DE2652550A1

DE2652550A1 - Kopierapparat

Info

Publication number: DE2652550A1
Application number: DE19762652550
Authority: DE
Inventors: Masao Ariga; Hiroyuki Hattori; Shigehiro Komori; Hiroshi Ogawa; Katsuichi Shimizu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1976-11-18
Publication date: 1977-05-26
Also published as: US4080064A; FR2332556B1; AU1965076A; FR2332556A1; AU504267B2; CA1082291A; GB1569691A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopierapparat, der mit zwei Kopierarten arbeitet, beispielsweise dicke Vorlagen und Blattvorlagen kopiert, und insbesondere auf einen Kopierapparat mit der Eigenschaft, zwischen den Kopierarten zu wechseln.

Die auf zwei Arten arbeitenden Kopierapparate sind bisher in zwei Gruppen eingeteilt worden; die eine davon ist der Typ mit beweglichem Vorlagenträger, bei dem ein hin- und herbeweglicher Vorlagenträger mit einem Trägertisch für dicke Vorlagen und einer Blattvorlagentransporteinrichtung vorgesehen ist; bei der anderen wird das optische Abtastsystem bewegt und der Vorlagenträger für die zv/ei Kopierarten bleibt unbewegt.

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IV/17

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Bei dem Kopierapparat mit hin- und herbeweglichem Vor- · lagenträger überragt der Vorlagenträger den Apparat, so daß der Raumbedarf des Kopierapparates erhöht wird. Bei dem Kopierapparat mit dem beweglichen optischen Abtastsystem muß ein Lichtweg für dicke Vorlagen und ein Lichtweg für Blattvorlagen unabhängig voneinander vorgesehen werden. Auf diese Art und Weise sind beide Kopierapparattypen sperrig.

Gleichzeitig sind diese Kopierapparate sowohl kompli*· ziert in der Konstruktion als auch ungenügend in bezug auf wirtschaftlichen Energieverbrauch und erhöhte Kopiergeschwindigkeit.

Die Erfindung soll einen auf zwei Arten arbeitenden Kopierapparat schaffen, bei dem der Viechsei zwischen den zwei Arten einfach durch Versetzen von optischen Mitteln bewerkstelligt werden kann.

Die Erfindung schafft einen Kopierapparat, bei dem der Wechsel zwischen zwei Lichtv/egen für die zwei Kopierarten durch Verstellen von beweglichen Spiegeln in dem optischen System bewerkstelligt wird.

Erfindungsgemäß kann der Wechsel zwischen den Lichtwegen für die zwei Kopierarten durch Verstellen eines Objektivs in dem optischen System erfolgen.

Die Erfindung schafft weiterhin einen Kopierapparat, bei dem das Bild einer Blattvorlage von beweglichen Spiegeln des optischen Systems projiziert v/ird, die außerhalb des Lichtweges für Blattvorlagen angebracht sind.

Vorteilhaft erfolgt der Wechsel zwischen den Lichtv/egen für die zwei Kopierarten durch Veränderung des Reflektionswinkels des feststehenden Spiegels des optischen Systems.

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Die Erfindung schafft weiterhin einen Kopierapparat, bei dem das Objektiv zur Bildung eines Lichtweges für Blattvorlagen senkrecht zu seiner optischen Achse bewegt wird.

Die Erfindung soll weiterhin einen Kopierapparat mit automatischen Blattvorlagentransportmitteln schaffen.

Weiterhin schafft die Erfindung einen Kopierapparat, bei dem die automatische Blattvorlagentransporteinrichtung so gelegen ist, daß sie den Vorlagenträgertisch nicht beeinträchtigt.

Der erfindungsgemäße Kopierapparat soll kompakt gebaut sein und eine hohe Leistungsfähigkeit haben. Die Erfindung schafft insbesondere einen zur Gruppe der Tischapparate gehörenden kompakten Kopierapparat, der ein zweckmäßig konstruiertes optisches System hat, das eine höhere Kopiergeschwindigkeit ermöglicht, was mit verringertem Energieverbrauch unter Verwendung von herkömmlichen Beleuchtungsmitteln und fotoleitfähigem Haterial verwirklicht wird, und der verschiedene, nachstehend beschriebene Besonderheiten aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist der Längsschnitt einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Kopierapparates,

Fig. 2 ist der Längsschnitt einer zweiten Ausführung eines erfindungsgemäßen Kopierapparates,

Fig. 3 ist der Längsschnitt einer dritten Ausführung eines erfindungsgemäßen Kopierapparates.

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Fig. 4, 5/ 6, 7 und 8 zeigen vergleichsweise die Lichtwege in den Fällen, bei denen ein Reflektionsobjektiv bzw. Durchgangsobjektiv benutzt wird.

Fig. 9 und 9¹ zeigen Querschnitte der erfindungsgeraäßen Trenneinrichtung.

Fig.10 zeigt eine schaubildliche Darstellung der erfindungsgemäßen Umstellspiegeleinrichtung.

Fig.11 ist eine genaue schaubildliche Darstellung der Trenneinrichtung.

Eine Ausführung des erfindungsgemäßen Kopierapparates ist in Fig. 1 gezeigt; daraus weiter entv/ickelte Formen sind in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Das Gehäuse 1 des Kopierapparates in Fig. 1 hat auf seiner Oberseite eine transparente Glasplatte 2 zur Aufnahme einer Bildvorlage; Auf die transparente Glasplatte 2 kann eine Bildvorlage gelegt werden; außerdem ist ein optisches System mit einer Beleuchtungseinheit vorgesehen, die aus einer Lampe 3 und einem damit verbundenen ersten beweglichen Spiegel 4, einem zweiten beweglichen Spiegel 5, einem Innenspiegelobjektiv 6 und einem feststehenden Spiegel 7 besteht. Die Bildvorlage wird von der Lanpe 3 beleuchtet und das Bildlicht geht durch das Innenspiegelobjektiv 6 und den feststehenden Spiegel 7 und wird durch einen Belichtaingsschlitz hindurch auf eine Trommel 8 fokussiert, wobei die Länge des Lichtweges von dem mit der Lampe 3 bewegten ersten beweglichen Spiegel 4 und dem mit der halben Geschwindigkeit des ersten beweglichen Spiegels 4 bewegten zweiten beweglichen Spiegels 5 gleich lang gehalten wird. Die Lampe 3, der erste bewegliche Spiegel 4 und der zweite bewegliche Spiegel 5 sind normalerweise an dem am weitesten rechts liegenden Ende gelegen, wie in Fig. 1 durch ausgezogene Linien gezeigt (diese Stellung wird nachstehend als Ausgangsstellung bezeichnet);

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v/ährend des Kopierens v/erden sie zuerst in ihre linke, durch Punktstrichlinien gekennzeichnete Stellung gebracht und beginnen sodann die Bildvorlage nach rechts abzutasten (in Richtung des Pfeiles). Bei der Herstellung einer einzelnen Kopie kehren die beweglichen Spiegel zurück und verbleiben nach dem Abtasten der Vorlage in ihrer am weitesten rechts gelegenen Endstellung, wogegen sie bei der Herstellung von mehreren Kopien nach einem Abtasthub nicht in ihre am weitesten rechts gelegene Endstellung zurückkehren, sondern sofort von einer vorherbestimmten Stellung unter der transparenten Glasplatte 2 zu der durch Punktstrichlinien gekennzeichneten Stellung zurückkehren, von der aus das Abtasten der Bildvorlage beginnt; auf diese Vieise wird das Abtasten der Vorlage wiederholt. Dieser Vorgang wird anschließend bis zur Fertigstellung der letzten Kopie wiederholt; danach kehren die Spiegel in die Ausgangsstellung zurück. Bei der Herstellung von mehreren Kopien ändert sich die Stellung, bei der das Abtasten beendet wird, in Abhängigkeit von der Größe der zu kopierenden Vorlage; 4¹ bzw. 5¹ bezeichnen die Stellen, bei denen der erste bewegliche Spiegel 4 und der zweite bewegliche Spiegel 5 im Falle einer maximalen Vorlagengröße das Abtasten beenden. Die Oberfläche der Trommel 8 trägt ein Aufzeichnungsmaterial aus einer fotoleitfähigen Schicht, die mit einer transparenten isolierenden Schicht abgedeckt ist. Das Aufzeichnungsmaterial wird zuerst mittels einer positiven Hochspannung von einem positiven Lader 9 positiv aufgeladen. Folgendwird das Aufzeichnungsmaterial in einer Belichtungseinrichtung 10 dem Bildlicht ausgesetzt, das mit Hilfe der beweglichen Spiegel 4 und 5, des Innenspiegelobjektivs 6 und des feststehenden Spiegels 7 auf die Trommel 8 fokussiert wird, wobei das Bildlicht das Resultat der Beleuchtung der Bildvorlage auf der transparenten Glasplatte 2 mittels der Lampe 3 darstellt; gleichzeitig unterliegt das Aufzeichnungsmaterial einer Wechselstromentladung durch eine Wechselstromhochspannung aus einem Wechselstromentlader 11. Als nächstes wird das Aufzeichnungsmaterial einer Totalbelichtung durch eine Total-

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IUSFECTED

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belichtungslampe 12 ausgesetzt, so daß auf der Trommeloberfläche (Aufzeichnungsmaterial) ein Ladungsbild geformt wird; dann tritt das Aufzeichnungsmaterial in eine Entwicklungsvorrichtung 13 ein. Die Entwicklungsvorrichtung kann z. B. eine schalenförmige Entwicklungsvorrichtung sein, die flüssigen Entwickler benutzt. Damit wird das Ladungsbild zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Die Aufzeichnungstrommel kommt weiterhin an einer Elektrodenwalze 14, die an die Trommeloberfläche angrenzt und in beiden Richtungen wie gewünscht drehbar ist, und an einem Nachlader 15 vorbei, der wie gewünscht positiv oder negativ auflädt, wodurch ein klares Bild auf der Trommeloberfläche erhalten v/ird. In der Folge wird aus einer Zuführvorrichtung 16, 17 zugeführtes Kopiermaterial in engen Kontakt mit der Oberfläche der Trommel 8 gebracht, so daß das Bild auf der Trommel 8 durch Laden mit einer positiven Hochspannung aus einem Bildübertragungslader 18 auf das Kopiermaterial übertragen wird. Nach der Bildübertragung v/ird das Kopiermaterial mittels einer Trenneinrichtung 19 von der Trommel 8 getrennt und zum Fixieren des Bildes zu einer Pixiereinrichtung 20 geleitet, wonach das Kopiermaterial in einen Ablagetisch abgelegt wird. In der Zwischenzeit wird die Trommeloberfläche (Aufzeichnungsfläche) zur Entfernung jeglichen Resttoners mit einer gegen sie angedrückten Klinge 22 gereinigt und ist so gebrauchsbereit für einen v/eiteren Kopiervorgang. Das Kopiermaterial kann aus einer der zwei unabhängigen Zuführvorrichtungen 1 6 oder 17 zugeführt v/erden. Diese Zuführvorrichtungen sind jeweils mit voneinander unabhängigen Kassetten 23 bzw. 24 geladen, die jeweils Kopiermaterial 25 bzw. 26 ent^ halten.Das Kopiermaterial 25 und 26 in den jeweiligen Kassetten v/ird zweckmäßig mittels einer Vereinzelungswalze 27 oder 28 aus einer der Kassetten zugeführt. Die untere Kassette 23 ist abnehmbar, aber fest im Kopierapparat 1 eingebaut, v/ährend die obere Kassette 24 zusammen mit einer darüberliegenden Hilfskassette 29 auf einem Kassettentisch 61 angebracht ist, so daß der Kassettentisch 61 und die Kasette 24 bezüglich der Zuführvorrichtung 17 mittels eines innerhalb

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des Gehäuses 1 montierten Gelenks o.a. verstellt werden können· Die.Kassette 24 ist normalerweise in ihrer Zuführstellung in der Zuführvorrichtung, die Hilfskassette 29 kann jedoch, wenn gewünscht, in Zuführstellung in der Zuführvorrichtung gebracht werden, so daß Kopiermaterial daraus zugeführt v/erden kann. Wenn die Hilfskassette 29 leer wird, v/ird die Kassette 24 zur Zuführvorrichtung 17 zurückgebracht, so daß Kopiermaterial aus der Kassette 24 zugeführt v/erden kann. Wenn Blattvorlagen zu kopieren sind, kann eine am äußersten rechten Teil des Gehäuses 1 angebrachte automatische Zuführeinrichtung 30 benutzt werden. In Fig. 1 ist diese Vorrichtung in bezug auf das Gehäuse abnehmbar gezeigt, sie kann aber auch permanent an dem Gehäuse befestigt sein. Wenn diese Einrichtung benutzt wird, bleiben die bev/eglichen Spiegel 4 und 5 in der Ausgangslage. Wenn das Innenspiegelobjektiv 6 mittels eines Umstellschalters in die durch Punktstrichlinien gekennzeichnete Stellung bewegt v/ird, wird das Licht einer Bildvorlage innerhalb der automatischen Zuführeinrichtung über das Innenspiegelobjektiv 6 und den feststehenden Spiegel 7 auf die Trommel 8 geleitet. Der Lichtweg von dem bev/eglichen Spiegel 4 zu dem beweglichen Spiegel 5 sollte in bezug auf die Ebene der transparenten Glasplatte vorzugsweise 8 bis 2O betragen. Wenn, wie vorstehend beschrieben, Blattvorlagen zu kopieren sind, liegt der einzige Unterschied in Verbindung mit buchähnlichen Vorlagen darin, daß das Innenspiegelobjektiv verschoben ist. .

Anhand von Fig. 2 wird eine v/eitere Ausführung beschrieben. Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung in Fig. 1 nur durch die Anordnung des optischen Systems und durch die Konstruktion der Entwicklungs- und Fixiereinrichtung, und gleicht in den anderen Konstruktions- und Funktionspunkten vollkommen der Ausführung von Fig. 1. Desv/egen sind die Teile von Fig. 2 mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 in Konstruktion und Funktion vollkommen identisch mit den Teilen von Fig. 1, obgleich sie sich in Form und Anordnung etv/as unterscheiden. Das Bildlicht der auf der

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transparenten Glasplatte 2 liegenden Bildvorlage wird über den ersten beweglichen Spiegel 4, den zweiten beweglichen Spiegel 5, ein Durchgangsobjektiv 31 und feststehende Spiegel 32 und 33 geleitet und durch einen Belichtungsschlitz auf die Trommel 8 geführt. Die Entwicklung des entstandenen Ladungsbildes geht - anders als bei der wannenförmigen Entwicklungseinrichtung in Fig. 1 - mittels zweier Sätze Entwicklungswalzen 35 vor sich, die in einer Entwicklungsvorrichtung 34 angeordnet sind. Die Entwicklungswalzen 35 können jeweils aus einer Welle als Metallkern bestehen, der mit einem gut mit Flüssigkeit tränkbaren, isolierenden, elastischen Material (Schwamm o.a.) und mit ei" nem elektrisch leitenden Film bedeckt ist, der in Form eines feinen Netzes auf dem isolierenden, elastischen Material aufliegt. Die Entwicklungsv/alzen 35 können auch aus einer Welle bestehen, die mit einem gut mit Flüssigkeit tränkbaren elektrisch leitenden, elastischen Material (elektrisch leitender geschäuirter Gummi o.a.) und mit einem dieses Material engmaschig überziehenden, isolierenden Film bedeckt ist. Die Entwicklungnwalzen 35 werden in einem gewissen Maß an die Trommel 8 gedrückt. Unterhalb der Entwicklungswalzen 35 sind Walzen 36 vorgesehen, die zur Reinigung der Oberflächen, zur gleichmäßigen Verteilung der Tonerdichte und zum Aufbringen der Hntwicklungsflüssigkeit auf die Walzen 35 gegen die Walzen 35 gedrückt werden. Jede dieser Walzen 36 besteht aus einer Welle als Metallkern, der mit schwammähnlichem, seinerseits mit Haaren versehenem Gummi bedeckt ist. Die Entwicklungswalzen 35 drehen synchron und in der gleichen Richtung wie die Trommel 8, so daß sie das Bild auf der Trommeloberfläche nicht beeinträchtigen. Das Kopiermaterial wird nach der Ablösung von der Trommel 8 der Fixierung durch eine Heißwalzenfixiereinrichtung 37 unterzogen, die sich von der Heißplattenfixiereinrichtung 20 in Fig. 1 unterscheidet. Beim Kopieren von Blattvorlagen kann, wie in Fig. 2 gezeigt, einfach die automatische Transporteinrichtung 30 mit dem in die durch die Punktstrichlinie gekennzeichnete Stellung umgestellten Durchgangsobjektiv 31 benutzt werden, da die Ausgangsstellung der beweglichen

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Spiegel 4 und 5 an dem am weitesten rechts gelegenen Ende des Gehäuses 1 liegt. In diesem Fall wird das Licht der Bildvorlage durch das Durchgangsobjektiv 31 und über die feststehenden Spiegel 32 und 33 auf die Trommel 8 fokussiert.

Eine weitere Ausführung der Erfindung wird anhand der Fig. 3 beschrieben. In Fig. 3 sind die Teile, die die gleichen Bezugszeichen wie die damit in Fig. 1 und 2 bezeichneten Teile aufweisen, in Konstruktion und Funktion vollkommen mit denen der Fig. 1 und 2 identisch, obwohl sie sich in Form und Anordnung unterscheiden. Das Bildlicht von der Vorlage auf der transparenten Glasplatte 2 wird über den ersten beweglichen Spiegel 4, den zweiten beweglichen Spiegel 5 und einen Umstellspiegel 38 zu einem fest in der Dunkelkammer 39 eingebauten Durchgangsobjektiv 40 geleitet.Das durch das Durchgangsobjektiv 40 geleitete Licht wird weiterhin über ein in dem rechten unteren Teil der Dunkelkammer 39 befestigten, feststehenden Spiegel 41 und durch eine in der Dunkelkammer 39 vorgesehene staubdichte Glasplatte 42 geführt und schließlich auf die Trommel 8 fokussiert. Die Entwicklungsvorrichtung 43 entspricht konstruktionsmäßig vollkommen der in Fig. 2 gezeigten, mit der einzigen Ausnahme, daß sie eine einzige Entwicklungswalze 35 enthält. In den anderen Konstruktionsteilen gleicht die Ausführung der Fig. 3 vollkommen der Ausführung der Fig. 2. Wenn ein· Buch oder eine andere dicke Vorlage kopiert wird, befindet sich der Umstellspiegel 38 in der durch eine Punktstrichlinie gekennzeichneten Stellung; wenn jedoch Blattvorlagen zu kopieren sind, kann der Umstellspiegel 38 in die durch ausgezogene Linien gekennzeichnete Stellung gebracht werden, so daß die automatische Transporteinrichtung 30 unverändert benutzt werden kann, da die beweglichen Spiegel 4 und 5 am äußersten rechten Ende des Gehäuses 1 stehen. In diesem letzteren Fall wird das Licht der Vorlage über den Umstellspiegel 38, das Durchgangsobjektiv 40 und den feststehenden Spiegel 41 geleitet und auf die Trommel 8 fokussiert. Der Apparat dieser Ausführung gestattet, zwischem dem Ko-

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pierverfahren für dicke Vorlagen und dem Kopierverfahren für' Blattvorlagen umzuschalten, ohne daß das Objektiv bewegt wird. Dies ist ein großer Unterschied zu den Ausführungen der Fig. 1 und 2. Nochmals/ der Apparat der vorliegenden Ausführung gestattet, in der gleichen Weise v/ie bei Fig. 1 und 2 beschrieben, die Benutzung der automatischen Transporteinrichtung 30. Die in der Ausführung der Fig. 3 angev/endete automatische Transporteinrichtung ist in Konstruktion und Anordnung vollkommen mit der bei der Ausführung der Fig. 1 oder 2 verwendeten identisch, d.h., sie ist am rechten oberen Teil des Kopierapparatgehäuses abnehmbar oder permanent befestigt, so daß sie ausschließlich zum Durchlauf von Blattvorlagen benutzt werden kann. Von einem auf einem Blattvorlagenträger 62 der automatischen Transporteinrichtung 30 liegenden Stapel Blattvorlagen 63 wird das oberste Blatt von einer synchron mit der Trommel 8 drehenden Trennwalze 64 vereinzelt und zu einem Satz Förderrollen 65 befördert. Die zwischen den Förderrollen hindurchgegangene Blattvorlage läuft zwischen den Transportrollen 66 weiter zu einer Beleuchtungseinrichtung 67. In der Beleuchtungseinrichtung 67 wird die Blattvorlage nicht von der während der Spiegelabtastung benutzten Lampe 3, sondern von einer innerhalb der automatischen Transporteinrichtung 30 gelegenen Lampe 44 durch eine transparente Glasplatte

68 hindurch beleuchtet. Nach Verlassen der Beleuchtungseinrichtung 67 wird die Blattvorlage zwischen Transportrollen

69 und Ablagerollen 70 in eine Vorlagenablagevorrichtung 71 weiterbefördert. Auf diese Weise werden die Blattvorlagen 63 in.dem Blattvorlagenträger 62 Blatt für Blatt der Reihe nach von oben nach unten zugeführt. Die Blattvorlagen werden somit in der gleichen Reihenfolge wie sie in dem Blattvorlagenträger 62 gestapelt waren, in die Vorlagenablagenvorrichtung 71 gelegt.

In jeder der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten drei Ausführungen ist der erfindungsgemäße Kopierapparat mit der auf der rechten Seite der Vorlagenträgerflache angebrachten Blattvorlagentransporteinrichtung versehen, v/ie in den

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Zeichnungen zu sehen, nämlich auf der Seite, wo der Belichtungshub endet, was durch den auch die Richtung der Geschwindigkeit ν der Bewegung anzeigenden Pfeil gekennzeichnet ist.

Dies ist eine Anordnung, die gestattet, daß die Blattvorlagentransporteinrichtung ohne Beeinträchtigung der Vorlagenauf lagefläche und des darüberliegenden Raumes (zur Verfügung stehender Raum zum Auflegen einer dicken Vorlage) angebaut wird; somit können Bildvorlagen unterschiedlicher Art unabhängig voneinander sowohl bei dem die Vorlagenauflagefläche benützenden Kopierverfahren als auch bei dem die Blattvorlagen transporteinrichtung benutzenden. Kopierverfahren eingesetzt werden. Mit anderen Worten können Blattvorlagen kopiert v/erden, während eine dicke Vorlage auf der Vorlagenauf lagefläche liegt.

Durch Änderung der Anordnung des optischen Systems und der mechanischen Konstruktion ist es möglich, die Blattvorlagentransporteinrichtung auf der Seite der Vorlagenauflagefläche vorzusehen, bei der der Belichtungshub beginnt. In. diesem Fall wird jedoch, wie sich anhand der Zeichnung vermuten läßt, der Blattvorlagenträger über die Vorlagenauflageflache ragen; um dies zu vermeiden, muß die Blattvorlagentransporteinrichtung ein beträchtliches Stück von der Vorlagenauflagefläche entfernt angeordnet werden. Gewöhnlich ist die Seite, bei der der Belichtungshub beginnt, die Bezugskante der Vorlagenauflageflache (die Bezugskante, an der eine Seite der Vorlage angelegt wird), und deswegen wird beim Anbau der Blattvorlagentransporteinrichtung an dieser Stelle diese ein besonderes Hindernis beim Kopieren eines geöffneten und an der Bezugskante liegenden Buches bilden.

Eine höhere Kopiergeschwindigkeit des Kopierapparates wird durch die unterschiedlichen Kopierschritte Beschränkungen unterworfen (Primärladen, Belichtungen, Entladen, Entwickeln, Fixieren, usw.). Vor allem stellt die ungenügende,

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auf das Aufzeichnungsmaterial projizierte Bildlichtmenge ein großes Hindernis dar. Zur Lösung dieser Probleme war es bis jetzt üblich, zur Erhöhung der Lichtmenge den Energieverbrauch der Lampe zu erhöhen und die F-Zahl des Ojektivs zu vermindern (nämlich durch den Gebrauch eines großen und lichtstarken Objektivs). Beim Bau eines Hochgeschwindigkeitskopierapparates würde dieses herkömmliche System notwendigerweise einen erhöhten Energieverbrauch und eine Vergrößerung des Apparates ergeben.

Die Erfindung soll die ungenügende Lichtmenge in wei-. testen Sinne kompensieren; dies wird nachstehend durch Vergleich der Ausführungen in den Fig. 1, 2 und 3 beschrieben.

Allgemeine Merkmale der Belichtungsgröße sollen zuerst diskutiert werden. In den Fig. 6 und 7 ist die Bildvorlagenebene O.P. von einer Lampe La beleuchtet und auf die Bildebene I.P. mittels eines Objektivs Le projiziert. Wenn die Projektion die Vergrößerung 1 hat, beträgt die Entfernung 1 zwischen dem Objektiv und der Bildebene: € = 2f, wobei f die Brennweite des Objektivs ist. Bei Benutzung des Schlitzbelichtungssystems wird der Schlitz an eine bezüglich der optischen Achse des Objektivs bestimmte Stelle gesetzt, gekennzeichnet durch I.A. in Fig. 6. Die Breite des Schlitzes sei 2w. Diese Breite wird durch die Größe der zu kopierenden Vorlage bestimmt, und beträgt·etwa 300 mm bei einer Ausführung, die das Kopieren von Vorlagen bis zu dem Format A 3 gestattet. Es wird auch vorausgesetzt, daß der Schlitz in einem Abstand e von der optischen Achse entfernt liegt. Bei der Konstruktion des in Fig. 6 gezeigten Durchgangsobjektives wird die Ausführung mit e= 0 vorteilhafter sein (wie später beschrieben v/erden wird) , und tatsächlich werden meistens die Ausführungen mit c=0 gemacht, mit Ausnahme von anderen besonderen Fällen. Bei der in Fig. 7 gezeigten Konstruktion des Reflektionsobjektivs (Innenspiegelobjektiv) liegen der Schlitz der Vorlage und der Schlitz des entstandenen Bildes in der gleichen Ebene; deswegen hat

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e einen bestimmten Wert mit positivem Vorzeichen, so daß diese zwei Schlitze sich gegenseitig nicht überlappen können. Wünschenswerterweise sollte die Beleuchtungsstärke des projizierten Lichtes über die ganze Schlitzbreite 2w hinweg gleichmäßig sein; die Beleuchtungsstärke ist jedoch aufgrund des sogenannten Gesetzes des Kosinus in der vierten Potenz an den entgegengesetzten Enden des Schlitzes außerordentlich verringert. Un dies zu kompensieren, kann die Lichtintensität an den entgegengesetzten Enden der Lampe La erhäht werden, oder der Schlitz kann an seinen entgegengesetzt gelegenen Enden breiter als in seinem Zentrum sein (Fig. 8); die Beleuchtungsstärke an den entgegengesetzten Enden des Schlitzes bildet auf jeden Fall eine Grenze bei der Steigerung der Kopiergeschwindigkeit. Bei der nachfolgenden Beschreibung findet daher die Beleuchtungsstärke an den entgegengesetzten Enden des Schlitzes besondere Beachtung.

In Fig. 6 ist die Beleuchtungsstärke E in der Bildebene

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E^ cos 9 x ~. x I

ν ^z ο /
NO

wobei θ der V7inkel ist, der von der geraden Linie durch die Mitte des Objektivs und das eine Ende des Schlitzes und von der optischen Achse gebildet wirdy

: F-Zahl des Objektivs _/

I : Lichtintensität auf der Oberfläche der Bildvorlage.

schrieben werden in

^{2 22 2} V⁴ *

1 + 2 (w² + e²)/l² + (w² +.eV/1⁴ * F_NQ ²

(1)

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Die Oberfläche der durch die Lampe beleuchteten Bildvorlage hat die Lichtintensität I proportional ihrer Beleuchtung (Fig. 4 und 5); somit gilt

I ~ Ϊ25-Ά- xl (2),

O 2 L

cL

wobei«'der Winkel zwischen der durch die Lampe und den Schlitz gehenden Geraden und der Normalen auf die Oberfläche der Bildvorlage,

a die Entfernung zwischen Lampe und Schlitz und I_ die Lichtintensität der Lampe ist.

Durch die obigen Formeln (1) und (2) ergibt sich:

E/v - χ —- χ

9 2 2 2224 2

1 + 2 (ν/ + e )/]/ + (ν/ + eV/1 F^

a^{2 L}

Aus Formel (3) wird das Folgende verständlich.

Wie bereits angemerkt wurde, wird bei Verminderung der F-Zahl (F.,«) und bei Erhöhung der Lichtintensität I_T die Be-

NO Jj

leuchtungsstärke der Bildebene natürlich erhöht; zusätzlich wird, wie gezeigt wird, die Beleuchtungsstärke auf der Bildebene erhöht, wenn:

1. 1 wird vergrößert (Θ wird verkleinert, um den

Effekt des Gesetzes des Kosinus in der vierten Potenz zu vermindern. ) ;

2. e wird verkleinert( " " " "

3. o6 v/ird verkleinert (die Bildvorlage wird soweit als

möglich genau von unten beleuchtet);

4. a wird verkleinert(die Lampe wird möglichst nahe an

die Bildvorlage herangebracht).

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Die in Fig. 1 gezeigte Ausführung ist ein Beispiel eines Kopierapparates, bei dem die benutzbare maximale Größe der Bildvorlage das Format A 3 hat und F._T^ = 5 und

NO

f = 240 mm ist. Dieses Beispiel ist eine ausgezeichnete Ausführung und Anordnung insofern, als die optische Achse des Objektivs horizontal liegt und das optische System kompakt angeordnet ist, um darunter einen günstigen, klar umgrenzten Raum bereitzustellen, der zur Unterbringung eines Motors und einer elektrischen Steuervorrichtung benutzbar ist; in bezug auf die vorstehend beschriebene Beleuchtungsstärke auf der Bildebene ist die Ausführung jedoch nicht ausgezeichnet. Als erstes erfordert die Verwendung des Ref lektionsob j ektivs notwendigerweise, daß e eine bestimmte Größe aufweist. Darüberhinaus muß sein Wert eine beträchtliche Größe haben, um zu verhindern, daß der zweite bev/egliche Spiegel 5 andere Lichtwege beeinträchtigt. In dem zur Diskussion stehenden Ausführungsbeispiel beträgt e = 93 mm. Als zweites muß die Lampe, v/ie in Fig. 4 gezeigt, so angeordnet v/erden, um den Schraffurbereich d des Bildlichtweges und den gepunkteten Bereich r der symmetrischen Reflektion zu meiden, mit dem die symmetrische Reflektion der Lampe in das Objektiv eintritt; <?0und a müssen deswegen unvermeidbar groß sein. Dieses Ausführungsbeispiel ist deswegen in bezug auf die vorstehend genannten Punkte 2,3 und 4 nicht zweckmäßig. Zum Vergleich mit den anderen Ausführungsbeispielen wird die Bildebenenbeleuchtung dieses Beispiels mit 100 % angenommen (Standard).

In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 wird ein Durchgangsobjektiv benutzt, um e = 0 zu verwirklichen und damit die vorstehend beschriebenen Nachteile zu kompensieren. Nochmals, dieses Ausführungsbeispiel ist ein Kopierapparat mit dem Format A 3 als maximal nutzbare Größe der Bildvorlage, v/obei eine angemessene Ausführung F._J(_ = 5 und f = 225 mm verlangt.

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Dieses Ausführungsbeispiel ist in bezug auf den vorstehenden Punkt 2 ausgezeichnet, und wie aus Fig. 5 zu sehen ist, sind die Gebiete d des Bildlichtweges und r der symmetrischen Reflektion in einem engen Bereich zusammengefaßt, was ermöglicht, & und a kleiner zu halten; dies ist auch' bezüglich der Punkte 3 und 4 zweckmäßig. Bei diesem Beispiel beträgt die Bildebenenbeleuchtung im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 rechnerisch 148 %.

In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 liegt das Objektiv 31 zwischen dem zweiten beweglichen Spiegel 5 und der Trommel 8; wenn die Konstruktion des Apparates mit der Mitte der Trommel 8 als Bezugspunkt betrachtet wird, weicht die transparente Glasplatte 2 um einen von dem Objektiv bestimmten Betrag nach rechts ab; dies ist nachteilig, da der Apparat rechts etwas ausladender wird.

Zur Beseitigung eines solchen Nachteils ist in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 das Objektiv 40 zwischen den zwei feststehenden Spiegeln 38 und 41 gelegen (obgleich der Spiegel 38 ein Umstellspiegel ist, der bei Benutzung der automatischen Transporteinrichtung umgestellt wird), und die transparente Glasplatte ist nach links verlagert, um das Gehäuse kompakt zu halten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist somit das Gehäusemaß um etwa 100 mm kleiner als in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und um etwa 50 mm kleiner als in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1. Nochmals, dieser Kopierapparat ist zum Kopieren von Bildvorlagen bis zu einem Format von A3 ausgelegt, und das Objektiv ist mit F = 5 und f = 250 mm ausgeführt. Die Bildebenenbeleuchtung dieses Ausführungsbeispiels beträgt rechnerisch 149 %, was gegenüber dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 eine hohe Leistung und bezüglich des vorstehend erwähnten Punkts 1 auch große Effektivität bedeutet.

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Weiterhin wird bei diesem Kopierapparat eine verbesserte Trenneinrichtung eingeführt, die den Apparat verlässlicher macht. Eisher wurde ein endloser Riemen mit einer Dicke von 0,1 mm und einer Breite von etwa 3 mm an einer Stelle angebracht, wo ein Seitenrand des Kopiermaterials von dem Riemen erfaßt wurde. Ein solcher Riemen ist stark genug, um das Kopiermaterial von der Aufzeichnungstrommel zu ziehen; er wurde jedoch oft zerrissen, wenn schlecht von dem Riemen erfaßtes oder im Apparat eingeklemmtes Kopiermaterial ohne die hierfür aufzubringende, besondere Sorgfalt herausgenommen wurde.

In dem erfindungsgemäßen Kopierapparat ist, wie aus den Fig» 9 und 9¹ ersichtlich, ein elastischer, runder Riemen aus Urethangummi oder ähnlichem Material, mit einem Durchmesser von mehreren Millimetern (in der Größenordnung von 4 mm) als Trennriemen 101 gespannt. Der gegenüber dem Riemen gelegene Bereich der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel ist bezüglich der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht um einen dem Durchmesser des runden Riemens entsprechenden Betrag vertieft. Demgemäß wird beim Gebrauch des runden Riemens keine unzumutbare Kraft auf das die Bildübertragungseinrichtung durchlaufende Kopiermaterial P übertragen.

Dazu kommt, daß ein derartiger runder Riemen gegenüber dem herkömmlichen Riemen eine außerordentlich erhöhte mechanische Festigkeit aufweist. Der herkömmliche Riemen brachte die Notwendigkeit mit sich, den Riemen unter dem besonderen Gesichtspunkt der Minimalisierung der Riementorsion auszulegen. (Siehe Fig. .11, wo an den Stellen C bei der räumlichen Trennung der Eingriffsseite A des Trennriemens von dessen Rücklaufseite B Torsionen auftreten.) Die wiederholte Torsion des Riemens führte zu einer Ermüdung des Riemens, so daß der Riemen schließlich nach der Herstellung von mehreren zehntausend Kopien zerriß. Im Gegensatz dazu ist der runde Riemen gegenüber Torsionsbeanspruchungen viel stärker

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und seine Lebensdauer entspricht der des Kopierapparates.

Der erfindungsgemäße Kopierapparat ist dadurch gekennzeichnet, daß er, wie schon beschrieben, die automatische Transporteinrichtung für Blattvorlagen hat. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist das Objektiv parallel verschiebbar. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist einer der Spiegel schwenkbar. In jedem Fall wird hiermit ein anderer, neuer Lichtweg gebildet. Als besonderes Beispiel dafür wird der für das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 anwendbare Umstellspiegel anhand der Fig. 10 genauer beschrieben (S. auch Fig. 3).

Der Umstellspiegel 38 wird von Halteblattfedern 45, 45' 45'' 46, 46' und 46" lose gehalten (46' ist in Fig. 10 nicht sichtbar).. In die Blattfedern 45' ' und 46' ' sind Haltezapfen eingelassen, um das Hinuntergleiten des Spiegels 38 zu verhindern; diese sind lose in die in dem Spiegel ausgebildeten Löcher 38' und 38'" eingepasst. Diese Mittel sind nicht auf die gezeigten Formen beschränkt; es wird im wesentlichen jedoch genügen, den Spiegel 38 elastisch zu halten. Diese Blattfedern sind an einem Arm 48 angebracht, der um eine an dem Gehäuse befestigte Welle 47 drehbar ist. Der Arm 48 ist über einen Hebel 49 mit einem exzentrischen Nocken 50 verbunden, der auf einer Abtriebswelle 51 eines mit einem Untersetzungsgetriebe versehenen Motors M befestigt ist, so daß der Arm durch die Drehung des Motors schwenkbar ist. An dem Hebel 49 ist ein Teil 52 zum Betätigen von Schaltern MS 1 und MS 2, die den Betrieb des Motors steuern, befestigt. Mit Hilfe dieser Schalter und einem am Bedienungsteil vorgesehenen, nicht gezeigten Schalter kann der Spiegel zwei Stellungen einnehmen, nämlich eine nach rechts gedrückte und eine nach links gedruckte Stellung. Feststehende Gehäuse 53 und 54 sind am Gehäuserahmen 1 befestigt. In diesen Gehäusen sind zur Festlegung der Spiegelebene Bolzen 55 bis 60 befestigt. In den Fig. 3 und 10 ist der Spiegel nach links geschwenkt und an dieser Stelle gehalten, indem er fest mittels der gegenüber den Bolzen 55,

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58 und 59 gelegenen Blattfedern 45'', 46 und 46' gegen die Enden der Bolzen 55, 58 und 59 gedrückt wird. Dies ist die Stellung, die den Gebrauch der automatischen Blattvorlagentransporteinrichtung gestattet. Wenn der Spiegel in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt wird, wird er in der Stellung gehalten, indem er gegen die Bolzen 56, 57 und 60 gedrückt wird.

Wenn die Bolzen 55 bis 60 so wie gezeigt eingeschraubt und von Schraubenmuttern gehalten sind, ist die Arbeit der Optikjustierung während des Montagevorgangs erleichtert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel· bewirkt der Motor das Umstellen des Spiegels, es ist jedoch natürlich möglich, eine solche Ausführung zu schaffen, bei der das Umstellen mit Hilfe eines Umstellhebels o. ä. von Hand bewerkstelligt werden kann.

Der beschriebene erfindungsgemäße Kopierapparat ist kompakt und energiesparend und doch zum Schne^kopieren geeignet; er ist mit einer automatischen Blattvorlagentransporteinrichtung versehen. Darüberhinaus hat er, obgleich nicht im Detail beschrieben, zwei Kopiermaterialzuführeinrichtungen und zusätzlich eine Hilfskassette.

Weiterhin ist der Trennriemen, der ein schwacher Punkt der Kopierapparate gewesen ist, zur Ausschaitung jeglicher vom Trennriemen herrührender Störungen verbessert.

Der erfindungsgemäße Kopierapparat besteht aus einem Vorlagenauflagetisch mit einer transparenten Glasplatte zur Auflage einer zu kopierenden Bildvorlage, Abtastspiegeln mit einem ersten und zweiten beweglichen Spiegel zum Abtasten der Bildvorlage auf dem Vorlagenauflagetisch, ohne daß die Länge des Lichtwegs zur Projektion der Bildvorlage verändert wird, mehrere während des Kopiervorgangs feststehende Spiegel, eine in einem ersten, von den Spiegeln gebildeten Lichtweg liegende Objektiveinrichtung zum Fokussieren des Bildes der Vorlage auf ein Aufzeichnungsmaterial, und Mittel zur Bildung

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eines zweiten Lichtwegs an einer Stelle außerhalb des Wegs der Abtastspiegeleinrichtung, indem die Objektiveinrichtung versetzt wird oder indem der Reflektionswinkel eines der feststehenden Spiegel verändert wird.

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Claims

Mi Kopierapparat, gekennzeichnet durch einen Vorlagenauflagetisch mit einer transparenten Glasplatte (2) zum Auflegen von zu kopierenden Bildvorlagen, eine Abtastspiegeleinrichtung m'it einem ersten und zweiten beweglichen Spiegel (4, 5) zum Abtasten der Bildvorlage auf dem Vorlagenauflagetisch, ohne die Länge des Lichtweges zum Projizieren der Bildvorlage zu verändern, mehrere feststehende Spiegeleinrichtungen ( 7; 32, 33; 38, 41 )_f die während des Kopiervorganges an Ort und Stelle bleiben, eine Objektiveinrichtung ( 6; 31; 40) in einem von der Spiegeleinrichtung gebildeten ersten Lichtweg zur Fokussierung des Bildes der Vorlage auf ein Aufzeichnungsmaterial und durch Mittel zur Bildung eines neuen zweiten Lichtwegs in einer Lage außerhalb des Wegs der Abtastspiegeleinrichtung, indem die Objektiveinrichtung (6/31) versetzt oder der Reflektionswinkel einer Spiegelanordnung (38) der feststehenden Spiegeleinrichtung verändert wird.
2. Kopierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiveinrichtung (6; 31) im wesentlichen parallel zu einer zu ihrer optischen Achse senkrechten Ebene bewegbar ist.
3. Kopierapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattvorlagentransporteinrichtung (30) an der Bildbeliehtungsstelle des zweiten Lichtweges angeordnet ist.
4. Kopierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattvorlagentransporteinrichtung (30) dem Ende des Belichtungshubs der Abtastspiegeleinrichtung (4, 5) benachbart und in einer Lage angeordnet ist, in der sie zum Vorlagenauflagetisch Abstand hat.

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5. Kopierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial im wesentlichen in der Mitte des Gehäuses (1) liegt, daß eine Kopiermaterialzuführvorrichtung (16, 17), eine Kopiermaterialtransportvorrichtung (27, 28), eine Bildübertragungseinrichtung (18) und eine Fixiereinrichtung (37) im wesentlichen auf einer Seite des Aufzeichnungsmaterials liegen, daß ein Bilderzeugungssystem mit einem dritten feststehenden Spiegel (6; 32; 38) und einem vierten feststehenden Spiegel (7; 33; 41) auf der anderen Seite des Aufzeichnungsmaterials liegt, daß eine Entwicklungsvorrichtung (13; 34; 43) unterhalb des Aufzeichnungsmaterials liegt, daß eine Reinigungseinrichtung (22) oberhalb des Aufzeichnungsmaterials liegt, und daß die Lichtwege vom ersten (4) zum zweiten Spiegel (5), vom zweiten zum dritten Spiegel (6; 32; 38), vom dritten zum vierten Spiegel (7; 33; 41) und vom vierten Spiegel zum Aufzeichnungsmaterial w-förmig verlaufen.
6. Kopierapparat nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Spiegeleinrichtung (38) von einer bewegbaren Halteeinrichtung (48) federnd gehalten ist, so daß auf zwei Lichtwege umgestellt werden kann, wobei die Spiegeleinrichtung bei der Bildung des ersten oder des zweiten Lichtweges durch Andrücken an eine feststehende Halteeinrichtung (54) an Ort und Stelle gehalten wird.
7. Kopierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtweg vom ersten (4) zum zweiten Spiegel (5) bezüglich der Ebene der transparenten Glasplatte (2) um 8 bis 20 geneigt ist.
8. Kopierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (31) zwischen dem zweiten (5) und dem dritten Spiegel (32) gelegen ist.

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9. Kopierapparat nach, einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (40) zwischen dem dritten (3 8) und dem vierten Spiegel (41) gelegen ist.
10. Kopierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Objektivs (6; 31; 40) in dem von den Spiegeln gebildeten Lichtweg gehalten ist.

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