EP0757807B1 - System und verfahren zur vermeidung von schlupf beim transport eines aufzeichnungsträgers in einem elektrografischen druck- oder kopiergerät - Google Patents

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EP0757807B1
EP0757807B1 EP95915766A EP95915766A EP0757807B1 EP 0757807 B1 EP0757807 B1 EP 0757807B1 EP 95915766 A EP95915766 A EP 95915766A EP 95915766 A EP95915766 A EP 95915766A EP 0757807 B1 EP0757807 B1 EP 0757807B1
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EP
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deflection
braking force
recording substrate
time
rollers
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EP95915766A
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Alexander Kreiter
Vassilis Kremastiotis
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
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Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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    • G03G15/65—Apparatus which relate to the handling of copy material
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    • G03G15/657—Feeding path after the transfer point and up to the fixing point, e.g. guides and feeding means for handling copy material carrying an unfused toner image
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • G03G2215/00535—Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00611—Detector details, e.g. optical detector
    • G03G2215/00645—Speedometer

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for avoiding slippage when transporting a record carrier in an electrographic printing or copying machine.
  • record carriers are brought up in electrographic printing or copying devices to various units which are arranged on a record carrier transport path.
  • record carriers are often used which have an edge perforation. Tractor drives intervene in the edge perforation, with the aid of which the record carrier can be transported without slip in certain tolerance ranges.
  • the record carrier In the area of the fixing device, special demands are made with regard to slip-free transport of the record carrier.
  • a fixing device as is known, for example, from US Pat. No. 4,147,922, the record carrier is therefore transported by friction between a pressure roller and a fixing roller.
  • the record carrier is therefore transported by friction between a pressure roller and a fixing roller.
  • at least one of the two rollers pressed against one another is driven by a motor.
  • a toner image loosely applied to the recording medium is melted into the recording medium.
  • the recording medium If the recording medium is simply transported through between the fixing and the pressure roller, wrinkling of the recording medium can occur due to the action of heat and the high pressure. For this reason, the recording medium is tightened before it passes between the fixing and the pressure roller.
  • This is in the direction of the record carrier transport a sliding caliper and a paper brake are provided in front of the two rollers.
  • the sliding caliper is located between the rollers and the paper brake.
  • the paper brake operated with negative pressure sucks in the recording medium and brakes it more or less according to the available negative pressure.
  • the force caused by the friction between the fixing and pressure roller in the recording medium transport direction is counteracted by the force caused by the paper brake.
  • the record carrier is stretched over the saddle.
  • the record carrier is fed to the paper brake at a constant speed via the record carrier transport path.
  • a loop puller is arranged in front of the paper brake.
  • a system as in the preamble of claim 1 and a method as in the preamble of claim 7 are known from EP-A-0572050.
  • the invention has for its object to provide a system and a method for avoiding slippage when transporting a record carrier in a fixing station of an electrographic printing or copying device, with the aid of which the occurrence of slip between the record carrier on the one hand and the fixing roller and / or the pressure roller on the other hand can be counteracted.
  • the present invention allows slip to be detected so early that countermeasures can be initiated before the printed image can be adversely affected. If the paper properties, the pressure forces between the fixing and pressure rollers change due to their thermal expansion, it is no longer necessary to stop the printing or copying machine and to make manual changes to the pressure or braking forces. Rather, these forces are automatically matched to one another in such a way that any slip that occurs can be eliminated without interrupting operation.
  • the braking force control controls the braking force in such a way that the braking force is increased when the target deflection time is undershot. This ensures that not only possible slippage is prevented, but also the best possible tightening of the recording medium in front of the fixing and pressure roller is ensured.
  • the braking force control when the minimum braking force is reached, the difference between the roller speeds is increased, which are set when different deflection points of the length compensation element are reached.
  • the braking force control also sets the braking force to a setpoint.
  • a further development and refinement of the invention when there is a maximum braking force and a deflection time corresponding to the desired deflection time, reduces the difference in the roller speeds which are set when different deflection points of the length compensation element are reached. Furthermore, the braking force control controls the braking force to a setpoint.
  • the printing operation is interrupted when a minimum braking force, a maximum difference in the roller speeds and the maximum deflection time are exceeded. This measure ensures that in the event that all the setting options have been exhausted and slip still occurs, the printing operation is interrupted and the output of recording media printed with an inadequate print image is avoided.
  • a pneumatic brake is provided as the braking device, which is coupled to a blower via a controllable valve.
  • the recording medium can be sucked more or less strongly onto the sliding surface of the braking device.
  • the frictional resistance can be changed by changing the vacuum.
  • a change in the negative pressure can be carried out in a simple manner by means of a controllable valve.
  • An electrographic printing or copying device for printing on recording media 4 in the form of continuous paper contains a fixing station shown schematically in FIG.
  • the fuser is designed as a thermal pressure fuser. It contains a heated fixing roller 1 and a pressure roller 2.
  • the pressure roller 2 is pressed in the direction of the fixing roller 1 by a pivoting and pressure device, not shown.
  • the fixing roller 1 consists of an aluminum cylinder with a heat-resistant coating arranged thereon.
  • the electromotive driven fixing roller 1 is supplied with release agent by an oiling device, not shown.
  • the release agent prevents toner particles from adhering to the coating of the fixing roller 1.
  • the fixing roller 1 and the pressure roller 2 made of aluminum and coated with silicone are driven by an electromotive drive.
  • a roller drive control 7 is assigned to this electromotive drive, which controls the drive according to the desired roller speed.
  • a recording medium 4 is transported by friction between the fixing roller 1 and the pressure roller 2. The transport takes place in the recording medium transport direction 6.
  • a first and a second preheating saddle 11, 12 are arranged in front of the fixing and pressure rollers 1, 2 in the recording medium transport direction 6.
  • the continuous paper 4 is preheated for the actual fixing process between the fixing and pressure roller 1, 2.
  • the continuous paper 4 slides flatly on the sliding surfaces of the preheating saddles 11, 12 facing the continuous paper 4.
  • the preheating saddles 11, 12 have suction openings, not shown, which are connected via hose connections 13 and one Preheating calipers 11, 12 in the recording medium transport direction 6 upstream braking device 3 are connected to a vacuum generating fan 14.
  • the braking device 3 is coupled to the blower 14 via a valve 15.
  • the valve 15 can be controlled by a braking force control 10 such that a desired negative pressure can be set in the braking device 3. Due to the interaction of the braking device 3 with the fixing and pressure roller 1, 2, two opposing forces act, namely a driving force directed in the recording medium transport direction 6 and a braking force directed against the recording medium transport direction 6 on the continuous paper 4. As a result, the continuous paper 4 becomes wrinkle-free via the preheating saddles 11 , 12 pulled.
  • the continuous paper is fed to the area between the braking device 3 and the rollers 1, 2 by means of a tractor drive 16 at a constant speed V A (see FIG. 3).
  • a length compensation element 5 is provided in front of the braking device 3 in the recording medium transport direction 6.
  • the length compensation element 5 is designed as a loop puller 5.
  • the loop puller 5 is pivotally mounted about a pivot axis 17. From this pivot axis 17 extends at its outer end bent guide plate 18 in the recording medium transport direction 6. Das Guide plate 18 is pressed outwards by a spring, not shown, in such a way that the record carrier transport path is extended.
  • the loop puller 5 can be pivoted between two end positions, see FIG. 2.
  • a first sensor a is arranged at the end position at which the record carrier transport path has a maximum length.
  • a second sensor b is arranged in the swivel position of the loop puller 5, in which the record carrier transport path reaches its minimum length.
  • the sensors a, b are electrically coupled to a time recording module 8.
  • This time recording module 8 records both the reaching of the loop puller of a sensor a, b and the time which elapses between reaching the first sensor a and reaching the second sensor b and vice versa.
  • the time recording module 8 is coupled to the roller drive control 7, a comparison device 9 and the braking force control 10 in such a way that information can be exchanged between these units.
  • the paper is conveyed to the fixing station by the tractor drive 16 at a constant speed V A. There it is gripped by the fixing roller 1 and the pressure roller 2 and conveyed by friction in the recording medium transport direction 6. It is stretched between the braking device 3 and the rollers 1, 2 via the preheating calipers 11, 12.
  • the loop of the continuous paper 4 in front of the braking device 3 ensures a safe function of the fixing device and protection of the continuous paper 4 against damage.
  • the speed of rotation of the fixing and pressure rollers 1, 2 is controlled as a function of the loop size. If there is a large loop, the paper transport in the fixing station is accelerated to a speed V O1 , for example.
  • the paper transport in the fusing station is slowed to a lower speed V U1 .
  • the upper paper speed V O1 is greater than the average speed V A and the lower paper speed V U1 is smaller than the average paper velocity V A.
  • the loop size is detected by the two sensors a, b of the loop puller 5.
  • the presence of the large loop is reported by the first sensor a and the presence of the small loop is reported by the second sensor b to the time recording module 8.
  • the loop information obtained is passed on in regular slip-free operation to the roller drive control 7, which changes the speed of the fixing and pressure roller 1, 2 accordingly.
  • the time recording module 8 determines the time intervals that lie between reaching the first sensor a and reaching the second sensor b and vice versa. These times t 11 , t 12 are dependent on the speed of the continuous paper 4 and are constant in the normal case. If there is now a slippage between the fixing and / or pressure roller 1, 2 and the continuous paper 4, the time in which the loop is reduced becomes longer. This is the time in which the loop puller 5 moves from the first sensor a to the second sensor b.
  • the extension of this time t 12 is directly proportional to the slip that occurs. This time t 12 is therefore suitable as a measure of the slip.
  • the time t 12 is a measure of the slip, it is reported by the time recording module 8 to the comparison device 9.
  • the loop reduction time t 12 is compared with a target time tsoll.
  • the roller drive control 7, the braking force control 10 and the comparison device 9, which are coupled to one another initiate measures which counteract slippage. These measures include a change in the fluctuation range of the paper speed v in the fixing station and a change in the braking force of the braking device 3.
  • the braking force can be applied by changing the negative pressure p in the braking device 3.
  • the negative pressure p can be adjusted by the valve 15.
  • the properties of the recording medium 4 include its width pbr, its paper weight, its surface quality, electrostatic properties, any forms on the recording medium 4, etc.
  • a pressure change value dp for the braking device 3 a speed change value dv, a maximum paper speed vmax , a minimum pressure pmin and the paper width pbr are specified.
  • the speed change value dv and the pressure change value dp indicate the step size with which speed v and negative pressure p can be changed during the method.
  • a maximum pressure pmax and an initial pressure pstart are determined depending on the paper width pbr.
  • the method for avoiding slip is shown in the flow chart according to FIG. 5.
  • First a time variable t 0 is set.
  • the time recording module 8 supplies the time interval tx2, which indicates the time that the loop puller 5 requires for a movement from the first sensor a to the second sensor b.
  • the time interval tx2 depends on the constant speed v A and the difference between the upper speed V O1 , V O2 , V O3 and the lower speed V U1 , V U2 , V U3 .
  • V1 (V U1 , V O1 )
  • V2 (V U2 , V O2 )
  • V3 (V U3 , V O3 ).
  • the time interval tx2 is compared with a target time tset.
  • the target time tset is constant for all possible speeds v1, v2, v3. However, if the speed change value dv is large, then it must be changed according to the set speed.
  • the set time Tset is increased when the upper paper speed V O1, V O2, V O3 is decreased, and decreases when the upper speed V O1, V O2, V O3 is increased. The permissible slip can thus be kept constant despite the large fluctuation range of the speed v.
  • time interval tx2 is greater than the maximum target time tmax, the printing operation is interrupted and an error message F is output on the printing or copying machine. However, if the time interval tx2 is not longer than the maximum target time tmax, the printing operation is maintained.
  • the negative pressure p is set to the initial pressure pstart and the control process is restarted. If the value of the paper speed v is less than the minimum speed vmin, the paper speed v is set to the value of the minimum speed vmin and the control process is restarted. So is the maximum pressure pmax and the minimum speed vmin is reached and the time interval tx2 is smaller than the target time tsoll, no further changes are made since slip no longer occurs.

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Abstract

In der Fixierstation wird der Aufzeichnungsträger (4) durch Friktion zwischen zwei Walzen (1, 2) transportiert. Um den Aufzeichnungsträger (4) zu straffen, wird er vor den Walzen (1, 2) durch eine Bremseinrichtung (3) gebremst. Ein Längenausgleichselement (5) gleicht auftretende Längenunterschiede des Aufzeichnungsträgers (4) aus. Abhängig von der Auslenkung des Längenausgleichselements (5) wird die Drehzahl der Walzen (1, 2) gesteuert. Die Auslenkzeit (txy) zwischen dem Erreichen eines Auslenkpunktes a und eines Auslenkpunktes b wird erfaßt und mit einer Sollauslenkzeit (tsoll) verglichen. Die Bremskraft der Bremseinrichtung (3) wird bei Überschreiten der Sollauslenkzeit (tsoll) verringert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Vermeidung von Schlupf beim Transport eines Aufzeichnungsträgers in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät. In Endlosform vorliegende Aufzeichnungsträger werden in elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten an verschiedene Aggregate herangeführt, die an einem Aufzeichnungstragertransportweg angeordnet sind. Um einen sicheren Transport des Aufzeichnungsträgers zu gewährleisten, werden häufig Aufzeichnungsträger verwendet, die eine Randperforation aufweisen. In die Randperforation greifen Traktorantriebe ein, mit deren Hilfe der Aufzeichnungsträger in bestimmten Toleranzbereichen schlupffrei transportierbar ist.
  • Im Bereich der Fixiereinrichtung werden besondere Anforderungen bezüglich eines schlupffreien Aufzeichnungsträgertransportes gestellt. In einer Fixiereinrichtung, wie sie beispielsweise aus US- A 4 147 922 bekannt ist, wird der Aufzeichnungsträger deshalb zwischen einer Andruck- und einer Fixierwalze durch Friktion transportiert. Mindestens eine der beiden gegeneinander gepreßten Walzen ist dazu motorisch angetrieben. Beim Durchlauf zwischen den beiden Walzen, von denen mindestens eine beheizt ist, wird ein auf dem Aufzeichnungsträger lose aufgebrachtes Tonerbild in den Aufzeichnungsträger eingeschmolzen.
  • Bei einfachem Durchtransport des Aufzeichnungsträgers zwischen der Fixier- und der Andruckwalze kann auf Grund der Wärmeeinwirkung und des hohen Drucks Faltenbildung des Aufzeichnungsträgers auftreten. Deshalb wird der Aufzeichnungsträger vor Durchlauf zwischen der Fixier- und der Andruckwalze gestrafft. Dazu ist in Aufzeichnungsträgertransportrichtung vor den beiden Walzen ein Gleitsattel und eine Papierbremse vorgesehen. Der Gleitsattel befindet sich zwischen den Walzen und der Papierbremse. Die mit Unterdruck betriebene Papierbremse saugt den Aufzeichnungsträger an und bremst diesen entsprechend dem verfügbaren Unterdruck mehr oder weniger stark. Der durch die Friktion zwischen Fixier- und Andruckwalze hervorgerufenen Kraft in Aufzeichnungsträgertransportrichtung wirkt die Kraft entgegen, die durch die Papierbremse hervorgerufen ist. Der Aufzeichnungsträger wird über den Sattel gespannt.
  • Zur Papierbremse wird der Aufzeichnungsträger mit konstanter Geschwindigkeit über den Aufzeichnungsträgertransportweg herangeführt. Um temporäre Unterschiede der Aufzeichnungsträgertransportgeschwindigkeit auszugleichen, ist vor der Papierbremse ein Schlaufenzieher angeordnet.
  • Ein System wie im Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Verfahren wie im Oberbegriff des Anspruches 7, sind aus EP-A-0572050 bekannt.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß bei den bekannten Vorrichtungen Schlupf zwischen der Fixierwalze und/oder der Andruckwalze einerseits und dem Aufzeichnungsträger andererseits auftreten kann. Dieser Schlupf tritt dann auf, wenn die Reibung zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Sattel und der Papierbremse größer ist, als die Reibung zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Walzen. Dieses ungünstige Reibungsverhältnis hat seine Ursachen in einer Wärmeausdehnung der Fixier- und Andruckwalze, der Beölung der Fixierwalze, ungleichmäßigen Andruckkräften entlang der Fixier- und Andruckwalzen und/oder in den Eigenschaften des verarbeiteten Aufzeichnungsträgers. Ein Verwischen des Druckbildes oder gar dessen Zerstörung kann nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Vermeidung von Schlupf beim Transport eines Aufzeichnungsträgers in einer Fixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergeräts aufzuzeigen, mit dessen Hilfe dem Auftreten von Schlupf zwischen dem Aufzeichnungsträger einerseits und der Fixierwalze und/oder der Andruckwalze andererseits entgegengewirkt werden kann.
  • Dieses Problem wird anhand der in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Durch die Erfindung kann auftretender Schlupf so früh erkannt werden, daß Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können, bevor eine Beeinträchtigung des Druckbildes erfolgen kann. Bei einer Veränderung der Papiereigenschaften, der Andruckkräfte zwischen Fixier- und Andruckwalze auf Grund deren Wärmedehnung ist es nicht mehr erforderlich, das Druck- oder Kopiergerät anzuhalten und manuelle Änderungen der Andruck- oder Bremskräfte vorzunehmen. Vielmehr werden diese Kräfte automatisch so aufeinander abgestimmt, daß ein auftretender Schlupf ohne Betriebsunterbrechung beseitigbar ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung steuert die Bremskraftsteuerung die Bremskraft so, daß bei Unterschreiten der Sollauslenkzeit die Bremskraft erhöht wird. Dadurch ist gewährleistet, daß nicht nur ein möglicher Schlupf verhindert wird, sondern zudem auch eine möglichst gute Straffung des Aufzeichnungsträgers vor der Fixier- und Andruckwalze gewährleistet ist.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung wird bei Erreichen der minimalen Bremskraft die Differenz der Walzendrehzahlen erhöht, die bei Erreichen verschiedener Auslenkpunkte des Längenausgleichselements eingestellt werden. Die Bremskraftsteuerung stellt zusätzlich die Bremskraft auf einen Sollwert ein. Durch diese Maßnahmen wird der Einstellbereich so vergrößert, daß für den Fall, wenn trotz einer Reduzierung der Bremskraft auf einem Minimalwert noch immer Schlupf auftritt, diesem Schlupf weiter entgegengewirkt werden kann.
  • Durch eine weitere Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung wird bei Vorliegen einer maximalen Bremskraft und einer der Sollauslenkzeit entsprechenden Auslenkzeit die Differenz der Walzendrehzahlen erniedrigt, die bei Erreichen verschiedener Auslenkpunkte des Längenausgleichselements eingestellt werden. Ferner steuert die Bremskraftsteuerung die Bremskraft auf einen Sollwert. Durch diese Maßnahmen kann für den Fall, daß kein Schlupf vorliegt, die Straffung des Aufzeichnungsträgers vor Durchlauf durch die Andruck- und Fixierwalze optimiert werden.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung wird bei Vorliegen einer minimalen Bremskraft, einer maximalen Differenz der Walzendrehzahlen und einer Überschreitung der maximalen Auslenkzeit der Druckbetrieb unterbrochen. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß für den Fall, daß alle Einstellmöglichkeiten ausgeschöpft sind und dennoch Schlupf auftritt, der Druckbetrieb unterbrochen und eine Ausgabe von mit ungenügendem Druckbild bedruckten Aufzeichnungsträgern vermieden wird.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ist als Bremseinrichtung eine pneumatische Bremse vorgesehen, die über ein steuerbares Ventil mit einem Gebläse gekoppelt ist. Mit Hilfe der pneumatischen Bremse kann der Aufzeichnungsträger mehr oder weniger stark auf die Gleitfläche der Bremseinrichtung angesaugt werden. Durch Verändern des Unterdrucks ist der Reibungswiderstand veränderbar. Eine Veränderung des Unterdrucks kann auf einfache Weise durch ein steuerbares Ventil vorgenommen werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Fixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergeräts,
    Figur 2
    eine Prinzipdarstellung eines Längenausgleichselements der Fixierstation,
    Figur 3
    ein Zeit-Geschwindigkeitsdiagramm der Fixier- und Andruckwalzen der Fixierstation,
    Figur 4
    ein Ablaufdiagramm zur Festlegung der Startbedingungen für das erfindungsgemäße Verfahren und
    Figur 5
    ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermeidung von Schlupf beim Transport eines Aufzeichnungsträgers.
  • Ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern 4 in Form von Endlospapier enthält eine in der Figur 1 schematisch dargestellte Fixierstation. Die Fixierstation ist als Thermodruckfixierstation ausgebildet. Sie enthält eine beheizte Fixierwalze 1 und eine Andruckwalze 2. Die Andruckwalze 2 wird durch eine nicht dargestellten Anschwenk- und Andruckvorrichtung in Richtung der Fixierwalze 1 gedrückt. Die Fixierwalze 1 besteht aus einem Aluminiumzylinder mit darauf angeordneter wärmebeständiger Beschichtung. Die elektromotorisch angetriebene Fixierwalze 1 wird durch eine nicht dargestellte Beölungsvorrichtung mit Trennmittel versorgt. Das Trennmittel verhindert ein Anhaften von Tonerteilchen auf der Beschichtung der Fixierwalze 1. Der Antrieb der Fixierwalze 1 und der aus Aluminium bestehenden, mit Silikon beschichteten Andruckwalze 2 erfolgt durch einen elektromotorischen Antrieb. Diesem elektromotorischem Antrieb ist eine Walzenantriebssteuerung 7 zugeordnet, die den Antrieb entsprechend der gewünschten Walzengeschwindigkeit ansteuert. Zwischen der Fixierwalze 1 und der Andruckwalze 2 wird ein Aufzeichnungsträger 4 durch Friktion transportiert. Der Transport erfolgt in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6.
  • Den Fixier- und Andruckwalzen 1, 2 sind in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 ein erster und ein zweiter Vorwärmsattel 11, 12 vorgelagert. Mit Hilfe der Vorwärmsättel 11, 12 wird das Endlospapier 4 für den eigentlichen Fixiervorgang zwischen der Fixier- und Andruckwalze 1, 2 vorgewärmt. Dazu gleitet das Endlospapier 4 flächig auf den dem Endlospapier 4 zugewandten Gleitflächen der Vorwärmsättel 11, 12. Um den Kontakt zwischen den Gleitflächen und dem Endlospapier 4 zu optimieren, weisen die Vorwärmsättel 11, 12 nicht dargestellte Ansaugöffnungen auf, die über Schlauchverbindungen 13 und eine den Vorwärmsätteln 11, 12 in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 vorgelagerten Bremseinrichtung 3 mit einem Unterdruck erzeugenden Gebläse 14 verbunden sind. Die Bremseinrichtung 3 ist über ein Ventil 15 mit dem Gebläse 14 gekoppelt. Das Ventil 15 ist durch eine Bremskraftsteuerung 10 so steuerbar, daß sich in der Bremseinrichtung 3 ein gewünschter Unterdruck einstellen läßt. Durch das Zusammenwirken der Bremseinrichtung 3 mit der Fixier- und Andruckwalze 1, 2 wirken zwei entgegengesetzte Kräfte, nämlich eine in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 gerichtete Antriebskraft und eine entgegen der Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 gerichtete Bremskraft auf das Endlospapier 4. Infolgedessen wird das Endlospapier 4 faltenfrei über die Vorwärmsättel 11, 12 gezogen.
  • Dem Bereich zwischen Bremseinrichtung 3 und den Walzen 1, 2, wird das Endlospapier mittels eines Traktorantriebes 16 mit konstanter Geschwindigkeit VA (siehe Figur 3) zugeführt. Um Geschwindigkeitsschwankungen in der Fixierstation entgegenzuwirken, und negative Auswirkungen auf den Aufzeichnungsträger 4 zu vermeiden, ist in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 vor der Bremseinrichtung 3 ein Längenausgleichselement 5 vorgesehen. Das Längenausgleichselement 5 ist als Schlaufenzieher 5 ausgebildet. Der Schlaufenzieher 5 ist um eine Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert. Von dieser Schwenkachse 17 erstreckt sich ein an seinem äußeren Ende gekröpftes Leitblech 18 in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6. Das Leitblech 18 wird durch eine nicht dargestellte Feder so nach außen gedrückt, daß der Aufzeichnungsträgertransportweg verlängert wird. Der Schlaufenzieher 5 ist zwischen zwei Endpositionen, siehe Figur 2, schwenkbar. An der Endposition, an der der Aufzeichnungsträgertransportweg maximale Länge aufweist, ist ein erster Sensor a angeordnet. In der Schwenkposition des Schlaufenziehers 5, in der der Aufzeichnungsträgertransportweg seine minimale Länge erreicht, ist ein zweiter Sensor b angeordnet. Die Sensoren a, b sind elektrisch mit einem Zeiterfassungsmodul 8 gekoppelt. Dieses Zeiterfassungsmodul 8 erfaßt sowohl das Erreichen des Schlaufenziehers eines Sensors a, b, als auch die Zeit, die zwischen dem Erreichen des ersten Sensors a und dem Erreichen des zweiten Sensors b und umgekehrt verstreicht. Das Zeiterfassungsmodul 8 ist mit der Walzenantriebsteuerung 7, einer Vergleichseinrichtung 9 und der Bremskraftsteuerung 10 so gekoppelt, daß Informationen zwischen diesen Einheiten austauschbar sind.
  • Gemäß Figur 3 wird das Papier durch den Traktorantrieb 16 mit konstanter Geschwindigkeit VA zur Fixierstation befördert. Dort wird es von der Fixierwalze 1 und der Andruckwalze 2 erfaßt und durch Friktion in Aufzeichnungsträgertransportrichtung 6 befördert. Dabei ist es zwischen der Bremseinrichtung 3 und den Walzen 1, 2 über die Vorwärmsättel 11, 12 gespannt. Die Schlaufe des Endlospapiers 4 vor der Bremseinrichtung 3 gewährleistet eine sichere Funktion der Fixiereinrichtung und einen Schutz des Endlospapiers 4 vor Beschädigung. Die Drehgeschwindigkeit der Fixier- und Andruckwalzen 1, 2 wird in Abhängigkeit von der Schlaufengröße gesteuert. Liegt eine große Schlaufe vor, wird der Papiertransport in der Fixierstation beispielsweise auf eine Geschwindigkeit VO1 beschleunigt. Liegt eine kleine Schlaufe vor, wird der Papiertransport in der Fixierstation auf eine untere Geschwindigkeit VU1 verlangsamt. Die obere Papiergeschwindigkeit VO1 ist größer als die mittlere Geschwindigkeit VA und die untere Papiergeschwindigkeit VU1 ist kleiner als die mittlere Papiergeschwindigkeit VA.
  • Die Schlaufengröße wird durch die beiden Sensoren a, b des Schlaufenziehers 5 erfaßt. Das Vorliegen der großen Schlaufe wird vom ersten Sensor a und das Vorliegen der kleinen Schlaufe wird vom zweiten Sensor b an das Zeiterfassungsmodul 8 gemeldet. Die erhaltene Schlaufeninformation wird im regulären schlupffreien Betrieb an die Walzenantriebsteuerung 7 weitergegeben, die die Drehzahl der Fixier- und Andruckwalze 1, 2 entsprechend ändert. Zusätzlich ermittelt das Zeiterfassungsmodul 8 die Zeitintervalle, die zwischen dem Erreichen des ersten Sensors a und dem Erreichen des zweiten Sensors b und umgekehrt liegen. Diese Zeiten t11, t12, sind abhängig von der Geschwindigkeit des Endlospapiers 4 und im Normalfall konstant. Wenn nun ein Schlupf zwischen Fixier- und/oder Andruckwalze 1, 2 und dem Endlospapier 4 entsteht, wird die Zeit größer, in der die Schlaufe verkleinert wird. Das ist die Zeit, in der sich der Schlaufenzieher 5 vom ersten Sensor a zum zweiten Sensor b bewegt. Die Verlängerung dieser Zeit t12 ist dabei direkt proportional zum auftretenden Schlupf. Deshalb eignet sich diese Zeit t12 als Maß für den Schlupf.
  • Da die Zeit t12 ein Maß für den Schlupf ist, wird sie vom Zeiterfassungsmodul 8 an die Vergleichseinrichtung 9 gemeldet. In der Vergleichseinrichtung 9 wird die Schlaufenverkleinerungszeit t12 mit einer Sollzeit tsoll verglichen. In Abhängigkeit dieses Vergleichs werden durch die Walzenantriebsteuerung 7, die Bremskraftsteuerung 10 und die Vergleichseinrichtung 9, die miteinander gekoppelt sind, Maßnahmen eingeleitet, die einem Schlupf entgegenwirken. Zu diesen Maßnahmen gehören eine Veränderung der Schwankungsbreite der Papiergeschwindigkeit v in der Fixierstation und eine Veränderung der Bremskraft der Bremseinrichtung 3. Die Bremskraft kann durch Verändern des Unterdrucks p in der Bremseinrichtung 3 vorgenommen werden. Der Unterdruck p ist durch das Ventil 15 einstellbar.
  • Da mit einem Druck- oder Kopiergerät unterschiedliche Aufzeichnungsträger 4 verarbeitbar sind, müssen vor Beginn des Druck- oder Kopiervorgangs Startbedingungen für den Transport des Aufzeichnungsträgers 4 in der Fixierstation festgelegt oder ermittelt werden. Zu den Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 4 zählen seine Breite pbr, sein Papiergewicht, seine Oberflächenbeschaffenheit, elektrostatische Eigenschaften, eventuelle Vordrucke auf dem Aufzeichnungsträger 4, etc.. Gemäß Figur 4 werden ein Druckanderungswert dp für die Bremseinrichtung 3, ein Geschwindigkeitsänderungswert dv, eine maximale Papiergeschwindigkeit vmax, ein minimalen Druck pmin und die Papierbreite pbr vorgegeben. Der Geschwindigkeitsänderungswert dv und der Druckänderungswert dp geben die Schrittweite an, mit denen Geschwindigkeit v und Unterdruck p während des Verfahrens änderbar sind. In Abhängigkeit von der Papierbreite pbr werden ein maximaler Druck pmax und ein Anfangsdruck pstart ermittelt. In einem weiteren Schritt wird eine minimale Geschwindigkeit vmin in Abhängigkeit von der Papierbreite pbr festgelegt. Ist die Papierbreite kleiner als ein erster Grenzwert für die Papierbreite pbr1, dann wird eine minimale Geschwindigkeit vmin=v1 eingestellt. Ist die Papierbreite pbr größer als der erste Grenzwert der Papierbreite pbr1 und kleiner oder gleich einer maximalen Papierbreite pbr_max, dann wird eine minimale Geschwindigkeit vmin=v2 eingestellt. Dabei gilt v2=v1+dv.
    Figure imgb0001
  • In einem weiteren Schritt wird die Anfangsgechwindigkeit vstart in Abhängigkeit von der Papierbreite pbr ermittelt. Ist die Papierbreite pbr größer als der erste Grenzwert der Papierbreite pbr1 und kleiner oder gleich der maximalen Papierbreite pbr_max, dann wird eine Anfangsgeschwindigkeit vstart=v1 eingestellt. Ist die Papierbreite größer oder gleich einer minimalen Papierbreite pbr_min aber kleiner als ein weiter Grenzwert der Papierbreite pbr2, wird eine Anfangsgeschwindigkeit vstart=v3 eingestellt. Treffen beide erstgenannten Bedingungen nicht zu, wird eine Anfangsgeschwindigkeit vstart=v2 eingestellt. Dabei gilt v3=v1+2·dv.
    Figure imgb0002
  • Das Verfahren zur Vermeidung von Schlupf ist im Ablaufdiagramm gemäß Figur 5 dargestellt. Zunächst wird eine Zeitvariable t=0 gesetzt. Das Zeiterfassungsmodul 8 liefert das Zeitintervall tx2, das die Zeit angibt, die der Schlaufenzieher 5 für eine Bewegung vom ersten Sensor a zum zweiten Sensor b benötigt. Das Zeitintervall tx2 ist abhängig von der konstanten Geschwindigkeit vA und der Differenz der oberen Geschwindigkeit VO1, VO2, VO3 und der unteren Geschwindigkeit VU1, VU2, VU3. Es gilt V1=(VU1, VO1), V2=(VU2, VO2), V3=(VU3, VO3).
  • Das Zeitintervall tx2 wird mit einer Sollzeit tsoll verglichen. Die Sollzeit tsoll ist für alle möglichen Geschwindigkeiten v1, v2, v3 konstant. Ist jedoch der Geschwindigkeitsänderungswert dv groß gewählt, dann muß er entsprechend der eingestellten Geschwindigkeit verändert werden. Die Sollzeit tsoll wird erhöht, wenn die obere Papiergeschwindigkeit VO1, VO2, VO3 verringert wird und verringert, wenn die obere Geschwindigkeit VO1, VO2, VO3 erhöht wird. Der zulässige Schlupf kann dadurch trotz großer Schwankungsbreite der Geschwindigkeit v konstant gehalten werden.
  • Ist das Zeitintervall tx2 größer als die Sollzeit tsoll, wird der Unterdruck p um den Druckänderungswert dp verringert. Anschließend wird geprüft, ob der Unterdruck p größer oder gleich dem minimalen Druck pmin ist. Ist dies der Fall, dann wird die Zeitvariable t=0 gesetzt und ein weiterer Vergleich des Zeitintervalls tx2 mit der Sollzeit tsoll vorgenommen. Ist das Zeitintervall tx2 immer noch größer, als die Sollzeit tsoll, wird der Unterdruck p weiter verringert, bis er kleiner als der minimale Druck pmin ist.
  • Ist dies der Fall, wird der Unterdruck p wieder auf den Wert des minimalen Drucks pmin gesetzt und die Papiergeschwindigkeit um den Geschwindigkeitsänderungswert dv erhöht. Ist die Papiergeschwindigkeit v nach ihrer Änderung kleiner oder gleich der maximalen Papiergeschwindigkeit vmax, dann wird der Unterdruck p auf den Wert des Anfangsdrucks pstart gesetzt und der Regelvorgang wird nach Setzen der Zeitvariable t=0 erneut begonnen. Ist der Wert der Papiergeschwindigkeit v nach seiner Erhöhung größer als die maximale Papiergeschwindigkeit vmax, wird die Papiergeschwindigkeit v=vmax gesetzt. Anschließend wird überprüft, ob das Zeitintervall tx2 größer als ein Maximalwert tmax für das Zeitintervall tx2 ist. Dabei gilt tmax>tsoll.
    Figure imgb0003
  • Ist das Zeitintervall tx2 größer als die maximale Sollzeit tmax, wird der Druckbetrieb unterbrochen und eine Fehlermeldung F am Druck- oder Kopiergerät ausgegeben. Ist das Zeitintervall tx2 jedoch nicht größer als die maximale Sollzeit tmax, wird der Druckbetrieb aufrechterhalten.
  • Ist das Zeitintervall tx2 kleiner als die Sollzeit tsoll, dann wird die Straffung des Endlospapiers 4 optimiert. Wird während einer Vergleichszeit dt die Bedingung, daß das Zeitintervall tx2 kleiner der Sollzeit tsoll ist stets erfüllt, und anschließend die Vergleichs zeit dt überschritten, wird der Unterdruck p um den Druckänderungswert dp erhöht. Ist nach dieser Druckerhöhung der Wert des Unterdrucks kleiner oder gleich dem maximalen Druck pmax, dann wird die Zeitvariable t=0 gesetzt und der Regelvorgang neu gestartet. Überschreitet dagegen der Wert des Unterdrucks p den maximalen Druck pmax, wird die Papiergeschwindigkeit v um den Geschwindigkeitsänderungswert dv verringert. Ist der Wert der Papiergeschwindigkeit v nach seiner Verringerung größer oder gleich der minimalen Papiergeschwindigkeit vmin, dann wird der Unterdruck p auf den Anfangsdruck pstart eingestellt und der Regelvorgang neu gestartet. Ist der Wert der Papiergeschwindigkeit v kleiner als die minimale Geschwindigkeit vmin, dann wird die Papiergeschwindigkeit v auf den Wert der minimalen Geschwindigkeit vmin gesetzt und der Regelvorgang neu gestartet. Ist also der maximale Druck pmax und die minimale Geschwindigkeit vmin erreicht und ist das Zeitintervall tx2 kleiner als die Sollzeit tsoll, werden keine Veränderungen mehr vorgenommen, da ein Schlupf nicht mehr auftritt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 =
    Fixierwalze
    2 =
    Andruckwalze
    3 =
    Bremseinrichtung
    4 =
    Aufzeichnungsträger
    5 =
    Längenausgleichselement/Schlaufenzieher
    6 =
    Aufzeichnungsträgertransportrichtung
    7 =
    Walzenantriebssteuerung
    8 =
    Zeiterfassungsmodul
    9 =
    Vergleichseinrichtung
    10 =
    Bremskraftsteuerung
    11 =
    Vorwärmsattel
    12 =
    Vorwärmsattel
    13 =
    Schlauchverbindungen
    14 =
    Gebläse
    15 =
    Ventil
    16 =
    Traktorantrieb
    17 =
    Schwenkachse
    18 =
    Leitblech
    a =
    erster Sensor
    b =
    zweiter Sensor
    dp =
    Druckänderungswert
    dt =
    Vergleichszeit
    dv =
    Geschwindigkeitsänderungswert
    F =
    Fehlermeldung
    P =
    Unterdruck
    pbr =
    Papierbreite
    pbr1,pbr2, =
    Grenzwert der Papierbreite
    pbr_max =
    maximale Papierbreite
    pbr_min =
    minimale Papierbreite
    pmax =
    maximaler Unterdruck
    pmin =
    minimaler Unterdruck
    pstart =
    Anfangsdruck
    t =
    Zeitvariable
    tmax =
    maximale Sollzeit
    tsoll =
    Sollzeit
    tx2, txy =
    Auslenkzeit, Zeitintervall
    VA =
    konstante Geschwindigkeit
    Vmax =
    maximale Papiergeschwindigkeit
    Vmin =
    minimale Geschwindigkeit
    VO1,VO2,VO3 =
    obere Papiergeschwindigkeit
    Vstart =
    Anfangsgeschwindigkeit
    VU1,VU2,VU3 =
    untere Papiergeschwindigkeit

Claims (7)

  1. System zur Vermeidung von Schlupf beim Transport eines in Endlosform vorliegenden Aufzeichnungsträgers (4) in einer Fixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergeräts, wobei
    - der Aufzeichnungsträger (4) mittels zweier in der Fixierstation enthaltener Walzen (1, 2) durch Friktion in Aufzeichnungsträgertransportrichtung (6) transportierbar ist,
    - diesen Walzen (1, 2) eine Bremseinrichtung (3) zum Straffen des Aufzeichnungsträgers (4) in Aufzeichnungsträgertransportrichtung (6) vorgelagert ist,
    - der Bremseinrichtung (3) ein um eine Schwenkachse (17) schwenkbarer Schlaufenzieher (5) zur Angleichung der Länge des Aufzeichnungsträgertransportweges an die Länge des der Fixierstation mit konstanter Geschwindigkeit zuführbaren Aufzeichnungsträgers (4) vorgelagert ist,
    - dem Schlaufenzieher (5) an seinen Auslenkpunkten (a, b) Sensoren zugeordnet sind und
    - eine Walzenantriebssteuerung (7) abhängig vom Erreichen dieser Auslenkpunkte (a, b) des Schlaufenziehers (5) die Drehzahl der Walzen (1, 2) steuert
    dadurch gekennzeichnet, daß das System enthält,
    - ein die Auslenk- und Verweilzeit (t12) zwischen dem Erreichen des Auslenkpunktes (a), bei dem eine maximale Länge des Aufzeichnungsträgertransportweges vorliegt und dem Erreichen eines anderen Auslenkpunktes (b) des Schlaufenziehers (5)(5) erfassendes Zeiterfassungsmodul (8),
    - eine die erfaßte Auslenk- und Verweilzeit (t12) mit einer Soll-Auslenk- und Verweilzeit (tsoll) vergleichenden Vergleichseinrichtung (9),
    - eine die auf den Aufzeichnungsträger (4) wirkende Bremskraft der Bremseinrichtung (3) so steuernde Bremskraftsteuerung (10), daß bei Überschreiten der Soll-Auslenk- und Verweilzeit (tsoll) durch die erfaßte Auslenkund Verweilzeit (t12) die Bremskraft verringert wird und
    - Mittel die eine Veränderung der Grundeinstellung von Bremskraft und Walzendrehzahl bei Erreichen eines Grenzwertes der Bremskraft bewirken.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem die Bremskraftsteuerung (10) die Bremskraft so steuert, daß bei Unterschreiten der Soll-Auslenkzeit (tsoll) die Bremskraft erhöht wird.
  3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem bei Erreichen einer minimalen Bremskraft
    - die Walzenantriebssteuerung (7) die Differenz der Walzen-Drehzahlen erhöht, die bei Erreichen verschiedener Auslenkpunkte des Schlaufenziehers (5) eingestellt werden und
    - die Bremskraftsteuerung (10) die Bremskraft auf einen Sollwert einstellt.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei Vorliegen einer maximalen Bremskraft und einer der Soll-Auslenkzeit entsprechenden Auslenkzeit
    - die Walzenantriebssteuerung (7) die Differenz der Walzen-Drehzahlen erniedrigt, die bei Erreichen verschiedener Auslenkpunkte des Schlaufenziehers (5) eingestellt werden und
    - die Bremskraftsteuerung (10) die Bremskraft auf einen Sollwert einstellt.
  5. System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem bei Vorliegen
    - einer minimalen Bremskraft,
    - einer maximalen Differenz der Walzen-Drehzahlen und
    - einer Überschreitung einer maximalen Auslenkzeit, der Druckbetrieb unterbrochen wird.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem als Bremseinrichtung (3) eine pneumatische Bremse vorgesehen ist, die über ein steuerbares Ventil mit einem Gebläse gekoppelt ist.
  7. Verfahren zur Vermeidung von Schlupf beim Transport eines in Endlosform vorliegenden Aufzeichnungsträgers (4) in einer Fixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergeräts, wobei
    - der Aufzeichnungsträger (4) mittels zweier in der Fixierstation enthaltener Walzen (1, 2) durch Friktion in Aufzeichnungsträgertransportrichtung (6) transportierbar ist,
    - diesen Walzen (1, 2) eine Bremseinrichtung (3) zum Straffen des Aufzeichnungsträgers (4) in Aufzeichnungsträgertransportrichtung (6) vorgelagert ist und
    - der Bremseinrichtung (3) ein um eine Schwenkachse (17) schwenkbarer Schlaufenzieher (5) zur Angleichung der Länge des Aufzeichnungsträgertransportweges an die Länge des der Fixierstation mit konstanter Geschwindigkeit zuführbaren Aufzeichnungsträgers (4) vorgelagert ist,
    - dem Schlaufenzieher (5) an seinen Auslenkpunkten (a, b) Sensoren zugeordnet sind und
    - eine Walzenantriebssteuerung (7) abhängig vom Erreichen dieser Auslenkpunkte (a, b) des Schlaufenziehers (5) die Drehzahl der Walzen (1, 2) steuert,
    gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    - die Auslenk- und Verweilzeit (t12) zwischen dem Erreichen des Auslenkpunktes (a), bei dem eine maximale Länge des Aufzeichnungsträgertransportweges vorliegt und dem Erreichen eines anderen Auslenkpunktes (b) des Schlaufenziehers (5) wird erfaßt,
    - die erfaßte Auslenk- und Verweilzeit (t12) wird mit einer Soll-Auslenk- und Verweilzeit (tsoll) verglichen,
    - die auf den Aufzeichnungsträger (4) wirkende Bremskraft der Bremseinrichtung (3) wird so gesteuert, daß bei Überschreiten der Soll-Auslenk- und Verweilzeit (tsoll) durch die erfaßte Auslenk- und Verweilzeit (t12) die Bremskraft verringert wird, und
    - eine Veränderung der Grundeinstellung von Bremskraft und Walzendrehzahl erfolgt bei Erreichen eines Grenzwertes der Bremskraft.
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