DE69219945T2

DE69219945T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Papiersteuern und zur Schräglagenkorrektur in einem Drucker

Info

Publication number: DE69219945T2
Application number: DE69219945T
Authority: DE
Inventors: Larry A Jackson; Kieran B Kelly
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2012-03-31
Also published as: DE69219945D1; SG47495A1; EP0509667A2; US5226743A; JPH05147778A; EP0509667A3; EP0509667B1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Drucker und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur aktiven Schräglagen-Korrektur und -Steuerung von Papier in einem Einzelblatt-Druckermechanismus.

Hintergrund der Erfindung

Bei automatischen Einzelblattdruckern wird ein Papierstapel, der in Blätter gleichmäßiger Größe geschnitten ist, automatisch einem Drucker, typischerweise unter Verwendung einer Rollenanordnung oder anderer Mechanismen, zugeführt. Eine wichtige Funktion des Druckerzuführungsmechanismusses besteht darin, die Parallelität zwischen der oberen Kante des Blatt Papiers und der ersten Linie des Drucks, der auf demselben enthalten ist, d.h. den Betrag der Schräglage zwischen dem Papier und dem Druck, zu steuern. Sogar ein kleiner Schräglagenbetrag zwischen dem Papier und dem Druck wird bewirken, daß das Drucken krumm aussieht. Größere Schräglagenbeträge können ein Knicken des Papiers bewirken, was eine ungleichmäßige Druckqualität oder einen Papierstau in dem Drucker zur Folge hat. Die Schräglage wird im allgemeinen eingeführt, wenn das Papier in einen Papierstapel in einem Vorratsbehälter geladen und/oder aus demselben aufgenommen wird. Es ist folglich erwünscht, den Schräglagenbetrag zwischen dem Papier und der Druckanordnung zu minimieren, sobald das Papier aufgenommen wurde und bevor auf demselben gedruckt wird.
Bekannte Druckvorrichtungen verwenden eine Vielzahl von Techniken und Vorrichtungen, um die Schräglage zu minimieren. Einige Drucker minimieren die Schräglage durch das Treiben eines Blatts Papier in ein Paar von angehaltenen Rollen, was einen Knick in dem Papier erzeugt und die vordere Kante des Papiers dazu zwingt, parallel mit dem Rollenpaar zu sein. Die Rollen werden dann aktiviert, um das Papier in die Druckzone weiterzubewegen. Eine derartige Technik erfordert einen bestimmten Typ eines Kupplungsmechanismusses, um die Rollen lange genug anzuhalten, um zu ermöglichen, daß das Papier in den Walzenspalt zwischen den Rollen zugeführt wird. Ferner erfordert diese Technik eine genaue Steuerung des Papiers, während dasselbe geknickt wird, da der Knick groß genug sein muß, um die Schräglage zu korrigieren, jedoch klein genug, damit das Papier nicht aus dem Walzenspalt zwischen den angehaltenen Rollen klappt. Weitere bekannte Drucker verwenden verjüngte Rollen, die das Blatt Papier gegen eine Referenzwand leiten, wobei sie dasselbe in eine Ausrichtung mit derselben zwingen und vor dem Drucken jede Schräglage beseitigen. Diese Technik erfordert eine große flache Oberfläche in dem Bereich der Rollenanordnung und ist relativ langsam. Noch weitere Drucker weisen überhaupt keinen Schräglagekorrekturmechanismus auf, wobei sich dieselben vollständig auf die genaue Zuführung des Papiers in die Rollenanordnung stützen.
Zusätzlich zum Minimieren der Schräglage muß der Zuführungsmechanismus eines Druckers eine genaue Steuerung jedes Blatts beibehalten, von dem Zeitpunkt, zu dem dasselbe von dem Stapel aufgenommen wird, bis es von dem Drucker ausgeworfen wird. Die Papierzuführungsmechanismen typischer bekannter Drucker verwenden getrennte Motoren und Getriebeanordnungen, um das Papier von einem Stapel aufzunehmen, das Papier zu der Druckanordnung zu liefern, einen Zeilenvorschub des Papiers zu bewirken und das Papier, sobald es bedruckt ist, auszuwerfen. Solche Zuführungsmechanismen belasten häufig den Wagenantriebsmotor und weisen komplexe Zeitgebungsschemata auf, die Auslösungsvorrichtungen benötigen, beispielsweise Solenoide. Die große Anzahl von Motoren und anderen elektrischen Komponenten erhöhen die Kosten des Druckers. Ferner erhöhen komplexe Zuführungsmechanismen den Zeitbetrag, der notwendig ist, um eine Seite durch den Drucker zu leiten, ebenso wie die Gelegenheiten von Papierstaus und Schräglagefehlern.
Folglich ist es erwünscht, die Zuführung von Papier durch einen Drucker unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Steuervorrichtungen zu steuern, um die Kosten des Druckers zu reduzieren und die Drucker-Zuverlässigkeit und den -Durchsatz zu erhöhen.
Die folgenden Merkmale sind daher Aufgaben der vorliegenden Erfindung: eine Papiersteuervorrichtung in einem Drucker zu schaffen, die relativ wenig Komponenten und besonders wenig aktive Komponenten, wie z.B. Motoren und Solenoide, aufweist; eine Papiersteuervorrichtung in einem Drucker zu schaffen, die die Möglichkeit eines Hängenbleibens und von Papierstaus minimiert; eine Papiersteuervorrichtung in einem Drucker zu schaffen, die durch einen einzelnen Motor betrieben werden kann; eine Papiersteuervorrichtung in einem Drucker zu schaffen, die kostengünstig implementiert sein kann; eine Papiersteuervorrichtung in einem Drucker zu schaffen, die den Durchsatz des Druckers erhöht; ein Verfahren zum Steuern der Parallelität zwischen dem oberen Rand eines Blatt Papiers und dem Druck, der auf demselben enthalten ist, zu schaffen; eine aktive Schräglagen-Korrekturvorrichtung, die schnell arbeitet, zu schaffen; eine aktive Schräglagen-Korrekturvorrichtung zu schaffen, die keine speziellen Zeitgebungs- oder aktiven Auslöse-Mechanismen, wie z.B. Motoren oder Solenoide, benötigt; und eine aktive Schräglagen-Korrekturvorrichtung zu schaffen, die kostengünstig implementiert sein kann.
Die DE-A-3610900 beschreibt eine Papierblatt-Zuführungsvorrichtung, die eine Rollenanordnung und einen Motor aufweist, wobei die Rollenanordnung sowohl als Papierzuführungsvorrichtung als auch als Papier-Anhaltevorrichtung dient, indem die Antriebsrichtung des Motors geändert wird. Ein einzelner Motor bewirkt sowohl eine Blattentnahme von einem Stapel als auch eine Blattzuführung.
Die EP-A-0228789 beschreibt ein System zum Ausrichten eines Blatt Papiers in einer Druckvorrichtung, bei dem das Blatt durch eine Papierwalze getrieben wird, wobei das Betriebsverfahren das Drehen der Papierwalze um einen vorbestimmten Betrag in eine Rückwärtsrichtung und nachfolgend das Drehen der Papierwalze in eine Vorwärtsrichtung aufweist, um das Blatt Papier mit einer korrekten Ausrichtung an einer gegebenen Druck-Anfangszeilen-Position einzustellen.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Steuern eines Blatt Papiers in einem Druckermechanismus, wie sie durch Anspruch 1 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem zweiten Aspekt eine Vorrichtung zum Steuern eines Blatt Papiers in einem Druckermechanismus, wie sie durch Anspruch 13 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem dritten Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines Blatt Papiers in einem Druckmechanismus, wie es durch Anspruch 14 definiert ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine Schräglagenkorrektur-Vorrichtung und ein -Verfahren zum Steuern der Parallelität zwischen dem oberen Rand eines Blatt Papiers und dem Druck, der auf demselben enthalten ist. Das Verfahren der Schräglagenkorrektur weist den Schritt des Weiterbewegens eines Blatt Papiers, das in einem spitzen Winkel von näherungsweise 60º bezüglich der Horizontalen angeordnet ist, in den Walzenspalt, der zwischen einer Antriebsrolle und einer Klemmrolle gebildet ist, auf, wobei der Walzenspalt als die Region, in der sich die Rollen berühren, definiert ist. Die vordere Kante des Papiers wird etwas über den Walzenspalt hinausbewegt. Die Drehrichtung der Rollen wird umgekehrt, wobei bewirkt wird, daß sich das Papier rückwärts bewegt, bis sich beide Seiten von der Rollenanordnung lösen. Auf das Lösen hin bewirken der Winkel und das Gewicht des Papiers, daß die vordere Kante desselben in dem Walzenspalt anliegt und folglich parallel zu dem Walzenspalt ist. Während sich die Rollen weiterhin rückwärts drehen, ist ermöglicht, daß das Papier rüttelt, oder einen "Schwerkrafttanz" durchführt, so daß weiterhin bewirkt wird, daß die vordere Kante des Papiers parallel zu dem Walzenspalt der Rollenanordnung unter dem eigenen Gewicht desselben anliegt. Die Rollen werden angehalten und wieder umgeschaltet, wobei bewirkt wird, daß das Papier durch die Rollenanordnung weiterbewegt wird, wobei die vordere Kante desselben parallel zu dem Walzenspalt ist. Das Papier bewegt sich um einen vorbestimmten Abstand in die Druckzone weiter, bevor Tinte auf dasselbe aufgebracht wird, um einen gleichmäßigen oberen Rand oder "Formularoberbereich" auf jedem Blatt sicherzustellen.
Das Verfahren der Schräglagenkorrektur wird mit einer Vorrichtung erreicht, die einen einzelnen Antriebsmotor und einen Mikroprozessor aufweist, der mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist, um die Winkelgeschwindigkeit des Antriebsmotors selektiv zu steuern. Eine Aufnahmerollen- und Antriebsrollen-Anordnung, einschließlich einer Antriebsrolle und einer Klemmrolle, die benachbart zueinander angeordnet sind, um einen Walzenspalt zwischen denselben zu bilden, ist durch eine Mehrzahl von Getrieben mit dem Antriebsmotor gekoppelt. Der vorprogrammierte Mikroprozessor steuert den Antriebsmotor, der über die Getriebe selektiv die Aufnahmerollenund Antriebsrollen-Anordnung dreht, was eine Weiterbewegung und ein Zurückziehen der vorderen Kante eines Blatt Papiers durch den Walzenspalt der Antriebsrollenanordnung bewirkt, um das Schräglagen-Korrekturverfahren zu erhalten.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung für eine Einzelmotorsteuerung eines Blatt Papiers in einem Drucker. Diese Vorrichtung spiegelt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Schräglagenkorrekturvorrichtung dieser Erfindung wider, obwohl andere Vorrichtungstypen verwendet werden können, um die Schräglagenkorrektur dieser Erfindung zu implementieren. Diese Vorrichtung weist folgende Merkmale auf: eine Rollenanordnung mit einer Antriebsrolle und einer Klemmrolle, die parallel und benachbart zueinander angeordnet sind, um einen Walzenspalt zwischen denselben zu bilden; eine Einrichtung zum Zuführen eines Blatt Papiers zu der Rollenanordnung; eine Auflageplatte; eine Druckanordnung zum Ausstoßen von Tinte auf das Blatt Papier; eine Einrichtung zum Aufnehmen des Blatt Papiers von der Auflageplatte und der Druckanordnung; einen Antriebsmotor; und eine Einrichtung zum Koppeln des Antriebsmotors mit der Antriebsrollenanordnung, der Auflageplatte und der Zuführungseinrichtung, und für eine gesteuerte Bewegung des Blatt Papiers von der Zuführungseinrichtung durch die Druckanordnung zu der Aufnahmeeinrichtung. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Steuereinrichtung einen programmierbaren digitalen Prozessor auf, während die Koppeleinrichtung eine Mehrzahl von Getrieben aufweist, die drehbar miteinander gekoppelt sind, um den Antriebsmotor mit der Rollenanordnung, der Papierwalze und der Zuführungseinrichtung zu koppeln. Auf diese Weise steuert ein einzelner Antriebsmotor durch eine Mehrzahl von Getrieben und Nocken die Zeitgebung, die Geschwindigkeit und die Drehrichtung der Rollenanordnungen und der Auflageplatte von der anfänglichen Zuführung des Papiers durch den Druckprozeß.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Druckers, der die Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur- Vorrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung enthält;
Fig. 2 eine vergrößerte, partielle Seitenansicht der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung entlang der Linie 2-2 von Fig. 4;
Fig. 3 eine partielle Vorderansicht der Papiersteuerungsund Schräglagenkorrektur-Vorrichtung von Fig. 2 entlang der Linie 3-3;
Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur- Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 5 eine partiell aufgeschnittene Seitenansicht der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie 5-5;
Fig. 6 eine Querschnitt-Vorderansicht der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung von Fig. 5 entlang der Linie 6-6;
Fig. 7 eine partiell aufgeschnittene Seitenansicht der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie 7-7;
Fig. 7A eine vergrößerte, partielle, perspektivische Ansicht des Stoßvorrichtungs-Mechanismusses eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 bis 12 sequentielle perspektivische Ansichten von Fig. 4, die chronologisch die Positionen der Komponenten der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung während des Schräglagenkorrekturmodus darstellen; und
Fig. 13 und 14 sequentielle perspektivische Ansichten von Fig. 4, die chronologisch die Positionen der Komponenten der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung während des Druckmodus darstellen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen und spezieller auf Fig. 1 derselben wird ein typischer Drucker beschrieben, bei dem die Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Vorrichtung dieser Erfindung verwendet werden kann. Der Drucker 10, wie er in den Zeichnungen gezeigt ist, ist von dem Tintenstrahltyp, bei dem das Drucken in einer im wesentlichen horizontalen Ebene durchgeführt wird. Es sollte jedoch offensichtlich sein, daß die Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur- Vorrichtung dieser Erfindung nur zu Zwecken der Darstellung bei der Verwendung in Verbindung mit diesem Druckertyp gezeigt ist. Die Vorrichtung dieser Erfindung kann bei anderen Druckertypen verwendet werden, einschließlich Anschlagdruckern und dergleichen, ebenso wie bei Druckern, bei denen das Drucken nicht in einer im wesentlichen horizontalen Ebene durchgeführt wird, und die unterschiedliche Konfigurationen aufweisen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Drucker 10 eine Gehäuseanordnung 12 auf, die eine Papiersteuerungsvorrichtung 15 und eine Druckanordnung 20 enthält. Die Gehäuseanordnung 12 besteht aus einer im wesentlichen rechteckigen Basis 14, die ein Paar von Rahmenwänden 18 aufweist, die von derselben nach oben vorstehen. Ein Träger 13 (der in Fig. 7 gezeigt ist) mit einem im wesentlichen L-förmigen Querschnittprofil und einer Lippe erstreckt sich zwischen den Rahmenwänden 18 und ist in einem Winkel angeordnet, um eine Trägeranordnung 30 zu halten, wie nachfolgend erläutert wird. Die Komponenten der Papiersteuerungsvorrichtung 15 und der Druckanordnung 20 sind an der Basis 14, den Wänden 18 und dem Träger 13 befestigt, wie hierin nachfolgend erläutert wird. Eine Abdeckung 16 ist abnehmbar an der Basis 14 befestigt, um einen Zugriff auf das Innere derselben zu ermöglichen. Ein Vorratsbehälter 34, der einen Papiervorrat 32 oder ein anderes Druckmedium enthält, ist abnehmbar in einer Öffnung auf der Oberseite der Abdeckung 16 angebracht, um Papier zu dem Drucker 10 zu liefern. Ein Aufnahmebehälter 36, der an der Basis 14 befestigt ist, steht aus einer Öffnung in der Vorderseite der Abdeckung 16 nach außen vor, um bedruckte Papierblätter aufzunehmen. Jedes Blatt Papier wird durch die Papiersteuerungsvorrichtung 15 durch eine Druckzone bewegt, in der die Druckanordnung 20 Tinte auf dasselbe ausstößt, während dasselbe zu dem Aufnahmebehälter weiterbewegt wird.
Wie in den Fig. 1, 4 und 7 gezeigt ist, weist die Druckanordnung 20 einen Druckkopfwagen 22 auf, der sich rückwärts und vorwärts auf einem Wagenstab 23 durch die Druckzone bewegt. Der Druckkopfwagen 22 bewegt sich mittels eines Antriebsdrahts 24, der durch Antriebsdrahtspulen 29 mit einem Wagenmotor gekoppelt ist, auf eine Art und Weise, die Fachleuten gut bekannt ist, bidirektional Die Unterseite des Druckkopfwagens weist eine reibungsarme Anschlußfläche 28 auf, die auf einer Klemmrolle 74 ruht, was ermöglicht, daß der Druckkopfwagen 22 ohne weiteres über dieselbe gleitet. Der Druckkopfwagen 22 weist eine oder mehrere Druckkassetten (nicht gezeigt) auf, die Druckköpfe 22A aufweisen, die an der Unterseite derselben enthalten sind. Die Druckkopfkassetten sind durch einen flexiblen elektrischen Verbindungsstreifen 26 mit einem Mikroprozessor 130 verbunden, der in gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt ist, der auch den Wagenmotor steuert. Ein Steuerbedienfeld 27 ist für eine Auswahl verschiedener Optionen, die sich auf den Betrieb der Druckanordnung 20 beziehen, mit dem Mikroprozessor 130 elektrisch gekoppelt. Derartige Steueroperationen, die durch gegenwärtig verfügbare Mirkoprozessoren geliefert werden, sind in der Technik gut bekannt. Die Struktur und der Betrieb der Druckanordnung 20 bilden keinen Teil dieser Erfindung und werden folglich hierin nachfolgend nicht weiter beschrieben. Obwohl der Mikroprozessor 130 in Fig. 1 in der Nähe des Steuerbedienfelds 27 gezeigt ist, ist es für Fachleute ferner offensichtlich, daß der Mikroprozessor 130 an anderen Orten in dem Gehäuse 12 positioniert sein kann, vorausgesetzt, daß die notwendigen elektrischen Verbindungen zu den anderen Elementen des Druckers 10 hergestellt werden können.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, wird durch Aufnahmerollen 66 ein oberes Blatt Papier 32A von dem Papiervorrat 32 aufgenommen und zu den Antriebsrollen 72 weiterbewegt, die das Papier durch eine Rollenanordnung 70, die partiell ein Paar von ringförmigen Antriebsrollen 72, die auf einer Antriebsrollenachse 78 befestigt sind, und eine Klemmrolle 74 in einer reibungsmäßigen, rotationsmäßigen Ineingriffnahme mit den Antriebsrollen 72 aufweist, in die Druckzone des Druckers 10 weiterleiten. Wenn die Antriebsrollenachse 78 die Antriebsrollen 72 in eine Richtung dreht, wird die Klemmrolle 74 in eine entgegengesetzte Winkelrichtung gedreht. Ein Walzenspalt 75, der in den Fig. 2 und 3 durch Linien angezeigt ist, ist zwischen der Antriebsrolle 72 und der Klemmrolle 74 gebildet, wobei die Rollen einen Reibungskontakt bilden. Die kombinierte Drehbewegung der Antriebsrollen 72 und der Klemmrolle 74 erleichtert das Weiterbewegen oder Zurückziehen des Blatts 32A durch den Walzenspalt 75, abhängig von den Drehrichtungen des Rollenpaars, wie nachfolgend hierin erläutert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine aktive Schräglagenkorrektur-Vorrichtung und ein -Verfahren zum Steuern der Parallelität zwischen dem oberen Rand eines Blatt Papiers 32A und dem Druck, der auf demselben enthalten ist, wie folgt beschrieben. Allgemein weist das Verfahren der Schräglagenkorrektur der vorliegenden Erfindung die Schritte des Weiterbewegens eines Blatt Papiers, das in einem spitzen Winkel von vorzugsweise 60º bezüglich der Horizontalen angeordnet ist, in einen Walzenspalt 75 auf, der zwischen Antriebsrollen 72 und einer Klemmrolle 74 gebildet ist. Die vordere Kante des Blatts 32A wird durch die Rollenanordnung 70 etwas über den Walzenspalt 75 hinaus weiterbewegt. Die Richtung der Rollen 72 und 74 wird dann umgekehrt, was bewirkt, daß sich das Blatt 32A rückwärts bewegt und sich von beiden Seiten der Rollen 72 und 74 löst.
Die Aufnahmerollen 66 berühren das Blatt 32A während seiner Rückwärtsbewegung nicht. Das Gewicht des Papiers bewirkt, daß die vordere Kante in dem Walzenspalt 75 aufliegt. Das Blatt 32A rüttelt oder führt einen "Schwerkrafttanz" durch, während die Rollen 72 und 74 weiterhin in einer Rückwärtsrichtung laufen, was weiter bewirkt, daß sich das Blatt 32A in den Walzenspalt 75 absetzt, so daß die vordere Kante desselben parallel zu dem Walzenspalt ist. Die Rollen 72 und 74 werden wiederum umgeschaltet, was bewirkt, daß sich das Blatt 32A durch den Walzenspalt 75 weiterbewegt, wobei die vordere Kante desselben parallel zu dem Rollenpaar und der horizontalen Druckzone ist. Ein gleichmäßiger "Formularoberbereich"-Ort kann auf jedem Blatt positioniert werden, indem die vordere Kante einfach um einen vorbestimmten Abstand über den Walzenspalt hinaus weiterbewegt wird, ohne den Bedarf nach speziellen Erfassungsschaltern, wie bei bekannten Druckern. Zu Zwecken dieser Offenbarung wird angenommen, daß die horizontale Druckzone und folglich die resultierenden Druckzeilen parallel zu dem Walzenspalt sind. Wenn die vordere Kante des Blatts 32A parallel zu dem Walzenspalt 75 ist, wird dieselbe auf diese Art und Weise auch parallel zu der ersten und allen nachfolgenden Druckzeilen, die auf das Blatt 32A aufgebracht werden, sein. Das Schräglagen-Korrekturverfahren der vorliegenden Erfindung wird mit der Papiersteuerungsvorrichtung 15 erhalten, deren Betrieb nun bezugnehmend auf die Fig. 2 bis 14 beschrieben wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils Seiten- und Vorder-Ansichten der Klemmrolle 74 und der Antriebsrollen 72 in Beziehung zu dem obersten Blatt 32A während der Schwerkrafttanz-Routine der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht der Rollen 72 und 74 und des Blatts 32A entlang der Linie 2-2 von Fig. 4. Die anfängliche Position, in die die vordere Kante des Blatts 32A über den Walzenspalt 75 der Rollen 72 und 74 hinaus bewegt wird, ist in gestrichelten Linien dargestellt. Die Antriebsrolle 72 dreht sich dann gegen den Uhrzeigersinn, während sich die Klemmrolle 74 im Uhrzeigersinn dreht, was ermöglicht, daß sich das Blatt 32A aus seiner anfänglichen Position rückwärts bewegt, bis sich dasselbe von den Rollen löst (alle Richtungen sind derart, wie in Fig. 2 gezeigt ist). Während sich die Rollen 72 und 74 weiterhin rückwärts drehen, löst sich die vordere Kante des Blatts 32A vollständig von beiden Seiten der Rollen 72 und 74 und rüttelt oder tanzt, wobei es sich aufgrund seines eigenen Gewichts in den Walzenspalt 75 absetzt.
In Fig. 3 ist eine mögliche, anfängliche schräge Position des oberen Blatts 32A während seiner Zuführung in gestrichelten Linien dargestellt. Nach dem Schwerkrafttanz nimmt das obere Blatt 32A die Position an, die durch die durchgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellt ist, in der die vordere Kante desselben im wesentlichen parallel zu dem Walzenspalt 75, der zwischen den Antriebsrollen 72 und der Klemmrolle 74 gebildet ist, gezeigt ist. Wenn die vordere Kante des obersten Blatts 32A nun parallel zu dem Walzenspalt 75 ist, kann das Blatt wieder durch den Walzenspalt und in die Druckzone weiterbewegt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Einzelantriebsmotorvorrichtung dieser Erfindung wird nun speziell bezugnehmend auf die Fig. 4 bis 14 beschrieben. Dieses spezielle Ausführungsbeispiel verkörpert ebenfalls das Schräglagenkorrektur-Verfahren und die -Vorrichtung dieser Erfindung und stellt tatsächlich das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Schräglagen-Korrekturvorrichtung dar. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Schräglagen-Korrekturverfahren mit herkömmlicheren Vorrichtungen unter Verwendung von mehr als einem Antriebsmotor oder für andere Druckertypen implementiert werden kann. Es ist ferner offensichtlich, daß das Verfahren und die Vorrichtung unter Verwendung eines einzelnen Motors zur Steuerung eines Blatt Papiers während der zuführung und der Druckphasen das Schräglagen-Korrekturverfahren nicht verwenden muß. Der Mikroprozessor 130 kann programmiert sein, um das Schräglagenkorrekturmerkmal einzuschließen oder wegzulassen, wie es erwünscht ist.
Die Papiersteuerungsvorrichtung 15 weist die Vorratsanordnung 30, eine Aufnahmeanordnung 35, eine Übertragungsanordnung 40, eine erste Armanordnung 50, eine zweite Armanordnung 56, eine Aufnahmeanordnung 60, eine Rollenanordnung 70, eine dritte Armanordnung 80 und eine Auflageplattenanordnung 90 auf. Diese Anordnungen sind in Wirkverbindung, um eine exakte Steuerung und eine Schräglagenkorrektur des Papiers, während dasselbe durch den Drucker 10 läuft, zu liefern.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist die Vorratsanordnung 30 einen Papiervorrat 32, einen Vorratsbehälter 34, Zurückhaltelippen 33 und eine Klappe 31 auf. Der Vorratsbehälter 34 ist eine im wesentlichen rechteckige, dreiseitige Struktur mit Zurückhaltelippen 33, die einstückig an den Ecken desselben gebildet sind. Der Papiervorrat 32 ist zwischen den Lippen 33 und einer unteren Klappe 31, die drehbar an der Oberseite des Behälters befestigt ist, angeordnet. Eine Spulenfeder 19, die zwischen der Klappe 31 und dem Behälter 34 angeordnet ist, spannt den Papiervorrat 32 gegen die Zurückhaltelippen 33 vor. Die Vorratsanordnung 30 ist gleitfähig in einem Träger 13 befestigt, der sich zwischen den Rahmenwänden 18 erstreckt, so daß der Behälter 34 vorzugsweise in einem spitzen Winkel Θ bezüglich der Horizontalen angeordnet ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Wert von e kann zwischen 45º und 850 liegen, wobei 60º der bevorzugte Neigungswinkel ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist die Aufnahmeanordnung 35 einen Aufnahmebehälter 36, einen bedruckten Stapel 37, Flügel 38 und Flügelnocken 39 auf. Der Aufnahmebehälter 36 ist an der Basis 14 der Gehäuseanordnung 12 befestigt. Der Behälter 36 hält einen Stapel 37 von gedruckten Blättern, die nach dem Drucken in denselben abgesenkt werden, wie nachfolgend erläutert wird. Der Aufnahmebehälter 36 ist im wesentlichen rechteckig und weist ein Paar von Seitenwänden auf, die sich von demselben nach oben erstrecken. Jede Seitenwand weist einen länglichen Schlitz auf, der in der Nähe des oberen Endes derselben angeordnet ist. Ein Paar von U-förmigen Flügeln 38, von denen jeweils eine Nocke 39 vorsteht, ist drehbar an der Unterseite des Aufnahmebehälters 36 jeweils einer auf einer Seite befestigt. Die Flügel 38 erstrecken sich durch Öffnungen in den Seitenwänden des Aufnahmebehälters 36 und können durch eine Ablenkung der Nockenf lügel 39 durch die sich drehende Druckplatte 90 schwenkbar aus denselben zurückgezogen werden.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, besteht die Übertragungsanordnung 40 aus einem Antriebsmotor 55 und Übertragungsgetrieben 41 bis 49. Der Antriebsmotor 55 kann ein herkömmlicher elektrischer Motor oder ein Schrittmotor sein und ist mit dem Mikroprozessor 130 gekoppelt. Der Mikroprozessor 130 ist vorprogrammiert, um die Geschwindigkeit und die Drehrichtung zu steuern, d.h. die Winkelgeschwindigkeit des Motors 55, auf eine Art und Weise, die Fachleuten gut bekannt ist. Eine Welle 55A des Antriebsmotors 55 ist drehbar in dem Rahmen 18 gelagert. Ein erstes Getriebezahnrad 41 ist mit der Welle 55A des Motors 55 gekoppelt, so daß sich der Motor 55 und das Zahnrad 41 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Zahnrad 41 ein Stirnrad mit einem kleinen Durchmesser sein. Die Zähne des Zahnrads 41 nehmen auf eine durchgehend ineinandergreifende Art und Weise mit den Zähnen des Zahnrads 42 Eingriff, um dem Zahnrad 42 eine Rotationsbewegung zu vermitteln, die entgegengesetzt zu der des Zahnrads 41 ist.
Das Zahnrad 42 kann bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein herkömmliches Stirnrad mit einem Durchmesser, der wesentlich größer als der des Zahnrads 41 ist, sein, so daß die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrads 42 näherungsweise ein Viertel der des Zahnrads 41 ist, wenn es durch dasselbe angetrieben wird. Die Nabe des Zahnrads 42 erstreckt sich senkrecht von der inneren Oberfläche desselben, um ein Zahnrad 43 zu bilden, das axial mit dem Zahnrad 42 ausgerichtet ist. Das Zahnrad 43 weist einen kleineren Durchmesser auf als das Zahnrad 42, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Zahnräder 42 und 43 sind drehbar um einen zylindrischen Vorsprung (nicht gezeigt), der von der Rahmenwand 18 vorsteht, befestigt und werden durch eine gewöhnliche Zurückhalteklammer um denselben zurückgehalten. Die Zähne des Zahnrads 43 nehmen mit den Zähnen des Zahnrads 44 auf eine ineinandergreifende Art und Weise Eingriff, um demselben eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln.
Das Zahnrad 44 weist eine ähnliche Form und Größe wie das Zahnrad 42 auf, wobei ein Zahnrad 45, das ähnlich dem Zahnrad 43 ist, axial mit demselben ausgerichtet ist. Der Durchmesser des Zahnrads 43 ist dimensioniert, so daß, wenn das Zahnrad 43 das Zahnrad 44 antreibt, dasselbe dem Zahnrad 44 eine Rotationsgeschwindigkeit vermittelt, die näherungsweise ein Viertel von der des Zahnrads 43 ist. Die Zahnräder 44 und 45 sind auf eine Art und Weise ähnlich den Zahnrädem 42 bzw. 43 auf der Rahmenwand 18 befestigt. Die Zähne des Zahnrads 45 nehmen auf eine ineinandergreifende Art und Weise mit den Zähnen des Zahnrads 46 Eingriff, um demselben eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln.
Das Zahnrad 46 ist vorzugsweise ein herkömmliches Stirnrad, das drehbar um die Achse 78 der Rollenanordnung 70 gelagert ist und das drehbar mit der dritten Armanordnung 80 gekoppelt ist, wie hierin nachfolgend erläutert wird. Das Zahnrad 46 ist dimensioniert, um näherungsweise die Hälfte der Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrads 45 aufzuweisen, wenn es durch das Zahnrad 45 angetrieben wird. Die Zähne des Zahnrads 46 nehmen auf eine ineinandergreifende Art und Weise mit den Zähnen des Zahnrads 47 Eingriff, um demselben eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln.
Das Zahnrad 47 ist vorzugsweise ein herkömmliches Stirnrad und ist auf eine Art und Weise ähnlich dem Zahnrad 42 drehbar auf der Rahmenwand 18 befestigt. Das Zahnrad 47 ist dimensioniert, um näherungsweise die doppelte Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrads 46 aufzuweisen, wenn es durch das Zahnrad 46 angetrieben wird. Die Zähne des Zahnrads 47 nehmen mit den Zähnen des Zahnrads 48 auf eine ineinandergreifende Art und Weise Eingriff, um demselben eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln.
Das Zahnrad 48 ist vorzugsweise ein herkömmliches Stirnrad und ist auf eine Art und Weise ähnlich dem Zahnrad 42 auf der Rahmenwand 18 drehbar befestigt. Das Zahnrad 48 ist dimensioniert, um näherungsweise die eineinhalbfache Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrads 47 aufzuweisen, wenn es durch das Zahnrad 47 angetrieben wird. Die Zähne des Zahnrads 48 nehmen auf eine ineinandergreifende Art und Weise mit den Zähnen des Zahnrads 49 Eingriff, um demselben eine Rotationsbewegung einer entgegengesetzten Richtung zu vermitteln.
Das Zahnrad 49 ist vorzugsweise ein herkömmliches Stirnrad, das zwischen der ersten Armanordnung 50 und der zweiten Armanordnung 56 angeordnet ist, wie nachfolgend hierin erläutert wird. Das Zahnrad 49 ist auf eine Art und Weise ähnlich der des Zahnrads 42 auf der Rahmenwand 18 befestigt. Das Zahnrad 49 ist dimensioniert, um näherungsweise zwei Drittel der Winkelgeschwindigkeit des Zahnrads 48 aufzuweisen, wenn es durch dasselbe angetrieben wird.
Die Zahnräder 41 bis 49 sind gemäß der Darstellung in den Fig. 4 bis 6 angeordnet, so daß die Zahnräder 41, 44, 45, 47 und 49 die gleiche Drehwinkelrichtung wie der Antriebsmotor 55 aufweisen, während die Zahnräder 42, 43, 46 und 48 eine Drehwinkelrichtung aufweisen, die entgegengesetzt zu der des Antriebsmotors 55 ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Getriebezahnräder 41 bis 49 aus einem starren Material, beispielsweise Kunststoff, und weisen alle Zähne mit gleichmäßiger Form, Größe und Druckwinkeln auf.
Die erste Armanordnung 50 weist einen ersten Arm 52 und Zahnräder 53 und 54 auf. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist der erste Arm 52 eine unregelmäßige Form auf (die teilweise in gestrichelten Linien gezeigt ist), wobei eine Öffnung an einem Ende desselben für eine drehbare Befestigung an der Rahmenwand 18 angeordnet ist, um axial mit dem Zahnrad 49 ausgerichtet zu sein. An einem zweiten Ende des Arms 52 erstrecken sich zwei Vorsprünge 52A - B senkrecht aus der äußeren Oberfläche desselben. Stimräder 53 und 54 sind drehbar, jeweils eines, um die Vorsprünge befestigt. Jedes der Zahnräder 52 und 53 ist zwischen einer Faserunterlegscheibe (fiber washer) (nicht gezeigt), die angrenzend an den Arm 52 plaziert ist, und einer Feder, die an dem jeweiligen Vorsprung befestigt ist, angeordnet, um eine Reibung zwischen dem Zahnrad und dem Arm 52 zu erzeugen, was ermöglicht, daß sich der Arm 52 dreht, wenn es notwendig ist, wie hierin nachfolgend erläutert wird.
Die Zähne des Zahnrads 49 nehmen für eine selektive Drehung desselben mit den Zähnen des Getriebes 53 Eingriff. Die erste Armanordnung 50 kann sich durchgehend über einen Bereich von näherungsweise 120º von einem Armanschlag 51, der von der Rahmenwand 18 nach außen vorsteht, zu einem Aufnahmezahnrad 62 der Aufnahmeanordnung 60 drehen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn die erste Armanordnung 50 zwischen dem Anschlag 51 oder dem Aufnahmezahnrad 62 angeordnet ist, erzeugt die Faserunterlegscheibe zwischen den Zahnrädem 53 und 54 und dem Arm 52 eine ausreichende Reibung, so daß die Zähne des Zahnrads 53 und des Zahnrads 49 fest verriegelt sind. Das Winkelmoment, das dem Zahnrad 49 von dem Zahnrad 48 vermittelt wird, äußert sich nicht durch eine Drehung des Zahnrads 53, sondern durch eine Drehung des Zahnrads 49 und des ersten Arms 52 im Gleichklang um die Drehachse des Zahnrads 49. Wenn der Arm 52 in Kontakt mit dem Armanschlag 51 ist oder das Zahnrad 54 mit dem Aufnahmezahnrad 62 Eingriff nimmt, treibt eine Drehung des Zahnrads 48 das Zahnrad 49 an, was wiederum das Zahnrad 53 antreibt, was wiederum das Zahnrad 54 antreibt, wobei sich die Zahnräder 48 und 53 in die gleiche Richtung drehen. Das Zahnrad 54 wird das Aufnahrnezahnrad 62 kontinuierlich antreiben, bis sich die Richtung des Zahnrads 59 ändert, wie nachfolgend hierin erläutert wird.
Die zweite Armanordnung 56 besteht aus einem zweiten Arm 57 und einem Zahnrad 58, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der zweite Arm 57 weist eine unregelmäßige L-Typ-Form auf und ist um die Rotationsachse des Zahnrads 49 drehbar an der Seite des Zahnrads 49 gegenüber der ersten Armanordnung 50 an der Rahmenwand 18 befestigt. Die zweite Armanordnung 56 weist ein Bein auf, von dem sich ein Vorsprung (nicht gezeigt) nach innen zu der Rahmenwand 18 hin erstreckt. Das Zahnrad 58 ist um diesen Vorsprung zwischen einer Faserunterlegscheibe und einer Feder befestigt, auf eine Art und Weise ähnlich der der Zahnräder 53 und 54. Der Arm 57 dreht sich selektiv zwischen dem Anschlag 51 und dem Aufnahmezahnrad 62. Während sich die erste Armanordnung 50 um die Rotationsachse des Zahnrads 49 dreht, dreht sich die zweite Armanordnung 56 ebenfalls um die gleiche Rotationsachse in die gleiche Richtung, bis das Bein des Arms 57 auf den Anschlag 51 trifft oder das Zahnrad 58 mit dem Aufnahmezahnrad 62 Eingriff nimmt. Bei der Ineingriffnahme mit dem Aufnahmezahnrad 62 treibt das Zahnrad 49 das Zahnrad 58 an, das wiederum das Zahnrad 62 antreibt, bis der vertiefte Abschnitt 62D angetroffen wird, wobei sich an diesem Punkt das Zahnrad 58 weiterdrehen wird, jedoch ohne Einfluß auf das Aufnahmezahnrad 62. Die Rotationsbewegung der Zahnräder 48 und 49 bewirkt, daß erstens die Armanordnung 50 und zweitens die Armanordnung 56 abwechselnd und selektiv die Aufnahmeanordnung 60 in Eingriff nehmen. Da auf dem Arm 52 zwei Zahnräder, die Zahnräder 53 und 54, existieren, und nur ein Zahnrad, das Zahnrad 58, auf dem Arm 57, und da die Zahnräder 53, 54 und 58 durch das Zahnrad 49 angetrieben werden, wird das Aufnahmezahnrad 62. stets gegen den Uhrzeigersinn angetrieben, ungeachtet der Rotationsrichtung des Zahnrads 49.
Die Aufnahmeanordnung 60 besteht aus dem Aufnahmezahnrad 62, einer Aufnahmewelle 64, D-förmigen Rollen 66, einer Schulter 68 und einer Aufnahmenocke 69, wie in den Fig. 4 und 6 gezeigt ist. Die Aufnahmewelle 64 ist vorzugsweise ein im wesentlichen zylindrischer Metallstab mit einer flachen Seite, die ein D-förmiges Querschnittprofil erzeugt. Die Aufnahmewelle ist an ihren Endregionen drehbar in den Rahmenwänden 18 gelagert, um frei drehbar zu sein. Die D-förmigen Rollen 66 sind um die Aufnahmewelle 64 angeordnet und sind symmetrisch um den Mittelbereich des obersten Blatts 32A positioniert. Die D-förmigen Rollen 66 haben ein im wesentlichen D-förmiges Querschnittprofil und bestehen vorzugsweise aus Gummi oder einem anderen elastischen Material. Zumindest die bogenförmige Oberfläche der Rollen 66 ist gerippt, um eine reibungsmäßige Ineingriffnahme eines Blatt Papiers zu erleichtern, wie hierin nachfolgend erläutert wird. Für Fachleute ist es jedoch offensichtlich, daß nicht-gerippte Aufnahmerollen verwendet werden können, wenn der Reibungskoeffizient derselben ausreichend hoch ist.
Das Aufnahmezahnrad 62 ist verschiebbar um das entfernte Ende der Aufnahmewelle 64 befestigt, d.h. das Ende, das den Anordnungen 40 und 50 nächstliegend ist. Das Aufnahmezahnrad 62 ist vorzugsweise ein Stirnrad mit einem bogenförmigen vertieften Abschnitt 62D entlang eines Abschnitts seines Umfangs, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der vertiefte Abschnitt 62D ist angepaßt, um entweder das Zahnrad 54 oder 58 auf eine nicht in Eingriff nehmende Art und Weise aufzunehmen. Das Aufnahmezahnrad 62 weist eine glatte, ausgenommene Schulter 68 auf, die auf seiner inneren Oberfläche angeordnet ist und sich über näherungsweise die Hälfte seines Umfangs erstreckt. Das entfernte Ende der Aufnahmewelle 64 weist eine gewickelte Kompressionsfeder 67 auf, die zwischen einem ringförmigen Steg und dem Aufnahmezahnrad 62 eingefangen ist, um das Aufnahmezahnrad 62 gegen die Rahmenwand 18 vorzuspannen. Die Rahmenwand 18 weist eine halbkreisförmige geneigte Nockenoberfläche, die Aufnahmenocke 69, auf, gegen die die Schulter 68 durch die Feder 67 gedrückt wird. Die selektive Ablenkung der Schulter 68 über die Aufnahmenocke 69, während sich das Aufnahmezahnrad 62 dreht, bewirkt eine axiale Verschiebung des Zahnrads 62. Die axiale Verschiebung des Zahnrads 62 bewirkt ferner ein Niederdrücken der Spannungsfeder. Während sich das Aufnahmezahnrad 68 gegen den Uhrzeigersinn dreht, verläßt die Schulter 68 die Aufnahmenocke 69 und wird durch die Feder 67 gegen die Rahmenwand 18 gedrückt. Als solches ist das Zahnrad 62 in einer "Ruhe"-Position angeordnet, in der sich das Aufnahmezahnrad 62 und die Aufnahmewelle 64 nicht weiterdrehen werden, es sei denn angetrieben durch das Zahnrad 54, was bewirkt, daß die Schulter 68 die Aufnahmenocke 69 wieder in Eingriff nimmt. Wenn das Zahnrad 62 in der "Ruhe"-Position ist, ist das Zahnrad 58 mit dem vertieften Abschnitt 62D des Zahnrads 62 ausgerichtet und kann daher das Zahnrad 62 nicht in Eingriff nehmen oder drehen.
Wie in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist, weist die Rollenanordnung 70 Antriebsrollen 72, eine Klemmrolle 74, Vorspannungsfedern 76 und eine Antriebsrollenachse 78 auf. Die Antriebsrollenachse 78 ist vorzugsweise ein zylindrischer Metallstab, dessen Enden drehbar in den Rahmenwänden 18 gelagert sind. Die Antriebsrollen 72 sind koaxial um die Antriebsrollenachse 78 angeordnet und symmetrisch um den Mittelbereich des obersten Blatts 32A positioniert. Die Antriebsrollen 72 weisen eine im wesentlichen ringförmige Form auf und besitzen vorzugsweise eine glatte äußere Oberfläche, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, beispielsweise Gummi, die entweder ein Blatt Papier oder die Klemmrolle 74, wenn kein Papier vorliegt, reibungsmäßig in Eingriff nimmt.
Die Klemmrolle 74 ist vorzugsweise ein zylindrischer Stab mit einer glatten Oberfläche. Die Klemmrolle 74 ist an jedem Ende drehbar an den Rahmenwänden 18 gelagert. Eine Vorspannungsfeder 76 ist um jedes Ende der Klemmrolle 74 angeordnet und ist an einem Vorsprung auf den jeweiligen Rahmenwänden 18 befestigt, um die Klemmrolle 74 gegen die Antriebsrollen 72 vorzuspannen, was einen Walzenspalt zwischen denselben erzeugt. Das entfernte Ende der Antriebsrollenachse 78 erstreckt sich durch die dritte Armanordnung 80 und das Zahnrad 46 der Getriebeanordnung 40, wie nachfolgend erläutert wird.
Die dritte Armanordnung 80 weist einen dritten Arm 82, ein Zahnrad 84 und eine Totgangscheibe 86 auf. Wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, weist die Antriebsrollenachse 78 eine Schulter (nicht gezeigt) auf, die an dem entfernten Ende derselben gebildet ist. Die Totgangscheibe 86 ist eine kreisförmige Scheibe mit einem Steg (nicht gezeigt), der entlang des Umfangs der äußeren Oberfläche derselben gebildet ist. Eine kreisförmige Öffnung (nicht gezeigt) ist in der Mitte der Totgangscheibe 86 gebildet, um das entfernte Ende der Antriebsrollenachse 78 aufzunehmen. Die Totgangscheibe 86 ist preßsitzmäßig um das entfernte Ende der Antriebsrollenachse 78 befestigt. Die Totgangscheibe weist ferner zwei halbkreisförmige längliche Schlitze 86A auf, die symmetrisch um die kreisförmige Öffnung in derselben angeordnet sind.
Der dritte Arm 82 weist eine unregelmäßige Form mit einer Öffnung, die an einem Ende desselben angeordnet ist, auf. Der dritte Arm 82 ist drehbar um den Steg der Totgangscheibe 86 befestigt. Ein Vorsprung erstreckt sich von dem Arm 82 nach außen, um das Zahnrad 84, das drehbar auf demselben befestigt ist, aufzunehmen. Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Paar von hakenförmigen Armen 46A, die sich senkrecht von der inneren Oberfläche des Zahnrads 46 erstrecken, jeweils durch die Schlitze 86A der Totgangscheibe 86 eingeführt. Jeder hakenförmige Arm ist von einem Paar von zylindrischen Anschlußstiften 468 flankiert, die sich ebenfalls von dem Inneren des Zahnrads 46 zu der Totgangscheibe 86 hin erstrecken. Die hakenförmigen Arme 46A erstrecken sich durch die Totgangscheibe 86, wobei sie dieselbe und den dritten Arm 82 gegen das Zahnrad 46 befestigen. Die Anschlußstifte 46B sind frei, um sich in jede Richtung in den länglichen Schlitzen der Totgangscheibe 86 zu drehen, abhängig von der Winkelrichtung des Zahnrads 46. Das Zahnrad 46 nimmt mit dem Zahnrad 84 Eingriff, um demselben eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln. Das Zahnrad 84 nimmt wiederum selektiv mit einem Auflageplattenzahnrad 102 Eingriff, abhängig von der Position des Arms 82, um dem Zahnrad 102 eine entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit zu vermitteln, wie nachfolgend erläutert wird.
Die Auflageplattenanordnung 90 weist eine Auflageplatte 92, eine Zweistufennocke 94, eine erste Nockenrille 96, eine zweite Nockenrille 98, einen Auflageplattenantrieb 100, ein Auflageplattenzahnrad 102, einen Arm 104, ein erstes Nockenfolgeglied 106, ein zweites Nockenfolgeglied 108, Finger 93, Auflageplattenzungen 97 und eine Auflageplattenfeder 95 auf. Wie in den Fig. 4 und 7 gezeigt ist, ist die Auflageplatte 92 im wesentlichen L-förmig mit einer flachen oberen Oberfläche, über die jedes Blatt während des Druckens läuft. Die Auflageplatte 92 ist drehbar um die Antriebsrollenachse 78 befestigt, um eine Drehbewegung um dieselbe zu ermöglichen. Eine Auflageplattenfeder 95 ist an jedem Ende der Antriebsrollenachse 78 angeordnet. Die Federn 95 sind spannungsmäßig mit der Unterseite des Trägers 13 und der Auflageplatte 92 gekoppelt, um die Auflageplatte 92 gegen den Uhrzeigersinn gegen Anschläge 17 in eine horizontale Position vorzuspannen. Das entfernte Ende der Auflageplatte 92, nächstliegend zu der Getriebeanordnung 40, weist eine unregelmäßig geformte Zweistufennocke 94 auf, die einstückig mit demselben gebildet ist. Ein erster gekrümmter, länglicher Schlitz, die erste Nockenrille 96, ist in der Nocke 94 gebildet. Ein gekrümmter Hohlraum, die zweite Nockenrille 98, ist ferner einstückig an einer Kante der Nocke 94 gebildet. Die Auflageplatte 92 ist über eine Winkelverschiebung von näherungsweise 90º durchganglg drehbar. Ein Paar von Zungen 97 steht von der Vorderseite der Auflageplatte 92 vor, und nimmt, wenn die Auflageplatte 92 in eine vertikale Position gedreht wird, die Flügelnocken 39 der Aufnahmeanordnung 35 in Eingriff, um die Flügel 38 zu drehen, wie hierin nachfolgend erläutert wird.
Der Auflageplattenantrieb 100 weist eine allgemein zylindrische Form auf, wobei ein Auflageplattenzahnrad 102 einstückig entlang des äußeren Umfangs desselben gebildet ist, wobei ein ungleichmäßig geformter Arm 104 radial von seinem inneren Umfang vorsteht. Das erste Nockenfolgeglied 106 und das zweite Nockenfolgeglied 108, in der Form von zylindrischen Vorsprüngen, erstrecken sich senkrecht von dem Arm 104 und nehmen selektiv mit der ersten Nockenrille 96 bzw. der zweiten Nockenrille 98 Eingriff. Die Positionen der Nockenfolgeglieder in ihren jeweiligen Nockenrillen hängt von der Position des Auflageplattenantriebs 100 und dem Winkel der Auflageplatte 92 ab. Fig. 7 zeigt in gestrichelten Linien die Position des Auflageplattenantriebs 100 und der Auflageplatte 92, wenn die Auflageplatte in der Nähe ihrer 45º-Position ist. Der Auflageplattenantrieb 100 ist drehbar an der Rahmenwand 18 befestigt, um eine Drehung desselben um die Rotationsachse des Auflageplattenzahnrads 102 zu ermöglichen. Die entgegengesetzte Winkelgeschwindigkeit, die dem Zahnrad 102 von dem Zahnrad 84 vermittelt wird, bewirkt, daß sich das Zahnrad 102 und der Arm 104 im Gleichklang drehen. Die Drehung des Arms 104 wiederum bewirkt, daß die Nockenfolgeglieder 106 und 108 selektiv mit der ersten Nockenrille 96 bzw. der zweiten Nockenrille 98 Eingriff, was eine Drehung der Auflageplatte 92 bewirkt, wie hierin nachfolgend erläutert wird.
In Fig. 7A ist einer eines Paars von elastischen fingerartigen Vorsprüngen, vorzugsweise aus Gummi, Stoßvorrichtungen 93, gezeigt, der durch einen Schlitz 92A, der in der oberen Oberfläche der Auflageplatte 92 gebildet ist, vorsteht. Die Stoßvorrichtungen 93 sind an einem Stoßvorrichtungsrahmen 112 befestigt, der schwenkbar an der Unterseite der Auflageplatte 92 befestigt und federmäßig vorgespannt ist, um gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken (alle Richtungen sind wie in Fig. 7A dargestellt). Eine Nocke 114 ist einstückig mit dem Stoßvorrichtungsrahmen 112 gebildet. Ein Nockenfolgeglied 116 ist schwenkbar an der Basis des Aufnahmebehälters 36 befestigt und gegen den Uhrzeigersinn federmäßig vorgespannt. Wenn sich die Auflageplatte 92 im Uhrzeigersinn dreht, nimmt das Nockenfolgeglied 116 die innere Oberfläche der Nocke 114 in Eingriff, was bewirkt, daß sich der Stoßvorrichtungsrahmen 112 im Uhrzeigersinn dreht und daß die Stoßvorrichtung 93 selektiv durch den Schlitz 92A vorsteht. Während sich die Auflageplatte 92 weiter im Uhrzeigersinn dreht, verläßt das Nockenfolgeglied 116 die oberen und äußeren Oberflächen der Nocke 114, wobei die Stoßvorrichtung 93 durch eine Rückholfeder, die auf dem Stoßvorrichtungsrahmen 112 angeordnet ist, zur Rückseite des Schlitzes 92A zurückgezogen wird. Wenn die Auflageplatte 92 ihre Spitzenverschiebung erreicht, dreht sich die Hebelnocke 116 im Uhrzeigersinn, um eine weitere Drehung der Auflageplatte 92 über dieselbe zu ermöglichen. Die Stoßvorrichtung 93 unterstützt das Drücken der hinteren Kante des obersten Blatts 32A von der Auflageplatte 92 und in den Aufnahmebehälter 36, sobald der Druckprozeß abgeschlossen ist, wie hierin nachfolgend erläutert wird. Der Betrieb der Stoßvorrichtungen 93 und speziell das Zusammenwirken der Auflageplatte 92 mit der Hebelnocke 116 und dem Nockenfolgeglied 114 liegt innerhalb des Verständnisbereichs von Fachleuten und wird hierin nicht detaillierter erläutert.
Der Betrieb des bevorzugten Merkmals des einzelnen Antriebsmotors dieser Erfindung, das das Schräglage-Korrekturverfahren implementiert, wird nachfolgend bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 14 beschrieben. Die Ausdrücke im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn sind dazu bestimmt, eine übliche Bedeutung aufzuweisen, wenn von den linken Kanten der Fig. 1 bis 14 ausgegangen wird, mit Ausnahme der Fig. 2, 5, 6, 7. In Fig. 4 ist der Drucker 10 und speziell die Vorrichtung 15 in einem Pausenmodus gezeigt, der dem Drucken eines Blatt Papiers folgt, in dem die Anordnungen 40, 50, 56, 60, 70, 80 und 90 in einem vorübergehend inaktiven Zustand sind. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die erste Armanordnung 50 in einer im wesentlichen vertikalen Position angeordnet, so daß das Zahnrad 54 das Aufnahmezahnrad 62 nahezu in Eingriff nimmt. Die Aufnahmeanordnung 60 ist in ihrer "Ruhe"-Position angeordnet, so daß die Schulter 68 durch die Feder 67 angrenzend an die Rahmenwand 18 vorgespannt ist. In der Ruheposition sind die gerippten Oberflächen der D-förmigen Rollen 66 nach außen weg von dem Vorratsbehälter 34 und dem Papiervorrat 32 ausgerichtet. Die zweite Armanordnung 56 ist derart positioniert, daß der Arm 57 gegen den Anschlag 51 anliegt, wobei das Zahnrad 58 von dem Aufnahmezahnrad 62 gelöst ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Arm 104 des Auflageplattenantriebs 100 derart positioniert, daß das zweite Nockenfolgeglied 108 mit der zweiten Nockenrille 98 Eingriff nimmt, was bewirkt, daß sich die Auflageplatte 92 um die Antriebsrollenachse 78 dreht. Während des Pausenmodus wird die Auflageplatte 92 näherungsweise 60º unterhalb der Horizontalen angeordnet, derart, daß die Zungen 97 die Nockenflügel 39 der Aufnahmeanordnung 35 ablenken, was bewirkt, daß die Flügel 38 aus den Öffnungen in den Seitenwänden des Aufnahmebehälters 36 zurückgezogen werden. Der Pausenmodus wird von der Papiersteuerungsvorrichtung 15 nach dem Absenken des zuletzt gedruckten Blatts in den Aufnahmebehälter 36 durch die Flügel 38 angenommen, daher die zurückgezogene Position der Flügel.
Fig. 8 zeigt die Positionen, die während der anfänglichen Phasen des Aufnahmeprozesses durch die verschiedenen Anordnungen in der Papiersteuerungsvorrichtung 15 angenommen werden. Die Ausdrücke im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn werden bezugnehmend auf Fig. 8 verwendet. Die Zuführung eines obersten Blatts 32A von dem Papiervorrat 32 wird aus dem Pausenmodus initiiert, indem der Antriebsmotor 55 sich unter Mikroprozessorsteuerung im Uhrzeigersinn dreht. Die Drehung des Antriebsmotors 55 bewirkt, daß sich die Getriebezahnräder 44, 45, 47 und 49 in gleicher Weise im Uhrzeigersinn drehen, mit verschiedenen geringeren Winkelgeschwindigkeiten, während sich die Zahnräder 42, 43, 46 und 48 gegen den Uhrzeigersinn drehen, mit verschiedenen geringeren Winkelgeschwindigkeiten, wie durch die Pfeile in Fig. 8 angezeigt ist.
Das Getriebezahnrad 49 übt ein Drehmoment auf den Arm 52 aus, was den Arm 52 im Uhrzeigersinn dreht, bis das Zahnrad 54 das Aufnahmezahnrad 62 in Eingriff nimmt. Das Getriebezahnrad 49 treibt das Zahnrad 53 der ersten Armanordnung 50 an, das wiederum das Zahnrad 54 antreibt. Das Zahnrad 54 nimmt mit dem Aufnahmezahnrad 62, das sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, Eingriff, so daß die Schulter 68 über die Aufnahmenocke 69 gleitet, was bewirkt, daß das Aufnahmezahnrad 62 axial entlang der Aufnahmewelle 64 gleitet. Die Aufnahmewelle 64 und die D-förmigen Rollen 66 drehen sich ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn zu dem Vorratsbehälter 34 und dem Papiervorrat 32 hin.
Die Drehung des Zahnrads 46 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt, daß sich die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrolle 72 in gleicher Weise gegen den Uhrzeigersinn drehen. Die Klemmrolle 74 wird durch die Antriebsrolle 72 im Uhrzeigersinn gedreht, wie angezeigt ist. Das Zahnrad 46 treibt ferner das Zahnrad 84 der dritten Armanordnung 80, das wiederum das Zahnrad 52 des Auflageplattenantriebs 100 gegen den Uhrzeigersinn antreibt. Die Bewegung des Zahnrads 102 bewirkt, daß sich der Arm 104 und speziell das zweite Nockenfolgeglied 108 in der zweiten Nockenrille 98 weiterbewegen. An diesem Punkt ist die Auflageplatte 92 in ihrem spitzen Winkel, näherungsweise 85º aus der Horizontalen, angeordnet. Wenn die Auflageplatte 92 ihren spitzen Winkel erreicht, sind die Finger 93 an der Rückseite der Schlitze, die in der Auflageplatte 92 gebildet sind, angeordnet.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, schaltet der Antriebsmotor 55 die Richtungen um, wobei sich derselbe nun gegen den Uhrzeigersinn dreht (alle Richtungen sind wie in Fig. 9 gezeigt ist). Die Bewegung des Antriebsrnotors 55 wird durch die Zahnräder 41 bis 47 zu dem Zahnrad 48 übersetzt. Das Zahnrad 48 treibt das Zahnrad 49, was bewirkt, daß sich das Zahnrad 49, die erste Armanorndung 50 und die zweite Armanordnung 56 gegen den Uhrzeigersinn um die Rotationsachse des Zahnrads 49 drehen. Die Drehung des Arms 52 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt, daß das Zahnrad 54 das Aufnahmezahnrad 62 losläßt, während dieselbe bewirkt, daß das Zahnrad 58 mit dem Aufnahmezahnrad 62 Eingriff nimmt. Auf die Eingriffnahme des Aufnahmezahnrads 62 hin wird das Zahnrad 58 durch das Zahnrad 49 im Uhrzeigersinn angetrieben. Das Zahnrad 58 treibt wiederum das Aufnahmezahnrad 62 gegen den Uhrzeigersinn an, was bewirkt, daß die Schulter 68, die einstückig mit demselben gebildet ist, durch die Aufnahmenocke 69 abgelenkt wird. Das Aufnahmezahnrad 62 dreht die Aufnahmerolle 64 und die D-förmigen Rollen 66 gegen den Uhrzeigersinn. Wenn sich die D- förmigen Rollen 66 drehen, nehmen ihre gerippten Oberflächen reibungsmäßig mit dem obersten Blatt 32A des Papiervorrats 32 Eingriff, wobei sie dasselbe gegen die Zurückhaltelippen 33 des Vorratsbehälters 34 treiben. Während die D-förmigen Rollen 66 ihre Bewegung gegen den Uhrzeigersinn fortsetzen, knickt das oberste Blatt 32A, was die vordere Kante desselben von dem Vorratsbehälter 34 weg treibt, wobei das oberste Blatt 32A von den Lippen 33 gelöst wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
Das Zahnrad 46 dreht sich im Uhrzeigersinn, was bewirkt, daß sich die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrollen 72 im Uhrzeigersinn drehen. Das Zahnrad 46 treibt das Zahnrad 84 der dritten Armanordnung 80 an, was bewirkt, daß sich das Auflageplattenzahnrad 102 und der Arm 104 des Auflageplattenantriebs 100 ebenfalls im Uhrzeigersinn drehen. Die Drehung des Arms 104 bewirkt, daß das erste Nockenfolgeglied 106 in die erste Nockenrille 96 eindringt, und bewirkt, daß das zweite Nockenfolgeglied 108 die zweite Nockenrille 98 verläßt, wobei die Auflageplatte 92 gegen den Uhrzeigersinn um die Antriebsrollenachse 78 gedreht wird. Während sich die Auflageplatte 92 zu einer horizontalen Ausrichtung hin dreht, lassen die Zungen 97 die Nockenflügel 39 los, was bewirkt, daß die Flügel 38 in ihre anfängliche Position zurückkehren, in der sich dieselben durch die Seitenwände des Aufnahmebehälters 36 erstrecken.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, dreht sich der Antriebsmotor 55 weiterhin gegen den Uhrzeigersinn (alle Richtungen sind wie in Fig. 10 gezeigt). Das Zahnrad 48 dreht sich weiterhin im Uhrzeigersinn, was das Zahnrad 49 gegen den Uhrzeigersinn antreibt und bewirkt, daß sich die erste Armanordnung 50 gegen den Uhrzeigersinn dreht, bis dieselbe auf den Anschlag 51 der Rahmenwand 18 trifft. Das Zahnrad 58 der zweiten Armanordnung 56 treibt das Aufnahmezahnrad 62 weiterhin gegen den Uhrzeigersinn an, was bewirkt, daß die Schulter 68 weiter durch die Aufnahmenocke 69 abgelenkt wird. Die Ablenkung der Schulter 68 bewirkt eine weitere axiale Verschiebung des Aufnahmezahnrads 62 entlang der Aufnahmerolle 64. Während sich das Aufnahmezahnrad 62 gegen den Uhrzeigersinn dreht, drehen sich auch die D-förmigen Rollen 66 gegen den Uhrzeigersinn, wobei das oberste Blatt 32A aus dem Vorratsbehälter 34 und in den Walzenspalt, der zwischen den Antriebsrollen 72 und der Klemmrolle 74 gebildet ist, gedrückt werden.
Das Zahnrad 46, die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrollen 72 drehen sich weiterhin im Uhrzeigersinn, während sich die Klemmrolle 74 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Während die D-förmigen Rollen 66 das Blatt 32A weiterbewegen, wird dessen vordere Kante durch die Antriebsrollen 72 und die Klemmrolle 74 in Eingriff genommen. Die Bewegung der Rollen 72 und 74 bewegt die vordere Kante des Blatts 32A vorzugsweise etwa 7 mm über die Linie des Walzenspalts 75 hinaus.
Während die Auflageplatte 92 zu einer horizontalen Position hin gedreht wird, trifft dieselbe auf den Auflageplattenanschlag 17, der einstückig mit der Rahmenwand 18 gebildet ist, wobei an diesem Punkt die Auflageplatte eine allgemein horizontale Ausrichtung aufweist, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Die Kraft, die durch die Auflageplattenfedern 95 ausgeübt wird, wird durch die Nockenfolgeglieder 106 und 108 und das Zahnrad 102 auf das Zahnrad 84 übertragen, was bewirkt, daß die Zahnräder 84 und 102 in Eingriff genommen bleiben, bis die Auflageplatte 90 den Anschlag 17 erreicht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Kraft von den Auflageplattenfedern 95 nicht länger übertragen wird. Die Auflageplatte 92 kehrt glatt in die Horizontale zurück, während sich das Zahnrad 46 im Uhrzeigersinn dreht. Der dritte Arm 82 dreht sich ebenfalls im Uhrzeigersinn, so daß sich das Zahnrad 84 von dem Auflageplattenzahnrad 102 löst. Der dritte Arm 82 dreht sich, bis derselbe auf einen Anschlag (nicht gezeigt) trifft, der einstückig mit der Rahmenwand 18 gebildet ist.
Gemäß dem Verfahren der Schräglagekorrektur der vorliegenden Erfindung wird, sobald ein Blatt Papier durch die Antriebsrollenanordnung weiterbewegt wird, dasselbe zurückgezogen, um innerhalb des Walzenspalts angeordnet zu sein. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, schaltet die Richtung des Antriebsmotors 55 um, wobei sich derselbe nun im Uhrzeigersinn bewegt (alle Richtungen sind wie in Fig. 11 dargestellt). Diese Bewegung wird durch die Zahnräder 41 bis 47 übertragen, was bewirkt, daß sich das Zahnrad 48 gegen den Uhrzeigersinn dreht und sich das Antriebszahnrad 49 im Uhrzeigersinn dreht. Die Zähne des Zahnrads 53 sind mit den Zähnen des Zahnrads 49 verriegelt, was bewirkt, daß sich der Arm 52 der Armanordnung 50 im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse des Zahnrads 49 dreht. Die Drehung des Zahnrads 49 im Uhrzeigersinn bewirkt, daß sich der Arm 57 im Uhrzeigersinn dreht, bis derselbe auf den Anschlag 51 trifft. Während sich der Arm 57 dreht, löst sich das Zahnrad 58 von dem Aufnahmezahnrad 62. Dieses Lösen des Aufnahmezahnrads 62 bewirkt, daß die Aufnahmerolle 64 und die D-förmigen Rollen 66 stationär bleiben, wobei die gerippten Oberflächen der Rollen 66 von dem Papiervorrat 32 weg gerichtet sind.
Die Bewegung des Antriebsmotors 55 im Uhrzeigersinn wird durch die Zahnräder 41 bis 46 zu dem Zahnrad 84 übertragen, das wiederum das Zahnrad 102 und den Arm 104 gegen den Uhrzeigersinn antreibt. Während sich der Arm 104 gegen den Uhrzeigersinn dreht, beginnt sich das erste Nockenfolgeglied 106 aus der ersten Nockenrille 96 zurückzuziehen, während das zweite Nockenfolgeglied 108 beginnt, die zweite Nockenrille 98 in Eingriff zu nehmen. Die Wechselwirkung des ersten und des zweiten Nockenfolgeglieds mit der Zweistufennocke 94 bewirkt, daß sich die Auflageplatte 92 kontinuierlich im Uhrzeigersinn dreht.
Wenn die Auflageplatte 92 bezüglich der Horizontalen in einem Winkel von näherungsweise 25º angeordnet ist, nehmen die Stifte 46B, die von dem Zahnrad 46 in die länglichen Schlitze 86A der Totgangscheibe 86 vorstehen, die Scheibe in Eingriff, wobei dieselbe gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Drehung der Totgangscheibe 86 bewirkt, daß sich die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrollen 72 gegen den Uhrzeigersinn drehen, was wiederum bewirkt, daß die Klemmrolle 74 sich im Uhrzeigersinn dreht. Die kombinierten Bewegungen der Klemmrolle 74 und der Antriebsrollen 72 bewirkt, daß sich das obere Blatt 32A rückwärts und aufwärts durch den Walzenspalt 75 bewegt und von den Rollen 72 und 74 gelöst wird. Sobald die gesamte vordere Kante des oberen Blatts 32A von der Klemmrolle 74 frei ist, treibt die Schwerkraft auf die Masse des Blatts, d.h. das Gewicht desselben, die vordere Kante des Blatts 32A, um in dem Walzenspalt zu bleiben, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn das Blatt 32A beim Betreten des Walzenspalts in einer Vorwärtsrichtung anfänglich schräg gewesen ist, treibt, sobald dasselbe durch den Walzenspalt zurückgezogen ist, der Winkel des Blatts in Verbindung mit seiner Gewichtskraft die vordere Kante, um sich in den Walzenspalt abzusetzen, so daß dasselbe parallel zu demselben ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Wenn die vordere Kante des oberen Blatts 32A innerhalb des Walzenspalts 75 angeordnet ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, dreht sich der Antriebsmotor 55 weiterhin im Uhrzeigersinn (alle Richtungen sind wie in Fig. 12 gezeigt). Das Zahnrad 46, die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrollen 72 drehen sich weiterhin gegen den Uhrzeigersinn, während sich die Klemmrolle 74 weiterhin im Uhrzeigersinn dreht. Dieses "Rückwärtslaufen" der Rollen 72 und 74 ermöglicht, daß das obere Blatt 32A aus dem Walzenspalt 75 rüttelt oder einen "Schwerkrafttanz" durchführt, was ermöglicht, daß die vordere Kante des Blatts 32A die reibungsmäßige Ineingriffnahme der Rollen 72 und 74 überwindet und sich ausschließlich aufgrund der Kraft seines eigenen Gewichts parallel in dem Walzenspalt 72 absetzt. Die Antriebsrollen 72 und die Klemmrolle 74 werden für eine kurze Zeitperiode, beispielsweise eine Sekunde, rückwärts gedreht, um die minimale Zeit zu liefern, die notwendig ist, damit sich die vordere Kante des obersten Blatts 32A parallel zu dem Walzenspalt 75 absetzt. Für Fachleute ist es offensichtlich, daß die Dauer des "Schwerkrafttanzes" oder die Länge der Zeit, während der die Rollen rückwärts laufen, lang genug sein sollte, um zu garantieren, daß die vordere Kante des obersten Blatts 32A vollständig von den Rollen 72 und 74 gelöst ist, ungeachtet des Schräglagebetrags und des Ausmaßes, in dem die vordere Kante über den Walzenspalt hinaus weiterbewegt wurde. Während dieses Schwerkrafttanzes ist es wichtig, daß das Blatt 32A von allen Seitenkräften frei ist, die dasselbe daran hindern könnten, sich parallel mit dem Walzenspalt 75 abzusetzen.
Nach dem Schwerkrafttanz nimmt das oberste Blatt 32A die Position an, die durch durchgezogene Linien in Fig. 3 dargestellt ist, in der die vordere Kante desselben im wesentlichen parallel zu dem Walzenspalt 75, der zwischen den Antriebsrollen 72 und der Klemmrolle 74 gebildet ist, gezeigt ist. Wenn die vordere Kante des obersten Blatts 32A nun parallel zu dem Walzenspalt 75 ist, kann das Blatt wieder durch den Walzenspalt und in die Druckzone weiterbewegt werden. Um die Druckköpfe 22A der Druckanordnung 20 mit dem gleichen Ort auf jedem Blatt Papier auszurichten, wodurch ein gleichmäßiger oberer Rand oder ein "Formularoberbereich" sichergestellt wird, muß die Papiersteuerungsvorrichtung 15 die vordere Kante des obersten Blatts 32A nur um einen vorbestimmten Abstand in die Druckzone weiterbewegen. Dieser Abstand kann entsprechend dem gewünschten Druckformat in den Mikroprozessor 130 programmiert werden. Folglich ist der Bedarf nach speziellen Erfassungsschaltern, die in bekannten Druckern verwendet werden, um die vordere Kante für eine "Formularoberbereich"-Ausrichtung zu positionieren, beseitigt.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, schaltet der Antriebsmotor 55 die Richtung um, wobei sich derselbe nun gegen den Uhrzeigersinn dreht (alle Richtungen sind wie in Fig. 13 gezeigt). Die Drehung des Antriebsmotors 55 wird durch die Getriebezahnräder 41 bis 49 zu der ersten Armanordnung 50 und der zweiten Armanordnung 56 übertragen, was bewirkt, daß sich beide Armanordnungen gegen den Uhrzeigersinn drehen. Das Zahnrad 49 treibt das Zahnrad 58 im Uhrzeigersinn an, was wiederum das Aufnahmezahnrad 62 und die Aufnahmeanordnung 60 gegen den Uhrzeigersinn antreibt. Die Aufnahmenocke 69 lenkt die Schulter 68 und das Aufnahmezahnrad 62 weiterhin axial entlang der Aufnahmerolle 64 ab, bis die Zähne des Zahnrads 58 an den vertieften Abschnitt 62D des Zahnrads 62 angrenzen. Zu diesem Zeitpunkt gleitet die Schulter 68 unter der Kraft der Feder 67 von der Aufnahmenocke 69 und wird angrenzend zu der Rahmenwand 18 angeordnet. Bei der Gleitbewegung des Aufnahmezahnrads 62 gegen die Rahmenwand 18 lösen sich die Zähne des Zahnrads 58 von dem Aufnahmezahnrad 62 und gleiten in den vertieften Abschnitt 62D des Aufnahmezahnrads 62. Das Aufnahmezahnrad 62 ist nun in der "Ruhe"- Position, in der die Aufnahmerolle 64 stationär ist und das Zahnrad 58 wirksam losgelassen ist, wobei eine weitere Drehung desselben das Aufnahmezahnrad 62 nicht beeinflußt.
Die Drehung des Antriebsmotors 55 gegen den Uhrzeigersinn wird durch die Zahnräder 41 bis 46 auf das Zahnrad 84 übertragen, das gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Zahnrad 84 wiederum ermöglicht, daß sich das Auflageplattenzahnrad 102 im Uhrzeigersinn dreht. Der Arm 104 dreht sich im Gleichklang mit dem Auflageplattenzahnrad 102, so daß das erste Nockenfolgeglied 106 in die erste Nockenrille 96 eindringt, während das zweite Nockenfolgeglied 108 die zweite Nockenrille 98 verläßt. Die Wechselwirkung des ersten und des zweiten Nockenfolgeglieds mit der ersten bzw. der zweiten Nockenrille bewirkt eine Drehung der Zweistufennocke 94 und der Auflageplatte 92 gegen den Uhrzeigersinn zu einer horizontalen Position hin. Wenn die Auflageplatte 92 bezüglich der Horizontalen in einem Winkel von näherungsweise 15º angeordnet ist (nicht gezeigt), nehmen die zylindrischen Stifte des Zahnrads 46 die Totgangscheibe 86 in Eingriff, wobei die Scheibe 86 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Drehung der Scheibe 86 bewirkt wiederum eine Drehung der Antriebsrollenachse 78 und der Treiberrollen 72 im Uhrzeigersinn. Die Drehung der Rollen 72 im Uhrzeigersinn bewirkt eine Drehung der Klemmrolle 74 gegen den Uhrzeigersinn. Die kombinierte Wirkung der Rollen 72 und 74 auf die vordere Kante des obersten Blatts 32A bewegt das Blatt über den Walzenspalt hinaus durch die Rollen und zu der Druckzone hin.
Während sich der Antriebsmotor 55 fortgesetzt gegen den Uhrzeigersinn dreht, dreht der Auflageplattenantrieb 100 die Auflageplatte 92 fortgesetzt gegen den Uhrzeigersinn, bis dieselbe mit den Auflageplattenanschlägen 17 der Rahmenwand 18 Eingriff nimmt, was anzeigt, daß eine horizontale Position erreicht wurde. Die Bewegung des Antriebsmotors 55 wird fortgesetzt durch die Zahnräder 41 bis 48 zu dem Zahnrad 49 übertragen, das gegen den Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Bewegung des Zahnrads 49 bewirkt eine Drehung der ersten Armanordnung 50 gegen den Uhrzeigersinn, bis dieselbe auf den Anschlag 51 der Rahmenwand 18 trifft. Das Zahnrad 49 fährt fort, das Zahnrad 58 der zweiten Armanordnung 56 im Uhrzeigersinn anzutreiben. Die Drehung des Zahnrads 58 hat keine Wirkung auf das Aufnahmezahnrad 62, wobei die Aufnahmeanordnung 60 für den Rest des Druckprozesses inaktiv bleibt.
Das Zahnrad 46 dreht sich weiterhin im Uhrzeigersinn, was bewirkt, daß sich die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Druckrollen 72 im Uhrzeigersinn drehen, was bewirkt, daß sich die Klemmrolle 74 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die kombinierte Wirkung der Rollen 72 und 74 bewegt die vordere Kante des obersten Blatts 32A weiterhin über die Auflageplatte 92 und in die Druckzone bis näherungsweise 16 mm hinter dem Walzenspalt 75. Sobald das oberste Blatt 32A die Druckzone betreten hat, bewegt sich der Druckkopfwagen 22 der Druckanordnung 20 unter Mikroprozessorsteuerung rückwärts und vorwärts auf dem Wagenstab 23 durch die Druckzone, wobei derselbe Tinte auf das oberste Blatt 32A aufbringt. Der horizontale Winkel der Druckplatte 92 erleichtert das Biegen des Blatts 32A und bewahrt eine ordnungsgemäße Kopfzu-Papier-Beabstandung, indem das Blatt flach gehalten wird, während dasselbe durch die Bewegung der Antriebsrollen 72 und der Klemmrolle 74 durch die Druckzone weiterbewegt wird, wie in Fig. 13 gezeigt ist.
Während das oberste Blatt 32A über die Auflageplatte 92 und durch die Druckzone weiterbewegt wird, fällt die vordere Kante desselben von der Auflageplatte 92 und auf die Flügel 38 der Aufnahmeanordnung 35. Die Flügel 38 verhindern, daß das Blatt 32A die Tinte auf dem zuletzt bedruckten Blatt, das in dem Aufnahmebehälter 36 angeordnet ist, verschmiert. Die Papiersteuerungsvorrichtung 15 behält ihren gegenwärtigen Status während des Druckprozesses, bis die hintere Kante des obersten Blatts 32A die Druckzone betritt.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, schaltet der Antriebsmotor 55 um und bewegt sich im Uhrzeigersinn (alle Richtungen sind wie in Fig. 14 gezeigt). Die Bewegung des Antriebsmotors 55 wird durch die Zahnräder 41 bis 48 übertragen, was bewirkt, daß sich das Zahnrad 49 im Uhrzeigersinn dreht, was wiederum bewirkt, daß sich die erste Armanordnung 50 im Uhrzeigersinn dreht, so daß das Zahnrad 54 das Aufnahmezahnrad 62 beinahe in Eingriff nimmt, während sich die zweite Armanordnung 56 im Uhrzeigersinn dreht und auf den Anschlag 51 der Rahmenwand 18 trifft. Die Drehbewegung des Antriebsmotors 55 wird durch die Zahnräder 41 bis 45 zu dem Zahnrad 46 übertragen, was bewirkt, daß sich das Zahnrad 46 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die Bewegung des Zahnrads 46 bewirkt, daß sich die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrolle 72 ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn drehen. Die Bewegung der Antriebsrollen 72 bewirkt, daß sich die Klemmrolle 74 im Uhrzeigersinn dreht.
Das Zahnrad 46 treibt das Zahnrad 84 der dritten Armanordnung 80 an, das wiederum das Zahnrad 102 des Auflageplattenantriebs 100 antreibt. Der Arm 104 des Auflageplattenantriebs 100 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn, was bewirkt, daß die Nockenfolgeglieder 106 und 108 die Nockenrillen 96 bzw. 98 in Eingriff nehmen, was eine Drehung der Auflageplatte 92 im Uhrzeigersinn bewirkt, wie gezeigt ist. Die Auflageplatte 92 dreht sich fortgesetzt um die Antriebsrollenachse 78 im Uhrzeigersinn, was bewirkt, daß die Finger 93 nach außen durch die Schlitze 92A vorstehen und die hintere Kante des obersten Blatts 32A in Eingriff nehmen, was das Blatt 32A von der Auflageplatte 92 und in den Aufnahmebehälter 36 drückt. Wenn die Auflageplatte 92 näherungsweise 15º über der Vertikalen ist, nimmt das Zahnrad 46 mit der Totgangscheibe 86 Eingriff, wie vorher beschrieben wurde, wobei die Totgangscheibe 86, die Antriebsrollenachse 78 und die Antriebsrollen 72 gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Die Bewegung der Antriebsrollen 72 dreht die Klemmrolle 74 im Uhrzeigersinn.
Wenn die Auflageplatte 92 eine Position von näherungsweise 60º bezüglich der Horizontalen erreicht, lenken die Zungen 97 die Nockenflügel 39 ab, was bewirkt, daß der Flügel 38 schwenkend von den Seitenwänden des Aufnahmebehälters 36 zurückgezogen wird. Während die Flügel 38 zurückgezogen werden, fällt das oberste Blatt 32A in den Aufnahmebehälter 36.
Der vollständige Zyklus des Aufnehrnens eines Blatt Papiers, des Zuführens desselben zu der Papiersteuerungs- und Schräglagenkorrektur-Anordnung 15, des Korrigierens der Schräglage und des Bedruckens des Papiers ist abgeschlossen. Die Papiersteuerungsvorrichtung 15 kehrt als nächstes in den Zustand zurück, der bezugnehmend auf den Pausenmodus, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, beschrieben wurde, wobei dieselbe die Operation auf dem nächsten Blatt Papier erwartet.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein einzelner Antriebsmotor verwendet werden, um die Schräglage eines Blatt Papiers während des Zuführungsprozesses zu korrigieren und das Papier während des Druckprozesses zu steuern.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern eines Blatt Papiers (32A) in einem Druckermechanismus (10), wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

einen Rahmen (14);

eine Einrichtung (30) zum Zuführen des Blatt Papiers (32A);

eine Auflageplatte (92), die in dem Rahmen (14) angeordnet ist;

eine Einrichtung (35, 36, 38, 39), die wirksam mit der Auflageplatte (92) gekoppelt ist, um Papierblätter von der Auflageplatte (92) aufzunehmen;

eine Rollenanordnung (70), die in dem Rahmen (14) befestigt ist und eine Antriebsrolle (72) und eine Klemmrolle (74) aufweist, die parallel und benachbart zueinander angeordnet sind, um einen Walzenspalt (75) zwischen denselben zu bilden, um das Blatt Papier (32A) in Eingriff zu nehmen und in eine Vorwärtsrichtung von der Zuführungseinrichtung (30) über die Auflageplatte (92) und zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39) weiterzubewegen; und

einen Antriebsmotor (55) und eine Kopplungsanordnung (40, 50, 56), die den Antriebsmotor (55) wirksam mit der Zuführungseinrichtung (30), der Rollenanordnung (70) und der Auflageplatte (92) koppelt; dadurch gekennzeichnet, daß:

die Auflageplatte (92) für eine Schwenkbewegung relativ zu dem Rahmen (14) befestigt ist, und daß die Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist:

eine Einrichtung (93, 112, 114, 116), die bezüglich des Rahmens (14) in eine Vorwärtsrichtung bewegbar ist, um die Kante des Blatt Papiers (32A) in Eingriff zu nehmen, um das Blatt Papier in der Vorwärtsrichtung derselben von der Auflageplatte (92) zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39) zu treiben; und

eine Einrichtung (94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108) zum Neigen der Auflageplatte (92) in eine erste Winkelrichtung aus einer ersten Position zum Drucken auf einem Blatt Papier (32A) in eine zweite Position.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Neigungseinrichtung (94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108) ferner eine Einrichtung zum Neigen der Auflageplatte (92) in eine zweite Winkelrichtung entgegengesetzt zu der ersten Winkelrichtung aus der zweiten Position in die erste Position aufweist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung zum Neigen (94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108) der Auflageplatte (92) ferner eine Einrichtung zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit der Auflageplatte (92) aufweist, wenn die Auflageplatte (92) in die zweite Winkelrichtung geneigt wird.

4. Vorrichtung gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, die ferner eine Steuereinrichtung aufweist, die mit dem Antriebsmotor (55) gekoppelt ist, um die Winkelrichtung und die Geschwindigkeit des Antriebsmotors selektiv zu steuern.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Steuereinrichtung einen programmierbaren digitalen Prozessor (130) aufweist.

6. Vorrichtung gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei der die Einrichtung zum Neigen der Auflageplatte (92) eine Mehrzahl von ineinandergreifenden Zahnrädem (41 bis 49, 50, 56) aufweist, die den Antriebsmotor (55) mit der Auflageplatte (92) koppeln.

7. Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Kopplungsanordnung (40, 50, 56) folgende Merkmale aufweist:

eine Mehrzahl von Zahnrädem (41 bis 49, 50, 56), die drehbar miteinander gekoppelt sind, zum Koppeln des Antriebsrnotors (55) mit der Rollenanordnung (70), der Auflageplatte (92) und der Zuführungseinrichtung (30);

eine Mehrzahl von Nocken (94, 96, 98, 69) und Nockenfolgegliedern (106, 108); und

eine Mehrzahl von Federeinrichtungen (76, 67).

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die Zuführungseinrichtung (30) eine Aufnahmerolle (64) aufweist, die durch die Mehrzahl von Zahnrädem (41 bis 49, 50, 56, 62) für eine selektive Drehung durch denselben drehbar mit dem Antriebsmotor (55) gekoppelt ist.

9. Vorrichtung gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei der die Auflageplatte (92) eine Öffnung (92A) aufweist, und bei der die Ineingriffnahme-Einrichtung einen drehbar befestigten Finger (93) aufweist, der durch die Öffnung (92A) vorsteht, wenn die Auflageplatte (92) in die erste Winkelrichtung bezüglich der ersten Position geneigt ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der Finger (93) nicht durch die Öffnung (92A) vorsteht, wenn die Auflageplatte (92) in der ersten Position ist.

11. Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Ineingriffnahme-Einrichtung eine Stoßeinrichtung (93, 112, 114, 116) aufweist, die bezüglich der Auflageplatte (92) beweglich ist, zum Drücken eines Blatt Papiers (32A) von der Auflageplatte (92) zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39).

12. Vorrichtung gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei der die Auflageplatte (92) beweglich mit der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39) gekoppelt ist.

13. Vorrichtung zum Steuern eines Blatt Papiers (32A) in einem Druckermechanismus (10), wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

eine Einrichtung (30) zum Zuführen von Papier;

eine Auflageplatte (92);

eine Einrichtung (35, 36, 38, 39) zum Aufnehmen des Blatt Papiers (32A) von der Auflageplatte (92);

eine Rollenanordnung (70) mit einer Antriebsrolle (72) und einer Klemmrolle (74), die parallel und benachbart zueinander angeordnet sind, um einen Walzenspalt (75) zwischen denselben zu bilden;

einen Antriebsmotor (55) und eine Kopplungsanordnung (40, 50, 56), die den Antriebsmotor (55) wirksam mit der Zuführungseinrichtung (30) und der Rollenanordnung (70) koppelt; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner folgendes Merkmal aufweist:

eine Stoßeinrichtung (93, 112, 114, 116) zum Drücken des Blatt Papiers (32A) von der Auflageplatte (92) zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39).

14. Ein Verfahren zum Steuern eines Blatt Papiers (32A) in einem Druckmechanismus (10) mit einer Rollenanordnung (70), die eine Antriebsrolle (72) und eine Klemmrolle (74), die parallel und benachbart zueinander angeordnet sind, um einen Walzenspalt (75) zwischen denselben zu bilden, aufweist, einer Einrichtung (30) zum Zuführen eines Blatt Papiers (32A), einer Auflageplatte (92), einer Druckanordnung (20, 22, 22A), einer Einrichtung (35, 36, 38, 39) zum Aufnehmen des Blatt Papiers (32A), nachdem dasselbe durch die Druckanordnung (20, 22, 22A) bedruckt wurde, einem Antriebsmotor (55) und einer Einrichtung (40, 50, 56), die den Antriebsmotor mit der Zuführungseinrichtung (30), der Rollenanordnung (70) und der Auflageplatte (92) koppelt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Auswählen eines Blatt Papiers (32A) aus der Zuführungseinrichtung (30);

Zuführen des Blatt Papiers (32A) von der Zuführungseinrichtung (30) zu der Auflageplatte (32) unter Verwendung der Rollenanordnung (70); und

Drucken auf dem Blatt Papier (32A); dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:

Drehen der Auflageplatte (92) in eine erste Position, um das Blatt Papier (32A) aufzunehmen, wobei der Schritt des Druckens bewirkt wird, während die Auflageplatte (92) in der ersten Position ist;

Drehen der Auflageplatte (92) in eine zweite Position, um zu ermöglichen, daß ein bedrucktes Blatt Papier (32A) zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39) weitergeleitet wird, wobei das Blatt Papier (32A) von der Auflageplatte (92) zu der Aufnahmeeinrichtung (35, 36, 38, 39) gedrückt wird; und

Steuern der Zeitgebung des Zuführungsschritts, des Auswahlschritts und beider Drehschritte durch die Kopplungseinrichtung (40, 50, 56).