DE3904527A1 - Optische abtastvorrichtung fuer ein bildformgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät, die ein originales Dokument abtastet, um ein optisches Bild des originalen Dokuments auf einem Bildträger zu formen.

Eine herkömmliche optische Abtastvorrichtung für ein Bildform­ gerät, wie eine Kopiermaschine, wird durch einen Antriebs­ mechanismus wechselseitig bewegt, um ein originales Dokument abzutasten. Ein optisches Bild wird auf einem Bildträger, z.B. einer fotoleitenden Trommel, durch Abtasten des originalen Dokuments mit der optischen Abtastvorrichtung belichtet.

In einer ersten herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung weist die Vorrichtung ein Paar Schäfte, einen Schlitten, auf dem eine Lampe, ein Reflektor und ein Spiegel montiert sind, ein Paar auf den Schlitten montierter röhrenförmiger Halte­ bauteile und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Schlittens auf. Das Paar Schäfte ist in ein Paar Haltebauteile eingesetzt, und so bewegt sich das Paar Haltebauteile gleitend entlang den Schäften. Der Schlitten ist betriebsfähig mit dem Bewegungsmechanismus verbunden, um über das Paar röhrenförmiger Haltebauteile entlang der Schäfte wechselseitig bewegt zu werden.

In einer zweiten herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung weist die Vorrichtung ein Paar Führungsschienen, einen Schlitten, auf dem eine Lampe, ein Reflektor und ein Spiegel montiert sind, und der ein Paar verlängerter Teile hat, ein Paar aus Plastik hergestellter Gleitbauteile mit einem nied­ rigen Reibungskoeffizient, die auf dem Paar verlängerter Teile montiert sind, und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Schlittens auf. Der Schlitten ist über die Gleitbauteile bewegbar auf dem Paar Führungsschienen angeordnet. Der Schlitten ist betriebsfähig mit dem Bewegungsmechanismus verbunden, um über das Paar Gleitbauteile entlang der Schienen wechselseitig bewegt zu werden.

Die zuvor erwähnten bekannten optischen Abtastvorrichtungen weisen jedoch viele Probleme auf. Das heißt, zu Beginn der Vorwärtsbewegung und zu Beginn der Rückwärtsbewegung während des Abtastbetriebs der optischen Abtasteinrichtungen treten in Bewegungsrichtung der Schlitten Kraftmomente um die Vorderkante auf. In der ersten herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung wird ein gewisses Spiel zwischen den Schäften und den röhrenförmigen Haltebauteilen benötigt, und wenn zu Beginn der wechselseitigen Bewegung ein Kraftmoment auftritt, tritt zwischen dem Paar Schäften und den röhrenförmigen Haltenbau­ teilen infolge dieses Spiels ein Rattern auf. Dies führt zu dem Problem schlechter Bildqualität infolge von Vorkommens verschwommenen Bildern.

Da in der zweiten herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung der Schlitten auf den Führungsschienen nur durch sein eigenes Gewicht auf den Gleitbauteilen gehalten ist, tritt das Problem auf, daß der Schlitten zu Beginn der wechselseitigen Bewegung oder infolge anderer äußerer Kräfte zum Hochspringen neigt, wodurch ein Verwaschen des Bildes auftritt. Auf jeden Fall ist das Verschwimmen um so größer, je höher die Kopiergeschwindigkeit ist, und daher kann das System nicht in Hochgeschwindigkeits­ modellen angewandt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät zu schaffen, welche Bilder hoher Qualität ohne Bildverschwimmungen infolge der Schlittenvibration während der wechselseitigen Bewegung erhalten kann.

Erfindungsgemäß weist eine optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät mit einem Dokumententisch, einem Bildträger und Schlitteneinrichtungen zum Übertragen reflektierten Lichtes von dem originalen Dokument auf den Bildträger folgende Elemente auf: Führungseinrichtungen zum Halten der Schlitten­ einrichtungen und zum Führen der Bewegung der Schlittenein­ richtungen; Bewegungseinrichtungen zum Bewegen der Schlitten­ einrichtungen in einer vorgeschriebenen Richtung entlang der Führungseinrichtungen; und Dämpfungseinrichtungen zwischen den Schlitteneinrichtungen und den Führungseinrichtungen zum Dämpfen eines während der Bewegung der Schlitteneinrichtungen in die vorgeschriebene Richtung in den Schlitteneinrichtungen auftretenden Kraftmoments.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine optische Abtastvor­ richtung eingebaut in dem Bildformgerät zeigt.

Fig. 2 ist eine seitliche Teilansicht eines ersten auf einer Führungsschiene montierten Schlittens.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 4 ist eine seitliche Teilansicht eines zweiten auf einer Führungsschiene montierten Schlittens.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Auf einem Hauptkörper 20 einer Kopiermaschine als Bildform­ gerät ist ein Dokumententisch 21 aus Glas zum Auflegen eines originalen Dokuments 22 vorgesehen. Eine optische Abtastvor­ richtung 28, die ein Bild des originalen Dokuments 22 auf einem fotoempfindlichen Körper 23 formt, ist zwischen dem originalen Dokument 22 auf dem Dokumententisch 21 und dem fotoempfindlichen Körper 23 angeordnet. Die optische Abtast­ vorrichtung 28 weist eine erste Abtasteinheit 24 a, eine zweite Abtasteinheit 24 b, eine feststehende Linseneinheit 26, einen vierten Spiegel 27 a, einen fünften Spiegel 27 b und einen sechsten Spiegel 27 c auf. Die erste Abtasteinheit 24 a ist mit einer Belichtungslampe 30, einem Reflektor 31 und einem ersten Spiegel 32, welche die optischen Bauteile sind, und einem ersten Schlitten 33, worauf diese montiert sind, gebaut. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die erste Abtasteinheit 24 a auch einen Antriebsmechanismus 50 auf, der ein Paar Rollen 52 a und 52 b, einen um die Rollen 52 a und 52 b gelegten endlosen Riemen 51, und einen mit der Rolle 52 b verbundenen umsteuerbaren Motor 53 enthält. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein auf dem ersten Schlitten 33 gebildetes Endteil 34 mit dem endlosen Riemen 51 verbunden, um den ersten Schlitten 33 über den endlosen Riemen 51 wechselseitig zu bewegen. Ein Paar erster Führungsschienen 36 hält die entgegengesetzten Seiten des ersten Schlittens 33, wenn der erste Schlitten 33 während des Abtastbetriebs entlang der ersten Führungsschienen 36 wechsel­ seitig bewegt wird.

Ein Paar Halterollen 37 a und 37 b ist drehbar an verlängerten Bauteilen 38 befestigt, die an beiden Seiten des ersten Schlittens 33 am in Abtastrichtung gesehenen hinteren Ende befestigt sind. Das Paar Halterollen 37 a und 37 b ist so angeordnet, daß die Führungsschienen 36 von oben und von unten eng eingeschlossen sind, um den Schlitten 33 durch die Rolle 37 a zu unterstützen und um den Schlitten 33 durch die Rolle 37 b daran zu hindern, sich über die Oberfläche der Schiene 36 zu erheben. Ein Paar auf den ersten Führungsschienen 36 aufliegender Halterollen 39 ist auf den sich gegenüberstehenden Seiten des ersten Schlitten 33 von der Abtastrichtung aus gesehen am Vorderende drehbar montiert.

Eine zweite Abtasteinheit 24 b ist mit einem zweiten Spiegel 40 und einem dritten Spiegel 41, welche die optischen Bauteile sind, und einem zweiten Schlitten 42, worauf diese montiert sind, versehen. Die zweite Abtasteinheit 24 b weist auch einen endlosen Antriebsriemen 43 als Antriebsmechanismus auf, an den ein auf dem zweiten Schlitten 42 gebildetes Endteil 44 verbunden ist. Beide Seiten des zweiten Schlittens 42 sind durch Haltebauteile 48 gehalten und über ein Paar aus Kunststoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellten Gleitbauteilen 46 a und 46 b auf einem Paar zweiter Führungs­ schienen 47 montiert.

Als nächstes wird der Betrieb der optischen Abtastvorrichtung beschrieben. Wenn durch Drücken eines Knopfes (nicht gezeigt) der Kopierbetrieb gestartet wird, wird die Belichtungslampe 30 eingeschaltet und der fotoempfindliche Körper 23 in einer Richtung S gedreht. Zur selben Zeit wird der erste Schlitten 33 nach vorne in eine Richtung T bewegt, die die Richtung zum Abtasten des originalen Dokuments 22 über einen von einem Motor 53 angetriebenen endlosen Riemen 51 ist. Wenn diese vorwärts gerichtete Bewegung beginnt, wirkt in einer Richtung U ein Moment auf die Rückseite des Schlittens 33 in Abtast­ richtung des originalen Dokuments, wie dies Fig. 2 zeigt. Die die ersten Führungsschienen 36 in dieser Position eng ein­ schließenden Halterollen 37 a und 37 b sind unter Verwendung von Federn, vorzugsweise Tellerfedern, montiert. Daher vibriert der erste Schlitten 33 nicht in Richtung U, und so tritt kein Verschwimmen des auf dem lichtempfindlichen Körper 23 geformten belichteten Bildes auf. Nach dem vollständigen Abtasten des originalen Dokuments 22 durch die Belichtungs­ lampe 30 wird der Schlitten 33 mit einer höheren Geschwindigkeit als beim Abtasten durch den endlosen Riemen 51 in der entgegengesetzten Richtung des Pfeiles T zurückgestellt. Wenn diese Rückstellbewegung beginnt, wird an der Vorderkante des Schlittens 33, von der Abtastrichtung aus gesehen, ein Moment in einer Richtung V erzeugt. Da die Geschwindigkeit des ersten Schlittens 33 beim Rückwärtsbewegen größer ist als beim Vorwärtsbewegen, hat das Moment in der Richtung V einen größeren Einfluß auf den ersten Schlitten 33 als das Moment, wenn er sich in Richtung U bewegt. Weil in dieser Position der erste Schlitten 33 auf die ersten Führungsschienen 36 nur über die Halterolle 39 gesetzt ist, absorbiert er den Stoß zu Beginn der Rückwärtsbewegung durch freies Drehen in Richtung des Kraftmoments V. Wenn jedoch der erste Schlitten 33 infolge des Moments in der Richtung V vibriert, stört dies nicht, da die erste Abtasteinheit 24 a, in der die Belichtungslampe 30 ausgeschaltet ist, während der Rückstellbewegung das originale Dokument 22 nicht abtastet.

Während der obigen Rückstellbewegung bewegt sich der zweite Schlitten 42 mit dem ersten Schlitten 33 mit der halben Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Schlittens 33. Der zweite Schlitten 42 hat keine den Halterollen 37 a und 37 b des ersten Schlittens 33 entsprechenden Haltebauteile. Ebenso ist seine Bewegungsgeschwindigkeit nur halb so groß wie die Bewegungs­ geschwindigkeit des ersten Schlittens 33 und er trägt weiter­ hin zwei Spiegel, d.h. einen zweiten Spiegel 40 und einen dritten Spiegel 41. Daher ist sein Gewicht groß. Als Resultat erfährt der zweite Schlitten 42 kaum einen Einfluß durch das zu Beginn der Hin- und Herbewegung in ihm erzeugte Moment und er wird nicht erschüttert. Auf diese Weise wird während der Vorwärtsbewegung in Richtung T des ersten Schlittens 33 und des zweiten Schlittens 42 ein latentes elektrostatisches Bild auf dem fotoempfindlichen Körper 23 geformt.

Wie oben beschrieben, vibriert der erste Schlitten 33 trotz des Momentes, das zu Beginn der Vorwärtsbewegung zum Abtasten des originalen Dokumentes 22 erzeugt wird, nicht, was auf das Paar Halterollen 37 a und 37 b zurückzuführen ist, die auf Blattfedern (plate springs) montiert sind und die ersten Führungsschienen 36 eng einschließen. So tritt sogar in Hochgeschwindigkeitsmodellen kein Verschwimmen des auf dem fotoempfindlichen Körper 23 geformten latenten elektrostatischen Bildes auf und es können kopierte Bilder guter Qualität erhalten werden. Alternativ können die Halterollen 37 a und 37 b mit Gummi oder Kunststoff beschichtet sein.

Als eine Alternative zu den Halterollen 37 a und 37 b können die Führungsschienen 36 durch ein Paar Blöcke eng eingeschlossen sein, die aus Kunststoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt und an den Schlitten 33 angepaßt sind. Gemäß der Erfindung können sogar in Hochgeschwindigkeitsmodellen gute Bilder ohne ein Verschwimmen des Bildes, welches beim Abtasten des originalen Dokuments infolge von Vibrationen des Schlittens auftritt, erhalten werden. Es ist so möglich, die Geschwindigkeit des Abtastbetriebes weiter zu steigern und dabei noch gute Bilder zu erhalten.

Claims (14)

1. Optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät mit einem Dokumententisch (21, einem Bildträger (23) und Schlitteneinrichtungen (24 a) zum Übertragen reflektierten Lichts von dem originalen Dokument auf den Bildträger (23), dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtast­ vorrichtung aufweist:
Führungseinrichtungen (36) zum Halten der Schlitten­ einrichtungen (24 a) und zum Führen der Bewegung der Schlitteneinrichtungen (24 a);
Bewegungseinrichtungen (50) zum Bewegen der Schlitten­ einrichtungen (24 a) in einer vorgeschriebenen Richtung entlang der Führungseinrichtungen (36); und
Dämpfungseinrichtungen (37 b) zwischen den Schlitten­ einrichtungen (24 a) und den Führungseinrichtungen (36), zum Dämpfen eines während der Bewegung der Schlitten­ einrichtungen (24 a) in die vorgeschriebene Richtung in den Schlitteneinrichtungen (24 a) auftretenden Kraftmoments.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen ein Paar Schienen (36) zum Halten der Schlitteneinrichtungen (24 a) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen auch ein Paar drehbar auf den Schlitteneinrichtungen (24 a) befestigter erster Rollen (37 a) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtungen ein Paar drehbar an den Schlitteneinrichtungen (24 a) befestigter zweiter Rollen (37 b) aufweisen, um entsprechend mit der unteren Ober­ fläche jedes Paares Schienen (36) in Kontakt zu stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rollen (37 b) auf Tellerfedern montiert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rollen (37 b) mit Gummi oder Kunststoff beschichtet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (36) auf beiden Seiten von einem Paar Blöcke eingeschlossen sind, die aus Kunststoff mit einem nied­ rigen Reibungskoeffizient hergestellt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitteneinrichtungen (24 a) ein vorderes Endteil und ein hinteres Endteil in Bewegungsrichtung der Schlitten­ einrichtungen (24 a) haben und daß die zweiten Rollen (37 b) sich am hinteren Endteil befinden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen (50) einen mit den Schlitten­ einrichtungen (24 a) verbundenen Antriebsriemen (51) und einen mit dem Antriebsriemen (51) betriebsfähig verbun­ denen Motor (53) aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein umsteuerbarer Motor (53) ist.

11. Optische Abtastvorrichtung für ein Bildformgerät mit einem Dokumententisch (21), einem Bildträger (23) und Schlitteneinrichtungen (24 a) zum Übertragen reflektierten Lichts von einem originalen Dokument auf den Bildträger (23), dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtastvor­ richtung aufweist:
ein Paar Führungsschienen (36) zum Halten der Schlitteneinrichtungen (24 a) und zum Führen der Bewegung der Schlitteneinrichtungen (24 a);
Bewegungseinrichtungen (50) zum Bewegen der Schlitten­ einrichtungen (24 a) in einer vorgeschriebenen Richtung entlang der Führungseinrichtungen (36); und
ein Paar drehbar an den Schlitteneinrichtungen (24 a) befestigter Halterollen (37 a, 37 b), um das Paar Führungs­ schienen (36) eng auf beiden Seiten einzuschließen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitteneinrichtungen (24 a) ein vorderes Endteil und ein hinteres Endteil in Bewegungsrichtung der Schlitten­ einrichtungen (24 a) haben und daß die Halterollen (37 a, 37 b) sich am hinteren Endteil befinden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen einen mit den Schlitteneinrich­ tungen (24 a) verbundenen Antriebsriemen (51) und einen betriebsfähig mit dem Antriebsriemen (51) verbundenen Motor (53) aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein umsteuerbarer Motor (53) ist.