DE2558961C3

DE2558961C3 - Vorrichtung zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer insbes. elektrostatischen Kopiereinrichtung

Info

Publication number: DE2558961C3
Application number: DE2558961A
Authority: DE
Inventors: Yasuyoshi Maebashi Gunma Kurokawa; Hiroshi Nara Noguchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1974-12-27
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1978-12-14
Also published as: JPS5178245A; US4166615A; DE2558961A1; DE2558961B2; JPS5435388B2

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrostatisehen Kopierer und betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer insbesondere elektrostatischen Kopiereinrichtung der genannten Art.

Bei Kopierern, insbesondere elektrofotographischen/ elektrostatischen Kopiergeräten, die mit einem latenten elektrostatischen Bild auf der fotoleitenden Oberfläche eines fotoelektrisch empfindlichen Elements arbeiten, das unter Verwendung von Toner-Partikeln entwickelt und anschließend als Tonerbild auf ein Kopiermedium, (>5 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 Fixieri'organgs 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 Abtastelementen, beispielsweise Mikroschalter etwa vor bzw. hinter der Fixierstation anzuordnen (vgl. JP-OS 8436/69 und DE-OS 20 65 412). Ein Zeitgeber bewirkt die Aktivierung eines, insbesondere des vorderen der Abtasteleme.nte, sobald ein Kopierpapierbogen an der betreffenden Station eintrifft Passiert der Kopierpapierbogen das andere Abtastelement nicht nach Ablauf einer bestimmten Zeitperiode, so wird eine Stausituation signalisiert, die die Funktion der Fixierstation, die Tonerzufuhr usw. 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 inkauf genommen werden muß und die Beseitung dea Papierstaus erschwert wird. Dabei besteht immer noch die Möglichkeit, daß der Papierbogen versengt oder zu brennen beginnt.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer Kopiereinrichtung zu schaffen, mit der sich Abweichungen 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 Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine elektrostatische Kopiereinrichtung, die mit einer Abtastvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig.2 eine schematische Perspektivdarstellung zur Verdeutlichung der Abtastanordnung bei der Vorrichtung nach F i g. 1,

Fig.3 das Blockschaltbild einer Logikschaltung für die Abtastvorrichtung,

F i g. 4 eine gegenüber der F i g. 3 abgewandelte Schaltungsanordnung,

F i g. 5 und 6 in schematischer Darstellung einen Teil eines elektrostatischen Kopierers gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fi g. 7 ein schematisches Schnittbild einer vollständigen elektrostatischen Kopiereinrichtung, für die sich die Erfindung eignet.

Die schematische Darstellung der F i g. 1 verdeutlicht die räumliche Zuordnung einer Papieransaugeinheit zu

einer Fixierstation 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 Papierfördergeschwindijwkeit 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 Kopierpapierbogen ist an einer Stelle angeordnet, die der Abtastrolle 10 und der Förderrolle 11 entspricht. Die den Eingang und Ausgang des Kopierpapierbogens in die Fixiervorrichtung erfassenden Schalter 5, i'2 können im wesentlichen gleich aufgebaut sein und beispielsweise ein Licht emittierendes Element 5_Λ 12, und ein Licht-Empfängerelement 5*, 12i, umfassen, wobei der Kopierpapierbogen 8 jeweils zwischen diesen Elementen hindurchläuft. Erreicht der Kopierpapierbogen 8 eines dieser Elementenpaare, so schaltet das zuvor leitende Licht-Empfangselement 5t 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 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 Reibungskontaktes zur Förderrolle 11. Passiert der Kopierpapierbogen 8 dieses zweite die Fördergeschwindigkeit abtastende Teil 10, so dreht sich dieses unter der Wirkung der Förderrolle 11 unter Zwischenschaltung des Kopierpapiers 8 entsprechend dessen Fördergeschwindigkeit.

Es ist möglich, daß eine Ungleichförmigkeit in der Transportgeschwindigkeit für das Kopierpapier oder eine Transportunterbrechung auftreten, etwa als Folge eines Papierstaus an irgendeiner 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 F i g. 2 für das Abtastteil 10 nachfolgend erläutert:

Die Abtastvorrichtung umfaßt als wesentliche Teile eine das Kopierpapier berührende Rolle 10_a eine koaxial zur Rolle 10, angeordnete und mit dieser umlaufende Scheibe 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 Garn 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
Die F i g. 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 Geschwindigkeits-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

so 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 Ausgangssignai C vom Eingangsschalter und das Ausgangssignal D vom Ausgangsschalter auf den Binärpegel »1«, so daß über ein UND-Glied 33 ein Birnärsignal »1« entsteht, das den

h-> Zähler 37 auf Rücksetzzustand hält. Zu diesem Zeitpunkt wird noch kein einen unnormalen Förderzustand anzeigendes Signal Eerzeugt.

Erreicht ein Kopierpapierbogen 8 den Eingangsschal-

ter 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 Äusgangssignal A zyklisch zwischen den Pegeln »0« 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 S 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 Signale »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 nicht normal durch, so wird das dem Zähler 37 periodisch zugeführte Rücksetzsignal in der Periode vergrößert, die nach dem Austreten eines den unnormalen Betriebszustand anzeigenden Signals liegt

Verläßt der Kopierpapierbogen 8 den Ausgangsschalter 12 und damit die Fixierstation, so stehen sowohl der Eingangs- als 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 F i g. 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 eine 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 C zufällig in einer Position stehenbleiben, in der der Schalter 21 auf Durchgang steht.

F i g. 5 verdeutlicht 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 Transportgeschwindigkeit des Papiers angetrieben.

Der die Geschwindigkeit bestimmende Magnet G ist an einem Ende 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 der Schalterposition nähert Über den Schalter 41 wird also ein Abtast-Ausgangssignal S erhalten, das proportional ist zur Drehgeschwindigkeit der die Kopierpapier-Durchlaufgeschwindigkeit abtastenden Rolle 39. Wie sich aus Fig.6 ersehen läßt, wird das obenerwähnte Rücksetzsignal durch Differenzierung des Ausgangssignals S erhalten. Auch hier gilt in ähnlicher Weise wie oben, daß bei Überschreiten eines bestimmten Zählwerts ein Stau-Signal erzeugt wird.

F i g. 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 einer solcher Art unnormalen Betriebszustands der Kopiereinrichtung auswerten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abtastung des Förderzustands von Kopierpapier in einer insbesondere elektrostatischen Kopiereinrichtung mit mindestens einem im s Durchlaufförderweg des Kopierpapiers in einer bestimmten Zone zwischen dem Eintritt des Kopierpapiers in diese Zone abtastenden Eingangsschaltelement und einem den Austritt des Kopierpapiers aus dieser Zone abfragenden Ausgangsschalt- element angeordneten Förderrollenpaar, dessen eine Rolle als zwangsweise angetriebene Förderrolle und dessen andere Rolle als frei drehbare Mitlaufrolle ausgebildet ist, wobei der gegenseitige Abstand der Rollen so gewählt ist, daß die frei drehbare Rolle nur bei zwischen beiden Rollen durchlaufendem Kopierpapier durch Reibung mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der frei drehbare Rolle (10a, iOb) eine Schalteinrichtung (G, 21) zugeordnet ist, die der Drehgeschwindigkeit dieser Rolle entsprechende Signale an eine logische Verknüpfungsschaltung (30 bis 37) abgibt, die einen durch die Geschwindigkeitssignale (A, B) rücksetzbaren, an seinem Zähleingang durch Taktimpulse beaufschlagten Zähler (37) aufweist, der ausgangsseitig ein Förderstörungen in der Zone anzeigendes Signal (E) abgibt, sobald ein bestimmter Zählwert bei Verzögerung oder Ausbleiben eines Drehgeschwindigkeitssignals überschritten ist und an dessen Rücksetzeingang außerdem das Signal eines Schalters (5 und/oder 12) zuführbar ist, der den Zählbetrieb bei Einlauf bzw. Auslauf des Kopierpapiers in diese Zone freigibt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rücksetzeingang des Zählers (37) das Signal eines den Zählbetrieb bei Einlauf des Kopierpapiers in die Zone auslösenden Eingangsschalters (5) und das Signal eines den Zählbetrieb bei Austritt des Kopierpapiers aus aer Zone aufrecht erhaltenden und anschließend unterbrechenden Ausgangsschalters (12) zuführbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Drehgeschwindigkeitssignals mit der frei drehbaren Mitlaufrolle Magnetelemente (G) verbunden sind, die in Abhängigkeit von einer bestimmten Drehwinkelstellung der Mitlaufrolle (10, 106; 39) auf einen magnetisch betätigbaren Schalter (21; 41) zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromkreises wirken.