WO2005076088A1 - Vorrichtung zum antrieb eines bandes bei einer elektrografischen druck- oder kopiereinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum antrieb eines bandes bei einer elektrografischen druck- oder kopiereinrichtung Download PDF

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    • G03G2215/00139—Belt
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Definitions

  • Electrographic printing or copying devices are known, e.g. from WO 98/39691. They are mounted on a photoconductive intermediate carrier, e.g. a photoconductor belt, charge images of the images to be printed, which are developed with toner. The toner images are then transferred to a transfer belt, from which they are transferred to a recording medium, e.g. a sheet of paper or sheets of paper, reprinted and finally fixed there.
  • a photoconductive intermediate carrier e.g. a photoconductor belt
  • the toner images are then transferred to a transfer belt, from which they are transferred to a recording medium, e.g. a sheet of paper or sheets of paper, reprinted and finally fixed there.
  • a recording medium e.g. a sheet of paper or sheets of paper
  • tapes can be used at several points, which have to be driven.
  • Examples are the photoconductor belt already mentioned or the transfer belt.
  • Another example is a conveyor belt arranged in the transfer printing device, which can be used in particular for the transport of sheet-shaped recording media.
  • a drive roller over which the belt is guided and against which it rests can be used to drive such a belt. If the belt is braked too much with such a drive, there may be a slippage between the drive roller and the belt. To avoid this, it is known (DE 198 56 372 AI) to choose the wrap angle of the belt around the drive roller as large as possible.
  • the wrap angle can only be increased up to a maximum of 180 ° if, for example in the case of a photoconductor belt or transfer belt, the outside of the belt must not be touched by deflecting rollers.
  • An increase in the belt tension is also used to minimize slip, this works in many cases, however, negatively affect the drive torque required.
  • a higher belt tension also causes a higher braking torque, for example, on deflection rods that may be used for the belt.
  • An increase in the coefficient of friction of the belt / drive roller can still only be realized to a limited extent, since, for example, coating the drive roller with rubber leads to an increased concentricity tolerance and a reduced service life of the drive roller.
  • the problem to be solved by the invention is to provide a further solution with which the slip is largely eliminated.
  • the previously known methods attempted to achieve this goal by optimizing the wrap angle, belt tension and material selection in the drive roller, but the result is not completely satisfactory.
  • the slip is largely avoided in that the adhesion (pressure force) of the belt to the drive roller is increased electrostatically.
  • An electrical field is generated between the inside of the belt and the drive roller, by means of which the belt is drawn to the drive roller.
  • Further measures to avoid slippage such as the measures described above, are then no longer necessary. This can increase the life of the belt and the wrap angle can be selected depending on other requirements.
  • the above NEN known measures to reduce slip can also be combined with the invention.
  • An insulating layer is arranged between the electrically conductive layer of the drive roller, to which the voltage is applied, and the belt, the thickness of which is selected in such a way that there are no electrical flashovers between the belt and drive roller, but is nevertheless sufficient for the desired pressure force high voltage can be applied to the drive roller.
  • a positive or negative voltage is applied to the drive roller to generate the electric field.
  • the insulating layer can form the outer layer of the drive roller, but it can also be arranged on the inside of the belt. If the insulating layer is part of a photoconductor tape, an electrically conductive layer and then the insulating layer can be arranged under the photoconductor layer. If the insulating layer is part of the drive roller, this can have an electrically conductive core on which the insulating layer is arranged.
  • the invention can be used particularly advantageously in the case of photoconductor ribbons and transfer ribbons in accordance with WO 98/39691. These are then operated with minimal slip while protecting the belt as much as possible.
  • Figure 1 shows a drive roller with tape as part of a tape drive as it can be used in electrographic printing devices.
  • Fig. 2 shows a section A of the drive roller with belt in Figure 1 in a basic representation.
  • Figure 3 is a front view of the drive roller with electrical connection in a basic representation.
  • Fig. 4 shows the cross section of a photoconductor tape with an insulating layer in a basic representation.
  • Fig. 1 shows a drive device VO from a drive roller 10 with which a belt 11, e.g. a photoconductor belt to be driven.
  • the drive roller 10 has an electrically conductive core 12 on which an insulating layer 13 is arranged. This is shown enlarged in FIG. 2, FIG. 2 shows a section A in FIG. 1.
  • the tape 11 runs on the insulating layer 13.
  • the belt 11 is at zero potential and a positive or negative voltage SP is present at the core 12 of the drive roller 10, an electric field 14 is formed between the belt 11 and the drive roller 10, which pulls the belt 11 to the drive roller 10.
  • the drive roller 10 rotates, it takes the belt 11 with it. If the voltage SP is high enough the pressure force between the belt 11 and the pressure roller 10 is so great that even when the pressure roller 10 is braked, there is no more annoying slippage.
  • FIG. 3 shows how the voltage SP can be applied to the drive roller 10.
  • a sliding contact 15 can be used, which bears against the electrically conductive core 12.
  • the drive roller 10 has a core 12 against which the sliding contact 15 rests, bearings 19 and the insulating layer (not visible).
  • the belt 11 is arranged on the drive roller.
  • the insulating layer 13 is arranged in the band 11. If the strip 11 is a photoconductor strip 16, an electrically conductive layer 17 follows the photoconductor layer 18 and then the insulating layer 13.
  • the adhesion of the belt 11 to the drive roller 10 is generated electrostatically.
  • the insulating layer 13 is selected to be thin and a high voltage SP is applied to the drive roller 10, the belt 11 adheres to the drive roller 10 in such a way that the belt 11 can be operated with minimal slip.
  • an anodized layer or a ceramic coating can be used as the insulating layer 13.
  • the layer thickness can be, for example, 50 ⁇ m, the voltage SP to be applied can then be approximately 1000 V.
  • the voltage SP must be selected so that the breakdown field strength of the insulating layer 13 is not reached in order to avoid flashovers. This depends on the voltage SP, the thickness of the insulating layer 13 and the insulating material. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Der Antrieb von Fotoleiterbändern oder Transferbändern bei einer elektrografischen Druckeinrichtung durch eine Antriebswalze (10) soll derart sein, dass ein möglichst geringer Schlupf zwischen Antriebwalze (10) und Band (11) auftritt. Um dieses Ziel zu erreichen, weist die Antriebswalze (10) einen elektrisch leitenden Kern (12) auf, an den eine elektrische Spannung angelegt wird und der von einer Isolierschicht (13) umgeben ist. Wenn an dem Band (11) z.B. Null- Potential anliegt, entsteht zwischen Band (11) und Antriebswalze (10) ein elektrisches Feld, das das Band (11) an die Antriebswalze (10) zieht. Dadurch kann die Andruckkraft, mit der das Band (11) an der Andruckwalze (10) anliegt, elektrostatisch eingestellt werden.

Description

Vorrichtung zum Antrieb eines Bandes bei einer elektrografischen Druck- oder Kopiereinrichtung
Elektrografische Druck- oder Kopiereinrichtungen (im folgenden gemeinsam Druckeinrichtung genannt) sind bekannt, z.B. aus WO 98/39691. Bei ihnen werden auf einem fotoleitenden Zwischenträger, z.B. einem Fotoleiterband, Ladungsbilder der zu druckenden Bilder erzeugt, die mit Toner entwickelt wer- den. Die Tonerbilder werden anschließend auf ein Transferband übertragen, von dem sie in einer Umdruckeinrichtung auf einen Aufzeichnungsträger, z.B. eine Papierbahn oder Papierblätter, umgedruckt und dort schließlich fixiert werden. Der genaue Aufbau und die genaue Funktion kann der oben genannten Pa- tentanmeldung WO 98/39691 entnommen werden, die hiermit in die Offenbarung einbezogen wird.
In einer derartigen Druckeinrichtung können an mehreren Stellen Bänder eingesetzt werden, die angetrieben werden müssen. Beispiele sind das bereits genannte Fotoleiterband oder das Transferband. Ein weiteres Beispiel ist ein in der Umdruckeinrichtung angeordnetes Transportband, das insbesondere zum Transport von blattförmigem AufZeichnungsträgern eingesetzt werden kann. Zum Antrieb einen solchen Bandes kann eine An- triebswalze verwendet werden, über die das Band geführt ist und an der es anliegt. Wenn bei einem derartigen Antrieb das Band zu stark abgebremst wird, kann es zu einem Schlupf zwischen Antriebswalze und Band kommen. Um dies zu vermeiden ist es bekannt (DE 198 56 372 AI) , den Umschlingungswinkel des Bandes um die Antriebswalze möglichst groß zu wählen. Bei einem Endlosband lässt sich aber der Umschlingungswinkel nur bis maximal 180° steigern, wenn wie z.B. beim Fotoleiterband oder Transferband die Bandaußenseite durch Umlenkwalzen nicht berührt werden darf. Eine Erhöhung der Bandspannung wird e- benfalls eingesetzt, um Schlupf zu minimieren, dies wirkt sich aber in vielen Fällen auf das benötigte Antriebsmoment negativ aus. Eine höhere Bandspannung bewirkt z.B. auch an evtl. verwendeten Umlenkstangen für das Band ein höheres Bremsmoment. Eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten Band/ Antriebswalze lässt sich weiterhin nur bedingt realisieren, da z.B. eine Beschichtung der Antriebswalze mit Gummi zu einer erhöhten Rundlauftoleranz und einer verringerten Lebensdauer der Antriebswalze führt.
Gerade beim Antrieb von Fotoleiterbändern und Transferbändern ist es aber wichtig, den Schlupf möglichst gering zu halten, da er sich direkt auf die Passgenauigkeit des Druckbildes, insbesondere bei Farbdruck, auswirkt.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine weitere Lösung anzugeben, mit der der Schlupf weithin beseitigt wird. Die bisher bekannten Methoden versuchten dieses Ziel durch Optimierung von Umschlingungswinkel, Bandspannung und Materialauswahl bei der Antriebswalze zu erreichen, wobei das Ergebnis allerdings nicht vollständig befriedigend ist.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Bei der Erfindung wird der Schlupf dadurch weithin vermieden, dass die Haftung (Andruckkraft) des Bandes an die Antriebswalze elektrostatisch erhöht wird. Es wird ein elektrisches Feld zwischen Bandinnenseite und Antriebswalze erzeugt, durch das das Band an die Antriebswalze gezogen wird. Weitere Maß- nahmen, um den Schlupf zu vermeiden wie die oben beschriebenen Maßnahmen sind dann nicht mehr erforderlich. Damit kann die Lebensdauer des Bandes erhöht werden und der Umschlingungswinkel kann in Abhängigkeit sonstiger Erfordernisse gewählt werden. Selbstverständlich können die oben beschriebe- nen bekannten Maßnahmen zur Schlupfverringerung auch mit der Erfindung kombiniert werden.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zwischen der elektrisch leitenden Schicht der Antriebswalze, an der die Spannung anliegt, und dem Band wird eine Isolierschicht angeordnet, deren Stärke derart gewählt wird, dass es nicht zu elektrischen Überschlägen zwischen Band und Antriebswalze kommt, trotzdem aber eine für die gewünschte An- druckkraft ausreichend hohe Spannung an die Antriebswalze angelegt werden kann. Wenn das Band an Null-Potential liegt, wird eine positive oder negative Spannung an die Antriebswal- ze angelegt, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Die Isolierschicht kann die Außenschicht der Antriebswalze bilden, sie kann aber auch auf der Innenseite des Bandes angeordnet werden. Wenn die Isolierschicht Teil eines Fotolei- terbandes ist, kann unter der Fotoleiterschicht eine elektrisch leitfähige Schicht und anschließend die Isolierschicht angeordnet werden. Wenn die Isolierschicht Teil der Antriebswalze ist, kann diese einen elektrisch leitenden Kern aufweisen, auf dem die Isolierschicht angeordnet ist.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar bei Fotoleiterbändern und Transferbänder entsprechend WO 98/39691. Diese werden dann mit minimalsten Schlupf bei größter Schonung des Bandes betrieben.
An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Darstellung einer Antriebswalze mit Band als Teil eines Bandantriebs wie er bei elektrografischen Druckeinrichtungen eingesetzt werden kann;
Fig. 2 einen Ausschnitt A der Antriebswalze mit Band bei Fig. 1 in prinzipieller Darstellung;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Antriebswalze mit elektrischem Anschluss in prinzipieller Darstellung;
Fig. 4 der Querschnitt eines Fotoleiterbandes mit Isolierschicht in prinzipieller Darstellung.
In den Figuren sind nur Ausschnitte einer Vorrichtung VO mit einer Antriebswalze 10 und einem Band 11 dargestellt. Dabei ist die Druckeinrichtung, bei der das Band eingesetzt wird, nicht gezeigt. Für deren Ausführung wird auf WO 98/39691 ver- wiesen, aus der die Lage von Fotoleiterbändern und Transferbändern als Beispiel entnehmbar sind. Für die Erläuterung der Erfindung genügen die in den Figuren gezeigten Ausschnitte der Antriebsvorrichtung für ein Band. Die Figuren sind prinzipielle Darstellungen zur Erläuterung der Erfindung und ge- ben keinen Hinweis auf tatsächliche Größenverhältnisse.
Fig. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung VO aus einer Antriebswalze 10, mit der ein Band 11, z.B. ein Fotoleiterband, angetrieben werden soll. Die Antriebswalze 10 weist in Fig. 1 ei- nen elektrisch leitenden Kern 12 auf, auf dem eine Isolierschicht 13 angeordnet ist. Dies ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt, Fig. 2 zeigt dabei einen Ausschnitt A bei Fig. 1. Auf der Isolierschicht 13 läuft das Band 11.
Wenn z.B. das Band 11 an Null- Potential und an dem Kern 12 der Antriebswalze 10 eine positive oder negative Spannung SP anliegt, bildet sich ein elektrisches Feld 14 zwischen Band 11 und Antriebswalze 10, das das Band 11 an die Antriebswalze 10 zieht. Wenn sich die Antriebswalze 10 dreht, nimmt sie das Band 11 mit. Wenn die Spannung SP ausreichend hoch ist, ist die Andruckkraft zwischen Band 11 und Andruckwalze 10 so groß, dass auch beim Abbremsen der Andruckwalze 10 kein störender Schlupf mehr auftritt.
Aus Fig. 3 ergibt sich, wie die Spannung SP an die Antriebswalze 10 angelegt werden kann. Dazu kann ein Schleifkontakt 15 verwendet werden, der an dem elektrisch leitenden Kern 12 anliegt. Die Antriebswalze 10 weist einen Kern 12, an dem der Schleifkontakt 15 anliegt, Lager 19 und die Isolierschicht (nicht sichtbar) auf. Auf der Antriebswalze ist das Band 11 angeordnet .
Fig. 4 zeigt den Fall, dass die Isolierschicht 13 im Band 11 angeordnet ist. Wenn das Band 11 ein Fotoleiterband 16 ist, folgt auf eine Fotoleiterschicht 18 ein elektrisch leitende Schicht 17 und anschließend die Isolierschicht 13.
Somit wird bei der Erfindung die Haftung des Bandes 11 auf der Antriebswalze 10 elektrostatisch erzeugt. Wenn die Iso- lierschicht 13 dünn gewählt wird und an die Antriebswalze 10 eine hohe Spannung SP angelegt wird, haftet das Band 11 derartig an der Antriebswalze 10, dass das Band 11 mit minimalsten Schlupf betrieben werden kann. Als Isolierschicht 13 kann z.B. eine Eloxalschicht oder eine keramische Beschichtung verwendet werden. Die Schichtdicke kann z.B. 50μm betragen, die anzulegende Spannung SP kann dann bei ca. 1000V liegen. Auf jeden Fall muss die Spannung SP so gewählt werden, dass die Durchbruchfeldstärke der Isolierschicht 13 nicht erreicht wird, um Überschläge zu vermeiden. Diese hängt von der Span- nung SP, der Dicke der Isolierschicht 13 und dem Isoliermaterial ab. Bezugszeichenliste
VO Antriebsvorrichtung SP Spannung 10 Antriebswalze 11 Band 12 elektrisch leitende Schicht der Antriebswalze 13 Isolierschicht 14 elektrisches Feld 15 Schleifkontakt 16 Fotoleiterband 17 elektrisch leitende Schicht 18 Fotoleiterschicht 19 Lager

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Antrieb eines Bandes bei einer elektrografischen Druck- oder Kopiereinrichtung, - bei der das Band (11) auf einer Antriebswalze (10) abläuft, die eine elektrisch leitende an einer elektrischen Spannung (SP) liegende Schicht (12) aufweist, - bei der zwischen Band (11) und Antriebswalze (10) eine Isolierschicht (13) angeordnet ist, - bei der die an die elektrisch leitenden Schicht (12) angelegte Spannung (SP) derart gewählt ist, dass ein e- lektrisches Feld (14) zwischen dem Band (11) und der Antriebswalze (10) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Isolierschicht (13) als Teil der Antriebswalze (10) die elektrisch leitende Schicht (12) umgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Antriebswalze (10) einen elektrisch leitenden Kern als leitende Schicht (12) und die den Kern umgebende Isolierschicht (13) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Isolierschicht (13) auf der Innenseite des Bandes (11) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, bei der der Wert des elektrischen Spannung (SP) an der elektrisch leitenden Schicht (12) derart gewählt ist, dass die Stärke des elektrischen Feldes (14) etwas unterhalb der Durchbruchfeldstärke für die Isolierschicht (13) liegt .
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Dicke der Isolierschicht (13) und die Höhe der an der elektrisch leitenden Schicht (12) anliegenden Spannung (SP) zur Erzeugung des elektrischen Feldes (14) derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine möglichst hohe elektrische Feldstärke (14) an der Isolierschicht (13) anliegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Band (11) an Nullpotentiai liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Band (11) ein Fotoleiterband (16) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Fotoleiterband (16) eine fotoleitende Schicht (18), eine elektrisch leitfähige Schicht (17) und eine Isolierschicht (13) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Band (11) ein Transferband ist, das zwischen Fotoleiterband und einem Aufzeichnungsträger angeordnet ist.
11. Verfahren zum Antrieb eines Bandes (11) bei einer elektrografischen Druck- oder Kopiereinrichtung, bei dem eine Vorrichtung (VO) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
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