EP0404759A1 - Einzelblatt-seitendrucker für duplex- und simplexbetrieb. - Google Patents

Einzelblatt-seitendrucker für duplex- und simplexbetrieb.

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EP0404759A1
EP0404759A1 EP88901799A EP88901799A EP0404759A1 EP 0404759 A1 EP0404759 A1 EP 0404759A1 EP 88901799 A EP88901799 A EP 88901799A EP 88901799 A EP88901799 A EP 88901799A EP 0404759 A1 EP0404759 A1 EP 0404759A1
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EP
European Patent Office
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paper
channel
printing
sheets
sheet
Prior art date
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Granted
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EP88901799A
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English (en)
French (fr)
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EP0404759B1 (de
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Klaus Kuemmel
Gerhard Klapettek
Siegfried Schneider
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0404759B1 publication Critical patent/EP0404759B1/de
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    • G03G15/65—Apparatus which relate to the handling of copy material
    • G03G15/6555—Handling of sheet copy material taking place in a specific part of the copy material feeding path
    • G03G15/6573—Feeding path after the fixing point and up to the discharge tray or the finisher, e.g. special treatment of copy material to compensate for effects from the fixing
    • G—PHYSICS
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    • G03G15/23—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 specially adapted for copying both sides of an original or for copying on both sides of a recording or image-receiving material
    • G03G15/231—Arrangements for copying on both sides of a recording or image-receiving material
    • G03G15/232—Arrangements for copying on both sides of a recording or image-receiving material using a single reusable electrographic recording member
    • G03G15/234—Arrangements for copying on both sides of a recording or image-receiving material using a single reusable electrographic recording member by inverting and refeeding the image receiving material with an image on one face to the recording member to transfer a second image on its second face, e.g. by using a duplex tray; Details of duplex trays or inverters
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    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00367—The feeding path segment where particular handling of the copy medium occurs, segments being adjacent and non-overlapping. Each segment is identified by the most downstream point in the segment, so that for instance the segment labelled "Fixing device" is referring to the path between the "Transfer device" and the "Fixing device"
    • G03G2215/00417—Post-fixing device
    • G03G2215/00421—Discharging tray, e.g. devices stabilising the quality of the copy medium, postfixing-treatment, inverting, sorting
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    • G03G2215/00417—Post-fixing device
    • G03G2215/00426—Post-treatment device adding qualities to the copy medium product
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    • G03G2215/00417—Post-fixing device
    • G03G2215/0043—Refeeding path

Definitions

  • the invention relates to a single sheet page printer for duplex and simplex operation.
  • the single sheet removed from a storage container in the printing channel of the printer device is first printed in duplex mode, then returned via a return channel to the input of the printing channel and turned in a turning device located there. After being fed back into the printing channel, the back of the single sheet is then printed. The single sheet is then deposited in an output container via an output channel.
  • one or more sheets are continuously fed to the printing channel and the return device.
  • the control of the printer then assigns the corresponding printed image to the corresponding front and back sides of the single sheets.
  • the correct sequence for the delivery or filing is ensured by the fact that all sheets to be printed are guided over the print channel and the return channel including the turning device.
  • the entire print job must be sorted after being placed in the storage container. This can only be done manually with considerable effort. Otherwise required sorting devices have a complicated structure and require increased operating effort.
  • electrophotographic printing devices it is also possible to print pre-printed forms. These can e.g. Advertising brochures with personal data, invoices, tax forms or the like.
  • the form stack to be printed In the form operation in the known page printers, the form stack to be printed must be stacked in the mixed and pure duplex operation with the front of the individual forms down (face-down) in the storage container, so that after a double pass through the printing channel, the Stack side and position direction is stacked on the supply side.
  • correct in terms of sides and position means that the first sheet to be printed is placed with its front side down in the storage container.
  • the operator must therefore know exactly about the structure of the stack when inserting a stack of forms and place it in the storage container in the correct position. This is cumbersome and can lead to errors.
  • Page printers with single sheet operation are relatively complicated in terms of paper transport, and the required tolerances in the paper channel are low.
  • Such page printers with a printing speed of 50 pages per minute or more are operated around the clock in shift operation. It is therefore necessary to make such printing devices user-friendly, so that e.g. paper transport disruption occurring by tears or damage to the paper can be quickly remedied.
  • the aim of the invention is to provide a single-sheet page printer for duplex and simplex operation of high printing speed and high printing quality, which, even in mixed operation, enables a high printing speed with fast, continuous sheet storage.
  • a further object of the invention is to design the single-sheet side printer in such a way that, particularly in the form of operation in which a stack of forms is supplied to the printer in a predetermined order and page position, the order and page position of the single sheets are correctly is guaranteed.
  • the printer should also be designed to be easy to use, so that faults in the paper flow in particular can be easily recognized and remedied.
  • the printing device In the printing device according to the invention, only the pages to be printed are fed to the printing station. ie Even in mixed operation, sheets that are only to be printed on one side are no longer transported into the printing channel again via a return channel and a turning station after printing, but are fed to a Simplex channel after printing.
  • This simplex channel is designed as a storage device and opens into the storage device via an output device. If a single sheet to be printed on both sides is placed in front of the single sheet to be printed on one side only in the sequence of the printing process, the single sheet only to be printed on one side is stored in the simplex channel until the single sheet to be previously printed or to be deposited is stored printed on both sides and fed to an output channel via a separate duplex channel.
  • the storage device in the simplex channel can consist of an intermediate container which can be loaded with single sheets and in turn removed therefrom, or advantageously an elongated storage channel in which the single sheets to be printed on one side can be stored one behind the other.
  • the simplex sheets from the simplex channel are entered into the output channel.
  • the duplex channel has a further turning device.
  • Form stacks can now, regardless of their composition, be placed in the storage container face-up in the storage container, regardless of their composition, consisting of single sheets that are only printed on one side and single sheets that are printed on both sides.
  • the stack of forms is then printed and deposited in such a way that the first sheet to be printed is always face down in the discharge container.
  • a paper aligning device in the entrance area of the printing channel or in the feed channel to the printing channel, which positions the individual sheets removed from the storage container in the correct position before they are fed to the printing channel.
  • the paper alignment device consists in a simple manner of a pair of paper rollers with an upstream paper position scanner, the single sheet being pressed against the stationary pair of paper rollers. It bulges out and aligns itself along the rollers.
  • the single sheets to be printed on both sides are transported in the return channel at a speed which is substantially higher than the printing process speed.
  • Sensors distributed in the pressure channel detect the position of each individual sheet during the passage through the printing device. If there is an interruption of the printing operation as a result of a malfunction of the paper transport, the malfunction position is displayed on a display device representing the paper run. This enables the fault to be localized quickly and reliably.
  • the storage containers have in the area of the paper transport elements arranged on the input side Swiveling guide device that, depending on the paper format, guides single sheets of large formats directly up to a stop edge of the storage container. Small paper formats are guided by the guide device past an additional paper transport roller, which accelerate the paper sheets again and thus also deposits on the stop edge of the paper storage container.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of the paper path with the sensors and the paper transport elements
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the display and input device on the printing device
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a pair of paper transport rollers
  • FIG. 5 shows a schematic sectional illustration of a paper alignment device
  • FIG. 6 shows a schematic sectional illustration of a turning device
  • FIG. 7 shows a schematic sectional illustration of a transmission driving a turning device
  • FIG. 8 shows a schematic sectional illustration of a storage container
  • FIG. 11 shows a block diagram of the control arrangement for the single sheet printer 12 shows a block diagram of the main processor of the control arrangement of FIGS. 11 and
  • 13a, 13b show a diagram of the occupancy of the page memory as a function of the pressure data supplied over time.
  • the paper storage containers VI, V2, V3 are constructed in the usual manner and have a motor-driven base plate 10 which can be moved in the direction of the arrow in accordance with the paper supply.
  • a paper stack arranged in the paper storage container is raised in accordance with the consumption of the paper, so that the uppermost single sheet of the paper stack can always be pulled off the paper stack via paper transport elements PI, P2 and P3.
  • the paper supply containers are connected via paper feed channels 11 to a pressure channel DK of the printing device.
  • Printing channel DK contains the actual printing station DS with an electrophotographic printing device consisting of a photoconductor drum 12, an exposure station 13 with an LED comb (not shown here) which can be controlled depending on the character, a developer station 14, a transfer printing station 15 and a cleaning station 16. Furthermore, ent holds the pressure channel DK paper transport elements in the form of a belt-shaped circumferential suction table S and on the input side a paper alignment device PA2, the function of which will be described later, and a fixing station F made of electrically heated heating rollers which are driven by an electric motor and which are in a known manner on one Thermally fix the record carrier (el ⁇ zelblatt) overprinted toner image.
  • an electrophotographic printing device consisting of a photoconductor drum 12, an exposure station 13 with an LED comb (not shown here) which can be controlled depending on the character, a developer station 14, a transfer printing station 15 and a cleaning station 16. Furthermore, ent holds the pressure channel DK paper transport elements in the form of a belt-shaped circumferential
  • a paper transport element P5-P8 in the form of a motor is coupled to the pressure channel DK on the input and output sides driven roller pairs contain ⁇ er return channel RF.
  • the return channel RF also has a turning device W1, the function of which will be explained later.
  • the pressure channel DK is followed by a paper transport channel system with a separate duplex channel DUK and a separate simplex channel SK, which end in a common output channel AK.
  • the single sheets printed on both sides are transported in the duplex channel DUK and the single sheets printed on the one side in the simplex channel SK.
  • the duplex or simplex channel is controlled via a switch PW2.
  • the simplex channel SK is designed as an elongated paper channel with paper transport elements arranged therein. It can hold up to three single sheets in succession and serves as a storage channel.
  • This turning device W2 connects the duplex channel to the output channel Ak.
  • the output channel AK has switches PW3 and PW4 that guide the single sheets into two storage containers ABI and AB2.
  • a waste container AF (copy tray) which can be controlled via the switch PW4 is also provided.
  • all paper channels have paper scanning sensors LS (shown as black triangles) which consist of light barriers.
  • the output signals of these sensors LS are evaluated by an evaluation circuit, which will be explained later, and thus a display device AZ is controlled.
  • the display device AZ (FIG. 3) is located on the front of the printer and also has an input keyboard T.
  • paper alignment devices PA1 to PA3 are arranged, which serve to align the single sheet in the correct position before printing in the printing channel DK.
  • All the paper transport elements P are driven by two motors M1 and M2.
  • the motor M1 drives the paper transport elements in the print channel and in the input area
  • the motor M2 the paper transport elements in the return channel RF, in the duplex channel DUK, in the simplex channel SK and in the output area AK.
  • All paper transport elements (pairs of paper rolls P) have electrically controllable couplings, e.g. Spring band couplings and are connected to the two assigned motors Ml or M2 via toothed belts, which are not shown here for reasons of clarity.
  • the paper transport elements consist of a pair of rollers (FIG. 4) with an upper foam roller SW1 and a lower driven roller SW2 made of aluminum, between which the single sheet E is transported by friction.
  • Paper alignment devices PA1 to PA3 are arranged in the paper feed channels 11 of the storage containers V1-V3 and at the entrance of the pressure channel DK. They serve to align the individual sheets E removed from the storage containers VI to V3 and to feed them to the printing station DS in aligned form.
  • Fig. Auf ⁇ shown in principle 5 and consist of an actual paper transport walze ⁇ jo P from a foam roller SW1 and a driven to ⁇ aluminum roller SW2.
  • the driven roller SW2 stands over a clutch K, which consists of an electrically Actuated spring band coupling can exist in connection with a toothed belt Z driven by the motors Ml or M2.
  • the clutch K contains a brake which ensures that when the non-positive connection between the motor and the drive roller SW2 is released, the drive roller SW2 is braked and its rotation is thus inhibited.
  • a photoelectric scanning device LSI whose output signal is evaluated by the device controller of the printer, is located in front of the paper roll P in the paper transport direction.
  • the scanning device LSI scans the front edge of the single sheet.
  • This paper registration device works as follows:
  • the uppermost sheet of the paper stack in the paper supply container VI is drawn off with the aid of the paper rollers PI and transported on a slide track GL in the feed channel 11.
  • the scanning device LSI now recognizes the front edge of the transported single sheet E and at this moment switches off the drive of the paper rollers P via the control of the printer.
  • the brake contained in the clutch K immediately stops the paper rollers P.
  • the transport of the single sheet E on the slideway GL is, however, maintained by the upstream paper rollers PI of the storage container.
  • the front edge of the single sheet E thus abuts the standing paper rolls P and bulges out as shown in FIG. 5.
  • the paper is aligned along its leading edge over the paper rollers P.
  • the paper rollers PI of the storage container are deactivated and the paper rollers P are driven again. That is how it is aligned Single sheet E is transported over the paper rollers P, a free wheel arranged in the clutch K of the paper roller pair PI, not shown here, making it possible to pull the single sheet out of the paper rollers PI.
  • the printing device contains two turning stations W1 and W2.
  • a pair of paper rollers P10 is arranged at the entrance of the turning station.
  • the turning station also has a paper channel PK which consists of two metal profiles.
  • the paper channel PK is widened in a funnel shape at the entrance area of the turning device.
  • Another paper channel PK is downstream of the pair of paper rollers Pll.
  • the paper roller pair P10 like all paper roller pairs, is driven by a motor M via a toothed belt. It can be switched on and off via a corresponding coupling. In principle, its structure corresponds to the structure of the pair of paper rollers PI in FIG. 5.
  • the pair of paper rollers P10 transports the single sheet into the paper channel PK, the rear wall of the paper channel PK deflecting the paper so that it slides into the paper channel PK. After passing through the paper channel PK, the single sheet E is grasped by the pair of paper rolls Pl1 and transported further until the end of the single sheet leaves the pair of paper rolls P10.
  • the paper rollers P1 are coupled to a gear which has a structure corresponding to FIG. 7.
  • the transmission contains a first direction-dependent clutch K 1 and a second direction-dependent clutch K 2.
  • the couplings are connected on the drive side to the M2 motor via a ZI toothed belt.
  • the clutch K1 On the output side, the clutch K1 has an output wheel larger in diameter than the clutch K2.
  • Both driven wheels are connected via a toothed belt Z2 to the drive roller SW2 of the pair of paper rollers Pll.
  • the clutches K1 and K2 are actuated alternatively, so that when the clutch K1 is actuated, the clutch K2 is disengaged and when the clutch K2 is actuated, the clutch K1.
  • the ABI and AB2 storage bins are suitable for holding different paper formats.
  • At their entrance they have a pair of paper rollers P12 which transports the single sheets fed from the discharge channel AK into the storage bin ABI.
  • the single sheets are stored flush with the rear wall R of the storage bin AB.
  • the storage takes place in such a way that the first sheet to be deposited is placed face down in the storage bin.
  • the storage container AB has a guide device LT.
  • This guide device consists of a guide plate 21 which can be pivoted by means of a lifting magnet 20 and an additional paper transport roller 22.
  • paper sheets of smaller size are introduced so that they come into engagement with the paper transport roller 22.
  • This paper transport roller 22 detects the single sheet, accelerates it again so that it hits the rear side R of the storage container AB in free flight.
  • the guide plate 21 is pivoted upwards (shown in dashed lines).
  • the individual sheets are thereby deflected and passed under the paper transport roller 22. Due to their size, they can be transported almost to the rear wall AB through the paper rollers P12.
  • FIG. 9 a storage arrangement corresponding to FIG. 9.
  • this consists of a storage container SB, to which individual sheets E are fed on one side via paper transport elements (paper rollers P). These single sheets deposited in the storage container SB can then be removed again via paper transport elements P arranged on the output side at the bottom of the storage container SB.
  • the printer channels PW1 to PW4 are in the paper channels Turnouts arranged.
  • These switches have a structure corresponding to FIG. 10. In principle, they consist of a guide element 24 which can be actuated via a lifting magnet 23 and which is pivotably arranged in the paper channel PK in such a way that in a first state, shown by solid lines, it is from above leaves paper unaffected so that it is not redirected. In the case of the switch PW2, the paper slides into the Simplexka ⁇ al SK.
  • the guide element 24 consisting of a guide plate swings into the paper channel PK and the single sheet is deflected, for example in the case of the switch PW2, into the duplex channel DUK.
  • the lifting magnet is moved against a spring 25 which, after switching off the lifting magnet 23, returns the guide element 24 to its starting position.
  • the control for the page printer is basically divided into a controller part C and the actual device control G.
  • the controller C is basically constructed in accordance with US Pat. No. 4,593,407. It has the task of accepting the print data coming in from a computer H, preparing them page by page and controlling the character generator 13 of the printing station as a function of the characters to be displayed.
  • the device control G in turn serves for the coordinated execution of all printer functions. It has a modular structure and consists of a main processor HP and various submodules SUB1 to SUB5, which ensure independent monitoring of the assigned printer units.
  • the communication between the individual control parts is via a technik ⁇ for all parts Liche hardware / software interface position "(net-shaped coupling, serial bus).
  • Each submodule SUB1 to SUB5 is equipped with a dedicated processor and can independently operate the associated unit of the printing means and is self-testable This self-test capability means that both when the device is switched on and when requested Main processor HP independent test routines are performed. All control modules of the printer in the device control are registered with regard to their status in a non-volatile memory. The controller can access these values. In addition, the content of the non-volatile memory can, if necessary, be printed out. There are also interfaces for additional devices.
  • 11 and 12 show the basic structure of the device control in the form of a block diagram. 12 shows a block diagram of the structure of the main processor HP.
  • All submodules SUB1 to SUB5 and the main processor HP are connected to one another with a serial interface INT1, which is controlled by line drivers.
  • the serial interface INT1 is controlled under the control of the main processor HP via a BIT bus.
  • the interface protocol corresponds to the usual HDLC / SDLC description (fast data transfer).
  • the units are controlled by the associated submodules SUB1 to SUBS directly via power amplifiers (not shown here).
  • the main processor HP periodically checks the function of the individual submodules SUB1 to SUB5.
  • a monitoring circuit (hardware / watchdog) checks the process in the main processor.
  • the sequence control is synchronized with the peripheral speed of the photoconductor drum 12 via the output signals F of a rotary pulse encoder DI.
  • the output of this rotary pulse generator DI (FIG. 2) is connected to all submodules SUB1 to SUB4 and supplies a synchronizing signal F at cyclical intervals.
  • the main processor has the following structure: A central unit ZPU is connected to three memories SP1 to SP3 and an input / output unit EA.
  • the memory SP1 is a read-write memory
  • the memory SP2 is an electrically programmable read-only memory
  • the memory SP3 is a non-volatile data memory.
  • the input / output unit EA detects, among other things, the synchronization pulse F.
  • the main processor HP has the task of coordinating, checking for plausibility and forwarding all messages, commands and measurement data from the external stations SUB1 to SUB4. It also establishes the connection to controller C via the interface INT2 and the system bus BUS2. In this case, bidirectional commands and messages are transferred. The correct program sequence in the device control is continuously monitored via the monitoring circuit U (watchdog circuit).
  • each submodule has its own processor with an input buffer that transmits the data supplied via input I to the processor and power stages that drive the associated units via output 0.
  • the submodules are themselves testable, ie test routines are carried out independently when the device is switched on and when the main processor HP responds.
  • the submodule SUB1 monitors all sensors LS of the storage containers VI to V3, the feed channels 11 and the pressure channel DK and in particular the pressure start signal of the sensor LS SYN.
  • the submodule SUB1 controls all units in this area. It detects and reports paper running errors.
  • the submodule SUB2 detects all sensors LS in the paper output area, i.e. in the area of the output containers ABI, AB2 and the waste container AF as well as in the output channel AK. Paper running errors are recognized and communicated to the main processor HP.
  • the SUB2 submodule monitors the LS sensors in the simplex and duplex channels DK and SK as well as in the feedback channel RF. It controls the paper flow in these channels and detects paper running errors.
  • the SUB4 submodule controls the control panel AZ on the printer.
  • the control panel AZ contains a keyboard and a display device (FIG. 3), the display showing the paper flow in the printer or, in the event of a paper transport fault, the fault location.
  • the submodule SUB4 in connection with the control panels AZ represents the interface between the operator or maintenance technician and the printing device. All operator inputs and all information from the device are made on the control panel. This essentially consists of a display for displaying the information and a keyboard for entering various commands and parameters. In addition, it has some special controls and indicators.
  • An essential function of the display device of the paper run on the control panel is the display of paper transport malfunctions.
  • the paper flow is continuously monitored by the LS sensors. If a sports disorder occurs, it becomes shown on the control panel paper flowchart. The location of the fault is thus automatically localized. The operator can now fix the transport problem without wasting time.
  • a new single sheet representing the content of the destroyed single sheet is printed immediately after the resumption of printing operation after the fault has been remedied. All single sheets between the fault location and the printing station in the printing device are also newly created, so that correct storage of the single sheets in the storage container ABI or AB2 is guaranteed. The superfluous single sheets between the fault location and the printing station are automatically transported into the waste container AF.
  • the sensors of the printing station DS are recorded with the submodule SUB5. These are e.g. Temperature sensor and microswitch in the fuser. Transport monitoring sensors in the developer station etc.
  • the submodule SUB5 controls the units, the fixation lamps, motors, fans, charging controls, etc. The errors that occur are reported to the main processor HP.
  • the page printer is designed for simplex duplex and mixed operation.
  • the print data for the individual pages are fed from the external computer H to the controller C of the page printing device in the sequence front-back.
  • the entered print data must be stored page by page in a page memory PM of controller C are temporarily stored.
  • the page memory PM is designed on seven pages.
  • the side printing device is designed for printing on different paper formats.
  • single sheets in A4 printing format can be used in storage container VI, single sheets in A3 format in storage container V2. It is even possible to use different paper sizes within a stack.
  • the size of the photoconductor drum 12 is designed so that it can be printed on A4 size paper with a normal circulation. If a single sheet of size A3 is to be printed, then two photo images of size A4 are applied in succession to a single sheet of size A3 with the photoconductor drum 12 in the transfer printing station 5.
  • Each storage container VI to V3 contains sensors LS2 in the area of its paper transport elements PI to P3. These sensors LS2 detect the level of the stack. If there is no single sheet in the access area of the paper transport rollers PI to P3, the stack is automatically fed in via the lifting table 10. The single sheet detected by the sensors LS2 is then advanced with the aid of the paper transport rollers PI to P3 to a light barrier LS3.
  • This light barrier 3 defines the waiting position of the single sheets before entering the feed channel 11 or the pressure channel DK. Since the storage containers VI to V3 have different positions in the printer, but the individual sheets must travel the same way in the feed channel 11 for synchronization reasons, the light barriers LS3 defining the waiting position are at the same distance from the entrance of the printing channel DK.
  • the printing device is in standby mode, the page memories are empty.
  • computer H begins to send the data for page 1.
  • the printer stores the data for page 1 in a first memory area of the page memory PM and transports sheet 1 from the waiting position towards a position defined by the position of the light barriers LS SYN.
  • the scanner LS SYN consists of two scanning elements, namely a scanning element for the leading edge of the single sheet and a scanning element that determines the presence of the single sheet.
  • the synchronizing position is defined as the drum section of the photoconductor drum 12 from the character generator 13 to the transfer printing station 15 folded into the printing channel.
  • the computer begins to send data for page 2.
  • the page printer stores the data for page 2 in a second memory area of the page memory PM and transports the sheet 2 from the waiting position in the direction of the synchronization position LS SYN.
  • sheet 1 has reached the synchronization position.
  • the printer writes the print data from the first memory area of the page memory PM onto the photoconductor drum 12.
  • the page printer stores the data for page 3 in the now empty first memory area of the page memory PM and transports the sheet 3 from the waiting position towards the synchronization position.
  • the printed sheets are transported to the fixing station F via the suction table S and fixed there. Their position is continuously scanned by the light barriers LS in the pressure channel DK.
  • the single sheets are fed via the switch PW1 to the pair of paper rolls P21, which transports the single sheets through the switch PW2 at process speed into the simplex channel SK.
  • the simplex channel SK the single sheets are moved via the paper transport rollers P22, P23, P24, P25, P26 into the turning device W2 and from there without turning into the output channel AK with the paper rollers P28 and P29, the switches PW3 or PW4 and the storage container ⁇ ter ABI or AB2 or the waste container AF.
  • the individual sheets in the turning device W2 are accelerated to increased speed by the paper roller pairs Pl1 arranged there. So that this acceleration can take place safely, the pair of paper rollers - in this case, the pair of paper rollers P26, which is arranged immediately in front of such an acceleration section, has a free-wheel. As a result, the single sheet can be pulled out of the paper roller pair P26, which is working at process speed.
  • the paper rollers P27, P28 and P29 in the output channel work at increased speed.
  • Each of the paper roller pairs P in the simplex channel SK can be individually controlled via couplings.
  • the distance between two printed A4 pages may be a defined distance, in this case e.g. Do not exceed 54 mm.
  • the printing process and thus the paper pull from the storage containers VI to V3 can only begin when the respective memory area of the page memory PM is fully written. This would require that the distance from the paper input tray (VI to V3) to the
  • the cycle time is 2.4 sea.
  • Two A4 page memories are available for writing on the paper format A3. This means that the first A3 half page is written into the first memory area of the page memory PM and the second A3 half page into the second memory area of the page memory PM. However, data cannot be written to the drum until the A3 page has been completely transferred. On the other hand, data transfer to the next page cannot begin until both memory areas have been emptied.
  • the computer H supplies the data for the printed pages in the order of front page sheet 1, back page sheet 1, front page sheet 2, back page sheet 2 etc.
  • the order of the printing process is different since the single sheets to be written on both sides after writing the front page the return channel RF must be fed to the printing station again.
  • front sheet 1 front sheet 2, front sheet 3, front sheet 4, back sheet 1, front sheet 5, back sheet 2, front Sheet 6, back sheet 3, front sheet 7, back sheet 4, front sheet 8, back sheet 5, back sheet 6, back sheet 7, back sheet 8.
  • FIGS. 13a, b A diagram of the impression in duplex mode is shown in FIGS. 13a, b.
  • the designations BPM1, BPM2, BPM3, PM1, PM2 mean the individual pages of the page memory PM.
  • Print denotes the imprint at the transfer printing station and
  • Data the computer data entered by the computer H.
  • VS1 to VS8 the front of sheets 1 to 8, RS1 to RS8 the back of sheets 1 to 8.
  • the diagram gives the memory PM is occupied by the write data over the time t in seconds or the cycle time T.
  • the passage of the single sheets in duplex mode through the printing device is in principle as follows: After printing the front of the first sheet, this sheet is deflected after passing through the fixing station F from the switch PW1 into the return channel RF and into the return channel RF through the paper rollers P5 drawn in at process speed. After reaching the paper transport rollers P6, the paper is accelerated to a higher speed by these paper transport rollers. The paper transport rollers P5 contain a freewheel, so that the single sheet can easily be pulled out of these paper rollers P5. The single sheet is introduced into the turning station W1 at this increased transport speed. There it is stopped as described and the transport direction is reversed. With reduced process speed, it is fed again to the pressure channel DK via the paper alignment device PA after turning.
  • the switch PW2 directs the sheet 1 described on both sides into the duplex channel DUK. There it is accelerated by the pair of paper rollers P31 and at an increased speed via the pairs of paper rollers P32, P33, P34
  • This turning device turns the sheet 1 described on both sides again. It is then deposited in the storage container ABI or AB2 via the output channel AK and the switches and paper rollers arranged there.
  • the arrangement allows the second turning station W2, that the sheets in Formularbe ⁇ powered independently whether simplex or duplex mode in the Vorrats livinger ⁇ VI to V3 with the front side up 25 can be stored. In any case, this ensures that the storage takes place in the correct order in the storage containers ABI or AB2 with the front downward.
  • the arrangement of the duplex and simplex channels as separate channels in connection with a second turning device "now also enables continuous printing operation with constant process speed in the mixing operation. are printed, followed by three sheets with simplex printing, then after printing on the front of the first sheet, the sheet is returned via the return channel RF and turned in the turning station W1.
  • the following simplex sheets are transported into the SK simplex channel. There they are stored, for example as shown in FIG. 2, in the order E1, E2, E3. This is possible because each of the paper rolls in the simplex channel can be controlled directly via a clutch.
  • the duplex sheet is deposited in the storage containers AB at an increased speed via the output channel AK, followed by those likewise in the switch W2 increased transport speed accelerated single sheets E1, E2 and E3.
  • This sequence is only an example and can be varied as desired. In any case, it is ensured that a continuous process speed can be maintained by the arrangement of the channels and the turning station even with mixed duplex and simplex operation, because only the pages to be printed are guided past the transfer station 15. With the printing device, it is also possible in mixed duplex simplex operation to process large and small paper formats separately or mixed. (A4, A3).
  • duplex operation for A4 paper formats the A4 page is divided into two A3 pages and stored in page memories. Printing only begins when both memories are fully written. The procedure for printing the back of an A3 format is similar.
  • PA1, PA2, PA3 paper alignment device PA1, PA2, PA3 paper alignment device
  • Bus2 system bus

Landscapes

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Description

Einzelblatt-Seitendrucker für Duplex- und Simplexbetrieb.
Die Erfindung betrifft einen Einzelblatt-Seitendrucker für Duplex- und Simplexbetrieb.
Bei elektrofotografischen Druckern wird im Duplexbetrieb das einem Vorratsbehälter entnommene Einzelblatt im Druck¬ kanal der Druckereinrichtung zunächst auf der Vorderseite bedruckt, dann über einen Rückführkanal an den Eingang des Druckkanales zurückgeführt und in einer dort befindlichen Wendeeinrichtung gewendet. Nach erneuter Zuführung in den Druckkanal wird dann die Rückseite des Einzelblattes be¬ druckt. Danach wird das Eiπzelblatt über einen Ausgabeka¬ nal in einem Ausgabebehälter abgelegt.
Um bei einer konstanten Druckprozeßgeschwindigkeit, einen kontinuierlichen Druckbetrieb aufrechtzuerhalten, werden dem Druckkanal und der Rückführeinrichtung ein oder mehrere Blätter kontinuierlich zugeführt. Die Steuerung des Druk- kers ordnet dann das entsprechende Druckbild den entspre¬ chenden Vorder- bzw. Rückseiten der Einzelblätter zu. Die richtige Reihenfolge bei der Ausgabe bzw. Ablage ist da¬ durch gewährleistet, daß alle zu bedruckenden Blätter über den Druckkanal und den Rückführkanal einschließlich der Wendeeinrichtung geführt werden.
Bei gemischten Druckaufträgen, d.h. bei Druckaufträgen die sowohl Simplex- als auch Duplexdruck enthalten, ist es von Nachteil, daß alle, auch die nur einseitig zu bedruckenden Blätter (Simplex), nochmals an der Druckstation vorbeige¬ führt werden. Im ungünstigsten Fall reduziert sich dadurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit eines solchen Seitendruk- kers bis nahezu auf die Hälfte seiner Leistung die anson¬ sten bei reinem Simplexbetrieb möglich wäre. Enthält z.B. ein Druckauftrag in seiner Mehrzahl Einzelblätter, die nur einseitig bedruckt werden und ansonsten nur eine geringe Anzahl von doppelseitig zu bedruckenden Einzelblätter, so muß trotzdem der gesamte Druckauftrag im Duplexbetrieb durchgeführt werden.
Werden im gemischten Betrieb die unbedruckten Rückseiten nicht über den Rückführkanal zurückgeführt, sondern unmit¬ telbar abgelegt, so muß der gesamte Druckauftrag nach der Ablage im Ablagebehälter sortiert werden. Dies ist manuell nur mit erheblichem Aufwand durchführbar. Ansonsten erfor¬ derliche Sortiereinrichtungen sind kompliziert aufgebaut und erfordern einen erhöhten Bedienungsaufwand.
Mit elektrofotografischen Druckεinrichtungen ist es außer¬ dem möglich vorgedruckte Formulare zu bedrucken. Diese kön¬ nen z.B. Werbeprospekte mit persönlichen Daten, Rechnungen, Steuerformulare oder ähnliches sein.
Im Formularbetrieb muß bei den bekannten Seitendruckern der zu bedruckende Formularstapel im Misch- und im reinen Dup¬ lexbetrieb mit der Frontseite der Eiπzelformulare nach un- ten (face-down) im Vorratsbehälter abgestapelt werden, da¬ mit nach doppeltem Durchlauf durch den Druckkanal, der Sta¬ pel seitenund lagerichtung auf der Vorratsseite abgestapelt wird. Seiten-und lagerichtig bedeutet in diesem Falle, daß das erste zu bedruckende Blatt mit seiner Frontseite nach unten im Ablagebehälter abgelegt wird.
Liegt ein Formularstapel vor, der nur einseitig bedruckt werden soll, so ist- es demzufolge notwendig, bei nur einem einmaligen Durchlauf durch den Druckkanal für jedes Einzel- blatt, den Formularstapel mit der zu bedruckenden Seite nach oben in dem Vorratsbehälter abzulegen. Dabei wird da¬ von ausgegangen, daß im Druckkanal die eigentliche Druck¬ station oberhalb des Druckkanales angeordnet ist.
Der Operator muß deswegen beim Einlegen eines Formularsta¬ pels exakt über den Aufbau des Stapels Bescheid wissen und diesen entsprechend lagerichtig im Vorratsbehälter ablegen. Dies ist umständlich und kann zu Fehlern führen.
Seitendrucker mit Einzelblattbetrieb sind hinsichtlich des Papiertransportes relativ kompliziert aufgebaut, außerdem sind die geforderten Toleranzen im Papierkanal gering. Der¬ artige Seitendrucker mit Druckgeschwindigkeit von 50 Seiten pro Minute oder mehr werden rund um die Uhr im Schichtbe¬ trieb betrieben. Es ist deshalb notwendig, derartige Druck¬ einrichtungen bedienungsfreundlich zu gestalten, so daß ei¬ ne z.B. durch Einrisse oder Beschädigung des Papieres auf¬ tretende Papiertransportstörung schnell behoben werden kann.
Ziel der Erfindung ist es einen Einzelblatt-Seiteπdrucker für Duplex- und Simplexbetrieb hoher Druckgeschwindigkeit und hoher Druckqualität bereitzustellen, der auch bei ge¬ mischtem Betrieb eine hohe Druckgeschwindigkeit mit schnel¬ ler kontinuierlicher Blattablage ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es den Einzelblatt-Sei- tendrucker so auszugestalten, daß insbesondere bei Formu¬ larbetrieb, bei dem dem Drucker ein Stapel Formulare vorge¬ gebener Reihenfolge und Seitenlage zugeführt wird, eine in Reihenfolge- und Seitenlage der Einzelblätter richtige Ab- läge gewährleistet ist.
Der Drucker soll weiterhin bedienungsfreuηdlich ausgestal¬ tet sein, so daß insbesondere Störungen im Papierlauf leicht erkennbar und behebbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Druckeinrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteil¬ hafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteran¬ sprüchen gekennzeichnet.
Bei der e findungsgemäßen Druckeinrichtung werden der Druckstation nur die zu bedruckenden Seiten zugeführt. D.h. nur einseitig zu bedruckende Blätter werden auch im Misch¬ betrieb nach dem Bedrucken nicht mehr über einen Rückführ¬ kanal und eine Wendestation erneut in den Druckkanal trans¬ portiert, sondern sie werden nach dem Bedrucken einem Simp- lexkanal zugeführt. Dieser Simplexkanal ist als Speicher¬ einrichtung ausgebildet und mündet über eine Ausgabeein¬ richtung in die Ablageeinrichtung. Ist nun in der Reihen¬ folge des Druckvorganges dem nur einseitig zu bedruckenden Einzelblatt ein beidseitig zu bedruckendes Einzelblatt vor- gelagert, so wird das nur einseitig zu bedruckende Einzel¬ blatt im Simplexkanal solange gespeichert, bis das vorher auszugebende bzw. abzulegende doppelseitig zu bedruckende Einzelblatt beidseitig bedruckt und über einen gesonderten Duplexkanal einem Ausgabekanal zugeführt werden ist.
Die Speichereinrichtung im Simplexkanal kann dabei aus ei¬ nem mit Einzelblättern beschickbaren und wiederum daraus entnehmbaren Zwischenbehälter bestehen oder aber in vor¬ teilhafter Weise aus einem langgezogenen Speicherkanal, in- dem die einseitig zu bedruckenden Einzelblätter hinterein¬ ander speicherbar sind. Abhängig von der Folge der Duplex- Blätter im Druckauftrag werden die Simplexblätter aus dem Simplexkanal in den Ausgabekanal eingegeben.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Duplexkanal eine weitere Wendeeinrichtung auf.
Durch diese zusätzliche Wendeeinrichtung in Verbindung mit der Speichereinrichtung des Simplexkanales wird die Verar- beitung von Formularen wesentlich erleichtert. Formular¬ stapel können nun unabhängig von ihrer Zusammensetzung aus Einzelblättern die nur einseitig bedruckt werden und Ein¬ zelblättern die beidseitig bedruckt werden, immer mit der Vorderseite nach oben (face-up) im Vorratsbehälter abgelegt werden. Der Formularstapel wird dann so bedruckt und ab¬ gelegt, daß sich immer das erste zu bedruckende Blatt mit seiner Vorderseite nach unten im Ablaαebehälter befindet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Er¬ findung befindet sich im Eingangsberεich des Druckkanales oder in dem Zuführkanal zum Druckkanal eine Papierausricht¬ einrichtung, die die vom Vorratsbehälter entnommenen Ein- zelblätter lagerichtig positioniert, ehe sie dem Druckka¬ nal zugeführt werden.
Damit wird ein lagerichtiger Druckstand auf den Einzel¬ blättern möglich. Durch die exakte Lage der Einzelblätter ist es weiterhin möglich, den Abstand von Einzelblatt zu Einzelblatt im Druckkanal zu verringern und damit die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen.
Die Papierausrichteiπrichtung besteht in einfacher Weise aus einem Papierwalzenpaar mit vorgelagertem Papierposi¬ tionsabtaster, wobei das Einzelblatt gegen das stehende Pa¬ pierwalzenpaar gedrückt wird. Es wölbt sich auf und rich¬ tet sich entlang der Walzen aus.
Um die Druckgeschwindigkeit weiter erhöhen zu können, wer¬ den bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die beidseitig zu bedruckenden Einzelblätter im Rückführkanal mit einer gegenüber der Druckprozeßgeschwin¬ digkeit wesentlich erhöhten Geschwindigkeit transportiert.
Im Druckkanal verteilte Sensoren erfassen die Position je¬ des Einzelblattes während des Durchlaufes durch die Druck¬ einrichtung. Kommt es nun infolge einer Störung des Papier¬ transportes zu einer Unterbrechung des Druckbetriebes, so wird die Störungspositioπ auf einer den Papierlauf dar¬ stellenden Anzeigeeinrichtung dargestellt. Damit ist eine schnelle und sichere Lokalisierung der Störung möglich.
Um Papierformate unterschiedlicher Größe verarbeiten und ablegen zu können, weisen die Ablagebehälter bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Bereich der ein- gangsseitig angeordneten Papiertransportelemente eine schwenkbare Leiteinrichtung auf, die in Abhängigkeit von dem Papierformat Einzelblätter großer Formate direkt bis zu einer Anschlagkante des Ablagebehälters leiten. Kleine Pa¬ pierformate werden von der Leiteinrichtung an einer zusätz¬ lichen Papiertransportwalze vorbeigeführt, die die Papier¬ blätter erneut beschleunigen und so ebenfalls an der An¬ schlagkante des Papierablagebehälters ablagert.
-i Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
FIG 1 eine schematische Schnittdarstellung der Einzel- blattdruckeinrichtung
FIG 2 eine schematische Schnittdarstellung des Papierlau¬ fes mit den Sensoren und den Papiertransportelementen
FIG 3 eine schematische Darstellung der Anzeige- und Eiπ- gabevorrichtung an der Druckeinrichtung
FIG 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Papier- transportwalzenpaares
FIG 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Papier¬ ausrichteinrichtung
FIG 6 eine schematische Schnittdarstellung einer Wendeein¬ richtung
FIG 7 eine schematische Schnittdarstellung eines eine Wendeeinrichtung antreibenden Getriebes
FIG 8 eine schematische Schnittdarstellung eines Ablage¬ behälters
FIG 9 eine schematische Schnittdarstellung einer Speicher- einrichtung für Einzelblätter
FIG 10 eine schematische Schnittdarstellung einer Papier- weiche
FIG 11 ein Blockschaltbild der Steuerungsanordnung für den Einzelblattdrucker FIG 12 ein Blockschaltbild des Hauptprozessors der Steue¬ rungsanordnung der FIG 11 und
FIG 13a, 13b ein Schema der Belegung des Seitenspeichers in Abhängigkeit von den zugeführten Druckdaten über die Zeit.
Der in der Fig. 1 dargestellte, nach dem Prinzip der Elek- trofotografie arbeitende Einzelblattseitendrucker enthält drei Papiervorratsbehälter VI, V2 und V3 mit unterschied- licher Kapazität zur Aufnahme von Einzelblätter. Die Pa¬ piervorratsbehälter VI, V2, V3 sind in üblicherweise auf¬ gebaut und weisen eine motorische, in Pfeilrichtung ent¬ sprechend dem Papiervorrat verschiebbare Bodenplatte 10 auf. Dadurch wird ein in dem Papiervorratsbehälter ange- ordneter Papierstapel entsprechend dem Verbrauch des Pa¬ pieres angehoben, so daß immer das oberste Einzelblatt des Papierstapels über Papiertransportelemente PI, P2 und P3 vom Papierstapel abgezogen werden kann. Die Papiervor¬ ratsbehälter stehen über Papierzuführkanäle 11 mit einem Druckkanal DK der Druckeinrichtung in Verbindung. Der
Druckkanal DK enthält die eigentliche Druckstation DS mit einer elektrofotografischen Druckeinrichtung bestehend aus einer Fotoleitertrommel 12, einer Belichtungsstation 13 mit einem hier nicht dargestellten zeichenabhängig ansteuerba- ren LED-Kamm, einer Entwicklerstation 14, einer Umdruck¬ station 15 und einer Reinigungsstation 16. Weiterhin ent¬ hält der Druckkanal DK Papiertraπsportelemente in Form ei¬ nes bandförmig umlaufenden Saugtisches S sowie eingangs- seitig eine Papierausrichteinrichtung PA2, deren Funktion später beschrieben wird und eine Fixierstation F aus elektrisch beheizten Heizwalzen, die elektromotorisch an¬ getrieben werden und die in bekannter Weise ein auf einem Aufzeichnungsträger (Elπzelblatt) umgedrucktes Tonerbild thermisch fixieren.
Mit dem Druckkanal DK ein- und ausgangsseitig gekoppelt ist ein Papiertransportelemente P5-P8 in Form von motorisch angetriebenen Walzenpaaren enthaltenαer Rückführkanal RF. Der Rückführkanal RF weist weiterhin eine Wendeeinrichtung Wl auf, deren Funktion später erläutert wird.
An den Druckkanal DK schließt sich, über eine Papierweiche PW1 angesteuert, ein Papiertransportkanalsystem mit sepa¬ ratem Duplexkanal DUK und einem separaten Simplexkanal SK an, die in einen gemeinsamen Ausgabekanal AK enden. In dem Duplexkanal DUK werden die beidseitig bedruckten Einzel- blätter transportiert, in dem Simplexkanal SK die einseitig bedruckten Einzelblätter. Angesteuert wird der Duplex- bzw. der Simplexkanal über eine Weiche PW2. Der Simplexkanal SK ist als langgezogener Papierkanal ausgebildet, mit darin angeordneten Papiertransportelementeπ. Er kann bis zu drei Einzelblätter hintereinander aufnehmen und dient als Spei¬ cherkanal. Am Ende des Duplexkanales befindet sich eine weitere Wendeeinrichtung W2. Diese Wendeeinrichtung W2 ver¬ bindet den Duplexkanal mit dem Ausgabekanal Ak.
Der Ausgabekanal AK weist Weichen PW3 und PW4 auf, die die Einzelblätter in zwei Ablagebehälter ABI und AB2 leiten. Weiterhin ist ein über die Weiche PW4 ansteuerbarer Abfall¬ behälter AF (copy tray) vorgesehen.
Zur Ermittlung der Position der durchlaufenden Einzelblät¬ ter und zur Steuerung der Papiertransportelemente P weisen sämtliche Papierkanäle Papierabtastsensoren LS auf (als schwarze Dreiecke dargestellt), die aus Lichtschranken be¬ stehen. Die Ausgangssignale dieser Sensoren LS werden von einer Auswerteschaltung, die später erläutert wird, ausge¬ wertet und damit eine Anzeigeeinrichtung AZ gesteuert. Die Aπzeigeeinrichtung AZ (Fig. 3) befindet sich an der Frontseite des Druckers und weist außerdem eine Eingabe¬ tastatur T auf.
Im Zuführkaπal 11 der Vorratsbehälter und am Eingang des Druckkanales sind weiterhin Papierausrichteinrichtungen PA1 bis PA3 angeordnet, die dazu dienen, das Einzelblatt vor dem Bedrucken im Druckkanal DK lagerichtig auszurich¬ ten.
Angetrieben werden sämtliche Papiertransportelemente P ein¬ schließlich der Fixierstation F und der Fotoleitertrommel 12 über zwei Motoren Ml und M2. Der Motor Ml treibt dabei die Papiertransportelemente im Druckkanal und im Eingabebe¬ reich an, der Motor M2 die Papiertransportelemente im Rück- führungskanal RF, im Duplexkanal DUK, im Simplexkanal SK und im Ausgabebereich AK. Sämtliche Papiertransportelemente (Papierwalzenpaare P) weisen elektrisch ansteuerbare Kupp¬ lungen auf, z.B. Federbandkupplungen und stehen über Zahn¬ riemen, die aus Übersichtlichkeitsgründen hier nicht dar- gestellt sind mit den beiden zugeordneten Motoren Ml oder M2 in Verbindung. Die Papiertransportelemente bestehen aus einem Walzenpaar (Fig. 4) mit einer oberen Schaumstoffwalze SW1 und einer unteren angetriebenen Walze SW2 aus Aluminium zwischen den das Einzelblatt E durch Reibung transportiert wird.
Der Aufbau der einzelnen Elemente der Druckeinrichtung wird nun im folgenden näher beschrieben.
Papierausrichteinrichtung (Fig 5)
In den Papierzuführungskanälen 11 der Vorratsbehälter V1-V3 und am Eingang des Druckkanales DK sind Papierausrichtein¬ richtungen PA1 bis PA3 angeordnet. Sie dienen dazu, die von den Vorratsbehältern VI bis V3 entnommenen Eiπzelblätter E auszurichten und in ausgerichteter Form der Druckstation DS zuzuführen.
Sie haben den in der Fig. 5 prinzipiell dargestellten Auf¬ bau und bestehen aus einem eigentlichen Papiertransport- walzeπpaar P aus einer Schaumstoffwalze SW1 und einer an¬ getriebenen Aluminiumwalze SW2. Die angetriebene Walze SW2 steht über eine Kupplung K, die aus einer elektrisch be- tätigten Federbandkupplung bestehen kann mit einem von den Motoren Ml oder M2 angetriebenen Zahnriemen Z in Verbin¬ dung. Weiterhin enthält die Kupplung K eine Bremse die da¬ für sorgt, daß bei gelöstem Kraftschluß zwischen Motor und Antriebswalze SW2 die Antriebswalze SW2 gebremst und damit in ihrer Drehung gehemmt wird.
In Papiertransportrichtung um eine Wegstrecke versetzt vor den Papierwalzeπ P befindet sich eine fotoelektrische Ab- tasteinrichtung LSI, deren Ausgangssignal von der Geräte¬ steuerung des Druckers ausgewertet wird. Die Abtastein¬ richtung LSI tastet die Vorderkante des Einzelblattes ab.
Diese Papierausrichteinrichtung arbeitet wie folgt:
Nach Betätigung der Kupplung K wird mit Hilfe der Papier¬ walzen PI das oberste Blatt des Papierstapels in dem Pa¬ piervorratsbehälter VI abgezogen und auf einer Gleitbahn GL im Zuführkaπal 11 transportiert. Durch das Abziehen vom Stapel kann es nun vorkommen, daß das Einzelblatt nicht exakt gradlinig zur Gleitbahn GL gleitet, sondern daß es schräg transportiert wird. Dies hätte ein schräges Druck¬ bild zur Folge. Die Abtasteinrichtung LSI erkennt nun die Vorderkante des transportierten Einzelblattes E und schal- tet in diesem Augenblick über die Steuerung des Druckers den Antrieb der Papierwalzen P ab. Die in der Kupplung K enthaltene Bremse bringt die Papierwalzen P sofort zum Stehen. Der Transport des Einzelblattes E auf der Gleitbahn GL wird durch die vorgelagerten Papierwalzen PI des Vor- ratsbehälters jedoch aufrechterhalten. Damit stößt die Vorderkante des Einzelblattes E an die stehenden Papier¬ walzen P und wölbt sich entsprechend der Darstellung der Fig. 5 auf. Durch den fortgesetzten Transport wird das Papier entlang seiner Vorderkante über die Papierwalzen P ausgerichtet. Nach einer definierten Zeit werden die Pa¬ pierwalzen PI des Vorratsbehälters deaktiviert und die Papierwalzen P erneut angetrieben. Das so ausgerichtete Einzelblatt E wird über die Papierwalzen P transportiert, wobei eine in der Kupplung K des Papierwalzenpaares PI angeordneter, hier nicht dargestellter Freilauf es ermög¬ licht, das Einzelblatt aus den Papierwalzen PI zu ziehen.
Wendeeinrichtung (Fig. 6)
Um im Duplexbetrieb das Einzelblatt wenden zu können, ent¬ hält die Druckeinrichtung zwei Wendestationen Wl und W2. Am Eingang der Wendestation ist ein Papierwalzenpaar P10 ange- ordnet. Ein weiteres Papierwalzenpaar Pll in der Mitte der Wendestation. Die Wendestation weist weiterhin einen Pa¬ pierkanal PK auf, der aus zwei Metallprofilen besteht. Der Papierkanal PK ist am Eingangsbereich der Wendeeinrichtung trichterförmig erweitert. Ein weiterer Papierkanal PK ist dem Papierwalzenpaar Pll nachgeordπet.
Das Papierwalzenpaar P10 wird wie alle Papierwalzenpaare über einen Zahnriemen von einem Motor M angetrieben. Aus- und Einschaltbar ist es über eine entsprechende Kupplung. Sein Aufbau entspricht im Prinzip dem Aufbau des Papierwal¬ zenpaares PI der Fig. 5.
Wird z.B. über den Duplexkanal DUK der Wendeeinrichtung W2 ein Einzelblatt E zugeführt, so transportiert das Papier- walzenpaar P10 das Einzelblatt in den Papierkanal PK, wobei die Hinterwand des Papierkanales PK das Papier umlenkt, so daß es in den Papierkanal PK gleitet. Nach Passieren des Papierkanales PK wird das Einzelblatt E von dem Papierwal¬ zenpaar Pll erfaßt und solange weitertransportiert, bis das Ende des Einzelblattes das Papierwalzenpaar P10 verläßt.
Durch die Eigenelastizität des Papierblattes E richtet sich dieses am Ende auf, so daß es an den Papierwalzenpaar P10 vorbeigleitet und eine Lage parallel zum Papierkanal PK ein¬ nimmt.
Nunmehr dreht sich die Richtung der Bewegung der Papierwal¬ zen Pll um und die Päpierwalzen Pll schieben das Einzel- blatt an den Papierwalzen PIO vorbei in den Ausgabekanal AK bzw. bei der Wendeeiπrichtung Wl in den Druckkanal DK.
Zur Erzeugung der Vorwärts-Rückwärtsbewegung des Einzel- blattes sind die Papierwalzen Pll mit einem Getriebe ge¬ koppelt, das einen Aufbau entsprechend der Fig. 7 aufweist. Das Getriebe enthält eine erste drehrichtungsabhängige Kupplung Kl und eine zweite drehrichtungsabhängige Kupp¬ lung K2. Die Kupplungen stehen antriebsseitig über einen Zahnriemen ZI mit dem Motor M2 in Verbindung. Abtriebssei- tig weist die Kupplung Kl ein im Durchmesser größeres Ab¬ triebsrad als die Kupplung K2 auf. Beide Abtriebsräder sind über einen Zahnriemen Z2 mit der Antriebswalze SW2 des Pa- pierwalzeπpaares Pll in Verbindung. Die Kupplungen Kl und K2 werden dabei alternativ betätigt, so daß bei Betätigung der Kupplung Kl die Kupplung K2 außer Eingriff ist und bei Betätigung der Kupplung K2 die Kupplung Kl. Bei sich drehendem Motor M2 und Betätigung der Kupplung K2 wird der Zahnriemen Z2 in der dargestellten Pfeilrichtung bewegt (K2) und das Einzelblatt E mit langsamerer Geschwindigkeit in den Papierkanεl PK eingezogen. Nach Deaktivierung der Kupplung K2 und Betätigung der Kupplung Kl dreht sich die Bewegung des Zahnriemeπs Z2 entsprechend der Pfeilrichtung Kl um und bedingt durch die Größe des Abtriebsrades Kl wird das Einzelblatt E mit schneller Geschwindigkeit in den Aus¬ gabekanal AK ausgeschoben.
Ablagebehälter (Fig. 8)
Die Ablagebehälter ABI und AB2 sind zur Aufnahme unter- schiedlicher Papierformate geeignet. Sie weisen an ihrem Eingang ein Papierwalzenpaar P12 auf, das die vom Ausgabe- kaπal AK zugeführten Einzelblätter in den Ablagebehälter ABI transportiert." Um bei unterschiedlichen Formaten die Einzelblätter aus dem Ablagebehälter AB leicht entnehmen zu können, werden die Einzelblätter bündig mit der Rückwand R des Ablagebehälters AB abgelegt. Die Ablage erfolgt dabei so, daß das erste abzulegende Blatt mit der Frontseite nach unten im Ablagebehälter abgelegt wird. Um die Ablage unterschiedlicher Papierformate bewerkstel¬ ligen zu können, weist der Ablagebehälter AB eine Leitein¬ richtung LT auf. Diese Leiteinrichtung besteht aus einem über einen Hubmagneten 20 verschwenkbaren Leitblech 21 mit einer zusätzlichen Papiertransportrolle 22.
Im dargestellten abgesenkten Zustand des Leitbleches 21 werden Papierblätter geringerer Größe so eingeführt, daß sie in Eingriff mit der Papiertransportrolle 22 kommen. Diese Papiertransportrolle 22 erfaßt das Einzelblatt, be¬ schleunigt es erneut, so daß es im freien Fluge auf die Rückseite R des Ablagebehälters AB trifft.
Zum Abstapeln von Papieren größerer Formate (A3) wird das Leitblech 21 nach oben verschwenkt (gestrichelt darge¬ stellt). Dadurch werden die Einzelblätter abgelenkt und unter der Papiertransportrolle 22 vorbeigeführt. Infolge ihrer Größe können sie bis fast an die Rückwand AB durch die Papierwalzen P12 transportiert werden.
Speichereinrichtung (Fig. 9)
Anstelle eines langgezogenen Simplexkanales SK zur seriellen Aufnahme und Speicherung der einseitig bedruck¬ ten Einzelblätter ist es auch möglich, eine Speicheranord- nung entsprechend der Fig. 9 anzuordnen. Diese besteht im Prinzip aus einem Speicherbehälter SB, dem auf der einen Seite über Papiertransportelemente (Papierwalzen P) Ein¬ zelblätter E zugeführt werden. Diese im Speicherbehälter SB abgelagerten Einzelblätter können dann über ausgangs- seitig am Boden des Speicherbehälters SB angeordnete Pa¬ piertransportelemente P wieder entnommen werden.
Weiche (Fig. 10)
Um die Einzelblätter den verschiedenen Papierkanälen - seien es nun Duplexkanal oder Simplexkanal - zuführen zu können oder zur Auswahl der Ablagebehälter ABI oder AB2 sind in d-en Papierkanälen der Druckeiπrichtung PW1 bis PW4 Weichen angeordnet. Diese Weichen haben einen Aufbau ent¬ sprechend der Fig. 10. Sie bestehen im Prinzip aus einem über einen Hubmagnet 23 betätigbaren Leitelemeπt 24, das im Papierkanal PK derart schwenkbar angeordnet ist, daß es in einem ersten, mit ausgezogenen Linien dargestellten Zustand das von oben dem Papierkanal zugeführte Papier unbeeinflußt läßt, so daß es nicht umgelenkt wird. Im Fall der Weiche PW2 gleitet in diesem Fall das Papier in den Simplexkaπal SK. Wird der Hubmagnet 23 aktiviert, schwenkt das aus einem Leitblech bestehende Leitelement 24 in den Papierkanal PK und das Einzelblatt wird beispielsweise im Falle der Weiche PW2 in den Duplexkanal DUK umgelenkt. Der Hubmagnet wird dabei entgegen einer Feder 25 bewegt, die nach Abschalten des Hubmagneten 23 das Leitelement 24 wieder in seine Aus- gangslage zurückführt.
Steuerung (Fig. 11-13)
Die Steuerung für den Seitendrucker gliedert sich prinzipiell in einen Controllerteil C und die eigentliche Gerätesteuerung G. Der Controller C ist prinzipiell ent¬ sprechend der US-PS 4 593 407 aufgebaut. Er hat die Aufgabe die von einem Rechner H eingehenden Druckdaten zu über¬ nehmen, seitenweise aufzubereiten und in Abhängigkeit der darzustellenden Zeichen den Zeichengenerator 13 der Druck- Station anzusteuern. Die Gerätesteuerung G wiederum dient dem koordinierten Ablauf sämtlicher Druckerfunktionen. Sie ist modular aufgebaut und besteht aus einem Hauptprozessor HP und verschiedenen Submodulen SUB1 bis SUB5, die eine eigenständige Überwachung der zugeordneten Druckeraggregate gewährleisten. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Steuerungsteilen erfolgt über eine für alle Teile einheit¬ liche Hard/Software-Schnittstellung "(netzförmige Koppelung, serieller Bus). Jedes Submodul SUB1 bis SUB5 ist mit einem eigenen Prozessor ausgestattet und kann das zugehörige Aggregat der Druckeinrichtung selbständig bedienen und ist selbst testfähig. Diese Selbsttestfähigkeit bedeutet, daß sowohl beim Einschalten des Gerätes als auch auf Anforde- rung des Hauptprozessors HP selbständige Testroutinen durchgeführt werden. Alle Steuerungsflachbaugruppen des Druckers in der Gerätesteuerung werden bezüglich ihres Status in einem nicht flüchtigen Speicher registriert. Der Controller kann auf diese Werte zugreifen. Außerdem kann der Inhalt des nicht flüchtigen Speichers soweit erforder¬ lich, ausgedruckt werden. Weiterhin bestehen Schnittstel¬ len für Zusatzgeräte.
Die Fig. 11 und 12 zeigen den prinzipiellen Aufbau der Ge¬ rätesteuerung in Form eines Blockschaltbildes. Die Fig. 12 stellt dabei ein Blockschaltbild des Aufbaues des Haupt¬ prozessors HP dar.
Sämtliche Submodule SUBl bis SUB5 und der Hauptprozessor HP sind mit einer seriellen Schnittstelle INT1, die über Lei¬ tungstreiber angesteuert wird, untereinander verbunden. Die Steuerung der seriellen Schnittstelle INT1 erfolgt unter Kontrolle des Hauptprozessors HP über einen BIT-Bus. Das Schnittstellenprotokoll entspricht dabei der üblichen HDLC/ SDLC-Beschreibung (schnelle Datenübertragung). Um die Schnittstelle zu entlasten und um die Kabelführuπg zu den einzelnen Aggregaten zu vereinfachen, werden die Aggregate von den dazugehörigen Submodulen SUBl bis SUBS direkt über hier nicht dargestellte Leistungsverstärker angesteuert. Der Hauptprozessor HP überprüft in periodischen Abständen die Funktion der einzelnen Submodule SUBl bis SUB5. Eine Überwachungsschaltung (Hardware/ Watchdog) überprüft den Ablauf im Hauptprozessor. Die Synchronisierung der Ablauf- Steuerung mit der Umfangsgeschwindigkeit der Fotoleiter¬ trommel 12 erfolgt über die Ausgangssignale F eines Dreh¬ impulsgebers DI. Der Ausgang dieses Drehimpulsgebers DI (Fig. 2) ist mit allen Submodulen SUBl bis SUB4 verbunden und liefert in zyklischen Abständen ein Synchronisiersig- nal F.
Gemäß Fig. 12 weist der Hauptprozessor folgenden Aufbau auf: Eine Zentraleinheit ZPU steht mit drei Speichern SPl bis SP3 und einer Ein-Ausgabeeiπheit EA in Verbindung. Bei dem Speicher SPl handelt es sich um einen Schreib-Lesespeicher, bei dem Speicher SP2 um einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher und um bei dem Speicher SP3 um einen nichtflüchtigen Datenspeicher. Die Ein-Ausgabeeinheit EA erfaßt unter anderem den Synchronisierimpuls F.
In dem nicht flüchtigen Speicher SP3 werden Verbrauchs- Stoffwechsel, gedruckte/fixierte Seite, Wartungsinterval¬ le, Fehlerstatistiken sowie vom Operator eingegebenen Ab¬ weichungen von Richtwerten usw. abgespeichert. Die Verbin¬ dung zum Controller C erfolgt über eine übliche Schnitt¬ stelle INT2.
Der Hauptprozessor HP hat die Aufgabe sämtliche Meldungen, Befehle und Meßdateπ der Außenstationen SUBl bis SUB4 zu koordinieren, auf Plausibilität zu kontrollieren und wei¬ terzuleiten. Weiterhin stellt er die Verbindung zum Con- troller C über die Schnittstelle INT2 und den Systembus BUS2 her. Dabei werden bidirektionale Kommandos und Mel¬ dungen übergeben. Der ordnungsgemäße Programmablauf in der Gerätesteuerung wird laufend über die Überwachungsschal¬ tung U (Watch-Dog Schaltung) überwacht.
Wie bereits erläutert, übernehmen fünf Submodule SUBl bis SUB4 die eigenständige Überwachung und Steuerung der ihnen zugeordneten Aggregate. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Modulen SUBl bis SUB5 und dem Hauptprozessor HP erfolgt über eine für alle Teile einheitliche Hard/Soft- ware-Schnittstelle INT1. Oedes Submodul hat einen eigenen Prozessor mit Eingaπgspuffer, der die über den Eingang I gelieferte Daten dem Prozessor übermittelt und Leistungs- stufeπ, die die zugehörigen Aggregate über den Ausgang 0 treiben. Die Submodule sind selbst testfähig, d.h. es werden sowohl beim Einschalten des Gerätes als auch auf Antwortung des Hauptprozessors HP selbständig Testroutinen durchαeführt. Das Submodul SUBl überwacht alle Sensoren LS der Vorrats¬ behälter VI bis V3, der Zuführkanäle 11 und des Druckka¬ nales DK und dabei insbesondere das Druckanfangssignal des Sensors LS SYN. Das Submodul SUBl steuert sämtliche Aggregate in diesem Bereich. Es erkennt und meldet Pa¬ pierlauffehler.
Das Submodul SUB2 erfaßt alle Sensoren LS im Papierausga¬ bebereich d.h. im Bereich der Ausgabebehälter ABI, AB2 und des Abfallbehälters AF sowie im Ausgabekanal AK. Papier¬ lauffehler werden erkannt und dem Hauptprozessor HP mitge¬ teilt.
Das Submodul SUB2 überwacht die Sensoren LS im Simplex- und Duplexkanal DK und SK sowie im Rückführkanal RF. Es steuert den Papierlauf in diesen Kanälen und erkennt Pa¬ pierlauffehler.
Das Submodul SUB4 steuert das Bedienfeld AZ am Drucker. Das Bedienfeld AZ enthält eine Tastatur und eine Anzeigeein¬ richtung (Fig. 3), wobei über die Anzeigeeinrichtung der Papierlauf im Drucker bzw. bei einer Papiertransportstörung die Störungsstelle dargestellt wird. Das Submodul SUB4 in Verbindung mit der Bedienungspanele AZ stellt die Schnitt- stelle zwischen Operator bzw. Wartungstechniker und der Druckeinrichtung dar. Alle Eingaben des Operators sowie alle Informationen vom Gerät erfolgen über das Bedienfeld. Dieses besteht im wesentlichen aus einem Display zur An¬ zeige der Informationen sowie einer Tastatur zur Eingabe diverser Befehle und Parameter. Daruberhinaus verfügt es über einige Sonderbedien- und Anzeigeelemente.
Eine wesentliche Funktion der Anzeigeeinrichtung des Pa¬ pierlaufes auf dem Bedienungsfeld ist die Anzeige von Pa- piertransportstörungen.
Der Papierlauf wird kontinuierlich über die Sensoren LS überwacht. Tritt eine Traπsportstörung auf, so wird diese auf dem Papierlaufplan des Bedienfeldes dargestellt. Der Störungsort wird damit automatisch lokalisierbar. Der Operator kann nun ohne Zeitverlust die Transportstörung beheben.
Um einen kontinuierlichen Druckbetrieb zu gewährleisten, wird nach Wiederaufnahme des Druckbetriebes nach Be¬ hebung der Störung sofort ein den Inhalt des zerstör¬ ten Einzelblattes wiedergebendes neues Einzelblatt be- druckt. Sämtliche zwischen der Störungsstelle und der Druckstation sich in der Druckeinrichtung befindliche Einzelblätter werden ebenfalls neu erstellt, so daß eine richtige Ablage der Einzelblätter in den Ablagebehälter ABI bzw. AB2 gewährleistet ist. Die überflüssigen Eiπzel- blätter zwischen der Störungsstelle und der Druckstatioπ werden automatisch in den Abfallbehälter AF transpor¬ tiert.
Mit dem Submodul SUB5 werden die Sensoren der Druckstation DS erfaßt. Diese sind z.B. Temperaturfühler und Mikro- schalter in der Fixierstation. Transportüberwachungs¬ sensoren in der Entwicklerstation etc. Das Submodul SUB5 steuert die Aggregate, die Fixierlampen, Motoren, Lüfter, Ladekontrollen usw.. Die auftretenden Fehler werden dem Hauptprozessor HP mitgeteilt.
Anstelle der Ansteuerung des Bedienfeldes AZ über das Submodul SUB4 ist es auch möglich, das Bedienfeld unmit¬ telbar über den Hauptprozessor HP anzusteuern. Dann ent- fällt das Submodul SUB4. Funktionsbeschreibung:
Wie eingangs ausgeführt ist der Seitendrucker für Simplex- Duplex und Mischbetrieb ausgelegt. Die Druckdaten für die einzelnen Seiten werden dabei von dem externen Rechner H dem Controller C der Seitendruckeinrichtung in der Folge Frontseite-Rückseite zugeführt. Um einen kontinuierlichen Druckbetrieb mit konstanter Prozeßgeschwindigkeit - in diesem Falle 50 Seiten pro Minute - zu gewährleisten, müs- sen abhängig von der Länge des Druckkanales DK, des Rück- führkanales RF und der Prozeßgeschwindigkeit die eingege¬ benen Druckdaten Seite für Seite in einem Seitenspeicher PM des Controllers C zwischengespeichert werden.
Bei der geforderten Druckleistung und den Abmessungen des Rückführ- bzw. Druckkanales werden im dargestellten Aus¬ führungsbeispiel im Simplexbetrieb zwei Vorderseitenspei¬ cher, für Duplexbetrieb zusätzlich drei Rückseitenspeicher benötigt. Beim Mischbetrieb, d.h. bei Mischung von Duplex und Einzelblättern schwankt dieser Bedarf je nach Druckfol¬ ge. Um eine gewisse Redundanz zur Verfügung zu haben ist der Seitenspeicher PM auf sieben Seiten ausgelegt.
Weiterhin ist die Seitendruckeinrichtung für den Druck auf verschiedenen Papierformaten ausgelegt. So können z.B. im Vorratsbehälter VI Einzelblätter im Druckformat A4 verwen¬ det werden, im Vorratsbehälter V2 Einzelblätter im Format A3. Es ist sogar möglich innerhalb eines Stapels unter¬ schiedliche Papiergrößen zu verwenden. Die Größe der Foto- leitertrommel 12 ist so ausgelegt, daß bei ihr mit einem normalen Umlauf ein Papier der Größe A4 bedruckt werden kann. Soll ein Einzelblatt der Größe A3 bedruckt werden, so werden mit der Fotoleitertrommel 12 in der Umdrucksta¬ tion 5 zwei Druckbilder der Größe A4 auf ein Einzelblatt der Größe A3 hintereinander aufgebracht.
Der Druckvorgang als solches, soll zunächst anhand des Simplexbetriebes im Format A4 beschrieben werden. Jeder Vorratsbehälter VI bis V3 enthält im Bereich seiner Papiertransportelemente PI bis P3 Sensoren LS2. Diese Sen¬ soren LS2 erfassen den Pegelstand des Stapels. Befindet sich kein Einzelblatt im Zugriffsbεreich der Papiertrans- portrollen PI bis P3, so wird über den Hubtisch 10 der Sta¬ pel automatisch nachgefördert. Das über die Sensoren LS2 erfaßte Einzelblatt wird dann mit Hilfe der Papiertrans¬ portrollen PI bis P3 bis zu einer Lichtschranke LS3 vorge¬ schoben. Diese Lichtschranke 3 definiert dabei die Warte- Position der Einzelblätter vor dem Einlauf in den Zuführ¬ kanal 11 bzw. den Druckkanal DK. Da die Vorratsbehälter VI bis V3 unterschiedliche Lage im Drucker haben, die Einzel¬ blätter jedoch aus Synchronisationsgründen im Zuführkanal 11 den gleichen Weg zurücklegen müssen, sind die die War- teposition definierenden Lichtschranken LS3 im gleichen Ab¬ stand vom Eingang des Druckkanales DK entfernt.
Zum Zeitpunkt TO befindet sich die Druckeinrichtung im Standby-Modus, die Seitenspeicher sind geleert. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Rechner H die Daten für die Seite 1 zu senden. Der Drucker speichert die Daten für die Seite 1 in einem ersten Speicherbereich des Seitenspeichers PM und transportiert Blatt 1 von der Warteposition in Richtung einer durch die Lage der Lichtschranken LS SYN definierte Position. Der Abtaster LS SYN besteht dabei aus zwei Ab¬ tastelementen, nämlich einem Abtastelement für die Vorder¬ kante des Einzelblattes und einem Abtastelement, daß das Vorhandensein des Einzelblattes feststellt. Die Synchroni¬ sierposition ist dabei definiert als der Trommelabschnitt der Fotoleitertrommel 12 vom Zeichengenerator 13 bis zur Umdruckstation 15 umgelegt in den Druckkanal.
Zum Zeitpunkt Tl beginnt der Rechner Daten für die Seite 2 zu senden. Der Seitendrucker speichert die Daten für die Seite 2 in einem zweiten Speicherbereich des Seitenspei¬ chers PM und transportiert das Blatt 2 von der Warteposi¬ tion in Richtun-g Synchronisierposition LS SYN. Zum Zeit- punkt T2 hat das Blatt 1 die Synchronisierposition er¬ reicht. Gleichzeitig schreibt der Drucker die Druckdaten aus dem ersten Speicherbereich des Seitenspeichers PM auf die Fotoleitertrommel 12.
Zum Zeitpunkt T3 ist das letzte Datum aus dem ersten Spei¬ cherbereich des Seitenspeichers PM auf die Trommel ge¬ schrieben worden und der Rechner H beginnt Daten für die Seite 3 zu senden. Der Seitendrucker speichert die Daten für die Seite 3 im nunmehr leeren ersten Speicherbereich des Seitenspeichers PM und transportiert das Blatt 3 von der Warteposition in Richtung Synchronisierposition.
Die bedruckten Blätter werden über den Saugtisch S in die Fixierstation F transportiert und dort fixiert. Ihre Posi¬ tion wird dabei kontinuierlich durch die Lichtschranken LS im Druckkanal DK abgetastet.
Da es sich um Einzelblätter im Simplexbetrieb handelt, werden die Einzelblätter über die Weiche PW1 dem Papier¬ walzenpaar P21 zugeführt, das die Einzelblätter durch die Weiche PW2 mit Prozeßgeschwindigkeit in den Simplexkanal SK transportiert. Im Simplexkanal SK werden die Einzel¬ blätter über die Papiertransportrollen P22, P23, P24, P25, P26 in die Wendeeinrichtung W2 bewegt und von dort ohne Wendevorgang in den Ausgabekanal AK mit den Papierwalzen P28 und P29, den Weichen PW3 bzw. PW4 und den Ablagebehäl¬ ter ABI bzw. AB2 bzw. den Abfallbehälter AF. Um die Länge des Si plexkanales ausgleichen zu können bzw. um eine sichere Ablage der Einzelblätter in den Ablagebehälter ABI und AB2 sicherstellen zu können, werden die Einzelblätter in der Wendeeinrichtung W2 über die dort angeordneten Pa¬ pierwalzenpaare Pll auf erhöhte Geschwindigkeit beschleu¬ nigt. Damit diese Beschleunigung sicher vonstatten gehen kann, weist das Papierwalzenpaar - in diesem Fall das Papierwalzenpaar P26, das unmittelbar vor einer solchen Beschleunigungsstrecke angeordnet ist, einen Freilauf auf. Dadurch kann das Einzelblatt aus dem an sich mit Proze߬ geschwindigkeit arbeitenden Papierwalzenpaar P26 herausge¬ zogen werden. Die Papierwalzen P27, P28 und P29 im Aus¬ gabekanal arbeiten mit erhöhter Geschwindigkeit. Jeder der Papierwalzenpaare P im Simplexkanal SK ist über Kupplungen einzeln ansteuerbar.
Um die volle Druckgeschwindigkeit des Seitendruckers zu er¬ reichen, darf der Abstand zwischen zwei bedruckten A4 Sei- ten einen definierten Abstand, in diesem Falle z.B. 54 mm nicht überschreiten. Der Druckvorgang und somit der Papier- εiπzug aus den Vorratsbehältern VI bis V3 kann jedoch erst dann beginnen, wenn der jeweilige Speicherbereich des Sei¬ tenspeichers PM voll beschrieben ist. Dies würde bedingen, daß der Abstand vom Papiereingabefach (VI bis V3) zum
Synchronisierpunkt LS SYN ebenfalls 54 mm nicht überschrei¬ ten dürfte. Aus konstruktiven Gründen ist es jedoch nicht möglich, drei Vorratsbehälter auf diesen Abstand zu brin¬ gen. Der Abstand von 54 mm kann jedoch umgangen werden, wenn das Papier bereits beim Einlesen des ersten Datums aus einer Warteposition in Richtung Synchronisierpunkt LS SYN befördert wird. Ist die Datenübertragungszeit des ange¬ schlossenen Rechners kleiner der Zykluszeit von -^ Sec.= 1,2 See. (Druckleistung: 50 Seiten pro Minute) für eine Blattgröße A4, wird der Druckvorgang dann ausgelöst, wenn das jeweilige Blatt den Synchronisierpunkt LS SYN erreicht hat. Wenn die Datenübertragungszeit größer als die Zyklus¬ zeit ist (1,2 See), wird das Blatt kurz vor der Synchro¬ nisierposition angehalten und erst dann weiterbefördert, wenn der jeweilige Seitenspeicher voll beschrieben ist. Beim Erreichen des Synchronisierpunktes LS SYN wird dann der Druckvorgaπg ausgelöst.
Die Warteposition des Papieres berechnet sich dabei fol- gendermaßen: Zum Zeitpunkt T3 = T0 + 2,4 See. muß der erste Speicherbereich des Speichers PM entleert worden sein. Bei einer Prozeßgeschwindigkeit von 220 mm je Sekunde und einer Drucklänge von A4 von 210 mm ergibt sich eine Druckzeit von - 2—10^ See. = 0,955 See. Damit verbleiben für den Trans¬ port des Papieres von Warteposition bis zur Synchronisier¬ position: T = 2,4 See. - 0,955 = 1,45 See. Dies ergibt einen Weg von 318 mm. Bei der obengenannten Rechnung sind zusätzliche Verzögerungszeiten wie z.B. Schaltzeiten von Kupplungen nicht berücksichtigt.
Da es aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, die drei Eingabespeicher VI bis V3 auf diese Position zu bringen, wird jeweils 1 Blatt aus allen drei Eingabefächern auf die¬ se Warteposition L23 "voreingezogen" .
Bedrucken größerer Papierformate Da ein A3 Papierformat durch Folgedruck erstellt werden muß, beträgt die Druckleistung 25 Seiten pro Minute. Damit ist die Zykluszeit 2,4 See. Zum Beschreiben des Papierfor¬ mates A3 stehen zwei A4 Seitenspeicher zur Verfügung. Das bedeutet, die erste A3 Halbseite wird in den ersten Spei- cherbereieh des Seitenspeichers PM und die zweite A3 Halb¬ seite in den zweiten Speicherbereich des Seitenspeichers PM eingeschrieben. Das Beschreiben der Trommel mit Daten kann jedoch erst dann geschehen, wenn die A3 Seite komplett übertragen worden ist. Andererseits kann mit der Datenüber- tragung der nächsten Seite erst dann begonnen werden, wenn beide Speicherbereiche entleert worden sind. Die Dateπüber- tragungszeit für 25 Seiten pro Minute A3 ergibt sich dabei wie folgt: Zykluszeit T = 2,4 See. Druckzeit für 420 mm = - °j See. = 1,91 See.
Damit verbleiben für die Übertragung der zweiten Halbseite 2,4 See. - 1,91 See. = 0,49 See. oder auf eine volle A3 Seite gesehen 2 x 0,49 See. = 0,98 See.
Duplexbetrieb
Im Duplexbetrieb wird sowohl die Forderseite als auch die
Rückseite αer Einzelblätter beschrieben. Die Zuführung der Einzelblätter von den Vorratsbehälter VI bis V3 zur Druckstation entspricht dem Simplexbetrieb. Es ist jedoch notwendig einen größeren Speicherraum für den Seitenspeicher PM vorzusehen.
Der Rechner H liefert die Daten für die Druckseiten in der Reihenfolge Vorderseite Blatt 1, Rückseite Blatt 1, Vorder¬ seite Blatt 2, Rückseite Blatt 2 usw. Die Reihenfolge des Druckvorganges ist jedoch anders, da die doppelseitig zu beschreibenden Einzelblätter nach Schreiben der Frontseite über den Rückführungskanal RF erneut der Druckstation zuge¬ führt werden müssen.
Im Duplexbetrieb zum Beschreiben eines Papierformates A4 ist die Reihenfolge der vom Rechner gelieferten Seite da¬ her wie folgt:
Vorderseite Blatt 1, Rückseite Blatt 1, Vorderseite Blatt 2, Rückseite Blatt 2 usw.
Unter der Annahme es werden acht Einzelblätter im Duplex¬ betrieb bedruckt, ergibt sich die folgende Reihenfolge: Vorderseite Blatt 1, Vorderseite Blatt 2, Vorderseite Blatt 3, Vorderseite Blatt 4, Rückseite Blatt 1, Vorder¬ seite Blatt 5, Rückseite Blatt 2, Vorderseite Blatt 6, Rückseite Blatt 3, Vorderseite Blatt 7, Rückseite Blatt 4, Vorderseite Blatt 8, Rückseite Blatt 5, Rückseite Blatt 6, Rückseite Blatt 7, Rückseite Blatt 8.
Nach dem Drucken der Vorderseite des Blattes 4 erfolgt also zur besseren Auslastung der Rechnerschπittstelle ein alter- nierendes Drucken von Vorderseite, Rückseite, Vorderseite, Rückseite usw. Um die ax. Druckleistung von 50 Seiten pro Minute, d.h. 25 Blatt beidseitig bedruckt zu erreichen, sind deshalb:.im Seitenspeicher PM fünf Speicherplätze für Seiten vorzusehen. Während ein Seitenspeicherplatz regel- mäßig mit den Vorderseiten der Einzelblätter belegt ist, sind vier Seiten des Seitenspeichers PM mit vier Rückseiten belegt. Nämlich mit den Rückseiten des Blattes 1, den Rückseiten des Blattes 2, den Rückseiten des Blattes 3 und den Rückseiten des Blattes 4. Danach folgen die Rück¬ seiten des Blattes 5, die Rückseiten des Blattes 6, die Rückseiten des Blattes 7 und die Rückseiten des Blattes 8.
Ein Schema des Abdruckes im Duplexbetrieb ist in der Fig. 13a, b dargestellt. Dabei bedeuten die Bezeichnungen BPM1, BPM2, BPM3, PMl, PM2 die einzelnen Seiten des Seitenspei¬ chers PM. "Print" bezeichnet den Abdruck an der Umdrucksta- tion und "Data" die von dem Rechner H eingegebenen Rechner¬ daten. VS1 bis VS8 die Vorderseiten der Blätter 1 bis 8, RS1 bis RS8 die Rückseiten der Blätter 1 bis 8. DVS1 bis DVSδ die Rechnerdaten Vorderseiten der Blätter 1 bis 8 und DRS1 bis DRS8 die Rechnerdaten der Rückseiten der Blätter 1 bis 8. Das Schema gibt dabei die Belegung der Speicher PM durch die Schreibdaten über die Zeit t in Sekunden bzw. der Zykluszeit T an.
Der Durchlauf der Einzelblätter im Duplexbetrieb durch die Druckeinrichtung ist im Prinzip folgender: Nach dem Be¬ drucken der Vorderseite des ersten Blattes wird dieses Blatt nach Durchlauf durch die Fixierstation F von der Weiche PWl in den Rückführungskaπal RF umgelenkt und in den Rückführungskanal RF durch die Papierwalzen P5 in Prozeßge- schwindigkeit eingezogen. Nach Erreichen der Papiertrans¬ portwalzen P6 wird das Papier durch diese Papiertransport¬ walzen auf höhere Geschwindigkeit beschleunigt. Die Pa¬ piertransportwalzen P5 enthalten einen Freilauf, so daß das Einzelblatt ohne weiteres aus diesen Papierwalzen P5 gezogen werden kann. Mit dieser erhöhten Transportge¬ schwindigkeit wird das Einzelblatt in die Wendestation Wl eingeführt. Dort wird es wie beschrieben gestoppt und die Transportrichtung umgekehrt. Mit verminderter Prozeßge¬ schwindigkeit wird es nach dem Wenden dem Druckkanal DK über die Papierausrichteinrichtung PA erneut zugeführt. Aus dem Schema der Fig. 13a, b ist zu entnehmen, daß beim Ab¬ druck der Vorderseite des Blattes 4 die Rückseite des Blat- tes 1 bereits die Wendestation Wl durchlaufen hat und an der Synchronisierposition LS SYN anliegt. Nach dem Be¬ drucken der Rückseite des Blattes 1 liegt die Vorderseite des Blattes 5, daß aus den Vorratsbereichen zugeführt wurde, an der Synchronisiermarke LS SYN an usw. Nach dem Bedrucken der Rückseite z.B. der Rückseite des Blattes 1 wird das Blatt 1 erneut über die Fixierstatioπ F der Weiche PW1 zugeführt. Diese leitet das Blatt 1 nunmehr in das Duplex-Simplex-Kanalsystem, wobei es mit Prozeßgeschwin¬
10 digkeit über das Papiertraπsportwalzenpaar P21 der Weiche PW2 zugeführt wird. Die Weiche PW2 lenkt das beidseitig beschriebene Blatt 1 in den Duplexkanal DUK. Dort wird es von dem Papierwalzeπpaar P31 beschleunigt und mit erhöhter Geschwindigkeit über die Papierwalzenpaare P32, P33, P34
15 der Wendeeinrichtung W2 zugeführt. Diese Wendeeinrichtung dreht das beidseitig beschriebene Blatt 1 erneut um. Über den Ausgabekanal AK und die dort angeordneten Weichen und Papierwalzen wird es dann in dem Ablagebehälter ABI oder AB2 abgelegt.
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Wie eingangs beschrieben ermöglicht die Anordnung der zweiten Wendestation W2, daß die Blätter im Formularbe¬ trieb unabhängig ob Simplex- oder Duplexbetrieb in den Vorratsbehälterπ VI bis V3 mit der Frontseite nach oben 25 abgelegt werden können. Auf jeden Fall ist damit sicher¬ gestellt, daß die Ablage in richtiger Reihenfolge in den Ablagebehältern ABI bzw. AB2 mit der Frontseite nach unten erfolgt.
-50 Eine Umkehrung der Reihenfolge im Vorratsbehälter bedingt eine Umkehrung der Reihenfolge im Ablagebehälter.
Die Anordnung der Duplex- und Simplexkanäle als getrennte Kanäle in Verbindung mit einer zweiten Wendeeinrichtung " ermöglicht es nun auch einen kontinuierlichen Druckbetrieb mit konstanter Prozeßgeschwiπdigkeit im Mis hbetrieb auf- bedruckt werden, gefolgt von drei Blättern mit Simplex¬ druck, so wird nach dem Bedrucken der Frontseite des ersten Blattes, das Blatt über den Rückführkanal RF zurückgeführt und in der Wendestation Wl gewendet. Die folgenden Simplex- blätter werden jedoch in den Simplexkanal SK transportiert. Dort werden sie, z.B. wie in der Fig. 2 dargestellt, in der Reihenfolge El, E2, E3 gespeichert. Dies ist möglich weil jede der Papierwalzen in dem Simplexkanal über eine Kupp¬ lung direkt ansteuerbar ist. Nach Durchlauf des fertigge- stellten ersten Duplexblattes durch den Duplexkanal DUK mit erhöhter Geschwindigkeit und Wenden des Blattes in der Wendestation W2 wird das Duplexblatt mit erhöhter Geschwin¬ digkeit über den Ausgabekanal AK in den Ablagebehältern AB abgelegt, gefolgt von den ebenfalls in der Weiche W2 auf erhöhte Transportgeschwindigkeit beschleunigten Einzel¬ blätter El, E2 und E3.
Diese Reihenfolge ist nur ein Beispiel, sie läßt sich be¬ liebig variieren. Auf jedenfall ist sichergestellt, daß durch die Anordnung der Kanäle und der Wendestation auch bei gemischtem Duplex- und Simplexbetrieb eine kontinuier¬ liche Prozeßgeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann, weil nur die zu bedruckenden Seiten an der Umdruckstation 15 vorbeigeführt werden. Bei der Druckeinrichtung ist es auch im gemischten Duplex-Simplexbetrieb möglich, große und kleine Papierformate getrennt oder gemischt zu verarbeiten. (DIN A4, DIN A3). Beim Duplexbetrieb für A4 Papierformate wird die A4 Seite in zwei A3 Seiten aufgeteilt und in Sei¬ tenspeichern abgelegt. Der Druckvorgang beginnt erst, wenn beide Speicher voll beschrieben sind. Der Ablauf zum Be¬ drucken der Rückseite eines A3 Formates ist ähnlich.
14 Patentansprüche 14 Figuren Bezugszeichenliste
VI, V2, V3 Papiervorratsbehälter
10 Bodenplatte
PI, P2, P3 Papiertransportelemente
11 Papierzuführkanäle
DK Druckkanal
DS Druckstation
12 Fotoleitertrommel
13 Zeichengenerator, Belichtungseinrichtung
14 Entwicklerstation
15 Umdruckstation
16 Reinigungsstation
S Saugtisch
PA1, PA2, PA3 Papierausrichteinrichtung
Fixierstation
P5, P6, P7, P8 Papiertransportelemente, Papierwalzen
RF Rückführkanal
Wl Wendeeinrichtung
PW1 Weiche
DUK Duplexkanal
SK Simplexkanal
AK Ausgabekanal
PW2 Weiche
W2 Wendeeinrichtung
PW3, PW4 Weiche
ABI Ablagebehälter
AB2 Ablagebehälter
AF Abfallbehälter
LS Papierabtastsensoren
AZ Anzeigeeinrichtung
T Tastatur
Ml, M2 Motoren
SW1 Schaumstoffwalze
SW2 Aluwalze
K Kupplung
Z Zahnriemen LSI Abtaster, Lichtschranke
GL Gleitbahn
PIO Papierwalzenpaar
Pll Papierwalzenpaar
PK Papierkanal
ZI, Z2 Zahnriemen
P12 Papierwalzenpaar
SB Speicherbehälter
R Rückwand
LT Leiteinrichtung
20 Hubmagnet
21 Leitblech
22 Papiertransportrolle
23 Hubmagnet
24 Leitelement
25 Feder
C Controller
G Gerätesteuerung
H Rechner (Houst-Co puter)
HP Hauptprozessor
INT1 Interfaceschnittstelle
U Überwachungsschaltung
DJ Drehpulsgeber
F Ausgangssignale, Drehimpulsgeber
CPU Zentraleinheit
SPl, SP2, SP3 Speicher
EA Ein-Ausgabeeinheit
Busl Gerätesteuerungsbus
Bus2 Systembus
I Eingang
0 Ausgang der Module
LS2 Sensoren für VI, V2, V3
P21 bis P26 Papierwalzenpaare, Simplexkanal
P27 bis P29 Papierwalzenpaare, Auslaufkanal
P31 bis P33 Papierwalzenpaare, Duplexkanal
BPM1 bis BPM3 Seiten des Seitenspeichers
PM1, PM2 Priπt Abdruck an der Umdruckstation
Data Vom Rechner H eingegebene Rechnerdaten
VS1 bis VS8 Vorderseiten der Blätter 1 bis 8 RS1 bis RS8 Rückseiten der Blätter 1 bis 8 DVSl bis DVS8 Rechnerdaten der Vorderseiten der Blätter bis 8 DRSl bis DRS8 Rechnerdaten der Rückseiten der Blätter 1 bis 8 t Zeit in Sekunden
T Zykluszeit

Claims

Patentansprüche
1. Druckeinrichtung zum ein- und beidseitigen Bedrucken von der Druckeinrichtuπg seriell zugeführten Einzelblät- tern mit folgenden Merkmalen: a) Es ist ein Druckkanal (DK) mit zugeordneter Druckstation (DS) und Papiertransportelementen (P) vorgesehen; b) mit dem Druckkanal ein- und ausgangsseitig gekoppelt ist ein Papiertransportelemente (P) und eine Wendeeinrich- tung (Wl) aufweisender Rückführkanal (RF), der bedarfs¬ weise nach dem Bedrucken einer Frontseite die Einzel¬ blätter zum Bedrucken der Rückseite der Druckstation (DS) erneut zuführt; c) an den Druckkanal (DK) schließt sich ein Papiertransport- elemente (P) aufweisendes Papiertransportkanalsystem mit separatem Duplex- (DUK) und Simplexkanal (SK) zum sepa¬ raten Transport der beidseitig bzw. einseitig bedruckten Einzelblätter in einen gemeinsamen Ausgabekanal (AK) an; d) der Simplexkanal (SK) weist eine Papierspeichervorrich- tung auf, die ein erstes, einseitig bedrucktes Einzel¬ blatt mindestens solange speichert, bis ein vor diesem Einzelblatt über den Ausgabekanal auszugebendes, beid¬ seitig bedrucktes Eiπzelblatt den Duplexkanal (DUK) durchlaufen hat.
2. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Papierspeichervorrich¬ tung als ein die Einzelblätter seriell aufnehmender Spei- cherkaπal (SK) ausgebildet ist.
3. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Papierspeichervorrichtung einen Speicherbehälter (SB) aufweist, mit Papierentnahme und Papierzuführungselementen.
4. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Duplex- 1 kanal (DUK) und/oder der Ausgabekanal (AK) eine weitere Wendeeinrichtung (W2) aufweist.
5. Druckeiπrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
5 g e k e n n z e i c h n e t durch einen mit dem Druck¬ kanal (DK) in Verbindung stehenden Zuführkanal (11) mit einer Papierausrichteinrichtung (PA1. PA3), wobei die von den Vorratsbehältern (V1-V3) entnommenen Einzelblätter in der Papierausrichteinrichtung (PA1, PA3) positioniert und 10 dann dem Druckkanal (DK) zugeführt werden.
6. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Druckkanal (DK) vor der Druckstation (DS) eine Papieraus-
I5 richteinrichtung (PA2) angeordnet ist.
7. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Papierausrichteinrichtung ein motorisch angetriebenes Pa- 0 pierwalzenpaar (P) mit in Papiertransportrichtung vorgela¬ gertem Papierpositionsabtaster (LSI) aufweist und daß eine Ansteueranordnung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Papierpositionsabtasters (LSI) bei stehendem Papierwalzenpaar (P) über in Papiertransport-
25 richtung dem Papierabtaster vorgelagerte Papiertransport¬ elemente (PI) das Einzelblatt eine vorgebbare Ausrichtzeit mit seiner Vorderkante gegen das Papierwalzenpaar (SW1, SW2) drückt und daß dann das so ausgerichtete Eiπzelblatt von dem Papierwalzenpaar (P) weitertransportiert wird.
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8. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t durch Papiertransportelemeπte (Pll) mit variabler Transportgeschwindigkeit und umkehrba¬ rer Transportrichtung mit einem Walzenpaar, aus Andruck¬ 5 walze (SW1) und Transportwalze (SW2), einer ersten und zweiten elektrisch betätigbaren Kupplung (Kl, K2), wobei ein Antriebsmotor (M2) über Antriebsmittel (ZI) mit der Antriebsseite der Kupplungen und die Transportwalze (SW2) über Antriebsmittel (Z2) mit der Abtriebsseite der Kupp¬ lungen gekoppelt ist.
9. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t durch Papiertransportele¬ mente, mit einer Antriebswalze aus Metall (SW2) und einer Andruckwalze (SW1) aus elastischem Kunststoffmaterial.
10. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rückführkanal (RF) die Einzelblätter mit einer gegenüber der Druckprozeßgeschwindigkeit wesentlich erhöhten Ge¬ schwindigkeit transportiert.
11. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, g e k e n n z e i c h n e t durch in den Papiertransport¬ kanälen (DUK, RF, DK, SK, 11) angeordnete, die Position der Einzelblätter erfassende Papierpositionssensoren (LS).
12. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Störung des Druckbetriebes durch fehlerhaften Papier¬ transport über die Papierpositionssensoren (LS) die Stö- rungsposition auf einer den Papierlauf darstellenden An¬ zeigeeinrichtung (AZ) dargestellt wird.
13. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, g e k e n n z e i c h n e t durch ein gesondert an- steuerbaren Abfall-Ablagebehälter (AF).
14. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Ablagebehälter für unterschiedliche Papierformate mit eingangsseitig angeordneten Papiertransportelementeπ (P12) und einer schwenkbaren Leiteinrichtung (LT) die in Abhängigkeit von dem Papierformat Einzelblätter großer Papierformate (A3) direkt und Einzelblätter kleiner Papierformate (A4) über ein zusätzliches Papiεrtransportelement (22) bis zu einer Anschlagkante (AB) transportiert.
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