EP1161394B1 - Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung von einzelblättern in einem blattverarbeitungsgerät - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung von einzelblättern in einem blattverarbeitungsgerät Download PDF

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EP1161394B1
EP1161394B1 EP00920509A EP00920509A EP1161394B1 EP 1161394 B1 EP1161394 B1 EP 1161394B1 EP 00920509 A EP00920509 A EP 00920509A EP 00920509 A EP00920509 A EP 00920509A EP 1161394 B1 EP1161394 B1 EP 1161394B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport
roller
recording medium
transport direction
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00920509A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1161394A1 (de
Inventor
Markus Stahuber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oce Printing Systems GmbH and Co KG filed Critical Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Publication of EP1161394A1 publication Critical patent/EP1161394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1161394B1 publication Critical patent/EP1161394B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H9/00—Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/16—Inclined tape, roller, or like article-forwarding side registers
    • B65H9/166—Roller

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Alignment of single sheets in a sheet processing device.
  • the recording medium is outside of that in the device specified target transport path, so it can not be error-free to be edited.
  • a printing device for example to a skewed print image on the record carrier.
  • An alignment device for a single sheet printing device or a copying machine is known for example from WO-98/18053 A1.
  • a sensor is provided in this alignment device, which detects the side edge of the record carrier, its position is determined relative to a target pressure position and a Transport device transverse to the transport direction of the sheet depending on the deviation of the actual position from the target position of the sheet shifts.
  • this device allows a highly accurate Positioning of the record carrier, however, is relative complex because of their sensor device and the movable Transport device.
  • a slightly simpler alignment device is out DE-A1-27 50 252 known.
  • a Leaf-shaped original promoted for alignment with a stop.
  • the original is driven by a Roller arrangement on which balls rest, the original is passed between rollers and ball.
  • edges or corners can be damaged during the alignment process in mechanically acting alignment devices.
  • JP-A-08-259049 From DE-C-922171, US-A-3,980,296, JP-A-63-127955 and arrangements are known from JP-A-08-259049, with the individual sheets of paper on a side leading edge can be aligned in a transport channel.
  • the invention is based on the finding that in sheet feeders a particularly gentle one, even for sensitive ones Appropriate alignment of recording media is possible by first the part of the rear lying in the transport direction stop-side edge of the recording medium to a stop moved, i.e. is applied to a reference edge, and in the further course the remaining parts of the to be aligned Edge of the record carrier is guided to the stop. This can be done in an alignment section in particular by a Rotation of the record carrier with the rear part of it edge on the stop towards the reference edge (stop). Only in the further course of the alignment process the record carrier then completely to the reference edge created and thus a material-friendly alignment of the Record carriers also for lightweight record carriers reached.
  • the direction of transport Edge at the front of the aligning stop spared the record carrier.
  • Transport device in the alignment section e.g. by a driven roller on which a ball rests and by arrangement the transport device near the stop avoided that less rigid recording media at the stop Form folds or humps.
  • the sheet-like recording material is aligned at the stop, in particular with a constant transport speed without additional acceleration devices.
  • the stop forms a reference edge, in particular corresponds to the longitudinal edge of a target transport path.
  • the alignment thus takes place in particular on the entire alignment route continuously taking place.
  • To the input or output side Transport speed in the alignment section the transport speeds of adjacent devices or modules can be adjusted at the beginning or at the end of the alignment section a deceleration or an acceleration of the recording medium respectively. This can be particularly relative short sheet spacing in the sheet stream of successive record carriers can be achieved. For this it is advantageous a freewheel on the input side and / or on the output side Drive roller or even on all drive rollers of the alignment path.
  • the device according to the invention in particular comprises at least a drive roller, the drive axis of which point in one Angle to the direction of transport.
  • This drive roller can interact with a ball that the passing Record carrier presses against the drive roller and thus creates the friction required for transportation. Size, material, The surface structure and weight of the ball can can be easily adapted to the respective requirements.
  • the bullet the friction can only be caused by its own weight produce. For this purpose, it can be freely stored in a ball cage. on the other hand can be used to support the ball on the record carrier acting friction force one towards pressure spring acting on the recording medium is provided be especially when relatively heavy record carriers should be processed.
  • the structure according to the invention also enables a simple, inexpensive and space-saving facility specified that a low susceptibility to interference and a wide range usable formats, materials, types and weights for has the sheet-shaped recording medium without Processing of various types of record carrier settings (Parameter changes) on the alignment path or be carried out on the transport or alignment device have to.
  • roller size on the alignment and transport device Friction material and / or angular arrangement and the corresponding Adjust parameters of the balls. Is just as good it is possible to make the number and arrangement of the roller / ball pairs.
  • the ball of a roller / ball pair is particularly free-running held in a ball cage and stored by means of their Gravity centered on the oblique to the direction of transport provided transport roller.
  • the arrangement consists of several Roller / ball pairs, in particular from three such pairs.
  • a printing device 11 which sheet-like Recording material, here paper single sheets Input compartments 13 via a feed channel 14 to a printing station 12 promotes.
  • the printing station 12 works after electrophotographic principle, the printing processes over a device controller 20 can be controlled.
  • the printed single sheets are then passed through a fixing station 17, in which the toner image re-printed in the printing station 12 the paper sheet is fixed.
  • the sheets of paper so printed are via an output path 18 paper output bins 19 or a paper output interface 19a for further processing in fed to other devices.
  • the device control 20 is for this with all electronic components of the printing device, for example with the fixing station 17 and with the drive 21 connected.
  • the sheets of paper are especially in front of the printing station Align 12 in the feed channel 14 so that the print image can be printed precisely on the paper. ever After application, such an alignment can also be done in the output path 18 or in the area of the output interface 19a be aligned to the sheets of other devices correctly supply.
  • the printing device 11 is included an external paper supply module 15 connected via a connecting channel 16 in the input area 13 of the printing device 11 can feed at an interface 24.
  • a connecting channel 16 for this is a tunnel-shaped connecting channel 16 with a corresponding one Drive 22 provided.
  • the controller 20 of the printing device 11 is also with the drive 22 and with a Controller 23 of the external supply module 15 connected.
  • connection tunnels provided either the same as the connecting channel 16 (with side orientation) or as a simple one Transport module designed without lateral paper alignment could be.
  • Sheets of paper 2 come from the supply module 15 into the connecting channel 16 at a speed v 0 on a pair of transport rollers 3a into the connecting channel 16. They have a lateral offset S with respect to a desired transport position or reference edge 8.
  • the front transport roller pair 3a of an alignment section transports the paper sheets onto a running surface 6 in the transport channel 16 until the front edge of the sheet reaches the area of a next transport device, namely a driven roller 5, on which a ball 4 rests.
  • the ball 4 is freely supported in a ball cage 7 and rests only on the drive roller 5 with its own weight.
  • the roller 5 is driven via a drive axis 9 at an angular velocity ⁇ .
  • Three such identical roller pairs 4, 5 are provided within the transport channel 16 or the alignment track.
  • the drive axis 9 is in each case at an acute angle ⁇ to the vertical of the transport direction A.
  • the engagement of the inclined roller 5 or the ball 4 on the paper sheet 2 takes place in the edge region of the sheet 2 on the side of the reference edge 8 or the stop 1. If the paper sheet 2 rests on the stop 1, the roller 5 is moved in the following only one sheet movement parallel to the transport direction A along the stop 1 at the speed v r .
  • This movement is influenced by the components of the static and sliding friction of the inclined friction roller 5 acting on the paper sheet as well as by the weight force Fg of the exposed ball 4 acting on the paper sheet as well as by the peripheral speed of the roller 5 with its component v a • cos ⁇ ,
  • the resulting speed v r can be adapted to the general transport speed v 0 of the printing device 11 by varying the speed of the inclined roller 5, for example via a gear ratio or a controllable stepper motor.
  • the engagement of the obliquely arranged pairs of rollers / balls in the alignment section between the two pairs of rollers 3a and 3b takes place in the edge region of the paper sheet 2 on the side of the reference edge 8 or the stop 1.
  • the pair of balls and rollers 4, 5 engages in each case on the incoming side of the paper sheet in the area of the corner near the stop.
  • the engagement of the rollers / pairs of balls 4.5 thus takes place asymmetrically, ie outside the center of the blade on the blade half on the stop side.
  • Figure 3 shows further details of the function of the alignment device relevant parts.
  • the centers of the balls 4 or the rollers 5 are at a distance b from Stop 1 removed. This distance is much smaller than the sheet length transverse to the main transport direction A. it is avoided that longitudinal folds in the course of the alignment process or hump in paper sheet 2 arise.
  • the length of the alignment path depends on the processing paper sizes, the maximum to be corrected Offset S and dimension of the existing angle ⁇ .
  • the rollers 5 are at an acute angle to the transport direction A. in an angular range of 0> ⁇ ⁇ 40 °, preferably in the angular range arranged between 5 ° and 15 °.
  • the roller surface has one relative to the medium to be transported (paper) high friction. Suitable roller surfaces for paper are e.g. Elastomer surfaces.
  • microcellular polyurethane foams are particularly suitable with cell sizes between 120 and 160 ⁇ m as well as with a coefficient of friction against paper between 1.2 and 2.0 especially between 1.5 and 1.7.
  • Shore hardness (A) The polyurethane foam should be between 25 and 50, in particular between 30 and 45 or exactly 38.
  • the transport plate 6 has a corrugated or embossed Surface and is, for example, from a 0.8 mm thick Sheet steel with an embossing depth of 1.2 mm. Through these wells, which are provided at short intervals there is sufficient friction between the paper and the transport plate 6 guaranteed and still too strong liability or Static charging of the paper avoided.
  • the balls 4 are mounted in a ball cage 7, for example with some play in a hollow cylinder.
  • the ball cage 7 holds the ball 4 horizontally centered on the corresponding driven roller 5. Through a bow lock or a jacket taper can cause the ball 4 to fall out be prevented if the entire arrangement is tilted or is transported.
  • the pair of rollers 3b can be accelerated in a ramp-controlled manner at the end of the alignment section.
  • the speed v a is selected to be lower than the process speed v 0 within the alignment path.
  • at least the roller 5 arranged on the output-side transport roller pair 3b is provided with a free-wheel bearing 10 (see FIG. 4).
  • This freewheel bearing 10 engages the drive axle 9 with the drive roller 5 when the drive roller 9 moves in the transport direction, but releases when the drive axle 9 is stationary or the drive roller 5 rotates faster than the drive roller due to the faster movement of the output-side transport roller pair 3b 9.
  • the sheet lying between the drive rollers 3b and the pair of balls and rollers 5 on the output side can thus be freely accelerated within the alignment path.
  • the freewheel bearing has a freewheel in the transport direction and locks against the transport direction. If the pair of balls and rollers on the input side also has such a freewheel, the paper sheet can be picked up non-destructively if it runs into the alignment path at a higher input speed (v 0 > v r ).
  • the transport plate 6 and the stop 1 is in one Sectional view shown. They are V-shaped Recording 27 connected so that the paper sheet 2nd is recorded safely.
  • the stop 1 has one sloping upward leg 28 on the transport plate 6 the embossed depressions 29.
  • the invention has been described using the example of a printing device. It is clear that the invention also for alignment routes on other devices for processing sheets or documents can be used. It doesn't matter whether just one sheet is aligned or a document that spans several sheets, e.g. a brochure or a Envelope.
  • the invention is thus in printing devices, copiers, Original scanners or in other devices Processing of documents can be used, for example in inserting systems, in collators, in document feeders or document discharge devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten von Einzelblättern in einem Blattverarbeitungsgerät.
In Druck- oder Kopiergeräten ist es in der Regel notwendig, Aufzeichnungsträger zum Abtasten oder zum Bedrucken lateral, d.h. quer zu einer Transportrichtung an einer Referenzkante auszurichten. Dies ist insbesondere dann nötig, wenn Störeinflüsse auf den Aufzeichnungsträger wirken und diesen von einer Soll-Transportbahn ablenken. Solche Störeinflüsse können beispielsweise durch toleranzbehaftete Aufzeichnungsträger entstehen, beispielsweise wenn das Format eines blattförmigen Aufzeichnungsträgers variiert. Die Stabilität der Transportbahn ist insbesondere dann gefährdet, wenn die Aufzeichnungsträger über relativ lange Transportstrecken zu transportieren sind, z.B. wenn ein blattförmiger Aufzeichnungsträger über ein Vielfaches seiner Länge zu transportieren ist.
Befindet sich der Aufzeichnungsträger außerhalb der im Gerät spezifizierten Soll-Transportbahn, so kann er nicht fehlerfrei bearbeitet werden. In einem Druckgerät führt dies beispielsweise zu einem schiefen Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger.
Eine Ausrichtvorrichtung für ein Einzelblattdruckgerät oder ein Kopiergerät ist beispielsweise aus der WO-98/18053 A1 bekannt. In dieser Ausrichtvorrichtung ist ein Sensor vorgesehen, der die seitliche Kante des Aufzeichnungsträgers erfaßt, dessen Lage relativ zu einer Solldrucklage ermittelt und eine Transportvorrichtung quer zur Transportrichtung des Blattes je nach Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Lage des Blattes verschiebt. Diese Vorrichtung erlaubt zwar eine hochgenaue Positionierung des Aufzeichnungsträgers, ist jedoch relativ aufwendig wegen ihrer Sensoreinrichtung und der verfahrbaren Transportvorrichtung.
Eine etwas einfacher aufgebaute Ausrichtvorrichtung ist aus der DE-A1-27 50 252 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein blattförmiges Original zur Ausrichtung an einen Anschlag gefördert. Der Antrieb des Originals erfolgt dabei über eine Walzenanordnung, auf der Kugeln aufliegen, wobei das Original zwischen Walzen und Kugel hindurchgeführt wird.
Auch aus der US-A-4,179,117 und aus der US-A-5,031,895 sind Vorrichtungen bekannt, mit denen blattförmige Aufzeichnungsträger an einer quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers liegenden Kante ausgerichtet werden können.
Bei instabilen Aufzeichnungsträgern, beispielsweise bei leichtgewichtigen Papierblättern mit 60g/m2 kann es zu Beschädigungen von Kanten oder Ecken während des Ausrichtvorgangs in mechanisch wirkenden Ausrichtvorrichtungen kommen.
Aus der DE-C-922171, der US-A-3,980,296, der JP-A-63-127955 und aus der JP-A-08-259049 sind jeweils Anordnungen bekannt, mit der einzelne Papierblätter an einer seitlichen Führungskante in einem Transportkanal ausgerichtet werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von blattförmigen Aufzeichnungsträgern in einem Blattverarbeitungsgerät zu schaffen, wobei während dem Zuführen Beschädigungen von Kanten oder Ecken auch bei empfindlichen Aufzeichnungsträgern weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in Blattzuführvorrichtungen eine besonders schonende, auch für empfindliche Aufzeichnungsträger geeignete Ausrichtung möglich ist, indem zunächst der in Transportrichtung hinten liegende Teil der anschlagsseitigen Kante des Aufzeichnungsträgers zu einem Anschlag bewegt, d.h. an eine Referenzkante angelegt wird, und im weiteren Verlauf die übrigen Teile der auszurichtenden Kante des Aufzeichnungsträgers an den Anschlag geführt wird. Dies kann in einer Ausrichtstrecke insbesondere durch eine Drehung des Aufzeichnungsträgers mit dem hinteren Teil seiner anschlagsseitigen Kante zur Referenzkante (Anschlag) hin erfolgen. Erst im weiteren Verlauf des Ausrichtvorganges wird der Aufzeichnungsträger dann vollständig an die Referenzkante angelegt und somit eine materialschonende Ausrichtung des Aufzeichnungsträger auch bei leichtgewichtigen Aufzeichnungsträgern erreicht. Dabei wird insbesondere die in Transportrichtung vorne am ausrichtenden Anschlag liegende Kante des Aufzeichnungsträgers geschont. Durch geeignete Wahl der Transporteinrichtung in der Ausrichtstrecke, z.B. durch eine angetriebene Walze, auf der eine Kugel aufliegt und durch Anordnung der Transporteinrichtung nahe des Anschlags, wird vermieden, daß weniger steife Aufzeichnungsträger am Anschlag Falten oder Buckel bilden.
Die Ausrichtung des blattförmigen Aufzeichnungsmaterials erfolgt an dem Anschlag insbesondere mit konstanter Transportgeschwindigkeit ohne zusätzliche Beschleunigungseinrichtungen. Der Anschlag bildet eine Referenz kante, die insbesondere der Längskante einer Soll-Transportbahn entspricht. Die Ausrichtung findet somit auf der gesamten Ausrichtstrecke insbesondere kontinuierlich statt. Um die eingangs- oder ausgangsseitige Transportgeschwindigkeit in der Ausrichtstrecke an die Transportgeschwindigkeiten angrenzender Geräte oder Module anzupassen, kann am Anfang bzw. am Ende der Ausrichtstrekke eine Verzögerung bzw. eine Beschleunigung des Aufzeichnungsträgers erfolgen. Hierdurch können insbesondere relativ kurze Blattabstände im Blatttstrom aufeinanderfolgender Aufzeichnungsträger erreicht werden. Dazu ist es vorteilhaft, einen Freilauf an der eingangsseitigen und/oder an der ausgangsseitigen Antriebsrolle oder sogar an allen Antriebsrollen der Ausrichtstrecke vorzusehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt insbesondere mindestens eine Antriebswalze, deren Antriebsachse in einem spitzen Winkel zur Transportrichtung steht. Diese Antriebswalze kann mit einer Kugel zusammenwirken, die den vorbeilaufenden Aufzeichnungsträger gegen die Antriebswalze drückt und somit die für den Transport nötige Friktion erzeugt. Größe, Material, Oberflächenstruktur und Gewicht der Kugel können dabei den jeweiligen Anforderungen einfach angepaßt werden. Die Kugel kann die Friktion insbesondere nur durch ihr Eigengewicht erzeugen. Sie ist dazu frei in einem Kugelkäfig lagerbar. Andererseits kann die Kugel zur Unterstützung der auf den Aufzeichnungsträger wirkenden Friktionskraft eine in Richtung auf den Aufzeichnungsträger wirkende Andruckfeder vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn relativ schwere Aufzeichnungsträger verarbeitet werden sollen.
Durch das Vorsehen von Kugel/Walzenpaaren in der erfindungsgemäßen Ausricht- und Transportvorrichtung wird eine besonders schonende Verarbeitung der Aufzeichnungsträger erreicht, wodurch auch sehr leichte Blätter von 60 g/m2 oder weniger schonend und sicher ausrichtbar sind.
Durch die erfindungsgemäße Struktur wird auch eine einfache, kostengünstige und platzsparende Einrichtung angegeben, die eine nur geringe Störanfälligkeit sowie ein breites Spektrum verwendbarer Formate, Materialien, Sorten und Gewichte für die blattförmigen Aufzeichnungsträger aufweist, ohne dass zur Verarbeitung der verschiedenartigen Aufzeichnungsträger Einstellungen (Parameteränderungen) an der Ausrichtstrecke bzw. an der Transport- bzw. Ausrichteinrichtung vorgenommen werden müssen.
Um besonders gravierende Änderungen des zu verarbeitenden Aufzeichnungsmaterials (z.B. Karten, Labels, Folien etc.) und/oder wesentliche Änderungen hinsichtlich der zu verarbeitenden Formate, Gewichte u. dgl. Akzeptieren zu können ist es möglich, an der Ausricht- und Transportvorrichtung Walzengröße, Friktionsmaterial und/oder Winkelanordnung sowie die entsprechenden Parameter der Kugeln anzupassen. Genausogut ist es möglich, Anzahl und Anordnung der Walzen-/Kugel-Paare vorzunehmen.
Die Kugel eines Walzen/Kugelpaares wird insbesondere freilaufend in einem Kugelkäfig gehaltert und lagert mittels ihrer Schwerkraft zentrisch auf der zur Transportrichtung schräg gestellten Transportwalze. Die Anordnung besteht aus mehreren Walzen/Kugel-Paaren, insbesondere aus drei solchen Paarungen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
ein Druckgerät,
Figur 2
eine Ausrichtstrecke,
Figur 3
die Ausrichtstrecke in Aufsicht,
Figur 4
die Ausrichtstrecke in Ansicht und
Figur 5
einen Anschlag der Ausrichtstrecke.
In Figur 1 ist ein Druckgerät 11 gezeigt, welches blattförmiges Aufzeichnungsmaterial, hier Papier-Einzelblätter, aus Eingabefächern 13 über einen Zuführkanal 14 zu einer Druckstation 12 fördert. Die Druckstation 12 arbeitet nach dem elektrofotografischen Prinzip, wobei die Druckabläufe über eine Gerätesteuerung 20 gesteuert werden. Die bedruckten Einzelblätter werden dann durch eine Fixierstation 17 geführt, in der das in der Druckstation 12 umgedruckte Tonerbild auf dem Papierblatt fixiert wird. Die so bedruckten Papierblätter werden über einen Ausgabepfad 18 Papierausgabefächern 19 oder einer Papierausgabeschnittstelle 19a zur Weiterbearbeitung in anderen Geräten zugeführt. Die Gerätesteuerung 20 ist dazu mit allen elektronischen Komponenten des Druckgeräts, beispielsweise mit der Fixierstation 17 und mit dem Antrieb 21 verbunden. Die Papierblätter sind insbesondere vor der Druckstation 12 im Zuführkanal 14 auszurichten, damit das Druckbild auf dem Papier positionsgenau gedruckt werden kann. Je nach Anwendung kann eine solche Ausrichtung auch im Ausgabepfad 18 oder im Bereich der Ausgabe-Schnittstelle 19a durchgeführt werden, um die Blätter weiteren Geräten korrekt ausgerichtet zuzuführen.
Zusätzlich zu den Eingabefächern 13 ist das Druckgerät 11 mit einem externen Papiervorratsmodul 15 verbunden, welches über einen Verbindungskanal 16 in den Eingabebereich 13 des Druckgeräts 11 an einer Schnittstelle 24 zuführen kann. Hierzu ist ein tunnelförmiger Verbindungskanal 16 mit einem entsprechenden Antrieb 22 vorgesehen. Die Steuerung 20 des Druckgeräts 11 ist dazu auch mit dem Antrieb 22 sowie mit einer Steuerung 23 des externen Vorratsmoduls 15 verbunden.
Weitere Details der Papiervorratsmodule 13 und 15 sowie des Verbindungskanals 16 sind in der WO-A1-98/17572 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Wie aus dieser WO-Veröffentlichung zu entnehmen ist, kann an das externe Vorratsmodul 15 (dort mit Bezugszeichen 2 versehen) mit weiteren Papiervorratsmodulen (dort mit Bezugszeichen 2' versehen) über die Schnittstelle 25 verbunden sein. Dazu sind wiederum Verbindungstunnels vorgesehen, die entweder genauso wie der Verbindungskanal 16 (mit seitlicher Ausrichtung) oder als einfaches Transportmodul ohne seitliche Papierausrichtung ausgebildet sein können.
Um Einzelblätter aus dem Vorratsmodul 15 seitlich ausgerichtet an die Schnittstelle 24 des Druckgeräts 11 zu übergeben, findet im Verbindungskanal 16 eine Ausrichtung der seitlichen Kante des Blattes statt, die anhand der Figur 2 näher erläutert wird. Papierblätter 2 kommen dabei vom Vorratsmodul 15 in den Verbindungskanal 16 mit einer Geschwindigkeit v0 an einem Transportwalzenpaar 3a in den Verbindungskanal 16. Sie weisen dabei gegenüber einer Soll-Transportposition bzw. Referenzkante 8 einen seitlichen Versatz S auf. Das vordere Transportwalzenpaar 3a einer Ausrichtstrecke transportiert die Papierblätter auf eine Lauffläche 6 im Transportkanal 16 bis die Blattvorderkante in den Bereich einer nächsten Transporteinrichtung, nämlich einer angetriebenen Walze 5, auf der eine Kugel 4 aufliegt, gelangt. Die Kugel 4 ist frei in einem Kugelkäfig 7 gelagert und liegt lediglich mit ihrem Eigengewicht auf der Antriebswalze 5 auf. Die Walze 5 wird über eine Antriebsachse 9 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω angetrieben. Innerhalb des Transportkanals 16 bzw. der Ausrichtstrekke sind drei solche, gleichartige Kugelwalzenpaare 4, 5 vorgesehen. Die Antriebsachse 9 steht dabei jeweils in einem spitzen Winkel α zur Senkrechten der Transportrichtung A. Sobald das Papierblatt 2 von der ersten Kugel-Walzen-Anordnung erfaßt wird, transportiert die schräggestellte Walze 5 das Blatt in einer um den Winkel α schräg zur Haupttransportrichtung A geneigten Transportrichtung mit der Geschwindigkeit va.
Das von dem Kugel-Walzenpaar 4,5 erfaßte Papierblatt 2 wird mit der Geschwindigkeit va im spitzen Winkel α zur Transportrichtung A gegen den seitlichen Anschlag 1 und damit an die Referenzkante 8 geschoben und dadurch innerhalb des Papierkanals 16 ausgerichtet. Dabei gilt: va = ω • rw, wobei rw den Radius der Transportwalze 5 bezeichnet.
Der Eingriff der schräg gestellten Walze 5 bzw. der Kugel 4 auf das Papierblatt 2 erfolgt im Randbereich des Blattes 2 auf der Seite der Referenzkante 8 bzw. des Anschlags 1. Liegt das Papierblatt 2 am Anschlag 1 an, so bewirkt die Bewegung der Walze 5 im folgenden nur noch eine Blattbewegung parallel zur Transportrichtung A entlang des Anschlags 1 mit der Geschwindigkeit vr. Diese Bewegung ist beeinflußt durch die auf das Papierblatt wirkenden Komponenten der Haft- und Gleitreibung der schräg gestellten Friktionswalze 5 sowie durch die punktuell an dem Papierblatt angreifende Gewichtskraft Fg der freigelagerten Kugel 4 sowie durch die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 5 mit ihrer Komponente va • cos α. Demzufolge wird das Papierblatt in zwei Richtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. Die resultierende Geschwindigkeit vr kann durch Variation der Geschwindigkeit der schräg gestellten Walze 5, beispielsweise über eine Übersetzung oder einen steuerbaren Schrittmotor der allgemeinen Transportgeschwindigkeit v0 des Druckgeräts 11 angepaßt werden.
Der Eingriff der schräg angeordneten Walzen/Kugel-Paare in der Ausrichtstrecke zwischen den beiden Walzenpaaren 3a und 3b erfolgt im Randbereich des Papierblattes 2 auf der Seite der Referenzkante 8 bzw. des Anschlags 1. Das Kugel-Walzenpaar 4, 5 greift dabei jeweils auf der einlaufenden Seite des Papierblatts im Bereich der anschlagsnahen Ecke ein. Der Eingriff der Walzen/Kugelpaare 4,5 erfolgt also asymmetrisch, d.h. außerhalb der Blattmitte auf der anschlagsseitigen Blatthälfte. Durch diese asymmetrischen Eingriff einerseits und die gleichmäßig auf das gesamte Papierblatt 2 wirkende Reibung zwischen Blattunterseite und Lauffläche 6 wird eine Drehung des Blattes zum Anschlag 1 derart bewirkt, daß der hintere Teil 26a der anschlägsnahen Blattkante 26 zuerst am Anschlag 1 anschlägt. Erst im weiteren Bewegungsverlauf legen sich auch die übrigen Teile und am Ende der vordere Teil 26b der Blattkante 26 an den Anschlag 1 sanft an, wobei weder Blattkante 26 noch Blattecken beschädigt werden und auch andere Blatteile unversehrt bleiben, insbesondere nicht geknickt werden. Im weiteren Verlauf der Bewegung wird das Blatt 2 dabei an die dem ersten Paar nachfolgenden Kugel/Walzenpaare 4, 5 übergeben, bis das Blatt schließlich das ausgangsseitige Transportwalzenpaar 3b erreicht. Dieses Transportwalzenpaar 3b übernimmt dann den weiteren Transport mit der Standard-Geschwindigkeit v0 des Druckgeräts 11.
Durch den oben beschriebenen Bewegungsablauf wird das Papierblatt während des Ausrichtvorgangs zum Anschlag hin gedreht. Der Drehpunkt hängt dabei von der Reibfläche des Papierblatts ab. Diese ist wiederum durch den Reibungskoeffizienten zwischen Papierblatt (Aufzeichnungsträger 2) und der Lauffläche 6 bestimmt. Der Eingriff der Walzen-Kugel-Paare 4, 5 im Randbereich des Papierblatts 2 sowie die auf das Papierblatt 2 wirkenden Reibungskräfte bewirken zunächst eine Drehung des Papierblatts mit seiner Hinterkante 26a zum Anschlag 1 bzw. zur Referenzkante 8 hin. Im weiteren Verlauf wird das Papierblatt 2 dann vollständig an die Referenzkante 8 angelegt. Die freie Lagerung der Kugel 4 in einem Kugelkäfig 7 bewirkt, daß von der Kugel im wesentlichen eine asymmetrische, d.h. keine Vorzugsrichtung enthaltende Reibungskraft auf den Aufzeichungsträger wirkt. Die Kugel 4 bewirkt also horizontal keine Richtungsbestimmung auf dem Aufzeichnungsträger im Gegensatz zur Walze 5, die eine klare Vorzugsrichtung vorgibt. Innerhalb des Kugel-Walzen-Paares 4, 5 bewirkt also nur die Walze 5 eine kraftschlüssige Führung, aber nicht die Kugel 4.
Figur 3 zeigt weitere Details der für die Funktion der Ausrichtvorrichtung maßgeblichen Teile. Die Mittelpunkte der Kugeln 4 bzw. der Walzen 5 sind dabei in einem Abstand b vom Anschlag 1 entfernt. Dieser Abstand ist wesentlich kleiner als die Blattlänge quer zur Haupttransportrichtung A. Hierdurch wird vermieden, daß im Zuge des Ausrichtvorgangs Längsfalten oder Buckel im Papierblatt 2 entstehen.
Die Länge der Ausrichtstrecke ist in Abhängigkeit von den zu verarbeitenden Papiergrößen, dem maximal zu korrigierenden Versatz S sowie von dem vorliegenden Winkel α zu bemessen. Um eine störungsfreie Funktion für ein möglichst breites Spektrum an Aufzeichnungsträgern (Arten: Papier, Folien, Labels; Oberflächen: rauh, fein, gestrichen; Format: DIN A4, DIN A 5, Letter; Gewichte: 40 g bis etwa 300 g) zu gewährleisten, sind die Anzahl, Positionen und Maße der Walzen 5 der Kugeln 4 sowie ihre Oberflächen und Gewichte sowie der Winkel α anzupassen.
Für ein Hochleistungsdruckgerät mit einer Druckleistung bis zu 160 Seiten pro Minute hat es sich als günstig erwiesen, die in den Figuren gezeigte Kombination von 3 Kugel/Walzenpaaren 4, 5 in einer Ausrichtstrecke zu verwenden, wobei die Abstände zweier Walzen 5 bzw. zweier Kugeln 4 kleiner sind als das kleinste zu verarbeitende Papierformat. Geschliffene Glaskugeln mit einem Kugelgewicht von 40 g, die freilaufend in einem Kugelkäfig gelagert und mittels Schwerkraft zentrisch auf die Walzen drücken, haben dabei ein zuverlässig zu verarbeitendes Papierspektrum von 60g/m2 bis 200g/m2 ergeben. Neben Glaskugeln sind auch V2A-Stahlkugeln oder Kunstoffkugeln bzw. Kugeln aus anderen, für die Kugelfertigung geeigneten Materialien, die keine Färbungen durch Abrieb auf dem Aufzeichnungsträger hinterlassen, geeignet.
Die Walzen 5 sind im spitzen Winkel zur Transportrichtung A in einem Winkelbereich von 0 > α < 40°, vorzugsweise im Winkelbereich zwischen 5° und 15° angeordnet. Die Walzenoberfläche hat relativ zum zu transportierenden Medium (Papier) eine hohe Friktion. Geeignete Walzenoberflächen für Papier sind z.B. Elastomer-Oberflächen.
Für die vorliegende Anornung einer Ausricht- und Transportvorrichtung, bei der die Walzenoberflächen mit den oben beschrienenen geschliffenen Kugeln aus V2A-Stahl oder Gals zusammenwirken eignen sich insbesondere mikrozellige Polyurethan-Schäume mit Zellgrössen zwischen 120 und 160 µm sowie mit einem Reibungskoeffizienten gegenüber Papier zwischen 1,2 und 2,0 insbesondere zwischen 1,5 und 1,7. Die Shore-Härte (A) des Polyurethan-Schaums sollte dabei zwischen 25 und 50, insbesondere zwischen 30 und 45 bzw. genau bei 38 liegen.
Während bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Walzenoberflächen bündig mit der Lauffläche 6 abschließen, können diese Oberflächen in anderen Ausführungsbeispielen ca. 0,5 bis zu 3 mm über das Transportblech 6 herausragen. Das Transportblech 6 hat eine geriffelte oder geprägte Oberfläche und ist beispielsweise aus einem 0,8 mm dicken Stahlblech mit einer Prägung von 1,2 mm Prägungstiefe versehen. Durch diese, in kurzen Abständen versehenen Vertiefungen wird eine ausreichende Reibung zwischen Papier und Transportblech 6 gewährleistet und dennoch eine zu starke Haftung bzw. statische Aufladung des Papiers vermieden.
Die Kugeln 4 sind in einem Kugelkäfig 7 gelagert, beispielsweise mit etwas Spiel in einem Hohlzylinder. Der Kugelkäfig 7 hält die Kugel 4 horizontal zentriert auf der korrespondierenden, angetriebenen Walze 5. Durch einen Bügelverschluß oder eine Mantelverjüngung kann das Herausfallen der Kugel 4 verhindert werden, wenn die gesamte Anordnung gekippt oder transportiert wird.
Wenn das Druckgerät mit Aufzeichnungsträgern stark unterschiedlicher Formate und/oder Gewichte betrieben wird, so können aufgrund der unterschiedlichen Reibungskräfte innerhalb der Ausrichtstrecke unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten vr entstehen. Dies kann zu einer Veränderung der Blattabstände (gap) innerhalb des Papierstroms führen. Um nach der Seitenausrichtung bzw. hinter der Ausrichtstrecke wiederum konstante Blattabstände herzustellen, kann das Walzenpaar 3b am Ende der Ausrichtstrecke rampengesteuert beschleunigt werden. Dazu wird innerhalb der Ausrichtstrecke die Geschwindigkeit va kleiner gewählt als die Prozeßgeschwindigkeit v0. Des weiteren wird zumindest die am ausgangsseitigen Transportwalzenpaar 3b angeordnete Walze 5 mit einem Freilauflager 10 (siehe Figur 4) versehen. Dieses Freilauflager 10 bringt die Antriebsachse 9 mit der Antriebswalze 5 in Eingriff, wenn sich die Antriebswalze 9 in Transportrichtung bewegt, schaltet aber frei, wenn die Antriebsachse 9 steht oder sich die Antriebswalze 5 aufgrund der schnelleren Bewegung des ausgangsseitigen Transportwalzenpaars 3b schneller dreht als die Antriebswalze 9. Damit kann das zwischen Antriebswalzen 3b und ausgangsseitigem Kugel-Walzen-Paar 5 liegende Blatt innerhalb der Ausrichtstrecke frei beschleunigt werden.
Das Freilauflager besitzt einen Freilauf in Transportrichtung und arretiert entgegen der Transportrichtung. Weist auch das eingangsseitige Kugel-Walzenpaar einen solchen Freilauf auf, so kann das Papierblatt zerstörungsfrei aufgenommen werden, wenn es mit höherer Eingangsgeschwindigkeit (v0 > vr) in die Ausrichtstrecke einläuft.
In Figur 5 ist das Transportblech 6 und der Anschlag 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Sie sind zu einer V-förmigen Aufnahme 27 miteinander verbunden, so daß das Papierblatt 2 sicher aufgenommen wird. Der Anschlag 1 weist dazu einen schräg nach oben verlaufenden Schenkel 28 auf, das Transportblech 6 die geprägten Vertiefungen 29.
Die Erfindung wurde am Beispiel eines Druckgeräts beschrieben. Dabei ist klar, daß die Erfindung auch für Ausrichtstrecken an anderen Geräten zur Verarbeitung von Blättern oder Dokumenten verwendbar ist. Dabei kommt es nicht darauf an, ob nur ein Blatt ausgerichtet wird oder ein Dokument, das mehrere Blätter umfaßt wie z.B. eine Broschüre oder ein Briefkuvert. Die Erfindung ist somit in Druckgeräten, Kopiergeräten, Vorlage-Scannern oder auch in anderen Geräten zur Verarbeitung von Dokumenten verwendbar, beispielsweise in Kuvertieranlagen, in Kollatoren, in Dokumentzuführ- oder Dokumentabführeinrichtungen.
Bezugszeichenliste
1
Anschlag
2
Aufzeichnungsträger (Papierblatt)
3a
vorderes Walzenpaar
3b
hinteres Walzenpaar
4
Kugel
5
Antriebswalze
6
Lauffläche
7
Kugelkäfig
8
Referenzkante
9
Antriebsachse
10
Freilauf
11
Druckgerät
12
Druckstation
13
Eingabefächer
14
Zuführkanal
15
Externes Vorratsmodul
16
Verbindungskanal (Tunnel)
17
Fixierstation
18
Ausgabepfad
19
Papierausgabefächer
19a
Ausgabe-Schnittstelle
20
Gerätesteuerung
21
Antrieb im Druckaggregat
22
Antrieb im Tunnel
23
Steuerung des Vorratsmoduls
24
Eingangs-Schnittstelle
25
Vorrats-Schnittstelle
26
Anschlagsnahe Blattkante
26a
hinterer Teil der Kante 26
26b
vorderer Teil der Kante 26
27
Aufnahme
28
Schenkel
29
Vertiefungen des Transportblechs (=Lauffläche)
A =
Haupttransportrichtung
b =
Abstand zwischen Anschlag und Eingriffspunkt Walze/Kugel
S =
Transportversatz (bei Einlauf)
v0
= Geschwindigkeit der Walzenpaare
va =
Geschwindigkeit der Rollen/Walzenanordung
vr =
Geschwindigkeits-Komponente in Transportrichtung

Claims (12)

  1. Verfahren zum Ausrichten eines blattförmigen Aufzeichnungsträgers (2) in einem Blattverarbeitungsgerät (11), wobei
    (a) der Aufzeichnungsträger (2) von einer Eingabeposition (bei 3a) über eine Ausrichtstrecke (6) in einer Transportrichtung (A) zu einer Ausgabeposition (bei 3b) transportiert wird,
    (b) der Aufzeichnungsträger (2) während der Transportbewegung quer zur Transportrichtung (A) zu einem Anschlag (1), an dem er ausgerichtet wird, bewegt wird,
    (c) der in Transportrichtung (A) hinten liegende Teil (26a) der anschlagseitigen Kante (26) des Aufzeichnungsträgers (2) vor deren vorderem Teil (26b) an den Anschlag (1) bewegt wird,
    (d) der Transport in der Transportrichtung (A) mittels mehrerer, längs der Transportrichtung (A) angeordneter, angetriebener Walzen (5) erfolgt, die jeweils eine zur Transportrichtung (A) geneigte Drehachse (9) aufweisen,
    (e) das Aufzeichnungsmaterial (2) an den Walzen (5) jeweils durch das Eigengewicht einer mit der Walze (5) zusammenwirkenden Kugel (4) an die Walze (5) angepreßt wird, wodurch eine Friktion zwischen Walze (5) und Aufzeichnungsträger (2) entsteht und
    (f) der Aufzeichnungsträger (2) in Transportrichtung (A) mit einem ausgangsseitigen Transportwalzenpaar (3b) rampengesteuert derart beschleunigt wird, dass am Ende (bei 3b) der Ausrichtstrecke ein konstanter Blattabstand aufeinanderfolgender Aufzeichnungsträger (2) erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei über die Ausrichtstrecke (6) zwei jeweils selbständige Geräte (11, 15), insbesondere ein Aufzeichnungsträger-Vorratsmodul (15) mit einem Druckgerät (11), miteinander verbunden werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zwischen der Antriebswalze (5) und dem Transportwalzenpaar (3b) liegender Aufzeichnungsträger (2) frei beschleunigt wird, weil zumindest die dem ausgangsseitigen Transportwalzenpaar (3b) am nächstenliegende Antriebswalze (5) über einen Freilauf (10) mit ihrer Antriebsachse (9) verbunden ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während dem Ausrichten die Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung (A) konstant ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung (A) nach dem Ausrichten des Aufzeichnungsträgers (2) verändert wird.
  6. Vorrichtung zum Ausrichten eines blattförmigen Aufzeichnungsträgers (2) in einem Blattverarbeitungsgerät (11), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
    (a) einer Ausrichtstrecke (6) über die der Aufzeichnungsträger (2) von einer Eingabeposition (bei 3a) in einer Transportrichtung (A) zu einer Ausgabeposition (bei 3b) transportiert wird,
    (b) einem Anschlag (1), an den der Aufzeichnungsträger (2) während der Transportbewegung quer zur Transportrichtung (A) zum Ausrichten bewegt wird, wobei
    (c) eine Transporteinrichtung (4, 5, 9) vorgesehen ist, die mehrere, längs der Transportrichtung (A) angeordnete, angetriebene Walzen (5) umfaßt, die jeweils eine zur Transportrichtung (A) geneigte Drehachse (9) aufweisen,
    (d) wodurch der in Transportrichtung (A) hinten liegende Teil (26a) der anschlagseitigen Kante (26) des Aufzeichnungsträgers (2) zeitlich vor deren vorderem Teil (26b) an den Anschlag (1) bewegt wird,
    (e) an jeder Walze (5) jeweils eine mit der Walze (5) zusammenwirkende Kugel (4) vorgesehen ist, wodurch das Aufzeichnungsmaterial (2) an die Walze (5) angepreßt wird und eine Friktion zwischen Walze (5) und Aufzeichnungsträger (2) entsteht,
    (f) wobei ein ausgangsseitiges Transportwalzenpaar (3b) vorgesehen ist, das rampengesteuert beschleunigbar ist und
    (g) wobei die dem ausgangsseitigen Transportwalzenpaar (3b) nächstenliegende angetriebene Walze (5) über einen Freilauf (10) mit ihrer Antriebsachse (9) derart verbunden ist, dass der Aufzeichnungsträger (2) am Ende der Transportstrecke in Transportrichtung (A) frei beschleunigbar ist, so dass am Ende (bei 3b) der Ausrichtstrecke ein konstanter Blattabstand aufeinanderfolgender Aufzeichnungsträger (2) erzeugbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das ausgangsseitige Transportwalzenpaar (3b) den Aufzeichnungsträger (2) in Transportrichtung (A, v0) transportiert.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Antriebswalze (5) eine mit einer Reibungsschicht versehende Oberfläche aufweist, wobei die Reibungsschicht aus einem Polyurethan-Material besteht und einen Reibungskoefizienten zwischen 1 und 2 hat.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei jeder Antriebswalze (5) eine frei in einem Kugelkäfig (7) gelagerte Kugel (4) zugeordnet ist, die insbesondere nur durch ihr Eigengewicht den vorbeilaufenden Aufzeichnungsträger (2) gegen die Antriebswalze (5) drückt, wodurch eine Friktion zwischen Antriebswalze (5) und Aufzeichnungsträger (2) entsteht.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei mehrere angetriebene Kugel-Walzenpaare (4,5) vorgesehen sind, die jeweils so angeordnet sind, daß das kleinste, in dem Gerät verarbeitbare Format des Aufzeichnungsträgers (2) ständig mit mindestens einem Kugel-Walzenpaar (4, 5) im Eingriff ist.
  11. Druck- oder Kopiergerät mit einer Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Ausrichtvorrichtung zwischen einer Blatt-Eingabestation (bei 3a) und einer Druckstation (12) angeordnet ist.
  12. Abtastgerät mit einer Ausrichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Ausrichtvorrichtung zwischen einer Vorlagen-Eingabestation und einer Abtasteinrichtung angeordnet ist.
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