DE69534270T2

DE69534270T2 - Blatthantiersystem und -verfahren

Info

Publication number: DE69534270T2
Application number: DE69534270T
Authority: DE
Inventors: Charles E. Smith; Douglas E. Webb
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2015-03-08
Also published as: BR9500827A; EP0671666A3; JP3628366B2; EP0671666A2; MX9500939A; JPH07261486A; DE69534270D1; US5493374A; EP0671666B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Blatthantiersystem und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf eine elektrofotografische Druckmaschine.
In einer elektrofotografischen Druckmaschine wird eine fotoleitende Einheit auf ein im Wesentlichen gleichförmiges Potenzial aufgeladen, um die Oberfläche desselben zu sensibilisieren. Der geladene Abschnitt der fotoleitenden Einheit wird mit einer Lichtdarstellung eines Originaldokumentes, welches reproduziert werden soll, belichtet. Die Belichtung der geladenen fotoleitenden Einheit lässt die Ladung auf derselben in den beleuchteten Gebieten selektiv verschwinden. Dieser Vorgang zeichnet ein elektrostatisches, verborgenes Bild auf der fotoleitenden Einheit auf, welches den Informationsgebieten entspricht, welche in dem zu reproduzierenden Originaldokument vorhanden sind. Nachdem das elektrostatische verborgene Bild auf der fotoleitenden Einheit aufgezeichnet wurde, wird das verborgene Bild durch Herstellen einer Berührung derselben mit Entwicklermaterial entwickelt. Dies bildet ein Pulverbild auf der fotoleitenden Einheit aus.
Bei dem vorstehend beschriebenen Typ von Druckmaschine wird das Pulverbild, welches auf der fotoleitenden Einheit ausgebildet ist, von der fotoleitenden Einheit auf ein Kopierblatt übertragen. Das übertragene Pulverbild wird typischerwise nur in loser Weise auf das Kopierblatt aufgebracht, wobei dasselbe durch den Abstreifvorgang des Kopierblattes von der fotoleitenden Einheit und durch den Transportprozess des Kopierblattes zu einer Schmelzstation allzu leicht gestört werden kann. Das Kopierblatt durchläuft vorzugsweise so bald wie möglich nach der Übertragung eine Schmelzstation, um das Pulverbild dauerhaft auf das Kopierblatt aufzuschmelzen. Das Aufschmelzen verhindert ein Verwischen und Störung des Pulverbildes, welche durch mechanische Anregung oder elektrostatische Felder verursacht werden können. Aus diesem Grund und weiterhin aus dem Grund, den Papierweg einer elektrofotografischen Druckmaschine zu vereinfachen und zu verkürzen, ist es wünschenswert, die Schmelzstation so nahe wie möglich an der Übertragungsstation einzurichten. Eine insbesondere wünschenswerte Schmelzstation ist ein Schmelzer vom Walzentyp, wobei das Kopierblatt eine Druckspalte durchläuft, welche zwischen zwei Walzen vorhanden ist.
Wenn eine derartige Schmelzwalzenspalte für das Kopierblatt nahe genug an der Übertragungsstation angeordnet ist, so dass ein vorderer Abschnitt des Kopierblatts sich in der Schmelzwalzenspalte befindet gleichzeitig damit, dass ein hinterer oder nachfolgender Abschnitt des Kopierblattes mit der fotoleitenden Einheit in Berührung steht, können Verwischungen oder Sprünge in dem nicht aufgeschmolzenen Pulverbild auftreten, welches gerade auf den nachlaufenden Abschnitt des Kopierblatts übertragen wird. Diese Bedingung wird durch die relative Bewegung oder Schlupf zwischen der fotoleitenden Einheit dem Kopierblatt in denjenigen Gebieten verursacht, in welchen diese immer noch als solches in Berührung stehen, beispielsweise diejenigen Gebiete des Kopierblattes, welche noch nicht von der fotoleitenden Einheit abgestreift worden sind. Die Ursache für einen derartigen Schlupf ist eine nicht abgeglichene Geschwindigkeit zwischen der Spaltengeschwindigkeit der Schmelzwalzen (die Geschwindigkeit, mit welchem der Schmelzer die vorlaufende Kante des Papierblattes durch den Schmelzer zieht) relativ zu der Oberflächengeschwindigkeit der fotoleitenden Einheit. Wenn die Schmelzspaltenwalze langsamer ist, kann das Kopierblatt in Bezug auf die fotoleitende Einheit zurückrutschen. Wenn die Schmelzwalze schneller ist, kann das Kopierblatt in Bezug auf die fotoleitende Einheit nach vorne gezogen werden. In beiden Fällen kann dies die vorstehend genannte Verwischung oder Sprünge in dem auf das nachlaufende Gebiet des Kopierblatts zu übertragenden Pulverbild oder eine Bildveriängerung verursachen.
Eine Antriebsverbindung gleicher Geschwindigkeit zwischen dem Kopierblatt und den Schmelzwalzen war bisher schwer zu errichen. Änderungen in der momentanen Antriebsgeschwindigkeit des Kopierblatts für die Schmelzspaltenwalze kann durch Änderungen in einem effektiven Durchmesser der Antriebswalze in der Spalte verursacht werden. Dies kann beim Ersatz der Walzen geschehen oder bei Änderungen in der elastischen Deformation der Walzen, welche dementsprechend aufgrund von Änderungen in dem angewandten Spaltendruck, Materialalterung und Temperatureffekten auftritt. Daher ist es schwierig, eine gleiche Geschwindigkeit zwischen einer Schmelzspaltenwalze und der fotoleitenden Einheit in einer handelsüblichen elektrofotografischen Druckma schine zu erreichen. Dies hat zu erhöhtem Wartungsaufwand und zur Notwendigkeit von Geschwindigkeitsanpassungsmechanismen geführt.
Wenngleich hier bisher Tonerpulver erörtert wurde, wird der Fachmann bemerken, dass ein flüssiges Tonermaterial ebenso verwendet werden kann. Bei einem System mit flüssigem Tonermaterial treten ähnliche Probleme aufgrund von schlecht angepassten Geschwindigkeiten auf.
Bisher wurden vier grundlegende Vorgehensweisen zur Auslegung eingeschlagen, um diese Probleme zu lösen. Die erste Vorgehensweise ermöglicht eine ausreichende Papierwegedistanz zwischen der Übertragung und dem Aufschmelzen, um die meisten Papiergrößen mit einem Minimum an Störung für das nicht aufgeschmolzene Pulverbild zu erreichen. Diese Lösung hat zur Folge, dass die Länge des Papierweges vergrößert wird, wodurch die elektrofotografische Druckmaschine eine größere Standfläche benötigt. Dies ist insbesondere für Kunden nachteilhaft, welche wenig Platz zur Verfügung haben oder hohe Flächenkosten haben.
Die zweite Vorgehensweise besteht darin, komplizierte Papierwege mit speziellen Transporteinrichtungen zu verwenden. Diese Lösung ist nicht wünschenswert, weil sie die Ausrüstungskosten erhöht und mögliche Quellen für Wartungsanforderungen und Unzuverlässigkeit einführen.
Eine dritte Vorgehensweise besteht darin, Ausbeulungskammern zwischen der Übertragungsstation und dem Schmelzer zu verwenden, so dass mangelnde Geschwindigkeitsanpassung zwischen der Übertragungsstation und den Schmelzerwalzen durch den Abschnitt des Kopierblattes aufgenommen werden kann, welcher sich in der Ausbeulung befindet. Einige dieser Systeme erfordern eine Abtastung der Ausbeulung, um die Größe der Ausbeulung innerhalb vorbestimmter Grenzen zu halten. Die Sensoren erhöhen die Herstellungskosten einer elektrofotografischen Druckmaschine und erfordern zusätzliche vorsorgliche Wartung, um Staub und Verschmutzung innerhalb der Einrichtung zu entfernen, welche normalerweise die Abtastung beeinträchtigen können, insbesondere, wenn optische Fühler verwendet werden.
Eine vierte Vorgehensweise besteht darin, eine Blatttransportvorrichtung zu verwenden, welche eine Steuerung zum Abgleich der Antriebsgeschwindigkeiten beinhaltet, welche auf ein Kopierblatt angewandt werden, welches sich zwischen angrenzenden Walzstationen erstreckt.
US-A-4,017,065 offenbart eine Ausbeul-Anordnung. In der in dem Patent offenbarten Auslegungen wird die Bildoberfläche in einer Verbeulung dadurch ausgebildet, dass sie durch Vakuum gegen eine Führungsfläche gezogen wird. Die Schmelzwalzenspalte wird absichtlicherweise bei einer unterschiedlichen Geschwindigkeit betrieben verglichen mit der Übertragungsgeschwindigkeit von einer Verbeulung. Die Verbeulung wird durch zyklische Verminderungen in dem auf die Führungsfläche angewandten Vakuum gesteuert.
US-A-4,941,021 offenbart eine weitere Verbeulungsanordnung, wobei die Verbeulung durch Steuerung der Geschwindigkeit der Schmelzerwalzen derart ausgebildet wird, dass das Kopierblatt langsamer durch die Schmelzerwalzen läuft als durch die Übertragungszone. Dieses System erfordert ein Abtasten der Verbeulung, um die Größe der Verbeulung innerhalb vorbestimmter Grenzen zu halten.
US-A-5,166,735 offenbart eine Blattfördereinrichtung, welche eine Steuerung beinhaltet zum Abgleich der Antriebsgeschwindigkeiten für ein Kopierblatt, welches sich zwischen zwei angrenzenden Arbeitsstationen erstreckt. Das Kopierblatt wird von einer empfangenden Oberfläche in Eingriff genommen, welche zwischen den Arbeitsstationen angeordnet ist, und wird durch die empfangene Oberfläche mittels Vakuum angezogen. Das Kopierblatt bewegt sich entlang eines Weges, welcher von einem linearen Weg abgesetzt ist, welcher sich zwischen den zwei Arbeitsstationen erstreckt. Schmelzwalzen werden bei einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben, um das Kopierblatt zu spannen und es von der Transportfläche abzuheben. Das Abheben wird durch einen Sensor zum Messen des Vakuums detektiert, welches in einem Hohlraum besteht, der mit der empfangenden Fläche in Verbindung steht. Die Antriebsgeschwindigkeit der Schmelzwalzen wird gemäß dem Signal des Sensors gesteuert.
US-A-4,928,141 beschreibt die Verwendung eines Sensors in einem Dokumentendrucker, um ein verstärktes Ausbeulen eines Zuliefermediums zu detektieren, wobei das Ausbeulen durch Anpassen der Fortbewegungsgeschwindigkeit korrigiert wird. US-A- 5,049,906 beschreibt eine Steuerung für einen Fixierungsprozess, zum Steuern des Betriebes von Fixierungswalzen in einem elektrofotografischen Aufzeichnungsgerät.
JP-A-62161182 offenbart ein Verringern der Geschwindigkeit einer Antriebswalze, um eine schlaffe Zone in einem Übertragungsmedium bereitzustellen, um Bildverformungen zu verhindern.
JP-A-63 113564, welches als der nächstliegende Stand der Technik angesehen wird, offenbart eine Vorgehensweise zur Steuerung der Blattgeschwindigkeit in einer bilderzeugenden Vorrichtung, welche eine gemeinsame Kristalluhr verwendet, welche einen Vielfachteiler für Ausgangsfrequenz steuert, welcher wiederum jeweilige Referenzfrequenzsignale zu einzelnen, getrennten Phasensteuerungen (wobei jede implizit Spannungsfrequenzwandler und Phasenkomparatoren umfasst) für einen Schmelzer, eine bilderzeugende Trommel und ein Übertragungsband ausgibt, um die Geschwindigkeit jeder Einheit unter Verwendung eines gemeinsamen Taktsignales als Referenz genau zu steuern, um die verschiedenen Geschwindigkeiten bei einer eingestellten, konstanten Beziehung zueinander zu halten und hierdurch Bildverschiebungen zu vermeiden.
Weiterhin offenbart das Dokument JP-A-04 062569 eine Geschwindigkeitssteuerung in einer bilderzeugenden Vorrichtung, wobei die Geschwindigkeit eines Schmelzer derart gesteuert wird, dass dieselbe innerhalb eines festgesetzten Unterschieds niedriger gehalten wird als die Geschwindigkeit des Übertragungsbandes durch Vergleich der zwei Geschwindigkeiten, um die Bildverwischung aufgrund jeglichen Geschwindigkeitsunterschieds zu vermindern.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Neigung für Bildverwischung in derartigen Blatthantierungsmaschinen zu vermindern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Transport eines Blattes gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Ebenso wird eine elektrofotografische Druckmaschine gemäß Anspruch 4 und ein Verfahren zum Hantieren von Blättern gemäß Anspruch 5 bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Aufführen von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine schematische seitliche Ansicht ist, und eine elektrofotografische Druckmaschine zeigt, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhaltet; und
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Steuerung ist, welche in der Druckmaschine der 1 verwendet wird, um die Blattgeschwindigkeit bei der Übertragungsstation und der Schmelzstation anzupassen.
Für das allgemeine Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugsziffern durchgehend verwendet, um identische Elemente zu kennzeichnen. 1 zeigt schematisch die verschiedenen Elemente einer veranschaulichten elektrofotografischen Druckmaschine, welche das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung in derselben beinhaltet. Es wird aus der nachstehenden Erörterung offenbar, dass das Steuerungssystem in gleicher Weise passend ist für die Verwendung in einer großen Vielzahl von Druckmaschinen und nicht notwendigerweise in ihrer Anwendung auf die hier dargestellte, spezielle Ausführungsform begrenzt ist.
Insofern, dass die Technik des elektrofotografischen Druckens wohl bekannt ist, werden die verschiedenen Prozessstationen, welche in der Druckmaschine gemäß 1 angewandt werden, nachfolgend gezeigt und kurz in ihrem Betrieb mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Mit Bezug auf 1 wendet die elektrostatische Druckmaschine ein Band 10 an, welches eine fotoleitende Oberfläche 12 aufweist, die auf einem leitenden Substrat 14 abgelagert ist Beispielsweise kann die fotoleitende Oberfläche 12 aus einer Selenlegierung hergestellt sein, wobei das leitende Substrat 14 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, welche elektrisch mit Masse verbunden ist. Andere geeignete fotoleitende Oberflächen und leitende Substrate können ebenso angewandt werden. Das Band 10 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 16, um aufeinanderfolgende Abschnitte der fotoleitenden Oberfläche 12 durch die verschiedenen Prozessstationen fortzubewegen, welche entlang des Bewegungsweges desselben angeordnet sind. Wie gezeigt, ist das Band 10 um die Walzen 18, 20, 22, 24 geführt. Die Walze 24 ist mit einem Motor 26 verbunden, welcher die Walze 24 antreibt, um das Band 10 in der Richtung des Pfeiles 16 fortzubewegen. Die Walzen 18, 20 und 22 sind mitlaufende Walzen, welche sich frei drehen, während das Band 10 sich in der Richtung des Pfeiles 16 bewegt.
Anfänglich durchläuft ein Abschnitt des Bandes 10 durch eine Ladestation A. Bei der Ladestation A, einer koronaerzeugenden Einrichtung, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 28 angezeigt ist, lädt eine koronaerzeugende Einrichtung einen Abschnitt der fotoleitenden Oberfläche 12 des Bandes 10 auf ein relativ hohes, im Wesentlichen gleichförmiges Potenzial.
Nachfolgend wird der geladene Abschnitt der fotoleitenden Oberfläche 12 durch die Belichtungsstation B bewegt. Bei der Belichtungsstation B werden anstelle eines Lichtlinsensystems ein rasternder Eingabeabtaster (Raster Input Scanner: RIS) und ein rasternder Ausgabeabtaster (Raster Output Scanner: ROS) verwendet. Der RIS (nicht gezeigt) enthält Dokumentbeleuchtungslampen, Optiken, einen mechanischer Abtastmechanismus und fotoempfindliche Elemente, wie etwa ladungsgekoppelte Einrichtungen (charged couple device: CCD) als Felder. Der RIS fängt das Gesamtbild von dem Originaldokument ein und setzt dieses in eine Folge von gerasterten Abtastzeilen um. Diese gerasterten Abtastzeilen stellen die Ausgabe aus dem RIS dar und stellen die funktionale Eingabe für ein ROS 36 dar, welches die Funktion durchführt, die Ausgabekopie des Bildes zu erzeugen und das Bild in einer Folge von horizontalen Zeilen auszugeben, wobei jede Zeile eine bestimmte Anzahl von Bildelementen pro Inch aufweist. Diese Zeilen belichten den geladenen Abschnitt der fotoleitenden Oberfläche 12, um die Ladung auf derselben selektiv zu entladen. Ein beispielhaftes ROS 36 weist Laser mit rotierenden Polygonspiegelblöcken, Festkörpermodulatorstreifen und Spiegel auf. Ein weiterer Typ eines Belichtungssystemes würde nur ein ROS 36 verwenden, wobei der ROS 36 durch die Ausgabe von einem elektronischen Untersystem (electronic subsystem: ESS) gesteuert wird, welches den Bilddatenfluss zwischen einem Computer und der ROS 36 vorbereitet und organisiert. Das ESS (nicht gezeigt) ist die Steuerelektronik für den ROS 36 und könnte ein eigenständiger, spezialisierter Minicomputer sein. Nachfolgend bewegt das Band 10 das elektrostatische verborgene Bild, welches auf der fotoleitenden Oberfläche 12 aufgezeichnet ist zu einer Entwicklungsstation C.
Der Fachmann wird erkennen, dass anstelle des bisher beschriebenen ROS ein Lichtlinsensystem verwendet werden könnte. Ein Originaldokument könnte mit der Ansicht auf einer durchsichtigen Platte angeordnet sein. Lampen könnten Lichtstrahlen auf das Originaldokument einfallen lassen. Die von dem Originaldokument reflektierten Lichtstrahlen werden durch eine Linse transmittiert, welche ein Bild aus Licht desselben ausbildet. Die Linse fokussiert das Lichtbild auf den geladenen Abschnitt der fotoleitenden Oberfläche, um die Ladung auf derselben selektiv zu dissipieren. Dies zeichnet ein elektrostatisches verborgenes Bild auf der fotoleitenden Oberfläche auf, welches mit den Informationsgebieten übereinstimmen, welche in dem Original enthalten sind, welches auf der transparenten Platte angeordnet ist.
Bei der Entwicklungsstation C transportiert ein magnetisches Bürstenentwicklersystem, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 38 angezeigt wird, Entwicklermaterial, welches Trägerkörnchen mit triboelektrisch daran anhaftenden Tonerpartikeln umfasst, in Berührung mit dem elektrostatischen verborgenen Bild, welches auf der fotoleitenden Oberfläche aufgezeichnet ist. Die Tonerpartikel werden von den Trägerkörnchen zu dem verborgenen Bild gezogen, wodurch ein Pulverbild auf der fotoleitenden Oberfläche 12 des Bandes 10 ausgebildet wird. Nach der Entwicklung bewegt das Band 10 das Tonerpulverbild zu der Übertragungsstation D. Bei der Übertragungsstation D wird ein Blatt von Trägermaterial 46 in Kontakt mit dem Tonerpulverbild gebracht. Das Trägermaterial 46 wird zu der Übertragungsstation D durch eine Blattfördervorrichtung, welche allgemein mit Bezugszeichen 48 ausgewiesen ist, fortbewegt. Vorzugsweise schließt die Blattfördervorrichtung 48 eine Förderwalze 50 ein, welche das oberste Blatt eines Blattstapels 52 berührt. Die Förderwalze 50 dreht sich, um das oberste Blatt von dem Stapel 50 in den Blattschacht 54 zu bewegen. Der Schacht 54 leitet das sich fortbewegende Blatt von Trägermaterial 46 in Berührung mit der fotoleitenden Oberfläche 12 des Bandes 10 in zeitlicher Abstimmung, so dass das Tonerpulverbild, welches auf derselben entwickelt ist, das sich fortbewegende Blatt von Trägermaterial bei der Übertragungsstation D berührt.
Die Übertragungsstation D schließt eine koronaerzeugende Einrichtung 56 ein, welche Ionen auf die Rückseite des Blattes 46 aufsprüht. Dies zieht das Tonerpulverbild von der fotoleitenden Oberfläche 12 auf das Blatt 46. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt auf dem Band 10 in der Richtung des Pfeiles 58 weiter zu der Fixierstation E.
Die Fixierstation E schließt eine Schmelzbaugruppe ein, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 62 verzeichnet ist, ein, welche das Pulverbild dauerhaft auf dem Blatt 46 fixiert. Vorzugsweise schließt die Schmelzbaugruppe 62 eine beheizte Schmelzwalze 64, welche durch einen Motor 60 angetrieben ist und eine Abstützwalze 66, ein. Das Blatt 46 läuft zwischen der Schmelzwalze 64 und der Abstützwalze 66 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Schmelzwalze 64 berührt. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild dauerhaft auf dem Blatt 46 fixiert. Nach dem Fixieren leitet ein Schacht 68 das sich fortbewegende Blatt zu einem Auffangbehälter 70 für die nachfolgende Entnahme aus der Druckmaschine durch einen Bediener.
Unvermeidlich bleiben nach der Trennung des Blattes von Trägermaterial von der fotoleitenden Oberfläche 12 des Bandes 10 einige restliche Partikel auf derselben haften. Diese restlichen Partikel werden von der fotoleitenden Oberfläche 12 bei der Reinigungsstation F entfernt. Die Reinigungsstation F schließt eine koronaerzeugende Vorreinigungseinrichtung (nicht gezeigt) und eine drehbar angebrachte fasrige Bürste 72 ein, welche in Berührung steht mit der fotoleitenden Oberfläche 12. Die Vorübertragungs-Koronaerzeugung neutralisiert die Ladung, welche die Partikel zu der fotoleitenden Oberfläche zieht. Diese Partikel werden von der fotoleitenden Oberfläche durch die Rotation der Bürste 72, welche mit derselben in Berührung steht, gereinigt. Der Fachmann kann würdigen, dass andere Reinigungseinrichtungen, wie etwa ein Klingenreiniger, verwendet werden können. Nachfolgend auf die Reinigung flutet eine Entladungslampe (nicht gezeigt) die fotoleitende Obertläche 12 mit Licht, um jegliche restliche Ladung, welche auf derselben zurückgeblieben ist, vor der Aufladung derselben für den nächsten aufeinanderfolgenden Bildzyklus zu dissipieren.
Das Antriebssystem, welches den Motor 26 umfasst, ist so ausgelegt, dass das fotoleitende Band 10 eine sanfte und konstante Oberflächengeschwindigkeit beibehält. Diese Geschwindigkeit wird so eingestellt, dass der ROS 36 genau "S"-Abtastzeilen pro Millimeter aufzeichnet, wenn das Band 10 die Bildstation B durchläuft. Der ROS erzeugt eine präzise Frequenz von "R"-Zeilen pro Sekunde und die Geschwindigkeit "V" des Bandes 10 ist an dieselbe Referenzfrequenz gekoppelt wie "R" durch einen softwareeinstellbaren Teiler 1/P.
Diese Anordnung ermöglicht das Schreiben von präzisen Bildbalkenmustern auf die fotoleitende Oberfläche 12 des Bandes 10 mit einer räumlichen Frequenz von S/2K Zyklen pro Millimeter und einer zeitlichen Frequenz von V × (S/2K) Zyklen pro Sekunde. Ein derartiges auf die fotoleitende Oberfläche 12 des Bandes 10 geschriebenes präzises Balkenmuster kann an der Entwicklungsstation C entwickelt, optisch detektiert und elektrisch analysiert werden, um dessen zeitliche Frequenz zu messen, welche der Geschwindigkeit (V) des Bandes 10 unmittelbar analog ist.
Der präzise entwickelte Balken auf der fotoleitenden Oberfläche 12 des Bandes 10 kann auf ein Trägermaterial 46 übertragen werden. Später kann die Beobachtung und Analyse des Balkenmusters auf dem Trägermaterial 46 ein genaues Maß der Geschwindigkeit des Trägermaterials 46 (Vc_n) an dem Punkt in dem Blattweg liefern, an welchem dieses beobachtet wurde.
Es muss sowohl die relative Geschwindigkeit (V) des Bandes 10 und die relative Geschwindigkeit der bildtragenden Seite des Trägermaterials 46 (Vc_n) sorgfältig gesteuert werden. Diese relativen Geschwindigkeiten werden durch eine Steuerung geregelt, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 74 bezeichnet ist.
Die Geschwindigkeit der Fixierspalte darf niemals größer als die Geschwindigkeit des Bandes 10 sein; sie muss immer kleiner sein (es sei denn, dass eine ausreichend große Papierausbeulung zwischen den beiden erzeugt wird, bevor der Fixierer mit dem Trägermaterial in Eingriff kommt). Abhängig von dem Abstand zwischen dem Band 10 und der Fixierstation E kann das Anwachsen einer kleinen Ausbeulung während des gleichzeitigen Eingriffs zulässig sein.
Wenn beispielsweise der Abstand zwischen dem Band 10 und der Fixierstation E 125 Millimeter ist und das System Trägermaterial 46 von 460 Millimeter Länge hantieren muss, dann bewegen sich 335 Millimeter des Trägermaterials gleichzeitig auf dem Band und in der Fixierspalte. Wenn weiterhin nicht mehr als 1,50 Millimeter Papieraufbau während der 335 Millimeter der gemeinsamen Fortbewegungszeit zugelassen wird, dann gilt die folgende Gleichung: {1 – (1,5/335)} < VFN/VPR < 1,000
Diese Gleichung kann geschrieben werden, so dass sie begrenzte Toleranzen mit ausreichender Sicherheit liefert: {1 – (1,5/335)} < VFN/VPR < {1 – 1,5/(2)(335)},und 0,996 < VFN/VPR < 0,998wobei

V_FN: die Geschwindigkeit der Fixierspalte ist, und
V_P/R: die Geschwindigkeit des fotoleitenden Bandes ist.

Aufgrund von mechanischen Toleranzen und Wärmeeinflüssen über die Zeit können die fotoleitende Oberfläche 12 des Bandes 10 und die Schmelzwalze 64 nicht durch dieselbe Leistungsquelle angetrieben werden. Gemäß 1 wird die Schmelzwalze 64 getrennt durch den Motor 60 angetrieben, während das Band 10 durch den Motor 26 angetrieben wird. Weil jedoch die Geschwindigkeit des Bandes 10 sehr genau gesteuert werden muss und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Band 10 und der Schmelzwalze 64 ebenso genau gesteuert werden muss, wird ein Paar von guten, digitalen Servo-Antriebseinheiten verwendet, wobei deren Ausgaben zueinander in Beziehung stehen.
Das Band 10 wird bei einer konstanten Geschwindigkeit, V_P/R angetrieben, so dass gilt: VP/R = VIO{1 ± 0,001},wobei der Bandantrieb erfolgt über eine Referenzfrequenz einer Kristalluhr, welche gleich F_IO Hz beträgt, von welcher eine Servo-Referenzfrequenz von F_IO/P Hz abgeleitet wird, welche gleich der Referenzfrequenz der Kristalluhr dividiert durch den Wert des durch softwareeinstellbaren Teilers ist. Um die Anforderungen der Relativgeschwindigkeit zu erfüllen, sollte die Servo-Referenzfrequenz des Schmelzers ungefähr F_IO/2P sein aufgrund der Unterschiede, welche zwischen dem Durchmesser der Antriebswalze 24, welche das Band 10 in der Richtung des Pfeiles 16 fortbewegt und dem Durchmesser der Schmelzantriebswalze 64 bestehen. Elektrische Signale von dem Motor 26 und dem Motor 60 werden von einer Steuerung 74 zur Verfügung gestellt, welche eine spezialisierte Vorrichtung umfasst zur Steuerung von allen relativen Anforderungen, wie sie vorstehend erwähnt wurden. Daher steuert die Steuerung 74 den Servo-Antriebsmotor des Schmelzers und die Geschwindigkeit des Trägermaterials 46, welches durch denselben angetrieben wird innerhalb eines gegebenen Prozentbereiches der Geschwindigkeit des Bandes 10. Ein großer Wert von "F" stellt eine feinere Auflösung bei der schrittweisen Steuerungsänderung für den Servo-Antriebsmotor 60 des Schmelzers bereit, so dass der gewünschte Abgleich in der Geschwindigkeit erhalten wird. Weitere Einzelheiten der Steuerung 74 der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben.
Mit nachfolgendem Bezug auf die 2 weist die Steuerung 74 eine erste und feste Frequenzreferenz (Kristalluhr) 80 auf, welche einen piezoelektrischen Fühler (nicht gezeigt) aufweist, vorzugsweise in der Form einer AT-geschnittenen Quarzkristallplatte, welche angewandt wird, um eine Resonanzvibrationseinrichtung mit einer Frequenz von ungefähr 5,0 ± 0,01% MHz auszubilden. Die Kristalluhr 80 ist mit dem Eingang eines ersten, programmierbaren Frequenzteilers 82 durch einen Leiter 98 verbunden. Die Programmierung des Frequenzteilers 82 kann mittels einer Programmroutine bereitgestellt werden, welche in der Hauptsteuerung für den Drucker/Kopierer oder in einem spezialisierten Mikroprozessor (nicht gezeigt) vorhanden ist. Auf diese Weise wird eine programmierbare, binäre Zahl P dem parallelen Eingang des Frequenzteilers 82 über einen Datenbus 94 angeboten. Die Ausgabe des Frequenzteilers 82 wird einem ersten Eingang eines Frequenz/Phasenvergleichers 84 durch einen Leiter 100 geliefert. Dementsprechend wird der Ausgang des Frequenzteilers 82 ebenso als eine Servo-Referenzfrequenz für das fotoleitende Band zu dem Motor 26 der 1 über einen Leiter 112 geliefert. Der Ausgang des Frequenz/Phasenvergleichers 84 wird zu dem Eingang eines spannungsgesteuerten Oszillators (voltage controlled oscillator: VCO) 86 durch einen Leiter 114 zurückgeführt.
Der VCO 86 bildet eine zweite und veränderliche Frequenzreferenz aus. Der Ausgang des VCO 86 ist mit dem Eingang eines zweiten programmierbaren Frequenzteilers 90 durch einen Leiter 102 verbunden. Die Programmierung des Frequenzteilers 90 kann ebenso durch eine Programmroutine bereitgestellt werden, welche in der Hauptsteue rung für den Drucker/Kopierer oder in einem spezialisierten Mikroprozessor (nicht gezeigt) sich befindet. Eine programmierbare, binäre Zahl F wird dem parallelen Eingang des Frequenzteilers 90 auf einem Datenbus 96 angeboten. Der Ausgang des Frequenzteilers 90 wird als eine Servo-Referenzfrequenz für den Fixiererantrieb zu dem Motor 60 der 1 über einen Leiter 106 angeboten. Dementsprechend wird der Eingang des Frequenzteilers 90 ebenso als Eingang zu einem festen Frequenzteiler 88, welcher durch N dividiert, durch einen Leiter 104 angeboten. Der Ausgang des festen Frequenzteilers 88 wird als ein zweiter Eingang dem Frequenz/Phasenvergleicher 84 über den Leiter 108 angeboten.
Der Quarztaktgeber 80 (welcher die Geschwindigkeitssteuerung für den ROS bereitstellt, wie mit Bezug auf 1 erörtert) könnte erforderlichenfalls durch einen Wert "P" von 1005 bei dem Frequenzteiler 82 dividiert werden, um ein räumliches Balkenmuster mit 5 Zyklen pro Millimeter auf dem fotoleitenden Band 10 zu erzeugen. Das räumliche Balkenmuster wird auf dem sich bewegenden fotoleitenden Band 10 als eine Zeitfrequenz von 1510 Hz beobachtet. Dies zeigt an, dass das fotoleitende Band 10 eine Geschwindigkeit von 302,000 Millimeter pro Sekunde aufweist.
Wenn der Servoteiler 90 für den Fixierer durch Daten auf dem Bus 96 so eingestellt ist, um durch 2000 zu dividieren, erzeugt das übertragene Balkenmuster auf dem Trägermaterial, welches die Fixierstation verlässt, eine räumliche Frequenz von 1494,9 Hz, um anzuzeigen, dass die Geschwindigkeit der Schmelzspalte beträgt: VFN = 0,990VP/R
Dies ist langsamer als gewünscht und kann eine zu große Papierausbeulung erzeugen, welche in die Fixierstation einläuft. Die eingemittelte Beziehung, die für die Geschwindigkeit der Schmelzspalte wünschenswert ist, beträgt: VFN = 0,997VP/R
Um die Geschwindigkeit der Schmelzspalte zu variieren, muss der Wert von "F" auf einen neuen Wert eingestellt werden derart, dass: F = (0,990 ÷ 0,997)(2000) = 1986.
Wenn die Kristalluhr 80 bei einer Frequenz von 4,99975 MHz schwingt und der Wert von "P" auf dem Datenbus 94 den Wert 1005 aufweist, ist sowohl die Frequenz für den ersten Eingang des Frequenz/Phasenvergleichers 84 als auch die Servo-Referenzfrequenz zu dem Motor 26 für das fotoleitende Band in der 1 gleich 4,97488 kHz. Der VCO 86 wird sodann eine Frequenz von 4,974876 MHz erzeugen und die Servo-Referenzfrequenz zu dem Motor 60 für den Schmelzerantrieb der 1 wird 2,504973 kHz betragen.
Die Werte von "P" und "F" können jederzeit durch Programmroutinen, welche in der Hauptsteuerung des Druckers/Kopierers oder in einem spezialisierten Mikroprozessor (nicht gezeigt) sich befinden, geprüft und zurückgesetzt werden.
Zusammenfassend ist es offenbar, dass die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Steuerung zur Messung der Differenzgeschwindigkeit zwischen einem ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb einschließen, um ein Kopierblatt bei einer Geschwindigkeit fortzubewegen, welche geringer als die Geschwindigkeit ist, mit welcher der erste Antrieb das Kopierblatt vorwärtsbewegt. Die Steuerung ist in kommunikativer Verbindung sowohl mit dem fotoleitenden Band, welches durch den ersten Antrieb angetrieben wird als auch mit dem Schmelzwalzenantrieb, welcher durch den zweiten Antrieb angetrieben wird, um die Geschwindigkeit des Papierblatts bei derjenigen des fotoleitenden Bandes zu halten. Die Geschwindigkeit wird mit einer ausgewählten Beziehung eingehalten.

Claims

Vorrichtung zum Transportieren eines Blattes (46), die umfasst: ein Bilderzeugungselement (10) mit einer ersten Antriebseinrichtung, die mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt werden kann, um ein Tonerbild darauf aufzunehmen, wobei das Blatt (46) so eingerichtet ist, dass es das Tonerbild von dem Bilderzeugungselement (10) aufnimmt, und ein Fixierelement (62) mit einer zweiten Antriebseinrichtung, die mit einer zweiten Geschwindigkeit bewegt werden kann, um das Blatt zu transportieren, wenn es das Tonerbild aufnimmt, und so eingerichtet ist, dass es das Tonerbild auf dem Blatt (46) fixiert, und eine Steuerung (74), die mit der ersten und der zweiten Antriebseinrichtung des Bilderzeugungselementes (10) und des Fixierelementes (62) in Verbindung steht, wobei die Steuerung einen Quarz-Taktgeber (80), der ein festes Bezugssignal erzeugt, einen ersten programmierbaren Teiler (82) enthält, der so eingerichtet ist, dass er das feste Bezugssignal empfängt und als eine Funktion desselben ein erstes Steuersignal für einen ersten Servo-Motor (26) der ersten Antriebseinrchtung erzeugt, der auf das erste Steuersignal anspricht; einen spannungsgesteuerten Oszillator (86), der in Reaktion auf die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung ein Signal erzeugt, einen zweiten programmierbaren Teiler (90), der so eingerichtet ist, dass er das Signal von dem spannungsgesteuerten Oszillator empfängt und als eine Funktion desselben ein zweites Steuersignal für einen zweiten Servomotor (60) der zweiten Antriebseinrichtung erzeugt, der auf das zweite Steuersignal anspricht; und einen Festfrequenzteiler (88), der so eingerichtet ist, dass er ein Signal von dem spannungsgesteuerten Oszillator empfängt, wobei die Steuerung so eingerichtet ist, dass sie ein Messsignal als eine Funktion eines Signals von dem Fest frequenzteiler empfängt und zu der Steuerung zurückführt, um die erste und die zweite Geschwindigkeit in einem ausgewählten Verhältnis zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fixierelement enthält: eine drehbare Fixierwalze (62); und eine Druckwalze (66), die mit der Fixierwalze in Kontakt ist, um einen Spalt auszubilden, durch den das Blatt hindurchtritt, um das Tonerbild auf dem Blatt zu fixieren, wobei die Fixierwalze und die Druckwalze von dem Bilderzeugungselement um eine Strecke beabstandet sind, die kürzer ist als eine Strecke zwischen der Vorder- und der Hinterkante des Blattes in der Blattbewegungsrichtung zwischen dem Bilderzeugungselement und der Fixierwalze.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung (74) die zweite Antriebseinrichtung so reguliert, dass die zweite Geschwindigkeit geringer ist als die erste Geschwindigkeit.
Elektrofotografisches Druckgerät, das eine Vorrichtung zum Transportieren eines Blattes nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Verfahren zum Bewegen von Blättern (46), die so eingerichtet sind, dass sie ein Tonerbild von einem Bilderzeugungselement (10) aufnehmen, wobei das Verfahren umfasst: Antreiben einer ersten Antriebseinrichtung eines Bilderzeugungselementes mit einer ersten Geschwindigkeit, wobei das Bilderzeugungselement so eingerichtet ist, dass es ein Tonerbild aufnimmt; und Antreiben einer zweiten Antriebseinrichtung eines Fixierelementes mit einer zweiten Geschwindigkeit, um das Blatt zu transportieren, wenn es das Tonerbild aufnimmt, wobei das Fixierelement so eingerichtet ist, dass es das Tonerbild auf dem Blatt (46) fixiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren umfasst: Erzeugen eines festen Bezugssignals unter Verwendung eines Quarz-Taktgebers (80), wobei ein erster programmierbarer Teiler (82) eingesetzt wird, um das feste Bezugssignal zu empfangen und ein erstes Steuersignal als eine Funktion desselben zu erzeugen; Betätigen eines ersten Servomotors (26) der ersten Antriebseinrichtung in Reaktion auf das erste Steuersignal; Einsetzen eines spannungsgesteuerten Oszillators (86), um ein Signal in Reaktion auf die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung zu erzeugen; Einsetzen eines zweiten programmierbaren Teilers (88), um das Signal von dem spannungsgesteuerten Oszillator zu empfangen und ein zweites Steuersignal als eine Funktion desselben zu erzeugen; Betätigen eines zweiten Servomotors (60) der zweiten Antriebseinrichtung in Reaktion auf das zweite Steuersignal; Empfangen eines Signals von dem spannungsgesteuerten Oszillator unter Einsatz eines Festfrequenzteilers (88); Erzeugen eines Messsignals als eine Funktion des empfangenen Signals unter Einsatz des Festfrequenzteilers und des ersten Steuersignals; und Steuern der ersten und der zweiten Antriebseinrichtung entsprechend dem Messsignal, das zu dem spannungsgesteuerten Oszillator zurückgeführt wird, um so die erste und die zweite Geschwindigkeit entsprechend einem ausgewählten Verhältnis zu halten.