DE4107163A1 - Einrichtung zur verhinderung eines papierstaus in einem drucker oder dergleichen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Sie betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Verhin­ dern eines Papierstaus in der mit einer Heizwalze aus­ gestatteten Fixiereinheit einer Bilderzeugungseinrich­ tung, beispielsweise eines Druckers, die ein sogenann­ tes elektrofotografisches Drucksystem verwendet; die Einrichtung dient insbesondere dazu, zu verhindern, daß ein Druckträger, auf den ein sichtbares Bild übertragen wurde, auf der Oberfläche einer Heizwalze festgehalten und um diese herum mitgenommen wird und dadurch einen Papierstau verursacht, wenn der Druckträger nach dem Fixieren ausgegeben werden soll.

Es sind bereits ganz allgemein Kopierer und Drucker als Bilderzeugungseinrichtungen bekannt, die ein sogenann­ tes elektrofotografisches System verwenden, bei welchem durch Belichten einer fotoempfindlichen Schicht auf der Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel ein Latentbild gebildet wird, bei welchem sodann Tonermaterial auf das Latentbild aufgebracht und entwickelt wird, wobei aus dem Latentbild ein sichtbares Bild wird, und bei wel­ chem schließlich das Tonerbild auf einen Aufzeichungsträger übertragen und in einer Fixiereinheit fixiert wird.

Bei dieser Art Bilderzeugungseinrichtung mit einem elektrofotografischen System wird eine sogenannte Heiz­ walzenfixierung verwendet, bei welcher ein unfixiertes sichtbares Bild auf dem Aufzeichnungsträger gegen eine aufgeheizte Walze, d. h. eine Heizwalze, angedrückt wird, so daß das Tonermaterial durch die von der Heiz­ walze übertragene Wärme erwärmt und aufgeschmolzen wird.

Zur Durchführung der Heizwalzenfixierung ist ein Paar Fixierwalzen vorgesehen, welches eine auf eine hohe Temperatur aufgeheizte Heizwalze sowie eine Andruckwal­ ze umfaßt, die parallel zueinander angeordnet sind; der Aufzeichnungsträger wird zwischen diesen hindurch ge­ führt, so daß er gegen die Heizwalze angedrückt und von dieser erwärmt wird. Die Heizwalzenfixierung ist sehr vorteilhaft, da ein Fixieren mit hoher Geschwindigkeit und einem hohen thermischen Wirkungsgrad möglich ist. Im allgemeinen wird die Heizwalze durch einen Antrieb und die Andruckwalze über die Heizwalze angetrieben; der Aufzeichnungsträger wird durch einen zwischen dem Walzenpaar verbleibenden Spalt hindurchgeführt.

Im allgemeinen ist ein Führungselement unmittelbar auf der Druckträger-Ausgabeseite der beschriebenen, ein Fi­ xierwalzenpaar umfassenden Heizwalzen-Fixiereinheit an­ geordnet derart, daß der Aufzeichnungsträger nach dem Fixiervorgang von der Heizwalze abgehoben und in die gewünschte Führungsrichtung geleitet wird. Dadurch wird verhindert, daß der Aufzeichnungsträger von der Heiz­ walze mitgenommen und ein Papierstau verursacht wird.

Der Spalt zwischen dem Führungselement und den Walzen ist vorzugsweise so klein, wie es mit Rücksicht auf de­ ren Funktion möglich ist. Mit anderen Worten ist es er­ wünscht, den Aufzeichnungsträger unmittelbar nach Been­ digung des Fixiervorganges von der Heizwalze zu tren­ nen.

Zu diesem Zweck ist häufig ein klauenförmiges Trennele­ ment am äußersten, den Walzen zugewandten Ende des Füh­ rungselementes vorgesehen, wobei dieses Trennelement mit einer vorgegebenen Andruckkraft gegen die Walze an­ gedrückt wird. Das Trennelement kann aus einem elasti­ schen Material gebildet sein, so daß es durch seine ei­ gene Rückstellkraft gegen die Walze angedrückt wird, nachdem es einmal ausgelenkt worden ist. Es sei be­ merkt, daß je größer die vom Trennelement auf die Walze aufgebrachte Andruckkraft ist, umso wirkungsvoller ver­ hindert wird, daß der Aufzeichnungsträger an der Außenseite der Walze hängenbleibt und mitgenommen wird.

Bei einer Anordnung, bei der die Andruckwalze in der oben beschriebenen Weise über die mit einem Antrieb verbundene Heizwalze angetrieben wird, ergibt sich ein Problem, da das angedrückte Trennelement die Drehung der von der Heizwalze angetriebenen Andruckwalze bremst, so daß der Druckträger nicht ordnungsgemäß transportiert und das sichtbare Bild nicht ordnungsge­ mäß fixiert wird.

Wenn, um diesem Problem zu begegnen, die Andruckkraft des Trennelementes gegen die Andruckrolle vermindert wird, wird auch der Trenneffekt und damit der Effekt vermindert, ein Hängenbleiben des Aufzeichnungsträgers an der Außenseite der Walze zu verhindern; es ist sehr schwierig die Andruckkraft des Trennelementes so einzu­ stellen, daß diese Andruckkraft einerseits die Drehung der Andruckrolle nicht zu sehr bremst, andererseits je­ doch ausreicht, um ein Hängenbleiben des Aufzeich­ nungsträgers zu verhindern.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zum Verhindern eines Papier­ staus zu schaffen, durch die eine Mitnahme des Auf­ zeichnungsträgers von der Walze sicher unterbunden wird, ohne daß auf die Andruckwalze eine übermäßige, deren Drehung bremsende Kraft aufgebracht wird, so daß ein unvollkommener Transport, eine nicht ordnungsgemäße Fixierung und ein Stau durch Aufwickeln des Aufzeich­ nungsträgers auf die Walze verhindert werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen, der folgenden Beschrei­ bung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenba­ rung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben: Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines elektrofotografischen Druckers mit einer Einrichtung zur Verhinderung eines Papierstaus gemäß der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung mit der gegenseitigen Anordnung einer fotoleitfähigen Trommel, einer Trak­ toreinrichtung und einer Fixierein­ heit mit einem Walzenpaar, wie sie in dem Drucker gemäß der Fig. 1 Verwen­ dung finden,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung ei­ ner Führungsfeder zur Verwendung in der Einrichtung gemäß der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Führungselementes zur Verwen­ dung in der erfindungsgemäßen Ein­ richtung;

Fig. 5 und 6 Seitenansichten der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verhindern eines Pa­ pierstaus im Betrieb.

Fig. 1 zeigt einen Laser-Drucker zum Bedrucken eines in Zick-Zack-Lagen gefalteten Endlos-Druckträgers; durch den Drucker werden von einem nicht dargestellten Computer oder dergleichen eingegebene Informationen als Zeichen auf den Endlos-Druckträger 20 mittels eines so­ genannten elektrofotografischen Systems aufgedruckt.

Eine Einheit 2 zum Entfernen von Tonermaterial, eine Entladeeinheit 3, eine Ladeeinheit 4, eine optische Scannereinrichtung 5 zum Leiten eines Laserstrahls auf eine lichtleitfähige Trommel 1 entsprechend dem Pfeil "A", eine Entwicklungseinheit 6 und eine Bildübertra­ gungs- oder Transfereinheit 7 sind um die fotoleitfähi­ ge Trommel 1 in der durch den Pfeil "B" gekennzeichne­ ten Drehrichtung herum angeordnet. Eine Fixiereinheit 10 ist in Durchlaufrichtung des Druckträgers hinter der fotoleitfähigen Trommel 1 angeordnet; eine Traktorein­ richtung 9, mittels der der Endlosdruckträger 20 der Fixiereinheit 10 zugeführt wird, ist wie in der Figur dargestellt angeordnet. Die Traktoreinrichtung 9 umfaßt ein Paar Traktorriemen 91, die jeweils viele Vorsprünge 91A haben, die in die Transportlöcher 21 eingreifen, welche an den beiden Seitenkanten des Endlos­ druckträgers 20 vorgesehen sind, wie Fig. 2 zeigt. Wenn der Endlosdruckträger 20 über die fotoleitfähige Trommel 1 gelaufen ist, wird er durch den Traktor 9 in der durch den Pfeil "C" bezeichneten Richtung transpor­ tiert.

Bei dem oben beschriebenen Laser-Drucker wird die Man­ telfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 in der Ladeein­ heit 4 elektrisch aufgeladen; während sich die foto­ leitfähige Trommel 1 in Richtung "B" dreht, wird deren Oberfläche von dem Laserstrahl der optischen Scanner­ einrichtung 5 überstrichen, welcher entsprechend den zu entwickelnden Bildinformationen, die ein elektrosta­ tisches Latentbild bilden sollen, moduliert ist; sodann wird in der Entwicklungseinheit 6 Tonermaterial auf das Latentbild aufgebracht, so daß ein dem Latentbild ent­ sprechendes sichtbares Bild entsteht. Das Tonerbild wird in der Transfereinheit 7 auf den Endlosdruckträger 20 übertragen und in der Fixiereinheit 10 fixiert.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt die Fixiereinheit 10 ein Paar Walzen, die jeweils auf einer nicht dargestellten, in einem Chassis des Laser-Druckers angeordneten Achse ge­ lagert sind. Das Walzenpaar umfaßt eine Heizwalze 11, welche mittels eines Heizelementes 11A, beispielsweise einer im zylindrischen Körper der Walze angeordneten Halogenlampe, auf eine vorgegebene Temperatur aufge­ heizt werden kann, und eine Andruckwalze 12, wobei die Walzen wahlweise aneinander angelegt bzw. voneinander abgehoben werden können. Die untere Andruckwalze 12 ist eine gummiüberzogene Walze, deren Mantelfläche mit Si­ likongummi oder dergleichen mit einer bestimmten Härte und einer bestimmten Dicke überzogen ist und die mit­ tels einer nicht dargestellten Feder gegen die Heizrol­ le 11 angedrückt wird. Die Heizwalze 11 kann durch einen nicht dargestellten Antrieb, beispielsweise einen Motor in einer Richtung gedreht werden, die durch den Pfeil "D" bezeichnet ist; die Andruckwalze 12 wird von der Heizwalze 11 über einen nicht dargestellten Über­ tragungsmechanismus drehangetrieben. Im Kontaktzustand wird zwischen dem Walzenpaar eine vorgegebene Andruck­ kraft erzeugt und der Endlosdruckträger 20, welcher in Richtung "C" transportiert wird, wird gepreßt.

Mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 wird im folgenden die Anordnung und der Betrieb der Einrichtung zum Verhin­ dern eines Papierstaus gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine in dieser Einrichtung verwendete Führungsfeder 40 und Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Blattauslaufführung 30, an welcher die Führungsfeder der Fig. 3 angeordnet ist.

Die Blattauslaufführung 30 ist unmittelbar an der stromabwärtigen Seite der Fixiereinheit 10 angeordnet. Die Blattauslaufführung 30 umfaßt mehrere dreieckige Rippen 32, die parallel zueinander auf der Oberseite einer Basisfläche 31 stehen und entlang derer der End­ losdruckträger 20 gefördert werden soll.

Wie in der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 ge­ zeigt ist, umfaßt die Führungsfeder 40 zwei Druckab­ schnitte 42, die von einem Befestigungsabschnitt 41 derselben schräg fortweisend ausgebildet sind, wobei die freien Enden der Druckabschnitte 42 in einem spit­ zen Winkel zum Befestigungsabschnitt 41 zurückgebogen sind und Biegeabschnitte 43 bilden.

Wenn der Befestigungsabschnitt 41 am Befestigungsab­ schnitt 33 der Blattauslaufführung 30 durch geeignete Mittel befestigt ist, beispielsweise durch eine Schrau­ be 50, die in an den Befestigungsabschnitten 41 bzw. 33 ausgebildete Gewindebohrungen 44 bzw. 35 eingeschraubt ist, dann liegen die freien Enden der Druckabschnitte 42 gegen die Andruckwalze 12 an, wie Fig. 5 zeigt; sie sind elastisch ausgelenkt, so daß sie mit einer vorge­ gebenen, der elastischen Rückstellkraft entsprechenden Andruckkraft gegen die Oberfläche der Andruckrolle 12 gedrückt werden. Die Biegeabschnitte 43 sind dann par­ allel zur Oberseite der Basisfläche 31; Die Vorderkante der Rippe 32, die auf der Basisfläche 31 am weitesten außen angeordnet ist, liegt zwischen den Biegeabschnit­ ten 43. In der Fig. 4 ist nur eine Führungsfeder 40 dargestellt; es ist jedoch möglich, mehrere Führungsfe­ dern 40 entlang der Breite des Endlosdruckträgers 20 vorzusehen, beispielsweise im Bereich der Seitenkanten des Druckträgers.

Die von den Druckabschnitten 42 der Führungsfeder 40 auf die Andruckwalze 12 aufgebrachte Andruckkraft wird so schwach eingestellt, daß keine allzu große Brems­ kraft gegen die Drehung der Andruckwalze 12 aufgebracht wird.

Zwei Anschläge 34 stehen von der Oberseite der Basis­ fläche 31 der Blattauslaufführung 30 ab; sie sind an Stellen angeordnet, die in Fortsetzung von den Biegeab­ schnitten 43 der Führungsfeder 40 liegen. Sie haben von den freien Enden der Biegeabschnitte einen vorgegebenen Abstand in einer Richtung von der Andruckwalze 12 fort.

Bei der oben beschriebenen Anordnung der Fixiereinheit wird die Andruckwalze 12 gedreht, wenn die Heizwalze 11 angetrieben wird. Ein Endlosdruckträger 20 mit einem darauf befindlichen unfixierten Tonerbild wird zwischen den Walzen 11 und 12 gehalten und durch die Heizwalze 11 während des Transportvorschubes aufgeheizt und schließlich ausgegeben.

Wenn der Fixiervorgang in der oben beschriebenen Weise durchgeführt wird, dann werden die freien Enden der Druckabschnitte 42 der Führungsfeder 40 durch die in­ folge der Verformung erzeugte Rückstellkraft in Anlage an der Andruckwalze 12 gehalten und gegen diese ange­ drückt, so daß der auszugebende Endlosdruckträger 20 gehindert wird, während einer Drehung der Andruckwalze 12 zwischen diese Andruckwalze und die Blattauslauffüh­ rung 30 einzutreten.

Die Druckabschnitte 42 der Führungsfeder 40 drücken gegen die Andruckwalze mit schwacher Kraft, wie oben beschrieben wurde; wenn der Endlosdruckträger 20 aus irgendwelchen Gründen gegen die Druckabschnitte 42 an­ stößt, beispielsweise weil die perforierten Reißlinien des Endlosdruckträgers 20 durch die freien Enden der Druckabschnitte 42 gefangen werden, werden diese Druck­ abschnitte 42 der Führungsfeder 40 in Richtung des Druckträgertransportes gedrückt. Dabei werden die frei­ en Enden in Transportrichtung verschoben; diese Verschiebebewegung wird dadurch begrenzt, daß die freien Enden der Biegeabschnitte 43 der Führungsfeder 40 gegen die Anschläge 34 der Blattauslaufführung 30 anstoßen, wie Fig. 6 zeigt.

Wenn demnach der mögliche Spalt zwischen den freien Enden der Biegeabschnitte 43 der Führungsfeder 40 und den Anschlägen 34 in geeigneter Weise gewählt wird, kann sich der Spalt zwischen den freien Enden der Druckabschnitte 42 der Führungsfeder und der Außenflä­ che der Andruckwalze 12 nicht über ein vorgegebenes Maß vergrößern, und zwar auch dann nicht, wenn eine uner­ wartet große Kraft auf diese Druckabschnitte 42 ein­ wirkt. Infolgedessen kann in einfacher Weise verhindert werden, daß der Endlosdruckträger 20 durch den Spalt hindurch mitgenommen wird und dadurch ein Papierstau verursacht wird. Wenn doch einmal der Endlosdruckträger 20 durch den Spalt hindurch mitgenommen wird, so kann doch keine größere Menge des Druckträgermaterials 20 sich fangen und deshalb kein kritischer Papierstau ent­ stehen. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß sich der Spalt zwischen der Andruckwalze 12 und den Druckabschnitten 42 der Führungsfeder 40 nicht über ein vorgegebenes Maß vergrößert; gleichzeitig kann die durch die freien Enden der Druckabschnitte 42 der Füh­ rungsfeder 40 aufgebrachte Andruckkraft auf einen aus­ reichend kleinen Wert eingestellt werden, welcher die Drehung der Andruckwalze 12 nicht bremst. Auf diese Weise kann gleichzeitig der Widerstand gegen die Dreh­ bewegung der Andruckwalze 12 vermindert und eine Mit­ nahme des Druckträgers um die Walze herum verhindert werden.

Mit der oben beschriebenen Einrichtung zum Verhindern eines Papierstaus kann ein solcher Stau des Aufzeich­ nungsträgers schon im Ansatz verhindert werden, da eine Mitnahme des Druckträgers um die Walze herum ohne Er­ zeugung eines großen Widerstandes gegen die Drehung der Walze unterbunden wird.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Verhindern eines Papierstaus für eine Vorrichtung mit einem Walzenpaar, zwischen dem hindurch ein Druckträger transportiert wird, wobei die Mitnahme des Druckträgers um eine der Walzen herum unterbunden werden soll, gekennzeich­ net durch wenigstens ein Kontaktelement (30), wel­ ches bezüglich der Transportrichtung des Druckträ­ gers stromabwärts des Walzenpaares (11, 12) ange­ ordnet und mit einer vorgegebenen Andruckkraft gegen die Mantelfläche einer (12) der Walzen ange­ drückt wird, wobei das Kontaktelement (30) in Richtung des Druckträgertransportes unverschiebbar angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktelement (30) eine Führungsfe­ der (40) aus einem elastischen Material umfaßt mit zwei Druckabschnitten (42), welche durch ihre ela­ stische Rückstellkraft gegen die eine Walze (12) des Walzenpaares (11, 12) angedrückt wird, wobei die Führungsfeder (40) an einem Befestigungsab­ schnitt (33) befestigt ist, welcher ein Paar mit einem vorgegebenen Abstand in Richtung des Druck­ trägertransportes zu den Enden der Druckabschnitte (42) angeordnete Anschläge (34) trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsabschnitt (33) wenigstens zwei Rippen (32) trägt, die neben den Anschlägen (34) angeordnet sind und entlang derer der durch das Walzenpaar (11, 12) geförderte Druckträger ge­ führt wird.

4. Einrichtung zum Verhindern eines Papierstaus für einen Drucker zum Bedrucken eines Endlosdruckträ­ gers mittels eines elektrofotografischen Systems, welcher ein Paar Fixierwalzen mit einer durch eine Heizeinrichtung zu heizenden Heizwalze und einer gegen diese Heizwalze anzudrückenden Andruckwalze umfaßt, zwischen denen hindurch der ein unfixier­ tes Tonerbild tragende Endlosdruckträger gefördert wird, wobei die Einrichtung eine Mitnahme des End­ losdruckträgers um eine der Walzen herum unterbin­ den soll, gekennzeichnet durch wenigstens ein Kon­ taktelement (30), welches bezüglich der Transport­ richtung des Endlosdruckträgers stromabwärts des Fixierwalzenpaares (11, 12) angeordnet ist und mit einer vorgegebenen Andruckkraft gegen die Mantel­ fläche einer Walze (12) des Walzenpaares (11, 12) angedrückt wird, wobei das Kontaktelement (30) in Richtung des Endlosdruckträgertransportes unver­ schiebbar angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktelement (30) eine Führungsfe­ der (40) aus einem elastischen Material mit zwei durch ihre elastische Rückstellkraft gegen die An­ druckwalze (12) angedrückten Druckabschnitten (42) umfaßt, wobei die Führungsfeder (40) an einem Be­ festigungsabschnitt (33) befestigt ist, welcher zwei mit einem vorgegebenen Abstand in Transport­ richtung des Endlosdruckträgers von den Enden der Andruckabschnitte (42) angeordnete Anschläge (34) trägt.

6, Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsabschnitt (33) wenigstens zwei Rippen (32) trägt, die neben den Anschlägen (34) angeordnet sind und entlang derer der durch das Fixierwalzenpaar (11, 12) geförderte Endlos­ druckträger geführt wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (11A) eine Halogenlampe umfaßt.