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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Ändern der Ausrichtung eines Kopieblatts. Die Vorrichtung
betrifft insbesondere einen Vier-Walzen-Wender, der einen
federgespannten Wendeschacht enthält.
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Auf dem Gebiet von Vervielfältigungsgeräten ist es oft
erforderlich, ein Blatt, das die Verarbeitungseinheit des
Gerätes verläßt, über einen von zwei zur Wahl stehenden Wegen
zu transportieren, insbesondere, wenn das Gerät wahlweise
Simplex(einseitige) - und Duplex(zweiseitige) -Blätter
herstellen kann. Simplexblätter können direkt zu einem
Ausgabefach transportiert werden, während die Duplexblätter zu
einer Blatttransportvorrichtung laufen können, die die
Bewegungsrichtung eines Simplexblattes automatisch umkehrt und
es der Verarbeitungseinheit wieder - jedoch gewendet -
zuführt, so daß die entsprechende Information auf die zweite
Seite des Blattes aufgetragen werden kann. Eine bekannte
Blatttransportvorrichtung (US-A-4,359,217) zur Ausführung
dieses Vorgangs enthält drei Walzen, die in Reibungs- oder
Eingriffskontakt miteinander sind und zwei beabstandete
Spalte bilden, wobei einer ein Eingangsspalt zu einer
dazugehörigen, stromab liegenden Blattkaminer ist, und der andere
ein Ausgangsspalt zum Ausführen jedes Blattes aus der Kammer
ist.
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Zu anderen bekannten Kopieblattwendern gehören US-A-4,487,
506; 4,078,789; und 4,385,825. All diese Patente stellen
Drei-Walzen-Wender dar, die eingesetzt werden, uin
Kopieblätter zum Wenden in einen Schacht und aus ihm heraus
transportieren. Im IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 18, Nr.
3, August 1975, Seite 628 ist eine Blattwendevorrichtung
offenbart, die die Vorderkante des Blattes ändert, während
das Blatt harmonischer Bewegungsumkehr unterzogen wird,
wobei die Oberfläche des Blattes ständig mit einer
Antriebseinrichtung
in Kontakt ist. Eine weitere
Blatttransportvorrichtung ist US-A-4,735,409, das eine Wendevorrichtung
darstellt, bei der vier Walzen eingesetzt werden, die drei
Blatttransportspalte bilden. Alle Blätter treten in den
mittleren Spalt ein und werden beirn Verlassen desselben
wahlweise in eine oder die andere von zwei Blattkammern
geleitet. Aus den Kammern prallen die Blätter zurück oder
werden in einen fluchtenden anderen Spalt eingeführt. Blätter,
die durch einen äußeren Spalt laufen, können in ein
Ausgabefach transportiert werden, während jene, die durch den
anderen Spalt laufen, zur weiteren Bearbeitung in das Gerät
zurückkehren. Ein Drei-Walzen-Papierwender, der eine konstante
Federkraft an der Rückseite eines Wendeschachts enthält, ist
im Xerox Disclosure Journal Publication, Vol. 8, Nr. 2,
März/April, Seite 101, 1983 offenbart. In US-A-4,673,176 ist
eine Wendevorrichtung für ein Kopiergerät dargestellt, die
einen Drei-Walzen-Wendemechanismus enthält. In US-A-4,699,
367 ist ein Blattwendemechanismus dargestellt, der eine
Drei-Walzen-Gruppe und ein Paar Umleitvorrichtungen im
Papierweg enthält.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf,
Blattwendevorrichtungen zu verbessern und zu vereinfachen und schafft
dementsprechend eine Wendevorrichtung, die wenigstens zwei
Blatttransportspalte enthält; ein einzelnes Blattfach, in das ein
Blatt laufen kann, nachdem es durch einen der Spalte
transportiert worden ist; und eine zu dem Fach gehörende
Einrichtung, die das Blatt wieder zurück in Richtung der Spalte
drückt; gekennzeichnet durch eine Umleiteinrichtung mit
einem stromab der Spalte angeordneten Drehpunkt, die der
Rückführung des transportierten Blattes zu einein
ausgewählten Spalt dient; dadurch, daß das Blattfach wenigstens ein
teilweise gespaltenes, röhrenförmiges Element oder
wenigstens zwei Stäbe enthält; und dadurch, daß die
Druckeinrichtung eine schwache Druckfeder umfaßt, die einen Abschnitt
des Blattfachs umgibt.
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In einer bevorzugten Ausführung schafft die Erfindung eine
Wendevorrichtung, die vier Walzen enthält, die drei
Blatttransportspalte bilden; eine elektromagnetisch betätigte
Umleitvorrichtung, wobei sich ein Abschnitt derselben stromauf
des mittleren Spaltes befindet, ein einzelnes Blattfach, in
das Blätter nach dem Kontakt mit der Umleitvorrichtung
laufen können, einen stromab der Umleitvorrichtung angeordneten
Wellenspalt (corrugation nip), sowie eine Feder, die das
Blattfach umgibt und die Blätter in Richtung eines der
beiden anderen Spalte drückt. Die Umleitvorrichtung kann die
Bewegungsrichtung jedes Blattes automatisch umkehren, wenn
es sich vollständig in dem Fach befindet, wodurch die
bisherige Hinterkante zur neuen Vorderkante wird und in den
fluchtenden Spalt eintritt, der das Blatt aus dem Fach
herauszieht. Die drei Blatttransportspalte können vier Walzen
umfassen, die den gleichen Durchmesser haben und deren
Achsen in der gleichen Ebene liegen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat die
Umleitvorrichtung die Form einer Klappe, die an einer von dem mittleren
Spalt entfernten Position drehbar gelagert ist und deren
freies Ende sich nahe am Ausgang des mittleren Spaltes
befindet, wobei das Blattfach der Wendevorrichtung einen
Abschnitt mit geneigten Flächen stromab der Umleitvorrichtung
umfaßt, der die Vorderkante jedes Blattes leitet, das durch
die Umleitvorrichtung in das Fach gelenkt wird.
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In einer alternativen Ausführungsform enthält die
Wendevorrichtung wenigstens zwei Blatttransportspalte; eine
elektromagnetisch betätigte Umleitvorrichtung mit einem stromab der
Spalte angeordneten Drehpunkt; ein einzelnes Blattfach, in
das Blätter nach dem Kontakt mit der Umleitvorrichtung
laufen können, einen stromab der Umleitvorrichtung angeordneten
Wellenspalt; sowie eine Federeinrichtung, die das Blattfach
umgibt und die Blätter in Richtung eines der wenigstens zwei
Blatttransportspalte drückt.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform enthält die
Wendevorrichtung wenigstens drei Blatttransportspalte, die
wenigstens einen Eingangsspalt und wenigstens zwei
Ausgangsspalte umfassen; eine Umleiteinrichtung mit einem stromab
der Spalte angeordneten Drehpunkt; ein einzelnes Blattfach,
in das ein Blatt nach dem Kontakt mit der Umleiteinrichtung
laufen kann; sowie eine mit dem Blattfach verbundene
Federeinrichtung, die das Blatt in Richtung eines der wenigstens
zwei Ausgangsspalte drückt.
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Das Blattfach kann wenigstens zwei Stäbe umfassen, durch die
ein Blatt hindurchlaufen kann, wobei die Federeinrichtung
einen Abschnitt der Stäbe umgibt.
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Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine
Wendevorrichtung, die sowohl Simplex- als auch Duplexblätter
über einen gemeinsamen Eingangsweg in ein Fach
transportiert, das wenigstens teilweise von einer schwachen linearen
Druckfeder umgeben ist, aus dem die Blätter über einen von
zwei unterschiedlichen Ausgangswegen herausgezogen und
transportiert werden. Wenn gewünscht, sollte eine
Wellenvorrichtung (corrugator) an dem Eingangsweg angebracht sein.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden als Beispiel
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines
Vervielfältigungsgeräts ist, das einen Vier-Walzen-Blattwender nach
dem Stand der Technik enthält, und
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Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des
erfindungsgemäßen Vier-Walzen-Blattwenders ist, bei dem eine
schwache Druckfeder verwendet wird.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist vom Stand der
Technik her bekannt und besteht im wesentlichen aus einer
Einrichtung zur Aufnahme eines Stapels 2 von Papierblättern
an eine Zufuhreinrichtung 4 angrenzend, die jedesmal, wenn
eine Kopie benötigt wird, ein Blatt von der Oberseite des
Stapels entnimmt. Jedes Blatt, das die Zufuhreinrichtung 4
verläßt, passiert in nichtgleitendem Kontakt einen
Photorezeptor 6 (der hier in Form einer Walze dargestellt ist,
obwohl er auch ein Band sein könnte), von dem Teilchenmaterial
(Toner), das einen sichtbaren Kontrast zum Material des
Blattes darstellt, von der Oberfläche des Photorezeptors auf
die Oberseite des jeweiligen Blattes übertragen wird. Wenn
das Blatt mit dem durch elektrostatische Anziehung darauf
haftenden Tonerbild von dem Photorezeptor 6 gelöst worden
ist, wird es durch ein Förderband 8 zu einer
Fixiervorrichtung 10 transportiert, die den Toner in dauerhafter
Bindung mit dem Material, das das Blatt bildet, verschmilzt,
indem Wärme und/oder Druck angewendet werden.
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Beim Verlassen der Fixiereinrichtung kommt das Blatt mit
einer Umleiteinrichtung (nicht dargestellt) in Kontakt, die
das Blatt so umleitet, daß es sich auf einem der beiden Wege
12 oder 42 bewegt. Weg 12 ist ein Ausgabeweg, der zu einer
Transporteinrichtung 16 führt, die jedes fertiggestellte
Blatt in ein Ausgabefach 18 auswirft. Ein auf Weg 42
abgeleitetes Blatt läuft zum Eingangsspalt 44 eines
Vier-Walzen-Blattwenders, der allgemein mit 40 bezeichnet ist. In der
Blatttransporteinrichtung 40 können nicht nur Simplexkopien
vor ihrer Ausgabe in ein Zwischenfach gewendet werden,
sondern Duplexkopien können vor ihrer Ausgabe in ein
Ausgabefach nochmals gewendet werden, und des weiteren können
Simplexkopien vor der Ausgabe in eine Sortiereinrichtung
gewendet werden, wozu Kopien mit nach oben zeigender Bildseite
erforderlich sind, um richtiges Kopiesatzsortieren zu
gewährleisten. Bei den meisten Geräten, bei denen
Drei-Walzen-Wendeeinrichtungen eingesetzt werden, ist es oft
erforderlich, alle Originalblätter einen Zähl-Nichtkopier-Zyklus
durchlaufen zu lassen, wenn die das Gerät bedienende Person
die Herstellung von Duplexkopien gewählt hat, um das Gerät
in die Lage zu versetzen, die alternativen Seguenzen für
eine ungerade oder gerade Zahl zu durchlaufen. Die
Notwendigkeit, diesen Zählzyklus zu durchlaufen (auch als
"Drehen" (slewing) bekannt), führt zu Zeitverschwendung und
verringert die Produktivität des Gerätes und der
Bedienungsperson. In der Blatttransporteinrichtung 40 werden
sowohl Duplex- als auch Simplexkopieblätter aus der
Verarbeitungseinrichtung über Weg 42 zu einem gemeinsamen
Eingangsspalt 44 transportiert. Beim Verlassen des Spalts kommt die
Vorderkante jedes Blattes mit einer Umleiteinrichtung 46 in
Kontakt, die in die eine oder andere ihrer Endstellungen
gedreht ist. In der mit durchgehenden Linien dargestellten
Position wird das Blatt in das rechte Fach 48 geleitet. Wenn
die Umleiteinrichtung sich in der durch gestrichelte Linien
dargestellten Position befindet, wird das entsprechende
Blatt in das linke Fach 50 geleitet. Jedes Fach ist, wie
bereits bekannt, mit einer Blattumkehreinrichtung versehen, so
daß jedes Blatt nach dem Eintritt in das Fach 48 nach oben
gedrückt wird, so daß es in den rechten Spalt 52 eintritt,
aus dem das Blatt zwischen Transportwalzen 32 und in ein
Zwischenfach 34 läuft. Blatttransporteinrichtung 36
befördert jedes Blatt anschließend aus dem Zwischenfach 34 an der
Photorezeptortrommel 6 vorbei, um ein Bild auf seine
Rückseite auf zutragen. Auf ähnliche Weise wird jedes in das Fach
50 beförderte Blatt nach oben gedrückt, so daß seine neue
Vorderkante mit dem linken Spalt 54 in Kontakt kommt,
wodurch das Blatt zu einem Ausgabefach befördert wird.
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Eine verbesserte Vier-Walzen-Wendeeinrichtung 100 gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt und enthält
einen mittleren Eingangsspalt 110 und zwei Ausgangsspalte
105 und 115. Eine Umleiteinrichtung 120 ist so angeordnet,
daß sich ein spitz es Ende derselben stromauf des
Eingangsspaltes 110 erstreckt und Blätter in eine der Richtungen 122
oder 124 des Wendeschachts 125 ableitet. Die
Umleiteinrichtung 120 kann gedreht werden, so daß sie sich je nach Wunsch
und in Abhängigkeit davon, ob ein Blatt aus dem Wendeschacht
zum Ausgabefach 18 oder an eine Stelle in dem Gerät zur
weiteren Bearbeitung laufen soll, aus der durch die
durchgehende Linie dargestellten Position in die durch die
Punktlinie dargestellte Position bewegt. Eingansspalt 110 befördert
Blätter in den Wellenspalt 130, der gegenläufige Bremswalzen
134 und 137 enthält, die stromab der Umleiteinrichtung 120
und innerhalb des Wendeschachts 125 angeordnet sind. Die
Antriebskraft des Eingangsspaltes auf jedes Blatt ist größer
als die entgegengesetzte Antriebskraft des gegenläuf igen
Brems-Wellenspalts 130 und treibt jedes Blatt zwischen 8-mm-
Stahlstäbe 150, die durch Seitenelemente 152 und 154
gebildet werden, die parallel und mit einem Abstand von 3 mm
zueinander verlaufen, oder in eine Reihe von hohlen
Spaltröhren (nicht abgebildet). Eine weiche, lineare Druckfeder 160
umgibt einen Abschnitt des Stabpaares oder jede hohle Röhre
und wirkt als hinterer Anschlag für die Blätter. Es zeigt
sich, daß die Vorderkante jedes Blattes immer ausreichend
Balkenfestigkeit (beam strength) aufweist, um unterhalb der
örtlichen Knicklast zu bleiben. Die hintere
Anschlagsanordnung einschließlich wenigstens einer hohlen Spaltröhre und
einer Druckfeder ist so zusammengesetzt, daß die Röhre
sowohl die Feder als auch die Blätter leitet. Der
Außendurchmesser der Feder ist ungefähr 1 mm größer als der
Außendurchmesser der Röhre, um die Möglichkeit auszuschließen,
daß die Feder auf der Röhre festgeklemmt wird, wenn das
Blatt außermittig auf die Feder auftrifft. Die schmale
Einengung, die auf das Blatt wirkt, wenn es sich durch den
Führungsraum der hohlen Spaltröhren oder Stäbe bewegt,
verstärkt zeitweilig die Steifigkeit des Blattes und damit
seine Knickfestigkeit. Es ist trotzdem etwas überraschend,
daß, obwohl die Feder der einzige hintere Anschlag für
Blätter, die in den Wendekanal eintreten, ist, in allen
Gewichts- und Größenbereichen des Papier kein Blattschaden
aufgetreten ist.
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Wenn ein Blatt Eingangsspalt 110 verläßt, wird es durch
Feder 160 wieder aus dem Wendeschacht hinausgedrückt und durch
den gegenläufigen Verzögerungs-Wellenspalt 130 je nach der
Position, die die Umleiteinrichtung 120 zu diesem Zeitpunkt
einnimmt, entweder in Richtung des Ausgangsspaltes 115 oder
des Spaltes 105 befördert. Wenn die Umleiteinrichtung 120
die durch die Punktlinie dargestellte Position einnimmt,
ergreift Spalt 115 das Blatt und befördert es zum Ausgabefach
18. Wenn sich die Umleiteinrichtung 120 jedoch in der durch
die durchgehende Linie dargestellten Position befindet,
nimmt Spalt 105 das Blatt aus dem Wellenspalt 130 auf und
befördert das Blatt zur weiteren Verarbeitung in dem Gerät
zum Duplexfach 34.
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Es ist ersichtlich, daß eine Wendevorrichtung offenbart
worden ist, die eine Vier-Walzen-Wendeeinrichtung enthält,
in der ein Blatt in die Mitte der Baugruppe befördert wird,
und aus der es je nach der erforderlichen Kopieart in zwei
unterschiedliche Richtungen/Abzweigungen ausgegeben werden
kann. So ermöglicht die Wendevorrichtung beispielsweise das
Kopieren von 1 bis N Simplexdokumenten in sortierten Sätzen
und das Kopieren von N bis 1 Simplexdokumenten in
Duplexsätzen ohne vorheriges Zählen der Dokumente. Eine bessere
Blattsteuerung wird durch den Einsatz eines federgespannten
Wendeschachts erreicht, der das Blatt in einem schmalen Raum
einengt, wodurch der Bereich der Papiergewichte und -größen
erweitert wird, für die die Wendevorrichtung geeignet ist.
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Es sind alternative Formen der Erfindung (nicht dargestellt)
vorstellbar. So kann beispielsweise ein Drei-Walzen-System,
das wie die bekannten Drei-Walzen-Wendeeinrichtungen
angeordnet ist, in Verbindung mit dem oben beschriebenen
Blattfach und der umgebenden Feder eingesetzt werden. Bei einer
weiteren Ausführung können zwei separate Paare Spaltwalzen
als Ausgangsspalte eingesetzt werden, wobei Blätter mit
jeder beliebigen geeigneten Einrichtung, wie beispielsweise
einem dritten Paar Walzen, transportiert werden.