DE2558961A1 - Vorrichtung zur abtastung des foerderzustands von kopierpapier in einer elektrostatischen kopiereinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zur abtastung des foerderzustands von kopierpapier in einer elektrostatischen kopiereinrichtungInfo
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Description
PATE: HYAN WALTf 25589 6 I
TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER
TrifibtraiJti 4 Siekerwall 7
Case 271-Ger 29. Dez. 1975
SHARP K. K.
Osaka, Japan
Osaka, Japan
Vorrichtung zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer elektrostatischen Kopiereinrichtung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrostatischen Kopierer und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Abtastung
des Förderzustands von Kopierpapier in einer Kopiereinrichtung der genannten Art.
Bei elektrofotographischen/elektrostatischen Kopierern, die
mit einem latenten elektrostatischen Bild auf der fotoleitenden Oberfläche eines fotoelektrisch empfindlichen Elements
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arbeiten, das unter Verwendung von Toner-Partikeln entwickelt und anschließend als Tonerbild auf ein Kopiermedium, insbesondere
Kopierpapier übertragen und fixiert wird, tritt relativ häufig ein Papierstau aus verschiedenen Gründen z.B. während
des Toner-Übertrags auf. Wird dieser Papierstau nicht rechtzeitig erfaßt, so können leicht Beschädigungen der fotoleitenden
Oberfläche die Folge sein, abgesehen von den Schwierigkeiten mit der Beseitigung eines solchen Papierstaus, die jeder
kennt, der mit solchen Kopierern gearbeitet hat. Es kann
auch geschehen, daß das Kopierpapier während des Fixiervorgangs verschmort oder zu brennen beginnt, wenn ein Papierstau
oder ein unerwünschtes Absinken der Papierfördergeschwindigkeit
nicht unverzüglich erfaßt und zu geeigneten Gegenmaßnahmen verarbeitet wird.
Um einen Papierstau in der Fixierstation eines solchen Kopierers
zu erfassen, ist es bekannt, ein Paar von Abtäst-Mikroschaltern
vor bzw. hinter der Fixierstation anzuordnen.
Ein Zeitgeber bewirkt die Aktivierung eines, insbesondere des vorderen der Mikroschalter, sobald ein Kopierpapierbogen an
der betreffenden Station eintrifft. Passiert der Kopierpapierbogen den anderen Mikroschalter nicht nach Ablauf einer bestimmten
Zeitperiode, so wird eine Stausituation signalisiert, die die Funktion der Fixierstation unterbricht. Bei diesen bekannten
Abtasteinrichtungen kann erst nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls eine bestimmte Entscheidung getroffen werden,
so daß für die in der Maschine durchlaufenden Kopien ein unerwünschter Zeitverlust in Kauf genommen werden muß und die
Beseitigung des Papierstaus erschwert wird. Dabei besteht immer noch die Möglichkeit, daß der Papierbogen versengt oder zu
brennen beginnt.
Der Erfindu ig liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer elektrostatischen Kopiereinrichtung zu schaffen, mit der sich Ab-
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weichungen in der Kopierpapierfördergeschwindigkeit und
damit im Transportzustand für das Kopierpapier sehr rasch und zu einem so frühen Zeitpunkt erfassen lassen, daß unerwünschte
Störungen aufgrund eines unnormalen oder fehlerhaften Papiertransports ganz vermieden oder weitgehend verhindert
werden.
Die Lösung dieser technischen Aufgabe ergibt sich für eine Vorrichtung nach der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß
durch die im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen, für die vorteilhafte Weiterbildungen in Unteransprüchen gekennzeichnet
sind.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungenrbeispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine elektrostatische
Kopiereinrichtung, die mit einer Abtastvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet
ist;
Pig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung zur Verdeutlichung der Abtastanordnung bei der Vorrichtung nach
Fig. 1;
Fig. 3 das Blockschaltbild einer Logikschaltung für die Abtastvorrichtung
;
Fig. 4 eine gegenüber der Fig. 3 abgewandelte Schaltungsanordnung ;
Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Teil eines elektret
statischen Kopierers gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ein schematisches Schnittbild einer vollständigen
elektrostatischen Kopiereinrichtung, für die sich die Erfindung eignet.
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Die schematische Darstellung der Fig. 1 verdeutlicht die räumliche Zuordnung einer Papieransaugeinheit zu einer Fixier~
station einschließlich einer den Zustand des Papiertransports erfassenden Einheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung:
Ein von einer fotoelektrisch empfindlichen Trommel 1 mit
fotoleitender Oberfläche abgreifbarer Kopierpapierbogen 8 wird unter der Wirkung einer Luftansaugvorrichtung,deren
Ansaugkraft in Richtung der angedeuteten Pfeile wirkt, auf ein Förderband 3 verbracht und zum Eingang einer Fixierstation
6 transportiert, die eine nicht in weiteren Einzelheiten dargestellte Heizvorrichtung 7 enthält. Im Inneren
der Fixierstation 6 wird der Kopierpapierbogen 8 durch ein Förderband 9 transportiert, das mit
einem frei drehbaren, die Kopierpapierfördergeschwindigkeit
abtastenden Teil 4 (in Form einer Rolle) zusammenwirkt. Der Kopierpapierbogen 8 verläßt die Fixierstation 6 unter Betätigung
einer Antriebs- oder Förderrolle 11, die sich im Betrieb der Vorrichtung stets dreht und mit einem zweiten,
die Papierfördergeschwindigkeit abtastenden Teil 10 (in Form einer Rolle) zusammenwirkt, das sich gemeinsam mit der
Förderrolle 11 dreht.
Unmittelbar vor dem Eingang der Fixierstation 6 befindet sich ein Abtastschalter 5 zur Erfassung des in diese Station
einlaufenden Kopierpapierbogens und zwar an einer Stelle, die dem ersten Abtastteil 10 für die Kopierpapierfördergeschwindigkeit
entspricht. Ein weiterer Abtastschalter für den die Fixierstation verlassenden Kopierpapierbogens ist
an einer Stelle angeordnet, die der Abtastrolle 1O und der Förderrolle 11 entspricht. Die den Eingang und Ausgang des
Kopierpapierbogens in die Fixiervorrichtung erfassenden Schalter 5, 12 können im wesentlichen gleich aufgebaut sein.,:
und beispielsweise ein Licht emittierendes Element 5,12 und ein Licht-Empfängerelement 5,, 12. umfassen, wobei der
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Kopierpapierbogen 8 jeweils zwischen diesen Elementen hindurchläuft.
Erreicht der Kopierpapierbogen 8 eines dieser Elementenpaare, so schaltet das zuvor leitende Licht-Empfangselement
5, bzw. 12, in den Sperrzustand um, da es nicht mehr durch den Lichtstrahl vom Licht emittierenden
Element 5 bzw. 12 getroffen wird. Damit läßt sich der a a
Eintritt bzw. der Austritt des Kopierpapierbogens 8 in die oder aus der Fixierstation erfassen.
Das erste den Kopierpapierbogen abtastende Teil 4 dreht sich nicht selbst und ist daher normalerweise stationär in dem
Sinn, daß es mindestens so lange nicht mit einer der Fördergeschwindigkeit
des Kopierpapiers 8 entsprechenden Geschwindigkeit umläuft, so lange kein Kopierpapierbogen 8 mit dem
Abtastteil 4 in Kontakt gelangt.
Im Gegensatz dazu dreht sich das zweite das Kopierpapier abtastende
Teil 10 stets aufgrund eines relativ geringen Reibungskontakts zur Förderrolle 11. Passiert der Kopierpapierbogen
8 dieses zweite die Fördergeschwindigkext abtastende Teil 10, so dreht sich dieses unter der Wirkung der Förderrolle
11 unter Zwischenschaltung des Kopierpapiers 8 entsprechend
dessen Fördergeschwindigkext.
Es ist möglich, daß eine üngleichförmigkeit in der Transportgeschwindigkeit
für das Kopierpapier oder eine Transportunterbrechung auftreten, etwa als Folge eines Papierstaus an irgend
einer Stelle. Ein solcher unnormaler Transportzustand läßt sich bei erfindungsgemäßer Ausbildung der die Kopierpapiergeschwindigkeit
abtastenden Teile 4 und 10 unmittelbar erfassen und zur Einleitung von Gegenmaßnahmen verarbeiten.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen erfindungsgemäßen
Abtastteils ist unter Bezug auf die Fig. 2 für das Abtastteil 10 nachfolgend erläutert:
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Die Abtastvorrichtung umfaßt als wesentliche Teile eine das Kopierpapier berührende Rolle 10 , eine koaxial zur
Rolle 10_ angeordnete und mit dieser umlaufende Scheibe
a
10, sowie einen in unmittelbarer Nähe des Außenumfangs der
mitlaufenden Scheibe 10, angeordneten Schalter 21 . Die Scheibe 10, ist an ihrem Außenumfang mit einer bestimmten
Anzahl von Magneten oder durch Anstrich aufgebrachten Magnetmaterialbereichen G versehen, die vorzugsweise konzentrisch
und auf gleichen Abstand zueinander stehend angeordnet sind. Sowohl die den Papierbogen kontaktierende Rolle
10 als auch die Scheibe 10, drehen sich synchron zur Geschwindigkeit des durchlaufenden Kopierpapierbogens 8.
Erreicht eine Magnetmaterialstelle G den beispielsweise als
Reed-Schalter ausgebildeten Schalter 21, so wird dieser Schalter geschlossen und liefert aufgrund der Durchschaltung einer
Stromversorgung ein Binärsignal, beispielsweise eine binäre "1". Entfernt sich der Magnetmaterialbereich G vom
Schalter 21, so öffnet dieser Schalter wieder, was zur Folge hat, daß ein binäres Signal "0" entsteht. Wird das Kopierpapier
8 normal gefördert, so wiederholt sich das öffnen und
Schließen des Schalters 21 in bestimmter zyklischer Folge jedesmal dann, wenn ein Magnetmaterialbereich G am Reed-Schalter
21 vorbeiläuft.
Die binäre Signalfolge "0" und "1" wird also alternierend und wiederholt erzeugt. Obgleich bei dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel die zyklische Folge von Abtastsignalen "0" und "1" synchron mit der Vorschubbewegung des Papierbogens
im Zusammenwirken des Reed-Schalters 21 und der Magnetmaterialbereiche
G erfolgt, sei betont, daß diese Anordnung auch durch eine herkömmliche Schalterkombination ersetzt sein
kann, beispielsweise durch einen nockenbetätigten Mikroschalter oder eine Licht emittierende Diode, die ein Lichtabtastelement
über eine Scheibe mit einer Vielzahl von öffnungen bestrahlt.
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Die Fig. 3 zeigt einen Logikschaltkreis, mit dem sich Fehler oder Abweichungen von der normalen Kopierpapierförderung
erfassen lassen. Das Ausgangssignal von dem die Kopierpapiergeschwindigkeit abtastenden Teil 4 ist mit "A" bezeichnet,
während das entsprechende Gegensignal vom zweiten Geschwindigkeit s-Abtastteil 10 mit "B" bezeichnet ist. Ein
Zähler 37 beginnt eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen zu zählen und liefert ein den abnormalen Zustand anzeigendes
Signal, wenn ein bestimmter Zählwert überschritten ist, d.h. in anderen Worten, wenn ein Rücksetzsignal ausbleibt oder
"0" ist. Ist dagegen die Papierförderung normal, so beaufschlagt das Rücksetzsignal "1" den Zähler 37, bevor der bestimmte
Zählwert erreicht ist. In diesem Fall wird kein Fehlersignal geliefert. Das Rücksetzsignal ist über eine auf
drei Signale ansprechende ODER-Schaltung 35 abgreifbar. Die Funktion und Erzeugung der drei erwähnten Signale wird nachfolgend
erläutert:
Der den Papiereinlauf überwachende Schalter 5 und der den Papieraustritt abtastende Schalter 12 stehen auf Zustand
EIN, bevor ein von der Trommel 1 getrennter Kopierpapierbogen 8 den Eingangsschalter 5 erreicht. Als Folge davon
steht das Ausgangssignal C vom Eingangsschalter und das
Ausgangssignal D vom Ausgangsschalter auf den Binärpegel ■Γ, so daß über ein UND-Glied 33 ein Binärsignal "1" entsteht,
das den Zähler 37 auf Rücksetzzustand hält. Zu diesem Zeitpunkt wird noch kein einen unnormalen Förderzustand
anzeigendes Signal D erzeugt.
Erreicht ein Kopierpapierbogen 8 den Eingangsschalter 5, so schaltet sein Ausgangssignal auf den Binärpegel "0" und entsprechend
fällt auch das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 auf den Binärpegel "0". Die Folge davon ist, daß der Rücksetzzustand
für den Zähler 37 geräumt ist. Wie bereits erwähnt, ändert sich das Ausgangssignal A zyklisch zwischen den Pegeln
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"O" und "1". Das Signal "1" jedoch wird über eine Differenzierschaltung
30 nur für positive Anstiegsflanken umgesetzt, d.h. wenn der Pegel von "0" auf "1" wechselt. Dieses so erhaltene
Signal "1" gelangt auf ein UND- Glied 31 und kann das ODER-Glied 35 unter der Bedingung passieren, daß das den Kopierpapiereintritt
angebende Ausgangssignal C auf "0" steht und daß den Papieraustritt angebende Signal D auf "1" steht, d.h.
in'anderen Worten, daß das Kopierpapier 8 sich zwischen dem
Eingangsschalter 5 und dem Ausgangsschalter 12 befindet. Ist
dies der Fall, so gelangt ein Rücksetzsignal "1" in zyklischer
Folge auf den Zähler 37. Wird das Kopierpapier 8 nicht in normaler Weise befördert, so erreicht das Rücksetzsignal
"1" den Zähler 37 mit einer gewissen Zeitverzögerung mit der Folge, daß ein bestimmter vorgegebener Zählwert überschritten
wird, wodurch am Zähler 37 ein den unnormalen Betriebszustand anzeigendes Signal erscheint. Dies kann etwa dadurch geschehen,
daß das Ausgangssignal B nicht über ein UND-Glied 34 auftritt, da der Ausgangsschalter auf Zustand EIN steht, d.h. das
Ausgangssignal den Binärwert "1" besitzt und daß für das UND-Glied 34 nur der Signalpegel "0" vorliegt.
Erreicht der Kopierpapierbogen 8 den Ausgangsschalter 12, so liefert die Differenzierschaltung 36 in zyklischer Folge
die S gnale "0" und "1" und zwar synchron mit der Fördergeschwindigkeit
für das Kopierpapier 8, so daß das UND-Glied 34 den Zähler auch in zyklischer Folge rücksetzt. Zu diesem
Zeitpunkt jedoch kann das Ausgangssignal A das UND-Glied 31
nicht passieren, da das Abtastsignal vom Kopierpapierausgang auf "0" steht. Das Ausgangssignal D für die Papierfördergeschwindigkeit
beliefert den Zähler 37 in zyklischer Folge mit den RücksetzSignalen, wenn das Kopierpapierausgangssignal auf
"0" steht.
Läuft der Kopierpapierbogen 8 am Ausgangsschalter 12 normal
durch, so wird das dem Zähler 37 periodisch zugeführte Rück-
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_ 9 —
setzsignal in der Periode vergrößert, die nach dem Auftreten eines den unnormalen Betriebszustand anzeigenden Signals
liegt.
Verläßt der Kopierpapierbogen 8 den Ausgangsschalter 12 und damit die Fixierstation, so stehen sowohl der Eingangsais auch der Ausgangsschalter 5 bzw. 12 im Zustand EIN, so
daß der Zähler 37 wiederum so lange in seinem Rücksetzzustand
gehalten wird, bis ein weiterer Kopierpapierbogen 8 den Eingangsschalter 5 erreicht.
In Ergänzung der Schaltung nach Fig. 3 kann die alternative
Schaltungsanordnung nach Fig. 4 vorgesehen sein, bei der das die Papierfördergeschwindigkeit abtastende Teil 4 im
Bereich der Ansaugeinheit und das die Papierfördergeschwindigkeit abtastende Teil 10 unabhängig voneinander arbeiten.
Die die Papierfördergeschwindigkeit angebenden Ausgangssignale A'und B gelangen ebenfalls über ein Differenzierschaltung auf
die UND-Glieder 31 und 34, da der Zähler selbst dann ohne Auftreten der Papierstau-Abtastsignale in den Rücksetzzustand
versetzt wird, wenn die magnetischen Stellen G zufällig in einer Position stehen bleiben, in der der Schalter 21 auf
Durchgang steht.
Fig. 5 verdeutlich eine andere bevorzugte Ausführungsform
des Abtastteils für die Ermittlung des Papiertransportzustands. Eine AntriebsroLle 38 wird zwangsweise angetrieben. Erreicht
kein Kopierpapier 40 eine die Kopierpapiergeschwindigkeit abtastende
Rolle 39, so wird die letztere Rolle 39 direkt durch die Antriebsrolle 38 angetrieben. Gelangt ein Kopierpapier 40
mit der Abtastrolle 39 in Berührung, so wird letztere über das Kopierpapier 40 mit genau der Trarisportgeschwindigkeit
des Papiers angetrieben.
Der die Geschwindigkeit bestimmende Magnet G ist an einem Ende
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der die Durchlaufgeschwindigkeit des Papiers abtastenden Rolle 39 befestigt. Ein Schalter 41, beispielsweise ebenfalls
ein Reed-Schalter ist im Wirkungsbereich des Magneten G so
angeordnet, daß der Schalter schließt, wenn der Magnet G sich dor Schalterposition nähert. Über den Schalter 41 wird
also eLn Abtast-Ausgangssignal S erhalten, das proportional
ist zu: Drehgeschwindigkeit der die Kopierpapier-Durchlaufgeschwindigkeit
abtastenden Rolle 39. Wie sich aus Fig. 6 ersehen läßt, wird das oben erwähnte Rücksetzsignal durch
Differenzierung des AusgangssignaIs S erhalten. Auch hier
gilt in ähnlicher Weise wie oben, daß bei Überschreiten eines bestimmten Zählwerts ein Stau-Signal erzeugt wird.
Fig. 7 zeigt die schematische Schnittdarstellung einer elektrostatischen
Kopiereinrichtung, die zusätzlich zur fotoelektrisch empfindlichen Trommel 1, der Kopierpapier-Aufnahmeeinheit
2 und der oben in Einzelheiten beschriebenen Fixierstation 6 eine Aufladestation 51 zum Erzeugen eines latenten elektrostatischen
Bilds, eine Toner-Übertragstation 52, einen Tonerbehälter 53, eine Beleuchtungslampe 54, eine Kopierpapier-Speicherkassette
55 sowie eine Kopierpapier-Zuführrolle 56 umfaßt. Die ins Detail gehende Beschreibung dieser Baueinheiten
kann hier erübrigt werden, da der Aufbau solcher Kopiervorrichtungen im Prinzip bekannt ist.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit der Erfindung eine insbesondere für elektrostatische Kopiereinrichtungen
geeignete Abtastvorrichtung zur Erfassung von Ungleichmäßigkeiten in der Drehung von das Kopierpapier transportierenden
Rollen oder Walzen geschaffen wurde, mit der sich unnormale Transportzustände des Kopierpapiers, insbesondere ein Papierstau
in der Kopiervorrichtung,erfassen lassen. Die Ausgangssignale der Abtastvorrichtung lassen sich zur Anzeige- und/oder
Beseitigung eines solcher Art unnormalen Betriebszustands der Kopiereinrichtung auswerten.
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Claims (6)
- SHARP K. K.
Case 271-GerPatentansprücheί 1 .JVorrichtung zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer elektrostatischen Kopiereinrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens eine beim Kopierpapierdurchlauf durch die Kopiereinrichtung in Drehung versetzte Rolle(4) bzw.(10 , 10,), deren Dreh-a Dbewegung durch eine auf ungleichmäßige Drehung ansprechende Abtastanordnung (G, 21, 5 . 5, , 12,, 12, , 30 bisa D a D37) überprüfbar ist. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastanordnung wirkungsmäßig mit der Drehbewegung der Rolle verbundene Magnetelemente (G) enthält, die in Abhängigkeit von einer bestimmten Drehwinkelstellung der Rolle (10, 10b; 39) auf einen magnetisch betätigbaren Schalter (21; 41) zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromkreises wirken.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet , daß ein bei Betätigung des Schalters (21; 41) auslösbares.Signal in Abhängigkeit von bestimmten Tastimpulsen als Rücksetzsignal auf einen Zähler 37 gelangt.
- 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle frei drehbar ist.609827/0913
- 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche / d a durch gekennzeichnet, daß die Rolle mit einer zur Papierförderung in der Kopiereinrichtung dienenden Förder- oder Antriebsrolle (11; 38) verkuppelt oder kuppelbar ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e ■ kennzeichnet durch einen nahe einer die Kopierpapierfördergeschwindigkeit erfassenden Rolle angeordneten Schalter zur Abfrage der An- oder Abwesenheit von Kopierpapier (8; 40) in der Papierdurchlaufbahn der Kopiereinrichtung.609827/0913 .
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