DE19506524A1 - Anordnung zum Abtasten eines Antriebbandes in einem Druck- oder Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abtasten eines über Umlenkungen geführten Antriebsbandes in einem Druck- oder Ko­ piergerät mit einem auf dem Antriebsband angeordneten starren Abtastelement und einem im Abstand zum Antriebsband befindli­ chen, die Position des Abtastelements abtastenden ortsfesten Sensor.

In Geräten, in denen Papier definiert ohne Traktoren trans­ portiert werden muß, werden oft über Umlenkungen geführte Transportbänder eingesetzt, die einen Reibbelag örtlich be­ grenzter Länge aufweisen. Der Reibbelag gelangt beim Umlauf des Transportbandes in einem Transportbereich in Kontakt mit dem Papier, transportiert es während des Reibschlusses im Transportbereich und hebt dann wieder vom Papier ab.

Eine derartige Transporteinrichtung ist beispielsweise in der älteren europäischen Patentanmeldung Akz: 94112973.6 vom 19.8.94 beschrieben. Gegenstand dieser Patentanmeldung ist eine Wendeeinrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger in einer multifunktionalen elektrografischen Druckeinrichtung zum Bedrucken von bandförmigen Aufzeichnungsträgern im Sim­ plex- und Duplexdruck mit W-förmiger Anordnung der Umlenkele­ mente und einer automatischen Einfädelvorrichtung für den Aufzeichnungsträger. Die automatische Einfädelvorrichtung enthält ein Transportband mit darauf angeordnetem örtlich be­ grenztem Reibbelag, das den Aufzeichnungsträgeranfang beim Einfädelvorgang im Wender erfaßt und durch den Wender schiebt.

Bei einem solchen Transportband ist es notwendig den Mitneh­ mer mit dem zu transportierenden Papier exakt zu synchroni­ sieren, da das Papier nicht mehr transportiert wird, wenn der Mitnehmer den Transportbereich verlassen hat. Ein technisches Problem besteht nun darin, eine einfache, verschmutzungsun­ empfindliche und langzeitstabile Positionserkennung des Mit­ nehmers zu realisieren.

Auf der Suche nach einer Lösung des beschriebenen Problems sind die verschiedensten Abtastanordnungen erprobt worden, dabei hat sich folgendes herausgestellt.

Anordnung von Reflexfolien oder Löcher auf dem Band und opti­ sche Abtastung mit Reflexlichtschranken oder Gabellicht­ schranken:
Eine dabei durch Papierstaub etc. auftretende Verschmutzung beeinträchtigt die Abtastung.

Anordnung von Löchern oder Mitnehmer auf dem Band und mecha­ nische Abtastung mit µ-Schalter:
Eine derartige Anordnung ist empfindlich gegenüber manuellen Eingriffen, wie z. B. einen Transportbandwechsel.

Anordnung von Metallmarkierungen auf dem Band und induktive Abtastung:
Eine derartige Lösung erfordert eine aufwendige Sensorik, wo­ bei der Sensor empfindlich gegenüber anderen Metallteilen in der Umgebung des Bandes ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung zum Ab­ tasten eines über Umlenkungen geführten Antriebsbandes in ei­ nem Druck- oder Kopiergerät bereitzustellen, die eine einfa­ che, verschmutzungsunempfindliche und langzeitstabile Posi­ tionserkennung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentan­ spruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung enthält ein auf dem Antriebsband angeordnet es starres Ab­ tastelement in Form eines sich längs zum Antriebsband er­ streckenden kleinen Magneten als Positionsgeber mit einem im Abstand zum Antriebsband befindlichen, die Position des Ab­ tastelements abtastenden ortsfesten Hallsensor. Das Abtast­ element ist querbeweglich in einem Hohlraum eines mit dem An­ triebsband fest verbundenen elastischen Mitnahmekäfigs ange­ ordnet. Mitnahmekäfig und Abtastelement sind in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Transportbandes und dessen klein­ stem Krümmungsradius so hinsichtlich Dimensionierung, Beweg­ lichkeit und Elastizität aufeinander abgestimmt, daß beim Durchlaufen der Krümmungsradien der Umlenkelemente einerseits das Abtastelement ohne wesentliche Positionsverschiebung längs des Antriebsbandes seine tangential-parallele Lage bei­ behält, andererseits die durch die Krümmung hervorgerufene Verformung des Antriebsbandes nicht behindert.

Um den Magneten und insbesondere das Transportband zusätzlich vor Beschädigung zu schützen und zur Stabilisierung des Ma­ gneten kann in vorteilhafter Weise der als Hohlraum des Reib­ belags ausgebildete Aufnahmeraum für den Magneten mit elasti­ schem Material ausgefüllt sein, in den der Magnet eingebettet ist.

Die Abtastanordnung ist insgesamt unempfindlich gegen Ver­ schmutzung. Durch die flexible Befestigung des Magneten kann das Transportband auch um kleine Radien umgelenkt werden. Da weiterhin der Magnet zerstörungsfrei auf dem Transportband befestigt ist, wird auch bei einem sehr dünnen Transportband die Lebensdauer des Bandes durch die Abtastmarkierung nicht beeinflußt. Magnet und Befestigung sind so flach ausgeführt, daß das Transportband auch durch schmale Führungen gelenkt werden kann.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dar­ gestellt und werden im folgenden anhand dieser Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Papiertrans­ porteinrichtung mit zugehöriger Abtastanordnung in der Wende­ station eines elektrografischen Druckgerätes.

Fig. 2 bis 5 schematische Schnittdarstellungen von ver­ schiedenen Ausführungsformen des Abtastbereichs der Papier­ transporteinrichtung und

Fig. 6 und 7 eine schematische Schnittdarstellung des Ab­ tastbereichs einer Papiertransporteinrichtung mit mehreren Umlenkungen.

Eine in der älteren europäischen Patentanmeldung Akz: 94112973.6 vom 19.8.94 beschriebene Wendeeinrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger in einer multifunktionalen elektrografischen Druckeinrichtung zum Bedrucken von bandför­ migen Aufzeichnungsträgern im Simplex- und Duplexdruck mit W- förmiger Anordnung der Umlenkelemente und einer automatischen Einfädelvorrichtung für den Aufzeichnungsträger enthält eine in der Fig. 1 schematisch dargestellte Transporteinrichtung, um den Aufzeichnungsträgeranfang beim Einfädelvorgang im Wender zu erfassen und durch den Wender zu schieben.

Die Transporteinrichtung enthält im wesentlichen ein um Um­ lenkungen geführtes, motorisch angetriebenes Transportband 10 aus zugsteifem Material, beispielsweise faserverstärktem Kunststoff in einer Stärke von etwa 0,5-1,5 mm. Auf dem Transportband, z. B. durch Kleben oder Vulkanisieren befe­ stigt ist ein etwa 4-8 mm dickes Mitnehmerelement 11 in Form eines elastischen Reibbelages mit hohem Reibkoeffizient gegenüber Papier, z. B. aus Polyurethanschaum oder Silikon­ gummi. Das Mitnehmerelement 11 ist so auf dem Transportband 10 befestigt bzw. das Transportband so angeordnet, daß das Mitnehmerelement 11 beim Umlauf des Transportbandes 10 (Pfeil) in einem Transportbereich 12 in Reibschluß mit einem bandförmigen Aufzeichnungsträger 13 gerät, diesen erfaßt und eine vorgegebene Strecke im Transportbereich 12 vorschiebt. Bei einer Weiterbewegung des Transportbandes 10 kommt das Mitnehmerelement 11 wieder außer Eingriff mit dem Aufzeich­ nungsträger 13 und gibt diesen frei. Damit kann nach dem Ein­ fädelvorgang der Aufzeichnungsträger 13 frei durch die Wende­ einrichtung bewegt werden, wobei sich das Mitnehmerelement in Wartestellung, z. B. im Bereich der Stirnseite der Transport­ schlaufe befindet.

Zur Erfassung der Position des Mitnehmerelementes 11 und da­ mit der Position des Transportbandes 10 dient eine Abtastan­ ordnung aus einem dem Transportband 10 zugeordneten Abtast­ element 14 und einem ortsfesten Sensor 15. Die Abtastanord­ nung enthält bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Abtastelement (Geber) 14 aus einem kleinen Magneten mit einer Breite von etwa 4-6 mm und einer Höhe von etwa 0,5-1,5 mm, der in einer als Aufnahmebereich dienenden Ausnehmung 16 des Mitnehmerelementes 11 angeord­ net ist. Die Ausnehmung 16 bildet einen Mitnahmekäfig für den Magneten 14, der so ausgestaltet ist, daß der Magnet mit all­ seitigem Spiel von etwa 0,5 mm in einer Parallelposition zum Transportband gehalten wird. Dabei erstreckt sich der Magnet 14 über seine Breite entlang von dem Transportband. Die Di­ mensionierung des Spiels ist u. a. abhängig von der Breite des Magneten 14, den elastischen Eigenschaften des Mitnehmerele­ mentes 11 und dem kleinsten Krümmungsradius, um den das Transportband 12 geführt wird. Der Mitnahmekäfig muß so be­ messen sein, daß der Magnet 14 in der stärksten Krümmung ge­ rade nicht gegen das dünne Transportband 12 gedrückt wird (Fig. 3) und in der Geraden (Fig. 2) nicht zu viel Spiel hat, um noch eine ausreichende Positionserkennung zu errei­ chen. Auf diese Weise wird entsprechend der Darstellung der Fig. 3 erreicht, daß auch bei der stärksten Krümmung der Ma­ gnet 14 die Verformung des Transportbandes 12 nicht behindert und dieses nicht beschädigt und daß trotzdem der Magnet 14 in einer eindeutig abtastbaren Tangential-Parallelposition zum Transportband 10 gehalten wird.

Der Magnet 14 kann jedoch entsprechend den Darstellungen der Fig. 4 und 5 auch in einer eigenen elastischen Befestigung in Form eines separaten Mitnahmekäfigs 17 angeordnet sein, der sich z. B. neben dem Mitnehmerelement befindet oder bei einem hier nicht dargestellten Riemenantrieb, bei dem das Transportband selbst als Transportelement dient, kann der Mitnahmekäfig z. B. auf der Innenseite des Bandes in einem Be­ reich angeordnet sein, die nicht über Riemenscheiben läuft. Der Mitnahmekäfig 17 (Fig. 4) umfaßt den Magneten 14 mit ei­ ner elastischen, eine Querbewegung des Magneten 14 ermögli­ chenden Schicht 18 und schützt damit das Transportband 10 und den Magneten 14 vor Beschädigung.

Analog hierzu ist es auch möglich, bei einer Ausführungsform entsprechend den Fig. 2 und 3 die als Mitnahmekäfig die­ nende Ausnehmung 16 des Reibbelags 11 (Mitnehmerelement) mit einem elastischen Werkstoff z. B. Schaumstoff zu füllen, der den Magneten 14 umschließt und trotzdem eine Querbewegung er­ laubt.

Bei einer Papiertransporteinrichtung entsprechend den Fig. 6 und 7 wird das Transportband 10 mit dem darauf mittig ange­ ordneten Reibbelag 11 (Mitnehmerelement) um mehrere Umlenkun­ gen mit Umlenkrollen 19/1, 19/2 geführt. Die Umlenkrollen 19/1 der ersten Umlenkung laufen dabei auf den seitlichen, nicht vom Reibbelag 11 abgedeckten Bereichen des Bandes 10. Der Reibbelag 11 (Mitnehmerelement) enthält mehrere als Mit­ nahmekäfige dienende Ausnehmungen 16 zur Aufnahme der Abtast­ magnete 14. Damit kann das Transportband 10 an mehreren Stel­ len abgetastet werden, um z. B. das Band definiert anzusteuern und um auch dynamische Größen, wie die Geschwindigkeit, zu erfassen. Der Aufbau und die Dimensionierung von Transport­ band 10, Mitnehmerelement 11, Ausnehmung 16 und Magneten 14 kann entsprechend den beschriebenen Beispielen der Fig. 2 und 3 sein mit einem Durchmesser der Umlenkrollen 19/1, 19/2 von beispielsweise 20 mm.

Bezugszeichenliste

10 Transportband
11 Mitnehmerelement, Reibbelag
12 Transportbereich
13 Aufzeichnungsträger, Papier
14 Abtastelement, Magnet
15 Sensor, Hallsensor
16 Ausnehmung, Aufnahmebereich
17 Mitnahmekäfig
18 elastische Schicht
19/1, 19/2 Umlenkrollen

Claims (6)

1. Anordnung zum Abtasten eines über Umlenkungen (19/1, 19/2) geführten Antriebsbandes (10) in einem Druck- oder Kopiergerät mit einem auf dem Antriebsband (10) angeordneten starren Ab­ tastelement (14), das eine vorgegebene Längsausdehnung längs des Antriebsbandes (10) aufweist und einem im Abstand zum An­ triebsband (10) befindlichen, die Position des Abtastelements (14) abtastenden ortsfesten Sensor (15), wobei das Abtastele­ ment (14) beweglich in einem Aufnahmebereich eines mit dem Antriebsband (10) fest verbundenen elastischen Mitnahmekäfigs (17) angeordnet ist, der derart ausgestaltet ist, daß beim Durchlaufen der Krümmungsradien der Umlenkelemente (19/1, 19/2) das Abtastelement (14) einerseits seine Position längs zum Antriebsband (10) beibehält, andererseits die Krümmung des Antriebsbandes (10) nicht behindert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmebereich (16) mit einem eine Bewegung des Abtastelements (14) in dessen Querschnittsebene ermöglichenden, das Abtastelement (14) vollständig umfassenden elastischen Werkstoff (18) ausgefüllt ist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit einem Ma­ gneten als Abtastelement (14) und einem Hallsensor als orts­ festem Sensor (15).

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem An­ triebsband (10), das als Transportband für einen Aufzeich­ nungsträger (13) ausgebildet ist und das einen als Transport­ element für den Aufzeichnungsträger dienenden elastischen Reibbelag (11) aufweist, der mindestens einen als Mitnahmekä­ fig für das Abtastelement (14) ausgeformten Aufnahmebereich (16) enthält.

5. Anordnung nach Anspruch 4 mit einem Antriebsband (10) aus faserverstärkter Kunststoffolie und einem Reibbelag (11) aus einem Werkstoff, der einen hohen Reibkoeffizienten gegenüber Papier aufweist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 mit folgender Dimensionierung:
Antriebsband (10): ca. 0,5-1,5 mm Stärke,
Reibbelag: ca. 4-8 mm Stärke,
Magnet als Abtastelement (14) mit einer Breite von ca. 4-6 mm und einer Höhe von ca. 0,5-1,5 mm,
Hohlräume (16) zur Aufnahme des Magneten mit einer lichten Weite und einer lichten Breite, die um ca. 0,5-1,5 mm grö­ ßer ist, als die Breite und die Höhe des Magneten (14).