DE4108987A1 - Steuersystem fuer eine bilderzeugungseinrichtung - Google Patents
Steuersystem fuer eine bilderzeugungseinrichtungInfo
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung,
wie ein elektrophotographisches Kopiergerät,
einen Printer oder Drucker, eine Faksimile-Sende-Empfangseinheit
u. ä.
Eine Bilderzeugungseinrichtung der beschriebenen Art weist
viele Arten von Bilderzeugungsvorgängen auf, welche parallel
zueinander durchgeführt werden müssen. Ein Mikroprozessor,
welcher grundsätzlich nur eine Steuerungsart durchführt, kann
nicht eine Vielzahl Bilderzeugungssteuerarten parallel erledigen,
wenn nicht eine Einrichtung zum Durchführen einer
parallelen Verarbeitung in einzelnen Bilderzeugungssteuerprogrammen
vorgesehen ist. Parallel zu der Steigerung in dem
zusätzlichen Wert einer Bilderzeugungseinrichtung besteht
eine zunehmend stärker werdende Forderung nach einer größeren
Anzahl von verschiedenen Steuervorgängen, welche schließlich
eine komplizierte Konstruktion erfordern. Derzeit gibt es
daher eine Tendenz in Richtung einer modularen Steuerung,
d. h. eine einzige komplizierte Steuerung durch eine Ansammlung
von einfachen Steuermodulen zu ersetzen. Bei der modularen
Steuerung werden verschiedene Bilderzeugungs-Steuerungsarten
einer Vielzahl von Mikroprozessoren zugeordnet oder an
eine exklusive Hardware übertragen. Jedoch ist ein Steuersystem
mit verschiedenen Hardware-Arten teuer. Bezüglich einer
Vielzahl von Mikroprozessoren muß beispielsweise jeder Mikroprozessor
mit exklusiven peripheren Einrichtungen, wie beispielsweise
einem Speicher, versehen sein, und außerdem umfaßt
das gesamte System viele redundante Teile, da die Steuerungsinhalte
dieselben sind. Wenn die Programmkapazität vergrößert
wird oder das Steuersystem geändert wird, muß dieselbe
Programmkorrektur infolge der Redundanz insbesondere
bei dem vorstehend beschriebenen System eine Anzahl Mal durchgeführt
werden, was eine ineffiziente Instandhaltung zur Folge
hat. Obwohl ein Ein-Chip-Mikroprozessor mit einem einzigen
Hauptprozessor und einer Vielzahl von Slave- oder Nebenprozessoren
heute verfügbar ist, bestehen auch die vorstehend
beschriebenen Schwierigkeiten, da eine Anzahl Prozessoren
verwendet wird. Ein weiteres ernsthaftes Problem bei dem
Ein-Chip-Prozessor besteht darin, daß er nicht die zunehmende
Anzahl von Steuergegenständen, wie beispielsweise von Papierblättern,
bewältigen kann.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Steuersystem für eine
Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welches eine
komplizierte Steuerung als eine Ansammlung einfacher Steuermodule
durchführt. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Steuersystem
für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden,
welche eine einzige Grundfolge bei einzelnen Papierblättern
parallel durchführt, um ein leichtes Verständnis zu fördern
und um zeitliche Steuervorgänge bequem ändern zu können.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Steuersystem für eine
Bilderzeugungseinrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 oder 2 erreicht. Durch die Erfindung
ist somit ein insgesamt verbessertes Steuersystem für
eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch ein
Steuersystem gemäß der Erfindung in bezug auf
Multitasking-Operationen dargestellt ist,
Fig. 2 spezifische Inhalte eines in der Ausführungsform
enthaltenen Task- bzw. Aufgaben-Steuerblocks,
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Multitasking-Operation der
Ausführungsform,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, welches eine Fixier-Steueraufgabe
besonders bei dieser Ausführungsform darstellt,
Fig. 5 ein Flußdiagramm, in welchem eine Papierzuführ-
Steueraufgabe oder -task ebenfalls für die Ausführungsform
dargestellt ist,
Fig. 6 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine
alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt
ist,
Fig. 7 einen Abschnitt einer herkömmlichen Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 8 eine Darstellung eines Fixierabschnitts in der
Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 9 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine
dem Fixierabschnitt zugeordnete Fixiertemperatur-
Steuerschaltung dargestellt ist,
Fig. 10 ein Papierzuführ- und Transportabschnitt in der
Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 11 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine
Papierzuführ-Steuerschaltung wiedergegeben ist,
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das ein von der Bilderzeugungseinrichtung
durchgeführtes Hauptprogramm darstellt,
Fig. 13 die Kennlinie des Fixierabschnitts zusammen mit
Zeitsteuervorgängen,
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Fixiersteuerungs-Unterprogramms,
Fig. 15 ein Zeitsteuerdiagramm einer Papierzuführ-Steuerung,
Fig. 16 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms einer Papierzuführsteuerungs-
Subroutine,
Fig. 17 ein grundlegendes Zeitsteuerdiagramm, das einem
einzelnen Papierblatt zugeordnet ist,
Fig. 18 ein Zeitsteuerdiagramm, das zwei Papierblättern
zugeordnet ist, welche in einem vorherbestimmten
Intervall zugeführt werden,
Fig. 19 ein Zeitsteuerdiagramm, das Ausgangsimpulse für
einzelne in Fig. 18 dargestellte Abschnitte darstellt,
Fig. 20 ein der Fig. 17 zugeordnetes Flußdiagramm,
Fig. 21 ein der Fig. 19 zugeordnetes Flußdiagramm und
Fig. 22 ein Flußdiagramm, das eine Schrittfolge wiedergibt,
welche eine verbesserte Version der in
Fig. 21 dargestellten Folge ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein herkömmliches
Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung beschrieben.
In Fig. 7 ist ein Kopierer dargestellt, bei welchem das
herkömmliche Steuersystem anwendbar ist. Der Kopierer hat
einen vierten Spiegel 1, eine staubdichte Glasplatte 2, um
eine Linsenanordnung, Spiegel und andere optische Teile vor
Tonerpartikeln zu schützen, eine automatische Vorlagenzuführeinheit
(ADF) 3, eine Glasplatte 4, eine Löscheinheit (Lampe)
5, einen Hauptlader 6, eine photoleitfähige Trommel 7, die
als Selen-Photoleiter ausgebildet ist, einen Trommelthermistor
8, welche auf die Oberflächentemperatur der Trommel 7 anspricht,
eine Entladelampe 9, eine Linsenanordnung 10, einen
Lösch- oder Nachreinigungslader 11, eine Reinigungseinheit
12, eine Vorspannung anlegende Rolle 13, einen Vorreinigungs-
Lader (PCC) 25, eine Beleuchtungseinheit 14 mit einer Halogenlampe
oder einer ähnlichen Lichtquelle, einen ersten Spiegel
15, welcher zusammen mit der Beleuchtungseinheit 14 einen
ersten Wagen bildet, einen zweiten Spiegel 16, einen dritten
Spiegel 17, einen Fixierabschnitt 18 zum Fixieren eines Tonerbildes
auf einem Papierblatt, einen Umkehrabschnitt 19 zum
Steuern der Richtung und Position, in welcher ein aus dem Fixierabschnitt
18 austretendes Papierblatt ausgebracht werden
sollte, einen Sorter 20 zum Sortieren oder einer anderen
Handhabung des ausgebrachten Papierblattes, eine Trennklaue
26 und eine Transportbahn 21.
Der Kopierer weist auch Ablagen zum Stapeln und Zuführen von
Papierblättern, d. h. eine Zwischenablage 22 für beidseitige
Kopien, sowie erste bis dritte Papierzuführablagen 23, 24
und 33 auf. Der Kopierer weist ferner Zuführrollen 29, einen
vertikalen Papiertransportabschnitt 30, einen horizontalen
Papiertransportabschnitt 32, eine Rolle 31, um Papierstau
von Papierblättern zu entfernen, einen Trennlader 27, einen
Übertragungslader 28, eine Ausrichtrolle 35, einen Behälter
zum Sammeln von verbrauchtem Entwickler im Falle eines Auswechselns
des Entwicklers, einen Vorübertragungslader (PTC)
36, eine Heizeinheit 38 zum Heizen der Trommel 7, eine Entwicklungseinheit
37, eine Tonerpatrone zum Zuführen von frischem
Toner, und eine Welle 40, welche die Trommel 7 drehbar trägt.
Während des Betriebs wird die auf der Welle 40 drehbar gehalterte
Trommel 7 beispielsweise entsprechend einem Kopierbefehl
entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Gleichzeitig werden
die Entladungslampe 9, der Vorübertragungslader 36, der Trennlader
27, der Übertragungslader 28, die Löscheinheit 5, die
Reinigungseinheit 12, die Vorspannung anlegende Rolle 13, der
Vorreinigungslader 25 und der Löschlader 11 angesteuert, um
zu verhndern, daß Tonerpartikel und ein ungleichmäßiges, auf
die Trommel 7 aufgebrachtes Potential den Hauptlader 6 oder
die Entwicklungseinheit 37 erreichen. Das Oberflächenpotential
der Trommel 7 wird auf Null reduziert, wenn die Trommel
7 an der Reinigungseinheit 12 und der Entladungslampe 9 vorbeigedreht
wird. Die Trommel 7 wird durch einen nicht dargestellten
Hauptmotor gedreht.
Während die Trommel 7 in eine vorherbestimmte Position gedreht
wird, wird eine Vorlage, welche durch die ADF-Einheit
3 auf die Glasplatte 4 gelegt worden ist, mittels des ersten
Wagens abgetastet, welcher den ersten Spiegel 15 und die Beleuchtungseinheit
14 trägt. Ein von der Vorlage reflektiertes
Bild wird über die ersten bis dritten Spiegel 15 bis 17, die
Linsenanordnung 10, den vierten Spiegel 1 und die staubdichte
Glasplatte 2 geleitet, um auf der Trommel 7 fokussiert zu
werden. Insbesondere beleuchtet, nachdem die Trommel 7 durch
den Hauptlader 6 geladen worden ist, eine Löscheinheit oder
-lampe 5 nicht benötigte Teile der Trommel 7, um einen Rahmen
auf der Trommel 7 auszubilden, welcher zu einem Papierblatt
oder einem fokussierten Bild paßt. Dann wird die Trommel 7
bildmäßig belichtet, um elektrostatisch auf ihr ein latentes
Bild zu erzeugen. Um ein Bild mit einer Vergrößerung von 1
herzustellen, werden die Trommel 7 und der erste Wagen mit
derselben Geschwindigkeit angetrieben. Das latente Bild auf
der Trommel 7 wird durch die Entwicklungseinheit 37 in ein
Tonerbild umgewandelt. Zu diesem Zeitpunkt kann dann ein Potential
auf die Entwicklungseinheit 7 aufgebracht werden, um
erforderlichenfalls den Bildschwärzungsgrad zu erhöhen oder
zu verringern.
Ein Papierblatt wird durch die zugeordnete Zuführrolleneinheit
29 entweder von der Zwischenablage 22 oder von einer von
drei Papierablagen 33 zugeführt, bis es ein nicht dargestellter
Papierfühler fühlt. Anschließend wird zu einem Zeitpunkt,
an welchem ein Papier zuzuführen ist, die Zuführrolleneinheit
29 wieder betätigt, um das Papierblatt über den vertikalen
oder horizontalen Papiertransportabschnitt 30 bzw. 32 zu
einer stillstehenden Ausrichtrolle 35 zu befördern. Die Ausrichtrolle
35 wird zu einem solchen Zeitpunkt angetrieben,
daß die Vorderkante des Papierblatts der Vorderkante des
Tonerbildes auf der Trommel 7 entspricht. Das Tonerbild wird
durch den Übertragungslader 28 von der Trommel 7 an das Papierblatt
übertragen. Da die Trommel 7 eine extrem glatte
Oberfläche hat und folglich eine große Haftkraft zwischen ihr
und dem Papierblatt wirkt, wird mittels des Trennladers 27
das Potential des Papierblattes und dadurch die Haftkraft erniedrigt.
Das Papierblatt wird dann mittels der Klaue 26 von
der Trommel 7 getrennt und durch das Transportband 21 zu dem
Fixierabschnitt 18 transportiert. In dem Fixierabschnitt wird
das Tonerbild auf dem Papierblatt durch Wärme und Druck fixiert.
Danach wird das Papierblatt über den Umkehrabschnitt
19 aus dem Kopierer in den Sorter 30 ausgetragen. Nach der
Bildübertragung werden die auf der Trommel 7 verbliebenen
Tonerpartikel durch den Vorreinigungslader (PCC) 25, eine
Bürste und eine Schneide entfernt, welche in der Reinigungseinheit
12 untergebracht sind. Anschließend regulieren der
Löschlader 11 und eine Entladungslampe 4 das Oberflächenpotential
der Trommel 7 auf ein vorherbestimmtes Potential.
Die vorbestimmten Steuerzeitpunkte werden mittels Impulsen
durchgeführt, welche synchron zu der Drehbewegung der Trommel
7 anliegen, oder mittels Bezugsimpulsen durchgeführt, welche
die Trommel 7 ansteuern.
Wie in Fig. 8 dargestellt, hat der Fixierabschnitt 18 einen
Thermistor 41, welcher auf die Fixiertemperatur anspricht,
eine Fixierrolle 42, eine Andrückrolle 43 und eine erste
sowie eine zweite Heizeinheit 44 und 45 zum Heizen der Fixierrolle
42.
In Fig. 9 ist eine Fixiertemperatur-Steuerschaltung dargestellt.
In Fig. 9 sind eine Spannungsquelle ACV für die Heizeinheiten,
eine Festkörperrelais-(SSR-)Ansteuerspannung Vd,
eine Spannung Vcc für den Thermistor 41, Festkörperrelais
81 und 82 und ein Analog-Digital-(A/D-)Umsetzer 83 vorgesehen.
Ein Ausgangssignal H1 einer Zentraleinheit (CPU) 80
wird über einen Bus 85 an ein Ein-Ausgabeport 84 angelegt,
um ein Ausgangssignal H1 einzuschalten. Dann wird das Festkörperrelais
81 erregt, um der Heizeinheit 44 Strom zuzuführen.
Gleichzeitig schaltet die Zentraleinheit (CPU) 80 die
Heizeinheit 45 ein und aus. Das Ausgangssignal des Thermistors
41 wird durch den A/D-Umsetzer 83 in ein digitales Signal
umgewandelt und über den TH-Eingang des Ein-/Ausgabeports
84 und den Bus 85 an die Zentraleinheit 80 übertragen.
In Fig. 10 ist der Papiertransportabschnitt der Fig. 7 dargestellt.
Der Papiertransportabschnitt hat erste und zweite
Papierablagen zugeordnete Papierfühler 46 und 47, einen
einer Zwischenablage zugeordneten Papierfühler 48, erste und
zweite Zuführrollen 49 bzw. 50, die den entsprechenden Papierablagen
zugeordnet sind, eine einer Zwischenablage zugeordnete
Zuführrolle 51, eine erste Abzugsrolle 52, eine zweite Abzugsrolle
53, eine der Zwischenablage zugeordnete Abzugsrolle
54, eine erste Trennrolle 55, eine zweite Trennrolle 56 und
eine der Zwischenablage zugeordnete Trennrolle 57.
In Fig. 11 ist eine Papierzuführ-Steuerschaltung dargestellt,
an welche eine Fühler-Ansteuerspannung Vcc und eine Kupplungs-
Ansteuerspannung Vd angelegt sind. Eine Zentraleinheit
(CPU) 60 legt über einen Bus 61 ein Ausgangssignal C1 an einen
Ein-Ausgabeport 62 an und kuppelt dadurch eine Kupplung
CL(1). Folglich werden die Abzugsrolle 52 und die Zuführrolle
49 (Fig. 10) gedreht, wodurch ein Papierblatt zugeführt wird.
Sobald das Papierblatt den ersten Papierfühler 46 (Fig. 11)
erreicht, wird das Ausgangssignal des Fühlers 46, d. h. ein
Eingabesignal S1 niedrig. Die Zentraleinheit 60 kann das Eingabesignal
S1 über den Ein-Ausgabeport 62 überwachen. Die
zweite Ablage 64 und die Zwischenablage 62 haben jeweils denselben
Aufbau wie die erste Ablage 23.
Das herkömmliche Steuersystem für eine derartige Bilderzeugungseinrichtung
wird nunmehr beispielsweise anhand der Steuerung
der Fixier- und Papierzuführoperationen beschrieben. In
Fig. 12 ist eine Unterprogrammschleife eines Hauptprogramms
dargestellt, welches nacheinander verschiedene Schritte S1
bis S7 abruft um die einzelnen Abschnitte der Bilderzeugungseinrichtung
zu steuern.
In Fig. 13 ist eine Beziehung zwischen der Fixiertemperatur
und der Zeit aufgetragen und ein Zeitdiagramm wiedergegeben,
welches die Steuerung der Heizeinheiten darstellt. Zuerst
wird ein Strom an die beiden Heizeinheiten 44 und 45 angelegt,
bis die Fixiertemperatur auf einem vorherbestimmten unteren
Grenzwert ansteigt. Die Heizeinheit 44 wird dann abgeschaltet
(Schritt I). Sobald die Fixiertemperatur eine eingestellte
Temperatur erreicht, wird auch die Heizeinheit 45 abgeschaltet.
Wenn die Fixiertemperatur unter die eingestellte Temperatur
absinkt, wird die Heizeinheit 45 wieder angeschaltet. Diese
Prozedur wird wiederholt, um die Fixiertemperatur bei der
eingestellten Temperatur zu halten (Schritt II). In Fig. 14
ist ein Unterprogramm zum Durchführen der vorstehend beschriebenen
Fixiersteuerung dargestellt. Der Schritt I (Schritte S10
bis S12) wird wiederholt, bis die Fixiertemperatur auf den
unteren Grenzwert ansteigt. Dann geht das Programm auf das
Hauptprogramm zurück, um die Steuerunterprogramme für die
anderen Abschnitte durchzuführen. Wenn die Fixiertemperatur
den unteren Grenzwert überschreitet, wird der Schritt II
durchgeführt, um die Fixiertemperatur bei der eingestellten
Temperatur zu halten (Schritte S13 bis S15). Das Programm
geht dann wieder auf das Hauptprogramm zurück, um die Steuerunterprogramme
für die übrigen Abschnitte durchzuführen.
In Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, um die Papierzufuhr
von einer der Ablagen zu steuern. In Fig. 15 und in der
nachfolgenden Beschreibung sind die Abzugsrolle, die Zuführrolle
und andere relevante Elemente ohne Bezugszeichen dargestellt,
da sie jeder der Ablagen zugeordnet sind. Zuerst
wird die Anzahl Zeitsteuerimpulse synchron mit der Drehbewegung
der Trommel 7 bestimmt (Schritt III). Wenn die Anzahl
Zeitsteuerimpulse "3" überschreitet, wird die Papierzuführkupplung
eingekuppelt, um die Abzugsrolle und die Zuführrolle
zu drehen, wodurch dann ein Papierblatt von der entsprechenden
Ablage abgezogen wird. Wenn das Papierblatt den
Papierfühler erreicht, wird die Kupplung ausgekuppelt, um
dadurch die Drehbewegung der Abzugs- und der Zuführrolle zu
stoppen (Schritt IV). Dieser Zustand wird für einen vorherbestimmten
Zeitabschnitt (T) aufrechterhalten, um das nächste
Papierblatt sicher zuzuführen (Schritt V). Nach Verstreichen
eines vorgegebenen Zeitabschnitts wird die Kupplung wieder
eingekuppelt, um das Zuführen des Papierblattes zu starten
(Schritt VI). Wenn die hintere Kante des Papierblattes sich
von dem Papierfühler entfernt hat, wird die Kupplung ausgekuppelt
(Schritt VII).
In Fig. 16 ist ein Unterprogramm zum Durchführen der vorstehend
beschriebenen Papierzuführsteuerung dargestellt:
- 1) Ein Papierzuführ-Endflag wird geprüft, um zu sehen, ob das Papierzuführen beendet worden ist. Wenn es beendet worden ist (ja beim Schritt S30), dann geht das Programm einfach auf das Hauptprogramm zurück (Schritt VII). Da zu diesem Zeitpunkt das Papierzuführ-Endflag noch nicht gesetzt worden ist, wird auf den nächsten Schritt vorgerückt.
- 2) Ein Abzugsendflag wird geprüft. Da dieses Flag noch nicht gesetzt worden ist, wird bestimmt (nein beim Schritt S31), ob die Anzahl an Zeitsteuerimpulsen "3" ist oder nicht. Wenn sie knapp bei "3" ist (ja beim Schritt S32), geht das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die anderen Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt III).
- 3) Wenn die Anzahl an Zeitsteuerimpulsen größer als "3" ist (nein beim Schritt S32), wird die Papierzuführkupplung eingekuppelt (S33), um die Abzugs- und die Zuführrolle zu drehen, damit ein Papierblatt von der Ablage abgezogen wird (S33). Dann wird auf das Ausgangssignal des Papierfühlers Bezug genommen, um zu sehen, ob das Papierblatt den Papierfühler erreicht hat. Wenn das Entscheidungsergebnis negativ ist (nein bei S34), geht das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen. Wenn das Entscheidungsergebnis positiv ist (ja bei S34), wird die Kupplung ausgekuppelt (S35), um die Drehbewegung der Abzugs- und der Zuführrolle zu stoppen. Daraufhin wird ein Abzugsendflag gesetzt (S36), und das Programm geht auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt IV).
- 4) Wenn das Papierzuführ-Steuerunterprogramm wieder nach der Unterprogrammschleife (Hauptprogramm) aufgerufen wird, wird bestimmt, ob eine Papierzuführung im Gange ist oder nicht. Da ein Papierzuführflag nicht gesetzt ist (nein beim S37), beginnt das Programm einen vorherbestimmten Zeitabschnitt (T) zu zählen, und geht dann auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (S38 und S39). Nach Verstreichen des vorherbestimmten Zeitabschnitts (T) wird die Papierzuführkupplung eingekuppelt (S40), und das Papierzuführflag wird gesetzt (S41). Das Programm geht dann auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt V).
- 5) Wenn das Unterprogramm zum Steuern einer Papierzufuhr wieder nach der Unterprogrammschleife aufgerufen wird oder das Hauptprogramm beendet worden ist, wird der Papierfühler geprüft, da das Papierzuführflag gesetzt worden ist. Wenn die Papierzufuhr noch nicht beendet worden ist (nein bei S42), kehrt das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen. Sobald die hintere Kante des Papierblattes den Papierfühler verläßt (ja bei S42), kuppelt das Programm die Kupplung aus, wodurch festgesetzt wird, daß die Papierzufuhr beendet ist (S43), und setzt dann das Papierzufuhr-Endlag (S44). Eine derartige Schrittfolge ist durch den Schritt VI in Fig. 15 dargestellt.
- 6) Wenn das Unterprogramm zum Steuern der Papierzufuhr nach einer anderen Unterprogrammschleife oder dem Hauptprogramm wieder aufgerufen wird, geht das Programm einfach wieder auf den Hauptfluß zurück, da das Papierzufuhr-Endflag gesetzt worden ist (Schritt VII).
Wenn, wie oben ausgeführt, eines der Unterprogramme zum Steuern
der verschiedenen Abschnitte einige Bedingungen bzw. Voraussetzungen
hat, muß das herkömmliche Steuerprogramm das interessierende
Unterprogramm unterbrechen und auf das Hauptprogramm
zurückgehen, um die Unterprogramme zum Steuern der
anderen Abschnitte durchzuführen (parallele Verarbeitung).
Wenn darüber hinaus das einmal unterbrochene Unterprogramm
zum Steuern eines Abschnitts nach der Unterprogrammschleife
oder dem Hauptprogramm wieder aufgerufen wird, benötigt das
herkömmliche System Flags, um zu sehen, wo das Unterprogramm
wieder aufgenommen werden sollte. Daher wird das Programm
kompliziert, und es müssen eine große Anzahl von Flags behandelt
werden.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 35 977/
1987 ist beispielsweise der vorstehend beschriebene Typ eines
herkömmlichen Steuersystems beschrieben.
Ein herkömmliches Steuersystem wird nunmehr im einzelnen
anhand von speziellen Zeitdiagramm-Ausführungen beschrieben.
In Fig. 17 sind grundlegende Zeitabläufe dargestellt,
welche einem einzigen Aufzeichnungsmedium oder Papierblatt
zugeordnet sind. Das Steuersystem soll zwei zu steuernde Abschnitte
A und B steuern. Eine Steuerfolge wird nunmehr anhand
von Fig. 20 auf der Basis derartiger grundlegender Zeitabläufe
beschrieben. In Fig. 20 wird bestimmt, ob die Anzahl
Impulse, welche von einer impulserzeugenden Einrichtung zu
erzeugen sind, "2" erreicht hat oder nicht (S80), und wenn
die Antwort positiv ist, wird der zu steuernde Abschnitt A
eingeschaltet (S81). Danach wird die Anzahl an Impulsen wiederholt
geprüft (S82, S84 und S86), um wahlweise die Abschnitte
A und B ein- und auszuschalten (S83, S85 und S97).
In der Regel reicht es bei einer Bilderzeugungseinrichtung
nicht aus, nur ein einziges Papierblatt zu einer vorgegebenen
Zeit zu steuern. Insbesondere wird, wenn ein bestimmtes Papierblatt
gerade zugeführt werden soll, ein unmittelbar vorher
zugeführtes Blatt einem Bilderzeugungsprozeß unterzogen,
während bei einem weiteren vorhergehenden Papierblatt noch
eine Fixierung vorgenommen wird.
Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm, welches zeigt, wie das zweite
Papierblatt in einem vorgegebenen Zeitintervall nach dem
ersten Papierblatt zugeführt wird. Wellenform a und b sind
identisch mit den Wellenformen, welche die grundlegenden Zeitabläufe
darstellen. Wellenformen c und d sind bei einem Wiederholungsintervall
aus den grundlegenden Zeitabläufen abgeleitet.
In Fig. 19 sind Ausgangs-Zeitabläufe dargestellt, um
Abschnitt für Abschnitt die in Fig. 18 dargestellte Operation
durchzuführen. Um die in Fig. 19 dargestellten Ausgangswellenformen
zu erzeugen, ist üblicherweise eine in Fig. 21 dargestellte
Folge verwendet worden (Folge 2).
Bei der in Fig. 21 dargestellten Folge werden ähnlich wie bei
der in Fig. 20 dargestellten Folge wahlweise die zu steuernden
Abschnitte A und B ein- und ausgeschaltet (S89, S91, S93, S95,
S96, S98, S100 und S102), indem auf die Anzahl Impulse Bezug
genommen wird (S88, S90, S92, S94, S97, S99 und S101).
Eine Schwierigkeit bei einer solchen herkömmlichen Folge besteht
darin, daß das Wiederholungsintervall nicht geändert
werden kann, außer wenn nicht nur die Zeitsteuerwerte, sondern
auch die Folge selbst geändert werden (S96 bis S98
[was insgesamt durch ein Symbol "*" angezeigt ist]). Ein
weiteres Problem besteht darin, daß ein Identifizieren der
in Fig. 17 dargestellten, grundlegenden Zeitabläufe bei der
Folge 2 (Fig. 21) äußerst schwierig ist.
Um die vorstehenden Schwierigkeiten auszuschließen, können
einzelne Impulszähleinheiten jedem Papierblatt zugeordnet
werden, um so die zu steuernden Abschnitte auf der Basis von
Impulsen 1 für ein Papierblatt 1 und auf der Basis von Impulsen
2 für ein Papierblatt 2 zu steuern, wie in Fig. 18
dargestellt ist. In Fig. 22 ist eine spezifische Folge (Folge
3) wiedergegeben, welche diese Steuersystemart darstellt.
Eine herkömmliche Ausführungsform, welche zu diesem Gebiet
gehört, ist beispielsweise in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 35 976/1987 dargestellt.
Bei der in Fig. 22 dargestellten Folge 3 wird die Entscheidung
bezüglich der Anzahl Impulse eine Anzahl Mal in jedem Teil
durchgeführt, in welchem die üblichere Folge es nur einmal
gab (S103 und S104, S106 und S107, S109 und S110 sowie S112
und S113), und selektiv die zu steuernden Abschnitte A und
B basierend auf dem Ergebnis jeder Entscheidung ein- und
ausschaltet (S105, S108, S111 und S114). Da das generelle
Schema der Folge 3 identisch mit der grundlegenden Folge ist,
können die grundlegenden Zeitabläufe leicht identifiziert
werden. Wie durch das Symbol "*" angezeigt ist (S112 und S113)
benötigt die Folge "3" zusätzliche Entscheidungsschritte infolge
der Zunahme in der Anzahl an Impulszähleinheiten. Eine
derartige Folge schließt viele Zweige ein und ist daher
schwierig zu verstehen.
Es ist vorgeschlagen worden, die Adressen von Bezugsimpuls-
Zählwerten als Zeiger zu verwenden, während die Folge 1 oder
eine ähnliche Einzel-Entscheidungs-Folge benutzt wird. Auch
ist vorgeschlagen worden, Bezugsimpuls-Zählwerte in einem
vorherbestimmten festen (Speicher-)Bereich zu setzen. Diese
Lösungsvorschläge sind in der Praxis nicht durchführbar, ohne
daß auf zusätzliche Verarbeitungsfolgen zurückgegriffen wird.
In Fig. 1 ist daher ein Steuersystem gemäß der Erfindung dargestellt.
Task- bzw. Aufgabensteuerblöcke TCBn und Benutzerbereiche
UAn sind paarweise in einem RAM 100 ausgebildet, während
Task- oder Aufgabenroutinen n in einem ROM (oder RAM)
101 ausgebildet sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, haben die
Aufgabensteuerblöcke TCB jeweils einen Zeiger, welcher die
(Speicher-)Stelle des zugeordneten Benutzerbereichs, eines
Bereichs, in welchem ein Aufgabenname und andere Aufgabeninformation
gespeichert ist und einen Register-Contextbereich
anzeigt, um einen Registersatz einer Zentraleinheit
(CPU) 102 zu speichern, welche noch beschrieben wird. Die
Benutzerbereiche UA bestehen jeweils aus einem variablen Bereich
und einem Stapelbereich (siehe Fig. 1). Stapelzeiger
SP zeigen jeweils die Stelle des aktuellen Stapels, während
Befehlszeiger IP jeweils die Stelle einer durchzuführenden
Routine zeigen. Üblicherweise hat die Zentraleinheit (CPU)
102 nur einen einzigen Satz Register und kann daher nicht
gleichzeitig zwei oder mehr verschiedene Verarbeitungsarten
durchführen. Obwohl dieses Prinzip auch auf Multitasking-
Operationen zutrifft, scheint es, als wenn das Steuersystem
parallel zwei oder mehr verschiedene Verarbeitungsarten durchführen
würde, wenn die folgende Schrittfolge verwendet wird.
In Fig. 1 soll die Zentraleinheit 102 eine durch eine Aufgabe
1 dargestellte Verarbeitung durchführen. Die Zentraleinheit
(CPU) 102 benutzt dann den Benutzerbereich UA1 als variable
und Stapelbereiche. Wenn es zu einer Unterbrechung kommt,
wird eine in Fig. 3 dargestellte Unterbrechungsroutine durchgeführt.
Die Unterbrechungsroutine beginnt mit einem Schritt,
um den gesamten Registersatz der Zentraleinheit 102 in dem
Register-Contex-Bereich sicherzustellen, welcher in dem zu
verwendenden Aufgabensteuerblock TCB (in disem Fall TCB1)
enthalten ist (S50; Verarbeitung VIII in Fig. 1). Anschließend
wird der Registersatz der Zentraleinheit (CPU) 102 mit dem
Inhalt des Register-Contex-Bereichs eines anderen Aufgaben-
Steuerblocks TCB (in diesem Fall TCB2) geladen (S51; Verarbeitung
IX in Fig. 1). Folglich werden der Aufgaben-Steuerblock
TCB1 und der Benutzerbereich UA1 durch den Aufgabensteuerblock
TCB2 bzw. dem Benutzerbereich UA2 ersetzt. In
diesem Zustand führt dann die Zentraleinheit 102 die Aufgabe
2 durch. Entsprechend einer Unterbrechung wird dann die Aufgabe
von 2 auf 1 geschaltet. Durch ein solches Umschalten
der Aufgabe kann die Steuerung bewirkt werden, wie wenn die
Aufgaben 1 und 2 parallel verarbeitet würden.
Die Aufgaben 1 und 2 sollen die vorher festgelegte Fixiersteuerung
bzw. Papierzuführsteuerung sein. In Fig. 4 und 5
sind die Fixiersteueraufgabe bzw. die Papierzuführsteueraufgabe
dargestellt. Offenbar scheinen die Fixiersteueraufgabe
der Fig. 4 und das Fixiersteuer-Unterprogramm der Fig. 14
einander ähnlich zu sein. Jedoch ist leicht zu sehen, daß
eine in Fig. 4 dargestellte Schleife I zuerst durchgeführt
wird, und wenn die Fixiertemperatur den unteren Grenzwert
erreicht, wird eine Schleife II durchgeführt. In Fig. 4 dargestellte
Schritte S60 und S65 entsprechen den in Fig. 14 dargestellten
Schritten S10 bis S15.
Die Papierzuführ-Steueraufgabe gemäß Fig. 5 ist deutlich von
dem Papierzuführ-Steuerunterprogramm der Fig. 16 unterscheidbar.
Insbesondere hat das Unterprogramm bzw. die Subroutine
der Fig. 16 eine verschiedene Steuerprozedur und ist äußerst
kompliziert, da häufig ein Rückkehrbefehl benutzt wird, damit
das Programm auf Unterprogramme oder Subroutine zum Steuern
anderer Abschnitte zurückkehrt, und es werden eine Anzahl
Flags verwendet, um das unterbrochene Unterprogramm wieder
aufzunehmen, was nichts zu der Steuerung beiträgt. Im Unterschied
hierzu wird die in Fig. 5 dargestellte Papierzuführ-
Steueraufgabe gemäß der Steuerprozedur der Fig. 15 beschrieben
und ist weitaus einfacher als das Unterprogramm bzw. die
Subroutine der Fig. 16. Durch Bezugnahme auf die Beschreibung
der Fig. 16 sind in Fig. 5 dargestellte Schritte S70 und S78
ohne weiteres verständlich.
Das herkömmliche Steuersystem enthält verschiedene Steuerarten,
welche in dem Hauptsteuerfluß parallel durchzuführen
sind und ist folglich, wie früher bereits ausgeführt, kompliziert
und schwierig zu verstehen. Bei der dargestellten
Ausführungsform sind die Hauptsteuerungen und die verschiedenen
Steuerarten, welche parallel zueinander durchzuführen
sind, gänzlich voneinander getrennt. Hierbei ist es vorteilhaft,
ein System auszuführen, welches leicht zu verstehen und
leicht zu entwickeln und zu modifizieren ist. Außerdem kann
ein derartiges System von einer Vielzahl Personen entwickelt
werden, da die Steueraufgabe von Abschnitt zu Abschnitt entwickelt
wird.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
beschrieben. Die Multitasking-Operation der alternativen
Ausführungsform ist dieselbe wie bei der vorherigen, anhand
von Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform und wird daher
nicht noch einmal beschrieben.
Wenn die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform verschiedene
Verarbeitungsvorgänge, wie beispielsweise die Aufgaben 1 und
2 parallel durchführt, wird bei der alternativen Ausführungsform
dieselbe Bilderzeugungsaufgabe mit allen Papierblättern
parallel durchgeführt, wie in Fig. 6 dargestellt ist.
Diese Bilderzeugungsaufgabe ist identisch der Folge 1 (Fig. 9),
bei welcher grundlegende Zeitabläufe abgegeben werden. In
Fig. 1 werden die Aufgaben 1 und 2 ausgeführt, um das Erzeugen
von Bildern auf Papierblättern 1 bzw. 2 zu steuern. Die Aufgaben
1 und 2 werden an Stellen oder Punkten IP1 bzw. IP2
durchgeführt. Jeder Benutzerbereich UA hat eigene Bereiche
für Impulszählwerte und andere Daten. Folglich sind die Aufgaben
1 und 2 unabhängig voneinander, obwohl sie identisch
sind. Zuerst wird die Aufgabe 1 durchgeführt, um das Papierblatt
1 zu steuern, und dann wird die Aufgabe 2 nach Verstreichen
des Wiederholungsintervalls durchgeführt. Folglich wird
dieselbe Routine in dem Wiederholungsintervall durchgeführt.
Obwohl die Bereichsnamen, welche den Impulszählwerten zugeordnet
sind, natürlich identisch sind, sind sie vollständig
unabhängig voneinander, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die
Steuerung ist daher ähnlich der Folge 3 (Fig. 11), ungeachtet
dessen, daß sie die Konfiguration der Folge 1 (Fig. 9) hat.
Gemäß der Erfindung sind Programme zum Steuern verschiedener
Bilderzeugungsabschnitte in Aufgaben bzw. Tasks aufgeteilt,
und die einzelnen Aufgaben werden durch eine Scheduler-Software,
d. h. in einem Multitasking, durchgeführt. Insbesondere
sind ein Haupt-Bilderzeugungsprogramm und die Software, um
derartige Aufgaben parallel zu verarbeiten, voneinander getrennt,
um so ein kompliziertes Steuern als eine Ansammlung
von einfachen Steuermodulen (modulare Programmierung) zu
realisieren. Da alle Aufgaben ein gemeinsames Programm benutzen,
ist das Programm frei von Redundanz. Die Anzahl an
Aufgaben kann dadurch geändert werden, daß die Kapazität
eines Speichers geändert wird, wodurch dann auch eine Zunahme
oder Abnahme in der Anzahl von Objektsteuerungen bewältigt
werden kann.
Aufgaben für eine Bilderzeugungssteuerung können parallel
durchgeführt werden, d. h. jede kann einem speziellen Papierblatt
zugeteilt werden. Dann ist es möglich, die Steuerung
von Papierblatt zu Papierblatt zu ändern, die Zeitabläufe zu
ändern und den für eine Entwicklung erforderlichen Aufwand
zu reduzieren. Außerdem kann mit der Erfindung eine Zunahme
in der maximalen Anzahl von Papierblättern bewältigt werden,
welche in einer Papiererzeugungseinrichtung untergebracht
werden können.
Claims (2)
1. Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung, bei
welchem eine Vielzahl verschiedener Bilderzeugungsschritte
durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vielzahl Bilderzeugungsschritt-Aufgaben einzeln der
Vielzahl Bilderzeugungsschritte zugeordnet werden, während
eine Überwachungsaufgabe die Durchführung der Anzahl von
Bilderzeugungsschritt-Aufgaben steuert, wobei die Anzahl
Bilderzeugungsschritt-Aufgaben parallel durchgeführt wird,
was unter der Überwachung der Überwachungsaufgabe gesteuert
wird.
2. Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung, bei welchem
Aufzeichnungsblätter jeweils einem von einer Anzahl verschiedener
Bilderzeugungsschritte unterzogen werden, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Bilderzeugungs-
Steueraufgaben eins zu eins den Papierblättern zugeordnet
sind, während eine Überwachungsaufgabe das Durchführen
der Anzahl von Bilderzeugungs-Steueraufgaben steuert, wobei
die Anzahl Bilderzeugungsschritt-Aufgaben parallel durchgeführt
werden, während sie unter der Kontrolle der Überwachungsaufgaben
mittels eines Schedulers gesteuert werden.
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