DE3517964A1 - Kopiergeraet - Google Patents

Description

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c D 700O STUTTGART 1

A 46 614 b Anmelder: Savin Corporation

k - 176 9 West Broad Street

10. Mai 1985 Stamford, CT 06904-2270

U.S.A.

Kopiergerät

Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät mit einem lichtempfindlichen Element, mit ein bewegliches, optisches Element umfassenden Belichtungseinrichtungen zum Erzeugen eines optischen Abbilds eines Originals auf dem lichtempfindlichen Element und mit Blendeneinrichtungen zum Steuern der Belichtung des lichtempfindlichen Elements durch das optische Abbild.

Elektrofotografische Kopiergeräte mit variablen Abbildungsverhältnissen, d.h. mit variabler Vergrößerung und/ oder Verkleinerung sind bekannt. Im allgemeinen umfasst das optische System eines solchen Kopiergeräts eine Linse zur Erzeugung eines fokusierten optischen Abbilds mindestens eines streifenförmigen Bereichs eines Originals auf einer fotoleitenden Oberfläche. Das dem Original entsprechende latente elektrostatische Ladungsbild wird dabei auf der zuvor gleichmäßig aufgeladenen fotoleitenden Oberfläche erzeugt, indem man den Fotoleiter mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch eine Belichtungsstation

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bewegt, während man gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen dem optischen System und dem Original herbeiführt. Diese Relativbewegung kann entweder dadurch erzeugt werden, daß man das Dokument an einem feststehenden, optischen System vorbeiführt oder dadurch, daß man ein oder mehrere bewegliche Spiegel verwendet, um ein eine stationäre Lage einnehmendes Original abzutasten. Zur Änderung des Abbildungsverhältnisses eines derartigen optischen Systems muß man sowohl den Objektabstand zwischen der Linse und dem Original als auch den Bildabstand zwischen der Linse und dem Fotoleiter ändern. Im allgemeinen wird dies dadurch erreicht, daß man entweder die Linse oder einen auf der Bildseite befindlichen Spiegel bewegt, um den Bildabstand zu verändern, während man gleichzeitig einen auf der Objektseite befindlichen Spiegel bewegt, um den Objektabstand zu verändern.

Eines der Probleme, die sich bei bekannten Kopiergeräten mit variabler Vergrößerung (bzw. Verkleinerung) ergeben, besteht darin, die Belichtung, d.h. die Belichtungsintensität für die fotoleitende Oberfläche bei den verschiedenen ausgewählten Vergrößerungen konstant zu halten. Im allgemeinen ändert sich nämlich bei konstanter Beleuchtung des zu kopierenden Dokuments die Helligkeit des davon erzeugten optischen Abbilds auf dem Fotoleiter umgekehrt proportional zum Quadrat des Bildabstandes zwischen der Linse und dem Fotoleiter. Andererseits ändert sich dieser Bildabstand in Abhängigkeit von der

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ausgewählten Vergrößerung. Bei vorbekannten Systemen wurde diese Schwankung der Helligkeit des optischen Abbilds durch Veränderung der Breite eines angrenzend an den Fotoleiter vorgesehenen, quer zur Richtung der Relativbewegung verlaufenden optischen Schlitzes in Abhängigkeit von der gewählten Vergrößerung kompensiert. Ein solches System ist beispielsweise in der US-PS 4 284 346 beschrieben, bei dem eine exzentrische Kurvenscheibe, die mit dem Positioniermotor für die Linse gekoppelt ist, in Wirkverbindung mit einem Kurvenabtaster steht, der mit einem dem Fotoleiter benachbarten Blendenelement gekoppelt ist. Mit diesem System lässt sich zwar eine gewisse Belichtungskorrektur für Änderungen der Bildhelligkeit aufgrund von Änderungen des Bildabstandes erreichen; andererseits ist das bekannte System mechanisch relativ kompliziert. Außerdem ist der Verlauf der Kurvenbahn so, daß die erforderliche Kompensation nur bei einer begrenzten Anzahl von Vergrößerungsverhältnissen bzw. Abbildungsverhältnissen wirklich erreicht wird. Diese Lösung mag bei einem System wie dem bekannten System brauchbar sein, wo lediglich zwei verschiedene Abbildungsverhältnisse vorgesehen sind. Die bekannte Lösung gestattet jedoch keine exakte Belichtungskorrektur bei einem System, in den die Linsenposition kontinuierlich veränderbar ist, um das Abbildungsverhältnis kontinuierlich zu variieren. Jede Abweichung zwischen der tatsächlich erreichten Belichtungskorrektur und der bei der betreffenden Vergrößerung tatsächlich erforderlichen

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Belichtungskorrektur wird aber speziell in einem System deutlich, in dem sich das Abbildungsverhältnis in einem breiten Bereich von beispielsweise 0,5 bis 1,5 ändern kann.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß über einen breiten Bereich von frei wählbaren Abbildungsverhältnissen eine exakte Kompensation der Belichtung des lichtempfindlichen Elements in Abhängigkeit von der Helligkeit des optischen Abbilds ermöglicht wird. Dabei soll das System gleichzeitig mechanisch einfach aufgebaut und damit kostengünstig sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Kopiergerät der eingangs angegebenen Gattung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Nockenbahn vorgesehen ist, daß ■ erste Verbindungseinrichtungen zum Verbinden der Nockenbahn mit dem optischen Element vorgesehen sind, daß ein Kurvenabtaster zum Abtasten der Nockenbahn vorgesehen ist, daß zweite Verbindungseinrichtungen zum Verbinden des Kurvenabtasters mit den Blendeneinrichtungen vorgesehen sind, und daß Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, durch die das optische Element verfahrbar und gleichzeitig eine Bewegung der Nockenbahn herbeiführbar ist, derart, daß jeder Positionsänderung des optischen Elements eine entsprechende Verstellung der Blendeneinrichtungen zugeordnet ist.

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Es ist ein besonderer Vorteil des Kopiergeräts gemäß der Erfindung bzw. des erfindungsgemäßen Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus gemäß der Erfindung, daß die Linse bzw. ein anderes optisches Element eines optischen Systems mit variabler Vergrößerung so verfahren werden kann, daß die Länge des Strahlenganges für verschiedene Reproduktionsverhältnisse variiert werden kann, während gleichzeitig die Belichtung des lichtempfindlichen Elements, insbesondere einer fotoleitenden Oberfläche, so eingestellt wird, daß eine Kompensation hinsichtlich der Änderung der Länge des Strahlenganges erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Kopiergeräts gemäß der Erfindung, bei dem es sich insbesondere um ein elektrostatisches Kopiergerät handeln kann, ist eine Linse längs einer geraden Führungsschiene verfahrbar und mit Hilfe eines Kabels mit einer Seilrolle gekoppelt, die durch einen Schrittschaltmotor antreibbar ist, welcher zum Verfahren der Linse längs der Führungsschiene in die gewünschte Position betätigbar ist. Dabei läuft ein Teilstück des Kabels um eine Seilrolle, die mit einer Kurven- bzw. Nockenbahn versehen ist, welche konzentrisch zur Drehachse der Seilrolle verläuft und deren Höhe sich in axialer Richtung der Drehachse ändert. Ein Kurvenabtaster,der in Wirkverbindung mit der Nockenbahn steht, ist dabei mit Blendenelementen gekoppelt, die angrenzend an den Fotoleiter bzw. das lichtempfindliche

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Element angeordnet sind, derart, daß die Bewegung des Kabels zum Verfahren der Linse eine entsprechende Verstellung der Breite eines Blendenspalts bewirkt, so daß sich eine gleichmäßige Belichtung des lichtempfindlichen Elements über einen im wesentlichen kontinuierlichen Bereich von frei wählbaren Abbxldungsverhältnissen ergibt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einem erfindungsgemäßen Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus;

Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Draufsicht auf

den Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus des Kopiergeräts gemäß Fig. 1, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 3 einen vergrößerten Teil-Querschnitt

des Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus gemäß Fig. 2 längs der Linie 3-3 in dieser Figur;

Fig. 4 einen vergrößerten Teil-Querschnitt

des Linsen- und Verschluß-Positionier-

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mechanismus gemäß Fig. 2 längs der Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer Steuerschaltung für den Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus gemäß Fig. 2.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Kopiergerät 10, welches einen erfindungsgemäßen Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus umfasst und ein Gehäuse 12 aufweist, dessen obere Wand eine transparente Belichtungsplatte 14 zur Aufnahme eines Originals bzw. eines zu kopierenden Dokumentes 16 trägt. Das Kopiergerät 10 besitzt eine Trommel 20 mit fotoleitender Oberfläche, welche drehfest auf einer drehbaren Welle 22 sitzt, wobei der Fotoleiter 24 der fotoleitenden Oberfläche von einem leitfähigen Substrat 26 getragen wird. Die Trommel 20 wird in der nachstehend noch zu beschreibenden Weise im wesentlichen gleichmäßig angetrieben.

Bei rotierender Trommel 20 wird der Fotoleiter 24 zuerst an einer Ladestation C vorbeibewegt, an der seine Oberfläche eine gleichmäßige elektrostatische Ladung erhält. Danach passiert der Fotoleiter eine Belichtungsstation E, an der die elektrostatisch geladene Oberfläche

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mit einem optischen Abbild des Dokuments 16 auf der Belichtungsplatte 14 belichtet wird, um ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu erhalten. Der Fotoleiter bewegt sich dann an einer Entwicklungsstation D vorbei, an der das latente elektrostatische Ladungsbild mit Hilfe eines flüssigen Entwicklers entwickelt wird, welcher Tonerpartikel enthält. Das entwickelte Bild wird schließlich an einer Übertragungsstation T von der Oberfläche des Fotoleiters 24 auf einen blattförmigen Träger (Papier) P übertragen.

Das optische Abtastsystem 18 des Kopiergeräts 10 umfasst einen ersten Abtastwagen 28, welcher mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegt wird und eine längliche Belichtungslampe 30 trägt, deren Licht mit Hilfe eines elliptischen Reflektors 32 auf einem geraden Querstreifen des Dokuments 16 projiziert wird, sowie einen Spiegel 34, auf den das von dem belichteten Teil des Dokuments 16 reflektierte Licht auftrifft.

Ein zweiter Abtastwagen 36, der sich mit der halben Geschwindigkeit des Wagens 28 bewegt, trägt einen oberen Spiegel 38 und einen unteren Spiegel 40. Der Spiegel des Wagens 28 reflektiert das von dem Dokument 16 reflektierte Licht zum oberen Spiegel 38 des zweiten Wagens 36, und zwar auf einer Teilstrecke a seines Laufweges, der parallel zur Belichtungsplatte 14 verläuft. Von dem Spiegel 38 wird das Licht nach unten zu dem

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unteren Spiegel 40 reflektiert, von wo das Licht längs einer optischen Achse b einer Linsenanordnung bzw. einer Linse 42 reflektiert wird, wobei die optische Achse b parallel zu der Belichtungsplatte 14 und der Teilstrecke a verläuft. Ein stationärer Spiegel 44, der auf der dem Spiegel 40 gegenüberliegenden Seite der Linse 42 angeordnet ist, reflektiert das Licht nach unten zu einem nach oben gerichteten stationären Spiegel 46. Der Spiegel 46 wird von einer horizontalen Trennwand 52 getragen, die das Abtastsystem 18 vom Bildverarbeitungsteil 54 des Kopiergeräts trennt. Ein nach unten gerichteter Spiegel 48 reflektiert das von dem Spiegel 46 eintreffende Licht durch einen in Querrichtung verlaufenden Schlitz 50 der Trennwand 52 hindurch auf denjenigen Teil der Oberfläche des Fotoleiters 24, welcher jeweils gerade durch die Belichtungsstation E hindurchläuft. Blendenelemente 140 und 142 auf welche weiter unten noch näher eingegangen wird und welche an der Belichtungsstation E angrenzend an die Trommel 20 angeordnet sind, regulieren dabei die Belichtung des Fotoleiters 24 mit dem optischen Abbild des Originals 16.

Wenn das Original im Maßstab 1:1 abgebildet werden soll, dreht sich die Trommel 20 im Gegenuhrzeigersinn, wie dies in Fig. 1 durch einen Richtungspfeil angedeutet ist, mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit, während der erste Abtastwagen 28 gleichzeitig mit derselben Geschwindigkeit von der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien

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gezeichneten Position in die in Fig. 1 in gestrichelten Linien eingezeichnete Position bewegt wird, um ein auf der Belichtungsplatte 14 befindliches Dokument 16 abzutasten. Gleichzeitig wird der Wagen 36 in derselben Richtung wie der Wagen 28, jedoch nur mit der halben Geschwindigkeit, von der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien gezeichneten Position in die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien eingezeichnete Position bewegt. Auf diese Weise wird die Länge des optischen Pfades zwischen dem Dokument 16 und dem Fotoleiter 24 konstant gehalten. Am Ende ihres Vorwärtslaufs - in Fig. 1 von rechts nach links - werden die beiden Wagen 28 und 36 zur Vorbereitung des nächsten Abtastzyklus in entgegengesetzter Richtung in ihre Ausgangsstellungen zurückgefahren.

Die Arbeitsweise des Abtastsystems 18 ist bei einem von dem Verhältnis 1:1 abweichenden Abbildungsverhältnis im wesentlichen dieselbe, mit dem Unterschied, daß die beiden Wagen 28,36 mit der Geschwindigkeit Vp/m bzw. Vp/2m bewegt werden, wobei Vp die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 2 0 ist, während m die gewählte Vergrößerung ist. Unter der Voraussetzung, daß die Länge der Kopien, gleich bleibt, wird ferner die Abtastlänge auf den Wert L/m geändert, wobei L die Abtastlänge für eine Reproduktion im Verhältnis 1:1 ist. Beispielsweise wird für ein Reproduktionsverhältnis von 1,5:1 (m = 1,5) der Wagen 28 mit zwei Dritteln der Umfangsgeschwindigkeit und der Wagen 3 6 mit einem Drittel der Umfangsgeschwindigkeit ange-

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trieben, wobei die Strecke, über die die Wagen 28 und 36 voranbewegt werden, zwei Dritteln bzw. einem Drittel der gewünschten Bildlänge entspricht. Eine geeignete Steuerung für die Steuerung der Bewegungen der Wagen und 36 ist Gegenstand einer weiteren Anmeldung der Anmelderin und soll hier als nicht zur Erfindung gehörig auch nicht näher erläutert werden.

Im allgemeinen sind der Objektabstand ρ zwischen der Linse 42 und dem Dokument 16 und der Bildabstand q zwischen der Linse 42 und der Oberfläche des Fotoleiters 24 durch folgende Gleichung miteinander verknüpft:

l/p + 1/q = 1/f (1)

wobei f für die Brennweite der Linse 42 steht.

Da für die Bildvergrößerung m die folgende Gleichung gilt:

m = q/p (2)

kann für ρ und q als Funktion von m und f folgendes Gleichungssystem aufgestellt werden:

ρ = (1 + l/m)f, (3)

q = (m + l)f, (4)

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und ρ + q = (m + 1) f/m. (5)

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Aus den vorstehenden Gleichungen ergibt sich, daß die Linse 42 für ein vorgegebenes Reproduktionsverhältnis aus ihrer Position für eine Abbildung im Verhältnis 1:1 um eine Strecke verschoben werden muß, für die folgende Gleichung gilt:

q = (m - l)f. (6)

Die Linse 42 muß also - in Fig. 1 - für eine Vergrößerung nach rechts und für eine Verkleinerung nach links verschoben werden. Ferner muß zur Erzielung der richtigen Gesamtlänge ρ + q des Strahlengangs für ein vorgegebenes Abbildungsverhältnis der zweite Wagen 36 bezüglich des ersten Wagens 28 um folgende Strecke nach rechts verschoben werden:

y = (m - l)²f/2m. (7)

Die entsprechende Wagensteuerung ist ebenfalls in der oben erwähnten weiteren Anmeldung der Anmelderin beschrieben.

Nachstehend soll nun anhand von Fig. 2 bis 4 der Linsen- und Verschluß-Positioniermechanismus 56 näher erläutert werden. Der Mechanismus 5 6 umfasst einen rechteckigen Linsenhalter 58, der im wesentlichen quer zur Linsenachse b angeordnet ist und eine kreisrunde Öffnung 60 zur Aufnahme eines Rohres 62 der Linse bzw. der Linsen-

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anordnung 42 aufweist. Das Rohr 62 ist mit Schrauben 68, 70 an Ansätzen 64 bzw. 66 des Linsenhalters 58 befestigt. Wie speziell Fig. 3 zeigt, besitzt der Linsenhalter 58 eine obere Lippe 72 sowie eine hintere und eine vordere untere Lippe 74 bzw. 76, um eine glatte Bewegung längs einer Führung zu gewährleisten, die durch ein Gehäuse und die Trennwand 52 gebildet wird. (In Fig. 2 ist das Gehäuse 78 wegen der Übersichtlichkeit weggelassen.) Die Linse 42 ist parallel zu ihrer optischen Achse b längs einer an der Trennwand 52 befestigten Führungsschiene 80 gleitverschieblich gehaltert. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt die Schiene 80 in Längsrichtung verlaufende, in Querrichtung im Abstand voneinander angeordnete, abgerundete Kantenbereiche 82,84, längs welcher das Linsenrohr 62 gleitet,sowie in Längsrichtung verlaufende untere Kanten 86 und 88, an denen die unteren Lippen 74 bzw. 76 anliegen, um die Linse 42 bezüglich der Führungsschiene 80 zu sichern.

Eine an dem Linsenhalter 5 8 vorgesehene Klammer 90 dient der Halterung des einen Endes eines Kabels 92, welches in nachstehend noch näher zu beschreibender Weise so gespannt wird, daß es die Linse 42 längs der Führungsschiene 80 bewegen kann. Das Kabel 92 läuft über eine erste Seilrolle 94, die an dem einen Ende der Führungsschiene 80, angrenzend an den Belichtungsspalt 50, angeordnet ist und die drehbar auf einer Achse 96 sitzt, welche an der Trennwand 52 befestigt ist. Hinter der

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Seilrolle 94 läuft das Kabel 92 um eine Seilrolle 120 mit relativ großem Durchmesser herum. Hinter der Seilrolle 120 läuft das Kabel 92 über eine weitere Seilrolle 116, die um eine Achse 118 drehbar ist, welche von der Trennwand 52 gehaltert wird, und umschlingt dann mit einer Windung eine Antriebs-Seilrolle 102, von wo das Kabel 90 zu einer letzten Seilrolle 98 geführt wird, die drehbar auf einer Achse 100 sitzt, welche an der Trennwand 52 befestigt ist. Von der Seilrolle 98, die am anderen Ende des Laufwegs angeordnet ist, läuft das Kabel 92 zurück zu der Klammer 90, an der es über eine Zugfeder 128 befestigt ist. Die Antriebs-Seilrolle 102 wird durch einen umsteuerbaren Schrittschaltmotor 112 angetrieben, der durch einen Bügel 114 gehaltert wird, welcher seinerseits von der Trennwand 52 getragen wird. Dabei trägt die Welle 110 des Schrittschaltmotors 112 ein Zahnrad 108, welches mit einem Zahnrad 106 auf der Welle 104 der Antriebs-Seilrolle 102 kämmt.

Die Seilrolle 120 ist um eine vertikale Achse auf einem Zapfen 122 drehbar, der von der Trennwand 52 gehalten wird. Eine umlaufende Nut 124 der Seilrolle 120 nimmt das Kabel 92 auf, welches sich etwa auf einem Halbkreis um die Seilrolle 120 erstreckt. Wenn es erwünscht ist,

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einen Schlupf zwischen dem Kabel 92 und der Seilrolle 120 zu verhindern, dann kann das Kabel 92 die'Seilrolle ein oder mehrmals umschlingen oder an der SeClrolle 120 an einem vorgegebenen Punkt des Umfangs derselben befestigt sein. An ihrer Oberseite ist die Seilrolle 120 mit einer ringförmigen Schräg- oder Nockenfläche 126 versehen, deren Höhe sich in Umfangsrichtung der Seilrolle in einer nachstehend noch zu beschreibenden Weise ändert. '

Gemäß Fig. 4 sind die zwei Blendenelemente 140 und 142 radial zur Achse der Trommel 20 angeordnet und besitzen untere, abgewinkelte Enden 144 bzw. 146, die etwa in Ümfangsrichtung der^:Trommeloberfläche verlaufen und deren Innenkanten die Spaltbreite für das zur Trommeloberfläche gelangende Licht und damit die Breite des optischen Abbilds auf der Trommeloberflache bestimmen. Die Blendenelemente 140 und 142 sind mit Ansätzen 148 bzw. 150 versehen, welche schwenkbar auf Zapfen 152 bzw. 154 sitzen, die von einem Bügel 136 gehaltert werden, welcher seinerseits an dem einen Ende des Spalts 50 von der Trennwand 52 gehaltert wird. Ein entsprechender Bügel (nicht dargestellt) dient der schwenkbaren Halterung entsprechender Ansätze (nicht dargestellt) am anderen Ende der Blendenelemente 140 und 142 im Bereich der Rückseite des Kopiergeräts 10. Der Bügel 136 an der Vorderseite des Kopiergeräts 10 trägt außerdem einen Zapfen 134, auf welchem schwenkbar ein Arm 132 sitzt,

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ORIGINAL INSPECTED

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der an seinem freien Ende mit einem Kurvenabtaster 130 versehen ist, welcher in Eingriff mit der Nockenfläche 126 der Seilrolle 120 steht. Ein Zapfen 138 am anderen Ende des Arms 132 wirkt auf die Ansätze 148 und 150 der Blendenelemente 140 bzw. 142 ein. Es können beliebige geeignete Einrichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche den Abtaster 130 zusätzlich zur Schwerkraft gegen die Nockenfläche 126 vorspannen,sowie Einrichtungen, welche die Ansätze 148 und 150 gegen den Zapfen 138 vorspannen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß in Abhängigkeit von der Drehung der Seilrolle 120 bei Betätigung des Motors 112 zur Veränderung der Position der Linse 42 der Zapfen 138 derart auf die Ansätze 148 und 150 einwirkt, daß die Blendenelemente 140 und 142 mit ihren inneren Enden entweder aufeinander zu oder von einander weg geschwenkt werden, je nachdem, in welcher Richtung sich die Seilrolle 120 dreht. Ferner wird deutlich, daß der Öffnungswinkel zwischen den inneren Enden 144,146 der Blendenelemente bezüglich der Achse der Trommel 20 die Größe des Umfangswinkels bestimmt, über den sich die Belichtungsstation E erstreckt. Dementsprechend bestimmt sich auch die Dauer der Belichtung jedes Punktes der fotoleitenden Oberfläche des Halbleitermaterials 24 der Trommel 20 mit einem optischen Abbild der Originals 16. Im Hinblick auf diese Zusammenhänge wird die Form der Nockenfläche 126 so

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gewählt, daß sich für die Trommel ein Belichtungsfenster ergibt, dessen Öffnungwinkel sich direkt mit dem Quadrat des Abstands zwischen der Linse 42 und der Trommeloberfläche 24 längs des Strahlenganges ändert. Auf diese Weise kann die Belichtung der Tromitieloberflache mit einem Abbild des Originals in Abhängigkeit von Änderungen der Intensität der von dem Bild reflektierten Strahlung über einen weiten Bereich für ausgewählte Abbildungsmaßstäbe gewählt werden, beispielsweise für Abbildungen im Verhältnis von 0,5 bis 1,56.

Die Verwendung der Seilrolle 120 mit ihrer axial vorstehenden Nockenfläche 126 gestattet die Verwendung einer sehr einfachen Hebelverbindung zwischen der Linse 42 und den Blendenelementen. Wie Fig. 2 zeigt, liegt das Kabelsystem zum Positionieren der Linse 42 vorzugsweise in einer einzigen horizontalen Ebene. Andererseits erfolgt die Bewegung der Blendenelemente angrenzend an die Oberfläche der Trommel 20 in einer vertikalen Ebene parallel zur Vorder- bzw. Rückseite des Kopiergeräts. Die Seilrolle 120 mit ihrer Nockenfläche 126 setzt die Bewegung des Kabels 92 wirksam in eine horizontale Ebene um, um den Arm 132 in einer vertikalen Ebene zu verschwenken, ohne daß dazu ein komplizierter Hebelmechanismus erforderlich wäre.

Gemäß Fig. 2 bis 4 ist ferner ein einstellbarer Anschlag 160 vorgesehen, der an einem Ende der Führungsschiene 80,

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und zwar an dem dem Schlitz 50 benachbarten Ende, eine Endstellung der Linse 42 definiert. Der Anschlag 160 ist an einem Ende eines einstellbaren Arms 156 vorgesehen, welcher um einen an der Trennwand 52 befestigten Schwenkzapfen 158 schwenkbar ist. Am anderen Ende des Arms 156, welches einen Schlitz in einem Rahmen 168 des Kopiergeräts 10 durchgreift, ist ein Schlitz 162 ausgebildet, der bezüglich der durch den Schwenkzapfen 158 definierten Schwenkachse auf einem Kreisbogen verläuft. Der Schlitz 162 wird von einer Schraube 164 durchgriffen, welcher ein Gewinde in einem Bügel 66 zugeordnet ist, der von dem Rahmen 168 getragen wird, wobei die Schraube 164 normalerweise fest angezogen ist, um den Arm 156 an dem Bügel 166 festzulegen und gegen eine Drehung zu sichern. Wenn die Schraube 164 gelöst wird, kann jedoch die Lage des Anschlags 160 bezüglich der Führungsschiene 80 eingestellt werden.

In Fig. 5 der Zeichnung ist eine Regelschaltung 170 für das Regeln der Position der Linse 42 und der Blendenelemente 140,142 dargestellt. Die Schaltung 170 umfasst eine Stell- bzw. Wähleinrichtung 172, an der die gewünschte Vergrößerung bzw. Verkleinerung eingestellt werden kann und die in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß sie an mehreren Ausgängen, die als eine einzige Leitung dargestellt sind, ein mehrstelliges Digital-Signal liefert, welches dem gewünschten Reproduktions- bzw. Abbildungsverhältnis m entspricht. Die Schaltung 170 um-

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fasst ferner einen einstellbaren Vorwärts/Rückwärtszähler 174, dessen Zählerstand der jeweiligen Position der Linse 42 längs der Führungsschiene 50 entspricht. Der Maßstabsfaktor und die von dem Zähler 174 angegebene Linsenposition werden dabei so gewählt, daß das Ausgangssignal bzw. der Zählerstand des Zählers 174 in der richtigen Linsenposition für ein vorgegebenes Abbildungsverhältnis gleich der ausgewählten Vergrößerung bzw. Verkleinerung m ist. Ein digital arbeitender Komparator 176 spricht auf die Ausgangssignale der Wähleinrichtung 172 und des Zählers 174 an und liefert entsprechende Ausgangssignale an zwei UND-Gatter 180,182, deren Zustand anzeigt, ob sich die Linse rechts oder links von derjenigen Position befindet, die der ausgewählten Vergrößerung m zugeordnet ist. An einem zweiten Eingang der UND-Gatter 180,182 liegt dabei das Ausgangssignal eines Impulsgenerators 178. Vom Ausgang des UND-Gatters 180 wird der Rückwärts-Zähleingang des Zählers 174 und der eine Eingang L des Schrittschaltmotors 112 angesteuert, um beispielsweise eine Links-Drehung des Motors zu bewirken. In entsprechender Weise wird vom Ausgang des UND-Gatters 182 der Aufwärts-Zähleingang des Zählers 174 sowie der andere Eingang R des Schrittschaltmotors 112 angesteuert, um eine Rechts-Drehung desselben zu bewirken.

Wenn sich die Linse 42 - bezogen auf die Darstellung gemäß Fig. 2 - links von der richtigen Position für das ausgewählte Abbildungsverhältnis m befindet, dann liefert

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der Komparator 176 ein Signal für das UND-Gatter 182, so daß dieses den Eingang R des Schrittschaltmotor 112 ansteuert sowie den Aufwärts-Zähleingang des Zählers 174. Aufgrund der Ausgangsimpulse des UND-Gatters 182 wird der Schrittschaltmotor 112 derart angetrieben, daß die Linse 42 in Fig. 2 nach rechts bewegt wird. Gleichzeitig wird der Zählerstand des Zählers 174 erhöht. Wenn der Zählerstand dann einen Wert erreicht, der dem ausgewählten Abbildungsverhältnis m entspricht, liefert der Komparator 176 kein Eingangssignal mehr für das UND-Gatter 182, wodurch das Durchschalten der Impulsfolge des Impulsgenerators 178 zum Schrittschaltmotor 112 und zum Positionszähler 174 beendet wird. Die Linse 42 wird folglich in die für das ausgewählte Abbildungsverhältnis richtige Position bewegt, wobei im Zähler 174 ein entsprechender Zählerstand gespeichert wird. Wenn die Linse 42 nach links bewegt werden muß, arbeiten die Schaltung 170 in der entsprechenden Weise, derart, daß die Impulse dem Abwärts-Zähleingang des Positionszählers 174 und dem Eingang L des Schrittschaltmotors 112 über das UND-Gatter 180 zugeführt werden. Zur Korrektur von Fehlern in der Linsenpositionierung aufgrund eines Schlupfes zwischen dem Kabel 92 und der Antriebsseilrolle 102 kann die Wähleinrichtung 172 gelegentlich so betätigt werden, daß das ausgewählte Abbildungsverhältnis m ausreichend klein ist (kleiner als 0,5), um den Linsenhalter 58 gegen den Anschlag 160 zu treiben, wobei schließlich ein Schlupf zwischen dem Kabel 92 und der Seilrolle 102 eintritt.

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Anschließend kann der Zählerstand des Zählers 174 über ein Eingangssignal auf einer Leitung 184 für die Voreinstellung auf einen Wert eingestellt werden, welcher gleich dem Sollwert des Zählerstandes bei am Anschlag 160 anliegendem Linsenhalter 58 ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird. Man sieht, daß der erfindungsgemäße Linsen- und Verschluß (blenden) -Positioniermechanismus, obwohl er einfach und billig aufgebaut ist, eine exakte Anpassung der Belichtung für Schwankungen der Bildhelligkeit über einen breiten Bereich ausgewählter Abbildungsverhältnisse ermöglicht. Dabei versteht es sich, daß dem Fachmann, ausgehend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

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HOEGER1 STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 ο ■ D 7000 STUTTGART 1 A 46 614 b Anmelder: Savin Corporation k - 176 9 West Broad Street 10. Mai 1985 Stamford, CT 06904-2270 U.S.A. Patentansprüche

1. Kopiergerät mit einem lichtempfindlichen Element, mit ein bewegliches, optisches Element umfassenden Belichtungseinrichtungen zum Erzeugen eines optischen Abbilds eines Originals auf dem lichtempfindlichen Element und mit Blendeneinrichtungen zum Steuern der Belichtung des lichtempfindlichen „7

Elements durch das optische Abbild, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nockenbahn (126) vorgesehen ist, daß erste Verbindungseinrichtungen (92) zum Verbinden der Nockenbahn (126) mit dem optischen Element (42) vorgesehen sind, daß ein Kurvenabtaster (130) zum Abtasten der Nockenbahn (126) vorgesehen ist, daß zweite Verbindungseinrichtungen (132,148,150) zum Verbinden des Kurvenabtasters (130) mit den Blendeneinrichtungen (140,142) vorgesehen sind, und daß Antriebseinrichtungen (112) vorgesehen sind, durch die das optische Element (42) verfahrbar und gleichzeitig eine Bewegung der Nockenbahn (126) herbeiführbar ist, derart, daß jeder Positionsänderung des optischen Elements (42) eine entsprechende Verstellung der Blendeneinrichtungen (140,142) zugeordnet ist.

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2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (126) als drehbare Nockenbahn ausgebildet und durch die Antriebseinrichtungen (112) zu einer Drehbewegung antreibbar ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (126) an einer Seilrolle (120) vorgesehen ist und daß die ersten Verbindungseinrichtungen ein Kabel (92) umfassen, über welches das optische Element (42) und die Seilrolle (120) miteinander in Wirkverbindung stehen.

4. Kopiergerät mit Blendeneinrichtungen, welche einen Blendenschlitz definieren und mit einem relativ zu dem Schlitz beweglichen, lichtempfindlichen Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche optische Element (42) durch die Antriebseinrichtungen (122) in eine Position verfahrbar ist, die einem gewünschten Abbildungsverhältnis innerhalb eines im wesentlichen kontinuierlichen Bereichs von Abbildungsverhältnissen entspricht, und daß der Kurvenabtaster (130) derart mit der Kurvenbahn (126) zusammenwirkt, daß die von den Blendeneinrichtungen (140,142) definierte Schlitzbreite durch die zweiten Verbindungseinrichtungen (132,148,150) in Abhängigkeit von den Bewegungen des Kurvenabtasters (130) veränderbar ist.

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5. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem sich die Helligkeit des optischen Abbilds in Abhängigkeit von dem gewählten Abbildungsverhältnis ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (126) derart ausgebildet ist, daß die Belichtung des lichtempfindlichen Elements (20,24) entsprechend der Änderung der Helligkeit des optischen Abbilds über den gesamten Bereich von Abbildungsverhältnissen korrigiert wird.

6. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Abbildungsverhältnisse von etwa 0,5 bis 1,5 reicht.

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Element einen Fotoleiter (24) umfasst.

8. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche optische Element eine Linse (42) umfasst.

9. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendeneinrichtungen Blendenelemente (140, 142) umfassen, durch die ein optischer Schlitz für das optische Abbild definiert wird.