DE3500210C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art mit variablem Abbildungsmaß­ stab.

Einrichtungen zur Abtastung von Originaldokumenten werden bei verschiedenen Abbildungsgeräten, beispielsweise elektrostatischen Kopierern, verwendet. Vor kurzem sind elektrostatische Kopierer auf den Markt gebracht worden, die Verkleinerungen oder Vergrößerungen herstellen. Die Ar­ beitsprinzipien solcher Kopierer sollen anhand der Fig. 1 erläutert werden. Ein auf einen Tisch 10 für Originale ge­ legtes Originaldokument A wird zur Belichtung mit einer Ab­ tasteinrichtung abgetastet, die eine Belichtungslampe 12 und einen Spiegel 14 aufweist. Von dem Original A reflektiertes Licht wird durch Spiegel 16 und 18, eine Linse 20 und einen Spiegel 22 auf eine gleichmäßig voraufgeladene, rotierende, fotoempfindliche Trommel 24 geworfen. Ein elektrostatisches latentes Bild wird so auf der fotoempfindlichen Trommel 24 gebildet. Es wird dann entwickelt, und das so gebildete entwickelte Bild wird auf ein Kopierblatt P übertragen, um so den Kopierzyklus abzuschließen.

Hinsichtlich der Kopiergröße ist die Dimension der Kopie in der Abtasteinrichtung des Originals durch das Verhältnis zwischen der Abtastgeschwindigkeit der Abtasteinrichtung und der Rotationsgeschwindigkeit der fotoempfindlichen Trommel 24 bestimmt (nachfolgend als Geschwindigkeitsverhältnis be­ zeichnet).

Die Dimension der Kopie in der Richtung senkrecht zur Abtastrichtung ist durch das Verhältnis zwischen dem Abstand des optischen Pfades von dem Original A zu der Linse 20 und dem Abstand des optischen Pfades von der Linse 20 zu der fotoempfindlichen Trommel 24 bestimmt (nachfolgend als op­ tisches Pfadabstandverhältnis bezeichnet). Somit kann das Original A in einem gewünschten Maßstab, vergrößert oder verkleinert, kopiert werden, indem das Geschwindigkeits­ verhältnis und das optische Pfadabstandsverhältnis geändert wird.

Eine Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß viele Speicher erforderlich sind, um das Geschwindigkeitsverhält­ nis zu ändern. Das bedeutet, daß die Geschwindigkeit des Pulsmotors zum Antrieb der Abtasteinheit wie in Fig. 2(a), (b) und (c) gesteuert werden muß, und ein Kopieren bei Ver­ kleinerung und Vergrößerung erfordert die Bildung eines Geschwindigkeitsverhältnisses entsprechend jeder Vergröße­ rung. Da die konstante Geschwindigkeit sich bei jeder Ver­ größerung unterscheidet, unterscheidet sich die Beschleuni­ gung von Stillstand zu konstanter Geschwindigkeit und Ver­ zögerung von der konstanten Geschwindigkeit zum Stillstand für jede Vergrößerung. Zur Speicherung der Steuerdaten in dem Speicher für alle Vergrößerungen ist eine Speicherung einer Zahl von Dingen erforderlich (Beschleunigung oder Verzögerungsschritte) × (Zahl von Vergrößerungen), was zu einer beträchtlichen Speichermenge führt. Eine solche be­ trächtliche Speichermenge erfordert ein Opfer von anderen Funktionen der Kopiermaschine.

Ein Kopiergerät im wesentlichen der zuvor beschriebenen Art ist durch die US-PS 43 32 461 bekannt. Fig. 6 dieser US-Patentschrift verdeutlicht das Geschwindigkeitsprofil der Wagenanordnung mit der Abtasteinrichtung für fünf ver­ schiedene Verkleinerungswerte. Auch in diesem Falle ist eine sehr große Speicherkapazität erforderlich, da alle Steuer­ daten für jeden Verkleinerungsmaßstab gespeichert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopier­ gerät der betreffenden Art zu schaffen, bei dem die er­ forderliche Speicherkapazität wesentlich verringert ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.

Der Grundgedanke dieser Lehre besteht darin, daß nur die Geschwindigkeitskurvendaten für die Beschleunigung auf maximale Verkleinerung gespeichert werden, wobei über eine Zeitsteuerung der Übergang von der ansteigenden Ge­ schwindigkeitskurve auf konstante Geschwindigkeit erfolgt, wodurch die geringe Speicherkapazität bedingt ist.

Gemäß einer Weiterbildung dieses Grundgedankens ist ein weiterer Speicher vorgesehen, in dem die für die durch die vorgewählten Geschwindigkeiten, also Abbildungsmaßstäbe, vorgegebenen Zeitspannen gespeichert sind. Dieser Speicher kann sehr klein sein.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht und zeigt die Arbeitsprinzipien einer bekannten Kopiereinrichtung,

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Geschwindigkeitskurve bei jeder Vergrößerung und Phasenübergangsintervalle bei einer Kopiereinrichtung nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 zeigt schematisch von der Seite eine Kopier­ einrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Kopier­ einrichtung gemäß Fig. 3 und zeigt den inneren Aufbau davon,

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des Gesamtsteuersystems,

Fig. 6 ist ein Fließbild einer Hauptverarbeitungs­ einrichtung,

Fig. 7 ist ein Fließbild einer Unterverarbeitungs­ einrichtung,

Fig. 8 zeigt ein Interface zwischen einer Haupt­ verarbeitungseinrichtung und einer Unter­ verarbeitungseinrichtung,

Fig. 9 verdeutlicht die zeitliche Lage der Signale zwischen einer Hauptverarbeitungseinrichtung und einer Unterverarbeitungseinrichtung, und

Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung der Geschwindigkeitskurven und ihrer Phasen­ übergangsintervalle.

Fig. 3 zeigt schematisch von der Seite eine Kopierein­ richtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Tisch 28 dient zur Auflage des Originaldokuments auf der oberen Fläche des Hauptkörpers der Kopiereinrichtung. Der Tisch 28 besteht aus transparentem Glas, und eine Abdeckung 29 für ein Original ist auf dem Tisch 28 vorgesehen und kann frei ge­ öffnet und geschlossen werden. Das Originaldokument A, das auf den Tisch 28 gelegt worden ist, wird während der Abtastung mit Licht belichtet. Ein optisches System, bestehend aus einer Belichtungslampe 30 und Spiegeln 32, 34 und 36, tastet das Dokument ab, indem es unter der Unterseite des Tisches 28 in Richtung des Pfeiles hin- und herschwingt. In diesem Fall be­ wegen sich die Spiegel 34 und 36 mit der halben Geschwindig­ keit des Spiegels 32, so daß die Länge des optischen Pfades konstant gehalten ist. Das von dem Originaldokument A reflek­ tierte Licht gelangt über Spiegel 32, 34 und 36 und durch einen Linsenblock 38 mit variabler Vergrößerung zu einer fotoempfind­ lichen Trommel 42, nachdem es von einem Spiegel 40 reflektiert worden ist, und bildet ein Bild des Originals A auf der Ober­ fläche der fotoempfindlichen Trommel 42.

Die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 42, die in Richtung des Pfeiles rotiert, wird als erstes durch einen Auf­ lader 48 aufgeladen, und dann wird das Bild des Originaldoku­ ments A auf der Trommel als ein elektrostatisch latentes Bild durch Schlitzlichtbelichtung gebildet. Das elektrostatisch latente Bild wird sichtbar, wenn Toner von einer Entwicklungs­ einheit 50 anhaftet. Die Kopierpapierblätter werden eines nach dem anderen durch Speiserollen 58 oder 60 von der oberen Blatt­ kassette 54 oder der unteren Blattkassette 56 abgezogen und durch eine Führung für das Kopierpapier Klemmrollen 62 und 64 zugeführt. Die Rollen 62 und 64 bewegen das Blatt zu dem Über­ gabeteil.

Die Blattkassetten 54 und 56 sind rechts unten in dem Hauptkörper 26 angeordnet, und jede von ihnen kann auf der Schalttafel (nicht gezeigt) ausgewählt werden. Das Kopierblatt liegt dicht auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 42, und das Tonerbild auf der Trommel 42 wird durch die Wirkung eines Transferladers 66 übertragen. Das übertragene Kopier­ blatt wird von der fotoempfindlichen Trommel 42 durch die Wirkung eines Trennladers 72 getrennt, durch die Transport­ einrichtung 74 transportiert und zu einem Paar von Einbrenn­ rollen 82 und 84 am Ende des Abschnittes gesandt. Das über­ tragene Bild wird während des Durchlaufs durch diesen Abschnitt eingebrannt oder eingeschmolzen. Das Kopierpapier P wird nach dem Einbrennen oder Fixieren durch ein Paar von Ausgangs­ rollen 86 und 88 auf einen Auffangkorb 90 transportiert. Die fotoempfindliche Trommel 42 wird nach der Übertragung durch eine Entladeeinrichtung 68 entladen, und die Oberfläche wird durch einen Reiniger 70 von verbleibendem Toner gereinigt. Ein Restbild wird außerdem durch eine Entladelampe 46 entfernt, um den ursprünglichen Zustand wieder herzustellen.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Motorantriebe für jeden Abschnitt einer entsprechend den obigen Angaben aufgebauten Kopiereinrichtung. Ein Linsenmotor 100 verschiebt die Position des Linsenblockes 38 zur Änderung der Vergrößerung. Ein Spiegelmotor 102 ändert den Abstand zwischen dem Spiegel 32 und Spiegeln 34 und 36 (optische Pfadlänge) zur Änderung der Vergrößerung. Ein Abtastmotor 104 bewegt die Belichtungslampe 30, Spiegel 32 und die Spiegel 34 und 36 zur Abtastung des Originals.

Ein Blendenmotor 106 verschiebt die Blende (nicht ge­ zeigt) zur Einstellung der Breite der auf der fotoempfindlichen Trommel 42 aufgeladenen Fläche, wenn die Vergrößerung verän­ dert werden soll. Ein Entwicklungsmotor 108 treibt Entwicklungs­ rollen auf der Entwicklungseinheit 50 an. Ein Trommelmotor 110 treibt die fotoempfindliche Trommel 42 an. Ein Fixiermotor 112 treibt die Transportiereinrichtung 74 für das Kopierblatt, die Fixierrollen 82 und 84 und die Ausgangsrollen 86 und 88 an. Ein Blattspeisemotor 114 treibt die Speiserollen 58 und 60 an. Ein Blattspeisemotor 116 treibt die Widerstandsrollen 62 und 64 an. Die Motoren 100 bis 106, 110, 114 und 116 sind vier­ phasige Impulsmotoren, und die Motoren 108 und 112 sind bürstenlose Gleichspannungsmotoren.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild und zeigt das Gesamt­ steuersystem, bestehend aus einer Hauptverarbeitungseinrich­ tung 118 und einer Unterverarbeitungseinrichtung 120. Die Haupt­ verarbeitungseinrichtung 118 stellt Signale von den Eingangs­ einrichtungen wie beispielsweise einer Bedienungsschalttafel 122 und verschiedenen Schaltern und Sensoren 124 fest und steuert einen Hochspannungstransformator 126 zur Speisung der ver­ schiedenen Aufladeeinrichtungen, der Entladelampe 46, einen Elektromagneten 70 a für eine Klinge eines Reinigers 70, einen Heizer 76 der Fixierwalze 82, die Entwicklungslampe 30 und die verschiedenen Motoren 100 bis 116, um den Kopiervorgang durch­ zuführen. Die Motoren 108 und 112 und ein Tonermotor 180 zur Zuführung von Toner der Entwicklungseinheit 50 werden durch die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 über einen Treibermotor 130 gesteuert. Die Motoren 100 bis 106, 110, 114 und 116 werden durch die Unterverarbeitungseinrichtung 120 über einen Impuls­ treibermotor 132 gesteuert. Die Entwicklungslampe 30 wird durch die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 über einen Lampenregler 134 gesteuert, und der Heizer 76 wird durch die Hauptverarbei­ tungseinrichtung 118 über eine Heizersteuereinheit 136 ge­ steuert. Die Speise- und Stoppkommandos werden von der Haupt­ verarbeitungseinrichtung 118 zu der Unterverarbeitungseinrich­ tung 120 gesandt, und der Status Antrieb oder Stopp jedes Motors wird von der Unterverarbeitungseinheit 120 zu der Hauptverar­ beitungseinrichtung 118 gesandt. Darüber hinaus wird eine Lage­ information von einem Lagetaster 138, der die Anfangslage jedes Motors 100 bis 106 feststellt, an die Unterverarbeitungsein­ richtung 120 geliefert.

Fig. 6 zeigt den Aufbau der Hauptverarbeitungseinrich­ tung 118. Ein aus einem Chip bestehender Mikrocomputer 200 stellt das Eingangssignal von der Schalttafel 122 fest und be­ wirkt verschiedene Anzeigesteuerfunktionen über ein Eingangs/ Ausgangstor 202. Die Kapazität des Mikrocomputers 200 ist durch die Hinzufügung der Eingangs/Ausgangstore 204 bis 210 er­ weitert. Das Eingangs/Ausgangstor 204 ist mit dem Hochspannungs­ transformator 126, dem Antriebsmotor 130, dem Lampenregler 134 und anderen Ausgängen verbunden. Das Tor 206 ist mit einem Größenschalter zur Feststellung der Größe jedes Kopierblattes und anderer Eingangssignale verbunden, und das Tor 208 ist mit einem Schalter verbunden, um die Kopiererfordernisse und andere Eingänge/Ausgänge einzustellen. Das Tor 210 dient dazu, die verschiedenen Möglichkeiten der Einrichtung einstellen zu können.

Fig. 7 zeigt den Aufbau der Unterverarbeitungseinrich­ tung 120. Ein aus einem Chip bestehender Mikrocomputer 220 ist mit der Hauptverarbeitungseinrichtung 118 verbunden. Der Mikro­ computer 220 wird von dem Lagertaster 138 mit Lageinformation versorgt und ist mit Eingangs/Ausgangstoren 222 und 224 ver­ bunden. Die Tore 222 und 224 sind mit den Motoren 100 bis 106, 110, 114 und 116 über den Motortreiber 132 (in dieser Figur nicht gezeigt) verbunden. Der Mikrocomputer 220 wird außerdem mit Taktimpulsen gespeist.

Fig. 8 zeigt das Interface zwischen der Hauptverarbei­ tungseinrichtung 118 und der Unterverarbeitungseinrichtung 120, nämlich eine Kommando/Statusschiene 226, Sendeleitung 228 und Bestätigungsleitung 230. Die Kommando/Statusschiene 226 wird als Leitung verwendet, um Kommandos zu der Unterverarbeitungs­ einrichtung 120 zu senden, und als Signalleitung zur Übertra­ gung des Status der Motoren, die durch die Unterverarbeitungs­ einrichtung 120 zu der Hauptverarbeitungseinrichtung 118 ge­ steuert sind. Die Sendeleitung 228 ist die Leitung, die Komman­ dos zu der Unterverarbeitungseinrichtung 120 liefert, und die Bestätigungsleitung 230 ist die Leitung zum Empfang von Komman­ dos von der Unterverarbeitungseinrichtung 120 zu der Haupt­ verarbeitungseinrichtung 118.

Fig. 9 zeigt eine Zeittafel für den Fluß der Kommandos und des Status zwischen der Hauptverarbeitungseinrichtung 118 und der Unterverarbeitungseinrichtung 120. Die Hauptverarbei­ tungseinrichtung 118 betätigt anfänglich die Unterverarbei­ tungseinrichtung 120 durch Aussenden eines Kommandos zu der Unterverarbeitungseinrichtung 120 auf der Sendeleitung 228. Die Unterverarbeitungseinrichtung 120 sendet nach Empfang des Sendesignals ein Bestätigungssignal zu der Hauptverarbeitungs­ einrichtung 118 zur Information, daß die Unterverarbeitungs­ einrichtung 120 ein Kommando erhält.

Darauf sendet die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 ein Kommando zu der Unterverarbeitungseinrichtung 120 in einem Kode, der eine bestimmte Bedeutung zwischen der Hauptverarbei­ tungseinrichtung 118 und der Unterverarbeitungseinrichtung 120 hat. Das Kommando ist aus acht Bits zusammengesetzt. Das erste bis vierte Bit dienen zur Identifizierung der Motoren und anderer gesteuerter Einrichtungen, und das fünfte bis achte Bit dienen als Kommando zum Ingangsetzen oder zum Anhalten der ausgewählten Motoren oder anderer Einrichtungen, und für das Kommando zur Abfrage von Statussignalen, die den Betriebszu­ stand der ausgewählten Motoren oder anderen Einrichtungen an­ zeigen. Wenn die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 die Aussen­ dung des Kommandos beendet hat, so signalisiert es diese Been­ digung des Aussendens zu der Unterverarbeitungseinrichtung 120. Die Unterverarbeitungseinrichtung 120 erwidert mit einem Be­ stätigungssignal, daß das Kommando richtig empfangen worden ist. Ist das Kommando, das von der Unterverarbeitungseinrichtung 120 empfangen worden ist, ein Kommando zum Ingangsetzen eines Motors, so bewirkt die Unterverarbeitungseinrichtung 120 eine Fortsetzung des Betriebs des Motors, bis ein Stoppkommando von der Hauptverarbeitungseinrichtung 118 ausgesandt worden ist. Ist das empfangene Kommando ein Statusabfragekommando, nachdem die Unterverarbeitungseinrichtung 120 ein Sendesignal erhält, so sendet die Unterverarbeitungseinrichtung 120 ein Bestäti­ gungssignal, das den Beginn des Aussendens des Statussignals anzeigt und ein Statussignal erzeugt. Wie bereits oben erläu­ tert, wird das Aussenden oder der Empfang eines Kommandos in der Hauptverarbeitungseinrichtung 118 und der Unterverarbei­ tungseinrichtung 120 in Form eines Software-Austausches (software handshake) bewirkt.

Der Abtastmotor 104 ist drehzahlgeregelt, wie das in Fig. 10 gezeigt ist. Das bedeutet, daß der Abtastmotor 104 bei jedem Abbildungsmaßstab entlang der Geschwindigkeitskurve einer maximalen Verkleinerung beschleunigt wird. Daraufhin wird mit einer konstanten Ge­ schwindigkeit entsprechend dem gewählten Abbildungsmaßstab angetrieben, und schließlich erfolgt wieder eine Abbremsung entlang der Geschwindigkeitskurve für maximale Verkleinerung. Für diese Steuerung sind nur die Geschwindigkeitskurvendaten für maximale Ver­ kleinerung, d. h. eine maximale Abtastgeschwin­ digkeit in dem Mikrocomputer 220 der Unterverarbeitungseinrich­ tung 120 gespeichert. In Fig. 10(b) sind t 1, t 2 . . . und tx die Zeiten, die das Intervall des Überganges der Antriebsphase des Motors zeigen, d. h. die Intervalle, an denen Unterbrechun­ gen erzeugt werden. Eine erste Tabelle dieser Intervalle ist in einem Teil des Speichers der Unterverarbeitungseinrichtung gespeichert, während eine zweite Tabelle, die die Zahl aufein­ anderfolgender Intervallwerte wiedergibt und aus der ersten Tabelle ausgelesen werden muß, um die Abtasteinrichtung auf eine erforderliche Geschwindigkeit zu bringen, in einem anderen Teil des Speichers gespeichert.

Bei der obigen Anordnung wird nur eine Geschwindigkeits­ kurve zum Antrieb und Anhalten des Abtastmotors 104 verwendet, so daß die erforderliche Speicherkapazität beträchtlich ver­ ringert ist. In diesem Fall werden die numerischen Daten der Geschwindigkeitskurve in der Unterverarbeitungseinrichtung 120 gespeichert, und die Geschwindigkeitssteuerung erfolgt durch die Unterverarbeitungseinrichtung 120, so daß die Hauptverar­ beitungseinrichtung 118 nur die Start- und Stoppkommandos an den Abtastmotor 104 zu liefern braucht, indem eine spezielle Taktlage zu der Unterverarbeitungseinrichtung 120 aufrecht­ erhalten wird, was die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 in die Lage versetzt, andere Funktionen der Kopiereinrichtung zu steuern.

Die Unterverarbeitungseinrichtung 120 steuert somit die Speisung der Motoren 100 bis 106, 110, 114 und 116 und die Ausgänge der Statussignale zur Anzeige der Betriebslage jedes Motors. Die Hauptverarbeitungseinrichtung 118 erhält die Statussignale von der Unterverarbeitungseinrichtung 120 und steuert die anderen Funktionen der Kopiereinrichtung ebenso wie die Unterverarbeitungseinrichtung 120. Die Anordnung ermög­ licht daher nicht nur eine hohe Geschwindigkeit, eine ge­ schmeidige und genaue Steuerung aller Motoren, sondern auch eine wirksame Steuerung anderer Funktionen ohne Erhöhung der Speicherkapazität.

Claims (2)

1. Kopiergerät mit variablem Abbildungsmaßstab, mit Abtast­ mitteln zur schlitzweisen Belichtung einer Vorlage, mit Mitteln zur Bewegung der Abtastmittel entlang der Vorlage mit einer von mehreren vorwählbaren Geschwindigkeiten zur Erzeugung unterschiedlicher Abbildungsmaßstäbe und mit einem Speicher zur Speicherung von Sollgeschwindigkeitsdaten in Abhängigkeit von der Zeit, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Speicher nur die Sollgeschwin­ digkeiten zum Erreichen der maximalen Verkleinerung ge­ speichert sind und daß Steuermittel vorgesehen sind, die die Beschleunigung nach einer jeweils durch die vorgewählte Geschwindigkeit vorgegebenen Zeitspanne beenden.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein weiterer Speicher vorgesehen ist, in dem die für die durch die vorgewählten Geschwindigkeiten, also Abbildungsmaßstäbe, vorgegebenen Zeitspannen gespeichert sind.