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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fördereinrichtungsmechanismen und insbesondere auf Systeme zum Ausrichten von Papier.
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Sortieren und Heften sind übliche Merkmale von hoherwertigen Photokopierern. Vor dem Heften bewegen diese Systeme alle Blätter, die geheftet werden sollen, bis dieselben vollständig in einer Sammeleinrichtung bzw. einem Akkumulator miteinander ausgerichtet sind. Dies wird typischerweise erreicht durch Bewegen jedes Blattes, bis es eine feste Ausrichtungsoberfläche berührt und durch dieselbe angehalten wird.
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Sammeleinrichtungen weisen üblicherweise Rollen auf, die die „eben gedruckte” Zone des Papiers berühren. Dies kann entweder zur Entfernung oder Schmieren der Tinte führen, die eben auf das Papier aufgebracht wurde, insbesondere bei Systemen, die eine nasse Tinte verwenden, wie z. B. Tintenstrahldruckern.
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Andere Papierausrichtungssysteme umfassen Flügel, die mehrere Teile und Motoren erfordern. Diese Mechanismen sind rauschhaft und aufwendig.
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Die
DE 28 51 651 A beschreibt eine Blattstapelvorrichtung, die eine Auflagefläche aufweist, die in Richtung zu einem ersten Ausrichtungsanschlag in Form eines endlosen Bandes nach unten geneigt ist. Das Band erstreckt sich quer über die Fläche und ist derart antreibbar, daß es ein mit ihm in Kontakt befindliches Blatt zu einem zweiten Ausrichtanschlag mitnimmt. Das auszurichtende Blatt wird durch eine getrennt angetriebene Auswurfvorrichtung eines Kopierers zu der Blattstapelvorrichtung zugeführt.
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Die
US-A-3,220,569 beschreibt eine Transportvorrichtung, die eine geneigte Führungsplatte aufweist, an deren unterem Ende ein Riemenförderer vorgesehen ist, um ein auf der geneigten Führungsplatte aufgenommenes Element aufzunehmen und gegen eine Kante zu führen.
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Die
DE 38 16 240 A1 betrifft eine Anordnung zur Umlenkung von Papier. Ersten Antriebsrollen sind vorgesehen, die über eine Kupplung mit einem Antrieb verbunden sind, um das Papier gegen eine Führungsplatte zu ziehen. Beim Eintreffen des Papiers an einer vorbestimmten Stelle wird die Kupplung gelöst, und zweite Antriebsrollen werden über die Kupplung mit dem Antrieb verbunden, um das Papier von der Führungsplatte abzuführen.
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Ein verbessertes Blattausrichtungssystem ist wünschenswert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben eines Materialblatts zu schaffen, die eine einfache Steuerung ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine isometrische Ansicht einer ersten Sammeleinrichtung gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Papier, das in die Sammeleinrichtung von 1 zugeführt wird;
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3 das Papier von 2, das gegen eine Ausrichtungswand der Sammeleinrichtung ausgerichtet ist;
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4 die Sammeleinrichtung von 2, mit einer Abdeckungsplatte entfernt, um den Ausrichtungsmechanismus freizulegen;
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5 die Zuführrolle für das Ausrichtungssystem von 1, wobei ein Blatt Papier in den Sammeleinrichtungsbehälter zugeführt wird;
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6 den Sammeleinrichtungsbehälter von 5, bei dem ein Blatt Papier auf die Ausrichtungsrollen fallen gelassen wird; und
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7 eine isometrische Ansicht einer Sammeleinrichtung gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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1 bis 6 zeigen ein erstes beispielhaftes Ausrichtungssystem 100 zum Handhaben eines Materialblatts 99. Das System 100 empfängt eine Mehrzahl von Papierblättern 99 von einem Gerät, wie z. B. einem Photokopierer oder einem Mehrfachfunktionsperipheriegerät und richtet die Blätter vor dem Heften oder Binden aus.
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Das System 100 umfaßt eine Einrichtung zum Ausüben einer Kraft 98 (in 4 gezeigt) gegen eine erste Kante 99a des Blatts 99. Die Kraft 98 wird in einer ersten Richtung parallel zu der ersten Kante ausgeübt, um das Blatt 99 in einem Papiersammeleinrichtungsbehälter 103 zu bewegen, zumindest bis eine zweite Kante 99b des Blatts eine Ausrichtungsposition erreicht. Die Kraftausübungseinrichtung kann beispielsweise eine erste Fördereinrichtung oder eine oder mehrere Rollen 102a, 102b sein. Alternative Kraftausübungseinrichtungen können beispielsweise einen Riemen, eine Bürste oder einen Finger umfassen.
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Das System 100 umfaßt ferner eine Einrichtung zum Bewegen des Papierblatts zu der Kraftausübungseinrichtung. Die Blattbewegungseinrichtung kann beispielsweise eine zweite Fördereinrichtung oder eine oder mehrere Rollen 106 oder Riemen umfassen.
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Die beispielhafte Vorrichtung zum Handhaben eines Materialblatts umfaßt einen Papiersammeleinrichtungsbehälter 103, der zumindest ein Blatt Papier 99 empfängt, und zumindest eine erste Rolle 102a, die eine Kraft 98 gegen eine erste (untere) Kante 99a des Blatts in einer ersten Richtung parallel zu der ersten Kante ausübt. Die Anordnung 100 von 1 umfaßt zwei oder mehr erste Rollen 102a, 102b, die die erste Kante 99a des ersten Papierblatts 99 berühren, ohne eine Fläche 99c des Papierblatts 99 zu berühren. Die Rollen 102a, 102b bewegen das Blatt 99 in dem Papiersammeleinrichtung 103, zumindest bis eine zweite Kante 99b des Blatts eine Ausrichtungsposition erreicht, an der die zweite Kante eine Ausrichtungswand (z. B. die Seitenwand) 104 des Sammeleinrichtungsbehälters 103 erreicht.
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Obwohl die beispielhafte Ausrichtungsposition eine Position ist, in der das Blatt 99 die Seitenwand 104 des Sammeleinrichtungsbehälters 103 berührt, können andere Ausrichtungspositionen verwendet werden. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsbeispielen auch ein Anschlag oder ein anderer Vorsprung, der von einer der Wände des Behälters 103 vorsteht, enthalten sein, so daß die Ausrichtungsposition die Position ist, an der das Papier den Anschlag oder den Vorsprung berührt. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Ausrichtungsposition eine Position sein, an der eine Kante des Papiers den Weg eines Sensors (nicht gezeigt) kreuzt, wie z. B. eines optischen Sensors. Der Sensor könnte ein Signal erzeugen, das verwendbar ist, um das Drehen der Rollen 102a, 102b zu stoppen, wenn das Blatt den Sensor erreicht, insbesondere der Ausführungsbeispiele mit einem getrennten Motor, der die Ausrichtungsrollen 102a, 102b betreibt, wie z. B. diejenigen, die nachfolgend mit Bezugnahme auf 7 beschrieben sind.
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Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die Papierblätter 99 vertikal in der vertikalen Sammeleinrichtung 103 unter Verwendung der Schwerkraft ausgerichtet, wie es am besten in 5 und 6 zu sehen ist. Die Unterkante 99a des Papiers 99 berührt beide Ausrichtungsrollen 102a, 102b. Die Ausrichtungsrollen 102a, 102b drehen sich (in 1 im Uhrzeigersinn) und bewegen die Papierblätter 99 zu der Ausrichtungswand 104. Die Reibung zwischen den Rollen 102a, 102b und der Kante des Papierblatts 99 ist hoch genug, um das Papier zu der Ausrichtungswand 104 zu treiben, und niedrig genug, um es den Rollen zu ermöglichen, entlang dem Papier zu gleiten, nachdem das Papier die Wand erreicht, während sich die Rollen 102a, 102b immer noch drehen. Dies eliminiert den Bedarf an einem komplexen Kupplungsmechanismus oder Schaltmechanismus.
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Bei dem beispielhaften System 100 umfaßt die Blattvorschubeinrichtung zumindest eine zweite (Zuführ-)Rolle 106 oder einen Riemen, der die Fläche 99c des Papierblatts 99 berührt. 1 und 2 zeigen eine Mehrzahl von zweiten Rollen 106. Die zweite Rolle 106 bewirkt, daß das Papier 99 in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung vorgeschoben wird, bis die erste Kante 99a des Blatts 99 die ersten (Ausrichtungs-)Rollen 102a, 102b berührt. Wie es in
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5 am besten ersichtlich ist, führen die zweiten Rollen 106 das Blatt 99 in den Behälter 103, so daß sich die Vorderkante 99d des Papiers nach oben bewegt, während sich das Blatt in den Behälter 103 bewegt. Wenn sich die Hinterkante 99a des Papierblatts 99 entlang der zweiten Rollen 106 bewegt, fällt das Papier vertikal hinunter, so daß die Hinterkante 99a auf den Rollen 102a, 102b landet. Bei einigen alternativen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) bewegt sich die Vorderkante 99d des Papierblatts 99 nach unten, während sich das Blatt in den Behälter 103 bewegt, in diesem Fall würde die Vorderkante des Papiers auf den Rollen 102a, 102b landen. Eine kurze vertikale Wand 136 (1, 5 und 6) ist nahe zu den Rollen 102a, 102b positioniert, um sicherzustellen, daß die Kante 99a die Rollen 102a, 102b immer berührt. Die Wand 136 trägt auch dazu bei, den Stapel 99 vertikal und „nicht ausgebeult” beizubehalten.
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Die beispielhafte Vorrichtung 100 umfaßt ferner zumindest einen Motor 120 und ein Getriebe 122, das die Kraftausübungseinrichtung (z. B. erste Rollen 102a, 102b) und die Blattbewegungseinrichtung (z. B. zweite Rollen 106) mit dem Motor koppelt. Somit kann ein einzelner Motor 120 das Papierblatt 99 entlang seinem Weg zwischen dem Drucker (oder Kopierer, Faximilemaschine, Scanner oder Multifunktionsperipheriegerät) und dem Ausrichtungsbehälter 103 bewegen, und auch die transversale Kraft 98 parallel zu der Kante 99a des Blatts liefern. Der Motor 120 kann ein Gleichsignalmotor oder ein Schrittmotor sein. Obwohl die Verwendung eines einzelnen Motors 120 die Steuerung des Systems vereinfacht, wird es auch in Betracht gezogen, daß die ersten Rollen 102a, 102b und die zweiten Rollen 106 durch zwei getrennte Motoren getrieben werden könnten, wie es nachfolgend mit Bezugnahme auf 7 näher beschrieben ist.
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Das beispielhafte Getriebe 122 ist in 4 am besten ersichtlich und umfaßt ein Schneckengetriebe 124, eine Zahnscheibe 126 und einen Riemen 128. Das beispielhafte Schneckengetriebe 124 dreht sich um die Achse eines Stabs 121, auf dem die Rollen 106 befestigt sind. Das Schneckengetriebe 124, der Stab 121 und die Rollen 106 sind fest, um sich zusammen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Die Zahnscheibe 126 wird durch die Bewegung des Schneckengetriebes 124 gedreht, das durch die Welle des Motors 120 gedreht wird. Es kann ein oder mehrere Zahnräder 138 geben, die die Welle des Motors 120 mit dem Stab 121 verbinden, in den Figuren ist nur ein Zahnrad 138 gezeigt. Die Zahnscheibe 126 ist auch an einer Riemenscheibe 127 befestigt, die eine Zahnriemenscheibe sein kann. Ein Zahnriemen 128 verbindet die Zahnriemenscheibe 127 mit einer zweiten Zahnriemenscheibe 130, die mit einer der Rollen 102a verbunden ist. Die Zahnriemenscheibe 130 und die entsprechende Rolle 102a sind fest, um sich zusammen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Der Zahnriemen 128 liefert eine Einzolleinrichtung zum Übertragen eines Drehmoments von der Zahnscheibe 126 zu einer Rolle 102a bei unterschiedlicher Höhe. Außerdem wird durch Auswählen des Verhältnisses der Größe der Riemenscheiben 127 und 130 das Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit der Rollen 106 und der Drehgeschwindigkeit der Rollen 102a, 102b gesteuert.
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Obwohl der beispielhafte Riemen 128 ein Zahnriemen ist und die Riemenscheibe 127 eine Zahnriemenscheibe ist, kann bei anderen Ausführungsbeispielen ein flacher Riemen oder ein V-Riemen mit entsprechender Riemenscheibe verwendet werden, um die Rolle 102a anzutreiben. Alternativ kann ein Zahnrad- und-Kette-Laufwerk eingesetzt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Übertragung aus verbindenden Zahnrädern hergestellt werden, ohne dazwischenliegenden Riemen oder Kette.
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Bei der beispielhaften Kraftausübungseinrichtung sind die beiden Rollen 102a und 102b durch einen Riemen 133 verbunden. Eine Riemenscheibe 132 ist fest befestigt, um sich mit der Rolle 102a zu drehen, und eine Riemenscheibe 134 ist fest befestigt, um sich mit der Rolle 102b zu drehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die beiden Rollen 102a, 102b durch eine Kette und Zahnräder, durch einen Zahnriemen und eine Zahnriemenscheibe, einen V-Riemen und eine Riemenscheibe oder einen äquivalenten Drehmomentübertragungsmechanismus verbunden sein. Im allgemeinen ist es nicht notwendig, daß die Drehgeschwindigkeit der Rollen 102a und 102b mit hoher Genauigkeit gesteuert wird, so daß eine Vielzahl von Drehmomentübertragungsvorrichtungen verwendet werden kann.
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Die Rollen 102a, 102b sind vorzugsweise aus einem starken harten Material gebildet, das einer Abreibung von dem Papier widersteht. (Die Möglichkeit einer Abreibung ist am höchsten, wenn das Papier bezüglich der Rollen 102a und 102 gleitet, d. h. wenn die Kante 99b des Blatts 99 die Bewegung an der Ausrichtungswand 104 des Behälters 103 beendet, und die Rollen 102a, 102b sich weiter drehen). Beispielsweise können Stahlrollen 102a, 102b verwendet werden. Die Rollen können mit einer rauhen Oberfläche versehen sein (z. B. einer gefurchten, gerillten oder geriffelten Oberfläche), zum Bewegen des Papierblatts 99 ohne Gleiten, bis das Papier die Ausrichtungsposition erreicht. Die Reibungskraft 98 ist ausreichend, um das Blatt 99 zu einer Ausrichtungsoberfläche 104 zu bewegen, ist aber klein genug, um das Blatt nicht zu wölben, wenn das Blatt die Ausrichtungsoberfläche berührt und aufhört, sich zu bewegen. Weil die Reibungskraft das Produkt der „Normalkraft” ist (d. h. das Gewicht des Blatts 99) und der Reibungskoeffizient, die Oberfläche der Rollen 102a, 102b, ausgewählt ist, um einen Reibungskoeffizienten zu liefern, der über einen großen Bereich von Papiergewichten wirksam ist.
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Obwohl das Beispiel die untere Kante 99a des Papierblatts 99 zeigt, die mit den Rollen 102a und 102b Eingriff nimmt, sind andere Ausführungsbeispiele möglich. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsbeispielen der Riemen 133 als Fördereinrichtung verwendet werden, und die Kante 99a des Papiers kann direkt auf dem Riemen 133 sitzen (in diesem Fall können die Rollen 102a, 102b ausgelassen werden). Der Riemen 133 kann eine rauhe Oberfläche aufweisen, zum Erhöhen der Reibung zwischen dem Riemen und der Kante 99a des Papiers. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Riemen 133 eine Mehrzahl von fingerartigen Baugliedern (nicht gezeigt) aufweisen, die an der äußeren Oberfläche des Riemens befestigt sind, um das Ausüben der Kraft 98 parallel zu der Papierkante 99a zu verbessern. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Riemen 133 Bürsten (nicht gezeigt) aufweisen, die an demselben befestigt sind, um die Kraft 98 auszuüben.
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Die beispielhaften Ausführungsbeispiele zeigen einen Behälter 103, der die Blätter 99 während der Ausrichtung vertikal ausrichtet. Es wird auch in Betracht gezogen, daß die hierin beschriebenen Techniken mit Ausrichtungsbehältern verwendet werden, die horizontal oder in einem beliebigen Winkel ausgerichtet sind. Dies fügt dem Verfahren eine weitere Dimension hinzu. Obwohl sich der beispielhafte vertikale Behälter 103 auf die Schwerkraft verlassen kann und das Gewicht jedes Blatts 99 das Blatt auf die Ausrichtungsrollen 102a, 102b fallen läßt, und das Liefern der Normalkraft 97 die Reibungskraft 98 erzeugen muß, würde ein horizontales System (oder ein System, das in jedem anderen im wesentlichen nicht vertikalen Winkel angeordnet ist) das Blatt 99 bestimmend gegen die Ausrichtungsrollen 102a, 102b drücken, um die Normalkraft zu erzeugen. Dies könnte durch Rollen oder Riemen auf oder unter der Fläche 99c des Blatts 99 oder durch Finger, die die Kante 99d ziehen, erreicht werden.
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Obwohl das beispielhafte Ausführungsbeispiel Ausrichtungsrollen 102a, 102b an der Unterkante 99a des Blatts aufweist, könnten die Ausrichtungsrollen auch an der Oberkante 99c des Blatts 99 angelegt sein. Dies fügt dem Verfahren ebenfalls eine Dimension hinzu. Obwohl die beispielhaften Rollen 102a, 102b in einer festen Position sein können, für Papier jeder Länge, um die Ausrichtungsrollen an der Oberkante 99c des Blatts 99 zu plazieren, wird es in Betracht gezogen, daß die Ausrichtungsrollen neu positionierbar sind, um Blätter 99 mit verschiedenen Längen unterzubringen.
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Obwohl das beispielhafte Ausführungsbeispiel von 1 bis 6 den gleichen Motor verwendet, um die Zuführrollen 106 und die Ausrichtungsrollen 102a, 102b zu betätigen, können andere Ausführungsbeispiele einen getrennten Motor verwenden, um die Ausrichtungsrollen 102a, 102b zu betätigen. 7 zeigt eine weitere beispielhafte Vorrichtung 200 zum Ausrichten eines Materialblatts 99. Eine Papiersammeleinrichtung 103' empfängt zumindest ein Blatt Papier 99. Zumindest eine erste Rolle 102a, 102b legt eine Kraft gegen eine erste Kante 99a des Blatts in einer ersten Richtung parallel zu der ersten Kante an, um das Blatt in der Papiersammeleinrichtung 103' zu bewegen, zumindest bis eine zweite Kante 99b des Blatts eine Ausrichtungsposition erreicht. Wie es in 7 gezeigt ist, kann die Rolle 102a direkt durch die Welle des Motors 120' getrieben werden. Die Rolle 102b kann durch einen Riemen 133 mit der Rolle 102a verbunden sein, wie es in 7 gezeigt ist.
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Alternativ kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) die Rolle 102b frei rollen, ohne Verbindung mit der Rolle 102a, so daß die Reibungskraft nur durch die Rolle 102a gegen die Kante 99a des Blatts ausgeübt wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) kann das Papier auf dem Riemen 133 ruhen, oder auf einer Kette, die durch den Motor 120' getrieben wird. Andere alternative Ausführungsbeispiele können einen getrennten Motor 120' aufweisen, der die Kantenrollen 102a, 102b betätigt, aber ein Getriebe umfassen (das beispielsweise Riemen, Ketten und/oder Zahnräder aufweist), das den Motor mit einer der Rollen verbindet.
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Bei alternativen Ausführungsbeispielen mit einem getrennten Motor zum Betätigen der Rollen 102a, 102b kann die Wand 104 des Behälters 103 eine Steuerung (nicht gezeigt) aufweisen, wie z. B. einen Knopf oder einen Stab, um einen Schalter (nicht gezeigt) zu betätigen, wenn das Blatt Papier 99 die Steuerung berührt. Der Schalter könnte den Motor abschalten, wenn das Papier die Steuerung berührt.
