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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucker zur Erzeugung
von Abbildungen auf einer Bahn, die mit hoher Geschwindigkeit transportiert
wird, und insbesondere auf einen Drucker, der in der Lage ist, eine
Bahn bei hoher Geschwindigkeit stabil zu transportieren, selbst
wenn eine Bahn ohne Vorschubperforationen verwendet wird.
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In
einem Drucker zur Erzeugung von Abbildungen auf einer Bahn wird
im allgemeinen die Bahn durch Antreiben eines Zugmechanismus, der
auf dem Drucker montiert ist, unter Eingriff von Stiftelementen
in Vorschubperforationen der Bahn transportiert, und zugleich werden
Abbildungen auf der Bahn in einem Bilderzeugungsabschnitt des Druckers
erzeugt. Ein derartiger Drucker ist beispielsweise in der
JP-A-57-144780 offenbart.
Jedoch ist im Falle des Druckens auf eine Bahn mit Vorschubperforationen als
Nacharbeit ein Abschneidearbeitsgang zum Abschneiden der perforierten
Abschnitte (üblicherweise beide
Endabschnitte in der Breitenrichtung der Bahn) von der Bahn erforderlich,
und dementsprechend benötigt
man zusätzliche
Zeit, um das fertige Druckerzeugnis zu erhalten. Außerdem ist
der Drucker unvermeidlich mit dem Zugmechanismus ausgerüstet, was
die Struktur des Druckers komplex macht. Die oben beschriebene Abschneidearbeit
kann eliminiert werden, indem man eine Bahn ohne Vorschubperforationen
verwendet, und indem man die Bahntransporteinheit in dem Drucker
vom Zugmechanismus in einen Transportrollenmechanismus umändert.
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Aus
US-A-5 774 777 ist
ein Endlosaufzeichnungsmediums-Transportantriebsmechanismus
in einem Druckgerät
bekannt, welches einen Zuführrollenmechanismus
aufweist, der stromabwärts
eines Übertragungs-Corotrons
angeordnet ist, welches einen Abschnitt des Übertragungsabschnittes bildet und
aus angetriebenen Rollen zusammengesetzt ist, die an beiden Kanten
eines Endlosbandes angeordnet sind, die außerhalb des Bildübertragungsbereichs
liegen und der weiter eine Antriebswalze aufweist, die sich über die
gesamte Breite des Endlosbandes erstreckt, so dass, wenn ein Tonerbild,
von einem Bildaufzeichnungsbauteil, auf dem das Tonerbild ausgebildet
ist, auf das Endlosband übertragen wird,
die Reibung durch die Antriebsrollen einen verlässlichen Transport entgegen
der Anziehungskraft zwischen dem Bildaufzeichnungsbauteil und dem Endlosband
sicherstellt, ohne das nicht fixierte Bild auf dem Endlosband zu
beeinträchtigen.
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Dem
beschriebenen Gegenstand liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrofotografisches
Bildaufzeichnungsgerät
anzugeben, bei dem ein Bild auf einem Endlosband aufgebracht wird,
in welchem das Aufzeichnungsmedium verlässlich und präzise transportiert
wird, um fehlerhafte Abschnitte auf dem aufgezeichneten Bild zu
vermeiden.
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Eine
besonders vorteilhafte Reihenfolge der Führungs- und Transportkomponenten
im Zusammenhang mit ihrer Steuerung wird in diesem Stand der Technik
jedoch nicht angegeben. Insbesondere wird dort keine Lösung dafür angegeben,
wie eine Bahnkorrektur eines sich hin und her bewegenden Bandes
im Niedrigspannungszustand des Bandes durchgeführt werden kann.
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In
einem Drucker, der Abbildungen auf einer Bahn ohne Vorschubperforationen
erzeugt, falls die Bahn unter Verwendung eines Transportrollenmechanismus
transportiert wird, tritt zwischen der Bahn und den Transportrollen
kein besonderer Schlupf auf, wenn der Drucker ein Drucker mit mittlerem
Geschwindigkeitsbereich bis zu einer Geschwindigkeit als Transportgeschwindigkeit
von 50 Seiten/Minute auf der Basis von A4-Papier in Landschaftskonfiguration
ist, und es kann Drucken mit geringen Ausrichtefehlern in der Position
durchgeführt
werden.
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In
einem Drucker des hohen Geschwindigkeitsbereichs mit einer Druckgeschwindigkeit über 100
Seiten/Minute oder in einem Drucker eines ultrahohen Geschwindigkeitsbereichs
mit einer Druckgeschwindigkeit über
200 Seiten/Minute ist es jedoch bei der konventionellen Struktur
schwierig, die Bahn korrekt zum Druckabschnitt zu transportieren.
Es ist daher erforderlich, eine hochgenaue Steuerung von Spannung
und Laufposition der Bahn während
des Bahntransports durchzuführen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drucker anzugeben, der
in der Lage ist, die Bahn mit hoher Geschwindigkeit bei hoher Genauigkeit
stabil zu transportieren.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Drucker nach Anspruch 1 gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche betreffen
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
beigefügten
Zeichnungen. Darin sind:
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1 eine Ansicht, die die
Gesamtstruktur einer Ausführungsform
eines Druckers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine schematische Seitenansicht,
die ein Beispiel einer Führungsvorrichtung
zeigt, wie sie im Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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3 eine schematische Vorderansicht,
die ein Beispiel der Führungsvorrichtung
zeigt, die in dem Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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4 eine schematische perspektivische Ansicht,
die ein Beispiel einer Randerfassungsvorrichtung zeigt, die in einem
Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen. 1 ist eine schematische
Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines
Druckers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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In 1 ist das Bezugszeichen
W eine Bahn. In dem Drucker ist in den meisten Fällen die Bahn W gewöhnlich aus
Papier, aber sie ist nicht auf Papier begrenzt. In manchen Fällen ist
die Bahn ein Plastikfilm. Die Bahn wird von einer Vorratsrolle (nicht dargestellt)
abgezogen und läuft
unter einen Drucker P, um in den Drucker P eingeführt zu werden.
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Die
Bahn W, die in den Drucker P geführt wird,
wird durch eine Führungsrolle 1 geführt, die
im Transportweg angeordnet ist, und wird dann gegen einen Bahnpuffermechanismus 2 transportiert.
Dabei hat die Führungsrolle 1 keinerlei
Antriebsmechanismus, sondern ist eine angetriebene Rolle, die durch Kontakt
mit der transportierten Bahn P rotiert.
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Der
Bahnpuffermechanismus 2 umfaßt einen Akkumulationsteil 2a für vorübergehendes
Akkumulieren der transportierten Bahn W; ein Paar von Rollen 2b, 2c,
angeordnet an einem stromaufwärts
gelegenen Abschnitt in der Bahntransportrichtung zu dem Akkumulationsteil 2a;
und eine Mehrzahl von Sensoren (in diesem Ausführungsbeispiel werden vier
Paare optischer Sensoren 2d, 2e, 2f, 2g verwendet)
zum Überwachen
des Ausmaßes
des Durchhangs (Pufferausmaß)
der Bahn in dem Akkumulationsteil 2a. Dabei ist die Rolle 2b eine
angetriebene Rolle, die einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt)
hat, und die Rolle 2c ist eine getriebene Rolle, die keinen Antriebsmechanismus
hat. Außerdem
ist die Rolle 2c mit einer Steuervorrichtung versehen,
um die Druckkraft gegen die Rolle 2b zu steuern. In dem
Steuermechanismus in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Gewicht 2i gleitbar
in einem Schaft 2h angeordnet, der von einem Ende der Rolle 2c herausragt,
und die Druckkraft 2c gegen die Rolle 2b wird gesteuert
durch Ändern
der Position des Gewichts 2i, d.h. durch Verwendung des
Hebelprinzips.
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Im
Akkumulationsteil 2a wird das Pufferausmaß stets überwacht,
so daß die
untere Fläche
der durchhängenden
Bahn W auf dem Niveau des Sensors 2f gehalten wird. Wenn
die untere Fläche
der Bahn W auf das Niveau des Sensors 2g gelangt, wie in
der Figur dargestellt, wird die Rotation der Rolle 2b im
Sinne einer Verlangsamung gesteuert, so daß die untere Fläche der
Bahn W bis zu dem Niveau des Sensors 2f hochsteigen kann.
Andererseits wird, wenn die untere Fläche der Bahn W auf das Niveau des
Sensors 2e kommt, die Rotation der Rolle 2b im Sinne einer
Beschleunigung gesteuert, so daß die untere
Fläche
der Bahn W sich bis zu dem Niveau des Sensors 2f nach unten
bewegt. Selbst wenn die Rotationssteuerung der Rolle 2b,
wie oben beschrieben, durchgeführt
wird, gibt es manche Fälle,
wo die Bahn W nicht auf das Niveau des Sensors 2f zurückgeführt werden
kann, infolge Abnutzung der Rolle 2b oder der Rolle 2c oder
fehlerhafter Steuerung der Preßkraft.
Insbesondere wenn das Pufferausmaß die Tendenz zur Abnahme hat,
nimmt die Spannung der Bahn zu und verursacht Zerreißen der
Bahn beim Transport. Um einen solchen Vorfall zu verhindern, wird
der Transport der Bahn zwangsweise angehalten, wenn die untere Fläche der
Bahn W das Niveau des Sensors 2d erreicht.
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Ein
Führungselement 3 zum
Begrenzen der Randposition der Bahn W beim Transport ist in dem Bahnauslaufabschnitt
des Akkumulationsteils 2a angeordnet. Das Führungselement 3 hat
zwei feste Schäfte 3a, 3b,
und die Bahn W, die durch das Führungselement 3 hindurchtritt,
wird transportiert durch einen Durchlauf zwischen Schaft 3a und
Schaft 3b, wie in 2 gezeigt.
Die begrenzenden Elemente 3c, 3d zum Begrenzen
der Positionen in der Breitenrichtung des Bandes W beim Transport
(die Richtung senkrecht zur Transportrichtung) sind in den zwei Schäften 3a, 3b angeordnet.
Dabei ist es bevorzugt, daß beide
oder eine der begrenzenden Elemente 3c, 3d bewegbar
entlang der axialen Richtung der Schäfte 3a, 3b angeordnet
sind. Das bedeutet, daß dadurch,
daß man
die begrenzenden Elemente 3c, 3d bewegbar macht,
die Größe der Bahn,
die in dem Drucker verwendet wird, nicht begrenzt ist, und dementsprechend
der Drucker für
verschiedene Arten von Bahnen W verwendet werden kann. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
wie in 3 gezeigt, ist
das begrenzende Element 3c so angeordnet, daß es an
einer konstanten Position befestigt ist, und das begrenzende Element 3d ist
entsprechend der Breite der Bahn W bewegbar. Da das Führungselement 3 auf
die Bahn W in den Durchhangsstatus in dem Akkumulationsteil 2a wirkt,
wie oben beschrieben, kann die Laufposition der Bahn W, die in Kontakt
mit dem Führungselement 3 kommt,
leicht korrigiert werden.
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Die
Bahn W, die durch das Führungselement 3 gelaufen
ist, wird dann in einen äußeren Entfernungsmechanismus 4 für Fremdsubstanzen
geführt. Der äußere Entfernungsmechanismus 4 für Fremdsubstanzen
hat ein Paar von festen Schäften 4a, 4b und
festen Schäften 4c, 4d,
die an Positionen vor und nach den Schäften 4a, 4b angeordnet
sind. Dabei sind die Schäfte 4a und 4b so
angeordnet, daß sie
einen vorbestimmten, sehr engen Spalt zwischen ihnen bilden. Es
gibt Fälle,
wo Fremdsubstanzen wie Papierpulver, Staub und dergleichen, an der
transportierten Bahn haften. Wenn die Bahn W mit einer Haftladung
von Fremdsubstanz in die Druckeinheit geführt wird, können die Strukturteile der
Druckeinheit (z.B. ein photosensitiver Körper) beschädigt werden. Der enge Spalt
ist vorgesehen, um Fremdsubstanzen daran zu hindern, in die Druckeinheit
einzutreten. Wenn daher z.B. eine Fremdsubstanz fest auf der Bahnoberfläche haftet
und die Fremdsubstanz nicht von der Bahnoberfläche abgeschält werden kann, selbst wenn
sie durch den engen Spalt läuft, wird
die Bahn W an dieser Stelle abgerissen, um eine Beschädigung der
Strukturteile der Druckeinheit zu verhindern. Der enge Spalt in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist auf ungefähr
0,5 mm gesetzt, aber die Dimension ist nicht auf diesen Wert begrenzt und
kann auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, abhängig von
der Dicke der verwendeten Bahn oder der Form und Struktur des Transportweges.
Der Schaft 4c und der Schaft 4d, die an Positionen
vor und nach den Schäften 4a, 4b angeordnet
sind, dienen als Führungselemente
zum Führen
der Bahn W in den engen Spalt.
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Nach
dem Durchlauf durch den Entfernungsmechanismus 4 für Fremdsubstanzen
wird die Bahn W in einen Spannungszusatzmechanismus 5 eingeführt. Der
Spannungszusatzmechanismus besteht aus einer Trommel 5a ohne
jeden Antriebsmechanismus; einer Rolle 5b, so angeordnet,
daß sie
auf die Trommel 5a gepreßt wird, und einer Trommel 5c,
die bewegbar auf dem Bahntransportweg gehalten wird. Dabei kann
die Trommel 5a eine feste Trommel sein oder sie kann eine
Trommel sein, die durch Kontakt mit der transportierten Bahn W angetrieben
wird. Die Rolle 5b, die auf die Trommel 5a gepreßt wird,
ist also als eine ange triebene Rolle vorgesehen, und die Rolle in
diesem Ausführungsbeispiel
hat eine Struktur derart, daß die
Rolle aus einer Mehrzahl von Sektionen zusammengesetzt ist, die
in der Breitenrichtung der Bahn W unterteilt sind. Die Trommel 5c ist an
einem freien Ende eines bewegbaren Tragarms 5d angeordnet
und wird unter Verwendung einer Feder 5e auf die Oberfläche der
Bahn W gepreßt.
Indem man den Spannungszusatzmechanismus 5 vorsieht, kann
die Spannung der Bahn W konstant gehalten werden.
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Die
durch den Spannungszusatzmechanismus 5 gelaufene Bahn W
wird in die Druckeinheit 10 durch Transportrollen 8, 9 über einen
Führungsschaft 6 und
eine Führungsplatte 7 eingebracht.
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In
der Druckeinheit 10 wird beispielsweise ein Drucker von
elektrophotographischen Aufzeichnungstyp verwendet. Wenn eine photosensitive Trommel 101 als
Beispiel eines bildhaltenden Körpers
in Rotation versetzt wird, wird eine Hochspannung an einen Koronaentlader 102 angelegt,
um die Oberfläche
der photosensitiven Trommel 101 einheitlich zu laden. Das
aus einer Lichtquelle 103, aufgebaut aus einem Halbleiterlaser
oder einer lichtaussendenden Diode, ausgesendete Licht belichtet
die photosensitive Trommel 101 mit einem Bild, um ein elektrostatisches
latentes Bild auf der photosensitiven Trommel 101 zu erzeugen.
Wenn das Gebiet der photosensitiven Trommel 101, auf dem
das elektrostatisch latente Bild gehalten wird, eine Position gegenüber einer
Entwicklungseinheit 104 erreicht hat, wird ein Entwicklungsagens
an das elektrostatisch latente Bild geliefert, um ein Tonerbild
auf der photosensitiven Trommel 101 zu erzeugen. Das auf
der photosensitiven Trommel 101 erzeugte Tonerbild wird
auf die Bahn W durch die Tätigkeit
einer Transfereinheit 105 übertragen, die auf die Rückseitenoberfläche der
Bahn W Ladung addiert, die entgegensetzte Priorität zum Tonerbild
hat. Das Gebiet, das durch die Transferposition der photosensitiven
Trommel 101 hindurchgelaufen ist, wird durch eine Reinigungseinheit 106 gereinigt,
um für
die nächste
Druckoperation bereitzustehen.
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Die
Bahn W, auf die das Tonerbild von der Druckeinheit 10 in
der oben beschriebenen Weise transportiert worden ist, wird in die
weitere Stufe durch ein Transportband 11 transportiert.
Bezugnehmend auf die Transportrollen 8 und 9 ist
die Transportrolle 8 eine Antriebsrolle mit einem Antriebsmechanismus,
und die Transportrolle 9 ist eine angetriebene Rolle, die
durch die elastische Kraft einer Feder 9a über die
Bahn W auf die Transportrolle 8 gepreßt wird. Außerdem ist das Transportband 11 von
einer Antriebsrolle 11a und einer angetriebenen Rolle 11b gehalten
und zwischen ihnen ausgestreckt, und hat eine Saugeinheit (nicht
dargestellt), um die Bahn W durch Ansaugen der hinteren Oberfläche der
Bahn W auf dem Transportband 11 zu transportieren.
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Die
Bahn W, die aus dem Transportriemen 11 ausgelaufen ist,
wird über
eine Pufferplatte 12 an eine Fixiereinheit 13 transportiert.
Die Bahn W, die an der Fixiereinheit 13 ankommt, wird durch
einen Vorerhitzer 13a vorerhitzt und dann durch ein Klemmteil transportiert,
das aus einem Paar von Fixierrollen besteht, die aus der Heizrolle 13b und
einer Druckrolle 13c zusammengesetzt sind, um das Tonerbild
auf der Bahn W zu schmelzen und zu fixieren.
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Die
aus der Heizrolle 13b und der Druckrolle 13c ausgelaufene
Bahn W passiert dann eine Auslieferungsrolle 14 und wird
dann abwechselnd durch Pendelaktion der Schwingrippe 15 gefaltet,
um innerhalb des Druckers P gestapelt zu werden, oder wird aus dem
Drucker P herausgenommen, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt,
um durch geeignete Behandlungen, wie Schneiden, Stapeln, Prägen oder dergleichen,
in einer Nachbehandlungseinheit (nicht dargestellt) weiterverarbeitet
zu werden. Damit ist die Aufeinanderfolge der Arbeitsstufen beendet.
In 1 dient die oben
erwähnte
Pufferplatte 12 zum Absorbieren von Durchhang oder Spannung,
die in der Bahn W erzeugt werden, wenn eine Transportgeschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem Transportriemen 11 und den Fixierrollen 13b, 13c auftritt.
Wenn die Pufferplatte 12 gegen die obere Seite aus einer vorbestimmten
neutralen Position der Pufferplatte 12 gekippt wird, wird
die Heizrolle 13b so gesteuert, daß sie mit einer höheren Geschwindigkeit
rotiert, so daß die
Pufferplatte 12 wieder in die neutrale Position zurückbewegt
wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Pufferplatte 12 gegen
die untere Seite aus der neutralen Position gekippt wird, die Heizrolle 13b so
gesteuert, daß sie
mit geringerer Geschwindigkeit rotiert, so daß sich die Pufferplatte 12 nach
oben in die neutrale Position bewegt. Wie oben beschrieben, ist das
Steuersystem so aufgebaut, daß auf
die Bahn W eine konstante Spannung ausgeübt wird.
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Das
Bezugszeichen 13d bezeichnet einen Sensor für das Erfassen
des Mäanderns
der Bahn W. Im Drucker des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Bahn
ohne Vorschubperforationen in den beiden Endabschnitten in der Bahnbreitenrichtung
verwendet. Der Sensor 13d erfaßt daher das Ausmaß des Mäanderns,
basierend auf der Randposition der Bahn, wie in 4 gezeigt. Beispielsweise hat der Sensor 13d Abschattungsbetrags-Erfassungsabschnitte 131 und 132 an
Positionen an beiden Randbegrenzungen der Bahn W an der Druckervorderseite
(im weiteren als "OP-Seite" bezeichnet) und
in der Druckerhinterseite (im weiteren als "Anti-OP-Seite" bezeichnet). In jedem Abschattungsbetrags-Erfassungsabschnitt 131, 132 sind
ein LED und eine Photodiode (Ausgabe einer linearen Spannung entsprechend
dem Betrag des erhaltenen Lichts) einander gegenüber angeordnet, und die Position
der Bahn W, die zwischen ihnen vorhanden ist, wird aus dem Betrag
des abgeschatteten Lichts erfaßt.
Die Laufposition der Bahn W in mäanderndem
Zustand wird korrigiert durch Variieren der Druckkräfte auf
der einen Seite oder der anderen Seite der Druckrolle 13c auf die
Heizrolle 13b entsprechend der Ausgabe vom Sensor 13d.
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Da,
wie oben beschrieben, der Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Steuervorrichtung für
die noch zu bedruckende Bahn zum Steuern der Laufposition und der
Spannung der Bahn an einer Position stromaufwärts der Bahntrans portrichtung
der Druckeinheit und eine Steuervorrichtung für die bedruckte Bahn zum Steuern
der Laufposition und der Spannung der Bahn an der Position stromabwärts der
Bahntransportrichtung der Druckeinheit aufweist, kann die Bahn bei
hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit stabil transportiert
werden und auf der Bahn eine gute Abbildung ohne Verwischen erzeugt
werden.