DE3010551C2

DE3010551C2 - Abtasteinrichtung für ein Kopiergerät

Info

Publication number: DE3010551C2
Application number: DE3010551A
Authority: DE
Inventors: Yasumori Yokosuka Kanagawa Nagahara
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1982-01-14
Also published as: DE3010551A1; US4299475A; CA1158708A; JPS55124168A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung für ein Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein übliches Kopiergerät weist eine Auflage für die Vorlage sowie ein optisches System zur Belichtung einer fotoleitfähigen Fläche mit einem zellenförmigen Bereich der Vorlage auf; dabei können Auflage und optisches System mit von der ausgewählten Vergrößerung abhängenden Geschwindigkeit zueinander bewegt werden.

Wenn ein solches Kopiergerät mit stationärer Auflage und dementsprechend beweglichem optischen System arbeitet, müssen die im allgemeinen relativ empfindlichen Bauelemente des optischen Systems, beispielsweise die Lichtquelle, Linsen oder Spiegel, mit großer Geschwindigkeit hin- und herbewegt werden, so daß insbesondere die Lichtquelle bei starker Benutzung nur eine geringe Lebensdauer hat; außerdem kommt es dabei zu einer starken Geräuschentwicklung.

Aus diesem Grunde ist es bei einer solchen Ausführungsform im allgemeinen nicht möglich, die Kopiergeschwindigkeit, die wiederum von der Geschwindigkeit des optischen Systems abhängt, zu erhöhen und gleichzeitig den Variationsbereich der Vergrößerung ebenfalls durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit zu erweitern.

Bei stationärem optischem System und dementsprechend beweglicher Auflage kommt es oft zu starken Geschwindigkeitsunterschieden zwischen Hin- und Herbewegung, so daß beispielsweise ein als Vorlage dienendes Buch von der Auflage abrutschen kann; dadurch wird jedoch die Herstellung einer einwandfreien Kopie unmöglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Abtasteinrichtung für ein Kopiergerat der angegebenen Gattung zu schaffen, das ohne Beeinträchtigung der Handhabung des Kopiergerätes und der Lebensdauer sowohl mit hoher Kopiergeschwindigkeit als auch mit großem Vergrößerungsbereich arbeiten kann. <>5

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Bei einem solchen Kopiergerät hängt die Abtastgeschwindigkeit jeweils von der Vergrößerung ab, während die Rückführgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, mit der die jeweils zur Abtastung bewegte Einheit nach der Abtastung in die Ausgangslage zurückgebracht wird, im Prinzip beliebig ausgewählt wird. Bei der hier vorgeschlagenen Abtasteinrichtung wird nun die Rückführgeschwindigkeit so veränderlich ausgelegt, daß für jeden Kopierzyklus, unabhängig von der Vergrößerung, die Zeitspanne vom Beginn der Abtastung bis zum Wiedererreichen der Ausgangslage konstant ist Dadurch lassen sich allzu große Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Rückführgeschwindigkeit und der Abtastgeschwindigkeit auch bei einer Ä nderung der Abtastgeschwindigkeit vermeiden, so daß sich insgesamt eine relativ gleichmäßige Geschwindigkeit der bewegten Einheit ergibt Außerdem ist die mechanische Beanspruchung eines solchen Kopiergerätes relativ gering, so daß insbesondere die empfindlichen Bauelemente des optischen Systems eine lange Lebensdauer haben. Und schließlich erfordert die jeweilige Änderung der Rückführgescbwindigkeit keinen großen zusätzlichen konstruktiven Aufwand, so daß die dadurch hervorgerufenen Mehrkosten des Kopiergerätes vernachlässigbar sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein verkleinerte Kopien eines Originals herstellendes Kopiergerät mit Schlitzbelichtung und stationärer Vorlage,

Fig.2 die Bewegung des ersten Spiegels bei der Belichtung mit dem Kopiergerät nach F i g. 1,

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Antriebssystems eines solchen Kopiergerätes,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des Mechanismus für die Änderung der Geschwindigkeit,

Fig.5 die Zahnräder des Mechanismus für die Änderung der Geschwindigkeit,

Fig.6 den Übertragungsweg der Antriebskraft in dem optischen System bei der Belichtung in einer Ausführungsform einer Abtasteinrichtung und

F i g. 7 den Übertragungsweg der Antriebskraft bei der Rückführung des optischen Systems nach F i g. 6.

In F i g. 1 ist ein verkleinerte Kopien einer Vorlage herstellendes Kopiergerät mit Schlitzbelichtung dargestellt, bei welchem die Vorlage stillsteht. In F i g. 1 sind dargestellt: Eine Vorlage 1, eine transparente, lichtdurchlässige Auflageplatte 2 (die auch als Auflageplatte aus Glas bezeichnet werden kann), eine Belichtungslampe 3, ein erster Spiegel 4, ein zweiter Spiegel 5, eine Linsenanordnung 6, Spiegel 7 und 8 und eine photoleitfähige Trommel 9. Wenn die Linsenanordnung 6 und die Spiegel 7 und 8 bei einer Vergrößerung von eins in den durch ausgezogene Linien wiedergegebenen Stellungen angeordnet sind, werden diese Teile, wenn beim Kopieren verkleinert wird, entsprechend dem Prinzip bei einer veränderlichen Vergrößerung in die gestrichelt wiedergegebenen Stellungen vorwärts bewegt, worauf dann eine Belichtung durchgeführt wird.

Bei dieser Art Verkleinerungssystem mit Schlitzbelichtung wird die Auflageplatte 2 bei der Belichtung nicht bewegt, während die Belichtungslampe 3 und der erste Spiegel 4 als Einheit sowie der zweite Spiegel 5 in der durch den Pfeil angezeigten Vorwärtsrichtung bewegt werden; wenn die Belichtung beendet ist,

werden die vorerwähnten Teile in der umgekehrten Richtung bewegt Inzwischen wird die photoleitfähige Trommel 9 mit einer konstanten Drehzahl gedreht und durch die vorerwähnte Belichtung wird auf ihrer Oberfläche ein latentes, elektrostatisches Bild ausgebildet Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der photoleitfähigen Trommel 9 Vf ist, wird der Wert Vf unabhängig von der Vergrößerung m des Bildes einer Vorlage auf der photoleitfähigen Trommel 9 immer auf einen konstanten Wert eingestellt Wenn die Geschwindigkeit mit welcher der erste Spiegel 4 und die Belichtungslampe 3 während der Belichtung bewegt werden vrist, kann der Wert v_F wiedergegeben werden

durch Vf= —Vk und die Geschwindigkeit vfi, mit m

welcher der zweite Spiegel 5 bewegt wird, ist dann

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Wie vorstehend ausgeführt, ist vf die Geschwindigkeit, mit welcher der erste Spiegel 4 und die Belichtungslampe 3 während der Belichtung bewegt werden. Wenn die Geschwindigkeit, mit welcher das optische System in umgekehrter Richtung bewegt wird, nämlich die Geschwindigkeit mit welcher das optische System bewegt wird, wenn es in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, vb ist, ist unabhängig von irgendeiner Änderung der Vergrößerung m der Wert v_B immer als ein konstanter Wert eingestellt

Bei der Erfindung ist von dem vorerwähnten Gesichtspunkt ausgegangen. Insbesondere ist bei der Erfindung die Geschwindigkeit ve so eingestellt, daS sie entsprechend einer Änderung der Vergrößerung m geändert werden kann.

Da üblicherweise die Geschwindigkeit ve bei dem Rückführschritt immer konstant ist, wenn die Geschwindigkeit Vf während der Belichtung bei einer Kopieverkleinerung auf der Basis der Geschwindigkeit bei einer Vergrößerung von eins eingestellt ist, wird der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit während der Belichtung und während des Rückführschrittes so groß, daß die Gefahr besteht daß bei dem vorerwähnten Verkleinerungssystem (3), bei welchem die Auflageplatte beweglich ist die Vorlage 1 auf der Auflageplatte 2 rutscht, und daß es zu gewissen Schwierigkeiten bezüglich der Lebensdauer der Belichtungslampe und der Geräuscherzeugung bei dem Belichtungssystem (4) mit Schlitzbelichtung und stillstehender Vorlage kommt.

Bei der Erfindung ist daher von der grundlegenden Überlegung ausgegangen, daß, wenn die Geschwindigkeit vf, mit welcher das optische System (der erste Spiegel 4 und die Belichtungslampe 3) bewegt wird, entsprechend einer gewählten Kopieverkleinerung erhöht wird, das optische System bei einer Geschwindigkeit vb mit einer Verzögerung (in die Ausgangsstellung) zurückgebracht wird, durch welche die Erhöhung der Geschwindigkeit mit welcher das optische System während der Belichtung bewegt wird, ausgeglichen wird und daß, wenn die Geschwindigkeit vr des optischen Systems entsprechend einer gewählten Vergrößerung verringert wird, die Rückführgeschwindigkeit vb erhöht wird, um dadurch die Verringerung der Geschwindigkeit Vf auszugleichen, so daß die Summe der Zeit, die erforderlich ist um das optische System während der Belichtung zu bewegen, und der Zeit, die erforderlich ist, um das optische System in seine Ausgangsstellung b5 zurückzubringen, unabhängig von der Änderung der Vergrößerung m immer konstant eingestellt ist. Bei einem Kopiergerät mit einer beweglichen Auflageplatte ist die Geschwindigkeit mit welcher die Auflageplatte während der Belichtung bewegt wird, vf, während deren Rückführgeschwindigkeit vaist

Selbst wenn gemäß der Erfindung auf der Basis einer Vergrößerung von eins bei der Auslegung des optischen Systems ein Grenzwert vorgegeben ist wird die Rückführgeschwindigkeit vb des optischen Systems oder der Auflageplatte bei einer Verkleinerung des Kopiebildes verringert Infolgedessen wird, selbst wenn die Belichtungsgeschwindigkeit bei einer Verkleinerung des Kopierbildes erhöht werden muß, das Kopiergerät nicht übermäßig belastet und die Anzahl der herzustellenden Kopien kann unabhängig von der jeweiligen Vergrößerung d. h. bei einer Vergrößerung von eins, bei einer Verkleinerung oder einer anderen Vergrößerung des Kopiebildes, auf eine vorbestimmte Zahl eingestellt werden.

Die Erfindung wird nunmehr unter einem anderen Blickwinkel anhand von einigen Gleichungen erläutert In F i g. 2 ist der Ausgangspunkt eines optischen Systems, beispielsweise des ersten Spiegels in F i g. 1, bei einer Belichtung mit dem Buchstaben S bezeichnet. Bei der Belichtung wird der erste Spiegel mit der Geschwindigkeit v/r(mm/s) bewegt und eine Belichtung durchgeführt wobei eine Vorlage während der Bewegung abgetastet wird; es wird dann ein Umkehrpunkt R erreicht, in weichem die Bewegungsrichtung geändert wird und mit der Geschwindigkeit vs zu dem Ausgangspunkt zurückgekehrt wird. Wenn die Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt S und dem Umkehrpunkt R L (mm) ist, läßt sich der regelmäßige Zeitverlust des ersten Spiegels 2 während der Bewegung durch die folgende Gleichung wiedergeben:

V_F V_B

^δΤ=

(2)

wobei öTdie Zeit ist, die zum Schalten einer Kupplung zum Zeitpunkt der Umkehr des ersten Spiegels 2 erforderlich ist, N die Anzahl Kopien pro Minute und m die Vergrößerung ist.

In Gl. (2) ist die Entfernung L (mm) die Summe der Länge /(mm) der Vorlage, die Schlitzbreite W(nim) bei der Schlitzbelichtung und die angenäherte Streckenlänge Tr (mm) des Schlitzes bis in die Belichtungsstellung.

Mit Vf= -Vf(GI. 1) kann die Gl. 2 folgendermaßen umgeschrieben werden:

ml

(3)

wobei Vf die Geschwindigkeit, mit welcher das photoleitfähige Teil gedreht wird, und auch die Geschwindigkeit ist, mit welcher das optische System oder die Auflageplatte während der Belichtung bei einer Vergrößerung von eins bewegt wird.

Im allgemeinen werden häufiger Kopien mit einer Vergrößerung von eins hergestellt und infolgedessen ist das Kopiergerät vorzugsweise so ausgelegt, daß die maximale Anzahl Kopien bei einer Vergrößerung von eins erhalten werden kann. Wenn das Kopiergerät so ausgelegt ist, ist, wie aus G. (3) ersehen werden kann, die Anzahl N Kopien, die pro Minute bei einer Bildverkleinerung (m<\) erhalten werden kann, größer, während die Anzahl N Kopien, die bei einer Bildvergrößerung

(m>\) erhalten wird, im Vergleich zu der Anzahl Kopien, die bei einer Vergrößerung von eins (m=\) erhalten wird, kleiner.

Um jedoch, wie oben ausgeführt, das Kopiergerät nicht übermäßig zu belasten, muß, da die Geschwindigkeitsänderung bei der Belichtung und bei der Rückführung des optisch, η Systems auf ein Minimum herabgesetzt werden muß, wenn die Geschwindigkeit vb bei der Rückführung wie bei dem herkömmlichen optischen System konstant ist, die Geschwindigkeit vp des optischen Systems bei dem Belichtungsschritt erhöht werden. Wenn das optische System so ausgelegt ist, daß dem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des optischen Systems bei einer Bildverkleinerung der Vorzug gegeben ist, dann wird die Geschwindigkeit v_F des optischen Systems während der Belichtung mit einer Vergrößerung von eins automatisch auf einen niedrigen Wert eingestellt, und folglich ist die Kopierleistung bei einer Vergrößerung von eins niedriger. Hieraus folgt, daß Kopierleistung bei der am häufigsten benutzten Vergrößerung von eins infolge der Bildverkleinerung geopfert wird. Dieser Nachteil könnte dadurch beseitigt werden, daß die Geschwindigkeit vb des optischen Systems bei der Rückführung in Abhängigkeit von der Vergrößerung m und entsprechend der Geschwindigkeit vf des optischen Systems während der Belichtung veränderlich gemacht wird und dadurch das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis konstant gemacht wird. Wenn die Anzahl N der pro Minute herzustellenden Kopien unabhängig von der Änderung der Vergrößerung m konstant eingestellt wird, kann die Gl. (3)

folgendermaßen geschrieben werden, wenn — -öT

durch Ki---OT=K) ersetzt und LK auf einen

\^N J

konstanten Wert (nämlich LK = konstant) eingestellt wird:

v_B

(4)

40

Gl. (4) kann folgendermaßen umgeschrieben werden: - ^L (5)

Der Gl. (5) ist zu entnehmen, daß, wenn die vorerwähnten Werte K und L konstant sind und demgemäß Vf immer konstant ist, die Geschwindigkeit bei der Belichtung bei einer Bildverkleinerune größer ist als die bei einer Vergrößerung von eins, während die Rückführgeschwindigkeit des optischen Systems bei einer Bildverkleinerung kleiner ist als die bei einer Vergrößerung von eins, und daß die Geschwindigkeit des optischen Systems bei der Belichtung bei einer Bildvergrößerung kleiner ist als die bei einer Vergrößerung von eins, während die Rückführgeschwindigkeit des optischen Systems bei einer Bildvergrößerung ω größer ist als die bei einer Vergrößerung von eins. Wenn das optische System so ausgelegt ist, daß es der GL (5) genfigt, kann die Anzahl Kopien bei einer Bildverkleinerung, bei welcher die maximale Kopierleistung bei dem herkömmlichen Verfahren gegeben ist, wie bei einer Vergrößerung von eins erhalten werden.

Die Erfindung kann bei Kopiergeräten mit einer veränderlichen Vergrößerung angewendet werden.

indem ein entsprechender Geschwindigkeitsänderungsmechanismus in dem optischen System oder in dem Antriebssystem der Auflageplatte vorgesehen wird, so daß das optische System oder das Antriebssystem durch den Geschwindigkeitsänderungsmechanismus so gesteuert wird, daß eine Rückführgeschwindigkeit erhalten wird, die der Gl. (5) genügt. Diese Beziehung wird nunmehr anhand von Fig.3 erläutert. In Fig. 3 ist ein Eingabeabschnitt 90 dargestellt, an dessen Ausgang die Antriebskraft anliegt, mit welcher die photoleitfähige Trommel 9 und andere dazugehörende Teile mit einer konstanten Drehzahl angetrieben werden. Ferner ist der vorerwähnte Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 10 gemäß der Erfindung und ein Antriebskraft-Ausgangsabschnitt 11 dargestellt, welcher die mittels des Geschwind'gkeitsänderuRgsmechan.ismus 10 erhaltene Drehbewegung in eine lineare Hin- und Herbewegung umsetzt und diese an ein angetriebenes System 12 überträgt. Das angetriebene System 12 entspricht dem optischen System in dem Verkleinerungssystem mit Schlitzbelichtung und einer unbeweglichen Vorlage oder der Auflageplatte in dem Verkleinerungssystem mit Schlitzbelichtung, bei welchem die Auflageplatte bewegt wird. Der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 10 hat die Aufgabe, die von dem Antriebskraft-Eingabeabschnitt 90 erhaltene Drehkraft bei einer vorbestimmten Drehzahl an den Antriebskraft-Ausgangsabschnitt 11 bei einem vorbestimmten Drehzahl-Änderungsverhältnis und in einer vorbestimmten Drehrichtung zu übertragen, wobei jeweils den Gl. (1) und (5) genügt ist. Der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 10 weist Zahnräder und Kupplungen auf. Der Antriebskraft-Eingabeabschnitt 9 und der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 10 können durch einen in der Drehzahl veränderlichen Motor ersetzt werden, welcher bezüglich des Antriebskraft-Ausgangsabschnitts 11 der Ausgangsbedingung genügt.

Nunmehr wird eine Ausführungsform des Geschwindigkeits- oder Drehzahländerungsmechanismus 10 beschrieben. Gewöhnlich weist eine Einrichtung mit veränderlicher Vergrößerung für ein Büro-Kopiergerät eine Bildverkleinerung auf, und die am häufigsten benutzten Bildverkleinerungsverhältnisse sind das Verkleinerungsverhältnis, um die Größe DIN A3 in die Größe DIN A4 umzusetzen, was einem Flächenverhältnis von 1 : '/2 (einer Vergrößerung m= l/j/2) entspricht, und das Vergrößerungsverhältnis, um die Größe B4 in die Größe A4 umzusetzen, was einem Flächenverhältnis von 1 :1,5 (einer Vergrößerung /η=1//Π5) entspricht Infolgedessen wird nunmehr ein Geschwindigkeitsbzw. Drehzahländerungsmechanismus beschrieben, mit welchem die vorerwähnten Verkleinerungsverhältnisse erhalten werden können.

In Fig.4 und 5 sind Wellen /1 bis J₉ durch Rahmenteile 13 bis 15 und andere Teile getragen. Mit den Wellen J\ bis /3 sind jeweils Kettenräder P\ bis P3 fest verbunden; die Durchmesser der Kettenräder Py bis Pi sind gleich, und über die Kettenräder P\ bis Pi ist eine Kette 16 geführt Bei einer Bewegung der Kette 16 werden die Kettenräder Pi bis P3 und die Wellen /1 bis /3 in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit gedreht Kettenräder Pi und Ps, welche drehbar auf den Wellen Je und J₉ gehaltert sind, sind zur Führung der Kette 16 als Führungsteile angeordnet

Ein Zahnrad Gi, durch welches die Welle J\ hindurchgeht, ist fest mit einer Kupplungsplatte C\ verbunden und auf der Welle J_t drehbar. Genauso sind Zahnräder G₂ und G3, durch welche die Wellen J₂ bzw. J₃

hindurchgehen, fest mit Kupplungsplatten Ct. und d verbunden und auf den Wellen J₂ und /3 drehbar. Die Kupplungsplatten C\ bis Cj sind jeweils bei Kupplungen CZ-i bis CLi so angeordnet, daß sie den Kupplungen gegenüberliegen, welche fest mit den Wellen ]\ bis /3 verbunden sind. Normalerweise sind die Kupplungsplatten Ci bis C3 von den Kupplungen CLi bis CL3 getrennt. Im eingekuppelten Zustand jedoch werden die Kupplungsplatten C\ bis Ci mit den zugeordneten Kupplungen CLi bis CL3 eine Einheit. Wenn beispielsweise die Kupplung CLi betätigt wird, wird das Zahnrad Ci durch die Wirkung eines Elektromagneten fest mit der Kupplung CLi verbunden, so daß das Zahnrad Gi zusammen mit der Welle /1 gedreht wird. Diese Beziehung gilt genauso für die Zahnräder G2 und G3. insbesondere wird, wenn die Kupplung CLi betätigt wird, das Zahnrad Gi zusammen mit der Welle h gedreht. Wenn dagegen die Kupplung CL3 betätigt wird, wird das Zahnrad G3 fest mit der Welle /3 verbunden. Die Zahnräder Gi bis G) kämmen mit einem Zahnrad Gt, das fest mit der Welle /4 verbunden ist. Diese Beziehung ist in F i g. 6 dargestellt. Eine Rillenscheibe 17 ist fest mit der Welle /4 verbunden, und ein Draht 18 zum Antreiben des optischen Systems ist um die Rilllenscheibe 17 gewickelt. In Fig. 5 ist eine Führungsrolle 19 für den Draht 18 dargestellt. Die vorerwähnten Zahnräder Gi bis G4 und die Kupplungsmechanismen werden benutzt, wenn eine Geschwindigkeit v_F des optischen Systems bei dem Belichtungsschritt gewählt wird, wie nachstehend noch im einzelnen erläutert wird.

Ein Zahnrad G₅, durch das die Welle /1 hindurchgeht, ist fest mit einer Kupplungsplatte C₅ verbunden und auf der Welle /1 drehbar. Genauso sind Zahnräder Gb und Gi, durch welche die Wellen J₂ und /3 hindurchgehen, fest mit Kupplungsplatten C₆ und C₇ verbunden und auf den Wellen J₂ bis J₃ drehbar. Die Kupplungsplatten C₅ bis C/ sind jeweils bei Kupplungen CLs bis CL7 so angeordnet, daß sie diesen Kupplungen gegenüberliegen, welche fest mit den Wellen /1 bis /3 verbunden sind. Normalerweise sind die Kupplungsplatten C₅ bis Cj von den Kupplungen CL₅ bis CL₇ getrennt. Im eingekuppelten Zustand werden jedoch die Kupplungspiatten C5 bis Ci fest mit den jeweils zugeordneten Kupplungen CL₅ bis CL7 verbunden. Wenn beispielsweise die Kupplung CLi betätigt wird, wird das Zahnrad G₅ fest mit der Kupplung CLs verbunden. Genauso wird, wenn die Kupplung CU betätigt wird, das Zahnrad G₆ fest mit der Welle J₂ verbunden. Wenn dagegen die Kupplung CL₁ betätigt wird, wird das Zahnrad G₇ fest mit der Welle J₃ verbunden. Ein Zahnrad Ge ist fest mit der Welle Jt, verbunden, an welcher die Rillenscheibe 17 angebracht ist.

Die Zahnräder Gb und Gs kämmen über ein Zwischenzahnrad G₉ miteinander, das auf der Welle J₅ angebracht ist Die Zahnräder Gb und G7 kämmen über ein Zwischenzahnrad Gto miteinander, das auf der Welle /7 angebracht ist Die Zahnräder G» und Ge kämmen über ein Zwischenzahnrad Gn miteinander, das auf der Welle /7 angebracht ist Diese Beziehung ist in Fig. 7 dargestellt

In dem Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerungsmechanismus 10 werden die Wellen J\ bis J₃ durch die Kette 16 immer mit einer vorbestimmten konstanten Drehzahl gedreht Die Welle /« wird nur gedreht, wenn eine der Kupplungen CLi bis CU betätigt ist und die Drehbewegung an den Draht 18 überträgt Wenn die Kette 16 in Fig.6 von links nach rechts mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird, wird, wie

noch ausgeführt wird, eine bestimmte Kraft an den Draht 18 übertragen. Wenn eine der Kupplungen CLi bis CL3 betätigt ist, wird der Draht 18 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, wie in Fig.6 dargestellt ist, während, wenn eine der Kupplungen CL5 bis CLi betätigt wird, der Draht 18 im Uhrzeigersinn bewegt wird. Mit dem optischen System soll bei dem Belichtungsschritt abgetastet werden, wenn der Draht 18 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, während das optische System (in seine Ausgangsstellung) zurückkehrt, wenn der Draht 18 im Uhrzeigersinn bewegt wird.

Der Übertragungsweg der Antriebskraft, wenn eine der Kupplungen betätigt ist, wird nunmehr unter Berücksichtigung der Anzahl Zähne jedes Zahnrads erläutert.

(1) Wenn die Kupplung CLi betätigt ist (F i g. 6), wird eine Belichtungsabtastung durchgeführt, um ein Bild mit einer Vergrößerung von eins (m=\) zu erhalten, und das optische System wird mit der Geschwindigkeit Vp= Vf bei dem Belichtungsschritt bewegt, was dadurch erhalten wird, daß in Gl. (1) m=1 gesetzt wird. Im Hinblick auf die Übertragungsbahn der Antriebskraft wird die Welle /1 durch die Kette 16 über das Kettenrad Pi gedreht. Da die Kupplung CL\ betätigt ist, wird das Zahnrad Gi gedreht und das mit dem Zahnrad Gi kämmende Zahnrad G₄ wird ebenfalls gedreht, wodurch die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Der Draht 16 wird dann entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Wenn die Drehzahl der Wellen J\ bis J₃ η U/min und die Drehzahl der Rillenscheibe 17 Nn U/min ist, soll bei dem Belichtungsschritt das Belichtungssystem mit <der Geschwindigkeit V>(mm/s) bewegt werden. Ferner soll die Anzahl Zähne des Zahnrads Gi Z\ und die Anzahl Zähne des Zahnrads Gt, Zt, sein, um die vorerwähnte Geschwindigkeit des optischen Systems zu erhalten. Danach kann die Beziehung zwischen der Zähneanzahl der anderen Zahnräder aufgrund der Anzahl Zähne Z\ des Zahnrads Gi und der Anzahl Zähne Zt des Zahnrads Gt aufgezeigt werden. Es besteht daher die folgende Beziehung zwischen der Drahzahl Nf 1 der Rillenscheibe 17 und der Anzahl Zähne Z\ und Z₄:

(2) Wenn die Kupplung CL₂ betätigt wird (Fig.6), wird eine Belichtungsabtastung durchgeführt, um ein verkleinertes Bild mit einem Flächenverhältnis von 1/1,5 (einer Vergrößerung m=l/T5) zu erhalten, und das optische System wird bei dem Belichtungsschrittt mit der Geschwindigkeit vf=/T3 Vf bewegt, was durch Einsetzen von m=\/]ft$ in Gl. (1) erhalten wird. Im

Hinblick auf die Übertragungsbahn der Antriebskraft wird die Welle /1 durch die Kette 16 über das Kettenrad P₂ gedreht, und da die Kupplung CL₂ betätigt ist, wird das Zahnrad G₂ gedreht und das mit dem Zahnrad Gz kämmende Zahnrad Gt, wird ebenfalls gedreht wodurch die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Draht 18 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt Wenn in diesem Fall die Drahzahl der Rillenscheibe 17 N_F2=ifTj5 N_Ft ist, kann die Geschwin digkeit Vf= 11,5 V> des optischen Systems nicht erhalten werden. Ferner ist N_F2 = zr η und die Anzahl Zähne

•2]

des Zahnrads G₂ ist gleich [/Π5 Zi gesetzt (3) Wenn die Kupplung CL₃ betätigt wird (F i g. 6),

wird die Belichtungsabtastung durchgeführt, um ein verkleinertes Bild mit einem Flächenverhältnis von '/2 (einer Vergrößerung m=\/]/Tj zu erhalten, und das optische System wird bei dem Belichtungsschritt mit der Geschwindigkeit vf=\/2 VV bewegt, was durch Einsetzenyon m= 1//2 in GL(I) erhalten wird. Im Hinblick auf die Übertragungsbahn der Antriebskraft wird die Welle J₃ durch die Kette 16 über das Kettenrad P₃ gedreht. Da die Kupplung CL₃ betätigt ist, werden das Zahnrad G₃ und das mit diesem kämmende Zahnrad G₄ gedreht, wodurch die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Draht 18 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Wenn in diesem Fall die Drehzahl der Rillenscheibe 17 /v>j=i/2 N_Fi ist, kann die Geschwindigkeit vf=]/2 VVdes optischen Systems nicht erhalten werden. Ferner ist Nf= -^n und die

Z₄

Zähneanzahl Z₃ des Zahnrads G₃ ist gleich j/2Zi gesetzt. (4) Wenn die Kupplung CLs betätigt wird (F i g. 7), wird nach Beendigung der Belichtungsabtastung zur Rückführung des optischen Systems eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung bei der Antriebskraft durchgeführt, um ein Bild mit einer Vergrößerung von eins zu erhalten. Im Hinblick auf die Übertragungsbahn der Antriebskraft wird dann die Welle /1 über das Kettenrad Pi durch die Kette 16 gedreht. Da die Kupplung CL->. betätigt ist, werden das Zahnrad Gs und das mit dem Zahnrad G5 kämmende Zwischenzahnrad G₉ gedreht und es wird auch das mit dem Zwischenzahnrad Gj kämmende Zahnrad G% gedreht, wodurch die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Draht 18 im Uhrzeigersinn bewegt. Ferner muß dann die Geschwindigkeit v_B (mm/s) des optischen Systems gleich dem durch die Gl. (5) angegebenen Wert sein. Wenn die Drehzahl der Riilenscheibe 17, welche die Geschwindigkeit ν β (mm/s) des optischen Systems ergibt, Ns; U/min ist, muß die folgende Gleichung bei einer Vergrößerung von eins gelten, wobei in Betracht zu ziehen ist, daß die Kupplung CL] betätigt ist:

(5) Wenn die Kupplung CU betätigt wird (F i g. 7), wird nach Beendigung der Belichtungsabtastung zur Rückführung des optischen Systems die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung der Antriebskraft durchgeführt, um ein verkleinertes Bild mit einem Flächenverhältnis 1/1,5 zu erhalten. Im Hinblick auf den Übertragungsweg der Antriebskraft wird die Welle J2 über das Kettenrad P₂ durch die Kette 16 gedreht. Da die Kupplung CLt betätigt ist, werden das Zahnrad Gt, das mit dem Zahnrad Gt kämmende Zwischenrad Gn und das mit dem Zwischenzahnrad Gn kämmende Zahnrad Gb gedreht, so daß die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt muß dann die Geschwindigkeit Vb (mm/s) des optischen Systems gleich dem durch die Gl. (5) gegebenen Wert sein. Wenn die Drehzahl der Rillenscheibe 17, welche die Geschwindigkeit vs(mrn/s) für das optische System ergibt, N_B2 U/min ist, muß in Verbindung mit einer Vergrößerung von m= 1//Π5 die folgende Gleichung für den Fall, daß die Kupplung CL2 betätigt ist, gelten:

v_F

(8)

Wenn dagegen die Zähnezahl des Zahnrads G₆ Z₆ ist,

Nb2= —n und N_F2= —n ist (wobei Z₂=i/13 Z₁ ist) Z₈ Z₄

und wenn aus GI. (5)

Vf = VTJ Vf und v„ = —

VYJ

ist, kann durch Einsetzen der vorstehend wiedergegebenen Werte in die Gl. (8) die folgende Gleichung erhalten werden:

Z₄

VYJ

(6)

Wenn andererseits die Zähnezahl des Zahnrads Gs Zs und die Zähnezahl des Zahnrads Gb Z₈ ist, kann, da

7 7

Nbi= —n und Nf/= -^n ist, wobei π die Anzahl ■'s Z₄

Umdrehungen pro Minute der Wellen /i bis J₃ ist, und da aus Gl. (5)

Vf = Vf und v_e =

K —

55

ist (wobei m=l ist), durch Einsetzen der vorstehend wiedergegebenen Werte in GL (6) die folgende Gleichung erhalten wird:

60

Z₅
Z₈

K—

65

Da in GL (7) die Anzahl Zähne Z₁ und Z₄ bekannt ist, kann auch die Anzahl Zähne Z5 und Ze festgesetzt werden.

In Gl. (9) ist die Zähneanzahl Zi und Z₄ bekannt, und folglich kann die Anzahl Zähne Z₆ und Zg festgesetzt werden.

(6) Wenn die Kupplung CL₁ betätigt ist (F i g. 7), wird nach der Beendigung der Belichtungsabtustung zum Rückführen des optischen Systems die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung der Antriebskraft vorgenommen, um ein verkleinertes Bild mit einem Flächenverhältnis von 1/2 zu erhalten. Im Hinblick auf den Übertragungsweg der Antriebskraft wird die Welle J₃ über das Kettenrad P₃ durch die Kette 16 gedreht Da die Kupplung CL₁ betätigt ist, werden das Zahnrad G₁, das mit dem Zahnrad G₁ kämmende Zwischenzahnrad Gio und auch das mit dem Zahnrad G₁₀ kämmende Zahnrad Gg gedreht, so daß dadurch die Rillenscheibe 17 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt muß dann die Geschwindigkeit va (mm/s) des optischen Systems gleich dem Wert der GL (5) sein. Wenn die Drehzahl der Rillenscheibe 17, welche die Geschwindigkeit v_s(mm/s) des optischen Systems ergibt, Nb 3 U/min ist, muß bei einer Vergrößerung von m= i/fä für den FaIL daß die Kupplung CZa betätigt ist, die folgende Gleichung gelten:

N_B 3
N_n

(10)

Wenn andererseits die Anzahl Zähne des Zahnrads

Gi Zi ist, Nb3= ~n und Nf3= —n ist (wobei Zz — \il Z₈ Z4

Z\ ist) und wenn aus Gl. (5) v_F=-tfl Wund

ist, kann durch Einsetzen der vorstehend wiedergegebenen Werte in Gl. (10) die folgende Gleichung erhalten werden:

z_s

Z, Z₄

'-"5Tt

(Π)

In Gl. (11) ist die Anzahl der Zähne Z\ und Z₁ bekannt und somit kann die Anzahl der Zähne Zi und Zt bestimmt werden.

In dem vorstehend beschriebenen Geschwindigkeits-

^ri bzw. Drehzahländerungsmechanismus haben die Kettenräder Pi bis Pz jeweils die gleiche Anzahl Zähne. Durch Ändern der Zähneanzahl bei jedem der Kettenräder Pi bis P3 kann jedoch ein gewünschtes Drehzahländerungsverhältnis erhalten werden. Ferner

ι« wird, wenn das optische System in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird, ein Bild abgebildet. Folglich ist es nicht immer notwendig, die Rückführgeschwindigkeit genau einzustellen. Mit anderen Worten, in der Praxis reicht es aus, die Rückführgeschwindigksit so einzustellen, daß sie annähernd jeweils den vorerwähnten Gleichungen genügt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abtasteinrichtung für ein Kopiergerät mit einer Auflage für die Vorlage und mit einem optischen System zur Belichtung einer fotoleitfähigen Fläche mit einem zellenförmigen Bereich der Vorlage, wobei Auflage und optisches System mit unterschiedlicher, von der ausgewählten Vergrößerung abhängender Geschwindigkeit relativ gegeneinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführgeschwindigkeit (Vb) der jeweils zur Abtastung bewegten Einheiten (2 oder 3, 4) nach der Abtastung in die Ausgangslage in Anpassung an die jeweils von der Vergrößerung abhängende Abtastgeschwindigkeit an die jeweils von der Vergrößerung abhängende Abtastgeschwindigkeit (Vf) so veränderlich ausgelegt ist, daß für jeden Kopierzyklus, unabhängig von der Vergrößerung (m), die Zeitspanne vom Beginn der Abtastung bis zum Wiedererreichen der Ausgangslage konstant ist