EP0934221B1 - Verfahren und vorrichtungen zur eingabe von blattmaterial in einen drucker oder kopierer - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Eingabe von Blattmaterial (50 bis 54) in einen Drucker. Von einem Blattstapel wird ein außen liegendes Deck-Blatt (50 bis 54) abgezogen, welches mit einer Einzugsgeschwindigkeit (v0, v1) in Richtung eines Teilabschnitts (a10 bis a12) des Transportwegs transportiert wird, wobei die untere Grenze (v0) der Einzugsgeschwindigkeit gleich oder größer als die Transportgeschwindigkeit (v0) der Blätter (50 bis 54) innerhalb des Teilabschnitts (a10 bis a12) ist. Bis zum Erreichen des Teilabschnitts (a10 bis a12) wird der Transport des Blatts (52, 54) derart verzögert, daß sich zwischen unmittelbar hintereinander transportierten Blättern (52, 54) ein vorbestimmter gleicher Abstand (AS) ergibt.

Description

• Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Eingabe von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer. Bei bekannten Verfahren zur Eingabe von Blattmaterial wird auf ein Startsignal hin von einem Blattstapel jeweils ein außenliegendes Deckblatt abgezogen und mit einer Einzugsgeschwindigkeit in Richtung eines Teilabschnitts des Transportwegs transportiert, in welchem es mit einer etwa konstanten Soll-Transportgeschwindigkeit transportiert wird, welche der Einzugsgeschwindigkeit entspricht.
• Nachteilig bei dem bekannten Verfahren zum Eingeben von Blattmaterial ist, daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Blättern variiert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Kraftschluß zwischen Einzugsrollen bzw. Einzugsbänder und den Blättern nicht hundertprozentig gewährleistet ist, so daß ein sogenannter Mikroschlupf auftritt. Der auftretende Mikroschlupf ist von den Papiereigenschaften abhängig, wie z.B. Papierdicke und Oberflächenrauheit. Auch ein Verstellen der Einzugskraft, insbesondere beim Abziehen der Blätter vom Stapel führt zu einer Veränderung des Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Blättern. Beim Abziehen der Blätter vom Stapel läßt sich ein minimales Verschieben der dem Deckblatt benachbarten Blätter nicht verhindern, so daß beim Einziehen auch die exakte Lage der Blattvorderkante in Transportrichtung nicht bekannt ist. Die Folge ist wiederum, daß sich eine Veränderung des Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Blättern einstellt.
• In Hochleistungsdruckern werden über 100 Blatt pro Minute bedruckt. Schwankungen des Blattabstands zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert führen zwangsläufig zu einem Geschwindigkeitsverlust beim Drucken im Vergleich zu einem Druck mit dem unteren Grenzwert. Bei Angabe der druckbaren Blattanzahl pro Zeiteinheit muß vom schlechtesten Wert ausgegangen werden. Der Nutzer will aber eine berechenbare gleichbleibende Druckgeschwindigkeit.
• Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 428 922 A2 ist eine Vorrichtung zur Dokumentenbearbeitung bekannt. Die Förderdichte wird dadurch erhöht, daß der Abstand zwischen den Dokumenten mit Hilfe mehrerer Lichtschranken zum Erfassen der Position der Dokumente eingestellt wird.
• Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 167 091 A1 ist eine Vereinzelungsvorrichtung für Briefsendungen bekannt. Durch das Berücksichtigen eines Vorgabewertes für den Beschleunigungsweg beim Einzug kann der Abstand zwischen den Briefsendungen genauer eingestellt werden.
• In der deutschen Auslegeschrift DE 27 58 007 A wird ein Verfahren zum Steuern des Abzugsvorgangs bei einer Einrichtung zur Abgabe vereinzelter Sendungen von unterschiedlicher Länge erläutert. Um bei Briefsendungen unterschiedlicher Länge die Förderdichte zu erhöhen, wird die Bezugskante für das Einstellen des Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Briefsendungen selbsttätig gewählt.
• Aufgabe des ersten Aspekts der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Eingabe von Blattmaterial anzugeben, das einen etwa konstanten Blattabstand zwischen den nacheinander eingegebenen Blättern ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der erste Aspekt der Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Blattabstand am einfachsten beim Einziehen der Blätter eingestellt werden kann, da eine spätere Korrektur eines Abstands eine Veränderung der örtlichen Lage aller folgenden Blätter zur Folge hätte. Ein Einstellen des Abstands soll sowohl beim Unterschreiten als auch beim Überschreiten eines Sollabstands möglich sein. Deshalb wird beim ersten Aspekt der Erfindung der Transport des Blatts derart verzögert, daß sich bis zum Erreichen des Teilabschnitts zwischen unmittelbar hintereinander transportierten Blättern ein vorbestimmter gleicher Abstand ergibt. Somit erfolgt das Einstellen des Abstands zwischen den Blättern beim Einziehen der Blätter in den Drucker. Ist die Einzugsgeschwindigkeit relativ niedrig, so wird kaum oder gar nicht verzögert. Ist die Einzugsgeschwindigkeit jedoch relative hoch, so wird länger verzögert, um den Sollabstand einzustellen. Auch wenn die Einzugsgeschwindigkeit niedriger oder gleich der Transportgeschwindigkeit ist, kann durch Verzögern des Deckblatts beim Einziehen ein Abstand eingestellt werden, wenn die Blätter vom Stapel mit einem geringeren Abstand zueinander als der vorbestimmte gleiche Soll-Abstand abgezogen werden.
• Das Verzögern des Transports ist eine einfache technische Maßnahme, die z.B. durch Anhalten einer Einzugsvorrichtung oder durch Abbremsen derselben durchgeführt wird.
• Bei dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Einzugsgeschwindigkeit insbesondere größer als die Transportgeschwindigkeit der Blätter innerhalb des Teilabschnitts. Durch diese Maßnahme wird Verzögerungszeit zum Regeln des Abstands gewonnen. Somit kann der Abstand beim Abziehen der Blätter vergrößert werden und auch den Soll-Abstand überschreiten, wodurch das Abziehen sicherer wird, da ein Auffahren der Blätter aufeinander vermieden wird. Letztlich vergrößert sich der Regelbereich des Abstands bei Erhöhung der Einzugsgeschwindigkeit.
• Die Anzahl der gedruckten Blätter pro Zeiteinheit verringert sich durch das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht, da die Einzugsgeschwindigkeit im ungünstigsten Fall die Größe der Transportgeschwindigkeit hat, wobei in diesem Fall keine oder nur eine sehr geringe Verzögerung auftritt.
• In einem Ausführungsbeispiel des ersten Aspekts der Erfindung befindet sich zwischen Blattstapel und Teilabschnitt eine Voreinzugsposition, an welcher die Lage des Blatts bestimmt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Position des Blatts für weitere Steuervorgänge verwendet werden kann. Die variierende Lage der Blätter im Blattfach hat durch das Erkennen der exakten Lage des Blatts und darauf aufbauende Maßnahmen keinen Einfluß mehr auf eine mögliche Veränderung des Blattabstands.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel des ersten Aspekts der Erfindung wird das Blatt zwischen Blattstapel und Teilabschnitt angehalten und nach Ablauf einer Haltezeit vorzugsweise mit der Einzugsgeschwindigkeit weitertransportiert. Zweckmäßigerweise wird das Blatt genau an der Voreinzugsposition angehalten. Die Haltezeit ist so bemessen, daß sich in Transportrichtung gesehen zwischen dem Deckblatt und einem zuvor abgezogenen Blatt des Blattstapels der vorbestimmte gleiche Abstand beim Transport des Deckblatts bis zum Teilabschnitt einstellt. Die Haltezeit kann durch einfache Weg-Zeit-Berechnungen ermittelt werden. Dabei sind der Abstand zwischen Halteposition und Transportvorrichtung, und die Einzugsgeschwindigkeit bekannt. Das Anhalten kann z.B. über Schrittmotoren und/oder Kupplungen realisiert werden.
• Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt eine Einrichtung zum Einziehen von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Somit übertragen sich die oben genannten technischen Wirkungen auch auf die Einrichtung zum Einziehen von Blattmaterial nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
• In einem Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekt der Erfindung wird eine auf das Deckblatt einwirkende Abzugsrolle verwendet, mit der das jeweils abgezogene Blatt einem Einzugsband zugeführt wird, welches das Blatt dann der Transportvorrichtung zuführt. Rollen und Bänder sind dabei äquivalente technische Mittel, die auch gegeneinander ausgetauscht werden können. Um einen sicheren Einzug zu gewährleisten, erfaßt die Transportvorrichtung das abgezogene Blatt, bevor dessen Rückkante an der Abzugsrolle vorbeitransportiert wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß die Abzugsrolle, die üblicherweise nicht unmittelbar an der Vorderkante des Blattstapels angeordnet ist, beim Erfassen des Blatts durch die Transportvorrichtung freigeschaltet werden kann, bis das Blatt vollständig vom Blattstapel abgezogen ist. Somit wird verhindert, daß weitere Blätter vom Blattstapel durch die Abzugsrolle abgezogen werden, bevor das Deckblatt vollständig vom Blattstapel abgezogen ist.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts der Erfindung wird mit einer ersten Lichtschranke unmittelbar hinter der Einzugsvorrichtung die Blattposition erfaßt. Abhängig von einem Signal der ersten Lichtschranke, welches z.B. beim Unterbrechen eines Lichtstrahls durch die Vorderkante des Blattes erzeugt wird, wird die Einzugsvorrichtung freigeschaltet, so daß das Blatt in einer Voreinzugsposition ruht. Eine zweite Lichtschranke ist vorzugsweise etwa in dem vorbestimmten Abstand in Transportrichtung hinter der ersten Lichtschranke angeordnet. Die Steuereinheit schaltet abhängig von einem Signal der zweiten Lichtschranke, welches z.B. durch die Rückkante eines bereits abgezogenen Blattes erzeugt wird, die Einzugsvorrichtung wieder wirksam. Somit wird das in der Voreinzugsposition befindliche Blatt mit dem vorgegebenen Abstand zum vorhergehenden Blatt weitertransportiert. Mit Hilfe der beiden Lichtschranken kann die Einzugsgeschwindigkeit gemessen werden, indem die Dauer des Transports eines Blattes zwischen den beiden Lichtschranken gemessen wird. Aus der Einzugsgeschwindigkeit läßt sich der Zeitpunkt ableiten, an dem das Blatt von der Transportvorrichtung erfaßt wird, so daß die Einzugsvorrichtung zu diesem Zeitpunkt freigeschaltet werden kann. Außerdem kann mit Hilfe der Einzugsgeschwindigkeit berechnet werden, wann das abgezogene Blatt einen Mindestabstand zum Stapel hat. Ist der Mindestabstand erreicht, so schaltet die Steuereinheit die Einzugseinrichtung wieder wirksam, so daß ein nächstes Blatt abgezogen wird.
• Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ein Verfahren zum Eingeben von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer, welches in Kombination mit dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung oder auch separat eingesetzt werden kann. Durch das Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung sollen Mehrfachblatteinzüge verhindert werden. Bei Mehrfachblatteinzügen werden mindestens zwei sich zumindest teilweise überlappende Blätter gleichzeitig vom Blattstapel abgezogen. Die Folge ist ein erhöhter Blattverbrauch und gegebenenfalls Fehldrucke. Ein Fehldruck ist dann unvermeidlich, wenn die Blätter beidseitig bedruckt werden. Eine bekannte Maßnahme zum Verhindern von Mehrfachblatteinzügen ist ein Erhöhen der Andruckkraft einer Abzugseinrichtung beim Abziehen der Blätter vom Blattstapel. Durch diese Maßnahme können jedoch nicht alle Mehrfach- bzw. Doppelblatteinzüge verhindert werden. Doppelblatteinzüge ergeben sich z.B, bei schlechter Papierqualität oder an mit einem Grat versehenen Schnittkanten.
• Aus der britischen Patentanmeldung GB 2 012 727 A ist eine Einzugsvorrichtung mit Rüttelbewegung bekannt. Die Rüttelbewegung wird quer zur Transportrichtung des Blattmaterials ausgeführt. Dies erfordert eine aufwendige mechanische Rüttelvorrichtung.
• Aufgabe des dritten Aspekts der Erfindung ist es, Mehrfacheinzüge bei der Eingabe von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer zu verhindern.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, daß zwei aneinander haftende Blätter durch eine Art Rüttelbewegung voneinander getrennt werden können. Deshalb wird beim dritten Aspekt der Erfindung das Deckblatt insbesondere beim Abziehen vom Blattstapel mit einer mehrmals stark variierenden Einzugsgeschwindigkeit transportiert. Im Extremfall wird das Deckblatt vom Blattstapel weg eine definierte Zeitdauer im Start-/Stop-Betrieb eingezogen. Durch das mehrmalige Variieren der Einzugsgeschwindigkeit lösen sich auch Blätter voneinander, die sich bei einem einmaligen Variieren der Einzugsgeschwindigkeit, z.B. beim Beschleunigen, nicht voneinander lösen würden. Durch ein Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird somit eine Verringerung von Mehrfachblatteinzügen erreicht.
• Variiert die Einzugsgeschwindigkeit periodisch, so kann die Einzugsgeschwindigkeit gemäß einem Taktsignal mit geringem schaltungs- bzw, softwaretechnischem Aufwand variiert werden.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel des dritten Aspekts der Erfindung wird die Einzugsgeschwindigkeit nur dann variiert, wenn Mehrfachblatteinzüge auftreten. Das Variieren der Einzugsgeschwindigkeit kann sowohl von einer Bedienperson als auch von einer Sensoreinheit wirksam geschaltet werden. Somit wird die zu einem erhöhten Verschleiß führende Variation der Einzugsgeschwindigkeit nur dann durchgeführt, wenn aufgrund der Papierqualität eine erhöhte Zahl von Mehrfach- bzw. Doppelblatteinzügen zu erwarten ist. Außerdem tritt durch die variierende Einzugsgeschwindigkeit meist ein Geschwindigkeitsverlust beim Einziehen der Blätter ein, der nur dann vertretbar ist, wenn auch tatsächlich die Gefahr von Mehrfachblatteinzügen gegeben ist.
• Die Erfindung betrifft in einem vierten Aspekt eine Einrichtung zum Einziehen von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach dem dritten Aspekt der Erfindung. Somit übertragen sich die beim dritten Aspekt der Erfindung genannten technischen Wirkungen auch auf die Einrichtung nach dem vierten Aspekt der Erfindung.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung einer Einzugsvorrichtung zum Einziehen von Blattmaterial in einen Drucker,

Figur 2

ein Weg-Zeit-Diagramm zur Darstellung einer Abstandsregelung, und

Figur 3

ein Weg-Zeit-Diagramm zur Darstellung einer Abstandsregelung mit Rütteleinzug.

• Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer Einzugsvorrichtung 10 zum Einziehen von Papierblättern 12, 14 eines Blattstapels 16. Die Bestandteile der Einzugsvorrichtung 10 werden von einem Rahmen 18 getragen, an dem auch ein um sein eines Ende schwenkbarer Hebel 20 befestigt ist. Am anderen Ende des Hebels 20 ist eine Abzugsrolle 22 angeordnet, die mit Hilfe einer nicht dargestellten Feder gegen den Blattstapel 16 gedrückt wird. Zwischen zwei am Rahmen 18 drehbar gelagerten Transportrollen 24, 26 ist ein Transportband 28 gespannt. Unmittelbar am Transportriemen 28 liegt nahe der Transportrolle 24 eine nicht drehbare Stoprolle 30 an, an welcher das Transportband etwa in einem Winkel von 170° vorbeigeführt wird. Eine Gegenlaufrolle 32 steht mit dem Transportband 28 im Bereich der Transportrolle 26 in Berührung. Ein nicht dargestellter Schrittmotor ist über eine Kupplungseinrichtung mit der Abzugsrolle 22, der Transportrolle 24 und der Gegenlaufrolle 32 getrieblich verbunden, so daß sich die Abzugsrolle 22 in Richtung eines Drehrichtungspfeils 34, das Transportband 28 in Richtung eines Pfeils 36 und die Gegenlaufrolle 32 in Richtung eines Drehrichtungspfeils 38 dreht. Die Oberflächen der Abzugsrolle 22, des Transportbandes 28 und der Gegenlaufrolle 32 besteht aus einem gummierten Material mit einem sehr hohen Reibwert. Beim Wirksamschalten der Einzugsvorrichtung 10 wird somit das oberste Blatt 12 des Blattstapels 16 durch die Abzugsrolle 22 dem Transportband 28 zugeführt. Ein Leitblech 40 gewährleistet, daß nur eine sehr geringe Anzahl von Blättern 12, 14 des Blattstapels 16 gleichzeitig bis zur Stoprolle 30 gelangen können.
• Sobald das Deckblatt 12 vom Transportband 28 erfaßt wird, bewegt es sich in die Transportrichtung 36 auf die Gegenlaufrolle 32 zu. Unterstützt durch die Gegenlaufrolle 32 wird das jeweils transportierte Blatt aus der Einzugsvorrichtung 10 in Richtung eines Pfeils 42 zu einer weiteren Transportvorrichtung transportiert, welche die abgezogenen Blätter dann an einem Druckwerk, und einer Fixierstation vorbei zu einer Blattausgabe transportiert.
• Figur 2 zeigt ein Weg-Zeit-Diagramm für drei eingezogene Blätter 50, 52 und 54, wobei auf der Ordinatenachse 55 der Transportweg s und auf der Abszissenachse 57 die Zeit t abgetragen sind. Außerdem ist das Weg-Zeit-Diagramm mit einer Darstellung der Einzugsvorrichtung 10 gemäß Figur 1 hinterlegt. Die Abzugsrolle 22 befindet sich im Nullpunkt der Ordinatenachse 55 am Beginn des Transportwegs s der Blätter.
• In Transportrichtung 36 eines Blatts 50, 52 bzw. 54 sind Positionen a1 bis a12 zu unterscheiden, die in dieser Reihenfolge entlang des Transportwegs angeordnet sind. An der Position a1 befindet sich die Transportrolle 24 und an der Position a2 die Stoprolle 30. Die Differenz einer Position a3 und der Position a2 kennzeichnet einen Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blättern in der Einzugsvorrichtung 10, wobei der Mindestabstand so gewählt ist, daß ein Auffahren des folgenden Blatts auf das vorhergehende Blatt ausgeschlossen ist. In einem Abstand a4 sind die Transportrolle 26 und die Gegenlaufrolle 32 angeordnet.
• Eine erste Lichtschranke 56 ist in einer Position a5 derart angeordnet, daß ein Lichtstrahl durch ein vorbeitransportiertes Blatt unterbrochen wird. Eine Position a6 befindet sich zwischen der Lichtschranke 56 und einer zweiten Lichtschranke 58 zum Erfassen der Blattposition an einer Position a7. Zwischen der Lichtschranke 58 und einem ersten Transportwalzenpaar aus Transportwalzen 60 und 62 einer Transportvorrichtung des Druckers an einer Position a9 befindet sich eine Position a8. Die Bedeutung der Positionen a6, a8 sowie einer Position a10 in Transportrichtung gesehen unmittelbar hinter den Transportwalzen 60, 62 wird weiter unten erläutert.
• An einer Position a11 befindet sich eine dritte Lichtschranke 64 in Transportrichtung gesehen vor einem zweiten Transportwalzenpaar aus Transportwalzen 66, 68 an einer Position a12.
• Das Blatt 50 wird durch Wirksamschalten der Einzugsvorrichtung 10 beginnend zu einem Zeitpunkt t0 eingezogen. Die Vorderkante 70 des Blatts 50 bewegt sich von der Position a1 aus mit einer Einzugsgeschwindigkeit v1, dargestellt durch eine Strichlinie 70 Das Blatt 50 ist das erste eingezogene Blatt einer Gruppe von einzuziehenden Blättern 50, 52, 54 usw. und wird deshalb ohne Stop transportiert. Zwischen den Lichtschranken 56 und 58 wird die Einzugsgeschwindigkeit v1 gemessen.
• Sobald sich die Vorderkante 70 an der Position a10 befindet, kann davon ausgegangen werden, daß die Transportwalzen 60, 62 das Blatt 50 sicher erfaßt haben. Durch die Transportwalzen 60, 62 wird die Vorderkante 70 mit einer Transportgeschwindigkeit v0 weiter transportiert, welche kleiner als die Einzugsgeschwindigkeit v1 ist. Die Transportgeschwindigkeit v0 der Vorderkante 70 und damit auch des Blatts 50 ist durch eine Vollinie dargestellt. Passiert die Vorderkante 70 die Lichtschranke 58 zu einem Zeitpunkt t2, so läßt sich nach der folgenden Formel ein Zeitpunkt t3 berechnen, an dem die Vorderkante 70 die Position a10 erreicht: $$\mathrm{t}\mathrm{3}\mathrm{=}\mathrm{t}\mathrm{2}\mathrm{+}\left(\mathrm{a}\mathrm{10}\mathrm{-}\mathrm{a}\mathrm{7}\right)\mathrm{/}\mathrm{v}\mathrm{1}$$

  
• Zum Zeitpunkt t3 befindet sich die Rückkante des Blatts 50 in Transportrichtung 36 gesehen noch vor der Einzugsrolle 22. Die Einzugsvorrichtung 10 wird zum Zeitpunkt t3 freigeschaltet, d.h., daß der Schrittmotor, die Einzugsrolle 22, das Transportband 28 und die Gegenlaufrolle 32 nicht mehr antreibt. Das Blatt 50 wird somit nur noch von den Transportwalzen 60, 62 mit der Transportgeschwindigkeit v0 transportiert, so daß auch die Rückkante 72 des Blatts 50 die Transportgeschwindigkeit v0 haben muß.
• Die Einzugsvorrichtung 10 wird erst wieder wirksam geschaltet, wenn die Rückkante 72 des Blatts 50 die Position a3 zu einem Zeitpunkt t4 erreicht, welcher nach der folgenden Formel berechnet wird: $$\mathrm{t}\mathrm{4}\mathrm{=}\mathrm{t}\mathrm{3}\mathrm{+}\left(\mathrm{L}\mathrm{-}\left(\mathrm{a}\mathrm{10}\mathrm{-}\mathrm{a}\mathrm{3}\right)\right)\mathrm{/}\mathrm{v}\mathrm{0}$$

  

  
  wobei L die Länge der Blätter 50, 52 bzw. 54 in Transportrichtung 36 ist.
• Zum Zeitpunkt t4 beginnt sich die Vorderkante 74 des nächsten Blatts 52 mit der Einzugsgeschwindigkeit v1 zu bewegen.
• Die genaue Startposition der Vorderkante 74 kann nicht genau vorhergesagt werden, da sie sich zwischen den Positionen a1 und a2 befindet. Im ungünstigsten Fall ist die Startposition der Vorderkante 74 jedoch, wie in der Figur 2 dargestellt, die Position a2. Der Sicherheitsabstand a3-a2 ist jedoch so gewählt, daß mit der maximalen Einzugsgeschwindigkeit v1 die Vorderkante 74 die Rückkante 72 des vorauslaufenden Blatts 50 bis zur Position a5 nicht einholen kann. An der Position a5, d.h. beim Erreichen der Lichtschranke 56 wird das Blatt 52 dann in einer Voreinzugsposition gestoppt. Das Anhalten in der Voreinzugsposition erfolgt immer dann, wenn sich im Bereich der Lichtschranke 58 ein vorlaufendes Blatt befindet.
• Sobald die Rückkante 72 die Lichtschranke 58 passiert, wird die Einzugsvorrichtung 10 wieder wirksam geschaltet, so daß sich die Vorderkante 74 mit der Einzugsgeschwindigkeit v1 zu einem Zeitpunkt t5 weiterbewegt (vgl. Pfeil P1). Zu einem Zeitpunkt t6 erreicht die Vorderkante 74 die Lichtschranke 58. Gemäß Formel (1) kann ein Zeitpunkt t7 berechnet werden, wenn in der Formel (1) t2 durch t6 und t3 durch t7 ersetzt wird. Zum Zeitpunkt t7 wird die Einzugsvorrichtung 10 wieder freigeschaltet. Die Vorderkante 74 ist durch die Transportwalzen 60, 62 erfaßt und wird mit der Transportgeschwindigkeit v0 transportiert. Zwischen der Rückkante 72 und der Vorderkante 74 bleibt ein Abstand A1 nunmehr unverändert, da sich beide Kanten mit der gleichen Transportgeschwindigkeit v0 bewegen. Der Abstand A1 ist kleiner als ein Sollabstand AS. Der Abstand A1 wird mit der Lichtschranke 64 gemessen und ist zu einem Zeitpunkt t9 bekannt, zu welchem die Vorderkante 74 die Position a11 der Lichtschranke 64 erreicht.
• Zu einem Zeitpunkt t8, der etwas vor dem Zeitpunkt t9 liegt, wird die Einzugsvorrichtung 10 wieder wirksam geschaltet, da gemäß Formel (2) die Rückkante 74 des Blatts 52 die Position a3 erreicht hat. Dabei sind in der Formel (2) t3 durch t7 und t4 durch t8 zu ersetzen. Die Vorderkante 78 des Blatts 54 bewegt sich mit der Einzugsgeschwindigkeit v1 bis zur Voreinzugsposition a5 an der Lichtschranke 56. Die Einzugsvorrichtung 10 wird demzufolge zu einem Zeitpunkt t10 freigeschaltet.
• Das Wirksamschalten der Einzugsvorrichtung 10 erfolgt aber nunmehr nicht zu einem Zeitpunkt t12, an dem die Rückkante 76 die Lichtschranke 58 passiert, sondern mit einer Verzögerung Δt1 bezüglich des Zeitpunkts t12 zu einem Zeitpunkt t13 (vgl. Pfeil P2a), die sich nach folgender Formel berechnet: $$\mathrm{\Delta t}1=\frac{\mathrm{AS}-\mathrm{Al}}{\mathrm{vl}}=\frac{\mathrm{\Delta Al}}{\mathrm{vl}}$$

  

  
  wobei ΔA1 der Abstand ist, um den sich der Abstand A1 vergrößert.
• Erreicht die Vorderkante 78 die Position a10 zu einem Zeitpunkt t14, so wird wiederum die Einzugsvorrichtung 10 freigeschaltet. Ein Abstand A1' zwischen der Rückkante 76 und der Vorderkante 78 entspricht nun genau dem Sollabstand AS. Auch zwischen weiteren Blättern wird genau der Sollabstand AS eingestellt.
• Wird die Einzugsgeschwindigkeit v1 auf einen Wert v0 geändert, der der Transportgeschwindigkeit v0 entspricht, erfolgt die Regelung der Abstände zwischen den Blättern 50, 52 und 54 auf ähnliche Art und Weise. Zu einer Veränderung der Einzugsgeschwindigkeit kommt es z.B. beim Einlegen eines Blattstapels mit Blättern anderer Qualität, durch Erhöhen der Andruckkraft des Einzugsbandes 28 an die Stopprolle 30.
• Das Blatt 50 wird nun zum Zeitpunkt t0 aus der Position a2 gestartet, wobei sich die Vorderkante 70' mit der Einzugsgeschwindigkeit v0 bewegt. Diese Geschwindigkeit wird zwischen der Lichtschranke 56 und der Lichtschranke 58 erfaßt, und ersetzt in den Formeln (1) bis (3) den Wert für die Einzugsgeschwindigkeit v1. Ansonsten erfolgt der Transport des Blatts 50 genau wie oben beschrieben, wobei auch die dort genannten Steuervorgänge durchgeführt werden.
• Das Blatt 52 wird zum Zeitpunkt t4 mit der Vorderkante an der Position a2 und der Einzugsgeschwindigkeit v0 gestartet. Die Vorderkante 74' bewegt sich bis zur Position a5, an der sich die Lichtschranke 56 befindet, d.h. bis zur Voreinzugsposition. Die Rückkante 72 des Blatts 50 passiert die Lichtschranke 58 wiederum zum Zeitpunkt t5, so daß zu diesem Zeitpunkt die Einzugsvorrichtung 10 wieder wirksam geschaltet wird und sich somit das Blatt 52 mit der Einzugsgeschwindigkeit v0 weiterbewegt (vgl. Pfeil P1). Zu einem Zeitpunkt t7' erreicht die Vorderkante 74' die Position a10, woraufhin die Einzugsvorrichtung 10 freigeschaltet wird. Die Lichtschranke 64 ermittelt einen Abstand A0 zwischen der Rückkante 72 und der Vorderkante 74'. Dieser Abstand A0 ist größer als der Sollabstand AS. In analoger Weise zur Formel (3) wird nun, anstatt der Verzögerungszeit Δt1 eine Verzögerungszeit Δt0 ermittelt, welche ein negatives Vorzeichen hat. Dabei wird in Formel (3) anstelle von A1 der Abstand A0 und anstelle von v1 die neue Einzugsgeschwindigkeit v0 verwendet. Das negative Vorzeichen von Δt0 bedeutet, daß die Blätter aus der Voreinzugsposition gestartet werden müssen, bevor die Rückkante, z.B. 76, des vorauslaufenden Blattes die Position a7 an der Lichtschranke 58 passiert. Durch das frühere Starten aus der Voreinzugsposition a5 ergibt sich eine Abstandsänderung ΔA0, die zu einem Abstand A0' zwischen dem Blatt 52 und dem Blatt 54 führt und so bemessen ist, daß der Abstand A0' gleich dem Sollabstand AS ist.
• Das frühere Starten (vgl. Pfeil P2b) kann mit Hilfe der Lichtschranke 56 durchgeführt werden, indem ein Zeitpunkt t10 ausgehend von einem Zeitpunkt t* berechnet wird, zu welchem die Rückkante 76 die Lichtschranke 56 passiert: $$\mathrm{t}\mathrm{10}\mathrm{=}\mathrm{t}\mathrm{*}\mathrm{+}\frac{\left(\left(\mathrm{a}\mathrm{7}\mathrm{-}\mathrm{a}\mathrm{5}\right)\mathrm{-}\left|\mathrm{\Delta A}\mathrm{0}\right|\right)}{\mathrm{v}\mathrm{0}}$$

  

  
  wobei die senkrechten Striche die Betragsoperation kennzeichnen.
• Liegt die Einzugsgeschwindigkeit zwischen ihrem Minimalwert v0 und ihrem Maximalwert v1, so läßt sich der Sollabstand AS zwischen den Blättern mit Hilfe der anhand der Figur 2 beschriebenen Regelung auf analoge Art und Weise einstellen.
• Ein konstanter Abstand zumindest zwischen den auf das erste Blatt folgenden Blättern ist von besonderer Bedeutung, wenn die Blätter in Gruppen von z.B. jeweils sechs Blättern in einen Hochleistungsdrucker eingezogen werden, welcher zwei Druckwerke hat und in welchem sich Transportwege zwischen diesen beiden Druckwerken überkreuzen. Die Transportwege können sehr kurz ausgelegt werden, wenn die Gesamtlänge einer Gruppe von Blättern in engen Grenzen festgelegt werden kann. Kurze Transportwege haben eine kompakte Bauweise des Hochleistungsdruckers zur Folge.
• Figur 3 zeigt ein Weg-Zeit-Diagramm für drei eingezogene Blätter 100, 102 und 104, wobei auf der Ordinatenachse 106 der Transportweg s und auf der Abszissenachse 108 die Zeit t abgetragen sind. Außerdem ist das Weg-Zeit-Diagramm mit einer Darstellung der Einzugsvorrichtung 10 gemäß Figur 1 hinterlegt. Die anhand der Figur 2 erläuterten Positionen a1 bis a12 und die dort erläuterten Bezugszeichen 56 bis 78 sind auch in der Figur 3 eingetragen. Die Regelung des Blattabstands zwischen den Blättern 100, 102 und 104 erfolgt analog zur Regelung des Blattabstands der Blätter 50, 52 und 54 gemäß Figur 2 bei der Einzugsgeschwindigkeit v1.
• Im Unterschied zur Figur 2 wird in der Figur 3 beim Einziehen eines Blattes ein Rütteleinzug verwendet, während sich die Vorderkante 70, 74 bzw. 78 zwischen den Positionen a1 und a5, d.h. zwischen der Transportrolle 24 und der Lichtschranke 56 bewegt. Befindet sich die Vorderkante des einzuziehenden Blattes zu Beginn des Einziehvorgangs zwischen der Position a1 und der Position a2, so erfolgt der Rütteleinzug um eine entsprechend verkürzte Strecke beginnend von der Ruheposition der jeweiligen Vorderkante aus.
• Während des Transports des Blatts 100 von der Position a1 zu Position a5 wird die Einzugsvorrichtung 10 siebenmal wirksam geschaltet und sechsmal freigeschaltet. Dabei sind die Freischaltzeiten etwa nur halb so groß, wie die Zeiten, in denen die Einzugsvorrichtung 10 wirksam geschaltet ist. Erreicht ein Blatt mit seiner Vorderkante die Position a5 an der Lichtschranke 56, wird beim ersten Blatt 100 die Einzugsvorrichtung 10 weiter wirksam geschaltet, so daß das Blatt 100 nicht in der Voreinzugsposition anhält. Bei den folgenden Blättern 102, 104 wird die Einzugsvorrichtung 10 freigeschaltet, sobald sich die Vorderkante 74, 78 in der Voreinzugsposition befindet, so daß das Blatt 102 bzw. 104 in der Voreinzugsposition angehalten wird.
• In einem anderen Ausführungsbeispiel beträgt die Einschaltzeit der Einzugsvorrichtung 10 jeweils 60 ms und die Ausschaltzeit jeweils 10 ms während sich die Vorderkante eines Blattes 100, 102 bzw. 104 zwischen den Positionen a1 und a5 befindet.

Claims (21)

1. Verfahren zur Eingabe von Blättern (12, 14; 50, 52, 54) eines Blattstapels (16) in einen Drucker oder Kopierer, mit den folgenden Schritten:

   - von dem Blattstapel (16) wird jeweils ein erstes außen liegendes Blatt (12, 50) abgezogen und über einen ersten Teilabschnitt (a1 bis a5) zu einem zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) eines Transportwegs transportiert,

   - von dem Blattstapel (16) wird jeweils das dem ersten Blatt folgende, zweite Blatt (14, 52, 54) abgezogen,

   - das zweite Blatt (14, 52, 54) wird in dem ersten Teilabschnitt (a1 bis a5) jeweils mit einer Einzugsgeschwindigkeit (v1) in Richtung des zweiten Teilabschnitts (a10 bis a12) des Transportwegs transportiert,

   - der Transport des zweiten Blattes (14, 52, 54) wird jeweils bis zum Erreichen des zweiten Teilabschnitts (a10 bis a12) derart verzögert, dass sich für den Abstand zum ersten Blatt (12, 50, 52) und für unmittelbar hintereinander transportierende Blätter (12, 14, 50, 52) in dem zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) genau ein vorgegebener Soll-Abstand (AS) ergibt,

   - im zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) werden beide Blätter (12, 14, 50, 52, 54) mit derselben Transportgeschwindigkeit (v0) transportiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem ersten Blatt (12, 50, 52) und dem zweiten Blatt (14, 52, 54) im ersten Teilabschnitt (a1 bis a5) kleiner als der Soll-Abstand (AS) im zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsgeschwindigkeit (v1) im ersten Teilabschnitt (a1 bis a5) größer als die Transportgeschwindigkeit (v0) der Blätter (50 bis 54) innerhalb des zweiten Teilabschnitts (a10 bis a12) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsgeschwindigkeit (v1) kleiner oder gleich der Transportgeschwindigkeit (v0) ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blätter (12, 14; 50, 52) vom Blattstapel (16) mit einem Abstand zueinander abgezogen werden, der geringer als der Soll-Abstand (AS) ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt (t3) berechnet wird, zu dem die Vorderkante (70) des ersten Blattes (12, 50, 52) den zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) erreicht, und dass zu einem weiteren nach dem berechneten Zeitpunkt (t3) liegenden Zeitpunkt (t4) der Abzug des zweiten Blatts (14, 52, 54) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Blattstapel (16) und zweitem Teilabschnitt (a10 bis a12) eine Voreinzugsposition (a5) befindet, an welcher die Lage des zweiten Blatts (14, 52, 54) bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Blatt (14, 52, 54) zwischen Blattstapel (16) und zweitem Teilabschnitt (a10 bis a12) angehalten und nach Ablauf einer Haltezeit weiter transportiert wird, wobei die Haltezeit so bemessen ist, dass sich in Transportrichtung gesehen zwischen dem zweiten Blatt (14, 52, 54) und dem ersten Blatt (12, 50, 52) der Soll-Abstand (AS) einstellt.
9. Einrichtung zum Einziehen von Blättern (12,14; 50, 52 54) eines Blattstapels (16) in einen Drucker oder Kopierer, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   mit mindestens einem Blattfach zum Aufnehmen des Blattstapels (16),
   mit einer Einzugsvorrichtung (10) zum Abziehen des jeweils am Blattstapel (16) außen liegenden ersten Blatts (12, 50),
   zum Transportieren des ersten Blatts (12, 50) über einen ersten Teilabschnitt (a1 bis a5) zu einem zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) eines Transportwegs, und
   zum Abziehen jeweils des dem ersten Blatt (12, 50) folgenden zweiten Blatts (14, 52, 54),
   mit mindestens einer Transportvorrichtung (60, 62) zum Transport der beiden Blätter (12, 14, 50, 52, 54) im zweiten Teilabschitt (a10 bis a12) mit derselben Transportgeschwindigkeit (v0),
   und mit einer Steuereinheit zum Ansteuern der Einzugsvorrichtung (10),
   wobei die Steuereinheit den Transport des zweiten Blattes (14, 52, 54) jeweils bis zum Erreichen des zweiten Teilabschnitts (a10 bis a12) derart verzögert, dass sich für den Abstand zum ersten Blatt (12, 50) und für unmittelbar hintereinander transportierte Blätter (12, 14, 50, 52) in dem zweiten Teilabschnitt (a10 bis a12) ein vorgegebner Soll-Abstand (AS) ergibt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einzugsgeschwindigkeit (v1) größer als die Transportgeschwindigkeit (v0) ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine erste Lichtschranke (56) zum Erfassen der Blattposition in Blatt-Transportrichtung (42) vorzugsweise nahe hinter der Einzugsvorrichtung (10) angeordnet ist,
    dass eine zweite Lichtschranke (58) in Transportrichtung hinter der ersten Lichtschranke (56) angeordnet ist,
    dass die Steuereinheit mit Hilfe mindestens einer der Lichtschranken (56, 58) die Einzugsgeschwindigkeit (v0, v1) misst,
    und dass die Steuereinheit abhängig von der gemessenen Einzugsgeschwindigkeit (v0, v1) die Einzugsvorrichtung (10) freischaltet, wenn das Blatt (50 bis 54) von der Transportvorrichtung (60, 62) erfasst wird.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsvorrichtung (60, 62) eine auf die Blätter (50 bis 54) einwirkende Abzugsrolle (22) hat, mit der das jeweils abgezogene Blatt (50 bis 54) einem Einzugsband (28) zugeführt wird, welches das Blatt (50 bis 54) dann der Transportvorrichtung (60, 62) zuführt.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (60, 62) in einem Abstand (a10) von der Abzugsrolle angeordnet ist, der vorzugsweise etwas kleiner als die Länge (L) eines Blatts in Transportrichtung (36) ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit abhängig von einem Signal der ersten Lichtschranke (56) die Einzugsvorrichtung (10) freischaltet.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit abhängig von einem Signal der ersten Lichtschranke (56) oder der zweiten Lichtschranke (58) die Einzugsvorrichtung (10) wirksam schaltet.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Einzugseinrichtung (10) wirksam schaltet, wenn das abgezogene Blatt (50 bis 54) einen Mindestabstand (a3 minus a2) zum Blattstapel (16) erreicht.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Lichtschranke (64) in der Transportvorrichtung (60, 62; 66, 68) zum Erfassen des Abstands (A0, A1) zwischen aufeinanderfolgenden Blättern (50 bis 54) angeordnet ist,
    und dass die Steuereinheit abhängig vom Abstand (A0, A1) und einer zuvor gemessenen Einzugsgeschwindigkeit (v0, v1) eine Haltezeit bestimmt, während der die Einzugsvorrichtung (10) beim Einziehen eines Blatts (52, 54) freigeschaltet wird,
    wobei die Haltezeit so bemessen ist, dass sich beim Wirksamschalten der Einzugsvorrichtung (10) nach Ablauf der Haltezeit in Transportrichtung gesehen zwischen den Blättern (50 bis 54) in der Transportvorrichtung der vorbestimmte Abstand (AS) einstellt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Blatt (12, 14, 50 bis 52) beim Abziehen des Blatts (50 bis 54) vom Blattstapel (16) mit einer mehrmals stark variierenden Einzugsgeschwindigkeit transportiert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsgeschwindigkeit periodisch variiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsgeschwindigkeit nur dann variiert wird, wenn Mehrfach-Blatteinzüge auftreten.
21. Einrichtung zum Einziehen von Blattmaterial in einen Drucker oder Kopierer nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Einzugsgeschwindigkeit beim Abziehen des Blatts (50 bis 54) vom Blattstapel (16) mehrmals stark variiert.

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