Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DE-CAMBERING A SUPPORTING MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/017566
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a device for de-cambering paper conveyed from a fixing station and presenting a convex or concave cambering caused by the fixing operation, the cambering direction being parallel to that of the paper transport. The decambering device contains one adjustable element (12) intended to eliminate the convexity, combined with an adjustable element (2, 4, 6, 8) designed to eliminate the concavity. The paper to be de-cambered runs through both elements.

Inventors:
SCHAUER CHRISTIAN (DE)
NAESER HELMUT (DE)
BOEHMER GEORG (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/002419
Publication Date:
April 30, 1998
Filing Date:
October 20, 1997
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OCE PRINTING SYSTEMS GMBH (DE)
SCHAUER CHRISTIAN (DE)
NAESER HELMUT (DE)
BOEHMER GEORG (DE)
International Classes:
B65H23/34; (IPC1-7): B65H23/34
Domestic Patent References:
WO1989006634A11989-07-27
Foreign References:
US5565971A1996-10-15
US4360356A1982-11-23
US2737089A1956-03-06
DE29503120U11996-06-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 612 (M - 1509) 11 November 1993 (1993-11-11)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 667 (M - 1524) 9 December 1993 (1993-12-09)
Attorney, Agent or Firm:
Schaumburg, Karl-heinz (M�nchen, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Entwölbungseinheit zur Entwölbung von Trägermaterial, insbesondere Papier, das aus einer Fixierstation zuge führt wird und eine durch das Fixieren bewirkte gegebe nenfalls konvexe oder konkave Wölbung entlang einer sich parallel zur Transportrichtung des Papiers erstreckenden Richtung hat, dadurch gekennzeichnet, da die Entwölbungseinheit (2, 4, 6, 8, 10, 12) ein einstellbares Element (2, 4, 6, 8) zur Beseitigung von Konkavität in Serie mit einem einstellbaren Element (12) zur Besei tigung von Konvexität umfa t, die beide von dem zu ent wölbenden Papier durchlaufen werden, und da das Element (2, 4, 6, 8) zur Beseitigung von Konkavität mit dem Element (12) zur Beseitigung der Konvexität mechanisch gekoppelt ist.
2. Entwölbungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da das Element (12) zur Beseitigung von Konvexität mit dem Element (2, 4, 6, 8) zur Beseitigung von Konkavität gegensinnig gekoppelt ist.
3. Entwölbungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da das Element zur Beseitigung von Kon vexität mit dem Element zur Beseitigung von Konkavität derart gekoppelt ist, da einerseits bei einer Zunahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konvexität eine Abnahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konkavität und andererseits bei einer Abnahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konvexität eine Zunahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konkavität auftritt.
4. Entwölbungseinheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da das Element zur Beseitigung von Konkavität eine Entwölbungswelle (8) mit einer sich senkrecht zur Transportrichtung des Papiers erstreckenden Drehachse ist, wobei die Entwölbungswelle (8) in einen oder mehrere parallel zueinander angeordnete, sie durch Haftreibung antreibende dehnbare Entwölbungsriemen (4) eintauchbar ist, die zwischen einer Antriebsrolle (2) und einer Umlenkrolle (6) für den oder die Entwölbungsriemen in der Transportrichtung des Papiers aufgespannt sind, wobei sich die Drehachsen der Antriebsrolle (2) und der Umlenkrolle (6) ebenfalls senkrecht zur Transportrichtung des Papiers erstrecken, so da der oder die Entwölbungsriemen (4) in konvexer Form an der Entwölbungswelle (8) anliegt bzw. anliegen.
5. Entwölbungseinheit nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da das Element zur Beseitigung von Kon vexität eine in der Transportrichtung des Papiers konkav geformte Auslaufkontur (12) ist, die in den Papierweg einschwenkbar ist.
6. Entwölbungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da das Element zur Beseitigung von Kon kavität und das Element zur Beseitigung von Konvexität durch ein Gestänge (10) starr verbunden und miteinander um eine gemeinsame Drehachse A schwenkbar sind.
7. Entwölbungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da die Schwenkung des Gestänges (10) durch ein mit dem Gestänge starr verbundenes Zahnsegment (l0a) über ein Ritzel (14a) eines Stellmotors (14) erfolgt.
8. Entwölbungseinheit nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da die Entwölbungseinheit je nach dem anfänglichen Wölbungszustand des Papiers automatisch nachregelbar ist.
9. Entwölbungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da die automatische Nachregelung in Abhängigkeit vom gewählten Druckmodus erfolgt.
10. Entwölbungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da die automatische Nachregelung in Abhängigkeit von der Papierqualität erfolgt.
11. Entwölbungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da die automatische Nachregelung in Abhängigkeit von einer Kombination aus dem anfängliche Wölbungszustand des Papiers, dem gewählten Druckmodus und der Papierqualität erfolgt.
12. Entwölbungseinheit nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, da die automatische Nachregelung durch Ansteuerung des Stellmotors (14) der Entwölbungseinheit erfolgt.
13. Entwölbungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da bei der Verwendung von aufgewickeltem Rollenpapier, das am Druckereingang geschnitten wird, der Durchmesser des Wickels erfa t wird und auf der Grundlage des erfa ten Durchmessers der Stellmotor (14) der Entwöl bungseinheit angesteuert wird.
Description:
Beschreibung Entwölbungseinheit für Trägermaterial Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entwölbungs- einheit zur Entwölbung von Trägermaterial, insbesondere Papier, das aus einer Fixierstation zugeführt wird und eine durch das Fixieren bewirkte konvexe oder konkave Wölbung entlang einer sich parallel zur Transportrichtung des Papiers erstreckenden Richtung hat.

Bei elektrofotografischen Hochleistungsdruckern wölbt sich das Papier bei der Tonerfixierung durch den Einflu von Druck und Wärme konkav bis konvex. Diese Wölbung (englisch Curl) hängt dabei von der Papierqualität, die in erster Linie durch Dicke, Feuchtigkeit und den Hersteller bestimmt wird, sowie von der Zahl der Fixierungen ab, d.h. von dem gewählten Druckmodus. Bei der ersten Fixierung wird dem Papier über- proportional viel Feuchtigkeit entzogen. Deshalb tritt bei ihr im Gegensatz zur zweiten, dritten, etc Fixierung eine besonders starke Wölbung des Papiers auf. Bei einem neueren Drucksystem mit zwei Druckwerken z.B. ist die Anzahl der Fixierungen abhängig vom Druckmodus, wie Simplex-, Duplex-, Spot-Color-Simplex-, Spot-Color-Duplex-Druck.

Die Papierqualität kann innerhalb eines Papierstapels als konstant angenommen werden, nicht jedoch die Anzahl der Fixierungen pro Blatt oder pro Seite. Bei Verwendung von Rollenpapier, das z.B. bei automatischer Zuführung in einen Einzelblattdrucker am Druckereingang auf Format zugeschnitten wird, mu die sich mit dem Rollendurchmesser ändernde Wölbung des zugeführten Papieres berücksichtigt werden.

Bei den bisher bekannten Entwölbungseinheiten (auch im deut- schen Sprachraum Decurler" genannt) kann Papier mit nur einer Verformungsrichtung, d.h. konkaver oder konvexer Wöl- bung, geglättet werden. Eine solche bekannte Entwölbungsein-

heit verbiegt das Papier gegen die Verformungsrichtung. Bei unverformtem, d.h. geradem Papier, darf diese Entwölbungsein- heit nicht zum Einsatz kommen, denn sonst würde es in ihr verformt werden. Daher ist ein Papiertransport von glattem Papier durch eine derartige Entwölbungseinheit nicht möglich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Entwöl- bungseinheit bereitzustellen, welche eine Glättung des Pa- piers unabhängig von der Verformungsrichtung ermöglicht.

Insbesondere soll neben Papier mit einer konkaven oder einer konvexen Verformung auch Papier ohne Verformung von der Entwölbungseinheit geglättet werden können.

Diese Aufgabe wird gemä Anspruch 1 mittels einer Entwöl- bungseinheit der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, da die Entwölbungseinheit ein einstell- bares Element zur Beseitigung von Konvexität in Serie mit einem einstellbaren Element zur Beseitigung von Konkavität umfa t, die beide von dem zu entwölbenden Papier durchlaufen werden. Dadurch können je nach der Verformung des Papiers am Einlauf die Elemente Entwölbungseinheit entsprechend einge- stellt werden.

In einer weiterführenden Ausgestaltung der Entwölbungseinheit ist das Element zur Beseitigung von Konvexität mit dem Ele- ment zur Beseitigung von Konkavität gegensinnig gekoppelt.

Dadurch können die beiden Elemente der Entwölbungseinheit durch einen einzigen Einstellvorgang den Eigenschaften des Papiers am Einlauf angepa t werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Entwölbungseinheit das Element zur Beseitigung von Konvexität mit dem Element zur Beseitigung von Konkavität derart funktionell gekoppelt ist, da einerseits bei einer Zunahme der Wirkung des Ele- ments zur Beseitigung von Konvexität eine Abnahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konkavität und andererseits bei einer Abnahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung

von Konvexität eine Zunahme der Wirkung des Elements zur Beseitigung von Konkavität auftritt. Dies ermöglicht eine kontinuierliche oder abgestufte Einstellung der Entwölbungs- einheit zwischen zwei extremenen Einstellungen zur Beseiti- gung extremer Konkavität bzw extremer Konvexität.

In einer speziellen Ausgestaltung ist das Element zur Besei- tigung von Konkavität eine Entwölbungswelle mit einer sich senkrecht zur Transportrichtung des Papiers erstreckenden Drehachse, wobei die Entwölbungswelle in einen oder mehrere parallel zueinander angeordnete, sie durch Haftreibung an- treibende dehnbare Entwölbungsriemen eintauchbar ist, die zwischen einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle für den oder die Entwölbungsriemen in der Transportrichtung des Papiers aufgespannt sind, wobei sich die Drehachsen der Antriebsrolle und der Umlenkrolle ebenfalls senkrecht zur Transportrichtung des Papiers erstrecken, so da der oder die Entwölbungsriemen in konvexer Form an der Entwölbungswelle anliegt bzw anliegen. Die Beseitigung der Konkavität er- folgt, indem das zu glättende konkav gewölbte Papier zwischen dem oder den Entwölbungsriemen und der darin mit einer geeig- neten Eintauchtiefe t eingetauchten Entwölbungswelle erfa t und zwischen Riemen und Welle konvex, also entgegengesetzt, gebogen wird Zweckmä igerweise ist das Element zur Beseitigung von Kon- vexität eine in der Transportrichtung des Papiers konkav geformte Auslaufkontur, die in den Papierweg um einen Winkel einschwenkbar ist. Das konvexe Papier wird durch die konkav gebogene Auslaufkontur, die um einen geeigneten Ausschwenk- winkel y ausgeschwenkt ist, in entgegengesetzter Richtung verformt, wodurch eine Glättung erzielt wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind das Element zur Beseitigung von Konkavität und das Element zur Beseitigung von Konvexität durch ein Gestänge starr verbunden und miteinander um eine gemeinsame Drehachse A schwenkbar.

Dadurch lä t sich durch eine mechanische Ansteuerung des Gestänges gleichzeitig die Eintauchtiefe t der Entwölbungs- welle in den Entwölbungsriemen und der Ausschwenkwinkel y der Auslaufkontur einstellen. Bei einer Schwenkung des Gestänges in eine Richtung nehmen dabei die Eintauchtiefe t und der Ausschwenkwinkel y zu, wodurch die Konkavität-Entwölbung gesteigert und die Konvexität-Entwölbung verringert wird.

Bei einer entgegengesetzten Schwenkung des Gestänges nehmen die Eintauchtiefe t und der Ausschwenkwinkel y ab, wodurch die Konkavität-Entwölbung verringert und die Konvexität- Entwölbung gesteigert wird.

Zweckmä igerweise erfolgt die Schwenkung des Gestänges durch ein mit dem Gestänge starr verbundenes Zahnsegment über ein Ritzel eines Stellmotors. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und ermöglicht eine stufenlose Entwölbung des Papiers durch eine entsprechende einmalige Drehung des Zahnsegments.

Dadurch kann eine unkomplizierte automatische Nachregelung der Entwölbungseinheit in Abhängigkeit von einem oder einer Kombination der Parameter "anfänglicher Wölbungs-zustand des Papiers", "gewählter Druckmodus" oder "Papierqualität" durch direkte Ansteuerung des Stellmotors erfolgen.

Insbesondere bei Verwendung von aufgewickeltem Rollenpapier, das am Druckereingang geschnitten wird, wird der Durchmesser des Wickels erfa t und auf der Grundlage des erfa ten Durch- messers der Stellmotor der Entwölbungseinheit angesteuert.

Auf diese Weise wird die erfindungsgemä e Entwölbungseinrich- tung dem Wölbungszustand des aufgewickelten Papiers am Druckereingang ständig angepa t.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Hand der beglei- tenden Zeichnung, wobei

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Entwölbungsvorgangs zeigt; Fig. 2 eine Schnittansicht einer bevorzugten erfindungsgemä en Entwölbungseinheit in einer ersten Einstellung zeigt; Fig. 3 eine Schnittansicht der bevorzugten erfindungsgemä en Entwölbungseinheit in einer zweiten Einstellung zeigt; Fig. 4 einen Drucker mit integrierten Entwölbungseinheiten zeigt; und Fig. 5 den Drucker nach Fig. 4 mit einer speziellen Rollenpapierzufuhr zeigt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Glättungsvorgang für konkav gewölbtes Papier a und konvex gewölbtes Papier b, das aus einer Fixierstation F ausgesto en wird. Die Entwölbungsein- heit E wandelt das konkave oder das konvexe Papier in glattes Papier c um.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausfüh- rungsform der Entwölbungseinheit in einer ersten Einstellung.

Eine Antriebsrolle 2 und eine Umlenkrolle 6 mit jeweils feststehenden Achsen senkrecht zur Transportrichtung des Papiers (in der Zeichenebene) spannen einen oder mehrere parallel zueinander angeordnete Entwölbungsriemen 4 auf, die aus einem gummiartig dehnbaren Material bestehen. Eine Entwölbungswelle 8, deren Drehachse an einem um eine festste- hende Achse A Gestänge 10 feststehend angeordnet ist, taucht in den oder die gespannten Entwölbungsriemen 4 mit einer Eintauchtiefe tl ein. Diese Anordnung bildet ein Element zur Beseitigung von Konkavität. Ein entlang der Richtung R1 herangeführtes konkav (nach unten) gewölbtes Blatt Papier wird an seiner führenden Kante von dem gummiartigen Entwöl-

bungsriemen 4 und der an ihm anliegenden und durch ihn ange- triebenen Entwölbungswelle 8 erfa t und dazwischen eingezo- gen. Dem anfangs konkav gewölbten Blatt Papier wird beim Transport zwischen dem Riemen 4 und der Welle 8 eine entge- gengesetzte Krümmung aufgezwungen, wodurch die anfängliche konkave Wölbung beseitigt wird. Je grö er die Eindringtiefe tl ist, desto stärker ist die Wirkung zur Beseitigung von Konkavität.

Eine Auslaufkontur 12 mit einer konkaven Krümmung ist um einen Ausschwenkwinkel y1 nach unten ausgeschwenkt. Sie bildet ein Element zur Beseitigung von Konvexität. Das von dem Element zur Beseitigung von Konkavität herangeführte Blatt Papier wird hier entgegengesetzt zu einer eventuell vorhandenen konvexen Wölbung des Papiers gekrümmt. Je grö er der Ausschwenkwinkel y1 ist, desto schwächer ist die Wirkung zur Beseitigung von Konvexität. Das entwölbte Papier wird in der Richtung R2 weitergeleitet.

Sowohl die Entwölbungswelle 8 als auch die Auslaufkontur 12 sind mit einer Drehachse A starr verbunden, um welche das Gestänge 10 schwenkbar ist. Das Schwenken des Gestänges 10 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt eine Zunahme der Eindringtiefe tl und des Ausschwenkwinkels y1, wodurch die Komponente zur Beseitigung der Konkavität gestärkt und die Komponente zur Beseitigung der Konvexität geschwächt wird. Daher kann durch Schwenken des Gestänges im Gegenuhrzeigersinn eine geeignete Einstellung zur Beseitigung von einlaufendem Papier mit immer grö erer Konkavität erreicht werden. Diese Einstellung erfolgt über ein mit dem Gestänge 10 starr verbundenes Zahn- segment 10a, das mit einem Ritzel 14a eines Stellmotors 14 in Eingriff ist.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausfüh- rungsform der Entwölbungseinheit in einer zweiten Einstel- lung. Die Antriebsrolle 2 und die Umlenkrolle 6 spannen wiederum den einen oder die mehreren Entwölbungsriemen 4 auf.

Die Entwölbungswelle 8 taucht hier in den oder die gespannten Entwölbungsriemen 4 mit einer Eintauchtiefe t2 ein, die kleiner als die Eintauchtiefe tl von Fig. 1 ist. Ein entlang der Richtung R1 herangeführtes konvex nach oben gewölbtes Blatt Papier wird an seiner führenden Kante von der durch den gummiartigen Entwölbungsriemen 4 angetriebenen Entwölbungs- welle 8 erfa t und dazwischen eingezogen. Dem anfangs konvex gewölbten Blatt Papier wird beim Transport zwischen dem Riemen 4 und der Welle 8 nur eine schwache konvexe Krümmung aufgezwungen, wodurch die anfängliche konvexe Wölbung zumin- dest nicht verstärkt wird. Je kleiner die Eindringtiefe t2 ist, desto schwächer ist die konvex biegende Wirkung, d.h.

die Wirkung zur Beseitigung von Konkavität.

Die Auslaufkontur 12 mit ihrer konkaven Krümmung ist nun um einen Ausschwenkwinkel y2 nach unten ausgeschwenkt, der kleiner als der Ausschwenkwinkel yl von Fig. 1 ist. Das von dem Element zur Beseitigung von Konkavität herangeführte Blatt Papier wird hier entgegengesetzt zu einer eventuell vorhandenen konkaven Wölbung des Papiers gekrümmt. Je klei- ner der Ausschwenkwinkel y2 ist, desto stärker ist die Wir- kung zur Beseitigung von Konvexität.

Das Schwenken des Gestänges 10 im Uhrzeigersinn bewirkt eine Abnahme der Eindringtiefe t2 und des Ausschwenkwinkels y2, wodurch die Komponente zur Beseitigung der Konkavität ge- schwächt und die Komponente zur Beseitigung der Konvexität gestärkt wird. Daher kann hier durch Schwenken des Gestänges im Uhrzeigersinn eine geeignete Einstellung zur Beseitigung von einlaufendem Papier mit immer grö erer Konvexität er- reicht werden. Diese Einstellung erfolgt über das mit dem Gestänge 10 starr verbundene Zahnsegment 10a, das mit dem Ritzel 14a des Stellmotors 14 in Eingriff ist.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils eine Einstellung der Entwöl- bungseinheit zur Glättung von konkav bzw konvex gewölbtem

Papier. Da die beiden Einstellungen für t und r (t = tl, r rl; t = t2, 7 = y2 mit tl > t2 und rl > r2 ) durch die Ansteue- rung des Stellmotors 12 kontinuierlich ineinander überführt werden können ist auch eine Zwischenstellung möglich, bei der sich die Entwölbungseinheit neutral verhält und keinerlei Wölbungskorrektur durchführt. Dadurch lassen sich auch ungewölbte Papierblätter durch die Entwölbungseinheit trans- portieren, ohne da diese verformt werden. Die Entwölbungs- einheit kann in diesem Fall als normale Transporteinheit verwendet werden. Komplizierte Weichenanordnungen und Fall- unterscheidungen mit unterschiedlichen Papierpfaden entfallen dadurch.

Fig. 4 zeigt einen Drucker mit integrierten Entwölbungsein- heiten E, die in den Papierpfaden zweier Druckwerke mit je einer Fixierstation F nachgeschaltet sind. Hier wird die Kompaktheit der Entwölbungseinheiten E deutlich.

Fig. 5 zeigt eine Druckeranordnung bei Verwendung von Rollen- papier R. In Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser wird die Entwölbungseinheit E am Druckereingang hinter der Schneide- einheit S ständig nachgeregelt. Der Wickeldurchmesser des Wickels aus Rollenpapier R wird mittels eines Drehwinkelge- bers D mit Verlängerungshebel erfa t und dient als Grundlage für die Ansteuerung des Schrittmotors der Entwölbungseinheit E.

Beim Kopieren oder Drucken wird z.B. die Papierqualität über eine Konstante, welche die Ansteuerung des Stellmotors 14 voreinstellt, zunächst vom Bediener an einem Bedienfeld des Geräts ausgewählt und durch Probedrucke abgesichert. Die zusätzliche Nachstellung der Entwölbungseinheit entsprechend dem Druckmodus und den daraus resultierenden Durchläufen durch die Druckwerke erfolgt daraufhin automatisch über die Ansteuerung des Stellmotors 14 ähnlich wie bei der in Fig. 5 beschriebenen Ansteuerung auf der Grundlage des Wickeldurch- messers

Bezugszeichenliste 2 Antriebsrolle 4 Entwölbungsriemen 6 Umlenkrolle 8 Entwölbungswelle 10 Gestänge l0a Zahnsegment 12 Auslaufkontur 14 Stellmotor 14a Ritzel E Entwölbungseinheit F Fixierstation R Rollenpapier S Schneideeinheit D Drehwinkelgeber