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Diese Erfindung betrifft eine Blattstapelungsbaugruppe,
beispielsweise zur Verwendung in elektrostatographischen Reproduktionsmaschinen,
und insbesondere eine rahmenlose kompakte elektrostatographische
Reproduktionsmaschine, die mit Rahmen versehene, sich wechselseitig
ausrichtende Module zur Ermöglichung
einer schnellen Montage und Demontage der Maschine ohne spezialisierte
Werkzeuge aufweist.
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Im allgemeinen umfaßt der Prozeß der elektrostatographischen
Reproduktion die Aufladung eines photoleitenden Elementes auf ein
im wesentlichen gleichmäßiges Potential,
um somit dessen Oberfläche
zu sensibilisieren. Ein geladener Abschnitt der photoleitenden Oberfläche wird
an einer Belichtungsstation einer Lichtabbildung eines zu reproduzierenden
Onginaldokumentes ausgesetzt. Typischerweise wird ein zu reproduzierende
Originaldokument entweder manuell oder mittels einer automatischen
Dokumentenhandhabungseinrichtung ausgerichtet auf einer Auflageplatte
für eine
derartige Belichtung plaziert.
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Die Belichtung eines Bildes eines
Originaldokumentes als solches bei der Belichtungsstation zeichnet
ein elektrostatisches latentes Bild des Originalabbildes auf dem
photoleitenden Element auf. Das aufgezeichnete latente Bild wird
anschließend unter
Verwendung einer Entwicklungsvorrichtung entwickelt, indem ein geladenes
trockenes oder flüssiges
Entwicklermaterial mit dem latenten Bild in Kontakt gebracht wird.
Zwei-Komponenten- oder Ein-Komponenten-Entwicklermaterialien werden üblicherweise
verwendet. Ein typisches Zwei-Komponenten-Trockenentwicklermaterial
weist magnetische Trägerkörnchen mit
schmelzbaren Tonerpartikeln auf, die triboelektrisch daran anhaften.
Ein Ein-Komponenten-Trockenentwicklermaterial welches typischerweise
nur Tonerpartikel umfaßt,
kann ebenfalls verwendet werden. Das durch eine derartige Entwicklung
ausgebildete Tonerbild wird anschließend bei einer Übertragungsstation
auf ein einer derartigen Übertragungsstation
zugeführtes
Kopierblatt übertragen,
in welcher dann die Tonerpartikel erwärmt und permanent verschmolzen
werden, um so eine "Hardcopy" des Originalbildes
zu erzeugen. Das Kopierblatt wird üblicherweise aus einer Kopierblattzuführungseinrichtung
zugeführt,
die eine komplizierte und teuere Hebebaugruppe sein kann, oder eine relativ
weniger teuere Kassettenschubfachbaugruppe, wie z. B. eine Vorwärtszuführungskrümmungs-Kassettenschubfachbaugruppe.
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Eine von den in der Auslegung einer
Vorwärtskrümmungs-Blatt-
oder Papierzuführungs-Kassettenschubfachbaugruppe
mit einer federbelasteten Schwenkplatte zum Positionieren eines
den Blattzuführungswalzen
zuzuführenden
Blattes angetroffene Herausforderungen, besteht darin, wie man die
Normalkraft der Blattzuführung
innerhalb eines korrekten Betriebsbereichs hält, um zuverlässig Blätter unterschiedlicher
Größen, die
in der Kassettenschubfachbaugruppe verwendet werden, zuzuführen.
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Üblicherweise
verwendet eine typische Vorwärtskrümmungs-Kassettenschubfachbaugruppe dieses
Typs nur eine Schwenkplatte, die einen Stapel von Blättern hält. Die
nur eine Schwenkplatte ist durch einen Satz von einer oder mehreren
Federn in eine Blattzuführungsposition
gegenüber
einem Satz von Blattzuführungswalzen
anhebbar. Der Satz von Federn erzeugt somit eine für die Trennung
eines von dem Stapel aus zuzuführenden
Blattes erforderliche Normalkraft. Um eine zuverlässige Blattzuführung zu erzielen,
muß die
erforderliche Normalkraft innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegen. Zu wenig Normalkraft führt
zu Fehlzuführungen
oder späten Zuführungen,
während
zuviel an Normalkraft Zuführungen
von mehreren Blättern,
Blattstaus und Blattbeschädigungen
bewirken kann.
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Üblicherweise
sind die meisten Kassettenschubfächer
lediglich für
die üblichste
Papiergröße und Basisgewicht
(z. B. 21,9 × 27,9
cm (8,5'' × 11''), 20#)
Papier optimiert, wobei in diesem Falle der Anwender gezwungen ist,
ein schlechteres als das optimale Verhalten zu akzeptieren, wenn
er versucht Papiere mit einer deutlich unterschiedlichen Größe und Basisgewicht
z. B. 21,9 × 139.7
cm (8,5'' × 5,5'')
oder Kontoauszugsgröße, 20#-Papier zuzuführen. Situationen
dieses Typs werden zu einem ernsthaften Problem, wenn beispielsweise
die Nutzung von derartigen Papieren in Kontoauszugsgröße durch
den Benutzer zunimmt. Eine typische und unerwünschte Reaktion könnte der
Anruf eines Servicetechnikers sein, um den Kunden zu besuchen, und
die Hebefedern gegen solche mit einem unterschiedlichen Kraftwert
auszuwechseln, um die Kassette für
Papier in Kontoauszugsgröße zu optimieren.
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JP-A-06/087540 und JP-A-09/267930
beschreiben Kassettenschubfächer,
mit einer zusätzlichen
Feder, welche unter die Schwenkplatte so verschoben werden kann,
daß die
Kassette für
zwei unterschiedliche Papiergrößen optimiert
werden kann.
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Üblicherweise
sind Blattkassettenschubfachbaugruppen für die Erzeugung einer konstanten
Normalkraft ausgelegt, indem versucht wird, die Normalkraft, die
sie auf einen Stapel von Blättern
ausüben, wenn
der Blätterstapel
von einem vollen Schubfachzustand in einen leeren Schubfachzustand
entleert wird, anzupassen.
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Derartige Versuche beinhalten beispielsweise
den Versuch die lineare Dichte eines Stapels von Papier oder Blättern (mit
einer gegebenen Größe und einem
Basisgewicht) an die Federkonstante der beim Heben des Stapels verwendeten
Federn anzupassen. Dadurch ist es möglich, eine ziemlich konstante Normalkraft
auf den Stapel auszuüben,
während
die Papierblätter
(des dafür
ausgelegten Typs) aus dem Zustand eines vollen Schubfaches in den
Zustand eines leeren Schubfaches entleert werden. Wenn eine derartige
konstante Normalkraft tatsächlich
erzielt wird, bezeichnet man die Kassettenschubfachbaugruppe als
für diesen
spezifischen Papiertyp optimiert.
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Wenn jedoch ein Papier mit deutlich
unterschiedlicher Größe und Basisgewicht,
d. h., ein Papier mit einer deutlich unterschiedlichen linearen Dichte
gegenüber
dem, für
welches das System optimiert ist, verwendet wird, wird sich die
Normalkraft auf die Zuführungswalzen
normalerweise verändern, was
zu einer Blattfehlzuführung
oder einer Blattmehrfachzuführung
abhängig
davon führt,
ob die lineare Dichte höher
oder niedriger als die ist, für
welche das System optimiert ist.
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Die lineare Dichte eines Stapels
aus Papier ist als das Gewicht in Gramm pro mm Dicke des Papierstapels
von gegebener Größe und Basisgewicht definiert.
Einige bestehende Konstruktionen von Kassettenschubfachbaugruppen
haben versucht, dieses Kraftveränderungsproblem
durch Optimierung der Auslegung auf ein Papier mit nur einer Größe und Basisgewicht
zu lösen,
und dann den Typ oder die Anzahl von Blättern von solchem Papier einzuschränken, die
jederzeit zuverlässig
aus dem Schubfach zugeführt
werden können.
In derartigen Fällen müssen Benutzer,
welche Papierstapel mit deutlich unterschiedlicher Größe und Basisgewicht
zuführen wollen,
normalerweise Kassettenschubfächer
umschalten oder ein anderes Papierschubfach in der Maschine verwenden.
In einigen Fällen
sind Kunden gezwungen auf Maschinen zurückzugreifen, welche teuere
Stapelhebevorrichtungen in einem Versuch verwenden, die Normalkraftveränderung
für die
unterschiedlichen Typen von Papier zu reduzieren oder zu steuern.
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Daher besteht ein Bedarf nach einer
nur einer, wirtschaftlichen Kassettenschubfachbaugruppe, welche
zuverlässig
und effektiv mehr als nur eine Größe und ein Basisgewicht von
Papier zuführen kann,
indem automatisch die Blattzuführungsnormalkraft
des Kassettenschubfachs von dem einen Papiertyp auf einen anderen
Papiertyp umgeschaltet wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe zum zuverlässigen und
effektiven Zuführen
von Blättern
mit unterschiedlichem Basisgewicht zur Verwendung in einer Reproduktionsmaschine
bereitgestellt, wobei Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe
enthält:
- (i) einen Kassettenrahmen, welcher einen Rahmenboden
und Rahmenseitenwände
umfaßt;
- (ii) eine Vielzahl von in und an dem Kassettenrahmen, bevorzugt
an den Rahmenseitenwänden, montierten
Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen, um wählbare Werte von Blattanhebungs-Normalkräften gegen
einen Blattzuführungskopf
auszuüben,
wobei jede Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe von den mehreren
Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen eine schwenkbare Stapelungs-
und Unterstützungsplatte
enthält,
und einen Satz von Federn mit einer Federkonstante zur Bereitstellung einer
Normalkraft mit einem spezifischen Wert zum Anheben eines Stapels
von Blättern;
und
- (iii) eine Auswahlvorrichtung für einen Eingriff mit einer
ersten Anzahl von der Vielzahl von Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen,
um so zu verhindern, daß die
erste Anzahl von der Vielzahl der mehreren Blattstapelungs- und
Anhebeunterbaugruppen eine Normalkraft zum Anheben ausübt, um somit
eine Anzahl von den Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen, die eine Normalkraft
auf einem Stapel von Blättern
mit einem gegebenen Basisgewicht ausüben, zu verändern, um dadurch eine zuverlässige und
effektive Zuführung
von Blättern
aus einem derartigen Stapel ohne Zuführungsfehler zu ermöglichen.
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In der detaillierten Beschreibung
eines nachstehend präsentierten
Beispiels der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen,
in welchen:
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1 eine
vertikale schematische Ansicht einer exemplarischen rahmenlosen,
kompakten elektrostatographischen Reproduktionsmaschine ist, welche
mit getrennten Rahmen versehene sich wechselseitig ausrichtende
Module umfaßt;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Kopierblatteingabemoduls der Maschine
von 1 ist, welche deren
Kassettenschubfachbaugruppe in einer herausgezogenen Position darstellt;
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3 eine
Draufsichtdarstellung der Mehrfachblattunterstützungs- und Anhebeunterbaugruppen
der Kassettenschubfachbaugruppe von 2 ist;
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4 eine
Schnittansicht der Kassettenschubfachbaugruppe von 2 ist, wobei sich beide Blattunterstützungsplatten
davon in einer oberen Position befinden; und
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5 eine
Schnittansicht der Kassettenschubfachbaugruppe von 2 ist, wobei sich nur die Hauptblattunterstützungsplatte
davon in der oberen Position gemäß der vorliegenden
Erfindung befindet.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform davon beschrieben
wird, dürfte
es sich verstehen, daß es nicht
beabsichtigt ist, die Erfindung auf diese Ausführungsform einzuschränken. Es
ist im Gegenteil beabsichtigt, alle Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente,
wie sie in dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung
gemäß Definition
in den beigefügten
Ansprüchen
enthalten sein können,
mit abzudecken.
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In den 1 und 2 ist eine rahmenlose, exemplarische
kompakte elektrostatographische Reproduktionsmaschine 20 dargestellt,
welche getrennte mit Rahmen versehene sich wechselseitig ausrichtende
Module umfaßt,
einschließlich
eines derartigen mit ei nem Rahmen versehenen Kopierblatteingabemoduls
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die kompakte Maschine 20 ist rahmenlos, was
bedeutet, daß sie
keinen getrennten Maschinenrahmen besitzt, an welchem elektrostatographische
Prozeßsubsysteme ausgerichtet
zu dem Rahmen eingebaut werden, und dann relativ zueinander ausgerichtet
werden, wie es in dem Falle herkömmlicher
Maschinen typisch ist. Statt dessen besteht die Architektur der
kompakten Maschine 20 aus einer Anzahl individuell mit
Rahmen versehener und sich wechselseitig ausrichtender Maschinenmodule,
welche verschiedene vor-ausgerichtete elektrostatographische aktive
Prozeßsubsysteme
enthalten.
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Gemäß Darstellung umfaßt die rahmenlose Maschine 20 wenigstens
ein (nachstehend im Detail zu beschreibendes) mit einem Rahmen versehenes Kopierblatteingabemodul
(CIM 22) gemäß der vorliegenden
Erfindung. Bevorzugt weist die Maschine 20 ein Paar derartiger
Kopierblatteingabemodule, ein Haupt- oder Primärmodul, das CIM 22 und
ein Hilfsmodul (ACIM) 24 auf, wovon beide einen Satz von Schenkeln 23 besitzen,
welche die Maschine 20 auf einer Oberfläche abstützen können, und daher in geeigneter
Weise jedem CIM 22, 24 ermöglichen, eine Basis der Maschine 20 zu
bilden. Wie es ebenfalls dargestellt ist, enthält jedes Kopierblatteingabemodul (CIM,
ACIM) einen Modulrahmen oder ein Gehäuse 26 mit externen
Abdeckungen, und eine Stapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28,
für Kopierblätter, die
in Bezug auf den Modulrahmen 26 ein- und ausschiebbar ist,
um ihre Beladung mit Papierblättern
zu ermöglichen.
Wenn, wie hier bevorzugt, die Maschine 20 zwei Kopierblatteingabemodule
enthält,
wird das untere Basismodul als das Hilfsmodul (das ACIM) betrachtet,
und das obere Modul, welches auf dem Basismodul aufbaut und wechselseitig
dazu ausgerichtet ist, wird als das Primärmodul (das CIM) betrachtet.
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Im allgemeinen enthält die Blattstapelungs- und
Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 eine D-förmige Zuführungskopf-Walze 102 und
ein einstellbares Blattabmessungs-Führungselement 104 um
einen Stapels von Blättern 96 in
Ausrichtung zu halten. Wie vorstehend ausgeführt, enthält der Modulrahmen 26 eine
externe oder äußere Abdekkung 27 und
dient somit als ein abgedeckter Basisabschnitt der Maschine 20.
Wie es ferner dargestellt ist, umfaßt der ACIM 24 ferner
einen Blattpfadverlängerungsabschnitt 97 zu
einem Blattpfad 98, der Blattvorschubwalzen 29 enthält, um die
aus den ACIM 24 zugeführten
Blätter
zu einem gemeinsamen Satz von Ausrichtungswalzen 66 weiter
zu transportieren. Die Ausrichtungswalzen 26 führen dann
ausgerichtete Blätter 26 aus
dem CIM 22 und dem ACIM 24 einem Bildübergabepunkt 94 auf
einem Photorezeptor oder einer Trommel 84 zu.
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Die Haupt- und Hilfskopierblatteingabemodule 22, 24 und
die zugeordnete Papierpfadverlängerung 97 ermöglichen
in vorteilhafter Weise einer "Beladen-im-Betrieb" was bedeutet, daß eine Bedienungsperson
in der Lage ist, Papier in eines von diesen zu laden, während ein
Auftrag mit Papier abläuft, welches
aus dem anderen zugeführt
wird. Die Dförmige
Vorwärtskrümmungs-Zuführungskopfwalze 102 jedes
Kopierblatteingabemoduls wird mittels eines (nicht dargestellten)
Magneten angetrieben, der durch eine (nicht dargestellte) Einmal-Umdrehungskupplung
aktiviert wird, und von einem (nicht dargestellten) Antriebsmodul
der Maschine 20 angetrieben wird. Jede Umdrehung der D-förmigen Zuführungskopfwalze 102 entspricht
einem Blatt Papier, das zugeführt
wird.
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Die Maschine 20 umfaßt ferner
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein (nachstehend im Detail zu beschreibendes) mit einem
Rahmen versehenes elektronisches Steuer- und Energieversorgungsmodul
(ECS/PS) 30. Wie dargestellt, sitzt das ECS/PS-Modul auf
dem CIM 22 (welches bevorzugt das obere oder auch nur einzige
Kopierblatteingabemodul ist) und ist wechselseitig dazu ausgerichtet. Das
ECS/PS-Modul 30 enthält
alle (nachstehend zu beschreibenden) Steuerungen und Energieversorgungen
für alle
Module und Prozesse der Maschine 20. Sie enthält auch
eine Bildverarbeitungs-Pipelineeinheit (IPP) 34 zum Verwalten
und Verarbeiten digitalisierter Rohbilder aus einem Rastereingabescanner
(RIS) 36 und zum Erzeugen von verarbeiteten digitalisierten
Bildern für
einen Rasterausgabescanner (ROS) 38. Wichtig ist, daß das ECS/PS-Modul 30 einen
Modulrahmen 40 enthält,
an welchem die aktiven Komponenten des Moduls wie vorstehend montiert sind,
und welches einen abgedeckten Abschnitt der Maschine 20 bildet,
sowie sich auf benachbarten mit Rahmen versehenen Modulen befindet,
wechselseitig dazu ausgerichtet und befestigt ist, wie z. B. an dem
CIM 22 und dem Bildgebermodul 32.
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Die Maschine 20 umfaßt auch
das mit einem getrennten Rahmen versehene Bildgebermodul 32, welches über dem
ESC/PS-Modul 30 sitzt und wechselseitig dazu ausgerichtet
ist. Gemäß Darstellung bilden
der RIS 36, der ROS 38, eine Lichtquelle 33 und
ein Bildgebermodulrahmen 35 das Bildgebermodul 32.
Der RIS 36 ist bevorzugt ein Vollra ten/Halbraten-Scanner
mit Abbildungsoptik und einer (nicht getrennt dargestellten) CCD-Anordnung,
zum Umwandeln von Hardcopybildern in elektrostatische Bitrasterfelder
oder digitalisierte Bilder. Das Bildgebermodul 32 enthält (nicht
dargestellte) elektrische Verbindungseinrichtungen, welche den RIS 36 mit
einer Bildverarbeitungseinheit (IPP) 34 zum Verarbeiten der
digitalisierten Bilder verbindet. Das Bildgebermodul 32 besitzt
eine Auflageplatte 90 und eine obere Abdeckung 91 (2). Gemäß der vorliegenden Erfindung
bildet der Bildgebermodulrahmen 35 (auf welchem der RIS 36 und
der ROS 38 eingebaut sind) einen abgedeckten Abschnitt
der Maschine 20 nach der Montage und befindet sich auf
dem ECS/PS-Modul 30 und den anderen angrenzenden Modulen
und ist wechselseitig dazu ausgerichtet und daran befestigt.
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Die mit Rahmen versehenen Kopierblatteingabemodule 22, 24,
das ECS/PS-Modul 30 und das Bildgebermodul 32 bilden
wie vorstehend montiert einen Hohlraum 42 aus. Die Maschine 20 enthält, was wichtig
ist, ein vom Kunden auswechselbares Alles-in-Einem CRU- oder Prozeßkassettenmodul 44, das
in den Hohlraum 42 einsetzbar und entfernbar befestigt
ist, und in welchem es wechselseitig und betrieblich zu dem mit
Rahmen versehenen CIM-, ECS/PS- und Bildgebermodul 22, 30, 32 ausgerichtet und
verbunden ist. Das CRU- oder Prozeßkassettenmodul 44 umfaßt im allgemeinen
eine Modulgehäuse-Unterbaugruppe 72,
einen Photorezeptor 84 der in der Richtung des Pfeils 86 drehbar
ist, eine Ladungsunterbaugruppe 76, eine Entwicklerunterbaugruppe 78,
welche eine Entwicklerwalze 92 enthält, eine Reinigungsunterbaugruppe 80 zum
Entfernen von Resttoner als Abfalltoner von einer Oberfläche des
Photorezeptors und eine Abfalltoner-Sumpfbaugruppe 82 (2) zum Speichern des Abfalltoners. Die
Modulgehäuse-Unterbaugruppe 72 der
CRU oder des Prozeßkassettenmoduls 44 enthält, was wichtig
ist, einen ersten Pfad 122 zum Aufnehmen eines ROS-Strahls 88 auf
den Photorezeptor 84, und einen zweiten Pfad für die Aufnahme
eines Löschlichtes 128 auf
den Photorezeptor.
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Wie es ferner dargestellt ist, enthält die Maschine 20 ein
mit einem Rahmen versehendes Fixiermodul 46, das über dem
Prozeßkassettenmodul 44 sowie
angrenzend an ein Ende des Bildgebermoduls 32 befestigt
ist. Das Fixiermodul 46 weist ein Paar Fixierwalzen 48, 50 und
wenigstens eine Austrittswalze 52 auf, um ein Bild tragendes
Blatt durch das Fixiermodul 46 hindurch und daraus an einen
Ausgabe- oder Austrittkorb 54 auszugeben. Das Fixiermodul enthält auch
eine Erwärmungslampe 56,
eine (nicht dargestellte) Temperaturerfassungseinrichtung, (nicht
dargestellte) Papierpfadhandhabungs führungen, und einen Modulrahmen 58,
an welchem die aktiven Komponenten des Moduls wie vorstehend montiert
sind, und welcher einen abgedeckten Abschnitt der Maschine 20 bildet
sowie sich angrenzend zu benachbarten mit Rahmen versehenen Modulen,
wie z. B. dem Bildgebermodul 32 und dem Prozeßkassettenmodul 44 befindet,
wechselseitig dazu ausgerichtet und daran befestigt ist.
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Die Maschine 20 enthält dann
ein Aktivkomponentenrahmen-Türmodul 60,
welches schwenkbar an einem Gelenkpunkt 62 an einem Ende
des CIM 22 montiert ist. Das Türmodul 60 ist im montierten
Zustand aus einer im wesentlichen geschlossenen vertikalen Position
in eine offene nahezu horizontale Position schwenkbar, um einen
Zugriff auf das Prozeßkassettenmodul 44,
sowie für
eine Papierstaubeseitigung von gestauten Blättern, welche aus dem CIM 22 zugeführt werden,
bereitzustellen. Das Türmodul 60 weist
aktive Komponenten auf, die eine Umgehungszuführungsbaugruppe 64,
Blattausrichtungswalzen 66, Tonerbildübertragungs- und Ablösevorrichtungen 68 und
den Ausgabe- oder Ausgangskorb 54 für das fixierte Bild umfassen.
Das Türmodul 60 enthält auch Antriebskopplungskomponenten
und (nicht dargestellte) elektrische Verbinder, und was wichtig
ist, einen Modulrahmen 70, an welchem die aktiven Komponenten
des Moduls wie vorstehend erwähnt
befestigt sind, und welcher einen abgedeckten Abschnitt der Maschine 20 bildet,
sowie auf benachbarten mit Rahmen versehenen Modulen sitzt, wechselseitig dazu
ausgerichtet und befestigt ist, wie z. B. an dem CIM 22,
dem Prozeßkassettenmodul 44 und
dem Fixiermodul 46. Das Türmodul 60 ist schwenkbar
an dem CIM 22 bei einem Gelenkpunkt 62 so befestigt, daß es zur
Bereitstellung eines Zugriffs auf einem Teil des Kopierpapierpfades 98 (Staubeseitigung)
und zu dem Prozeßkassettenmodul 44 (Kassettenentfernung
und Ersetzung) geöffnet
werden kann.
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Gemäß 1 bis 5 enthält das Kopierblatteingabemodul
(CIM, ACIM) 22, 24 jeweils eine Kopierblattstapelungs-
und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28, die verschiebbar
in einem Modulrahmen 26 befestigt ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
die Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 einen
Kassettenrahmen 30 mit einem Rahmenboden 302,
Rahmenseitenwänden 304, 306 und
einer hinteren Endwand 308. Wichtig ist, daß die Blattstapelungs-
und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 eine allgemein als 310 dargestellte
auswählbare
Vielzahl von Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen enthält, die
innerhalb des Kassettenschubfachbaugruppenrahmens 300 befestigt
sind, um Stapel aus Blättern 96 mit
unter schiedlichem Basisgewicht oder mit unterschiedlicher Größe und somit
unterschiedlichen Gewichten zu halten und effizient anzuheben. Beispielsweise
kann die Vielzahl 310 von Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen
eine Hauptblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 312 und wenigstens
eine Hilfsblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 314 umfassen.
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Die Hauptblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 312 enthält gemäß Darstellung
eine Hauptstapelunterstützungsplatte 320 und
einen ersten Satz von Federn 322, 324 mit einer
ersten Federkonstante R1, und die mit dem Kassettenrahmenboden 302 und
der Hauptstapelunterstützungsplatte 320,
zum Bereitstellen einer ersten Stapelhebekraft, und somit einer
ersten Normalkraft F1 gegenüber
der Zuführungskopfwalze 102 (1) zum Zuführen von Blättern von
einem derartigen Stapel verbunden sind. Die wenigstens eine Hilfsblattstapelungs-
und Anhebebaugruppe 314 enthält eine Hilfsstapelunterstützungsplatte 330.
Die Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 ist
gemäß Darstellung über dem
Kassettenrahmenboden 302 angeordnet und unterhalb der Stapelunterstützungsplatte 320.
Die wenigstens eine Hilfsblattstapelungs- und Anhebebaugruppe 314 enthält auch
einen zweiten Satz von Federn 332, 334, die eine
zweite Federkonstante R2 besitzen und mit dem Kassettenrahmenboden 302 und
mit der Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 verbunden
sind, um eine Hilfsstapelhebekraft F2 zu der ersten Stapelhebekraft
F1 der Hauptstapelstapelungs- und Unterstützungs-Unterbaugruppe 312 bereitzustellen,
um einen Stapel von Blättern
auf der Hauptstapelunterstützungsplatte 320 anzuheben.
Die Haupt- und die wenigstens eine Hilfsblattstapelungs- und Anhebebaugruppe 312, 314 stellen
somit zusammen eine verbundene und unterschiedliche Normalkraft
F3 = (F1 + F2) gegenüber
der Zuführkopfwalze 102 zum Zuführen von
Blättern
von einem Stapel, der von beiden Anordnungen 312, 314 angehoben
wird, bereit.
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Gemäß Darstellung weist jede von
den Haupt- und Hilfsstapelunterstützungsplatten 320, 330 jeweils
ein vorderes Ende 336 bzw. 338 in Bezug auf eine
Richtung 340 der Blattzuführung auf und jede besitzt
ein hinteres Ende 342 bzw. 344. Das hintere Ende 342 bzw. 344 jeder
Platte ist schwenkbar an jeder Rahmenseitenwand 304, 306 jeder
Kassette befestigt und bevorzugt an einem gemeinsamen Gelenkpunkt 346 einer
derartigen Wand. Deren entsprechenden Federsätze 322, 324 und 332, 334 sind
mit dem vorderen Ende 336 bzw. 338 jeder Stapelunterstützungsplatte 320, 330 verbunden.
Bevorzugt ist das vordere Ende 336 der Hauptstapelunterstützungsplatte 320 gemäß Darstellung
( 3) breiter als das
der wenigstens einen Hilfsstapelunterstützungsplatte 330.
Dieser Unterschied in der Breite erlaubt vorteilhaft daß der erste
Satz von Federn 322, 324 der Hauptblattstapelungs-
und Anhebebaugruppe 312 außerhalb auf jeder Seite von
der wenigstens einem Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 angeordnet
ist. Der zweite Federsatz 332, 334 ist mit dem vorderen
Ende 338 der wenigstens einen Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 verbunden,
und ist somit innerhalb auf jeder Seite von dem ersten Federsatz 332, 324 angeordnet,
und ermöglicht
somit eine freie Aufwärts-
und Abwärtsbewegung
der Hauptblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 312 unabhängig von
der wenigstens einen Hilfsblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 314.
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Der Kassettenrahmenboden 312 gemäß Darstellung
enthält,
was wichtig ist, einen Schlitz 350, um eine gleitende Bewegung
einer Blattabmessungsanpassungsführung,
beispielsweise einer Blattlängenführung 104 (1) zu ermöglichen,
um Blätter
in einem Stapel gegenüber
der Zuführungskopfwalze 102 auszurichten.
Obwohl der Schlitz 350 als in Längsrichtung von hinten nach
vorne verlaufend (in Bezug auf die Richtung 340) der Blattzuführung verlaufend
dargestellt ist, könnte
er in gleicher Weise von der einen Seite zur anderen Seite (304 bis 306)
verlaufen, wenn beispielsweise Blätter unterschiedlicher Breiten
verwendet werden. Die verschiebbare Blattlängenführung 104 wirkt in
vorteilhafter Weise als eine automatische Blattanhebekraft-Auswahlvorrichtung,
um beispielsweise zwischen F1 und F3 auszuwählen. Gemäß Darstellung enthält die Auswahlvorrichtung
oder die Blattlängenführung 104 darauf
ausgebildete Plattenauswahlzungen 352, 354, die über jede
Seite des Schlitzes 350 hinweg gleiten, wenn die Vorrichtung
oder Blattlängenführung 104 durch
den Schlitz 350 hindurch hin und her bewegt wird.
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Der Kassettenrahmenboden 302 enthält auch
wenigstens eine stufenförmige
Aussparung 356 mit einer Tiefe wenigstens gleich oder größer als
eine Dicke der wenigstens einen Blattstapelunterstützungsplatte 330 für die Aufnahme
einer derartigen Platte 330 in einer unteren und arretierten
oder festgehaltenen Position (5).
Die Aussparung 356 als solche besitzt eine Fläche (Länge × Breite)
welche gleich oder etwas größer als
eine Fläche
der wenigstens einen Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 ist, um
eine gleichmäßige Stapelunterstützungsoberfläche innerhalb
des Kassettenrahmens 330 selbst dann bereitzustellen, wenn
die Hilfsstapelunterstützungsplatte 330,
wie vorste hend dargestellt, niedergehalten wird. Wie ferner dargestellt,
enthält
das hintere Ende 342 der Hauptstapelunterstützungsplatte 320 einen
ersten Mittenausschnitt 360, der über dem Schlitz 350 zentriert
ist, um eine freie Bewegung der Längsführung 104 nach vorne
und hinten zu ermöglichen.
Das hintere Ende 344 der wenigstens einen Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 enthält in ähnlicher
Weise einen zweiten Mittenausschnitt 362, der über dem
Schlitz 350 zentriert ist und der schmaler als der erste
Mittenausschnitt 360 der Hauptstapelunterstützungsplatte 320 ist.
Demzufolge liegen, wenn sich die Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 in der
unteren Position befindet, die hinteren einwärts gerichteten Flügelabschnitte 364 und 366 der
Hilfsstapelunterstützungsplatte 30 entlang
dem Seitenschlitz 350 frei, und sind für einen Eingriff mit den Zungen 352, 354 der
Längsführung 104 verfügbar, wenn
die Längsführung 104 verschiebbar über derartige
hintere Flügelabschnitte 364, 366 bewegt
wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung dient der Modulrahmen 26 beispielsweise
des Hilfskopiereingabemoduls 24 in wichtiger Weise als
ein Basisabschnitt für
die Maschine 20, und stellt einen abgedeckten Abschnitt
der Maschine bei einer derartigen Basis dar. Gemäß Darstellung in 2 ist die Blattstapelungs-
und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 verschiebbar
und für
eine Bewegung in den und aus dem Modulrahmen 26 so befestigt,
daß sie
ein Nachladen einer derartigen Kassettenschubfachbaugruppe mit neuen und/oder
unterschiedlichen Papierblättern
ermöglicht.
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In Betrieb wird die die Haupt- und
die wenigstens eine Hilfsblattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 312, 314 (und
die Haupt- und Hilfsstapelunterstützungsplatten 320, 330 und
die Sätze
von Federn 322, 324 und 332, 334)
umfassende Vielzahl 310, verwendet, um effizient einen
ersten Blattyp mit einem ersten Basisgewicht, z. B. lange Blätter wie
z. B. der Größe "Letter" mit einer Blattgröße (21,9 × 27,9 cm
(8,5'' × 11''))
oder Blätter
der Größe "Legal" (21,9 × 35,6 cm
(8,5'' × 14''))
mit einem gegebenen Basisgewicht (z. B. 20#) verwendet. Andererseits wird
zum Stapeln und effizienten Anheben eines zweiten Typs oder einer
Größe solcher
Blätter,
z. B. der Größe eines
Kontoauszugs (Statement) (21,9 × 13,97
cm (8,5'' × 5,5''))
nur die Hauptstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe 312 (welche
die Hauptstapelunterstützungsplatte 320 und
den ersten Federsatz 322, 324 umfaßt) verwendet,
um effizient einen derartigen Stapel von kurzen Blättern mit
unterschiedlichem Gewicht bei derselben Anzahl von Blättern oder
für dieselbe Stapelhöhe von zuzuführenden Blättern anzuheben.
Gemäß Darstellung
bewirkt die Bewegung der Längsführung 104 aus
einer Längenposition
von 27,4 cm (11'') (4) in die Längenposition von 13,97 cm (5,5'') (5),
daß die
Plattenauswahlzungen 352, 354 automatisch über die
Flügelabschnitte 362, 364 der
Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 hinweg
gleiten, diese erfassen und zusammen mit dem zweiten Satz von Federn 332, 334 und
unten festhalten.
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Somit verwendet diese Erfindung zwei
auswählbare
Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen 312, 314,
wovon jede Stapelunterstützungsplatten 320, 330 und
einen Satz von Federn 322, 324 bzw. 332, 334 zum
effizienten Anheben von Stapeln von Blättern enthalten. Die Erfindung
stellt im wesentlichen eine automatische Optimierung für wenigstens
zwei unterschiedliche Papiergrößen in einer Vorwärtskrümmungs-Zuführungskassettenschubfachbaugruppe
bereit. Die Konstruktion ist jedoch nicht auf zwei Platten und zwei
Sätze von
Federn beschränkt,
da mehr, z. B. "n" Platten und "n" Federsätze in ähnlicher Weise abhängig von
der Anzahl unterschiedlicher Arten von Papier verwendet werden können, für welche
die Zuführungseinrichtung
zu optimieren ist. Demzufolge werden "n" Aussparungen
in dem Boden 302 für
die Aufnahme von "n" Stapelunterstützungsplatten
angeordnet. Die zwei unterschiedlichen Papiertypen für welche
die vorliegende Erfindung optimiert ist, sind 21,9 × 13,97
cm (8,5'' × 5,5''),
20#-Papier, das
mit der langen Kante zuerst zuzuführen ist, und 21,9 × 27,94
cm (8,5'' × 11''), 20#-Papier,
das mit der kurzen Kante zuerst zuzuführen ist.
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Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß die für die Optimierung
der Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 der
vorliegenden Erfindung erforderliche Federkonstante 18,32 g/mm ist,
wenn mit 21,9 × 13,97
cm (8,5'' × 5,5''),
20#-Papier gearbeitet
wird, während
sie für
Arbeiten mit 21,9 × 27,94
cm (8,5'' × 11''),
20#-Papier 24,42
g/mm ist. Der gewünschte
Betriebsbereich für die
Normalkräfte
war 300 bis 500 g, mit einem Anfangskassettenleerwert von 350 g.
Die obere oder Hauptstapelunterstützungsplatte 320 mit
ihren zwei Unterstützungsfedern 322 und 324 wurde
alleine oder durch sich selbst (durch Niederhalten der Hilfsplatte 330 und
ihrer Federn 332, 334) zum Anheben des kleinen
Papiers nämlich
21,9 × 13,97
cm (8,5'' × 5,5'')
gegen die Zuführungswalzen 102 verwendet, weshalb
die zum Erreichen dieses verwendeten Federn eine kombinierte Rate
(R1) von 18,32 g/mm hatten. Die Boden- oder Hilfsplatte 330 mit
ihren zwei Unterstützungsfedern 332, 334 wurde
zur Bereitstellung der zusätzlichen Unterstützung verwendet,
die erforderlich ist, um die Federkonstante (R1 + R2) der Blattstapelungs-
und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe 28 auf einen Wert
von 24,42 g/mm zu bringen, welche es dann der Schubfachbaugruppe 28 ermöglichte,
das größere Papier
nämlich
21,9 × 27,94
cm (8,5'' × 11'')
zuzuführen.
Mit anderen Worten, die Konstante R2 für die Federn 332, 334,
welche die Hilfsplatte 330 unterstützen, muß 6,10 g/mm (24,42 – 18,32
= 6,1 g/mm) sein, da sie addiert werden, so daß R1 von der Hauptplatte 320 eine
Gesamtkonstante von 24,42 g/mm liefert. Demzufolge würde man
erwarten, daß sich
die Normalkraft für
die Zuführung
der Blätter
unterschiedlicher Größe verändern würde, wenn
beispielsweise die größeren Papiere
mit der Schubfachbaugruppe 28 zuzuführen wären, welche nur für die kleinere
Papiergröße optimiert
ist, und umgekehrt.
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Wie vorstehend erwähnt, wird
diese Veränderung
der Optimierung für
die Schubfachbaugruppe 28 von einer Papiergröße auf eine
andere automatisch erreicht, da die Bedienungsperson die Längsführung 104 einstellt,
damit sie der Größe des in
das Schubfach geladenen Papiers entspricht. Insbesondere werden,
wenn das Schubfach aus der Maschine (2)
für seine
Nachfüllung
mit Papier entfernt wird, zuerst beide Stapelunterstützungsplatten 320, 330 bevorzugt
in einer unteren Position arretiert, um ein leichtes Beladen mit
dem Papier zu ermöglichen. Dann
schiebt die Bedienungsperson die Längsführung 104 nach vorne,
bis sie den Stapel der gerade geladenen Blätter berührt. Wenn das Papier oder die gerade
geladenen Blätter
die kleine Größe 21,9 × 13,97
cm (8,5'' × 5,5'' besitzen,
wird die Längsführung 104 bis
zu der Vorderseite des Stapels geschoben, bis sie den Stapel von
derartig kurzen Blättern
berührt.
An diesem Punkt überschreiten
die Zungen 352, 43 auf der Längsführung 104 wörtlich die
Hilfsstapelunterstützungsplatte 330 und
halten diese und ihre Federn 332 und 334 von einer
Aktivierung ab, wenn die Platten 320, 330 aus
der arretierten unteren Position freigegeben werden. Somit kann
sich nur die Hauptstapelunterstützungsplatte 320 und
deren Federn 322, 354 nach oben bewegen und die
erforderliche Normalkraft F1 an den Stapel der kurzen Blätter (5) liefem. Solange das Papier
von einem vollen bis zu einem leeren Schubfach entleert wird, hält die Längenführung 104 die
Hilfsplatte 330 und ihre Federn in der arretierten unteren
Position, und verhindert somit deren Betätigung. Wenn jedoch jemand die
Papiergröße verändert und
das Schubfach mit dem größeren und
daher schwereren Stapel aus Papier (21,9 × 27,94 cm (8,5'' × 11'' Größe)) belädt, erfordert
dieses, daß die
Längsführung 104 rückwärts in eine
Position bewegt wird, welche dazu führt, daß sowohl die Haupt- als auch
die Hilfsanhebeplatten 320 und 330 und alle vier
Federn aktiviert werden. In diesem Falle ist die erforderliche Normalkraft
nun F3, die von den vier Federn 322, 324 und 332, 334 aufgebracht
wird.
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Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Blattkassetten-Schubfachbaugruppe mit mehreren auswählbaren
Kraftaufbringungsvorrichtungen zum Aufbringen und Beibehalten einer
effektiven Blattzuführungsnormalkraft
auf einen Stapel von Blättern
innerhalb eines korrekten Betriebsbereiches für eine zuverlässige Zuführung von
mehreren Arten von Blättern
in derartigen Stapeln bereitgestellt, wobei jeder Blattyp eine unterschiedliche
Größe und ein
unterschiedliches Basisgewicht besitzt. Die mehreren auswählbaren
Kraftaufbringungsvorrichtungen umfassen eine erste Platten- und
Federbaugruppe und eine zweite Platten- und Federbaugruppe. Die
mehreren auswählbaren
Platten- und Federbaugruppen enthalten auch eine automatische Auswahleinrichtung
zum automatischen Verändern der
Blattzuführungsnormalkraft,
wenn die Kassettenschubfachbaugruppe von einer Blattgröße auf eine andere
durch Einstellen einer Blattabmessungsführung in dem Kassettenschubfach
angepaßt
wird. Die Kassettenschubfachbaugruppe ist für mehr als nur einen Typ oder
mehr als nur einen Gewichtstyp von Blättern optimiert. Die Kassettenschubfachbaugruppe
als solche kann somit zuverlässig
und effektiv den Bereich von Blattgrößen und Basispapiergewichten vergrößern, bei
welchen das Kassettenschubfach zuverlässig arbeitet. Das Kassettenschubfach
als solches kann zuverlässig
ein größeres als
das herkömmliche
Kassettenvolumen von 250 Blatt ohne Rückgriff auf teure Hebesysteme
oder teure Anpassungen durch den technischen Kundendienst handhaben.
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Wie man sehen kann, wurde eine Blattstapelungs-
und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe für eine zuverlässige und
effektive Zuführung
von Blättern
mit unterschiedlichem Basisgewicht zur Verwendung in einer Reproduktionsmaschine
bereitgestellt. Die Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe
enthält
einen Kassettenrahmen mit einem Kassettenboden und Seitenwänden; mehrere
in den und an den Rahmenseitenwände
befestigte Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen zum Aufbringen
auswählbarer
Werte von Blattanhebungs-Normalkräften gegenüber einem Blattzuführungskopf
dienen. Jede Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppe von den mehreren
Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen enthält eine schwenkbare Stapelungs-
und Unterstützungsplatte,
und einen Satz von Federn mit. einer Federkonstante zum Bereitstellen
einer Normalkraft mit einem spezifischen Wert zum Anheben eines
Stapels von Blättern.
Die Blattstapelungs- und Anhebekassetten-Schubfachbaugruppe enthält auch
eine Auswahlvorrichtung zum Eingriff mit einer ersten Anzahl von
der Vielzahl von Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen, um
so zu verhindern, daß die
erste Anzahl von der Vielzahl von Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen
eine Normalkraft zum Anheben aufbringt, um somit eine Anzahl der
Blattstapelungs- und Anhebeunterbaugruppen, welche eine Normalkraft
auf. einem Stapel von Blättern
mit einem gegebenen Basisgewicht ausüben, zu verändern, und damit eine zuverlässige und
effektive Zuführung von
Blättern
von einem derartigen Stapel ohne Blattzuführungsfehler zu ermöglichen.