DE19749603C2

DE19749603C2 - Vorrichtung zum traktorlosen Transport eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät

Info

Publication number: DE19749603C2
Application number: DE19749603A
Authority: DE
Inventors: Werner Fuchs; Christian Selmer; Stefan Brecht; Hans Taubenberger
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: US6098864A; DE19749603A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum traktorlosen Transport eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät, nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1. In Druckgeräten dieser Art werden die Aufzeichnungsträger entlang einer Druckstation transportiert und dort bedruckt. Der Aufzeichnungsträger besteht dabei je nach Bedarf aus Papier, aus Kunststoff-Folienmaterial oder auch aus anderen Materialien. In der Umdruckstation derarti ger Geräte wird der Aufzeichnungsträger über eine bestimmte Breite bedruckt.

Je nach Ausführungsform des Druckgeräts können Leporello- Papier, Rollenware mit Randlochung oder Rollenware ohne Rand lochung bedruckt werden. Beim Bedrucken von Papier finden verschiedenste Papiersorten Anwendung. In vielen Anwendungen wird sogenanntes Leporello-Papier mit seitlichen Löchern ver wendet. Der Transport und die Führung erfolgt dabei mit ange triebenen Traktorrädern, die in die seitlichen Transportlö cher des Papiers eingreifen. Es finden jedoch zunehmend auch Rollenpapiere ohne Randlochung Anwendung, die einem traktor losen Antrieb bedürfen.

In WO-95/19929 A1 ist ein Drucker beschrieben, der sowohl Rol lenpapier ohne Randlochung als auch mit Randlochung verarbei ten kann. Der Antrieb wird hierbei von einem traktorlosen Friktionsantrieb bewältigt, in dem der Aufzeichnungsträger zwischen zwei Friktionswalzen durch Reibschluß transportiert wird. Zur genauen Führung ist in diesem Gerät eine erste An lagekante vorgesehen, die die seitliche Position des Papiers vorgibt. Weiterhin sind in dem Gerät Stabilisierungsrollen, eine Unterdruckbremse und eine Rollenanordnung mit einem Schlaufenzieher vorgesehen.

Es hat sich herausgestellt, daß es für einen genauen, trak torlosen Transport weiterer Maßnahmen bedarf, insbesondere, wenn relativ leichte Aufzeichnungsmedien bzw. Papiersorten transportiert werden sollen.

Weiterhin ist es bei Antriebsaggregaten in Druckern mitunter notwendig, den Papiertransport zu stoppen. Bei Fortsetzen des Druckvorgangs besteht dann die Anforderung, daß die Position des Aufzeichnungsträgers möglichst genau erhalten bzw. wie dergefunden wird. Eine besondere Anforderung ergibt sich dann, wenn das Antriebs-Aggregat zu Service-Zwecken, bei spielsweise bei einem Riß des an der Umdruckstation befindli chen Corotron-Drahtes von der Umdruckstation abgeschwenkt werden muß. Oft muß in einem solchen Fall ein Druckjob neu aufgesetzt werden, d. h., bereits vorher gedruckte Seiten müs sen erneut gedruckt werden. Dadurch entstehen überflüssige Seiten, die entsorgt werden müssen (sogenannte Makulatur).

Aus DE 39 39 507 C1 ist eine Transporteinrichtung für mehrlagige, randgelochte Aufzeichnungsträger bekannt, die zu sätzlich zu einem Traktorantrieb ein Friktionswalzenpaar, welches im Transportweg des Aufzeichnungsträgers der Druck station nachgeschaltet ist, enthält. Dabei ist eine Andruck walze relativ zu einer Antriebswalze verschiebbar gelagert. Ferner ist die Andruckwalze des Friktionsantriebs relativ zur Antriebswalze derart angeordnet, daß die Wirkungslinie einer auf die Andruckwalze wirkenden Federkraft einen spitzen Win kel mit der Verbindungslinie der Drehachsen der beiden Walzen einschließt. Nachteilig bei dieser Transporteinrichtung ist vor allem ihr komplizierter Aufbau, der zwei Antriebsprinzi pien (mit Traktor und traktorlos) umfaßt. Vor allem bei den o. g. Service-Einsätzen hat dies zur Folge, daß die beiden An triebe wieder in Synchronisation gebracht werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß der Auf zeichnungsträger auch nach einer Unterbrechung des Transport vorganges exakt positionierbar und Makulatur so weitgehend vermeidbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Patent anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausfüh rungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Erfindungsgemäß ist in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät eine Transportvorrichtung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträgers vorgesehen, der eine Antriebswalze, eine relativ zur Antriebswalze verschiebbar gelagerte Andruckwalze und eine Andruckfeder umfaßt, die einen Andruck der Andruck walze auf die Antriebswalze bewirkt. Der Aufzeichnungsträger wird dabei zwischen der Antriebswalze und der Andruckwalze durch Reibschluß transportiert, die Antriebswalze liegt am Aufzeichnungsträger mit einer Berührfläche an. Die Kraftwir kung der Andruckfeder teilt sich in eine erste, senkrecht zur Berührfläche wirkende radiale Kraftkomponente und in eine zweite, von einer die Andruckwalze führenden Führungsfläche aufgenommene Kraftkomponente auf.

Während der erste, radiale Kraftanteil im wesentlichen zur Vermeidung von Schlupf zwischen Antriebswalze und Aufzeich nungsträger, d. h. zur Reibförderung dient, kann der zweite Kraftanteil zur Stabilisierung der Führungseigenschaften der Andruckrolle verwendet werden, zumal er im wesentlichen in die Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers wirkt. Die An druckfeder und der Antrieb für die Transportwalze sind dabei derart aufeinander abgestimmt, daß bei einer Rückwärtsbewe gung des Aufzeichnungsträgers entgegen der Transportrichtung der zweite Kraftanteil größer ist als die vom Aufzeichnungs träger auf die Andruckrolle wirkende Reibungskraft.

Mit dem zweiten Kraftanteil wird erreicht, daß die Position der Andruckrolle relativ zur Antriebsrolle bei einem Rückzug des Aufzeichnungsträgers entgegen der Transportrichtung des Druckbetriebes sehr genau erhalten bleibt. Dadurch wird ver mieden, daß der Aufzeichnungsträger bei einem Rückwärtstrans port schräg gefördert wird und damit von seiner seitlichen Position abweicht.

Ein solcher Rückzug ist insbesondere nach einem Druckstopp zweckmäßig, um den Antriebskomponenten (Motor, Sensoren) die Möglichkeit zu geben, sich erneut zu synchronisieren, bzw. um einen stabilen Antriebszustand von ersten Druckzeichen an zu ermöglichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt die Kraftrichtung der Andruckfeder mit der Verbindungslinie zwischen den Drehzentren der Antriebs- und der Andruckwalze einen spitzen Winkel ein. Die Andruckwalze ist dabei in einer Führungsnut an einer Führungsfläche geführt, deren Führungs achse zur Normalen der Berührfläche in dem spitzen Winkel steht. In der Führungsnut kann dabei ein die Drehachse der Andruckwelle tragender Führungskörper vorgesehen sein, der schmaler als die Führungsnut ist, wobei der Führungskörper an der Führungsfläche anliegt.

Entlang der Antriebsachse der Antriebswalze kann eine Viel zahl von Andruckrollen vorgesehen sein, die an die Antriebs walze drücken, um die Andruckkraft gleichmäßig über die Brei te des Aufzeichnungsträgers zu verteilen. Pro Andruckrolle können mehrere, insbesondere genau zwei Federn vorgesehen sein, die über eine Andruckachse symmetrisch auf die Andruck rolle wirken.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: den Papierlauf innerhalb eines elektrofotografischen Druckers,

Fig. 2: den Kräfteverlauf einer Schlaufenzieher-Feder,

Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine Umlenkrolle,

Fig. 4: das Prinzipbild einer elektronischen Steuerung,

Fig. 5: Details einer Andruckvorrichtung im Papiertransport, und

Fig. 6: einen Schnitt entlang I-I von Fig. 5.

Die in Fig. 1 gezeigte Papiertransporteinrichtung 1 eines elektrofotografischen Druckers fördert eine Papierbahn 6 von einem Papiervorrat 7 über eine Vorzentriereinrichtung 8 und ein Antriebsaggregat 25 zu einer Umdruckstation 5. Dort nimmt das Papier von der Oberfläche 19 einer Fotoleitertrommel 2 Toner auf, der in der Entwicklerstation 4 auf die Fotoleiter trommel 2 aufgebracht wurde. Die dabei übertragene Informati on entspricht der auf der Fotoleitertrommel 2 mittels des Zeichengenerators 3 geschriebenen latenten Bildinformation.

Der Papiertransport entspricht insgesamt dem in der WO 95/19929 beschriebenen Anordnung. Deren Inhalt wird hier mit per Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenom men werden (incorporate by reference).

In der Vorzentriereinrichtung 8 wird die Papierbahn 6 im Be reich eines Anschlagbleches 9 um etwa 90° umgelenkt. Dieser Bereich bildet eine Umlenkstrecke 24. Die Papierbahn 6 wird dabei zwischen einer Rollenanordnung 10 durchgeführt, wobei sowohl die unteren Rollen 11 als auch die oberen Rollen 12 relativ zur Papiertransportrichtung A schief angestellt sind, so daß die Rollen 11, 12 mit ihrer Drehbewegung eine Kraft senkrecht zur Bahnrichtung A auf die Papierbahn 6 ausüben. Die Papierbahn 6 wird hierdurch gegen das Anschlagblech 9 ge drückt, womit eine hinreichend genaue Führung gewährleistet ist. Die oberen Rollen 12 sind insbesondere abschwenkbar an dem gemeinsamen Profilträger 23 gelagert, so daß eine neue Papierbahn 6 leicht zwischen die Rollen 11, 12 eingeführt werden kann.

Nach der Vorzentrierung in der Umlenkstrecke 24 durchläuft die Papierbahn 6 eine Papierbremse 13. Deren Bremswirkung ba siert auf einem Unterdruck, durch den die Papierbahn 6 an ei ne Unterdruckkammer gezogen und damit abgebremst wird. Durch diese Bremsung wird in der Papierbahn 6 eine Spannung er zeugt.

Anschließend wird die Papierbahn 6 von einer Umlenkrolle 14 einem ersten Schlaufenzieher 15 zugeführt. Der Schlaufenzie her 15 besteht im wesentlichen aus einer beweglich gelagerten Rolle 17, die von einer Feder 16 entgegen der Papierspannung gezogen wird. Hierdurch entsteht eine Papiervorratsschleife 22. Die Rolle 17 ist über den Schwenkarm 17a entlang Rich tung C nach oben bzw. unten beweglich. Die Papierbahn b um schlingt die Rolle 17 um etwa 180 Grad, wodurch sie senkrecht zur Transportrichtung A stabilisiert wird. Die Rolle 17 ist in Leichtbauweise ausgeführt. Ihr Kern besteht aus steifem Material, beispielsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), um elastische Federwirkungen innerhalb der Rolle 17 zu minimieren. Der Schlaufenzieher 15 und die Unterdruckbremse 13 bilden ein Regelungssystem, das eine konstante Spannung der Papierbahn 6 von der Unterdruckbremse 13 bis zur An triebsrolle 40 erzeugt. Magnetoresistive Sensoren 15a tasten dabei die Position der Rolle 17 ab. Die Rolle 17 wird während dem Druckbetrieb in einer Arbeitsposition AP möglichst kon stant gehalten. Die Feder 16 hat in einem schmalen Bereich einen exakt definierten Arbeitsbereich. Die Sensoren 15a sind diesem Bereich um den Arbeitspunkt AP hochauflösend mit acht Meßpunkten. Der Unterdruck in der Bremse 13 wird dann so ein gestellt, daß die Rollenposition möglichst wenig von einer Sollposition abweicht.

Zum Einlegen einer neuen Papierbahn 6 befindet sich die Rolle 17 in einer oberen Einlegeposition EP. Während eines Druck stopps (beispielsweise, wenn das Antriebsaggregat 25 von der Fotoleitertrommel abgeschwenkt wird) befindet sich die Rolle 17 in der Rückzugsposition RP, wobei die Schlaufe 22 größer ist als in der Arbeitsposition AP. Reißt die Papierbahn 6, so bewegt sich die Rolle 17 in die untere Position PP. Einer der Sensoren 15a detektiert dieses Ereignis und gibt eine ent sprechende Fehlermeldung an die Systemsteuerung.

Nach dem Schlaufenzieher 15 wird die Papierbahn 6 dem An triebsaggregat 25 zugeführt. Eine eingangsseitige Antriebs walze 40 befördert die Papierbahn 6 in Richtung zur Umdruck station 5. Die Antriebswalze 40 wird über einen Riemen von dem Schrittmotor 41 angetrieben. Sie überträgt die Antriebs kraft durch Reibung auf den Aufzeichnungsträger 6 (Friktions antrieb). Mehrere Andruckrollen 20 drücken die Papierbahn 6 dazu gegen die Antriebswalze 40. Bevor die Papierbahn 6 die Umdruckstation 5 erreicht, wird sie mit einem Papierbreiten sensor 21 optoelektronisch abgetastet.

Nachdem die Papierbahn 6 die Umdruckstation 5 durchlaufen hat, wird sie von dem Antriebsaggregat 25 einem zweiten Schlaufenzieher 26 zugeführt. Dieser hält die Papierbahn 5 durch die Spannung einer Feder 27, die an einem Gehäusevor sprung 28 des Druckgehäuses 18 gelagert ist, auf Zug. Nach dem Passieren des zweiten Schlaufenziehers 26 kann die Pa pierbahn 6 weiteren Aggregaten zugeführt werden, beispiels weise einer an sich bekannten Fixiereinrichtung, in der das Tonerbild auf der Papierbahn 6 fixiert wird.

Das soeben beschriebene Ausführungsbeispiel geht davon aus, daß nur eine Papierbahn 6 durch die Umdruckstation 5 trans portiert wird. In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann ge nau so gut vorgesehen sein, daß zwei nebeneinander liegende Papierbahnen 6, 6a gleichzeitig durch die Umdruckstation 5 transportiert werden. Die zweite Papierbahn 6a würde dabei von einem zweiten Papiervorrat 7a entnommen. Alle Papierfüh rungs- und Papiertransportelemente sowie die Umdruckstation 5 und die Fotoleitertrommel 2 wären hinsichtlich ihrer geome trischen Abmessungen so angepaßt, daß die beiden Papierbahnen 6, 6a die Umdruckstation 5 nebeneinander durchlaufen können. Die Anordnung der Papierbahn und der Transportrichtungen kann dabei wie in der WO 96/03282 A1 erfolgen.

Die Papierbahn 6 ist der Umdruckstation 5 so zuzuführen, daß das dort übertragene Tonerbild ohne Informationsverlust (z. B. wischerfrei) an die vorgesehene Stelle auf dem Papier 6 über tragen wird. Das Antriebsaggregat 25 muß hierzu weitestgehend schlupffrei arbeiten, d. h. es muß ein eindeutiger Zusammen hang zwischen dem Drehwinkel der Antriebswalze 40 bzw. zur Schrittzahl des Schrittmotors 41 und der damit auf der Pa pierbahn 6 bewirken Vorschublänge bestehen. Hierdurch wird im kontinuierlichen Betrieb auch erreicht, daß aufgedruckte Mar ken, die beispielsweise bei der Nachverarbeitung der gedruck ten Seiten zum Schneiden der Papierbahn 6 verwendet werden, die exakte Seitenlänge vorgeben. Schließlich kann mit einem derart genauen Antrieb auch paßgenau in bereits vorgedruckte Formulare gedruckt werden. Im vorliegenden Antriebsaggregat wird hierzu insbesondere eine auf dem Papier 6 befindliche Marke mit einem Markensensor 59 abgetastet und diese Informa tion zur Regelung des Schrittmotors 41 verwendet.

Beim Reibfördern bahnförmiger Aufzeichnungsträger 6 ist ins besondere darauf zu achten, daß der Aufzeichnungsträger 6 nicht unzulässig verformt wird. Bilden sich beispielsweise Längsfalten aufgrund von Instabilitäten innerhalb der Trans portbahn, so werden diese zwischen der Andruckwalze 20 und der Antriebsrolle 40 glattgebügelt, wodurch die resultieren den Blätter unbrauchbar werden. Mit der beschriebenen Papier transport-Einrichtung 1 wird dies insbesondere dadurch ver hindert, daß die Papierbahn 6 im Bereich der Antriebsrolle 40 keine seitlichen Führungselemente aufweist. Die Bahn 6 wird insbesondere durch den Schlaufenzieher 15 und durch die Struktur der Umlenkrollen 14, 14a und 14b stabilisiert.

Der Schlaufenzieher 15 erzeugt in der Papierbahn 6 während des kontinuierlichen Druckbetriebs eine konstante Spannung. Die Papierbahn 6 wird deshalb dem Antriebsaggregat 25 mit ho her Konstanz der Förderungsrichtung und der Spannung zuge führt. Die Größe der Spannung kann dabei von Parametern der Papierbahn 6, beispielsweise von ihrem Gewicht, abhängen.

Im kontinuierlichen Druckbetrieb sorgt die in Fig. 4 gezeig te Antriebssteuerung 51 für eine konstante Papierspannung. Sie empfängt die von den Sensoren 15a über deren Elektronik 52 gelieferten Positionssignale der Umlenkrolle 17 des Schlaufenziehers 15. Aus diesen Signalen berechnet sie einen für die Unterdruckbremse 13 benötigten Unterdruck und steuert die Vakuumpumpe 54 der Unterdruckbremse 13 entsprechend an. Die Rolle 17 des Schlaufenziehers 15 wird damit während dem Druckbetrieb in der Arbeitsposition AP gehalten.

Um einen Druckstopp auszuführen, steuert die Druckersteuerung 50 die Aufzeichnungskomponenten 2, 3, 4, sowie die Antriebs steuerung 51 derart an, daß der Druck genau an einem Seiten ende beendet wird. Anschließend steuert die Antriebssteuerung 51 die Elektronik 53 des Motors 41 so an, daß sich die Pa pierbahn 6 rückwärts, d. h. entgegengesetzt zur Aufzeichnungs richtung A um eine vorbestimmte Strecke bewegt. Die Papier bahn 6 wird dabei im Bereich des Schlaufenziehers 15 zwi schengespeichert, wobei sich die Umlenkrolle 17 in die Rück zugsposition RP bewegt. Die Papierbahn 6 bildet dabei die Schlaufe 22.

Die elektronischen Steuerungskomponenten sowie der Datenbus 60, welcher die Druckersteuerung 50 mit verschiedenen Drucke raggregaten verbindet, sind in Fig. 4 dargestellt.

Während der Rückzugsbewegung der Aufzeichnungsträgerbahn 6 wird diese im Bereich der Unterdruckbremse 13 von dieser festgehalten.

In Fig. 2 ist die Federcharakteristik der Feder 16 des Schlaufenziehers 15 dargestellt. Von der Papierrißposition PP ausgehend, wirkt von der Feder 16 keine Kraft auf die Um lenkrolle 17 bis zu einem Vorspannungspunkt 55, an dem die Federkraft auf ca. 10 N ansteigt. In diesem Bereich übt nur die Rolle 17 ihre Gewichtskraft auf die Papierbahn 6 aus. Durch die Leichtbauweise der Rolle 17 wird ein Überschwingen vermieden, wenn die Rolle 17 in die Arbeitsposition bewegt wird. Statt der in Fig. 1 gezeigten Zugfeder 16 wird bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel als Feder eine Druckfeder 16a verwendet. Zwischen dem Vorspannungspunkt 55 und dem Anschlagpunkt 57, welcher der Einlegeposition EP ent spricht, nimmt die Federkraft im wesentlichen linear zu. Hierdurch kann im Arbeitsbereich bzw. am Soll-Arbeitspunkt 56 die Position der Rolle 17 über das Zusammenwirken mit der Un terdruckbremse 13 sowie dem Antriebsmotor 51 exakt von der Antriebssteuerung 51 geregelt werden. In der Einlegeposition EP kann die Federkraft unwirksam gemacht werden indem die Wirkverbindung zwischen Rolle 17 und Feder 16a getrennt oder die Rolle 17 gerätefest verriegelt wird.

Zur Stabilisierung der Bewegung der Papierbahn 6 sind die Um lenkrollen 14 sowie die bewegliche Rolle 17 in Leichtbauweise mit einer strukturierten, weichen Oberfläche ausgestaltet. Wie Fig. 3 zeigt, weisen diese Rollen einen leichten, mecha nisch stabilen Walzenkern 49 aus kohlefaserverstärktem Kunst stoff (CFK) auf. Auf diesen Kern 49 sind weiche Kunststoff- Oberflächen 48 ringartig aufgebracht. Hierdurch wird folgen des bewirkt: wenn die Papierbahn 6 das Bestreben hat, in Richtung E von der Soll-Transportrichtung abzuweichen, so verformen sich die Oberflächen 48 in die mit 48a bezeichnete, gestrichelte Position. Hierdurch bewirken die weichen Ober flächen 48 eine rücktreibende, durch die Deformation bedingte Gegenkraft. Die Papierbahn 6 wird hierdurch wieder zurück in die Ausgangslage bewegt. Die Oberflächen 48 können insbeson dere geschäumte Polyesterurethan-Kunststoffe sein.

Fig. 5 zeigt den Eingangsbereich des Antriebsaggregats 25 detaillierter. Am Ausgang des Schlaufenziehers 15 lenkt eine Umlenkrolle 14b die Aufzeichnungsträgerbahn 6 zur Antriebs walze 40. Die Papierbahn 6 umschlingt dabei die Antriebswalze 40 um einen Winkel α von etwa 25°.

Die Papierbahn 6 wird dabei zwischen der Antriebswalze 40 und der Andruckrolle 20a geführt, wobei die Andruckwalze 20a eine Andruckkraft F_r auf Aufzeichnungsträger 6 bzw. Transportwalze 40 ausübt.

Die Andruckwalze 20a ist Bestandteil einer Andruck-Einheit 30, welche mit einer Befestigungs-Platine 42 am Druckergehäu se 18 befestigt ist. Die Andruckeinheit 30 ist mit einer Kur bel 31, die in Richtung B schwenkbar ist, über eine Koppel stange 32 bezüglich der Antriebswalze 40 an- bzw. abschwenk bar. Im abgeschwenkten Zustand (31', 32') kann eine neue Pa pierbahn 6 eingelegt werden, im angeschwenkten Zustand kann die Reibförderung erfolgen. Beim Anschwenken der Andruckein heit 30 an die Transportwalze 40 verschiebt sich die Andruck rolle 20a in einer Führungsnut 37 eines Trägers 36 gegen die Andruckfedern 38. Dadurch üben die vorgespannten Druckfedern 38 über die Andruckwalze 20a eine Kraft F_f auf die Papierbahn 6 aus. Diese Kraft F_f wird über einen Querträger 39 auf den Träger 36 und von dort über die Befestigungsplatine 42, Kop pelstange 32 und Kurbel 31 auf das Druckergehäuse 18 übertra gen.

Die Andruckeinheit 30 ist relativ zur Antriebsrolle 40 im an geschwenkten Zustand derart angeordnet, daß die Andruckrolle 20a schräg zur Antriebsrolle 40 geführt wird. Die Achse 46, entlang der sie innerhalb der Andruckeinheit 30 verschiebbar ist, bzw. entlang der die Federkraft F_f wirkt, steht nämlich in einem Winkel χ zur Achse 47, auf der die Flächennormale der Berührungsfläche 29 zwischen Antriebsrolle 40 und Papier bahn 6 bzw. Andruckrolle 20 liegt.

Innerhalb der Führungsnut 37 läuft die Lagerachse 34 der An triebsrolle 20a in einem Führungskörper 35 derart an einer Führungsfläche 44, daß die Richtung der Federkraft F_f der Druckfeder 38 um den Winkel χ von der Achse 47 abweicht, ent lang der die Anpreßkraft F_r wirkt. Die Andruckrolle 20a stützt sich dabei mit der Kraft F_t an der Führungsfläche 44 ab. Wie dem Kräftediagramm 58 (Fig. 5) zu entnehmen ist, teilt sich die Andruckkraft F_f in eine radiale Komponente F_r auf, die senkrecht zur Berührungsfläche 29 wirkt, sowie in eine zweite Kraftkomponente F_t, welche senkrecht zur Füh rungsachse 46 wirkt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt die zweite Kraftkomponente F_t bis auf wenige Grad nahezu in Transportrichtung A der Papierbahn 6 im Bereich der Berüh rungsfläche 29. Diese Kraftkomponente F_t wirkt zunächst auf die Andruckrolle 20a, wird aber über deren Achse 34 und über den Führungskörper 35 auf die Führungsfläche 44 der Führungs nut 37 übertragen. Die Führungsnut 44 nimmt diese Kraft auf und stützt damit Führungskörper 35 bzw. Andruckrolle 20a ab.

Dabei gilt:

F_f = F_r . cos χ
F_t = F_r . sin χ.

Die Federkraft F_f ist derart mit der Antriebssteuerung 51 ab gestimmt, daß die vom Antrieb 41 auf die Papierbahn 6 bewirk te Beschleunigungskraft bei einem Rückzug oder beim Bremsen der Papierbahn 6 (nach einem Druckstopp) kleiner ist als die zweite Kraftkomponente F_t, welche die Feder 38 auf die An druckrolle 20 bewirkt. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Andruckrolle 20 von der Oberfläche 44 abhebt, wenn die Papierbahn 6 zurückgezogen wird.

Diese Anordnung erlaubt, daß der Führungskörper 35 innerhalb der Führungsnut 37 mit einem so großen Spiel eingepaßt wird, daß sich auf der der Führungsfläche 44 gegenüberliegenden Seite der Führungsnut 37 ein Spalt 45 zwischen Führungsnut 37 und Führungskörper 35 bildet. Nut 37 und Führungskörper 35 lassen sich deshalb günstig herstellen, da keine genaue Pas sung zwischen diesen beiden Bauteilen erforderlich ist. Der Führungskörper 35 kann beispielsweise durch ein thermoplasti sches Spritzgußteil hergestellt werden, während die Führungs nut 37 in einem kostengünstigen Strangpreßprofil ausgeformt sein kann. Die beschriebene Anordnung ist nicht nur sehr ver schleißtolerant, der Verschleiß zwischen diesen beiden Bau teilen ist ohnehin gering.

Zur Bestimmung der nötigen Federkraft F_f wird von einem Gleit-Reibwert µ₁₂ zwischen Antriebswalze 40 und Papierbahn 6 ausgegangen. Der Wert µ₁₂ beträgt typischer Weise 0,2 bis 0,3. Für die radiale Kraftkomponente F_r zwischen Aufzeich nungsträger und Antriebswalze 40 wird dann gefordert:

wobei
F_SZ die maximale Kraft des Schlaufenziehers 15 im Arbeitsbe reich (vgl. Fig. 2) ist.

Auf die Andruckrolle 20a wirkt über die Beschleunigung der Papierbahn 6 ferner eine dynamische Kraft F_dyn:

wobei
q_g = Massenträgheitsmoment der Andruckrolle 20a um ihre Dreh achse 34,
= maximale Winkelbeschleunigung der Antriebsrolle 40 bei der Rückzugsbewegung, und
r = Außenradius der Andruckrolle 20a.

Mit Hilfe der aus dem Kräftediagramm 58 ableitbaren Beziehun gen

F_t = F_r sin χ bzw.
F_f = F_r cos χ

werden die Federkraft F_f der Andruckfeder 38, der Antriebsmo tor 41 und die Antriebssteuerung 51 unter Berücksichtigung des konstruktiv vorgegebenen Winkels χ derart aufeinander ab gestimmt, daß gilt:

F_t < F_dyn.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Andruckeinheit 30 und Antriebsrolle 40 entlang der Richtung I-I von Fig. 5. Der Reibbelag 43 der Andruckrolle 20a besteht aus einem sog. kom pakten PUR-Elastomer (Polyesterurethan-Kautschuk, Shore-Härte 70 Sh A). Dieser Werkstoff garantiert eine sehr hohe Lebens dauer der Andruckrolle 20a. Die Lagerachse 34, auf der die Andruckrolle 20a mittels Kugellagern 33 gelagert ist, steht parallel zur Achse 61 der Antriebswalze 40. Die Lagerung der Andruckrolle 20a erlaubt dabei eine Kippbewegung entlang Richtung D, so daß sich unter der Wirkung der Anpreßkraft der Druckfedern 38 die Andruckrolle 20a automatisch auf die zy lindrische Außenfläche der Antriebswalze 40 ausrichtet.

Obwohl die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, kann sie in vielfacher Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Achse 34 der Andruckrolle 20a statt über Führungskörper 35 direkt in einer Führungsnut 36 zu führen. Die Oberflächen 48 auf den Rollen 14 und 17 könnten beispielsweise pyramidenförmige oder ellip soidförmige Strukturen erhalten, um die Rücktriebskräfte bzw. ihre Stabilisierungswirkung gezielt zu beeinflussen. Die in Fig. 5 gezeigte Führungsfläche 44 in der Führungsnut 37 kann bezüglich der Antriebswalze 40 statt in Transportrichtung - d. h. nach der Antriebswalze 40 - genausogut auf der anderen Seite, also vor der Antriebswalze 40 angeordnet sein. In die sem Fall müssen Federkraft und Antrieb 41 so aufeinander ab gestimmt sein, daß die Andruckwalze 20a bei einem Beschleuni gen in Transportrichtung nicht von der Führungsfläche 44 ab gehoben wird.

Bezugszeichenliste

1

Papiertransport-Einrichtung

2

Fotoleitertrommel

3

Zeichengenerator

4

Entwicklerstation

5

Umdruckstation

6

Papierbahn

6

azweite Papierbahn

7

erster Papiervorrat

7

azweiter Papiervorrat

8

Vorzentriereinrichtung

9

Anschlagblech

9

arückseitiges Anschlagsblech

10

Rollenpaar

11

untere schiefgestellte Rolle

11

auntere Rolle, rückseitig

12

obere schiefgestellte Rolle

13

Unterdruckbremse

14

,

14

a,

14

bUmlenkrolle

15

erster Schlaufenzieher

15

aPositionssensoren

16

Feder

16

aDruckfeder

17

bewegliche Rolle

17

aSchwenkarm

18

Drucker-Gehäuse

19

Oberfläche der Fotoleitertrommel

2

20

,

20

aAndruckwalze

21

Papierbreitensensor

22

Papiervorratsschleife

23

Profilträger

24

Umlenkstrecke

25

Antriebs-Aggregat

26

zweiter Schlaufenzieher

27

zweite Feder

28

Gehäusevorsprung

29

Berührfläche

30

Andruck-Einheit

31

,

31

'Kurbel

32

,

32

'Koppelstange

33

Kugellager

34

Lagerachse

35

Führungskörper

36

Träger

37

Führungsnut

38

Druckfeder

39

Querträger

40

Antriebswalze

41

Schrittmotor

42

Befestigungsplatine

43

Reibbelag

44

Führungsfläche

45

Spalt

46

Führungsachse

47

Flächennormale

48

weiche Oberfläche

48

adeformierte Oberfläche

49

Walzenkern

50

Druckersteuerung

51

Antriebssteuerung

52

Magnetsensor

53

Motorelektronik

54

Vakuumpumpe

55

Vorspannungspunkt

56

Arbeitspunkt

57

Anschlagpunkt

58

Kräftediagramm

59

Markensensor

60

Datenbus

61

Achse der Antriebswalze

40

APapiertransportrichtung
BSchwenkrichtung
Czweite Schwenkrichtung
Ddritte Schwenkrichtung
EAusweichrichtung
F_f

Federkraft
F_r

radialer Kraftanteil
F_t

zweiter Kraftanteil
rRadius der Andruckwalze

20

a
APArbeitsposition
EPEinlegeposition
PPPapierriß-Position
RPRückzugs-Position
αUmschlingungswinkel
χspitzer Winkel

Claims

1. Vorrichtung zum traktorlosen Transport eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers (6) in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät, mit einer Antriebswalze (40) und einer gegen diese kraftbeaufschlagten Andruckwalze (20, 20a), zwischen denen der Aufzeichnungsträger (6) infolge Reib schluß gefördert wird, wobei die Antriebswalze (40) am Auf zeichnungsträger (6) mit einer Berührfläche anliegt, da durch gekennzeichnet,

1. daß die Andruckwalze (20, 20a) relativ zur Antriebswalze (40) verschiebbar gelagert ist,
2. daß die Andruckwalze (20, 20a) durch eine Andruckfeder anordnung (38) gegen die Antriebswalze (40) kraftbeauf schlagt ist, wobei die Federkraft (F_f) der Andruckfeder anordnung (38) aus einer senkrecht zur Berührfläche (29) wirkenden radialen Komponente (F_r) und aus einer von ei ner die Andruckwalze (20, 20a) führenden Führungsfläche (44) aufgenommenen, in etwa in Transportrichtung (A) des Aufzeichnungsträgers (6) gerichteten Stützkomponente (F_t) besteht, wobei die Andruckfederanordnung (38) und der Antrieb (41, 51) für die Antriebswalze (40) derart aufeinander abgestimmt sind, daß bei einem Transport des Aufzeichnungsträgers (6) entgegen der Transportrichtung (A) die Stützkomponente (F_t) größer ist als die vom Auf zeichnungsträger (6) auf die Andruckwalze (20, 20a) wir kende Reibungskraft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungslinie (46) der Federkraft (F_t) mit der Verbin dungslinie (47) zwischen den Drehachsen (34, 61) der An triebswalze (40) und der Andruckwalze (20, 20a) einen spitzen Winkel (χ) einschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere stromaufwärts der Antriebswalze (40), ein er ster Schlaufenzieher (15) mit einer Feder (16a) vorgesehen ist, wobei die Federkraft (F_f) der Andruckfederanordnung (38) und der Antrieb (41, 51) derart aufeinander abgestimmt sind, daß

1. F_t < F_dyn,
wobei
F_t = F_r sin (χ)
F_f = F_r cos (χ)
F_r < F_sz/µ₁₂F_dyn = θ_g ##/r

mit:

1. F_sz = maximale Kraft der Schlaufenzieher-Feder (16a),
2. µ₁₂ = Gleit-Reibwert zwischen Antriebswalze (20a) und Auf zeichnungsträger (6),
3. θ_g = Massenträgheitsmoment der Andruckrolle (20a) um ihre Drehachse (34)
4. = maximale Winkelbeschleunigung der Antriebsrolle (40) bei der Rückzugsbewegung, und
5. r = Außenradius der Andruckrolle (20a).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Andruckrolle (20, 20a) in einer Füh rungsnut (37) an einer Führungsfläche (44) geführt ist, de ren Führungsachse zur Berührungsfläche (29) in einem spit zen Winkel (γ) steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsnut (37) ein die Drehachse (34) der Andruck welle (20a) tragender Führungskörper (35) vorgesehen ist, der schmaler ist als die Führungsnut (37) und an der Füh rungsfläche (44) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß entlang der Achse der Antriebswalze (40) eine Vielzahl von Andruckrollen (20, 20a) vorgesehen sind, die an die Antriebswalze (40) drücken.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß pro Andruckwalze (20a) zwei Andruckfe dern (38) vorgesehen sind, die über eine Lagerachse (34) symmetrisch auf die Andruckrolle (20a) wirken.