DE3618086C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopier­ gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (DE-OS 26 05 822) wird vor dem zweiten Kopiervorgang eine Lageabweichung des Kopier­ papierblattes lediglich in Richtung quer zur Zuführrich­ tung erfaßt und in Form von Signaldaten an die Steuer­ einheit geliefert, die in Abhängigkeit von den ihr zu­ gelieferten Datensignalen die Korrekturvorrichtung an­ steuert. Bei einem Kopiergerät der hier interessierenden Art können aber auch Lageabweichungen des Kopierpapier­ blattes in seiner Zuführrichtung auftreten, die jedoch bei dem bekannten Kopiergerät weder erfaßt noch korri­ giert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 derart auszuführen, daß gewährleistet ist, daß das Kopierpapierblatt beim zweiten Kopiervorgang genau die gleiche Lage wie beim ersten Kopiervorgang einnimmt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

Bei einem Kopiergerät gemäß der Erfindung wird vor jedem Kopiervorgang die Lage des Kopierpapierblattes in der Zuführrichtung und quer zur Zuführrichtung mit Hilfe der Detektorelemente bestimmt, und aus dem Unterschied der Bestimmungsergebnisse werden Bilderzeugungspositions- Korrekturdaten ermittelt, die an die Korrekturvorrichtung geliefert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine schematische perspektivische Dar­ stellung bzw. eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht zur Veranschaulichung des Aufbaus eines Kopiergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Bedientafel,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der An­ ordnung von Antrieben,

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstel­ lung eines Atriebsmechanismus für ein optisches System,

Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstel­ lung eines Antriebsmechanismus für Einstell­ marken (Indizes),

Fig. 7 eine schematische perspektivische Darstel­ lung eines Antriebsmechanismus für eine Linse für variable Vergrößerung,

Fig. 8A und 8B schematische Darstellungen der Be­ ziehung zwischen dem variablen (oder Maß­ stabsänderungs-)Linsenblock und dem zu er­ zeugenden Bild,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer allgemeinen Steuer­ schaltung,

Fig. 10 ein Funktionsblockschaltbild einer Haupt­ prozessorgruppe,

Fig. 11 ein Funktionsblockschaltbild einer ersten Unterprozessorgruppe,

Fig. 12 ein Funktionsblockschaltbild einer zweiten Unterprozessorgruppe,

Fig. 13 ein Blockschaltbild einer Schrittmotor- Steuerschaltung,

Fig. 14A und 14B graphische Darstellungen zur Er­ läuterung eines Verfahrens zum Regeln der Schrittmotordrehzahl,

Fig. 15A eine perspektivische Darstellung eines Haupt­ bereichs eines ersten und eines zweiten optischen Detektors,

Fig. 15B eine Aufsicht auf den Hauptbereich zur Ver­ deutlichung von Lageabweichungen,

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Lageabweich-Erfassungsvorgangs,

Fig. 17 eine perspektivische Darstellung einer Ab­ wandlung des ersten optischen Detektors ge­ mäß der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen schematisch ein Kopiergerät als Bilderzeugungsgerät gemäß einer Aus­ führungsform der Erfindung. Mit 1 ist ein Kopiergerät- Gehäuse bezeichnet, an dessen Oberseite ein Vorlagen­ tisch (d. h. eine durchsichtige Glasscheibe) 2 be­ festigt ist. Im Bereich des Vorlagentisches 2 sind eine herabklappbare Vorlagenabdeckung 1₁ und ein Ar­ beitstisch 1₂ angeordnet. Am einen Längsende des Vor­ lagentisches 2 ist eine feste Skala 2₁ als Referenz oder Bezugsmarke für das Auflegen einer Vorlage ange­ ordnet.

Die auf den Vorlagentisch 2 aufgelegte Vorlage wird zur Bildbelichtung (bildgerechten Belichtung) abge­ tastet, indem ein optisches System mit einer Belich­ tungs- oder Beleuchtungs-Lampe 4 und Spiegeln 5-7 in Richtung eines Pfeils a längs der Unterseite des Vorlagentisches 2 hin- und hergehend in Bewegung ge­ setzt wird. Zur Aufrechterhaltung einer festen Strah­ lenganglänge bewegen sich dabei die Spiegel 6 und 7 mit der halben Geschwindigkeit des Spiegels 5.

Ein von der durch das optische System 3 abgetasteten, d. h. durch die Lampe 4 beleuchteten Vorlage reflek­ tierter Lichtstrahl wird von den Spiegeln 5-7 zu­ rückgeworfen, durch einen Linsenblock 8 für Bildver­ größerung oder -verkleinerung geleitet und dann durch Spiegel 9₁, 9₂, 9₃ auf ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement in Form einer lichtempfindlichen Trommel 10 projiziert. Auf der Mantelfläche der lichtempfind­ lichen Trommel 10 wird dabei eine Abbildung der Vor­ lage erzeugt.

Die Trommel 10 wird in Richtung des Pfeils c in Drehung versetzt, wobei ihre Mantelfläche durch eine Haupt­ aufladeeinheit 11 vollständig aufgeladen wird.

An das auf der Trommel 10 erzeugte Latentbild wird durch Entwicklungseinheiten 12₁ und 12₂, die selektiv betätigbar sind, roter oder schwarzer Toner ange­ lagert, so daß das Latentbild in ein sichtbares Bild überführt wird. Zwischenzeitlich werden Papier­ blätter (als Aufzeichnungsträger) P jeweils einzeln durch Zufuhr- oder Transportrollen 14₁, 14₂ und 14₃ sowie Rollenpaare 15₁, 15₂ und 15₃ von oberen, mittleren und unteren Kassetten 13₁, 13₂ bzw. 13₃ zugeführt. Jedes Papierblatt wird dabei längs einer Leitstrecke 16₁, 16₂ bzw. 16₃ zu einem Ausrichtrollenpaar 19 ge­ führt und durch letzteres zum Übertragungsabschnitt überführt. Die Kassetten 13₁-13₃ sind dabei heraus­ nehmbar in den unteren Abschnitt an der rechten Seite des Gehäuses 1 eingesetzt. Jeweils eine der Papier- Kassetten muß an einer noch zu beschreibenden Bedien­ tafel gewählt werden. Die Größen oder Papierformate der Kassetten 13₁-13₃ werden jeweils durch zuge­ ordnete Kassettenformat-Detektorschalter 60₁, 60₂ bzw. 60₃ abgefühlt. Die Schalter 60₁-60₃ umfassen jeweils eine Anzahl von Mikroschaltern, die beim Ein­ setzen von Kassetten verschiedener Größen geschlossen/ geöffnet werden.

Das zum Übertragungsabschnitt oder -bereich über­ führte Papierblatt P kommt im Raum zwischen einer Übertragungsaufladeeinheit 20 und der Trommel 10 in innige Berührung mit der Mantelfläche der lichtempfind­ lichen Trommel 10. Dabei wird das auf der Trommel 10 erzeugte Tonerbild mit Hilfe der Aufladeeinheit 20 auf das Papierblatt P übertragen. Nach der Bildüber­ tragung wird das Papierblatt P durch eine Trennauf­ ladeeinheit 21 von der Trommel 10 getrennt und durch ein Förderband 22 weitertransportiert. Das Papier­ blatt P wird dabei zu einem als Fixiereinheit dienen­ den Fixierrollen- oder -walzenpaar 23 geliefert, das am Abgabeendabschnitt des Förderbands 22 angeordnet ist. Beim Durchlauf des Papierblatts P durch das Fixierrollenpaar 23 wird das übertragene Bild auf dem Papierblatt P fixiert. Nach dem Fixieren wird das Pa­ pierblatt P durch zwei Ausgaberollenpaare 2, 60₄ auf ein an der Außenseite des Gehäuses 1 angeordnetes Fach 25 ausgegeben.

Nach der Bildübertragung wird der Resttoner auf der Mantelfläche der Trommel 10 durch eine Reini­ gungseinheit 27 entfernt. Anschließend wird ein auf der lichtempfindlichen Trommel 10 verbliebenes Restbild zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zu­ stands durch eine Entladungslampe 26 gelöscht. Ein in Fig. 2 dargestelltes Kühlgebläse 29 dient zur Ver­ hinderung eines Temperaturanstiegs im Inneren des Ge­ häuses.

Eine Zwei- oder Doppelseiten-Mehrfachkopiereinheit 128 ist im unteren Bereich des Gehäuses 1 angeordnet, um ein doppelseitiges Kopieren (auf beiden Seiten des Papierblatts) oder einen Mehrfachkopiervorgang zum Aufkopieren verschiedener Bilder auf dieselbe Papier­ blattfläche durchzuführen. Die Einheit 128 umfaßt eine Wähl-Weiche 60₅, das Austrag- oder Ausgaberollen­ paar 60₄ sowie eine Anzahl von Rollenpaaren 128b, 128c und 128d zur Führung des Papierblatts von der Weiche 60₅ zu einem Ablageteil 128a. Im Ablageteil 128a ist eine Entnahmerolle 128e zum Ausgeben oder Entnehmen der vorübergehend im Ablageteil 128a abge­ legten Papierblätter angeordnet. Die Rolle 128e kann sich dabei entsprechend der Dicke des Stapels der abgelegten Papierblätter in Pfeilrichtung lotrecht bewegen. Die durch die Rolle 128 geförderten Papier­ blätter werden durch ein Trennrollenpaar 128f ver­ einzelt, wobei jedes Papierblatt zu einer Steuer- Weiche 128g überführt wird, die im Mehrfachkopier­ vorgang in Richtung des Pfeils M verschwenkt ist, so daß das Papierblatt über ein Transportrollenpaar 128h längs der Papierblatt-Leitstrecke 128i zum Rol­ lenpaar 19 geleitet wird. Zum Kopieren auf beiden Pa­ pierblattseiten wird dagegen die Weiche 128g in die Stellung T gemäß Fig. 2 gestellt, so daß das Papier­ blatt über ein Rollenpaar 128j zu einem Wendeteil 128k überführt wird. Wenn das Papierblatt zum Wende­ teil 128k überführt wird, wird die Weiche 128g in Richtung des Pfeils T verschwenkt, so daß das Papier­ blatt durch das Rollenpaar 128h längs der Leitstrecke 128i zum Rollenpaar 19 gefördert wird.

Fig. 3 veranschaulicht eine am Gehäuse 1 montierte Bedientafel 30, die eine Kopier-Taste 30₁ zum Ein­ leiten des Kopiervorgangs, Zehner- oder Dezimaltasten 30₂ zum Einstellen der Zahl der herzustellenden Kopien und dgl., einen Anzeigeteil 30₃ für die An­ zeige der Betriebsbedingungen der einzelnen Teile oder eines Papierstaus, Kassettenwähltasten 30₄ zum beliebigen Wählen der oberen, mittleren oder unteren Papier-Kassette 13₁, 13₂ bzw. 13₃ und Kassettenan­ zeigeteile 30₅ zur Angabe der gewählten Kassette auf­ weist. Die Bedientafel 30 ist weiterhin mit Maßstab- Einstelltasten 30₆ zum Einstellen des Vergrößerungs- oder Verkleinerungsmaßstabs der Kopie innerhalb eines Bereichs verschiedener vorbestimmter Vergrößerungs­ maßstäbe, sog. "Zoom"-Tasten 30₇ zur stufenlosen Ein­ stellung des Vergrößerungs- oder Verkleinerungsver­ hältnisses, einem Anzeigeteil 30₈ zum Anzeigen des eingestellten Maßstabs oder Vergrößerungsverhält­ nisses sowie einem Dichteeinstellteil 30₉ zum Ein­ stellen der Kopiedichte versehen. Weiterhin enthält die Bedientafel 30 eine Mehrfachkopier-Bezeichnungs­ taste 30a, eine Doppelseiten-Bezeichnungstaste 30b, eine Rot-Bezeichnungstaste 30c zum Betätigen einer Entwicklungseinheit 12₁, die roten Toner enthält, und eine Schwarz-Bezeichnungstaste 30d zum Betätigen einer Entwicklungseinheit 12₂, die schwarzen Toner enthält.

Fig. 4 veranschaulicht eine spezielle Anordnung von Antrieben für die einzelnen Antriebsabschnitte oder -teile des beschriebenen Kopiergeräts. Die Antriebe umfassen die folgenden Motoren: Einen Motor 31 für Objektiv- oder Linsenantrieb zum Verschieben der Stellung des Linsenblocks 8 für Bildvergrößerung oder -verkleinerung; einen Spiegelantriebsmotor 32 zur Veränderung des Abstands (Strahlenganglänge) zwischen dem Spiegel 5 und den Spiegeln 6 und 7 für Bildver­ größerung oder -verkleinerung; einen Abtast-Schritt­ motor 33 zum Bewegen der Belichtungs-Lampe 4 und der Spiegel 5-7 zum Abtasten der Vorlage; einen Blenden­ antriebsmotor 34 zum Bewegen einer nicht dargestellten Blende zum Einstellen der Aufladungsbreite der licht­ empfindlichen Trommel 10 durch die Aufladeeinheit bei Betrieb mit Bildvergrößerung oder -verkleinerung.

Entwicklungsmotoren 35₁ und 35₂ dienen zum Antreiben der Entwicklungsrolle oder -rollen und dgl. der Ent­ wicklungseinheiten 12₁ und 12₂. Ein Trommelantriebs­ motor 36 dient zum Antreiben der lichtempfindlichen Trommel 10. Ein Fixiermotor 37 treibt das Papier­ blatt-Förderband 22, das Fixierrollenpaar 23 und das Ausgaberollenpaar 60₄ an. Ein Papierzufuhrmotor 38 dient für den Antrieb der Papierzufuhrrollen 14₁-14₃. Ein Papiertransportmotor 39 treibt das Ausrichtrollen­ paar 19 an. Ein Gebläseantriebsmotor 40 dient zum An­ treiben des Kühlgebläses 29. Ein weiterer Motor 40 dient zum Antreiben der Rollenpaare 128a-128d usw. sowie der Transportrolle 128e.

Fig. 5 veranschaulicht einen Antriebsmechanismus für die hin- und hergehende Bewegung des optischen Systems. Der Spiegel 5 und die Belichtungs-Lampe 4 werden von einem ersten Wagen 41₁, die Spiegel 6 und 7 von einem zweiten Wagen 41₂ getragen. Die Wagen 41₁ und 41₂ sind parallel zueinander in Richtung des Pfeils a unter der Führung durch Leitschienen 42₁ und 42₂ be­ wegbar. Der Vierphasen-Schrittmotor 33 treibt eine Riemenscheibe oder -rolle 43 an, wobei zwischen letzterer und einer Umlenkscheibe 44 ein endloser Riemen 45 gespannt ist, an dessen Mittelbereich das eine Ende des den Spiegel 5 tragenden ersten Wagens 41₁ befestigt ist.

An einem Leitabschnitt 46 (für die Leitschiene 42₂) des die Spiegel 6 und 7 tragenden zweiten Wagens 41₂ sind weiterhin, in Axialrichtung der Leitschiene 42₂ beabstandet, zwei Seilscheiben oder -rollen 47 drehbar gelagert. Zwischen den beiden Seilrollen 47 ist ein Seilzug 48 gespannt, dessen eines Ende un­ mittelbar mit einem festen Abschnitt 49 verbunden ist, während sein anderes Ende mit letzterem unter Zwischenfügung einer Schraubenfeder 50 verbunden ist. Das eine Ende des ersten Wagens 41₁ ist am Mittel­ abschnitt des Seilzugs 48 befestigt.

Wenn bei dieser Anordnung der Schrittmotor 33 in Betrieb gesetzt wird, läuft der (Zahn-)Riemen 45 zum Verfahren des ersten Wagens 41₁ um. Bei der Bewegung des ersten Wagens 41₁ bewegt sich auch der zweite Wagen 41₂ mit. Da die Seilrollen 47 als laufende Rollen dienen, bewegt sich der zweite Wagen 41₂ in derselben Richtung wie der erste Wagen 41₁ mit der halben Geschwindigkeit des letzteren. Die Bewegungs­ richtung der beiden Wagen 41₁ und 41₂ wird durch Änderung der Drehrichtung des Schrittmotors 33 ge­ steuert.

Der Vorlagentisch 2 trägt eine Anzeige für einen re­ produzierbaren Bereich entsprechend der Größe oder dem Format der bezeichneten Papierblätter. Wenn das mittels der Papierwähltasten 30₄ bezeichnete Papier­ format und das mittels der Maßstab-Einstelltasten 30₆ oder 30₇ vorgegebene Kopierverhältnis mit (Px, Py) bzw. K bezeichnet werden, bestimmt sich der reprodu­ zierbare Bereich (x, y) zu

x = Px/K,
y = Py/K.

Von den einen beliebigen Punkt innerhalb des repro­ duzierbaren Bereichs bezeichnenden Koordinaten (x, y) wird gemäß Fig. 6 die x-Koordinate durch Indizes oder Einstellmarken 51 und 52 angezeigt, die an der Innen­ seite des Vorlagentisches 2 angeordnet sind, während die y-Koordinate durch eine am Oberflächenteil des ersten Wagens 41₁ angeordnete Skala 53 angegeben wird.

Gemäß Fig. 6 sind die Einstellmarken 51 und 52 mit einem Drahtseil oder Seilzug 57 verbunden, der unter Zwischenfügung einer Feder 56 zwischen Seilrollen 54 und 55 gespannt ist. Die Seilrolle 55 ist dabei durch einen Motor 58 drehbar. Der Abstand zwischen den Ein­ stellmarken 51 und 52 ist durch Antreiben des Motors 58 nach Maßgabe des Papierformats und des Vergröße­ rungs- oder Verkleinerungsverhältnisses änderbar.

Der erste Wagen 41₁ bewegt sich in eine vorbestimmte Stellung (vom Vergrößerungs- oder Verkleinerungsver­ verhältnis abhängige Ausgangsstellung), wenn der Motor 33 entsprechend Papierformat und Kopierverhältnis (d. h. Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnis) angesteuert wird. Bei Betätigung der Kopier-Taste 30₁ wird der erste Wagen 41₁ zunächst zum zweiten Wagen 41₂ hin verfahren. Sodann leuchtet die Lampe 4 auf, und der erste Wagen 41₁ wird vom zweiten Wagen 41₂ hinweg verfahren. Nach erfolgter Vorlagenabtastung werden die Lampe 4 abgeschaltet und der erste Wagen 41₁ in die Ausgangsstellung zurückgeführt.

Fig. 7 veranschaulicht einen Antriebsmechanismus für den Linsenblock 8. Der Motor 31 dreht dabei eine längs der Bewegungsrichtung (y-Richtung) des Wagens 41₁ an­ geordnete Schraubspindel 61. An jeweils einem Ende einer Grundplatte 62 angeordnete Büchsen 63₁ und 63₂ stehen dabei in Schraubeingriff mit der Schraub­ spindel 61. Bei der Drehung der Schraubspindel 61 ver­ schiebt sich die Grundplatte 62 in y-Richtung. Am anderen Ende der Grundplatte 62 ist ein Leitelement 62₁ angeordnet, das mit einer Leitschiene 64 ver­ schiebbar in Eingriff steht. Ein an der Grundplatte 62 angebrachtes bewegbares Element 65, das den Linsen­ block 8 trägt, ist in einer Richtung (x-Richtung) senkrecht zur Grundplatte 62 bewegbar. An den beiden Enden des Elements 65 sind Führungen 65₁ und 65₂ an­ gebracht, die durch Leitelemente 66₁ bzw. 66₂ an der Grundplatte 62 geführt werden. An der Seitenfläche der Führung 65₁ ist in deren Längsrichtung eine Zahn­ stange 65₃ angebracht oder ausgebildet. Ein mit der Zahnstange 65₃ in Eingriff stehendes Ritzel 68 ist durch einen an der Grundplatte 62 montierten Impuls- oder Schrittmotor 67 in Drehung versetzbar. Bei ange­ steuertem Motor 67 wird der Linsenblock 8 in x-Rich­ tung bewegt. Mikroschalter 69₁ und 69₂ dienen zur Feststellung der Anfangsstellungen von Grundplatte 62 bzw. Element 65.

Die Beziehung zwischen der Betätigung (Verschiebung) des Linsenblocks 8 und dem zu erzeugenden Bild ist nachstehend erläutert. Wenn gemäß Fig. 8A die Brenn­ weite des Linsenblocks 8 mit f, die Strahlenganglänge zwischen dem Vorlagentisch 2 und dem Linsenblock 8 mit ya, die Strahlenganglänge zwischen dem Linsen­ block 8 und der Trommel 10 mit yb und die Gesamtstrah­ lenganglänge zwischen dem Vorlagentisch 2 und der Trommel 10 mit yc bezeichnet werden, ergibt sich die folgende optische Beziehung:

1/f = 1/ya + 1/yb

Ein Vergrößerungsmaßstab K bestimmt sich daher zu

K = yb/ya

Da die Brennweite f des Linsenblocks 8 vorherbestimmt ist, müssen ersichtlicherweise die Länge yc sowie die Länge ya oder yb geändert werden, um im Modus mit ver­ änderlicher Vergrößerung einen Fokussier- oder Scharf­ stellzustand zu erreichen. Die Längen ya und yb sind durch Verschieben des Linsenblocks 8 in y-Richtung änderbar. Die Länge yc ist durch Verfahren des Wagens 41₂ und Änderung der Stellungen der Spiegel 6 und 7 änderbar.

Wenn gemäß Fig. 8B die Abstände zwischen dem Vor­ lagentisch 2, dem Linsenblock 8 und der Trommel 10 vorherbestimmt sind und der Linsenblock 8 durch den Motor 67 über eine Strecke x1 in x-Richtung verfahren wird, kann ein auf der Trommel 10 erzeugtes Bild über die Strecke x2 verschoben werden, wobei sich x2 be­ stimmt zu

x2 = x1(yb/ya)

Wenn ein 1 : 1-Vergrößerungsmodus (equal size mode) ein­ gestellt ist, bestimmt sich die Strecke x2 zu

x2 = 2 × 1

Auf diese Weise kann das Zentrum des kopierten Bilds durch Verschieben des Linsenblocks 8 in x-Richtung verschoben werden.

Fig. 9 veranschaulicht eine allgemeine Steuerschal­ tung für das elektronische Kopiergerät. Diese Steuer­ schaltung besteht im wesentlichen aus einer Haupt­ prozessorgruppe 71 sowie einer ersten und einer zwei­ ten Unterprozessorgruppe 72 bzw. 73. Die Hauptpro­ zessorgruppe 71 nimmt Eingabedaten von der Bedien­ tafel 30 sowie von einer Gruppe von Eingabevorrich­ tungen 75 mit verschiedenen Schaltern und Sensoren, wie die Kassettenformat-Detektorschalter 60₁-60₃ ab und steuert einen Hochspannnungs-Transformator 76 für die Speisung der Aufladeeinheiten, der Entladungslampe 28, eines Klingensolenoids 27a der Reinigungseinheit 27, eines Heizelements 23a des Fixierrollenpaars 23, der Belichtungs-Lampe 4 sowie der Motoren 31-40, 58 und 67 zur Durchführung des Kopiervorgangs. Längs- und/oder Quer-Lagenabweichungen werden durch die bei­ den optischen Detektoren 130, 134 und den Speicher 137 erfaßt, und in Abhängigkeit davon wird eine Reihe von Korrekturvorgängen zur Einstellung der Lage des Bilds relativ zum Kopierpapier durch die Haupt­ prozessorgruppe 71 durchgeführt. Die Bauteile 130, 131 und 137 werden später noch näher erläutert werden.

Die Motoren 35₁, 35₂, 37, 40 und 40₁ sowie Tonerzu­ fuhrmotoren 77, 77₁ zur Lieferung von Toner zu den Entwicklungseinheiten 12₁ und 12₂ sind über einen Motortreiber 78 mit der Hauptprozessorgruppe 71 ver­ bunden, um durch diese gesteuert zu werden. Die Mo­ toren 31-34 und 67 sind über einen Schrittmotor­ treiber 79 zur Steuerung durch die erste Unterpro­ zessorgruppe 72 mit dieser verbunden. Die Motoren 36, 38, 39 und 58 sind über einen Schrittmotortreiber 80 zur Steuerung durch die zweite Unterprozessorgruppe 73 mit dieser verbunden.

Die Belichtungs-Lampe 4 wird weiterhin über einen Lampenregler 81 durch die Hauptprozessorgruppe 71 an­ gesteuert, während letztere das Heizelement 23a über einen Heizelementsteuerteil 82 ansteuert. Die Haupt­ prozessorgruppe 71 liefert Befehle für Anfahren oder Anhalten der einzelnen Motoren zu erster und zweiter Unterprozessorgruppe 72 bzw. 73. Letztere beschicken daraufhin die Hauptprozessorgruppe 71 mit Status­ signalen, welche die Arbeitsweise oder den Betrieb der Motoren angeben. Weiterhin wird die erste Unter­ prozessorgruppe 72 mit Lagen- oder Stellungsinfor­ mationen von einem Stellungssensor 83 zum Erfassen der jeweiligen Anfangsstellungen der Motoren 31-34 und 67 beschickt.

Fig. 10 veranschaulicht den Aufbau der Hauptprozessor­ gruppe 71. Mit 91 ist ein Einchip-Mikrorechner (im folgenden Zentraleinheit genannt) bezeichnet. Die Zentraleinheit 91 nimmt über eine Ein/Ausgabestelle 92 Tasteneingaben an einer (in Fig. 10 nicht darge­ stellten) Bedientafel ab und steuert die Anzeige­ operationen. Die Zentraleinheit 91 kann über Ein/Aus­ gabestellen 93-96 erweitert werden. Die Ein/Aus­ gabestelle 93 ist mit dem Hochspannungs-Transformator 76, dem Motortreiber 78, dem Lampenregler 81 und anderen Ausgängen verbunden. Die Ein/Ausgabestelle 94 ist an einen Größen- oder Formatschalter zum Bestimmen des Papierformats sowie andere Eingänge angeschlos­ sen. Die Ein/Ausgabestelle 95 ist mit einem Kopier­ bedingungs-Einstellschalter und anderen Eingängen verbunden. Die Ein/Ausgabestelle 96 ist unbelegt (für Zusatzfunktionen vorgesehen).

Fig. 11 veranschaulicht die Anordnung der ersten Unter­ prozessorgruppe 72. Dabei ist ein Mikrorechner bzw. eine Zentraleinheit 101 mit der Hauptprozessorgruppe 71 verbunden. Ein programmierbarer Intervallzeit­ geber 102 dient zur Steuerung von Schaltzeitinter­ vallen. Eine Vorgabegröße von der Zentraleinheit 101 wird im programmierbaren Intervallzeitgeber gesetzt, und dieser wird (daraufhin) in Gang gesetzt. Wenn der Zeitgeber 102 anhält, liefert er einen Ende-Impuls auf einer Unterbrechungsleitung der Zentraleinheit 101. Der Zeitgeber 102 empfängt (auch) einen Bezugs­ taktimpuls. Die Zentraleinheit 101 nimmt Lagen- oder Stellungsdaten von einem Stellungssensor 83 ab und ist mit Ein/Ausgabestellen 103 und 104 verbunden. Die Ein/Ausgabestelle 104 ist über den Schrittmotor­ treiber 79 mit den Motoren 31-34, 67 und 135 ver­ bunden. Die Ein/Ausgabestelle 103 dient zur Lieferung eines Statussignals von jedem Schrittmotor zur Haupt­ prozessorgruppe 71.

Fig. 12 veranschaulicht die Anordnung der zweiten Unterprozessorgruppe 73. Dabei ist ein Mikrorechner oder eine Zentraleinheit 111 mit der Hauptprozessor­ gruppe 71 verbunden. Ein programmierbarer Intervall­ zeitgeber 112 dient zur Steuerung der Schaltzeitin­ tervalle der Impuls- oder Schrittmotoren. Eine Vor­ gabegröße von der Zentraleinheit 111 wird im pro­ grammierbaren Intervallzeitgeber gesetzt, und letzterer wird (daraufhin) in Gang gesetzt. Wenn der Zeitgeber anhält, erzeugt er einen Ende-Impuls. Letzterer wird durch ein Verriegelungsglied 113 verriegelt, dessen Ausgangssignal auf der Unterbrechungsleitung der Zentraleinheit 111 und der Eingangsleistung der be­ treffenden Ein/Ausgabestelle geliefert wird. Die Zen­ traleinheit 111 ist mit einer Ein/Ausgabestelle 114 verbunden, die ihrerseits über den Treiber 80 mit den Motoren 36, 38, 39 und 58 verbunden ist.

Fig. 13 veranschaulicht eine Schrittmotor-Steuerschal­ tung. Dabei ist eine Ein/Ausgabestelle 121 (entspre­ chend den Ein/Ausgabestellen 104 und 114 gemäß Fig. 11 und 12) mit einem Schrittmotortreiber 122 (entspre­ chend den Treibern 79 und 80 gemäß Fig. 9) verbunden. Der Treiber bzw. die Treiberstufe 122 ist an die Wick­ lungen A, , B und eines Schrittmotors 123 (ent­ sprechend den Motoren 31-34, 36, 38, 39, 58 und 67) angeschlossen.

Die Fig. 14A und 14B verdeutlichen ein Verfahren zum Steuern oder Regeln der Schrittmotordrehzahl. Dabei zeigt Fig. 14A eine Schrittmotordrehzahlkurve, während Fig. 14B Schaltintervalle veranschaulicht. Wie aus den Fig. 14A und 14B hervorgeht, sind die Schaltin­ tervalle zu Beginn lang, um sich dann allmählich zu verkürzen und schließlich ihre Verkürzung zu beenden. Anschließend verlängern sich die Intervalle wieder, bis der Schrittmotor schließlich anhält. Dieser Zyklus verdeutlicht das Hochfahren und Herabfahren des Impuls- oder Schrittmotors. Der Motor wird aus dem Selbststartbereich angefahren, im Hochdrehzahlbereich betrieben und allmählich oder fortlaufend angehalten. Die Symbole t₁, t₂, . . . t_x bezeichnen die Zeiten zwischen den Schaltintervallen.

Im folgenden ist die Erfindung im einzelnen beschrie­ ben. Mit der dargestellten Ausführungsform können etwaige Lageabweichungen auf die im folgenden beschriebene Weise korrigiert wer­ den. Gemäß Fig. 15A ist der erste optische Detektor 130, in Bewegungsrichtung des Papierbblatts P gesehen, strom­ auf des Ausrichtrollenpaars 19 angeordnet. Der optische Detektor 130 umfaßt ein Licht emittierendes Element bzw. Leuchtelement 131 und eine Gruppe von Licht­ empfangselementen 133 in Form mehrerer einzelner Lichtempfangselemente 132, wobei das Leuchtelement 131 und die Lichtempfangselementgruppe 133 in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Papierblatts P in einem gegebenen Abstand voneinander angeordnet sind. Gemäß Fig. 15B ist die Mittellinie der Anzahl von Lichtempfangselementen 132 auf die Transport- Bezugslinie ST für das Papierblatt P ausgerichtet. Wenn somit das Papierblatt P von der Bezugslinie ST in die mit P1 bzw. P2 bezeichnete Position abweicht, ändert sich das Ausgangssignal der Lichtempfangsele­ mentgruppe 133 entsprechend der Größe dieser Abwei­ chung. Die Größe der Abweichung lx des Papierblatts P in x-Richtung kann daher durch Erfassung der Änderung des Ausgangssignals der Lichtempfangselementgruppe 133 gemessen werden. Sodann kann die Bilderzeugungs­ position für x-Richtung bei Durchführung eines Ko­ piervorgangs mit dem 1 : 1-Abbildungsmaßstab durch Verschieben des Linsenblocks 8 um lx/2 in x-Richtung und bei Kopieren mit einem anderen Abbildungsmaßstab durch Verschieben um eine Größe korrigiert werden, die sich durch die oben angegebene Gleichung in Abhängigkeit vom Vergröße­ rungs- oder Verkleinerungsfaktor bestimmt.

Der zweite optische Detektor 134 ist zwischen dem Aus­ richtrollenpaar 19 und der elektrischen Aufladeein­ heit 20 für das Kopieren (vgl. Fig. 2) angeordnet und dient zur Erfassung einer Lagenabweichung des Papier­ blatts P längs seiner Lauf- oder Bewegungsrichtung, im folgenden als Längsabweichung bezeichnet. Der De­ tektor 134 umfaßt ein Licht emittierendes Element oder Leuchtelement 135 und ein Lichtempfangselement 136, die in vorbestimmten Abständen von der Ausricht­ rolle 19 und der Oberfläche des Papierblatts P ange­ ordnet sind. Mit einem derartigen Detektor kann die Größe der Längsabweichung des Papierblatts P durch die Zeitverzögerung oder Laufzeit bestimmt werden, die durch Bestimmung der Zeit zwischen der Ausgabe des Papierblatts P aus einer der Papier-Kassetten 13₁- 13₃ oder dem Papier-Ablageteil 128a und der Erfassung der vorlaufenden Kante des Papierblatts P durch den zweiten optischen Detektor 134 gemessen werden kann. Wenn sodann die Kopier-Taste 30₁ betätigt wird, werden die Transportrollen 14₁-14₃, die Rollenpaare 15₁- 15₃ und das Ausrichtrollenpaar 19 betätigt. Wenn die Doppelseiten-Mehrfachkopiereinheit 128 gewählt ist, werden auch die Transportrolle 128e, das Trennrollen­ paar 128f sowie die Übertragungsrollenpaare 128h, 128j betätigt. Von den diese Rollen antreibenden Motoren ist der Motor 39 zum Antrieb des Ausrichtrollenpaars 19, wie erwähnt, ein Schrittmotor. Durch Zählung der Impulse, die vom Motor 39 über die Hauptprozessor­ gruppe 71 bis zu dem Zeitpunkt geliefert werden, zu dem die vorlaufende Kante des Papierblatts P durch den zweiten optischen Detektor 134 erfaßt wird, kann somit die Bewegungsstrecke des Papierblatts P be­ stimmt werden. Wenn eine Bezugslaufstrecke für das Papierblatt P im voraus vorgegeben ist, kann die Differenz zwischen der Bezugsgröße und der Meßgröße, die Abweichgröße in Längsrichtung des Papierblatts P, für die Korrektur der Bilderzeugungs­ position herangezogen werden.

Im folgenden ist die Korrekturfunktion für die Bild­ erzeugungsposition bei der beschriebenen Ausführungs­ form erläutert. Wenn beispielsweise die Mehrfachko­ pier-Bezeichnungstaste 30a an der Bedientafel 30 für einen Mehrfachkopiervorgang und anschließend die Ko­ pier-Taste 30₁ gedrückt wird, wird eine im Ablauf­ diagramm von Fig. 16 veranschaulichte Reihe von Be­ triebssteuervorgängen in Form einer Reihe von Schritten durchgeführt, wobei ein von einer gewählten Papier- Kassette geliefertes Papierblatt P in einem Schritt S1 zugeführt wird und sodann die Größen der Quer­ lagenabweichung lx₁ und der Längslagenabweichung ly₁ des Papierblatts P im Schritt S2 durch ersten und zweiten Detektor 130 bzw. 134 festgestellt werden.

Die im Schritt S2 bestimmten Größen lx₁ und ly₁ werden sodann im Schritt S3 im Speicher 137 abgespeichert, worauf im Schritt S4 ein normaler Kopiervorgang ein­ geleitet wird. Nach Beendigung des Kopiervorgangs wird im Schritt S5 die Doppelseiten-Mehrfachkopier­ einheit 128 betätigt, und das Papierblatt P, auf wel­ chem ein Bild erzeugt worden ist, wird im Papierab­ lageteil 128a der Einheit 128 abgelegt. Wenn in die­ sem Zustand eine andere Vorlage auf den Vorlagen­ tisch 2 aufgelegt und die Kopier-Taste 30₁ gedrückt wird, wird das Papierblatt P wiederum zum Kopierteil oder -abschnitt des Geräts überführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Quer- und eine Längsabweichung, deren Größen als lx₂ bzw. ly₂ ausgedrückt sind, erfaßt wer­ den, werden die Größen lx₂ und ly₂ von den im Speicher 137 abgespeicherten Größen lx₁ bzw. ly₂ (oder ly₁) subtrahiert, so daß Ex = (lx₁ - lx₂) und Ey = (ly₁ - ly₂) erhalten wird. Im Schritt S6 wird der Linsen­ block 8 für Vergrößerung und Verkleinerung seitlich verschoben, um die Bilderzeugungsposition um einen der Größe Ex entsprechenden Betrag zu modifizieren. Wenn der Kopier-Vergrößerungsmaßstab 1 : 1 beträgt, entspricht die Strecke, über die der Linsenblock 8 verschoben wird, Ex/2. Im Schritt S9, in welchem wiederum ein Kopiervorgang eingeleitet wird, werden so­ dann der Betriebstakt des Ausrichtrollenpaars 19 so­ wie die Zeitsteuerung oder der Takt für die Lieferung des Papierblatts P zum Kopierabschnitt um einen Be­ trag entsprechend der Größe Ey modifiziert. Auf diese Weise wird auf dem Papierblatt P ein Bild erzeugt, nachdem die Bilderzeugungsposition sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung wie im Fall des vorhergehen­ den Korrekturvorgangs korrigiert worden ist. Nach Be­ endigung des Bilderzeugungsvorgangs wird im Schritt S10 das Papierblatt P, auf welchem das Bild erzeugt worden ist, auf das Fach 25 ausgetragen, worauf die Gesamtoperation abgeschlossen ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn mehrere Kopierpapierblätter zum Kopieren eingegeben werden, die Größen der Quer- und der Längsabweichung für jedes dieser Blätter, deren Lagenabweichungen beim ersten Kopiervorgang festgestellt werden, im Speicher 137 abgespeichert und die dem ersten Kopiervor­ gang unterworfenen Blätter im Papierablageteil 128a abgelegt werden. Wenn sodann für Mehrfachkopieren der zweite Kopiervorgang durchgeführt wird, werden die Größen der Quer- und Längsabweichung für jedes vom Ablageteil 128a zum Kopierabschnitt für den zwei­ ten Kopiervorgang zugeführte Kopierpapierblatt be­ stimmt und sodann jeweils von den für das Blatt im Speicher 137 abgespeicherten Größen der Quer- und Längsabweichung subtrahiert, um Ex und Ey für die Lagenkorrektur des Papierblatts abzuleiten.

Wie für die genannte Ausführungsform beschrieben, werden die Größen der Querlagenabweichung lx des Papier­ blatts P und der Längslagenabweichung ly durch ersten bzw. zweiten optischen Detektor erfaßt und für einen ersten Kopiervorgang im Speicher 137 abgespeichert, worauf die gespeicherten Werte oder Größen von den jeweiligen Größen der Lagenabweichungen des Papier­ blatts P in der folgenden Reihe von Kopiervorgängen für eine Mehrfachkopieroperation subtrahiert und die Stellung des Linsenblocks 8 für Vergrößerung und Ver­ kleinerung sowie der Betriebstakt des Ausrichtrollen­ paars 19 nach Maßgabe der jeweiligen Differenzen ein­ gestellt werden. Wenn dabei das Papierblatt P beim Einführen in den Kopierabschnitt in Quer- und/oder Längsrichtung von der Normalstellung abweicht, werden diese Abweichungen relativ zur Bezugsstellung erfaßt, wobei nach der Lagenkorrektur ein Bild oder eine Ab­ bildung an der richtigen Stelle des Papierblatts P erzeugt wird. Diese Funktion der Lagenkorrektur ist besonders vorteilhaft für ein Mehrfachkopiergerät bei dem etwaige Lagen­ fehler zwischen den in mehreren Bilderzeugungsvor­ gängen auf demselben Papierblatt erzeugten mehrfachen Bildern die Güte des letztlich erzeugten Kopiebilds beeinträchtigen können.

Während die erfindungsgemäße Korrekturfunktion für die Bilderzeugungsposition vorstehend für die Ausführungsform anhand eines Mehrfachkopiervorgangs beschrieben ist, kann sie auch für einen Doppelseiten- Kopiervorgang sowie einen normalen Kopiervorgang ein­ gesetzt werden, um etwaige Stellungs- oder Lagenab­ weichungen eines Kopierpapierblatts zu erfassen und das Bild oder die Abbildung an der richtigen Stelle zu erzeugen.

Während bei der genannten Ausführungsform eine Anzahl von Lichtempfangselementen 132 in der Lichtempfangs­ elementgruppe 133 angeordnet sind, kann gemäß Fig. 17 wahlweise ein Ladungsverschiebeelement- bzw. CCD-Zei­ lensensor 140 für die mit hoher Genauigkeit erfolgende Erfassung etwaiger Lagenabweichungen der Kopierpapier­ blätter benutzt werden.

Für die Korrektur einer Längsabweichung kann nicht nur die Zeitsteuer- oder Taktänderung des Betriebs des Ausrichtrollenpaars 19, sondern auch eine Zeit­ steuer- oder Taktänderung der Belichtungs-Abtastung relativ zum Papierzuführtakt angewandt werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß mit der Erfindung ein Bilderzeugungsgerät geschaffen wird, bei dem Längs- und Querabweichungen eines auf einem Kopierpapierblatt zu erzeugenden Bilds besei­ tigt werden können und damit ein ausgezeichnetes, scharfes Kopiebild erzeugt werden kann.

Claims (6)

1. Elektrofotografisches Kopiergerät mit

• - einem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement (10),
• - einer Papierzuführvorrichtung (14 _1-3, 15 _1-3, 16 _1-3) zum Zuführen eines einzelnen Kopierpapierblattes aus einer Vorratskassette (13 _1-3) zum fotoleitfähigen Aufzeichnungselement (10), um bei einem ersten Ko­ piervorgang ein erstes Tonerbild auf das Blatt zu übertragen,
• - einer Papierrückführvorrichtung (60₅, 128a-k), mit der das mit dem ersten Tonerbild versehene Blatt erneut zum fotoleitfähigen Aufzeichnungselement (10) befördert wird, um bei einem zweiten Kopiervorgang ein zweites Tonerbild auf dasselbe Blatt zu über­ tragen,
• - einer Einrichtung zum Erfassen einer Lageabweichung des Kopierpapierblattes und mit
• - einer Steuereinheit zum Steuern einer Vorrichtung zur Korrektur der erfaßten Lageabweichung,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Einrichtung zum Erfassen der Lageabweichung des Kopierpapierblattes aus ersten und zweiten Detektor­ elementen (130, 134) besteht, die in Zuführrichtung des Papiers vor dem fotoleitfähigen Aufzeichnungs­ element angeordnet sind und die die Größe der Lage­ abweichung in der Zuführrichtung und in der Richtung quer zur Zuführrichtung ermitteln,
• - die Steuereinheit (71-73) mit Hilfe der Detektor­ elemente die Lageabweichung des einen Kopierpapier­ blattes jeweils vor dem ersten und dem zweiten Ko­ piervorgang ermittelt, und daß
• - die Steuereinheit (71-73) entsprechend dem Unterschied zwischen den beiden ermittelten Lageabweichungen Bild­ erzeugungspositions-Korrekturdaten errechnet und die Vorrichtung zur Korrektur der Lageabweichung vor Aus­ führen des zweiten Kopiervorganges ansteuert.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente (130, 134) optische Detektoren umfassen.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (71-73) zur Korrektur der Lageabweichung in der Kopierpapier- Zuführrichtung die Zeitsteuerung von Kopierpapierblatt- Ausrichtrollen (19) nach Maßgabe der Bilderzeugungs­ positions-Korrekturdaten verändert.

4. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit zur Korrektur der Lageabweichung in der Kopierpapierblatt- Zuführrichtung die Zeitsteuerung der Vorlagenabtast­ einrichtung (3) nach Maßgabe der Bilderzeugungs­ positions-Korrekturdaten verändert.

5. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit zur Korrektur der Lageabweichung quer zur Kopierpapier­ blatt-Zuführrichtung eine Verschiebung des Linsen­ blockes (8) der Vorlagenabtasteinrichtung (3) quer zur Abtastrichtung steuert.