Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein
System zur Verwendung bei der Sammlung von Blättern, die von
einem Drucker ausgestoßen werden. Insbesondere bezieht sich
die Erfindung auf ein Blattstapelungssystem, welches eine
Vorrichtung zum Plazieren ausgestoßener Blätter in einen
ausgerichteten Ausgabestapel umfaßt.
Stand der Technik
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Bei einem herkömmlichen Einzelblattdrucker wird Papier durch
einen Druckzyklus geleitet, welcher das Aufnehmen eines
Blatts Papier, das Einspeisen desselben in den Drucker und
dann das Ausstoßen desselben durch das Ausgabetor des
Druckers umfaßt. Sobald es ausgestoßen ist, fällt das Blatt
in einen Ausgabebehälter, wodurch sich aufeinanderfolgende
Blätter jeweils oben auf dem letzten aufhäufen, um einen
Ausgabestapel zu bilden. Idealerweise werden die Blätter
direkt in den Behälter fallen, wodurch ein Stapel gebildet
wird, der aus im wesentlichen vertikal ausgerichteten
Blättern besteht. Ein derartiger Stapel ist sowohl bei
persönlichen als auch geschäftlichen Anwendungen wünschenswert,
indem ein Stapel erscheint, welcher im wesentlichen stabil
und zur weiteren Blattverarbeitung ohne weiteres
manipulierbar ist.
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Von herkömmlichen Druckern ausgestoßene Blätter fallen
jedoch kaum direkt in den Ausgabebehälter. Stattdessen wird
das Fallen eines Blatts durch eine Vielzahl von
aerodynamischen Kräften, wie z.B. Kräften, die einen Effekt erzeugen,
der in der Industrie allgemein als "Segel" bekannt ist,
zufällig gemacht. Ein Blattsegel ist oft dadurch
gekennzeichnet, daß das Blatt durch die Luft schneidet, um in der
Richtung
des Blattauswurfs zu gleiten und möglicherweise über
die Begrenzungen des Ausgabebehälters zu laufen. Ein solcher
Effekt resultiert in einem zunehmend destabilisierten
Stapel, was oft damit endet, daß Blätter auf den Boden
verstreut werden, und daß ein Neustapeln der Blätter von Hand
erforderlich ist.
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Die US-A-4 794 859 beschreibt eine aktive
Papierabwurfvorrichtung, die zwei parallele Schienenbauglieder verwendet,
um Blätter von bedrucktem Papier, die aus einem
Tintenstrahldrucker austreten, eine ausreichende Zeit lang zu
tragen, um zu ermöglichen, daß die Tinte auf dem vorher
gestapelten Papier trocknet. Die Schienenbauglieder sind
jedes für sich um eine Achse drehbar, die entlang der Länge
der Schiene ausgerichtet ist.
Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Blattstapelungssystem begegnet den
Blattsegelproblemen, die oben dargelegt worden sind, indem
ein solches System eine Vorrichtung aufweist, die entworfen
ist, um die aerodynamischen Kräfte zu kompensieren, welche
auf das Blatt wirken, während dasselbe von dem Ausgangstor
des Druckers zu dem Boden des Ausgabebehälters des Druckers
läuft. Das System ist durch Anspruch 1 definiert und umfaßt
zu diesem Ende hin ein Paar beabstandeter Antisegel-Flügel,
die neben dem Ausgabetor des Druckers positioniert sind, um
gerade ausgeworfene Blätter gesteuert aufzunehmen. Die
Flügel sind dem Behälterboden wirksam bewegbar zugeordnet,
wobei jeder eine Blatt-tragende Oberfläche definiert. Die
Blatt-tragenden Oberflächen tendieren in der Richtung des
Blattauswurfs hin zur Konvergenz, wobei sie in der
entgegengesetzten Richtung vorzugsweise zum Behälterboden hin
tendieren. Eine gleichzeitige entgegengesetzte Bewegung der
Flügel resultiert somit in einer sequentiellen Freigabe von
hinten nach vorne eines getragenen Blatts, indem sie einen
im wesentlichen vertikalen Durchlauf eines derartigen Blatts
auf die Spitze eines Ausgabestapels hin lenken.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht eines
Einzelblattdruckers, wobei ein derartiger Drucker das
erfindungsgemäße Blattstapelungssystem enthält.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht des Ausgabebehälters von dem
Drucker, der in Fig. 1 gezeigt ist, wobei die
Zeichnung teilweise aufgeschnitten ist, um einen
der Flügel des Behälters freizulegen.
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Fig. 3 ist eine seitliche Schnittdraufsicht, die allgemein
entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 genommen ist.
Detaillierte Beschreibung und beste Art und
Weise zum Ausführen der Erfindung
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Fig. 1 zeigt bei 10 einen typischen Einzelblattdrucker,
wobei ein derartiger Drucker ein Gehäuse 12, einen
Eingabebehälter 14 und einen Ausgabebehälter 16 (teilweise
aufgeschnitten gezeigt) aufweist. Während eines Druckzyklus wird
Papier in den Drucker gezogen, es wird auf dasselbe gedruckt
und dasselbe wird durch das Ausgabetor 18 in einer Richtung
A ausgeworfen. Ein derartiger Betrieb wird prinzipiell unter
Verwendung einer Mehrzahl von beabstandeten Antriebsrollen
20 (in gestrichelten Linien gezeigt) bewirkt, wobei die
Rollen mit einer Motor-getriebenen Antriebswelle 22 (ebenfalls
in gestrichelten Linien gezeigt) wirksam verbunden sind.
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Beim Ausstoßen von dem Drucker werden Blätter über das
erfindungsgemäße Blattstapelungssystem von dem Ausgabetor des
Druckers zu einem Stapel geleitet, der auf dem
Ausgabebehälter des Druckers gebildet wird. Wenn das erfindungsgemäße
System verwendet wird, umfaßt diese Operation ein im
allgemeinen
lineares Ausstoßen des Blatts, ein vorübergehendes
Tragen des Blatts über dem Stapel und ein allmähliches, im
wesentlichen vertikales Laufen des Blatts zu dem Stapel. Es
ist somit möglich, daß das Blatt eine Pause-Position
erreicht, bevor es auf den Stapel geleitet wird. Wo der
Drucker einen Tintenstrahldruckkopf aufweist, wird die Zeit
zugelassen, damit die Tinte auf einem vorher ausgestoßenen
und gestapelten Blatt trocknet, bevor das nächste Blatt über
dasselbe läuft.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die gerade
beschriebene Operation durch ein Blattstapelungssystem
bewirkt, welches innerhalb des Ausgabebehälters 16 des
Druckers gehäust ist. Für Fachleute ist es jedoch
offensichtlich, daß das erfindungsgemäße System nicht derart
begrenzt sein muß. Das System muß nur angeordnet sein, um in
der Lage zu sein, Blätter für ein vertikales Durchlaufen zu
dem Behälter freizugeben.
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In den Fig. 2 und 3 ist der Ausgabebehälter des Druckers 10
einzeln gezeigt, wobei ein derartiger Behälter ein
Blattstapelungssystem häust, welches für ein ausgerichtetes
vertikales Stapeln von Drucker-ausgestoßenen Blättern auf die oben
beschriebene Art und Weise sorgt. Wie gezeigt, umfaßt der
Ausgabebehälter 16 einen im allgemeinen horizontalen Boden
24, wobei der Boden eine Größe und Form aufweist, um das
Tragen eines Papierstapels 16 von unten zu ermöglichen. Ein
Paar beabstandeter Seitenwände 28, 30 sind neben
gegenüberliegenden Seiten des Bodens positioniert und erstrecken sich
von demselben im allgemeinen vertikal. Es ist
offensichtlich, daß die Wände durch einen Abstand beabstandet sind, um
die Plazierung von ausgestoßenen Blättern zwischen sich zu
ermöglichen. Herkömmlicherweise ist der Ausgabebehälter
neben dem Druckergehäuse positioniert. Eine Behälterabdeckung
(nicht gezeigt) kann plaziert sein, um sich allgemein über
die Oberteile der Wände zu erstrecken, wobei der Behälter
somit einen Kanal 31 definiert, welcher nur an einem Ende
offen ist.
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An dem Boden des Behälters ist ein Paar von länglichen
Flügeln 32, 34 wirksam drehbar befestigt, wobei sich jeder
derartige Flügel entlang einer gegenüberliegenden Wand der
Seitenwände des Behälters erstreckt. Wie gezeigt, sind die
Flügel im allgemeinen planar und werden normalerweise zu einem
nach innen gerichteten spitzen Winkel bezüglich des Bodens
des Behälters gedreht. Jeder Flügel definiert in der
obersten Region desselben eine Blatt-tragende Oberfläche 32a,
34a, wobei diese Oberflächen in der Lage sind, ein
ausgestoßenes Blatt, wie z.B. ein Blatt 26a, selektiv und
sammelnd zu tragen. Um die Flügel mit der strukturellen
Integrität zu versehen, die zum Tragen des Blatts 26a notwendig
ist, sind sie steif und aus einem leichtgewichtigen
Material, wie z.B. Kunststoff, gebildet.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, und wie es am
besten in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Flügel 34 über einen
ersten und zweiten Fuß 36, 38 an dem Behälterboden befestigt,
wobei jeder derartige Fuß einen Stift 36a, 38a aufweist,
welcher direkt an dem Boden drehbar befestigt ist. Das
Drehen des Flügels 34 ist in einer Richtung durch die
Seitenwand 30 des Behälters begrenzt, und in der anderen Richtung
durch einen Anschlag neben einem der Füße (nicht gezeigt).
Der Flügel 32 ist auf eine ähnliche Art und Weise an dem
Behälterboden befestigt. Die Flügel sind somit in der Lage,
sich gleichzeitig bezüglich des Behälterbodens 24 zu drehen,
wobei jeder Flügel bezüglich des anderen in einer
entgegengesetzten Richtung drehbar ist, um eine Drehung der Flügel
zwischen zwei Flügelausrichtungen zu bewirken. Eine
derartige Drehung wird durch eine gleichzeitige Ineingriffnahme der
Flügelsteuerstreifen 40, 42, vorzugsweise durch die
Drehanordnung 44 des Druckers (siehe Fig. 1), bewirkt.
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Nachfolgend wird die Struktur, die die Flügel 32, 34
begleitet, näher beschrieben, wobei speziell auf die Fig. 2 und 3
verwiesen wird. Insbesondere wird die Aufmerksamkeit auf die
Tatsache gerichtet, daß jeder dieser Flügel mit einem
entsprechenden
Vorspannungselement ausgestattet ist. Bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen derartige
Vorspannungselemente die Form von Blattfedern 46, 48 auf, wobei
jede einstückig mit einem entsprechenden Flügel gegossen ist.
Es ist jedoch offensichtlich, daß praktisch jedes
Vorspannungselement verwendet werden könnte, einschließlich
Schraubenfedern, Torsionsfedern oder dergleichen. Die Blattfedern
46 und 48 spannen die Flügel auf sammelnde Weise zu einer
Blatt-tragenden ersten Ausrichtung vor, wie nachfolgend
beschrieben wird. Jede Blattfeder umfaßt einen Vorsprung 46a,
48a, welcher neben seinem äußersten Ende derart abgewinkelt
ist, um die Feder in eine nach innen gerichtete
spitzwinklige Beziehung bezüglich des Bodens zu drängen. Zu diesem Ende
hin sind die Federn nachgiebig gegen den Behälterboden
vorgespannt.
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Wie es am besten in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Flügel
konfiguriert, derart, daß ihre Blatt-tragenden Oberflächen zur
Konvergenz in einer Vorwärtsrichtung des Blattausstoßes
tendieren. Die innerste Kante jeder Blatt-tragenden Oberfläche
befindet sich bei einem Winkel Θ bezüglich der Richtung des
Blattaustoßens, wobei ein derartiger Winkel in einem
Konvergenzwinkel von 2Θ resultiert. Eine derartige Tendenz zur
Konvergenz kann, wie es offensichtlich ist, durch eine
relative Winkelung der Flügel bei jedem Konvergenzwinkel größer
als 0º erreicht werden, wobei derselbe jedoch vorzugsweise
im Bereich von zwischen 0,5 und 10º liegt. Wie es am besten
in Fig. 3 gezeigt ist, bilden die Blatt-tragenden
Oberflächen ebenfalls einen Winkel nach unten zu dem Behälterboden
hin in einer Richtung, die der Richtung des Blattausstoßes
entgegengesetzt ist. Die Flügel können nach hinten mit einem
beliebigen Winkel abnehmen, welcher größer als 0º ist, sie
nehmen jedoch vorzugsweise mit einem Winkel Φ von zwischen
0,5 und 5º ab. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
beträgt der Winkel Φ etwa 1º. Obwohl die Flügel bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel durch sowohl eine Tendenz zur
Konvergenz in der Richtung des Blattwegs als auch durch
einen nach unten gerichteten Winkel in der entgegengesetzten
Richtung gekennzeichnet sind, sollte es offensichtlich sein,
daß sowohl die eine als auch die andere Charakteristik
einzeln den gewünschten Effekt aufweisen, gegen das Papiersegel
zu wirken.
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In der ersten Ausrichtung (in den Fig. 2 und 3 gezeigt) sind
die Flügel angeordnet, um das gerade ausgestoßene Blatt 26a
zu tragen, wobei die Flügel in der zweiten Ausrichtung
angeordnet sind, um es zuzulassen, daß das Papier auf den
Behälterboden fällt, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Aufgrund der Neigung und Konvergenz der Papier-tragenden
Oberflächen tritt die Freigabe des Blatts 26a in einer Sequenz
von hinten nach vorne auf, wodurch ein Durchlaufen von Luft
durch einen Hohlraum 31 zugelassen wird, ohne ein
unerwünschtes Papiersegel zu bewirken. Der nach vorne gerichtete
Luftstrom ist sanft und von einer Größe, welche kein Segel
in beiden Richtungen anregt. Sollte das Papier jedoch nach
hinten zurück zum Ausgabetor laufen, wird ein Paar nach oben
stehender Finger 50, 52 das Hinauslaufen desselben über die
Begrenzungen des Behälters verhindern.
Industrielle Anwendbarkeit
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Obwohl das oben beschriebene Papierstapelungssystem
besonders an Einzelblatt-Tintenstrahldrucker angepaßt ist, ist es
praktisch in jedem Drucker nützlich, bei dem Blätter einzeln
ausgestoßen werden, um dieselben vertikal zu stapeln. Das
System ist wirksam, indem es einen Luftstrom unter dem Blatt
nach vorne leitet, während es einen im wesentlichen direkten
vertikalen oder etwas nach hinten gerichteten Abwurf des
Blatts anregt. Ein derartiger Luftstrom wird durch
Konfigurieren der Flügel erreicht, derart, daß sie das Blatt in
einer allmählichen Sequenz von hinten nach vorne freigeben.