DE69521678T2 - Mitlaufrollenanordnung - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Mitlaufrollenanordnung.
• Bei herkömmlichen Druckmaschinen leitet ein Papierweg unter Verwendung von Antriebsrollen und Mitlaufrollen die Substrate, die die Kopien aufnehmen, durch die Maschine. Ähnlich ausgebildete Antriebs- und Mitlaufrollen werden verwendet, um die Originalvorlagen in automatischen Vorlagenbearbeitungseinrichtungen zum Abbilden der Originalvorlagen zu bearbeiten. Zwei bekannte Konfigurationen von bekannten Mitlaufrollenanordnungen finden Verwendung. Die erste hat eine, zwei oder mehr Mitlaufrollen mit im Inneren angebrachten Lagern, die sich unabhängig auf einer festen Welle drehen. Die Welle kann entweder in der Mitte oder am Ende belastet sein. Bei der zweiten Konfiguration sind die Rollen auf einer Drehwelle durch Preßpassung befestigt oder mit ihr vergossen, und die Welle ist auf beiden Enden belastet, wodurch zwei Lagerflächen erforderlich sind.
• Bei diesen Konfigurationen gibt es zwei Probleme. Bei der ersten Konfiguration kann durch die unabhängige Rollendrehung die einzelne Mitlaufrolle den einzelnen Antriebsrollengeschwindigkeiten folgen. Sind die Antriebsrollengeschwindigkeiten aufgrund geringfügiger Unterschiede der Rollenradien und/oder ungleicher Belastung nicht exakt gleich, dreht sich ein Papier, das mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten transportiert wird, wodurch sich das Blatt verklemmt, während es durch den Spalt läuft.
• Das zweite Problem wird durch zweifache Belastungspunkte verursacht. Jede Änderung der Federkraft übt eine ungleichmäßige Belastung aus, wodurch der Elastomer der Antriebsrolle auf unterschiedliche Radien mit Bezug auf die zweite Rolle auf derselben Welle zusammengedrückt wird, und das Endergebnis sind wiederum unterschiedliche Antriebsrollengeschwindigkeiten, die das Blatt verklemmen, wenn es den Spalt durchläuft.
• DE-A-3,942,272 beschreibt eine Mitlaufrollenanordnung mit einem Mitlaufelement, einem Antriebselement und einer Halteeinrichtung mit einem sich am Rand befindenden elastischen Halteelement, das angebracht ist, um das Mitlaufelement in Kontakt mit dem Antriebselement zu bringen.
• US-A-5,269,509 beschreibt eine Schnittblatt-Lagegenauigkeitsführung mit wenigstens zwei Mitlaufrollen, die in Kontakt mit einer Zuführrolle vorgespannt sind, wobei die Mitlaufrollen schwenkbar auf einer Stange angebracht sind, die ihrerseits schwenkbar im Bezug auf die Achse der Zuführrolle angebracht ist.
• US-A-4,997,179 beschreibt eine Blattzuführeinrichtung mit einer Antriebsrolle in Kontakt mit einer Mitlaufrolle, die mit einer Blattfeder gehalten wird, um eine Normalkraft auf ein Blatt auszuüben.
• JP-A-3293242 zeigt ein System zum Ausgleichen der Druckverteilung zwischen einer Kapstanrolle und einer hohlen Klemmrolle durch Ausüben von Druckkräften auf die Lager der Klemmrolle unter Verwendung von Druckfedern.
• Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte, sich selbst ausrichtende Mitlaufanordnung mit geringer Staurate für die Verwendung beim Transportieren von Schnittblättern in einem elektrophotographischen Druckgerät anzugeben.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine kostengünstige Mitlaufrolle anzugeben, die sich selbst zentriert und eine gleiche Last auf die Blätter ausübt, um das Verklemmen des Blattes zu minimieren. Weiterhin ist das Ziel eine Mitlaufrolle, die eine konstante Normalkraft auf eine Antriebsrolle aufrechterhalten kann, selbst wenn die Antriebsrolle Änderungen aufweist, so daß eine präzisere Papiersteuerung mit weniger Verklemmen gewährleistet ist.
• In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Vorliegenden Erfindung wird eine Mitlaufrollenanordnung zum Ausüben einer Normalkraft auf ein Blatt angegeben, das durch ein Antriebselement bewegt wird, enthaltend:
• ein Mitlaufelement mit einer Längsdrehachse, die drehbar in Kontakt mit dem Antriebselement gelagert ist, um einen Spalt dazwischen zu bilden, durch den sich das Blatt bewegt, und eine Halteeinrichtung zum Beibehalten des Kontaktes zwischen dem Mitlaufelement und dem Antriebselement,
• wobei die Halteeinrichtung ein einzelnes, sich in der Mitte befindendes, elastisches Halteelement enthält, das angebracht ist, um das Mitlaufelement in Kontakt mit dem Antriebselement zu drücken und es dem Mitlaufelement zu gestatten, gleichzeitig in mehreren Ebenen um einen vorbestimmten Punkt auf der Längsdrehachse derart zu schwenken, daß die Ausrichtung des Mitlaufelementes mit dem Antriebselement beibehalten wird.
• Die Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen sich dieselben Bezugszeichen auf dieselben Elemente beziehen. In den Zeichnungen ist:
• Fig. 1 eine Perspektivansicht der Mitlaufrollenanordnung der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 eine Seitenansicht der Mitlaufrollenanordnung, die das Zusammenwirken zwischen einer Antriebsrolle und der Mitlaufrollenanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 3 eine Teilschnittansicht der Mitlaufrollenanordnung;
• Fig. 4 eine graphische Darstellung des Bewegungsumfangs der Drehachse der Mitlaufrollenanordnung der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen elektrophotographischen Druckgerätes, bei dem die Mitlaufrollenanordnung aus Fig. 1 zur Anwendung kommt.
• Fig. 5 zeigt eine elektrophotographische Druckmaschine, bei der eine Mitlaufrollenanordnung (200) der vorliegenden Erfindung Verwendung findet. Die Druckmaschine verwendet im allgemeinen ein Band 10 mit einer photoleitfähigen Oberfläche 12, die auf einer leitfähigen Grundschicht 14 abgeschieden ist. Das Band 10 bewegt sich in die Richtung des Pfeiles 16, um aufeinanderfolgende Abschnitte der photoleitfähigen Schicht 12 nacheinander durch unterschiedliche Verarbeitungsstationen zu bewegen, die entlang des Bewegungsweges desselben angeordnet sind.
• Zu Beginn durchläuft ein Abschnitt des Bandes 10 eine Ladungsstation A, die mit einer Koronaerzeugungsvorrichtung 26 ausgestattet ist, die die photoleitfähige Schicht 12 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichförmiges Potential auflädt. Nachdem die photoleitfähige Oberfläche 12 des Bandes 10 aufgeladen ist, wird der aufgeladene Abschnitt desselben durch eine Belichtungsstation B bewegt, wo eine Steuerung oder ein elektronisches Subsystem (ESS) 29 die Bildsignale empfängt, die das gewünschte Ausgabebild beschreiben, und diese Signale verarbeitet, um diese in eine stufenlose oder Graustufenwiedergabe des Bildes umzuwandeln. Die verarbeiteten Bildsignale werden zu einem modulierten Ausgabegenerator gesendet, wie beispielsweise zum Raster-Ausgabeabtastgerät (ROS) 30. Vorzugsweise ist das ESS 29 ein in sich geschlossener, eigenständiger Mikrocomputer. Die Bilddaten, die zur ESS 29 gesendet werden, können von einem Raster-Eingabeabtastgerät (RIS) 28 erzeugt werden, der eine Originalvorlage abtastet, die darauf durch eine Vorlagen-Bearbeitungseinrichtung 27 abgelegt wurde, oder von einem Computer. Die Signale von der ESS 29, die dem stufenlosen Bild entsprechen, das vom Druckgerät reproduziert werden soll, werden zum ROS 30 gesendet. Alternativ dazu können beim ROS 30 eine lineare Anordnung von Leuchtdioden (LEDs) zur Anwendung kommen, die angeordnet sind, um den aufgeladenen Abschnitt des photoleitfähigen Bandes 20 Raster für Raster zu beleuchten.
• Nachdem das elektrostatische Latenzbild auf der photoleitfähigen Schicht 12 aufgezeichnet wurde, bewegt das Band 10 das Latenzbild zu einer Entwicklungsstation C, wo Toner in Form von flüssigen oder trockenen Partikeln elektrostatisch vom Latenzbild unter Verwendung bekannter Techniken angezogen und darauf ein Tonerpulverbild ausgebildet wird. Wenn nachfolgende elektrostatische Latenzbilder entwickelt werden, werden Tonerpartikel vom Entwicklungsmaterial entfernt. Eine Tonerzuführeinrichtung, allgemein mit Bezugszeichen 44 gekennzeichnet, führt Tonerpartikel einem Entwicklungsgehäuse 46 der Entwicklungseinheit 38 zu.
• Nachdem das elektrostatische Latenzbild entwickelt wurde, läuft das Tonerpulverbild auf dem Band 10 zur Transferstation D. Ein Druckblatt 48 wird durch eine Blattzuführvorrichtung 50 in die Transferstation D transportiert. Vorzugsweise enthält die Blattzuführvorrichtung 50 eine Zuführrolle 52, die das oberste Blatt des Stapels 54 berührt. Die Zuführrolle 52 dreht sich, um das oberste Blatt vom Stapel 54 zur Mitlaufrollenanordnung 200 der vorliegenden Erfindung zu bewegen, die das Blatt in den Schacht 56 transportiert. Der Schacht 56 bringt das sich bewegende Blatt derart in Kontakt mit der photoleitfähigen Oberfläche 12 des Bandes 10 in zeitlich abgestimmter Sequenz, dass das Tonerpulverbild, das darauf ausgebildet ist, das bewegende Blatt an der Transferstation D berührt. Die Transferstation D enthält eine Koronaerzeugungsvorrichtung 58, die Ionen auf die Rückseite des Blattes 48 sprüht. Dadurch wird das Tonerpulverbild auf der photoleiffähigen Oberfläche 12 vom Blatt 48 angezogen. Nach dem Transfer bewegt sich das Blatt 48 weiter in Richtung des Pfeiles 60 auf eine Fördereinrichtung (nicht gezeigt), die das Blatt 48 zur Schmelzstation E transportiert.
• Die Schmelzstation E enthält eine Schmelzanordnung 62, die das übertragene Pulverbild dauerhaft auf dem Blatt 48 fixiert. Die Schmelzanordnung 62 enthält eine beheizte Schmelzrolle 64 und eine Andruckrolle 66. Das Blatt 48 läuft zwischen der Schmelzrolle 64 und der Andruckrolle 64 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Schmelzrolle 64 berührt, die das Torierpulverbild dauerhaft auf dem Blatt 48 fixiert. Nach dem Schmelzen läuft das Blatt 48 durch den Schacht 68 wiederum durch eine oder mehrere Mitlaufrollenanordnungen (200) der vorliegenden Erfindung zu einem Auffangbehälter 72, um dort von der Bedienperson aus dem Druckgerät entnommen zu werden.
• Nachdem das Druckblatt von der photoleiffähigen Oberfläche 12 des Bandes 10 getrennt ist, werden die verbleibenden Toner-/Entwickler- und Papierfaserpartikel, die an der photoleitfähigen Oberfläche 12 haften an einer Reinigungsstation F entfernt, die eine drehbar gelagerte Faserbürste in Kontakt mit der photoleitfähigen Oberfläche 12 enthält, um die nicht übertragenen Tonerpartikel zu entfernen. Nach dem Reinigen flutet eine Entladungslampe(nicht gezeigt) die photoleitfähige Oberfläche 12 mit Licht, um elektrostatische Ladungsrückstände, die auf dieser verblieben sind, abzubauen, bevor die Oberfläche für den nächsten nachfolgenden Abbildungszyklus aufgeladen wird.
• In Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer Mitlaufanordnung 200 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Anordnung ist dargestellt, wie sie Antriebsrollen 204 an der Umfangsfläche berührt. Die Mitlaufanordnung 200 enthält zwei koaxial ausgerichtete Rollen 202, wobei jede Rolle über ein Ende verfügt, das gegenüberliegend und benachbart zu einander angeordnet ist, und durch ein Gehäuse 206 gelagert ist, das sich zwischen den Rolle 202 befindet. Ein elastisches Befestigungselement, dargestellt in Gestalt einer Feder 208, wird verwendet, um das Gehäuse 206 am Geräterahmen 220 zu befestigen.
• Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Mitlaufanordnung 200, wobei die Mitlaufrollen 202 durch eine Öffnung im Geräterahmen ragen und die Antriebsrolle 204 berühren. Das Gehäuse, das ein Lager 218 (Fig. 3) für die Mitlaufwelle 203 (Fig. 3) enthält, hat ein eingebautes Ablenkblech, so daß der vordere Rand eines Blattes (nicht gezeigt) in den Spalt zwischen den Mitlaufrollen 202 und der Antriebsrolle 204 geleitet wird. Die Antriebsrolle 204 ist mit einem Elastomerüberzug 205, wie etwa Silikongummi, beschichtet, der für einen guten Reibungskontakt mit den zugeführten Blättern sorgt und gegen allgemein verwendete silikonlösende Mittel beständig ist.
• Das Gehäuse 206 wird an einer Drehung mit den Mitlaufrollen 202 durch einen Anschlag 216, der gegen einen Vorsprung 210 auf dem Maschinenrahmen 220 stößt, und durch die Ablenkbleche 214 gehindert, die in den Maschinenrahmen passen. Die Haltefeder 208 ist mit den Vorsprüngen 210 und 212 verbunden, um die Mitlaufanordnung in Position zu halten. Die Öffnung im Rahmen 220 ist geringfügig größer als die Mitlaufanordnung, um es der Anordnung 200 zu gestatten, sich zu bewegen, um eine Ausrichtung mit den Antriebsrollen 204 zu erreichen. Aufgrund der mittleren Position der Feder 208 kann sich die Mitlaufanordnung frei in mehr als einer Ebene gleichzeitig bewegen, um sich mit den Antriebsrollen 204 auszurichten und in ausgerichtetem Kontakt mit den Antriebsrollen 204 zu bleiben. Die Feder 208 und das Gehäuse 206 bilden einen Drehpunkt, um den die Mitlaufanordnung 200 frei geschwenkt werden kann. Der Drehpunkt befindet sich etwa im Mittelpunkt des Gehäuses 206, zwischen den beiden Rollen 202 und auf der Drehachse 250 der beiden Rollen. Wie in Fig. 4 gezeigt kann dadurch die Mitlaufanordnung 200 sowohl in einer Ebene 252 im wesentlichen parallel zur Ebene eines Blattes geschwenkt werden, das durch den Spalt verläuft, wie auch in einer Ebene 254, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene 252 verläuft. Das Ergebnis dieser Schwenkbewegungen, das in Fig. 4 gezeigt ist, wird unten erläutert. Es ist möglich, den Drehpunkt in Abhängigkeit der einzelnen Anwendung an einem anderen Ort als etwa in der Nähe der Mitte der Drehachse zwischen den beiden Mitlaufrollen anzuordnen.
• Infolge der Schwenkbewegung bleiben die Drehachsen der Mitlaufrollenanordnung 200 und die Antriebsrolle parallel. Dadurch wird verhindert, daß eine Seitenkraft auf ein Blatt ausgeübt wird, die ein Verklemmen des Blattes verursachen kann. Aufgrund der Verbindung der Mitlaufrollen 202 mit der Welle 203 drehen sich die Mitlaufrollen 202 weiterhin mit derselben Geschwindigkeit und verhindern ein Verklemmen des Blattes infolge unterschiedlicher Antriebsgeschwindigkeiten.
• Fig. 4 zeigt den Bewegungsumfang, der für die Drehachsen 250 der Mitlaufrollenanordnung 200 infolge der elastischen mittleren Befestigung möglich ist. Die Drehachse ist gleichzeitig in beiden Ebenen 252 und 254 beweglich. Der Bewegungsumfang der Drehachse ist im wesentlichen durch den konischen Bereich begrenzt, wie er mit 260 und 262 in Fig. 4 gezeigt ist. Die Pfeile 258 und 256 stellen die Bewedungsrichtungen der Drehachse dar, wobei das kombinierte Resultat die konischen Abschnitte 260 und 262 bildet.
• Da die Mitlaufanordnung 200 ist mit einem einzelnen, sich in der Mitte befindenden, elastischen Element 208 gehalten ist, tritt das Problem einer ungleichmäßigen Belastung, die verursacht werden kann, wenn mehrere Federbefestigungen verwendet werden, nicht auf. Die mittlere Befestigung bewirkt ein Schwenken der Mitlaufanordnung 200 in jede Richtung, die für eine Ausrichtung mit den Antriebsrollen 204 nötig ist. Dieses Schwenken bewirkt zudem, daß die Spaltnormalkraft, die auf den Antriebsspalt ausgeübt wird, für jede Rolle 202 infolge des Prinzips einer einzigen Federbefestigung gleich ist.
• Die gezeigte Mitlaufanordnung kann auf unterschiedliche Stellen in einem Druckgerät angepaßt werden. Sie kann in einem flachen Papierweg, einem gebogenen Papierweg verwendet werden, oder sie kann in einer Vielzahl von Vorlagenbearbeitungs- oder Endbearbeitungsvorrichtungen Anwendung finden, um eine Spaltnormalkraft zu erzeugen, ohne dass das Blatt verklemmt wird. Aufgrund dieser Vielseitigkeit kann sich dieselbe Mitlaufanordnung an mehreren Orten befinden, wodurch der Umfang der Einzelteile verringert wird, die für eine einzelne Maschine oder für Maschinen erforderlich sind. Die Einfachheit des Anbringens der Maschine gestattet zudem ein Austauschen durch den Benutzer, ohne das Wartungsarbeiten des Herstellers angefordert werden müssen.
• Die vorliegende Ausführungsform beschreibt ein einzelnes Mitlaufelement in Gestalt von Mitlaufrollen 202, die für eine Drehung mit der Antriebsrolle angebracht ist. Es wird darauf hingewiesen, das bei alternativen Ausführungsformen eine weitere Mitlaufrolle für eine Drehung mit den Mitlaufrollen 202 angebracht sein kann, wobei die Feder 208 die zusätzliche Mitlaufrolle in Kontakt mit den Mitlaufrollen 202 drückt, wodurch diese Rollen 202 in Kontakt mit der Antriebsrolle gedrückt werden.

Claims (7)

1. Mitlaufrollenanordnung (200) zum Ausüben einer Normalkraft auf ein Blatt, das durch ein Antriebselement (204) vorwärts bewegt wird, enthaltend:

ein Mitlaufelement (202) mit einer Längsdrehachse, die drehbar in Kontakt mit dem Antriebselement (204) gelagert ist, um eine Klemmstelle dazwischen zu bilden, durch die das Blatt vorwärtsbewegt wird, und eine Halteeinrichtung zum Beibehalten des Kontaktes zwischen dem Mitlaufelement und dem Antriebselement, dadurch gekennzeichnet, daß

die Halteeinrichtung ein einzelnes, sich in der Mitte befindendes, elastisches Halteelement (208) enthält, das angebracht ist, um das Mitlaufelement in Kontakt mit dem Antriebselement zu drücken und es dem Mitlaufelement zu gestatten, gleichzeitig in mehreren Ebenen (252, 254) um einen vorbestimmten Punkt auf der Längsdrehachse (250) derart zu schwenken, daß die Ausrichtung des Mitlaufelementes mit dem Antriebselement beibehalten wird.

2. Mitlaufrollenanordnung nach Anspruch 1, bei der das elastische Halteelement (208) eine Feder enthält.

3. Mitlaufrollenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Mitlaufelement (202) zwei Rollen (202) enthält, wobei beide Rollen koaxial mit gegenüberliegenden Enden einer Welle (203) verbunden sind; und ein Gehäuse (206), das sich auf der Welle befindet und die Welle drehbar lagert.

4. Mitlaufrollenanordnung nach Anspruch 3, bei der das elastische Halteelement das Gehäuse elastisch an einem festen Rahmenelement (220) derart befestigt, dass das Gehäuse die beiden Rollen (202) in Kontakt mit dem Antriebselement hält.

5. Mitlaufrollenanordnung nach Anspruch 4, bei der das Gehäuse (206) ein Lagerelement (218) zum drehbaren Lagern der Welle (203) im Gehäuse enthält.

6. Mitlaufrollenanordnung nach Anspruch 1 bis 5, bei der eine weitere Mitlaufrolle angebracht ist, um sich mit dem Mitlaufelement (202) zu drehen, wobei das elastische Halteelement (208) die zusätzliche Mitlaufrolle in Kontakt mit dem Mitlaufelement drückt, wodurch das Mitlaufelement in Kontakt mit dem Antriebselement (204) gebracht wird.

7. Elektrophotographische Druckmaschine mit einem Papierweg, auf dem Blätter durch ein Antriebselement (204) vorwärts bewegt werden, während eine Normalkraft auf diese ausgeübt wird, gekennzeichnet durch eine Mitlaufrollenanordnung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Ausüben der Normalkraft.