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Die Erfindung betrifft allgemein Drucker und insbesondere eine
Vorrichtung zum Steuern der Bewegung ausgewählter Papieraufnahmeladen
zur Beschickung eines elektrofotografischen Druckers nach dem
Oberbegriff Anspruchs 1.
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Eine Papierhandhabungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1
genannten Art ist in der US-A-4 770 403 offenbart, bei der die
Horizontalbewegung einer ausgewählten Lade mit einem Steuerglied realisiert
werden kann, welches derart ausgestaltet ist, daß es gegen das hintere
Ende einer ausgewählten Lade drückt oder, alternativ, durch die
Vertikalbewegung der Papiertransporteinrichtung realisiert wird. Nicht
offenbart ist, auf welche Weise die Steuerglieder für die Laden betätigt
werden.
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Die EP-A-0 239 871 offenbart ein Gerät zum Laden und Entladen von
Röntgenfilm-Kassetten mit mehreren vertikal angeordneten Abteilen zur
Aufnahme von Filmspendermagazinen, welche Filmstapel
unterschiedlicher Formate enthalten. Jedes Magazin ist horizontal zwischen einer
ausgewählten und einer nicht-ausgewählten Position mit Hilfe einer
Zahnstangen-Zahnrad-Anordnung gewegbar. Jedes Magazin besitzt
seinen eigenen Elektromotor, der mit dem zu dem speziellen Magazin
gehörigen Zahnrad gekoppelt ist, um für eine horizontale Bewegung des
Magazins zu sorgen.
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Drucker Wie zum Beispiel elektrofotografische und Laserdrucker
gelangen typischerweise im Bürobereich zum Einsatz, wo sie an Personal
Computers, PC-Netzwerke oder Spezial-Wortverarbeitungscomputer
angeschlossen sind. Die meisten in Büros verwendeten Laserdrucker
haben folgende vorteilhafte Merkmale gemeinsam: geringe Baugröße,
hohe Druckqualität, leiser Betrieb und angemessene Geschwindigkeit für
die meisten Anwendungsfälle.
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Laserdrucker enthalten Papierhandhabungsmechanismen, welche für
gewöhnlich getrennte Laden zur Aufnahme verschiedener Typen oder
unterschiedlicher Größen von Papier aufnehmen. Diese Laden sind
typischerweise so aufgebaut, daß sie etwa 250 Papierbögen aufnehmen.
Wenn der Papierhandhabungsmechanismus eines Laserdruckers lediglich
eine Lade enthält, so kann der Laserdrucker nur Papier aus dieser einen
Lade ausziehen, während ein Druckvorgang angefordert wird. Wenn der
Drucker Befehle zum Drucken auf unterschiedlichen Papiertypen
während einer Druckaufforderung erhält, muß die einzelne Lade
herausgenommen und durch eine Lade ersetzt werden, die das richtige Papier
enthält.
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Um diesem Problem zu begegnen, wurden Laserdrucker so ausgebildet,
daß sie mehrere Laden enthalten, aus denen verschiedene Typen oder
unterschiedliche Größen von Papier abgezogen werden können. Wenn
ein mit mehreren Laden ausgestatteter Drucker Befehle zum Drucken auf
einem anderen Papiertyp während einer Druckanforderung empfängt, so
zieht der zu dem Drucker gehörige Papierhandhabungsmechanismus
einfach Papier aus der richtigen Lade.
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Ein Papiertransportmechanismus dient zum Ausziehen von Papier aus
der Lade, und er enthält typischerweise mindestens eine gummiähnliche
Walze, die drehend mit dem Papier in der Lade in Eingriff tritt und das
Papier in den Druckmechanismus einzieht. Wenn ein Laserdrucker einen
Papierhandhabungsmechanismus aufweist, der mehr als eine Lade
enthält, so besitzt jede Lade normalerweise einen ihr zugeordneten eigenen
Papiertransportmechanismus. Außerdem sind die Laden sowie ihre
zugeordneten Papiertransportmechanismen normalerweise in einer
vertikalen Anordnung gestapelt, so daß sie in vertikaler Richtung Raum
beanspruchen, der der vertikalen Höhe eines Fachs für jeweils 250 Blatt
und der vertikalen Höhe für jeden Papiertransportmechanismus
entspricht. Folglich begrenzt die kombinierte vertikale Höhe für jede Lade
und jeden Papiertransportmechanismus die maximale Anzahl von Laden,
die einem Papierhandhabungsmechanismus eines Laserdruckers
zugeordnet werden können.
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Weil gemeinsam verwendete Papierladen eine Feder enthalten, die das
Papier innerhalb der Lade in Berührung mit der Gummiwalze des
zugehörigen Papiertransportmechanismus drängt, schwankt der Druck
zwischen
dem Papieraufnehmer und dem Papierstapel in Abhängigkeit der
Stapeldicke des in der Lade verbliebenen Papiers. Der
Papiertransportmechanismus ist ortsfest, so daß die auf den Papierstapel ausgeübte
Federkraft den oberen Papierbogen konstant in Berührung mit dem
Papiertransportmechanismus hält. Wenn es also erwünscht ist, daß
zusätzliches Papier ein eine spezielle Lade einzugeben ist, so muß der
Druckvorgang mit Papier aus dieser Lade anhalten, während die Lade
herausgenommen und das Papier aufgefüllt wird. Dies ist besonders
dann wichtig, wenn der Benutzer einen kurzen Druckvorgang mit einem
speziellen Papier durchführen will, welches von dem laufend in der
Lade befindlichen Papier abweicht.
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Frühere Laserdrucker besaßen einen Einzelblattzuführmechanimus, so
daß eine Bedienungsperson bei dem Wunsch, eine geringe Anzahl von
Kopien auf einem Papierformat herzustellen, das gegenüber dem
normalerweise in den Laden befindlichen Papier abwich, die für diesen
Druckvorgang benötigte Anzahl von Bögen einzeln und nacheinander
zuführen konnte. Selbstverständlich ist dies ein zeitraubender Vorgang,
der dem Benutzer nicht die Möglichkeit gibt, sich um andere Dinge zu
kümmern, sondern die Anwesenheit des Benutzers bei der Druckstation
erforderlich macht, damit jeder Papierbogen in den Drucker
nacheinander eingeführt wird, bis der gesamte Druckvorgang abgeschlossen ist.
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Alternativ kann der Benutzer die Lade aus dem
Papierhandhabungsmechanismus entfernen, die gewünschte Anzahl von Papierbögen in die
Lade eingebeti und die Lade wieder iil der Papierhandhabungskassette
anordnen. Während bei diesem Verfahren der Benutzer den Bereich des
Druckers während des Druckvorgangs verlassen kann, bedeutet der
Vorgang des Entfernens der Lade und des Beladens der Lade mit einer
genau vorgewählten Anzahl spezieller Papierbögen eine
Betriebsunterbrechung des Druckers, bis die Lade wieder eingesetzt ist.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein oder mehrere der oben
angegebenen Probleme zu überwinden oder zumindest zu minimieren.
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Die voriiegende Erfindung schafft eine Papierhandhabungsvorrichtung
gemäß Anspruch 1.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Die vorliegende Erfindung und/oder ihre Ausführungsbeispiele sehen
vor:
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Einen Papierhandhabungsmechanismus, insbesondere für den Einsatz bei
einem elektrofotografischen Drucker, welcher baulich kompakt ist und
eine große Menge und Vielfalt von Papier zu liefern vermag;
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einen elektrofotografischen Drucker, der eine große Anzahl von
Papierladen enthält, und der etwa den gleichen Raum beansprucht wie
herkömmliche elektrofotografische Drucker;
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einen Papierhandhabungsmechanismus für einen elektrofotografischen
Drucker, der leicht mit begrenzten Vorräten eines speziellen Papiers
ladbar ist, damit der elektrofotografische Drucker für kurze Druckläufe
Zugriff auf spezielle Papiertypen hat;
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einen Papierhandhabungsmechanism us, der automatisch diejenige Lade
auswählt, die das für einen Druckvorgang erforderliche Papier enthält;
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einen Papierhandhabungsmechanismus, der einen einfachen Aufbau und
einfache Betriebsweise aufweist;
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eine Vorrichtung in Verbindung mit dem
Papierhandhabungsmechanismus gemäß der Erfindung, die die Bewegung mehrerer Laden steuert;
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einen Papierhandhabungsmechanismus, der eine Reihe vertikal
gestapelter Laden enthält, die von Hand und automatisch horizontal zu einer
leicht zugänglichen Ladeposition bewegbar sind.
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Weitere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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Figur 1 allgemein einen Papierhandhabungsmechanismus gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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Figur 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung
zum Steuern der Bewegung mehrerer Laden gemäß der
Erfindung;
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Figur 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf Figur 2;
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Figur 4 eine Teil-Querschnittansicht einer Papierlade und ihres
entsprechenden Antriebsmechanismus entlang der Linie 4-
4 in Figur 2;
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Figur 5 eine Teil-Querschnittansicht des Antriebsmechanismus
entlang der Schnittlinie 5-5 in Figur 2;
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Figur 6 eine Teil-Schnittansicht des Antriebsmechanismus entlang
der Schnittlinie 6-6 in Figur 5;
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Figur 7 eine Teil-Schnittansicht der Zahnradzähne entlang der
Schnittlinie 7-7 in Figur 4; und
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Figur 8 eine Teil-Schnittansicht von Zahnradzähnen entlang der
Schnittlinie 8-8 in Figur 7.
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Während die Erfindung zahlreichen verschiedenen Modifizierungen und
alternativen Versionen zugänglich ist, wurde ein spezielles
Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt, und wird im folgenden
detallliert beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die Erfindung
nicht auf die hier speziell offenbarte Form beschränkt ist, sondern ganz
im Gegenteil sämtliche Modifikationen, Äquivalente und Alternativen
bdeckt, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie er durch die
beigefügten Ansprüche definiert ist.
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Nunmehr bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf
Figur 1, ist dort eine Seitenansicht eines schematischen Konzepts einer
Papierhandhabungsvorrichtung 10 für einen (nicht dargestellten) Drucker
gezeigt. Während die Diskussion der Vorrichtung hier sich auf die
Kombination mit einem elektrofotografischen Drucker beschränkt, ist leicht
ersichtlich, daß die Vorrichtung 10 mit verschiedenen anderen Typen
und Bauarten von Druckern kombiniert werden kann, ohne vom
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Vorrichtung 10 enthält mehrere papierenthaltende Laden 12, 14, 16
und 18, die derart ausgebildet sind, daß sie eine Vielfalt
unterschiedlicher Arten und Größen von Papierbögen 19 aufnehmen. Vorzugsweise
enthält jede Lade 12,14,16 und 18 einen unterschiedlichen Papiertyp,
so daß ein Benutzer des elektrofotografischen Druckers lediglich festlegt,
welche Lade zu verwenden ist, um so die richtige Papierart
auszuwählen. Beispielsweise könnte es wünschenswert sein, jede der Laden 12,
14, 16 und 18 mit einem Briefkopfbogen, Bogen mit weißem Band,
gelbem Band, A4-Bogen, Gerichts-Papierformat und dergleichen zu
bestücken. Damit könnte der Benutzer von der zeitraubenden Aufgabe
enthoben sein, den Drucker jedesmal mit zusätzlichem Papier zu
befüllen, wenn ein anderer Papiertyp gewünscht wird.
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Um Platz zu sparen und die Gesamtkosten der
Papierhandhabungsvorrichtung 10 zu verringern, sind die Laden 12, 14, 16 und 18 vertikal in
enger Nachbarschaft zueinander angeordnet, wobei ein einzelner
Papiertransportmechanismus 20 vorgesehen ist, um sämtliche Laden 12, 14, 16
und 18 zu bedienen. Der Papiertransportmechanismus 20 bewegt sich
vertikal, um selektiv mit der jeweiligen Lade 12, 14, 16 oder 18 in
Eingriff zu treten. Diese Vertikalbewegung erfolgt mit Hilfe eines
Elektromotors 22, der mit dem Papiertransportmechanismus 20 gekoppelt ist
und sich mit diesem entlang eines vertikalen Rahmengestells 24 bewegt.
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Das vertikale Rahmengestell 24 ist aus irgendeiner einer Vielfalt
möglicher Einrichtungen aufgebaut, darunter eine
Zahnstangen-Ritzel-Kombination und ein Rollentrieb. Eine Ausführungsform eines solchen
vertikalen Rahmengestells 24 mit Papierzuführmechanismus 20 ist in der
gleichzeitig anhängigen Patentanmeldng mit dem Aktenzeichen 360 395
von Mark Ruch et al, eingereicht am 2. Juni 1989 (= EP-A-0 400 673)
offenbart.
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Angemerkt sei, daß der Motor 22 außerdem Leistung für ein sich
drehendes Gummirad 26 liefert, welches den in jeder der Laden
befindlichen Papierstapel berührt. Die Berührung zwischen dem sich drehenden
Rad 26 und dem oberen Bogen in jedem der Papierstapel drängt den
oberen Bogen von dem Stapel herunter in den elektrofotografischen
Drucker, wo der eigentliche Druckvorgang ausgeführt wird.
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Der Papiertransportmechanismus 20 ist grundsätzlich auf die vertikale
Bewegung beschränkt, und die Laden 12, 14, 16 und 18 sind ebenfalls
vertikal angeordnet. Damit daher der Papiertransportmcchanismus 20
einen ausgewählten Papierstapel berühren kann, werden die Laden 12,
14, 16 und 18 vorzugsweise horizontal zwischen einer ersten
ausgewählten Position und einer zweiten, nicht-ausgewählten Papierzufuhrposition
bewegt, in der die Lade den vertikalen Weg des
Papiertransportmechanismus 20 schneidet.
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Ein einzelner Elektromotor 28 liefert die mechanische Antriebsleistung
für den selektiven Antrieb der Laden 12, 14, 16 und 18 zwischen diesen
ersten und zweiten Stellungen. Der Motor 28 ist mit einer Welle 30
gekoppelt, die sich vertikal entlang einer Seite der Laden 12, 14, 16 und
18 erstreckt. An der Welle 30 sind an verschiedenen vertikalen Stellen
mehrere Zahnräder 32, 34, 36 und 38 fixiert, die mit Zahnstangen 40,
43, 44 und 46 fluchten, die sich horizontal entlang der Seite jeder der
Laden 12, 14, 16 und 18 erstreckt. Damit ruft eine Drehung des Motors
28 in einer ersten Richtung eine ähnliche Drehung der Welle 30 und der
Zahnräder 32, 34, 36 und 38 hervor.
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Die Zahnräder 32, 34, 36 und 38 treten in Wechselwirkung mit den
ihnen zugehörigen Zahnstangen 40, 42, 44 und 46 und setzen die
Drehbewegung um in eine horizontale Linearbewegung der jeweiligen Lade
12, 14, 16 und 18. Die Drehung des Motors 28 in einer ersten Richtung
ruft eine Horizontalbewegung der Laden 12, 14, 16 und 18 aus der
ersten in die zweite Position hervor, während eine Drehung des Motors
28 in eine zweite Richtung die Laden 12, 14, 16 und 18 aus der zweiten
in die erste Position bewegt.
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Damit der Papiertransportmechanismus 20 sich korrekt mit den Laden
12, 14, 16 und 18 schneidet, wird die ausgewählte Lade vorzugsweise
horizontal zwischen der nicht-ausgewählten und der ausgewählten
Position bewegt, ohne daß damit eine entsprechende Bewegung der
nichtausgewählten Laden einhergeht. Wenn zum Beispiel der Benutzer den
Wunsch hat, auf einem Papier zu drucken, welches in der untersten
Lade 18 enthalten ist, so muß dann nicht nur die Lade 18 in die
ausgewählte Position bewegt werden, sondern die nicht-ausgewählten Laden
12, 14 und 16 müssen in der nicht-ausgewählten Position verharren.
Ansonsten würden die Laden 12, 14, und 16 mit der Vertikalbewegung
des Papiertransportmechanismus 20 kollidieren und verhindern, daß der
Papiertransportmechanismus 20 bis zu der untersten Lade 18 absinkt und
mit dem dort befindlichen Papier in Berührung gelangt. Es sollte
verstanden werden, daß ähnliche Probleme dann auftreten, wenn der
Betrieb irgendeine andere der Laden 12, 14 und 16 betrifft.
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Folglich verwenden der Motor 28 und die Welle 30 eine Übersetzung,
um selektiv nur mit einem der gewünschten Zahnräder 32, 34, 36 und
38 in Eingriff zu treten.
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Figur 2 zeigt eine allgemein mit dem Bezugszeichen 50 versehene
Vorrichtung, welche die Bewegung mehrerer Laden 52, 54 und 56 steuert.
Die Vorrichtung 50 ist vom Konzept her der oben beschriebenen
Vorrichtung 10 ziemlich ähnlich; allerdings zeigt Figur 2 eine
Ausführungsform der Übersetzung 48 in Verbindung mit einem
Papierhandhabungsmechanismus, der drei papieraufnehmende Laden 52, 54 und 56 enthält.
Man beachte, daß zwar die Darstellung nach Figur 2 für die Vorrichtung
50 keine Seitenteile eines Rahmens aufweist, um die Darstellung zu
vereinfachen, daß aber vorzugsweise ein ähnlicher Rahmen wie der
Rahmen 24 vorhanden ist, um die verschiedenen Elemente der
Vorrichtung 50 zu lagern.
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Die Laden 52, 54 und 56 sind so bemessen, daß sie eine ausgewahlte
Geometrie von Papier aufnehmen, sie können daher etwa 8,5 auf 12
Zoll oder 8,5 auf 14 Zoll (etwa 22 auf 28 cm oder 22 auf 36 cm) groß
sein. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Figur 2 jedoch die
Laden 52, 54 und 56 mit praktisch gleicher Länge dargestellt.
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Die Laden 52, 54 und 56 sind derart ausgebildet, daß sie in horizontaler
Richtung gemaß dem Doppelpfeil 58 verschieblich sind. Jede Lade 52,
54 und 56 ist auf zugehörigen Schienen 60, 62 und 64 gleitend gelagert.
Eine Rolle 66, 68 und 70 ist drehbar ein einem Ende jeder der Schienen
60, 62 und 64 gelagert, so daß jede Rolle 66, 68 und 70 mit einer
zugehörigen oberen, sich nach außen erstreckenden Lippe 72, 74 und 76 in
Eingriff tritt, die an jeder der Laden 52, 54 bzw. 56 vorhanden sind.
Um das Ende jeder Lade 52, 54 und 56 abzustützen, das heißt das Ende
gegenüberliegend den Rollen 66, 68 und 70, sind an dem einen Ende
jeder Lade 52, 54 und 56 Rollen 78, 80, 82 drehbar gelagert, so daß
die Rollen 78, 80, 82 auf einem unteren Flanschabschnitt der Schienen
60, 62 und 64 laufen.
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Vorzugsweise ist jede Lade auf zwei Seiten abgestützt. Wie in dem
Querschnitt der Lade 54 in Figur 4 dargestellt ist, enthält jede Lade
zwei einander abgewandte Lippen 74A, 74B und zwei einander
abgewandte Rollen 80A, 80B, so daß jede Lade durch zwei Schienen 62A,
62B abgestützt ist. Die Schienen 60, 62 und 64 auf jeder Seite der
Laden 52, 54 und 56 sind vorzugsweise beispielsweise mittels
(nicht-dargestellter) Träger direkt an dem Rahmen 64 gelagert.
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Wie in Figur 2 und 3 gezeigt ist, steuert eine elektronische Steuerung 85
die Vertikalbewegung eines Papiertransportmechanismus 87, der ein
drehbares Papieranlagerad 89 aufweist, das von einem Motor 91
angetrieben wird. Die elektronische Steuerung 85 steuert außerdem die
Übertragungseinrichtung
48. Ein an einem oberen Abschnitt 88 des Gestells
84 gelagerter Übertragungsmotor treibt die Übertragungseinrichtung 48
an und ist in üblicher Weise über eine Ausgangswelle 92 mit einem
Zahnrad 90 verbunden.
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Die Übertragungseinrichtung 48 enthält eine rohrförmige Welle 94, die
zwischen dem oberen Abschnitt 88 des Gestells 84 und einem unteren
Abschnitt 96 des Gestells 84 gelagert ist. Der untere Abschnitt der
rohrförmigen Welle 94 sitzt in einer Kupplung 98, die an dem unteren
Abschnitt 96 des Gestells 84 gelagert ist. Die Kupplng 98 ermöglicht es
der Welle 94, sowohl in axialer Richtung verschoben als auch um ihre
eigene Achse gedreht zu werden.
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An der Welle 94 sind voneinander beabstandet drei Zahnräder 100, 102
und 104 gelagert, die durch jeweilige Stellschrauben 106, 108 und 110
fixierbar sind, Die Zahnräder 100, 102 und 104 sind derart ausgebildet,
daß sie mit zugehörigen Zahnstangen 112, 114 und 116 kämmen, die auf
einer Seite der jeweiligen Lade 52, 54 und 56 angebracht sind. Ein
ausgewähltes Zahnrad 100, 102 und 104 tritt mit ihrer zugehörigen
Zahnstange 112, 114 und 116 in Eingriff, um eine ausgewählte Lade 52,
54 und 56 zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen,
wie oben beschrieben wurde.
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Vorzugsweise sind die Zähne der Zahnräder 100, 102 und 104 sowie der
Zahnstangen 112, 114 und 116 selbst-ausrichtend, so daß jedes Zahnrad
stets mit der zugehörigen Zahn stange kämmt. Wie in Figur 7 und 8
bezüglich der Zahnstange 114 dargestellt ist, enthalten die Zähne 93
obere und untere sich verjüngende Abschnitte 95, 97, die das
Hineingleiten der sich vertikal bewegenden Zähne zwischen die Zähne der
ortsfesten Zahnstangen erleichtern. Jede Zahnstange und jedes Zahnrad
trägt ähnlich ausgebildete Zähne.
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Die Welle 94 positioniert das Ausgewählte von den Zahnrädern 100, 102
und 104, damit dieses mit seiner zugehörigen Zahnstange 102, 114 und
116 in Eingriff tritt, bevor die ausgewählte Lade 52, 54 und 56
zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt wird. Deshalb kann
die Welle 94 sich in axialer Richtung zu irgendeiner von drei
verschiedenen, vorab ausgewählten Stellen bewegen, um das richtige von den
drei Zahnrädern 100, 102 und 104 mit der zugehörigen Zahnstange 112,
114 bzw. 116 in Eingriff zu bringen.
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Der vertikale Abstand zwischen den Zahnrädern 100, 102 und 104 ist
derart gewählt, daß in irgendeiner der drei vorgewählten Lagen immer
nur ein Zahnrad zu gegebener Zeit mit einer Zahn stange in Eingriff
steht. Wie in Figur 2 gezeigt ist, ist das Zahnrad 104 in einer
ausgewählten Stellung, in der es mit der an der Lade 56 befindlichen
Zahnstange 116 in Eingriff steht.
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Um die Zahnräder axial zu bewegen, enthält die Welle 94 einen
Innengewindeabschnitt 118 (vergl. Figur 4), der mit einem Ende einer
Schraube 120 in Eingriff tritt. Das andere Ende der Schraube 120 ist drehbar
an einem Zahnrad 122 am oberen Abschnitt 88 des Gestells 84 gelagert.
Das Zahnrad 90 auf der Ausgangswelle 92 des Motors 86 treibt ein
Zwischenrad 124, welches seinerseits das Zahnrad 122 in die gleiche
Richtung wie das Zahnrad 90 an treibt. Wenn die Welle 94 fixiert ist, so
daß sie sich nicht drehen kann, treibt die Drehung der Schraube 120 in
eine erste Richtung, die Welle 94 nach oben, während eine Drehung der
Schraube 120 in einer zweiten Richtung die Welle 94 nach unten treibt.
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Während es erwünscht ist, daß die Welle 94 während der Positionierung
der Zahnräder drehfest verbleibt, kann die Welle 94 sich drehen, wenn
das ausgewählte Zahnrad sich in der Lage befindet, in der es die
ausgewählte Lade horizontal antreibt. Deshalb ist eine Einrichtung
vorgesehen, die eine Drehung der Welle 94 während des Vorgangs der
Zahnrad-Positionierung verhindert, hingegen die Drehung der Welle 94
während des Bewegungsvorgangs der Lade erleichtert.
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Wie in den Figuren 5 und 6 zu sehen ist, besitzt die Schraube 120 eine
1nnenbohrung 126 und eine ein T-förmiges unteres Ende 130
aufweisende Stange 128. Außerdem erstreckt sich in polygonförmiges oberes Ende
132 vollständig durch die Bohrung 126. Vorzugsweise ist an dem oberen
Ende der Stange 128 eine Platte 134 fixiert, um das polygonförmige
obere Ende 132 zu bilden, dessen Zweck unten noch erläutert wird.
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Um die Stange 28 herum ist eine Feder 136 zwischen der Platte 134 und
einer Lagerscheibe 138 gewunden und spannt die Platte 134 und mithin
die Stange 128 nach oben vor. Das T-förmige untere Ende 130 der
Stange 128 erstreckt sich von der Welle 94 aus durch ein Paar von
Axialschlitzen 142 und 144 diametral gegenüberliegend der rohrförmigen
Welle 94 radial nach außen.
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Die Stange 128 ist axial beweglich zwischen einer eine Drehung
verhindernden Position und einer eine Drehung zulassenden Position. In ihrer
nach oben vorgespannten Position, d. h. in der eine Drehung
zulassenden Position, ruht das T-förmige Ende 130 der Stange 128 in einer sich
in Querrichtung erstreckenden Kerbe 140 im unteren Ende der Schraube
120. Da sich die Stange 128 nicht drehen kann, weil ihr T-förmiges
Ende 130 sich durch die Schlitze 142, 144 erstreckt, kann sich die
Schraube 120 nicht drehen, ohne daß sich nicht auch die Welle 94 dreht.
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Deshalb dreht die Drehung der Schraube 120 die Welle 94 nicht in
axialer Richtung, weil die Schraube 120 und die Welle 94 sich nicht
relativ zueinander bewegen können. Wenn hingegen die Stange 128
gegen die Kraft der Feder 136 nach unten bewegt wird, ruht das T-
förmige untere Ende der Stange nicht in der Kerbe 140, wie dies durch
gestrichelte Linien in den Figuren 2, 5 und 6 dargestellt ist. Wird die
Stange 128 an einer Drehung gehindert, so kann sich die Welle 94 nicht
drehen, weil das T-förmige untere Ende 130 der Stange 128 sich durch
die Schlitze 142, 144 erstreckt. Deshalb bewirkt die Drehung der
Schraube 120 eine Bewegung der Welle 94 linear nach oben oder nach
unten, wodurch die Zahnräder richtig positioniert werden können.
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Um zu verhindern, daß die Stange 128 sich während des Vorgangs der
Zahnradpositionierung dreht, bewegt die Steuerung 85 den
Papiertransportmechanismus 87 nach oben in die Zahnrad-Positionierstellung. In der
Zahnrad-Positionierstellung drückt ein an dem
Papiertransportmechanismus 87 befindlicher Puffer 146 ein erstes Ende 150 eines Hebels 148
nach oben, wie in Figur 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Dies
bewirkt, daß ein zweites Ende 152 des Hebels 148 nach unten gegen die
polygonförmige Platte 134 der Stange 128 drückt und damit die Feder
136 zusammendrückt und das T-förmige untere Ende 130 der Stange 128
aus der Kerbe 140 herausbewegt.
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Das zweite Ende 152 des Hebels 148 enthält eine polygonförmige
Ausnehmung 154, deren Gestalt ähnlich wie die der polygonförmigen Platte
134 ist, und die die polygonförmige Platte 134 aufnimmt. Weil die
Platte 134 in der Ausnehmung 154 ruht, kann sich die Stange 128 nicht
drehen. Für einen vereinfachten Aufbau ist in Figur 3 der Hebel 148 so
dargestellt, daß er sich durch eine Öffnung 155 in dem oberen Abschnitt
88 des Gestells 84 erstreckt und mit diesem über einen Stift 156
schwenkbar verbunden ist.
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Während der Zahnradpositionierung befinden sich die Laden 52, 54 und
56 in der ersten, nicht-ausgewählten Position, wie in Figur 2 gezeigt ist.
Ist erst das ausgewählte Zahnrad richtig mit der zugehörigen Zahnstange
in Eingriff gebracht, bewegt die Steuerung 85 den
Papiertransportmechanismus nach unten in eine Laden-Positionierstellung.
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In der Laden-Positionierstellung bleibt der Papiertransportmechanismus
87 höher als die Lade 52, allerdings kommt der Puffer 146 nicht mehr
mit dem ersten Ende 150 des Hebels 148 in Eingriff. Deshalb spannt
eine zwischen dem Hebel 148 und dem oberen Abschnitt 88 des Gestells
84 gelagerte Feder das zweite Ende 152 des Hebels 148 nach oben vor,
so daß dieser nicht mehr mit der Platte 134 in Eingriff steht. Da die
Stange 128 abhängig von der Drehung der Schraube 120 drehfrei ist,
bewirkt eine Drehung der Schraube 120 in eine erste Richtung, daß sich
die Welle 94 dreht und eine der Laden in ihre erste, ausgewählte
Papiertransportposition verschiebt.
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Wenn zu irgendeiner Zeit während des Druckvorgangs die Steuerung 85
ein Signal zum Abziehen von Papier aus einer anderen Lade empfängt,
wird die Welle 94 in eine zweite Richtung gedreht, wodurch die Lade in
ihre erste, nicht-gewählte Ruhelage zurückkehrt. Dann bewegt die
Steuerung den Papiertransportmechanismus 87 in dessen
Zahnrad-Positionierstellung, so daß die Zahnräder erneut in Berührung mit der
Zahnstange der neu ausgewählten Lade gelangen. Die Steuerung 85 liefert an
den Motor 86 ein Signal, damit der Motor 86 sich um einen
vorbestimmten Hub dreht und damit die Welle 94 in die richtige vertikale
Richtung bewegt, um das ausgewählte Zahnrad in Eingriff mit der
richtigen Zahnstange zu bringen.
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Dann bewegt die Steuerung 85 den Papiertransportmechanismus 87 in
dessen Laden-Positionierstellung, so daß die ausgewählte Lade in ihre
zweite Papiertransportposition verschoben werden kann. Dies geschieht
erneut durch Drehen des Motors 86 um einen vorbestimmten Hub in die
richtige Richtung. Befindet sich erst einmal die ausgewählte Lade in
ihrer Position, bewegt sich der Papiertransportmechanismus 87 so weit
nach unten, bis das drehbare Rad 89 mit dem in der ausgewählten Lade
befindlichen Papier in Berührung gelangt.
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Bei dem Motor 86 handelt es sich vorzugsweise um einen Schrittmotor,
und die Anzahl der Zähne pro Zoll an der Schraube 120 ist derart
gewählt, daß die Welle 94 in jeder vertikalen Richtung steuerbar ist. Die
Steuerung 85 enthält einen Speicher, der eine Entsprechungskurve
speichert, die sich auf die Anzahl von Umdrehungen des Motors 86 in
Relation zu dem vertikalen Hub bezieht, den die Welle 94 ansprechend
auf die Anzahl von Umdrehungen des Motors 86 ausführt. Mit dieser
Information legt die Steuerung 85 ein vorbestimmtes Spannungssignal
über eine Leitung 99 an den Motor 86, was den Motor 86 veranlaßt,
eine vorbestimmte Anzahl von "Schritten" zu drehen, entsprechend dem
ausgewählten Drehhub.
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Außerdem speichert die Steuerung 85 die derzeitige Position jedes der
Zahnräder 100, 102 und 104 sowie die Position jeder der Zahnstangen
112, 114 und 116. Wenn daher die Steuerung 85 eine Aufforderung
erhält, Papier aus einer ausgewählten Lade 52, 54 und 56 abzuziehen,
bestimmt die Steuerung 85 den Abstand zwischen dem betrefenden
Zahnrad und der dazugehörigen Zahnstange sowie die Richtung der
Wellenbewegung, die ausgeführt werden muß, um das Zahnrad in
Eingriff
mit der Zahnstange zu bringen. An den Schrittmotor wird eine
geeignete Spannung gelegt, um den Schrittmotor um einen ausgewählten
Hub zu drehen, welcher dem vertikalen Abstand zwischen dem Zahnrad
und der Zahnstange entspricht, wobei die Richtung gewählt ist, in der
das Zahnrad in Eingriff mit der Zahnstange gelangt.
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Es sollte verstanden sein, daß, wenn der Drucker sich zwischen
Druckanforderungen befindet, sämtliche Laden 52, 54 und 56 rasch für
eine Aufnahme von Papier zugänglich sind. Das eingegebene Papier
kann entweder zusätzliches Papier des gleichen Typs oder eine geringe
Menge eines Spezialpapiers sein, welches für eine spezielle
Druckanforderung geladen wird (zum Beispiel Transparentfolie für
Overhead-Projektoren, Spezialgrößen-Papier, Spezialfarben-Papier, etc.). Das Befüllen
der Laden 52, 54 und 56 ist deshalb besonders einfach im Gegensatz zu
herkömmlichen Geräten, weil der Papiertransportmechanismus 20 nicht
den Papierstapel berührt. Deshalb wird mangels mechanischer
Hinternisse das Papier direkt in die Laden 52, 54, 56 von der Rückseite des
Geräts her eingegeben.
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Erneut auf Figur 1 Bezug nehmend, treibt der Motor 28 außerdem die
Laden 12, 14, 16 und 18 in Rückwärtsrichtung an, um den Zugriff
seitens des Benutzers zu verbessern. Eine Reihe von Schubfächern 130,
132, 134 und 136, ähnlich wie Möbel-Schubtacher, nehmen die
jeweiligen Laden 12, 14, 16, 18 auf und ermöglichen es, daß die Laden
vollständig nach rechts in Figur 1 ausgezogen werden können.
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Darüber hinaus ist jede der Laden 12, 14, 16 und 18 außerdem von
Hand nach rechts bewegbar, wenn die Übertragungseinrichtung 48 zum
Motor 28 nicht mit den jeweiligen Zahnstangen 40, 42, 44 und 46
koppelt. Der Benutzer ist frei, jede der Laden 12, 14, 16, 18 zu greifen und
sie nach rechts auszuziehen, um auf diese Weise die Oberseite der Lade
freizulegen, damit sie in einfacher Weise mit dem gewünschten Papier
befüllt werden kann.
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Ein zusätzliches Merkmal der Vorrichtung 10 betrifft die Tatsache, daß
die Laden 12, 14, 16 und 18 benutzerseitig konfigurierbar sind. In
einigen Fällen beispielsweise ist es wünschenswert, anstelle von vier
unabhängig zugänglichen Laden 12, 14, 16 und 18, die jeweils zur
Aufnahme von 500 Papierbögen geeignet sind, nur eine Lade zu haben,
deren Kapazität beispielsweise 2000 Papierbögen aufnimmt.
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Der Benutzer kann die Vorrichtung 10 in einfacher Weise für einen
solchen Einsatz umrüsten, indem er die oberen Laden 14, 16 und 18
herausnimmt und dann die Steuerung so umprogrammiert, daß lediglich
die einzige untere Lade als für den Gebrauch zugänglich deMariert wird.
Da die oberen Laden 14, 16 und 18 fortgenommen sind, wird Papier in
die untere Lade 12 bis zu einer maximalen Höhe eingefüllt, die es
ermöglicht, daß die Lade 12 und das Papier sich in horizontaler Richtung
unter den Blatt-Transportmechanismus 20 bewegen.