DE3706783A1 - Einrichtung zur veraenderung des abbildungsmassstabes bei elektrofotografischen kopiergeraeten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes bei elektrofo­ tografischen Kopiergeräten mit Spiegelabtastung, wo­ bei eine Projektionslinse zum Streuen oder Bündeln der von der Oberfläche eines Originals kommenden Strahlen entlang der optischen Achse verschoben wird, und ein Ablenkspiegel zum Reflektieren des Strahlen­ bündels durch die Projektionslinse in Richtung auf ei­ ne fotoleitfähige Trommel zur Korrektur der optischen Weglänge verschoben wird, um den gewünschten, geänder­ ten Abbildungsmaßstab zu erzeugen.

Durch die OS-PS 45 71 064 ist eine derartige Einrich­ tung bekannt.

Fig. 1 zeigt die Grundkonstruktion von Kopiergeräten mit einer Einrichtung zur Veränderung des Abbildungs­ maßstabes. Während der Kopieroperation werden eine Lichtquelle a und ein erster, bewegbarer Spiegel b in der Figur gesehen nach links mit einer Geschwin­ digkeit v/n (v=Zeichenumfangsgeschwindigkeit einer fotoleitfähigen Trommel c, n=Abbildungsmaßstab für die zu erhaltende Kopie) verschoben, um ein Original auf einem Originaltisch d abzutasten. Mit dieser Be­ wegung werden ein zweiter bewegbarer Spiegel e und ein dritter bewegbarer Spiegel f entsprechend nach links mit einer Geschwindigkeit v/2n bewegt. In Über­ einstimmung mit der Veränderung des Abbildungsmaßsta­ bes wird andererseits eine Projektionslinse g entlang ihrer optischen Achse verschoben, und ein Ablenkspie­ gel h wird ebenfalls mit der Linse g entlang der opti­ schen Achse verschoben, um die Länge des optischen Weges zu korrigieren, wobei das Projektionssystem für den gewünschten Abbildungsmaßstab bereitgestellt wird.

Bei einem Abbildungsmaßstab 1,0 x (Maßstab 1:1) oder einem Verklei­ nerungsmaßstab tastet die Lichtquelle a den gesamten Kopierbereich des Originaltisches d ab, und der dritte bewegbare Spiegel f rückt mit dieser Bewegung in eine Position ms vor. Wenn ein Vergrößerungsmaßstab gege­ ben ist, tastet die Lichtquelle nicht den gesamten Kopierbereich des Tisches d ab, so daß die am weitesten vorgerückte Position des dritten bewegbaren Spiegels f, der mit der Lichtquelle a vorgerückt wird, vor der Po­ sition ms liegt. Bei dem größten Vergrößerungsmaßstab liegt die vorgerückte Position beispielsweise bei 10.

Die Projektionslinse g wird für die größte Vergrößerung bei 1₂ für den Vergrößerungsmaßstab X 1 bei m₁ oder für die kleinste Verkleinerung bei s₁ positioniert.

Der Ablenkspiegel h wird für die größte Vergrößerung bei 1₂, für den Vergrößerungsmaßstab X 1 bei m₂ oder für die kleinste Verkleinerung bei s₂ positioniert.

Fig. 2 zeigt einen Mechanismus zum Verschieben der Pro­ jektionslinse g und dem damit kombinierten Verschieben des Spiegels h. Ein Schrittschaltmotor i bewegt, wenn er.dreht, einen Draht j, um die Projektionslinse g ent­ lang ihrer optischen Achse zu verschieben, wobei gleich­ zeitig ein Exzenternocken k angetrieben wird, um den Spiegel h zu verschieben, der mit seinem Nockenfolger p am Nocken k anliegt. In der Fig. 2 ist eine Zugfeder q dargestellt, die dazu dient, den Nockenfolger b an den Exzenternocken k zu pressen.

Bei dieser herkömmlichen Anordnung hat der Exzenternocken k eine Nockenkurve mit einer großen Steigung, wie in der Fig. 3 dargestellt, sowie einen großen Radius, wenn der Bereich der unterschiedlichen Abbildungsmaßstäbe bei­ spielsweise so breit wie von X 0,5 bis X 2,0 ist. Es wird nun davon ausgegangen, daß die übertragene Drehkraft der Exzenternockenwelle C ist, und die Komponente der über­ tragenen Kraft N in Richtung der optischen Achse Nx ist, wenn der Nockenfolger p an der Position des Nockens k anliegt, an der die Steigung der Nockenkurve die größte ist (beispielsweise an der Position X 0,5). Die Komponen­ te Nx ist dann durch die Gleichung Nx=T/R x cos R ge­ geben, mit R gleich dem Radius des Nockens und R gleich der Steigung der Nockenkurve. Somit ist die Komponente so klein wie in der Fig. 3 dargestellt, und damit ist die Kraft zum Verschieben des Spiegels h klein, was dazu führt, daß der Schrittschaltmotor i infolge einer extremen Drehkraft nicht zuverlässig funktioniert.

Weiterhin wird die Komponente Ny rechtwinkelig zur opti­ schen Achse in entsprechender Relation zum Abnehmen der Komponente Nx größer und übt auf den Spiegel h eine be­ denkliche Kraft aus, die eine gleichmäßige Verschiebung des Spiegels h schwierig macht, wodurch die Belastung des Schrittschaltmotors i weiter erhöht wird und zu einem Verbiegen oder Vibrieren des Spiegels h führt. Der unge­ naue Betriebszustand des Motors und diese Beanstandungen beeinflussen die Qualität der erhaltenen Kopien.

Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, ist das optische Projektionssystem auch mit Lichtabblendelementen zur Regelung des von der Abtasteinrichtung herrührenden Strahlenbündels versehen, so daß nur die, die Projek­ tionslinse g passierenden Lichtstrahlen den Spiegel h erreichen, wodurch das Auftreffen von anderen Licht­ strahlen verhindert wird. Die Abblendelemente bestehen aus einer Wand r, die um den Verschiebeweg der Projek­ tionslinse g angeordnet ist, um unerwünschte Lichtstrah­ len abzublenden und Blenden t und u, die an der vorderen und rückwertigen Seite der Projektionslinse 9 angeord­ net sind, um Lichtstrahlen in den Spalt zwischen Linse 8 und Wand r auszublenden.

Solche Abblendelemente sind wirksam, wenn die veränder­ baren Abbildungsmaßstäbe im Bereich von ungefähr X 0,64 bis X 1,42 liegen. Wenn jedoch die Abbildungsmaßstäbe in einem Bereich liegen, dessen Breite von X 0,5 bis X 2,0 reicht, muß die Projektionslinse g entlang dem optischen Weg um ein längeres Stück und mit erhöhter Weite verscho­ ben werden. Dies hat zur Folge, daß die Weite W der Öff­ nung der Blendwand r vergrößert werden muß oder die axiale Länge V der Wand r verringert werden muß. Die Vergrößerung der Weite W verringert den Raum zur Aufnahme des Antriebsmechanismus für die Linse g und Spiegel h und ist damit unvorteilhaft,und macht weiterhin größere elastische Blendelemente t und u erforderlich, was zu einer Vergrößerung der Antriebsbelastung führt. Demge­ mäß wird die axiale Länge V der Lichtabblendwand r wie in der Fig. 4 dargestellt, verringert.

Wenn die Abblendwand r so ausgebildet ist, wird die Pro­ jektionslinse g bei dem am meisten reduzierten Abbil­ dungsmaßstab in eine, in der Fig. 4 gezeigte Position s ₁ gebracht, wobei zwischen der Linse g und der Wand r ein großer Spalt A erzeugt wird. Daraus folgt, daß unerwün­ schterweise von rechts nach links verlaufendes Licht im Abbildungsgang aus dem Spalt A tritt und auf den Spiegel h auftrifft.

In der Nähe des Spaltes A erscheint es nützlich die ela­ stische Blende u am rückwärtigen Ende der Linse g zu ver­ größern, damit die Blende u sich in Richtung auf den dritten bewegbaren Spiegel f erstreckt. Bei einem Abbil­ dungsmaßstab X 1 liegt jedoch die am weitesten vorgerück­ te Position ms des dritten bewegbaren Spiegels f der Position ml der Linse g am nächsten (siehe Fig. 1), was dazu führt, daß der Spiegel f der vergrößerten Blende u im Weg ist. Die vergrößerte Blende u ist daher nicht ge­ eignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes für ekektrofotografische Kopiergeräte, bei der durch Verschie­ ben einer Projektionslinse und eines Ablenkspiegels zum Ausrichten eines projizierten Strahlenbündels auf ein fotoleitfähiges Element, die Änderung des Abbil­ dungsmaßstabes erzielt wird, so zu verbessern, daß die vorstehend beschriebene unerwünschte Kraftübertragung auch bei großen Maßstabsbereichen und die damit verbun­ dene Qualitätseinbuße der Kopierbilder beseitigt ist,

wobei insbesondere ein im Funktionszusammenhang zwi­ schen Projektionslinse und Ablenkspiegel befindlicher Exzenternocken zu verbessern ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrich­ tung zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes für elektro­ fotografische Kopiergeräte vom Abtasttyp gelöst, mit einer Einrichtung zum Abtasten eines Originals durch Verschieben einer Spiegelanordnung einer Projektions­ linse und einem Ablenkspiegel, um das von der Projek­ tionslinse projizierte Licht auf ein fotoleitfähiges Element zu reflektieren, gekennzeichnet durch eine An­ triebsquelle; eine an die Antriebsquelle gekoppelte Einrichtung zum Verschieben der Projektionslinse im wesentlichen entlang ihrer optischen Achse; eine Ein­ richtung zum verschiebbaren Halten des Spiegels in Richtung der optischen Achse der Projektionslinse; und ein Kraftübertragungsgetriebe, das mit der Antriebs­ quelle und dem Spiegel verbunden ist, um den Spiegel mit dem Verschieben der Projektionslinse zu verschieben, bestehend aus einem Exzenternocken, mit einem am Nocken anliegenden Nockenfolger, wobei der Exzenternocken sei­ nen größten Radius an einer Position aufweist, an der der Nockenfolger anliegt, wenn der Nockenfolger einen Abbildungsmaßstab von 1:1 erzeugt, und so geformt ist, daß der Radius ausgehend von der Stelle mit größtem Ra­ dius allmählich abnimmt.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes ist, daß der vor­ stehend beschriebene Exzenternocken verkleinerte Abmes­ sungen aufweist und mit einem Nockenfolger versehen ist, der mit dem Ablenkspiegel durch einen schwenkbaren Hebel­ mechanismus verbunden ist, um das vorstehend beschrie­ bene Problem bei der funktionellen Verbindung von Pro­ jektionslinse und Ablenkspiegel zu überwinden.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes ist, daß der Nocken­ folger des Exzenternockens mit dem Ablenkspiegel durch einen einzelnen Arm verbunden ist, um die vorstehend be­ schriebenen Probleme bei der Funktionsverbindung zwischen Projektionslinse und Ablenkspiegel durch einen verein­ fachten Mechanismus zu lösen.

Ein anderes Merkmal der vorstehend beschriebenen Einrich­ tung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes besteht darin, daß der mit dem Ablenkspiegel gekoppelte Nockenfolger der Bewegung des Exzenternockens mittels einer Einrich­ tung zum Vorspannen des Ablenkspiegels in Richtung weg vom Exzenternocken folgen kann, so daß an den Positionen des kleinsten und größten Abbildungsmaßstabs,wo der Funk­ tionseingriff zwischen Projektionslinse und Ablenkspie­ gel durch den Exzenternocken einen erhöhten Übertragungs­ widerstand aufweist, die die Nockenfolgebewegung erlau­ bende Vorspannkraft minimalisiert wird, um den vorstehend beschriebenen Nachteil mit größerer Zuverlässigkeit zu beseitigen.

Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße vorstehend be­ schriebene Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaß­ stabes, bei der eine Änderung des Abbildungsmaßstabes durch Verschieben der Projektionslinse und des Ablenk­ spiegels erfolgt, der Vorteil geschaffen, daß selbst bei großer Veränderung des Abbildungsmaßstabes die Quali­ tät der erzielten Kopierbilder nicht durch das Auftref­ fen von unerwünschtem Licht auf den Ablenkspiegel, in­ folge eines Spaltes zwischen Projektionslinse und einer Blende um den Verschiebeweg der Linse beeinträchtigt werden.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes ist es, daß die Projektionslinse an jeder Seite mit einer zweiten Blende gegenüber dem Ablenkspiegel versehen ist, durch die das von der zuerst genannten Blende nicht abgeblendete Licht abgeblendet wird, und somit nicht den Ablenkspiegel erreicht, wenn sich die Projektionslinse in einer Po­ sition für einen Verkleinerungsmaßstab befindet, wobei die zweite Blende die Form eines elastischen Elementes mit einem nach außen vorstehenden vorderen Ende, auf­ weist, wodurch Verschlechterungen der Kopierbilder in­ folge von unerwünschtem Licht verhindert werden können, ohne daß das Problem der Interferenz zwischen den opti­ schen Bauteilen auftritt.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der fol­ genden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine bekannte Einrichtung zur Veränderung des Ab­ bildungsmaßstabes in einem elektrofotografischen Kopier­ gerät vom Spiegelabtasttyp, in der Seitenansicht in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Mechanismus der herkömmlichen Einrichtung zum Verschieben einer Projektionslinse und eines Spiegels in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 die Wirkung der von einem Exzenternocken über­ tragenen Kraft einer herkömmlichen Einrichtung zum Ver­ schieben des Spiegels mit der Projektionslinse in einer Draufsicht;

Fig. 4 das optische Projektionssystem der herkömmlichen Einrichtung in einer Seitenansicht zur Erläuterung einer Anordnung zum Abblenden von Licht zwischen der Projek­ tionslinse und einer Blende um den Verschiebeweg der Linse;

Fig. 5 ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes ge­ mäß der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 6 die bevorzugte Ausführungsform zum Verändern des Abbildungsmaßstabes gemäß der Vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 7 die Einrichtung gemäß Fig. 6 in der Draufsicht zur Erläuterung der Kraftübertragung von einem Exzenter­ nocken auf einen Spiegel;

Fig. 8 der Unterschied in der Form zwischen dem Exzenter­ nocken gemäß der vorliegenden Erfindung und der Einrich­ tung gemäß der Fig. 6 und 7, und dem herkömmlichen Exzenternocken gemäß der Fig. 1 und 2 in einer Drauf­ sicht;

Fig. 9 eine Konstruktion zur Halterung des Ablenkspie­ gels der Einrichtung gemäß der Fig. 6 und 7 in einer perspektivischen Teilansicht, teilweise auseinandergezo­ gen dargestellt;

Fig. 10, 11 und 12 das optische Projektionssystem der Einrichtung gemäß der Fig. 6 und 7 in verschiedenen Positionen, um zu zeigen, wie das Licht um die Projek­ tionslinse jeweils bei einem Abbildungsmaßstab X 1, einer Vergrößerung und einer Verkleinerung abgeblendet wird.

Fig. 13 eine andere Ausführungsform der Antriebseinrich­ tung für die erfindungsgemäße Projektionslinse und den Ablenkspiegel in einer Draufsicht;

Fig. 14 eine andere Einrichtung zur Veränderung des Ab­ bildungsmaßstabes gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung; und

Fig. 15 die Einrichtung gemäß Fig. 14 in einer Drauf­ sicht.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren im Folgenden beschrieben.

Fig. 5 zeigt ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes gemäß der vorliegenden Erfindung. Ungefähr in der Mitte des Gerätehauptteils ist eine entgegen dem Uhrzeigersinn drehbare fotoleitfähige Trommel 1 angeordnet. Um die Trommel 1 sind eine Löschlampe 3, eine Sensibilisierungs- Ladeeinrichtung 4, eine Entwicklereinrichtung 5 vom Mikro­ tonertyp, eine Übertragungsladeeinrichtung 6, eine Lade­ einrichtung 7 zum Abtrennen des Kopierpapiers und eine Reinigungseinrichtung 8 vom Abstreiftyp, angeordnet. Nach dem Passieren der Löschlampe 3 und der Sensibili­ sierungs-Ladeeinrichtung 4 wird die gleichförmig gela­ dene Oberfläche der Trommel 1 durch ein optisches System 9 mit einem optischen Bild belichtet.

Das optische System 9, welches zum Abtasten des Originals unter dem Originaltisch 80 angeordnet ist, besteht aus einer Beleuchtungslampe 10, die als Lichtquelle dient, einem Reflektorspiegel 16, einem Subreflektorspiegel 17, einem Schlitzelement 18, einem ersten bewegbaren Spie­ gel 11, einem zweiten bewegbaren Spiegel 12, einem drit­ ten bewegbaren Spiegel 13, der als Projektionslinse die­ nenden Linse 14 und einem Ablenkspiegel 15 zum Richten des projezierten Lichtes auf die Trommel 1. Während die fotoleitfähige Trommel 1 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von v umläuft (die ungeachtet des Abbildungsmaßstabes konstant ist), bewegen sich die Lichtquelle 10 und der erste bewegbare Spiegel 11 mit einer Geschwindigkeit von v/n nach links (wobei n der Abbildungsmaßstab ist). Der zweite bewegbare Spiegel 12 und der dritte bewegbare Spiegel 13 wandern mit einer Geschwindigkeit von v/2n nach links. Während die Linse 14 entlang der optischen Achse verschoben wird, und der Ablenkspiegel 15 verscho­ ben und geschwenkt wird, um einen veränderten Abbildungs­ maßstab zu erzeugen, wird die Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes im einzelnen später beschrieben.

Das Kopierpapier Pa ist in einer Kassette 81 gestapelt und aufbewahrt. Ein Blatt des Pa wird der Trommel 1 mittels einer Einführwalze 82 in geeigneter zeitlicher Zuordnung vom Bild auf der Trommel, zugeführt. Nachdem das Bild auf das Papier übertragen worden ist, wird das Papier über einen Weg 83 transportiert, passiert eine Fixierwalze 84 und wird dann an einem Ausgabetrog 86 mittels einer Ausgabewalze 85 ausgegeben.

Als nächstes wird anhand der Fig. 6 und 7 die Einrich­ tung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes beschrieben. Durch diese Einrichtung ist ein Abbildungsmaßstab aus stufenlos veränderbaren Abbildungsmaßstäben von einem Vergrößerungsmaßstab bis zu einem Verkleinerungsmaßstab, auswählbar. Genauer gesagt erstreckt sich der Abbildungs­ maßstabbereich von der stärksten Vergrößerung (X 2,0) bis zur stärksten Verkleinerung (X 0,5) über den Abbildungs­ maßstab 1:1.

Die Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes besteht im allgemeinen aus einem Linsen-Verschiebemecha­ nismus 30, einem Spiegel-Verschiebemechanismus 40, einem Mechanismus 70 zum Schwenken des Spiegels 15, einem Schaltmotor 20 (Antriebsquelle) zum Antreiben dieser Me­ chanismen und einer Einrichtung zum Übertragen des Dreh­ moments für den Motor 20.

Ein mit der Ausgangswelle des Schrittschaltmotors 20 verbundenes Antriebsrad 21 kämmt mit einem ersten Zwi­ schenrad 22. Das Zahnrad 22 ist auf einer Scheibenachse 29 montiert, an der eine Antriebsscheibe 31 und ein zwei­ tes Zwischenzahnrad 23 befestigt ist. Das Zahnrad 23 kämmt mit einem dritten Zwischenzahnrad 24, welches auf der gleichen Welle (Nockenwelle) 28 wie ein Exzenternocken 41 für kontinuierliches Bewegen des Spiegels 15 befestigt ist.

Dementsprechend wird die Antriebskraft des Schrittschalt­ motors 20 auf die Antriebsscheibe 31 des Linsen-Schiebe­ mechanismus 30 über das Antriebszahnrad 21 und das erste Zwischenzahnrad 22 übertragen, während die Kraft eben­ falls auf den Exzenternocken 41 des Spiegel-Verschiebeme­ chanismus 40 über das Antriebszahnrad 21, das erste Zwi­ schenzahnrad 22, das zweite Zwischenzahnrad und das drit­ te Zwischenzahnrad 24 übertragen wird.

Der Linsen-Verschiebemechanismus 30 hat die im folgen­ den beschriebene Konstruktion. Die Linse 14 ist in einer Linsenhalterung 90 aufgenommen, welche verschiebbar auf einer Führungswelle 32 und einer Führungsschiene 33 (nur in Fig. 7 dargestellt) parallel zur optischen Achse X montiert ist. Ein Draht 34 ist um die Antriebscheibe 31 gewickelt und auf die drehbaren Scheiben 35, 36 aufge­ zogen und ist an einem Zwischenteil mit einem Seiten­ teil der Linsenhalterung 90 verbunden.

Die Linse 14 ist entlang ihrer Umfangsseite mit einer Linsenabdeckung 91 abgedeckt. An der Außenseite der Linsenabdeckung 91 entlang dem Verschiebeweg der Linse 14 ist eine feststehende Abdeckung 92 vorgesehen. Die Lin­ senabdeckung 91 und die feststehende Abdeckung 92 schir­ men unerwünschtes Licht ab. Wie jedoch vorstehend in der Einleitung bereits beschrieben ist die Ausbildung der feststehenden Abdeckung 92 begrenzt, so daß entlang der optischen Achse zwischen der Linsenabdeckung 91 und der feststehenden Abdeckung 92 ein Spalt A (siehe Fig. 4) auftritt. Die Linsenabdeckung 91 ist an einem Ende gegenüber dem Spiegel 15 mit zwei elastischen Licht­ abschirmelementen 93, 93 versehen, die sich in Richtung auf den Spiegel 15 erstrecken und jeweils mit ihrem vorderen Ende nach außen gekrümmt sind. Üblicherweise wird für die elastischen Lichtabblendelemente eine Polyesterfolie (Mylar, Warenzeichen der E.I. du Point de Nemours & Co.) verwendet. Das Lichtabblendelement 93 ist so dimensioniert, daß es in einer Position für Verkleinerungsmaßstab (siehe Fig. 12) mit dem Spiegel 15 in Preßkontakt gelangt. Wenn es mit der Oberfläche des Spiegels 15 in direkten Preßkontakt gebracht wird, kann das Abblendelement 93 leicht die Spiegeloberflä­ che zerstören. Demgemäß ist es zweckmäßig, daß das Ab­ blendelement 93 mit einer Kante 94 des Spiegelhalters 49 (auch später anhand der Fig. 9 beschrieben) in Preß­ kontakt gelangt.

Der Spiegel-Verschiebemechanismus 40 hat die im folgen­ den beschriebene Konstruktion. Eine am Gerätehauptteil befestigte Halteplatte 42 ist mit einer Führungsöffnung 43 parallel zur optischen Achse versehen. Jeweils von einer Seite einer Spiegelabdeckung 44 und einem Ende des Spiegelhalters 49 vorstehende Führungsstifte 45 a, 45 b sind in die Führungsöffnung 43 eingesetzt, um die Verschiebebewegung des Spiegels 15 entlang der opti­ schen Achse X zu führen. Die beiden Führungsstifte 45 a, 45 b sind an ihren äußeren Enden durch eine Verbindungs­ platte 46 miteinander verbunden. Wie aus der Fig. 7 zu ersehen ist, ist ein elastischer Halter 48, der an seinem vorderen Ende eine Rolle 47 trägt, an der In­ nenfläche der Verbindungsplatte 46 befestigt. Der Halter 48 drückt die Rolle 47 elastisch gegen die Hal­ teplatte 42, um die Seitenfläche der Spiegelabdeckung 44 in engem Kontakt mit der Halteplatte 42 zu halten, und die Endfläche des Spiegelhalters 49 in Kontakt mit der Innenfläche der Seitenwand der Spiegelabdeckung 44 zu halten, wobei der Spiegel 14 genau im rechten Winkel zur optischen Achse X positioniert ist. Das andere Ende des Spiegelhalters 49 hat einen Führungs­ stift 50, der durch eine am Gerätehauptkörper befestig­ te Führungsplatte 51 gehalten und geführt ist.

Der Spiegel 15 wird entlang der optischen Achse X durch die Drehung des Exzenternockens 41 über einen Winkel von weniger als 360° verschoben. Zu diesem Zweck ist ein Schwenkarm 52 an seinem einen Ende mittels eines Lagers 53 bewegbar aufgenommen und an seinem mittleren Teil mit einem Nockenfolger 54 versehen, der mit dem Exzenternocken 41 in Kontakt steht. Der Schwenkarm 52 hat ein freies Ende 55, welches mittels eines Stiftes 56 mit einem Ende eines Hebels 57 verbunden ist. Das andere Ende des Hebels 57 ist mittels eines Stiftes 58 an einer Einstellplatte 59 befestigt, die an der Ver­ bindungsplatte 46 befestigt ist, und in ihrer feststehen­ den Position einstellbar ist.

Die Verbindungsplatte 46 ist durch eine Zugfeder 60 in Richtung der Ausbreitung eines Strahlenbündels durch die Linse 14 vorgespannt. Daraus folgt, daß der Spiegel 15 immer in die gleiche Richtung vorgespannt ist, wo­ bei der Schwenkarm 52 ebenfalls in die gleiche Rich­ tung vorgespannt ist, dabei den Nockenfolger 54 an die Nockenfläche des Exzenternockens 41 angedrückt hält. Der Exzenternocken 41 ist an der gleichen Seite wie der Spiegel 15 bezogen auf den Schwenkarm 52 positio­ niert.

Die Nockenkurve des Exzenternockens 41 ist in der Fig. 8 dargestellt. Der Nockenradius ist an einer Position M für den Abbildungsmaßstab 1:1 der größte und ist an einer Position L für die stärkste Vergrößerung (X 2,0) und auch an einer Position S für die stärkste Verklei­ nerung (X 0,5) klein. Verglichen mit den herkömmlichen Exzenternocken k (siehe Fig. 3) in der Fig. 8 strich­ punktiert dargestellt, ist der Nocken 41 gemäß der vor­ liegenden Erfindung sichtlich in seiner Größe verringert. Die Neigung des Nockenwinkels an den Positionen L und S ist offensichtlich kleiner als die an den entsprechen­ den Positionen 1 und s des herkömmlichen Nockens k.

Der Schwenkarm 52 hat eine Verlängerung 61, die durch einen Schlitz 63 in einer Rahmenseitenwand 62 einge­ setzt ist und durch diese geführt und gehalten ist. Der Schwenkarm 52 und der Hebel 57 sind daher eben ver­ schiebbar. Alternativ und wie aus der Fig. 13 zu er­ sehen ist, können die Nockenwelle 28, die Scheiben­ welle 29 und der Drehpunkt 53 miteinander verbunden sein und durch eine Verstärkungsplatte 66 gehalten sein, und können daher mit verbesserter Festigkeit und erhöhter Stabilität gelagert sein.

Der Mechanismus 70 zum Schwenken des Spiegels 15 wird im folgenden beschrieben. Das Ende des in der Fig. 9 gezeigten Spiegelhalters 49 ist vertikal und eben, und hat einen umgebogenen Teil 71, der in eine geneigte Führungsöffnung 72 in der Halteplatte 42 eingreift, wo­ durch der Spiegelhalter 49 um die Führungsstifte 45 b, 50 schwenkbar ist, wenn der Halter verschoben ist. Wenn die geneigte Führungsöffnung 72 zweckmäßig ausgebildet ist, trifft ungeachtet der Position,in der der Spiegel 15 für den gewünschten Abbildungsmaßstab positioniert ist, das vom Spiegel 15 reflektierte Strahlenbündel immer auf eine definierte Position auf der lichtempfindlichen Trommel 1 auftrifft.

Die Funktionsweise der Einrichtung zum Verändern des Abbildungssmaßstabes gemäß der vorstehend beschriebe­ nen Bauweise wird im Folgenden beschrieben.

Wenn der gewünschte Abbildungsmaßstab beispielsweise von der Betätigungsschalttafel des Gerätes eingegeben worden ist, wird eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen gemäß den Daten auf den Schrittschaltmotor gegeben, um den Motor 20 um ein spezielles Maß zu drehen. Mit der vorbestimmten Anzahl der Impulse wird die X1-Position der Linse 14 fotoelektrisch detektiert und der Motor 20 wird von der X1-Position in die Position des gewünsch­ ten Abbildungsmaßstabes durch die Anzahl vor-oder zu­ rückgedreht.

Die Drehung des Schrittschaltmotors 20 wird über das Antriebszahnrad 21, das erste Zwischenzahnrad, die An­ triebsscheibe 31 und den Draht 34 auf die Linse 14 über­ tragen, um die Linse 14 zu verschieben. Die Position der Linse 14 ist in der Fig. 5 durch L 1 für die stärkste Vergrößerung, mit M 1 für den Maßstab 1:1 oder mit S 1 für die stärkste Verkleinerung angegeben.

Die Drehung des ersten Zwischenzahnrades 22 wird auch über das zweite Zwischenzahnrad 23 und das dritte Zwi­ schenzahnrad 24 auf den Exzenternocken 41 übertragen, der seinerseits bewirkt, daß der Nockenfolger 54 den Schwenkarm 52 bewegt, weiterhin den Hebel 57 und den damit verbundenen Spiegelhalter 49 bewegt, um den Spiegel 15 in Übereinstimmung mit dem gewünschten Ab­ bildungsmaßstab zu positionieren. In der Fig. 5 ist die Position des Spiegels 15 mit L 2 für die stärkste Vergrößerung, mit M 2 für den Maßstab 1:1 oder mit S 2 für die stärkste Verkleinerung angegeben.

Weiterhin wird durch Verschieben des Spiegelhalters 49 selbst der Halter durch die Führung in der geneigten Führungsöffnung 72 in der Halteplatte 42 geschwenkt, um den Spiegel 15 in eine spezielle geschwenkte Posi­ tion zu bringen. Dadurch ist es möglich, daß ein am Spiegel 15 reflektiertes Strahlenbündel auf eine be­ stimmte Position der fotoleitfähigen Trommel 1 unge­ achtet des Abbildungsmaßstabes auftrifft.

Da die Verstellung des Exzenternockens 41 durch den Schwenk­ arm 52 vergrößert wird und dann auf den Hebel 57 und den Spiegel 15 übertragen wird, kann der Nocken 41 wie aus der Fig. 8 zu ersehen ist, klein ausgebildet sein und der Nockenwinkel kann an den Positionen 1 und s kleiner ausgebildet sein. Demgemäß kann die Komponen­ te Fy rechtwinkelig zur optischen Achse der übertra­ genen Kraft F an der Position S sehr viel kleiner als bei dem Stand der Technik sein, wie dies aus der Fig. 7 zu ersehen ist. Weiterhin kann das durch die Komponente Fy erzeugte Drehmoment durch den Hebel 57 aufgenommen werden, wodurch eine Verkantung des Spiegels 15 verhin­ dert wird. Daraus folgt, daß die Komponente Fx entlang der optischen Achse der übertragenen Kraft wirksam auf den Spiegel 15 einwirkt, den Spiegel 15 gleichmäßig ver­ schiebt, während die Antriebsquelle (Schrittschaltmotor) 20 vor einem extremen Drehmoment bewahrt wird. Weiterhin können die Gründe, die zur Zerstörung des Spiegels führen würden, beseitigt werden.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Nockenfolger 54 auf dem Schwenkarm 52 an einer Seite des Exzenternockens 41 gegenüber der dem Spiegel 15 zu­ gewandten Seite angedrückt, indem die Zugfeder 60 den Spiegel 15 in Richtung des Strahlengangs vorspannt. Da­ durch ist es möglich, einen Exzenternocken 41 zu verwen­ den, der an der Position S für die stärkste Verkleinerung und an der Position L für die stärkste Vergrößerung einen kleinen Radius aufweist, um die Vorspannkraft der Feder 60 an diesen Positionen S und L zu minimalisieren, und daraus folgend die Belastung an der Antriebsquelle 20 zum Drehen des Exzenternockens 41 zu verringern. Da auf diese Art und Weise die Belastung an den Positionen S und L abgeschwenkt und weil außerdem ein kleiner Nocken 41 und der Hebel verwendet werden, kann die Antriebsquelle 20 ein verringertes Drehmoment aufweisen.

Ungeachtet der Anordnung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Nockenfolger 54 auf dem Schwenkarm 52 mit dem Exzenternocken 41 mittels einer Feder zum Vorspannen des Spiegels 15 in einer Rich­ tung entgegengesetzt der Richtung des Strahlenganges vorgespannt werden.

Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, kann der dritte be­ bewegbare Spiegel 13 in eine Position MS vorgerückt werden, wenn das Projektionssystem einen Abbildungs­ maßstab von 1:1 und einen Verkleinerungsmaßstab er­ zeugt, und in eine Position LO bei stärkstem Vergrö­ ßerungsmaßstab.

Bezogen auf die Fig. 10, in der sich die Linse 14 in der X1-Position M 1 befindet, sind die elastischen Licht­ abblendelemente 93, 93 an der Linsenabdeckung 91 an deren Ende in Richtung auf den Spiegel 15 an die Innen­ fläche der festen Abdeckung 92 angedrückt, um unerwünsch­ tes Licht abzuschirmen, wodurch verhindert wird, daß dieses Licht auf den Spiegel 15 trifft.

Auch wenn sich die Linse 14 wie in der Fig. 11 dargestellt, in der Position L 1 für die stärkste Vergrößerung befin­ det, liegen die Lichtabblendelemente 93, 93 an der Innen­ fläche der festen Abdeckung 92 an, um unerwünschtes Licht am Auftreffen auf den Spiegel 15 zu hindern.

Wenn die Linse 14 wie in der Fig. 12 dargestellt, in der Position für die stärkste Verkleinerung ist, tritt zwischen der Linsenabdeckung 91 und der festen Abdeckung 92 in Richtung der optischen Achse X ein Zwischenraum auf, während die elastischen Lichtabblendelemente 93, 93 am Spiegel 15 anliegen, um den Spiegel 15 abzudecken, was dazu führt, daß unerwünschtes, aus dem Spalt A streuendes Licht daran gehindert wird, auf den Spiegel 15 aufzutreffen. Fig. 12 zeigt die Linse 14, in der Posi­ tion S 1 für die stärkste Verkleinerung, selbst wenn die Linse in der Position für eine geringere Verkleinerung näher der Position X 1 liegt, sind die Abblendelemente 93, 93 immer noch an den Spiegel 15 angedrückt, um das Auf­ treffen von unerwünschtem Licht durch den Spalt A auf den Spiegel 15 zu verhindern.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Spiegel 15 um das größte Maß verschoben, wenn er in die Position S 2 für die stärkste Verkleinerung, wie in der Fig. 5 dargestellt, gebracht wird, und die Zugfeder 60, die den Spiegel 15 in Richtung des Strahlengangs vorspannt, übt dann eine minimale Kraft, wie aus der Fig. 6 und 7 zu ersehen ist, aus. Daraus folgt, daß, wenn der Spiegel 15 ungefähr in der Position S 2 ist, die Kraft für das Antrei­ ben des Spiegels dazu neigt, nicht ausreichend hoch zu sein, während die Kraft des Anpreßkontaktes der elasti­ schen Abblendelemente 93, 93 der Federkraft entsprechend der Ausführungsform, addiert wird, um den Spiegel 15 gleichmäßig verschiebbar zu machen.

Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungs­ form kann die vorliegende Erfindung zahlreiche Verände­ rungen aufweisen. Obwohl die Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes gemäß der vorstehend beschriebe­ nen Erfindung Vergrößerungs- und Verkleinerungsfunktionen hat, um einen variablen Abbildungsmaßstab über einen breiten Bereich von X 0,5 bis X 2,0 zu ermöglichen, kann die vorliegenden Erfindung bei einer Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes eingebaut sein, der nur eine Verkleinerungsfunktion über einen Maßstabbe­ reich von beispielsweise X 0,5 bis X 1,0 aufweist, um einen großen Bereich an Verkleinerungsmaßstäben zu er­ zeugen.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine andere Ausführungs­ form für eine Einrichtung zum Verändern des Abbildungs­ maßstabes gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Verbindung zwischen dem Exzenternocken und dem Spiegel vereinfacht ist. In den Fig. 6, 7, 14 und 15 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und es werden nur die Unterschiede beschrieben.

Wie aus den Figuren zu ersehen ist, ist an der Spiegel­ abdeckung 44 ein einzelner Arm 152 befestigt, der sich entlang der optischen Achse X erstreckt, und an seinem freien Ende einen Nockenfolger 54 trägt. Der Nockenfol­ ger 54 wird an eine Seite des Exzenternockens 41 gegen­ über der dem Spiegel 15 näherliegenden Seite mittels einer Zugfeder 60 angedrückt, die in Richtung des Strahlen­ gangs auf eine Verbindungsplatte 46 wirkt, die mit der Spiegelabdeckung 44 verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform ist der Nockenfolger 54 mit dem Spiegel 15 durch einen einzigen Arm 152 verbunden, d.h. eine einfache Einrichtung. Diese Ausführungsform funktioniert auf die gleiche Art und Weise wie die Aus­ führungsform gemäß der Fig. 6 und 7 mit den gleichen Vorteilen, mit der Ausnahme, daß die erste Ausführungsform den Vorteil aufweist, der durch den Hebel-Arm-Mechanis­ mus erzielt wird.

Claims (15)

1. Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes für elektrofotografische Kopiergeräte mit Spiegelabtastung, mit einer Einrichtung zum Abtasten eines Originals, durch Verschieben von Spiegeln, einer Projektionslinse und einem Ablenkspiegel zum Reflektieren des von der Projektions­ linse kommenden Lichts auf ein fotoleitfähiges Element, gekennzeichnet durch
eine Antriebsquelle (20);
einen mit der Antriebsquelle (20) gekoppelten Linsen-Ver­ schiebemechanismus (30) zum Verschieben der Projektions­ linse (14) im wesentlichen entlang der optischen Achse X derselben;
einen Halter (70) zum verschiebbaren Halten des Spiegels (15) in Richtung der optischen Achse X der Projektionslinse (14); und
ein Antriebskraft-Übertragungsgetriebe, das mit der An­ triebsquelle (20) und dem Spiegel (15) verbunden ist, um den Spiegel (15) mit dem Verschieben der Projektionslinse zu verschieben, bestehend aus einem Exzenternocken (41) und einem an diesem anliegenden Nockenfolger (54), wobei der Exzenternocken (41) an einer Position M den größten Radius aufweist, an der der Nockenfolger (54) bei einem Abbildungsmaßstab 1:1 anliegt, und so geformt ist, daß ausgehend von dem größten Radius der Radius allmählich verringert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nockenfolger (54) an einer der dem Spiegel (15) zugewandten Seite gegenüberliegenden Seite anliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebskraft-Übertragungsge­ triebe einen Schwenkarm (52) aufweist, an dem der Nocken­ folger (54) befestigt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwenkarm (52) an einer, der dem Spiegel (15) zugewandten Seite gegenüberliegenden Sei­ te angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nockenfolger (54) an einem mittleren Teil des Schwenkarms (52) angeordnet ist, und das freie Ende des Schwenkarms mittels eines Hebels (57) mit dem Spiegel (15) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spiegelhalterung (49) aus einer Spiegelabdeckung (44) besteht, die mit dem Nockenfolger (54) gekoppelt ist und ein mit dem Spiegel (15) einstückig ausgebildetes Spiegelhalteelement mittels eines Stiftes (45 b, 50) an jedem Ende der Spiegelhalterung schwenkbar trägt; und eine Spiegelführung einen Führungsteil auf­ weist, in dem ein Stift (45 a) aufgenommen ist, der an der Rückseite des einen Endes der Spiegelabdeckung (44) vorsteht und einer der Stifte des Halteelements zur Führung der geraden Verschiebung der Spiegelabdeckung dient, und in einer geneigten Führung (72) ein Vorsprung (71) aufge­ nommen ist, der am geschwenkten Ende des Spiegels vorsteht, um den Spiegel (15) mit der geraden Verschiebung der Spie­ gelabdeckung (44) zu schwenken.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spiegelführung eine Führungs­ seite gegenüber dem am Ende der Spiegelabdeckung (44) vor­ stehenden Stift (45 a) aufweist, und das Ende der Spiegel­ abdeckung (44) durch eine Vorspannkraft zwischen Führungs­ fläche und Spiegelabdeckung an die Führungsfläche ange­ drückt wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich für die Abbildungsmaß­ stäbe von X 0,5 bis X 2,0 reicht.

9. Einrichtung zum Verändern des Abbilungsmaßstabes für elektrofotografische Kopiergeräte mit Spiegelabtastung, mit einer Einrichtung zum Abtasten eines Originals durch Verschieben von Spiegeln, einer Projektionslinse und einem Ablenkspiegel zum Reflektieren des von der Projektionslinse kommenden Lichtes auf ein fotoleitfähiges Element, ge­ kennzeichnet durch:
eine Antriebsquelle (20);
einen mit der Antriebsquelle (20) gekoppelten Linsen- Verschiebemechanismus (30) zum Verschieben der Projektions­ linse (14) im wesentlichen entlang ihrer optischen Achse X; einen mit der Antriebsquelle (20) gekoppelten Exzenternocken (54), der mit dem Verschieben der Projektionslinse drehbar ist, eine Einrichtung zum verschiebbaren Halten des Spie­ gels (15) in Richtung der optischen Achse X der Projek­ tionslinse (14);
einen Schwenkarm (52), der an einer der dem Spiegel (15) zu­ gewandten Seite gegenüberliegenden Seite des Exzenter­ nockens (41) angeordnet ist, mit einem schwenkbaren Ende und einem Nockenfolger (54), der an einem mittleren Teil befestigt ist und den Exzenternocken (41) berührt; und einen Hebel (57), der das freie Ende des Schwenkarms (52) mit dem Spiegel (15) verbindet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung zum Vorspannen des Spiegels in eine Richtung weg vom Exzenternocken (41) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Exzenternocken (41) so ausge­ bildet ist, daß sein größter Radius an einer Position M ist, an der der Nockenfolger (54) bei einem Abbildungs­ maßstab vom 1:1 am Nocken (41) anliegt.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich, in dem der Abbildungs­ maßstab verändert werden kann, von X 0,5 bis X 2,0 reicht.

13. Einrichtung zum Verändern des Abbildungsmaßstabes für elektrofotografische Kopiergeräte mit Spiegelabtastung, mit einer Einrichtung zum Abtasten eines Originals durch Verschieben von Spiegeln, einer Projektionslinse und einem Ablenkspiegel zum Reflektieren des von der Projek­ tionslinse projizierten Lichts auf ein fotoleitfähiges Element, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (90) zum verschiebbaren Halten der Projektionslinse (40) im wesentlichen entlang der opti­ schen Achse X der Linse (14), eine Einrichtung zum ver­ schiebbaren Halten des Spiegels (15) entlang der optischen Achse X;
ein erstes Lichtabblendelement (92) zum Begrenzen des Ab­ tastlichtes von der Abtasteinrichtung, so daß nur der Teil des Lichtes den Ablenkspiegel (15) erreicht, der die Projektionslinse (14) passiert, und
ein zweites Lichtabblendelement (93), das an jeder Seite der Projektionslinse (14) und gegenüber dem Ablenkspiegel (15) angeordnet ist, um zu verhindern, daß durch die erste Abblendeinrichtung nicht abgeschirmtes Licht den Ablenk­ spiegel (15) erreicht, wenn die Projektionslinse (14) in einer Position für einen Verkleinerungsmaßstab liegt, wo­ bei das zweite Abblendelement (93) die Form eines elasti­ schen Elementes mit nach außen vorstehendem vorderen Ende aufweist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Abblendelement (92) ent­ lang dem Verschiebeweg der Projektionslinse (14) angeordnet ist. 15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Abblendelement (93) eine solche Länge aufweist, daß sein vorderes Ende am Ablenk­ spiegel (15) angepreßt wird, wenn die Projektionslinse für den stärksten Verkleinerungsmaßstab positioniert ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich für die Veränderung des Abbildungsmaßstabes von X 0,5 bis X 2,0 reicht.