Licht einer Lampe 18 einer geradlinig bewegbaren Lichtquelle abgetastet. Die Lampe 18 wird durch einen Abtast-Motor 22 (Fig. 3) in Form eines Schrittmotors so angetrieben, daß sie sich zusammen mit . einem ersten Spiegel 20 parallel zum feststehenden Vorlagenträger 16 hin- und hergehend in Längsrichtung des Geräte-Gehäuses 10 bewegt. (Die Grenzen des Bewegungsbereichs der Lampe 19.sind in Abhängigkeit von der Länge des Vorlagenträgers 16 voreingestellt; die linke Endstellung der Lampe 18 ist dabei in Fig» 2 in ausgezogenen Linien eingezeichnet, während die rechte Endstellung der Lampe 18 in gestrichelten Linien eingezeichnet ist.) Das die Vorlage abtastende Licht wird vom ersten Spiegel 20 reflektiert und schließlich nach Reflexiaruan einem zweiten und dritten Spiegel 24 bzw. 26 auf eine Linse 28 geworfen. Während sich Lampe 18 und erster Spiegel 20 bewegen (wobei ein mittels eines Spannelements verspannter Drahtzug 72 sowie Seilrollen 70 einen noch zu beschreibenden Lauf- bzw. Antriebsblock bilden), werden zweiter und dritter Spiegel 24 bzw. 26 durch einen Spiegelantriebs-Motor 30 (vgl. Fig. 3 oder 4) in Form eines Schrittmotors so angetrieben, daß sie sich mit der halben Geschwindigkeit der Lampe 18 geradlinig hin- und herbe-. wegen und damit die Strahlenganglänge L1 zwischen Lampe 18 und Linse 28 konstant bleibt. Die beiden ersten optischen Elemente, d.h. die Lampe 18 und der erste Spiegel 20, sowie die beiden zweiten optischen Elemente, d.h.

die Spiegel 24 und 26, bewegen sich hin- und hergehend

synchron mit der Drehung der photoleitenden Trommel 32, auf welcher dabei ein Abbild der so abgetasteten Vorlage erzeugt wird. Die auf dem Vorlagenträger 16 befindliche Vorlage (in Form eines Papierblatts) wird mit dem Licht der sich bewegenden Lampe 18 bestrahlt, wobei das optische Bild der Vorlage über die Spiegel 20, 2.4 und 26 zur Linse 28 gerichtet wird. Das aus der Linse 28 austretende optische Bild wird durch einen vorrichtungsfesten vierten Spiegel 34 reflektiert und auf der Mantelfläche der sich bewegenden Trommel 32 abgebildet.

In der Nähe der Trommel 32 ist im Gehäuse 10 eine AufIadeeinheit 38 angeordnet. Wenn die Trommel 32 durch die Aufladeeinheit 38 aufgeladen worden ist, entsteht auf ihrer Mantelfläche ein dem optischen Vorlagenbild entsprechendes Latentbild, das durch eine Entwicklungseinheit 40 entwickelt wird, die mit der sich drehenden Trommel 32 in Berührung gebracht wird. Zwischenzeitlich werden durch eine entsprechende Abnahmerolle 42ä aus der einen Papierkassette (z.B. 12a) in vereinzeltem Zustand abgenommene Kopierpapierblätter P1 unterhalb der photoleitenden Trommel 32 durch zwei Klemmrollen 46 in Richtung eines Pfeils 44 transportiert. Sodann wird mittels einer Übertragungsaufladeeinheit 48 zur Entwicklung eines sichtbaren Bilds ein Toner an das Papierblatt P1 angelagert und dabei das Vorlagenbild bzw. das Latentbild, auf das Papierblatt P1 übertragen. Das Papierblatt PT.

wird dann mittels einer Abstreifaufladeeinheit 49 von der Trommel 32 abgestreift und hierauf mittels eines Förderbands 50 zu einer Anschmelz- oder Fixiereinheit 52 überführt. Nach dem Fixieren des Vorlagen- bzw. Tonerbilds wird dann die fertige Kopie durch Austragrollen 54 in das Fach 14 ausgetragen. Nach der Bildübertragung wird

die photoleitende Mantelfläche der Trommel 32 entladen und mittels einer dicht an ihr angeordneten Reinigungseinheit 56 gereinigt. Anschließend wird die Trommel 32 in ihre anfängliche Winkelstellung zurückgeführt.

Im folgenden ist der Scharfeinstellmechanismus zusammen mit einer in das elektronische Kopiergerät eingebauten Belichtungseinheit anhand der Fig. 3 und 4 erläutert.

Die Belichtungseinheit umfaßt ein optisches System, bei dem mittels der Lampe 18 eine auf dem Vorlagenträger 16 liegende Vorlage gleichmäßig mit Licht bestrahlt und das reflektierte Licht über die Linse 28 und die vier Spiegel 20, 24, 26 und 34 auf die Mantelfläche der photoleitenden Trommel fokussiert wird.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 und 4 umfaßt zwei Wagen-Führungsschienen 60a und 60b, die parallel zueinander in das Gehäuse 10 des Kopiergeräts eingebaut sind. Jeweils das eine Ende eines ersten und eines zweiten Wagens 62 bzw. 64 umgreift die Führungsschiene (Leitstange) 60a zur geradlinigen Führung längs dieser. Je eine am anderen Ende jedes Wagens 62 und 64 vorgesehene Leitrolle rollt in der anderen Führungsschiene 60b ab. Am ersten Wagen 62 sind die Lampe 18 und der erste Spiegel montiert, während der zweite Wagen 64 den zweiten Spiegel 24 und den dritten Spiegel 26 trägt. Das von der Lampe 18 abgestrahlte Licht beleuchtet die auf dem Vorlagenträger 16 liegende Vorlage, wobei das reflektierte Licht des ersten und zweiten Spiegels 24 bzw. 26 auf die Linse 28 geworfen wird. Ein Gleitstück 68 als Kraftübertragungsmechanismus für den Antrieb der beiden Wagen 62 und 64 ist am zweiten Wagen 64 mittels eines Verbindungsarms 66

montiert. Das Gleitstück 68 umgreift dabei verschiebbar die Wagen-Führungsschiene 60a. An der Außenseite des Gleitstücks 68 sowie am Seitenteil des zweiten Wagens 64 sind zwei Seilrollen 70a bzw. 70b drehbar gelagert, um die ein Zeitsteuer- bzw. Synchronisier-Drahtzug 72 herumgelegt ist. Das eine Ende des Dfahtzugs 72 ist un- . mittelbar an einem ersten Befestigungsteil 74 angebracht, während sein anderes Ende unter Zwischenfügung einer Feder 76 mit diesem Befestigungsteil 74 verbunden ist. In einem mittleren Bereich ist der Drahtzug 72 an einem zweiten, am ersten Wagen 62 angebrachten Befestigungsteil 78 verspannt. Die beiden Seilrollen 70a und 70b wirken somit als Antriebs-Rollen. Der zweite Befestigungsteil 78 am ersten Wagen 62 ist mit einem Zahnriemen 82 verbunden, der zwischen einer Abtriebs- bzw. ümlenk- ' Zahnscheibe 80a und einer durch den Abtastmotor 22 angetriebenen Antriebs-Zahnscheibe 80b gespannt ist. Bei laufendem Motor 22 wird daher der zweite Wagen 64 mit der halben Geschwindigkeit des ersten Wagens 62 angetrieben. Der erste Befestigungsteil 74 ist über ein Zahnrad mit dem Spiegelantriebs-Motor 30 gekoppelt. Wenn dieser Motor 30 läuft, bewegt sich nur der zweite Wagen 64 geradlinig hin- und hergehend in Richtung des Doppelpfeils 84 gemäß Fig. 4.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist ein erster Mikroschalter zur Erfassung der Anfangsstellung des zweiten Wagens 64 vorgesehen.

Gemäß Fig. 3 ist die Linse 28 in einem Linsenblock 88 gehaltert, der längs der Führungsschienen 60a und 60b geradlinig bewegbar geführt ist. Der Linsenblock 88 ist über einen an ihm angebrachten Mitnehmer 90 mit einem

Linsenantriebs-Motor 92 gekoppelt. Bei der Drehung des Motors 92 wird der Linsenblock 88 entsprechend der Motor-Drehrichtung in der einen oder anderen Richtung verschoben. Gemäß Fig. 3 ist der zweite Mikroschalter 94 zur Erfassung der Ausgangs- oder Anfangsstellung des Linsenblocks 88 vorgesehen.

■10 Der Spiegelantriebs-Motor 30 und der Linsenantriebs-Motor 92 sind vorzugsweise Impuls- bzw. Schrittmotoren, mit denen die Verschiebung des ersten Wagens 62, des zweiten Wagens 64 und der Linse 28 genau steuerbar ist.

Gemäß Fig. 3 umfaßt die optische Scharfeinstelleinheit eine Operationssteuervorrichtung in Form eines Mikroprozessors 100, an den erster und zweiter Mikroschalter (oder Stellungsdetektor) 84 bzw. 94 angeschlossen sind. Ein an den Mikroprozessor 100 angeschlossener Speicher 102 enthält vorabgespeicherte Software bzw. Programme zur Bestimmung des Steueroperations-Algorithmus sowie vorgegebene Verschiebungsdaten (welche die Verschiebung der Bauteile/ 28 und 24 sowie 26 von den jeweils durch die Stellungsdetektoren 94 und 86 bestimmten Bezugspunkten bzw. Ursprüngen in die vorgesehenen Stellungen bei eingeschaltetem Kopiergerät wiedergeben). Der erste Mikroschalter bzw. Spiegel-Stellungsdetektor 86 ist im Gehäuse 10 am Bezugspunkt (Ursprung) des zweiten bewegbaren Wagens 64 befestigt, an welchem die Spiegel 24 und 26 montiert sind. Wenn der zweite Wagen 64 bei seiner Bewegung mit dem Stellungsdetektor 86 in Berührung gelangt, stellt letzterer fest, daß zweiter und dritter Spiegel 24 bzw. 26 die Bezugsposition erreicht haben, um daraufhin ein Spiegelpositions-Meßsignal 104 zu liefern.

Der zweite Mikroschalter oder Linsen-Stellungsdetektor

94 ist am Bezugspunkt (Ursprung) des bewegbaren Linsenblocks 88 befestigt, welcher die Linse 28 trägt. Wenn der Linsenblock 88 mit dem Stellungsdetektor 94 in Berührung gelangt, stellt dieser fest, daß die Linse 28 die Bezugsstellung erreicht hat. Hierauf liefert der Stellungsdetektor 94 ein Linsenstellungs-Meß.signal 106. Die Meßsignale 14 und 106 werden dem Mikroprozessor 100 eingegeben.

Mehrere durch eine Bedienungsperson, z.B. einen Fabrikarbeiter oder Kundendienstingenieur, betätigbare Festpositions-Schalter (z.B. zweireihige Steckgehäuse- bzw. sogenannte DIP-Schalter) 108, 110 und 112 sind an den Mikroprozessor 100 angeschlossen und bevorzugt in zweckmäßigen, für die Beddenungsperson zugänglichen Lagen im Geräte-Gehäuse 10 angeordnet. Bei Betätigung durch die Bedienungsperson liefert der erste DIP-Schalter 108 dem Mikroprozessor 100 erste Verschiebungsdaten 114a, die auf digitalem Wege eine Verschiebung für die Feineinstellung der Lage des Linsenblocks 88 in Abhängigkeit von der Eigen-Brennweite der Linse 28 angeben. Bei Einstellung durch die Bedienungsperson liefert der zweite DIP-Schalter 110 zum Mikroprozessor 100 zweite Verschiebungsdaten 114b, die in digitaler Form eine Feinstverschiebung (in der Größenordnung von 1/10 derjenigen der Daten 114a) des Linsenblocks 88 wiedergeben. Bei Betätigung durch die Bedienungsperson liefert der dritte DIP-Schalter 112 zum Mikroprozessor 100 Spiegelverschiebungsdaten 116, die in digitaler Form eine Verschiebung für die Feineinstellung der Lage des zweiten Wagens 64 mit den an diesem montierten Spiegeln 24 und 26 darstellen. In Abhängigkeit von den vorgegebenen Verschiebungsdaten 114a, 114b und 116 steuert der Mikroprozessor 100 den Spiegelantriebs-Motor 30

-yi-

und den Linsenantriebs-Motor 92 so an, daß eine entsprechende Feineinstellung der Lagen des zweiten Wagens 64 und des Linsenblocks 88 vorgenommen wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß jeder DIP-Schalter eine vorbestimmte Zahl von parallel zueinander angeordneten Stellenschalterbauteilen D1, D2, ...,Dn zur Lieferung eines digitalen Ausgangssignals mit einer vorbestimmten Zahl von Bits aufweist. Jeder Stellenschalter D ist durch die Bedienungsperson von Hand so umschaltbar, daß selektiv eine digitale Größe 0 oder 1 (niedrig bzw. "L" oder hoch bzw. "H") geliefert wird. Ein DIP-Schalter dieser Art ist z.B. von John B. Peatman, "Microcomputer-Based Design", McGraw-Hill Kogakusha, Ltd., (1977), Seiten 229-231, beschrieben.

Die Scharfeinstellung bzw. Fokussierung beim Kopiergerät gemäß der Erfindung kann im Herstellerwerk erfolgen, in welchem die Kopiergeräte in Großserie hergestellt werden. Wenn der nicht dargestellte Netzschalter des Geräts geschlossen, wird, werden der Spiegelantriebs-Motor 30 und der Linsenantriebs-Motor 92 wirksam, so daß der die Spie-9^el 24 und 26 tragende zweite Wagen 64 und der die Linse 28 tragende Linsenblock 88 in Bezugsstellungen bewegt werden, die durch die Stellungsdetektoren (Mikroschalter) 86 bzw. 94 bestimmt werden. Wenn der Wagen 64 und der Linsenblock 88 mit den Stellungsdetektoren 86 bzw. 94 in Berührung gelangen, liefern letztere die erwähnten Meßsignale 104 bzw. 106, welche dem Mikroprozessor 100 eingespeist werden. Der Mikroprozessor 100 bestimmt daraufhin, daß die Linse 28 und die Spiegel 24 und 26 ihre jeweiligen Bezugsstellungen erreicht haben.

Der Mikroprozessor 1Ou liest aus dem Speicher 102 vorabgespeicherte ,entwurfsmäßig festgelegte Verschiebungsdaten aus, um den Linsenblock 88 und den Wagen 64 über Strekken f\ bzw. £2 entsprechend den ausgelesenen Daten aus den jeweiligen BezugsStellungen zu verschieben und damit diese Elemente 88 und 64 in die betreffende Kopier-Ausgangsstellung zu bringen. Die Daten für die Strecken £1 und £2 können im Speicher 102 vorahogespeichert sein. Die optischen Eigenschaften, einschließlich, der Brennweite der am Linsenblock 88 angebrachten Linse 28, werden bei der Konstruktion des Kopiergeräts festgelegt und sind daher bekannt. Um das optische Bild genau auf die Trommel 32 zu fokussieren, muß die Strahlenganglänge L1 von der Vorlagen-Äbtastfläche des Vorlagenträgers 16 zur Linse 28 über die drei Spiegel 20, 24 und 26 der zweiten Strahlenganglänge L2 von der Linse 28 zur Mantelfläche der photoleitenden Trommel 32 über den vierten Spiegel 34 gleich sein. Für die Ausrichtung des Linsenblocks 88 und des Wagens 64 in der jeweiligen Kopier-Ausgangsstellung werden die Daten für die Strecke £1 bzw. #2 zwischen den Bezugsstellungen (durch die Stellungsdetektoren 86 bzw. 94 bestimmt) und den vorgesehenen Stellungen konstruktionsmäßig festgelegt. Vom theoretischen Standpunkt kann clas bei der Abtastung der Vorlage erhaltene optische Bild nach Maßgabe der Eigen-Brennweite der Linse 28 genau auf die Mantelfläche der Trommel 32 fokussiert werden. In der Praxis sind jedoch unvermeidlich ünterschiede oder Abweichungen in den optischen Eigenschaften, z.B. in der Brennweite von vermeintlich identischen Linsen, Toleranzen in den Bauteilen des Kopiergeräts und/ oder Montagetoleranzen vorhanden. Infolgedessen tritt auf der photoleitenden Trommel 32 ein Unscharfezustand ein. Zum Ausgleich dafür stellt die betreffende Bedie-

nungsperson die Feinst- oder Feinverschiebungsstrecken t\ und £2 der Linse 28 bzw. der Spiegel 24 und 26 mittels der drei DIP-Schalter 108, 110 und 112 zweckmäßig ein, während sie eine Sichtbeobachung und -überprüfung des Unschärfezustands des optischen Bilds auf der betreffenden photoleitenden Trommel 32 vornimmt und diesen Unscharf ezustand durch versuchsweise Einstellung beseitigt. 10

Zur Feineinstellung der Lage der Linse 28 kann die Bedienungsperson .die beiden DIP-Schalter 108 und 110 entsprechend einstellen. Die durch den zweiten DIP-Schalter 110 vorgegebene Verschiebung ist genauer als die mittels des ersten DlP-Schalters 108, so daß mit Hilfe der Schalter 108 und 110 eine entsprechende Feineinstellung der Linse 28 erfolgen kann. Die von diesen Schaltern 108 und 110 gelieferten Daten 114a bzw. 114b werden dem Mikroprozessor 100 zugeführt, welcher ein Steuersignal 120 zum Linsenantriebs-Motor 92 liefert. Nach Maßgabe dieses Signals 120 beginnt sich der Motor 92 zu drehen, so daß der Linsenblock 88 entsprechend angetrieben und damit die Linse 28 über eine Strecke entsprechend den Daten 114a und 114b verschoben wird. Die vom dritten DIP-Schalter 112 gelieferten Daten 116 für die Feineinstellung der Spiegelstellung werden ebenfalls dem Mikroprozessor 100 eingegeben. Der Spiegelantriebs-Motor 30 treibt infolgedessen den die Spiegel 24 und 26 tragenden zweiten Wagen 64 nach Maßgabe eines anderen Steuersignals 122 an. Auf diese Weise werden die an diesem Block montierte Linse und der vom zweiten Wagen 64 getragene Spiegelteil in der optimalen Kopier-Ausgangsstellung ausgerichtet, in welcher ein scharfes Bild auf der photoleitenden Trommel 32 erhalten wird. Auf diese Weise wird die Scharfeinstellung bzw. Fokusjustierung durchgeführt.

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Erfindungsgemäß können somit Unterschiede oder Abweichungen in den Brennpunkten der Bilderzeugungselemente sowie in der Strahlenganglänge zwischen der photoleitenden Mantelfläche (auf der Trommel) und der Linse gegenüber der Strahlenganglänge zwischen Linse und Vorlagenfläche mittels der DIP-Schalter 108, 110 und 112 korrigiert werden. Im Gegensatz zum bisherigen Kopiergerät, bei dem die Scharfeinstellung an einer für die Bedienungsperson unzugänglichen Stelle erfolgen muß, wird diese Schwierigkeit beim erfindungsgemäßen Kopiergerät vermieden. Erfindungsgemäß kann vielmehr die Scharfeinstellung durch einfaches Einstellen externer bzw. außenliegender Schalter durchgeführt werden.

Außerdem hängt diese Scharfeinstellung nicht von einer manuellen Einstellung ab, so daß die durch die einzelnen Einrichter eingeführten Unterschiede entfallen. Insgesamt kann auf die beschriebene Weise die Scharfeinstellung im Herstellerwerk während der Großserienfertigung verbessert werden.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand einer speziellen Ausführungsform dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden für Linsen- und Spiegelantrieb jeweils Schrittmotoren verwendet. Es ist jedoch auch diet Verwendung einer auf einer Servomotorwelle montierten Takt- bzw. Zeitsteuerscheibe möglich, wobei die gewünschte Verschiebung durch Zählen der Zahl der Umdrehungen der Motorwelle bestimmt werden kann.

Die Verschiebung des Linsenblocks kann mittels eines von

zwei Schaltern SW1 oder SW2 erreicht werden. Bei Verwen dung des DIP-Schalters kann die Zahl seiner Bits ent-5 sprechend der erforderlichen Verschiebegenauigkeit vari iert werden.

Claims

13. Dezember 1983

Patentansprüche

1„ iKopiergerät mit einer eine photoleitende Mantelfläche *'— aufweisenden drehbaren Trommel und einer optischen Einheit mit mehreren optischen Elementen zur optischen Abtastung einer Vorlage (Papierdokument) zwecks Erzeugung eines optischen Bildes entsprechend dem Vorlagenbild auf der Trommel-Mantelflache, dadurch gekennzeichnet , daß die optische Einheit als optische Elemente eine Linse (28) mit einer Eigen-Brennweite, eine erste Spiegeleinheit (24, 26), um das optische Bild (Abbild) der Vorlage auf die Linse (28) zu richten,, und eine zweite Spiegeleinheit (34), um das optische Bild von der Linse (28) auf die photoleitende Mantelfläche der Trommel (32) zu werfen, aufweist,, v;obei die Lagenbeziehung zwischen erster und zweiter Spiegeleinheit (24, 26

2b bzw. 34) aus Fertigungsgründen eine Abweichung zeigt, auch wenn sie nach Maßgabe der Eigen-Brennweite der Linse (28) einwandfrei eingestellt ist, und daß weiterhin ein Fokussier- oder Scharfeinstellmechanismus mit von Hand betätigbaren elektrischen Vorrichtungen (108, 110, 112) zur Lieferung elektrischer Daten (114, 116) nach Maßgabe der manuellen Einstellung vorgesehen ist, um zumindest die Linse (28), die erste Spiegeleinheit (24, 26) und/oder die zweite Spiegeleinheit (34) entsprechend den elektrischen Daten zur Beseitigung von -Lagenabweichungen in der op-

tischen Einheit geringfügig zu verschieben und damit einen durch die Lagenabweichungen hervorgerufenen · Unschärfezustand auf der photoleitenden Trommel-Mantelfläche zu korrigieren.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß der ScharfeinStellmechanismus eine erste Ist-Strahlenganglänge zwischen einer Vorlagen-Abtastfläche (16) und der Linse (28) über die erste Spiegeleinheit (24, 26) an eine zweite Ist-Strahlenganglänge zwischen der Linse (28) und der Trommel-Mantelfläche über die zweite Spiegeleinheit (34) angleicht, um das optische Bild optimal auf der Trommel-Mantelfläche zu fokussieren.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß der Scharfeinstellmechanismus in einer ersten und einer zweiten Bezugsstellung in bezug auf die Linse (28) und die erste Spiegeleinheit (24, 26) angeordnete Stellungsdetektoren (94, 86) zur Lieferung von ersten und zweiten Meßsignalen (106, 104), wenn sich Linse

(28) und erste Spiegeleinheit (24, 26) in erster bzw. zweiter Bezugsstellung befinden, und eine mit den elektrischen Vorrichtungen (108, 110, 112) sowie den Stellungsdetektoren (94, 86) verbundene Steuereinheit

(100) zur Verschiebung von Linse (28) und erster Spiegeleinheit (24, 26) zur ersten bzw. zweiten Bezugsstellung bei eingeschaltetem Kopiergerät, zum Anhalten der Linse (28) und der ersten Spiegeleinheit (24, 26) bei Eingang der Meßsignale (106, 104) und zum automatischen Bewegen der Linse (28) und der ersten

Spiegeleinheit (24„ 26) gegenüber erster bzw. zweiter Bezugsstellung zwecks Ausrichtung von Linse (28) und erster Spiegeleinheit (24, 26) in den richtigen, nach

Maßgabe der Eigen-Brennweite der Linse bestimmten ' Kopier-AnfangsStellungen umfaßt.

4. Kopiergerät nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet , . daß der Scharfeinstellmechanismus weiterhin einen mit der Steuereinheit (100) verbundenen Speicher (102) zur Vorabspeicherung erster und zweiter Entfernungsdaten für die Bewegung der Linse (28) und der ersten Spiegeleinheit (24, 26) aus der ersten bzw. zweiten Bezugsstellung in die jeweilige Kopier-Anfangsstellung aufweist, wobei die ersten 'und zweiten Entfernungsdaten in Abhängigkeit von der Eigen-Brennweite der Linse vorgegeben (preset) sind.

5. Kopiergerät nach Anspruch 2 oder 4,

dadurch gekennze ichnet , daß der Scharfeinstellmechanismus eine mit den elektrischen Vorrichtungen (108, 110, 112) verbundene Mikrorechnereinheit zur Berechnung einer Verschiebung mindestens eines der optischen Elemente (24, 26? 28; 34) nach Maßgabe der elektrischen Daten sowie mit mindestens einem der optischen Elemente (24, 26; 28; 34) und mit der Mikrorechnereinheit (100) verbundene elektrische Antriebseinheiten (30, 92) zur linearen Bewegung des mindestens einen optischen Elements (24, 26; 28; 34) unter der Steuerung der Mikrorechnereinheit (100) umfaßt.

6· Kopiergerät nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet , daß die

elektrischen Vorrichtungen von Hand betätigbare zweireihige Steckgehäuse- oder DIP-Schalter (108, 110, 112) zur unmittelbaren Beschickung der Mikrorechnereinheit (100) mit Digitaldaten (114a, 114b, 116), die von einer Bedienungsperson eingegeben werden und auf digitalem Wege mindestens eine der zum Korrigieren des Unschärfezustandes infolge von Lagenabweichungen in der optischen Einheit erforderlichen Verschiebungen der Linse (28) sowie von erster und zweiter Spiegeleinheit (24, 26; 34) wiedergeben, umfassen.

7. Kopiergerät nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß die elektrischen Antriebseinheiten Impuls- oder Schrittmotöre (92, 30) sind, die getrennt für den Antrieb der Linse (28) bzw. der ersten Spiegeleinheit (24,

26) angeordnet sind.

8. Kopiergerät nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet , daß die DIP-Schalter mehrere DIP-Schalter (108, 110) unterschiedlicher Voreinstellbereiche umfassen, mit deren Hilfe die für die Einstellung des Brennpunkts des optischen Bildes auf der photoleitenden Mantelfläche der Trommel (32) erforderliche Verschiebung des mindestens einen optischen Elements (24, 26; 28; 34) genau einstellbar oder vorgebbar ist.