DE3814596A1 - Verfahren zum verhindern von schlaengelbewegung eines materialblattes oder einer materialbahn in einer foerdervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern von Schlängelbewegung einer ein Tonerbild tragenden Bahn, eines solchen Blattes od.dgl. in einer elektrophotographischen Vorrichtung.

Die Arbeitsweise einer elektrophotographischen Vorrichtung, beispielsweise eines Laserstrahldruckers oder einerLaser­ strahlkopiervorrichtung, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Eine zu bedruckende Bahn bzw. eine Kopiermaterialbahn 201 wird mittels eines unteren Zugorgans 203 und eines oberen Zugorgans 204 mit einer Geschwindig­ keit gefördert, die der Umfangsgeschwindigkeit einer licht­ empfindlichen Trommel 202 entspricht. Ein nicht dargestelltes Tonerbild wird mittels einer Übertragungseinheit 210 auf die Kopierbahn 201 übertragen. Danach wird mittels eines Speichers an die Kopierbahn bzw. an das Kopierblatt 201 die erforder­ liche Spannung angelegt. In diesem Zustand wird die Kopier­ bahn 201 zusammen mit dem Tonerbild erhitzt und unter Druck gesetzt, und zwar mittels einer Heizrolle 207 und einer Druckrolle 208, so daß das Tonerbild an der Kopierbahn 201 befestigt wird. Die auf diese Weise behandelte Kopierbahn 201 wird mittels einer Zugrolle 213 und einer Druckrolle 212 unter einer vorbestimmten Zugkraft gezogen, so daß sie in eine nicht dargestellte Stapeleinrichtung abgegeben wird.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß bei der beschriebenen Arbeitsweise der Stiftantrieb, der von den beiden Zugorganen 203 und 204 geliefert ist, und der Rei­ bungsantrieb, der durch die Heizrolle 207 und durch die Druckrolle 208 geliefert ist, dazu verwendet werden, die Kopierbahn 201 zu fördern. Wenn die Kopierbahn 201 durch die von der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208 gelieferte Rei­ bungskraft gefördert wird, führt, wenn keine Mittel vorge­ sehen sind, um Bewegung der Kopierbahn 201 in Breitenrichtung zu verhindern, die Druckbahn 201 nach links und nach rechts erfolgende Bewegungen aus und demgemäß eine Art Schlängel­ bewegung, als Folge von welcher auf die Druckbahn 201 eine Beanspruchung ausgeübt wird, durch welche die Förder­ perforationen oder Förderlöcher ausgerissen werden können und/oder die Druckbahn 201 eine Faltenbildung erfährt.

Um die oben beschriebene Schwierigkeit zu überwinden, ist eine Einrichtung 209 zum Korrigieren der Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 vorgesehen. Bei dem beschriebenen Fall wird die Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 von einem Fühler 211 festgestellt und der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208 wird mit Bezug auf die Axialrichtung der Heizrolle 207 eingestellt. Die die Schlängelbewegung korrigierende Einrichtung 209 umfaßt gemäß Fig. 3 einen linken Arm 301 und einen rechten Arm 302, welche die beiden Enden der Druckrolle 208 abstützen, die sich gegen die Heizrolle 207 legt, und einen Elektromotor 304 zum Antreiben des rechten und des linken Armes 302 bzw. 301 über einen Draht, ein Seil 303 od.dgl. Der rechte Arm 302 und der linke Arm 301 werden um ihren Schwingpunkt in zu­ einander entgegengesetzten Richtungen durch den Elektromotor 304 verschwenkt, so daß der Berührungsdruck der Druckrolle 208 gegen die Heizrolle 207 entlang der Axialrichtung der Heizrolle 207 geändert wird. Dies bedeutet, daß mit der die Schlängelbewegung korrigierenden Einrichtung 209 der Unterschied der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Enden der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208, der sich als Folge der Verformung ergibt, dazu ausgenutzt wird, die Schlängel­ bewegung der Kopierbahn 201 zu korrigieren.

Die Korrektur der Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 im einzelnen er­ läutert. Wenn es erforderlich ist, die Richtung der Bewegung der Kopierbahn 201 gemäß Fig. 4 in Richtung zur Seite A zu lenken, wird der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208 auf der Seite A höher gemacht als auf der anderen Seite B. In diesem Fall ist bei jeder der Rollen 207 und 208 der Radius rA auf der Seite A kleiner als der Radius rB auf der Seite B, so daß die Umfangsge­ schwindigkeit vrB auf der Seite B höher ist als die Umfangs­ geschwindigkeit vrA auf der Seite A (vrA < vrB). Demgemäß ist das Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der Seite B größer als auf der Seite A, so daß die Bewegungsrichtung der Kopierbahn 201 in Richtung zur Seite A gelenkt wird. Wenn im Gegensatz dazu es erforderlich ist, die Bewegungs­ richtung der Kopierbahn 201 in Richtung zur Seite B umzu­ lenken, wird der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208 auf der Seite A niedriger gemacht als auf der Seite B. In diesem Fall wird die Kopierbahn 201 in Richtung zur Seite B verschoben.

Die Heizrolle 207 ist eine an beiden Enden abgestützte Rolle mit einer Antriebsquelle in Form eines Elektromotors 101 an einem Ende. Daher wird, wie in Fig. 1 dargestellt, wäh­ rend einer sehr kurzen Zeitperiode unmittelbar nach dem Beginn des Antreibens der Kopierbahn 201 durch die Heiz­ rolle 207 als Folge der Torsionsstarrheit der Heizrolle 207 die Antriebskraft von der Antriebsseite A in Richtung zur nicht angetriebenen Seite B unter Verdrehung übertragen. Demgemäß ist die Winkelgeschwindigkeit der Heizrolle 207 auf der Antriebsseite A höher als auf der nicht angetrie­ benen Seite B entsprechend der Bedingung wA < wB. Dement­ sprechend ist, wenn die Heizrolle 207 gleichmäßigen Durch­ messer hat, die Umfangsgeschwindigkeit auf der Seite A höher als auf der Seite B (vA < vB). Unter dieser Bedingung ist das Ausmaß der Bewegung der Kopierbahn 201, die gefördert wird, auf der Seite A größer als auf der Seite B, so daß die Bewegungsrichtung der Kopierbahn 201 in Rich­ tung zur Seite B gelenkt bzw. gerichtet wird.

Danach wird in einer sehr kurzen Zeitperiode die Antriebs­ kraft gleichmäßig in der Heizrolle 207 übertragen, und die gesamte Oberfläche der Heizrolle 207 hat gleiche Umfangs­ geschwindigkeit. In diesem Zustand ist das Ausmaß der Bewe­ gung der Kopierbahn 201 auf der antreibenden Seite A gleich demjenigen auf der nicht angetriebenen Seite B. Daher bewirken, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Rückführ­ kraft, welche von der Zugrolle 213 und der Druckrolle 212 geliefert wird, beim Ansprechen auf das Umlenken der Bewegungs­ richtung der Kopierbahn 201 in Richtung gegen die nicht angetriebene Seite B, und die Steifheit der Kopierbahn 201 in Breitenrichtung ein Verschieben der Kopierbahn 201 in Richtung gegen die Antriebsseite A.

Andererseits nutzt die die Schlängelbewegung korrigierende Einrichtung 209 den Unterschied in der Umfangsgeschwindig­ keit zwischen dem rechten Ende und dem linken Ende der Heiz­ rolle 207 und der Druckrolle 208 aus, um das Ausmaß an Be­ wegung der Kopierbahn 201 auf der Antriebsseite A gleich dem Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der nicht ange­ triebenen Seite B zu machen bzw. umgekehrt. Um daher die Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 zu korrigieren, ist es erforderlich, die die Schlängelbewegung korrigierende Einrichtung 209 während einer Zeitperiode zu betätigen, während welcher die Kopierbahn 201 verschoben wird, um den Unterschied des Ausmaßes an Bewegung zwischen den beiden Seiten A und B zu umfassen oder abzudecken. Daher ist es selbst dann, wenn bei Beginn des Fördern der Kopierbahn 201 der Fühler 211 eine Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 feststellt und die Korrektureinrichtung 209 betätigt wird, unmöglich, die Schlängelbewegung der Kopierbahn 201 voll­ ständig zu beseitigen. Anders ausgedrückt, befindet sich unmittelbar nach dem Beginn des Fördern der Kopierbahn 201 diese in instabilem Zustand, wobei sie nach rechts und nach links verschoben wird und demgemäß eine Schlängelbewegung ausführt.

Es ist somit ein Zweck der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebene Schwierigkeit zu beseitigen, die bei einem üblichen Verfahren zum Korrigieren der Schlängelbewegung einer Kopierbahn in einer elektrophotographischen Vorrich­ tung vorhanden ist.

Insbesondere besteht ein Zweck der Erfindung darin, ein Verfahren zum Verhindern der Schlängelbewegung einer Kopierbahn in einer elektrophotographischen Einrichtung zu schaffen, in welcher die Kopierbahn daran gehindert ist, bei Beginn des Kopiervorganges eine Schlängelbewegung auszuführen.

Der genannte Zweck und andere Zwecke der Erfindung werden erreicht durch die Schaffung eines Verfahrens zum Verhindern der Schlängelbewegung einer Kopierbahn in einer Blattförder­ einrichtung oder Bahnfördereinrichtung, in welcher ein Blatt bzw. eine Bahn, die ein Tonerbild trägt, zwischen einer elektrischen Heizrolle, die drehbar abgestützt ist und eine Antriebsquelle aufweist, und einer elastischen Druckrolle hindurchgeführt wird, die mittels Reibung in Berührung mit der elastischen Heizrolle gehalten wird, wobei Mittel vor­ gesehen sind, den rechten und den linken Berührungsdruck zwischen der Heizrolle und der Druckrolle zu ändern, um eine Schlängelbewegung der Kopierbahn zu korrigieren, wenn das Fördern der Bahn begonnen wird. Wenn das Fördern der Kopierbahn begonnen wird, wird der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle und der Druckrolle auf der rechten oder auf der linken Seite in axialer Richtung der Heizrolle höher gemacht als auf der anderen Seite, und in einer vorbe­ stimmten Zeitperiode wird der Berührungsdruck auf einer Seite gleich demjenigen auf der anderen Seite gemacht, um dadurch Schlängelbewegung der Kopierbahn in axialer Rich­ tung der Heizrolle bei Beginn des Förderns der Kopierbahn zu verhindern.

In einer Rolle, die an beiden Enden abgestützt ist und an einem Ende eine Antriebsquelle hat, wird gemäß der Erfin­ dung, wenn das Fördern der Kopierbahn begonnen wird, der Druck an die Rolle auf deren Antriebsseite angelegt, und danach wird der so angelegte Druck geändert, so daß er sich in einer Balance mit dem Druck auf der nicht ange­ triebenen Seite befindet, nachdem eine zweckentsprechende Zeitperiode verstrichen ist, wobei Aufmerksamkeit darauf gerichtet wird, daß (1) die Antriebskraft von der Rolle auf der Antriebsseite zum Zeitpunkt des Beginns des För­ derns des Kopierpapiers übertragen wird als Folge der Torsionsstarrheit der Rolle, so daß die Umfangsgeschwin­ digkeit der Heizrolle nahe der Antriebsseite höher ist als diejenige an einer Stelle weit entfernt von der Antriebs­ seite, daß (2) im Fall, in welchem die Winkelgeschwindigkeit konstant ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle an ihrem Teil kleineren Durchmessers niedriger ist als die Umfangs­ geschwindigkeit an ihrem Teil größeren Durchmessers, und daß (3) die Rolle durch das Anlegen von Druck zusammenge­ drückt wird, um dadurch ihren Durchmesser zu verkleinern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Arbeitsprinzips der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine erläuternde schematische Ansicht eines Blattförderweges oder Bahnförderweges in einem Laserstrahldrucker bzw. in einem Laserstrahl­ kopierer.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Korrigieren von Schlängelbewegung.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Bedingungen für eine Heizrolle und eine Druckrolle beim Betrieb der Einrichtung zum Korrigieren von Schlängelbewegung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht der Heizrolle und einer Kopier­ bahn bei Beginn des Förderns der Kopierbahn.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, in welcher die Schlängelbewegung der Kopierbahn bei Beginn des Förderns dargestellt ist.

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Beispieles der Arbeitsweise einer Vorrich­ tung gemäß der Erfindung zum Korrigieren von Schlängelbewegung.

Ein Beispiel eines Verfahrens zum Verhindern der Schlän­ gelbewegung einer Kopierbahn wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Bauteile sind funktionell denjenigen Bauteilen gleich, die bei dem oben beschriebenen üblichen Verfahren ver­ wendet werden, und sie sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird, wenn der Antrieb der Heiz­ rolle 207 wirksam gemacht wird, als Folge der Torsionsstarr­ heit der Heizrolle 207 die Antriebskraft von der Antriebs­ seite A zur nicht angetriebenen Seite B mit Verdrehung über­ tragen, so daß die Winkelgeschwindigkeit wA der Heizrolle 207 auf der Seite A höher ist als die Winkelgeschwindigkeit wB der Heizrolle 207 auf der Seite B, bzw. die Winkelgeschwin­ digkeit der Heizrolle 207 wird in Richtung zur Seite B niedriger, so daß wA < wB ist.

Demgemäß ist die Umfangsgeschwindigkeit vA auf der Seite A höher als die Umfangsgeschwindigkeit vB auf der Seite B, und das Ausmaß der Bewegung der Kopierbahn 201 ist auf der Seite A größer als auf der Seite B. Als Ergebnis wird die Bewegungsrichtung der Kopierbahn 201 in Richtung zur Seite B umgelenkt bzw. gerichtet.

Um dies zu beseitigen, ist es wesentlich, daß die Heizrolle 207, wenn sie angetrieben wird, gleichmäßige Umfangsgeschwin­ digkeit hat. Dies bedeutet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Heizrolle 207 auf der Antriebsseite A gleich der Umfangs­ geschwindigkeit der Heizrolle 207 auf der nicht angetriebenen Seite B sein sollte (rA · wA = rB · wB). Somit sollte, wenn die Heizrolle 207 angetrieben wird, rA < rB sein, da wA < wB ist.

Daher wird die Vorrichtung 209 zum Korrigieren von Schlängel­ bewegung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, dazu verwendet, den Berührungsdruck zwischen der Heizrolle 207 und der Druck­ rolle 208 auf der Antriebsseite A höher zu machen als auf der nicht angetriebenen Seite B. In diesem Fall wird die Heizrolle 207 zusammengedrückt, und der scheinbare Radius rA auf der Antriebsseite A wird kleiner als der Radius rB auf der nicht angetriebenen Seite B, wie es im Mittelteil der Fig. 1 dargestellt ist. Wenn daher der Antrieb der Heiz­ rolle 207 begonnen wird, kann die Umfangsgeschwindigkeit vA auf der Antriebsseite A gleich der Umfangsgeschwindig­ keit vB auf der nicht angetriebenen Seite B gemacht wer­ den, so daß demgemäß das Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der Antriebsseite A gleich dem Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der nicht angetriebenen Seite B ist. Somit führt die Kopierbahn 201 keine Schlängelbewegung aus.

Danach wird in einer sehr kurzen Zeitperiode Δ t die Antriebskraft an beiden Seiten A und B der Heizrolle 207 gleichmäßig, und die Winkelgeschwindigkeit wA auf der Antriebsseite A wird gleich der Winkelgeschwindigkeit wB auf der nicht angetriebenen Seite B (wA = wB). In Über­ einstimmung damit ist, wenn der Druck an der Antriebs­ seite A angelegt bleibt, die Umfangsgeschwindigkeit auf der nicht angetriebenen Seite B höher als Folge des grö­ ßeren Durchmessers, und daher ist das Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der nicht angetriebenen Seite B größer. Somit wird die Bewegungsrichtung der Kopierbahn 201 in Richtung zur Antriebsseite A gelenkt bzw. gerichtet. Daher wird, wie in Fig. 7 durch die Kurve bis dargestellt, der an die Heizrolle 207 auf der Antriebs­ seite A angelegte Druck während der obengenannten Zeit­ periode Δ t zurückgeführt, so daß eine Druckdifferenz von Null vorhanden ist, so daß der Radius rA der Heiz­ rolle 207 auf der Antriebsseite A gleich dem Radius rB auf der nicht angetriebenen Seite B wird. Auf diese Weise ist die Umfangsgeschwindigkeit der Heizrolle 207 auf der Antriebsseite A gleich derjenigen auf der nicht angetrie­ benen Seite B. Dies bedeutet, daß das Ausmaß an Bewegung der Kopierbahn 201 auf der Antriebsseite A gleich demje­ nigen auf der nicht angetriebenen Seite B ist.

Somit ist es der Kopierbahn 201 ermöglicht, sich geradlinig zu bewegen, und es tritt die Erscheinung nicht auf, daß die Kopierbahn 201 zurückgeführt wird als Folge ihrer Steif­ heit in Breitenrichtung, wie es in Fig. 6 bei dargestellt ist. Anders ausgedrückt, wird die Kopierbahn 201 ohne ir­ gendeine Schlängelbewegung gefördert.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform beträgt die Zeit­ periode, die von dem Zeitpunkt, zu welchem das Fördern der Kopierbahn 201 begonnen wird, wobei auf der Antriebsseite A an die Heizrolle 207 Druck angelegt wird, bis zu dem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem der angelegte Druck mit dem Druck auf der nicht angetriebenen Seite B ausgeglichen ist, 0,5 Sekun­ den.

Bei der oben beschriebenen Einrichtung 209 zum Korrigieren von Schlängelbewegung werden der linke Arm 301 und der rechte Arm 302, die über den Draht oder das Seil 303 miteinander gekoppelt sind, in Zuordnung zueinander betätigt, um den Unterschied im Berührungsdruck zwischen den beiden Enden der Heizrolle 207 hervorzurufen, um dadurch Schlängelbewe­ gung der Kopierbahn 201 zu verhindern. Der gleiche Effekt kann erhalten werden durch Verwendung einer Einrichtung zum Korrigieren von Schlängelbewegung, die einen Mechanismus aufweist, um Drücke getrennt an das rechte und das linke Ende der Heizrolle anzulegen. Eine solche Einrichtung wird wie folgt betätigt:

• 1) Der an die Heizrolle 207 auf der Antriebsseite A ange­ legte Druck wird verringert, bis er gleich dem Druck wird, der auf der nicht angetriebenen Seite B angelegt wird, und zwar nach dem Beginn des Förderns der Kopierbahn.
• 2) Der auf der nicht angetriebenen Seite B an die Heiz­ rolle 207 angelegte Druck wird erhöht, bis er gleich dem Druck wird, der auf der Antriebsseite A an die Heizrolle 207 angelegt wird, und zwar nach Beginn des Förderns der Kopier­ bahn.

Wie oben beschrieben, beträgt die Zeitperiode, die von dem Zeitpunkt, zu welchem das Fördern der Kopierbahn 201 begon­ nen wird, wobei ein Druck an die Heizrolle 207 auf der An­ triebsseite A angelegt wird, bis zu dem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem der auf diese Weise angelegte Druck mit dem Druck auf der nicht angetriebenen Seite B ausgeglichen ist, 0,5 Sekunden. Jedoch kann diese Zeitperiode auf eine oder zwei Sekunden eingestellt werden in Abhängigkeit von den Materialien, den Ausführungen und den Konfigurationen der Heizrolle 207 und der Druckrolle 208. Weiterhin kann die Zeitperiode geändert werden, beispielsweise mit der Änderung des Reibungskoeffizienten der Heizrolle 207 oder der Druck­ rolle 208.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß, wenn das Fördern der Kopierbahn begonnen wird, die Schlängelbewegung der Kopierbahn aufgehoben wird durch das Anlegen der ent­ sprechenden Kraft gemäß der Erfindung, so daß die Kopier­ bahn dauernd geradlinig gefördert wird.

Claims (4)

1. Verfahren zum Verhindern von Schlängelbewegung eines Blattes oder einer Bahn in einer Fördervorrichtung, bei welchem ein ein Tonerbild tragendes Blatt oder eine solche Bahn zwischen einer elastischen Heizrolle, die an beiden Enden drehbar abgestützt ist und eine Antriebs­ quelle aufweist, und einer elastischen Druckrolle hin­ durchgeführt wird, die mittels Reibung zwischen den Rollen mit der Heizrolle in Rollberührung gehalten wird, wobei Mittel verwendet werden, um den Berührungsdruck zwischen der Heizrolle und der Druckrolle in axialer Richtung der Heizrolle zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß
der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle und der Druck­ rolle auf der rechten oder der linken Seite von ihnen in axialer Richtung der Heizrolle höher eingestellt wird als auf der anderen Seite, wenn das Fördern des Blattes oder der Bahn begonnen wird, und daß
der Berührungsdruck sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite der Heizrolle und der Druckrolle nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode einander gleichgemacht werden, um Schlängelbewegung des Blattes bzw. der Bahn zum Zeitpunkt des Förderns des Blattes oder der Bahn zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle auf der rechten oder der linken Seite der Heizrolle vorgesehen ist, und daß der Einstellschritt einen Schritt umfaßt, mit welchem der Berührungsdruck zwischen der Heizrolle und der Druckrolle so eingestellt wird, daß er auf der Antriebsseite der Heizrolle höher als auf der nicht angetriebenen Seite von ihr ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Gleich­ machens der Drücke einen Schritt umfaßt, in welchem der Berührungsdruck auf der Antriebsseite der Heizrolle so verringert wird, daß er nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitperiode gleich dem Berührungsdruck auf der nicht angetriebenen Seite der Heizrolle wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Gleich­ machens der Drücke einen Schritt umfaßt, in welchem der Berührungsdruck auf der nicht angetriebenen Seite der Heizrolle so erhöht wird, daß er dem Berührungs­ druck auf der angetriebenen Seite der Heizrolle gleich wird.