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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen
Erfassen der Restmenge an Papierblättern in einer Papierzuführkassette
einer Druckvorrichtung.
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Beispielsweise
ist, wie in der 1 gezeigt, eine
Kassette 20, die eine Vielzahl von Papierblättern S
enthält,
herausnehmbar in einer Druckvorrichtung, wie zum Beispiel einem
Drucker oder einem Kopierer, installiert. Wenn die Kassette 20 mit
einem Hauptkörper 10 der
Druckvorrichtung gekoppelt wird, ist eine Aufnehmerwalze 11 in
engem Kontakt mit der obersten Fläche des Papiers S in der Kassette 20,
so dass die Papierblätter
S entsprechend der Drehung der Aufnehmerwalze 11 einzeln
auf einem Papierzuführungsweg
bereitgestellt werden.
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Ein
Nutzer kann jedoch bei einer konventionellen Druckvorrichtung, wenn
die Papierblätter
S in der Kassette 20 während
des Druckauftrags stufenweise verbraucht werden, nicht sehen, wie
viele restliche Papierblätter
in der Kassette 20 vorhanden sind, es sei denn, die Kassette 20 wird
aus dem Hauptkörper 10 herausgezogen.
Infolgedessen treten häufig Fälle ein,
in denen der Druckauftrag wegen Papiermangels angehalten wird. Deshalb
ist ein Verfahren zum Erfassen der in der Kassette 10 verbleibenden Restmenge
an Papier, ohne die Kassette aus dem Hauptkörper 10 zu ziehen,
erforderlich.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erfassen
der Restmenge an Papier in einer Kassette, ohne die Kassette aus
dem Hauptkörper
einer Druckvorrichtung zu ziehen, bereitzustellen.
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JP-A-10-161
376 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen der Restmenge an Papier
in einer Kassette unter Verwendung eines Hebers für die ganze Kassette.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren, wie in dem Anspruch 1 der hieran angehängten Patentansprüche dargelegt,
bereitgestellt. Die bevorzugten Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus den abhängigen
Ansprüchen
und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen
der Restmenge an Papier, die in einer Papierzuführkassette einer Druckvorrichtung
verbleibt, bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen
einer Aufschlagplatte, die schwenkbar in der Kassette angeordnet
ist, auf die Papier aufgelegt wird, einer Aufnehmwalze, die so in
der Druckvorrichtung angeordnet ist, dass sie in der Lage ist, sich
innerhalb eines vorgegebenen Bereiches nach oben und nach unten zu
bewegen und sich in engem Kontakt mit dem in die Druckvorrichtung
eingelegten Papier zu drehen, so dass das Papier aufeinander folgend
in einen Papierzuführweg
der Druckvorrichtung eintreten kann, eine Hebeeinrichtung zum schrittweisen
Heben der Aufschlagplatte entsprechend dem Verbrauch an Papier,
um das eingelegte Papier in einem Bereich engen Kontaktes mit der
Aufnehmwalze anzuordnen; Berechnen einer Differenz der Anzahl von
Betätigungsvorgängen der
Hebeeinrichtung zum Anheben der Anschlagplatte auf die Aufnehmwalze
zu, zwischen dem Fall, dass die maximale Anzahl von Papierblättern in
die Kassette eingelegt ist, und dem Fall, dass nur ein Blatt Papier
in der Kassette verbleibt, und Berechnen der Menge an verbrauchtem Papier
für einen
Betätigungsvorgang
der Hebeeinrichtung als ein Sollwert; Heben der Aufschlagplatte, wenn
die Kassette in die Druckvorrichtung eintritt, bis das eingelegte
Papier in engen Kontakt mit der Aufnehmwalze kommt, anschließendes Zählen der
Anzahl von Betätigungsvorgängen der
Hebeeinrichtung und Berechnen der in der Kassette verbliebenen Menge
an Papier unter Berücksichtigung
der gezählten
Anzahl von Betätigungsvorgängen und
des Sollwertes.
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Vorzugsweise
umfasst die Hebeeinrichtung: eine Drehwelle, die in der Druckvorrichtung
installiert ist, um sich so unter der Aufschlagplatte zu drehen, dass
ein Hebehebel, der an einer Seite derselben installiert ist, die
Aufschlagplatte bei Drehung heben kann; ein Kurvenzahnrad, das mit
der Drehwelle verbunden ist, um die Drehwelle um ein vorgegebenes Maß pro eine
Umdrehung zu drehen, indem es von einer vorgegebenen Antriebswelle
gedreht wird, und ein Solenoid, das das Kurvenzahnrad bei jeder
Umdrehung arretiert, indem es selektiv mit einem Arretierabsatz
in Eingriff kommt, der an dem Kurvenzahnrad ausgebildet ist, wobei
die Anzahl von Betätigungen
der Hebeeinrichtung berechnet wird, indem die Anzahl von Betätigungen
des Solenoids gezählt
wird.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie die Ausführungen derselben in die Praxis
umgesetzt werden können,
wird im Folgenden durch Beispiele auf die begleitenden Zeichnungen
Bezug genommen, in denen
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1 eine Perspektivansicht
ist, die eine typische Druckvorrichtung zeigt,
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2 und 3 eine Perspektivansicht und eine Perspektivexplosionsansicht
sind, die eine Papierzuführanordnung
in einer bevorzugten Ausführung
des Verfahrens zum Erfassen der Restmenge an Papierblättern in
einer Kassette eingerichtet zeigen,
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4 eine vereinfachte Ansicht
ist, die die in der 2 gezeigte
Papierzuführanordnung
zeigt, und
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5 ein Fließdiagramm
zum Erklären
eines bevorzugten Verfahrens zum Erfassen der Restmenge an Papierblättern in
einer Kassette ist.
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Die 2 und 3 zeigen ein Beispiel einer geeigneten
Papierzuführanordnung
für das
Verfahren zum Erfassen der Restmenge an Papierblättern in einer Kassette gemäß der bevorzugten
Ausführung
der Erfindung. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist eine Aufschlagplatte 201,
auf die Papier aufgelegt ist, in einer Kassette 200 installiert,
um schwenkbar zu sein. In einer Druckvorrichtung 100 wird
eine Hebeeinrichtung zum Anheben der Aufschlagplatte 201 bereitgestellt,
um es dem auf der Aufschlagplatte gestapelten Papier zu ermöglichen,
in engen Kontakt mit einer Aufnehmerwalze 120 zu kommen.
Die Hebeeinrichtung enthält
eine Drehwelle 130, die unter der Aufschlagplatte 201 angeordnet
wird, wenn die Kassette 200 in der Druckvorrichtung 100 installiert
ist. Ein Hebehebel 15 ist an die Drehwelle 130 gekoppelt,
so dass der Hebehebel 150 die Aufschlagplatte 201 während des
Drehens anhebt, um zu ermöglichen, dass
das gestapelte Papier in engen Kontakt mit der Aufnehmerwalze 120 kommt.
Um die Drehwelle 130 um ein vorgegebenes Maß zu drehen,
wird Folgendes bereitgestellt: ein Hebezahnrad 310 in Eingriff
mit einem Zahnradelement 110, das an die Drehwelle 130 gekoppelt
ist, ein Kurvenzahnrad, das in Eingriff mit einem Antriebzahnrad 320 gedreht
wird und das eine vorgegebene Kurvenoberfläche 331 und einen an
einer Seite davon gebildeten Arretierabsatz 332 aufweist,
ein Schwenkhebel 340, der entsprechend der Drehung des
Kurvenzahnrads 330 schwenkt, während er in enger Verbindung
mit der Kurvenoberfläche
ist, eine Verbindungswelle 350, die das Hebezahnrad 310 und
den Schwenkhebel 340 verbindet, ein erstes an den Außenumfang
der Verbindungswelle 350 gekoppeltes und in einen Halter 360 eingeführtes Vorwärts-Richtungslager 371 und
ein zweites an den Außenumfang
der Verbindungswelle 350 gekoppeltes und in den Schwenkhebel 340 eingeführtes Vorwärts-Richtungslager,
eine Druckfeder 380 zum elastischen Ziehen des Schwenkhebels 340 und
ein Solenoid 390 zum Anhalten der Drehung des Kurvenzahnrads 330 durch
selektives Ineingriffkommen mit dem Arretierabsatz 332 des
Kurvenzahnrads 330. Die Aufnehmerwalze 120 ist
durch ein vorgegebenes elastisches Element 121 nach unten
elastisch vorgespannt und eingerichtet, um sich innerhalb des Bereichs
seiner Elastizität
auf und ab zu bewegen. Die Referenzzahl 351 bezeichnet
einen Kupplungsstift und die Referenzzahl 400 bezeichnet
eine Halterung zum Halten der Hebeeinrichtungen.
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Die 4 zeigt für die Bequemlichkeit
der Erklärung
eine vereinfachte Papierzuführungsanordnung.
Bei dem Aufbau oben löst
sich, wenn die Aufschlagplatte 201 angehoben wird, ein
Hakenelement 391 des Solenoids 390, das an dem
Arretierabsatz 332 eingehakt ist, und die Arretierung wird
freigegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das Kurvenzahnrad 330,
während
das Kurvenzahnrad durch die Kraftumwandlung der Feder 380 geringfügig gedreht
wird, in Eingriff mit dem Antriebszahnrad 320, das an eine Antriebsquelle
(nicht gezeigt) angeschlossen ist, in Eingriff gebracht. Als Nächstes dreht
das Kurvenzahnrad 330, durch das Antriebszahnrad 320 angetrieben,
eine Umdrehung. Hierbei wird der Schwenkhebel 340, der
in engem Kontakt mit der Kurvenobenfläche 331 ist, entlang
der gekrümmten
Oberfläche des
Kurvenzahnrades 330 bewegt, um ein vorgegebenes Maß zu drehen
und kehrt danach durch die Zugkraft der Feder 380 in seine
Ausgangsposition zurück.
In dem Moment, in dem der Schwenkhebel 340 entlang der
Kurvenoberfläche 331 dreht,
dreht sich die mit der Verbindungswelle verbundene Hebeeinrichtung 350 um
ein vorgegebenes Maß.
Wenn jedoch der Schwenkhebel 340 durch die Zugfeder 380 in
die Ausgangsposition zurückkehrt,
rotiert das Hebezahnrad 310 nicht gemeinsam mit diesem,
sondern nur der Schwenkhebel 340 kehrt in seine Ausgangsposition
zurück.
Weil das zweite Vorwärts-Richtungslager 372 installiert
ist, wird das Hebezahnrad 310 entsprechend der Drehrichtung
des Schwenkhebels 340 mitgedreht oder nicht gedreht, d.
h., dass wenn der Schwenkhebel 340 in eine Stoßrichtung
gedreht wird, das zweite Vorwärts-Richtungslager 372 die
Verbindungswelle 350, die die Hebeeinrichtung verbindet,
dreht, während
bei dem Drehen in die Rückwärtsrichtung
der Schwenkhebel 340 frei ist. Das erste Vorwärts-Richtungslager 371 wirkt,
um, nachdem das Hebezahnrad 310 mit dem Schwenkhebel 340 gedreht
wurde, das durch das Gewicht des Papiers verursachte Rückwärtsdrehen zu
verhindern.
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Wenn
das Hebezahnrad 310 gedreht wird, wird das Zahnradelement 110 der
Drehwelle 130, die mit der Hebeeinrichtung in Eingriff
ist, gedreht. Infolgedessen hebt der Hebehebel 150 der
Drehwelle 130 die Aufschlagplatte 210 um eine
vorgegebene Höhe. Das
bedeutet, bei jeder einzelnen Drehung des Kurvenzahnrads 330 wird
die Aufschlagplatte durch die Kraft des Schwenkhebels 340 und
des Hebezahnrads 310 um eine vorgegebene Höhe angehoben. Wenn
die Kassette 200 zuerst eingesetzt wird, wird auf diese
Weise die Aufschlagplatte 201 durch das Drehen des Kurvenzahnrads 330 Stufe
für Stufe
angehoben, bis das auf die Aufschlagplatte 201 geladene
Papier in engen Kontakt mit der Aufnehmerwalze 120 kommt.
Dann, nachdem der enge Kontakt hergestellt ist, hält die Aufnehmerwalze 120 ihre
Position innerhalb eines Bereichs des elastischen Niederpressens
des Papiers, bis 25 Blätter
des Papiers verbraucht sind. Wenn mehr als 25 Papierblätter verbraucht
werden, dreht das Kurvenzahnrad eine Umdrehung, um die Aufschlagplatte
eine Stufe höher
zu heben, so dass das Papier wiederum in engem Kontakt mit der Aufnehmerwalze
ist. Im Ergebnis wird die Aufschlagplatte, nachdem die Kassette 200 eingeführt wurde
und die Aufnehmerwalze in engem Kontakt mit dem Papier ist, bei
jeder vorgegebenen Menge an verbrauchtem Papier, durch das Drehen
des Kurvenzahnrades 320 um eine Drehung, eine Stufe angehoben.
Hierbei wiederholt das Solenoid 390 für jede Drehung des Kurvenzahnrades 330 die Ein-Aus-Betätigung zum
Arretieren und zum Freigeben der Arretierung.
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In
dem Fall einer Kassette 200 beispielsweise, die eine Höchstmenge
von 500 Pepierblättern aufnimmt
und bei der die Höchstmenge
geladen ist, (vorausgesetzt, dass das Kurvenzahnrad 330 drei Grundumdrehungen
gedreht werden muss, um die Aufnehmerwalze 120 in Kontakt
mit dem Papier zu bringen und außerdem zweiundzwanzig Drehungen gedreht
werden muss, bis ein Blatt Papier übrig ist) ist die Anzahl der
Umdrehungen des Kurvenzahnrades 330, bis 500 Papierblätter verbraucht
sind, 20, gezählt
von dem Punkt an, an dem das Papier mit der Aufnahmewalze 120 durch
die anfängliche
Drehungszahl in Kontakt kommt. Folglich werden in dem Beispiel oben
25 Papierblätter
bei jeder Drehung des Kurvenzahnrades 330 verbraucht. Da
das Solenoid 390 für
jede Drehung des Kurvenzahnrades 330 einmal auslöst, kann
die Anzahl der Drehungen des Kurvenzahnrades 330 durch
das Prüfen
der Anzahl der Betätigungen
des Solenoids 390, d. h., wie viele Male die Aufschlagplatte 201 angehoben
wird, beschafft werden. Das vorliegende Verfahren ist, das oben
Beschriebene zu erfassen, so dass die Restmenge an Papier in der
Kassette 200 berechnet werden kann.
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Um
das Erfassungsverfahren folgerichtig zusammenzufassen, wie in der 5 gezeigt, wird die obige
Papierzuführungsanordnung
bereitgestellt (S1) und die Menge an Papierblättern, die verbraucht wird,
sooft die Aufschlagplatte 201 durch die oben beschriebenen
Hebeeinrichtungen angehoben wird, wird als ein Sollwert berechnet
(S2). Das bedeutet, wie oben beschrieben, die Differenz zwischen
der Anzahl von Betätigungen
des Solenoids 390 zum Anheben der Aufschlagplatte 201 in
Richtung auf die Aufnehmerwalze 120, wenn die Höchstmenge
an Papierblättern
in die Kassette 200 geladen wird, und wenn nur ein Blatt
Papier in der Kassette 200 übrig ist, wird berechnet und
die verbrauchte Papiermenge pro eine Betätigung des Solenoids 390 wird
berechnet und eingestellt. Dann, wenn die Kassette 200 in die
Druckvorrichtung 100 eingeführt ist, wird die Aufschlagplatte 201 angehoben,
bis das geladene Papier in engem Kontakt mit der Aufnehmerwalze 120 ist,
und die Anzahl der Betätigungen
des Solenoids 390 wird gezählt (S3). Hierbei wird die
Zählung
unter Berücksichtigung
der Grunddrehungen durchgeführt. Als
Nächstes
wird die Restpapiermenge in der Kassette 200 berechnet,
wobei die gezählte
Anzahl von Betätigungen
und der Sollwert oben berücksichtigt werden
(S4). Dann, wenn der Druckvorgang fortschreitet und während so
viele Papierblätter
verbraucht werden, wie die Zahl des Sollwerts angibt, wird die Aufschlagplatte 201 eine
Stufe angehoben und es wird erfasst, dass so viele Papierblätter verbraucht
sind, wie der Wert angibt, der in dem vorhergehenden Schritt eingestellt
wurde. Da jedoch in dem vorliegenden Beispiel die Position der Aufschlagplatte 201,
bis 25 Papierblätter
verbraucht sind, die gleiche ist, weist die berechnete Papiermenge
die gleiche Fehlerrate auf, wie die oben genannte. Jedoch kann,
obwohl keine genaue Anzahl der Papierblätter festgestellt werden kann,
der Prozentsatz der Höchstlademenge
grob festgestellt werden. Auf diese Weise, durch das Anzeigen der
wie oben berechneten Papierrestmenge auf einem Bildschirm, kann ein
Nutzer, ohne die Kassette 200 zu öffnen, bestimmen, ob eine ausreichende
Papiermenge in der Kassette 200 verbleibt.
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Auf
diese Art und Weise kann ein Nutzer immer bestimmen, wie viele Papierblätter in
der Kassette 200 verbleiben, so dass verhindert werden
kann, dass ein Druckauftrag wegen Papiermangels angehalten werden
muss.
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Gemäß dem Verfahren
und der Papierzuführvorrichtung
einer oben beschriebenen Druckvorrichtung kann die Restmenge an
Papierblättern
in der Kassette in dem Zu stand, in dem die Kassette in der Druckvorrichtung
installiert ist, einfach festgestellt werden.