DE3928729C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät für Schwarz-Weiß- und Farbkopierbetriebsart nach dem Patentanspruch 1.

Aus der EP 02 81 055 A2 geht ein Kopiergerät für Schwarz-Weiß-Kopien und Farbkopien hervor, bei dem ein latentes Bild einer Vorlage auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungselement ausgebildet wird, wobei die Vorlage mit Hilfe eines optischen Abtastsystems abgetastet werden kann. Das erhaltene latente Bild kann dann mit Hilfe eines Schwarztoners oder mit Hilfe von Farbtoner entwickelt werden und wird dann danach auf ein Übertragungspapier übertragen, welches auf einer Transferwalze in Lage gehalten wird. Diese Transferwalze ist in der Nähe des photoleitfähigen Aufzeichnungselements angeordnet und wird in Drehung versetzt, um das entwickelte Bild auf das Papier zu übertragen. Sowohl die photoempfindliche Trommel als auch die Transfereinrichtung sind jeweils mit einem eigenen Antrieb ausgestattet, was auch für das optische Abtastsystem gilt.

Die Steuerung der verschiedenen Antriebseinheiten erfolgt hier mit Hilfe einer elektronischen Schaltung, die auch eine Impulsgeneratorschaltung umfaßt. Die elektronische Steuerschaltung dient auch dazu, die Umdrehungsgeschwindigkeit beispielsweise der Transferwalze variabel zu steuern. Die Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit dient hier jedoch dem Zweck, eine genaue Übereinstimmung des vorderen Endes eines Kopierpapiers während des Intervalls zwischen einem Transferstart und einem Transferende vornehmen zu können.

Ein Kopiergerät mit den zuvor erläuterten Merkmalen und Einrichtungen ist auch aus der US-PS 47 33 269 bekannt.

Aus der JP 63-103 269 ist ebenfalls ein Kopiergerät für Schwarz-Weiß-Kopien und Farbkopien bekannt, bei dem bei einer Farbkopierbetriebsart die den einzelnen Farbauszügen einer Vorlage entsprechenden Farbkopien auf ein auf einer Transfertrommel aufgespanntes Papierblatt übertragen werden. Dieses bekannte Kopiergerät enthält eine Vielzahl von Tonerzuführrollen. Es wird hierbei lediglich die Geschwindigkeit der Tonerzuführrollen in Abhängigkeit von einer Ein- oder Mehrfarbenbetriebsart unterschiedlich eingestellt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Kopiergerät mit Schwarz-Weiß- und Farbkopierbetriebsart zu schaffen, bei welchem einerseits die Belichtungsstärke selbst nicht geändert zu werden braucht, wenn vom Schwarz-Weiß-Kopierbetrieb auf Vollfarben-Kopierbetrieb oder umgekehrt umgeschaltet wird und darüber hinaus eine automatische Korrektur der Antriebsgeschwindigkeiten abhängig von der jeweils gewählten Betriebsart realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems für ein Ko­ piergerät für Schwarz-Weiß-Kopien und Farbkopien gemäß einem Ausführungsbeispiel mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Hauptabschnitts des Kopiergeräts mit Merkmalen nach der Er­ findung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Systems zur Steuerung von Motoren in dem Kopiergerät mit Merkmalen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Frontansicht eines in einer Trommel angeordne­ ten Motors in dem Kopiergerät mit Merkmalen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels der Konstruk­ tion eines Zählerabschnitts und eines Positions­ steuerabschnitts in Fig. 1;

Fig. 6a und 6b Signalwellenformen bei der Schwarz-Weiß-Ko­ pierbetriebsart und der Farbbetriebsart, wenn keine Sprungoperation des Motors durchgeführt wird; und

Fig. 7 Signalwellenformen in der Schwarz-Weiß-Ko­ pierbetriebsart, wenn eine Sprungoperation des Motors durchgeführt wird.

Es sollen nun bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Kopier­ geräts für sowohl Schwarz-Weiß-Kopien als auch Farbkopien mit Merkmalen nach der Erfindung im einzelnen unter Hinweis auf die Zeich­ nung beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt einen Hauptabschnitt des Kopiergeräts für Schwarz- Weiß-Kopien und Farbkopien gemäß einem Ausführungsbeispiel mit Merkmalen nach der Erfindung. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein optisches Abtastsystem, 2 eine photoleitfähige Trommel als photoempfindliches Element und das Bezugszeichen 3 be­ zeichnet eine Transfertrommel, welche eine Transfereinrichtung bildet.

Eine Glasplatte als Auflage für eine Vorlage ist oberhalb des optischen Abtastsystems 1 angeordnet, obwohl diese Konstruktion in Fig. 2 nicht gezeigt ist. Das optische Ab­ tastsystem 1 wird aus einer Ausgangsstellung auf einer End­ seite ausgehend in Richtung der Pfeile im Kopierbetrieb hin und her bewegt, um eine Vorlage, die auf der Auflage in Form einer Glasplatte angeordnet ist, abzutasten.

Die hin und hergehende Bewegung des optischen Abtastsystems 1 wird durch Antreiben eines ersten Motors M1 durchgeführt, der in dem Kopiergerätekörper angeordnet ist. Wie dies gut be­ kannt ist, wird der Antriebsmechanismus durch eine Riemen­ scheibe P, die an einer Motorwelle befestigt ist, einen um die Riemenscheibe P gewickelten Draht W, Laufblöcke oder Rie­ menscheiben, die hier nicht näher dargestellt sind, usw. ge­ bildet.

Im Falle einer Vollfarbenkopierbetriebsart wird die Farbvor­ lage wiederholt durch das optische Abtastsystem 1 abgetastet und die Farbe bzw. das Farbbild der Vorlage wird in mehrere Teilfarbenbilder zerlegt und die Teil­ farbenbilder werden auf die photoempfindliche Trommel 2 auf­ einanderfolgend aufbelichtet, die mit einer konstanten Dreh­ zahl gedreht wird. Ein auf der photoempfindlichen Trommel 2 ausgebildetes latentes Bild wird für jede Ausbildung ent­ wickelt, und zwar durch einen der Entwickler, der verschiedenfarbigen Toner ent­ hält, nämlich Gelb (Y), Magenta (M) oder Zyan (C) entsprechend den drei Komplementärfarben. Danach wird das jeweils entwickelte Bild wiederholt auf ein Transfer- oder Kopierpapier S übertragen, welches von der Transfertrommel 3 in Lage gehalten ist, die in der Nähe der photoempfindlichen Trommel 2 in Drehung versetzt ist, so daß dadurch eine Voll­ farbenkopie durch den jeweiligen Toner erhalten wird.

Das Transferpapier S wird über einen Papierzuführabschnitt 4 vorgeschoben und ausgetragen und wird um die Transfertrommel 3 gewickelt.

Bei der Vollfarbenkopierbetriebsart wird ein geeignetes farben­ zerlegendes Filter bei jeder Abtastoperation in dem optischen Pfad zur photoempfindlichen Trommel 2 angeordnet, und zwar zur gleichen Zeit, zu der diese Betriebsart eingestellt wird. Bei einer Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart wird das farbenzer­ legende Filter aus dem optischen Pfad herausbewegt.

Befehle hinsichtlich der Kopierbetriebsart werden mit Hilfe einer Schaltoperation eines Schalters, der an einem Bedie­ nungspult vorgesehen ist, gegeben.

Die jeweiligen Entwickler für Gelb (Y), Magenta (M) und Zyan (C) sind um die photoempfindliche Trommel 2 herum angeordnet. Ein Entwickler für Schwarz (BK) ist zusätzlich vorgesehen, um eine Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart vorzusehen.

Die photoempfindliche Trommel 2 wird mit Hilfe eines zweiten Motors M2 angetrieben, der innerhalb der Trommel befestigt ist.

Dieser zweite Motor M2 wird direkt durch einen Motor eines Außenrotortyps gebildet, der als "Innentrommelmotor" be­ zeichnet wird. Die äußere Gestalt dieses Motors M2 entspricht der Darstellung nach Fig. 4. Eine Welle 5 des Motors M2 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, am Gehäuse befestigt. Dieser Motor M2 ist als vielpoliger Wechselstrommotor ausgebildet mit einer Struktur, in welcher ein äußerer Rotorabschnitt 6 des Motors an einem inneren Abschnitt der zuvor genannten Trommel befestigt ist und gedreht wird.

Wie die photoempfindliche Trommel 2 wird auch die Transfertrommel 3 durch einen dritten Mo­ tor M3 des gleichen Typs angetrieben.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen CONT. 1, CONT. 2 und CONT. 3 jeweils Steuersysteme des ersten Motors M1, des zwei­ ten Motors M2 und des dritten Motors M3. Da die Ausführungen bzw. Konstruktionen der jeweiligen Steuersysteme gleich sind, braucht lediglich der Aufbau des Steuer­ systems CONT. 1 im folgenden beschrieben werden und die Kon­ struktionsbeschreibung der anderen Steuersysteme kann wegge­ lassen werden.

Bei dem Steuersystem CONT. 1 gelangt die Ausgangsgröße eines Taktgenerators 10 zu einem Frequenzteiler 11 und einem vor­ eingestellten Zähler 12. Die Ausgangsgröße einer CPU 20 ge­ langt ebenfalls zu dem Frequenzteiler 11 und dem Zähler 12.

Ein Ausgang des Frequenzteilers 11 gelangt als Eingangsgröße zu einem Addierer/Subtrahierer 13 und einer Frequenz/Span­ nungswandlerschaltung 15. Eine Ausgangsgröße des Zählers 12 gelangt als Eingang zu dem Addierer/Subtrahierer 13. Eine Ausgangsgröße des Addierers/Subtrahierers 13 gelangt als Ein­ gang zu einem Addierer/Subtrahierer 14 über eine Positions­ steuerschaltung 17. Eine Ausgangsgröße der Frequenz/Span­ nungswandlerschaltung 15 gelangt als Eingang zu dem Addierer/ Subtrahierer 14. Eine Ausgangsgröße des Addierers/Subtrahie­ rers 14 wird zum ersten Motor M1 über einen Verstärker 18 übertragen, um diesen Motor anzutreiben. Ein Kodierer E_n ist direkt mit dem ersten Motor M1 verbunden und ein Ausgang dieses Kodierers E_n gelangt zu dem Addierer/Subtrahierer 13 und der Frequenz/Spannungswandlerschaltung 16. Ferner gelangt ein Ausgang dieser Frequenz/Spannungswandlerschaltung 16 zu dem Addierer/Subtrahierer 14. Der erste Motor M1 kann in einer gewünschten Drehstellung angehalten werden und kann mit einer gewünschten Drehzahl angetrieben werden.

Wie sich aus Fig. 1 entnehmen läßt, enthält ein Zählerab­ schnitt X einen voreingestellten Zähler 12 und wird dazu ver­ wendet, die Drehstellung des Motors M1 zu korrigieren, um da­ durch eine beschleunigte Weiterdrehung durchzufüh­ ren und kann durch eine Schaltung gebildet sein, die bei­ spielsweise in Fig. 5 gezeigt ist. Der Zählwert wird näm­ lich durch den voreinstellbaren Zähler 12 entsprechend dem Ausmaß der beschleunigten Weiterdrehung des Motors eingestellt. Es kann somit die Drehstellung des Motors mit Hilfe des Zählwertes des Zählers dadurch geändert wer­ den, indem der Vorwärts- oder Rückwärtsanschluß des Motors entsprechend der Beschleu­ nigungsrichtung oder Verzögerungsrichtung des Motors freige­ geben bzw. in Bereitschaft gesetzt wird.

Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, ist ein Positionssteuer­ abschnitt Y für die Steuerung der Drehposition des Motors vorgesehen und mit einem Addierer/Substrahierer 13 und der Positionssteuerschaltung 17 ausgestattet. Der Positions­ steuerabschnitt Y kann grundsätzlich durch eine Kombina­ tion eines Aufwärts/Abwärts-Zählers und eines D/A-Wandlers gebildet wer­ den.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erzeugt Wel­ lenformen, die in den Fig. 6 und 7 gezeigt sind, und zwar entsprechend den Fällen, bei denen die beschleunigte Weiterdrehung des Motors ausgeführt wird oder nicht. Fig. 6a und 6b zeigen die entstehenden Signale, wenn keine beschleunigte Weiterdrehung des Motors ausgeführt wird. Fig. 6a zeigt den Signalverlauf für den Fall der Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart, und Fig. 6b zeigt den Signalverlauf für den Fall der Farb­ kopierbetriebsart. Bei der Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart sind die Frequenzen des Ausgangssignals der Taktsignalgene­ ratorschaltung 10 mit Hilfe des Frequenzteilers 11 beispiels­ weise auf die Hälfte heruntergeteilt. In der Farbkopierbe­ triebsart wird die Frequenz des Ausgangssignals der Taktsi­ gnalgeneratorschaltung 10 durch den Frequenzteiler 11 bei­ spielsweise auf ein Viertel heruntergeteilt.

In den Fig. 6a und 6b ist bei A ein Signalverlauf der Taktsignalgeneratorschaltung 10 in Fig. 1 gezeigt, B zeigt einen Signalverlauf des Frequenzteilers 11, C einen Signalverlauf des Zählerabschnitts X, D einen Signalverlauf der Frequenz/Spannungswandlerschaltung 15, und bei E ist ein Signalverlauf des Addierer/Subtrahierers 14 gezeigt. Die Ausgangsspannung bei D im Farbkopierbetrieb be­ trägt die Hälfte derjenigen im Schwarz-Weiß-Kopierbetrieb. Die Signalverläufe E des Addierers/Subtrahierers 14 in den Fig. 6a und 6b zeigen die Spannungssignale ent­ sprechend dem Unterschied in der Ausgangsspannung gemäß D zwischen der Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart und der Farbko­ pierbetriebsart.

Fig. 7 zeigt den Signalverlauf, wenn die beschleunigte Weiterdrehung des Motors durchgeführt wird, und es sind zwei Impulse hin­ sichtlich der Ausgangsimpulse des Zählers 12 veranschaulicht. Wie durch den Signalverlauf E des Addierers/Subtrahie­ rers 14 dargestellt ist, wird eine Unregelmäßigkeit in der Ausgangsspannung des Addierers/Subtrahierers 14 entsprechend diesen zwei Impulsen des Zählers 12 erhöht.

Eine die Betriebsart einstellende Vorrichtung 19 enthält eine Einrichtung zum Einstellen der Kopierbetriebsart und ent­ spricht einer Taste zum Schalten der Betriebsarten an einem Bedienungspult des Kopiergerätes.

Eine Ausgangsgröße der die Betriebsart einstellenden Vorrich­ tung 19 gelangt zu der CPU 20, um Befehle hinsichtlich der Kopierbetriebsart zu geben.

Die CPU 20 entspricht einem Rechner zur Steuerung aller Pro­ zesse des Kopiergerätes. Bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel beurteilt die CPU 20 die Kopierbetriebsart, die mit Hilfe der die Betriebsart einstellenden Vorrichtung 19 bezeichnet wurde und hat auch eine Funktion als eine Einrichtung zum Aus­ wählen eines Antriebszustandes, wie dies im folgenden noch er­ läutert werden soll. Die Einrichtung zum Auswählen des An­ triebszustandes wählt nämlich ein Frequenzteilungsverhältnis einer Reihe von Impulsen als Ausgang des Taktsignalgenerators 10 aus, um die Impulse vorzusehen, die eine voreingestellte Folgefrequenz haben, um dadurch die jeweiligen Drehzahlen für den ersten, den zweiten und den dritten Motor M1, M2 und M3 geeignet für die zuvor bezeichnete Kopierbetriebsart vorzu­ sehen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, gelangt eine Ausgangsgröße der CPU 20 jeweils zu den Steuersystemen CONT. 1, CONT. 2 und CONT. 3.

Wenn daher die Kopierbetriebsart von der die Kopierbetriebs­ art einstellenden Vorrichtung 19 ausgewählt wurde, werden der erste, der zweite und der dritte Motor M1, M2 und M3 je­ weils durch die CPU 20 auf geeignete Drehzahlen gesteuert, und zwar gemäß den jeweiligen Prozeßgeschwindigkeiten in der bezeichneten Kopierbetriebsart, wie beispielsweise der Schwarz- Weiß-Kopierbetriebsart und der Vollfarbenkopierbetriebsart.

Als nächstes sollen die Prozeßgeschwindigkeiten für ver­ schiedene Arten von Kopierbetriebsarten anhand von Beispielen beschrieben werden.

(1) Vollfarbenkopieren mit Abbildungsmaßstab 1 : 1

In diesem Fall wird die Drehzahl des ersten Motors M1 auf V1 gesetzt und die Drehzahl des zweiten Motors M2 wird auf V2 gesetzt und die Drehzahl des dritten Motors M3 wird auf V3 gesetzt. Die jeweiligen Drehzahlen der Motoren werden als Be­ zugsdrehzahlen bezeichnet.

(2) Einfarbenkopieren mit Abbildungsmaßstab 1 : 1

Für diesen Zweck werden die jeweiligen Motoren mit den Bezugs­ drehzahlen angetrieben, um die Kopieroperation durchzuführen.

(3) Schwarz-Weiß-Kopieren mit Abbildungsmaßstab 1 : 1

Zu diesem Zweck wird das die Farben zerlegende Filter nicht in den optischen Pfad der Belichtung eingeführt, so daß der Be­ lichtungswirkungsgrad im Vergleich mit der Farb-Kopierbetriebs­ art erhöht ist. Demzufolge können alle Kopierprozeßgeschwin­ digkeiten erhöht werden, und zwar im Vergleich mit denjeni­ gen im Falle der Farb-Kopierbetriebsart. Es werden daher die jeweiligen Drehzahlen der Motoren einheitlich im Vergleich zu den zuvor erläuterten Bezugsdrehzahlen erhöht.

(4) Vollfarben-Kopierbetrieb kombiniert mit verändertem Abbildungsmaßstab Einfarben-Kopierbetriebsart mit verändertem Abbildungsmaßstab

Zu diesem Zweck werden die jeweiligen Drehzahlen des zweiten Motors M2 und des dritten Motors M3 auf die zuvor genannten Bezugsdrehzahlen eingestellt und es wird nur die Drehzahl des ersten Motors M1 auf eine Drehzahl eingestellt, die von der Bezugsdrehzahl abweicht, und zwar entsprechend dem Abbildungsmaßstab bzw. Zoomwert.

(5) Schwarz-Weiß-Kopierbetriebsart mit verändertem Abbildungsmaßstab

Zu diesem Zweck werden ähnlich der Kopierbetriebsart gemäß dem obigen Punkt (3) für den zweiten Motor M2 und den dritten Mo­ tor M3 Drehzahlen ausgewählt, die größer sind als die zuvor erwähnten Bezugsdrehzahlen. Hinsichtlich des ersten Motors M1 wird eine Drehzahl entsprechend dem Zoomwert eingestellt, die von der Bezugsdrehzahl abweicht.

Bei den jeweils zuvor erläuterten Betriebsarten des Einfarben-Kopierens wird die mo­ nochromatische Farbe durch irgendeine der Farben Gelb (Y), Magenta (M) oder Zyan (C) vorgesehen, um eine Einfarbkopie anzu­ fertigen.

Im Falle der monochromatischen Farbe wird kein farbzerlegen­ des Filter in den optischen Pfad der Belichtung eingeführt, so daß der Kopierbetrieb bei Prozeßgeschwindigkeiten ausge­ führt werden kann, die ähnlich denjenigen im Falle der Schwarz- Weiß-Kopierbetriebsart sind. Es wird jedoch der gewünschte Farbentwick­ ler bezeichnet bzw. ausgewählt. Die Prozeßgeschwindigkeit im Falle der Vollfarbenkopierbetriebsart und das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit der photoempfindlichen Trommel zur Drehgeschwindigkeit einer Entwicklerrolle werden ebenfalls eingestellt.

Im Falle einer Betriebsart gemäß einer monochromatischen Far­ be ist daher, wenn die Kopieroperation mit der gleichen hohen Prozeßgeschwindigkeit wie derjenigen im Falle einer Schwarz- Weiß-Kopierbetriebsart durchgeführt wird, die Geschwindigkeit der Entwicklerrolle des Farbentwicklers nicht in Einklang mit derjenigen bei der monochromatischen Betriebsart, da die Ge­ schwindigkeit der Entwicklungsrolle entsprechend der Prozeß­ geschwindigkeit im Falle einer Vollfarbenkopierbetriebsart, wie zuvor erwähnt, eingestellt wird.

Um die Geschwindigkeit der Entwicklerrolle mit derjenigen bei der monochromatischen Farb-Kopierbetriebsart in Einklang zu bringen, muß auch die Drehzahl gegenüber der Entwicklerrolle des Farbentwicklers geändert werden. Jedoch wird die Konstruk­ tion der Entwicklungsvorrichtung kompliziert, wenn die Drehzahl der Entwick­ lerrolle geändert werden soll. Wenn bei dieser Ausführungsform die mono­ chromatische Farb-Betriebsart mit Hilfe der Betriebsartein­ stellvorrichtung 19 ausgewählt wird, so wird die Kopieropera­ tion mit der gleichen Prozeßgeschwindigkeit wie diejenige im Falle der Vollfarben-Betriebsart durchgeführt.

Bei der oben geschilderten Ausführungsform wird die photoemp­ findliche Trommel durch den zweiten Motor M2 als die zugeordnete Antriebsquelle angetrieben, und die Transfertrommel wird durch den dritten Motor M3 als die zugeordnete Antriebsquelle angetrieben, wobei diese Trommeln unabhängig in Drehung ver­ setzt werden. Es besteht daher keine Einschränkung, bei der das Umfangsverhältnis der Trommeln, d.h. das Verhältnis des Durchmessers hinsichtlich dieser Trommeln ein ganzzahliges Vielfaches sein muß, wie bei herkömmlichen Kopiergeräten mit einer getriebemäßigen Verbindung. Es ist daher möglich, ein beliebiges Vielfaches innerhalb eines durch die Kopiergeschwindigkeit vorbestimmten Bereiches zu wählen.

Es sollen nun im folgenden Motoren beschrieben werden, die für das Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung ge­ eignet sind, und ferner ein Servosystem für die Steuerung die­ ser Motoren.

(1) Beschreibung eines in die Trommel eingebauten Servosy­ stems

Die Motoren bei diesem Servosystem besitzen als ein Beispiel eine spezielle Struktur, die als "trommelinterner Motor" be­ zeichnet wird, und welche den Motorkörper in der Trommel auf­ nimmt und wobei eine Motorwelle vorhanden ist, die ebenfalls als Trommelwelle verwendet wird. Ein solcher Motor kann so konstruiert werden, daß er in die Trommel integriert ist. Es kann daher ein sehr vorteilhaftes System vorgesehen werden im Vergleich mit anderen Antriebseinheiten vom Gesichtspunkt der baulichen Konstruktion und der Steuerungskonstruktion des Ko­ piergerätes.

Dieser Motor ist ein Außenrotortyp, bei dem der Motorkörper in der Trommel aufgenommen ist und der mit einem Codierer aus­ gestattet ist, welcher eine ausreichende impulsmäßige Auflösung besitzt, um dadurch in ausreichender Weise die Vorteile einer direkten Antriebskonstruktion zu erhalten.

In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß der in die Trommel eingebaute Motor derart konstruiert ist, daß die Zahl der Umdrehungen gleich 20 U/Minute beträgt und daß das Dreh­ moment ausreichend ist, um die Trommel anzutreiben. Es wird dann das Servosystem, welches drei derarti­ ge Motoren antreibt, und zwar die Anwendung dieses Systems bei einem Kopiergerät, beschrieben.

(2) Die Konstruktion des in die Trommel eingebauten Servosy­ stems

Es ist angenommen, daß dieses System bei einer Farbkopierope­ ration eingesetzt wird und es ist daher mit drei Motoren kon­ struiert, wobei zwei Motoren als in die Trommel eingebaute Mo­ tore M2, M3 ausgeführt sind, während einer der Motoren als Gleichstrommotor M1 ausgeführt ist. Die in die Trommeln einge­ bauten Motoren treiben jeweils die photoempfindliche Trommel und die Transfertrommeln an und der Gleichstrommotor wird da­ zu verwendet, das optische Abtastsystem anzutreiben. Diese drei Motoren haben grundsätzlich die gleiche Konstruktion, obwohl die in die Trommeln eingebauten Motoren eben in die Trommeln eingesetzt sind und der Gleichstrommotor nicht in die Trommel eingesetzt ist bzw. nicht in diesen angeordnet ist.

Im Falle einer Farbkopie werden zum Drucken der drei Farben durch Überlagern derselben einer über der anderen auf dem Papier die drei Motoren nicht unabhängig angetrieben, sondern sie müssen in einer Zuordnung zueinander angetrieben werden, so daß es er­ forderlich ist, die CPU 20 entsprechend auszuführen, um den Betrieb der drei Motoren zu steuern. Fig. 3 zeigt ein Block­ schaltbild einer solchen Struktur bei dieser Ausführungsform. Ein Folgesteuerabschnitt 100 und Steuerabschnitte 110, 120, 130 für das jeweilige Steuern der drei Motoren M1, M2, M3 sind auf einem einzelnen Substrat angeordnet und die äußere Gestalt jedes Motors ist in Fig. 4 gezeigt.

Die Eigenschaften bzw. Vorteile der Motoren sind wie folgt:

• (1) Das Kopiergerät kann kompakt ausgeführt werden, da die Motoren innerhalb der Trommeln angeordnet sind.
• (2) Das Kopiergerät kann mit geringer Geräuschentwicklung an­ getrieben werden, nämlich ohne irgendein Getriebegeräusch, und zwar durch die direkte Antriebskonstruktion.
• (3) Das Kopiergerät kann sehr genau durch die direkte Antriebs­ konstruktion gesteuert werden.
• (4) Es wurde ein Kodierer mit einer Auflösung von wenigstens einhunderttausend Impulsen pro Umdrehung entwickelt, um effektiv die Vor­ teile der direkten Antriebskonstruktion auszunutzen.
• (5) Es ist nicht erforderlich, eine Wartung des Kopiergerä­ tes durchzuführen, da der Motor keine Bürste verwendet.

Das Kopiergerät wird betrieben, indem von einer Host-CPU, die sich von der CPU 20 unterscheidet, verschiedene Arten von Geschwindigkeitsdaten, Abtastlängendaten des optischen Ab­ tastsystems und Befehlssignale zum Starten des Kopiergerätes vorgegeben werden. Bei der Nachrichtenübertragung ist es mög­ lich, verschiedene Arten von Daten vorzugeben und aufzuneh­ men, und zwar während der Kopieroperation, um eine parallele Übertragung durch eine Unterbrechungs-Verarbeitung durchzu­ führen.

Bei dem Servosystem nach der vorliegenden Erfindung werden die in die Trommeln eingebauten Motoren bei zwei Arten von Trommeln angewendet, die bestehen aus der photoempfindlichen Trommel und der Transfertrommel. Der Außendurchmesser der photoempfindlichen Trommel beträgt 120 mm und der Außendurch­ messer der Transfertrommel beträgt 180 mm und unterscheidet sich daher von demjenigen der photoempfindlichen Trommel. Die Befestigungskonstruktionen der photoempfindlichen Trom­ mel und der Transfertrommel sind daher auch voneinander ver­ schieden. Es sind jedoch in Verbindung mit der photoempfind­ lichen Trommel und der Transfertrommel alle Teile gemeinsam vorhanden bzw. werden gemeinsam verwendet, ausgenommen ein Befestigungsflansch und eine Welle, so daß es möglich ist, die Herstellungsverfahren zu vereinfachen und die Kosten des Kopiergerätes zu reduzieren.

Die Eigenschaften des in die Trommel eingefügten Servosystems sind wie folgt, wenn dieses System in der Praxis bei einem Kopiergerät angewendet wird.

Wenn die Trommel durch einen Motor mit einem Getriebe ange­ trieben wird, ist die Steifigkeit des Getriebeabschnitts und des Kupplungsabschnitts niedrig, so daß leicht eine Resonanz in einem niedrigen Frequenzbereich erzeugt werden kann und es ist schwierig, die Betriebsweise dieser Trommel bei hoher Geschwindigkeit zu steuern. Im Gegensatz hierzu ist der in die Trommel eingebaute Motor direkt mit der Last verbunden, so daß eine Resonanz nicht erzeugt wird, wenn die Motorwelle fest angebracht ist, so daß dadurch eine be­ vorzugte Antriebseinheit realisiert wird. Da die vorteilhaf­ ten Eigenschaften ohne Resonanzerscheinungen in der geschilder­ ten Weise erhalten werden können, ist es möglich, die Zahl von Kopien zu erhöhen, indem die Trommel mit ho­ her Geschwindigkeit weitergedreht wird. Wenn bei­ spielsweise das Papierformat klein ist und der nicht verwen­ dete Abschnitt der Transfertrommel groß ist, besteht die Mög­ lichkeit, die Zahl der Kopien durch beschleunigtes Weiterdrehen dieses nicht verwendeten Abschnitts bei einer hohen Geschwindigkeit zu er­ höhen. Der Motor wird mit einer konstanten Drehzahl, wie bei­ spielsweise 12 U/Minute während der Übertragungsoperation in Drehung versetzt und die Drehung des Motors wird bis 33 U/ Minute als Maximalwert zur gleichen Zeit beschleunigt, wenn die Übertragungsoperation vervollständigt ist und die Ope­ ration zur Abgabe des übertragenen Papiers beginnt. Dann wird die Drehung des Motors verlangsamt, und zwar auf den Wert mit der konstanten Drehzahl von 12 U/Mi­ nute, und zwar vor der nächsten Papierabgabeoperation. Der Kopierwirkungsgrad wird somit verbessert, indem der "nutzlose" Drehbereich mit hoher Geschwindigkeit durchfahren wird, ausgenommen den Übertragungsbereich.

Wie zuvor dargelegt wurde, wird durch die vorliegende Er­ findung ein Kopiergerät für sowohl Schwarz-Weiß-Kopien als auch Farbkopien geschaffen, welches nach Belieben und mit hohem Wirkungsgrad eine Schwarz-Weiß-Kopie und eine Vollfar­ benkopie herstellen kann, indem die Prozeßgeschwindigkeiten entsprechend den jeweiligen Kopierbetriebsarten der Vollfar­ benkopie, der Schwarz-Weiß-Kopie usw. geändert werden, ohne daß dabei eine komplizierte Steuerung durchgeführt werden muß, die mit einer Reihe von Betriebsverlusten hinsichtlich der Belichtungsstärke behaftet ist.

Claims (5)

1. Kopiergerät mit Schwarz-Weiß- und Farbkopierbetriebsart, bei dem durch Abtasten einer Vorlage mit Hilfe eines optischen Abtastsystems (1) ein latentes elektrostatisches Bild einer Vorlage auf einem photoleitfähigen Element (2) erzeugt wird und das latente Bild abhängig von der Betriebsart mit Schwarz- oder mit Farbtoner entwickelt wird und bei dem anschließend das entwickelte Bild auf ein Papier übertragen wird, das auf einem dicht an der Oberfläche des photoleitfähigen Elements (2) angeordneten, drehbaren Transferelement (3) gehalten wird, mit einer ersten Antriebseinheit (1) zum Antreiben des optischen Abtastsystems (1), einer zweiten Antriebseinheit (M2) zum Antreiben des photoleitfähigen Elements (2) und einer dritten Antriebseinheit (M3) zum Antreiben des Transferelements (3), wobei jede Antriebseinheit (M1, M2, M3) einen separaten Motor aufweist, mit einer Einrichtung (Fig. 1) zur Wahl der Schwarz-Weiß- oder der Farbkopierbetriebsart, und mit einer Steuereinrichtung (20), die abhängig von der gewählten Kopierbetriebsart spezifische Drehzahlen für die Motoren der drei Antriebseinheiten (M1, M2, M3) vorgibt, indem sie das Frequenzteilungsverhältnis eines einem Taktimpulsgenerator (10) nachgeschalteten, einstellbaren Frequenzteilers betriebsartabhängig einstellt und die verschiedenen voreingestellten Impulsfolgefrequenzen zur Drehzahl-Steuerung der Motoren abgibt.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuersystem eine eigene Positionssteuerschaltung (17) enthält.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuerschaltung (17) dazu dient, die Drehposition jeder der Antriebseinheiten durch Zählen der Impulse des zugehörigen Frequenzteilers festzustellen, um die Betriebsstellung jeder der Antriebseinheiten (M1, M2, M3) auf der Grundlage des das Frequenzteilungsverhältnis bestimmenden Signals der Steuereinrichtung (20) zu steuern.

4. Kopiergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Antriebseinheiten (M1 bis M3) ein eigenes Steuersystem (CONT. 1, CONT. 2, CONT. 3) in gleicher Ausführung aufweist und daß die Steuereinrichtung als zentrale Prozessoreinheit (CPU) ausgebildet ist, welche die Steuersysteme (CONT. 1, CONT. 2, CONT. 3) ansteuert.

5. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuersystem (CONT. 1, CONT. 2, CONT. 3) einen eigenen Taktgenerator (10) mit einem nachgeschalteten steuerbaren Frequenzteiler (11) enthält.