DE3501303A1

DE3501303A1 - Bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE3501303A1
Application number: DE19853501303
Authority: DE
Inventors: Junji Yokohama Watanabe
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1985-07-25
Also published as: JPS60150073A; DE3501303C2; DE3546781C2; US4772913A

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

KABUSHIKA KAISHA TOSHIBA Kawasaki, Japan

Bilderzeugungsverfahren

Patentanwälte

E'/coear. ^r-j!e^r: ir.v Zugelassene Yv?-> e:e:

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EJY-59P685-2 Hz/Id 16. Januar 1985

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Kabushika Kaisha Toshiba

Bilderzeugungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem mehrere Kopiervorgänge an einem einzigen Papierblatt durchgeführt werden.

In neuerer Zeit sind Kopiergeräte mit mehreren Entwicklungsvorrichtungen geschaffen worden, die jeweils verschieden gefärbte Toner enthalten, um an einem einzigen Papierblatt mehrere Kopiervorgänge durchführen zu können und damit ein Mehrfachüberlagerungs(kopie)bild zu erzeugen. Hierbei wird das aus einer Fixiervorrichtung ausgegebene Papierblatt zu einer lichtempfindlichen Trommel vorgeschalteten Register- bzw. Ausrichtrollen zurückgeführt, um dieser Mehrfach(bild)überlagerung unterworfen zu werden. Dabei wird eine Heizrolle oder -walze als Fixiereinheit benutzt. Die Heizwalze besitzt eine sanduhrförmige Gestalt mit größeren Durchmessern an den beiden Enden als im Mittelbereich, so daß sie auf das Papierblatt eine Zugspannung längs einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung ausübt. Infolgedessen wird das die Fixiereinheit durchlaufende Papierblatt längs der Richtung senkrecht zur Transportrichtung verknittert. Wenn das Papierblatt für die erneute Bildüberlagerung zurücktransportiert wird, kann es leicht steckenbleiben ("Papierstau"), und die Kopiebildlage kann sich in unerwünschter Weise verschieben.

Neben diesem beschriebenen Mehrfachüberlagerungs-Kopiergerät ist auch ein Kopiergerät bekannt, das auf beiden Seiten eines einzigen Papierblatts kopiert, indem letzteres zur Kopierposition oder -station zurückgeför-

dert wird. Dabei ergibt sich dasselbe Problem wie beim vorher beschriebenen Kopiergerät.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines

Bilderzeugungsverfahrens, bei dem das Papierblatt auch dann, wenn es mehreren Kopiervorgängen unterworfen wird, nicht knittert oder Falten wirft, so daß bei Durchführung mehrerer Bilderzeugungsvorgänge an einem einzigen Papierblatt ein Steckenbleiben vermieden werden kann, und mit dem ein Kopiebild mit hoher Deckungs-Genauigkeit erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patent- !5 ansprächen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein auf einem Bildempfangselement erzeugtes elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungs- bild in einer gewählten Farbe entwickelt und auf ein Papierblatt übertragen wird. In einer Normalkopierbetriebsart wird das Bild auf dem Papierblatt unter einem vergleichsweise hohen Druck P2 fixiert. In einer Mehrfachüberlagerungsbetriebsart (multiple super position mode) wird das Bild auf dem Papierblatt unter einem vergleichsweise geringen Druck P1 fixiert. Anschließend wird im letzteren Fall das Papierblatt zu einer Übertragungseinrichtung (zurück) überführt.

Auf diese Weise kann die oben angegebene Aufgabe voll und ganz gelöst werden.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine (schematische) Seitenansicht eines Kopiergeräts zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens gemäß der Erfindung,
5

Fig. 2 und 3 Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Entwicklungseinheit beim Kopiergerät nach Fig. 1,

Fig. 4 eine im Schnitt gehaltene Vorderansicht der Entwicklungseinheit beim Kopiergerät nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Teils eines Drehgestells

der Entwicklungseinheit nach Fig. 4, 15

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Lageneinstellmechanismus für Entwicklungsvorrichtungen zum Ausrichten derselben in bezug auf eine lichtempfindliche Trommel beim Kopiergerät nach Fig. 1, 20

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Antriebsmechanismus für die Entwicklungsvorrichtung beim Kopiergerät nach Fig. 1,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung von Registeroder Ausrichtrollen beim Kopiergerät nach Fig. 1,

Fig. 9 eine Aufsicht auf einen Teil des Ausrichtrollenabschnitts gemäß Fig. 8,

Fig. 10 und 11 Aufsichten zur Verdeutlichung eines mittels der Ausrichtrollen durchgeführten Ausrichtvorgangs längs einer Axialrichtung,

Fig. 12 und 13 perspektivische Darstellungen zur Veranschaulichung einer Fixiereinheit und eines Antriebsmechnismus dafür beim Kopiergerät nach Fig.1,

Fig. 14 bis 16 Schnittansichten der Fixiereinheit und ihres Antriebsmechanismus nach Fig. 12,

Fig. 17 eine Aufsicht auf eine Bedientafel beim Kopiergerät nach Fig. 1,

Fig. 18 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung beim

Kopiergerät nach Fig. 1,
IO

Fig. 19 ein Blockschaltbild von Hauptprozessoren der Steuerschaltung gemäß Fig. 18,

Fig. 20 ein Blockschaltbild einer ersten Gruppe von Unterprozessoren der Steuerschaltung gemäß Fig. 18,

Fig. 21 ein Blockschaltbild einer zweiten Gruppe von

Unterprozessoren der Steuerschaltung gemäß Fig.18,

Fig. 22 ein Fließ- oder Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 23 und 24 Darstellungen eines Beispiels für einen

MehrfachüberlagerungsVorgang. 25

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kopiergerät ist ein Vorlagenträger oder -tisch 2 zur Aufnahme einer Vorlage auf der Oberseite eines Kopiergeräte-Gehäuses 1 angeordnet. Ein optisches System aus einer Belichtungs-Lampe 3 und Spiegeln 4 bis 6 ist längs der Unterseite des Vorlagenträgers 2 in Richtung des Pfeils a hin- und hergehend verfahrbar, um damit ein Bild der Vorlage optisch abzutasten. Um dabei die Strahlenganglänge von der Lampe 3 zu einem Linsenblock 12 konstant zu halten, werden die Spiegel 5 und 6 über die halbe Bewegungsstrecke des Spiegels 4 in derselben Richtung wie dieser verfahren.

β-

Die Vorlage wird mit dem Licht der Belichtungs-Lampe 3 bestrahlt, wobei das von der Vorlage reflektierte Licht durch die betreffenden Spiegel 4 bis 6 reflektiert bzw. umgelenkt und auf einen Linsenblock 7 zur Einstellung eines Kopiermaßstabs geworfen wird. Nach der Einstellung des gewünschten Vergrößerungs- oder Verkleinerungsmaßstabs wird das reflektierte Licht der Spiegel 8 bis 10 durch einen Schlitz (Schlitzblende) 11 auf einen BiIdträger bzw. ein Bildempfangselement, z.B. eine lichtempfindliche Trommel 12, geworfen. Auf der Mantelfläche der Trommel 12 wird auf diese Weise das Vorlagenbild abgebildet. Bei der Bewegung des optischen Systems zum Abtasten der Vorlage dreht sich die lichtempfindliche Trommel 12 in Richtung des Pfeils b. Die Mantelfläche der Trommel 12 wird dabei durch eine Aufladeeinheit 13 aufgeladen. Beim Schlitz-Aufbelichten des Vorlagenbilds entsteht mithin auf der Mantelfläche der Trommel 12 ein elektrostatisches Latentbild. Durch eine Entwicklungseinheit 14 wird zur Sichtbarmachung des Latentbilds an dieses ein Toner angelagert.

Durch eine Papier-Transportrolle 16 werden aus einer Papiervorrats-Kassette 15 Papierblätter P in vereinzeltem Zustand ausgegeben und über eine Transportstrecke 17 zu einem Register- oder Ausrichtrollenpaar 18 überführt. Durch die Ausrichtrollen 18 wird das Papierblatt P ausgerichtet bzw. geradegestellt, um anschließend zu einem Bildübertragungsteil überführt zu werden. Die Kassette 15 ist dabei herausnehmbar in den rechten unteren Abschnitt des Gehäuses 1 eingesetzt.

Das zum Bildübertragungsteil überführte Papierblatt P wird durch eine Übertragungsaufiadeeinheit 19 aufgeladen und damit zum Anhaften an der Mantelfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 gebracht, um das Tonerbild auf das Papierblatt zu übertragen.

Nach dem Fixieren wird das Papierblatt P durch zwei Förderrollen 23 zu zwei Ausgaberollen 24 transportiert, um in ein an der Außenseite des Gehäuses 1 angeordnetes Fach 25 ausgegeben zu werden. Der nach der Bildübertragung an der Mantelfläche der Trommel 12 haftende Resttoner wird durch eine Reinigungseinheit 26 entfernt, und ein aufdieser Mantelfläche verbliebenes Restbild wird durch eine Löschlampe 27 gelöscht, so daß die Trommel 12 hierdurch in den Anfangszustand zurückversetzt wird.

Zwischen den Förderrollen 23 und den Ausgaberollen 24 ist ein Führungswähler bzw. eine Weiche 28 zur Be-Stimmung der Transportrichtung des Papierblatts P angeordnet, in einer Normalkopierbetriebsart leitet die Weiche 28 das von den Transportrollen 23 zugeführte Papierblatt P zu den Ausgaberollen 24. In einer Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart leitet dagegen die Weiche 28 das Papierblatt P zu einer Papier-Führungs- oder -Transportstrecke 29, auf welcher das Papierblatt P zum unteren Abschnitt des Gehäuses 1 geleitet wird. Auf der Transportstrecke 29 gelangt das Papierblatt P zu einem im unteren Bereich des Gehäuses 1 angeordneten Förderer 30. Durch den Förderer 30 wird das Papierblatt P zur einer Stelle nahe der Papiervorrats-Kassette 15 transportiert, um dann über eine weitere Papier-Führungs- oder -Transportstrecke 31 zu den Ausrichtrollen 18 überführt zu werden. In der Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart wird das Papierblatt P sequentiell in den in Fig. 1 durch die Pfeile c, d und e bezeichneten Richtungen transportiert.

Die Entwicklungseinheit 14 umfaßt beispielsweise vier Entwicklungsvorrichtungen 14. bis 14-, die in einer Lage gehalten sind, welche sich in einem vorbestimmten Abstand von einer Drehachse derselben befindet, so daß

sie parallel zueinanderliegend drehbar sind. Die Entwicklungsvorrichtungen H₁ bis 14^ sind somit parallel zueinander drehbar, so daß die gewünschte Ent-Wicklungsvorrichtung gewählt werden kann. Die Entwicklungseinheit 14 kann mittels einer nicht dargestellten Verschiebeeinheit mit der lichtempfindlichen Trommel 12 in Berührung gebracht oder von ihr getrennt werden. Genauer gesagt: im Kopierbetrieb befindet sich die Entwicklungseinheit 14 auf die in Fig. 1 gezeigte Weise von der Trommel 12 entfernt. Wenn eine Entwicklungsvorrichtung gewählt ist, wird die Entwicklungseinheit 14 gegen die Trommel 12 verschoben. Wenn die Wahl der Entwicklungsvorrichtung beendet ist, verschiebt sich die Entwicklungseinheit 14 in ihre Ausgangsstellung von der Trommel 12 hinweg. Dabei bringt die Entwicklungseinheit 14 die gewählte Entwicklungsvorrichtung in eine der Trommel 12 gegenüberstehende Stellung.

Im folgenden ist die Entwicklungseinheit 14 anhand der Figuren 2 bis 7 beschrieben. Gemäß Fig. 3 sind dabei beispielsweise vier Entwicklungsvorrichtung-Aufnehmer (receivers) 41. bis 41. vorgesehen, welche die entsprechenden Entwicklungsvorrichtungen 14, bis 14. halten bzw. tragen. Die Entwicklungsvorrichtung 14. bis 14. enthalten jeweils z.B. einen schwarzen Toner, einen roten Toner, einen grünen Toner bzw. einen blauen Toner. Gemäß den Figuren 4 und 5 sind die Aufnehmer 4I₁ bis 41₄ an einem kreuzförmigen Drehgestell 42 angebracht, das um eine zentrale Welle oder Achse eines festen Zahnrads 43 herum drehbar ist, um welches herum vier Sätze von Planetenrädern 44^ 44₂, 45^ 45r>, 46^ 46₂, 47^ und 47p angeordnet sind. Diese Planetenräder sind am Drehgestell 42 jeweils paarweise angeordnet. Die Entwicklungsvorrichtung-Aufnehmer 4I₁ bis 41. sind an den betreffenden Drehachsen der jeweils äußeren Planetenräder 44₂, 45₂, 46₂ und 47₂ befestigt.

" -M ■

Die Zahnräder 43 und 44. bis 47p besitzen jeweils gleiche Zähnezahlen. Da das Zahnrad 43 drehfest ist, drehen sich die Planetenräder 44,,, 45₂, 46₂ und 47₂ auch bei sich drehendem Drehgestell 42 nicht um ihre Achsen. Aus diesem Grund laufen die von den Aufnehmern 41. bis 41. gehaltenen oder getragenen Entwicklungsvorrichtungen 14. bis 14. parallel zueinander um, so daß die in ihnen enthaltenen Tonerteilchen nicht herausfallen. Zum Wählen der jeweiligen Entwicklungsvorrichtung wird das Drehgestell 42 durch einen Impuls- oder Schrittmotor über ein untersetzungsgetriebe 48, z.B. ein Zahnrad, in Drehung versetzt.

Gemäß Figur 6 enthalten die Entwicklungsvorrichtungen 14. bis 14. Zahnräder 51. bis 51. zum Antreiben je einer Entwicklungs- oder Entwicklertransportrolle sowie Zwischenzahnräder 52. bis 52.. Ein Antriebszahnrad 53 für den Antrieb der Entwicklungsvorrichtungen ist an der Seite des Gehäuses 1 vorgesehen. Wenn sich die Entwicklungseinheit 14 der lichtempfindlichen Trommel 12 nähert, greift das Zahnrad 53 in die Zahnräder 52. bis 52₄ ein, um auf die Zahnräder 52₁ 52₂, 5I₁,51₂ ⁱⁿ der angegebenen Reihenfolge ein Antriebskraft zu übertragen. An der Seite des Gehäuses 1 ist ein Leitzapfen 54 befestigt, während an den betreffenden Aufnehmern 41. bis 41. der Entwicklungsvorrichtung 14. bis 14. Leitelemente 55. bis 55. angebracht sind.

Wenn sich somit die Entwicklungseinheit 14 der lichtempfindlichen Trommel nähert, wird sie zügig und genau so geführt, daß eine genaue Lagenbeziehung zwischen der Trommel 12 und der jeweils gewählten Entwicklungsvorrichtung gewährleistet wird.

Die Figuren 8 und 9 veranschaulichen die Ausri:htrollen 18 und deren Antriebseinrichtung im einzelnen. Die Aus-

richtrollen 18 umfassen eine untere und eine obere Rolle Ie₁ bzw.18₂· Die untere Rolle Ie₁ wird durch einen Papiertransport-Impuls- oder -Schrittmotor 62 über eine Untersetzungseinheit 61, z.B. ein Zahnrad, angetrieben. Die beiden Rollen 18^ und 18_2> das Untersetzungs-Zahnrad 61 und der Motor 62 sind an einem Rahmen 63 angeordnet, der durch einen nicht dargestellen Mechanismus in Axialrichtung der Ausrichtrollen 18 hin- und hergehend verschiebbar ist. Ein Rahmen-Lenker 64 ragt vom einen Ende des Rahmens 63 in Axialrichtung der Ausrichtrollen 18 hinweg und ist mit einem Langloch 65 versehen. Ein in das Langloch 65 eingesetzter Stift oder Zapfen 66 ist am einen Ende (am distalen Ende) eines Hebels 67 befestigt, dessen andere Ende an der Antriebs-Welle eines Ausricht-Schrittmotors 68 angebracht ist.

Wenn sich der Motor 68 dreht, wird der Hebel 67 in Richtung des Pfeils b in Figur 8 verschwenkt. Diese Schwenkbewegung des Hebels 67 wird in eine Verschiebung längs des Rahmens 63 umgesetzt, d.h. längs der Axialrichtung (Richtung X) der Ausrichtrollen 18. In Figur 9 bezeichnet das Symbol W den maximalen Verschiebungsbereich der Ausrichtrollen 18.

Bei der Stromzufuhr muß eine Anfangs- oder Ausgangsstellung des Ausricht-Schrittmotors 68 ermittelt werden. Zu diesem Zweck ist ein Mikroschalter 69 in einer dem distalen Ende des Lenkers 64 gegenüberstehenden Stellung angeordnet. Bei Stromzufuhr wird der Rahmen 63 verschoben, bis der Mikroschalter 69 schließt, und sodann weiter in eine vorbestimmte Bezugsstellung relativ zur Schließstellung des Mikroschalters 69 bewegt. Da sich die Ausrichtrollen 18 (dann) in der Bezugsstellung befinden, kann das Papierblatt P, wenn es durch die Rollen 18 ausgerichtet (geradegestellt) und erfaßt wird, durch Ansteuerung des Motors 68 in Axial-

richtung der Ausrichtrollen 18 verschoben werden.

Die Ausrichtung des Papierblatts P längs der Axialrichtung (Richtung X) der Ausrichtrollen 18 ist nachstehend anhand der Figuren 10 und 11 beschrieben. Ein Detektor 70 zur Erfassung oder Feststellung des von der Kassette 15 her zugeführten Papierblatts P ist beispielsweise von einem optischen Übertragungstyp. Wenn das Papierblatt P in dem in Figur 10 dargestellten Zustand von den Ausrichtrollen 18 erfaßt wird, kann der Detektor 70 das Vorhandensein des Papierblatts P noch nicht feststellen. Die Ausrichtrollen 18 werden daher in Pfeilrichtung gemäß Figur 10 verschoben, bis der Detektor 70 das Papierblatt P erfaßt. Wenn das Papierblatt P durch die Ausrichtrollen 18 in dem in Figur 11 dargestellten Zustand erfaßt wird, werden die Ausrichtrollen 18, weil der Detektor 70 das Vorhandensein des Papierblatts P feststellt, in Pfeilrichtung gemäß Figur 11 verschoben, bis der Detektor 70 das Papierblatt P nicht mehr feststellt. Der Detektor 70 ist dabei gegenüber dem Rahmen 63 bewegbar angeordnet und irreiner Stellung festgelegt, in welcher das Papierblatt P ausgerichtet werden soll, so daß auf diese Weise das Papierblatt P zuverlässig in einer vorbestimmten Lage oder Stellung ausgerichtet werden kann.

Die Figuren 12 bis 16 veranschaulichen die Fixiereinheit 22 und ihre Antriebseinrichtung. Die Fixiereinheit 22 umfaßt obere und untere Heizrollen bzw. -walzen 22₁ und 22₂- Die obere Heizwalze 22₁ wird durch z.B. einen bürstenlosen Fixier-Gleichstrommotor 78 über ein Untersetzungsgetriebe aus Zahnrädern 71 bis 76 und eine Einwegkupplung 77 angetrieben. Die untere Heizwalze

wird gegen die obere Heizwalze 22, durch Arme 79, die auch als Steuerkurvenplatten dienen, sowie Vorbelastungs-Federn 80 angedrückt, so daß sie bei der Drehung der

oberen Heizwalze 22,^ von dieser mitgenommen wird.

Das Papierblatt P,auf welches das Tonerbild übertragen worden ist, wird zu den Heizwalzen 22 durch ein Förderband 21 transportiert und sodann zwischen oberen und unteren Heizwalzen 22. bzw. 22₂ verpreßt, deren Mantelfläche auf einer konstanten Temperatur von z.B. 19O⁰C durch ein nicht dargestelltes Heizelement gehalten wird; hierbei wird das Tonerbild auf dem Papierblatt fixiert. Anschließend wird das Papierblatt P zu den Förderrollen 23 überführt.

Das Förderband 21 wird durch eine Bandrolle 81 angetrieben, deren Achse oder Welle mit den Wellen der Zahnräder 74 und 75 verbunden ist und durch einen Motor 78 in Richtung des Pfeils g in Figur 14 in Drehung versetzt wird. Die Förderrollen 23 werden zusammen mit dem Förderband 21 ebenfalls durch den Motor 78 angetrieben. Eine Kurvenwelle 82 wird durch den Motor 78 über ein Untersetzungsgetriebe aus Zahnrädern 83, 84, und 76 und einer Einwegkupplung 85 angetrieben. Die Kurvenwelle 82 ist parallel zur unteren Heizwalze 22₂ angeordnet und weist an beiden Endabschnitten den Armen 79 gegenüberstehende Exzenterkurven 86 auf. Lediglich dann, wenn der Motor 78 bei der Betätigung der Kupplung 85 in Richtung des Pfeils h gemäß Figur 14 umläuft, drücken die Kurven 86 die Arme 79 nach oben; auf diese Weise kann die untere Heizwalze 22p gegen die obere Heizwalze 22. angedrückt bzw. von ihr getrennt werden.

Das Andrücken der Heizwalzen 22^ und 22₂ ist nachstehend anhand der Figuren 14 bis 16 erläutert. Obgleich die untere Heizwalze 22₂ durch die Exzenterkurven 86 lotrecht bewegt wird, wird ihre Stellung durch eine auf der Welle 82 montierte Schaltkurve 87 und einen durch

-IZ-

letztere betätigbaren Mikroschalter 88 bestimmt. In der Umfangsflache der Kurve 87 sind Aussparungen 87^ bis ausgebildet. Wenn ein distales Ende eines Betätigungsglieds des Mikroschalters 88 in eine der Aussparungen 87₁ bis 87₃ eintritt, wird der Mikroschalter 88 zum Abtasten der Stellung der Kurven 86 betätigt. Figur 14 veranschaulicht einen Zustand, im welchem sich ein Punkt i der Kurve 86 an seinem oberen Totpunkt befindet, an welchem die Kurve 86 die untere Heizwalze 22~ in die oberste Stellung drückt. In dieser Stellung besitzt der zwischen oberer und unterer Heizwalze 22. bzw. 22p erzeugte Druck die maximale Größe P2. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Stellung der Schaltkurve 87 am Punkt k (an der Aussparung 87p) durch den Mikroschalter 88 bestimmt bzw. festgestellt wird.

Figur 15 veranschaulicht den Zustand, in welchem die untere Heizwalze 22p von der oberen Heizwalze 22. getrennt ist. Hierbei befindet sich ein Punkt a der Exzenterkurve 86 an seinem unteren Totpunkt, an welchem die beiden Heizwalzen 22, und 22p zwischen sich einen Spalt G festlegen, der im Fall eines Steckenbleibens des Papierblatts eine einfache Störungsbehebung ermöglicht.

In diesem Fall wird die Stellung der Schaltkurve 87 an einem Punkt 1 (nämlich in einer dem Punkt k gegenüberliegenden Stellung, d.h. an der Aussparung 87^) durch den Mikroschalter 88 bestimmt bzw. festgestellt.

Figur 16 veranschaulicht den Zustand, in welchem ein vergleichsweise niedriger Druck P1 zwischen den beiden Heizwalzen 22^ und 22₂ wirkt. Hierbei befindet sich die Exzenterkurve 86 in einer Stellung kurz vor ihrem oberen Totpunkt. Außerdem sind dabei die Vorbelastungs-Federn 80 weniger stark gedehnt als im Zustand gemäß Figur 14. Der Andruck zwischen den beiden Heizwalzen 22^ und 22g ist daher gering. In diesem Fall wird die

-JK3-

Stellung der Schaltkurve 87 an einem Punkt j (d.h. an der Aussparung 87.) durch den Mikroschalter 88 bestimmt bzw. festgestellt.
5

Es sei angenommen, daß die Länge der Vorbelastungs-Federn 80 sowie der Druck oder Andruck zwischen den beiden Heizwalzen 22. und 22p im Zustand gemäß Figur 14 mit L2 bzw. P2 vorgegeben sind.
IO

Außerdem sei angenommen, daß die Länge der Federn 80 und der Andruck zwischen den Walzen 22. und 22p im Zustand gemäß Figur 15 mit L3 bzw. P3 vorgegeben sind.

Weiterhin seien die Länge der Federn 80 und der Andruck zwischen den Walzen 22. und 22p im Zustand gemäß Figur mit L1 bzw. P1 vorausgesetzt. Die Längung oder Dehnung der Vorbelastungs-Federn 80 in den betreffenden Zuständen entspricht somit L2 > L1 > L3. Der Andruck zwischen den Heizwalzen 22. und 22p in den betreffenden Zuständen entspricht daher der Beziehung P2 > P1 > P3 = 0.

Figur 17 veranschaulicht eine Bedientafel mit einer Kopier-Taste 91 zur Eingabe eines Kopier-Startbefehls, Dezimaltasten 92 zur Einstellung einer Kopienzahl, einer Anzeige 93 zur Wiedergabe der eingestellten Kopienzahl, einerKopiendichte-Einstelleinheit 94 zur Einstellung der Kopien- oder Wiedergabedichte und einerMehrfachüberlagerungs-Taste 95 zur Bezeichnung der Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart (d.h. einerBetriebsart für einander mehrfach überlagerte Kopiebilder). Weiterhin umfaßt die Bedientafel eine Normalkopier-Taste 96 zur Aufhebung der Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart zwecks Bezeichnung oder Einstellung einer Normalkopier-Betriebsart sowie Farbwähltasten 97₁ bis 97₄ zum Wählen der Kopierfarben entsprechend den Entwicklungsvorrichtungen H₁ bis H₄ und dergleichen. Die Farbwähltasten 97₁ bis 97₄ dienen je-

:/it.

weils zum Wählen des schwarzen, roten, grünen bzw. blauen Toners (in den Entwicklungsvorrichtungen 14.,

Figur 18 ist ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung, die hauptsächlich aus Hauptprozessoren 101 sowie ersten und zweiten Gruppen von Neben- bzw. Unterprozessoren 102 und 103 besteht. Die Hauptprozessoren 101 nehmen die Eingangssignale von einer Bedientafel 104 und einem Fühlschalter 105 ab, um eine Hochspannungsversorgung 106 für die Ansteuerung der Löschlampe 27, der Kupplungen 77 und 85 sowie verschiedene Aufladeeinheiten, ein Solenoid 107 für den Antrieb der Weiche 28, die Belichtung-Lampe 3, ein Heizelement 108 für die Heizwalze 22., die Motoren 49, 62, 68 und 78 sowie weitere Motoren 109 bis 118 für die Durchführung eines Kopiervorgangs zu steuern. Der Motor 109 ist dabei ein Papier-Ausgabemotor für den Antrieb der Ausgaberolle 24, während der Motor 110 als Fördermotor für den Förderer 30 dient. Der Motor 111 ist ein Entwicklungseinheit-Motor, z.B. bürstenloser Gleichstrommotor für den Antrieb des Zahnrads 53. Der Motor 112 dient zum Antrieb der Spiegel 4 bis 6, der Motor 113 dient als Linsen-Motor für den Antrieb des Linsenblocks 7, der Motor 114 ist ein Spiegel-Motor zur Änderung des Abstands bzw. der Strahlenganglänge zwischen dem Spiegel 4 und den Spiegeln 5 und 6, und der Motor 115 bildet einen Blenden-Motor zum Verfahren einer Blende für die Einstellung der Aufladungsbreite der lichtempfindlichen Trommel durch die Aufladeeinheit 13. Die Motoren 111 bis 115 sind jeweils Impuls- bzw. Schrittmotoren. Der Motor 116 bildet weiterhin einen Trommelmotor für den Antrieb der Trommel 12. Der Motor 117 treibt die Bewegungseinrichtung zum Verfahren der Entwicklungseinheit 14 an, und der Motor 118 ist ein Papiertransport-Motor für den Antrieb der Papier-Transportrolle 16. Die

-1/5-

• Hg-

Motoren 116 bis 118 sind ebenfalls Impuls- bzw. Schrittmotoren.

Die Motoren 78 und 109 bis 111 werden durch die Hauptprozessoren 101 über einen Motortreiber 119 angesteuert. Auf ähnliche Weise werden die Motoren 49 und 112 bis 115 durch die erste Gruppe von Unterprozessoren 102 über einen Schrittmotortreiber 120 angesteuert.

Die Motoren 62, 68, 116 bis 118 werden durch die zweite Gruppe von Unterprozessoren 103 über einen Schrittmotortreiber 121 angesteuert. Die Ansteuerung der Belichtunqs-Lairpe 3 erfolgt durch die Hauptprozessoren 101 über einen Lampenregler 122. Das Heizelement 108 wird durch die Hauptprozessoren 101 über einen Heizelement-Steuerteil 123 angesteuert. Die Ansteuerung der Kupplungen 77 und 85 durch die Hauptprozessoren 101 erfolgt über einen Kupplungstreiber 124. Die Hauptprozessoren 101 liefern Befehle für das Ansteuern und Abschalten der betreffenden Motoren zu den beiden Unterprozessorgruppen 102 und 103, die ihrerseits Statussignale für den Antriebsund Abschaltzustand der betreffenden Motoren zu den Hauptprozessoren 101 liefern. Stellungsdaten von einem Dreh-Stellungsgeber 125 zur Feststellung der jeweiligen Anfangsstellungen der Motoren 49 und 112 bis 115 werden der ersten Unterprozessorgruppe 102 zugeführt.

Figur 19 ist ein Blockschaltbild der Hauptprozessoren 101. In Figur 19 ist mit 131 ein Einchip -Mikrorechner bezeichnet, welcher die Tasteneingabeerfassung und Anzeigesteuerung der Bedientafel 104 über eine Eingabe/Ausgabestelle 132 durchführt. Der Mikrorechner 131 enthält weitere Eingabe/Ausgabestellen 133 bis 136.

Die Hochspannungsversorgung 106, der Motortreiber 119, der Lampenregler 122 sowie weitere Eingänge sind an die Eingabe/Ausgabestelle 133 angeschlossen. Ein Formatschalter zur Feststellung des Papierformat sowie andere Eingänge sind mit der Eingabe/Ausgabestelle 134 verbunden. Ein Kopienzustand-Einstellschalter sowie andere Eingänge sind an die Eingabe/Ausgabestelle 135 angeschlossen. Die Eingabe/Ausgabestelle 136 steht wahlweise für weitere Funktionen zur Verfugung.

Figur 20 veranschaulicht die Anordnung der ersten Unterprozessorgruppe 102. Dabei ist ein Mikrorechner 141 mit den Hauptprozessoren 101 verbunden, und es ist ein programmierbarer Intervall-Zeitgeber 142 zur Bestimmung der jeweiligen Schaltintervalle der Schrittmotoren vorgesehen. Der Mikrorechner 141 setzt eine vorbestimmte Größe im Zeitgeber 142, der daraufhin nach Maßgabe der vorbestimmten Größe zählt. Wenn der Zeitgeber 142 die Zählung beendet, liefert er einen Ende-Impuls zu einer Unterbrechungsleitung des Mikrorechners 141. Dem Zeitgeber 142 wird ein Bezugstaktimpuls zugeführt. Die Stellungsdaten vom Stellungsgeber 125 werden dem Mikrorechner 141 eingegeben. An den Mikrorechner 141 sind Eingabe/Ausgabestellen 143 und 144 angeschlossen. Die Motoren 49 und 112 bis 115 sind mit der Eingabe/Ausgabestelle 144 über den Schrittmotortreiber 120 verbunden. Die Eingabe/Ausgabestelle 143 wird beispielsweise für die Lieferung von Statussignalen für die jeweiligen Schrittmotoren zum Hauptprozessor 101 benutzt.

Figur 21 veranschaulicht in Blockschaltbildform die zweite Unterprozessorgruppe 103. Diese enthält einen mit den Hauptprozessoren 101 verbundenen Mikrorechner 151 und einen programmierbaren Intervall-Zeitgeber 152 zur Steuerung eines Schaltintervalls der Impuls- oder Schrittmotoren. Wenn der Mikrorechner 141 eine vorbestimmte

Größe im Zeitgeber 152 einstellt oder vorgibt, zählt letzterer nach Maßgabe der vorbestimmte Größe. Nach Beendigung seiner Zählung erzeugt der Zeitgeber 152 einen Ende-Impuls. Letzterer wird in einer Verriegelungsschaltung 153 verriegelt (latched), deren Ausgangssignal zu einer Unterbrechungsleitung des Mikrorechners 151 und einer Eingangsleitung der Eingabe/Ausgabestelle übertragen wird. An den Mikrorechner 151 ist eine Eingabe/Ausgabestelle 154 angeschlossen.

An letztere sind die Motoren 62, 68 und 116 bis 118 über den Schrittmotortreiber 121 angeschlossen.

Wenn bei dieser Anordnung die Mehrfachüberlagerungs-Taste 95 an der Bedientafel 104 gedrückt wird, führen die Hauptprozessoren 101 nach Maßgabe eines entsprechenden Signals ein Programm in der Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart aus. Die Hauptprozessoren 101 betätigen dabei den Fixier-Motor 78 und steuern die Kupplungen 77 und 85. Außerdem stellen sie den Andruck zwischen den beiden Heizwalzen 22. und 22£ auf die Größe P1 ein und stellen die Weiche 28 in die in Figur 1 in ausgezogenen Linien eingezeichnete Stellung. Sodann legt eine Bedienungsperson eine erste Vorlage auf den Vorlagenträger 2 auf, um dann eine gewünschte Kopier-Farbe mittels der Farbwähltasten 97₁ bis 97^ zu wählen. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Farbwähltaste 97p betätigt wird, um eine Kopie in roter Farbe herzustellen. Die Hauptprozessoren 101 liefern entsprechend dem Signal von der Bedientafel ein EIN-Signal des Bewegungs-Motors 117 zur zweiten Unterprozessorgruppe 103 zum Wählen der Entwicklungsvorrichtung, welche der Taste 97₂ entspricht und roten Toner enthält. Auf dieses Signal hin steuert die zweite Unterprozessorgruppe 103 den Bewegungs-Motor 117 an, um die Entwicklungseinheit 14 von der lichtempfindlichen Trommel 12 wegzubewegen und die Entwicklungsvorrich-

χ 'StA'

tungen in den Zustand gemäß Figur 1 zu bringen. Nach der Beendigung der Bewegung oder Verschiebung der Entwicklunqseinheit 14 liefern die Hauptprozessoren 101 ein EiN-Signal des Wähl-Motors 49 zur ersten Unterprozessorgruppe 102. Letztere bewirkt auf dieses Signal hin die Ansteuerung des Wähl-Motors 49 zum Drehen des Drehgestells 42. Die Entwicklungsvorrichtungen 14,. bis 14. laufen unter Aufrechterhaltung ihrer waagerechten Lage um, und sie werden angehalten, wenn sich die gewählte Entwicklungsvorrichtung 14p in einer der Trommel 12 gegenüberstehenden Stellung befindet. Wenn dieser Dreh-Umlaufvorgang abgeschlossen ist, liefern die Hauptprozessoren 101 das EIN-Signal des Bewegungs-Motors 117 erneut zur zweiten Unterprozessorgruppe 103, um die Entwicklungseinheit 14 gegen die lichtempfindliche Trommel 12 zu verfahren. Die gewählte Entwicklungsvorrichtung wird hierbei an die Trommel 12 herangebracht. Da die Entwicklungseinheit 14 in einem ausreichend großen, vorbestimmten Abstand vor der Trommel 12 angeordnet ist, läßt sich ihre Ausrichtung gegenüber der Trommel 12 genau durchführen.

Auf die beschrieben Weise kann die den bezeichneten Farbtoner enthaltende Entwicklungsvorrichtung gewählt werden, so daß anschließend der Kopiervorgang in roter Farbe ausgeführt werden kann. Wenn die Kopier-Taste 91 an der Bedientafel 104 betätigt wird, wird der Kopiervorgang zur Herstellung einer roten Kopie mittels der Entwicklungsvorrichtung 14p eingeleitet.

Hierbei wird die Vorlage entsprechend der Abtastoperation belichtet bzw. beleuchtet, wobei auf der Mantelfläche der lichtempfindlichen Trommel 12 ein elektrostatisches Latentbild erzeugt wird, das dann durch die Entwicklungsvorrichtung 14₂ sichtbar gemacht wird.

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Dieses Tonerbild wird auf das von der Kassette 15 aus zugeführte Papierblatt P übertragen. Dabei steuern die Hauptprozessoren 101 den Fixier-Motor 78 und die Kupplungen 77 und 85 an, um das Förderband 21 umlaufen zu lassen und die obere Heizwalze 22. in Drehung zu versetzen. Das Papierblatt P, auf welches das Tonerbild übertragen worden ist, wird hierbei durch das Förderband 21 zwischen die beiden Heizwalzen 22. und 22₂ transportiert und durch letztere einer Fixierung unterworfen. Bei diesem Vorgang ist der Druck oder Andruck zwischen den beiden Heizwalzen 22. und 22~ auf die GrößePI eingestellt. Da der Druck P1 kleiner ist als der Höchstdruck P2, ist das Papierblatt P beim Durchlauf zwischen den Heizwalzen 22. und 22p keiner Knitteroder Faltenbildung unterworfen. Wenn das Papierblatt P nach dem Fixieren durch die Förderrollen 23 transportiert wird, wird es durch die in der in Figur 1 ausgezogen eingezeichneten Stellung befindliche Weiche 28 und die Papier-Transportstrecke oder-führung 29 in den Förderer 30 umgelenkt. Durch letzteren wird das Papierblatt P zu einer Stelle vor den Ausrichtrollen 18 überführt und dieser Stellung angehalten, so daß der nächste Kopiervorgang vorbereitet ist.

Sodann wird eine zweite Vorlage auf den Vorlagenträger 2 aufgelegt. Wenn in diesem Zustand der Mehrfachüberlagerungs-Betrieb beendet werden soll, kann die Mehrfachüberlagerungs-Taste 95 einfach erneut gedruckt werden, um die betreffende Betriebsart freizugeben.

Mittels des vorher beschriebenen Wählvorgangs wird die z.B. den schwarzen Toner enthaltende Entwicklungsvorrichtung gewählt, worauf ein Kopiervorgang in schwarzer Farbe ausgeführt wird. Wenn dabei die Mehrfachüberlagerungs-Betriebsart freigegeben (released) wird, steuern die Hauptprozessoren 101 den Fixier-Motor 78 sowie die Kupplungen 77 und 85 an, um den Druck zwischen

den beiden Heizwalzen 22^ und 22₂ auf die maximale Größe P2 einzustellen. Die Hauptprozessoren 101 bewirken sodann das Abschalten des Solenoids 107 und die Einstellung der Weiche 28 in die in Figur 1 gestrichelt eingezeichnete Stellung. Wenn die Kopier-Taste 91 erneut betätigt wird, wird der Kopierbetrieb auf vorstehend beschriebene Weise erneut eingeleitet. Dabei wird der Kopiervorgang zur Herstellung eines schwarzen Kopiebilds mittels der Entwicklungsvorrichtung 14^ durchgeführt. Das schwarze Kopiebild überlappt oder überlagert dabei das vorher hergestellte rote Kopiebild. Hierbei ist der Druck oder Andruck zwischen den beiden Heizwalzen 22^ und 22₂ auf P2 eingestellt, so daß das Verpressen (des Papierblatts) und das Fixieren unter ' diesem Druck erfolgen. Mit anderen Worten: der abschließende oder letzte Fixiervorgang erfolgt unter dem maximalen Druck P2. Wenn das Papierblatt P dabei nach Herstellung einer Mehrfach-Überlagerungskopie durch die Förderrollen 23 transportiert wird, wird es deshalb, weil sich die Weiche 28 in der in Figur 1 gestrichelt eingezeichneten Stellung befindet, zu den Ausgaberollen 24 überführt und durch diese auf das Fach 25 ausgegeben.

Wenn der Mehrfach-Überlagerungskopiervorgang in der betreffenden Betriebsart ausgeführt wird, kann der Kopierbetrieb in dieser Betriebsart ohne Betätigung der Mehrfach-überlagerungstaste 95 durchgeführt werden.

Figur 22 veranschaulicht in einem Fließ- oder Ablaufdiagramm die gesamten Steuerschritte der Steuerschaltung. In einem Schritt ST1 leitet der Mikrorechner eine Steueroperation ein. Im Schritt ST2 wird ein elektrostatisches Latentbild auf einem Bildempfangselement, d.h. der lichtempfindlichen Trommel 12 erzeugt. Im Schritt ST3 wird die den Toner der bezeichneten Farbe

enthaltende Entwicklungsvorrichtung gewählt, und im Schritt ST4 wird das Latentbild auf dem Bildempfangselement mittels der gewählten Entwicklungsvorrichtung entwickelt. Im Schritt ST5 wird das Tonerbild vom Bildempfangselement (durch die übertragungseinrichtung) auf das Papierblatt übertragen. Im Schritt ST6 stellt der Mikrorechner fest, ob die Mehrfachüberlagerungs-Betriebs art gewählt ist oder nicht. Im positiven Fall wird im Schritt ST7 der niedrigere Druck P1 zwischen den beiden Heizwalzen 22^ und 22₂ gewählt, und das auf das Papierblatt P übertragene Tonerbild wird im Schritt ST8 unter dem Druck P1 fixiert. Im Schritt S 9 wird das Papierblatt nach dem Fixieren zur übertragungseinrichtung befördert, und das Programm geht auf den Schritt ST2 zurück, um damit den Mehrfach-Überlagerungsbetrieb durchzuführen.

Wenn im Schritt ST6 ein negatives Ergebnis (NEIN) erhalten wird, wird im Schritt ST10 der höhere Druck P2 an den Heizwalzen 22. und 22p eingestellt, und das Tonerbild auf dem Papierblatt wird im Schritt ST11 unter dem höheren Druck P2 fixiert. Daraufhin endet der Ablauf bzw. das Programm am Schritt ST12.

Wenn der Mehrfach-überlagerungsbetrieb auf diese Weise durchgeführt wird, wird (zunächst) eine erste Vorlage

01 gemäß Figur 23 kopiert, worauf eine zweite Vorlage

02 gemäß Figur 24 in Überlagerung zum ersten Kopiebild kopiert werden kann. Auf diese Weise können gewünschte zweifarbige Kopiebilder in gegenseitiger überlagerung oder Überlappung erzeugt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Mehrfach-überlagerungsbetrieb ohne Freigabe oder Aufhebung (releasing) der Mehrfach-überlagerungsbetriebsart fortgesetzt werden kann, um auf dem Kopierpapierblatt weitere, überlagernde blaue und grüne Kopiebilder herzustellen.

Ein beschriebenen Verfahren wird als Toner beispielsweise ein Styrolacrylharz oder Heißschmelzharz, bei dem ein Polyester mit einem Pigment vermischt ist, benutzt, und der abschließende oder letzte Fixiervorgang wird mit einer Heizwalzen-Oberflächentemperatur von 19O⁰C + 5°c unter einer radialen Belastung von etwa 45kg durchgeführt. In der Mehrfach-Überlagerungsbetriebsart, ausgenommen den letzten Fixiervorgang, wird die radiale Belastung auf eine Größe verringert, bei welcher das auf das Papierblatt übertragene Tonerbild während des Transports nicht abgestreift wird, so daß eine Knitteroder Faltenbildung des Papierblatts P verhindert wird. Das Papierblatt P erfährt daher auch bei mehrfachem Umlauf keine Knitter- oder Faltenbildung, so daß eine Lagenverschiebung und ein Steckenbleiben des Papierblatts infolge einer Knitter- oder Faltenbildung verhindert wird. Da weiterhin beim letzten Fixiervorgang das Tonerbild auf dem Papierblatt P unter einem ausreichend großen Druck fixiert wird, wird ein mangelhaftes Fixieren vermieden. Die einzelnen Kopiebilder können somit mit zufriedenstellender Genauigkeit einander überlagert werden.

Da die Ausrichtrollen 18 das Papierblatt P längs ihrer Axialrichtung ausrichten, kann das Papierblatt P stets in einer genauen, konstanten Lage ausgerichtet werden, so daß eine Lagenverschiebung der einzelnen Kopiebilder verhindert wird und die einzelnen Kopiebilder einander mit hohem Genauigkeitsgrad überlagert werden.

Da zudem mehrere Entwicklungsvorrichtungen vorgesehen sind, läßt sich der Mehrfach-überlagerungsbetrieb einfach durchführen. Da die Entwicklungseinheiten durch Verdrehen derselben gewählt werden, kann die jeweils gewünschte Entwicklungsvorrichtung einfach und schnell

mit einem Mindestmaß an Schwingung gewählt werden. Die Entwicklungsvorrichtungen laufen innnerhalb eines kleinen Bereichs um, so daß für ihren Betrieb ein Raum minimaler Größe erforderlich ist und demzufolge ein kompakt gebautes Gerät realisiert werden kann. Da die Entwicklungsvorrichtungen während ihrer Umlaufbewegung in waagerechter Lage verbleiben, können Störungen vermieden werden, die auf übermäßige Bewegung eines Entwicklermittels zurückzuführen sind.

Die Erfindung ist keineswegs auf das vorstehend beschriebene Ifehrfachüberlagerungskopier-Verfahren beschränkt. Vielmehr ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf ein Kopiergerät anwendbar, bei dem Kopiebilder auf beiden Seiten eines einzigen Papierblatts durch Umlaufenlassen desselben hergestellt werden.

Neben derartigen Kopiergeräten ist das erfindungsgemäße Verfahren ersichtlicherweise auch auf verschiedene andere Bilderzeugungsgeräte, wie elektronische Drucker, Faksimile-Geräte und dergleichen anwendbar.

ORIGINAL INSPECTED

- Leerseite

Claims

Kabushiki Kaisha Toshiba Patentansprüche

1. Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein auf einem Bildempfangselement erzeugtes elektrostatisches Latentbild zu einem sichtbaren Bild entwickelt, das sichtbare Bild auf ein Papierblatt übertragen und das so übertragene Bild auf dem Papierblatt fixiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß festgestellt wird, ob eine Mehrfachüberlagerungsbetriebsart (multiple super position mode) oder eine Normalkopierbetriebsart eingestellt ist (ST6), daß das übertragene Bild auf dem Papierblatt dann, wenn die Normalkopierbetriebsart eingestellt ist, .f

unter einem vergleichsweise hohen Druck fixiert wird **" (ST11) und daß das übertragene Bild auf dem Papierblatt dann, wenn die Mehrfachüberlagerungsbetriebsart eingestellt ist, unter einem vergleichsweise niedrigen Druck fixiert (ST8) und das Papierblatt für die Übertragung eines (weiteren) Bilds vom Bildempfangselement zur übertragungseinrichtung (zurück) überführt wird (ST9).

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zum Entwickeln des elektrostatischen Latentbilds auf dem Bildempfangselement eine einen gewünschten Farb-Entwickler enthaltende Entwicklungsvorrichtung aus mehreren, eine Anzahl (verschiedenfarbiger) Entwickler enthaltenden Entwicklungsvorrichtungen gewählt wird (ST3).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrfachüberlagerungsvorgang an der einen Seite des Papierblatts und sodann ein Normalkopiervorgang an der anderen Seite des Papierblatts durchgeführt wird, um einen doppelseitigen Kopierbetrieb auszuführen.