DE60004156T2

DE60004156T2 - Papierzuführvorrichtung

Info

Publication number: DE60004156T2
Application number: DE60004156T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ishida; Yoshiki Tsuchiyama
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: EP1103501A4; TW453973B; DE60004156D1; WO2000043306A1; CA2324326A1; EP1103501A1; EP1103501B1; US6540219B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Papierzuführvorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Papierzuführvorrichtung eines Typs mit Bodenausgabe mit einer automatische Papierzuführvorrichtung zur Verwendung in einem Bild-Auslesesystem, in dem der Papierbögentrennvorgang zur Trennung zugeführter Papierbögen, wie Manuskripten und zugeschnittenen Bögen, verbessert werden kann und die Bedienbarkeit verbessert werden kann, indem die Notwendigkeit beim Einsetzen von Papierbögen spezielle Vorarbeiten auszuführen, vermieden wird.
STAND DER TECHNIK
Die meisten Bild-Auslesevorrichtungen zum Auslesen einer großen Menge automatisch transportierter Manuskripte, haben eine automatische Papierzuführvorrichtung, die einen Papieraufnahmemechanismus, der bewirkt, dass mehrere Papierbögen, die in einem Zuführschacht aufgestapelt sind, sich in eine bestimmte Standby-Position bewegen, einen Trennmechanismus zur Trennung und einzelnen Aufnahme und den Tansport der Papierbögen in die Standby-Position, und einen Zuführmechanismus zum Transport der Papierbögen und einen Papier-Ausgabemechanismus für die Ausgabe der Papierbögen auf einen Stapel oder aus der Papierzuführvorrichtung heraus, nachdem das Bild ausgelesen worden ist, enthält. In den letzten Jahren wird die oben erwähnte automatische Papierzuführvorrichtung in den meisten Fällen durch einen Mikroprozessor gesteuert.
27 ist eine graphische Darstellung, die eine Papierzuführvorrichtung nach dem Stand der Technik darstellt. In der Figur sind eine Aufnahmewalze 72 und eine Trennwalze 73 so angeordnet, dass beide Walzen 72 und 73 über ein Getriebe 83 in dieselbe Richtung gedreht werden können, gleicher maßen können sie über ein Getriebe 79 in Verbindung mit einer Zuführwalze 74 gedreht werden. Die Aufnahmewalze 72 wird in Gleitkontakt mit einem Druck ausübenden Arm 81 und die Trennwalze 73 wird in Gleitkontakt mit einem Trennnelement 80 gebracht. Eine Einschuböffnung 84 ist auf dem Papierzuführweg zwischen der Aufnahmewalze 72 und der Trennwalze 73 angeordnet.
Der Druck ausübende Arm 81, der normalerweise aus einem Federelement besteht, stellt den Transport der Papierbögen, die in dem Zuführschacht 71 liegen, sicher. Ein Ende des Druck ausübenden Arms 81 ist fest an einem Rahmen (nicht dargestellt) befestigt, während das andere Ende durch eine Druckkraft in Richtung der Aufnahmewalze 72 auf den Papierbogen gedrückt wird. Die Druckkraft und die Reibungskraft zwischen der Aufnahmewalze und dem Papier dienen dazu, die Papierbögen aufzunehmen und zur Trennwalze 73 zu transportieren.
Die Einschuböffnung 84 dient dazu, einen Zwischenraum in Richtung der Papierdicke in dem Papierzuführweg bereitzustellen, so daß wenige Papierbögen hindurchtreten können, und ist an einer steil abschüssigen Position in bezug auf die Richtung des Papiervorschubs in dem Papierzuführweg angeordnet, um einen positiven Papiertransport sicherzustellen.
In den Wellen der Aufnahmewalze 72, der Trennwalze 73 und der Ausgabewalze 75 ist jeweils eine in eine Richtung fungierende Kupplung eingebaut, so daß sich die Trennwalze 73 nur entgegen dem Uhrzeigersinn und die Ausgabewalze 75 nur im Uhrzeigersinn (Papierzuführrichtung) drehen können. Ein Sensor 82 zur Ermittlung der vorderen Papierkante ist auf der im Ablauf weiter unten angeordneten Seite des Papierzuführwegs nahe der Trennwalze 73 angeordnet. Ein Sensor 85 zur Ermittlung des vorderen/nachfolgenden Endes des Papieres ist ebenfalls auf der im Ablauf weiter unten angeordne ten Seite des Papierzuführwegs nahe der Zuführwalze 74 angeordnet.
In der oben erwähnten automatischen Zuführvorrichtung wird die Zuführwalze 74, wenn eine Riemenscheibe 76 eines Motors (nicht dargestellt) im Uhrzeigersinn gedreht wird, durch einen Riemen 77 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, das heißt in eine Richtung, die der Papierzuführung entgegengesetzt ist. Die Ausgabewalze 75 bleibt stationär, sogar wenn sich der Riemen 77 dreht. Die Aufnahmewalze 72 und die Trennwalze 73 werden mit Hilfe der Getriebe 79 und 83 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Folglich werden die Papierbögen (nicht dargestellt), die im Zuführschacht 71 aufgestapelt sind, einzeln durch die Aufnahmewalze 72 aufgenommen und in Richtung der Trennwalze 73 transportiert. Sollten irrtümlich mehrere Papierbögen gleichzeitig aufgenommen werden, wird nur ein Papierbogen, der im engen Kontakt mit der Aufnahme- und der Trennwalze 72 und 73 steht, in Richtung der Zuführwalze 74 transportiert, indem die Einschuböffnung 84 und das Trennelement 80 blockieren. Infolgedessen kann eine sogenannte doppelte Zuführung vermieden werden.
Außerdem wird, sogar wenn die vorauslaufende Kante des transportieren Papierbogens die Zuführwalze 74 erreicht, der Papierbogen nicht unmittelbar der Zuführwalze 74 zugeführt, wo er für eine Weile verbleibt, da die Zuführwalze 74 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. in ein Richtung entgegengesetzt der Papierzuführrichtung gedreht wird. Während dieses Zeitraums wird infolgedessen die Kante des Papierbogens ausgerichtet. Die Verweilzeit des Papierbogens wird auf der Grundlage einer Anzahl von Pulsen oder einer bestimmten Zeit, nachdem der Sensor die vorauslaufende Kante des Papierbogens detektiert hat, gesteuert. Nach Ablauf einer bestimmten Verweilzeit wird der Motor (nicht dargestellt) in anderer Richtung gedreht, um zu bewirken, dass die Riemenscheibe 76 sich im Uhrzeigersinn dreht. Folglich werden die Zuführ- und die Ausgabewalze 74 und 75 ebenfalls über den Riemen 77 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Pa pierbogen über die Zuführwalze 74 in den Auslesemechanismus 78 transportiert wird. Unmittelbar vorher wird die vorauslaufende Kante des Papierbogens durch den Sensor 85 detektiert und der Auslesevorgang durch ein durch den Sensor 85 erzeugtes Signal initiiert. Wenn der Sensor 85 das nachfolgende Ende des Papieres detektiert, wird der Auslesevorgang beendet und der Papierbogen wird über die Ausgabewalze 75 auf einen Stapel (nicht dargestellt) ausgegeben.
In der oben beschriebenen automatischen Papierzuführvorrichtung, in der mehrere Papierbögen 90 wie in 28(a) gezeigt, in den Zuführschacht 71 eingelegt sind, ist ein vorbereitender Vorgang notwendig, um die Papierbögen auf Kante 91 zu bringen oder die vorausgehenden Kanten der Papierbögen aufzufächern, wie es in 28(b) gezeigt ist, um sicherzustellen, dass die Papierbögen glatt und sicher von der Trennwalze 73 aufgenommen werden.
Wie oben beschrieben, zeigt die Papierzuführvorrichtung gemäß des Standes der Technik die folgenden Nachteile:

(1) Da die Einschuböffnung, die eine Öffnung in den Papierzuführweg in Richtung Papierdicke bereitstellt, in einer im spitzen Winkel zu der Papierzuführvorrichtung angeordneten Position steht, erzeugt die resultierende senkrechte Kraftkomponente eine Kraft, die zur unerwünschten Zuführung mehrerer Bögen beiträgt, was den Papiertrennvorgang beeinträchtigt.
(2) Wenn mehrere Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt werden, ist ein Vorbereitungsvorgang notwendig, um die vorauslaufenden Kanten der Papierbögen auf Kante zu bringen (oder den Papierbogen aufzufächern). Dieser vorbereitende Vorgang ist jedoch so komplex, dass der Nutzer häufig veranlaßt ist, ihn zu unterlassen. Dies kann zu Fehlern bei der glatten Papierzuführung führen.
(3) Wie oben beschrieben ist die Trennwalze zwischen der Aufnahmewalze und der Zuführwalze angeordnet, und die Aufnahmewalze wird im Gleitkontakt mit dem Druck ausübenden Arm und die Trennwalze mit dem Trennelement gebracht. Alle diese Anordnungen bewirken, dass der Transportmechanismus für eine Papierzuführvorrichtung nach dem Stand der Technik übermäßig groß ist.

Es ist erforderlich, dass die oben erwähnten Probleme bei der dem Stand der Technik entsprechenden Papierzuführvorrichtung gelöst werden und das alle Papierbögen, groß oder klein, ordentlich der Papierzuführvorrichtung zugeführt werden. Das bedeutet, dass Aufnahmefehler, die auftreten können, wenn eine große Menge Papierbögen gehandhabt wird oder verbunden mit einer geringen Anzahl Papierbögen mehrere Bögen zugeführt werden oder ein mit dünnen Papierbögen verbundener Papierstau verhindert werden muß.
Die JP 9 255 167 A offenbart eine Papierzuführvorrichtung mit einem Papierbögenaufnahmemechanismus, um mehrere Papierbögen, die in einem Zuführschacht aufgestapelt sind, einzeln vom Boden aufzunehmen und die Papierbögen in eine bestimmte Standby-Position zu überführen, wobei die Vorrichtung aufweist:
Eine Einschuböffnung, die einer Aufnahmewalze annähernd senkrecht in bezug auf die Richtung der Papierzuführung gegenüberliegt, so daß ein bestimmter Zwischenraum gebildet wird,
ein Papierbögentrennelement, das in Gleitkontakt mit der Aufnahmerolle angeordnet ist, um die Papierbögen, die in der Standby-Position liegen, einzeln aufzunehmen, und
einen Aufnahmearm, der so angetrieben werden kann, dass er sich nach oben bewegt, wenn die Papierbögen eingesetzt werden und nach unten, wenn Papierbögen zugeführt werden, um die Papierbögen, die in den Zuführschacht nahe dem Einlaß für die Papierbögenzuführunq eingelegt sind, von oben herunterzuschieben,
wobei der Aufnahmearm durch einen Kupplungsmechanismus angetrieben wird, der einen Papierzuführmotor verwendet, der gleichermaßen als Antriebsquelle derart verwendet wird, dass der Aufnahmearm sich bei einer vorwärts gerichteten Rotation des Motors nach unten bewegt und bei einer rückwärts gerichteten Rotation des Motors nach oben.
Das in bezug auf diese dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtung zu lösende Problem besteht darin, die Druckkraft des Aufnahmearms in Unabhängigkeit von der Antriebszeit zu bringen, die benötigt wird, um eine saubere Zuführung zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem so gelöst, dass der Aufnahmearm durch ein Planetengetriebe angetrieben wird und die vorwärts gerichtete Rotation des Motors den Eingriff des Planetengetriebes in das Übertragungssystem für die Antriebskraft löst und eine rückwärts gerichtete Rotation des Motors das Planetengetriebe in Eingriff mit dem Übertragungssystem der Antriebskraft bringt, und wobei in dem Fall, dass der Aufnahmearm in den freien Zustand gebracht wird, wenn der Eingriff des Planetengetriebes in das Übertragungssystem für die Antriebskraft gelöst wird, der Aufnahmearm mit einer Druckkraft auf die Papierbögen drückt, die mit der Anzahl der Papierbögen, die in dem Zuführschacht eingelegt sind, ansteigt.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 1 kann die Papierzuführvorrichtung außerdem in kompakter Größe hergestellt werden und es kann verhindert werden, dass in dem Mechanismus der Einschuböffnung eine Kraft erzeugt wird, die eine mehrfache Zuführung von Papierbögen bewirkt, wobei der Mechanismus annähernd senkrecht in bezug auf die Papierzuführvorrichtung angeordnet ist, wobei der Papiertrennvorgang verbessert wird. Ferner kann das Ausrichten der Kanten der Pa pierbögen vermieden werden, wenn mehrere Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt werden, wenn ein positiver Papierbogen-Aufnahmevorgang beibehalten wird. Außerdem kann durch den Aufnahmearm auf die Papierbögen eine optimale Druckkraft ausgeübt werden, da, wenn eine kleine Menge Papierbögen in dem Zuführschacht aufgestapelt ist, eine geringe Druckkraft auf die Papierbögen ausgeübt wird, während, wenn eine große Anzahl Papierbögen im Zuführschacht aufgestapelt sind, eine große Druckkraft ausgeübt wird. Folglich kann das Verhältnis einer erfolgreichen Papieraufnahme in bezug auf das Einsetzen von Papierbögen durch den Nutzer verbessert werden sogar wenn dünne Papierbögen verwendet werden und der Energieverbrauch des Motors reduziert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN.
1 ist eine graphische Darstellung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Außenansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 bis 10 sind graphische Darstellungen, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
11 bis 14 sind Blockbilder, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
15 bis 19 sind Flußdiagramme von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
20 bis 26 sind graphische Darstellungen, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
27 bis 28 sind graphische Hilfsdarstellungen, die den Stand der Technik erklären.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im folgenden wird eine Möglichkeit der Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Nach 1 enthält die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen Aufnahmemechanismus, um mehrere Papierbögen, die in einem Zuführschacht 13 gestapelt sind, einzeln vom Boden aufzunehmen und die Papierbögen in eine bestimmte vorbereitende Position zu überführen, und weist auf:
eine Einschuböffnung 2, die annähernd senkrecht in bezug auf die Papierzuführung angeordnet ist und einen bestimmten Zwischenraum zur Aufnahmewalze 1 bereitstellt, ein Papierbogentrennelement 3, um die Papierbögen, die in vorbereitender Position angeordnet sind, einzeln aufzunehmen, indem ein Gleitkontakt mit der Aufnahmerolle 1 hergestellt wird, und
einen Aufnahmearm 4, der auf eine solche Weise angetrieben wird, dass der Aufnahmearm 4 nach oben bewegt werden kann, wenn er sich in einem Standby-Zustand befindet (wenn Papierbögen eingelegt werden) und sich nach unten bewegt, wenn Papierbögen zugeführt werden, so daß die Papierbögen, die in dem Zuführschacht 13 aufgestapelt sind, am Papierzuführeinlaß durch den Druck, der durch den Aufnahmearm 4 mit Hilfe von Druck ausübenden Einrichtungen (nicht dargestellt) ausgeübt wird, herunter geschoben werden können.
In der oben erwähnten Ausführungsform kann die Papierzuführvorrichtung in kompakter Größe hergestellt werden, da mehrere Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, einzeln vom Boden aufgenommen werden können und, indem eine Aufnahmewalze, und eine Einschuböffnung, ein Papierbogentrennelement und Aufnahmearm auf der Aufnahmewalze angeordnet werden können, zum Papierzuführweg transportiert werden. Außerdem kann bei der beschriebenen Ausführungsform der Papierbögen-Trennvorgang verbessert werden, da die Einschuböffnung annähernd senkrecht in bezug auf die Richtung der Papierzuführung angeordnet ist, womit mögliche senkrechte Kraftkomponenten und damit eine Kraft, die die mehrfache Zuführung von Bögen bewirkt, an der Einschuböffnung vermieden wird. Ferner kann ein verbesserter Aufnahmevorgang helfen, die Bedienbarkeit zu verbessern, da der Vorgang der Ausrichtung der Kanten, wie die vorangehenden Kanten des Papieres auf Stoß zu brin gen, wegfallen kann, wenn mehrere Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung mit dem oben erwähnten Aufbau kann eine vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 haben, die geeignet ist so angetrieben zu werden, dass die vorgeschaltete Walze 42 sich nach unten bewegt, wenn Papierbögen eingesetzt werden und nach oben, wenn Papierbögen zugeführt werden, so daß die Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, in die Einschuböffnung 2 transportiert werden können, indem die Papierbögen zunächst von der hinteren Fläche aufgenommen werden, während die vorgeschaltete Walze 42 dazu gebracht wird, sich mit einer Umlaufgeschwindigkeit zu drehen, die geringer ist als die Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze 1.
Durch Bereitstellen der vorgeschalteten Walze 42 kann der Papierbögenaufnahmevorgang weiter verbessert werden. In der Papierzuführvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die diesen Aufbau hat, ist der Drehpunkt des Aufnahmearms 4 an einem solchen Ort vorgesehen, dass die Spitze des Aufnahmearmes 4 das Papier zu einem Ort von der Einschuböffnung 2 weg drückt, wenn die Anzahl der Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, ansteigt.
Die Bewegung des Aufnahmearms 4 ist derart, dass wenn eine kleine Anzahl von Papierbögen in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, der Aufnahmearm das Papier zu einem Ort näher bei der Einschuböffnung 2 verschiebt, wobei verhindert wird, dass sich die Papierbögen aufbiegen und dass, wenn eine großen Anzahl Papierbögen in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, der Aufnahmearm das Papier zu einem Ort verschiebt, der weiter vom Einführschacht 2 entfernt ist, wobei das Verhältnis einer erfolgreichen Papieraufnahme in bezug auf das Einsetzen des Papiers durch den Nutzer verbessert wird.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist weist die Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Kupplungsmechanismus auf, der auf einem Planetengetriebe 5 basiert, um den Aufnahmearm 4 anzutreiben, wobei gleichzeitig der Motor 6 zum Transport von Papierbögen als Antriebskraft für den Aufnahmearm 4 verwendet wird. In dem Kupplungsmechanismus löst die vorwärts gerichtete Rotation des Motors 6 das Planetengetriebe 5 vom Übertragungssystem für die Antriebskraft, was bewirkt, dass sich der Aufnahmearm 4 nach unten bewegt, während die rückwärts gerichtete Rotation des Motors 6 das Planetengetriebe 5 mit dem Übertragungssystem für die Antriebskraft in Eingriff bringt, was bewirkt, dass der Aufnahmearm 4 sich nach oben bewirkt.
Bei der oben diskutierten Anordnung kann eine einzige Antriebsquelle sowohl den Papiertransport als auch den Anhebe/Absenk-Vorgang des Aufnahmearms ausführen, wobei die Anzahl der Bauteile reduziert wird und die Papierzuführvorrichtung in einer kompakten Größe hergestellt werden kann.
Wenn sich der Aufnahmearm 4 der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung in dieser Anordnung infolge der Freisetzung des Planetengetriebes 5 aus dem Übertragungssystem für die Antriebskraft im Leerlauf befindet, drückt der Aufnahmearm 4 auf das Papier mit einer Druckkraft, die mit ansteigender Anzahl Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, ansteigt.
Der Aufnahmearm 4 drückt mit einer geringen Druckkraft auf das Papier, wenn die Anzahl der Papierbögen die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind klein ist, und verschiebt das Papier mit einer großen Schubkraft, wenn die Anzahl der Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, groß ist. Infolgedessen wird das Papier zu jedem Zeitpunkt mit der optimalen Schubkraft verschoben.
Wie in den 4 und 5 zu sehen ist weist der Kupplungsmechanismus der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrich tung, der auf einem Planetengetriebe basiert, einen Sensor 7 für den Aufnahmearm auf, um zu ermitteln, ob sich der Aufnahmearm 4 infolge der rückwärts gerichteten Rotation des Motors 6 nach oben bewegt hat und bewirkt, dass das Planetengetriebe 5 mit dem Übertragungssystem für die Antriebskraft in Eingriff gebracht wird. So hat der auf dem Planetengetriebe basierende Kupplungsmechanismus die Funktion, die Bewegung des Aufnahmearms 4 nach oben beizubehalten, bis der Sensor 7 für den Aufnahmearm den Aufnahmearm 4 detektiert.
Bei dieser Anordnung neigt der Rahmen des Planetengetriebes, das durch die Reibungskräfte betrieben wird, dazu ungleichmäßige Verzögerungen während des Betriebs zu verursachen. Um diese auszugleichen, ermittelt der Sensor für den Aufnahmearm exakt die Arbeitsweise des Aufnahmearms.
Wie in 7 gezeigt ist, weist der auf dem Planetengetriebe basierende Kupplungsmechanismus in der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung einen ausgeschnittenen Zahnbereich 9 auf, der ausgebildet wurde, indem ein Teil der Zähne des Antriebs 8 des Aufnahmearms um die Tiefe des Kopfkreises des Planetengetriebes 5 entfernt wurde, welches in Eingriff mit dem Planetengetriebe 5 steht, um den Antriebsarm 4 anzutreiben.
In diesem Fall ist, wie es in 6 gezeigt ist, der Sensor 7 für den Aufnahmearm, der in 5 gezeigt ist, nicht vorgesehen.
In der zuvor erwähnten Anordnung ist die Anzahl der Zähne des Antriebes des Aufnahmearms auf das erforderliche Minimum reduziert, und die Anzahl der Umkehrpulse des Motors wird erhöht, um so die Aufnahmearmanordnung kompakt zu gestalten und den Schlag durch den Zahnschlupf zu reduzieren, der auftritt, wenn geringe Verzögerungen während des Betriebs vorliegen, um zu verhindern, dass sich Aufnahmearm übermäßig anhebt. Dadurch kann ebenfalls das durch den Zahnschlupf verursachte Geräusch (ein Kratzgeräusch der Zähne) reduziert werden, das für den Nutzer unangenehm ist.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen in den Zuführschacht montierten Sensor 10 für die Papierbögen auf, der in einer Position installiert ist, dass der Sensor 10 im ausgeschalteten Zustand steht, sogar wenn ein Manuskript 21 in den Zuführschacht eingelegt wird, wenn sich der Aufnahmearm 4 in der unten Position befindet, und in den angeschalteten Zustand wechselt, wenn das Manuskript 21 in den Zuführschacht gesetzt worden ist und sich der Aufnahmearm 4 in der oberen Position befindet. Der Sensor 10 weist ferner eine Funktion auf, den Vorgang des Anhebens des Aufnahmearms 4 nicht auszuführen, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist, solange der in den Zuführschacht montierte Papierbogen-Sensor 10 die Gegenwart von Papierbögen ermittelt.
Bei der soeben diskutierten Anordnung wird, sogar wenn ein Versuch gemacht wird, die Papierzuführvorrichtung in dem Zustand, wenn Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt sind, zu initialisieren oder zurückzusetzen, verhindert, dass die Papierbögen in dem Zuführschacht auf dem Papierzuführweg transportiert werden.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen Papierbogensensor zwischen der Aufnahme/Zuführwalze 12 zur Detektion der Gegenwart/Abwesenheit von Papierbögen zwischen der Aufnahme und Zuführwalze in dem Papierzuführweg auf. Wenn keine Papierbögen aufgenommen werden, werden die Papierbögen, die in dem Zuführschacht 13 aufgestapelt sind, durch den Aufnahmearm 45 gerüttelt, indem der Motor 6 dazu gebracht wird, die nach vorne/nach hinten gerichtete Rotation des Motors 6 zu wiederholen.
Infolgedessen kann der Aufnahmevorgang mit dieser Anordnung verbessert werden, indem die Papierbögen angestoßen werden, wenn keine Papierbögen aufgenommen werden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist in der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung ein mit einem Absatz versehener Bereich 14 vorgesehen, indem die Höhe der Papierzuführschachtes 13 in der Nähe des Papierzuführeinganges gringfügig niedriger ist.
In dieser Anordnung bewirkt der abgestufte Teil 14, dass der Papierstapel frei tragend angeordnet ist, wobei der Widerstand des Papierstapels gegenüber der Vorschubkraft, die durch den Aufnahmearm ausgeübt wird, reduziert wird. Dies erlaubt, dass der Druck, der durch den Aufnahmearm auf den Papierstapel ausgeübt wird, auf die Aufnahmewalze selbst bei sich nach oben biegenden Papierbögen übertragen wird, was zu einer verbesserten Papieraufnahme führt.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist in der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Öffnung 2 integriert mit einem Bauelement ausgebildet, das dazu dient, dass Papierbogentrennelement 3 zu halten. An einem Ende des Bauelementes, annähernd auf gleicher Höhe wie das obere Ende der Öffnung 2, ist ein Drehpunkt 15 vorgesehen, wobei das andere Ende des Bauelementes durch eine Druck ausübende Feder 16 zur Trennung der Papierbögen vorgeschoben wird.
In dieser Anordnung kann der Abstand X von der Einschuböffnung bis zum Papierbogentrennelement auf ein Minimum reduziert werden und damit kann auch ein mögliches Aufbiegen der Kanten der Papierbögen zwischen der Einschuböffnung und dem Papierbogentrennelement auf ein Minimum reduziert werden. Infolgedessen kann die Papierzuführung verbessert werden und die Einschuböffnung und das Papierbogentrennelement und infolgedessen auch die Papierzuführvorrichtung kompakt ausgestaltet werden. Da die Anordnung des Drehpunktes au ßerdem auf einer Höhe mit dem oberen Ende der Einschuböffnung steht, kann eine konstante Größe der Einschuböffnung (Zwischenraum) beibehalten werden, unabhängig von den Variationen der Dicke des Papierbogentrennelementes und der Reibung zwischen den Papierbögen und dem Papierbogentrennelement, womit ein Beitrag zu einer stabilisierten Papierzuführung geleistet wird.
Wie in den 8 bis 10 gezeigt ist, ist die Öffnung 2 der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Harzguß hergestellt und das Papierbogentrennelement 3 wird eingebaut, indem eine das Trennelement haltende Feder 17, die aus einem Draht besteht, in der Nähe der Öffnung eingesetzt wird.
In dieser Anordnung kann die mechanische Befestigung innerhalb eines bestimmten Bereiches erfolgen, womit die Öffnung und das Papierbogentrennelement und infolgedessen auch die gesamte Papierzuführvorrichtung kompakt gestaltet werden können. Da keine Gefahr besteht, dass sich Teile des Papierbogentrennelementes 3 ablösen, kann eine stabilisierte Papierbogentrennung erfolgen. Im Vergleich zur Verwendung von Klebstoffen zur Anbringung des Papierbogentrennelementes, erfordert die Anbringung nach dieser Anordnung weniger Zeit, da keine Trocknungszeit benötigt wird.
Wie in den 11, 15 und 16 gezeigt ist, werden im Fall, dass die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung (siehe 5), die einen Aufnahmemechanismus zur einzelnen Aufnahme mehrerer Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, vom Boden enthält und diese in eine bestimmte vorbereitende Position bringt, gesteuert wird, werden ein Aufnahmearm, der nach oben bewegt wird, wenn Papierbögen eingesetzt werden, und nach unten bewegt wird, wenn die Papierbögen zugeführt werden, um die Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, von oben herunterzuschieben, und ein Sensor zur Überwachung des Aufnahmearms nach oben bewegt, wobei das Verfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung enthält:
Überführen des Papierzuführmotors 6 in den vorwärts gerichteten Rotationszustand auf eine Papierzuführstarteingabe hin, um das Planetengetriebe 5 aus dem Eingriff mit dem System zur Übertragung der Antriebskraft auf den Arm zu lösen, um den Aufnahmearm 4 nach unten zu bewegen, wobei zunächst ein Druck auf den Papierstapel ausgeübt wird, um die Papierzuführung in Gang zu setzen und
Überführen des Papierzuführmotors 6 in einen rückwärts gerichteten Rotationszustand auf einen Befehl zur Beendigung der Papierzuführung hin, um das Planetengetriebe 5 mit dem System zur Übertragung der Antriebskraft auf den Aufnahmearm in Eingriff zu bringen, um den Aufnahmearm 4 nach oben zu bewegen, bis der Sensor 7 für den Aufnahmearm den Aufnahmearm 4 detektiert.
In dieser Anordnung können der Vorgang der Papierzuführung und des Aufnahmearms durch eine einzelne Antriebsquelle bewirkt werden, was die erforderliche Anzahl an Bauteilen reduziert und eine kompakte Größe für die Papierzuführvorrichtung ermöglicht. Der Rahmen des Planetengetriebes, der durch Reibungskräfte betätigt wird, neigt dazu unregelmäßige Verzögerungen beim Betrieb zu bewirken. Der Sensor für den Aufnahmearm kann jedoch den Betrieb des Aufnahmearms exakt detektieren.
Wie in den 12 und 17 gezeigt ist, werden in dem Fall, dass die Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe 6) gesteuert wird, welche einen Aufnahmemechanismus zur einzelnen Aufnahme mehrerer Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, vom Boden enthält und diese in eine bestimmte Standby-Position überführt, ein Aufnahmearm, der nach oben bewegt wird, wenn Papierbögen eingesetzt werden und nach unten, wenn Papier bögen zugeführt werden, um die Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, von oben herunterzuschieben, und ein Sensor für den Aufnahmearm zur Detektion des Aufnahmearms, nach oben bewegt,
wobei das Steuerverfahren der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung enthält: Überführen des Papierzuführmotors in einen vorwärts gerichteten Rotationszustand, um den Aufnahmearm soweit nach unten zu bewegen, dass der Aufnahmearm abgesenkt werden kann, wenn der Aufnahmearm 4 nach der Initialisierung oder dem Zurücksetzen der Papierzuführvorrichtung nach oben bewegt wird, und
Überführen des Motors 6 in einen rückwärts gerichteten Rotationszustand derart, dass der Aufnahmearm um einen bestimmten Betrag angehoben werden kann, nachdem der Absenkvorgang des Aufnahmearms 4 durchgeführt worden ist.
Mit der oben angeführten Anordnung, in der die Einrichtung zur Detektion des Betriebs des Aufnahmearms nicht vorgesehen ist, muß eine Funktion vorgesehen sein, die verhindert, dass der Aufnahmearm übermäßig angehoben wird, um den Bereich, der den Aufnahmearm enthält, kompakt zu gestalten. In dieser Anordnung können Schlupfgeräusche der Zähne (Kratzgeräusche der Zähne) sogar dann vermieden werden, wenn der Sensor für den Aufnahmearm nicht vorhanden ist.
Wie in den 13 und 18 gezeigt ist, beinhaltet das Steuerverfahren für die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung
das Anheben des Aufnahmearms 4, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist,
daß das Anheben des Aufnahmearms 4 in dem Fall unterlassen wird, in dem der in den Zuführschacht montierte Papierbogensensor 10 tatsächlich die Papierbögen detektiert, wobei der Sensor 10 derart positioniert ist, dass wenn ein Pa pierbogen in den Zuführschacht 13 eingesetzt wird, während sich der Aufnahmearm 4 in der unteren Position befindet, der Sensor 10 den Papierbogen nicht detektiert, und wenn der Papierbogen in den Zuführschacht gesetzt wird, während sich der Aufnahmearm 4 in der oberen Position befindet, der Sensor 10 den Papierbogen detektiert.
Mit dieser Anordnung wird verhindert, dass die sich im Papierzuführschacht befindenden Papierbögen auf dem Papierzuführweg überführt werden, sogar dann, wenn ein Versuch gemacht wird, die Papierzuführvorrichtung in einem Zustand zu initialisieren oder zurückzusetzen, in dem ein Papierbogen in den Papierzuführschacht eingesetzt ist, da das Anheben des Aufnahmearms nicht erfolgt, wenn ein Papierbogen detektiert wird, der in einem Zustand in dem Zuführschacht eingsetzt wurde, in dem sich der Aufnahmearm in der oberen Position befindet.
Wie in den 14 und 19 gezeigt ist, beinhaltet ein Steuerverfahren für die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung in dem Fall, dass die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung (siehe 4), die einen Aufnahmemechanismus zur einzelnen Aufnahme mehrerer Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, vom Boden enthält und diese in eine bestimmte Standby-Position überführt, einen Aufnahmearm, der nach oben bewegt wird, wenn Papierbögen eingesetzt werden, und nach unten, wenn die Papierbögen zugeführt werden, um in dem Zuführschacht aufgestapelte Papierbögen von oben herunterzuschieben, und einen Papierbogensensor zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze, um die Papierbögen zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze auf dem Papierzuführweg zu detektieren:
Detektion der Gegenwart/Abwesenheit eines Papierbogens zwischen Aufnahme- und Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg und Ausführen eines Rüttelvorgangs der Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind durch den Aufnahmearm 4, indem die vorwärts/rückwärts gerichtete Rotation des Motors 6 wiederholt wird, wenn kein Papierbogen zwischen der Aufnahmewalze und der Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg detektiert wird.
In der oben erwähnten Anordnung wird die Aufnahme der Papierbögen verbessert, indem detektiert wird, ob ein Papierbogen aufgenommen worden ist. Wenn der Papierbogen nicht aufgenommen worden ist, wird der Papierstapel in dem Zuführschacht mit Hilfe des Aufnahmearms gerüttelt.
Ein Aufzeichnungsmedium, das ein Programm speichert, um die Steuerung der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu realisieren, nimmt ein Programm auf, das mit Hilfe eines Computers ausgelesen werden kann, um die folgenden Schritte auszuführen:
Überführen des Papierzuführmotors 6 in den vorwärts gerichteten Rotationszustand, basierend auf einem Befehl zum Starten der Papierzuführung, um das Planetengetriebe 5 aus dem Eingriff mit dem System zur Übertragung der Antriebskraft auf dem Aufnahmearm zu lösen, wobei der Aufnahmearm 4 abgesenkt wird, um zu Beginn des Transportes auf den Papierbogen einen Druck auszuüben, um die Papierzuführung in Gang zu setzen und
Überführen des Papierzuführmotors 6 in eine rückwärts gerichtete Rotation, basierend auf einem Befehl zur Beendigung der Papierzuführung, um das Planetengetriebe 5 mit dem System zur Übertragung der Antriebskraft auf den Aufnahmearm in Eingriff zu bringen, wobei der Aufnahmearm 4 angehoben wird, bis der Sensor 7 für den Aufnahmearm den Aufnahmearm 4 detektiert.
Dieses Programm ist auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien gespeichert, die geeignet sind, es aufzuzeichnen, wie zum Beispiel FDD, CD.
Das Aufzeichnungsmedium, das das Programm speichert, um die Steuerung der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern, nimmt ein Programm auf, das mit – Hilfe eines Computers ausgelesen werden kann, um die folgenden Schritte auszuführen:
Zeitweises Absenken des Aufnahmearms 4 durch die vorwärts gerichtete Rotation des Papierzuführmotors 6 und
Anheben des Aufnahmearms 4 durch die rückwärts gerichtete Rotation des Papierzuführmotors 6, nachdem der Vorgang, den Aufnahmearm 4 abzusenken, ausgeführt worden ist, wenn der Aufnahmearm angehoben worden ist, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist.
Dieses Programm ist auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien gespeichert, die zu seiner Aufzeichnung geeignet sind, wie zum Beispiel FDD, CD.
Das Aufzeichnungsmedium, das das Programm speichert, um die Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung zu verwirklichen, zeichnet ein Programm auf, das mit Hilfe eines Computers ausgelesen werden kann, um die folgenden Schritte auszuführen: Detektion des Vorliegens/der Abwesenheit eines Papierbogens zwischen der Aufnahme- und Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg, während des Papierzuführvorgangs und Rütteln des Papierstapels auf dem Zuführschacht 13 durch den Aufnahmearm 4, indem die rückwärts gerichtete/vorwärts gerichtete Rotation des Papierzuführmotors 6 wiederholt wird, wenn keine Papierbögen zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg detektiert werden.
Dieses Programm ist auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien, die zu seiner Aufzeichnung geeignet sind, gespeichert, wie zum Beispiel FDD, CD.
Mit dieser Anordnung kann die Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung unter Verwendung eines Programms zur Betätigung eines Computers erfolgen, und das Programm kann auf eine Vielzahl von zu seiner Aufzeichnung geeigneten Aufzeichnungsmedien gespeichert werden, wie FDD und CD. So kann das Verfahren, das zur Steuerung der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, ausgeführt werden, indem das Programm nach Bedarf auf einer geeigneten Verarbeitungsvorrichtung installiert wird.
Im folgenden werden typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in bezug auf die 1 bis 19 beschrieben. Im folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile. In einigen Fällen wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
2 zeigt eine äußere Ansicht der Papierzuführvorrichtung, die die vorliegende Erfindung wiedergibt, welche in einem Bildauslesegerät verwendet wird. Das Bildauslesegerät hat einen Zuführschacht 13, in den ein Manuskript eingesetzt wird, das auf der Rückseite ausgelesen wird, und im Inneren eine Papierzuführvorrichtung.
3 ist eine schematische Darstellung, die die Umrisse wesentlicher Teile des Bildauslesegerätes, wie es in 1 beschrieben ist, zeigt. Ein Aufnahmemechanismus ist direkt neben einer Papierzuführöffnung des Zuführschachtes 13 vorgesehen. Der Aufnahmemechanismus nimmt mehrere Manuskripte 21, die in dem Zuführschacht 13 aufgestapelt sind, einzeln vom Boden auf, um die Papierbögen in eine bestimmte vorbereitende Position zu überführen.
Als nächstes wird eine typische Ausführungsform im Detail beschrieben.
1 zeigt die Details einer Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Figur bezieht sich Nummer 1 auf eine Aufnahmewalze, 2 auf eine Einschuböffnung, 3 auf ein Papierbogentrennelement, 4 auf einen Aufnahmearm und 13 auf einen Zuführschacht. Eine Aufnahmewalze 1 ist auf der Unterseite in der Nähe der Papiereinlegeöffnung des Zuführschachtes 13 angeordnet und ein Aufnahmearm 4, eine Einschuböffnung 2 und ein Papierbogentrennelement 3 sind am oberen Teil des Zuführschachtes 1 in der angegebenen Reihenfolgen entlang des Papierzuführwegs angeordnet.
Die Aufnahmewalze 1 besteht aus einem Material, das eine große Reibungskraft hat, wie zum Beispiel geschäumten Gummi. Die Einschuböffnung 2 weist einen etwa 1 mm breiten Zwischenraum C auf, der es erlaubt, dass wenige Papierbögen zwischen der Aufnahmewalze 1 und der Einschuböffnung 2 hindurchtreten können, und senkrecht in bezug auf die Richtung der Papierzuführung angeordnet ist. Das Papierbogentrennelement 3 steht in Gleitkonakt mit Aufnahmewalze 1, um einen Papierbogen, der in der vorbereiteten Position angeordnet ist, aufzunehmen.
Der Aufnahmearm 4 wird so angetrieben, dass er sich senkrecht bewegt. Wenn Papierbögen in den Zuführschacht 13 eingelegt werden, bewegt sich der Aufnahmearm 4 nach oben und wird in der Standby-Position 4A gehalten. Wenn Papierbögen, die sich in dem Zuführschacht 13 befinden, zugeführt werden, bewegt er sich nach unten und wird in der Papierzuführposition 48 gehalten. Ferner drückt der Aufnahmearm 4, wenn er sich in der Papierzuführposition befindet, mit Hilfe der Druckkraft (Pfeil A) des Aufnahmearms, die durch ein Druckelement (nicht dargestellt) ausgeübt wird, von oben auf den Papierstapel in den Zuführschacht 13 nahe der Papierzuführöffnung.
Mit der in 1 gezeigten Anordnung wird die Papierbögentrennung verbesert, da die Einschuböffnung 2 senkrecht in bezug auf die Richtung der Papierzuführung angeordnet ist, was verhindert, dass eine senkrechte Kraftkomponente erzeugt wird und die Kraftkomponente, die eine mehrfache Papierbogenzuführung an der Öffnung bewirkt, löscht. Ferner erlaubt eine verbesserte Aufnahme der Papierbögen, so viele Papierbögen 90, wie notwendig und wie es in 21(a) beschrieben ist, in den Zuführschacht einzulegen.
Im folgenden wird das Antriebssystem für den Papierbogentransport und den Aufnahmearm beschrieben.
4 zeigt die Details wesentlicher Teile der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung.
Bezugszeichen 6 bezieht sich auf einen Papierzuführmotor, der die Aufnahmewalze 1, die Zuführwalze 11 und die Zuführwalze 23 über eine Getriebeanordnung antreibt, um Papierbögen zu transportieren. Ein Aufnahmewalzen-Getriebeantrieb 20 zum Antrieb der Aufnahmewalze 1 weist einen nur in eine Richtung beweglichen Kupplungsmechanismus auf und kann nur gegen den Uhrzeigersinn rotieren (in Richtung des Papiertransportes). Bezugszeichen 24 bezieht sich auf angetriebene Walzen, die so angeordnet sind, dass sie in Verbindung mit den Zuführwalzen 11 und 23 betrieben werden. Bezugszeichen 23A bezieht sich auf einen Getriebezug.
Bezugszeichen 8 betrifft einen Aufnahmearm-Getriebeantrieb mit einem Drehpunkt, der mit dem Aufnahmearm 4 verbunden ist. Bezugszeichen 5 bezieht sich auf ein Planetengetriebe, das drehbar mit einem Planetengetrieberahmen 26 verbunden ist und geeignet ist, mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 in Eingriff gebracht zu werden. Das Planetengetriebe 5 wird durch die Rotation der Zuführwalze 11 über einen Getriebe zug angetrieben. Bezugszeichen 27 betrifft einen Anschlag für einen Planetengetrieberahmen, um den Rotationsbereich des Planetengetrieberahmens 26 einzuschränken.
Um den Aufnahmearm 4 nach unten zu bewegen und in der Papierzuführposition zu halten, wird der Motor 6 zurückgedreht, um den Eingriff des Planetengetriebes 5 mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 zu lösen, was bewirkt, dass sich der Aufnahmearm 4 nach unten bewegt. Auf der anderen Seite wird, um den Aufnahmearm 4 nach oben zu bewegen und in der Standby-Position zu halten, der Motor zurückgedreht, so daß das Planetengetriebe 5 mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 in Eingriff gebracht wird, was bewirkt, dass sich der Aufnahmearm 4 nach oben bewegt. Details der Betätigung des auf einem Planetengetriebe basierenden Kupplungsmechanismus werden später beschrieben.
Nun werden wir den Aufbau des Aufnahmearms 4 beschrieben, wie er sich aus der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, ergibt.
Der Drehpunkt des Aufnahmearmes 4 ist an einem solchen Ort angeordnet, dass sich das Ende des Aufnahmearmes 4 wie in 20 gezeigt ist, bewegt. Das bedeutet, dass wenn die Anzahl der Bögen des Manuskriptes 21, die in der Zuführöffnung liegen, ansteigt, der Drehpunkt des Aufnhamearmes 4 an einen solchen Ort gesetzt wird, dass der Aufnahmearm 4 so bewegt wird, dass das Ende des Aufnahmearmes 4 das Manuskript 21 von der Einschuböffnung 2 weg verschiebt. Position L bezieht sich auf einen niedrigeren Punkt der Schubposition und Position U auf einen höheren Punkt der Schubposition.
Wenn die Anzahl der Bögen des Manuskriptes 21, die in der Zuführöffnung 13 liegen, klein ist, sollte das Ende des Aufnahmearms 4 (der Druckpunkt, an dem der Aufnahmearm 4 die Papierbögen verschiebt) bevorzugt näher an der Ein schuböffnung liegen, um zu verhindern, dass sich die Ecken des Manuskriptes 21 aufbiegen.
Wenn die Anzahl der Bögen des Manuskriptes 21, die in dem Zuführschacht 13 liegen, groß ist, besteht andererseits theoretisch kein Problem, sogar wenn das Ende des Aufnahmearmes 4 von der Einschuböffnung 2 weg bewegt wird, da der obere Teil des Manuskriptes 21 den unteren Teil des Manuskriptes 21 durch das eigene Gewicht hinunterdrückt. Wenn die Anzahl an Bögen des Manuskriptes 21 groß ist, sind die Kanten des Manuskriptes 21 nicht notwendigerweise auf Stoß gebracht, abhängig von der Art, wie der Benutzer die Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt hat. Aus diesem Grund wird, wenn sich das Ende des Aufnahmearms 4 von der Einschuböffnung 2 löst, der obere Teil des Manuskriptes 21 sich gegenüber dem Druckpunkt verschieben, was zu einem Fehler bei der Aufnahme des oberen Teils des Manuskriptes 21 führt.
Die vorliegende Erfindung verwendet daher einen Aufbau, bei dem das Verhältnis einer erfolgreichen Papieraufnahme in bezug auf die vom Nutzer eingesetzten Papierbögen verbessert werden kann, wohingegen ein Aufliegen des Papiers verhindert wird, indem der Drehpunkt des Aufnahmearms 4 an einem Ort angebracht wird, derart, dass der Aufnahmearm 4 sich so bewegt, dass das Ende des Aufnahmearms 4 das Manuskript 21 an einem Ort herunterdrückt, der um so weiter von der Einschuböffnung entfernt ist, je größer die Anzahl der Bögen des Manuskriptes 21 ist, die in dem Zuführschacht 13 aufgestapelt sind.
Wenn sich der Motor 6, wie oben beschrieben, in Richtung des Papiertransportes vorwärts bewegt, wird das Planetengetriebe 5 aus dem Eingriff mit dem Getriebeantrieb 8 für den Aufnahmearm gebracht, um den Aufnahmearm 4 in einen freien Zustand zu versetzen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ende des Aufnahmearmes 4 mit Hilfe einer schraubenförmigen Drehfeder (obwohl sie in 4 nicht gezeigt ist) auf das Manuskript 21 gedrückt, welche auf der Rotationswelle des Aufnahmearms 4 vorgesehen ist, wie es in 21 gezeigt ist (in der eine Feder a, wie es in der Figur gezeigt ist, die Funktion der schraubenförmigen Drehfeder angibt).
Das bedeutet, wenn das Ende des Aufnahmearms 4 sich im oberen Teil befindet (wenn die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21, die sich in dem Zuführschacht befinden, groß ist), das Ende des Aufnahmearms 4 das Manuskript 21 mit einer relativ großen Kraft herunterdrückt, während das Ende des Aufnahmearmes 4 das Manuskript 21 mit einer relativen kleinen Kraft herunterdrückt, wenn das Ende des Aufnahmearms 4 sich im unteren Teil befindet (wenn die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21, die sich in dem Zuführschacht 13 befinden, klein ist).
Wie aus 20 deutlich hervorgeht, erfolgt die Papierzuführung erfindungsgemäß durch Erzeugung einer Papiertransportkraft, wobei der unterste Teil des Manuskriptes 21 auf die Aufnahmewalze 1 gedrückt wird, wenn der Aufnahmearm 4 den oberen Teil des Manuskriptes 21 herunterdrückt. In der Praxis kann die Druckkraft der Aufnahmewalze 1 jedoch in Abhängigkeit von dem Aufrollen des Manuskriptes 21 reduziert werden. Dadurch kann die Papiertransportkraft in Abhängigkeit davon, ob die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21 groß oder klein ist, verändert werden. Das bedeutet, wenn die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21 groß ist, ist die Papiertransportkraft niedrig, was zu Fehlern bei der Papierbogenaufnahme führt, wohingegen, wenn die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21 klein ist, die Papiertransportkraft groß ist, was dazu führt, dass mehrere Papierbögen zugeführt werden.
Um dies zu verhindern, wird nach ständiger Praxi die Druckkraft des Aufnahmearmes 4 auf einen höheren Wert gesetzt und die Papierbogentrennkraft ebenfalls auf einen höheren Wert gesetzt, um eine Mehrfachzuführung von Papierbögen zu verhindern. In der Praxis kann dies jedoch bei der Zufüh rung von dünnen Papierbögen eines Manuskriptes 21 zu einem häufigen Papierstau führen, da eine übermäßige Kraft auf das Manuskript 21 übertragen wird und ferner zu einem überhöhten Energieverbrauch aufgrund des größeren Drehmomentes des Motors 6.
Zur Lösung dieses Problems verwendet die vorliegende Erfindung einen Aufbau, bei dem das Verhältnis einer erfolgreichen Papieraufnahme bei dünnen Papierbögen verbessert ist und der Energieverbrauch des Motors reduziert wird, indem das Manuskript 21 unter Verwendung einer schraubenförmigen Drehfeder heruntergedrückt wird, wenn das Ende des Aufnahmearms 4 nach oben bewegt wird (wenn die Anzahl an Papierbögen eines Manuskriptes 21, die sich in dem Zuführschacht 13 befinden, groß ist), während das Manuskript 21 mit einer niedrigen Kraft heruntergedrückt wird, wenn das Ende des Aufnahmearms 4 nach unten bewegt wird (wenn die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21, die sich in dem Zuführschacht 13 befinden, klein ist).
Unter der Annahme, dass P für die Druckkraft des Aufnahmearmes 4 steht, b für die erlaubte Menge des sich aufrollenden Papiers des Manuskriptes 1, k für die Papierstärke des Manuskriptes 21, x für die Anzahl der Papierbögen des Manuskriptes 21, die sich in dem Zuführschacht 13 befinden, und die Druckkraft zu Beginn durch C wiedergegeben wird, ergibt sich die folgende Beziehung: P = b × k × x + C.
Die schraubenförmige Drehfeder, die auf der sich drehenden Welle des Aufnahmearmes 4 vorgesehen ist, wurde infolgedessen im Hinblick auf diese Gleichung ausgestaltet.
Nach dem erfindungsgemäßen Aufbau kann, wenn das Manuskript 21 in dem Zuführschacht 13 durch den Aufnahmearm 4 heruntergedrückt wird, das Manuskript 21 in der Nähe der Einführöffnung 2 angehoben werden. Um dies zu erreichen ist vorzugsweise am Ende des Aufnahmearms 4 eine Papierrückhalteplatte 30 aus einem elastischen Material vorgesehen, die eine solche Form hat, dass sie das Aufbiegen des Manuskriptes 21 verhindert.
Nun zurück zur Beschreibung der in 4 gezeigten Ausführungsform.
Bezugszeichen 7 bezieht sich auf den Sensor für den Aufnahmearm, der detektiert, wenn sich der Aufnahmearm infolge der rückwärts gerichteten Rotation des Motors 6 in den oberen Bereich bewegt hat, um zu bewirken, dass das Planetengetriebe 5 in Eingriff mit dem Getriebeangriff 8 für den Aufnahmearm gebracht wird. Als Folge davon wird der Aufnahmearm 4, wenn sich der Motor 6 rückwärts dreht, in den oberen Bereich bewegt, bis der Sensor 7 für den Aufnahmearm ein Signal zur Detektion des Aufnahmearms 4 (AN) überträgt.
Die Bezugszahl 10 bezieht sich auf einen an den Zuführschacht montierten Sensor für Papierbögen, der in einer Position eingebaut wird, dass der Sensor 10 im AUS-Zustand bleibt, sogar wenn ein Manuskript 21 in den Zuführschacht 13 eingelegt wird, während sich der Aufnahmearm 4 nach unten bewegt, und der Sensor 10 in den AN-Zustand wechselt, wenn das Manuskript 21 in den Zuführschacht 13 eingesetzt wird, während sich der Aufnahmearm 4 nach oben bewegt. Dies bewirkt, dass die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung den Aufnahmearm solange nicht anhebt, wie der in den Zuführschacht montierte Sensor 10 für die Papierbögen ein Signal überträgt, das angibt, dass der Sensor 10 die Gegenwart von Papierbögen detektiert, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist.
Bezugszeichen 12 bezieht sich auf einen Papierbogensensor zwischen der Aufnahme/Zuführwalze zur Detektion der Anwesenheit/der Abwesenheit von Papierbögen zwischen der Aufnahme und der Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg. Solange der Papierbogensensor 12 zwischen der Aufnah me/Zuführwalze ein Signal überträgt, das angibt, dass der Sensor bei Vorliegen von Papierbögen nicht detektiert, das heißt solange keine Papierbögen aufgenommen werden, wiederholt der Motor die rückwärts gerichtete/vorwärts gerichtete Rotation, um zu bewirken, dass der Aufnahmearm 4 sich nach oben und unten bewegt, um den Papierstapel in dem Zuführschacht 13 zu rütteln.
Bezugszeichen 25 bezieht sich auf einen Sensor zur Detektion des vorangehenden und des nachfolgenden Endes eines Papierbogens. Sobald der Sensor für das vorausgehende/nachfolgende Ende des Papierbogens das vorausgehende Ende eines Papierbogens detektiert und ein Signal überträgt, wird der Auslesevorgang begonnen. Wenn dann der Sensor 25 für das vorausgehende Ende/das nachfolgende Ende des Papiers das nachfolgende Ende eines Papierbogens detektiert, wird der Auslesevorgang beendet und der Papierbogen wird durch die Zuführwalze 23 auf einen Stapel (nicht dargestellt) oder aus der Papierzuführvorrichtung ausgegeben.
Ferner weist der Zuführschacht 13 einen abgestuften Bereich 14 auf, der in Richtung der Papierzuführung geneigt ist, wobei das Niveau des Zuführschachtes in der Nähe der Papierzuführöffnung leicht abgesenkt ist.
Im folgenden werden die Details eines auf einem Planetengetriebe basierenden Kupplungsmechanismus, der das Planetengetriebe 5 verwendet, diskutiert.
5 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wenn der Aufnahmearm 4 nach unten bewegt wird, um in die Papierzuführposition überzugehen, dreht sich der Motor 6 in Vorwärtsrichtung. Zu diesem Zeitpunkt wird die Aufnahmewalze 1 durch einen Getriebezug 23A entgegen dem Uhrzeigersinn (in Richtung des Papiertransportes) gedreht, während die Zuführwalze 11 durch den Getriebezug 23A im Uhrzeigersinn (in Richtung des Papiertransportes) gedreht wird. Das Planetengetriebe 5 in der Standby-Position 5A wird durch die Rotation der Zuführwalze mit Hilfe des Getriebezugs angetrieben, so daß sie sich um ihre eigene Achse entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und eine umlaufende Bewegung mit dem Uhrzeigersinn beginnt, während sie in den Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 eingreift. Ferner wird das Planetengetriebe 5, das eine Umlaufbewegung begonnen hat, aus dem Eingriff mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 gelöst, und bewegt sich in die Papierzuführpositon 5B. Zu diesem Zeitpunkt wird der Aufnahmearm 4, der mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 verbunden ist, durch die Druckkraft des Aufnahmearms nach unten bewegt, die durch das Druckelement, das in bezug auf 21 beschrieben wird, ausgeübt wird, wobei nahe der Papierzuführöffnung von oben Druck auf den Papierstapel in dem Zuführschacht 13 ausgeübt wird. Bezugszeichen 15 bezieht sich auf einen Drehpunkt ei- ner Öffnung-/Trennelement-Anordnung 15A und der Pfeil A zeigt die Richtung der vorwärts gerichteten Rotation des Motors 6.
Um den Aufnahmearm 4 nach oben zu bewegen und in der Standby-Position zu halten wird andererseits der Motor 6 rückwärts gedreht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zuführwalze 11 durch den Getriebezug entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Aufnahmewalze 1 dreht sich nicht, da der Aufnahmewalzen-Getriebeantrieb 20 eine nur in eine Richtung bewegliche Kupplung aufweist. Das Planetengetriebe 5 wird durch die Rotation der Zuführwalze 11 über den Getriebezug angetrieben, so daß es sich im Uhrzeigersinn um seine eigene Achse bewegt und beginnt, eine Umlaufbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn durchzuführen. Ferner greift das Planetengetriebe 5, das sich mit einer Umlaufbewegung begonnen hat, in den Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8. Der Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8, der in Eingriff mit dem Planetengetriebe 5 steht, beginnt, sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wohingegen der Aufnahmearm 4, der mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 verbunden ist, sich ebenfalls nach oben bewegt. Der Aufnahmearm 4 bewegt sich durch die zurückgerichtete Rotation des Motors 6 nach oben, bis der Sensor 7 für den Aufnahmearm ein Signal überträgt, das angibt, dass der Aufnahmearm 4 detektiert worden ist (AN).
In dem in den 4 und 5 gezeigten Aufbau wird der Papierzuführmotor 6 als Antriebsquelle sowohl für den Transport der Papierbögen als auch für die Bewegung des Aufnahmearmes 4 verwendet. Dies trägt zur Reduktion der Anzahl von Bauteilen bei und ermöglicht eine kompakte Größe der Papierzuführvorrichtung. Obwohl der Rahmen des Planetengetriebes 26, der mit Hilfe Reibungskraft arbeitet, dazu neigt, unregelmäßige Verzögerungen im Betrieb zu bewirken, detektiert der Sensor 7 für den Aufnahmearm exakt die Bewegung des Aufnahmearms 4. Wenn der Sensor 12 für den Papierbogen zwischen der Aufnahme-/Zuführwalze detektiert, dass ein Papierbogen nicht aufgenommen worden ist, wird der Aufnahmearm 4 dazu gebracht, die Kanten der Papierbögen zu rütteln. Dies führt zu einer verbesserten Papieraufnahme. Der stufenförmige Bereich 14, der in dem Zuführschacht vorgesehen ist, bewirkt, dass der Papierstapel schrägsteht, wobei der Widerstand des Papierstapels auf die Druckkraft, die durch den Aufnahmearm ausgeübt wird, reduziert wird. Mit dieser Anordnung kann sogar, wenn sich die Papierbögen aufrollen, der Druck, der durch den Aufnahmearm auf den Papierstapel ausgeübt wird, exakt auf die Aufnahmewalze übertragen werden, was zu einer verbesserten Papieraufnahme führt. Im folgenden wird die Beschreibung für einen Fall fortgesetzt, in dem keine Einrichtungen zur Detektion des Betriebs des Aufnahmearms 4 vorhanden sind.
6 ist eine schematische Darstellung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in 6 gezeigte Ausführungsform entspricht exakt der in 5 gezeigten mit der Ausnahme, dass der Sensor 7 für den Aufnahmearm, der in 5 gezeigt ist, in 6 nicht vorgesehen ist.
7 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Figur weist der Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 zum Betrieb des Aufnahmearms 4 durch Eingreifen in das Planetengetriebe 5 einen ausgeschnittenen Zahnbereich 9 auf, der durch Entfernen eines Teil der Zähne des Aufnahmearm-Getriebeantriebs 8 um die Tiefe der Zähne 51 des Planetengetriebes 5 ausgebildet ist.
Wenn der auf dem Planetengetriebe basierende Kupplungsmechanismus keine Einrichtungen zur Detektion der Bewegung des Aufnahmearms 4 aufweist, ist eine Anordnung vorgesehen, so dass sich der Betrieb mögliche unregelmäßige Verzögerungen, die durch den Planetengetrieberahmen 26 verursacht werden, erlauben kann. Um dies zu erreichen, muss der Bewegungsrahmen des Aufnahmearms 4 vergrößert werden. Dies wiederum vergrößert jedoch die Größe des Aufnahmearms 4. Um den Aufnahmearm kompakt zu machen, ist es wünschenswert, die Anzahl der Zähne des Aufnahmearm-Getriebeantriebs 8 auf das erforderliche Minimum zu reduzieren, die Anzahl der Pulse für die zurückgerichtete Rotation des Antriebsmotors zu erhöhen und in dem Fall, dass wenige Verzögerungen vorliegen, zu verhindern, dass durch Zahnsprünge der Aufnahmearm 4 übermäßig angehoben wird. Dadurch kann ein Zahnschlupfgeräusch (Zahnkratzgeräusch) verursacht werden, dass für den Nutzer unangenehm ist. Bei er zuvor beschriebenen Anordnung können Schübe, die Zahnsprünge verursachen reduziert werden, wobei das Zahnschlupfgeräusch (Zahnkratzgeräusch) vermieden wird. Das bedeutet, dass das Zahnkratzgeräusch reduziert werden kann, da das Planetengetriebe 5 mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 im Halbtakt und nicht im vollen Takt in Eingriff steht.
Im folgenden werden die Einschuböffnung 2 und das Papierbogentrennelement 3 beschrieben.
Wie in den 5 und 6 beschrieben ist, ist die Einschuböffnung 2 integriert mit einem Bauelement zur Montage des Papierbogentrennelementes 3 ausgebildet, wie zum Beispiel eine integriert gegossene Baugruppe 29 für die Einschuböffnung, wie sie in 8 gezeigt ist. An einem Ende eines Elementes, das integriert in die Einschuböffnung und mit dem Papierbogentrennelement ausgebildet ist, ist ein Drehpunkt 15 annähernd auf einer Höhe mit dem Ende der Einschuböffnung 2 angeordnet, während das andere Ende über die Druck ausübende Feder 16 zur Trennung von Papierbögen Druck in Richtung der Aufnahmewalze 1 ausübt.
Mit dieser Anordnung kann der Abstand X zwischen der Einschuböffnung und dem Papierbogentrennelement 3 auf ein Minimum reduziert werden und als Ergebnis ein mögliches Aufbiegen der Papierenden zwischen der Einschuböffnung 2 und dem Papierbogentrennelement 3 ebenfalls auf ein Minimum reduziert werden. Infolgedessen kann die Papierzuführung verbessert werden und die Einschuböffnung 2 und das Papierbogentrennelement 3 und infolgedessen die gesamte Anordnung der Papierzuführvorrichtung kompakter gestaltet werden. Darüber hinaus kann, da sich der Drehpunkt auf einer Linie mit dem Ende der Einschuböffnung befindet, eine konstante Einschuböffnung beibehalten werden, unabhängig von Variationen in der Dicke des Papierbogentrennelementes und der Reibung, die während der Papierzuführung durch das Papierbogentrennelement ausgeübt wird. Dies führt zu einer stabilisierten Papierzuführung.
Die 8 bis 10 sind schematische Darstellungen, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, 9 eine perspektivische Ansicht und 10 eine Ansicht der Einschuböffnung/Trennelementanordnung im Schnitt.
Nach 8 ist eine integriert gegossene Baugruppe 29 für die Einschuböffnung durch Harzguß in einer solchen Form gegossen worden, dass die Einschuböffnung 2 mit eingeschlossen ist und das Papierbogentrennelement 3 und die Elemente haltende Drahtfeder 17 nacheinander auf diese montiert werden können. Die Element haltende Drahtfeder 17 besteht aus einem dünnen Draht und ist auf das Papierbogentrennelement 3 montiert, wobei sie durch durchgehende Löcher (nicht dar gestellt) geführt ist. In den 9 und 10 ist das Papierbogentrennelement 3 auf die Einschuböffnung/Element-Anordnung 29 montiert, indem die das Element haltende Drahtfeder 17 in der Nähe der Einschuböffnung 2 installiert ist und die Feder 17 durch durchgehende Löcher, die in der Nähe der Einschuböffnung 2 vorgesehen sind, geführt ist.
Da diese Anordnung im begrenzten Rahmen eine mechanische Befestigung erlaubt, können die Einschuböffnung 2 und das Papierbogentrennelement 3 und infolgedessen die ganze Anordnung der Papierzuführvorrichtung kompakt gestaltet werden. Außerdem kann diese Anordnung verhindern, dass sich Teile des Papiers Trennelemente 3 ablösen, womit eine stabilisierte Papierbogentrennung gewährleistet ist. Die Installation des Papierbogentrennelementes 3, das eine das Element haltende Drahtfeder 17 verwendet, benötigt keine Trocknungszeit wie in den Fällen, in denen in Kleben verwendet wird, womit ein schneller Aufbau ermöglicht ist.
Im folgenden wird der Betrieb des Sensors für den Aufnahmearm in der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben (siehe 5).
11 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 15 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Aufnahmearms während der Papierzuführung zeigt und 16 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Aufnahmearms am Ende der Papierzuführung zeigt.
Nach 11 enthält eine Bildausleseeinheit 50 einen Rechen- und Steuerbereich 51, einen Antriebsbereich 52, ein Antriebssystem 53 und einen Sensor 7 für den Aufnahmearm. Der Rechen- und Steuerbereich 51 gibt zur richtigen Zeit Befehle an den Antriebsbereich 53 auf der Basis von Befehlen, die durch die Verarbeitungseinheit 60 und Ausgaben des Sensors 7 für den Aufnahmearm ausgegeben werden.
Im folgenden wird das in 15 gezeigte Flußdiagramm der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Schritt 11, wenn ein auszulesendes Manuskript in eine bestimmte Position des Zuführschachtes eingesetzt wird und ein Befehl, den Auslesevorgang zu starten, durch die Verarbeitungseinheit 60 ausgegeben wird, gibt der Rechen- und Steuerbereich 51 einen Befehl aus, die Papierzuführung in den Antriebsbereich 52 zu starten. In Schritt 12 dreht der Antriebsbereich 52 den Papierzuführmotor vorwärts (entgegen dem Uhrzeigersinn) (Siehe 5). In Schritt 13 dreht sich die Zuführwalze 11 in Richtung der Papierzuführung (mit dem Uhrzeigersinn). (Siehe 5). In Schritt 14 wird das Planetengetriebe 5 aus dem Eingriff mit dem Aufnahmearm-Getriebeantrieb 8 gelöst (siehe 4). In Schritt 15 wird der Aufnahmearm 4 durch den Druck, der durch das Druckelement des Aufnahmearms ausgeübt wird, abgesenkt. In Schritt 16 wird der Aufnahmearm 4 durch die Druckkraft des Druckelementes für den Aufnahmearm auf den Papierbogen gedrückt, der an einem bestimmten Ort des Zuführschachtes eingesetzt ist, um für den Beginn des Transportes einen Druck auszuüben. In Schritt 17 wird die Papierzuführung durch die Rotation der Aufnahmewalze 1 gestartet und der Vorgang beendet.
Im folgenden wird das Flußdiagramm der in 16 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Schritt 21 gibt der Rechen- und Steuerbereich 51 den Befehl an den Antriebsbereich 52, die Papierzuführung zu beenden. In Schritt 22 bewirkt der Antriebsbereich 52, dass sich der Papierzuführmotor 6 rückwärts dreht (mit dem Uhrzeigersinn). In Schritt 23 dreht sich die Zuführwalze 11 rückwärts in Bezug auf die Richtung der Papierzuführung (entgegen dem Uhrzeigersinn). In Schritt 24 steht das Planetengetriebe 5 in Eingriff mit dem Aufnahmearm-Getriebe antrieb B. In Schritt 25 bewegt sich der Aufnahmearm 4 nach oben. In Schritt 26 entscheidet der Rechen- und Steuerbereich 51, ob der Sensor 7 für den Aufnahmearm (siehe 5) den Aufnahmearm 4 detektiert hat. Falls der Aufnahmearm 4 detektiert worden ist, fährt der Vorgang mit Schritt 27 fort, und wenn nicht wird der Vorgang auf Schritt 22 zurückgesetzt. In Schritt 27 wird der Motor 6 angehalten, so daß der Aufnahmearm 4 in der Standby-Position gehalten wird und der Vorgang gehalten wird.
Im folgenden wird der Vorgang, bei dem der Aufnahmearm in die Standby-Position überführt wird, für einen Fall beschrieben, bei dem Aufnahmearmsensor in der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorliegt (siehe 6).
12 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 17 ist ein Flußdiagramm der entsprechenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nach 12 enthält die Bildausleseeinheit 50 einen Rechner- und Steuerbereich 51, einen Antriebsbereich 52 und ein Antriebssystem 53. Der Rechen- und Steuerbereich gibt Befehle, einschließlich jenen der Verarbeitungseinheit 60 zur richtigen Zeit an den Antriebsbereich 52 weiter.
Die Verarbeitungsvorgänge werden im folgenden in bezug auf 17 beschrieben.
Nach Schritt 41 wird die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt, indem die Energiezufuhr angeschaltet wird, ein Papierstau ausgelöst wird, die Papierzuführung verändert wird oder andere Vorgänge. In Schritt 42 gibt der Rechen- und Steuerbereich 51 Befehle an den Antriebsbereich 52, so daß der Aufnahmearm 4 angehoben wird und sich in die Standby-Position bewegt. In Schritt 43 senkt der Antriebsbereich 52 den Aufnahmearm 4 ab, indem zeitweise der Papierzuführmotor 6 um den erforderlichen Betrag vorwärts bewegt wird, um den Aufnahmearm 4 abzusenken (siehe 6). Nach Schritt 44 dreht sich, nachdem der Vorgang des Absenkens des Aufnahmearms 4 abgeschlossen ist, der Antriebsbereich 52 den Motor 6 um den erforderlichen Betrag, um den Aufnahmearm 4 anzuheben. In Schritt 45 wird der Aufnahmearm 4 angehoben und in der Standby-Position gehalten und der Vorgang beendet.
Wenn die Einrichtungen zur Detektion des Vorgangs des Aufnahmearms 4 in dieser Vorrichtung nicht vorgesehen sind, ist es notwendig, eine Funktion einzurichten, die verhindert, dass der Aufnahmearm übermäßig angehoben wird, damit der Aufnahmearm kompakt ist. Mit dieser Vorgehensweise kann das Zahn-Schlupfgeräusch (Zahn-Kratzgeräusch) vermieden werden, ohne daß ein Sensor für den Aufnahmearm notwendig ist.
Im folgenden wird beschrieben wie der Aufnahmearm 4 in dem Fall in die Standby-Position gebracht wird, in dem der Sensor für den Aufnahmearm weggelassen wird (siehe 6) und ein in den Aufnahmeschacht montierter Sensor für die Papierbögen (siehe 4) in der Papierzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 18 ist ein Flußdiagramm der entsprechenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 13 enthält die Bildausleseeinrichtung 50 einen Rechen- und Steuerbereich 51, einen Antriebsbereich 52, ein Antriebssystem 53 und einen in den Zuführschacht montierten Sensor 10 für Papierbögen. Der Rechen- und Steuerbereich 51 gibt zum richtigen Zeitpunkt einen Befehl an den Antriebsbereich 52 auf der Basis eines Befehls von der Verarbeitungseinheit 60 und einer Ausgabe des in den Zuführschacht montierten Sensors 10 für die Papierbögen.
Im folgenden wird in Bezug auf 18 der Verarbeitungsvorgang beschrieben.
In Schritt 51 wird die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt, wenn die Papierzuführvorrichtung eingeschaltet wird, ein Papierstau entfernt wird, die Papierzuführung beendet wird und bei anderen Vorgängen. In Schritt 52 gibt der Rechen- und Steuerbereich 51 einen Befehl an den Antriebsbereich 52, den Aufnahmearm 4 anzuheben, so daß sich dieser in die Standby-Position bewegt. In Schritt 53 entscheidet der Rechen- und Steuerbereich 51, ob der in den Zuführschacht montierte Papierbogensensor 10 einen Papierbogen detektiert hat. Wenn der Papierbogen detektiert worden ist, wird der Vorgang beendet, und wenn nicht, fährt der Vorgang mit Schritt 54 fort. Im Schritt 54 senkt der Antriebsbereich 52 den Aufnahmearm 4, indem der Papierzuführmotor 6 um den erforderlichen Betrag vorgedreht wird, um den Aufnahmearm 4 abzusenken (siehe 6). In Schritt 55 dreht der Antriebsbereich 52 den Motor 6 um den erforderlichen Betrag, um den Aufnahmearm 4 anzuheben, zurück, nachdem der Vorgang des Absenkens des Aufnahmearms 4 vollzogen worden ist. Im Schritt 56 wird der Aufnahmearm 4 angehoben und in der Standby-Position gehalten und der Vorgang wird beendet.
Dies bedeutet, dass der Vorgang des Anhebens des Aufnahmearms 4 nicht ausgeführt wird, wenn der in den Zuführschacht geführte Papierbogensensor 10, der so installiert ist, dass der Sensor 10 das Papier nicht detektiert, sogar, wenn das Papier sich in dem Zuführschacht befindet, solange der Aufnahmearm 4 sich abwärts bewegt, und der Sensor 10 das Papier detektiert, falls Papier in den Zuführschacht eingesetzt ist, in einem Zustand, in dem der Aufnahmearm 4 nach oben bewegt wird.
In dieser Anordnung wird, sogar wenn die Papierzuführvorrichtung in einem Zustand, in dem das Papier sich in dem Zuführschacht befindet, initialisiert oder zurückgesetzt wird, verhindert, dass Papier auf dem Papierzuführweg überführt wird. Im folgenden wird die Betriebsweise in dem Fall beschrieben, in dem der Papierbogensensor zwischen der Aufnahme/Zuführwalze (siehe 4) in der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung vorgesehen ist.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 19 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nach 14 enthält die Bildauslesevorrichtung einen Rechen- und Steuerbereich 51, einen Antriebsbereich 52, ein Antriebssystem 52, einen Papierbogensensor 12 zwischen der Aufnahme/Zuführwalze und einen Auslesebereich 54. Der Rechen- und Steuerbereich 52 gibt zur richtigen Zeit einen Befehl an den Antriebsbereich 52 auf der Basis von Befehlen aus der Verarbeitungseinheit 60 und Ausgaben des Papierbogensensors 12 zwischen der Aufnahme/Zuführwalze. Der Rechen- und Steuerbereich 52 gibt einen Lese-Befehl an den Lesebereich 54 und liest Daten aus dem Bildauslesevorgang aus, um die Bilddaten an die Verarbeitungseinheit 60 weiterzuleiten.
In bezug auf 19 werden nun die Arbeitsvorgänge gezeigt.
In Schritt 61 führt der Antriebsbereich 42 einen Papierzuführvorgang auf der Basis von Befehlen aus dem Rechen- und Steuerbereich 51 aus. In Schritt 62 entscheidet der Rechen- und Steuerbereich 51, ob der Papierbogensensor 12 zwischen der Aufnahme/Zuführwalze den Papierbogen zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg detektiert hat. Falls Papier detektiert worden ist, fährt der Vorgang mit Schritt 66 fort, und wenn nicht, mit Schritt 63. In Schritt 63 zählt der Rechen- und Steuerbereich 51 mit Hilfe eines Zählgerätes die Anzahl der Wiederholungen der Rückwärts/Vorwärtsrotation des Motors 6, wie es später beschrieben werden wird. In Schritt 64 entscheidet der Rechen- und Steuerbereich 51, ob die Anzahl der Wiederholungen, die durch die Zählvorrichtung gezählt worden sind, geringer als ein spezifischer Wert ist. Wenn sie niedriger als der spezifische Wert ist fährt der Vorgang mit Schritt 65 fort, und wenn nicht, wenn mit Schritt 67. In Schritt 65 fährt der Antriebsbereich 52 mit der Ausführung der Vorwärts/Rückwärtsrotation des Motors 6 fort und der Vorgang wird auf Schritt 61 zurückgesetzt. In Schritt 66 führt der Rechen- und Steuerbereich 5 einen Auslesevorgang durch, wobei das Bildauslesegerät 50 angetrieben wird, und der Vorgang wird beendet. In Schritt 67 gibt der Rechen- und Steuerbereich 50 einen Alarm an das Bild-Auslesegerät 50 oder die Verarbeitungseinheit 60 aus und der Vorgang wird beendet.
Das bedeutet, dass die Papierzuführvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beinhaltet, den Papierstapel in den Zuführschacht mit Hilfe des Aufnahmearms 4 zu rütteln, wobei der Motor 6 wiederholt vor- und zurückgedreht wird, wenn zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze 1 und 11 auf dem Papierzuführweg kein Papierbogen detektiert wird.
Mit dieser Anordnung kann die Aufnahme von Papierbögen verbessert werden, da die Papierzuführvorrichtung detektiert, ob Papierbögen aufgenommen worden sind und, wenn keine Papierbögen aufgenommen worden sind, der Papierstapel in dem Zuführschacht gerüttelt wird.
Der zuvor erwähnte Steuervorgang der Papierzuführvorrichtung wird mit Hilfe eines Computerprogramms durchgeführt. Dieses Programm wird auf FDD, CD oder anderen geeigneten Typen von Aufzeichnungsmedien gespeichert.
23 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird eine vorgeschaltete Aufzeichnungseinheit 4 vorgesehen, die um den Getriebeantrieb 20 für die Aufnahmewalze als Rotationszentrum ge dreht werden kann, um die Papierbogenaufnahme zu verbessern, zusätzlich zu dem Basisaufbau, der in der 4 gezeigten Ausführungsform verwendet wird. In dieser Ausführungsform hat der Getriebeantrieb 20 für die Aufnahmewalze keinen nur in eine Richtung beweglichen Kupplungsmechanismus im Gegensatz zu der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, jedoch hat die Aufnahmewalze 1 auf der Innenseite einen in eine Richtung beweglichen Kupplungsmechanismus, der sich nur entgegen dem Uhrzeigersinn drehen kann (in Richtung der Papierzuführung).
Diese vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 enthält ein Leerlaufgetriebe 41, das mit dem Getriebeantrieb 20 der Aufnahmewalze in Eingriff steht, und eine vorgeschaltete Aufnahmewalze 42, die mit dem Leerlaufgetriebe 41 in Eingriff steht und einen solchen Aufbau, dass die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 um den Getriebeantrieb 20 der Aufnahmewalze durch die Rotation des Getriebeantriebs 20 für die Aufnahmewalze gedreht wird. Die Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn wird durch ein Anschlagelement 43 gestoppt. An dem Ort, an dem die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 anhält, transportiert die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 das in dem Zuführschacht 13 eingelegte Manuskript 21 zur Öffnung 2, in dem das Manuskript 21 von der Rückseite aufgenommen wird.
Die vorgeschaltete Walze 42 dreht sich mit einer geringeren Umlaufgeschwindigkeit als es der Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze 1 entspricht, um den glatten Transport des Manuskriptes 21 zu gewährleisten und weist auf der Innenseiten einen in eine Richtung beweglichen Kupplungsmechanismus auf, der sich nur entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen kann (in Richtung der Papierzuführung), wobei berücksichtigt werden muß, dass die vorgeschaltete Aufnahmewalze 52 durch die Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze 1 während des Transportes des Manuskriptes 21 gesteuert wird.
Wenn der Getriebeantrieb 20 der Aufnahmewalze entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird (in Richtdung der Papierzuführung) führt das Leerlaufgetriebe 41 eine Orbitalbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn durch, während es sich um seine eigene Achse in Richtung des Uhrzeigersinns dreht, wobei es mit dem Getriebeantrieb 20 der Aufnahmewalze zusammenarbeitet. Dies bewirkt, dass die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und die vorgeschaltete Walze 42 sich in die Aufnahmeposition bewegt und sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht) (in Richtung der Papierzuführung). Wenn der Getriebeantrieb 20 für die Aufnahmewalze mit dem Uhrzeigersinn gedreht wird, führt das Leerlaufgetriebe 41 eine Orbitalbewegung in Richtung des Uhrzeigersinns aus, während er sich um seine eigene Achse in Richtung des Uhrzeigersinn dreht, wobei es mit dem Getriebeantrieb 20 der Aufnahmewalze zusammenarbeitet. Dies bewirkt, dass sich die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 mit dem Uhrzeigersinn dreht und die vorgeschaltete Aufnahmewalze 52 sich in die spezifische Ursprungsposition weg von der vorgeschalteten Aufnahmeposition bewegt.
In der in 23 gezeigten Ausführungsform, in der die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 mit dem zuvor beschriebenen Aufbau vorgesehen ist, wird der Getriebeantrieg 20 für die Aufnahmewalze entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wenn sich der Motor in Richtung der Papierzuführung dreht. Dadurch dreht sich die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu einer Position, die durch das Anschlagelement bestimmt wird, an der die vorgeschaltete Walze 42 das Manuskript 21, das in dem Zuführschacht 13 liegt, von hinten aufnimmt, um es in die Einschuböffnung zu transportieren.
Wenn sich der Motor 6 in umgekehrter Richtung dreht, wird der Getriebeantrieb 20 für die Aufnahmewalze im Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch dreht sich die vorgeschaltete Aufnahmeeinheit 40 im Uhrzeigersinn und arbeitet so, dass der vorgeschaltete Aufnahmevorgang durch die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 freigegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Aufnahmewalze 1 durch die in eine Richtung bewegliche Kupplung, die im Inneren vorliegt, in den freien Zustand gesetzt.
In der in 23 gezeigten Ausführungsform wird die Drehung den Aufnahmewalzen-Getriebeantriebs 20 unter Verwendung des Leerlaufgetriebes 41 auf die vorgeschaltete Walze 42 übertragen. Mit dieser Anordnung ist es jedoch notwendig, eine in eine Richtung bewegliche Kupplung in der vorgeschalteten Aufnahmewalze vorzusehen, um die Rotation des Aufnahmewalzen-Getriebeantriebs 20 auf die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 zu übertragen. Das bedeutet, dass die Umlaufgeschwindigkeit der vorgeschalteten Aufnahmewalze durch die Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze 1 während des Transports des Manuskripts 21 gesteuert wird. Um dies zu erlauben muss daher eine in eine Richtung bewegliche Kupplung in der vorgeschalteten Walze 42 vorgesehen sein.
Wenn in der vorgeschalteten Walze 42 eine in eine Richtung bewegliche Kupplung vorgesehen ist, wie im Fall der in 23 gezeigten Anordnung, könnte der Aufbau der vorgeschalteten Aufnahmewalze 42 komplexer werden und die Herstellungskosten könnten steigen.
Um dies zu bewältigen, kann, wie in 24 gezeigt ist, ein Aufbau bereitgestellt werden, in dem die Rotation des Getriebeantriebs 20 für die Aufnahmewalze auf die vorgeschaltete Walze 42 übertragen wird, wobei anstelle des Leerlaufgetriebes 41 eine Leerlaufwalze verwendet wird, die einen Leerlauf der vorgeschalteteten Aufnahmewalze ermöglicht. Mit der in 24 gezeigten Ausführungsform erlaubt die Verwendung einer Leerlaufwalze, dass die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 in den freien Zustand versetzt wird, wobei die Notwendigkeit einer in eine Richtung beweglichen Kupplung in der Aufnahmewalze 42 vermieden wird.
Wie in 25 gezeigt ist, kann eine Verzögerungswalze als Aufnahmewalze 42 verwendet werden. Die Verzögerungswalze 45 hat einen Aufbau, bei dem eine Welle 450 für die vorgeschaltete Aufnahmewalze einen Vorsprung aufweist, der sich zusammen mit dem Leerlaufgetriebe 41 dreht und eine Walze 451, die die Welle 450 für die vorgeschaltete Aufnahmewalze enthält und einen Vorsprung aufweist, der in den Vorsprung der Welle 450 für die vorgeschaltete Aufnahmewalze greifen kann. Mit der in 25 gezeigten Ausführungsform wird durch die Verwendung der Verzögerungswalze, die nur entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden kann (in Richtung der Papierzuführung), die Notwendigkeit einer nur in eine Richtung beweglichen Kupplung vermieden.
Das in den 23, 24 und 26 gezeigte Anschlagelement 43 weist ein Einsetzloch 430 für die Aufnahmewalze 1 und ein Einsetzloch 431 für die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 auf, wie es in 6 gezeigt ist. Wenn sich die vorgeschaltete Einheit 40 im Uhrzeigersinn dreht, bleibt das Einsetzloch 431 für die vorgeschaltete Walze 42 geöffnet. Symbol G bezieht sich auf eine Papierführung und Symbol P auf die Welle einer Aufnahmewalze.
In diesem Zustand kann das Manuskript 21, das in dem Zuführungsschacht 13 sitzt, von jedem der Einsetzlöcher 431 aufgenommen werden. Wie in 26 gezeigt ist, sollte das Einsetzloch 431 für die vorgeschaltete Aufnahmewalze 42 so geformt sein, dass eine oder mehrere Brücken in dem Einsetzloch 431 in Richtung der Papierzuführung vorgesehen sind. In der vorgeschalteten Aufnahmewalze 42 sind Kerben vorgesehen, die den Brücken entsprechen.
Wie oben beschrieben, sind mit der vorliegenden Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erwarten.
In der Papierzuführvorrichtung mit dem Aufnahmemechanismus, mit dessen Hilfe mehrere Papierbögen, die in einem Zuführschacht aufgestapelt sind, einzeln vom Boden her aufgenom men werden und in eine bestimmte Standby-Position überführt werden, kann die Papierzuführvorrichtung eine kompakte Form annehmen, da sie eine Einschuböffnung aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Aufnahmewalze annähernd senkrecht in Bezug auf die Papierzuführrichtung aufweist, ein Papierbogentrennelement, das sich in Gleitkontakt mit der Aufnahmewalze befindet, um einzeln Papierbögen aufzunehmen, und einen Aufnahmearm, der nach oben bewegt wird, wenn die Papierbögen eingesetzt werden, und nach unten bewegt wird, wenn die Papierbögen zugeführt werden, um die Papierbögen, die in dem Zuführschacht an der Papierzuführöffnung aufgestapelt sind, von oben herunterzudrücken, und mehrere Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, einzeln vom Boden aufgenommen werden können und in den Papiertransportweg transportiert werden können, indem eine Aufnahmewalze und eine Öffnung, ein Papierbogentrennelement und ein Aufnahmearm auf der Aufnahmewalze angeordnet werden. Ferner kann die Papierbögentrennleistung in der zuvor angeführten Ausführungsform verbessert werden, da die Einführöffnung annähernd senkrecht in Bezug auf die Zuführrichtung der Papierbögen angeordnet ist, womit eine senkrechte Kraftkomponente und eine Kraft, die eine Mehrfachblattzuführung bewirkt, an der Einschuböffnung vermieden werden. Ferner kann eine verbesserte Aufnahmeleistung helfen, die Handhabung zu verbessern, da das Ausrichten der Kanten, wobei die vorausgehende Kante des Papierstapels zu einer spitzen Kanten geformt wird, wenn mehrere Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt werden, unterlassen werden kann.
Ferner kann die Aufnahmeleistung der Papierbögen weiter verbessert werden, da die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung mit dem soeben beschriebenen Aufbau eine vorgeschaltete Aufnahmewalze aufweisen kann, die geeignet ist, so angetrieben zu werden, dass die vorgeschaltete Aufnahmewalze nach unten bewegt wird, wenn die Papierbögen eingesetzt werden und nach oben bewegt wird, wenn die Papierbögen zugeführt werden, so dass die Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, in die Einschuböffnung transportiert werden können, indem die Papierbögen zunächst von der Rückseite her aufgenommen werden, während die Aufnahmewalze dazu gebracht wird, sich mit einer Umlaufgeschwindigkeit zu drehen, die geringer als die Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze ist.
In der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung, die diesen Aufbau aufweist, ist der Drehpunkt des Aufnahmearms an einem solchen Ort vorgesehen, dass die Spitze des Aufnahmearms das Papier zu einem Ort umso weiter weg von der Einschuböffnung drückt, je mehr Papierbögen in dem Zuführschacht liegen. Diese Anordnung hilft, zu verhindern, dass sich die Papierbögen aufbiegen, dass der Aufnahmearm das Papier in Richtung der Einschuböffnung verschiebt, wenn eine kleine Anzahl Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt wird, und wenn eine große Anzahl Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt wird, der Anteil der erfolgreich aufgenommenen Papierbögen in Bezug auf die vom Nutzer eingesetzten verbessert werden kann, da die Papierbögen durch den Aufnahmearm an einen Ort weiter von der Einschuböffnung entfernt verschoben wird.
Außerdem hat die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen Kupplungsmechanismus, der den Aufnahmearm antreibt, wobei gleichzeitig der Motor für den Transport der Papierbögen als Antriebsquelle verwendet wird. In dem Kupplungsmechanismus wird durch die vorwärts gerichtete Rotation des Motors das Planetengetriebe von dem Übertragungssystem der Antriebskraft freigesetzt, was bewirkt, dass sich der Aufnahmearm nach unten bewegt, während die rückwärts gerichtete Rotation des Motors 6 das Planetengetriebe mit dem Übertragungssystem für die Antriebskraft in Eingriff bringt, was bewirkt, dass sich der Aufnahmearm nach oben bewegt. Auf diese Weise kann eine einzige Antriebsquelle sowohl den Papiertransport als auch das Anheben/Absenken des Aufnahmearms bewirken, wobei die Anzahl der Baukomponenten reduziert wird und die Papierzuführvorrichtung kompakt wird.
Ferner drückt der Aufnahmearm das Papier mit einer Druckkraft, die mit ansteigender Anzahl von Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt sind, ansteigt, wenn das Planetengetriebe als Ergebnis der Freisetzung von dem Übertragungssystem für die Antriebskraft in einen freien Zustand versetzt wird. Daraus folgt, dass der Aufnahmearm eine geringe Druckkraft auf den Papierstapel ausübt, wenn die Anzahl der Papierbögen, die in dem Zuführschacht aufgestapelt ist, gering ist, und eine große Druckkraft ausübt, wenn die Anzahl der Papierbögen in dem Zuführschacht groß ist. Infolgedessen kann der Aufnahmearm für den Papierbogen jederzeit einen optimalen Druck auf die Papierbögen ausüben.
Ferner hat der Kupplungsmechanismus, der auf dem Planetengetriebezug basiert, welcher einen Sensor für den Aufnahmearm aufweist, der detektiert, ob sich der Aufnahmearm nach oben bewegt, ebenfalls die Funktion, den Aufnahmearm nach oben zu bewegen, bis der Sensor für den Aufnahmearm den Aufnahmearm detektiert. Der Rahmen des Planetengetriebes, der mit Reibungskräften arbeitet, neigt dazu einige Verzögerungen bei der Betätigung des Aufnahmearm zu verursachen. Indem der Sensor für den Aufnahmearm in dem auf dem Planetengetriebe basierendem Kupplungsmechanismus vorgesehen ist, kann die Betätigung des Aufnahmearms akkurat detektiert werden, unabhängig von einigen Verzögerungen bei der Betätigung des Aufnahmearms.
Ferner hat der auf dem Planetengetriebe basierende Kupplungsmechanismus einen ausgeschnittenen Zahnbereich, indem einige Zähne des Getriebeantriebs für den Aufnahmearm bis zur Tiefe des Kopfkreises des Planetengetriebes entfernt werden, womit der Sensor für den Aufnahmearm vermieden werden kann. Dies erlaubt es, den Aufnahmearm kompakter zu gestalten, womit die Anzahl der Zähne des Getriebeantriebs für den Aufnahmearm reduziert wird, die Anzahl der Pulse der rückwärts gerichteten Rotation des Motors erhöht wird.
Wenn Zähne des Getriebeantriebs für den Aufnahmearm übersprungen werden müssen, um zu verhindern, dass der Aufnahmearm übermäßig angehoben wird, um wenige Verzögerungen beim Betrieb des Aufnahmearms auszugleichen, können die Hübe für das Überspringen der Zähne reduziert werden und damit das Schlupfgeräusch der Zähne (Kratzgeräusch der Zähne), das für den Nutzer unangenehm ist.
Außerdem weist die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen in den Zuführschacht montierten Papierbogensensor auf, der in einer solchen Position montiert ist, dass Papierbögen nur detektiert werden können, wenn Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt sind, und ebenfalls eine Funktion hat, den Vorgang des Anhebens des Aufnahmearms nicht auszuführen, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist, solange der in den Papierzuführschacht montierte Papierbogensensor das Vorhandensein von Papierbögen detektiert. Infolgedessen kann, sogar wenn versucht wird, die Papierzuführvorrichtung in einem Zustand zu initialisieren oder zurückzusetzen, in dem sich Papierbögen in dem Zuführschacht befinden, verhindert werden, dass Papierbögen in den Papierzuführweg transportiert werden.
Außerdem weist die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung einen Papierbogensensor zwischen der Aufnahme/Zuführwalze zur Detektion der Gegenwart/Abwesenheit von Papierbögen zwischen der Aufnahme und Zuführwalze auf dem Papierzuführweg auf und hat ebenfalls die Funktion, den Papierstapel in dem Zuführschacht durch wiederholte vorwärts- und rückwärts gerichtete Rotation des Motors zu rütteln, wenn die Papierbögen nicht aufgenommen werden.
Die Bildung eines gestuften Bereichs in dem Zuführschacht, indem die Höhe des Zuführschachtes in der Nähe der Einschuböffnung abgesenkt wird, kann bewirken, dass der Papierstapel freitragend angeordnet ist, wodurch der Widerstand des Papierstapels gegen die Druckkraft, die durch den Aufnahmearm auf den Papierstapel ausgeübt wird, reduziert wird. Dies trägt zu einer verbesserten Papieraufnahme bei, da die Druckkraft, die durch den Aufnahmearm auf den Papierstapel ausgeübt wird, sogar im Fall aufgebogener Papierbögen positiv auf die Aufnahmewalze übertragen werden kann.
Ferner ist die Öffnung integriert mit einem Element zur Montage des Papierbogentrennelementes ausgestattet, wobei ein Ende des Elements eines Drehpunktes aufweist, der annähernd auf einer Höhe mit der Spitze der Öffnung liegt. Indem das andere Ende des Elements gedrückt wird, kann infolgedessen der Abstand von der Öffnung zu dem Papierbogentrennelement auf ein Minimum reduziert werden. Diese Anordnung hilft dabei, das mögliche Aufbiegen der Papierkanten zwischen der Öffnung und dem Papierbogentrennelement auf ein Minimum zu reduzieren. Dies führt zu einer verbesserten Papierzuführung, was es möglich macht, die Einschuböffnung und das Papierbogentrennelement und damit die gesamte Anordnung der Papierzuführvorrichtung kompakt zu gestalten. Da der Drehpunkt auf einer Höhe mit dem oberen Ende der Einschuböffnung liegt, kann eine konstante Öffnungsgröße beibehalten werden, unabhängig von Variationen in der Größe der Dicke des Papierbogentrennelementes und der Reibung mit dem Papierbogentrennelement während der Papierzuführung. Dies führt zu einer stabilisierten Papierzuführung.
Indem außerdem die Öffnung durch Harzguß gebildet wird und die mechanische Befestigung auf einen kleinen Bereich begrenzt wird, indem das Papierbogentrennelement durch Einsetzen einer Drahtfeder, die das Element zurückhält, in der Nähe der Einschuböffnung, können sowohl die Einschuböffnung als auch die Anordnung der Papierzuführung kompakt gestaltet werden. Die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung bietet eine stabilisierte Papierbogentrennleistung ohne dass die Gefahr besteht, dass das Papierbogentrennelement sie zerreißt. Da das Papierbogentrennelement montiert werden kann, ohne dass die Notwendigkeit einer Trocknungszeit besteht, kann die gesamte Papierzuführanordnung in kurzer Zeit zusammengebaut werden.
Das Verfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung enthält die Schritte, die Papierzuführung durch vorwärts gerichtete Rotation des Papierzuführmotors zu starten, bezogen auf eine Anweisung, die Papierzuführung zu beginnen, um das Planetengetriebe aus dem Übertragungssystem für die Antriebskraft zu lösen, den Aufnahmearm abzusenken, um zu Beginn einen Papiertransportdruck auf das Papier auszuüben und den Papierzuführmotor rückwärts zu drehen, bezogen auf eine Anweisung, die Papierzuführung zu beenden, so dass das Planetengetriebe mit dem Übertragungssystem für die Antriebskraft in Eingriff gebracht wird, so dass sich der Aufnahmearm nach oben bewegt, bis der Sensor für den Aufnahmearm den Aufnahmearm detektiert. Mit dieser Anordnung können die Papierzuführung und die Papierbogenaufnahme unter Verwendung einer einzigen Antriebsquelle ausgeführt werden, wobei die Anzahl der Bauelemente reduziert wird und die Papierzuführvorrichtung kompakt gestaltet wird. Der Rahmen des Planetengetriebes, der mit Reibungskräften arbeitet, neigt dazu, Verzögerungen im Betrieb des Aufnahmearms zu verursachen. Indem der Sensor für den Aufnahmearm in dem auf dem Planetengetriebe basierenden Kupplungsmechanismus vorgesehen ist, kann der Betrieb des Aufnahmearms genau detektiert werden, unabhängig von einigen Verzögerungen beim Betrieb des Aufnahmearms.
Das Verfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung enthält die Schritte, den Aufnahmearm durch zeitweilige vorwärts gerichtete Rotation des Papierzuführmotors zu senken, wenn der Aufnahmearm angehoben wird, nachdem die Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist, und den Aufnahmearm anzuheben, indem der Motor zurückgedreht wird, nachdem der Vorgang des Absenkens des Aufnahmearms ausgeführt worden ist. Weist die Papierzuführvorrichtung keine Einrichtungen zur Detektion der Betätigung des Aufnahmearms auf, muß eine Funktion vor gesehen sein, mit der verhindert wird, dass der Aufnahmearm übermäßig angehoben wird, um so den Aufnahmearm kompakt zu gestalten. Mit der zuvor erwähnten Anordnung kann das Schlupfgeräusch der Zähne (das Kratzgeräusch der Zähne) vermieden werden, sogar wenn kein Sensor für den Aufnahmearm vorgesehen ist.
Außerdem wird, wenn der Vorgang durchgeführt wird, den Aufnahmearm anzuheben, nachdem der Papierzuführvorrichtung initialisiert oder zurückgesetzt worden ist, dieser Vorgang in einem Zustand nicht ausgeführt, in dem sich der in den Zuführschacht montierte Papierbogensensor in einer Bezugsposition befindet, in der der Sensor die Papierbögen nur detektiert, wenn die Papierbögen in den Zuführschacht eingesetzt sind, wenn der Aufnahmearm nach oben bewegt wird, um die Papierbögen zu detektieren. Diese Anordnung verhindert, dass der Papierstapel in dem Zuführschacht in den Papierzuführweg überführt wird, sogar dann, wenn der Versuch gemacht wird, die Papierzuführvorrichtung in einem Zustand zu initialisieren oder zurückzusetzen, in dem die Papierbögen in den Schacht eingesetzt werden.
Das Verfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung enthält die Schritte, die Gegenwart-/Abwesenheit von Papierbögen zwischen der Aufnahme und der Zuführwalze auf dem Papierzuführweg während der Papierzuführung zu detektieren und den Vorgang, den Papierstapel zu rütteln, mit Hilfe des Aufnahmearms auszuführen, indem die vorwärts/rückwärts gerichtete Rotation des Motors wiederholt wird, wenn die Papierbögen zwischen der Aufnahme- und der Zuführwalze auf dem Papierzuführweg nicht detektiert werden. Mit dieser Anordnung kann die Aufnahmeleistung der Papierbögen verbessert werden, indem detektiert wird, ob ein Papierbogen aufgenommen wird und der Rüttelvorgang des Papierstapels ausgeführt wird, wenn kein Papierbogen detektiert wird.
Da das Aufzeichnungsmedium zur Speicherung der Programme zur Durchführung der Steuerung der erfindungsgemäßen Papierzuführvorrichtung durchgeführt werden kann, indem Programme zur Betätigung eines Computers verwendet werden, und die Programme auf unterschiedlichen Arten von Aufzeichnungsmedien, einschließlich FDD und CD, gespeichert werden können, können sie auf einer beliebigen Verarbeitungsanlage entsprechend der Notwendigkeit, die Verarbeitung auszuführen, installiert werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die erfindungsgemäße Papierzuführvorrichtung ist geeignet, die gesamte Anordnung kompakt zu gestalten, wobei die Papierbogentrennleistung verbessert wird, die Notwendigkeit der Ausrichtung von Papierbögen vermieden wird, wenn mehrere Papierbögen in den Zuführschacht eingelegt werden und die Papierbögen ordentlich zugeführt werden, indem mit einer optimale Druckkraft Druck auf den Papierstapel ausgeübt wird.

Claims

Papierzuführvorrichtung mit einem Aufnahmemechanismus für Papierbögen, um eine Vielzahl von Papierbögen (90), die in einem Zuführschacht (13) aufgestapelt sind, vom Boden aus nacheinander aufzunehmen und die Papierbögen in eine Standby-Position zu überführen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Einschuböffnung (2), die so angeordnet ist, dass sie der Aufnahmewalze (1) annähernd senkrecht in bezug auf die Richtung der Papierzuführung gegenüberliegt, derart, dass ein vorbestimmter Zwischenraum gebildet wird, ein Trennelement (3) für Papierbögen, das in Gleitkontakt mit der Aufnahmewalze (1) steht, um die Papierbögen (90), die in der Standby-Position (5A) liegen, einen nach dem anderen aufzunehmen, und einen Aufnahmearm (4), der so angetrieben werden kann, dass er sich nach oben bewegt, wenn Papierbögen eingesetzt werden, und nach unten bewegt, wenn Papierbögen (90) zugeführt werden, um die Papierbögen (90), die in der Papierzuführung(13) nahe der Einschuböffnung (2) für die Papierbögen aufgestapelt sind, von oben herunter zu schieben, wobei der Aufnahmearm (4) durch einen Kupplungsmechanismus angetrieben wird, für den ein Papierzuführmotor (6) verwendet wird, der außerdem als Antriebsquelle auf eine Art verwendet wird, dass der Aufnahmearm (4) durch die vorwärts gerichtete Rotation des Motors (6) nach unten bewegt und durch die rückwärts gerichtete Rotation des Motors (6) nach oben bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmearm (4) durch ein Planetengetriebe (5) angetrieben wird und durch die vorwärts gerichtete Rotation des Motors (6) der Eingriff des Planetengetriebes (5) mit dem Übertragungssystem der Antriebskraft ge löst wird, und durch eine rückwärts gerichtete Rotati on des Motors (6) das Planetengetriebe (5) und das Übertragungssystem der Antriebskraft miteinander in Eingriff gebracht werden, und wobei in dem Fall, in dem der Aufnahmearm (4) in den freien Zustand versetzt worden ist, der Eingriff des Planetengetriebes (5) mit dem Übertragungssystem der Antriebskraft gelöst wird, der Aufnahmearm (4) die Papierbögen (90) mit einer Schubkraft vorschiebt, die mit ansteigender Anzahl der Papierbögen (90), die in dem Zuführschacht (13) aufgestapelt sind, zunimmt.
Papierzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Drehpunkt (15) des Aufnahmearms (4) an einem solchen Ort vorgesehen ist, dass mit ansteigender Anzahl der Papierbögen (90), die in dem Zuführschacht (13) gestapelt sind, das Ende des Aufnahmearms (4) Papierbögen zu einem Ort weiter von der Einschuböffnung (2) entfernt verschiebt.
Papierzuführvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Rückhalteelement (30) für Papierbögen, das eine solche Form hat, dass es die sich nach oben verbiegenden Papierbögen (90), die in dem Zuführschacht (13) gestapelt sind, herunterdrückt, am Ende des Auf nahmearms (4) vorgesehen ist.
Papierzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine vorgeschaltete Aufnahmewalze (42) vorgesehen ist, die auf eine solche Weise gedreht werden kann, dass sie sich nach oben bewegt, wenn Papierbögen (90) eingelegt werden, und nach unten bewegt, wenn Papierbögen (90) zugeführt werden, wobei sie sich mit einer Umlaufgeschwindigkeit dreht, die niedriger als die Umlaufgeschwindigkeit der Aufnahmewalze (1) ist, um so Papierbögen (90) aufzunehmen, die in dem Zuführschacht (13) gestapelt sind und sie zu der Einschuböffnung zu transportieren.
Papierzuführvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Aufnahmewalze (42) durch ein Getriebe gedreht wird, das die Rotation eines Papierzuführmotors (6) überträgt und einen Mechanismus enthält, der sich nur in Richtung Papierzuführrichtung drehen kann.
Papierzuführvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorgeschaltete Aufnahmewalze (42) durch eine Walze gedreht wird, die die Rotation des Papierzuführmotors (6) überträgt.
Papierzuführvorrichtung nach Anspruch 4, aufweisend: ein Sperrelement (43), das eine Öffnung (431) mit einer oder mehreren Brücken aufweist, die auf Kerben in der vorgeschalteten Aufnahmewalze (42) passen, und das bewirkt, dass die vorgeschaltete Aufnahmewalze (42) an einer bestimmten Position anhält.