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Diese Erfindung betrifft eine elektrophotographische Druckmaschine und
insbesondere bezieht sie sich auf eine dynamische Kantenführung für
Seitenkantenkopierausrichtungssysteme in einer Druckmaschine.
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Eine typische elektrophotographische Druckmaschine enthält Stapel von
geschnittenen Blättern aus Papier, auf denen Kopien von
Originaldokumenten reproduziert werden. Allgemein werden diese geschnittenen Blätter
aus Papier durch die Druckmaschine vorgeschoben, jeweils ein Blatt zu
einem Zeitpunkt, und zwar für eine geeignete Verarbeitung darin. Derzeit
werden Papiere durch die Druckmaschine mittels Transportuntersystemen
vorgeschoben. Diese Untersysteme sind diejenigen Abschnitte des
Papierhandhabungsmoduls, die ein Kopierblatt von einer
Druckverarbeitungsstation zu einer anderen schieben. Das Kopierblatt wird zu und von
verschiedenen Untersystemen durch Ablenkeinrichtungen und/oder Auswahltoren
gerichtet. Alle Transporteinrichtungen werden direkt von dem
Hauptantrieb angetrieben und werden unter einem "Druck"-Befehl in Betrieb
gesetzt. Die Tore sind gewöhnlich solenoidbetrieben und richten das
Kopierblatt so, wie es erforderlich ist, um die von dem Benutzer
ausgewählten Ausgabeanforderungen zu erfüllen. Es wurden Versuche
unternommen, dort, wo es möglich ist, jede Transporteinrichtung so aufzubauen,
um eine leichte Zugänglichkeit zu dem Kopierblatt durch ungeschulte
Maschinenbenutzer zu ermöglichen. UND-Schalter sind durch die
verschiedenen Transporteinrichtungen hindurch angeordnet, um einen Stauschutz zu
bilden.
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Eine der bekannten Einrichtungen zum Beseitigen des Schräglaufs und
einer Seitenausrichtung der Kopierblätter in einem Kopierer umfaßt die
Verwendung von Kugel-auf-Antriebsband-Systemen, Reibungsrädern,
gekreuzten Walzen und Kugel-auf-Walzen-Systeme. Ein Kugel-auf-Antriebsband-
System wird in Verbindung mit einem Führungskantenzeitabstimmungsschema
verwendet und ermöglicht der Führungskante eines Substrats, das durch
das Antriebsband angetrieben wirdl daß es sich zeitabgestimmt in einem
Satz von Abnahmewalzen befindet, so daß das Substrat die
Ubertragungsstation synchron zu einer bestimmten Abbildung auf dem Photorezeptor
erreicht. Einige der Probleme, die mit diesem Typ eines
Führungskanten- und Seitenausrichtungssystems verbunden sind, umfassen die
mechanischen Antriebe zum Beseitigen des Schräglaufs und eine
Verschiebungsausrichtung und Abnahmeklemmwalzeneinrichtungen. Zusätzlich ist eine
Beschädigung der Kopiersubstrate einschließlich einer Staubildung möglich,
und zwar aufgrund von einem Knittern oder einer Verdrehung um die
Führung, die Ausrichtung, die Ecke der Kopierblätter. Dies folgt aufgrund
der umgekehrten Kopplung, die zwischen einem Seitenausrichtungsmechanis
mus und der sich widersetzenden Reibungskraft zwischen dem Substrat und
der Ausrichtungsführung hervorgerufen wird.
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Verschiedene Einrichtungen sind dazu verwendet worden, die Substrate zu
transportieren und auszurichten, wobei der nachfolgende Stand der
Technik relevant erscheint.
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Die US-A-2,249,186 offenbart ein System zur Querzuführung von Blättern
oder ähnlichem durch die Verwendung eines Querfördertisches und von
Preßkörpern, d.h. Kugeln bzw. Bällen, Bürsten oder Walzen oder ähnliches.
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Die US-A-3,062,538 stellt Greifeinrichtungen dar, die Blätter in einer
Kettenfördereinrichtung für eine Bewegung durch die
Kopierbearbeitungsstationen hält.
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Die US-A-3,256,009 offenbart eine Blattausrichtungseinrichtung, die
jedes einzelne Blatt während des Laufs anhält und ausrichtet, und dann
in einer zeitabgestimmten Beziehung zu der Bewegung des Photorezeptors
das Blatt in Eingriff mit dem Photorezeptor in Ausrichtung mit einer
zuvor gebildeten xerographischen Abbildung auf dem Photorezeptor
vorschiebt.
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Die US-A-3,781,004 stellt zwei Fördereinrichtungssysteme von der
Zuführung bis zu der Ausgabe dar, wobei jede mit einer unterschiedlichen
Geschwindigkeit läuft, und eine Schalteinrichtung, die zwischen den
Fördereinrichtungen angeordnet ist, die betriebsmäßig mit einem
Zeitabfolgeprogrammsystem verbunden sind, das die Zuführung der Blätter von
einem Vorrat zu dem ersten Fördersystem steuert.
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Die US-A-3,908,986 offenbart einen Blattausrichtungsmechanismus, der die
Blätter durch die Verwendung einer Zuführwalze und eines damit
zusammenarbeitenden Klemmteils in sowohl eine
Führungskantenausrichtungseinrichtung als auch eine Seitenkantenausrichtungseinrichtung drückt.
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Die US-A-3,915,447 stellt ein Blatthandhabungsgerät dar, das ein
bewegbares Transportband umfaßt, das eine Vielzahl von Lappen bzw. Laschen
besitzt, die sich davon erstrecken. Die Laschen sind für ein Entschrägen
und Ausrichten der Führungskante eines Blatts, das diesem vorgelegt
wird, geeignet, wobei die Laschen danach in Kontakt mit der
Führungskante des Blatts gedrückt werden, um das Blatt für eine darauffolgende
Beförderung zu erfassen.
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Die US-A-4,487,407 ist auf ein Schleppkantenausrichtungssystem
gerichtet, das ein Zuführtransportband umfaßt, das Finger besitzt, die sich
von dem Transportband erstrecken, um die Schleppkante eines Blatts, das
die Zeitabstimmung liefert, einzufangen, ebenso wie für eine
Entschrägungsfunktion für das System.
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Das Xerox Disclosure Journal, vol. 1, No. 5, Mai 1976, Seite 85,
offenbart ein Blattausrichtungssystem zur Bildung einer
Frontkantenausrichtung im Abstand und in der Zeit für ein Blatt, während sich das Blatt
bewegt.
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Andere Patente von Interesse umfassen die US-A-3,596,902, die einen
Druckpressen-Nonstop-Seitenausrichtungsmechanismus offenbart, der ein
Ausrichtungstransportband verwendet, das sich unter derselben
Geschwindigkeit
wie ein Blatt bewegt, um eine Fehlausrichtung zu verhindern. Der
Seitenführungsmechanismus umfaßt ein Gerät, um in die Seitenkante des
Blatts einzugreifen, wenn das Blatt über eine Zuführplatte befördert
wird. Ein Verfahren und ein Gerät zur Ausrichtung von Blättern, das ein
Ausrichtungstransportband verwendet, das sich mit derselben
Geschwindigkeit wie ein Transportband bewegt und das auch seitlich bewegbar ist,
ist in der US-A-4,572,499 dargestellt. Es ist eine Einrichtung
vorgesehen, um ein Blatt über eine Kantenführung zu bewegen, die ein
Transportband verwendet. Die US-A-4,767,116 offenbart einen
Seitenausrichtapparat, der zwei seitlich bewegbare Transportbänder verwendet, um
Papierblätter auf einem Fördertransportband auszurichten. Eine Einrichtung ist
dazu vorgesehen, ein Ausrichtungstransportband unter derselben
Geschwindigkeit wie ein Fördertransportband anzutreiben. Eine Seitenausrichtung
eines sich bewegenden Blatts gegen einen Ausrichtungsstab ist in der
US-A-4,836,527 dargestellt, das durch einen Walzenspalt vorgenommen
wird, der leicht zu der Ausrichtungslinie hin angewinkelt ist und
deshalb selbstschwenkend von diesem Winkel zu einem anderen Winkel nahe in
Ausrichtung zu der Richtung des Papierlaufs vorgesehen ist.
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Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriff des Anspruchs 1 ist
aus dem Dokument DE-A-500 523 bekannt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Seitenausrichtungseinrichtung
für einen Blatthandhabungsmechanismus geschaffen, der Einrichtungen zum
Transportieren und Ausrichten jedes Kopierblatts synchron zu einer
Abbildung, die auf dem Blatt reproduziert werden soll, umfaßt, die eine
Seitenausrichtungseinrichtung zum Antreiben des Kopierblatts seitlich
hinsichtlich seiner Laufrichtung und ein drehbares Transportband zum
Aufnehmen und seitenkantenmäßigen Ausrichten des Kopierblatts, das dort
hinein durch die Seitenausrichtungseinrichtung geschoben wird, umfaßt,
wobei das drehbare Transportband mindestens eine Oberfläche festlegt,
die dazu geeignet ist, sich mit dergleichen Geschwindigkeit wie das
Blatt zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband
Längsrippen besitzt, die dessen Blattkontaktoberflächen verbinden, wodurch
ein kontinuierlicher Kanal auf dem Transportband festgelegt wird, in die
das Kopierblatt durch die Seitenausrichtungseinrichtungen geschoben wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine schematische Aufrißansicht einer elektrophotographischen
Druckmaschine zeigt, die eine dynamische Blattkantenführung der
vorliegenden Erfindung darin einsetzt;
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Fig. 2 eine schematische Teilexplosionsdarstellung des Geräts der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 3 eine Teildraufsicht der dynamischen Kantenführung der Fig. 2
zeigt, und
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Fig. 4 eine Teilendansicht der dynamischen Kantenführung der Fig. 3
zeigt.
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Für ein allgemeines Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung
wird Bezug auf die Zeichnungen genommen. In den Zeichnungen sind
ähnliche Bezugszeichen durchweg dazu verwendet worden, identische Bauelemente
zu bezeichnen. Fig. 1 stellt schematisch die verschiedenen Komponenten
einer beispielhaften, elektrophotographischen Druckmaschine dar, die die
dynamische Kantenführung der vorliegenden Erfindung darin einsetzt. Die
dynamische Kantenführung, die darin offenbart ist, ist ebensogut zur
Verwendung in einer breiten Vielfalt von Einrichtungen geeignet und ist
nicht notwendigerweise in ihrer Anwendung auf die spezielle
Ausführungsform, die hier dargestellt ist, beschränkt. Beispielsweise kann das
Gerät der vorliegenden Erfindung gut in
Dokumentenhandhabungseinrichtungen, nicht-xerographischen Umgebungen und bei der Blattbeförderung
allgemein eingesetzt werden. Insoweit die Art des
elektrophotographischen Druckens ausreichend bekannnt ist, werden die verschiedenen
Bearbeitungsstationen, die in der Druckmaschine der Fig. 1 eingesetzt
werden,
nachfolgend schematisch dargestellt werden, und die Betriebsweise
wird kurz unter Bezug darauf beschrieben.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, setzt die elektrophotographische
Druckmaschine ein Transportband 10 ein, das eine photoleitende Oberfläche 12
besitzt, die auf ein leitendes Substrat 14 aufgebracht ist. Vorzusweise
ist die photoleitende Oberfläche 12 aus einer Selenlegierung auf einem
leitenden Substrat 14 hergestellt, das aus einer Aluminiumlegierung
hergestellt ist. Das Transportband 10 bewegt sich in der Richtung des
Pfeils 16, um aufeinanderfolgende Bereiche der photoleitenden
Oberfläche 12 in Folge durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen
vorzuschieben, die um den Durchgangsweg der Bewegung davon herum angeordnet
sind. Das Transportband 10 wird um eine Abstreifwalze 18, eine
Spannwalze 20 und eine Antriebswalze 22 herumgeführt.
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Das Transportband 10 wird durch ein Paar (nicht dargestellter) Federn
unter Spannung gehalten, die elastisch die Spannrolle 22 gegen das
Transportband 10 mit der erforderlichen Federkraft drücken. Sowohl die
Abstreifwalze 18 als auch die Spannwalze 20 sind drehbar befestigt.
Diese Walzen sind Führungen, die sich frei drehen, wenn sich das
Transportband 10 in der Richtung des Pfeils 16 bewegt.
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Wie weiterhin Fig. 1 zeigt, führt anfänglich ein Bereich des
Transportbands 10 durch eine Aufladestation A. An der Aufladestation A lädt eine
herkömmliche Koronaerzeugungseinrichtung 28 die photoleitende
Oberfläche 12 des Transportbands 10 auf ein relativ hohes, im wesentlichen
gleichförmiges Potential auf.
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Als nächstes wird der aufgeladene Bereich der photoleitenden
Oberfläche 12 durch eine Belichtungsstation B vorgeschoben. An der
Belichtungsstation B wird ein Originaldokument 30 mit der Sichtseite nach unten auf
eine transparente Auflageplatte 32 aufgelegt. Lampen 34 blitzen
Lichtstrahlen auf das Originaldokument 30. Die Lichtstrahlen, die von dem
Originaldokument 30 reflektiert werden, werden durch eine Linse 36 von
einer Lichtabbildung übertragen. Die Lichtabbildung wird auf den
aufgeladenen Bereich der photoleitenden Oberfläche 12 projiziert, um die
Ladung darauf selektiv zu entfernen. Dies zeichnet eine
elektrostatische, latente Abbildung auf der photoleitenden Oberfläche 12 auf. An
einer Entwicklungsstation C schiebt eine magnetische
Burstenentwicklerwalze 38 ein Entwicklergemisch in Berührung mit der elektrostatischen,
latenten Abbildung vor. Die latente Abbildung zieht die Tonerteilchen
von den Trägergranulaten ab, wodurch eine Tonerpulverabbildung auf der
photoleitenden Oberfläche 12 des Transportbands 10 gebildet wird.
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Das Transportband 10 schiebt dann die Tonerpulverabbildung zu der
Ubertragungsstation D vor. An der Übertragungsstation D wird ein
Blatt-Trägermaterial in Kontakt mit der Tonerpulverabbildung bewegt. Das Blatt
des Trägermaterials wird zu der Übertragungsstation D durch eine
Schleppkantenausrichtungseinrichtung 42 vorgeschoben. Vorzugsweise
umfaßt die Ausrichtungseinrichtung 42 Klemmspaltwalzen 70 und 71, die sich
so drehen, um das unterste Blatt von einem Stapel 46 in
Transportbänder 48 und 49 vorzuschieben. Die Transportbänder richten das sich
vorschiebende Blatt des Trägermaterials in Kontakt mit der photoleitenden
Oberfläche 12 des Transportbands 10 in einer zeitabgestimmten Abfolge
derart aus, daß die Tonerpulverabbildung darauf synchron das sich
vorschiebende Blatt des Trägermaterials berührt.
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Die Übertragungsstation D umfaßt eine Koronaerzeugungseinrichtung 50,
die Ionen auf die Rückseite eines Blatts sprüht, das durch die Station
hindurchläuft. Dies zieht die Tonerpulverabbildung von der
photoleitenden Oberfläche 12 auf das Blatt ab und bildet eine normale Kraft, die
bewirkt, daß die photoleitende Oberfläche 12 den Transport des sich
vorschiebenden Blatts des Trägermaterials übernimmt. Nach der
Übertragung fährt das Blatt fort, sich in Richtung des Pfeils 52 auf einer
(nicht dargestellten) Fördereinrichtung zu bewegen, die das Blatt zu der
Schmelzstation E vorschiebt.
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Die Schmelzstation E umfaßt eine Schmelzanordnung 54, die permanent die
übertragene Tonerpulverabbildung auf dem Substrat fixiert. Vorzugsweise
umfaßt die Schmelzanordnung 54 eine beheizte Schmelzwalze 56 und eine
Gegendruckwalze 58. Ein Blatt führt zwischen der Schmelzwalze 56 und der
Gegendruckwalze bzw. Stützwalze 58 hindurch, wobei die
Tonerpulverabbildung mit der Schmelzwalze 56 in Kontakt steht. Auf diese Weise wird die
Tonerpulverabbildung permanent an dem Blatt fixiert. Nach dem
Aufschmelzen führt eine Rutsche 60 das sich vorschiebende Blatt zu einem
Auffangschacht 62 zur Entnahme aus der Druckmaschine durch den Benutzer.
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Unvermeidlich verbleiben, nachdem das Blatt-Trägermaterial von der
photoleitenden Oberfläche 12 des Transportbands 10 getrennt ist, einige
restliche Teilchen daran anhaften. Diese restlichen Teilchen werden von
der photoleitenden Oberfläche 12 an einer Reinigungsstation F entfernt.
Die Reinigungsstation F umfaßt eine drehbar befestigte Bürste 64, die
mit der photoleitenden Oberfläche 12 in Kontakt steht. Die Teilchen
werden von der photoleitenden Oberfläche 12 durch die Drehung der
Bürste 64, die in Kontakt damit steht, gereinigt. Auf die Reinigung folgend
flutet eine (nicht dargestellte) Aufladungslampe die photoleitende
Oberfläche 12 mit Licht, um irgendwelche restliche, elektrostatische Ladung
zu entfernen, die darauf vor der Aufladung in dem nächsten,
darauffolgenden Aufladungszyklus verbleibt.
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Es wird angenommen, daß die vorstehende Beschreibung zum Zwecke der
vorliegenden Anmeldung/des Patents ausreichend ist, um die allgemeine
Betriebsweise einer elektrophotographischen Druckmaschine darzustellen.
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Es wird sich nun dem spezifischen Gegenstand der vorliegenden Erfindung
zugewandt, wobei Fig. 2 eine Reibungswalzen-Seitenausrichtung und ein
Finger-auf-Transportband-Schleppkantenzeitabstimmungskonzept darstellt,
das eine dynamische Kantenführung 100 umfaßt. Ein Kopierblatt tritt in
das Ausrichtungssystem ein, das positiv durch gegenüberliegende Paare
von Klemmspaltwalzen 70 und 71 angetrieben wird. Wenn die
Blattschlepp-Kante durch den Spalt hindurchführt, der zwischen den
Klemmspaltwalzen 70 und 71 gebildet wird, wird es zu, und seitlich ausgerichtet
gegen,
die dynamische Kantenführung 100 mittels der Reibungswalze 81 und
dem Ball bzw. der Kugel 82 geführt. Zu diesem Zeitpunkt werden
Finger 90, die an Transportbändern 48 und 49 befestigt oder angespritzt
sind, herumgeführt und treten mit der Schleppkante des Blatts in
Berührung, wodurch sowohl das Papier transportiert wird als auch die
Zeitabstimmfunktion und die Entschrägungsfunktion bewirkt wird, d.h. ein
Synchronisieren des Blatts mit einer spezifischen, sich wiederholenden
Stelle des Photorezeptors (auf dem die Abbildung plaziert werden kann).
Während die Finger hier gleich beabstandet zueinander auf den
Transportbändern 49 dargestellt sind, sollte verständlich werden, daß ein Finger
an jedem Band arbeiten wird, da drei oder mehr an jedem Transportband
vorhanden sind. Eine Ablenkeinrichtung 85, die aus parallelen
Oberflächen besteht, die etwa 3 mm voneinander beabstandet sind, führt das
Blatt in die xerographische Übertragungszone 86. Die Annahmekräfte der
Übertragung überschieben das Blatt geringfügig, ziehen es weg und
entkoppeln es demzufolge von den nach vorne fahrenden Fingern 90.
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Zusätzlich zu der Ausstattung der Maschine mit einer
konfigurationsmäßigen Flexibilität eines Schleppkantenbetriebs kombiniert die
Schleppkantenausrichtung die Zeitabstimm- und Transportfunktion und verringert
dadurch die Kosten. Weitere Vorteile der Schleppkantenausrichtung
umfassen die prazise, richtungsmäßige Kontrolle der Führungskante des
Substrats an dem Eingang, um eine Übertragung vorzunehmen, und liefern eine
zuverlassige Einrichtung des Entkoppelns des Zeitabstimmantriebs von dem
Photorezeptor/Übertragungsantrieb.
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Die dynamische Kantenführungstechnik, die in dem Ausrichtungssystem der
vorliegenden Erfindung eingesetzt wird und in Fig. 3 und in Fig. 4
dargestellt ist, kommt dann zum Tragen, wenn ein Blatt 47 positiv von einem
Stapel 46 durch Klemmspaltenwalzen 70 und 71 angetrieben wird. Die
Führungskante des Substrats führt zwischen einer Reibungswalze 81 und einem
Ball bzw. einer Kugel 82 hindurch, bevor die Schleppkante des Substrats
die Klemmspaltwalzen verläßt. Wenn die Schleppkante des Substrats die
Klemmspaltwalzen verläßt, wird es seitlich angetrieben und gegen ein
sich bewegendes Transportband 101 ausgerichtet. Die sich bewegende
Führung löst zwei Probleme, die mit Kantenführungen in der Vergangenheit
verbunden waren. Erstens wird die "Verbindung" zwischen dem
Seitenausrichtungsmechanismus, der Kantenseite und dem Blatt beseitigt und
zweitens wird das Problem der Kantenführungsabnutzung beseitigt, da sich das
Blatt mit derselben Geschwindigkeit wie das Transportband bewegt,
wodurch eine Reibung beseitigt wird, die ansonsten gebildet werden würde,
falls das Transportband durch eine stationäre Kantenführung ersetzt
werden würde. Die Finger 90 kommen mit der Schleppkante des Blatts in
Kontakt und treiben es nach vorne. Wie anhand der Fig. 3 und 4 zu sehen
ist, umfaßt die sich bewegende Kantenführung 100 ein Transportband 101,
das um ein Antreibsteil 105 und ein Führungsteil 106 herum geführt ist.
Das Transportband 101 besitzt Rippen 103 und 104, die einen Kanal
bilden, innerhalb dem ein Seitenkantenbereich jedes Blatts 47 lauft.
Ablenkeinrichtungen 110 und 112 sind dazu vorgesehen, sicherzustellen, daß
die jeweiligen Kantenbereiche der Blätter 47 in einen Kanal 108
gerichtet werden. Eine Transportbandtrageplatte 107 hält eine positive
Seitenkantenausrichtung mit der Berührung der Kante des Blatts 67 aufrecht.
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In dieser beispielhaften Vorrichtung wird die Abbildung auf dem
Photorezeptor mit der Stelle auf dem Kopierpapier durch Einstellung der
Blitzzeit synchronisiert. Dies wird durch Finger 90 durchgeführt, die einen
Schalter 69 steuern, der eine Blitz- oder Belichtungsabfolge einleitet.
Diese Abfolge umfaßt eine umgekehrte Abwärtszählung bis zu einem Blitz.
Eine Synchronisation wird durch Einstellung der Zeit erhalten.
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Obwohl die Kantenführung der vorliegenden Erfindung in dem
Papierdurchgangsweg einer xerographischen Maschine offenbart wird, ist sie gleich
gut für die Verwendung in Dokumentenhandhabungseinrichtungen oder
Blattzuführeinrichtungen im allgemeinen geeignet.
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Zusammenfassend wird eine dynamische Kantenführung zur Verwendung in
einem Seitenausrichtungssystem offenbart, die ein sich bewegendes
Transportband mit einem Kanal aufweist, in den ein Seitenkantenbereich jedes
Kopierblatts, das zugeführt wird, eingesetzt wird. Das
Seitenkantenausrichtungssystem umfaßt gerippte Antriebstransportbänder, die Papier von
einem Papierschacht aufnehmen. Wenn das Papier einen Spalt verläßt, der
auslaufseitig des Papierschachts angeordnet ist, wird normalerweise eine
Seitenreibungseinrichtung mit einem normalen Kraftbeaufschlagungsball in
das Papier eingreifen und es seitenmäßig mit der Seitenführung
ausrichten. Darauffolgend treten die Rippen an den Transportbändern mit der
Schleppkante des Blatts in Kontakt und treiben es synchron zu einer
Abbildung auf dem Photorezeptor zu der Übertragungszone hin an.
Annahmekräfte in der Übertragungszone übersteigen die richtungsmäßige Kraft der
Finger 90 und führen das Blatt durch die Übertragungszone zu der
Schmelzstation E hin.