DE2363225A1

DE2363225A1 - Schneid- und perforiervorrichtung fuer papier

Info

Publication number: DE2363225A1
Application number: DE19732363225
Authority: DE
Inventors: Douglas G Berner; Frank R Hynes; Thomas Lynch
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1974-06-27
Also published as: SU546267A3; NL7317402A; CA996462A; FR2225976A5; DE2363225C3; BE808873A; JPS558319B2; GB1423770A; JPS4989289A; AU6386473A; DE2363225B2; BR7309958D0

Description

Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Schneid- und Perforiervorrichtung für Papier

Die Erfindung betrifft eine Schneid— und Perforiervorrichtung für Papier und anderes blattförmiges Material, die besonders für automatische Kopiergeräte verwendbar ist.

Die durch das Aufkommen der Xerographie stark erweiterte Anwendung von Kopiergeräten erhöhte den Bedarf an verschiedenen Zusatzeinrichtungen, die beispielsweise die Handhabung und das Schneiden von Papier übernehmen. Besonders benötigt werden

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ORIGINAL.

relativ einfache und kompakte Schneideinrichtungen, die je nach Bedarf das Kopierpapier auf eine vorgegebene Größe schneiden oder perforieren oder aber auch unverändert das Gerät passieren lassen.

Der größte Teil der bekannten Schneideinrichtungen arbeitet mit rotierenden Schlitzmessern, die mit einem daneben liegenden Andrückelement zusammenwirken, wie dies beispielsweise die Schneideinrichtung nach der US-PS 3 182 541 zeigt. Die Schneideinrichtung ist in der Regel so eingestellt, daß das Messer eine genau definierte Lage gegenüber dem Andrückelement einhält· Die zulässige Arbeitstoleranz zwischen diesen zwei so zusammenwirkenden Elementen ist.äußerst klein. Wenn daher das Messer gegenüber dem Andrückelement zu knapp eingestellt ist, wird es durch den unzulässig hohen Druck schnell stumpf. Umgekehrt ■ schneidet das Messer aber auch nicht sicher, wenn sein Abstand gegenüber dem Andrückelement zu groß ist.

Einen Teil dieser Nachteile vermeidet die Einrichtung nach der US-PS 3 402 628. Bei dieser Einrichtung ist ein rotierendes Schneidmesser senkrecht zur Bewegungsbahn des zu schneidenden Kopierpapieres angeordnet. Das Messer wird durch eine Fefer mit einer kontinuierlich rotierenden Andrückwalze in Kontakt gehalten, die aus einem elastomeren Material besteht uid das Messer mitnimmt. Die Andrückwalze dreht sich in der Bewegungsrichtung des Papiers, das zwischen dem Messer und der Andrückwalze durchläuft, so daß man einen sauberen, glatten und gleichmäßigeren Schnitt erhält. Infolge dieser Anordnung von Messer und Andrückwalze wird außerdem der Verschleiß des Schneidelementes beträchtlich reduziert.

Nachteilig bei diesen bekannten Papierschneideinrichtungen ist, daß sie von einer Bedienungsperson nicht ohne Schwierigkeiten von Schneiden auf Perforieren des Papiers umgeschaltet oder

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ganz abgeschaltet werden können· Außerdem nehmen die bekannten Einrichtungen infolge ihrer relativ sperrigen Konstruktion sehr viel Platz ein, so daß sie sich in normalen Geräten nicht immer unterbringen lassen.

Die erfindungsgemäße Schneid- und Perforiervorrichtung für Papier und anderes blattförmiges Material vermeidet diese Nachteile und ist besonders zur Verwendung in automatischen Kopiergeräten geeignet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann verschiedene Funktionen ausführen, ohne daß das Messer ausgewechselt werden muß, und ist einfach in bereits vorhandene Kopiergeräte einzubauen, da ihr Platzbedarf sehr gering ist.

Die erfindungsgemäße Schneid- und Perforiervorrichtung zeichnet sich aus durch ein Schneidmesser und ein.Perforiermesser, auf einer Stützwelle einer Förderrollenanordnung für das Papier nebeneinander exzentrisch anmontiert, durch eine auf einer der Anordnung gegenüberliegenden Welle angebrachte Andrückwalze und durch Mittel zum selektiven Einstellen der Schneideinrichtung auf der Stützwelle derart, daß das die Förderrollen— anordnung passierende Papier in der ersten Einstellung geschnitten und in der zweiten Einstellung perforiert.wird und in der dritten Einstellung weder geschnitten noch perforiert wird.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kopiergerätes

mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung für Papier oder dergl., wie sie im Gerät nach Fig. 1 verwendbar ist, und

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines in der erfindungsgemäßen Schneid- und Perforiervorrichtung einsetzbaren Messerträgers.

Das automatische Xerox-Kopiergerät nach Fig. 1 ist mit einer erfindungsgemäßen Schneid- und Perforiervorrichtung versehen. Das Gerät enthält eine Bildaufzeichnungstrommel 10, deren Außenfläche mit einem geeigneten photoleitenden Material 11 beschichtet ist, das latente, elektrostatische Bilder speichern kann·. Geeignet sind hierzu bekanntlich Selen und andere Stoffe. Die !Trommel ist auf einer Welle 12 im Gerät gelagert und in der angegebenen Richtung drehbar, wodurch die photoleitende Aufzeichnungsfläche mehrere xerographische VerarbeitungsStationen passiert. Die verschiedenen Einrichtungen zum Antrieb und zur Bewegungskoordination der einzelnen Teile des Gerätes, damit die ursprüngliche, bildförmige Eingangsinformation auf der Trommeloberfläche aufgezeichnet und schließlich auf ein Blatt Papier übertragen werden kann, sind im einzelnen nicht dargestellt.

Die Stationen, die bei der Herstellung einer Kopie mitwirken, sind in Fig. 1 als Blöcke A bis E dargestellt. An der Station A wird die photoleitende Trommeloberfläche gleichförmig elektrostatisch aufgeladen, bevor darauf ein Bild des wiederzugebenden Originales projiziert wird. Die so aufgeladene Trommeloberfläche bewegt sich dann an einer Belichtungsstation B vorbei, wo eine Abtasteinrichtung ein Projektionsbild eines Originales 13 auf der sich bewegenden Trommeloberfläche aufzeichnet. Durch diesen Abbildungsvorgäng wird die Ladung an den belichteten Stellen der Trommeloberfläche selektiv abgeleitet, so daß man die ursprüngliche, bildförmige Eingangsinformation auf der Oberfläche des Photorezeptors als latentes, elektrostatisches Bild erhält.

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Die das Bild tragende Trommeloberflache bewegt sich dann an einer Entwicklungsstation C vorbei, in der auf die geladene Trommeloberfläche ein Tonermaterial aufgebracht wird, das das latente, elektrostatische Bild sichtbar macht. Das so entwickelte Bild kommt in eiie? Transferstation D mit dem endgültigen Bildträger, beispielsweise Papier oder dergl., in Kontakt und wird dadurch von der photoleitenden Oberfläche auf die anliegende Seite des Trägers elektrisch übertragen. Nach Abschluß des Transfervorganges auf der Trommeloberfläche noch vorhandenes, restliches Tonermaterial wird in.einer Reinigungsstation B vom Photorezeptor entfernt, so daß dieser wieder für die nächste xerographische Übertragung verwendbar ist.

Im dargestellten Kopiergerät ist das Papier in einer herausnehmbaren Papierkassette 15 gelagert. Es ist ferner vorgesehen, daß das Kopiergerät auch Kopierpapier unterschiedlicher Länge verarbeiten kann, wobei die Papierlänge in erster Linie durch die Größe der ursprüngliden, bildförmigen Eingangsinformation bestimmt wird. Die einzelnen Blätter des Kopierpapiers sind in der Kassette übereinander gestapelt uid werden daraus mittels der Transferstation D synchron zur Bewegung eines sichtbaren xerographischen Bildes auf der Trommeloberfläche entnommen. Die Zufuhr des Papiers erfolgt über eine Zuführwalze 16 und einen Blattausrichtmechanismus 17. Die Walze nimmt das oberste Blatt vom Stapel und bringt es in den Ausrichtmechanismus 17. Hier wird die Bewegung der Vorderkante des Papiers kurzzeitig unterbrochen, während das Papier mit dem auf der Trommeloberfläche aufgezeichneten Bild ausgerichtet wird, worauf das Blatt Papier die Transferstation D passiert, in der das Bild auf die oben beschriebene Weise auf das Kopierpapier übertragen wird.

Nach Abschluß des Transfervorganges geht das als Träger dienende und mit dem Bild versehene Kopierpapier über eine normale Vakuumtransporteinrichtung 18 in ehe Schmelzstation F.

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Dort wird das xerographische Tonerbild so weit erwärmt, daß der Toner auf dem Papier fixiert wird und eine dauerhafte Aufzeichnung der bildförmigen Eingangsinformation erhalten wird. Zum Aufschmelzen kommen verschiedene Verfahren infrage. Im Ausführungsbeispiel ist ein Heizstrahler 19 vorgesehen.

Das die Schmelzeinrichtung verlassende Kopierpapier wird von zwei Förderrollen 20 erfaßt und auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn durch eine Führungsplatte 21 in eine zweite Rollenförderanordnung 30 gebracht, die die erfindungsgemäße Schneid- und Perforiervorrichtung darstellt und die im folgenden noch detaillierter beschrieben wird. Nach dem Verlassen der zweiten Förderrollenanordnung 30 gehen die einzelnen Blätter des Kopierpapiers in eine Ablage 22, wo sie sich sammeln, bevor sie dem Gerät entnommen werden.

Die erfindungs gemäße Schneid- und Perforiervorrichtung ist in Fig. 2 und 3 detaillierter dargestellt. Die perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 2 zeigt das Messer .in der Stellung, in der es in einem die Förderrollenanordnung 30 passierenden Blatt Papier einen kontinuierlichen Schnitt erzeugt.

Die untere Förderrolle 31 ist auf einer Stützwelle 33 gelagert, deren Enden in Stützbügeln 35, 36,drehbar sind. Am linken Ende erstreckt sich die Welle 33 gemäß Fig. 2 über den Stützbügel 36 hinaus und .trägt ein daran festgemachtes Antriebszahnrad 38. Das Zahnrad steht über eine nicht gez'eigte Kette mit dem Hauptantrieb des Gerätes in Verbindung und dreht die untere Welle mit einer bestimmten Geschwindigkeit in der angegebenen Richtung,, Mit der unteren Welle drehen sich die darauf montierten beiden äußeren Druckrollen 40, 41 , zwei langgestreckte, geschlitzte, innere Druckrollen 42, 43 und-die Messerandrückwalze 45.

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SämuLche Walzen bzw· Rollen auf der tint er en Welle 32 besitzen etwa den gleichen Durchmesser. Ihre Umfangsgeschwindigkeit entspricht der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Kopierpapiers, d.h. der Geschwindigkeit, mit der das Papier durch das automatische Xeroxgerät läuft. Drei Klappenelemente 46 sind ebenfalls an der unteren Welle angebracht und bringen das die Förderrollenanordnung durchlaufende Papier in die Ablage·

Die obere Förderrolle 32 ist auf einer Welle 48 im nicht gezeigten Rahmen des Gerätes drehbar gelagert. Auf der oberen Welle sind vier Druckrollen 51, 52, 53 und 54 drehbar. Das ganze wird federnd nach unten gedrückt, so daß die oberen Druckrollen über zwei Druckfedern 55, 56 am feststehenden Bügel 57 an den unteren Druckrollen angreifen. Das freie Ende der Federelemente übt einen nach unten gerichteten Druck auf die beiden aus gehärtetem Stahl bestehenden Aufnahmeflächen 58 auf der Welle 48 aus, wodurch die ganze Welle mit ihren Rollen gegen die unteren Rollen gedrückt wird. Der durch-die Federn ausgeübte Druck ist so gewählt, daß ein in den Spalt der sich berührenden Rollen eintretendes Blatt Papier mit der vorgegebenen Geschwindigkeit in die Ablage befördert wird.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist ein Schneidwerkzeug 60 verschiebbar im mittleren Teil der oberen Welle 48 angebracht. Der mittlere Teil der Welle ist mit einem vorspringenden Keil 62 versehen, der in einem komplementären Schlitzlager 65 des Schneidwerkzeuges läuft· Gemäß Fig. 3 ist das Schneidwerkzeug 60 mit einem doppelt exzentrischen Lager 65 versehen, auf das zwei frei _a drehbare Messer montiert sind. Das Perforiermesser 68 und dasSchneidmesser 69 werden auf dem Lager 65 durch Druckringe oder Schellen 66 und Scheiben 67 gehalten, die außerdem die geschützen Enden des doppelt exzentrischen- Lagers zusammendrücken, so daß die Reibungskraft das Schneidwerkzeug 60 in der gewählten Lage hält. Im zusammengebauten Zustand liegen die

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beiden Messer nebeneinander mit den Schneidflächen in einer zur Bewegungsbahn des Papiers senkrechten Ebene. Die Mitte der exzentrischen Lagerung des Perforiermessers 68 und des Schneidmessers 69 liegen auf um 120° versetzten, von der Mitte der Stützteile 48 ausgehenden radialen Linien.

Gemäß Fig. 2 ist die obere Welle 48 mit einem Positionier^ mechanismus 70 mit einer Schaltplatte 71 und einem Halteelement 72 versehen. Das Halteelement ist an der einen Seite in der Seitenwand 73 des Gerätes festgemacht. Aus dem Halteelement ragt ein Stift 74 unter Federdruck nach außen, der in drei Positionierschlitze in der Fläche der Schaltplatte eingreifen kann. Wenn dieser Stift in einer der Schlitze sitzt, so sind die obere Stützwelle für die Rollen und das damit verkeilte Schneidwerkzeug 60 gegenüber den unteren Rollen in einer bestimmten Lage verriegelt.

Die Aufnahmeschlitze für den Stift sind auf der Fläche der Schaltplatte exakt angeordnet und gestatten die Einstellung des Messers in drei bestimmten Stellungen gegenüber der Andrückwalze 45. Einmal läßt sich die Welle in der Stellung gemäß Fig. 2 verriegeln, in der das exzentrisch angebrachte Schneidmesser nach unten gegen die Andrückrolle gedruckt wird. In dieser Stellung schneidet das Messer 69 einen kontinuierlichen Schnitt in das blattförmige Material bzw. Papier, das die Förderrollenanordnung passiert, wobei der Schlitz parallel zur Bewegungsrichtung des blattförmigen Materiales verläuft. Das Perforiermesser ist in dieser Stellung nach oben aus der Bewegungsbahn herausgehoben und kann somit nicht auf das blattförmige Material bzw. Papier einwirken,.

Durch Drehung um 120° kommt die Welle 48 in die umgekehrte Messersteilung. Das Drehen der Welle erfolgt dadurch, daß die

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Bedienungsperson des Geräts den federbelasteten Stift 72 zurückzieht, die Schaltplatte um 120° dreht und den Stift in den Schaltschlitz zum Perforieren gleiten läßt» In dieser Stellung berührt das Perforiermesser die Andrückrolle, so daß die Vorrichtung das die Pörderrollenanordnung passierende blattförmige Material perforiert·

Die Andrückrolle 45 besteht aus einem kräftigen, federnden und elastomeren Material, wie etwa Polyurethan oder dergl. Wie bereits erwähnt, dreht sich die Andrückrolle zusammen mit der unteren Stützwelle· Unter der Kraft der Fejerelemente "beißt" das eingestellte Messerelement in das elastomere Material der Andrückrolle und dreht sich dadurch synchron mit djeaa?. Wenn ein zu perforierendes Papier bzw· blattförmiges Material den Spalt der Förderrollen passiert, erzeugt das Perforiermesser 68 eine Reihe unterbrochener Einschnitte, die durch die noch vorhandenen Verbindungsstege des Materials unterbrochen sind· Das Papier bzw. blattförmige Material läßt sich somit entlang der perforierten Linie bequem abtrennen. Das Verhältnis von Verbindungsstegen'zu Einschnitten beträgt etwa 1:5» wobei etwa auf 1 cm fast zwei Einschnitte kommen.

Ferner ist in der Mitte der Schaltplatte, zwischen dem Schlitz für das Perforiermesser und das Schneidmesser, ein dritter Schlitz für den Haltestift vorgesehen. In dieser Stellung liegt die Schneidlinie jedes Schneidkreises über der Mittellinie der Stützwelle 48· Es sind somit beide Messer von der Andrückrolle abgehoben und können auf das von der Förderrollenanordnung transportierte Papier nicht einwirken. In dieser dritten Stellung ist somit das Schneidwerkzeug abgeschaltet, so daß das Gerät auf normale Weise arbeitet.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet auch das seitliche Verstellen des Messers 60 auf der Stützwelle 48, so daß die Größe des Papiers oder blattförmigen Materiales einstellbar ist. Wie im Detail aus der Patentanmeldung ... ... (US-Patentanmeldung Serial No. 205 911, vom 8. Dezember 1971) hervorgeht, ist ein Rand des durch das Kopiergerät gehenden Kopierpapiers, in Fig. 2 der linke Rand, ausgerichtet, während das Papier die vorgesehenen Verarbeitungsstationen des Gerätes passiert. Durch seitliches Verschieben des Messers wird somit die Stellung des Messers gegenüber dem ausgerichteten Papierrand verändert. An einer Anzeigeskala 80, auf dem mittleren Teil der Welle 48 eingeätzt, kann die Bedienungsperson die Messereinstellung ablesen, die für die gewünschte Schnittbreite innerhalb des Arbeitsbereiches des Messers erforderlich ist. Zur Neueinstellung des Messers hebt die Bedienungsperson die oberen Rollenanordnung gegen die Kraft des Federelementes so weit an, daß sie von der Andrückrolle freikommt, und verschiebt dann das Messer auf der Welle, seitlich in die gewünschte Stellung. Nach dem Icslassen der oberen Rollenanordnung greift das Messer wieder selbst in der Haltes teilung an der Andrückwalze an und verhindert ein weiteres Verschieben.

Da die genaue Einstellung des Messers, wenn die Vorrichtung, in ein Kopiergerät eingebaut ist, unter Umständen schwer zu erkennen ist, ist ein Indikator 83 vorgesehen, den die Bedienungsperson beobachten kann. Der Indikator steht über einen Nocken 84 mit der oberen Stützwelle 48 in Verbindung. Er sitzt auf zwei Zapfen 85, 86, die durch geschlitzte Löcher 87 bzw. 88 gehen. Bei der Verstellung der Welle 48 aus einer Stellung in die andere wird der Indikator in einem von außen zu beobachtenden (nicht gezeigten) Sichtfenster entsprechend verstellt,

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so daß die Bedienungsperson die genaue Messersteilung erkennen kann.

Aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel geht hervor, daß die erfindungsgemäße Schneid- und Perforiervorrichtung sehr kompakt und in die meisten Kopiergeräte leicht einzubauen ist.und außerdem zur Ausführung verschiedener Funktionen einstellbar ist, ohne daß der betreffende Mechanismus zerlegt werden muß.

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Claims

Patentansprüche

1 .j Schneid- und Perforiervorrichtung für auf einer vorgegebenen Bahn bewegtes Papier und anderes blattförmiges Material, gekennzeichnet durch einen an der Bewegungsbahn des P.apiers an einer Stützwelle angebrachten Messerhalter mit einem Schneidmesser und einem Perforiermesser, exzentrisch an die Welle montiert, so daß durch Drehung der Welle das Schneidmesser in die.Bewegungsbahn des Papiers gelangt und auf dieses einwirkt und bei weiterer Drehung der Welle wieder aus der Bewegungsbahn des Papiers herastritt, während das Perforiermesser in die Bewegungsbahn kommt und auf das Papier einwirkt, und durch der Stützwelle zugeordnete Betätigungsmittel zum Positionieren des Messerhalters derart, daß in einem ersten ■ Zustand das Schneidmesser und in einem zweiten Zustand das Perforiermesser in der Bewegungsbahn des Papiers liegt und daß in einem dritten Zustand beide Messer aus der Bewegungsbahn des Papiers genommen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Stützwelle parallele und auf der anderen Seite der Bewegungsbahn des Papiers angeordnete Andrückwalze, die das gewählte Messer in der Bewegungsbahn berührt·
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze ein Messer berührt" und mit diesem rotiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,^% dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwelle und die Andrückwalze zu oberen bzw.unteren Druckrollen einer Blattfördereinrichtung parallel angeordnet sind, die das Papier auf seiner Bahn bewegt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Druckrollen und die Andrückrolle mit einem Antrieb zur Drehung der Rollen in der Bewegungsrichtung des Papiers in Verbindung stehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer zur Veränderung der Schnittbreite quer zur Bewegungsbahn verschiebbar und einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser und das Perforiermesser frei drehbar auf ein doppelt exzentrisches Lager montiert sind, wobei ihre Achsen zueinander exzentrisch sind, und daß die Messer mit * nebeneinander liegenden Flächen exzentrisch auf der Stützwelle angebracht sind. ·
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Messer und die Andrückrolle durch Reibungskraft gegenseitig mitnehmen.
9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei zwei Druckrollen zusammenwirken, die einen Satz angetriebener Rollen umfassen, in Reibungskontakt mit einem Satz leerlaufender Rollen, so daß zwischen ihnen das Papier weiterbefördert wird, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Andrückwalze, die parallel zu den angetriebenen Rollen ausgerichtet ist und sich mit ihnen bewegt, durch ein zu den leerlaufenden Rollen paralleles Blatthalteelement, in dem das Schneidmesser und das Perforiermesser exzentrisch angebracht .sind und durch Mittel zum Drehen des Halteelementes, damit ein Messer mit der Andrückwalze in Kontakt kommt, während das Papier durch die Rollen weiterbewegt wird.

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