Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildreproduktionsgerät,
mit dem Bilder in verschiedenen Maßstäben bzw. mit unter
schiedlichen Vergrößerungen mit immer gleichem Rand reproduziert
werden können.
Aus der DE 28 11 792 A1 ist ein Kopiergerät mit variablem
Abbildungsmaßstab bekannt, bei dem ein Sensor der Vorlagen
abtasteinrichtung die Vorderkante einer Vorlage feststellt.
Mit dem Signal des Sensors wird ein Zeitgeber in Gang gesetzt,
der den Zeitpunkt der Papierzufuhr zu einer Bild
übertragungsstation festlegt. Dabei wird die Zeitspanne
zwischen dem Betätigen des Sensors und dem Auslösen der Papier
zufuhr in Abhängigkeit vom Abbildungsmaßstab geändert,
so daß unabhängig vom Abbildungsmaßstab stets eine Synchro
nisierung zwischen dem Vorderrand der Vorlage und der des
Papiers erfolgt. Das auf einer Fotoleiter-Trommel des Geräts
erzeugte Bild und das zugeführte Papierblatt werden somit
in eine lagemäßige Übereinstimmung gebracht.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein
Bildreproduktionsgerät mit variablem Abbildungsmaßstab derart
weiterzubilden, daß bei jedem gewählten Abbildungsmaßstab
unabhängig von der damit verbundenen Änderung der Ab
tastgeschwindigkeit durch einfache Mittel ein konstanter
Randbereich zur Vorderkante des Bildempfangsblatts eingehalten
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Vorlage und eine in Abtastrichtung unmittelbar vor dem Vor
lagenbereich angeordneten Normalweißplatte mit jeweils vom
gewählten Abbildungsmaßstab abhängiger Geschwindigkeit ab
getastet werden und eine Steuereinrichtung den Papierzu
fuhrzeitpunkt zu einer Übertragsstation unter Berück
sichtigung der für das Abtasten der Normalweißplatte bei
dem gewählten Abbildungsmaßstab notwendigen Zeitspanne so
steuert, daß diejenige Position auf dem Ladungsbild, die
dem Übergang von der Normalweißplatte zur Vorlage entspricht,
unabhängig vom gewählten Abbildungsmaßstab in
vorherbestimmtem Abstand zur Vorderkante des Bildempfangs
blatts übertragen wird.
Auf diese Weise wird erreicht, daß unabhängig vom gewählten
Abbildungsmaßstab ein konstanter Randbereich zur Vorder
kante des Bildempfangsblatts eingehalten wird.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die die
Gestaltung einer Kopiereinheit als Ausführungsbeispiel des
Bildreproduktionsgeräts zeigt,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Steuerschaltung,
Fig. 3 eine Darstellung eines Bildempfangsblattzuführzustands,
Fig. 4 Ablaufdiagramme von
Steuerungen für Formatänderungen.
Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Drehzahlsteuerschaltung
für die Steuerung der Drehzahlen eines Motors für den
Antrieb eines optischen Systems und eines Motors für den
Antrieb einer fotoempfindlichen Trommel,
Fig. 6-1 und 6-2 sind Ablaufdiagramme eines Be
triebsprogramms der in Fig. 5 gezeigten Drehzahlsteuer
schaltung,
Fig. 7 eine Darstellung von Signalkurvenformen.
Ein Ausführungsbeispiel des Bildreproduktions
geräts wird anhand der Fig. 1 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Kopiereinheit dar.
Die Kopiereinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird
nun anhand der Fig. 1 beschrieben. Eine zu kopierende
Vorlage wird auf einen Glas-Vorlagentisch 1 aufgelegt, mit
einer Abdeckung 102 abgedeckt und mit einer Beleuchtungs
lampe 104 beleuchtet. Das bei der Abtastung mit der Lampe 104
reflektierte Licht wird über Spiegel 105a und 105b, ein
Zoomobjektiv 106 und Spiegel 105c und 105d auf einer foto
leitfähigen Fläche einer fotoleitfähigen Trommel 108
fokussiert. Die fotoleitfähige Fläche der fotoleitfähigen
Trommel 108 wird mittels einer Klingenreinigungsvorrichtung
109 gereinigt und mittels eines Laders 110 gleichförmig
auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen. Auf dieser
geladenen fotoleitfähigen Trommeloberfläche wird entsprechend
einem Vorlagenbild ein Ladungsbild erzeugt. Alternativ wird
gleichzeitig mit der bildweisen Belichtung die fotoempfindliche
Trommel mittels eines Sekundärladers 11 entladen.
Darauffolgend wird die fotoempfindliche Fläche gleichförmig
mittels einer Totalbelichtungslampe 12 belichtet, um
damit ein Ladungsbild mit hohem Kontrast zu erzeugen.
Das auf diese Weise erzeugte Ladungsbild wird mittels einer
Entwicklungseinheit 112 entwickelt und mittels eines Über
tragungsladers 114 auf ein Übertragungs- bzw. Bildempfangsblatt
übertragen, das mittels einer Fördereinrichtung bzw. Abnahmewalze 15 aus
einer Kassette 113 zugeführt wird. In einer Übertragungsstation
114, 120 wird das entwickelte Bild auf der Oberfläche der foto
leitfähigen Trommel 108 dadurch übertragen, daß an der
Rückseite des Bildempfangsblatts einer Koronaentladung vor
genommen wird. Das Bildempfangsblatt wird aus der Übertra
gungsstation 114, 120 herausgeleitet und mittels Förderwalzen 115
und 116 einer Fixiereinheit 117 zugeführt. Von dieser wird
das Bild an dem Bildempfangsblatt fixiert. Danach wird das
Bildempfangsblatt auf eine Kopienablage 118 ausgestoßen.
Nach dem Übertragungsvorgang wird der auf der Oberfläche
der fotoleitfähigen Trommel 108 verbliebene restliche
Toner mittels der Klingen-Reinigungsvorrichtung 109 entfernt
und die fotoleitfähige Trommel 108 für den nächsten Kopierzyklus vorbe
reitet.
Auf diese Weise stellt die Kopiereinheit ein Bildreproduktions
gerät dar, in welchem auf einem fotoleitfähigen Teil 108
bzw. Material mit Bildlicht ein Ladungsbild erzeugt wird,
das Ladungsbild mittels einer Entwicklungseinheit 112 entwickelt
wird und das entwickelte Bild als Bild auf einem Bild
empfangsblatt reproduziert wird. Ein Vorderrandsensor 119
wird durch einen Nocken 131 an dem Vorlagentisch geschaltet,
wenn dieser zu einer vorbestimmten Stellung bewegt
wird. Die Dichte eines Vorlagenbilds wird mittels eines
Fotosensors 121 gemessen.
Ein Vorlagenbild kann auch mittels eines Fotosensors gelesen
und in ein elektrisches Signal umgesetzt werden, mit
dem ein Laserstrahl moduliert werden kann. Mit dem modulierten
Strahl wird eine fotoleitfähige Trommel 108 bestrahlt,
um auf dieser ein Ladungsbild zu erzeugen. Es ist anzumerken,
daß die erfindungsgemäße Gestaltung auch bei einem Vorlagen
leser, einem Drucker oder einer Aufzeichnungseinrichtung
angewandt werden kann.
Die Fig. 2 ist ein ausführliches Schaltbild einer
Steuerschaltung.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Steuerschaltung führen Einzel
baustein-Mikrocomputer 301 und 302 Gleichstromregler-Steuerungen
aus. Im einzelnen führt der Mikrocomputer 301 eine
Signalverarbeitung hinsichtlich einer Tasteneingabe oder Anzeige
an einem Bedienungsfeld aus, während der Mikrocomputer
302 eine Ablaufsteuerung der Kopiereinheit ausführt. Ein
weiterer Einzelbaustein-Mikrocomputer 303 dient zur Gleich
strommotor-Steuerung.
Jeder Mikrocomputer hat Eingänge und Ausgänge PA0,
PA1 usw., einen Rücksetzanschluß und einen Unterbre
chungseingangsanschluß INT1.
Es werden nun die Eingangs- oder Ausgangssignale an den
jeweiligen Ein- oder Ausgängen der Mikrocomputer beschrieben.
Zu diesen Signalen zählen: ein Nulldurchgangs-Erfas
sungssignal ZCR, ein Hauptmotor-Rückstellsteuersignal MRST,
ein Hauptheizer-Steuersignal HT1, ein Hilfsheizer-Steuersignal
HT2, ein Dichteeinstellungs-Ausgangssignal BS zum
Steuern einer Entwicklungsvorspannung, ein Sortiererein
schaltsignal SSE, ein Sortiererbereitschaftssignal SST, ein
Vorlagenvorderrand-Erfassungssignal DTP, ein Papier-Erfas
sungssignal PP, ein Beleuchtungslampen-Phasensteuersignal
LP, ein Heizertemperatur-Thermistor-Erfassungssignal TH,
ein Beleuchtungslampen-Überwachungssignal LMON, ein Toner
vorrats-Erfassungssignal TREST, ein Vorlagendichte-Meßsignal
DNAE, Signale DNVR1 und DNVR2, die die Lagen eines ersten Reglers
zur manuellen Kopiedichteeinstellung bzw. eines zweiten
Reglers für die Kopiedichtekorrektur darstellen, ein
Signal DNZM, das die Lage eines dritten Reglers zur stufenlosen
Formatänderung darstellt, ein Signal KEY, das den Zustand
einer Tasteneingabe oder einer mechanischen Einstellung
darstellt, ein den Anzeigevorrichtungen zugeführtes Signal
DSP, ein Signal VTN für die Stromversorgung zur Resttoner
erfassung, ein Signal ZMHP für den Mikrocomputer 302 als
Erfassungssignal für die Ausgangsstellung des Zoomobjektivs,
ein Austragstörung-Erfassungssignal DSCHJ, ein Ablöse
störungs-Erfassungssignal SPRJ, ein Vorlagenausgangsstellungs-
erfassungssignal HP, ein Sortiererstörungs-Erfassungs
signal STJ, Signale ZM1 und ZM2, die Einstellungen des
Zoomobjektivs darstellen, ein Kopienanzahlzähler-Signal
CNT, ein Signal OPBR für das Beenden der Rücklaufbewegung
des optischen Systems bzw. des Vorlagentischs, ein Steuer
signal HTSH zum Ein- und Ausschalten beim Ermitteln einer
Abnormalität an der Heizvorrichtung, ein Signal THMIN für
das Zuführen eines Thermistor-Unterbrechungssignals zu dem
Speicher, ein Leerbelichtungs-Steuersignal BL, ein Signal
OPBF zum Befehlen einer Vorlauf- oder Rücklaufbewegung des
optischen Systems, ein Ein/Ausschalt-Steuersignal OPCL für
das Bewegen des optischen Systems, ein Registrierwalzen-
Steuersignal REG, ein Bildempfangsblattzufuhr-Zeitsteuersignal FDP,
ein Signal MMSYC für das Steuern einer Entladung eines Ge
bläses und eines Ablösebands und einer Vorladung unter
Synchronisierung mit dem Hauptmotor, ein Steuersignal SOL
für eine untere Papierzuführkassette, ein Entwicklungsvor
spannungs-Ein/Ausschaltsignal BSCL, ein Hochspannungsquellen-
Steuersignal HVT, ein Trommeltaktsignal DCK, ein Signal
THMOUT für die Ausgabe eines Thermistorabschaltsignals aus
dem Speicher, ein Summenzähler-Abnormalitäts-Erfassungssignal
TCNT, ein Registrierzeit-Einstellsignal REGADJ, ein
Leuchtdiodenzeilen-Steuersignal LAL, ein Abnormalitäts-
Diagnosesignal OPUN für den Mikrocomputer 303 zum Steuern
des Antriebsmotors, der Bremsung, der Vorlaufbewegung, der
Rücklaufbewegung und des Ein/Ausschaltzustands des optischen
Systems, ein Maßstabs-Bezugsfrequenz-Signal FS, ein
Motorabnormalitäts-Stopsignal MCUT, ein Motorsteuerungs-
Bezugssignal OPM für das optische System zum Erzeugen eines
Drehzahlsteuerungs-Impulssignals FV, ein Antriebsmotor-
Steuersignal DRM, das Drehzahlsteuerungs-Impulssignal FV
mit einer vorbestimmten Breite, ein Phasensteuerungssignal
PC, ein Überwachungssignal OPMON zur Überwachung der Steuerung
des Motors für das optische System, ein Drehmeldesignal
FG für den Motor des optischen Systems, ein Phasenein
rastungs-Anzeigesignal LCKP, ein Filterschaltsignal OPF
für den Motor des optischen Systems, Rücksetzsignale RST1
bis RST3 für die Mikrocomputer 301 bis 303, ein Seriell
übertragungs-Einheitssignal SI, ein Seriellübertragungs-
Ausgangssignal SO, ein Seriellübertragungs-Taktsignal SCK,
ein Seriellübertragungs-Erlaubnissignal SPER, ein Seriell
übertragungs-Bereitschaftssignal SRDY und Bezugstaktsignale
CLK1 bis CLK3 für die jeweiligen Mikrocomputer 301 bis
303.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben. Bei
diesem Beispiel wird die Größe eines Vorderkanten-Leerrands
korrigiert, die sich entsprechend einem gewählten
Maßstab ändert. Daher kann unabhängig von dem gewählten
Maßstab an der Vorderkante eines Blatts immer ein Leer
rand mit einer vorbestimmten Breite gebildet werden.
Anhand der Fig. 3 wird ein Verfahren zum Berechnen eines
Bildempfangs-Blattzuführzeitpunkts beschrieben.
Nach Fig. 3 haben der Vorlagentisch 103, die fotoleitfähige Trommel 108
und Registrierwalzen 102 gleiche Anordnung wie gemäß Fig. 1.
Wenn ein Vorderrand a einer Vorlage vorbeiläuft,
wird dem Mikrocomputer 301 das Vorlagenvorderrand-Erfas
sungssignal DTP zugeführt. Für das Bilden eines Vorderkanten-Leerrands
wird eine Normal-Weißplatte b verwendet. Die Foto-
Trommel 108 läuft mit einer Drehzahl v um. Ein Belichtungsort
O₁ an der fotoleitfähigen Trommel 108 hat von einem Übertragungsort
O₂ an der fotoleitfähigen Trommel 108 einen Abstand A. Eine Bildempfangs
blatt-Vorderkante O₃ an den Registrierwalzen 120 hat von
dem Übertragungsort O₂ einen Abstand B. Im allgemeinen
ist A-B < "O", d. h. A<B. Bezugstaktsignale T sind Taktimpulse, die
mit dem Bildempfangsblatt-Fördersystem und dem Trommelan
triebssystem gekoppelt sind. Der Bildempfangsblattzufuhr-Zeitpunkt
wird für einen Fall unter folgenden Bedingungen berechnet:
A = 50 mm, B = 30 mm, b = 2 mm,
% T = 1 ms/Impuls, v = 100 mm/s und
(A-B) = 20 mm.
Da bei der Ausführung der Kopiervorgänge in der Echtformat-
Kopierart die Differenz (A-B) zwischen der Vorderkante
der Vorlage und dem nachgeführten Bildempfangsblatt
20 mm beträgt, wird die Zeitdifferenz mittels der Bezugs
taktsignale T gemessen und der Zeitpunkt der Papierzuführung
entsprechend dem Meßwert bzw. Zählwert bestimmt. Das
heißt, es gilt:
(A-B)/v = 20/100 = 0,2 s und
0,2/T = 200 Impulse.
Hieraus ist ersichtlich, daß nach der Erfassung des Vorder
rands a entsprechend dem Vorlagenvorderrand-Erfassungs
signal DTP mittels einer Zählvorrichtung 200 Bezugstakt
signale T gezählt werden und dann die Registrierwalzen 120
angetrieben werden.
Wenn der Kopiervorgang in der Betriebsart mit stufenloser
Kopiermaßstabänderung ausgeführt wird, ändert sich die
Größe des von der Normalweißplatte b herrührenden Vorderkanten-
Leerrands entsprechend dem gewählten
Maßstab, weil sich damit auch die Abtastgeschwindigkeit ändert.
Aus diesem Grund muß folgende Korrektor
vorgenommen werden:
Obwohl die Differenz (A-B) den festen Wert von 20 mm
hat, ist der Vorderkanten-Weißbereich von 2 mm von dem
gewählten Maßstab abhängig und daher durch eine Format
änderung beeinflußt. Die restlichen 18 mm der Differenz A-b sind ein fester
Wert und werden von einer Formatänderung nicht beeinflußt.
Wenn daher 2 mm bei dem Kopieren in Echtformat 20 Impulsen
entspricht, ergibt sich die Impulsanzahl bei dem Maßstab
x% zu:
20×/100 (Impulse).
Dies stellt die Impulsanzahl dar, die dem durch eine Format
änderung beeinflußten Blattbereich entspricht. Der
18-mm-Bereich, der durch eine Formatänderung nicht beeinflußt
wird, entspricht 180 Impulsen. Wenn daher die Bildempfangsblatt
zufuhr-Zeitsteuerung auf 180+20×/100 Impulse korrigiert
wird und die Registrierwalzen 120 für die Blattzufuhr nach
dem Zählen dieser Impulsanzahl angetrieben werden, wird
ein Vorderkanten-Leerrand b erzielt, der von dem gewählten
Maßstab unabhängig ist.
Die Zeitsteuerung der Bildempfangs-Blattzufuhr im Falle einer Format
änderung wird anhand von Ablaufdiagrammen in den Fig. 4A
bis 4D beschrieben. Jede dieser in den Ablaufdiagrammen
gezeigten Subroutinen wird mittels eines Befehls CALL
im Hauptprogramm abgerufen und nach Erfordernissen während der
Ausführung des Hauptprogramms ausgeführt. Die in den Klammern
angegebenen Zahlen bezeichnen Programmschritte.
Die in Fig. 4 gezeigte Subroutine beginnt, wenn eine
Anzeigevorrichtung für die stufenlose Kopiermaßstab
änderung eingeschaltet ist. Zuerst wird geprüft, ob eine
Kopierstarttaste gedrückt ist. Wenn die Antwort "JA'
ist, wird der Startzeitpunkt für den Antrieb der Registrier
walzen 120 entsprechend einem Maßstab berechnet, der mittels
des Formatänderungs-Reglers eingestellt ist, wonach
das Programm zu dem Hauptprogramm zurückkehrt (1, 2).
Falls bei dem Schritt (1, 2) die Antwort "NEIN" ist, kehrt
das Programm sofort zu dem Hauptprogramm zurück.
Die in Fig. 4B gezeigte Subroutine beginnt nach dem Beenden
der in Fig. 4A gezeigten Subroutine. Zuerst wird
geprüft, ob dem Mikrocomputer 301 das Vorlagenvorderrand-
Erfassungssignal DTP zugeführt worden ist. Falls die Antwort
"JA" ist, wird ein Zähler für die Angabe des Zeitpunkts
zur Ansteuerung der Registrierwalzen 120 eingeschaltet
bzw. gestartet (11, 12). Falls bei dem Schritt
(11, 12) ermittelt wird, daß dem Mikrocomputer 301 das
Vorlagenvorderrand-Erfassungssignal DTP nicht zugeführt
wurde, kehrt das Programm sofort zu dem Hauptprogramm zurück.
Die in Fig. 4C gezeigte Subroutine beginnt, nachdem die
in Fig. 4B gezeigte Subroutine beendet ist. Es wird
geprüft, ob der bei dem Schritt (12) eingeschaltete Zähler
die bei dem Schritt (2) bestimmte Impulsanzahl gezählt
hat (21). Falls die Impulszählung abgeschlossen ist, werden
die Registrierwalzen 120 angetrieben (22), wonach das
Programm zu dem Hauptprogramm zurückkehrt. Falls die Zählung
noch nicht abgeschlossen ist (21), kehrt das Programm
sofort zum Hauptprogramm zurück.
Die in Fig. 4D gezeigte Subroutine beginnt während des
Betriebs des Bildempfangsblatt-Antriebssystems und des
Trommelantriebssystems. Es wird geprüft, ob die während
des Betriebs des Trommelantriebssystems erzeugten Takt
signale dem Mikrocomputer 301 zugeführt worden sind (31).
Falls bei dem Schritt (31) die Antwort "JA" ist, wird geprüft,
ob der Zähler für die Bestimmung des Zeitpunkts für
den Antrieb der Registrierwalzen 120 eingeschaltet bzw. gestartet
worden ist (32). Falls bei dem Schritt (32) die
Antwort "JA" ist, wird geprüft, ob die bei dem Schritt
(2) bestimmte Impulsanzahl gezählt worden ist (33). Falls
bei dem Schritt (33) die Antwort "JA" ist, kehrt das Programm
zu dem Hauptprogramm zurück. Falls jedoch bei den
Schritten (31), (32) und (33) die Antwort "NEIN" ist,
kehrt das Programm sofort zu dem Hauptprogramm zurück.
Nachstehend wird eine Abtastungssteuerung beschrieben. Gemäß
Fig. 1 wird eine Vorlagenabtasteinrichtung 135 für das optische
System (mit dem Vorlagentisch) mittels eines Gleichstrom
motors 100 (M1) für den Antrieb des optischen Systems an
getrieben. Die fotoempfindliche Trommel 108 wird mittels
eines Haupt-Gleichstrommotors 130 (M2) angetrieben.
Längs der Bewegungsbahn der Vorlagenabtasteinrichtung 135 sind
Ausgangsstellungsdetektoren 131 und 136 sowie Störungs
detektoren 133 und 134 angeordnet.
Bei dieser Kopiereinheit betreibt der Trommelantriebsmotor
130 die fotoleitfähige Trommel 108, die Fixiereinheit 117 und die Förder
walzen 115 und 116. Der Antriebsmotor 100 für das optische
System betreibt nur die Vorlagenabtasteinrichtung 135 bzw. den
Vorlagentisch. Der Trommelantriebsmotor 130 wird so gesteuert,
daß er mit einer vorbestimmten Drehzahl in einer
Richtung dreht, während der Antriebsmotor 100 für das optische
System so gesteuert wird, daß er in jede Richtung
mit einer Drehzahl dreht, die dem gewählten Maßstab entspricht.
Diese beiden Motoren werden gesondert gesteuert.
Die Drehzahl des Antriebsmotors 100 für das optische System
wird so gesteuert, daß sie derjenigen des Trommelantriebs
motors 130 angepaßt ist.
Die Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Drehzahlsteuerschaltung
für die Vorlagenabtasteinrichtung 135 für das optische System.
den Antriebsmotor 100 für das optische System und den
Hauptmotor bzw. Trommelantriebsmotor 130 für den Antrieb der Trommel 108. Der Mikro
computer für die Motordrehzahlsteuerung ist der Mikrocomputer
303. In dem Mikrocomputer erzeugt eine Schaltung 502
mittels eines ersten Zählers ein Bezugsfrequenzsignal FS.
Mittels eines zweiten Zählers in dem Mikrocomputer 303 er
zeugt eine Schaltung 504 ein Drehzahlsteuersignal FV mit
einer vorbestimmten Impulsbreite entsprechend einer Motor
drehzahl-Vorgabe (Maßstabinformation) synchron mit einem
nachfolgend beschriebenen Drehmelder-Ausgangssignal FG.
Ein Integrator-Ausgang 505 wird entsprechend dem Maßstab
gewählt. Ein Phasenvergleichssignal PC und das Drehzahl
steuersignal FV werden jeweils durch Verstärker 507 bzw.
508 verstärkt. Die Signale PC und FV werden mit einem Addierer
509 addiert. Ein Integrator 511 addiert das Summen
signal aus dem Addierer 509. Mit Vergleichern 515 und 516
wird eine Impulsbreitenmodulation vorgenommen. Mit H-Treiber
stufen 517, 518, 519 und 520 wird der Antriebsmotor 100
für das optische System betrieben, der das gleiche Bezugs
zeichen wie in Fig. 1 trägt. An dem Antriebs-Motor 100 ist ein
Drehmelder 526 (E1) angebracht. Die Schaltung enthält einen
Schutztransistor 522. Eine logische Schaltung 531 codiert
Signale 528, 529 und 530 und bestimmt damit den Steuerungs
vorgang für den Antriebsmotor 100 für das optische System.
Bezugsspannungsgeber 513 und 514 führen den Vergleichern
515 und 516 Bezugspannungen zu. Eine Phasenkopplungskreis-
bzw. PLL-Steuerschaltung 556 dient zur Ansteuerung des wie
in Fig. 1 mit 130 bezeichneten Trommelantriebsmotors für
die fotoempfindliche Trommel. Signale PC und FV aus der
integrierten Steuerschaltung 556 werden mit einem Addierer
553 addiert. Ferner weist die Schaltung einen Rechteckwellen
generator 554, einen Integrator 555, einen Vergleicher
552 zum Erzeugen eines hinsichtlich der Impulsbreite modulierten
Signals, eine Treiberstufe 559 für die Ansteuerung
des Trommelantriebsmotors 130 und einen an dem Motor 130
angebrachten Drehmelder 560 (E) auf.
Es wird nun die Funktion der in Fig. 5 gezeigten Schaltung
beschrieben.
Wenn der Kopiermaßstab eingestellt ist und die Kopierstart
taste gedrückt wird, wird von einer Hauptzentraleinheit 301 bzw.
525 die Maßstabsinformation über eine Seriellübertragungs-
Leitung 534 zu dem Mikrocomputer 303 übertragen. Es wird
ein Einschaltsignal 550 für den Trommelan
triebsmotor 130 erzeugt, um damit die Phasenkopplungskreis-
Steuerschaltung 556 in Betrieb zu setzen. Der Addierer 533
addiert das Phasenvergleichssignal PC und das Drehzahl
steuersignal FV aus dieser Steuerschaltung. Eine Recht
eckwelle aus dem Rechteckwellengenerator 554 wird mittels
des Integrators 555 integriert, um eine Dreieckwelle zu
erzeugen. Das Summensignal aus den Signalen PC und FV und
die Dreieckwelle werden mittels des Vergleichers 552 ver
glichen, um ein Impulsbreitenmodulations-Signal zu erzeugen.
Dieses Signal wird der Treiberstufe 559 zugeführt.
Der Phasenkopplungskreis-Steuerschaltung 556 wird ein Aus
gangssignal des an dem Trommelantriebsmotor 130 angebrachten Drehmelders
560 zugeführt. Das Drehmeldersignal und ein Bezugsfrequenz
signal aus einem Taktgenerator 557 werden hinsichtlich der
Phase derart verglichen, daß der Trommelantriebsmotor 130 mit einer
vorbestimmten Drehzahl betrieben wird. Ein Widerstand 558
dient zur Strommessung. Wenn der Trommelantriebsmotor 130 anläuft,
fließt ein Stoßstrom. Dieser Strom wird mittels des Widerstands
558 derart erfaßt, daß damit ein Strombegrenzer
551 in Betrieb gesetzt und die Treiberstufe 559 abgeschaltet
wird.
Nachstehend wird nun der Steuerungsvorgang für den Antriebs
motor 100 für das optische System beschrieben. Wenn das
Kopierstartsignal zugeführt wird, werden aus der Haupt-
Zentraleinheit 525 das Vorlauf-Signal 528 und das Startsignal
529 für die Abtastung zugeführt. Die logische
Schaltung 531 erzeugt ein Vorlauf-Einschaltsignal und ein
Vorlauf-Bezugswählsignal.
Die über die Seriellübertragungs-Leitung 534 zugeführte
Maßstabinformation wird von dem Motorsteuerungs-Mikro
computer 303 codiert. Das codierte Ergebnis wird zu der
Haupt-Zentraleinheit 525 rückgeführt und mit der ursprünglichen
Information verglichen. Wenn die Informationen mit
einander übereinstimmen, wird mit dem Bezugsfrequenzgenerator
502 ein Zählstand eines Zeitgebers für das Erzeugen
eines Bezugsfrequenzsignals FS bestimmt, das dem gewählten
Maßstab entspricht. Dabei wird ein Signal für das Wählen
eines Kondensators des Integrators 511 erzeugt und ein
gewählter Analogschalter 533 durchgeschaltet. Der Zähl
wert für das Einschalten des Generators 504 für das Dreh
zahlsteuersignal FV wird entsprechend der Maßstabinformation
bestimmt.
Das Phasendifferenz- bzw. Phasenvergleichssignal PC und
das Drehzahlsteuersignal FV aus dem Motorsteuerungs-Mikro
computer 303 werden mittels der Verstärker 507 bzw. 508
verstärkt, wonach die verstärkten Signale mittels des Ad
dierers 509 addiert werden. Das Summensignal aus dem Addierer
509 wird mittels des Integrators 511 integriert. Das
integrierte Signal aus dem Integrator 511 und eine Vor
lauf-Bezugspannung 513 werden mittels des Vergleichers
515 verglichen, wodurch ein hinsichtlich der Impulsbreite
moduliertes Signal erzeugt wird. Das Impulsbreitenmodulations-
Signal wird der Treiberstufe 517 zugeführt. Da durch
die logische Schaltung 531 die Treiberstufe 520 eingeschaltet
wird, fließt Strom zu dem Antriebsmotor 100 für das
optische System. Der Antriebsmotor 100 wird so gesteuert, daß
die Phase des der Maßstabinformation entsprechenden Be
zugsfrequenzsignals und die Phase des Drehmelder-Rückfüh
rungssignals FG aus dem an dem Antriebsmotor 100 angebrachten Dreh
melder 526 konstant bzw. in konstantem Zusammenhang gehalten
werden.
Ein Widerstand 521 dient zum Messen eines Stroms und ist
mit einem Strombegrenzer 523 sowie mit einem Analogeingang
561 des Motorsteuerungs-Mikrocomputers 303 verbunden. Wenn
der Antriebsmotor 100 anläuft, wird der Strombegrenzer 523 geschaltet,
um die Treiberstufe 520 abzuschalten.
Zur Messung eines Überstroms wird der Strom dem Analogein
gang des Motorsteuerungs-Mikrocomputers 303 zugeführt.
Wenn der gemessene Strom einen vorbestimmten Pegel über
schreitet, wird über einen Ausgang 562 der Treiberstufen-
Schutztransistor 522 gesperrt. Wenn beispielsweise die
beiden Treiberstufen 517 und 519 eingeschaltet sind, entsteht
ein Kurzschluß zwischen der Stromquelle und Masse,
so daß ein Überstrom fließt. Dadurch wird die Oberstromer
fassung eingeleitet. Der Transistor 522 für den Schutz der
Treiberstufen ist normalerweise durchgeschaltet. Ein Schalter
132 ist ein Oberlaufschalter für das optische System.
Wenn das optische System bzw. der Vorlagentisch zu weit
läuft, wird der Schalter 132 geöffnet, so daß der Antriebsmotor 100
zwangsweise angehalten wird.
Die Vorlaufzeit wird durch den Haupt-Mikrocomputer 301
entsprechend der Maßstabinformation, dem Papierzuführ-Kassettenformat
usw. bestimmt. Nachdem das Vorlaufsignal 528 für eine vor
bestimmte Zeitdauer eingeschaltet ist, wird ein Rücklauf
signal eingegeben. Die Rücklaufsteuerung erfolgt auf gleichartige
Weise wie die Vorlaufsteuerung. Bei der Rücklaufsteuerung
wird jedoch nur das Drehzahlsteuersignal FV heran
gezogen, während das Phasenfehlersignal PC nicht verwendet
wird.
Wenn der Haupt-Mikrocomputer 301 während der Rücklaufsteuerung
das Signal aus dem Ausgangsstellungssensor 136 der
Vorlagenabtasteinrichtung 135 des optischen Systems erfaßt, wird
für eine vorbestimmte Dauer das Rücklaufsignal erzeugt,
wodurch nur die Treiberstufe 520 eingeschaltet wird, wonach
eine dynamische Bremsung ausgeführt wird, um die
Vorlagenabtasteinrichtung 135 in der vorbestimmten Lage anzuhalten.
Parallel zu dem Antriebsmotor 100 für das optische System
ist gemäß Fig. 5 ein bipolarer Elektrolyt-Kondensator 527
geschaltet. Der Phaseneinrastzustand ist der Zustand, bei
dem sich der Antriebsmotor 100 mit einer vorbestimmten Drehzahl dreht,
nämlich die Phasendifferenz zwischen dem Bezugsfrequenz
signal FS und dem Drehmelder-Rückführungssignal FG für
den Motor konstant gehalten wird. Dieser Zustand wird herbei
geführt, um die Einrastungskraft zu verstärken, nämlich
den Phaseneinrastzustand nicht aufzuheben. Dies ist deshalb
der Fall, weil bei einer Kopiereinheit mit bewegbarem
Vorlagentisch der Vorlagentisch von der Bedienungsperson
von Hand angedrückt bzw. angehalten werden könnte. Wenn
der Kondensator 527 hinzugefügt wird, ist die Motordreh
zahl in einem weiten Bereich einschließlich des Falls der
stufenlosen Formatänderung veränderbar.
Das Verfahren der Steuerung des Phasendifferenzsignals PC
und des Drehzahlsteuersignals FV wird nachstehend aufeinander
folgend anhand der Programmablaufdiagramme in den
Fig. 6-1 und 6-2 beschrieben.
Nachdem die Stromversorgung eingeschaltet wird, wird der
Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 (Fig. 5) in Betrieb gesetzt.
Dabei wird das in Fig. 6-1 gezeigte Hauptprogramm
begonnen. Zuerst wird eine Anfangsvorbereitung der Ein-
und Ausgänge vorgenommen (Schritt 300). Aus dem Haupt-
Mikrocomputer 301 werden über die Seriellübertragungs-Leitung
534 von dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 Maßstab
informationen empfangen (Schritt 301). Die Maßstabinformationen
werden codiert (Schritt 302) und die Daten zum An
gleichen bzw. Vergleichen zu dem Haupt-Mikrocomputer 301
übertragen (Schritt 303). Entsprechend den codierten Maß
stabinformationen wird ein Zeitgeber-Zählwert berechnet,
um das Bezugsfrequenzsignal FS und das Drehzahlsteuersignal
FV zu erzeugen, die der Solldrehzahl des Antriebsmotors
100 für das optische System entsprechen (Schritt 304). Das
Bezugsfrequenzsignal FS wird derart erzeugt, daß nach dem
Beenden des Abwärtszählvorgangs des ersten Zählers ein Unter
brechungssignal erzeugt wird, der Zählwert automatisch
wieder eingestellt wird und der Abwärtszählvorgang wiederholt
wird.
Das Drehmeldersignal aus dem an dem Antriebsmotor 100 für
das optische System befestigten Drehmelders 526 wird dem
Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 als Unterbrechungssignal
zugeführt (Signal 563 in Fig. 5). Durch das Zählen der
Anzahl der Drehmeldersignale und der Anzahl der durch den
vorgewählten Maßstab bestimmten Bezugsfrequenzsignale wird
ermittelt, ob die Drehzahlsteuerung auf richtige Weise aus
geführt wird oder nicht. Daher wird dann, wenn die Geschwindigkeit
des Vorlagentisches bzw. der Vorlagenabtasteinrichtung 135
höher als die Sollgeschwindigkeit ist, die Eigendiagnose
ausgeführt und eine Abnormalität ermittelt (Schritt 304′),
wobei der Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 die Abnormalität
über die Seriellübertragungsstrecke dem Haupt-Mikrocomputer
301 meldet. Auf dem Empfang eines Abnormalitäts
signals hin führt der Haupt-Mikrocomputer 301 der Treiber
schaltung für den Antriebsmotor 100 für das optische System
ein Rücklaufsignal zu, um den Vorlagentisch bzw. die
Vorlagenabtasteinrichtung 135 zurückzubewegen und in der Ausgangs
stellung anzuhalten.
Nachdem der Vorlagentisch bzw. die Vorlagenabtasteinrichtung 135
in der Ausgangsstellung angehalten hat, wird von dem Haupt-
Mikrocomputer 301 an dem Bedienungsfeld eine Abnormalitäts-
bzw. Störungsanzeige herbeigeführt und der Kopiervorgang
abgebrochen.
Es sei ein Fall angenommen, bei dem der Drehzahldetektor
bzw. Drehmelder ausfällt und ein Befehl für die Ansteuerung
des Antriebsmotors 100 bei fehlendem Drehzahl- bzw. Drehmeldersignal
erzeugt wird (das normalerweise den hohen Pegel H oder
den niedrigen Pegel L hat). In diesem Fall überwacht der
Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 das Drehmeldersignal für
den Antriebsmotor 100 des optischen Systems, um eine Ab
normalität bzw. Störung des Drehzahldetektors bzw. Drehmelders
zu ermitteln. Dadurch wird die Störung über das Eigen
diagnose-Programm erfaßt und an den Haupt-Mikrocomputer 301
gemeldet.
Nachstehend wird das Drehzahlsteuersignal FV beschrieben.
Der Generator 504 zum Erzeugen des Drehzahlsteuersignals
FV in dem in Fig. 5 gezeigten Motorsteuerungs-Mikrocomputer
303 entspricht einem FV-Unterbrechungsprogramm gemäß
Fig. 6-1 und einem FG-Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 6-2.
Die FG-Unterbrechung beginnt mit der Rückflanke des
Drehmelder-Rückführungssignals FG aus dem Drehmelder 526
des Antriebsmotors 100 für das optische System. Nach der
Datensicherung in Register (Schritt 321) wird das
Drehzahlsteuersignal SV rückgesetzt bzw. abgeschaltet
(Schritt 322), ein dem Maßstab entsprechender Zählwert in
dem zweiten Zähler eingestellt und dieser eingeschaltet
(Schritt 323). Nachdem der zweite Zähler vollständig he
runtergezählt hat, wird die FV-Unterbrechung eingeleitet.
Nach der Datensicherung in die Register (Schritt 305 in
Fig. 6-1) wird das Signal FV eingeschaltet (Schritt 306).
Nachdem das Signal FV erzeugt ist, werden die Register
rückgesetzt (Schritt 307).
Die Fig. 7 zeigt die Kurvenformen der jeweiligen Signale.
Das Phasenvergleichssignal bzw. Phasendifferenzsignal PC
wird an den Rückflanken des Bezugsfrequenzsignals FS und
des Drehmelder-Rückführungssignals FG jeweils gesetzt bzw.
rückgesetzt, wenn die Phasendifferenz 0 bis 2π beträgt.
Wenn die Phase des Drehmelder-Rückführungssignals FG um mehr als 2π
verzögert ist, bleibt das Phasenvergleichssignal PC gesetzt.
Nach dem Erfassen von zwei Rückflanken des Drehmelder-Rückführungssignals
FG innerhalb einer Periode des Bezugsfrequenzsignals
FS wird der vorstehend genannte Vorgang für die Phasendifferenz
0 bis 2π wiederholt. Wenn die Phase des Drehmelder-Rückfüh
rungssignals FG voreilt, nämlich die Phasendifferenz 0 ist
oder darunter liegt, wird das Phasenvergleichssignal PC
rückgesetzt gehalten. Nach der Erfassung von zwei Rückflanken
des Bezugsfrequenzsignals FS während einer Periode des Drehmelder-
Rückführungssignals FG wird der Vorgang für die Differenz
0 bis 2π wiederholt.
Die Vorlaufsteuerung des optischen Systems bzw. Vorlagen
tisches wird anhand der Fig. 6-2 beschrieben. Wenn die
Phasendifferenz 0 bis 2π beträgt, wird gemäß Fig. 7 das Bezugsfrequenz-
Signal FS freigegeben, wobei ein FG-Eingangszähler "1"
zählt. Daher werden auf das FS-Unterbrechungssignal hin
Schritte 308, 309, 310 und 316 ausgeführt, um den PC-Ausgang
des Motorsteuerungs-Mikrocomputers 303 zu setzen bzw.
einzuschalten (Schritt 317), während ein Zähler für das
Zählen der Anzahl von FG-Unterbrechungen gelöscht wird
(Schritt 313). Ein Zähler für das Zählen der Anzahl der FS-
Unterbrechungen wird abgestuft (Schritt 314). Die Register
werden rückgesetzt, während zugleich eine Unterbrechung
freigegeben wird (Schritt 315). Danach kehrt das Programm
zurück. Entsprechend dieser Vorgangsfolge wird das FG-Unter
brechungssignal freigegeben bzw. eingeschaltet.
Auf die vorstehend beschriebene Weise wird auch das FG-
Unterbrechungssignal eingeschaltet, wobei der FS-Eingangs
zähler auf "1" eingestellt wird. Auf diese Weise wird der
PC-Ausgang auf das FG-Unterbrechungssignal hin über Schritte
324, 325 und 351 rückgesetzt bzw. abgeschaltet (Schritt 332),
der Zähler für das Zählen der Anzahl der FS-Unterbrechungen
gelöscht (Schritt 328), der Zähler für das Zählen der Anzahl
der FG-Unterbrechungen abgestuft (Schritt 329) und
gleichzeitig mit dem Rücksetzen der Register die Unterbre
chung zugelassen (Schritt 330). Gemäß der vorstehend beschriebenen
Ablauffolge wird das FS-Unterbrechungssignal
freigegeben bzw. eingeschaltet.
Das FG-Unterbrechungssignal und das FS-Unterbrechungssignal
werden abwechselnd abgegeben.
Wenn gemäß Fig. 7 eine Phasendifferenz von über 2π auf
tritt, wird das FS-Unterbrechungssignal eingeschaltet und
der FG-Eingangszähler in dem Anfangszustand "0" gestellt,
so daß auf die vorangehend beschriebene Weise über die
Schritte 308, 309, 310 und 316 der PC-Ausgang eingeschaltet
wird (Schritt 317). Der Zähler für das Zählen der Anzahl
der FG-Unterbrechungen wird gelöscht (Schritt 313),
der Zähler für das Zählen der Anzahl der FS-Unterbrechungen
wird aufgestuft (Schritt 318) und die Unterbrechung wird
gleichzeitig mit dem Rücksetzen der Register zugelassen
(Schritt 315). Danach kehrt das Programm wieder zu dem
Hauptprogramm zurück, wonach wieder das FS-Unterbrechungs
signal eingegeben wird. Der PC-Ausgang wird eingeschaltet
(Schritt 311), während der Zählstand "0" des FG-Eingangs
zählers eingestellt wird und eine FG-Sperrkennung gesetzt
bzw. eingeschaltet wird (Schritt 312). Der Zähler für das
Zählen der Anzahl der FG-Unterbrechungen wird gelöscht
(Schritt 313), der Zähler für das Zählen der Anzahl der
FS-Unterbrechungen wird aufgestuft (Schritt 314) und die
Unterbrechung wird zugleich mit dem Rücksetzen der Register
zugelassen (Schritt 315). Danach kehrt das Programm zu dem
Hauptprogramm zurück. Bei diesem Zustand ist das FG-Unter
brechungssignal gesperrt und der von 0 verschiedene Zähl
stand des FS-Eingangszählers eingestellt, wodurch über
Schritt 324, 333, 328, 329 und 330 über die Treiberstufe
517 (Fig. 5) die Impulsbreitenmodulation in der Weise aus
geführt, daß die Phase des Antriebsmotors 100 für das
optische System vorgestellt wird. In diesem Fall wird die
Treiberstufe 520 eingeschaltet gehalten. Damit wird die
Phase des Drehmelder-Rückführungssignals FG vorgestellt und das FG-
Unterbrechungssignal eingegeben. Wenn der Zählstand des
Zählers für das Zählen der Anzahl der FG-Unterbrechungen
"0" wird, wird über die Entscheidungen bei den Schritten
324 und 333 der PC-Ausgang abgeschaltet (Schritt 334). Dann
wird die Kennung abgeschaltet, um die FS-Unterbrechung und
die FG-Unterbrechung zuzulassen (Schritt 335). Danach kehrt
das Programm über die Schritte 329 und 330 zu dem Haupt
programm zurück. Dann wird der durch die Phasendifferenz
0 bis 2π gegebeme Vorgang wiederholt.
Wenn jedoch die Phase des Drehmelder-Rückführungssignal FG voreilt,
ist abweichend von dem Zusammenhang bei nacheilender Phase
der Zusammenhang zwischen den Unterbrechungssignalen FS
und FG umgekehrt. Über die Schritte 326, 327, 318, 319 und
320 wird die Impulsbreitensteuerung mittels der Treiberstufe
517 in der Weise ausgeführt, daß die Phase des Antriebs-Motors
100 verzögert wird, um die Phasendifferenz 0 bis 2π zu er
reichen. In diesem Fall wird für die Ansteuerung des Antriebsmotors
100 die Impulsbreitenmodulation eingesetzt. Statt der Im
pulsbreitenmodulation kann jedoch auch der Gleichstrompegel
gesteuert weerden.
Phasendifferenzen werden mit einer Leuchtdioden-Anzeige
vorrichtung 532 gemäß Fig. 5 angezeigt. Anhand der Fig. 6-1
und 6-2 wird ein Verfahren zur Ansteuerung von Leucht
dioden beschrieben, wenn zur Phasendifferenzanzeige drei
Leuchtdioden eingesetzt werden. Ein Zählstand, der die
durch den eingestellten Maßstab erreichte Frequenz des Be
zugsfrequenz FS darstellt, wird in drei Werte unterteilt,
die in dem Speicher gespeichert sind (Schritt 304).
Der Zählstand des ersten Zählers des Bezugsfrequenzgenerators
502 wird entsprechend der FG-Unterbrechung durch das
Drehmelder-Rückführsignal FG vom Antriebsmotor 100 für das optische
System ausgelesen (Schritt 333). Der Zählstand FS/3 für FS
wird mit 2 FS/3 verglichen (Schritt 336), um zu ermitteln,
welche Leuchtdiode der Anzeigevorrichtung 535 eingeschaltet
werden muß. Das Ermittlungssignal wird dem betreffenden
Ausgang zugeführt (Schritt 337).
Abschließend wird allgemein die Kopierablauffolge anhand
der Fig. 1 beschrieben.
Wenn die Kopierstarttaste an dem Bedienungsfeld der Kopier
einheit gedrückt wird, wird gemäß der vorangehenden Be
schreibung der Trommelantriebsmotor 130 für den Antrieb der fotoleitfähigen
Trommel 108 zu einem Umlauf mit einer vorbestimmten
Drehzahl gesteuert. Zugleich wird der Antriebsmotor 100
für die Vorlagenabtasteinrichtung 135 bzw. den Vorlagentisch als optisches
System auf eine Drehzahl gesteuert, der dem gewählten
Maßstab entspricht. Mittels der Abnahmewalze 15 wird
ein Bildempfangsblatt zugeführt, während mittels
der Beleuchtungslampe auf der fotoleitfähigen Trommel
108 ein Ladungsbild erzeugt wird. Das Ladungsbild wird
mittels des Entwicklers sichtbar gemacht und das sichtbare
Bild wird auf das Bildempfangsblatt übertragen. Das
Bildempfangsblatt wird mittels der Förderwalzen 115 und 116 weiter be
fördert und an dem Bildempfangsblatt das sichtbare Bild mittels der
Fixiereinheit 117 fixiert. Das fixierte Blatt wird aus
der Kopiereinheit ausgestoßen.
An den Förderwalzen 115 und 116 bzw. an der Fixiereinheit
117 sind jeweils die Störungsdetektoren 133 bzw. 134 angeordnet.
Mit den Störungsdetektoren 133 und 134 wird eine
Störung bzw. ein Papierstau dann ermittelt, wenn das Bildempfangs
blatt nicht innerhalb einer vorbstimmten Zeitdauer befördert
wird oder länger als eine vorbestimmte Zeitdauer in
der Kopiereinhalt behalten wird. Dabei wird ein Störungs
erfassungssignal dem Haupt-Mikrocomputer 301 zugeführt,
der daraus einen abnormalen Betriebsvorgang erfaßt. Daraufhin
beendet der Haupt-Mikrocomputer 301 das Zuführen des
Vorlaufsignals zu dem Motorsteuerungs-Mikrocomputer 303 und
führt diesem das Rücklaufsignal zu, wodurch die Vorlagenabtast
einrichtung 135 bzw. der Vorlagentisch automatisch in die Aus
gangsstellung (an dem Sensor 136) zugeführt wird.