DE19956693B4

DE19956693B4 - Automatische Blattzuführeinrichtung für eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern

Info

Publication number: DE19956693B4
Application number: DE19956693A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ohkawa; Kohshi Takano; Keisuke Hatomi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: CN1205048C; DE19956693A1; US6279893B1; JP3098500B2; CN1253882A; JP2000143000A

Abstract

Automatische Blattzuführeinrichtung umfassend:
ein Tablett (1) zum Beladen mit einem Stapel Blätter (123) zueinander gleicher oder unterschiedlicher Größen, das einen Anschlag (1a) parallel zur Blattförderrichtung umfasst, wobei der Blätterstapel gegen diesen Anschlag (1a) an einer Seite davon anliegt, eine Seitenführung (2) zum Vermeiden eines Schieflaufs von Blättern gleicher Größe, wobei die Seitenführung (2) auf den Anschlag (1a) zu und von diesem weg in abgestimmtem Verhältnis zur Größe der Blätter bewegbar ist, und einen Blattzuführmechanismus (B) mit einer Zuführwalze (8) zum sequentiellen Aufnehmen und Zuführen der Blätter (123), wobei ein oberstes Blatt zuerst aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattzuführeinrichtung eine Hilfswalze (16) und eine Hilfsklemmwalze (17) umfasst, die zwischen sich einen Klemmspalt bilden und sich beide in einer Zwischenposition zwischen dem Anschlag (1a) und der den Blättern minimaler Größe angepassten Position der Seitenführung (2) befinden, und dass die Blattzuführeinrichtung einen Verschlussmechanismus (H) umfasst, der am Blatteinlauf quer zur...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Blattzuführeinrichtung für einen Drucker, ein Facsimile-Gerät oder eine ähnliche Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern oder für einen Scanner zur automatischen Einzelzuführung von auf einem Tablett, einer Tafel oder sonstigen Platte gestapelten Bögen/Blättern an einen Leseabschnitt.
Bei einer konventionellen Blattzuführeinrichtung zum vorstehenden Zweck sind ein Blattzuführmechanismus und ein Mechanismus zum Anheben und Absenken einer Aufnehmerwalze in der in Breitenrichtung gesehenen Mitte eines Blattes maximaler Größe angeordnet. Es ist deshalb erforderlich, zwei Seitenführungen in gleichem Abstand von dieser Mitte anzuordnen, ferner einen (Zahnstangen-)Getriebemechanismus vorzusehen, um die Seitenführungen sich in miteinander verriegelter Beziehung bewegen zu lassen, etc. Hierdurch werden die verschiedenen Mechanismen komplexer und die Kosten der Bogenzuführeinrichtung erhöht. Weiterhin sind jeweils eine Zuführwalzenwelle und eine Trennwalzen-Rahmenwelle erforderlich, um eine Länge zu erhalten, die dem Abstand zwischen dem äußeren Rand eines Blattes maximaler Größe und einem Punkt um die Mitte des gleichen Blattes herum in Breitenrichtung entspricht. Solche Wellen erhöhen das Gesamtgewicht der Blattzuführeinrichtung.
Darüber hinaus müssen die Seitenführungen, die ein Schieflaufen des Blattes verhindern sollen, in auf die Breite von Blättern maximaler Größe abgestimmter Beziehung bewegt werden. Daraus folgt, dass, wenn Blätter unterschiedlicher Größen zusammen auf dem Tablett gestapelt sind, es unmöglich ist, Blätter kleinerer Größen hinsichtlich der Breite durch die Seitenführungen zu justieren. Solche Blätter laufen nicht nur schief, sondern verschlechtern die Lesequalität und stauen sich im Förderweg. Daher dürfen nur Blätter der gleichen Größe ausgewählt und auf dem Tablett gestapelt werden. Technologien, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, sind in den japanischen Offenlegungs-Veröffentlichungen Nr. JP4277150AA , JP6329303AA , JP741191AA , JP761616AA und JP9216772AA sowie im japanischen Patent Nr. JP2.636.085B2 offenbart.
Aus der DE 692 18 498 T2 ist eine automatische Blattzuführeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 bekannt. Die in dem genannten Dokument beschriebene Einrichtung weist zur Korrektur der Schrägstellung von Blättern während des Transports jedoch lediglich die eigentliche Blattförderwalze auf, mittels der die Blätter an ihren vorauseilenden Blattenden ausgerichtet werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass am vorauseilenden Blattende deformierte Blätter nicht oder in unerwünschter Weise ausgerichtet werden.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine automatische Blattzuführeinrichtung niedrigen Gewichts und geringer Kosten vorzusehen, die es ermöglicht, dass eine Vorrichtung zur Herstellung von Abbildungen sequentiell einen Stapel Dokumente ohne Verschlechterung der Lesequalität und/oder Verursachung von durch Schieflaufen entstehenden Papierstaus lesen kann, selbst wenn die Dokumente unterschiedliche Größen aufweisen.
Eine automatische Blattzuführeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tablett zum Beladen mit einem Stapel Blätter zueinander gleicher oder unterschiedlicher Größen, das einen Anschlag parallel zur Blattförderrichtung umfasst, wobei der Blätterstapel gegen diesen Anschlag an einer Seite davon anliegt, eine Seitenführung zum Vermeiden eines Schieflaufs von Blättern gleicher Größe, wobei die Seitenführung auf den Anschlag zu und von diesem weg in abgestimmtem Verhältnis zur Größe der Blatter bewegbar ist, und einen Blattzuführmechanismus mit einer Zuführwalze zum sequentiellen Aufnehmen und Zuführen der Blätter, wobei ein oberstes Blatt zuerst aufgenommen wird, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Blattzuführeinrichtung eine Hilfswalze und eine Hilfsklemmwalze umfasst, die zwischen sich einen Klemmspalt bilden und sich beide in einer Zwischenposition zwischen dem Anschlag und der den Blättern minimaler Größe angepassten Position der Seitenführung befinden, und dass die Blattzuführeinrichtung einen Verschlussmechanismus umfasst, der am Blatteinlauf quer zur Förderrichtung der Blätter gegenüber dem Blattzuführmechanismus angeordnet ist, wobei der Verschlussmechanismus einen ersten Arm und einen zweiten Arm umfasst, die auf einer Welle, auf der ein Verschlussorgan gelagert ist, und auf einer Welle, auf der die Umkehr- oder Umlenklenkwalze angeordnet ist, gelagert sind, wobei der erste und der zweite Arm eine Kurbel bilden.
Obige und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, in denen
1 eine teilweise isometrische Darstellung einer konventionellen automatischen Blattzuführeinrichtung ist;
2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der konventionellen automatischen Blattzuführeinrichtung ist;
3 eine teilweise und vergrößerte geschnittene Vorderansicht der herkömmlichen automatischen Blattzuführeinrichtung ist;
4 eine isometrische Explosionsdarstellung eines Aufnehmermechanismus, wie er in der herkömmlichen automatischen Blattzuführeinrichtung vorhanden ist, darstellt;
5A bis 5C Ansichten zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der herkömmlichen automatischen Blattzuführeinrichtung sind;
6 eine teilweise isometrische Ansicht einer automatischen, die vorliegende Erfindung verkörpernden Blattzuführeinrichtung zeigt;
7 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der dargestellten Ausführungsform ist
8 eine isometrische Explosionsansicht eines Aufnehmermechanismus ist, wie er in der dargestellten Ausführungsform vorhanden ist;
9 eine isometrische Ansicht ist, die eine Trennwalze zeigt, die ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform vorhanden ist;
10 eine perspektivische Darstellung ist, die eine Auslauf- oder Austragswalze zeigt, wie sie ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform vorhanden ist;
11 eine geschnittene Vorderansicht ist, die einen Verschlussmechanismus zeigt, wie er ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform enthalten ist;
12A + 12B Vorderansichten sind, die jeweils einen Verschlussverbindungsmechanismus zeigen, wie er ebenfalls in der dargestellten Ausführungsform unter besonderen Umständen vorhanden ist.
Um die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, wird auf eine herkömmliche automatische Zuführeinrichtung, wie sie in 1 bis 4 und 5A bis 5C gezeigt ist, Bezug genommen. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die automatische Blattzuführeinrichtung ein Tablett/eine Platte 106, worauf eine Vielzahl Dokumente oder ähnlicher Blätter 123 gestapelt ist. Das Tablett 106 weist einen nach unten geneigten Endabschnitt auf. Ein Paar Seitenführungen 107 sind an beiden Seiten des Tabletts 106 angeordnet und aufeinander zu sowie voneinander weg bewegbar. Die Seitenführungen 107 führen entgegen gesetzte Ränder der Blatter 123, um ein Schieflaufen der Blätter 123 zu vermeiden. Die Seitenführungen 107 sind im gleichen Abstand zu der Mitte einer Breite entsprechend den Blättern 123 maximaler Größe, wie sie in der Blattzuführeinrichtung einsetzbar sind, beabstandet.
Ein Lagerrahmen 117 ist an die Endfläche des Tabletts 106 angrenzend angeordnet und umfasst einen Anschlag. Ein Blattzuführmechanismus X, ein Aufnehmerwalzen-Anheb- und Absenkmechanismus Y und eine optische Einheit 109 sind unterhalb des Lagerrahmens 117 angeordnet. Ein Blattsensor 128 befindet sich im Grenzbereich zwischen dem Tablett 106 und dem Lagerrahmen 117.
Eine Aufnehmerwalze 102 befindet sich unterhalb des Lagerrahmens 117 in der Nähe des Tabletts 106. Die Aufnehmerwalze 102 gibt das oberste Blatt 123 von dem Tablett 106 an die Zuführwalze 103 ab, während sie es von den darunter liegenden Blättern 123 trennt. Die Zuführwalze 103 ist ebenfalls unterhalb des Lagerrahmens 107 angeordnet, um das von der Aufnehmerwalze 102 abgegebenen Blatt 123 zu fördern. Wie in 4 gezeigt, haben die Aufnehmerwalze 102 und Zuführwalze 103 Getriebeabschnitte 102a bzw. 103a, und zwar jeweils an ihren Enden der gleichen Seite.
Eine Zuführwalzenwelle 113 wird von entgegen gesetzten Enden des Lagerrahmens 117 über zwei Buchsen 129 abgestützt und durchgreift eine Durchgangsbohrung, die in der Mitte der Zuführwalze 103 ausgebildet ist. Ein nicht gezeigter Antriebsmotor treibt die Zuführwalzenwelle 113 über Antriebsübertragungsmittel, die ebenfalls nicht gezeigt sind, an. Wie in 4 gezeigt, ist ein Aufnehmerwalzenrahmen 115 an dem Zwischenabschnitt der Zuführwalzenwelle 113 gelagert und umgibt die Zuführwalze 103 sandwichartig. Speziell umfasst der Aufnehmerwalzenrahmen 115 Tragabschnitte 115a, die die Zuführwalze 103 zwischen sich halten. E-Ringe 127 sind auf die Zuführwalzenwelle 113 aufgesetzt, um die Tragabschnitte 115a zu positionieren.
Die Aufnehmerwalze 102 befindet sich an den Enden der Tragabschnitte 115a. Insbesondere tritt eine Aufnehmerwalzenwelle 114 durch eine Durchgangsbohrung, die in der Mitte der Aufnehmerwalze 102 ausgebildet ist. Auf die Aufnehmerwalzenwelle 114 sind E-Ringe 127 aufgesetzt, um zu verhindern, dass die Aufnehmerwalze 102 heraus gleiten kann. Wie in 3 gezeigt, ist die Aufnehmerwalze 102 durch eine Schraubenzugfeder 119 fortdauernd mit einer Kraft nach oben beaufschlagt, wobei diese Feder an dem Aufnehmerwalzenrahmen 115 befestigt ist.
Wie in 4 gezeigt, ist zwischen einem der Halteabschnitte 115a und der Zuführwalze 103 ein einstufiges Getriebe 124 angebracht. Die Zuführwalzenwelle 113 tritt durch das Getriebe 124 hindurch. Die Zuführwalze 103 ist im Durchmesser größer als der Getriebeabschnitt 103a der Zuführwalze 103 und an einem Zapfen oder Stift 113a befestigt, der an der Zuführwalzenwelle 113 unter Heraustreten aus dieser angebracht ist. Die Zuführwalze 103 ist daher integral mit der Zuführwalzenwelle 113 drehbar. Ein Stummel 115b ragt aus dem Halteabschnitt 115a benachbart zu dem Einstufengetriebe 124 hervor. Ein Zweistufengetriebe 126 ist auf diesem Stummel 115b gelagert.
Das zweistufige Getriebe 126 hat koaxiale Getriebeabschnitte 126a und 126b, die einen größeren beziehungsweise kleineren Durchmesser aufweisen. Der Getriebeabschnitt 126a ist im Eingriff (kämmend) mit dem Getriebeabschnitt 103a der Zuführwalze 103 und dem Getriebeabschnitt 102a der Aufnehmerwalze 102 gehalten. Der andere Getriebeabschnitt 126b kämmt mit dem Einstufengetriebe 124. Der Getriebeabschnitt 103a der Zuführwalze 103, das einstufige Getriebe 124, das zweistufige Getriebe 126 und der Getriebeabschnitt 102a der Aufnehmerwalze 102 bilden einen Kupplungsmechanismus 118. Außerdem bilden die Zuführwalzenwelle 113, der Aufnehmerwalzenrahmen 115, das einstufige Getriebe 124, das zweistufige Getriebe 126, der Lagerrahmen 117 und der Blattsensor 128 den zuvor erwähnten Aufnehmerwalzen-Heb- und Absenkmechanismus Y.
Es sei angenommen, dass der Getriebeabschnitt 103a der Zuführwalze 103 Za Zähne, das Einstufengetriebe 124 Zb Zähne und der Getriebeabschnitt 126a größeren Durchmessers und der Getriebeabschnitt 126b kleineren Durchmessers des zweistufigen Getriebes Zc1 bzw. Zc2 Zähne aufweisen. Sodann sind die Getriebeabschnitte bzw. Getriebe 103a, 124, 126a und 126b so konfiguriert, dass sie der Beziehung (Zc1·Zb/Zc2·Za) > 1 genügen. Es sei weiter angenommen, dass ein für das Drehen der Zuführwalze 103 erforderliches Moment Tm beträgt. Sodann hebt die Schraubenfeder 119 die Aufnehmerwalze 102 mit einer Kraft an, die so gewählt wird, dass sie kleiner als [(Zc1·Zb/Zc2·Za) – 1]·Tm ist.
Wie in 2 und 3 gezeigt, trennt eine Trennwalze 104 das oberste Blatt 123 von den darunter liegenden Blättern 123. Während die Trennwalze 104 mit der Zuführwalzenwelle 113 den gleichen Motor benutzt, wird die Trennwalze 104 mit einem Moment beaufschlagt, das die Trennwalze 104 in entgegen gesetzter Richtung zur Zuführwalze 103 rotieren lässt. Ein Momentenbegrenzer ist in die Trennwalze 104 eingebaut und lässt die Trennwalze 104 einfach der Drehung der Zuführwalze 103 folgen, wenn sich kein Papier 123 zwischen den Walzen 103 und 104 befindet.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Kupplungsmechanismus oder eine Reibkupplung 120 in die Trennwalze 104 eingebaut. Wie 2 und 3 zeigen, ist die Trennwalze 104 auf einem Trennwalzenrahmen 116 gelagert und wird in Kontakt mit der Zuführwalze 103 gehalten. Wie in 3 gezeigt, wird der Trennwalzenrahmen 116 von einer Rahmenwelle 125 abgestützt und dauernd von einer Zugschraubenfeder 121 beaufschlagt, so dass die Trennwalze 104 die Zuführwalze 103 federnd nachgiebig berührt. Der Kupplungsmechanismus steuert das Drehmoment der Trennwalze 104. Die Zuführwalze 103, die Trennwalze 104, der Trennwalzenrahmen 116, die Schraubenzugfeder 121, die Rahmenwelle 125 und der Kupplungsmechanismus bilden den Blattzuführmechanismus X, der zuvor erwähnt wurde.
Ebenfalls ist auf der Rahmenwelle 125 eine Umkehr- oder Umlenkwalze 105 zum Umkehren der Richtung, in der das Blatt 123 gefördert wird, gelagert. Durch Umkehren der Förderrichtung ist es möglich, die Gesamtgröße der Blattzuführeinrichtung zu reduzieren. Wie in 2 gezeigt, ist ein Band oder Gurt 111 um die Umlenkwalze 105 um ungefähr die Hälfte des Umfanges der Walze 105 herum geschlungen. Der Gurt 111 und die Umlenkwalze 105 klemmen das von der Zuführwalze 103 und der Trennwalze 104 zugeführte Blatt 123 ein und kehren dessen Förderrichtung um.
Eine Walze 108 und eine Klemmwalze 110 befinden sich an einer Seite des Trennwalzenrahmens 116 unterhalb der Aufnehmerwalze 102. Die Walze 108 und die Klemmwalze 110 berühren einander, um das Blatt 123 aus der Blattzuführeinrichtung herauszubefördern.
Die Arbeitsweise der obigen Blattzuführeinrichtung wird nunmehr beschrieben, und zwar ebenfalls unter Bezugnahme auf 5A bis 5C. Wenn der Antriebsmotor angestellt, d. h. mit Energie beaufschlagt ist, wird seine Rotation auf die Zuführwalzenwelle 113 über Antriebsübertragungsmittel übertragen, und zwar mit dem Ergebnis, dass sich das einstufige Getriebe 124, das auf dem Zapfen 113 sitzt, dreht. Die Drehung des Getriebes 124 wird auf das Getriebe 126b kleineren Durchmessers des zweistufigen Getriebes 126 übertragen, was dazu führt, dass das Getriebe 126 in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Blattförderung rotiert. Die Drehung des Getriebes 126 wird auf die Getriebeabschnitte 103a und 102a der Zuführwalze 103 bzw. der Aufnehmerwalze 102 übertragen. Folglich drehen die Zuführwalze 103 und Aufnehmerwalze 102 in Richtung der Blattförderung, wie dies in 5A gezeigt ist.
Die Zuführwalzenwelle 113 rotiert in Richtung der Blattförderung. Deshalb bringt der zwischen der Zuführwalzenwelle 113 und der Aufnehmerwalzenwelle 114 liegende Kupplungsmechanismus den Rahmen 115 dazu, sich winkelmäßig in Richtung der Rotation der Zuführwalze 103 zu bewegen, d. h. zu schwenken, bis die Aufnehmerwalze 102 das obere Blatt 123 auf dem Tablett 106 berührt. Wenn die Zuführwalze 103 und die Trennwalze 104 gegeneinander gepresst werden, veranlasst die auf die Zuführwalzenwelle 113 wirkende Antriebskraft die Zuführwalze 103, in Richtung der Blattzuführung gegen die Trennwalze 104 zu rotieren.
Unter den oben genannten Bedingungen wirkt das Belastungsmoment (Zc1·Zb/Zc2·Za)·Tm auf die Zuführwalzenwelle 113. Der Momentunterschied [(Zc1·Zb/Zc2·Za) – 1]·Tm zwischen der Zuführwalzenwelle 113 und der Zuführwalze 103 wirkt auf den Kupplungsmechanismus, und zwar um die Welle 113 in Richtung der Blattzuführung. Folglich bewegt sich, wie in 5B gezeigt, der Aufnehmerwalzenrahmen 115 im Winkel in Richtung der Rotation der Zuführwalze 103, bis die Aufnehmerwalze 102 das oberste Blatt 123 erreicht. Die Aufnehmerwalze 102 fördert daher nur das oberste Blatt 123 zu der Zuführwalze 103.
Die Trennwalze 104 führt die Blätter 123 außer dem obersten Blatt 123 mittels Reibung mit dem Ergebnis zurück, dass nur das oberste Blatt 123 zu der Umlenkwalze 105 gefördert wird. Wenn das Blatt 123 die Umlenkwalze 105 erreicht, wird es von der Umlenkwalze 105 mit größerer Geschwindigkeit als der Umfangsgeschwindigkeit der Zuführwalze 103 gefordert. Folglich entfällt das auf die Zuführwalzenwelle 113 wirkende und die Zuführwalze 103 rotierende Moment Tm, was dazu führt, dass das den Aufnehmerwalzenrahmen 115 rotierende Moment ebenfalls entfällt. Daher wird, wie in 5C gezeigt, der Aufnehmerwalzenrahmen 115 winkelmäßig weg von den auf dem Tablett 106 befindlichen Blätter 123 bewegt, und zwar unter dem Moment der Schraubenzugfeder 119, das kleiner als das Moment [(Zc1·Zb/Zc2·Za) – 1]·Tm ist.
Wenn sich der nachlaufende Rand des Blattes 123 von der Zuführwalze 103 wegbewegt, wirkt auf die Zuführwalze 103 wiederum eine Last. Diese lässt den Aufnehmerwalzenrahmen 115 erneut gegen die Blätter 123 rotieren. Dadurch gibt die Aufnehmerwalze 102 das nächste Blatt 123 in Richtung auf die Zuführwalze 103 ab, wie dies in 5B gezeigt ist.
Nachdem sich der nachlaufende Rand des letzten Blattes 123 von der Zuführwalze 103 wegbewegt hat, wird der Aufnehmerwalzenrahmen 115 erneut so im Winkel geschwenkt, dass sich die Aufnehmerwalze 102 von dem Tablett 106 wegbewegt. Nachdem das letzte Blatt 123 gelesen und dann herausgefördert ist, wird der Antriebsmotor in umgekehrter Richtung gedreht. Da der Kupplungsmechanismus, der in die Trennwalze 104 eingebaut ist, eine Reibungskupplung ist, wird die Antriebskraft der Trennwalze 104 synchron mit dem Antriebsmotor übertragen, wobei die Rotation der Trennwalze 104 umgekehrt wird. Zu diesem Zeitpunkt verschwindet die Kraft, die auf die Zuführwalze 103 einwirkt. Folglich wird der Aufnehmerwalzenrahmen 115 durch Winkelbewegung von dem Tablett 106 in seine Anfangs-, Heim- oder Ruheposition wegbewegt, und zwar unter Wirkung der Schraubenfeder 119.
Die zuvor erwähnten japanischen Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. 6-329202 und Patent Nr. 2636085 offenbaren eine Blattfördereinrichtung, die für das Drucken verwendbar ist und automatisch den Schieflauf eines Blattes korrigieren kann, sowie einen Mechanismus zur Korrigieren des Schieflaufes eines Blattes. Weiterhin lehrt die japanische Patentoffenlegungs-Veröffentlichung Nr. 7-41191 eine automatische Blattzuführung, mit der es möglich ist, die Zahl der Teile und daher deren Gesamtgröße zu reduzieren, die leicht einzustellen und zuverlässig im Betrieb ist.
Bei der obigen herkömmlichen Blattzuführeinrichtung werden der Blattzuführmechanismus X und der Mechanismus Y zum Anheben und Absenken der Aufnehmerwalze in der Mitte von Blättern maximaler Größe, in der Breiterrichtung gesehen, angeordnet. Es ist daher nötig, zwei Seitenführungen 107 im gleichen Abstand von der Mitte anzuordnen, sowie einen Getriebemechanismus, um die Seitenführungen 107 in miteinander verbundenem Verhältnis sich zueinander bewegen zu lassen, etc. Dieses führt dazu, dass die verschiedenen Mechanismen komplex und aufwendig und damit die Kosten der Blattzuführeinrichtung erhöht werden. Weiterhin ist es erforderlich, dass die Zuführwalzenwelle 113 und die Rahmenwelle 125 beide eine Länge aufweisen, die dem Abstand zwischen der äußeren Kante des Blattes 123 maximaler Größe und einem Punkt um die Mitte desgleichen Blattes 123 herum, in Breitenrichtung des Blattes 123 gesehen, entspricht. Solche Wellen erhöhen das Gewicht der Blattzuführeinrichtung.
Darüber hinaus müssen die Seitenführungen 107 zum Verhindern des Schieflaufens des Blattes 123 in auf die Breite des Blattes maximaler Größe abgestimmter Beziehung bewegt werden. Daraus folgt, dass, wenn Blätter 123 verschiedener Größen auf dem Tablett 106 zusammen gestapelt sind, die Blätter 123 kleinerer Größen überhaupt nicht durch die Seitenführungen 107 in der Breite justiert werden können. Solche Blätter 123 laufen nicht nur schief, sondern sie führen zu einer Verschlechterung der Lesequalität und zu Staus im Förderweg. Deshalb dürfen nur Blätter 123 gleicher Größe gewählt und auf dem Tablett 106 gestapelt werden.
Unter Bezugnahme auf 6 bis 12B wird nunmehr eine automatische Blattzuführeinrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert, beschrieben. Wie gezeigt, ist die Blattzuführeinrichtung im allgemeinen aus einem Stapelabschnitt A, einem Zuführmechanismus B, einem Trennabschnitt C, einem Förderabschnitt D, einem Umlenk- oder Umkehrabschnitt E, einem Leseabschnitt F, einem Abgabeabschnitt G und einem Verschlussmechanismus H aufgebaut.
Wie in 6 gezeigt, umfasst der Stapelabschnitt A ein Tablett/eine Platte 1, die mit einem Stapel Blätter, zum Beispiel Dokumenten 123, zu beladen ist. Ein Anschlag 1a ist an einem Seitenrand des Tabletts 1 positioniert, während sich an dem anderen Seitenrand des Tabletts 1 eine Seitenführung 2 befindet und auf den Anschlag 1a gerichtet ist. Die Seitenführung 2 ist von dem Anschlag 1a weg und auf diesen zu in abgestimmter Beziehung auf jene Blätter 123 bewegbar, die die höchste Größe haben. Die Seitenführung 2 hält die Blätter 123 zwischen sich und dem Anschlag 1a und führt die Blätter 123, um zu verhindern, dass sie schief oder schräg laufen.
Weiterhin ist in 6 gezeigt, dass der Zuführmechanismus B in einem Gehäuse zwischen dem Anschlag 1a und der Seitenführung 2 angeordnet ist, die sich in einer Position befindet, die auf Blätter minimaler Größe, die in dem Blattzuführer verwendet werden können, abgestimmt ist. Wie in 8 gezeigt, umfasst der Zuführmechanismus B eine Zuführwalzenwelle 3, die kürzer als die herkömmliche Zuführwalzenwelle 103 ist. Eine Zuführwalze 8 und ein einstufiges Getriebe 22 sind an einem Endabschnitt der Zuführwalzenwelle 3 gelagert. Die Zuführwalze 8 umfasst einen Getriebeabschnitt 8a, der einen kleineren Durchmesser als das einstufige Getriebe 22 aufweist. Ein Aufnehmerwalzenrahmen 6 ist über den Endabschnitt der Zuführwalzenwelle 3 gekuppelt und umfasst einander gegenüberliegende Seitenwände 6a. Die Zuführwalze 8 und das einstufige Getriebe 22 befinden sich zwischen den Seitenwänden 6a des Rahmens 6. Eine Zuführwalzenwelle 5 greift durch eine Aufnehmerwalze 4, die sich zwischen den Endabschnitten der Seitenwänden 6a befindet. Die Aufnehmerwalze 4 ist an einem Ende mit einem Getriebeabschnitt 4a ausgebildet.
Eine Welle 6b ragt aus einer Seitenwand 6a des Aufnehmerwalzenrahmens 6 benachbart zu den Getriebeabschnitten 8a und 4a vor. Ein zweistufiges Getriebe 7 ist auf der Welle 6b zur Übertragung einer Antriebskraft an die Aufnehmerwalze 4 gelagert. Das zweistufige Getriebe 7 hat einen Abschnitt 7a größeren Durchmessers, der mit dem Getriebeabschnitt 8a der Zuführwalze 8 und dem Getriebeabschnitt 4a der Aufnehmerwalze 4 in Eingriff steht/kämmt, und einen Abschnitt 7b kleineren Durchmessers, der mit dem einstufigen Getriebe 22 in Eingriff steht/kämmt. Eine Zugschraubenfeder 14 ist an obiger Seitenwand 6a verankert, um die Aufnehmerwalze 4 um die Zuführwalzenwelle 3 anzuheben. Es sei angenommen, dass der Getriebeabschnitt 8a Za Zähne, dass das einstufige Getriebe 22 Zb Zähne, dass der Getriebeabschnitt 7a größeren Durchmessers Zc1 Zähne und dass der Getriebeabschnitt 7b kleineren Durchmessers Zc2 Zähne aufweist.
Wie in 7 gezeigt, umfasst der Trennabschnitt C eine Trennwalze 10, die den unteren Abschnitt der Zuführwalze 8 berührt. Wie insbesondere in 9 gezeigt, weist ein Trennwalzenrahmen 9 eine allgemein U-förmige Ausbildung auf und umfasst gegenüberliegende Seitenwände. Die Trennwalze 10 ist zwischen den Seitenwänden des Rahmens 9 angeordnet und wird über ein Getriebe 10a, das auf einer Welle gelagert ist, angetrieben. Das Getriebe 10a wird mit einem zweiten Getriebe 12 in Eingriff gehalten, das seinerseits in Eingriff mit einem ersten Getriebe 11 gehalten wird. Ein nicht gezeigter Antriebsmotor ist mit dem ersten Getriebe 11 antriebsverbunden.
Wie in 7 gezeigt, umfasst der Förderabschnitt D eine Hilfswalze 16 und eine Hilfsklemmwalze 17. Wie in 6 gezeigt, ist die Hilfswalze 16 auf einer Hilfswalzenwelle 15 angeordnet. Wie in 7 gezeigt, befindet sich die Hilfswalze 16 zwischen dem Zuführmechanismus B und einer Umkehr- bzw. Umlenkwalze 23, um das von dem Mechanismus B geförderte Blatt zum Leseabschnitt F zu befördern.
Auf der Hilfswalzenwelle 15 ist ein Getriebe 18 zur Übertragung einer Antriebskraft an eine elektromagnetische Kupplung 19 angeordnet. Auf der Kupplung 19 ist eine Kupplungswelle 20 angeordnet, während auf der anderen Seite der Kupplungswelle 20 ein Getriebe 21 angeordnet ist. Das Getriebe 21 überträgt eine Antriebskraft an ein auf der Zuführwalzenwelle 3 gelagertes Getriebe 22. Die Hilfswalze 16 ist mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführwalze 8 drehbar.
Wie in 7 und 9 gezeigt, umfasst der Umlenkabschnitt E eine Umkehr- bzw. Umlenkwalze 23, die auf einer Welle 24 gelagert ist, und ein über die Umlenkwalze 23 über ungefähr eine Hälfte des Umfangs der Umlenkwalze 23 geführten Gurt 27. Die Welle 24 ist auf dem Trennwalzenrahmen 9 gelagert. Der Gurt 27 wird durch eine Vielzahl Walzen 26 über die Umlenkwalze 23 geleitet. An dem Trennwalzenrahmen 9 ist eine Zugfeder 13 verankert. Wie in 7 gezeigt, umfasst der Leseabschnitt F eine Walze 28, die eine Glasplatte 29 berührt. Wie in 7 und 10 gezeigt, umfasst der Abgabeabschnitt G eine Vielzahl auf einer Welle 37 gelagerter Walzen 30. Klemmwalzen 31 werden jeweils in Berührung mit einer der Walzen 30 gehalten.
Wie in 6, 11, 12A und 12B gezeigt, umfasst der Verschlussmechanismus H einen auf einer Welle 32 gelagerten Verschluss 33, der eine Kurbel bildet. Im einzelnen umfasst der Verschluss 33 einen ersten Arm 34 und einen zweiten Arm 35, die auf den Wellen 32 bzw. 24 gelagert sind. Die beiden Arme 34 und 35 sind miteinander nach Gelenkart verbunden, um eine Kurbel zu bilden.
Die Arbeitsweise der beispielhaften Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auch auf die 11, 12A, 12B und 5A bis 5C beschrieben. Zunächst wird beschrieben, wie die Blattzuführeinrichtung die Blätter 123 abgibt, während das oberste Blatt 123 von den anderen getrennt wird. Der Antriebsmotor lässt die Hilfswalze 16 über Übertragungsmittel, die nicht gezeigt sind, und die Hilfswalzenwelle 15 rotieren. Zur gleichen Zeit wird das Getriebe 18, das auf der Hilfswalzenwelle 15 gelagert ist, rotiert, so dass die elektromagnetische Kupplung 19 eingekuppelt ist. Als Folge dessen wird die Rotation des Getriebes 18 über die Kupplung 19 an die Kupplungswelle 20 übertragen, was die Getriebe 21 und 22 zur Rotation bringt. Das Getriebe 22 bringt die Zuführwalzenwelle 3 zum Rotieren.
Die Rotation des obigen Antriebsmotors wird ebenfalls über nicht gezeigte Übertragungsmittel an die Welle 24 übertragen, was die Welle 24 zur Rotation in Richtung der Blattförderung β veranlasst. Folglich werden die Getriebe 11 und 12 rotiert, um ihrerseits das Getriebe 10a, das mit dem Getriebe 12 in Eingriff steht, in einer Richtung α entgegengesetzt zur Richtung β in Rotation zu versetzen. Deshalb rotiert die auf derselben Welle wie das Getriebe 10a gelagerte Trennwalze 10 in der Richtung α.
Wenn die Zuführwalze 8 gegen die Trennwalze 10 gedrückt wird, veranlasst eine Antriebskraft, die an die Zuführwalzenwelle 3 in Richtung der Blattförderung β übertragen wird, die Zuführwalze 8, sich in der Richtung β gegen die Trennwalze 10 zu drehen. Es sei angenommen, dass das Moment, das die Zuführwalze 8 zur Drehung gegen die Trennwalze 10 bringt, Tm ist. Sodann wirkt um die Zuführwalzenwelle 3 eine Momentenbelastung (Zc1·Zb/Zc2·Za)·Tm auf die Zuführwalzenwelle 3. Die Momentendifferenz [(Zc1·Zb/Zc2·Za) – 1]·Tm zwischen der Zuführwalzenwelle 3 und der Zuführwalze 8 wirkt gegen die Zuführwalzenwelle 3. Folglich wird, wie in 5A gezeigt, der Aufnehmerwalzenrahmen 6 zum Absenken der Aufnehmerwalze 4 winkelbewegt.
Unter vorstehenden Bedingungen wird die Antriebskraft von dem zweistufigen Getriebe 7 des Aufnehmerwalzenrahmens 6 an den Getriebeabschnitt 4a der Aufnehmerwalze 4 übertragen, was die Aufnehmerwalze 4 zur Bewegung nach unten zusammen mit dem Rahmen 6 bei gleichzeitiger Rotation in Richtung der Blattförderung veranlasst. Wie in 5B gezeigt, gibt die Aufnehmerwalze 4 die Blätter 123 von dem Tablett 1 zur Zuführwalze 8 hin ab. In diesem Augenblick fördert die Trennwalze 10 unter Reibung die Blätter 123, die unter dem obersten Blatt 123 liegen, zurück, so dass nur das oberste Blatt 123 die Hilfswalze 16 erreicht.
Die Hilfswalze 16 wird mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführwalze 8 gedreht, wie dies bereits früher festgestellt wurde. Deshalb fördert die Hilfswalze 16 das Blatt 123 mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführwalze 8. Folglich geht das Moment Tm, das die Zuführwalze 8 in Rotation versetzt, und daher das Moment, das zum Absenken des Aufnehmerwalzenrahmens 6 führt, unter. Im Ergebnis wird, wie in 5C gezeigt, der Rahmen 6 unter der Wirkung der Zugschraubenfeder 14 gedreht, deren Vorspannung kleiner als [(Zc1·Zb/Zc2·Za) – 1]·Tm ist, was zum Anheben der Aufnehmerwalze 4 führt.
Wenn der nachlaufende Rand des Blattes 123 sich von der Zuführwalze 8 wegbewegt, wirkt erneut eine Last auf die Zuführwalze 8 und bringt den Zuführwalzenrahmen 6 zum Rotieren. Die Aufnehmerwalze 4 wird deshalb erneut abgesenkt, um die Blätter 123 von dem Tablett 1 zur Zuführwalze 8 abzugeben, so dass das zweite Blatt 123 in der gleichen Art wie das erste 123 zugeführt wird. Nachdem sich das letzte Blatt 123 von der Zuführwalze 8 fortbewegt hat, wird der Aufnehmerwalzenrahmen 6 erneut abgesenkt. Nachdem jedoch das letzte Blatt 123 gelesen und abgegeben worden ist, wird die elektromagnetische Kupplung 19 entkoppelt, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Aufnehmerwalze 4 in ihre anfängliche oder Ruheposition unter Wirkung der Zugschraubenfeder 14 angehoben wird.
Die Blätter 123 werden wie folgt am Schieflaufen gehindert. Die Blätter 123 werden sequentiell zugeführt, während sie gegen den Anschlag 1a an einer Seite und gegen die Seitenführung 2 auf der anderen Seite anliegen. Das oberste Blatt 123 wird von den anderen Blättern 123 durch den Trennabschnitt C separiert und gefördert. Die Hilfswalze 16 und die Hilfsklemmwalze 17 üben bei Rotation eine Kraft auf die Blätter 123 in Richtung des Anschlags 1a aus. Dies führt erfolgreich zu einer Verminderung eines Moments, das dazu neigt, die Blätter 123 zum Schieflaufen zu bringen, und dadurch wird der Schieflauf der Blätter 123 korrigiert.
Was den Verschlussmechanismus H anbelangt, so bringt, wie in 12A gezeigt, ein Antriebsmotor die Welle 24 in Richtung α über Übertragungsmittel, die nicht gezeigt sind, zum Rotieren. Dies führt dazu, dass sich der zweite Arm 35 und damit der erste Arm 34 drehen. Zur gleichen Zeit wird die Welle 32 rotiert, um den Verschluss 33, wie in 11 gezeigt, zu rotieren. In dieser Position verhindert der Verschluss 33, dass die Blätter 123, wenn sie auf dem Tablett 1 gestapelt sind, schief laufen. Wenn die Welle 24 in Richtung β rotiert wird, so ermöglicht der Verschluss 33, dass die Blätter 123 abgegeben werden.
Das an der Umlenkwalze 23 angekommene Blatt 123 wird zwischen der Walze 23 und dem Gurt 27 geklemmt und dadurch in der Richtung umgekehrt. Wenn das Blatt 123 durch die Umlenkwalze 23 zwischen die Walze 28 und die Glasplatte 29 gefördert wird, so wird auf dem Blatt 123 ein dort gedrucktes Bild gelesen. Das von der Walze 28 wegbewegte Blatt 123 wird zu den Walzen 30, die rotiert werden, gefördert. Die Walzen 30 und Klemmwalzen 31 arbeiten zusammen, um das Blatt 123 abzugeben. Auf diese Weise ist es mittels der beispielhaften Ausführungsform selbst dann, wenn die auf dem Tablett 1 gestapelten Blätter 123 unterschiedliche Größen haben, möglich, diese sicher einzeln ohne Schieflaufen zuzuführen.
Insgesamt erkennt man, dass die vorliegende Erfindung eine Blattzuführeinrichtung niedrigen Gewichts und geringer Kosten zur Verfügung stellt, in der Blatttrenn- und -Zuführmechanismen umfassend eine Zuführwalze 8 und eine Trennwalze 10, in der Mitte der minimalen Blattbreite, wie sie bei der Blattzuführeinrichtung verfügbar ist, angeordnet sind.
Eine Hilfswalze ist an einer Zwischenstelle zwischen einem Anschlag und der Position einer Seitenführung angeordnet, die auf die minimale, in der Blattzuführeinrichtung verfügbare Blattgröße abgestimmt ist. Zusätzlich hat die Hilfswalze eine Breite, die ausreichend geringer als die Breite der Umlenkwalze ist. Weiterhin kann die Hilfswalze mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführwalze gedreht werden. Bei dieser Konfiguration ermöglicht es die Blattzuführeinrichtung zum Beispiel, dass mit einer Facsimile-Vorrichtung, einem Kopierer oder einem Scanner ein Stapel Dokumente sequentiell ausgelesen werden kann, ohne dass die Lesequalität verschlechtert wird oder Papierstaus hervorgerufen werden, die (normalerweise) auftreten würden, wenn die Dokumente in der Größe unterschiedlich wären.

Claims

Automatische Blattzuführeinrichtung umfassend: ein Tablett (1) zum Beladen mit einem Stapel Blätter (123) zueinander gleicher oder unterschiedlicher Größen, das einen Anschlag (1a) parallel zur Blattförderrichtung umfasst, wobei der Blätterstapel gegen diesen Anschlag (1a) an einer Seite davon anliegt, eine Seitenführung (2) zum Vermeiden eines Schieflaufs von Blättern gleicher Größe, wobei die Seitenführung (2) auf den Anschlag (1a) zu und von diesem weg in abgestimmtem Verhältnis zur Größe der Blätter bewegbar ist, und einen Blattzuführmechanismus (B) mit einer Zuführwalze (8) zum sequentiellen Aufnehmen und Zuführen der Blätter (123), wobei ein oberstes Blatt zuerst aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattzuführeinrichtung eine Hilfswalze (16) und eine Hilfsklemmwalze (17) umfasst, die zwischen sich einen Klemmspalt bilden und sich beide in einer Zwischenposition zwischen dem Anschlag (1a) und der den Blättern minimaler Größe angepassten Position der Seitenführung (2) befinden, und dass die Blattzuführeinrichtung einen Verschlussmechanismus (H) umfasst, der am Blatteinlauf quer zur Förderrichtung der Blätter (123) gegenüber dem Blattzuführmechanismus (B) angeordnet ist, wobei der Verschlussmechanismus (H) einen ersten Arm (34) und einen zweiten Arm (35) umfasst, die auf einer Welle (32), auf der ein Verschlussorgan gelagert ist, und auf einer Welle (24), auf der eine Umkehr- oder Umlenklenkwalze (23) angeordnet ist, gelagert sind, wobei der erste und der zweite Arm (34, 35) eine Kurbel bilden.
Automatische Blattzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Blattzuführmechanismus (B) eine elektromagnetische Kupplung (19) in seinem Antriebsstrang aufweist.
Blattzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehr- oder Umlenkwalze (23) zum Fördern des von dem Blattzuführmechanismus (B) zugeführten Blattes zu einem Blattleseabschnitt (F) ausgebildet ist; und dass die Hilfswalze (16), die zwischen dem Blattzuführmechanismus (B) und der Umlenkwalze (23) angeordnet ist, eine ausreichend kleinere Breite als die Umkehrwalze (23) aufweist.
Automatische Blattzuführeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfswalze (16) mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die in dem Blattzuführmechanismus vorhandene Zuführwalze (8) rotierbar ist.