EP1159741B1 - Einrichtung zum übertragen eines tonerbildes von einem tonerträgerband auf ein trägermaterial unter beibehaltung einer konstanten bandspannung - Google Patents

Einrichtung zum übertragen eines tonerbildes von einem tonerträgerband auf ein trägermaterial unter beibehaltung einer konstanten bandspannung Download PDF

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EP1159741B1
EP1159741B1 EP00916924A EP00916924A EP1159741B1 EP 1159741 B1 EP1159741 B1 EP 1159741B1 EP 00916924 A EP00916924 A EP 00916924A EP 00916924 A EP00916924 A EP 00916924A EP 1159741 B1 EP1159741 B1 EP 1159741B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
transfer
transfer printing
toner
belt
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00916924A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1159741A2 (de
Inventor
Stefan Maier
Edmund Creutzmann
Joachim Samweber
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
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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 EP1159741A2 publication Critical patent/EP1159741A2/de
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Publication of EP1159741B1 publication Critical patent/EP1159741B1/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
    • G03G15/1665—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 by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat

Definitions

  • the invention relates to a device for transferring at least one toner image from a toner carrier tape to a carrier material, wherein the toner carrier tape carries the toner image to be transferred and has a predetermined tape tension, and wherein the toner carrier tape is arranged in Umtik Scheme in a first operating state near the substrate to the toner image and, in a second operating state in the transfer printing area, is arranged a predetermined distance away from the carrier material in order to prevent transmission of the toner image.
  • the same applicant is a printing or copying device for performance-matched monochrome and / or colored one-sided or two-sided printing of a recording medium known.
  • the device uses a transfer belt onto which toner images of different hues are superimposed in a first operating state. The total toner image thus formed by superposing is then transferred to the recording medium.
  • the toner carrier tape is removed from the substrate, thereby inhibiting transfer of the partial toner images.
  • the transfer ribbon is located near the record carrier to transfer the total toner image.
  • the transfer belt at the transfer printing point at printing interruption of the carrier material removed and moved back to the substrate during further printing since otherwise a simultaneous transfer between a photoconductor belt and the transfer belt for transferring a toner image is impaired, for example, the toner image is blurred.
  • Conventional belt tensioners do not achieve the required freedom from jerking; rather arise in the toner carrier tape band voltage changes, which lead to a poorer print quality.
  • an image forming device with an electrostatic transfer device for a latent image is known.
  • a roller pivotable by a mechanism serves to selectively contact a transfer belt with a photoconductive drum.
  • the DE-A-41 39 409 describes another image forming device with an electrostatic transfer device.
  • a guided over at least two rollers conveyor belt passes a printing medium past a photoconductor drum.
  • a latent print image is transferred from the photoconductor drum to the print medium.
  • the US-A-5,797,077 describes a carrier belt movable between two operating conditions. This toner carrier belt is guided over a roller which is pivotable by means of a lever to be removed from a carrier material.
  • the US-A-5,291,252 describes a roller device by which a toner carrier belt is moved away from a drum without changing the tension in the toner carrier belt. Control cams are used to control the movement.
  • the belt tension in the toner carrier belt in the first and in the second operating state is the same kept big. In this way there is no change in length in the toner carrier belt and also tape tension peaks are avoided. If, at the same time, transposition of a toner image onto the toner carrier belt takes place at a second transfer region, the ambient conditions in this transfer region remain constant due to the constant belt tension and high print quality can be achieved.
  • the band tension in the toner carrier band is the same in the transition phase from the first operating state to the second operating state and vice versa. This means that the transport movement of the tape can be maintained even during this transition phase, without any loss of quality to be feared in the simultaneous transfer printing of a toner image on the toner carrier tape.
  • the toner carrier tape there is preferably provided a transfer belt to which a toner image is transferred in a transfer printing operation from a toner image forming device such as a photoconductor drum or a photoconductor belt.
  • a toner image forming device such as a photoconductor drum or a photoconductor belt.
  • the toner carrier tape may also be a photoconductor belt on which a toner image is first formed.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the invention in a simplified schematic representation.
  • a toner carrying belt formed as transfer belt 10 is guided around rollers of a tape drive, generally designated 12.
  • the transfer belt 10 is guided around a roller device 13 with a single transfer roller 14, the axis of rotation 16 by means of a longitudinal guide 18 and a drive device 20 reciprocating approximately perpendicular to a substrate 22, generally single sheets or tape material made of paper, run.
  • the drive device 20 includes, for example, a switching eccentric 24, in the rotation of the rotation axis 16, the reciprocating movement in the direction of the arrow P1 performs.
  • the tape drive 12 includes two stationary rollers 26, '28, the axes of rotation 30, 32 are anchored to the frame of the tape drive 12 stationary. Between transfer roll 16 and the stationary rollers 26, 28 are compensating rollers 34, 36 are arranged, whose axes of rotation 38, 40 are spatially variable and, for example, in the direction of the arrows P2 and P3 are movable.
  • a movable cleaning roller 42 is arranged, the axis of rotation 44 of which is guided by a further drive device 46 with a switching eccentric in the direction of the arrow P4. and is movable.
  • the movable cleaning roller 42 is brought with the transfer belt 10 into engagement with a cleaning roller 48 or out of engagement therewith.
  • This cleaning roller 48 is used to remove residual toner material, which is still present after transfer printing on the transfer belt 10.
  • the axis of rotation 32 of the stationary roller 28 and the axis of rotation 40 of the movable roller 36 are interconnected by a rigid coupling element 50, which can perform pivotal movements on the axes of rotation 32, 40.
  • This rigid coupling element 50 serves to keep the distance between the axes of rotation 32 and 40 constant in all operating phases.
  • a rigid, pivotable coupling element 52 between the axis of rotation 40 of the movable roller 36 and the axis of rotation 16 of the transfer roller 14 is arranged.
  • a further rigid coupling element 54 is provided between the axis of rotation 16 of the transfer roller 14 and the axis of rotation 44 of the cleaning roller 42.
  • the axis of rotation 44 of the cleaning roller 42 and the axis of rotation 38 of the movable roller 34 is connected via a coupling element 56.
  • the axis of rotation 38 of the movable roller 34 with the axis of rotation 30 of the stationary roller 26 via a rigid, pivotable coupling element 58 is connected to each other.
  • the coupling elements 50, 52, 54, 56, 68 may have different lengths.
  • An essential feature of the invention is that the diameters of the rollers 26, 28, 34, 36, 42 and 14 are equal.
  • the axes of rotation 16, 30, 32, 38, 40 and 44 are arranged parallel to one another and are perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1.
  • the transfer belt 10 is generally made of plastic material. As a result of, for example, changes in humidity or in temperature, a change in length of the transfer belt 10 can occur to a slight extent, for example in the mm range. To compensate for this change in length, a separate Tensioning roller (not shown) may be provided. Also, the roller 28 can take over the function of a tension roller and have a deflection of about 1 mm. Nevertheless, the roller 28 can then still be regarded as stationary, since this deflection at the transfer printing point or the transfer printing points does not cause a change in position of the toner pixels to be transferred with respect to the carrier material 22 or a photoconductor belt.
  • the coupling elements 50, 52, 54, 56, 58 are as mentioned pivotally mounted on the axes of rotation 32, 40, 16, 44, 38, 30.
  • the movable rollers 36, 42, 34 are deflected mainly in the direction of the arrows P2 and P3, since the cleaning roller 42 is locked and performs no deflection in the direction of the arrow P4. Since the coupling levers 50, 52, 54, 56, 58 run exactly parallel to the corresponding sections of the transfer belt 10, the diameters of the associated rollers 28, 36, 14, 42, 34, 26 are the same, there is no change in length in the transfer belt 10 regardless of how large the stroke is, by which the transfer roll 14 is lifted by the drive device 20.
  • the cleaning roller 42 can be reciprocated in the direction of the arrow P4 by the drive device 46.
  • the coupling levers 58, 56 and 54 then carry out compensatory movements which ensure that the transfer belt does not become loose and thus also the belt tension within the transfer belt 10 remains unchanged.
  • the arrangement selected in FIG. 1 achieves several advantages.
  • the arrangement of the coupling levers 50, 52, 54, 56, 58 ensures at any time of the movement of the transfer roller 14 an exact assignment of the compensating rollers 36 and 34 to the transfer roller 14. There are no mechanically complicated parts required; the mechanism of action of the arrangement is clear.
  • the coupling levers 50, 52, 54, 56, 58 take over the drive and the guidance of the compensating rollers 36, 34. Only the transfer printing roller 14 and the cleaning roller 42 must be moved by a separate drive.
  • the coupling lever movement mechanism allows for the inclusion of a further length-neutral pivoting movement at another location of the transfer belt 10, as shown by the example of the movable cleaning roller 42, which is driven separately from a drive 46.
  • Figure 2 shows a perspective view of the movement mechanism of Figure 1, wherein like parts are designated the same.
  • the coupling lever 54, 56 combined to form a single coupling lever 55. It can be seen in Figure 2, that coupling lever on Both sides of the rollers are arranged.
  • the arrangement in Figure 2 has rearwardly disposed corresponding coupling levers 50 ', 52', 55 'and 58'.
  • FIG. 3 shows another embodiment, are used in the control cam. Parts that match previous embodiments are referred to the same.
  • the transfer belt 10 is moved in the direction of the arrow P0 by the tape drive 12.
  • the toner image applied to a photoconductor belt 62 is transferred onto the transfer belt 10.
  • the transfer belt 10 is deflected at a deflection roller 64 and guided past a first compensation roller 66, which is movable in the indicated arrow directions.
  • the transfer belt 10 enters a second transfer area 68, in which the toner image or the collected total color toner image located on the transfer belt 10 is transferred onto the carrier material 22.
  • the roller device 13 is arranged, which are reciprocable in the direction perpendicular to the carrier material 22 and forth.
  • the roller device 13 has two transfer rollers 70, 72, which is movable in the direction of the arrows. Subsequently, the transfer belt 10 is guided past a second compensation roller 74, which is movable in the direction of the arrows.
  • the tape drive 12 includes a second deflection roller 76, on which the transfer belt 10 is deflected.
  • the guide rollers 70, 72 and the compensation rollers 66, 74 are driven by control cam 78, 80, as shown to the right in Figure 3 on the basis of the control cam 78.
  • the control cam 78 has an elliptical control surface 82 and is rotatable about a rotation axis 84. In the state shown, the transfer roller 70 is deflected maximum downward, while the compensation roller 66 is deflected maximum to the left.
  • the compensation roller 66 is due to the elliptical control surface 82 deflected to the right in Figure 3, while the transfer roller 70 moves at a corresponding bias upwards.
  • control surface 82 of the control cam 78 is now curved so that the resulting in the upward movement of the transfer roller 70 length difference is compensated by the movement of the compensation roller 66 to the right exactly.
  • the resulting control surface 82 does not necessarily have to be elliptical, but may take on a different curve shape.
  • Figure 4 shows the conditions when the control cam 78, 80 have rotated by 90 ° clockwise.
  • the transfer roller 70 and the compensation roller 66 have moved from the position shown in dashed lines in FIG. 4 to the position shown in solid lines.
  • FIG. 4 on the left it can be seen that in the state shown, the transfer belt 10 is lifted off the carrier material 22. In this state, transfer of toner images to the substrate 22 is inhibited;
  • the transfer belt 10 and the substrate 22 may have different speeds, which is advantageous for the start of the printing operation and for stopping the printing operation, since in these phases of operation, a relative speed may occur.
  • the control surface 82 of the control cam 78 is preferably curved so that a length compensation for the transfer belt 10 is such that also in the entire phase of movement of the transfer rollers 70, 72 and the compensation rollers 66, 74, the difference in length of the transfer belt 10 due to the reciprocating movement of Transfer rollers 70, 72 is compensated. In this case, no tape tension changes and changes in length occur in the transfer belt 10, so that at the transfer printing point 60 further transcribing can take place without blurring effects.
  • the two control cam 78, 80 are rotated symmetrically, which also results in a symmetrical movement and the two transfer rollers 70, 72 are pivoted parallel.
  • This embodiment according to FIGS. 3 and 4 can be modified many times.
  • the control cams 78, 80 can be rotated asymmetrically, whereby different, asymmetrical pivoting curves are achieved.
  • the roller pair transfer roller 70 and associated compensation roller 66 and the roller pair transfer roller 72 and compensation roller 74 can each have a common control cam 78 or 80 or it can also be separate 'control cam on common or separate axes.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the invention, are used in the spring-loaded tension rollers.
  • the tape drive 12 which transports the transfer belt 10, has fixed guide rollers 90, 92, 94, two tension rollers 96, 98 and one of two transfer rollers 100, 102 existing reciprocating roller devices 13.
  • the tension rollers 96 and 98 are each by means of pivot arms 104th , 106 is pivotally mounted on a rigid axis of rotation 108 at the end of a guide rod 110.
  • the axes of rotation 112, 114 of the tension rollers 96, 98 are also pivotally mounted via coupling rods 116, 118 on a pivot pin 120 which is fixed to a sliding piece 122.
  • the sliding piece 122 is movable along the guide rod 110.
  • the roller device 13 with the two transfer rollers 100, 102 along the guide rod 110 is movable.
  • the guide rod is fixedly fixed with respect to the tape drive 12 at the upper end.
  • a compression spring 124 creates a bias on the sliding piece 122.
  • the compression spring 124 pushes the sliding piece 122 downwards along the guide rod 110, the coupling rods 116, 118 moving the tensioning rollers 96, 98 symmetrically outwards along a circular path defined by the pivoting arms 104, 106. In this way it is prevented that a tape slack arises.
  • the transfer belt 10 on both sides of the roller device 13 is stretched equal. Assuming that the transfer ribbon itself does not stretch, the actual tape length can not change. It follows that move at the transfer point 68, the individual pixels on the transfer belt 10 along the center line 126 and thus perpendicular to the carrier material 22. Blurring of a toner image is thus excluded. When pivoting and pivoting the roller device 13 to the carrier material 22, it can thus not come to a blur of the printed image. In order to achieve a symmetrical behavior, the two guide rollers 92, 94 are to be arranged symmetrically to the center line 126. Due to the spring deflection, the belt tension in the pressure transfer belt 10 may be slightly different in both modes; however, it is ensured that the length of the transfer belt remains the same in both operating states with the roller device pivoted up and down.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Übertragen mindestens eines Tonerbildes von einem Tonerträgerband auf ein Trägermaterial, wobei das Tonerträgerband das zu übertragende Tonerbild trägt und eine vorbestimmte Bandspannung hat, und wobei das Tonerträgerband im Umdruckbereich in einem ersten Betriebszustand nahe dem Trägermaterial angeordnet ist, um das Tonerbild zu übertragen, und in einem zweiten Betriebszustand im Umdruckbereich um einen vorbestimmten Abstand vom Trägermaterial entfernt angeordnet ist, um eine Übertragung des Tonerbildes zu unterbinden.
  • Aus der WO 98/39691 derselben Anmelderin ist ein Druck- oder Kopiergerät zum performance-angepaßten monochromen und/oder farbigen einseitigen oder beidseitigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers bekannt. Das Gerät verwendet ein Transferband, auf das in einem ersten Betriebszustand Tonerbilder unterschiedlicher Farbtöne einander überlagert werden. Das so durch Überlagerung entstehende Gesamttonerbild wird dann auf den Aufzeichnungsträger übertragen. In der Betriebsphase des Sammelns ist das Tonerträgerband vom Trägermaterial entfernt, wodurch eine Übertragung der Teiltonerbilder unterbunden ist. Beim Übertragen des gesammelten Gesamttonerbildes ist das Transferband nahe dem Aufzeichnungsträger angeordnet, um das Gesamttonerbild zu übertragen.
  • Beim vorgenannten Gerätekonzept wird also das Transferband an der Umdruckstelle bei Druckunterbrechung vom Trägermaterial entfernt und beim Weiterdrucken wieder zum Trägermaterial hin bewegt. Besonders bei der Betriebsart Mehrfarbendruck muß dieses Hin- und Herbewegen ruckfrei erfolgen, da sonst ein gleichzeitig stattfindender Umdruck zwischen einem Fotoleiterband und dem Transferband zum Übertragen eines Tonerbildes beeinträchtigt wird, beispielsweise das Tonerbild verwischt wird. Herkömmliche Einrichtungen mit Bandspannvorrichtungen erreichen nicht die geforderte Ruckfreiheit; vielmehr entstehen im Tonerträgerband Bandspannungsänderungen, die zu einer minderen Druckqualität führen.
  • Aus der DE-A-42 10 077 ist eine Bilderzeugungseinrichtung mit einer elektrostatischen Umdruckeinrichtung für ein latentes Druckbild bekannt. Eine über einen Mechanismus schwenkbare Walze dient dazu, ein Transferband mit einer Fotoleitertrommel wahlweise in Berührung zu bringen.
  • Die DE-A-41 39 409 beschreibt eine weitere Bilderzeugungseinrichtung mit einer elektrostatischen Umdruckeinrichtung. Ein über mindestens zwei Walzen geführtes Transportband führt ein Druckmedium an einer Fotoleitertrommel vorbei. Dabei wird ein latentes Druckbild von der Fotoleitertrommel auf das Druckmedium übertragen.
  • Die US-A-5,797,077 beschreibt ein zwischen zwei Betriebszuständen bewegbares Tonerträgerband. Dieses Tonerträgerband wird über eine Rolle geführt, die mit Hilfe eines Hebels verschwenkbar ist, um von einem Trägermaterial entfernt zu werden.
  • Die US-A-5,291,252 beschreibt eine Rollenvorrichtung, durch die ein Tonerträgerband von einer Trommel wegbewegt wird, ohne dass die Spannung im Tonerträgerband geändert wird. Zur Steuerung der Bewegung werden Steuernocken verwendet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Übertragen mindestens eines Tonerbildes von einem Tonerträgerband auf ein Trägermaterial anzugeben, bei der auch bei einer Hin- und Herbewegung des Tonerträgerbandes im Umdruckbereich eine hohe Druckqualität erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung wird die Bandspannung im Tonerträgerband im ersten als auch im zweiten Betriebszustand gleich groß gehalten. Auf diese Weise gibt es keine Längenänderung im Tonerträgerband und auch Bandspannungsspitzen werden vermieden. Wenn gleichzeitig an einem zweiten Umdruckbereich ein Umdrucken eines Tonerbildes auf das Tonerträgerband stattfindet, so bleiben aufgrund der gleichbleibenden Bandspannung die Umgebungsbedingungen in diesem Umdruckbereich konstant und es kann eine hohe Druckqualität erreicht werden.
  • Vorteilhafterweise ist die Bandspannung im Tonerträgerband auch in der Übergangsphase vom ersten Betriebszustand zum zweiten Betriebszustand und umgekehrt gleich groß. Dies bedeutet, daß die Transportbewegung des Bandes auch während dieser Übergangsphase beibehalten werden kann, ohne daß Qualitätseinbußen beim gleichzeitigen Umdrucken eines Tonerbildes auf das Tonerträgerband zu befürchten sind.
  • Als Tonerträgerband ist vorzugsweise ein Transferband vorzusehen, auf das von einer Tonerbilderzeugungseinrichtung, beispielsweise einer Fotoleitertrommel oder einem Fotoleiterband, ein Tonerbild in einem Umdruckvorgang übertragen wird. Das Tonerträgerband kann jedoch auch ein Fotoleiterband sein, auf dem ein Tonerbild erstmalig erzeugt wird.
  • Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung werden im folgenden insbesondere anhand der Figuren 1 und 2 der Zeichnung erläutert. Die weiteren Figuren zeigen Teilmerkmale der Erfindung und dienen dem besseren Verständnis der in Anspruch 1 definierten Erfindung. In der Zeichnung zeigt
    • Figur 1
    einen Koppelhebel-Bewegungsmechanismus in einer schematischen Darstellung,
    Figur 2
    den Koppelhebel-Bewegungsmechanismus in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung,
    Figur 3
    einen Bewegungsmechanismus mit Steuernocken,
    Figur 4
    die Steuernocken nach Figur 3 in einer anderen Bewegungsphase, und
    Figur 5
    ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Spannwalzen.
  • Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachen schematischen Darstellung. Ein als Transferband 10 ausgebildetes Tonerträgerband ist um Rollen eines Bandlaufwerks geführt, das allgemein mit 12 bezeichnet ist. In Figur 1 ist lediglich ein Teil des Bandlaufwerks 12 und des Transferbandes 10 gezeichnet. Das Transferband 10 ist um eine Rollenvorrichtung 13 mit einer einzigen Umdruckwalze 14 geführt, deren Drehachse 16 mithilfe einer Längsführung 18 und einer Antriebsvorrichtung 20 Hin- und Herbewegungen annähernd senkrecht zu einem Trägermaterial 22, im allgemeinen Einzelblätter oder Bandmaterial aus Papier, ausführen kann. Die Antriebsvorrichtung 20 enthält beispielsweise einen Schaltexzenter 24, bei dessen Drehung die Drehachse 16 die Hin- und Herbewegung in Richtung des Pfeils P1 ausführt.
  • Das Bandlaufwerk 12 enthält zwei ortsfeste Walzen 26,'28, deren Drehachsen 30, 32 am Gestell des Bandlaufwerks 12 ortsfest verankert sind. Zwischen Umdruckwalze 16 und den ortsfesten Walzen 26, 28 sind Ausgleichswalzen 34, 36 angeordnet, deren Drehachsen 38, 40 ortsveränderlich sind und beispielsweise in Richtung der Pfeile P2 und P3 bewegbar sind.
  • Zwischen der Umdruckwalze 14 und der Ausgleichswalze 34 ist eine ortsbewegliche Reinigungswalze 42 angeordnet, deren Drehachse 44 durch eine weitere Antriebsvorrichtung 46 mit einem Schaltexzenter in Richtung des Pfeils P4 hin- und herbewegbar ist. Bei dieser Hin- und Herbewegung wird die ortsbewegliche Reinigungswalze 42 mit dem Transferband 10 in Eingriff mit einer Reinigungsrolle 48 oder außer Eingriff mit dieser gebracht. Diese Reinigungsrolle 48 dient zum Entfernen von restlichem Tonermaterial, welches nach dem Umdrucken auf dem Transferband 10 noch vorhanden ist.
  • Die Drehachse 32 der ortsfesten Walze 28 und die Drehachse 40 der ortsbeweglichen Walze 36 sind durch ein starres Koppelelement 50, das auf den Drehachsen 32, 40 Schwenkbewegungen ausführen kann, miteinander verbunden. Dieses starre Koppelelement 50 dient dazu, den Abstand zwischen den Drehachsen 32 und 40 in allen Betriebsphasen konstant zu halten. Ebenso ist ein starres, verschwenkbares Koppelelement 52 zwischen der Drehachse 40 der ortsbeweglichen Walze 36 und der Drehachse 16 der Umdruckwalze 14 angeordnet. Zwischen der Drehachse 16 der Umdruckwalze 14 und der Drehachse 44 der Reinigungswalze 42 ist ein weiteres starres Koppelelement 54 vorgesehen. Die Drehachse 44 der Reinigungswalze 42 und die Drehachse 38 der ortsbeweglichen Walze 34 ist über ein Koppelelement 56 verbunden. Schließlich ist auch die Drehachse 38 der ortsbeweglichen Walze 34 mit der Drehachse 30 der ortsfesten Walze 26 über ein starres, verschwenkbares Koppelelement 58 miteinander verbunden. Die Koppelemente 50, 52, 54, 56, 68 können unterschiedliche Länge haben. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Durchmesser der Walzen 26, 28, 34, 36, 42 und 14 gleich groß sind. Ebenso sind die Drehachsen 16, 30, 32, 38, 40 und 44 parallel zueinander angeordnet und stehen senkrecht zur Papierebene in Figur 1.
  • Das Transferband 10 besteht im allgemeinen aus Kunststoffmaterial. Infolge beispielsweise von Feuchte- oder Temperaturänderungen kann sich in geringem Maße, z.B. im mm-Bereich, eine Längenänderung des Transferbandes 10 ergeben. Um diese Längenänderung auszugleichen, kann eine gesonderte Spannwalze (niht dargestellt) vorgesehen sein. Auch die Rolle 28 kann die Funktion einer Spannwalze übernehmen und eine Auslenkung von etwa 1 mm haben. Dennoch kann die Rolle 28 dann noch als ortsfest betrachtet werden, da diese Auslenkung an der Umdruckstelle bzw. den Umdruckstellen keine Ortsveränderung der zu übertragenden Tonerbildpunkte in bezug auf das Trägermaterial 22 oder ein Fotoleiterband verursacht.
  • Im folgenden wird die Funktionsweise der Anordnung nach Figur 1 erläutert. Bei dem gezeigten Zustand nach Figur 1 ist das Transferband 10 bei seiner Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeils P0 in unmittelbarer Nähe zum Trägermaterial 22 gehalten bzw. hat zu diesem Trägermaterial 22 Kontakt. Bei diesem Betriebszustand können Tonerbilder, die auf dem Transferband 10 in relativ loser, noch nicht fixierter Form vorhanden sind, auf das Trägermaterial 22 umgedruckt werden. Wenn die Antriebsvorrichtung 20 betätigt wird, so wird ein zweiter Betriebszustand eingestellt, bei dem die Umdruckwalze 14 in Richtung des Pfeils P1 nach oben bewegt ist. Beim Anheben der Umdruckwalze 14 erfolgt eine Übertragung der Bewegung mittels der Koppelelemente 50, 52, 54, 56 und 58 auf die beweglichen Walzen 34, 36 und 42. Die ortsfesten Walzen 26 und 28 bewegen sich nicht. Die Koppelelemente 50, 52, 54, 56, 58 sind wie erwähnt auf den Drehachsen 32, 40, 16, 44, 38, 30 verschwenkbar gelagert. Die ortsbeweglichen Walzen 36, 42, 34 werden vornehmlich in Richtung der Pfeile P2 und P3 ausgelenkt, da die Reinigungswalze 42 arretiert ist und in Richtung des Pfeils P4 keine Auslenkung ausführt. Da die Koppelhebel 50, 52, 54, 56, 58 exakt parallel zu den entsprechenden Abschnitten des Transferbandes 10 verlaufen, die Durchmesser der zugeordneten Walzen 28, 36, 14, 42, 34, 26 gleich groß sind, ergibt sich keine Längenänderung im Transferband 10, unabhängig davon, wie groß der Hub ist, um den die Umdruckwalze 14 von der Antriebsvorrichtung 20 angehoben wird. Dies bedeutet, daß auch die Bandspannung im Transferband 10 unabhängig von diesem Hub ist und somit konstant bleibt. Eine Spannungsspitze oder eine zusätzliche Kraft bei einer Bewegung der Umdruckwalze 14 tritt nicht auf. Die Bandspannung bleibt somit auch in der Übergangsphase zwischen beiden Betriebszuständen der Umdruckwalze 14 konstant.
  • Unabhängig von der Bewegung der Umdruckwalze 14 kann durch die Antriebsvorrichtung 46 die Reinigungswalze 42 in Richtung des Pfeils P4 hin- und herbewegt werden. Die Koppelhebel 58, 56 und 54 führen dann Ausgleichsbewegungen aus, die sicherstellen, daß das Transferband nicht lose wird und somit auch die Bandspannung innerhalb des Transferbandes 10 unverändert bleibt.
  • Durch die in Figur 1 gewählte Anordnung werden mehrere Vorteile erreicht. Die Anordnung der Koppelhebel 50, 52, 54, 56, 58 gewährleistet zu jedem Zeitpunkt der Bewegung der Umdruckwalze 14 eine exakte Zuordnung der Ausgleichswalzen 36 und 34 zur Umdruckwalze 14. Es sind keine mechanisch komplizierten Teile erforderlich; der Wirkmechanismus der Anordnung ist übersichtlich. Die Koppelhebel 50, 52, 54, 56, 58 übernehmen den Antrieb und die Führung der Ausgleichswalzen 36, 34. Lediglich die Umdruckwalze 14 und die Reinigungswalze 42 müssen durch einen eigenen Antrieb bewegt werden. Der Koppelhebel-Bewegungsmechanismus ermöglicht die Einbeziehung einer weiteren längenneutralen Schwenkbewegung an einer anderen Stelle des Transferbandes 10, wie am Beispiel der beweglichen Reinigungswalze 42 gezeigt ist, die separat von einem Antrieb 46 angetrieben wird.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Bewegungsmechanismus nach Figur 1, wobei gleiche Teile gleich bezeichnet sind. Bei der Anordnung nach Figur 2 sind die Koppelhebel 54, 56 zu einem einzigen Koppelhebel 55 zusammengefaßt. Zu sehen ist in Figur 2, daß Koppelhebel auf beiden Seiten der Walzen angeordnet sind. Die Anordnung in Figur 2 hat hinten angeordnete korrespondierende Koppelhebel 50', 52', 55' und 58'.
  • Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem Steuernocken eingesetzt werden. Teile, die mit bisherigen Ausführungsbeispielen übereinstimmen, sind gleich bezeichnet. Das Transferband 10 wird in Richtung des Pfeils P0 durch das Bandlaufwerk 12 bewegt. An einer ersten Umdruckstelle 60 wird das auf einem Fotoleiterband 62 aufgebrachte Tonerbild auf das Transferband 10 übertragen. Das Transferband 10 wird an einer Umlenkrolle 64 umgelenkt und an einer ersten Kompensationswalze 66 vorbeigeführt,'die in den eingezeichneten Pfeilrichtungen bewegbar ist. Anschließend gelangt das Transferband 10 in einen zweiten Umdruckbereich 68, in welchen das auf dem Transferband 10 befindliche Tonerbild oder das gesammelte Gesamtfarbtonerbild auf das Trägermaterial 22 übertragen wird. Im Umdruckbereich 68 ist die Rollenvorrichtung 13 angeordnet, die in senkrechter Richtung zum Trägermaterial 22 hin- und herbewegbar sind. Die Rollenvorrichtung 13 hat zwei Umdruckrollen 70, 72, die in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewegbar ist. Anschließend wird das Transferband 10 an einer zweiten Kompensationswalze 74 vorbeigeführt, die in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewegbar ist. Das Bandlaufwerk 12 enthält eine zweite Umlenkwalze 76, an der das Transferband 10 umgelenkt wird.
  • Die Umlenkwalzen 70, 72 und die Kompensationswalzen 66, 74 werden durch Steuernocken 78, 80 angetrieben, wie rechts in Figur 3 anhand der Steuernocke 78 genauer zu sehen ist. Der Steuernocken 78 hat eine elliptische Steuerfläche 82 und ist um eine Drehachse 84 drehbar. Im gezeigten Zustand ist die Umdruckwalze 70 maximal nach unten ausgelenkt, während die Kompensationswalze 66 maximal nach links ausgelenkt ist. Bei einer Drehung des Steuernockens 78 im Uhrzeigersinn wird die Kompensationswalze 66 aufgrund der elliptischen Steuerfläche 82 nach rechts in Figur 3 ausgelenkt, während die Umdruckwalze 70 bei entsprechender Vorspannung nach oben fährt. Würde die Kompensationswalze 66 ortsfest sein, so würde sich bei der Bewegung der Umdruckwalze 70 nach oben eine Lockerung des die beiden Walzen 66, 70 umschlingenden Transferbandes 10 um eine Längendifferenz ergeben. Die Steuerfläche 82 des Steuernockens 78 ist nun so gewölbt, daß sich die bei der Aufwärtsbewegung der Umdruckwalze 70 ergebende Längendifferenz durch die Bewegung der Kompensationswalze 66 nach rechts genau ausgeglichen wird. Die sich ergebende Steuerfläche 82 muß nicht zwangsläufig elliptisch sein, sondern kann auch eine andere Kurvenform annehmen.
  • Figur 4 zeigt die Verhältnisse, wenn sich die Steuernocken 78, 80 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht haben. Die Umdruckwalze 70 und die Kompensationswalze 66 haben sich aus der in Figur 4 rechts gestrichelt eingezeichneten Stellung in die mit festen Strichen eingezeichnete Stellung bewegt. In Figur 4 links ist zu erkennen, daß in dem gezeigten Zustand das Transferband 10 vom Trägermaterial 22 abgehoben ist. In diesem Zustand wird eine Übertragung von Tonerbildern auf das Trägermaterial 22 unterbunden; außerdem können das Transferband 10 und das Trägermaterial 22 unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, was für den Start des Druckbetriebs und für das Anhalten des Druckbetriebs vorteilhaft ist, da in diesen Betriebsphasen eine Relativgeschwindigkeit auftreten kann. Die Steuerfläche 82 des Steuernockens 78 ist vorzugsweise so gewölbt, daß eine Längenkompensation für das Transferband 10 so erfolgt, daß auch in der gesamten Bewegungsphase der Umdruckwalzen 70, 72 und der Kompensationswalzen 66, 74 die Längendifferenz des Transferbandes 10 infolge der Hin- und Herbewegung der Umdruckwalzen 70, 72 kompensiert wird. In diesem Fall entstehen im Transferband 10 keine Bandspannungsänderungen und Längenänderungen, so daß an der Umdruckstelle 60 weiterhin ein Umdrucken ohne Verwischeffekte erfolgen kann.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 werden die beiden Steuernocken 78, 80 symmetrisch gedreht, wobei sich auch ein symmetrischer Bewegungsablauf ergibt und die beiden Umdruckwalzen 70, 72 parallel verschwenkt werden. Dieses Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 kann vielfach abgeändert sein. Die Steuernocken 78, 80 können asymmetrisch gedreht werden, wodurch unterschiedliche, asymmetrische Schwenkverläufe erzielt werden. Für die Betätigung des Walzenpaars Umdruckwalze 70 und zugehörige Kompensationswalze 66 bzw. des Walzenpaars Umdruckwalze 72 und Kompensationswalze 74 kann jeweils eine gemeinsame Steuernocke 78 bzw. 80 oder es können auch getrennte'Steuernocken auf gemeinsamen oder getrennten Achsen angeordnet werden.
  • Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der federbelastete Spannrollen eingesetzt werden. Das Bandlaufwerk 12, welches das Transferband 10 transportiert, hat feststehende Umlenkrollen 90, 92, 94, zwei Spannrollen 96, 98 und eine aus zwei Umdruckwalzen 100, 102 bestehende hin- und herbewegbare Rollenvorrichtungen 13. Die Spannrollen 96 und 98 sind jeweils mittels Schwenkarme 104, 106 an einer starren Drehachse 108 am Ende einer Führungsstange 110 schwenkbar befestigt. Die Drehachsen 112, 114 der Spannrollen 96, 98 sind ferner über Koppelstangen 116, 118 verschwenkbar auf einem Drehzapfen 120 gelagert, der an einem Schiebestück 122 befestigt ist. Das Schiebestück 122 ist längs der Führungsstange 110 bewegbar. Ebenso ist die Rollenvorrichtung 13 mit den beiden Umdruckwalzen 100, 102 längs der Führungsstange 110 bewegbar. Die Führungsstange ist ortsfest bezüglich des Bandlaufwerks 12 am oberen Ende starr befestigt. Eine Druckfeder 124 erzeugt eine Vorspannung auf das Schiebestück 122. Wird nun die Rollenvorrichtung 13 entlang der Mittellinie 126 nach oben bewegt, würde sich bei feststehenden Bandrollen 96, 98 eine Bandlose im Transferband 10 ergeben. Die Druckfeder 124 drückt das Schiebestück 122 längs der Führungsstange 110 nach unten, wobei die Koppelstangen 116, 118 die Spannrollen 96, 98 symmetrisch nach außen entlang einer Kreisbahn bewegen, die durch die Schwenkarme 104, 106 definiert ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß eine Bandlose entsteht. Durch die symmetrische Anordnung der Spannrollen 96, 98, die Verbindung mittels der Koppelstangen 116, 118 und der zentralen Feder 124 wird das Transferband 10 auf beiden Seiten der Rollenvorrichtung 13 gleich weit gespannt. Setzt man voraus, daß sich das Transferband selbst nicht dehnt, kann sich die tatsächliche Bandlänge nicht ändern. Daraus ergibt sich, daß sich an der Umdruckstelle 68 die einzelnen Bildpunkte auf dem Transferband 10 entlang der Mittellinie 126 und damit lotrecht zum Trägermaterial 22 bewegen. Ein Verwischen eines Tonerbildes ist damit ausgeschlossen. Beim Anschwenken und Abschwenken der Rollenvorrichtung 13 an das Trägermaterial 22 kann es somit nicht zu einem Verwischen des Druckbildes kommen. Um ein symmetrisches Verhalten zu erzielen, sind die beiden Umlenkwalzen 92, 94 symmetrisch zur Mittellinie 126 anzuordnen. Aufgrund der Federauslenkung kann die Bandspannung im Drucktransferband 10 in beiden Betriebsarten geringfügig unterschiedlich sein; es ist jedoch sichergestellt, daß die Länge des Transferbandes in beiden Betriebszuständen mit an- und abgeschwenkter Rollenvorrichtung 13 gleich bleibt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Transferband
    12
    Bandlaufwerk
    13
    Rollenvorrichtung
    14
    Umdruckwalze
    16
    Drehachse
    18
    Längsführung
    20
    Antriebsvorrichtung
    22
    Trägermaterial
    24
    Schaltexzenter
    26,28
    ortsfeste Walzen
    30,32
    Drehachsen
    34,36
    Ausgleichswalzen
    38,40
    Drehachsen der Ausgleichswalzen
    42
    Reinigungswalze
    44
    Drehachse der Reinigungswalze
    46
    Antriebsvorrichtung
    48
    Reinigungsrolle
    50,52,54,56,58
    Koppelelemente
    50',52',55',58'
    Koppelelemente
    60
    erste Umdruckstelle
    62
    Fotoleiterband
    64
    Umlenkrolle
    66
    Kompensationswalze
    68
    zweiter Umdruckbereich
    70,72
    Umdruckrollen
    74
    Kompensationswalze
    76
    Umlenkwalze
    78,80
    Steuernocken
    82
    Steuerfläche
    84
    Drehachse
    90,92,94
    Umlenkrollen
    96,98
    Spannrollen
    100,102
    Umdruckwalzen
    104,106
    Schwenkarme
    108
    Drehachse
    110
    Führungsstange
    112,114
    Drehachsen der Spannrollen
    116,118
    Koppelstangen
    120
    Drehzapfen
    122
    Schiebestück
    124
    Druckfeder
    P0, P1, P2 P3, P4
    Richtungspfeile

Claims (10)

  1. Einrichtung zum Übertragen mindestens eines Tonerbildes von einem Tonerträgerband (10) auf ein Trägermaterial (22),
    mit einem Tonerträgerband (10), das das zu übertragende Tonerbild trägt und eine vorbestimmte Bandspannung hat,
    wobei das Tonerträgerband (10) durch ein Bandlaufwerk (12) gehalten ist, das im Umdruckbereich, in welchem das Tonerbild beim Betrieb der Einrichtung auf das Trägermaterial (22) umgedruckt wird, das Tonerträgerband (10) durch eine Rollenvorrichtung (13) führt,
    das Tonerträgerband (10) im Umdruckbereich in einem ersten Zustand nahe dem Trägermaterial (22) angeordnet ist, um das Tonerbild zu übertragen, und in einem zweiten Betriebszustand im Umdruckbereich um einen vorbestimmten Abstand vom Trägermaterial (22) entfernt angeordnet ist, um eine Übertragung des Tonerbildes zu unterbinden,
    die Bandspannung im Tonerträgerband (10) im ersten und im zweiten Betriebszustand im wesentlichen gleich groß ist, und wobei die eine Umdruckwalze (14) umfassende Rollenvorrichtung (13) zumindest annähernd senkrecht zum Trägermaterial (22) beim Wechsel der Betriebszustände hin- und herbewegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bandlaufwerk (12) beiderseits der Umdruckwalze (16) je eine ortsfeste Walze (26, 28) mit ortsfester Drehachse (30, 32) hat,
    dass jeweils zwischen ortsfester Walze (26, 28) und Umdruckwalze (14) mindestens eine ortsveränderliche Ausgleichswalze (34, 36) angeordnet ist,
    dass der jeweilige Abstand zwischen den Drehachsen (16; 38, 40) der Umdruckwalze (14) und der Ausgleichswalze (34, 36) und der jeweilige Abstand zwischen den Drehachsen (38, 40; 30, 32) der Ausgleichswalze (34, 36) und der ortsfesten Walze (26, 28) in jedem Betriebszustand gleich bleibt,
    und dass die Durchmesser der Umdruckwalze (14), der Ausgleichswalzen (34, 36) und der ortsfesten Walzen (26, 28) gleich groß sind
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandspannung auch in der Übergangsphase vom ersten Betriebszustand zum zweiten Betriebszustand und umgekehrt gleich groß ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mittelpunkte der Drehachsen (16; 38, 40) von Umdruckwalze (14) und Ausgleichswalzen (34, 36) sowie die Mittelpunkte der Drehachsen (38, 40; 30, 32) von Ausgleichswalzen (34, 36) und ortsfesten Walzen (26, 28) durch starre Koppelhebel (50, 52, 54, 56, 58; 50, 52, 55, 58; 50', 52', 55', 58') miteinander verbunden sind.
  4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in beiden Betriebszuständen und in den Übergangsphasen die Mantelflächen der ortsfesten Walzen (26, 28) und der Ausgleichswalzen (34, 36) Kontakt mit dem Tonerträgerband (10) haben.
  5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen der Umdruckwalze (14) und mindestens einer der Ausgleichswalzen (34) eine ortsbewegliche Reinigungswalze (42) gleichen Durchmessers angeordnet ist,
    und bei der der Abstand zwischen den Drehachsen (15, 44) der Umdruckwalze (14) und der Reinigungswalze (42) sowie der Abstand zwischen den Drehachsen (44, 38) der Reinigungswalze (42) und der Ausgleichswalze (34) in jedem Betriebszustand gleich bleibt.
  6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Mittelpunkte der Drehachsen (16, 44) von Umdruckwalze (14) und Reinigungswalze (42) sowie die Drehachsen (44, 38) von Reinigungswalze (42) und Ausgleichswalze (34) durch starre Koppelelemente (54, 56) verbunden sind.
  7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Drehachse (16) der Umdruckwalze (14) mit einer Antriebsvorrichtung (20) verbunden ist, die die Drehachse (16) annähernd senkrecht zum Trägermaterial (22) in einer Linearbewegung hin- und herbewegt.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei der die Antriebsvorrichtung (20) einen Schaltexzenter (24) enthält.
  9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, bei der die Drehachse (44) der Reinigungswalze (42) mit einer weiteren Antriebsvorrichtung (46) verbunden ist, die die Reinigungswalze (42) in einer Linearbewegung hin- und herbewegt.
  10. Einrichtung nach Anspruch 9 mit einer Reinigungsstation (48), wobei bei der Hin- und Herbewegung der Reinigungswalze (42) das Tonerträgerband (10) mit der Reinigungsstation (48) in Eingriff gelangt oder von der Reinigungsstation (48) entfernt wird.
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