DE3622972A1 - Abbildungsgeraet - Google Patents

Abbildungsgeraet

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Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsgerät, insbesondere ein elektrostatisch arbeitendes Kopiergerät, welches auf einem Papier eine sichtbare, einem Originaldokument entsprechende Abbildung erzeugt.
Bei herkömmlichen Kopiergeräten kann das Kopierpapier senkrecht zur Zuführrichtung des Kopierpapieres versetzt werden, wenn es aus einer Papierkassette einer fotoempfindlichen Trommel zugeführt wird. Der Versatz ergibt sich durch das manuelle Einsetzen der Papierkassette durch die Bedienungsperson. Da dieser Versatz auf 3 nm in irgendeiner Richtung bezüglich des Optimums begrenzt ist, wurde dieser Versatz bei herkömmlichen Kopiermaschinen ignoriert. Die Verschiebung des Papieres bewirkt jedoch einen Versatz eines auf dem Kopierpapier erzeugten sichtbaren Abbildes eines Originaldokumentes.
Da fernerhin Kopierpapierqualitäten weit streuen, beispielsweise hinsichtlich Blattstärke, Glätte usw. kann die wirkliche Zuführzeit zum Zuführen von Kopierpapier von zwei Ausrichtrollen zur fotoempfindlichen Trommel von einer vorgeschriebenen Zuführungszeit abweichen. Diese Abweichung wird bewirkt durch einen Schlupf zwischen dem Kopierpapier und dem Ausrichtrollenpaar. Hieraus ergibt sich, daß es schwierig ist, die sichtbare Abbildung eines Originaldokumentes an einer geeigneten Position auf dem Kopierpapier zu erzeugen.
Es wäre daher wünschenswert, den beschriebenen Versatz und die Zuführzeitabweichungen des Kopierpapieres zu ermitteln und die Position der auf dem Kopierpapier erzeugten Abbildung einzustellen. Außerdem wäre es zweckdienlich, eine solche Einstellung auch dann zu ermöglichen, wenn die Größe des Kopierpapieres geändert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Abbildungsgerät anzugeben, das in der Lage ist, eine sichtbare Abbildung eines Originaldokumentes an einer geeigneten Position auf einem Kopierpapier zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zur Lösung der genannten Augabe weist das Abbildungsgerät eine Abtasteinheit auf, die aus einem lichtemittierenden Element und einer fotoempfindlichen Einrichtung besteht zum Feststellen des Vorhandenseins eines Kopierpapieres und zur Ermittlung der Größe des Versatzes des Kopierpapieres senkrecht zur Zuführvorrichtung des Kopierpapieres. Ein Abtastelement tastet ein Originaldokument optisch ab, und eine entsprechende sichtbare Abbildung wird auf dem Kopierpapier erzeugt. Eine erste Einstelleinheit stellt senkrecht zur Zuführvorrichtung des Kopierpapieres die Position der auf dem Kopierpapier erzeugten sichtbaren Abbildung ein auf der Basis der von der Abtasteinheit ermittelten Daten.
Es kann eine zweite Einstelleinheit vorgesehen sein, die einen Zählkreis umfaßt zum Zählen von einem Rollenantriebsimpulsmotor, der zwei Ausrichtrollen antreibt, zugeführten Impulsen. Die Impulse werden vom Beginn der Drehung des Ausrichtrollenpaares gezählt, bis die Abtasteinheit das Vorhandensein des Kopierpapieres feststellt. Ein Vergleichskreis vergleicht den durch den Zählkreis ermittelten Wert mit einem einer vorgeschriebenen Zuführzeit entsprechenden Wert für das vom Ausrichtrollenpaar zur Abtasteinheit zugeführten Kopierpapieres und bestimmt die Abweichung zwischen der wirklichen Zuführzeit des Kopierpapieres und der vorgeschriebenen Zuführzeit. Ein Steuerkreis steuert den Zeitablauf des Betriebes des Abtastelementes auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichskreises. Auf diese Weise kann das Abbildungsgerät die Position der auf dem Kopierpapier erzeugten sichtbaren Abbildung in Zuführrichtung des Kopierpapieres einstellen.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden, in der gleiche Bauteile in den einzelnen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes einer ersten Ausführungsform eines Abbildungsgerätes gemäß vorliegender Erfindung,
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt des Abbildungsgerätes nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von Impulsmotoren als Antriebsquellen,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Abtastvorrichtung zur Bewegung einer optischen Einheit bei der Ausführungsform nach den vorhergehenden Figuren,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Bewegen eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Linsenblockes zur Änderung der Vergrößerung,
Fig. 6(a) und 6(b) jeweils eine Abbildung, die darstellen, wie eine Dokumentenabbildung durch die Bewegungsvorrichtung nach Fig. 5 bewegt wird,
Fig. 7 ein Schaltbild eines Steuerschaltkreises, das die Gesamtschaltung bei der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 8(a) eine perspektivische Ansicht der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten optischen Abtasteinheit,
Fig. 8(b) und 8(c) jeweils eine Draufsicht, die zeigt, wie der Versatz eines Kopierpapieres durch die optische Abtasteinheit gemäß Fig. 8(a) abgetastet wird,
Fig. 9 ein Flußdiagramm des Kopierbetriebes der vorliegenden Erfindung,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11(a) eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11(b) und 11(c) jeweils eine Draufsicht, die zeigt, wie der Versatz eines Kopierpapieres durch eine in Fig. 11(a) gezeigte optische Abtasteinheit abgetastet wird.
Die Fig. 1 und 2 geben eine Ausführungsform des Abbildungsgerätes, d. h. eines Kopiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung wieder. Ein transparenter Dokumententisch aus Glas ist auf der Oberseite eines Körpers 3 der Kopiermaschine 4 angeordnet. Eine feste Skalenplatte 5 mit Einstell-Bezugsmarkierungen ist an der linken Seite des Dokumententisches 1 vorgesehen. Eine Originaldokumentenabdeckung 7 zur Abdeckung des Dokumententisches 1 ist an der Rückseite des Körpers angelenkt. Ein Arbeitstisch 9, auf dem zu kopierende Dokumente zeitweise angeordnet werden können, ist an der rechten Seite des oberen Teiles des Körpers 3 vorgesehen.
Obere und untere Kassetten 11 und 13, die Kopierpapier unterschiedlicher Größen (P 1 und P 2) enthalten, sind in den rechten unteren Teil des Körpers 3 einsetzbar. Ein Auffangbehälter 15 ist entfernbar am linken unteren Teil des Körpers 3 angebracht. Eine Bedienungstafel 17 befindet sich auf der oberen Fläche des Körpers 3 an der Vorderseite.
Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, wird ein Dokument (nicht gezeigt) auf dem Dokumententisch 1 durch eine optische Einheit beleuchtet, die eine Beleuchtungslampe 19 und Spiegel 21, 23 und 25 aufweist, wenn die optische Einheit sich in die Richtungen a 2 und 12 des Pfeiles A bewegt. Wenn sich die Beleuchtungslampe 19 und der Spiegel 21 mit der Geschwindigkeit V bewegen, bewegen sich die Spiegel 23 und 25 mit einer Geschwindigkeit 1/2 V, um so einen Lichtweg vorgeschriebener Länge beizubehalten. Das vom Dokument reflektierte Licht wird auf eine fotoempfindliche Trommel 27 durch einen Spiegel 29 über einen Linsenblock 31 zur Änderung der Vergrößerung geführt. Auf diese Weise wird die Abbildung eines Originaldokumentes auf die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 27 fokussiert. Die fotoempfindliche Trommel 27 wird in Richtung des Pfeiles B gedreht, synchron mit der Abtastung durch die optische Einheit.
Die fotoempfindliche Trommel 27 wird mit einer positiven Ladung durch einen Lader 33 versehen. Dann wird die fotoempfindliche Trommel 27 Licht ausgesetzt, das spaltförmig ausgeblendet und vom Dokument reflektiert wird, um ein elektrostatisches latentes Bild des Dokumentes auf der Oberfläche der Trommel zu schaffen. Durch einen Entwickler 35 negativ geladener Toner wird auf das elektrostatisch latente Bild aufgetragen, damit dieses latente Bild sichtbar wird. Dann wird entweder die obere Kassette 11 oder die untere Kassette 13 ausgewählt und die darin enthaltenen Kopierpapiere P 1 beispielsweise werden Blatt für Blatt mit Hilfe einer Rolle 37 herausgezogen. Jedes Blatt wird einem Paar von Ausrichtrollen 41 über eine Führung 43 zugeführt, wobei jedes Blatt zwischen einer Transferladeeinrichtung 47 und der fotoempfindlichen Trommel 27 hindurchgeführt wird. Kassettengrößensensoren 49 und 51 sind in den Einführöffnungen der Kassetten 11 und 13 vorgesehen. Die Kassettengrößensensoren 49 und 51 weisen jeweils mehrere Mikroschalter auf, die in Abhängigkeit von der Größe der eingeführten Kassette ein- und ausgeschaltet werden.
Das dem Transfer- bzw. Übertragungsteil zugeführte Kopierblatt P 1 befindet sich in Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 27. Die Transferladeeinrichtung 47 überträgt positive Ladungen auf das Kopierpapier P 1 und das Tonerbild wird von der fotoempfindlichen Trommel 27 auf das Kopierblatt P 1 übertragen. Das mit dem übertragenen Tonerbild versehene Kopierblatt P 1 wird dann von der fotoempfindlichen Trommel 27 durch eine Ladetrenneinrichtung 53 getrennt und wird einem Paar von Fixierwalzen 55 durch ein Transportband 57 zugeführt. Das Fixierwalzenpaar 55 beaufschlagt das Kopierblatt P 1 mit Wärme und Druck, wodurch das Tonerbild fixiert wird. Nach dem Fixiervorgang wird das Kopierblatt P 1 an den Auffangbehälter durch zwei Ausgaberollen 59 abgegeben. Die fotoempfindliche Trommel 27 erreicht, nachdem sie dem Tonertransfervorgang unterworfen ist, eine Ladungsentfernungseinrichtung 61. Die Ladungsentfernungseinrichtung 61 entfernt Ladungen auf der fotoempfindlichen Trommel 27. Der Resttoner auf der Oberfläche der Trommel 27 wird ferner durch ein Reinigungselement 63 entfernt, und ein Restbild (Restladungen) wird durch eine Entladungslampe 65 gelöscht.
Auf diese Weise wird die fotoempfindliche Trommel 27 wieder in ihren Anfangszustand zurückgeführt.
Um einen zu großen Temperaturanstieg in der Kopiermaschine 4 zu verhindern, ist oberhalb der Ausgaberollen 59 ein Kühlventilator 67 vorgesehen.
Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung von Antriebsquellen der Kopiermaschine. Bei der Fig. 3 schaut man von der Rückseite her auf die Kopiermaschine, während die Fig. 1 die Vorderseite der Maschine zeigt. Ein Motor 69 für die Vergrößerungsänderung, der die Lage des Linsenblockes 31 verändert, ist an der linken Seite des Körpers 3 vorgesehen. Ein Spiegelantriebsmotor 71 ist ebenfalls an der gleichen Seite wie der Motor 69 angeordnet. Der Spiegelantriebsmotor 71 ändert die Entfernung (den optischen Weg) zwischen Spiegel 21 und den Spiegeln 23 und 25, wenn die Kopiervergrößerung geändert wird. Ein Abtastmotor 73 zur Bewegung der Beleuchtungslampe 19 und der Spiegel 21, 23 und 25 zum Abtasten des Dokumentes und ein Verschlußmotor 75 sind an der Rückseite (Vorderseite der Fig. 3) des Körpers 3 angeordnet. Der Verschlußmotor 75 bewegt einen Verschluß (nicht gezeigt), um die Ladungsbreite der Ladung auf der fotoempfindlichen Trommel 27 einzustellen, die durch den Lader 33 geladen wird, wenn die Kopiervergrößerung geändert wird. Ein Entwicklungsmotor 27 zum Antrieb der Entwicklungsrolle des Entwicklers 35, ein Trommelmotor 79 zum Antrieb der fotoempfindlichen Trommel 27 und ein Fixiermotor 81 sind an der Rückseite des Körpers 3 vorgesehen. Der Fixiermotor 81 treibt das Transportband 27, das Fixierrollenpaar 55 und die Ausgaberolle 59 an. Ein Papierversorgungsmotor 83 zum Abtrieb der Zuführrollen 37 und 39, ein Papierzuführmotor 85 zum Antrieb der Ausrichtrollen 41 und ein Ventilatormotor 87 zum Antrieb des Ventilators 67 sind ebenfalls an der Rückseite des Körpers 3 der Kopiermaschine 4 angeordnet.
Die Fig. 4 zeigt eine Abtastvorrichtung zum Hin- und Her bewegen der aus der Beleuchtungslampe 19 und den Spiegeln 21, 23 und 25 bestehenden optischen Einheit entlang dem Dokumententisch 1. Der Spiegel 21 und die Beleuchtungslampe 19 werden von einem ersten Schlitten 89 getragen, und die Spiegel 23 und 25 von einem zweiten Schlitten 91. Diese Schlitten 89 und 91 können in die Richtungen c 1 und c 2 des Pfeiles C auf Führungsschienen 93 und 95 bewegt werden. Ein Endlosband 97 ist um eine Riemenscheibe 99, die durch einen 4-Phasenmotor (Abtastmotor) 73 angetrieben wird, und um eine Leitrolle 101 herumgeführt. Der erste Schlitten 89 ist mit einem Ende am mittleren Teil des Endlosbandes 97 befestigt. Ein Paar von drehbaren Scheiben 103 und 105 sind der Führung 107 des zweiten Schlittens 91 zugeordnet, dergestalt, daß die Scheiben 103 und 105 beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen den Scheiben 103 und 105 erstreckt sich ein Draht 109. Ein Ende des Drahtes 109 ist an einem festen Teil 121 befestigt, während das andere Ende über eine Schraubenfeder 123 am festen Teil 121 befestigt ist. Ein Ende des ersten Schlittens 89 ist am mittleren Teil des Drahtes 109 befestigt. Durch Drehung des Impulsmotors 72 bewegt sich das Endlosband 97, wodurch der erste Schlitten 89 bewegt wird. Der zweite Schlitten 91 bewegt sich zusammen mit dem ersten Schlitten 89. Da die Scheiben 103 und 105 als Unterflasche dienen, bewegt sich der zweite Schlitten 91 mit der Hälfte der Geschwindigkeit des ersten Schlittens 89, jedoch in der gleichen Richtung wie der erste Schlitten 89. Die Bewegungsrichtung des ersten und des zweiten Schlittens 89 und 91 kann durch Umkehr der Drehrichtung des Impulsmotors 73 geändert werden.
Der erste Schlitten 89 wird in die individuelle vorgeschriebene Position durch Drehung des Motors 73 bewegt in Abhängigkeit von der Papiergrößenwahl oder des Vergrößerungsverhältnisses (Verhältnis Vergrößerung/Verkleinerung). Jede vorgeschriebene Position ist eine "Hilfs"-Position entsprechend dem Vergrößerungsverhältnis oder entsprechend der ausgewählten Papiergröße. Wenn die Kopiertaste (nicht gezeigt) gedrückt wird, wird der erste Schlitten 89 in Richtung auf den zweiten Schlitten 91 bewegt, und sobald er sich in der linkesten Position gemäß Fig. 2 befindet, wird die Beleuchtungslampe 19 eingeschaltet, wonach der erste Schlitten 89 auf dieser Position in seine Originalposition bewegt wird. Wenn die Abtastung des Dokumentes beendet ist, wird die Beleuchtungslampe 19 ausgeschaltet und kehrt der erste Schlitten 89 in seine Ausgangsposition zurück.
Die Fig. 5 zeigt einen Bewegungsmechanismus des Linsenblockes 31 zur Änderung der Vergrößerung. Ein erstes Basisteil 125 ist verschiebbar auf einem zweiten Basisteil 127 angeordnet. Der Linsenblock 31 für die Vergrößerungsänderung, der am ersten Basisteil 125 befestigt ist, ist in einer Öffnung 128 des zweiten Basisteiles 127 angeordnet. Aufnahmeelemente 129 und 131, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 128 angeordnet sind, sind auf der Oberfläche des zweiten Basisteiles 127 befestigt. Jedes Aufnahmeelement 129 bzw. 131 weist einen Basisabschnitt 129 1 bzw. 131 1, ein Schenkelpaar 129 2 bzw. 131 2, das senkrecht von beiden Enden des Basisabschnittes absteht, und zwei Füße 129 3 bzw. 131 3 auf, die sich von den Enden der Schenkel 129 2 bzw. 131 2 nach außen erstrecken. Die beiden Füße 129 3 bzw. 131 3 sind am zweiten Basisteil 127 befestigt. Eine Führungsöffnung 129 4 bzw. 131 4 wird auf diese Weise durch die Basisabschnitte 129 1 bzw. 131 1, die beiden Schenkel 129 2 bzw. 131 2 und die Oberfläche des zweiten Basisteiles 127 gebildet. Zwei Arme 133 und 135 ragen von gegenüberliegenden Seiten des ersten Basisteiles 125 weg, und zwar senkrecht zum Lichtweg der oben beschriebenen Spiegel. Die Arme 133 und 135 sind beweglich in den Führungsöffnungen 129 4 bzw. 131 4 angeordnet. An der Seitenfläche des Armes 133 ist eine Zahnstange 137 ausgebildet. Mit der Zahnstange 137 des Armes 133 kämmt ein Ritzel 139, das von einem Motor 141 angetrieben wird, der am zweiten Basisteil 127 befestigt ist. Durch Betätigung der Zahnstange 137 und des Ritzels 139 wird somit das erste Basisteil 125 bewegt. Zwei Büchsen 143 und 154, die mit auf den Innenflächen ausgebildeten spiralförmigen Nuten (nicht dargestellt) versehen sind, sind in axialer Ausrichtung an einer Seite der rückseitigen Fläche des zweiten Basisteiles 127 parallel zum Lichtweg der Spiegel befestigt. Eine stangenförmige Leitspindel 147, deren eines Ende mit dem Motor 69 gekoppelt ist, weist auf ihrer Außenfläche eine spiralförmige Nut auf. Die Leitspindel 147 ist in die Büchsen 143 und 145 eingeschraubt. Daher wird das zweite Basisteil 127 durch den Motor 69 über die Leitspindel 147 und die Büchsen 143 und 145 bewegt, wenn das Vergrößerungsverhältnis geändert wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein mit dem anderen Ende des zweiten Basisteiles 127 verbundenes Führungselement 149 in Kontakt mit einer Führungsschiene 151, die am Körper 3 (nicht gezeigt) befestigt ist, so daß das zweite Basisteil 127 geführt wird durch das Führungselement 149 und die Führungsschiene 151. Ein auf dem zweiten Basisteil 127 vorgesehener Mikroschalter 153 erfaßt die Originalposition des ersten Basisteiles 125, wenn das erste Basisteil 125 den Mikroschalter 153 berührt. Ein am Körper 3 (nicht dargestellt) befestigter Mikroschalter 155 erfaßt eine Ausgangsposition (Originalposition) des zweiten Basisteiles 127, wenn sich das zweite Basisteil 127 in Kontakt mit dem Mikroschalter befindet.
Der Zusammenhang zwischen dem Betrieb des Linsenblockes 31 zur Änderung der Vergrößerung und der auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugten Dokumentenabbildung soll nachfolgend anhand der Fig. 6(a) und 6(b) beschrieben werden.
Die optischen Gleichungen dieses Systems sind wie folgt:
1/f = 1/ya + 1/yb
K = yb/ya
worin f die Brennweite des Linsenblockes 31, ya die optische Länge (erste optische Länge) zwischen dem Dokumententisch 1 und dem Linsenblock 31, yb die optische Länge (zweite optische Länge) zwischen dem Linsenblock 31 und der fotoempfindlichen Trommel 27 und K ein Vergrößerungsverhältnis bedeuten. Aus den obigen Formeln ist ersichtlich, daß es notwendig ist, die erste oder die zweite optische Länge ya oder yb sowie auch eine gesamte optische Länge yc (ya + yb) zu ändern, wenn das Vergrößerungsverhältnis geändert werden soll, da die Brennweite konstant ist, um den Linsenblock 31 für die Vergrößerungsänderung genau zu positionieren. Die erste und die zweite optische Länge ya und yb können durch Bewegung des Linsenblockes 31 entlang dem optischen Weg der Spiegelelemente geändert werden. Das heißt, daß das zweite Basisteil 127 und der Linsenblock 31 bewegt werden, wenn der Motor 69 für die Vergrößerungsänderung dreht. Hierdurch wird bewirkt, daß sich die erste und zweite optische Länge ya und yb ändern.
Wie die Fig. 6(b) zeigt, erfolgt die Bewegung der auf der fotoempfindlichen Trommel 27 erzeugten Dokumentenabbildung durch Bewegung des ersten Basisteiles 125 an der Stelle, wo der Linsenblock 31 für die Änderung der Vergrößerung angeordnet ist.
Die Größe der Bewegung (X 2) der auf der fotoempfindlichen Trommel 27 erzeugten Dokumentenabbildung ergibt sich wie folgt:
Wenn die einzelnen Abstände bzw. Entfernungen zwischen Dokumententisch 1, Linsenblock 31 und fotoempfindlicher Trommel 27 konstant sind, ist
X 2 = X 1 (1 + K).
Wenn das Größenverhältnis 1 ist, ergibt sich
X 2 = 2 × X 1,
worin X 1 die Größe der Bewegung des Linsenblockes 31 in der Richtung X senkrecht zum Lichtweg der Spiegelelemente ist.
Die Fig. 7 zeigt einen Gesamtsteuerschaltkreis. Die Hauptkomponenten dieses Schaltkreises sind ein Hauptprozessor 161 und ein erster und ein zweiter Nebenprozessor 163 und 165, die auf herkömmliche Weise zusammenwirken. Der Hauptprozessor 161 führt den Kopierbetrieb durch in Abhängigkeit von Eingangssignalen von der Bedienungstafel 17 und verschiedenen Eingabekomponenten 167, beispielsweise von den Kassettengrößensensoren 49 und 51, indem ein Hochspannungstransformator 169 (welcher verschiedene Lader speist), die Entladungslampe 65, ein Messersolenoid 171 des Reinigungselementes 63, ein Erhitzer 173 der Fixierrollen 55, die Beleuchtungslampe 19 und Motoren 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 141 und 174 (welcher zwei Anzeigeelemente zur Anzeige eines verfügbaren Kopierbereiches bewegt) gesteuert werden.
Der Hauptprozessor 161 führt außerdem den oben beschriebenen Regelbetrieb durch, indem die Größe des Versatzes des von der oberen oder unteren Papierkassette 11 oder 13 zugeführten Kopierpapieres ermittelt wird durch Verwendung einer später beschriebenen optischen Abtasteinrichtung 175, und die Position, an der die Dokumentenabbildung auf dem Kopierpapier erzeugt wird, eingestellt wird. Die optische Abtasteinheit 175 umfaßt ein lichtemittierendes Element 177, einen optischen Sensor 179 und einen Impulsmotor 181. Ein Tonermotor 183 zum Zuführen von Toner zum Entwickler 35 und Motoren 77, 81 und 87 werden durch den Hauptprozessor 161 über einen Motortreiber 185 gesteuert. Die Motoren 69, 71, 73, 75, 141 und 181 werden durch den ersten Nebenprozessor 163 über einen Impulsmotorantreiber 187 gesteuert. Fernerhin werden die Motoren 79, 83, 85 und 174 durch den zweiten Nebenprozessor 165 über einen Impulsmotorantreiber 189 gesteuert. Die Beleuchtungslampe 19 wird durch den Hauptprozessor 161 über einen Lampenregler 191 gesteuert. Der Erhitzer 173 wird durch den Hauptprozessor 161 über einen Erhitzerregler 193 gesteuert. "Lauf"- und "Stop"-Befehle für die verschiedenen Motoren werden vom Hauptprozessor 161 an den ersten und zweiten Nebenprozessor 163 und 165 abgegeben. Von dem ersten und dem zweiten Nebenprozessor 163 und 165 wird jedes einen "Lauf"- oder "Stop"-Zustand der entsprechenden Motoren anzeigende Zustandssignal dem Hauptprozessor 161 zugeführt. Von einem Motorphasensensor 195, der jede Anfangsposition der Motoren 69, 71, 73, 75, 141 und 181 abtastet, werden Positionsinformationen dem ersten Nebenprozessor 163 zugeführt.
Der Aufbau und der Abtastbetrieb der optischen Abtasteinheit 175, die den Versatz des aus den Papierkassetten 11 und 13 zugeführten Kopierpapieres abtastet, soll nun anhand der Fig. 8(a), 8(b) und 8(c) beschrieben werden. Die optische Abtasteinheit 175 befindet sich zwischen dem Ausrichtrollenpaar 41 und der fotoempfindlichen Trommel 27, wie in der Fig. 2 gezeigt ist.
Der Körper der optischen Abtasteinheit 175 besteht aus einer Säule 197 und zwei Armen 199 und 201, die von gegenüberliegenden Enden der Säule 197 senkrecht von der Säule 197 wegstreben. Das lichtemittierende Element 177 und der optische Sensor 179, z. B. mehrere fotoempfindliche Dioden 203 a, 203 b, 203 c und 203 d, sind an den Armen 199 und 201 angebracht. Der Arm 201 ist bewegbar auf der Führungswelle 205 angeordnet, die sich entlang der Ausrichtrollen 41 erstreckt. Der Arm 201 ist außerdem an einem Steuerband 207 befestigt, das entlang der Ausrichtrollen 41 angeordnet ist. Das Steuerband 207 erstreckt sich zwischen Riemenscheiben 209 und 211. Die Riemenscheibe 209 wird vom Impulsmotor 181 angetrieben. Daher bewegt sich die optische Abtasteinheit 175 entlang der Führungswelle 205, wenn der Impulsmotor 181 umläuft. Die Original- bzw. Ausgangsposition der optischen Abtasteinheit 175 wird durch einen Mikroschalter 213 abgetastet, der in der Nähe der Führungswelle 205 angeordnet ist. Es soll vermerkt werden, daß der Abstand yp zwischen der Führungswelle 205 und dem Ausrichtrollenpaar 41 in der Praxis sehr gering ist, auch wenn dieser Abstand yp in der Fig. 8(a) als relativ weit eingezeichnet ist.
Wenn die "Kopier"-Taste (nicht gezeigt) betätigt wird, erfolgt im Hauptprozessor 161 der in der Fig. 9 gezeigte Betriebsablauf. Am Entscheidungsschritt ST 1 bestimmt der Prozessor 161, ob die obere Kassette 11 oder die untere Kassette 13 bei Betätigung einer Kassettenwahltaste (nicht gezeigt) auf der Bedienungstafel 17 ausgewählt wurde. Der JA-Zweig wird gewählt, wenn die obere Kassette angewählt wurde, während der NEIN-Zweig gewählt wird, wenn die untere Kassette 13 gewählt wurde. Bei Schritt ST 2 oder ST 3 wird die optische Abtasteinheit 175 zu der Referenzposition bewegt, die der Größe des jeweils ausgewählten Kopierpapieres entspricht. Wie man der Fig. 8(c) entnehmen kann, wird die optische Abtasteinheit 175 von der Referenzposition (Re 1) des Papieres P 1 zur Referenzposition (Re 2) des Papieres P 2 bewegt, wenn ein Papierwechsel stattfindet von Papier P 1 zu Papier P 2 durch Betätigung einer der Kassettenwähltasten. Die Entfernung (S), um die die optische Abtasteinheit 175 bewegt wird, beträgt:
S = (X 1 - X 2) / 2
worin X 1 die Breite des Kopierpapieres P 1 und X 2 die Breite des Kopierpapieres P 2 ist.
Wie in der Fig. 8(b) gezeigt ist, wird die optische Abtasteinheit 175 so bewegt, daß die geeignete Referenzposition zentral zwischen den fotoempfindlichen Dioden 203 b und 203 c liegt. Die von jeder Kassette zugeführten Papiere sind so ausgeführt, daß die Mitte in Längsrichtung mit der Mitte des Ausrichtrollenpaares 41 übereinstimmt, wenn die Papiere dem Ausrichtrollenpaar 41 zugeführt werden.
Bei der Stufe ST 5 gemäß Fig. 9 wird die optische Kopplung zwischen dem lichtemittierenden Element 177 und den fotoempfindlichen Dioden 203 a und 203 b durch das Kopierpapier unterbrochen, wenn kein Versatz des von der angewählten Papierkassette zugeführten Kopierpapieres aufgetreten ist, so daß die fotoempfindlichen Dioden 203 c und 203 d ihre Ausgangssignale abgeben können. Wenn jedoch ein Versatz des Kopierpapieres P 1 aufgetreten ist, ändert sich die Zahl der Ausgangssignale des optischen Sensors 179. Wenn lediglich die fotoempfindliche Diode 203 d ein Signal abgibt, so ist ein Versatz des Kopierpapieres nach rechts aufgetreten, wenn jedoch die fotoempfindlichen Dioden 203 b, 203 c und 203 d einzelne Ausgangssignale abgeben, erfolgte der Versatz des Kopierpapieres P 1 nach links. In beiden oben beschriebenen Fällen wird der Abstandswert (D) zwischen benachbarten fotoempfindlichen Dioden als der Betrag des Versatzes des Kopierpapieres angesehen.
Der maximale Fehler bei den oben erwähnten Messungen beträgt lediglich D/2, daher können die Nachteile herkömmlicher Kopiergeräte weitestgehend vermieden werden. Entsprechend dem Abtastergebnis steuert der Hauptprozessor 161 den Motor 141 (s. Fig. 5) über den ersten Nebenprozessor 163 und den Impulsmotortreiber 187 in der Stufe ST 6. Das auf dem Kopierpapier erzeugte Dokumentenabbild kann durch Bewegung des auf dem ersten Basisteil 125 angeordneten Linsenblockes 31 zur Änderung der Vergrößerung über das Ritzel 139 und die Zahnstange 137 bewegt werden.
Danach wird bei den Schritten ST 7-ST 9 eine Zeitdifferenz des Kopierpapieres in Zuführrichtung (Y) des Kopierpapieres erfaßt. Die Zeitdifferenz des Kopierpapieres in Zuführrichtung (Y) wird hervorgerufen durch die Natur des Kopierpapieres, z. B. die Stärke oder Glätte usw. des Papieres. Die Drehung des Ausrichtrollenpaares 41 und der Abtastbetrieb durch die Beleuchtungslampe 19 und den ersten und zweiten Schlitten 89 und 91 erfolgen mechanisch in vorgeschriebener Beziehung. Wenn der Zeitablauf des Zuführens des Kopierpapieres durch das Ausrichtrollenpaar 41 von einem vorgeschriebenen Wert abweicht, kann die Abbildung des Originaldokumentes auf dem Kopierpapier in Zuführrichtung (Y) nicht an der korrekten Stelle erzeugt werden. Bei den Schritten ST 7-ST 9 kann die Zeitdifferenz beim Zuführen des Kopierpapieres durch Erfassung der Zeitdauer vom Beginn der Drehung des Ausrichtrollenpaares 41 bis zum Auftreten des Ausgangssignales des optischen Sensors 175 ermittelt werden.
Der Wert der Zeitdifferenz kann somit bestimmt werden beim Schritt ST 7 durch Zählung einer Zahl von Impulsen, die dem Impulsmotor 83 zugeführt werden, der das Ausrichtrollenpaar 41 dreht. Die Zählung wird fortgesetzt, bis das durch das Ausrichtrollenpaar 41 zugeführte Kopierpapier durch die optische Abtasteinheit 175 erfaßt wird, und der Wert des Zählergebnisses wird mit einem Referenzwert im Hauptprozessor 161 beim Schritt ST 8 verglichen. Anders ausgedrückt, es wird die Abweichung zwischen einer wirklichen Zuführzeitdauer des vom Ausrichtrollenpaar 41 der optischen Abtasteinheit 175 zugeführten Kopierpapieres und einer vorgeschriebenen Zuführzeitdauer bestimmt. Beim Schritt ST 9 wird festgestellt, ob eine Zeitdifferenz aufgetreten ist.
Wenn eine Zeitdifferenz ermittelt worden ist, ändert der Hauptprozessor 161 beim Schritt ST 10 die zeitliche Steuerung der Zündung der Beleuchtungslampe 19 über den Lampenregler 191 und ändert den Betrieb des Impulsmotors 73 über den ersten Nebenprozessor 163, d. h. es wird der Beginn des Abtastvorganges für das Originaldokument geändert.
Dann wird beim Schritt ST 11 der Kopiervorgang durchgeführt. Danach wird das Kopierpapier nach Fixierung der Dokumentenabbildung des Originaldokumentes an der richtigen Stelle von der Kopiermaschine 3 beim Schritt ST 12 abgegeben.
Die Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Genauigkeit der Abtastung des Versatzes des Kopierpapieres durch eine optische Abtasteinheit 215 verbessert. Ein Zeilensensor 217 mit einem zeilenförmigen CCD-Element (ladungsgekoppeltes Bauelement) wird anstelle der fotoempfindlichen Dioden 203 a bis 203 d der zuvor beschriebenen Ausführungsform verwendet. Dadurch ist im Vergleich zur zuvor beschriebenen Ausführungsform eine genaue Erfassung der Größe des Versatzes des Kopierpapieres möglich. Der Abtastbetrieb der optischen Abtasteinheit 215 bei dieser Ausführungsform ist ähnlich dem der optischen Abtasteinheit 175 der zuvor beschriebenen Ausführungsform, so daß auf eine weitere genaue Beschreibung verzichtet werden soll.
Die Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird lediglich eine fotoempfindliche Diode 219 in einer optischen Abtasteinheit 221 verwendet. Wie in der Fig. 11(b) gezeigt ist, wird die fotoempfindliche Diode 219 der optischen Abtasteinheit 221 in einer Bezugsposition Re 3 bewegt, wenn die Größe des Kopierpapieres durch Wahl entweder der Kassette 11 oder der Kassette 13 bestimmt wird. Es ist vorgesehen, daß der Abstand lx 0 der Bezugsposition Re 3 von der Kante eines nicht versetzten Kopierpapieres größer ist als der maximale Versatz des ausgewählten Kopierpapieres. Wenn das von dem Ausrichtrollenpaar 41 zugeführte Kopierpapier durch die optische Abtasteinheit 221 abgetastet wird, wird die optische Abtasteinheit 221 zur Kante des Kopierpapieres mit Hilfe des Motors 181 bewegt, und die Seitenkante des Kopierpapieres wird von der optischen Abtasteinheit abgetastet. Zur gleichen Zeit wird der Abstand lx a (s. Fig. 11(c) zwischen der Bezugsposition Re 3 und der Seitenkante eines vorhandenen Kopierpapieres, die durch die Abtasteinheit 221 abgetastet wird, durch den Hauptprozessor 161 bestimmt. Daher wird die Größe des Versatzes 1x senkrecht zur Zuführrichtung des Kopierpapieres durch den Hauptprozessor wie folgt bestimmt:
lx = lx 0 - lx a
Der Einstellbetrieb der auf dem Kopierpapier erzeugten Dokumentenabbildung ist der gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, es soll daher auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden. Auch wenn das Kopierpapier gestoppt werden kann, wenn die optische Abtasteinheit 221 das Vorhandensein von Kopierpapier feststellt, ist es für die Abtastung der Seitenkante des Kopierpapieres bequemer bzw. zweckmäßiger, das Kopierpapier um eine geringe Entfernung yl zu verschieben, wie in der Fig. 11(c) gezeigt ist, nachdem die optische Abtasteinheit 221 das Vorhandensein des Kopierpapieres feststellt.
Bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Größe des Versatzes des Kopierpapieres durch die oben beschriebene optische Abtasteinheit genau erfaßt.
Man erkennt, daß durch die vorliegende Erfindung die Nachteile des Standes der Technik vermieden sind. Die Erfindung schafft eine verbesserte Abbildungsvorrichtung, die eine Dokumentenabbildung an einer geeigneten Position auf einem Kopierpapier entsprechend einem Originaldokument erzeugen kann.

Claims (20)

1. Abbildungsgerät, gekennzeichnet durch,
  • - Nachweismittel zum Feststellen des Vorhandenseins eines Kopierpapieres und zum Ermitteln der Größe des Versatzes des Kopierpapieres von einer vorgeschriebenen Position senkrecht zu einer Zuführ- bzw. Vorschubrichtung des Kopierpapieres,
  • - Abtastmittel zum optischen Abtasten eines Originaldokumentes,
  • - Abbildungsmittel zur Erzeugung einer Dokumentenabbildung, die dem durch die Abtastmittel abgetasteten Originaldokument entspricht als sichtbare Abbildung auf dem Kopierpapier und
  • - Bewegungsmittel zur Bewegung der auf dem Kopierpapier durch die Abbildungsmittel auf der Basis der von den Nachweismitteln ermittelten Daten erzeugten sichtbaren Abbildung senkrecht zur Zuführvorrichtung des Kopierpapieres.
2. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachweismittel einen Körper, zwei vom Körper wegstrebende Arme und eine an den Armen befestigte optische Abtasteinheit aufweist.
3. Abbildungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinheit ein auf einem der Arme vorgesehenes lichtemittierendes Element und eine auf dem anderen Arm der Nachweismittel vorgesehene fotoempfindliche Einrichtung aufweist, wobei das Kopierpapier zwischen dem lichtemittierenden Element und der fotoempfindlichen Einrichtung hindurchbewegbar ist.
4. Abbildungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindliche Einrichtung eine fotoempfindliche Diode aufweist.
5. Abbildungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindliche Einrichtung mehrere in einer Zelle angeordnete fotoempfindliche Dioden aufweist.
6. Abbildungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindliche Einrichtung ein zeilenförmiges ladungsgekoppeltes Bauelement aufweist.
7. Abbildungsgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel zum Bewegen der Nachweismittel senkrecht zur Zuführ- bzw. Vorschubrichtung des Kopierpapieres.
8. Abbildungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel einen Impulsmotor, zwei Scheiben, von denen wenigstens eine durch den Impulsmotor angetrieben ist, und ein um die Scheiben herumgeführtes Steuerband aufweist, auf dem die Nachweismittel befestigt sind.
9. Abbildungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel ferner eine Führungswelle aufweisen, die senkrecht zur Zuführrichtung des Kopierpapieres angeordnet ist und zur Führung der bewegten Nachweismittel dient.
10. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel ein erstes Basisteil und einen am ersten Basisteil befestigten Linsenblock zur Änderung der Vergrößerung aufweisen, durch den die Dokumentenabbildung zu den Abbildungsmitteln gelenkt wird.
11. Abbildungsgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet ferner durch ein zweites Basisteil, auf dem das erste Basisteil verschiebbar angeordnet ist.
12. Abbildungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Basisteil zwei Arme aufweist, die von entgegengesetzten Seiten des Basisteiles senkrecht zur Zuführrichtung des Kopierpapieres abstehen, wobei einer der Arme eine Zahnstange bildet, die zur Bewegung des Linsenblockes mit einem Ritzel kämmt, das von einem auf dem zweiten Basisteil angeordneten Antriebsmotor antreibbar ist.
13. Abbildungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Mittel zum Wählen eines Vergrößerungsverhältnisses und Antriebsmittel zum Bewegen des zweiten Basisteiles in Abhängigkeit vom gewählten Vergrößerungsverhältnis vorgesehen sind.
14. Abbildungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine entlang der Zuführrichtung des Kopierpapieres angeordnete Leitspindel, einen die Leitspindel antreibenden Impulsmotor und zwei Aufnahmeelemente aufweisen, die in Wirkverbindung mit der Leitspindel stehen und durch die das zweite Basisteil bewegbar auf der Leitspindel angeordnet ist.
15. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet ferner durch
  • - einen Rollenantriebsimpulsmotor und
  • - ein Ausrichtrollenpaar, das durch den Impulsmotor antreibbar ist zum Ausrichten des Kopierpapieres und zum Zuführen des Kopierpapieres zu den Nachweismitteln.
16. Abbildungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Mittel zum Einstellen der Position der sichtbaren, auf dem Kopierpapier durch die Abbildungsmittel erzeugten Abbildung in Zuführrichtung des Kopierpapieres vorgesehen sind.
17. Abbildungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel Mittel zum Zählen von dem Rollenimpulsantriebsmotor zugeführten Impulsen vom Drehbeginn des Rollenimpulsantriebsmotors bis zur Feststellung des Vorhandenseins von Kopierpapier durch die Nachweismittel aufweisen.
18. Abbildungsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel Vergleichsmittel aufweisen, zum Vergleich eines durch die Zählmittel erhaltenen Wertes mit einem vorbestimmten Wert und zum Ermitteln der Differenz zwischen dem wirklichen Zuführzeitintervall des zu den Nachweismitteln von dem Ausrichtrollenpaar transportierten Kopierpapieres und einem vorgeschriebenen Zuführzeitintervall.
19. Abbildungsgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel Steuermittel zum zeitlichen Steuern des Beginns des Betriebes der Abtastmittel in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der Vergleichsmittel aufweisen.
20. Abbildungsgerät, gekennzeichnet durch:
  • - Nachweismittel zum Feststellen des Vorhandenseins eines Kopierpapieres und zum Ermitteln der Größe eines Versatzes des Kopierpapieres von einer vorgeschriebenen Position senkrecht zur Zufuhr- bzw. Vorschubrichtung des Kopierpapieres,
  • - Abtastmittel zur optischen Abtastung eines Originaldokumentes,
  • - Abbildungsmittel zum Erzeugen einer dem durch die Abtastmittel abgetasteten Originaldokument entsprechenden Dokumentenabbildung in Form einer sichtbaren Abbildung auf dem Kopierpapier,
  • - Bewegungsmittel zur Bewegung der auf dem Kopierpapier durch die Abbildungsmittel auf der Basis der von den Nachweismitteln ermittelten Daten erzeugten sichtbaren Abbildung senkrecht zur Zufuhrrichtung des Kopierpapieres,
  • - einen Rollenimpulsantriebsmotor,
  • - ein Ausrichtrollenpaar, das durch den Rollenimpulsantriebsmotor antreibbar ist zum Ausrichten des Kopierpapieres und zum Zuführen des Kopierpapieres zu den Nachweismitteln, und
  • - Einstellmittel zum Einstellen der Position der sichtbaren, durch die Abbildungsmittel auf dem Kopierpapier erzeugten Abbildung in Zuführrichtung des Kopierpapieres, wobei die Einstellmittel
    eine Einrichtung zum Zählen von dem Rollenimpulsantriebsmotor zugeführten Impulsen vom Drehbeginn des Rollenimpulsantriebsmotors bis zur Feststellung des Vorhandenseins eines Kopierpapieres durch die Nachweismittel aufweisen, ferner
    Vergleichsmittel zum Vergleich des Wertes Zähleinrichtung mit einem vorbestimmten Wert und zum Ermitteln der Differenz zwischen dem wirklichen Zuführzeitintervall des zu dem Nachweismittel von dem Ausrichtrollenpaar transportierten Kopierpapieres und einem vorgeschriebenen Zuführzeitintervall,
    und
    Steuermittel zum zeitlichen Steuern des Beginns des Betriebs der Abtastmittel in Abhängigkeit vom Ergebnis der Vergleichseinrichtung.
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