DE2119869A1

DE2119869A1 - Lichtpausmaschine mit Belichtungssteuerung

Info

Publication number: DE2119869A1
Application number: DE19712119869
Authority: DE
Inventors: Heinrich 5900 Siegen. P Isermann
Original assignee: Meteor Siegen Apparatebau Paul Schmeck GmbH
Current assignee: Meteor Siegen Apparatebau Paul Schmeck GmbH
Priority date: 1971-04-23
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1972-11-16
Also published as: US3756713A; IT954635B; DE2119869B2; DE2119869C3; GB1345454A

Description

METEOR-SIEGEN Apparatebau Paul Schmeck GmbH, 59 Siegen, Frankfurter Straße 2 7

Lichtpausmaschine mit Belichtungssteuerung

Die Erfindung betrifft eine Lichtpausmaschine mit einer Meßstation zur Messung der Lichtdurchlässigkeit eines zu kopierenden Originals, einem Speicher für einen die gemessene Lichtdurchlässigkeit repräsentierenden Steuerwert, mit einer Belichtungsstation zur Belichtung des Pausgutes, sowie mit einem an den Speicher angeschlossenen Schaltkreis des Pausgutantriebs, der das Pausgut mit steuerwertabhängiger Geschwindigkeit durch die Belichtungsstation transportiert.

Bei dieser, beispielsweise aus der DAS 1 522 790 bekannten Lichtpausmaschine ist der Speicher an das Lichtmeßelement der Meßstation angeschlossen und nimmt bei der Messung eines Originals die von diesem gelieferten elektrischen Signale ale Steuerwert auf, der ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit des Originale ist. Dieser Steuerwert ist dabei durch die Spannung eines aufgeladenen Kondensators dargestellt und gelangt nach Verstärkung auf den Pausgutantrieb, dessen Drehzahl geregelt wjjrd. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Antriebs so eirige-

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stellt, daß ein stark transparentes Original zusammen mit dem Kopierpapier bei konstant brennender Kopierlichtquelle mit größerer Geschwindigkeit durch die Belichtungszone vorgeschoben wird, als ein lichtdichteres Original. . .

Die bekannte Transparenzmessung und Belichtungsrege- lung an Lichtpäusmaschinen zeigt jedoch mehrere Nachteile. Vor allem bei schneller Kopie'rfolge sind die Kopien häufig nicht·gleichmäßig belichtet, so daß das Original erneut kopiert werden muß. Erhöhter Zeitaufwand für das Anfertigen einer Kopie sowie größerer Kopierpapierverbrauch sind die Folge. Die ungleichmässigen Belichtungen können zwar dadurch begrenzt ausgeglichen werden, daß z.wischen den einzelnen, nacheinander in die Haschine gegebenen Originalen ein größerer Abstand eingehalten wird. Doch auch diese Maßnahme bedeutet einen erhöhten Zeitaufwand für jede Kopie, so daß insgesamt die Kopierleistung der Maschine, d.h. die maximale Kopienzahl pro Stunde, unverhältnismäßig stark zurückgeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kopierleistung der Maschine bei einheitlich und richtig belichteten Kopien zu erhöhen und den durch Fehlbeiichtungen verursachten Ausschuß herabzudrücken.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich bei der eingangs beschriebenen Lichtpausmaschine durch einen an die Meßstation angeschlossenen Steuerwertbildner in dem der Steuerwert unabhängig vom Speicher gebildet wird; sowie durch einen Übergaberegler zur Weitergabe des Steuerwertes an den Speicher bei Einlauf des Pausgutes in die Belichtungsstation.

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Durch die damit bewirkte Trennung der Steuerwertbildung vom Steuerwert-Speicher für den Antrieb ist sichergestellt, daß ein Original zusammen mit dem Kopierpapier die Belichtungsstation mit der richtigen Vorschubgeschwindigkeit vollständig durchläuft, und zwar unabhängig davon, ob für ein nachfolgendes Original bereits ein Steuerwert gebildet wird. Bei Einlauf des nachfolgenden Originals in die Belichtungsstation hat das vorhergehende Original mit Sicherheit die Belichtungsstation bereits verlassen, so daß die Weitergabe des für das nachfolgende Original gebildeten Steuerwertes an den unmittelbar auf den Antrieb wirkenden, zweiten Speicher die Belichtung des vorhergehenden Originals nicht " mehr beeinflussen kann. Fehlbelichtungen, die dadurch zustande kommen, daß der Steuerwert für ein nachfolgendes Original die Vorschubgeschwindigkeit des vorhergehenden Originals bereits verändert, während dieses zusammen mit seinem Kopierpapier noch die Belichtungsstation durchläuft, sind bei der erfindungsgemäßen Lichtpausmaschine ausgeschlossen. Mehrere zu kopierende Originale können fast unmittelbar hintereinander die Maschine durchlaufen.

Der Steuerwertbildner weist vorteilhafterweise einen Kondensator auf, der über ein elektrisches Ventil an >

das lichtempfindliche Element der Meßstation angeschlossen ist. Das Ventil verhindert, daß die den Steuerwert repräsentierende Kondensatorspannung durch Entladen absinkt, wenn während der Transparenzmessung des Originals nach stark lichtdurchlässigen Stellen weniger durchlässige oder schwarze Partien gemessen werden.

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Das elektrische Ventil besteht zweckmäßig aus einem von einem Komparator gesteuerten MOSFET (Metalloxydsemiconductbr Feldeffekt-Transistor), der einen extrem hohen Sperrwiderstand mit minimalem Durchlaßwiderstand verbindet. Die kurze Ansprechzeit dieser Schaltung gestattet auch bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Originals ein zuverlässiges Messen kleiner Gebiete hoher Lichtdurchlässigkeit.

Die Ansprechzeit wird mit Vorteil dadurch weiter verkürzt, daß dem Kondensator ein Verstärker nachgeschaltet wird, dessen Ausgang' an einem Komparatoreingang liegt.

Der Übergaberegler enthält schließlich zweckmäßig einen Weggeber, der die Weitergabe des Meßwertes aus dem Steuerwertbildner in den Speicher unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Pausguts kurz vor Einlauf des zum Steuerwert gehörenden Originals in die Belichtungsstation veranlaßt.

Die Erfindung wird nachstehend aneeinem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Funktionsablauf in einer schematisch dargestellten Lichtpausmaschine; und

Fig. 2 eine schematische Schaltung für das

Bilden und Speichern des von der Lichtdurchlässigkeit des Originals abhängigen Meßwertes; und

Fig. 3 eine schematische Schaltung zur An-

Passung der Antriebsdrehzahl an einen eduzierten Steuerwert.

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Bei Einführen eines Originals 2 in die Lichtpausmaschine 1 wird zunächst in einer Meßstation 4 seine Lichtdurchlässigkeit gemessen. Dazu wird von einer Kopierlichtquelle 9 ein schmales Lichtbündel 6 abgezweigt, und durch das Original hindurch in eine licht- ■ empfindliche Zelle (Fotozelle, Fotowiderstand, od. dgl.) 5 gelenkt.

Das Original 2 und das in der richtigen Länge zugeschnittene Kopierpapier 3 werden vor der Belichtungsstation 8 zusammengeführt. Die Belichtungsstation 8 wird durch einen sich über die gesamte Breite des Originals erstreckenden lichtdurchlässigen Spalt eines die Kopierlichtquelle umgebenden, im übrigen -licht-. undurchlässigen Zylinders gebildet, an dem das Original und an diesem auf der Äylinderabgewandten Seite anliegend das zugehörige Kopierpapier mit einer durch die Transparenz des Originals bestimmten Vorschubgeschwindigkeit vorbeibewegt werden.

Hinter der Belichtungsstation werden Original und belichtetes Kopierpapier getrennt, das Original nach vorne ausgegeben und das belichtete Kopierpapier einer Entwicklungsstation 10 zugeführt, die es nach abgeschlossener Entwicklung als fertige Kopie nach rück- · wärts verläßt.

Die Bildung des von. der Lichtdurchlässigkeit des Originals abhängigen Steuerwerts sowie die -Regelung der Vorschubgeschwindigkeit durch die Beiichtungsstation zeigt Fig. 2 in Form einer schematischen Schaltung. Das lichtempfindliche Element 5 aus der Meßstation 4 (Fig. 1) enthält gemäß Fig. 2 eine Fotozelle 20, die von dem aus der Kopierlichtquelle abgezweigten Lichtbündel 6, gegebenenfalls nach seiner spektralen An- "

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passung an die·Charakteristik des verwendeten Kopierpapiers, durch das Original hindurch bestrahlt wird. Der Ausgang der Fotozelle 20 liegt über einem Schalter S^, am Eingang A des Steuerwer.tbildners I. Im Steuerwertbildner. I liegt eine Elektrode eines MOSFET 22 am Eingang A. Der andere Anschluß des MOSFET ist mit einem Kondensator 26 verbunden, zu dem ein Operations-" verstärker 28 sowie ein Löschglied aus Schalter S^ und Entladewiderstand 29 parallel liegen. Der Ausgang des Operationsverstärkers 28 führt über einen Verstärker 30 zu einem Eingang eines Komparators 24, dessen anderer Eingang am Punkt A liegt. Der Komparator 24 erzeugt auf seinem Ausgang 25 einen vorbestimmten Pegel, wenn die Spannung am Punkt A größer als diejenige am Ausgang B des Verstärkers 30 ist. Dieser Ausgangspegel aus dem Komparator 24 liegt hochohmig angekoppelt (Trenntransformator) an der Steuerelektrode ( dem gate g) des MOSFET 22 und öffnet ihn in Richtung vom Eingangspunkt A zum Kondensator 26,solange, wie die Spannung bei A gröper als bei B ist.

Der Ausgang B des Steuerwertbildners I führt über einen Schalter S zu einem Speicherkondensator 36 Im Speicher II, zu dem ein Operationsverstärker 38 parallel liegt. Der Speicher II ist direkt mit dem Antrieb 50 für den Vorschub von Original und Kopierpapier durch die Lichtpausmaschine gekoppelt.

Der Schalter S~ wird von einem Übergaberegler 40 gesteuert, der seinerseits an den Antrieb 50 angeschlossen ist.

Wenn ein Original 2 in die Lichtpausmaschine eingeschoben wird,' kreuzt seine Vorderkante bei S (Fig. 1) beispielsweise eine Lichtschranke oder betätigt einen

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Fühler oder ein anderes' Schaltorgan, das seinerseits den Schalter S₁ zwischen Meßstation und Steuerwertbildner I schließt. Damit beginnt die Bildung des Steuerwertes. Es sei angenommen, daß vor Betätigen des Schalters S^, der Kondensator 26 durch Schließen des Schalters S₃ über den Entladewiderstand 29 entladen wurde. Bei Beginn der .Steuerwertbildung ist der Schalter S- jedoch stets geöffnet.

Wenn unbeschriftete, lichtdurchlässige Stellen im Original vom Kopierlichtbündel 6 durchstrahlt werden, steigt die Spannung am Punkt A gegenüber derjenigen am Punkt B an und der MOSFET 22 wird vom Ausgangspegel des Komparators 24 geöffnet. Der Kondensator 26 ladt sich solange auf, wie die Spannung bei A größer als bei B bleibt. Kommen weniger transparente Stellen des Originals in den Weg des Kopierlichtes 6, fällt die Spannung A gegenüber derjenigen bei B, der Komparator 24 sperrt den MOSFET 22 und der Kondensator 26 kann sich auch bei geringer Vorschubgeschwindigkeit des Originals wegen des extrem hohen Sperrwiderstandes des MOSFET nicht entladen. Der Ladezustand des Kondensators 26 repräsentiert daher zu jedem Zeitpunkt die Stelle im Original mit der größten gemessenen Lichtdurchlässigkeit.

Der die Lichtdurchlässigkeit des Originals repräsentierende Steuerwert ergibt sich als die Ausgangsspannung am Punkt B des Speichers I. die durch Verstärken der Spannung am Kondensator 26 im Verstärker 30 entsteht.

Wenn ein hinreichender Abschnitt des Originals auf seine Lichtdurchlässigkeit gemessen worden ist, wird der Schalter S geöffnet und der Steuerwert im Steuerwertbildner I solange festgehalten, bis die Vorderkante

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des Originals am Anfang der Belichtungszone 8 angekommen ist. In diesem Zeitpunkt schließt der Übergaberegler den Schalter S₂, so daß der Steüerwert an den Speicher II .weitergegeben wird. Der Speicherkondensator 36 im Speicher II lädt sich entsprechend der Spannung am Punkt B auf. Der Operationsverstärker 38, dessen Ausgangsspannung der Spannung am Speicherkondensator 36 entspricht, steuert unmittelbar den Antrieb 50 für den Vorschub des Originals und des zugehörigen Kopierpapiers. Die Drehzahl des Antriebs wird damit sogleich nach Schließen des Schalters S- entsprechend dem übergebenen Steuerwert eingestellt, so daß das neue Original die Belichtungsstation mit der durch seine Lichtdurchlässigkeit bestimmten Geschwindigkeit durchläuft.

Nach Übergabe des Steuerwertes vom Steuerwertbildner I auf den Speicher II wird der Schalter Sp geöffnet. Unmittelbar vor der nächsten Messung wird der Kondensator 26 im Steuerwertbildner I durch kurzzeitiges Schließen des Schalters S-, über den Entladewiderstand 29 entladen. Danach ist der Steuerwertbildner I zur Aufnahme eines neuen Meßwertes bereit, unabhängig davon, daß das vorhergehende Original die Belichtungsstation noch durchläuft.

Der Übergaberegler 4Ö weist beispielsweise eine direkt mit dem Vorschubantrieb gekoppelte Schaltscheibe auf, deren Umfang durch den Weg bestimmt ist, den die Vorderkante des Originals vom Beginn der Transparenzmessung bis zum Eintritt in die Belichtungszone 8 zurücklegt· Sie wirkt als von der Vorschubgeschwindigkeit unabhängiger Weggeber, der stets bei Eintritt der Vorderkante des Originals in die Belichtungsstation 8 den Schalter Sp zwischen Steuerwertbildner I und Speicher II schließt. Statt der Kurvenscheibe könnte selbstverständlich auch in der Nähe der Belichtungsfctation 8 ein Fühler angeordnet sein, der auf die rückseitige Kante

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des vorhergehenden Originals und Kopierpapiers bzw. auf deren Vorderkante anspricht und den Schalter S_? entsprechend betätigt. ·

Bei Übergabe des Steuerwertes aus dem Steuerwertbildner I an den Speicher· II muß die Drehzahl des Pausgutantriebes 50 an den veränderten Steuerwert angepaßt werden. Ist der neue Steuerwert wesentlich- kleiner als der vorherige, wird für die Anpassung dann viel Zeit benötigt, wenn der Antrieb nur durch die Maschinenreibung gebremst wird. Es empfiehlt sich daher, eine eigene Bremseinrichtung (Fig. 3) vorzusehen.

Diese Bremseinrichtung weist einen Komparator 52 auf, der die Spannung am Ausgang C (Fig. 2) des Speichers mit einer die jeweilige Drehzahl des Antriebs repräsentierenden Spannung £L· vergleicht und einen Schalter S. solange schließt, wie die Spannung an C kleiner als U_T ist. Der Schalter S₄ schließt den Motor M des Antriebs auf einen Belastungswiderstand 54.

Mit diesen Maßnahmen wird auch bei stark reduziertem Steuerwert eine schnelle Einstellung der richtigen Vorschubgeschwindigkeit erreicht.

Fig. "2 zeigt im Bereich "Messung" ferner eine in Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Anpassung des zur Steuerwertbildung verwendeten Meßsignals an die Lichtempfindlichkeitscharakteristik verschiedener, wahlweise benutzbarer Kopierpapiere. Im Beispiel stehen drei verschiedene Kopierpapiere zur Auswahl (vgl. die in Fig. 1 angedeuteten drei Rollen). Jeder Papiersorte ist einer der drei den Verstärker 21 überbrückenden Strompfade zugeordnet. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 21 ergibt sich aus dem Verhältnis der Widerstandswerte

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der Widerstände 60 und 61 einerseits und einer der drei Widerstandskombinationen 62 und 63 andererseits, welche mit Hilfe der Schalter 64 wahlweise eingeschaltet werden.- Dabei dienen die veränderlichen Widerstände 60 und 62 zur Anpassung- unter^ Berücksichtigung einerseits der verschiedenen Kopierpapiereigenschaften, andererseits des jeweils gewünschten Kopien-Grundtons.

Bei Einschaltung eines der. drei den Verstärker 21 überbrückenden Strompfade mit Hilfe eines der Schalter 64, welche den Wahlschaltern für die Kopierpapiere zugeordnet sind und bei deren Wahl automatisch betätigt werden, wird gleichzeitig ein Betätigungsglied (Magnete 66,67) für die spektrale Empfindlichkeitsanpassung des Meßlichts an die jeweilige Kopierpapiersorte eingeschaltet, welches durch einen der Schalter 65 vorgewählt worden war. Die Betätigungsglieder 66,67 verändern beispiels- ■ weise die verschiedenen Bandenfiltern zugeordneten Blendensätze einer Filter-Blendenanordnung im Meßlichtweg, welche der Anpassung der spektralen Empfindlichkeitscharakteristik des Fotoelements an diejenige des Kopierpapiers dient.

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Claims

Ansprüche

^l.' Lichtpausmaschine mit einer Meßstation zur Messung der Lichtdurchlässigkeit eines zu kopierenden Originals, einem Speicher für einen die gemessene Lichtdurchlässigkeit repräsentierenden Steuerwert, mit einer Belichtungsstation zur Belichtung des Pausgutes sowie mit einem an den Speicher angeschlossenen Schaltkreis des Pausgutantriebs, der das Pausgut mit steuerwertabhangiger Geschwindigkeit durch die Belichtungs- j

station transportiert, gekennzeichnet durch einen an die Meßstation (4) angeschlossenen Steuerwertbildners (I) in dem der Steuerwert unabhängig vom Speicher (II) gebildet wird; sowie durch einen Übergaberegler (40) zur Weitergabe des Steuerwertes an den Speicher (II) bei Einlauf des Pausgutes in die Belichtungsstation (8).
2. Lichtpausmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwertbildner (I) einen Kondensator (26) enthält, der über ein elektrisches Ventil (22,24) an das lichtempfindliche Element (20) der Meßstation (4) angeschlossen ist.
3. Lichtpausmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Ventil einen MOSFET (22) aufweist, dessen Steuerelektrode (gate g) über einen Trenntransformator hochohmig an den Ausgang (25) eines Komparators (24) angeschlossen ist.
4. Lichtpausmaschine nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerwertbildner (I) dem Kondensator (26) ein Verstärker (30) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang B an einem Eingang des Komparators (24) liegt.

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5. Lichtpausmaschine nach einem'der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergaberegler (40)
einen mit dem Pausgutantrieb (50) gekuppelten Weggeber aufweist.
6. Lichtpausmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremseinrichtung (52,54) zur Anpassung des Pausgutantriebs (50) an einen kleineren Steuerwert (Fig. 3) vorgesehen ist.
7. Lichtpausmaschine nach· mindestens einem der vorhergegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fotoelement (20) und dem Steuerwertbildner (I) ein Verstärker (21) mit wählbar unterschiedlichem Verstärkungsgrad eingeschaltet ist.
8. Lichtpausmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Verstärker (21) unterschiedliche Widerstände (62,63) mittels Schaltern (64) wahlweise einschaltbar sind.
9. Lichtpausmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (64) Betätigungsglieder (66,67)

für Blendensätze im Meßlichtweg einschalten, welche
durch Wahlschalter (65) vorwählbar sind.

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