DE2363224C3 - Vorrichtung zum Zufuhren und Ausrichten von Blättern in einem Stapelbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen und Ausrichten von Blättern in einen Stapelbehälter, der einen Boden zur Ablage und einen nach oben gerichteten Anschlag zur Anlage der Blätter aufweist, mit einem Paar Zuführungswalzen zum Zuführen der Blätter in den Stapelbehälter, mit zumindest einem radial von einer angetriebenen Walze sich erstreckenden blattförmigen Federelement zum Überstreichen und Ausrichten der Blätter gegen den Anschlag.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Blatthandungsmechanismus zur Verwendung in einer automatischen Kopiermaschine, mit dem die Blätter in einer Sammelschale abgegeben und in dieser gestapelt werden können.

Eine derartige aus der GB-PS 1136 703 bekannte Vorrichtung weist zwei vor einer Ablagefläche eines Stapelbehälters angeordnete Zuführungswalze auf. Hinter dem Stapelbehälter befindet sich eine angetriebene Walze, auf der Federelemente angeordnet sind, die in Förderrichtung der Blätter in den Stapelbehälter gegen den Anschlag auf die Blätter wirken, um so die Ablage zu steuern. Die Federelemente werden demgemäß durch eine von der Zuführungseinrichtung getrennten Einrichtung angetrieben, wodurch sich ein zusätzlicher nachteiliger Konstruktionsaufwand ergibt Außerdem hat diese Vorrichtung eine wesentliche Vergrößerung der Gesamtvorrichtung zur Folge. Schließlich beeinflussen die Federelemente die Blätter in der eigentlichen Zuführeinrichtung, wodurch insbesondere bei sehr hoher Zuführgeschwindigkeit eine zusätzliche Beeinflussung der Geschwindigkeit hinsichtlieh einer Zunahme durch die Federelemente erfolgt. Dies bedingt aber trotz der Einwirkung der Federelemente eine ungenaue Ablage, da die Blätter zu stark auf den Anschlag prallen.

Aus der NL-PS 2 94 048 ist ebenfalls die Abgabe von Blättern in ein Magazin mittels Zuführungswalzen bekannt, welche vor dem Lagermagazin angeordnet sind. Die Zuführung erfolgt unter Einwirkung eines an der oberen Zuführungswalze angeordneten Federelementes, welches die Zuführung der Blätter in das Magazin unterstützt Die Blätter werden in einer ersten Richtung in das Magazin eingeführt und fallen dann gegen einen Anschlag in einer zweiten Richtung zurück. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß das Federelement 9 lediglich bei der Zuführung, nicht jedoch bei der Ablage des Blattes im Lagermagazin auf die Blätter einwirkt Insofern kann das Federelemeni ein angestrebtes exaktes Ablegen der Blätter im Magazin, insbesondere bei hohen Fördergeschwindigkeiten, nicht bewirken.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein exakt gesteuertes Ablegen der Blätter im Sammelbehälter erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebenden Merkmale im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Federelementes an der unteren, dem Sammelbehälter zugewandten Zuführungswalze erfolgt eine gesteuerte Beeinflussung des Blattes durch aas Federelement sowohl in der ersten Richtung hinsichtlich der Zuführung des Blattes in den Sammelbehälter als auch in einer zweiten entgegengesetzten Richtung beim Ablegen des Blattes in den Sammelbehälter und gegen den Anschl .g desselben. Dabei wirkt das Federelement zuerst gegen die untere und dann gegen die obere Seite des Blattes. Die gestellte Aufgabe wird auf besonders einfache und wirkungsvolle Weise gelöst, wobei sich besonders vorteilhaft auswirkt, daß sich die mit dem Federelement verbundene Walze oberhalb des Bodens des Stapelbehälters befindet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines automatischen xerographischen Kopiergerätes mit einer Vorrichtung zum Zuführen und Ausrichten von Blättern in einen Stapelbehälter.

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung, wie sie für das automatische Kopiergerät nach F i g. 1 verwendet wird,

Fig. 3—5 Teilansichten der verschiedenen BeIa-

6^r> üingsstufen eines Federelements und der Berührungsnahme des Elements mit innerhalb einer Sammelschale gespeicherten Blättern.

In Fig. I ist eine automatische, xerographische

Reproduziermaschine mit dem Blattabgabe- und Stapelmechanismus nach der Erfindung dargestellt. Die gezeigte Kopiermaschine verwendet eine bildaufzeichnende Trommel 10 mit einer äußeren Oberfläche, die mit einem zweckmäßigen fotoleitenden Material 11 beschichtet ist Irgendein passendes Material, wie beispielsweise Selen oder dergleichen, welches ein latentes magnetisches Bild tragen kann, kann zur Beschichtung der Trommeloberfläche verwendet ν erden. Die Trommel ist drehbar innerhalb des Maschinenrahmens durch eine Welle 12 gelagert und wird in der angedeuteten Richtung so gedreht, daß die fotoleitende, aufzeichnende Oberfläche längs einer Vielzahl von xerographischen Behandlungsstationen gebracht wird. Obschon nicht dargestellt, versteht es sich, daß ;5 zweckmäßige Mittel auch vorgesehen sind, um die Bewegung der verschiedenen Maschinenkomponenten, als auch zu koordinieren, so daß eine wirklichkeitstreue Wiedergabe des zu kopierenden Origii.als auf der Trommeloberfläche entsteht und auf einem Blattzuschnitt aus einem Trägermaterial aufgezeichnet wird.

Da die Xerographie bekannt ist, sind die verschiedenen Behandlungsstationen zum Herstellen einer Kopie in F i g. 1 als Blockdiagramm mit den Bezugsziffern A bis E angedeutet In der Station A wird eine elektrostatische Ladung gleichförmig über die fotoleitende Oberfläche als vorbereitende Stufe zum Aufnehmen eines Lichtbilds vom Original aufgegeben. Die geladene Trommel wird alsdann durch eine Belichtungsstation S mit einer Lichtabtastvorrichtung 13 beweg*, in der ein Lichtbildstrahl eines stationären Originals 14 auf den Fotoempfänger in Form eines latenten elektrostatischen Bildes aufgezeichnet wird.

In Richtung der Tromn.eldrehung nachfolgend, wird die bildtragende Plattenoberfläche durch eine Entwicklungsstation C geleitet, in der ein Tonermaterial auf die geladene Oberfläche aufgebracht wird, so daß ein sichtbares, latentes, elektrostatisches Bild entsteht. Das nunmehr entwickelte Bild wird in Berührung mit einem Blatt aus einem Trägermaterial, wie beispielsweise Papier oder dergleichen, innerhalb einer Übertragungsstation D gebracht, wo das Tonerbild elektrisch von der Trommeloberfläche entfernt und lose mit der berührenden Seite des Trägerblattes verbunden wird.

Abschließend wird irgendwelches auf der Trommel nach dem Übertragungsvorgang verbleibendes Tonermaterial von der Trommel in einer Reinigungsstation E entfernt, so daß die fotoleitende Platte danach wieder in einen Zustand zum zyklischen Durchlauf durch die automatische Maschine versetzt ist.

Es wird hier davon ausgegangen, daß die Blätter aus Trägermaterial, die in der automatischen Maschine behandelt wurden, im Maschinenrahmen innerhalb einer entfernbaren Papierkasette 15 gespeichert sind. Ferner soll die automatische Reproduktionsmaschine fähig sein, Kopierblätter verschiedener Länge aufzunehmen und zu behandeln, wobei die gewählte Blattlänge durch die Abmessung des zu reproduzierenden Originals bestimmt ist.

Die einzelnen Blätter aus Trägermaterial werden in Stapelform innerhalb der Kaseile angeordnet und über die Übertragungsstation D synchron mit dem auf der Trommel aufgebrachten Tonerbild vorwärtsgeschickt. Die Blattzuführung erfolgt mittels einer Zuführwalze 16 und einer Blattregistrier- oder Ausrichteinrichtung 17. Im Betrieb dient die Blattwalze zum Abtrennen des obersten Blattes vom Stapel und zum Vorwärtsschieben des Blattes in den Registriermechanismus 17. Hier wird die Bewegung der Führungskante des Blattes momentan unterbrochen, während das Blatt sauber ausgerichtet und zum Bild auf der Trommeloberfläche registriert wird. Der Registriermechanismus schiebt dann das Blatt in die Übertragungsstation D, wo das Bild auf das Blatt in der zuvor beschriebenen Weise aufgebracht wird.

Nach Beendigung des Übertragungsvorganges wird das bildbehaftete Blatt aus Trägermaterial zu einer xerographischen Aufschmelzstation F über einen konventionellen Riemenförderer 18 oder irgendeine andere schaltbare Einrichtung gebracht. In der Aufschmelzstation erfolgt eine Erwärmung des xerographischen, vom Blattabschnitt getragenen Tonerbilds bis zu einer Temperatur, die ausreicht, um das Tonerbild auf dem Trägermaterial zu fixieren, wodurch eine dauerhafte Aufzeichnung der Information geschaffen wird. Zur Erzeugung des gewünschten Ergebnisses kann irgendeine Anzahl von bekannten Fixierungstechniken verwendet werden, wobei hier eine konventionelle Strahlungswärme-Aufschmelzeinrichtung 21 vorgesehen ist.

In den F i g. 2 bis 5 ist der Blattabgabe- und Stapelmechanismus dargestellt, durch den Blattabschnitte des Trägermaterials in Stapelform innerhalb einer Sammelschale ausgerichtet werden. Nach F i g. 2 ist eine Quetschwalzenvorschubanordnung 30 oberhalb des Stapelbehälters 22 so befestigt, daß die durch den Walzenspalt hindurchgelangenden Blätter frei auf den Boden des Behälters herabfallen können.

Die Zufuhrwalzenanordnung besteht grundsätzlich aus einer oberen Walzenteilanordnung mit einer Reihe von freilaufenden Walzen 35 bis 38, die frei drehbar auf einer Tragwelle 40 befestigt sind. Obschon nicht dargestellt, sind die beiden Enden der Tragwelle 40 schwenkbar im Maschinenrahmen gehalten, so daß sich die gesamte obere Walzenteilancrdnung nach unten in Richtung auf die untere Teilanordnung schwenken läßt. Ein Paar Vorspannfedern 41,42 ist auf einer stationären Konsole 45 angebracht, wobei die freien Enden der Federn in Berührung mit den Anschlagoberflächen 36 stehen, die von der oberen Walzcnteilanordnung getragen werden. Die Federn drücken die gesamte Teilanordnung nach unten in Berührung mit der unteren Quetschwalzenteilanordnung und schaffen so einen ausreichenden Walzenspaltdruck, um ein blattförmiges, in die Zuführwalzenanordnung eingeführtes Material im antreibenden Reibungskontakt mit den zusammenwirkenden Walzen zu halten.

Die untere Walzenteilanordnung 32 ist auf einer Welle 46 angebracht, die an ihren Enden in innerhalb von Tragkonsolen 47, 48 enthaltenen Rollenlagern gehalten wird. Das nach Fig. 2 rechte Ende der Welle 46 erstreckt sich über die Tragkonsole 48 hinaus und weist ein daran befestigtes Antriebskettenrad 50 auf. Das Kettenrad ist wirkungsmäßig mit dem Maschinenhauptantriebssystem über eine nichtdargestellte Kette verbunden, so daß die untere Walzenteilanordnung in der angedeuteten Richtung gedreht wird.

Eine Reihe von Quetschwalzen 51 bis 56 ist koaxial zur Welle 46 ausgerichtet und vermag sich mit dieser zu drehen. Während des Betriebs wird ein Blatt aus dem Trägermaterial in den Walzenspalt zwischen den Zuführwalzen eingeführt und mittels des Vorspanndruk kes in antreibender Reibungsberührung gegen die unteren Aniriebswalzen gehalten, wobei der Vorspanndruck über die obere Walzenteilanordnung aufgebracht wird. Durch diese Maßnahme kann das Blatt in der angedeuteten Richtung in die Sammelschale getrieben werden.

Nach Fig. 3 bis 5 enthält Stapelbehälter 22 einen geneigten Boden 62 und einen nach oben gerichteten Anschlag 63, der im wesentlichen parallel zum Boden 62 angebracht ist. Nach Verlassen der Aufschmelzanordnung F gelangen aie Kopierblätter zunächst gemäß Fig. 1 mit einem Satz von Vorschubwalzen 20 in Eingriff und werden dann längs einer Führungsplatte 65 in den Walzenspalt der nachfolgenden Vorschubwalzenanordnung 30 geschickt. Danach erfolgt eine Ablagerung der Kopierblätter in eine Kopierschale in der zuvor beschriebenen Weise. Wie ersichtlich, würden die zugeschnittenen, die Zuführwalzenanordnung 30 verlassenden Blätter normalerweise auf den Boden des Stapelbehälters herabfallen und dann nach unten zur Ausrichtung des Stapels gegen den Anschlag 63 gleiten. Dieser von der Schwerkraft abhängige Prozeß erwies sich jedoch als unzuverlässig. Bei rasch arbeitenden Maschinen erfolgt die Stapelung der Blätter in einer so schnellen Folge, daß die Blätter fehlausgerichtet werden, sich über den Stapelbehälter gleichmäßig hinauserstrecken oder gegen die Zufuhrwalzenanordnung abstützen. Jedes einzelne in den Stapelbehälter abgegebene Blatt wird aktiv durch einen kompakten Vortreibmechanismus berührt, der das Blatt rasch und wirkungsvoll gegen den Anschlag 63 zur Ausrichtung bringt. Die Vorrichtung ist wegen ihrer Flexibilität relativ auf irgendwelche Änderungen in der Stapelhöhe.

Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigte Vortreibeinrichtung besteht aus drei Klappenelementen 70, die an der unteren Antriebswelle 46 der Zuführwalzenanordnung befestigt sind.

Die Stapelelemente sind zwischen den unteren Zuführwalzen angeordnet und mit der Welle 46 in der in Fig. 3 bis 5 gezeigten Weise befestigt. In der Praxis bestehen die Stapelelemente aus einem relativ widerstandsfähigen Elastomer mit Federeigenschaften, wie beispielsweise Polyurethan oder dergleichen. Die Elemente sind grundsätzlich mit einer Nabe 71 mit einer zentralen Öffnung versehen, so daß sie über die Antriebswelle geschoben werden können. Die in der Nabe ausgebildete Öffnung weist eine Abflachung 72 auf, die auf einer komplimentären an der Welle angebrachten Abflachung aufsitzt, so daß die Stapelelemente zwangsmäßig durch die Welle angetrieben werden.

Von der Nabe 71 erstreckt sich nach unten ein Federelement 75, das normalerweise sich nach außen von der Nabe im wesentlichen radial, gemäß Fig.2 erstreckt. Bei Drehung der unteren Welle in der angegebenen Richtung, wird zu Anfang das normalerweise vorstehende Federelement 75 in den Walzenspalt der Zuführwalzen gemäß Fig.3 eingezogen. Wie dargestellt, drückt das Einziehen des Federelementes in den Walzenspalt das Federelement in einen verformten Zustand so daß das Element einer beträchtlichen Spannung unterworfen wird. Eine weitere Drehung der Welle bringt das freie Ende oder die Spitze des gespannten Federelements 75 in den Walzenspalt hinein, während zur gleichen Zeit die Basis oder Wurzel des Federelernents 75 deutlich hinter eine Linie gesetzt wird, die sich von der Zuführwalzenwelle senkrecht zur Basisplatte des Stapelbehälters 22 erstreckt. Zur gleichen Zeit wird das Federelement 75 in einen vollbelasteten Zustand als vorbereitende Stufe versetzt, um auf das oberste in den Sammelbehälter 22 abgegebene Blatt einzuwirken.

Bei weiterer Drehung der Welle kommt die Spitze des Federelements 75 außer Eingriff, mit den Quetschwalzen, so daß sich Federelement 75 gegen das oberste Blatt in dem Stapelbehälter 2 entlasten kann. Die im Federelement 75 gespeicherte Energie, bedingt durch die Antriebswirkung der Welle und die Verformungskraft, beaufschlagt das Blatt bei Berührung, so daß das Blatt nach unten in eine stapelformende Ausrichtung gegen den Anschlag 63 getrieben wird. Wie zu sehen ist,

ist der Umfang der auf die Kopierbehälter wirkenden Quetschwalzen beträchtlich geringer als die Länge der einzelnen Blätter. Als Folge hiervon kann das Federelement 75 eine Vielzahl von Berührungen mit jedem in den Stapelbehälter 22 abgegebenen Blatt

vornehmen, wodurch gewährleistet ist, daß das Blatt sauber gegen den Anschlag 63 ausgerichtet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen und Ausrichten von Blättern in einen Stapelbehälter, der einen Boden zur Ablage und einen nach obengerichteten Anschlag zur Anlage der Blätter aufweist, mit einem Paar Zuführungswalzen zum Zuführen der Blätter in den Stapelbehälter, mit zumindest einem radial von einer angetriebenen Walze sich erstreckenden blattförmigen Federelement zum Überstreichen und Ausrichten der Blätter gegen den Anschlag, dadurch gekennzeichnet, daß die das Federelernent (75) haltende Walze (32) die dem Stapelbehälter (22) zugewandte Zuführungswalze ist, die oberhalb des Bodens (62) des Sammelbehälters (22) angeordnet ist, wobei das Federeiement (75) beim Zuführen eines Blattes in einer ersten Richtung zum Stapelbehälter (22) mit der Unterseite des Blattes und beim Ablegen des Blattes in einer entgegengesetzten zweiten Richtung in den Sammelbehälter (22) und gegen den Anschlag (63) mit der Oberseite des Blattes in Berührung steht und wobei das Federelement (75) soweit von der Walze (32) absteht, daß das freie Ende des Federelementes (75) den Boden (62) des Sammelbehälters (22) berührt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (75) und wenigstens eine der Zuführungswalzen (31,32) koaxial auf einer gemeinsamen Welle (46) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von länglichen Federelementen (7S) auf der Welle (46) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Federelemente (75) so angeordnet sind, daß eine mehrmalige Berührung des in den Sammelbehälter (22) abgegebenen Blattes erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Federelement (75) aus einem Elastomer besteht.