EP1627260A1 - Umdruckstation für ein elektrografisches druck- oder kopiergerät - Google Patents

Umdruckstation für ein elektrografisches druck- oder kopiergerät

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EP1627260A1
EP1627260A1 EP04739232A EP04739232A EP1627260A1 EP 1627260 A1 EP1627260 A1 EP 1627260A1 EP 04739232 A EP04739232 A EP 04739232A EP 04739232 A EP04739232 A EP 04739232A EP 1627260 A1 EP1627260 A1 EP 1627260A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer
station according
intermediate carrier
unit
roller
Prior art date
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Application number
EP04739232A
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English (en)
French (fr)
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EP1627260B1 (de
Inventor
Stefan Brecht
Friedrich Meschenmoser
Christian KÜRMEIER
Stephan KÜHNE
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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Publication date
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Publication of EP1627260A1 publication Critical patent/EP1627260A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1627260B1 publication Critical patent/EP1627260B1/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
    • G03G15/165—Arrangements for supporting or transporting the second base in the transfer area, e.g. guides
    • 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
    • G03G2215/00443—Copy medium
    • G03G2215/00451—Paper
    • G03G2215/00455—Continuous web, i.e. roll

Definitions

  • Electrographic printing or copying devices are e.g. known from US 6 072 977. You assign e.g. a photoconductor drum as an intermediate carrier on which a charge image of the on a recording medium, e.g. a paper web, image to be printed is generated. The intermediate carrier is then moved past a developer station, through which the charge image on the intermediate carrier is colored with toner. The toner image is transferred from the intermediate carrier to the recording medium in a transfer printing station and then fixed in a fixing station. This completes the printing or copying process for an image. The intermediate carrier is unloaded and is then available for a new printing or copying process.
  • a photoconductor drum as an intermediate carrier on which a charge image of the on a recording medium, e.g. a paper web, image to be printed is generated.
  • the intermediate carrier is then moved past a developer station, through which the charge image on the intermediate carrier is colored with toner.
  • the toner image is transferred from the intermediate carrier to the recording medium in a transfer printing
  • the toner image should be transferred from the intermediate carrier to the recording medium as error-free as possible.
  • Print image errors in the transfer printing processes used today in continuous presses in the speed range up to approx. 1.5 m / s consist primarily in the occurrence of imperfections (data loss) or brightening in grid areas, in unsharp grid areas, and horizontal stripes in grid areas on the recording medium ,
  • the second printer of a twin system or the third printer of a triple system, etc.
  • curled, shrunk, with loss of moisture is particularly critical must print.
  • the state of the art in continuous printers is transfer printing with a transfer corotron, for example from DE 197 49 386 C2. knows.
  • the record carrier is guided past the intermediate carrier in the transfer printing area without additional contact pressure and with the help of the transfer corotron the printed image is transferred from the intermediate carrier to the record carrier.
  • the force generated by the electric field between the transfer corotron and the toner on the intermediate carrier is often not sufficient to completely transfer the toner to the recording carrier in the case of a wavy recording medium. This results in print image errors such as imperfections and raster blurring.
  • the recording medium can suddenly slip through in an uncontrolled manner. This is shown by horizontal stripes in grid areas.
  • WO 02/077719 AI it is known (WO 02/077719 AI) to use a transfer roller as transfer printing which presses the recording medium onto the intermediate carrier in the transfer printing area. Structure and function of such a transfer printing station can be found in WO 02/077719 AI, to which reference is made and which is hereby incorporated into the disclosure.
  • the transfer station is designed there so that this principle can also be used with high-speed printing or high-speed copying machines. To do this, the recording Media carrier in the transfer printing area rests securely on the intermediate carrier, there are no jumps in the relative speed between the recording medium and the intermediate carrier in printing operation and no print image errors occur on the recording medium.
  • the following disturbances may occur in 'a transfer printing station with the transfer roller: part tolerances, eccentricities (photoconductor, transfer roller), temperature fluctuations, dirt, wear (photoconductor, transfer roller), variable web tension in the recording medium, asymmetrical to the transfer roller train, different thickness, stiffness , Ripple of the recording medium. It must be taken into account, for example, that the transfer roller and intermediate carrier must be replaced and that the transfer must then be flawless.
  • the problem to be solved by the invention consists in specifying a transfer printing station with a transfer roller which functions perfectly under variable environmental conditions.
  • the transfer roller can be moved exactly by the drive unit. In this way, relative speeds between the recording medium and the intermediate carrier are avoided when swiveling in and out.
  • a constant pressure force of the transfer roller on the intermediate carrier is guaranteed.
  • the pressure force can be adjusted depending on the properties of the recording medium.
  • At least one compensating device can be provided in the transfer printing unit, which acts unevenly across the width of the transfer roller can be and thus compensates for tolerances in the transfer roller or intermediate carrier.
  • two or more compensation devices can also be used.
  • the drive unit thus compensates for unbalance, radial runout or changes in thickness in the recording medium uniformly over the width of the intermediate carrier.
  • a motor can be used as the drive unit, which can work in the position-controlled mode and in the torque-controlled mode.
  • the motor can be a rotary motor, e.g. a brushless DC motor, or a linear motor.
  • the transfer printing unit has a pressure bar mounted on one side, on which the transmission element engages, and at least one, expediently at least two, bearing rocker mounted on the pressure bar, in which the transfer roller is mounted.
  • the bearing rockers and the pressure bar can be rotatably mounted about a common pivot bearing.
  • the bearing rockers are also movable about the axis of rotation relative to the pressure bar, so that the transfer roller can lay parallel to the intermediate carrier.
  • at least one compensating device can be tensioned or relaxed.
  • the transfer printing unit, and with it the transfer roller can be pivoted or pivoted away by the transfer element onto the intermediate carrier.
  • the pivoting process can be achieved in that the transmission element is connected via a coupling arm to an eccentric which is arranged on the drive shaft of the drive unit.
  • the at least one compensating device exerts pressure in the direction of the intermediate carrier.
  • the compensation device can consist of resilient elements, for example.
  • the drive unit then uniformly compensates for the radial runout across the width of the transfer roller (transfer roller remains parallel to the axis of rotation). If two compensating devices are provided, one for each rocker arm, these act non-uniformly across the width of the transfer roller, namely at the front and rear with different radial impacts, that is, wobble and inclination of the transfer roller to the intermediate carrier.
  • the pressure bar can be provided with a deflection roller for the recording medium.
  • This deflection roller can create a tangential web run to the intermediate beam in the ON position. If the deflection roller is arranged on the pressure bar, the compensation device does not act on the deflection roller.
  • record carrier webs that do not run symmetrically to the transfer roller can also be processed, since the deflection roller cannot lift off on one side when the web is pulled, i.e. the axis of the deflection roller remains parallel to the axis of the intermediate beam.
  • the transfer roller does not lift off on one-sided web tension, since the wrap angle of the record carrier on the transfer roller is almost zero and therefore hardly any forces from the web tension react on the compensation devices.
  • the deflecting roller By arranging the deflecting roller appropriately, it is possible to guide the recording medium tangentially past the surface of the transfer roller and a drum-shaped intermediate carrier. Such guidance can also be achieved if rollers or jaws are arranged in a corresponding manner in the deflection unit.
  • the advantage of such The management of the recording medium is that the toner flying is minimized and the printed image is more uniform.
  • the transfer printing station according to the invention is particularly suitable for printing devices which print on a tape-shaped recording medium at high speed and in which the intermediate carrier is a photoconductor drum.
  • the angle by which the drive shaft is to be moved from the DOWN position to the ON position can be determined with the aid of a position counter, a first or second counter reading being assigned to the DOWN position or the ON position.
  • the second counter reading acts as a setpoint or control specification for torque control. If a defined position deviation is exceeded, the torque can be adjusted.
  • a transfer printing station is installed in a printing device, it is advantageous if the AB position and the AN position are measured. This ensures that the transfer roller always rests on the intermediate carrier with the necessary pressure.
  • the AB position can be found in such a way that the drive shaft is rotated until, for example, a Hall switch arranged at the AB position responds or the eccentric bears against a mechanical stop. The first meter reading reached. the position counter can then be saved or the position counter is reset to a predetermined output value. The AB position then results from a defined difference to the first counter reading.
  • the drive shaft can then move the transfer printing unit torque-controlled to the intermediate carrier until the drive shaft blocks after the transfer roller hits the intermediate carrier.
  • the second counter reading of the position counter can then be saved.
  • this swiveling-in process can be repeated, for example, with different intermediate carrier positions; this can also be done with continuous rotation of the intermediate carrier.
  • the intermediate carrier does not have to be removed.
  • An average value can then be formed from the determined second counter readings, which is used as the second counter reading in printing operation.
  • a corresponding measuring process can of course also be carried out during printing breaks, for example to compensate for wear on the transfer roller or the intermediate carrier.
  • the transfer unit When printing, the transfer unit is initially in the DOWN position. If printing is to be carried out, the transfer printing unit is pivoted onto the intermediate carrier until the second counter reading is reached. The pivoting process is thus position-controlled. When the second counter reading is reached, the drive unit switches over to torque control, so that the transfer roller rests on the intermediate carrier with an adjustable pressure force (via the torque). If a defined position deviation is exceeded, the torque can be adjusted in printing mode (superimposed position control). During the printing pause, the transfer printing unit is again swiveled from the intermediate carrier in a position-controlled manner until the first counter reading is reached.
  • end positions of the transfer printing unit can also be determined by other means, for example a Hall switch could be arranged in each of the end positions, the sensor signal of which is evaluated.
  • a Hall switch could be arranged in each of the end positions, the sensor signal of which is evaluated.
  • FIG. 1 shows a side view of the drive system in the event that the transfer printing unit is pivoted (ON position);
  • FIG. 2 shows a side view of the pressure system in the event that the transfer printing unit is pivoted down (AB position);
  • Fig. 3 is a sectional view at K-K of Fig. 2;
  • FIG. 6 shows an example of a tangential guidance of the record carrier via transfer roller and intermediate carrier with deflection rollers
  • FIG. 7 shows an example of a tangential guidance of the record carrier via transfer roller and intermediate carrier with deflection jaws.
  • FIG. 1 and 2 show the structure of the transfer printing station US, FIG. 1 showing the transfer printing station in the pivoted-in position (ON position), FIG. 2 in the pivoted-down position (AB position).
  • the transfer printing station US serves in a known manner to transfer toner images from an intermediate carrier 3, e.g. a photoconductor drum, on a recording medium 2, e.g. a sheet of paper to reprint. Transfer printing takes place with the help of a transfer roller 1, the function of which is e.g. is described in WO 02/0777 19.
  • the transfer printing station US has a drive system AS which comprises the following components: a drive unit AE, e.g. a motor with control, the drive unit AE being operable both in a position-controlled mode and in a torque-controlled mode;
  • a drive unit AE e.g. a motor with control
  • the drive unit AE being operable both in a position-controlled mode and in a torque-controlled mode;
  • At least one compensation device 9 can be provided, expediently two compensation devices 9a, 9b.
  • the drive unit AE can consist of a motor 4 with motor control (FIG. 5), on the drive shaft 11 of which the transmission element UE acts. This has an eccentric 5 and a coupling arm 6.
  • the eccentric 5 is arranged on the drive shaft 11 (FIG. 3), the coupling arm 6 is rotatably and eccentrically mounted on the eccentric 5, and rotatably on the transfer printing unit UD.
  • the transfer printing unit UD has the following components:
  • rockers 8a, 8b in which the transfer roller 1 is mounted; the bearing rockers 8a, 8b are also rotatably arranged about the pivot bearings 12a, 12b; - possibly a deflection roller 10 for the recording medium 2 on the pressure bar 7.
  • the possibly provided compensating devices 9a, 9b act between the pressure beam 7 and the rocker arms 8a, 8b in such a way that pressure is exerted on the rocker arms 8a, 8b and thus on the transfer roller 1 in the direction of the intermediate carrier 3.
  • the compensation devices 9a, 9b can e.g. have a resilient or possibly damping element, as shown in FIGS. 1 to 3.
  • the transfer roller 1 can thereby create parallel to the intermediate carrier 3.
  • the bearing rockers 8a, 8b may move in relation to the pressure beam 7, the compensating devices 9a, 9b being tensioned or relaxed somewhat more.
  • at least two compensating devices 9a, 9b are provided within the transfer printing unit UD in order to achieve a uniform pressure on the intermediate carrier 3 over the entire width of the transfer roller 1.
  • the eccentric 5 is in a position which is favorable for the torque control, approximately 90 ° from the rear dead center HT (linear transmission behavior).
  • the drive shaft 11 is rotated according to FIG. 2, the eccentric 5 pulls the transfer unit UD and thus the transfer roller 1 away from the intermediate carrier 3 into the AB position via the coupling arm 6.
  • the transfer printing unit UD rotates around the rotary bearings 12a, 12b.
  • the compensating devices 9a, 9b press the rocker arms 8a, 8b against a stop 34 on the pressure bar 7, in these phases the rocker arms 8a, 8b and the pressure bar 7 move synchronously.
  • the drive unit AE has a drive shaft 11 on which the eccentric 5 is mounted.
  • the coupling arm 6 is rotatably mounted both on the eccentric 5 and on the pressure bar 7.
  • the bearing journals la, lb of the transfer roller 1 are mounted in the bearing rockers 8a, 8b.
  • the bearings 1a, 1b (for example a ball bearing) of the transfer roller 1 in the bearing rockers 8a, 8b can accommodate an inclined position of the axis from the transfer roller 1 to the pivot bearing 12.
  • the bearing rockers 8a, 8b are also mounted so as to be movable relative to the pressure beam 7 about the axis 12a, 12b.
  • the transfer roller 1 can thus be adjusted in the direction of the intermediate carrier 3 by means of the compensating devices 9a, 9b so that the pressing force is equally distributed over the width of the recording carrier 3 even in the event of a wobble.
  • the compensating devices 9 can damping properties Shafts have, in addition, the available compensation path is chosen so small that the drive system AS has no tendency to oscillate.
  • FIG. 4 shows a basic illustration of the rotary movement of the drive shaft from the ON position to the DOWN position and vice versa.
  • these end positions e.g. Hall switches H, which emit a sensor signal when e.g. a mark on the drive shaft passes the corresponding Hall switch.
  • Starting from the AB position (Hall switch H2), e.g. a rotation of the drive shaft to the right until the ON position is reached, at which a Hall switch HI can be arranged.
  • the transfer roller 1 Before the ON position is reached, the transfer roller 1 already touches the intermediate carrier 3 at the position BER. 4 shows the individual positions of the drive shaft with a tolerance range.
  • the AB position can also be determined with a mechanical reference stop 35.
  • the eccentric 5 can be in the ON position about 90 ° from a dead center HT in order to facilitate torque control.
  • a transfer station US or a new transfer roller 1 is inserted into a printing device, it is expedient to adjust the rotational movement of the drive unit AE in such a way that the transfer unit UD and thus the transfer roller 1 are pivoted exactly from the AB position to the ON position and tolerances, for example in the intermediate carrier 3, the transfer roller 1 or the recording carrier 2, are compensated for.
  • the AB position but especially the AN position, must be precisely defined. This can be done, for example, with the aid of a position counter, the counter reading of which indicates the position of the drive shaft 11. Then the AB position is first defined.
  • the Hall switch H2 can be used, for example, which emits a sensor signal when a marking of the drive shaft 11 runs past it.
  • a mechanical stop 35 at this point, which limits the rotary movement of the drive shaft 11.
  • the counter reading of the position counter in this position is saved as the first counter reading.
  • the AB position can, as shown in FIG. 4, be at a defined distance from the reference stop 35.
  • the drive unit AE is now switched to the torque-controlled mode and the drive shaft 11 is moved until it blocks. This is the case when the transfer roller 1 rests on the intermediate carrier 3 with a corresponding pressure force. This pressure force can thus be influenced via the torque.
  • the counter reading of the position counter is saved as the second counter reading.
  • This second search process can be repeated several times, for example to compensate for tolerances of the intermediate carrier 3 or the transfer roller 1. An average value can then be formed from the various second counter readings, which is used in printing operation.
  • the drive unit AE In print mode, starting from the AB position, the drive unit AE is initially operated in the position-controlled mode.
  • the drive shaft 11 moves the transfer printing unit UD and the transfer roller 1 to the intermediate carrier 3.
  • the transfer roller 1 When the position counter has reached its second counter reading, the transfer roller 1 is in the operating position for transfer printing.
  • the drive unit AE is switched to the torque-controlled mode, as a result of which the transfer roller 1 rests on the intermediate carrier 3 with the desired pressing force.
  • the transfer printing unit UD and the transfer roller 1 are pivoted away from the intermediate carrier 3.
  • the drive unit AE is switched to the position-controlled mode and the drive shaft 11 is moved until the first counter reading is reached.
  • FIG. 5 shows a construction of the drive unit AE. It has a motor 4, a motor controller 22 and a controller 26 for the recording medium 2.
  • An incremental motor encoder 16 is arranged on the motor in order to perform step-by-step position monitoring with high resolution, e.g. Allow 360 ° / 8196 incremental signals.
  • Lines 17 lead from this to the motor control 22, via which the incremental signals to the position counter, implemented on the motor control 22, are transmitted.
  • lines 18 lead to the power supply to the motor 4.
  • the motor control 22 can use a line 21 to signal a pivoting or pivoting e.g. be fed for security reasons.
  • the motor controller 22 is also connected to the record carrier controller 26 via lines 23, 24 and 25.
  • Line 23 is a BUS line for the transmission of parameters (e.g. torque, operating mode, error message), start / stop signals for the transfer station can be transmitted via line 24, e.g. triggering of actions such as swiveling or swiveling, via line 25 reset signal - le to put the engine control in an initial state.
  • the controller 26 is supplied with sensor signals via lines 27, for example from force sensors, web tension sensors, trigger signals via line 28 and device data from device bus 30 via bus 29. Force sensors for the compensation devices
  • Directions 9 position-controlled motors (eg stepper motors) can be used for the drive.
  • the invention has been described in connection with a rotary drive. However, it is also possible to use a linear motor as the drive, which, however, must also be operated in the two operating modes described above. Finally, it is also possible to use two or more drive units, which can then be arranged at different locations on the transfer printing unit UD.
  • the transfer roller 1 can have resilient or damping properties, e.g. by a Gunmiibe stratification, then the compensation device 9 may be dispensed with.
  • the function of the transfer roller 1 is further improved if the recording medium 2 is guided tangentially on the surfaces of the transfer roller 1 and the intermediate carrier 3. This ensures that the toner transfer direction is perpendicular to the plane of the recording medium 2 and corresponds to the electric field between the intermediate medium 3 and the transfer roller 1. The result is that the toner flying is minimized and the printed image becomes more uniform.
  • FIGS. 6 and 7 Two implementations of such a guidance of the recording medium result from FIGS. 6 and 7.
  • the corresponding guidance of the recording medium 2 is achieved with the aid of deflection rollers 31, in FIG. 7 with the aid of deflection jaws 32.
  • the tangents 33 are shown in each case , 6 and 7, the elements of the transfer printing station US according to FIGS. 1 to 3 which are not necessary for the illustration of the principle have been omitted.
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Abstract

Bei der Umdruckstation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät erfolgt der Umdruck mit Hilfe einer Transferrolle (1), die zum Umdrucken an den Zwischenträger (3) angeschwenkt (AN- Position) wird und in den Druckpausen abgeschwenkt wird. Die AN- Position wird bei jedem Druckgerät dadurch ermittelt, dass die Transferrolle (1) von einer Antriebseinheit (AE) Drehmomenten- gesteuert zum Zwischenträger (3) bewegt wird bis die Antriebswelle blockiert. Die erreichte Position der Antriebswelle wird gespeichert. Im Druckbetrieb wird die Transferrolle (1) von der Antriebseinheit (AE) zunächst Position- gesteuert zum Zwischenträger (3) bewegt bis die gespeicherte Position der Antriebswelle erreicht ist, anschliessend schaltet die Antriebseinheit in den Drehmoment- gesteuerten Modus um, in dem die Transferrolle (1) an dem Zwischenträger (3) mit der gewünschten Andruckkraft gehalten wird.

Description

Umdrucks ation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät.
Elektrografische Druck- oder Kopiergräte sind z.B. aus der US 6 072 977 bekannt. Sie weisen z.B. eine Fotoleitertrommel als Zwischenträger auf, auf der mittels eines Lasers oder LED- Kammes ein Ladungsbild des auf einen Aufzeichnungsträger, z.B. eine Papierbahn, zu druckenden Bildes erzeugt wird. Anschließend wird der Zwischenträger an einer Entwicklerstation vorbei bewegt, durch die das Ladungsbild auf dem Zwischenträger mit Toner einfärbt wird. In einer ümdruckstation wird das Tonerbild vom Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger ü- bertragen und anschließend in einer Fixierstation fixiert. Damit ist der Druck- oder Kopiervorgang für ein Bild beendet. Der Zwischenträger wird entladen und steht dann für einen neuen Druck- oder Kopiervorgang zur Verfügung.
Das Tonerbild soll möglichst fehlerfrei vom Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger umgedruckt werden. Druckbild- fehler bei den heute verwendeten Umdruckverfahren in Endlosdrückern im Geschwindigkeitsbereich bis ca. 1,5 m/s bestehen vor allem im Auftreten von Fehlstellen (Datenverlust) bzw. Aufhellungen in Rasterflächen, in unscharfen Rasterflächen, und Querstreifen in Rasterflächen auf dem Aufzeichnungsträ- ger. Bei Druckeinrichtungen mit mehreren Druckgeräten ist besonders der 2. Drucker eines Twin-Systems kritisch (bzw. der 3. Drucker eines Triple-Systems usw.), der auf ein von der Fixierstation des vorhergehenden Druckers gestresstes (welliges, geschrumpftes, Feuchtigkeitsverlust aufweisendes) Papier drucken muss.
Stand der Technik bei Endlosdruckern ist der Umdruck mit einem Transfercorotron, dies ist z.B. aus DE 197 49 386 C2 be- kannt . Hier wird der Aufzeichnungsträger ohne zusätzlichen Anpressdruck im Umdruckbereich am Zwischenträger vorbei geführt und mit Hilfe des Transfercorotrons wird das Druckbild vom Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger umgedruckt. Die vom elektrischen Feld zwischen Transfercorotron und Toner auf dem Zwischenträger erzeugte Kraft ist oft nicht ausreichend, um bei welligem Aufzeichnungsträger den Toner vollständig auf den Aufzeichnungsträger zu übertragen. Dadurch ergeben sich Druckbildfehler wie Fehlstellen und Rasterun- schärfen. Weiterhin kann der Aufzeichnungsträger wegen der geringen elektrostatischen Haftung am Zwischenträger unkontrolliert schlagartig durchrutschen. Dies zeigt sich durch Querstreifen in Rasterflächen.
Um den Aufzeichnungsträger mechanisch an ■ den Zwischenträger zu bringen und dadurch die oben beschriebenen Probleme zu reduzieren, wurden zusätzliche Umdruckhilfen (Transferblade, Andruckrolle, Umdruckbacken etc.) mit einem Transfercorotron kombiniert. Dadurch konnten aber die oben beschrieben Proble- me nicht vollständig abgestellt werden, da der mechanische Andruck des AufZeichnungsträgers an den Zwischenträger zusammen mit einem Transfercorotron nicht im eigentlichen Umdruckbereich stattfinden kann.
Weiterhin ist es bekannt (WO 02/077719 AI) , als Umdruck ittel eine Transferrolle zu verwenden, die im Umdruckbereich den Aufzeichnungsträger an den Zwischenträger andrückt. Aufbau und Funktion einer solchen Umdruckstation kann WO 02/077719 AI entnommen werden, auf die verwiesen wird und die hiermit in die Offenbarung einbezogen wird. Dort ist die Umdruckstation so gestaltet, dass dieses Prinzip auch bei Hochgeschwindigkeitsdruck- oder Hochgeschwindigkeitskopiergeräten einsetzbar ist. Dazu usste erreicht werden, dass der Aufzeich- nungsträger im Umdruckbereich sicher am Zwischenträger anliegt, sich im Druckbetrieb keine Sprünge in der Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungsträger und Zwischenträger ergeben und keine Druckbildfehler auf dem Aufzeichnungsträger auftreten.
Unter verschiedenen Umweltbedingungen können bei ' einer Umdruckstation mit Transferrolle folgende Störgrößen auftreten: Teiletoleranzen, Rundlaufabweichungen (Fotoleiter, Transfer- rolle) , Temperaturschwankungen, Verschmutzung, Verschleiß (Fotoleiter, Transferrolle) , variabler Bahnzug im Aufzeichnungsträger, zur Transferrolle asymmetrischer Bahnzug, verschiedene Dicke, Steife, Welligkeit des AufZeichnungsträgers . Dabei muss z.B. berücksichtigt werden, dass Transferrolle und Zwischenträger ausgetauscht werden müssen und anschließend ein einwandfreier Umdruck gegeben sein muss. Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Umdruckstation mit einer Transferrolle anzugeben, die unter variablen Umgebungsbedingungen einwandfrei funktioniert.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich gegenüber herkömmlichen Systemen die folgenden Vorteile:
- Mit einer derart gelagerten Transferrolle wird der Auf- zeichnungsträger über die gesamte Breite an den Zwischenträger gleichmäßig angedrückt. Das Tonerbild wird somit einwandfrei auf den Aufzeichnungsträger übertragen.
- Elektrische Feldlinien und Andruckkraft auf den Aufzeichnungsträger wirken am gleichen Ort - im Umdruckbereich - und in gleicher Richtung.
- Durch die geeignet gewählte Andruckkraft der Transferrolle werden Sprünge in der Relativgeschwindigkeit zwischen Auf- zeichnungsträger und Zwischenträger und die oben angegebenen Druckbildfehler wirksam vermieden.
- Durch die Antriebseinheit kann die Transferrolle exakt bewegt werden. Dadurch werden beim An- und Abschwenken Rela- tivgeschwindigkeiten zwischen Aufzeichnungsträger und Zwischenträger vermieden.
- Eine konstante Andruckkraft der Transferrolle an den Zwischenträger ist gewährleistet. Die Andruckkraft kann je nach Eigenschaft des AufZeichnungsträgers eingestellt wer- den.
- Die Eigenschaften des Antriebssystems passen sich an die Bedingungen im Druckgerät an. Auch über die Lebensdauer
(Verschleiss, auch elektrischer Verschleiss der Transferrolle) wird immer ein gleich gutes Ergebnis erzielt (glei- ehe Andruckkraft, Kompensation verschiedener Lagen der Umdrucklinie) . Vorteil ist, dass eine höhere Geschwindigkeit des AufZeichnungsträgers realisiert werden kann.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Vermeidung von durch (asymmetrische) Unwucht oder (asymmetrischen) Radialschlag des Zwischenträgers, der Transferrolle oder des AufZeichnungsträgers oder durch Unparallelität von Transferrolle und Zwischenträger in Radialrichtung verursachten Druckfehler kann in der Umdruckeinheit mindestens eine Ausgleichsvorrichtung vorgesehen werden, die ungleichmäßig über die Breite der Transferrolle wirksam sein kann und dadurch Toleranzen bei Transferrolle oder Zwischenträger aus- gleicht. Dabei können je nach Einsatzfall auch zwei oder mehr Ausgleichsvorrichtungen eingesetzt werden. Die Antriebseinheit gleicht somit Unwucht, Radialschlag oder Dickenänderungen im Aufzeichnungsträger gleichförmig über die Zwischenträgerbreite aus.
Als Antriebseinheit kann ein Motor verwendet werden, der im Position- gesteuerten Modus und im Drehmomenten- gesteuerten Modus arbeiten kann. Bei dem Motor kann es sich um einen ro- tatorischen Motor, z.B. einen bürstenlosen Gleichstrommotor, oder um einen Linearmotor handeln.
Zweckmäßig ist es, wenn die Umdruckeinheit einen einseitig gelagerten Andruckbalken, an dem das Übertragungselement angreift, und mindestens eine, zweckmäßigerweise mindestens zwei, am Andruckbalken gelagerte Lagerschwinge aufweist, in der die Transferrolle gelagert ist. Die Lagerschwingen und der Andruckbalken können um ein gemeinsames Drehlager drehbar gelagert sein. Die Lagerschwingen sind zudem um die Drehachse gegenüber dem Andruckbalken beweglich, so dass sich die Transferrolle parallel an den Zwischenträger anlegen kann. Bei Bewegung einer Lagerschwinge gegen den Andruckbalken kann mindestens eine Ausgleichsvorrichtung gespannt oder entspannt werden. Dann kann die Umdruckeinheit und mit ihr die Transferrolle durch das Übertragungselement an den Zwischenträger angeschwenkt oder abgeschwenkt werden. Der Schwenkvorgang kann dadurch erreicht werden, dass das Übertragungselement über einen Koppelarm mit einem Exzenter verbunden ist, der an der Antriebswelle der Antriebseinheit angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, statt der rotatorischen Antriebseinheit
(Motor mit Übertragungselement) eine linear arbeitende An- triebseinheit (Linearmotor) zu verwenden.
Um mit Hilfe der Transferrolle den Radialschlag des Zwischenträgers oder der Transferrolle korrigieren zu können, ist diese also derart gelagert, dass die mindestens eine Ausgleichsvorrichtung einen Druck in Richtung zum Zwischenträger ausübt. Die Ausgleichsvorrichtung kann z.B. aus federnden E- lementen bestehen. Die Antriebseinheit gleicht dann den Radi- alschlag gleichförmig über die Breite der Transferrolle aus (Transferrolle bleibt parallel zur Drehachse) . Wenn zwei Ausgleichsvorrichtung vorgesehen werden, jeweils eine pro Lagerschwinge, wirken diese ungleichförmig über die Breite der Transferrolle, nämlich vorne und hinten bei unterschiedlichem Radialschlag, also Taumelschlag sowie Schiefstand der Transferrolle zum Zwischenträger.
Der Andruckbalken kann mit einer Umlenkrolle für den Aufzeichnungsträger versehen sein. Diese Umlenkrolle kann in der AN- Position einen tangentialen Bahnlauf zum Zwischenträger herstellen. Wenn die Umlenkrolle auf dem Andruckbalken angeordnet wird, wirkt die Ausgleichsvorrichtung nicht auf die Umlenkrolle. Damit können auch Aufzeichnungsträgerbahnen, die nicht symmetrisch zur Transferrolle laufen, verarbeitet wer- den, da die Umlenkrolle bei einseitigen Bahnzug nicht einseitig abheben kann, d.h. die Achse der Umlenkrolle bleibt parallel zur Achse des Zwischenträgers. Die Transferrolle hebt bei einseitigen Bahnzug nicht ab, da der Umschlingungswinkel des AufZeichnungsträgers an der Transferrolle nahezu Null ist und somit kaum Kräfte aus dem Bahnzug auf die Ausgleichsvorrichtungen rückwirken.
Durch eine entsprechende Anordnung der Umlenkrolle ist es möglich, den Aufzeichnungsträger tangential an der Oberfläche der Transferrolle und eines trommeiförmigen Zwischenträgers vorbei zu führen. Eine solche Führung kann auch erreicht werden, wenn in der Umlenkeinheit Rollen oder Backen in entsprechender Weise angeordnet werden. Der Vorteil einer solchen Führung des AufZeichnungsträgers liegt darin, dass der Tonerverflug minimiert wird und das Druckbild gleichmäßiger ist.
Die erfindungsgemäße Umdruckstation ist besonders für Druck- gerate geeignet, die einen bandförmigen Aufzeichnungsträger mit hoher Geschwindigkeit bedrucken und bei denen der Zwischenträger eine Fotoleitertrommel ist.
Der Winkel, um den die Antriebswelle von der AB- Position zur AN- Position zu bewegen ist, kann mit Hilfe eines Positionszählers festgelegt werden, wobei der AB- Position bzw. der AN- Position ein erster bzw. zweiter Zählerstand zugeordnet ist. Der zweite Zählerstand wirkt dabei als Sollgröße oder Regelvorgabe für die Drehmomentenregelung. Bei Überschreiten einer definierten Positionsabweichung kann das Drehmoment an- gepasst werden.
Wenn eine Umdruckstation in ein Druckgerät eingebaut wird, ist es vorteilhaft, wenn die AB- Position und die AN- Positi- on eingemessen wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Transferrolle immer mit dem notwendigen Druck an dem Zwischenträger anliegt. Die AB- Position kann derart gefunden werden, dass die Antriebswelle solange gedreht wird bis z.B. ein an der AB- Position angeordneter Hallschalter anspricht bzw. der Exzenter an einem mechanischen Anschlag anliegt. Der dabei erreichte erste Zählerstand . des Positionszählers kann dann gespeichert werden bzw. der Positionszähler wird auf einen vorgegebenen Ausgangswert zurückgesetzt. Die AB- Position ergibt sich dann durch eine definierte Differenz zum ersten Zählerstand. Anschließend kann die Antriebswelle die Umdruckeinheit Drehmomenten- gesteuert zum Zwischenträger bewegen bis die Antriebswelle nach Auftreffen der Transferrolle auf den Zwischenträger blockiert. Dabei werden Störgrößen wie z.B. Bahnzug im Aufzeichnungsträger aufgehoben oder können ermittelt werden. Der dann erreichte zweite Zählerstand des Positionszählers kann wiederum gespeichert werden. Um Toleranzen auszugleichen, kann dieser Anschwenkvorgang z.B. bei unterschiedlichen Zwischenträgerstellungen wiederholt werden, dies kann auch bei kontinuierlicher Drehung des Zwischenträgers erfolgen. Der Zwischenträger muss dabei nicht entfernt werden. Aus den ermittelten zweiten Zählerständen kann anschließend ein Mittelwert gebildet werden, der im Druckbe- trieb als zweiter Zählerstand verwendet wird. Ein entsprechender Messvorgang kann selbstverständlich auch in Druckpausen durchgeführt werden, um z.B. Verschleiss bei der Transferrolle oder dem Zwischenträger auszugleichen.
Beim Druckbetrieb steht die Umdruckeinheit zunächst in der AB- Position. Soll gedruckt werden, wird die Umdruckeinheit an den Zwischenträger solange angeschwenkt bis der zweite Zählerstand erreicht ist. Der Anschwenkvorgang erfolgt somit positionsgesteuert. Wenn der zweite Zählerstand erreicht ist, schaltet die Antriebseinheit auf Drehmomentensteuerung um, so dass die Transferrolle mit einer (über das Drehmoment) einstellbaren Andruckkraft an dem Zwischenträger anliegt. Bei Überschreiten einer definierten Positionsabweichung kann das Drehmoment im Druckbetrieb angepasst werden (überlagerte Po- sitionsregelung) . In der Druckpause wird die Umdruckeinheit wieder vom Zwischenträger Position- gesteuert abgeschwenkt bis der erste Zählerstand erreicht ist. Selbstverständlich können die Endpositionen der Umdruckeinheit auch mit anderen Mitteln festgelegt werden, z.B. könnte in den Endpositionen jeweils ein Hallschalter angeordnet sein, deren Sensorsignal ausgewertet wird. An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht des Antriebssystems für den Fall, dass die Umdruckeinheit angeschwenkt ist (AN- Position) ;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Andrucksystems für den Fall, dass die Umdruckeinheit abgeschwenkt ist (AB- Position) ;
Fig. 3 eine Schnittansicht an der Stelle K-K der Fig. 2;
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung des Schwenkbereiches des Antriebssystems;
Fig. 5 eine Steuerschaltung für das Antriebssystem;
Fig. 6 ein Beispiel einer tangentialen Führung des Aufzeichnungsträgers über Transferrolle und Zwischenträger mit Umlenkrollen;
Fig. 7 ein Beispiel einer tangentialen Führung des Aufzeichnungsträgers über Transferrolle und Zwischenträger mit Umlenkbacken.
Aus den folgenden Figuren ist von einem elektrografischen Druck oder- Kopiergerät nur die Umdruckstation gezeigt, die prinzipiell dargestellt ist. Die übrigen Komponenten des Druck- oder Kopiergerätes können auf bekannte Weise aufgebaut sein. Aus Fig. 1 und 2 ergibt sich der Aufbau der Umdruckstation US, wobei Fig. 1 die Umdruckstation in der angeschwenkten Position (AN- Position) zeigt, Fig. 2 in der abgeschwenkten Po- sition (AB- Position) .
Die Umdruckstation US dient in bekannter Weise dazu, Tonerbilder von einem Zwischenträger 3, z.B. einer Fotoleitertrommel, auf einen Aufzeichnungsträger 2, z.B. einen Papierbahn, umzudrucken. Der Umdruck erfolgt mit Hilfe einer Transferrolle 1, deren Funktion z.B. in WO 02/0777 19 beschrieben ist.
Die Umdruckstation US weist ein Antriebssystem AS auf, das folgende Komponenten umfasst: - eine Antriebseinheit AE, z.B. einen Motor mit Steuerung, wobei die Antriebseinheit AE sowohl in einem Position- gesteuerten Modus als auch in einem Drehmomenten- gesteuerten Modus betreibbar ist;
- ein mechanisches Übertragungselement UE; - eine Umdruckeinheit UD.
- zusätzlich kann mindestens eine Ausgleichsvorrichtung 9 vorgesehen werden, zweckmäßigerweise zwei Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b.
Die Antriebseinheit AE kann aus einem Motor 4 mit Motorsteuerung (Fig. 5) bestehen, an dessen Antriebswelle 11 das Übertragungselement UE angreift. Dieses weist einen Exzenter 5 und einen Koppelarm 6 auf. Der Exzenter 5 ist auf der Antriebswelle 11 angeordnet (Fig. 3), der Koppelarm 6 ist dreh- bar und exzentrisch am Exzenter 5 gelagert, sowie drehbar an der Umdruckeinheit UD. Bei Bewegung der Antriebswelle 11 führt der Koppelarm 6 eine Bewegung zum Zwischenträger 3 hin aus . Die Umdruckeinheit UD weist die folgenden Komponenten auf:
- einen Andruckbalken 7, an dem der Koppelarm 6 gelagert ist und der z.B. am einen Ende beidseits jeweils in einem Dreh- lager 12a, 12b angeordnet ist;
- im Ausführungsbeispiel zwei Lagerschwingen 8a, 8b, in der die Transferrolle 1 gelagert ist; die Lagerschwingen 8a, 8b sind ebenfalls um die Drehlager 12a, 12b drehbar angeordnet; - evtl. eine Umlenkrolle 10 für den Aufzeichnungsträger 2 auf dem Andruckbalken 7.
Die evtl. vorgesehenen Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b wirken zwischen Andruckbalken 7 und Lagerschwingen 8a, 8b derart, dass ein Druck auf die Lagerschwingen 8a, 8b und damit auf die Transferrolle 1 in Richtung zum Zwischenträger 3 ausgeübt wird. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Lagerschwingen 8a, 8b relativ zu dem Andruckbalken 7 bewegbar sind. Die Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b können z.B. eine federndes oder evtl. dämpfendes Element, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, aufweisen. Die Transferrolle 1 kann sich dadurch parallel an den Zwischenträger 3 anlegen. Dabei bewegen sich evtl. die Lagerschwingen 8a, 8b gegenüber dem Andruckbalken 7, wobei die Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b etwas mehr gespannt oder ent- spannt werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn innerhalb der Umdruckeinheit UD mindestens zwei Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b vorgesehen werden, um über die ganze Breite der Transferrolle 1 einen gleichmäßigen Andruck an den Zwischenträger 3 zu erreichen.
Weiterhin können noch zusätzlich Führungsrollen 13 für den Aufzeichnungsträger 2 vorgesehen werden. Fig. 1 zeigt den Zustand, in dem die Umdruckeinheit UD und damit die Transferrolle 1 an den Zwischenträger 3 angeschwenkt ist = AN- Position. Der Exzenter 5 steht dabei in einer für die Drehmomentenregelung günstigen Position etwa um 90° vom hinteren Totpunkt HT entfernt (lineares Übertragungsverhalten) . Um die Umdruckeinheit UD vom Zwischenträger 3 abzuschwenken, wird die Antriebswelle 11 entsprechend Fig. 2 gedreht, der Exzenter 5 zieht über den Koppelarm 6 die Umdruckeinheit UD und damit die Transferrolle 1 vom Zwischen- träger 3 weg in die AB- Position. Dabei dreht die Umdruckeinheit UD um die Drehlager 12a, 12b.
Solange kein Andruck zwischen Transferrolle 1 und Zwischenträger 3 herrscht, drücken die Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b die Lagerschwingen 8a, 8b an je einen Anschlag 34 am Andruckbalken 7 an, in diesen Phasen bewegen sich die Lagerschwingen 8a, 8b und der Andruckbalken 7 synchron.
Aus Fig. 3 ergibt sich die Ansicht K-K der Fig. 2. Die An- triebseinheit AE weist eine Antriebswelle 11 auf, an der der Exzenter 5 gelagert ist. Der Koppelarm 6 ist sowohl am Exzenter 5 als auch am Andruckbalken 7 drehbar gelagert. In den Lagerschwingen 8a, 8b sind die Lagerzapfen la, lb der Transferrolle 1 gelagert. Die Lagerung la, lb (z.B. ein Kugella- ger) der Transferrolle 1 in den Lagerschwingen 8a, 8b kann eine Schrägstellung der Achse von Transferrolle 1 zum Drehlager 12 aufnehmen. Die Lagerschwingen 8a, 8b sind weiterhin gegenüber dem Druckbalken 7 um die Achse 12a, 12b beweglich gelagert. Über die Ausgleichsvorrichtungen 9a, 9b kann somit die Transferrolle 1 in Richtung zum Zwischenträger 3 so eingestellt werden, dass die Andruckkraft über die Breite des AufZeichnungsträgers 3 auch bei Taumelschlag gleich verteilt ist. Die Ausgleichsvorrichtungen 9 können dämpfende Eigen- Schäften haben, darüber hinaus ist der verfügbare Ausgleichsweg so klein gewählt, dass das Antriebssystem AS keine Schwingungsneigung aufweist.
Aus Fig. 4 ergibt sich eine Prinzipdarstellung der Drehbewegung der Antriebswelle von der AN- Position in die AB- Position und umgekehrt. Um diese Endpositionen feststellen zu können, können z.B. Hallschalter H an diesen angeordnet sein, die ein Sensorsignal abgeben, wenn z.B. eine Markierung an der Antriebswelle an dem entsprechenden Hallschalter vorbeiläuft. Von der AB- Position (Hallschalter H2) ausgehend erfolgt z.B. eine Drehung der Antriebswelle nach rechts bis die AN- Position erreicht ist, an der ein Hallschalter Hl angeordnet sein kann. Bevor die AN- Position erreicht ist, be- rührt die Transferrolle 1 bereits den Zwischenträger 3 an der Stelle BER. In Fig. 4 sind die einzelnen Positionen der Antriebswelle mit Toleranzbereich dargestellt. Die AB- Position kann aber auch mit einem mechanischen Referenzanschlag 35 festgelegt werden. Der Exzenter 5 kann in der AN- Position etwa 90° von einem Totpunkt HT entfernt liegen, um eine Drehmomentensteuerung zu erleichtern.
Wenn z.B. eine Umdruckstation US oder eine neue Transferrolle 1 in ein Druckgerät eingesetzt wird, ist es zweckmäßig, die Antriebseinheit AE in ihrer Drehbewegung so einzustellen, dass die Umdruckeinheit UD und damit die Transferrolle 1 von der AB- Position exakt in die AN- Position geschwenkt werden kann und Toleranzen z.B. bei dem Zwischenträger 3, der Transferrolle 1 oder des AufZeichnungsträgers 2 kompensiert sind. Dazu muss sowohl die AB- Position, aber insbesondere die AN- Position genau festgelegt werden. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Positionszählers erfolgen, dessen Zählerstand die Position der Antriebswelle 11 anzeigt. Dann wird zunächst die AB- Position festgelegt. Dazu kann z.B. der Hallschalter H2 verwendet werden, der ein Sensorsignal abgibt, wenn eine Markierung der Antriebswelle 11 an die- sem vorbeiläuft. Es ist jedoch auch möglich, an dieser Stelle einen mechanischen Anschlag 35 anzuordnen, der die Drehbewegung der Antriebswelle 11 begrenzt. Der Zählerstand des Positionszählers in dieser Lage wird als erster Zählerstand gespeichert. Die AB- Position kann dabei, wie Fig. 4 zeigt, in einem definierten Abstand zum Referenzanschlag 35 liegen. Nunmehr wird die Antriebseinheit AE in den Drehmomenten- gesteuerten Modus geschaltet und die Antriebswelle 11 solange bewegt bis sie blockiert. Dies ist dann der Fall, wenn die Transferrolle 1 an dem Zwischenträger 3 mit einer entspre- chenden Andruckkraft anliegt. Diese Andruckkraft kann somit über das Drehmoment beeinflusst werden. In dieser Lage wird der Zählerstand des Positionszählers als zweiter Zählerstand gespeichert. Dieser zweite Suchvorgang kann mehrmals wiederholt werden, um z.B. Toleranzen des Zwischenträgers 3 oder der Transferrolle 1 auszugleichen. Aus den verschiedenen zweiten Zählerständen kann dann ein Mittelwert gebildet werden, der im Druckbetrieb verwendet wird.
Im Druckbetrieb wird ausgehend von der AB- Position die An- triebseinheit AE zunächst im Positions- gesteuertem Modus betrieben. Die Antriebswelle 11 bewegt die Umdruckeinheit UD und die Transferrolle 1 zum Zwischenträger 3. Wenn der Positionszähler seinen zweiten Zählerstand erreicht hat, ist die Transferrolle 1 in Betriebsposition für den Umdruck. Ab jetzt wird die Antriebseinheit AE in den Drehmoment- gesteuerten Modus geschaltet, wodurch die Transferrolle 1 mit der gewünschten Andruckkraft am Zwischenträger 3 anliegt. Nach Beendigung des Umdruckvorganges wird die Umdruckeinheit UD und die Transferrolle 1 vom Zwischenträger 3 abgeschwenkt. Dazu wird die Antriebseinheit AE in den Position- gesteuerten Modus geschaltet und die Antriebswelle 11 solange bewegt bis der erste Zählerstand erreicht ist.
Aus Fig. 5 ergibt sich ein Aufbau der Antriebseinheit AE . Sie weist einen Motor 4, eine Motorsteuerung 22 und eine Steuerung 26 für den Aufzeichnungsträger 2 auf. Am Motor ist ein inkrementaler Motordrehgeber 16 angeordnet, um eine schrittweise Positionsüberwachung mit hoher Auflösung, z.B. 360°/8196 Inkrementalsignale zu ermöglichen. Von diesem führen Leitungen 17 zur Motorsteuerung 22, über die die Inkrementalsignale zum Positionszähler, realisiert auf der Mo- torsteuerung 22, übertragen werden. Weiterhin führen Leitungen 18 zur Leistungsversorgung zum Motor 4. Zusätzlich kann der Motorsteuerung 22 über eine Leitung 21 ein Signal zum Anschwenken oder Abschwenken z.B. aus Sicherheitsgründen zugeführt werden .
Die Motorsteuerung 22 ist weiterhin mit der Aufzeichnungsträgersteuerung 26 über Leitungen 23, 24 und 25 verbunden. Die Leitung 23 ist eine BUS- Leitung zur Übertragung von Parametern (z.B. Drehmoment, Betriebsmodus, Fehlermeldung), über die Leitung 24 können Start- Stoppsignale für die Umdruckstation übertragen werden, z.B. Triggern von Aktionen wie Anschwenken- oder Abschwenken, über die Leitung 25 Resetsigna- le, um die Motorsteuerung in einen Ausgangszustand zu versetzen. Der Steuerung 26 werden über die Leitungen 27 Sensorsig- nale z.B. von Kraftsensoren, Bahnzugsensoren, zugeführt, über die Leitung 28 Triggersignale und über den Bus 29 Gerätedaten vom Gerätebus 30. Durch Kraftsensoren für die Ausgleichsvor- richtungen 9 können positionsgeführte Motoren (z.B. Schrittmotoren) für den Antrieb verwendet werden.
Die Erfindung ist in Verbindung mit einem rotatorischen An- trieb beschrieben worden. Es ist jedoch auch möglich, als Antrieb einen Linearmotor einzusetzen, der allerdings ebenfalls in den zwei oben geschilderten Betriebsmodi betrieben werden muss. Schließlich ist es auch möglich, zwei oder mehrere Antriebseinheiten zu verwenden, die dann an verschiedenen Stel- len der Umdruckeinheit UD angeordnet werden können. Zudem kann die Transferrolle 1 federnde oder dämpfende Eigenschaften aufweisen, erreicht z.B. durch eine GunmiibeSchichtung, dann kann auf die Ausgleichsvorrichtung 9 evtl. verzichtet werden.
Die Funktion der Transferrolle 1 wird weiter verbessert, wenn der Aufzeichnungsträger 2 tangential auf den Oberflächen der Transferrolle 1 und dem Zwischenträger 3 geführt wird. Dadurch wird sicher gestellt, dass die Tonerübertragungsrich- tung senkrecht zur Ebene des AufZeichnungsträgers 2 liegt und dem elektrischen Feld zwischen Zwischenträger 3 und Transferrolle 1 entspricht. Die Folge ist, dass der Tonerverflug minimiert wird und das Druckbild gleichmäßiger wird.
Zwei Realisierungen einer derartigen Führung des Aufzeichnungsträgers ergeben sich aus Fig. 6 und 7. In Fig. 6 wird die entsprechende Führung des AufZeichnungsträgers 2 mit Hilfe von Umlenkrollen 31 erreicht, in Fig. 7 mit Hilfe von Umlenkbacken 32. Die Tangentiale 33 ist jeweils eingezeichnet. In den Fig. 6 und 7 sind die für die Darstellung des Prinzips nicht erforderlichen Elemente der Umdruckstation US nach den Fig. 1 bis 3 weggelassen worden. Bezugszeichenliste
US Umdruckstation UD Umdruckeinheit
AS Antriebssystem
AE Antriebseinheit
UE Übertragungselement
HT unterer Totpunkt 1 Transferrolle la, lb Lagerzapfen
2 Aufzeichnungsträger
3 Zwischenträger
4 Motor 5 Exzenter
6 Koppelarm
7 Andruckbalken ■8 Lagerschwinge
9 Ausgleichsvorrichtung 10 Umlenkrolle
11 Antriebswelle 12a, 12b Drehlager
13 Führungsrollen
14 Inkrementaler Motordrehgeber 15 Lagerung Andruckbalken
17 Leitung: Inkrementalsignale, Rotorlageerkennung
18 Leitung: Leistungsübertragung
19 Leistungsversorgung
20 Logikversorgung 21 Signalleitung: Anschwenken, Abschwenken
22 Motorsteuerung
23 Datenleitungen (BUS- Leitung)
24 Start- Stopp- Leitung (Triggerleitung) 25 Reset- Leitung
26 Steuerung: Auszeichnungsträger
27 Sensorleitungen
28 Triggersignalleitung 5. 29 Datenbus
30 Geräte- Datenbus
31 Umlenkrollen
32 Umlenkbacken
33 Tangentiale 0 34 Anschlag im Andruckbalken
35 Referenzanschlag

Claims

2004/10228419Patentansprüche
1. Umdruckstation für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät, - bei der eine Transferrolle (1) zum Übertragen eines auf einem Zwischenträger (3) erzeugten Tonerbildes auf mindestens einen Aufzeichnungsträger (2) in einem Umdruckbereich der Umdruckstation (US) vorgesehen ist, bei der mindestens ein Antriebssystem (AS) vorgesehen ist mit
• einer Umdruckeinheit (UD) , in der die Transferrolle (1) gelagert ist,
• einer Antriebseinheit (AE) , die über eine Übertragungselement (UE) die Umdruckeinheit (UD) und damit die Trans- ferrolle (1) an den Zwischenträger (3) anschwenkt (AN- Position) oder abschwenkt (AB- Position) und die derart ausgeführt ist, dass sie beim Anschwenkvorgang bis zum Erreichen der AN- Position Positions- gesteuert ist und in der AN- Position Drehmoment- gesteuert ist.
2. Umdruckstation nach Anspruch 1, bei der mindestens eine Ausgleichsvorrichtung (9) vorgesehen ist, die zwischen der Umdruckeinheit (UD) und der Lagerung der Transferrolle (1) angeordnet ist und die derart ausgeführt ist, dass sie die Transferrolle (1) gleichmäßig über deren Breite an den Zwischenträger (3) andrückt.
3. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Umdruckeinheit (UD) folgende Komponenten auf- weist: einen einseitig gelagerten Andruckbalken (7), an dem das Übertragungselement (UE) angreift, mindestens eine im Andruckbalken (7) gelagerte Lagerschwinge (8), in der die Transferrolle (1) gelagert ist.
4. Umdruckstation nach Anspruch 3, bei der das Übertragungs- element (UE) einen Exzenter (5) aufweist, der an einer
Antriebswelle (11) der Antriebseinheit (AE) angeordnet ist und einen Koppelärm (6) aufweist, der am Exzenter (5) und der Umdruckeinheit (UD) drehbar gelagert ist und der die Bewegung des Exzenters (5) auf die Umdruckeinheit (UD) überträgt.
5. Umdruckstation nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Transferrolle (1) an beiden Enden Lagerzapfen (la, lb) aufweist, die in zwei Lagerschwingen (8a, (b) gelagert sind.
6. Umdruckstation nach Anspruch 5, bei der zwei Ausgleichsvorrichtungen (9a, 9b) vorgesehen sind, jeweils eine pro Lagerschwinge (8a, 8b).
7. Umdruckstation nach Anspruch 6, bei der die Lagerschwingen (8a, 8b) im Andruckbalken (7) derart gelagert sind, dass sie beweglich gegenüber dem Andruckbalken (7) sind, so dass die Ausgleichsvorrichtungen (9a, 9b) bewirken, dass die Transferrolle (1) über ihre Breite gleichmäßig an den Zwischenträger (3) angedrückt ist.
8. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 2 bis 7,- bei der die mindestens eine Ausgleichsvorrichtung (9) aus federnden Elementen besteht.
Umdruckstation nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei der am Andruckbalken (7) eine Umlenkrolle (10) angeordnet ist, über die der Aufzeichnungsträger (2) geführt ist. 2004/102284
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10. Umdruckstation nach Anspruch 9, bei der die Umlenkrolle (9) auf der dem Drehlager (12) abgewandten Seite des Andruckbalkens (7) angeordnet ist,
11. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Antriebseinheit (AE) einen Positionszähler aufweist, der die Drehung der Antriebswelle (11) schrittweise zählt.
12. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in der Antriebseinheit (AE) Hallschalter (H) angeordnet sind, jeweils einer zur Feststellung der AB- Position und einer zur Feststellung der AN- Position.
13. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der zur Feststellung der AB- Position ein Referenzanschlag (35) in der Antriebseinheit (AE) angeordnet ist.
14. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Antriebseinheit (AE) einen rotatorischen Motor oder einen Linarmotor aufweist.
15. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Transferrolle (1) dämpfende Eigenschaften aufweist .
16. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Umdruckeinheit (UD) Umlenkmittel für den Auf- zeichnungsträger (2) aufweist, die derart angeordnet sind, dass der Aufzeichnungsträger (2) zwischen Zwischenträger (3) und Transferrolle (1) tangential auf den Ober- flächen von Zwischenträger (3) und Transferrolle (1) geführt ist.
17. Umdruckstation nach Anspruch 16, bei der die Umlenkmittel Umlenkrollen (31) sind.
18. Umdruckstation nach Anspruch 16, bei der die Umlenkmittel Umlenkbacken (32) sind.
19. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Aufzeichnungsträger (2) bandförmig ist.
20. Verfahren zur Umdrucken von auf einem Zwischenträger (3) aufgebrachten Tonerbilder auf einen Aufzeichnungsträger (2) unter Verwendung der Umdruckstation nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
21. Verfahren, nach Anspruch 20, bei dem zur Ermittlung der AB- Position der Umdruckeinheit (UD) die Antriebseinheit (AE) die Umdruckeinheit solange bewegt bis ein Hallschalter (H2) für die AB- Position anspricht bzw. bis sie auf einen mechanischen Referenzanschlag (35) auftrifft und bei dem dann die erreichte Position der Antriebswelle (11) gespeichert wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die AN- Position der Umdruckeinheit (UD) derart ermittelt wird, dass die Antriebseinheit (AE) Drehmomenten- gesteuert die Umdruckeinheit (UD) zum Zwischenträger (3) bewegt bis die Transferrolle (1) am Zwischenträger (3) anliegt und die Antriebswelle (11) blockiert und dann diese Position der Antriebswelle (11) gespeichert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem die Position der Antriebswelle (11) mit Hilfe eines Positionszählers (14) gemessen wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem beim Anschwenken der Umdruckeinheit (UD) aus der AB- Position die Antriebseinheit (AE) zunächst Position- gesteuert bewegt wird bis die AN- Position erreicht ist und dann in die Drehmomentensteuerung übergegangen wird, um eine konstante Andruckkraft der Trans errolle (1) an den Zwischenträger (3) einzustellen.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24 bei dem der Abschwenkvorgang Position- gesteuert erfolgt bis die AB- Position erreicht wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, bei dem die AB- Position und die AN- Position aus dem Zählerstand des Positionszählers (14) ermittelt wird.
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