Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Ermitteln
der Position einer Baueinheit in einem Drucker oder Kopierer. Die Anordnung enthält
eine Sensoranordnung, die abhängig von der Lage der Baueinheit ein Sensorsignal
ausgibt.
Moderne elektrofotografische Hochleistungsdrucker mit Druckgeschwindigkeiten
von größer 150 Blatt DIN A4 pro Minute sind modular aufgebaut, um einen
schnellen Austausch von Baueinheiten durchführen zu können. Ferner ermöglicht
ein solcher modularer Aufbau eine einfache und schnelle Wartung sowie einfache und
schnelle Reinigungsmöglichkeiten der Baueinheit des elektrofotografischen Druckers.
Insbesondere sind in solchen Hochleistungsdruckern bis zu fünf Entwicklerstationen
je Druckwerk enthalten, wobei übliche Hochleistungsdrucker mindestens zwei
Druckwerke haben. Zu Reinigungs- und Wartungsarbeiten als Baueinheiten aus dem Drucker
oder Kopierer sind einzelne Entwicklerstationen herausnehmbar und/oder können
für diese Arbeiten zumindest in eine geeignete Reinigungs- und/oder Wartungsposition
gebracht werden.
Bei den bekannten Hochleistungsdruckern sind, um einen Mehrfarbendruck
zu ermöglichen, mehrere Entwicklerstationen einer Druckeinheit zugeordnet,
die an einen Fotoleiter angeschwenkt sind bzw. je nach Betriebszustand angeschwenkt
werden. Diese Entwicklerstationen enthalten verschiedene Farben, insbesondere Schwarz,
Magenta, Zyan, Gelb und/oder kundenspezifische Farben. Die Entwicklerstationen müssen
von Servicetechnikern leicht ausgetauscht und von einer Bedienperson leicht gereinigt
werden können. Zur Reinigung und zum Austausch werden zuerst alle Stationen
nacheinander vom Fotoleiter abgeschwenkt. Jede Entwicklerstation hat zumindest eine
eigene Antriebseinheit, die zum Mischen des Tonerteilchen und Tonerteilchengemischs
sowie zum Zuführen von Tonermaterial dient. Zum Entfernen der Entwicklerstation
aus dem Drucker muß üblicherweise eine Verriegelung gelöst werden,
die das Herausnehmen der Station verhindert.
Bei einem in der internationalen Patentanmeldung WO 98/39691 A1 beschriebenen
Hochleistungsdrucker ist zur Reinigung einer Entwicklerstation die mechanische Verriegelung
der Entwicklerstation in der abgeschwenkten Druckposition zu lösen, indem ein
Arretierstift herausgezogen wird. Anschließend wird die Station bis zur Reinigungsposition
herausgezogen. In der Reinigungsposition rastet der Arretierstift in eine dafür
vorgesehene Öffnung ein. Dadurch ist die Entwicklerstation in der Reinigungsposition
und kann durch die Bedienperson gereinigt werden. Nach der Reinigung ist der eingerastete
Arretierstift zu lösen und die Entwicklerstation ist bis in die abgeschwenkte
Druckposition hineinzuschieben. In der Druckposition rastet der Arretierstift in
eine zweite dafür vorgesehene Öffnung. Die Entwicklerstation ist dadurch
in der Druckposition fixiert und gesichert. Der Inhalt der internationalen Patentanmeldung
WO 98/39691 A1 wird hiermit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Soll die Entwicklerstation bei dem in der WO 98/39691 A1 beschriebenen
Hochleistungsdrucker ausgetauscht werden, so ist die Verriegelung der Entwicklerstation
in der abgeschwenkten Druckposition durch Herausziehen des Arretierstifts zu lösen
und die Station bis zum Anschlag in gleicher Weise wie zum Reinigen der Station
herauszuziehen. Nachfolgend ist die Gesamtverriegelung der Entwicklerstation zu
lösen und die Station herauszuheben. Anschließend wird die neue Station
hineingehoben und mit der Gesamtverriegelung gegen Herausnehmen gesichert. Anschließend
wird die Station bis in die abgeschwenkte Druckposition in den Drucker hineingeschoben,
in der der Arretierstift in die dafür vorgesehen Öffnung einrastet.
Soll eine Entwicklerstation einer Druckeinheit gereinigt oder ausgetauscht
werden, so sind zuvor alle Entwicklerstationen von dem Fotoleiter abzuschwenken.
Nach dem Reinigen bzw. Austauschen, d.h. wenn sich die gereinigte bzw. ausgetauschte
Entwicklerstation wieder in der abgeschwenkten Druckposition befindet, werden alle
Stationen wieder nacheinander angeschwenkt und der Druckbetrieb freigegeben.
Eine auf der Entwicklereinheit angeordnete Steuereinheit zum Steuern
und Regeln der Abläufe der Entwicklerstation sowie der mindestens einer auf
der Entwicklerstation angeordnete Antrieb sind erst nach dem Anschwenken der Station
mit Strom versorgt und betriebsbereit.
Beim nacheinander Anschwenken der Entwicklerstationen muß sichergestellt
sein, dass die Stationen, die angeschwenkt werden, in der Druckposition verriegelt
sind, da es sonst beim seriellen Anschwenken der Stationen zu Kollisionen zwischen
den einzelnen Stationen kommen kann. Ferner dürfen die Anschwenkmotoren an
den Einbauplätzen, an denen keine Stationen eingebaut sind, nicht betätigt
bzw. aktiviert werden. Beim Stand der Technik ist die Position der Entwicklerstation
lediglich durch den Arretierstift gewährleistet. Wird die Entwicklerstation
jedoch nach dem Reinigen oder nach dem Austausch nicht wieder korrekt bis zur Druckposition
hineingeschoben, so wird dennoch der Anschwenkmotor aktiviert, der versucht, die
nicht korrekt positionierte Entwicklerstation anzuschwenken. Dies kann zur Beschädigung
des Druckers, der anzuschwenkenden Entwicklerstation oder benachbarter Entwicklerstationen
führen.
Aus dem Dokument US 4,429,985
ist eine Sensoranordnung mit zwei Sensoren bekannt, die eine auf einem Fotoleiterband
aufgebrachte Markierung als Betätigungselement nutzen und die Position des
Fotoleiterbands quer zu dessen Laufrichtung erfassen. Mit Hilfe der von den beiden
Sensoren ausgegebenen Binärsignalen werden zumindest drei Positionen des Bandes
erfasst und unterschieden. Mit Hilfe der jeweils ermittelten Position wird die seitliche
Positionierung des Bandes gesteuert.
Aus dem Dokument US 6,137
,517 A ist bekannt, mit Hilfe der
Sensorsignale von zwei in Laufrichtung eines Fotoleiterbands in einem Abstand angeordneten
Sensoren jeweils die Position des Randes des Bandes zu erfassen und die Differenz
der erfassten seitlichen Positionen zu bestimmen.
Aus dem Dokument EP 0 667 563
A2 ist eine Sensoranordnung mit zwei Senioren bekannt, die in einem Papierfach
eines Druckers oder Kopierers angeordnet sind, um die Papierlänge von im Papierfach
eingelegten Einzelblättern in zumindest drei unterschiedlichen Längenbereichen
unterscheiden zu können.
Aus dem Dokument EP 1 376 267
A2 ist bekannt, mit Hilfe einer Sensoranord- nung die korrekte Betriebslage
einer Entwicklerstation in einem Drucker oder Kopierer zu überwachen und mit
Hilfe des Betätigungselements zum Betätigen der Sensoranordnung zu sichern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren anzugeben,
durch die eine Vielzahl von Positionen einer Baueinheit in einem Drucker oder Kopierer
sicher und eindeutig bestimmbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Ermitteln der Position
einer Baueinheit in einem Drucker oder Kopierer mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Durch eine Anordnung zum Ermitteln der Position einer Baueinheit in
einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 ist es möglich, mindestens fünf Positionen der Baueinheit, insbesondere
einer Entwicklerstation, ausreichend genau und eindeutig zu bestimmen. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass sich die Baueinheit vor der Freigabe der Baueinheit
für den Betrieb des Druckers oder Kopierers in einer Betriebsposition befindet.
Beschädigungen der Baueinheit und des Druckers werden dadurch vermieden. Vorteilhaft
ist es, die Abfolge der nacheinander ermittelten Positionen mit voreingestellten
Positionsmustern zu vergleichen, um insbesondere eine fehlerhafte Sensoranordnung
bzw. einen fehlerhaften Sensor zu ermitteln.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln
der Position einer Baueinheit in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer.
Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe einer Sensoranordnung, die zwei Sensoren und
ein Betätigungselement enthält, für jeden Sensor ein Sensorsignal
ermittelt. Jeder Sensor gibt ein von der Lage des Betätigungselements abhängiges
Sensorsignal aus. Die Position des Betätigungselements zu den Sensoren wird
abhängig von der Position der Baueinheit geändert. In einer ersten Position
der Baueinheit wird das Betätigungselement derart positioniert, dass durch
den ersten Sensor und durch den zweiten Sensor jeweils ein erstes Sensorsignal ausgegeben
wird. In einer zweiten Position der Baueinheit wird das Betätigungselement
derart positioniert, dass durch den ersten Sensor ein zweites Sensorsignal und durch
den zweiten Sensor das erste Sensorsignal ausgegeben wird. In einer dritten Position
der Baueinheit wird das Betätigungselement derart positioniert, dass durch
den ersten Sensor und durch den zweiten Sensor jeweils das zweite Sensorsignal ausgegeben
wird. Ferner wird in einer vierten Position der Baueinheit das Betätigungselement
derart positioniert, dass durch den ersten Sensor das erste Sensorsignal und durch
den zweiten Sensor das zweite Sensorsignal ausgegeben wird. In einer fünften
Position der Baueinheit wird das Betätigungselement derart positioniert, dass
der erste Sensor und der zweite Sensor jeweils das erste Sensorsignal ausgeben,
wobei mit Hilfe der Steuereinheit die erste Position der Baueinheit von der fünften
Position der Baueinheit abhängig von der vorhergehenden von den Sensoren ausgegebenen
Signalfolge unterschieden wird.
Durch dieses Verfahren zum Ermitteln der Position einer Baueinheit
ist es einfach möglich, zumindest fünf verschiedene Positionen der Baueinheit
in dem Drucker oder Kopierer mit hinreichender Genauigkeit zu ermitteln, um Steuervorgänge
im Drucker oder Kopierer abhängig von der Position der Baueinheit durchführen
zu können. So kann z.B. bei einer nicht exakten Positionierung der Baueinheit
in einem vorbestimmten Betriebszustand verhindert werden, dass die Baueinheit und/oder
der Drucker oder Kopierer durch eine falsche Positionierung der Baueinheit beschädigt
oder zerstört werden.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden
auf das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel Bezug
genommen, das anhand spezifischer Terminologie beschrieben ist.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
1 eine schematische Darstellung eines Hochleistungsdruckers
gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer Entwicklerstation
des Druckers nach 1 in einer ersten herausgezogenen
Position;
3 die Entwicklerstation nach 2
in einer zweiten Position;
4 die Entwicklerstation nach den 2
und 3 in einer Reinigungsposition;
5 die Entwicklerstation nach den 2
bis 4 in einer Druckposition;
6 eine schematische Darstellung der Lage eines als
Betätigungselement dienenden Arretierungsstifts zu einer Sensoranordnung mit
zwei Sensoren abhängig von der Position der Entwicklerstation für insgesamt
sechs Positionen der Entwicklerstation;
7 ein Blockschaltbild zum Auswerten von Sensorsignalen;
und
8 die Signalfolge der Sensorsignale einer Sensoranordnung
bei der Bewegung der Entwicklerstation zwischen Reinigungsposition und Druckposition.
In 1 ist ein Hochleistungsdrucker schematisch
dargestellt, der modulartig aufgebaut ist. Der Drucker umfasst ein Zuführmodul
M1, ein Druckmodul M2 und ein Fixiermodul M3. Jedes Modul enthält eine Vielzahl
von Baueinheiten, von denen zumindest ein Teil für Service- und Wartungsarbeiten
sowie für Reinigungsarbeiten auf einfache Art und Weise aus dem Drucker herausgenommen
und/oder herausgezogen werden können.
Das Zuführmodul M1 enthält einen Schlaufzieher
30, der den aus Papier bestehenden endlosen Aufzeichnungsträger
10 sowohl im kontinuierlichen Betrieb als auch im Start-Stopp-Betrieb unter
einer konstanten Spannung hält, so dass dieser in den unterschiedlichen Betriebszuständen
sowie beim Wechsel zwischen den Betriebszuständen nicht reißt und dem
Druckmodul M2 kontinuierlich zugeführt werden kann. Der Schlaufenzieher
30 fungiert somit als Bandspeicher und Puffer von einer Stapeleinrichtung
31 kontinuierlich abgezogenen Aufzeichnungsträger 10.
Das Druckmodul M2 enthält für das Bedrucken eines bandförmigen
Aufzeichnungsträgers 10 mit Tonerbildern erforderliche Aggregate.
Das vom Zuführmodul M1 bereitgestellte Trägermaterial 10 wird
durch einen Transportkanal 11 durch das Druckmodul M2 hin zum Fixiermodul
M3 gefördert. Ein erstes Elektrofotografiemodul E1 ist oberhalb und ein zweites
Elektrofotografiemodul E2 ist unterhalb des Transportkanals 11 bzw. des
bandförmigen Aufzeichnungsträgers 10 angeordnet. Den Elektrofotografiemodulen
E1, E2 sind jeweils Transfermodule T1, T2 zugeordnet. Das erste Elektrofotografiemodul
E1 und das erste Transfermodul T1 bilden ein erstes oberes Druckwerk und das zweite
Elektrofotografiemodul E2 und das zweite Transfermodul T2 bilden ein zweites unteres
Druckwerk. Das obere Druckwerk mit den Modulen E1 und T1 ist zum Erzeugen von Tonerbildern
auf der Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 10 vorgesehen und das
untere Druckwerk mit den Modulen E2 und T2 ist zum Erzeugen von Tonerbildern auf
der Rückseite des Trägermaterials 10 vorgesehen. Die Elektrofotografiemodule
E1 und E2 sowie die Transfermodule T1 und T2 sind jeweils im wesentlichen identisch
und zum Aufzeichnungsträger 10 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Die Elektrofotografiemodule
enthalten jeweils ein über Umlenkwalzen 12 geführtes und elektromotorisch
angetriebenes Fotoleiterband 13, insbesondere einen organischen Fotoleiter
(OPC).
Die Elektrofotografiemodule E1 und E2 enthalten jeweils eine Korotroneinheit
14 zum Laden des Fotoleiterbands 13, einen Zeichengenerator
15, Entwicklerstationen 16/1, 16/2, 16/3,
16/4, 16/5, ein Entladekorotron 21 sowie eine Reinigungsstation
22. Das Elektrofotografiemodul E1 enthält zusätzlich ein Umladekorotron
17, das die auf dem Fotoleiterband 13 befindlichen Tonerteilchen
das Tonerbild vor dem Übertragen auf ein Transferband 19 des Transfermoduls
T1 umlädt, so dass die Tonerteilchen beim Übertragen einen gewünschten
Ladungszustand haben. Im Bereich einer Umdruckwalze 18 wird das auf dem
Fotoleiterband 13 befindliche Tonerbild vom Fotoleiterband 13
auf das Transferband 19 übertragen. Die Übertragung des Tonerbilds
vom Fotoleiterband 13 auf das Transferband 19 wird durch ein der
Transferwalze 18 gegenüberliegendes Korotron 20 begünstigt.
Das Transferband 19 ist über mehrere Walzen
25, 27, 28 geführt, von denen zumindest eine Walze
elektromotorisch angetrieben ist und als Antriebswalze für das Transferband
19 dient. Die Walzenanordnung 25, 27, 28 ist
dabei derart ausgebildet, dass das Transferband 19 in einem Umdruckbereich
an das Trägermaterial 10 angeschwenkt und von diesem wieder abgeschwenkt
werden kann. Diese Schwenkfunktion dient insbesondere im Start-Stopp-Betrieb dazu,
ein mit Hilfe einer der Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5 mit
einer in der Entwicklerstation 16/1 bis 16/5 enthaltenen Tonerfarbe
durch Einfärben eines mit Hilfe des Zeichengenerators 15 erzeugten
Ladungsbildes erzeugt wird, das dann auf das Transferband 19 übertragen
wird.
Anschließend wird ein weiteres Ladungsbild mit Hilfe des Zeichengenerators
15 auf dem Fotoleiterband 13 erzeugt und mit einer zweiten Farbe,
d.h. mit einer zweiten Entwicklerstation 16/2 eingefärbt. Der Drucker
nach 1 hat pro Elektrofotografiemodul E1 und E2 jeweils
fünf Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5, wobei die Entwicklerstation
16/1 vorzugsweise Tonermaterial der Farbe Gelb, die Entwicklerstation
16/2 Tonermaterial der Farbe Magenta, die Entwicklerstation 16/3
Tonermaterial der Farbe Cyan, die Entwicklerstation 16/4 eine kundenspezifische
Farbe, z.B. die Farbe Rot, und die Entwicklerstation 16/5) Tonermaterial
der Farbe Schwarz enthält. Wird eine dieser Farben zum Drucken nicht benötigt,
kann die Entwicklerstation mit dieser Farbe aus dem Drucker nach 1
entfernt werden.
Ferner ist es möglich, eine Entwicklerstation 16/1 bis
16/5 gegen eine Entwicklerstation mit Toner einer weiteren Farbe auszutauschen,
um einen kostengünstigen Druck auch in dieser Farbe zu ermöglichen. Mit
Hilfe der Entwicklerstationen 16/1, 16/2 und 16/3 kann
ein Vollfarbendruck durch Erzeugen von Mischfarben mit Hilfe überlagerter Tonerbilder
erzeugt werden. Jedoch ist es kostengünstiger und zum Teil auch schneller,
bei hohen Farbanteilen einer speziellen Farbe eine Entwicklerstation mit Tonermaterial
dieser Farbe vorzusehen. Ein mit einer Tonerfarbe erzeugtes Tonerbild wird auch
als Farbauszug bezeichnet.
Die Tonerbilder unterschiedlicher Tonerfarbe werden, wie bereits beschrieben,
nacheinander auf das Transferband 19 passergenau gedruckt, so dass auf
dem Transferband 19 ein Gesamttonerbild mit den einzelnen Farbauszügen
gesammelt wird. Sind alle zum Erzeugen des kompletten Druckbilds erforderlichen
Farbauszüge auf das Transferband 19 übertragen, wird das Transferband
19 im Umdruckbereich an das Trägermaterial 10 angeschwenkt,
wobei die Übertragung der Tonerbilder vom oberen Druckwerk und unteren Druckwerk
gleichzeitig auf das Trägermaterial 10 erfolgt und durch jeweils ein
Korotron 29 im Umdruckbereich begünstigt wird.
Das Trägermaterial 10 wird mit Hilfe von Transportwalzen
18 durch den Transportkanal 11 transportiert und mit Hilfe einer
Korotronanordnung 39 geladen, bevor es in den Umdruckbereich gelangt. Die
Umdruckstationen, mit denen das Transferband 19 an das Trägermaterial
10 angeschwenkt und von diesem weggeschwenkt wird, sind in 1
mit 24 bezeichnet. Zum Reinigen des Transferbands 19 nach dem
Umdruck der Tonerbilder ist jeweils eine Reinigungsstation 26 vorgesehen,
die nach dem Umdrucken an das Transferband 19 angeschwenkt wird, um noch
auf dem Transferband 19 befindliche Tonerreste von dem Transferband
19 zu entfernen. Nach dem Umdrucken der Tonerbilder auf den Aufzeichnungsträger
10 werden diese weiter zum Fixiermodul M3 geführt, das jeweils eine
Infrarotfixiereinheit 32 zum Fixieren der Vorderseite und der Rückseite
des Trägermaterials 10 enthält. Mit Hilfe einer Umlenkwalze
33 sowie weiteren Umlenkwalzen wird das Trägermaterial 19
an Kühlelementen 34 vorbeigeführt, bevor es mit Hilfe des Walzenpaars
35 aus dem Modul M3 zur nicht dargestellten Weiterverarbeitung gefördert
wird. Durch das Vorsehen geeigneter Entwicklerstationen 16/1 bis
16/5 kann somit ein performanceangepaßtes Drucken des Trägermaterials
10 ermöglicht werden.
Die Steuereinheiten der einzelnen Module M1, M2 und M3 sind jeweils
mit einer zentralen Steuereinrichtung ST des Druckers verbunden. Die zentrale Steuereinheit
ST ist mit einer Gerätesteuerung des Druckers verbunden, die insbesondere Druckaufträge
verwaltet und ein Bedienfeld B ansteuert. Einzelne Baugruppen des Druckers sind
in der internationalen Patentanmeldung WO 98/396911 A1 ausführlich beschrieben.
Der Inhalt die- ser Patentanmeldung wird hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende
Beschreibung aufgenommen.
In 2 ist eine schematische Darstellung
einer Entwicklerstation 52 und einer zur Aufnahme der Entwicklerstation
52 im Drucker angeordneten Gleitschiene 50 dargestellt. Die Entwicklerstation
52 ist eine der Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5. An
der Entwicklerstation 52 wird im Folgenden die Positionsbestimmung im Drucker
beispielhaft für die Entwicklerstationen 16/1 bis 16/5 erläutert.
Die Gleitschiene 50 hat eine im wesentlichen in einer waagerechten Ebene
angeordnete Gleitfläche sowie laterale Begrenzungselemente, so dass beim Hineinschieben
und Herausziehen der Entwicklerstation 52 in Richtung und entgegengesetzt
des Pfeils P1 die Bewegung der Entwicklerstation 52 von der Gleitschiene
50 geführt ist. An der Unterseite der Gleitschiene 50 sind
eine Reinigungspositions-Arretierungsöffnung 54 und eine Druckpositions-Arretierungsöffnung
56 angeordnet. Die beiden Arretierungsöffnungen 54,
56 dienen nicht nur zur Positionserkennung sondern auch als mechanische
Anschläge bzw. Verriegelungen, die eine Bewegung der Entwicklerstation
52 in Richtung des Pfeils P1 bzw. in entgegengesetzter Richtung des Pfeils
P1 verhindert. Nur durch das Lösen dieser Verriegelung, d.h. durch das Herausziehen
des Arretierungsstifts 60 aus der jeweiligen Arretierungsöffnung
54, 56 kann die Bewegung der Entwicklerstation 52 wieder
freigegeben werden, wodurch die Entwicklerstation bei herausgezogenem Arretierungsstift
60 weiter in Richtung des Pfeils P1 bzw. in entgegengesetzter Richtung
bewegt werden kann. Befindet sich die Entwicklerstation 52 in Druckposition,
so kann auch nach dem Herausziehen des Arretierungsstifts 60 die Entwicklerstation
nur in entgegengesetzter Richtung des Pfeils P1 bewegt werden, da die Entwicklerstation
52 in der Druckposition am weitesten in den Drucker hineingeschoben ist. Befindet
sich die Entwicklerstation 52 jedoch in der Reinigungsposition, so kann
nach dem Lösen des Arretierungsstifts 60 die Entwicklerstation
52 in Richtung des Pfeils P1 in den Drucker hinein oder zum Entfernen der
Entwicklerstation 52 aus dem Drucker in zum Pfeil P1 entgegengesetzter
Richtung bewegt werden.
Unterhalb der Gleitschiene 50 ist eine Sensoranordnung
58 mit zwei Sensorelementen H1, H2 angeordnet. Mit Hilfe der Sensoranordnung
58 wird die Position eines Arretierungsstiftes 60 überwacht.
Der Arretierungsstift 60 wird vorzugsweise mit Hilfe einer Feder (nicht
dargestellt) in Richtung des Pfeils P2 gedrückt. Ferner lässt sich der
Arretierungsstift 60 mit Hilfe einer mechanischen Betätigungsvorrichtung,
z.B. eines manuell zu betätigenden Hebels (nicht dargestellt) in zum Pfeil
P2 entgegengesetzter Richtung bewegen. Dadurch wird der Arretierungsstift
60 mit Hilfe der Federkraft maximal aus der Gleitebene der Gleitschiene
50 bis zu einem mechanischen Anschlag (nicht dargestellt) herausgedrückt,
wenn keine Entwicklerstation 52 in die Gleitschiene 50 eingesetzt
ist. Wird, wie in 2 dargestellt, eine Entwicklerstation
52in den Drucker eingesetzt, indem sie auf der Gleitschiene 50
aufgesetzt und in den Drucker hineingeschoben wird, muß der Arretierungsstift
entweder durch das Aufsetzen der Entwicklerstation 52 auf den Arretierungsstift
60 oder durch Betätigen der mechanischen Betätigungsvorrichtung
zum Hineindrücken des Arretierungsstifts 60 soweit heruntergedrückt
werden, dass der Arretierungsstift 60 nicht mehr aus der Gleitebene hervorsteht.
Anschließend wird die Entwicklerstation 52 in Richtung des Pfeils
P1 in den Drucker hineingeschoben.
In 3 ist die Anordnung der Gleitschiene
50 und der Entwicklerstation 52 nach 2
dargestellt, wobei die Entwicklerstation 52 auf der Gleitschiene
50 weiter in den Drucker hineingeschoben worden ist. Gleiche Elemente haben
gleiche Bezugszeichen. Die Entwicklerstation 52 kann im Verschiebebereich
zwischen der in 2 dargestellten Position und in der
in 3 dargestellten Position frei entlang des Pfeils
P1 und in entgegengesetzter Richtung bewegt werden.
In 4 ist die Anordnung der Gleitschiene
50 und der Entwicklerstation 52 nach den 2
und 3 dargestellt, wobei sich die Entwicklerstation
52 in einer Reinigungsposition befindet. Der Arretierstift 60
ist in die Reinigungspositions-Arretierungsöffnung 54 durch die in
Zusammenhang mit 1 beschriebene Federkraft gedrückt.
Diese Positionsänderung des Arretierungsstifts 60 wird von der Sensoranordnung
58 erfaßt. Das genaue Erfassen und Auswerten der Position des Arretierungsstifts
60 mit Hilfe der Sensoranordnung 58 wird nachfolgend in Zusammenhang
mit 6 noch näher beschrieben.
Durch den in die Reinigungspositions-Arretierungsöffnung
54 hineingedrückten Arretierungsstift 60 ist ein Verschieben
der Entwicklerstation 52 in Richtung des Pfeils P1 bzw. in entgegengesetzter
Richtung nicht mehr ohne Lösen des Arretierungsstifts 60 möglich.
Die Entwicklerstation 52 ist somit in der Reinigungsposition im wesentlichen
fixiert. Um die Entwicklerstation 52 weiter in Richtung des Pfeils P1 oder
in entgegengesetzter Richtung des Pfeils P1 zu verschieben, muß der Arretierungsstift
60 durch eine Bedienperson mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung aus
der Reinigungspositions-Arretierungsöffnung 54 herausgezogen werden.
In 5 ist die Anordnung der Gleitschiene
50 in der Entwicklerstation 52 nach den 2
bis 4 dargestellt, wobei sich die Entwicklerstation
52 in Druckposition befindet. Zum Verschieben der Entwicklerstation
52 aus der in 4 dargestellten Reinigungsposition
in die in 5 dargestellte Druckposition der Entwicklerstation
52 wird wie bereits beschrieben, der Arretierungsstift 60 aus
der Reinigungspositions-Arretierungsöffnung 54 herausgezogen und die
Entwicklerstation 52 weiter in Richtung des Pfeils P1 geschoben bis der
Arretierungsstift 60 in die Druckpositions-Arretierungsöffnung
56 einrastet. In dieser Position befindet. sich die Entwicklerstation
52 in Druckposition, jedoch in abgeschwenktem Zustand.
Zum Anschwenken an das nicht dargestellte Fotoleiterband
13 wird die Entwicklerstation 52 in Richtung des Pfeils P3 bewegt.
Dabei wird der Arretierungsstift 60 weiter aus der Gleitschiene
50 herausgedrückt, so dass die Sensoranordnung 58 das gleiche
Signal ausgibt, wie in dem Zustand, in dem keine Entwicklerstation 52 im
Drucker bzw. auf der Gleitschiene 50 angeordnet ist. Jedoch kann durch
eine Auswerteschaltung die Signalfolge berücksichtigt werden, die von der Sensoranordnung
58 zuvor ausgegeben worden ist, so dass der angeschwenkte Zustand von einem
Zustand, in dem keine Entwicklerstation 52 im Drucker eingesetzt ist, eindeutig
unterschieden werden kann.
In 6 ist die Lage des Arretierungsstifts
60 in verschiedenen Betriebspositionen beim Einsetzen der Entwicklerstation
52 in den Drucker dargestellt. In den Spalten 1 bis 6 ist jeweils eine
Position des Arretierungsstifts 60 und dessen Lage zur Sensoranordnung
58 dargestellt, wobei eine an dem Arretierungsstift 60 angebrachte
Fahne 62 als Betätigungselement für die in der Sensoranordnung
58 enthaltenen Sensoren H1 und H2 dient. Die Sensoren H1 und H2 sind Hall-Schalter,
die aufgrund des Einflusses eines in der Nähe des Sensors H1, H2 befindlichen
Magnetfelds ein Signal ausgeben. In der Fahne 62 des Arretierungsstifts
60 ist ein Permanentmagnet angeordnet, so dass bei einer Bewegung des Arretierungsstifts
60 nach unten, d.h. beim Hineindrücken des Arretierungsstifts
von oben in die Gleitschiene 50 hinein bzw. beim Herausziehen des Arretierungsstifts
60 über das bereits beschriebene Betätigungselement nach unten
entgegengesetzt des Pfeils P2 nach 2, der Permanentmagnet
der Fahne 62 an den Sensoren H1 und H2 vorbeigeführt wird, wodurch
die Lage des Arretierungsstifts 60 erfaßt wird.
In Spalte 1 ist der Arretierungsstift 60 mit Hilfe der bereits
beschriebenen Feder bis zu einem mechanischen Anschlag gedrückt. Dieser Anschlag
ist mit Hilfe der Fahne 62 an der Gleitschiene 50 realisiert (nicht
dargestellt). Das weitere Herausdrücken des Arretierungsstifts 60
aus der Gleitschiene 50 nach oben heraus wird durch diesen Anschlag verhindert.
Somit ist die in Spalte 1 dargestellte Position des Arretierungsstifts
60 die Position, die der Arretierungsstift 60 einnimmt, wenn sich
keine Entwicklerstation 52 im Bereich über dem Arretierungsstift
60 auf der Gleitschiene 50 befindet. In dieser Position ist das
Magnetelement in der Fahne 62 von den Sensoren H1 und H2 so weit entfernt,
dass die Sensoren H1 und H2 den Signalzustand 0 ausgeben.
In Spalte 2 ist die Position des Arretierungsstifts 60 dargestellt,
in der der Arretierungsstift 60 in die Druckpositions-Arretierungsöffnung
56 eingerastet ist. Die Fahne 62 mit den Magneten befindet sich
unmittelbar vor dem Sensor H1, so dass dieser den Signalzustand 1 ausgibt, wobei
der Magnet noch so weit vom Sensor H2 entfernt ist, dass dieser Sensor H2 weiterhin
den Signalzustand 0 ausgibt.
In Spalte 3 ist die Position des Arretierungsstifts 60 in
der Reinigungsposition der Entwicklerstation 52 dargestellt. In dieser
Position ist der Arretierungsstift 60 in die Reinigungspositions-Arretierungsöffnung
54 eingerastet. Im Unterschied zur Druckposition ist der Arretierungsstift
60 weiter in die Gleitschiene 50 hineingedrückt, so dass
sich die Fahne mit den Magneten zwischen den Sensoren H1 und H2 befindet. Dadurch
wirkt das Magnetfeld des Magneten auf beide Sensoren H1 und H2 wirkt und diese geben
jeweils den Signalzustand 1 aus.
In Spalte 4 ist die Position des Arretierungsstifts 60 beim
Hineinschieben der Entwicklerstation 52 in den Drucker dargestellt, wenn
sich die Entwicklerstation 52 bereits über dem Arretierungsstift
60 befindet, dieser jedoch weder in die Reinigungspositions-Arretierungsöffnung
54 noch in die Druckpositions-Arretierungsöffnung 56 eingerastet
ist, so dass die Unterseite der Entwicklerstation 52 den Arretierungsstift
60 so weit in die Gleitschiene 50 hineindrückt, bis dessen
Oberkante bündig mit der Gleitfläche der Gleitschiene 50, d.h.
bündig mit der Unterkante der Entwicklerstation 52 ab- schließt.
In dieser Position ist die Fahne 62 mit den Magneten unmittelbar vor dem
Sensor H2 positioniert, so dass der Sensor H2 den Signalzustand 1 und der Sensor
H1 den Signalzustand 0 ausgibt.
Wie bereits in Zusammenhang mit 5 beschrieben,
wird die Entwicklerstation 52, nachdem sie in Druckposition gebracht worden
ist, an das Fotoleiterband 13 angeschwenkt. Beim Anschwenken wird die Entwicklerstation
52 in Richtung des Pfeils P3 nach 5 bewegt,
so dass der Arretierungsstift 60 durch die auf den Arretierungsstift
60 wirkende Federkraft bis zum mechanischen Anschlag aus der Gleitebene
der Gleitschiene 50 herausgedrückt wird, und dieselbe Position einnimmt,
wie in dem Zustand, in dem keine Entwicklerstation 52 in den Drucker eingeschoben
worden ist. Aufgrund der vorhergehenden Signalfolge ist die Situation, in der die
Entwicklerstation 52 an das Fotoleiterband 13 angeschwenkt ist,
jedoch eindeutig von der Situation zu unterscheiden, in der keine Entwicklerstation
52 in den Drucker eingesetzt ist. Dies kann insbesondere an der zuvor ermittelten
Signalfolge aufgrund eines Mustervergleichs der Signalfolge mit einem vorgegebenen
Signalmuster ermittelt werden. Der an der Fahne 62 angeordnete Magnet ist
bei der in Spalte 5 dargestellten Position ebenso wie bei der in Spalte 1 dargestellten
Position so entfernt von den Sensoren H1 und H2 angeordnet, dass diese jeweils den
Signalzustand 0 ausgeben.
In Spalte 6 ist eine Position des Arretierungsstifts
60 dargestellt, in der der Arretierungsstift 60 über die
bereits erwähnte Betätigungselement bis zu einem unteren Anschlag nach
unten gezogen worden ist, so dass sich der der Fahne 62 angeordnete Magnet
weit entfernt unterhalb der Sensoren H1 und H2 befindet, so dass die Sensoren H1
und H2 jeweils den Signalzustand 0 ausgeben.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die alternativ
oder zusätzliche Möglichkeit vorgesehen sein, den Arretierungsstift
60 mit Hilfe eines Elektroantriebes, insbesondere mit Hilfe eines Hubmagneten,
aus den Arretierungsöffnungen 54, 56 nach unten herauszuziehen.
Ferner ist es bei anderen Ausführungsformen der Erfindung möglich, die
Arretierungsöffnungen 54, 56 an einer anderen Seite der Entwickler-
station 52, z.B. an einer Längsseite der Entwicklerstation
52 vorzusehen, und den Arretierungsstift 60 seitlich in diese
Öffnung eingreifen zu lassen. Auch können andere Sensoren, insbesondere
induktive Geber anstelle der Sensoren H1 und H2 vorgesehen sein, wobei dann nur
die Fahne 62 aus einem geeigneten Metall sein muß und nicht explizit
ein Magnetelement an der Fahne 62 erforderlich ist.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung sind auch mechanische
Schalter statt der Hallsensoren H1, H2 möglich. Auch können die Sensoren
H1 und H2 oder andere geeignete Sensoren Analogsignale entsprechend der Position
des in der Fahne 62 enthaltenen Magneten ausgeben, die
dann von einer geeigneten Auswerteschaltung ausgewertet werden. Auch ist die Entwicklerstation
52 nur beispielhaft für die Positionserkennung und Positionsbestimmung
anderer Baueinheiten des Druckers.
In 7 ist eine Steuereinheit
62 zum Überwachen der Position der Entwicklerstation 52 dargestellt,
die Modul M2 nach 1 angeordnet ist. Die Steuereinheit
62 enthält eine Mikroprozessorsteuerung 64, wobei die Signalausgänge
der Sensoren H1 und H2 jeweils mit einem Interrupt-Eingang der Mikroprozessorsteuerung
64 verbunden sind. Bei einem Flankenwechsel eines Sensorsignals der Sensoren
H1, H2 wird jeweils eine sogenannte Interrupt-Service-Routine der Mikroprozessorsteuerung
ausgeführt, die mit Hilfe des Signalzustands des jeweils anderen Sensors H1,
H2 die Position der Entwicklerstation 52 im Drucker bestimmen kann, indem
es die Lage des Arretierungsstifts 60 auswertet. Unter Berücksichtigung
der vorhergehenden Signalfolge kann die Steuereinheit 62 somit auf relativ
einfache Art und Weise die in den Spalten 1 bis 6 dargestellten Positionen 1 bis
6 exakt unterscheiden und insbesondere die Druckposition der Entwicklerstation
52 exakt bestimmen, wodurch Fehlbetätigungen der Entwicklerstation
52 und somit Beschädigungen der Entwicklerstation 52 und/oder
des Druckers vermieden werden.
Durch einen Mustervergleich kann ferner ermittelt werden, ob einer
der Sensoren H1 und H2 fehlerhaft ist, wobei dann geeignete Maßnahmen ergriffen
werden, um Fehlfunktionen des Druckers zu vermeiden. Z.B. kann eine Fehlermeldung
an der Bedieneinheit B ausgegeben und das Anschwenken der Entwicklerstation
52 verhindert wird.
In 8 ist der zeitliche Ablauf der Signalfolge
der von den Sensoren H1 und H2 beim Ändern der Position der Entwicklerstation
52 von der Reinigungsposition (Position 3) zur Druckposition (Position
2) ausgegeben wird. In der Reinigungsposition (Position 3) nach 5
ist der Arretierungsstift 60 in die Reinigungspositions-Arretierungsöffnung
54 eingerastet und befindet sich somit in Position 3 nach 6.
Um anschließend die Entwicklerstation 52 weiter in den Drucker hineinschieben
zu können, wird der Arretierungsstift 60 über die Betätigungsmechanik
über die Bedienperson herausgezogen und in Position 6 nach 6
gebracht. Anschließend wird die Entwicklerstation 52 weiter in Richtung
des Pfeils P1 bis zur Druckposition in den Drucker hineingeschoben. Bevor oder nachdem
die Entwicklerstation 52 die Druckposition erreicht hat, wird das Betätigungselement
zum Herausziehen des Arretierungsstifts 60 nicht mehr betätigt, so
dass der Arretierungsstift 60 in die Druckpositions-Arretierungsöffnung
56 hineingedrückt wird. Dadurch befindet sich der Arretierungsstift
60 in Position 2 nach 6. Diese Signalfolge
wird mit einer gespeicherten Signalfolge verglichen, wodurch fehlerhafte Sensoren
H1, H2 erkannt werden können. Die Druckposition (Position 2) der Entwicklerstation
52 wird sicher erkannt, so dass die Entwicklerstation 52 nach
dem Erkennen der Position 2 an das Fotoleiterband 13 angeschwenkt werden
kann.
Zum Zeitpunkt T1 befindet sich die Entwicklerstation 52 in
Reinigungsposition (Position 3). Anschließend wird der Arretierungsstift
60 herausgezogen, wodurch die Signalflanken S1 und S2 der Sensorsignale
H1 und H2 erzeugt werden. Zum Zeitpunkt T2 ist der Stift 60 herausgezogen
und befindet sich in Position 6. Anschließend wird die Entwicklerstation
52 weiter hineingeschoben. Zum Zeitpunkt T3 wird das Betätigungselement
zum Herausziehen des Arretierungsstifts 60 nicht mehr betätigt, so
dass der Arretierungsstift 60 wieder mit Hilfe der Feder nach oben zur
Entwicklerstation 50 hingedrückt wird, bis er in die Druckpositions-Arretierungsöffnung
56 zum Zeitpunkt T4 hineingedrückt worden ist.
- M1
- Zuführmodul
- M2
- Druckmodul
- M3
- Fixiermodul
- 10
- Aufzeichnungsträger, Endlospapier
- 11
- Transportkanal
- E1, E2
- Elektrofotografiemodul
- T1, T2
- Transfermodul
- 12
- Umlenkwalzen
- 13
- Fotoleiter
- 14
- Ladeeinrichtung
- 15
- Zeichengenerator
- 16/1 bis 16/5, 52
- Entwicklerstation
- 17
- Umladekorotron
- 18
- Umdruckeinrichtung, Transferbereich
- 19
- Transferband
- 20
- Übertragungskorotron
- 21
- Entladekorotron
- 22
- Reinigungsstation
- 23
- Entladekorotron
- 24
- Umdruckstation
- 25
- Umdlenkwalze
- 26
- Reinigungsstation
- 27, 28
- Walzen
- 29
- Umdruckkorotron
- 30
- Schlaufenzieher
- 31
- Stapeleinrichtung
- 32
- Infrarotstrahlung
- 33
- Umlenkwalze
- 34
- Kühlelement
- 35
- Walzenpaar
- ST
- Steuereinheit
- GS
- Gerätesteuerung
- B
- Bedieneinheit
- 50
- Gleitschiene
- 52
- Entwicklerstation
- 54
- Reinigungspositions-Arretierungsöffnung
- 56
- Druckpositions-Arretierungsöffnung
- 58
- Sensoranordnung
- 60
- Arretierungsstift Betütigungselement
- P1, P2, P3
- Richtungspfeile
- POS1 bis POS6
- Positionen 1 bis 6 des Arretierungsstifts
- 62
- Fahne
- H1, H2
- Hall-Sensoren
- 62
- Steuereinheit
- 64
- Mikroprozessorsteuerung