EP0711428B1 - Vorrichtung zum transport von aufzeichnungsträgern in druck- oder kopiergeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Aufzeichnungsträgern in Druck- oder Kopiergeräten gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Zur Erhöhung des Bedienungskomforts ist es bei elektrofotografischen Druckeinrichtungen, die mit Endlospapier arbeiten, bekannt, automatische Papiereinlegeeinrichtungen zu verwenden. Eine derartige Papiereinlegeeinrichtung wird zu Beispiel in der EP-A1-0 432 298 beschrieben. Bei der bekannten Einrichtung bilden zum automatischen Einfädeln des Endlospapiers in eine elektrofotografische Druckeinrichtung durch Umdruckstation und Fixierstation bis zu einem Ablagetisch, bei Aufruf einer Einlegeprozedur die Elemente des Papiertransportweges und die Aggregate, wie Fixierstation und Umdruckstation einen Papiereinlegeweg, durch den das Endlospapier mit Hilfe des Traktorantriebes der Umdruckstation geschoben werden kann. Das Papier wird dann von Papiertransportrollen einer Abstapeleinrichtung erfaßt und bedarfsweise abgelegt. Der Einlegevorgang wird durch eine mikroprozessorgesteuerte Anordnung gesteuert.

Es hat sich nun herausgestellt, daß das alleinige Durchschieben des Aufzeichnungsträgers durch den Papiertransportkanal nicht ausreicht, sondern daß es notwendig ist, im Papiertransportkanal zusätzliche Papiertransportelemente in Form eines Hilfsantriebes anzuordnen, der die in die Papiertransporteinrichtung eingelegte Papierbahn automatisch bis in den Stapler befördert. Wegen der Verwendung von Heizsätteln in der Fixierstation von derartigen Druckeinrichtungen können unterhalb der Papierbahn keine derartigen Papiertransportelemente angeordnet werden. Bei der Anbringung der Papiertransportelemente oberhalb der Papierbahn muß sichergestellt werden, daß diese Elemente während des Druckbetriebes das Papier auf keinen Fall berühren können, da sonst die auf dem Aufzeichnungsträger lose angeordneten Tonerbilder vor dem Fixieren verwischt werden.

Um die genannten Forderungen zu erfüllen, benötigen die bisher bekannten Lösungen, wie sie zum Beispiel in Japan Abstract Volume 7, Nr. 23 (P-171) (1168) vom 29. Jan. 1983, Japan Patent 57/176067 beschrieben sind, einen relativ großen Aufwand, teils für den dazu erforderlichen Mechanismus, teils für die entsprechenden Überwachungseinrichtungen.

Aus der Literaturstelle IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 35, Nr. 4B, September 1992, New York, US, Seiten 456 - 459 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten von Einzelblättern in einem Einzelblattdrucker bekannt. Diese besteht aus zwei motorisch angetriebenen Ausrichtelementen, die die Einzelblätter erfassen und an Anschlägen ausrichten. Zu diesem Zweck sind in Führungen einer Halterung jeweils zwei Peitschen in Form von länglichen Stäben angeordnet, die bei einer Drehbewegung der Halterung fliehkraftbedingt ausgelenkt werden und so in Kontakt mit den Einzelblättern gelangen. Zur Erhöhung der Friktion mit den Einzelblättern sind die vorderen Enden der Peitschenträger hohl ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zum Transport von Aufzeichnungsträgern in Druck- oder Kopiergeräten mit Hilfe von Friktionselementen bereitzustellen, bei der die Friktionselemente unter Verzicht auf Anschwenkvorrichtungen in einfacher Weise in Eingriff und außer Eingriff mit dem Aufzeichnungsträger gebracht werden können. Die Vorrichtung soll insbesondere als Hilfsantrieb für eine automatische Aufzeichnungsträgereinlegevorrichtung in Druck- und Kopiergeräten geeignet sein.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der Erfindung sind im Aufzeichungsträgertransportkanal oberhalb der eigentlichen Papierbahn Reibräderpaare angeordnet, die so gestaltet sind, daß sie bei Stillstand einen Durchmesser aufweisen, mit dem ein ausreichender Mindestabstand von der Papierbahn eingehalten wird. Werden die Reibräder in Drehung versetzt, so schwenken aufgrund der Fliehkraft Radsegmente nach außen und vergrößern dadurch den Raddurchmesser bzw. dessen Hüllkreis so weit, daß die Papierbahn berührt und durch die vorhandene Reibung angetrieben wird.

Die Lösung benötigt lediglich Antriebsmotoren mit auf deren Achsen angeordneten Reibrädern, und keine separaten An- und Abschwenkmittel oder Überwachungseinrichtungen.

Die Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung in elektrofotografischen Druckeinrichtungen, die Aufzeichnungsträger unterschiedlicher Breite bearbeiten. Durch die paarweise Anordnung der Reibräder bzw. Transportelemente werden alle hinsichtlich ihrer Breite zwischen Grenzwerten liegende Papierbahnen geradeaus durch den Papiertransportkanal transportiert, ohne daß spezielle Einstellungen durch das Bedienpersonal in Abhängigkeit von der Aufzeichnungsträgerbreite nötig sind.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben.
Es zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellng einer elektrofotografischen Druckeinrichtung mit einer Anordnung zum automatischen Einlegen eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers.

Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Transportelementes im Stillstand und bei Drehung und

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung der Transportelemente in einem Aufzeichnungsträger unterschiedlicher Breite aufnehmenden Aufzeichnungsträgertransportkanal

Eine elektrofotografische Druckeinrichtung enthält einen Vorratstisch 10 zur Aufnahme eines Vorratsstapels 11 aus vorgefaltetem Endlospapier 12, sowie eine mit einer Papierteilereinrichtung 13 versehene verschwenkbare Betätigungsschwinge 14 zur Zuführung des Endlospapieres 12 zu einer Umdruckstation 15, über die auf einem Fotoleiter 16 erzeugte Tonerbilder auf das Endlospapier 12 übertragen werden. Die Umdruckstation 15 enthält zum Transport des Endlospapieres 12 einen Traktorantrieb 17 mit zwei seitlichen, in die Randperforationen des Endlospapiers 12 eingreifenden Traktorbändem mit darauf angeordneten Transportnippeln. Zur Sicherung und zum Einlegen des Endlospapieres in die Umdruckstation sind vier schwenkbar gelagerte Traktorklappen 18 angeordnet, die das Endlospapier im Bereich der Perforationsfläche gegen die Traktorbänder drücken. Der Umdruckstation 15 nachgeordnet ist eine Fixierstation zum Fixieren der losen Tonerbilder auf dem Endlospapier. Diese enthält einen Schlaufenzieher 19, der die Aufgabe hat, den Papierlauf zu stabilisieren. Weiterhin eine Unterdruckbremse 20, die über einen Unterdruckkanal 21 mit einem Vorwärmsattel 22 der Fixierstation in Verbindung steht. Der Vorwärmsattel 22 enthält dabei einen ortsfesten Vorheizsattel 23 sowie einen schwenkbar gelagerten Heizsattel 24.

Die eigentliche Fixierung der Tonerbilder erfolgt in einem dem Vorwärmsattel 22 in Papierlaufrichtung nachgeordneten Fixierspalt zwischen einer beheizten Fixierwalze 25 und einer an- und abschwenkbaren Andruckwalze 26. Nach dem Verlassen des Fixierspaltes wird das Endlospapier 12 durch eine Kühleinrichtung, bestehend aus einem Luftaustrittsöffnungen aufweisenden Kühlsattel 27 und einem Kühlprofil 28 geführt. In dieser Kühleinrichtung wird das Endlospapier nach dem Verlassen des Fixierspaltes mit dem darauf fixierten Tonerbild auf der Vorder- und Rückseite mit Kühlluft angeblasen, um das Endlospapier mit dem Tonerbild abzukühlen. Dies ist erforderlich, um beim nachfolgenden Abstapeln des Endlospapieres ein Aufeinanderkleben der einzelnen Formulare des Endlospapieres zu verhindern.

Im Auslaufbereich der Fixierstation befindet sich eine Abstapeleinrichtung mit einer Abstapelfläche 29 und einer relativ zur Abstapelfläche 29 anhebbar und absenkbaren Zuführeinrichtung 30. In der Zuführeinrichtung 30 sind motorisch angetriebene Papiertransportwalzen 31 angeordnet mit einem Papierdetektor 32, z.B. in Form einer Lichtschranke. Um das positionsrichtige Ablegen des Papieranfanges zu erleichtern, ist außerdem auf der Abstapelfläche 29 ein Reiter in Form eines Ablenkelementes 33 vorgesehen.

Sämtliche Aggregate, wie Umdruckstation 15, Schlaufenzieher 19, Unterdruckbremse 20, Vorwärmsattel 22, Kühleinrichtung 27, bilden eine durchgehende Auflagefläche für den Aufzeichnungsträger, wobei die durchgehende Auflagefläche Bestandteil eines von der Umdruckstation 15 bis zum Eintrittsbereich zur Abstapeleinrichtung führenden Papierkanales ist. Die eine Wandfläche des Papierkanales wird dabei durch die Auflagefläche gebildet, die andere Wandfläche durch die Papierleitelemente 34.

Zur Unterstützung der Schubbewegung des Papierbandes durch die Fixierstation ist im Übergangsbereich zwischen Vorheizsattel 23 und Heizsattel 24 und im Bereich des Schlaufenziehers 19 eine Aufzeichnungsträger-Zusatztransporteinrichtung 35 angeordnet, die so ausgebildet ist, daß sie nur während des Einlegevorganges in Eingriff mit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 12 ist und diesen transportiert. Diese Aufzeichnungsträger-Zusatztransporteinrichtung enthält, wie in der Figur 2 dargestellt, Transportelemente 36, die über einen Antriebsmotor 37 (Figur 3) angetrieben werden.

Die Transportelemente, die als Reibräder ausgebildet sind, sind einstückig aus elastischem Material, z.B. Vulkollan (pur) L63 Shore A hergestellt. Sie sind in einem Abstand zum Aufzeichnungsträger 12 um eine Drehachse 38 drehbar oberhalb des Aufzeichnungsträgers 12 gelagert. Jedes der Transportelemente 36 weist vier um die Drehachse radial angeordnete Stege 39 auf, an denen als Radsegmente ausgebildete Friktionselemente 40 über den Umfang verteilt angeordnet sind. Jedes der vier Friktionselemente 40 weist eine Friktionsfläche 41 auf, wobei jede Friktionsfläche 41 etwa einen Viertelkreis bildet.
Gelagert ist jedes Transportelement 36 auf einer Halterung in Form eines Alurades 42, das auf der Drehachse 38 des Antriebsmotors 37 zum Beispiel über eine Klemmverbindung befestigt ist. Auf dem Alurad 42 angeordnet sind Befestigungsstifte 43, die in entsprechende Befestigungsöffnungen 44 des Transportelementes 36 eingreifen sowie Anschlagstifte 45, die wiederum in in Form von Langlöchem ausgebildete Anschlagöffnungen 46 des Transportelementes 36 eingreifen.
Die Friktionselemente 40 sind nun hinsichtlich ihrer Masse und ihrer elastischen Befestigung an den Stegen 39 so ausgelegt, daß im Stillstand bei eingeschwenkten Friktionselementen 40 ein ausreichender Mindestabstand AB von dem Aufzeichnungsträger 12 eingehalten wird. Werden die Transportelemente 36 mit Hilfe der Antriebsmotoren 37 in Drehbewegung entsprechend der dargestellten Pfeilrichtung versetzt, so schwenken aufgrund der Fliehkraft die Friktionselemente in die gestrichelte dargestellte Transportposition T und zwar begrenzt hinsichtlich ihres Auslenkweges durch die Anschlagstifte 45 in Verbindung mit den Anschlagöffnungen 46. Dadurch vergrößert sich der Hüllkreis der Transportelemente 36 soweit nach außen, daß die Friktionselemente 40 über ihre Friktionsflächen 41 die Aufzeichnugnsträgeroberfläche 12 berühren und diese durch Friktion transportieren. Wird der Antrieb gedrosselt, schwenken die Friktionselemente 40 durch die Rückholkraft der elastischen Befestigung wieder in ihre Ruhelage und geben in einem Abstand AB zum Aufzeichnungsträger 12 den Aufzeichnungsträger frei. Damit ist es möglich, beim eigentlichen automatischen Einlegen des Aufzeichnungsträgers 12 in die Druckeinrichtung durch Antrieb der Transportelemente 36 den Vorschub des Aufzeichnungsträgers 12 zu unterstützen.
Nach Beendigung des Einlegevorganges, wenn der Aufzeichnungsträger die Ablagefläche 29 erreicht hat, wird der Antrieb der Transportelemente 36 abgeschaltet und die Friktionselemente 40 heben von der Aufzeichnungsträgeroberfläche ab. Im nachfolgenden Druckbetrieb bewegt sich der Aufzeichnungsträger 12 mit den darauf angeordneten losen Tonerbildern frei durch den Papiertransportkanal im Abstand AB zu den Transportelementen 36.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Transportelemente einstückig aus elastischem Material herausgeschnitten. Es ist auch möglich, die Friktionselemente als separate Elemente anzuordnen, die über Federelemente an die Drehachse gefesselt sind. Hierzu können eventuell Führungen vorgesehen sein. Weiterhin können die Friktionselemente 40 aus Metall bestehen und an ihrer Friktionsfläche 41 mit reibungserhöhendem Material beschichtet sein. Weiterhin ist es möglich, anstelle von vier Friktionselementen eine größere oder kleinere Anzahl von Friktionselementen anzuordnen. Gegebenenfalls reicht ein einziges Friktionselement an einem einzigen Steg aus.

Um mit den Transportelementen 36 Aufzeichnungsträger unterschiedlichster Breite transportieren zu können, sind entsprechend der Darstellungen der Figur 3 jedem Antriebsmotor 37 ein Paar beidseitig des Antriebsmotores 37 befestigte Transportelemente 36 zugeordnet. Diese Transportelementepaare sind im Aufzeichnungsträgertransportkanal derart angeordnet, daß sich mindestens in Bereich des schmalsten Aufzeichnungsträgers 12/1 und in einem an diesem Bereich angrenzenden Bereich für die breiteren Aufzeichnungsträger 12/2 und 12/3 ein Transportelement befindet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der schmalste Aufzeichnungsträger 12/1 eine Breite von 210 mm, der mittelbreite Aufzeichnungsträger 12/2 eine Breite von 375 mm und der breiteste Aufzeichnungsträger 12/3 eine Papierbreite von 457 mm. Bei einer derartigen Konfiguration ist es günstig, die Transportelementepaare 36 so anzuordnen, daß -wie dargestellt- bei einem Betrieb mit dem schmalsten Aufzeichnungsträger 12/1 das in Aufzeichnungsträgertransportrichtung von oben nach unten gesehen rechte Transportelement 36 etwa mittig zum Aufzeichnungsträger verläuft. Wird ein Aufzeichnungsträger mittlerer Aufzeichnungsträgerbreite bedruckt, greifen beide Transportelemente 36 etwa beidseitig zur Mitte des Aufzeichnungsträgers an. Bei einem Betrieb mit breitem Aufzeichnungsträger 12/3 sind die Transportelemente leicht außerhalb der Mitte angeordnet. In allen diesen Fällen ist eine Gradausführung der Aufzeichnungsträger 12 gewährleistet, obwohl sich diese in diesem Bereich nicht in Eingriff mit Stiftenrädem befinden. Eine gesonderte Seitenführung ist deshalb nicht notwendig.

Die Funktion der Anordnung wird nun im folgenden anhand des chronologischen Ablaufs des Einlegevorgangs näher erläutert:

Nachdem der Operator den Endlospapierstapel 11 auf der Ablagefläche 10 positioniert hat, legt er den Anfang des Endlospapieres 12 in die Umdruckstation 15 in einer mit A bezeichneten Einlegeposition ein. Zu diesem Zweck ist die Umdruckstation abgeschwenkt und es öffnet sich ein Durchführkanal zwischen Fotoleitertrommel 16 und Umdruckstation 15. Die Papiertransportschwinge 14 befindet sich dabei in der Abschwenkposition. Nach Verschwenken der Papiertransportschwinge 14 in die Einlegeposition beginnt der eigentliche Einfädelvorgang. Dieser kann ausgelöst werden durch Drücken einer entsprechenden Taste am Bedienfeld oder aber automatisch durch Abtasten der Position der Papiertransportschwinge 14. Die Zuführeinrichtung 30 der Abstapeleinrichtung fährt in die mit unterbrochenen Linien dargestellte oberste Position, angrenzend an die Fixierstation. Gleichzeitig wird über die Gerätesteuerung in der Ansteueranordnung ein Line-Zähler gestartet, der die von der Gerätesteuerung ausgelösten 1/6" Line-lmpulse des Papiertransportes 10 zählt. Die Zeilenimpulse sind dabei die Impulse, die zur Festlegung der einzelnen Schreibzeilen auf dem Endlospapier dienen. Sie werden in der Gerätesteuerung im Zusammenhang mit dem Zeichengenerator generiert. Da eine Formularlänge, d.h. ein Blatt des Endlospapieres, eine vorgegebene Anzahl von Schreibzeilen enthält, außerdem durch den Ort der Einlegeposition A die Ausgangslage des Endlospapieres hinsichtlich des ersten Formulares genau bestimmt ist, können diese Zeilenimpulse zur Ermittlung der Vorschublänge verwendet werden. Gesteuert von der Gerätesteuerung schiebt der Traktorantrieb 17 das Endlospapier 12 über dessen Randperforationen mit einer Ladegeschwindigkeit in Richtung Fixierstation. Dabei gleitet der Anfang des Endlospapieres, d.h. das erste Formular auf der Auflagefläche der Aggregate. Die Ladegeschwindigkeit darf nicht zu schnell sein, da die träge Masse des Endlospapieres beim Beschleunigen zu Papierstaus führen kann. Sie darf auch nicht zu langsam sein, da sich sonst beim Durchlauf durch die warme Fixierstation das Papier zu stark verformen kann, was wiederum einen Papierstau verursachen kann. Eine optimale Einlege-Papiergeschwindigkeit liegt, wie die Versuche zeigten, zwischen 0,3 m/s und 0,7 m/s.

Das Endlospapier läuft unmittelbar nach dem Verlassen der Umdruckstation 15 in den Papierkanal aus Auflagefläche und Papierleitelementen. Die über die Antriebsmotoren 37 angetriebenen Transportelemente 36 erfassen mit den Friktionsflächen 41 der Friktionselemente 40 den Aufzeichnungsträger 12 und transportieren ihn durch die Fixierstation. Die Vorschubgeschwindigkeit der Transportelemente 36 ist etwas höher gewählt als die Zuführgeschwindigkeit der Umdruckstation 15. Dadurch wird das Papier gestrafft. Der Heizsattel 24 ist von der Fixierwalze 25 abgeschwenkt, er befindet sich im Stand-By-Betrieb im beheizten Zustand. Ebenfalls abgeschwenkt ist die Andruckwalze 26. Nach Verlassen des Vorwärmsattels 22 erreicht der Papieranfang den Kühlsattel 27, gleitet an diesem entlang und läuft in den Bereich der Papiertransportrolle 31 der Zuführeinrichtung 30. Unmittelbar nach den Papiertransportrollen 31 befindet sich der Papierdetektor 32, welcher die Papierbahn erkennt und über eine Ansteueranordnung den Befehl an die Gerätesteuerung zum Stoppen des weiteren Transportes des Endlospapieres gibt. Danach wird geprüft, ob ein Papierstau vorliegt. Liegt kein Papierstau vor, wird der Papieranfang des Endlospapieres 12 synchron mit der Zuführeinrichtung 30 nach unten in den Bereich der Abstapelfläche 29 gefahren. Danach erfolgt eine falzgerechte Ablage über den Stapelreiter 33.

Nach dem Stop des Papiertransportes nach dem automatischen Einfädeln wird mittels eines Unterdruckventils Unterdruck an die Unterdruckbremse 20 über den Unterdruckkanal 21 an den Vorwärmsattel 22 angelegt und dadurch der Aufzeichnungsträger 12 auf dem Sattel verschiebungssicher positioniert.

Nach dem Anlegen des Unterdruckes werden die Papiertransportrollen 31 abgeschaltet, ebenso der Antrieb der Transportelemente 36. Dadurch heben die Friktionselemente 14 mit ihren Friktionsflächen 41 von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 12 ab. Nach Beendigung des Einlegevorgangs kann der Druckbetrieb gestartet werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Transport von Aufzeichnungsträgern (12) in Druck- oder Kopiergeräten mit mindestens einem in einem Aufzeichnungsträgertransportkanal im Abstand zum Aufzeichnungsträger (12) um eine Drehachse (38) über eine Antriebseinrichtung (37) drehbar angeordneten einstückig aus elastischem Material ausgebildeten Transportelement (36), das in seinem Umfangsbereich mindestens ein in der Art eines Schlagelementes auslenkbar derart an die Drehachse (38) gefesseltes Friktionselement (40) mit einer Friktionsfläche (41) aufweist, daß fliehkraftbedingt bei Drehung des Transportelementes (36) das Friktionselement (40) aus einer Ruhelage entgegen einer Rückholkraft über seine Friktionsfläche (41) in Friktionskontakt mit dem Aufzeichnungsträger (12) gelangt und diesen transportiert und daß mindestens im Stillstand des Transportelementes (36) das Friktionselement (40) den Aufzeichnungsträger (12) freigibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer den Auslenkweg des Friktionselementes (40) begrenzenden Einrichtung (42, 45, 46).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einer das Transportelement (36) aufnehmenden Halterung (42), die in Anschlagöffnungen (46) der Friktionselemente (40) eingreifende Anschlagstifte (45) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Transportelement (36), das um die Drehachse (38) radial angeordnete Stege (39) aufweist, an denen die Friktionselemente (40) elastisch angelenkt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 wobei die Transportelemente (36) in einem Aufzeichnungsträger (12/1, 12/2, 12/3) unterschiedlicher Breite aufnehmenden Aufzeichnungsträgertransportkanal derart angeordnet sind, daß sich mindestens im Bereich des schmalsten Aufzeichnungsträgers (12/1) und in einem an diesen Bereich angrenzenden Bereich für die breiteren Aufzeichnungsträger (12/2, 12/3) ein Transportelement (36) befindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einem Paar Transportelementen (36), die über eine gemeinsame Drehachse (38) mit der Antriebseinrichtung (37) gekoppelt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, angeordnet im Aufzeichnungsträgertransportkanal einer elektrofotografischen Druckeinrichtung als Hilfsantrieb für eine Aufzeichnungsträgereinlegevorrichtung.

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