EP1029259B1 - Umdruckstation für ein elektrografisches gerät mit einem andruckelement im umdruckbereich - Google Patents

Umdruckstation für ein elektrografisches gerät mit einem andruckelement im umdruckbereich Download PDF

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EP1029259B1
EP1029259B1 EP98959849A EP98959849A EP1029259B1 EP 1029259 B1 EP1029259 B1 EP 1029259B1 EP 98959849 A EP98959849 A EP 98959849A EP 98959849 A EP98959849 A EP 98959849A EP 1029259 B1 EP1029259 B1 EP 1029259B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer printing
contact pressure
intermediate carrier
pressure element
recording medium
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98959849A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1029259A1 (de
Inventor
Christian KÜRMEIER
Alexander Kreiter
Alex Windhager
Stefan Brecht
Anton STÜRZER
Friedrich Meschenmoser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oce Printing Systems GmbH and Co KG filed Critical Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Publication of EP1029259A1 publication Critical patent/EP1029259A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1029259B1 publication Critical patent/EP1029259B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/163—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using the force produced by an electrostatic transfer field formed between the second base and the electrographic recording member, e.g. transfer through an air gap
    • G03G15/1635—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using the force produced by an electrostatic transfer field formed between the second base and the electrographic recording member, e.g. transfer through an air gap the field being produced by laying down an electrostatic charge behind the base or the recording member, e.g. by a corona device
    • G03G15/164—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using the force produced by an electrostatic transfer field formed between the second base and the electrographic recording member, e.g. transfer through an air gap the field being produced by laying down an electrostatic charge behind the base or the recording member, e.g. by a corona device the second base being a continuous paper band, e.g. a CFF
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00443—Copy medium
    • G03G2215/00451—Paper
    • G03G2215/00455—Continuous web, i.e. roll
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00919—Special copy medium handling apparatus
    • G03G2215/00924—Special copy medium handling apparatus two or more parallel feed paths

Definitions

  • the invention relates to a transfer printing station with a electrostatic transfer printing device for transferring a an electrographic intermediate carrier generated toner image on at least one record carrier in one Transfer area of the transfer station, in the transfer area arranged guide elements for guiding the Record carrier near the intermediate carrier during the transfer printing process, and with one between the guide elements arranged pressure element, which the record carrier presses against the intermediate carrier during the transfer printing process.
  • Such a transfer printing station is known from US 5,400,125. It uses a leaf-shaped as a pressure element Blade with the edge of the tape-shaped record carrier against the electrographic intermediate carrier, a photoconductor drum, suppressed. Although relatively good with this solution practical results could be obtained nevertheless some disadvantages. So is the blade-shaped pressure element a wearing part, the service life of which is relatively short and requires frequent replacement. Because the edge of the blade the pressure element rubs on the recording medium, results in the transfer printing area from toner abrasion and paper abrasion significant pollution. If different Web widths of the record carrier are used, so must a pressure element matched to this web width be used. In addition, the blade-shaped Pressure element irregularities in the electrostatic Field in transfer area; these irregularities can Create stripes in the printed image.
  • JP-A-7-84468 is a transfer printing station with one Pressure element known in the transfer printing area.
  • the pressure element is formed on a guide element, the Transfer station only a single guide element contains.
  • the pressure element is designed as a pressure roller and has side support wheels, which are located on the edge of a Support intermediate support that has no imaging function to have.
  • the record carrier becomes close with an edge fed a jockey wheel.
  • the other jockey wheel has one larger diameter than the first mentioned support wheel, whereby there is a wedge-shaped gap between the surface of the Pinch roller and the surface of the intermediate carrier formed. This ensures that the pressure roller in Area of the enlarged gap not with toner material is applied.
  • DE-A-195 41 061 is an electrographic printer known, in which two adjacent tracks one Record carrier can be printed simultaneously. One of the Sheets may have already gone through a fusing process.
  • a transfer printing station Type mentioned so that on the one hand to Generation of a print image with high quality Pressure element also deformed unevenly Record carriers of different thicknesses or readings evenly applied to the intermediate carrier during transfer printing and that on the other hand in all operating conditions it is ensured that the pressure element is not in contact reached with the intermediate carrier.
  • This task is carried out according to the characteristics of the 1st Claim resolved.
  • the pressure element which as a pressure roller or as Pressure rail is formed and essentially over the entire width of the electrographic intermediate carrier, e.g. a photoconductor drum, is rigid trained and instructed to maintain a defined Minimum distance between pressure element and intermediate carrier, a spacer element supported on the intermediate carrier preferably in the form of a support roller.
  • the pressure element is designed as a pressure roller, it rolls on the record carrier and it just arises Rolling friction between the record carrier and the Pinch roller. Accordingly, the abrasion on the record carrier reduced and the risk of pollution is small.
  • the surface is of the pressure element is electrically conductive and has a predetermined electrical potential, preferably Ground potential.
  • a predetermined electrical potential preferably Ground potential.
  • a preferred embodiment of the invention is thereby characterized in that the pressure element has two support rollers, whose diameters are such that a minimum distance not between the pressure element and the intermediate carrier is undercut.
  • a Transfer printing process i.e. with a Provide toner image and over a longer transport route promoted and possibly subjected to heat setting has been.
  • these waves and grooves smoothed in the transfer printing area so that the recording medium full surface on the intermediate carrier for the transfer of toner is applied.
  • FIG. 1 shows part of an electrophotographic printing device, which is shown schematically in the figure Transfer station contains.
  • This transfer station serves a toner image generated on a photoconductor drum 10 on a tape-shaped recording medium, in the present Case of a smooth or pre-folded continuous paper 12, too transfer.
  • This process is known as transfer printing.
  • the Transfer printing takes place as part of an electrophotographic process, in which the photoconductor drum 10 is first used a charging device (not shown) to about 500 V. evenly charged and then using a character dependent controlled exposure device in the range of about 70 V is discharged in places. A latent created in this way Character image is then in the usual way in a developer station (not shown) using a two-component mixture from toner particles and ferromagnetic carrier particles inked.
  • the toner particles are positively charged triboelectrically. Between a developer roller of the developer station that a basic potential of about 220 V, and about 70 V discharged areas of the latent character image a field that causes the toner particles on the discharged Areas. From the unexposed area with a The toner particles become a charging voltage of about 500 V. repelled.
  • the toner image thus formed from loose toner particles is then using a strong generated by a corotron wire 14 negative electrostatic field on the tape-shaped recording medium 12 transferred.
  • the corotron wire 14 is on one side shielded by a corrotron screen 16; its electric field acts through the opening gap between two transfer printing jaws 18, 20 through the recording medium 12 through, thereby removing the toner particles from the photoconductor drum 10 detached and on the in touch contact with the Transferred photoconductor 10 located recording medium 12, where they stick electrostatically.
  • the toner images thus transferred in a thermal printing fixing station (not shown) between a heated fuser roller and a pressure roller in the surface of the recording medium 12 melted down.
  • the end plays a critical role in the state of the art 22 of the transfer printing jaw feeding the recording medium 12 18.
  • the feed direction for the recording medium 12 results itself from the movement of the photoconductor drum 10 as it goes through an arrow P1 is indicated.
  • This end 22 cannot be in intimate contact with the photoconductor drum 10, since the risk of injury to the sensitive surface of the Photoconductor drum 10 is too large.
  • the record carrier 12 this contact with the surface of the Have photoconductor drum 10 to transfer the toner particles. If the carrier material has minor defects or unevenness , they have a special effect at the end of 22 critically, so that the transfer of toner particles is not done evenly.
  • FIG. 2 shows a solution from the prior art as it in U.S. Patent No. 5,400,125 by the same applicant.
  • This document which provides further details of the relevant here Transfer station shows hereby in this patent application included as a source of disclosure.
  • the well-known solution uses a blade-like pressure element 24, which is arranged at the end 22 of the transfer printing jaw 18 and with it Blade edge a defined contact between record carriers 12 and surface of the photoconductor drum 10.
  • This solution has proven itself in practice however, the disadvantages are that the pressure element 24 wears out over time and must be replaced, whereby the printing process is disrupted. With a high degree of wear of the pressure element 24 arise print image errors. Farther abrasion occurs on the pressure element 24 and on the recording medium 12, causing pollution and another Source of interference.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the invention in a perspective view, the same parts denoted the same are.
  • the transfer printing jaw is on the 18th a pressure roller 26 stored, which extends over the entire length the photoconductor drum 10 extends.
  • support rollers 28 are attached, which together with the Turn transfer roller 26.
  • the transfer printing jaw 18 can be one
  • the axis of rotation 19 is pivoted away from the surface of the photoconductor drum 10 and swung back towards them, whereby the pinch roller 26 movements according to arrows P2 and P3 performs.
  • the support rollers 28 have a diameter that so is dimensioned so that it is on the Surface of the photoconductor drum 10 on its outermost portions roll.
  • the radius of the Support rollers 28 may be slightly larger than the sum of the Radius of the pressure roller 26 and the thickness of the recording medium.
  • 70 to 160 g should be the difference between the radii of support roller 28 and pressure roller 26 approximately 15/100 mm ⁇ 10%.
  • the support rollers 28 ensure that on the one hand the Record carrier 12 in a defined vicinity of the photoconductor drum 10 is brought, the rolling friction between Record carrier 12 and pressure roller 26 is minimal. on the other hand cause the support rollers 28 that even with a record carrier 12, the width of which is less than the length the photoconductor drum 10 seen in the longitudinal axis, which is an injury the photosensitive surface does not appear. It So any web widths can be reprinted, which in particular with a long length of the photoconductor drum 10 is advantageous.
  • the recording medium has two tracks 12A and 12B, which are side by side are arranged.
  • the transfer station shown is thus suitable for use in a so-called duplex operation, in which a path of the record carrier on the one Side is printed, then the web after heat setting around Turned 180 ° and the same transfer station with the other Page fed and then reprinted. With one So the transfer station will still be a first operating mode unprinted web 12A and an already printed web 12B fed. The already printed web 12B has due to the Heat setting often waves and a different surface texture.
  • the pressure roller 26 now achieves that even with two adjacent lanes with different Surfaces and different properties nevertheless both tracks are even and smooth on the surface the photoconductor drum 10 rest, so that a perfect Transfer printing can take place. Because the support rollers 28 on the surface roll the photoconductor drum 10, shape deviations affect not from the ideal cylindrical shape, but rather the pressure roller 26 is also in the case of out-of-roundness and ripple the surface of the photoconductor drum 10 is always the same Distance from their surface.
  • the width of the transfer printing jaw 18 and the pressure roller 26 and the length of the photoconductor drum 10 is typically sized so that two A4 sheets in width format side by side at the same time can be reprinted. It should also be noted that the arrangement with the Pinch roller 26 proves advantageous, for example Simplex printing with adjacent recording medium webs and spot color printing without turning the recording medium webs or with duplex printing on one Paper web with two printers over a turning station are coupled.
  • a conductive surface for example made of metal. This conductive surface is electrically connected to ground potential, as indicated at 30 in Figure 3.
  • FIG. 4 shows an illustration of the exemplary embodiment according to Figure 3 seen from the side. It can be seen that the Support rollers 28 have a slightly larger diameter than the pinch roller 26 itself.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the invention, in which the pressure roller 26 resiliently on a rotary arm 32 the transfer jaw 18 is mounted. Also with this figure same parts are again labeled the same.
  • the right transfer jaw 20 has a protruding leading end 34.
  • a pressure spring 35 tensions the pressure roller 26 in the direction of the photoconductor drum 10 before. Due to the defined pressure the pressure roller 26 results in a relatively large angle ⁇ in which the recording material 12 is in contact with the surface of the photoconductor drum 10. This large angle ⁇ causes the transfer of toner particles on the recording medium 12 evenly and without distance fluctuations between carrier material 12 and surface of the Photoconductor drum 10 takes place. This way, a high Print quality achieved.
  • Figure 6 shows a conventional arrangement for comparison Way, without pinch roller.
  • the angle ⁇ at which a touch between record carrier 12 and surface of the Photoconductor drum 10 takes place is significantly reduced.
  • FIGs 7 to 9 show another advantageous Example of a transfer station, where instead of the Pressure roller a pressure rail 36 is arranged.
  • the Pressure rail 36 is part of transfer printing jaws 18, 20 and consists of a polished steel profile with on it trained sliding surface 37 for the record carrier. she extends across the entire width of the writable Area of the consisting of a photoconductor drum 10 Subcarrier.
  • Support rollers 28 are arranged which are rubberized on their circumference. They work with corresponding, outside of the real thing Areas of the photoconductor drum arranged in the writing area together. Due to the profile, the pressure rail particularly rigid.
  • the pressure rail 36 with the support rollers 28 part of both transfer printing jaws 18, Be 20, so that the record carrier 12 in the area of Transfer point particularly well managed or just Part of the transfer printing jaw 18 that the recording medium to the transfer point. It is also analogous to that Embodiments with pressure roller possible Pressure rail 36 separated from transfer printing jaws 18, 20 to arrange.
  • the transfer printing jaws 18 and 20 about axes of rotation 44 pivoted (arrows).
  • the tension spring 42 provides on the one hand for contact with the eccentric, in particular when swiveling, on the other hand, it presses over the Pressure rails 36 and their sliding surfaces 37 den Record carrier 12 with a given spring force against Photoconductor drum 12, the support rollers 28 a Prevent falling below the transfer gap.
  • the Transfer printing jaws are thus relative to the surface of the Photoconductor drum 12 against the spring force of the spring 42 slidably mounted, so that the record carrier different thicknesses can be processed.
  • the invention was based on Described embodiments in which band-shaped Record carriers are used, however, it is at appropriate adaptation can also be used in transfer printing stations, process the single sheets.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Umdruckstation mit einer elektrostatischen Umdruckeinrichtung zum Übertragen eines auf einem elektrografischen Zwischenträger erzeugten Tonerbildes auf mindestens einen Aufzeichnungsträger in einen Umdruckbereich der Umdruckstation, im Umdruckbereich angeordneten Führungselementen zum Führen des Aufzeichnungsträgers nahe dem Zwischenträger während des Umdruckvorganges, und mit einem zwischen den Führungselementen angeordneten Andruckelement, welches den Aufzeichnungsträger während des Umdruckvorganges gegen den Zwischenträger drückt.
Eine derartige Umdruckstation ist aus der US 5,400,125 bekannt. Sie verwendet als Andruckelement eine blattförmige Klinge, die mit ihrer Kante den bandförmigen Aufzeichnungsträger gegen den elektrografischen Zwischenträger, eine Fotoleitertrommel, drückt. Obwohl mit dieser Lösung relativ gute praktische Ergebnisse erzielt werden konnten, ergeben sich dennoch einige Nachteile. So ist das klingenförmige Andruckelement ein Verschleißteil, dessen Lebensdauer relativ gering ist und ein häufiges Auswechseln erfordert. Da die Klingenkante des Andruckelements auf dem Aufzeichnungsträger reibt, ergibt sich im Umdruckbereich durch Tonerabrieb und Papierabrieb eine erhebliche Verschmutzung. Wenn unterschiedliche Bahnbreiten des Aufzeichnungsträgers verwendet werden, so muß ein jeweils auf diese Bahnbreite abgestimmtes Andruckelement eingesetzt werden. Außerdem entstehen durch das klingenförmige Andruckelement Ungleichmäßigkeiten im elektrostatischen Feld im Umdruckbereich; diese Ungleichmäßigkeiten können Streifen im Druckbild erzeugen.
Aus der JP-A-7-84468 ist eine Umdruckstation mit einem Andruckelement im Umdruckbereich bekannt. Das Andruckelement ist an einem Führungselement ausgebildet, wobei die Umdruckstation lediglich ein einziges Führungselement enthält. Das Andruckelement ist als Andruckrolle ausgebildet und hat seitlich Stützräder, die sich auf Randbereichen eines Zwischenträgers abstützen, die keine bilderzeugende Funktion haben. Der Aufzeichnungsträger wird mit einer Kante nahe einem Stützrad zugeführt. Das andere Stützrad hat einen größeren Durchmesser als das erstgenannte Stützrad, wodurch sich ein keilförmiger Spalt zwischen der Oberfläche der Andruckrolle und der Oberfläche des Zwischenträgers ausbildet. Dadurch wird erreicht, daß die Andruckrolle im Bereich des vergrößerten Spaltes nicht mit Tonermaterial beaufschlagt wird.
Aus der DE-A-195 41 061 ist ein elektrografischer Drucker bekannt, bei dem zwei nebeneinanderliegende Bahnen eines Aufzeichnungsträgers gleichzeitig bedruckt werden. Eine der Bahnen kann bereits einen Fixierprozeß durchlaufen haben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Umdruckstation der Eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits zur Erzeugung eines Druckbildes mit hoher Qualität über das Andruckelement auch ungleichmäßig verformte Aufzeichnungsträger unterschiedlicher Stärke oder Bereite beim Umdruck gleichmäßig an den Zwischenträger angelegt werden und daß andererseits bei allen Betriebszuständen sichergestellt ist, daß das Andruckelement nicht in Kontakt mit dem Zwischenträger gelangt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des 1. Patentanspruches gelöst.
Das Andruckelement, das als Andruckrolle oder als Andruckschiene ausgebildet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Breite des elektrografischen Zwischenträgers, z.B. eine Fotoleitertrommel, erstreckt, ist biegesteif ausgebildet und weist zur Aufrechterhaltung eines definierten Mindestabstandes zwischen Andruckelement und Zwischenträger, ein sich auf dem Zwischenträger abstützendes Abstandselement vorzugsweise in Form einer Stützrolle auf.
Aufgrund der Biegesteifheit in Verbindung mit der abstandssichernden Funktion des Abstandselementes, kann die Andruckkraft erhöht sein, so daß auch ein mit Wellen versehener Aufzeichnungsträger glatt an den elektrografischen Zwischenträger gedrückt werden kann. Die erhöhte Andruckkraft bewirkt ferner, daß sich kein Luftpolster zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Zwischenträger ausbilden kann, wie dies beim Stand der Technik häufiger aufgetreten ist.
Ist das Andruckelement als Andruckrolle ausgebildet, rollt es auf dem Aufzeichnungsträger ab und es entsteht nur Rollreibung zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Andruckrolle. Demgemäß ist der Abrieb am Aufzeichnungsträger verringert und die Gefahr der Verschmutzung ist klein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Oberfläche des Andruckelementes elektrisch leitend und hat ein vorbestimmtes elektrisches Potential, vorzugsweise Massepotential. Auf diese Weise werden elektrische Ladungen, die auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch elektrostatische Aufladung erzeugt werden, gesammelt und gegen Masse abgeführt. Eine Störung des elektrischen Feldes im Umdruckbereich wird so vermieden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement zwei Stützrollen hat, deren Durchmesser so bemessen sind, daß ein Mindestabstand zwischen Andruckelement und Zwischenträger nicht unterschritten wird. Durch das Abrollen der Stützrollen auf definierten Abschnitten des Zwischenträgers außerhalb des eigentlichen Schreibbereichs wird sichergestellt, daß das Andruckelement selbst bei Unrundheit und Welligkeit des Zwischenträgers immer in einer definierten Lage zum Aufzeichnungsträger gehalten wird. Gestaltabweichungen einer Fotoleitertrommel, wie z.B. Unrundheit und Welligkeit, führen bei der Erfindung nicht dazu, daß die Andrucklage des Aufzeichnungsträgers an die fotoempfindliche Oberfläche des Zwischenträgers sich ändert.
Eine bevorzugte Verwendung der Umdruckstation ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn bereits einmal einen Umdruckvorgang hinter sich gebracht hat, d.h. mit einem Tonerbild versehen und über einen längeren Transportweg gefördert und gegebenenfalls einer Thermofixierung unterzogen worden ist. Durch die erneute Thermofixierung können sich Welligkeiten und Rillen auf dem Aufzeichnungsträger ausbilden, welche zu einem verschlechterten Druckbild führen können. Durch Einsatz der Erfindung werden diese Wellen und Rillen im Umdruckbereich geglättet, so daß der Aufzeichnungsträger vollflächig am Zwischenträger für den Übertrag von Toner anliegt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie ein nahekommender Stand der Technik wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Figur 1
schematisch den Aufbau einer bekannten Umdruckstation im Umdruckbereich,
Figur 2
eine Lösung nach dem Stand der Technik mit einem klingenartigen Andruckelement,
Figur 3
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Andruckrollen und Stützrollen,
Figur 4
eine Ansicht des Aufbaus nach Figur 3 von der Seite her gesehen,
Figur 5
ein Ausführungsbeispiel mit auf Federn gelagerten Andruckrollen,
Figur 6
einen Vergleich des Andruckwinkels mit dem Stand der Technik,
Figur 7
eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Umdruckstation mit einer Andruckschiene mit zugehörigen Stützrollen als Teil der Umdruckbacken,
Figur 8
eine Teilansicht der Umdruckstation gemäß Figur 7 im Umdruckbereich und
Figur 9
eine schematische Darstellung einer Umdruckbacke mit integrierter Andruckschiene und Stützrollen.
Figur 1 zeigt einen Teil einer elektrofotografischen Druckeinrichtung, welcher eine in der Figur schematisch dargestellte Umdruckstation enthält. Diese Umdruckstation dient dazu, ein auf einer Fotoleitertrommel 10 erzeugtes Tonerbild auf einen bandförmigen Aufzeichnungsträger, im vorliegenden Fall eines glatten oder vorgefalteten Endlospapiers 12, zu übertragen. Dieser Vorgang wird als Umdrucken bezeichnet. Das Umdrucken erfolgt im Rahmen eines elektrofotografischen Prozesses, bei dem die Fotoleitertrommel 10 zunächst mithilfe einer Ladeeinrichtung (nicht dargestellt) auf etwa 500 V gleichmäßig aufgeladen und dann mithilfe einer zeichenabhängig gesteuerten Belichtungseinrichtung bis in den Bereich von etwa 70 V stellenweise entladen wird. Ein so erzeugtes latentes Zeichenbild wird dann in üblicher Weise in einer Entwicklerstation (nicht dargestellt) mithilfe eines Zweikomponenten-Gemisches aus Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen eingefärbt.
Die Tonerteilchen sind triboelektrisch positiv aufgeladen. Zwischen einer Entwicklerwalze der Entwicklerstation, die auf einem Grundpotential von etwa 220 V liegt, und den etwa auf 70 V entladenen Bereichen des latenten Zeichenbildes entsteht ein Feld, wodurch sich die Tonerteilchen auf den entladenen Bereichen anlagern. Von der nicht belichteten Fläche mit einer Aufladespannung von etwa 500 V werden die Tonerteilchen abgestoßen.
Das so erzeugte Tonerbild aus losen Tonerteilchen wird dann mithilfe eines durch einen Korotrondraht 14 erzeugten stark negativen elektrostatischen Feldes auf den bandförmigen Aufzeichnungsträger 12 übertragen. Der Korotrondraht 14 ist auf der einen Seite durch einen Korrotronschirm 16 abgeschirmt; sein elektrisches Feld wirkt durch den Öffnungssspalt zwischen zwei Umdruckbacken 18, 20 durch den Aufzeichnungsträger 12 hindurch, wodurch die Tonerteilchen von der Fotoleitertrommel 10 abgelöst und auf den in Berührungskontakt mit dem Fotoleiter 10 befindlichen Aufzeichnungsträger 12 transferiert, wo sie elektrostatisch anhaften. Anschließend werden die so übertragenen Tonerbilder in einer Thermdruckfixierstation (nicht dargestellt) zwischen einer beheizten Fixierwalze und einer Andruckwalze in die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 12 eingeschmolzen. Die restlichen, nach dem Umdruck noch auf der Fotoleitertrommel 10 haftenden Tonerteilchen werden in üblicher Weise über eine Reinigungsstation entfernt. Danach beginnt der elektrofotografische Prozeß erneut durch Aufladung der Fotoleitertrommel 10 über die Ladestation (nicht dargestellt). Weitere Einzelheiten zu diesem Umdruckprozeß sind der US-PS 5,179,417 zu entnehmen, welche die Verwendung zweier bandförmiger Aufzeichnungsträger beschreibt.
Um den bandförmigen Aufzeichnungsträger 12 in Kontakt bzw. in die unmittelbare Nähe der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 zu bringen, sind als Führungsmittel zwei Umdruckbacken 18, 20 vorgesehen, welche in Figur 1 im Zustand dargestellt sind, in welchem sie zum Fotoleiter 10 hin geschwenkt sind. Wenn kein Umdruckvorgang stattfinden soll, so können diese Umdruckbacken 18, 20 von der Fotoleitertrommel 10 weggeschwenkt werden, wobei der Aufzeichnungsträger 12 mitgeführt wird. Die Art des Antriebs der Umdruckbacken 18, 20 und die zugehörigen Transportvorrichtungen für den Aufzeichnungsträger 12 sind in der US-PS 4,131,358 näher beschrieben.
Eine kritische Rolle spielt beim Stand der Technik das Ende 22 des den Aufzeichnungsträger 12 zuführenden Umdruckbackens 18. Die Zuführrichtung für den Aufzeichnungsträger 12 ergibt sich aus der Bewegung der Fotoleitertrommel 10, wie sie durch einen Pfeil P1 angedeutet ist. Dieses Ende 22 kann nicht in innigen Kontakt mit der Fotoleitertrommel 10 gebracht werden, da die Gefahr der Verletzung der empfindlichen Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 zu groß ist. Andererseits muß der Aufzeichnungsträger 12 diesen Kontakt mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 haben, um die Tonerteilchen zu transferieren. Wenn nun das Trägermaterial geringe Defekte oder Unebenheiten hat, so wirken sich diese am Ende 22 besonders kritisch aus, so daß die Übertragung von Tonerteilchen nicht gleichmäßig erfolgt. Beispielsweise können Luftblasen zwischen der Unterseite des Aufzeichnungsträgers 12 und der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 entstehen, die zu Kontrastverlust oder sogar zu einer Verhinderung des Tonerübertrags führen. Außerdem wirken sich Unrundheit und Welligkeit der Zylinderoberfläche der Fotoleitertrommel 10 negativ aus, da der Abstand zwischen dem Ende 22 und der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 schwankt.
Figur 2 zeigt eine Lösung aus dem Stand der Technik, wie sie in der US-PS 5,400,125 desselben Anmelders beschrieben ist. Dieses Dokument, welches weitere Einzelheiten der hier relevanten Umdruckstation zeigt, wird hiermit in diese Patentanmeldung als Offenbarungsquelle einbezogen. Die bekannte Lösung verwendet ein klingenartiges Andruckelement 24, welches am Ende 22 des Umdruckbackens 18 angeordnet ist und mit seiner Klingenkante einen definierten Kontakt zwischen Aufzeichnungsträger 12 und Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 herstellt. Diese Lösung hat sich in der Praxis durchaus bewährt, jedoch sind als Nachteile zu nennen, daß das Andruckelement 24 mit der Zeit verschleißt und ausgetauscht werden muß, wodurch der Druckprozeß gestört wird. Bei hohem Verschleißgrad des Andruckelements 24 entstehen Druckbildfehler. Weiterhin entsteht Abrieb am Andruckelement 24 und am Aufzeichnungsträger 12, was zu einer Verschmutzung und zu einer weiteren Störquelle führt.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, wobei gleiche Teile gleich bezeichnet sind. Wie zu erkennen ist, ist auf dem Umdruckbacken 18 eine Andruckrolle 26 gelagert, die sich über die gesamte Länge der Fotoleitertrommel 10 erstreckt. An ihren äußeren Enden sind Stützrollen 28 angebracht, die sich zusammen mit der Umdruckwalze 26 drehen. Der Umdruckbacken 18 kann um eine Drehachse 19 von der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 weggeschwenkt und auf diese wieder zugeschwenkt werden, wobei die Andruckrolle 26 Bewegungen gemäß den Pfeilen P2 und P3 ausführt. Die Stützrollen 28 haben einen Durchmesser, der so bemessen ist, daß sie während des Umdruckvorganges auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 auf ihren äußersten Abschnitten abrollen. Um dies zu erreichen, muß der Radius der Stützrollen 28 geringfügig größer sein als die Summe aus dem Radius der Andruckrolle 26 und die Dicke des Aufzeichnungsträgers. Für ein Papier der Dicke kleiner 1/10 mm bei einem Papiergewicht von 35, 70 bis 160 g sollte die Differenz zwischen den Radien von Stützrolle 28 und Andruckrolle 26 etwa 15/100 mm ± 10 % sein.
Durch die Stützrollen 28 wird erreicht, daß einerseits der Aufzeichnungsträger 12 in eine definierte Nähe der Fotoleitertrommel 10 gebracht wird, wobei die Rollreibung zwischen Aufzeichnungsträger 12 und Andruckrolle 26 minimal ist. Andererseits bewirken die Stützrollen 28, daß auch bei einem Aufzeichnungsträger 12, dessen Breite geringer ist als die Länge der Fotoleitertrommel 10 in Längsachse gesehen, die eine Verletzung der lichtempfindlichen Oberfläche nicht auftritt. Es können also beliebige Bahnbreiten umgedruckt werden, was insbesondere bei einer großen Länge der Fotoleitertrommel 10 vorteilhaft ist.
Wie anhand der Figur 3 ferner zu erkennen ist, hat der Aufzeichnungsträger zwei Bahnen 12A und 12B, welche nebeneinander angeordnet sind. Damit eignet sich die dargestellte Umdruckstation zum Einsatz bei einem sogenannten Duplexbetrieb, bei dem eine Bahn des Aufzeichnungsträgers auf der einen Seite bedruckt wird, dann die Bahn nach Thermofixierung um 180° gewendet und derselben Umdruckstation mit der anderen Seite zugeführt und dann umgedruckt wird. Bei einer solchen Betriebsweise werden also der Umdruckstation eine erste noch nicht bedruckte Bahn 12A und eine bereits bedruckte Bahn 12B zugeführt. Die bereits bedruckte Bahn 12B hat aufgrund der Thermofixierung häufig Wellen und eine andere Oberflächenbeschaffenheit. Durch die Andruckrolle 26 wird nun erreicht, daß auch bei zwei nebeneinanderliegenden Bahnen mit unterschiedlichen Oberflächen und unterschiedlichen Eigenschaften dennoch beide Bahnen gleichmäßig und glatt auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 aufliegen, so daß ein einwandfreier Umdruck erfolgen kann. Da die Stützrollen 28 auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 abrollen, wirken sich Gestaltabweichungen von der idealen Zylinderform nicht aus, vielmehr wird die Andruckrolle 26 auch bei Unrundheit und Welligkeit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 immer auf gleichen Abstand zu deren Oberfläche gehalten. Die Breite des Umdruckbackens 18 und der Andruckrolle 26 sowie die Länge der Fotoleitertrommel 10 ist typischerweise so bemessen, daß zwei DIN-A4-Bahnen im Breitenformat nebeneinander gleichzeitig umgedruckt werden können. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß auch bei anderen Betriebsarten sich die Anordnung mit der Andruckrolle 26 als vorteilhaft erweist, beispielsweise beim Simplexdruck mit nebeneinander liegenden Aufzeichnungsträgerbahnen und dem Spot-Colour-Druck ohne Wenden der Aufzeichnungsträgerbahnen oder aber beim Duplexdruck auf einer Papierbahn mit zwei Druckern die über eine Wendestation gekoppelt sind.
Um elektrostatische Ladungen von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 12A, 12B abzuführen, hat die Andruckrolle 26 eine leitende Oberfläche, beispielsweise aus Metall. Diese leitende Oberfläche ist elektrisch mit Massepotential verbunden, wie dies bei 30 in Figur 3 angedeutet ist.
Figur 4 zeigt eine Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Figur 3 von der Seite aus gesehen. Zu erkennen ist, daß die Stützrollen 28 einen geringfügig größeren Durchmesser haben als die Andruckrolle 26 selbst.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Andruckrolle 26 federnd über einen Dreharm 32 an der Umdruckbacke 18 gelagert ist. Auch bei dieser Figur sind gleiche Teile wiederum gleich bezeichnet. Die rechte Umdruckbacke 20 hat ein vorragendes Führungsende 34. An der Umdruckbacke 18 ist, wie in der Figur 5 zu erkennen ist, anstelle eines Führungsendes die Andruckrolle 26 angeordnet. Eine Andruckfeder 35 spannt die Andruckrolle 26 in Richtung der Fotoleitertrommel 10 vor. Aufgrund des definierten Andrucks durch die Andruckrolle 26 ergibt sich ein relativ großer Winkel α, in welchem das Aufzeichnungsmaterial 12 in Berührung mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 steht. Dieser große Winkel α bewirkt, daß der Transfer von Tonerteilchen auf den Aufzeichnungsträger 12 gleichmäßig und ohne Abstandsschwankungen zwischen Trägermaterial 12 und Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 erfolgt. Auf diese Weise wird eine hohe Druckqualität erreicht.
Figur 6 zeigt zum Vergleich eine Anordnung in herkömmlicher Weise, ohne Andruckrolle. Der Winkel α, in welchem eine Berührung zwischen Aufzeichnungsträger 12 und Oberfläche der Fotoleitertrommel 10 erfolgt, ist deutlich verringert.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein weiteres vorteilhaftes Beispiel einer Umdruckstation, bei der anstelle der Andruckrolle eine Andruckschiene 36 angeordnet ist. Die Andruckschiene 36 ist Bestandteil der Umdruckbacken 18, 20 und besteht aus einem Profil aus poliertem Stahl mit darauf ausgebildeter Gleitfläche 37 für den Aufzeichnungsträger. Sie erstreckt sich über die gesamte Breite des beschreibbaren Bereichs des aus einer Fotoleitertrommel 10 bestehenden Zwischenträgers. Beidseitig der Andruckschiene sind Stützrollen 28 angeordnet die an ihrem Umfang gummiert sind. Sie wirken mit entsprechenden , außerhalb des eigentlichen Schreibbereiches angeordneten Bereichen der Fotoleitertrommel zusammen. Durch die Profilgebung ist die Andruckschiene besonders biegesteif. Je biegesteifer das Profil der Andruckschiene ist, oder im Falle des Ausführungsbeispiels der Figur 3 die Andruckrolle 26, umso genauer kann der Umdruckspalt von, in diesem Falle cirka 0,15mm eingehalten werden. Die Gleitfläche 37 hat insbesondere im Bereich der Umdruckbacke 18, die den Aufzeichnungsträger 12 dem Umdruckbereich zuführt, einen großen Zuführradius. Damit wird der Aufzeichnungsträger 12 nahezu tangential zum Radius der Fotoleitertrommel 10 zum Umdruckbereich transportiert. Auf diese Weise ist es entsprechend der Darstellung der Figur 8 möglich den Andruckpunkt 38 des Aufzeichnungsträgers 12 (Papier) um cirka 4,6 mm näher an den Umdruckbereich zu verlagern, bezogen auf die Lage des Andruckpunktes 39 bei der Verwendung einer Andruckrolle 26 (Figur 3). Damit werden Falten im Papier (Aufzeichnungsträger) wesentlich stärker geglättet. Dies ist insbesondere bei einem sogenannten PTL-Papiertransport (Pinnless Transport) von Vorteil, bei dem das Papier keine Transportlöcher aufweist und über Friktionswalzen transportiert wird. Hier sind die Umschlingungskräfte wesentlich höher als bei Traktorpapiertransporten.
Wie aus der Figur 7 ersichtlich kann die Andruckschiene 36 mit den Stützrollen 28 Bestandteil beider Umdruckbacken 18, 20 sein, damit wird der Aufzeichnungsträger 12 im Bereich der Umdruckstelle besonders gut geführt oder aber auch nur Bestandteil der Umdruckbacke 18, die den Aufzeichnungsträger der Umdruckstelle zuführt. Es ist auch analog zu den Ausführungsbeispielen mit Andruckrolle möglich die Andruckschiene 36 getrennt von den Umdruckbacken 18, 20 anzuordnen.
Durch die biegesteife Andruckschiene 36 in Verbindung mit den Stützrollen ist es möglich gefahrlos einen sehr engen Umdruckspalt (Papiertransportspalt) von, in diesem Falle cirka 0,15mm zwischen Umdruckbacken 18,20 und Fotoleitertrommel 10 einzuhalten und zu garantieren. Die Stützrollen verhindern bei Papierriss und bei Fehlen von Papier eine Beschädigung der Fotoleitertrommel 10.
Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung der Figur 7 ersichtlich, sind die Umdruckbacken 18 und 20 um Drehachsen 44 verschwenklich (Pfeile) gelagert. Sie stützen sich über Hebelarme 40 und darauf angeordneten Rollen 41 unter der Wirkung einer Zugfeder 42 auf einem als Kurvenscheibe ausgebildeten Exzenter 43 ab. Durch Drehen des Exzenters 43 werden die Umdruckbacken 18, 20 mit den darauf angeordneten Andruckelementen 36 verschwenkt. Die Zugfeder 42 sorgt einerseits für den Kontakt mit dem Exzenter, insbesondere beim Abschwenken, andererseits drückt sie über die Andruckschienen 36 bzw. deren Gleitflächen 37 den Aufzeichnungsträger 12 mit vorgebener Federkraft gegen die Fotoleitertrommel 12, wobei die Stützrollen 28 ein Unterschreiten der Umdruckspaltweite verhindern. Die Umdruckbacken sind somit relativ zur Oberfläche der Fotoleitertrommel 12 entgegen der Federkraft der Feder 42 verschieblich gelagert, so daß Aufzeichnungsträger der unterschiedlichsten Stärke verarbeitet werden können.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, bei denen bandförmige Aufzeichnungsträger verwendet werden, sie ist jedoch bei entsprechender Anpassung auch in Umdruckstationen verwendbar, die Einzelblätter verarbeiten.
Bezugszeichenliste
10
Zwischenträger, Fotoleitertrommel
12, 12A, 12B
Aufzeichnungsträger
14
Koronadraht
16
Abschirmplatte
18, 20
Umdruckbacken
22
Ende des Umdruckbackens
24
klingenförmiges Andruckelement
26
Andruckrolle
28
Stützrollen
30
Erdung
32
Haltearm
34
Führungsende
36
Andruckschiene
37
Gleitfläche
38
Andruckpunkt der Andruckschiene
39
Andruckpunkt der Andruckrolle
40
Hebelarm
41
Rollen
42
Zugfeder
43
Exzenter, Kurvenscheibe
44
Drehachse Umdruckbacken

Claims (13)

  1. Umdruckstation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät, mit
    einer elektrostatischen Umdruckeinrichtung (14) zum Übertragen eines auf einem elektrografischen Zwischenträger (10) erzeugten Tonerbildes auf mindestens einen Aufzeichnungsträger (12) in einem Umdruckbereich der Umdruckstation,
    im Umdruckbereich in Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers nacheinander angeordneten Führungselementen (18, 20) zum Führen des Aufzeichnungsträgers (12) nahe dem Zwischenträger (10) während des Umdruckvorganges,
    mindestens einem zwischen den Führungselementen (18, 20) angeordneten, relativ zum Zwischenträger (10) entgegen einer Federkraft (42) verschieblichen biegesteifen Andruckelement, welches den mindestens einen Aufzeichnungsträger (12) während des Umdruckvorganges gegen den Zwischenträger (10) drückt und
    und mit mindestens einem, dem Andruckelement zugeordneten, zur Aufrechterhaltung eines definierten Mindestabstandes zwischen Andruckelement und Zwischenträger (10), sich auf dem Zwischenträger (10) abstützenden Abstandselement (28),
    wobei das Andruckelement als Andruckschiene (36) ausgebildet ist.
  2. Umdruckstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckschiene (36) aus einem biegesteifen Profil mit darauf angeordneter Gleitfläche (37) besteht.
  3. Umdruckstation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät, mit
    einer elektrostatischen Umdruckeinrichtung (14) zum Übertragen eines auf einem elektrografischen Zwischenträger (10) erzeugten Tonerbildes auf mindestens einen Aufzeichnungsträger (12) in einem Umdruckbereich der Umdruckstation,
    im Umdruckbereich in Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers nacheinander angeordneten zwei Führungselementen (18, 20) zum Führen des Aufzeichnungsträgers (12) nahe dem Zwischenträger (10) während des Umdruckvorganges,
    mindestens einem zwischen den Führungselementen (18, 20) angeordneten, relativ zum Zwischenträger (10) entgegen einer Federkraft (42) verschieblichen biegesteifen Andruckelement, welches den mindestens einen Aufzeichnungsträger (12) während des Umdruckvorganges gegen den Zwischenträger (10) drückt und
    und mit mindestens einem, dem Andruckelement (26) zugeordneten, zur Aufrechterhaltung eines definierten Mindestabstandes zwischen Andruckelement und Zwischenträger (10), sich auf dem Zwischenträger (10) abstützenden Abstandselement (28),
    wobei als Andruckelement eine Andruckrolle (26) vorgesehen ist, die auf dem Aufzeichnungsträger (12) abrollt,
    und wobei die Längsachse der Andruckrolle (26) parallel zur Oberfläche des Zwischenträgers (10) verläuft, um die Andruckrolle (26) auf gleichen Abstand zur Oberfläche des Zwischenträgers (10) zu halten.
  4. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Andruckelementes (26, 36) elektrisch leitend ist und ein vorbestimmtes elektrisches Potential hat.
  5. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente als um eine Achse verschwenkbare Umdruckbacken (18, 20) ausgebildet sind, die während des Umdruckvorganges in Richtung des Zwischenträgers (10) geschwenkt und außerhalb des Umdruckvorganges vom Zwischenträger (10) weggeschwenkt sind, und daß mindestens an dem den Aufzeichnungsträger (12) zuführenden Umdruckbacken (18) das Andruckelement (26, 36) angeordnet ist.
  6. Umdruckstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umdruckbacke (18, 20) ein Andruckelement (26, 36) zugeordnet ist.
  7. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement (26, 36) Teil einer Umdruckbacke (18, 20) ist.
  8. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß . das Abstandselement als Stützrolle (28) ausgebildet ist.
  9. Umdruckstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Stützrollen (28) an den Enden des Andruckelementes (26, 36) angeordnet sind und gegebenenfalls auf den äußersten Abschnitten des Zwischenträgers (10) abrollen.
  10. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Andruckelementes (26), der Führungselemente (18, 20) und des Zwischenträgers (10) so bemessen ist, daß zwei nebeneinanderliegende Bahnen (12A, 12B) von Aufzeichnungssträgern gleichzeitig umgedruckt werden können.
  11. Umdruckstation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Bahnen (12A, 12B) bereits einmal einen Umdruckvorgang durchlaufen hat.
  12. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (12) als Bahn ausgebildet ist und bereits einmal einen Umdruckvorgang durchlaufen hat.
  13. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement (26, 36) federnd gelagert ist und die Federkraft (42) das Andruckelement (26, 36) in Richtung des Zwischenträgers (10) vorspannt.
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