DE4039120C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Transport und zur Lagekorrektur eines Blattes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Transport und zur Lagekorrektur eines Blattes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport und zur Lagekorrektur eines Blattes der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Gattung.
Aus der JP-A-58-144 036 ist eine Vorrichtung zur korrekten Ausrichtung eines transportierten Papierblattes bekannt, die z. B. in Kopiergeräte eingesetzt wird. Mittels einer Vorschubeinrichtung wird das oberste Blatt eines Blattstapels entnommen und bis zu einem klinkenförmigen Anschlag vorgeschoben, wobei durch die Anlage der Vorderkante und durch die gleichzeitige Wirkung dieser Vorschubeinrichtung im Blatt eine Wölbung erzeugt wird. Nach Umschwenken dieses Anschlages wird das gewölbte Blatt mit seiner Vorderkante in den Einzugsspalt zweier Förderwalzen eingeschoben. Bei höheren Durchsatzgeschwindigkeiten kann sich jedoch durch die Bewegung des Anschlagelementes eine Fehlausrichtung ergeben.
Aus der JP-B-62-38 261 ist eine weitere Vorrichtung zur Lagekorrektur und für den Transport eines Blattes bekannt, bei welcher das Papierblatt mit seiner Vorderkante in den Spalt zweier Vorschubwalzen eingeführt wird, welche den Vorderteil des Blattes erfassen und eine vorgegebene Strecke vorwärts transportieren. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne werden die beiden Vorschubwalzen in Rückwärtsrichtung angetrieben, so daß der bereits eingezogene Teil des Papierblattes zurückläuft, bis seine Vorderkante lose in dem von den Vorschubwalzen gebildeten Spalt gehalten ist. Der wiederholte Vor- und Rücklauf der Vorschubwalzen erfordert eine gewisse Zeitspanne, durch die sich die gesamte Transportzeit verlängert.
In dem JP-U-63-42 648 ist eine Transportvorrichtung für Papierblätter beschrieben, bei der zur Lagekorrektur das einzelne Papierblatt von einem Stapel abgenommen und mit seiner Vorderkante in den Spalt zweier zu diesem Zeitpunkt stillstehender Förderwalzen eingeführt wird. Aufgrund des fortdauernden Vorschubs des hinteren Blatteils entsteht im Papierblatt eine Wölbung, welche eine lagekorrigierende Andruckkraft auf die vordere Blattkante im Walzspalt ausübt. Insbesondere bei dünnen und/oder weichen Papiersorten ist jedoch die so erzielte Korrekturwirkung ungenügend, um einen korrekten Durchlauf eines Blattes durch z. B. eine schnellaufende Kopiermaschine zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Transport und die Lagekorrektur eines Blattes aufzuzeigen, wodurch bei verbesserter Korrekturgenauigkeit die zur Korrektur benötigte Zeitspanne verkürzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 4 angegebenen Maßnahmen bzw. Merkmale gelöst.
Dabei wird das auszurichtende Blatt von einer Vorschubeinrichtung in den Spalt eines Förderwalzenpaares vorgeschoben, bis seine Vorderkante dieses berührt, wobei im Blatt eine Wölbung erzeugt wird. Um die Lage des Blattes zu korrigieren, müssen wenigstens zwei Abschnitte der vorderen Blattkante im Walzenspalt in Berührung mit den Förderwalzen gebracht werden. Auch wenn das Blatt mit nur einem Teil seiner Vorderkante die Förderwalzen kontaktiert, wird durch die Rückwärtsdrehung der beiden Förderwalzen bei Aufrechterhaltung der Blattwölbung eine Ausrichtung der Blattvorderkante parallel zur Kontaktlinie der Walzen erzielt. Wenn nämlich das Blatt schräg in den Walzenspalt eingeführt wird, so daß nur eine vordere Ecke in Kontakt mit den dann noch stillstehenden Förderwalzen gelangt, wird dieser vordere Eckbereich des Blattes durch die Rückdrehung der Förderwalzen aufgrund der wirksamen Reibung geringfügig zurückgedrückt. Gleichzeitig werden die restlichen Abschnitte der Blattvorderkante durch die von der Blattwölbung herrührende Vorschubkraft weiter in den Spalt hineingeschoben, so daß sich insgesamt eine genaue Ausrichtung der Blattvorderkante parallel zur Kontaktlinie der beiden Förderwalzen ergibt. Nach dem Umschalten der Förderwalzen auf Vorwärtslauf wird das Blatt in der gewünschten korrekten Lage in den Spalt eingezogen und abgefördert. Da sich die vorstehend beschriebene Ausrichtung der Blattvorderkante parallel zur Walzen-Kontaktlinie innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne vollzieht, müssen die Walzen nur kurzzeitig rückwärtslaufen, so daß die gesamte Lagekorrektur des Blattes auch nur eine sehr geringe Zeitspanne von einigen Millisekunden beansprucht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Transportvorrichtung für Papierblätter;
Fig. 2 das technische Prinzip der Blattausrichtung bei einer Anordnung mit zwei Vorschubwalzen und zwei Förderwalzen;
Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 im Querschnitt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm der Vorgänge bei der Transportvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 5, 6 Diagramme der Steuervorgänge.
Nach Fig. 1 ist ein Stapel von Papierblättern 3 unter einer Druckvorrichtung angeordnet. Das jeweils oberste Blatt 3 wird von einer nicht dargestellten Entnahmeeinrichtung einem Paar von Vorschubwalzen 1A zugeführt und von diesen zu einem Paar Förderwalzen 5, 6 zwischen einer in Fig. 2 dargestellten Bodenplatte 2 und einer oberen Führungsplatte 4 gefördert. Das aus dem Förderwalzenpaar 5, 6 auslaufende Blatt 3 wird von einem Endlosband 11 unter einer lichtempfindlichen Trommel 12 hindurch zu Austragswalzen 16 und durch eine Fixiereinrichtung 13 hinter dem Endlosband 11 transportiert. Eine Entwicklungseinrichtung 14 ist zwischen der Trommel 12 und den Förderwalzen 5, 6 angeordnet. Eine Reinigungseinrichtung 15 ist nahe am Trommelumfang angeordnet und reinigt diese nach dem Vorbeilauf der Blattoberfläche. Wenn das Blatt 3 manuell in die Druckvorrichtung über eine Führungsplatte 17 eingeführt wird, erfolgt der Blatttransport zu den Förderwalzen 5, 6 über zwei Vorschubwalzen 1B.
Die Förderwalzen 5, 6 berühren sich in einer Kontaktlinie und ihre Längsachsen verlaufen parallel zu den Längsachsen der Vorschubwalzen 1A und 1B, der Trommel 12 und der Rollen des Endlosbands 11. Eine der Vorschubwalzen 1A wird von einem Motor 8 und die Förderwalze 5 wird von einem Motor 9 angetrieben. An den Förderwalzen 5, 6 sind Zahnräder 7 angeordnet zur Übertragung des Drehmoments von der Förderwalze 5 auf die Förderwalze 6. Die Motoren 8, 9 werden von einer Steuereinrichtung 10 gesteuert. Ein zwischen den Vorschubwalzen 1A bzw. 1B und den Förderwalzen 5, 6 angeordneter Sensor 18 stellt fest, ob sich ein Papierblatt 3 zwischen den Vorschubwalzen 1A bzw. 1B und den Förderwalzen 5, 6 befindet.
Die Zahnräder 7, Motoren 8 und 9, Steuereinrichtung 10 und der Sensor 18 sind in Fig. 1 allerdings nicht dargestellt. Wenn der Blattvorschub beginnt, wird ein Blatt 3 den Vorschubwalzen 1A zugeführt und von diesen zu den Förderwalzen 5, 6 transportiert. Nachdem die Lage des Blatts 3 zwischen den Förderwalzen 5, 6 und den Vorschubwalzen 1A korrigiert ist, wird das Blatt 3 von dem Förderwalzenpaar 5, 6 dem Endlosband 11 übergeben. Ein auf der Oberfläche der Trommel 12 befindliches Druckbild wird auf die Oberfläche des Blatts 3 übertragen, das auf dem endlosen Transportband 11 aufliegt und dabei in Berührung mit der Trommeloberfläche gelangt. Danach wird das Blatt 3 vom Transportband 11 in die Fixiereinrichtung 11 eingeführt und das Druckbild fixiert. Die Austragwalzen 16 tragen das Blatt an der Oberseite der Druckvorrichtung aus.
Für die im folgenden beschriebene Lagekorrektur kann das Blatt 3 entlang einer bogenförmigen Führungsbahn geführt werden, wobei in diesem Fall seine Länge größer als die Länge der bogenförmigen Führungsbahn zwischen den Förderwalzen 5, 6 und den Vorschubwalzen 1A bzw. 1B ist, so daß sich eine Blattwölbung über der Führungsbahn entwickeln kann.
Gemäß Fig. 2 sind zwei Vorschubwalzen 1, die dem Vorschubwalzenpaar 1A oder 1B nach Fig. 1 entsprechen, von dem Motor 8 angetrieben. Die Bodenplatte 2 führt oder stützt das Blatt 3, das sich zwischen der Kontaktlinie der Vorschubwalzen 1 und der Kontaktlinie der Förderwalzen 5, 6 erstreckt. Die Zahnräder 7 übertragen das vom Motor 9 auf die Förderwalze 5 aufgebrachte Drehmoment auf die andere Förderwalze 6. Die angrenzend an die Förderwalzen 5, 6 oberhalb der Bodenplatte 2 angeordnete Führungsplatte 4 begrenzt die Aufwärtsbewegung des Blatts 3. Ein Sensor 18 ist zwischen dem Vorschubwalzenpaar 1 und dem Förderwalzenpaar 5, 6 angeordnet. Die Steuereinrichtung 10 steuert die beiden Antriebsmotoren 8 und 9 entsprechend den Ausgangssignalen des Sensors 18.
Die Führungsplatte 4 und die Bodenplatte 2 sind an Seitenplatten (nicht gezeigt) befestigt. Eine Leitplatte 2A erstreckt sich von der Bodenplatte 2 schräg nach oben und erteilt dem Vorderteil des transportierten Blatts 3 eine gleichmäßige Aufwärtsbewegung. Das so nach oben bewegte Vorderende des Blatts 3 wird von der oberen Führungsplatte 4 umgelenkt und zu der Kontaktlinie zwischen den Förderwalzen 5, 6, unter Wölbung des Blatts 3 geführt.
Wenn das Vorderende des Blatts 3 den Sensor 18 passiert, liefert dieser ein Signal an die Steuereinrichtung 10. Das Vorschubwalzenpaar 1 dreht sich für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Ausgangssignal des Sensors 18 weiter, wobei das Förderwalzenpaar 5, 6 stillsteht, bis die Vorderkante des Blatts 3 das Förderwalzenpaar 5, 6 erreicht hat (vgl. Fig. 3). Daraufhin werden die Förderwalzen 5, 6 kurzzeitig rückwärts angetrieben, wobei die Vorderkante des Blatts 3 durch die Blattwölbung im Spalt der Förderwalzen gehalten wird. Der Betrieb der Vorschubwalzen 1 und der Förderwalzen 5, 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zeitgesteuert, kann aber auch direkt durch die Drehwinkel begrenzt werden. Da die Vorderkante des gewölbten Blatts 3 im Spalt der Förderwalzen 5, 6 gehalten wird und die Vorschubwalzen 1 eine kurze Zeitspanne weiterlaufen, vergrößert sich die Blattwölbung gleichmäßig ohne vertikale Vibrationen oder ohne Faltenbildung.
Auf die zum zum Beginn des Rückwärtslaufs stillstehenden Förderwalzen 5, 6 wirkt bei Motorstillstand ein geeignetes Bremsmoment, so daß diese nicht durch das Vorderende des Blatts 3 gedreht werden können.
Nach dem ersten Kontakt der Blattkante mit den Förderwalzen 5, 6 werden die Förderwalzen 5, 6 zurückgedreht, wodurch bei einem schräg eingeführten Blatt der vordere Abschnitt der Vorderkante des Blatts 3 im Walzenspalt gegen die Blattwölbung zurückbewegt wird und die restlichen Abschnitte der Vorderkante mit den Förderwalzen 5, 6 in Kontakt gebracht werden. Wenn in Fig. 3 der Abstand D zwischen den Förderwalzen 5, 6 und den Vorschubwalzen 1 150 mm beträgt und die Außendurchmesser der Förderwalzen 5, 6 jeweils 20 mm betragen, werden die Förderwalzen 5, 6 zweckmäßig um einen Winkel von ca. 60° zurückgedreht. Da die obere Führungsplatte 4 einen Zwischenabschnitt des Blatts 3 nach unten drückt, wird der vordere Teil des Blatts 3 etwa horizontal in Richtung zur Kontaktlinie der Förderwalzen 5, 6 gehalten, so daß die vordere Blattkante durch die Rückdrehung der Förderwalzen 5, 6 praktisch nicht von der Kontaktlinie wegbewegt wird. Da ferner die höchste Stelle der Blattwölbung vor der oberen Führungsplatte 4 liegt, wird die Steifigkeit des Blatts 3 gegen seine Wölbung wirksam genützt, um die Vorderkante des Blatts 3 in Richtung zur Kontaktlinie zu drücken.
Nach der Rückdrehung können die Förderwalzen 5, 6 für eine Zeitdauer stillgesetzt werden, so daß die Blattkante sich im Spalt der Förderwalzen 5, 6 ohne Klemmung weiter ausrichten kann. Anschließend werden die Förderwalzen 5, 6 und die Vorschubwalzen 1 von den Motoren 8 bzw. 9 vorwärtsgedreht, so daß das Vorderende des Blatts durch die Kontaktlinie zu der Übertragungseinrichtung bewegt wird.
Der Mantel der Förderwalze 5 besteht aus Metall und der der Förderwalze 6 aus Kautschuk. Die Blattvorschubgeschwindigkeit liegt vorzugsweise bei ca. 125-254 mm/s und kann von der Rückwärtsgeschwindigkeit verschieden sein.
Im Flußdiagramm für die Steuerung nach Fig. 4 und im Zeitdiagramm nach Fig. 5 sind die Entnahmeeinrichtung mit S. R., die Vorschubwalzen mit F. R. und die Förderwalzen mit R. R. bezeichnet, wobei EIN die Vorwärtsdrehung, AUS den Stillstand und RÜCKW. die Rückwärtsdrehung der Förderwalzen R. R. angeben. SENS. bezeichnet das Ausgangssignal des Sensors 18, während JA das vom Sensor 18 erfaßte Vorhandensein des Blatts 3 und NEIN das Nichtvorhandensein bezeichnen.
Beim Start wird die Entnahmeeinrichtung S. R. für eine Zeitspanne t1 aktiviert, um ein Blatt 3 zwischen die Vorschubwalzen 1 einzuführen. Nach Ablauf einer Zeitspanne t2 ab dem Start der Entnahmeeinrichtung beginnt der Antrieb der Vorschubwalzen 1, die das Blatt 3 den Förderwalzen 5, 6 zuführen. Die Zeitspanne t1 wird entsprechend der jeweiligen Länge des Blatts 3 bis zum Durchlauf durch die Transportvorrichtung bestimmt. Der Sensor 18 liefert ein Ausgangssignal, das den Durchlauf des Blatts 3 am Sensor 18 anzeigt, nachdem das Vorderende des Blatts 3 die Vorschubwalzen 1 passiert hat. Nach Ablauf einer mit dem Sensorsignal beginnenden Zeitspanne t3 werden die Vorschubwalzen 1 stillgesetzt. Im vorliegenden Fall wird diese Zeitspanne t3 entsprechend der Durchlaufzeit des Blattes 3 bis zum Kontakt seiner Vorderkante mit den Förderwalzen und der Ausbildung der Blattwölbung bestimmt. Nach Ablauf einer kurzen Zeitspanne t4 nach dem Stillsetzen der Vorschubwalzen 1 werden die bis dahin stillgesetzten Förderwalzen 5, 6 während einer Zeitspanne t5 rückwärtsgedreht. Der Beginn dieser Rückwärtsdrehung der Förderwalzen 5, 6 kann auch mit dem Stillsetzen der Vorschubwalzen 1 zusammenfallen oder auch vor dem Stillsetzen liegen. Im vorliegenden Fall sollte die Zeitspanne t5 kleiner als 40 ms betragen. Nach Ablauf der Zeitspanne t5 werden die Förderwalzen 5, 6 in Vorwärtsrichtung angetrieben. Vor Beginn der Vorwärtsdrehung der Förderwalzen 5, 6 können die Vorschubwalzen 1 und/oder die Förderwalzen 5, 6 für eine kurze Zeitspanne stillgesetzt werden, um das Vorderende des Blatts 3 zu stabilisieren. Sobald der Sensor 18 das Ende des Blattdurchlaufs anzeigt, werden die Vorschubwalzen 1 stillgesetzt. Nach Ablauf einer Zeitdauer t6 nach Stillstand der Vorschubwalzen 1 werden auch die Förderwalzen 5, 6 stillgesetzt.
Bei einem Funktionsablauf nach Fig. 6 werden die stillstehenden Förderwalzen 5, 6 rückwärtsgedreht, nachdem die vordere Blattkante die Förderwalzen 5, 6 berührt und sich die geeignete Blattwölbung gebildet hat. Die Vorschubwalzen 1 werden weiter vorwärtsgedreht, wenn die Förderwalzen 5, 6 rückwärtslaufen. In diesem Fall wird die Zeitspanne t3 auf der Basis einer vorgegebenen Zeitdauer bis zum Kontakt der Blattvorderkante mit den Förderwalzen 5, 6 und zum Bilden der Blattwölbung bestimmt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Transport und zur Lagekorrektur eines Blattes, bei welchem
  • - das Blatt (3) in einen von einem mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbaren Paar von Förderwalzen (5, 6) gebildeten keilförmigen Spalt vorgeschoben wird,
  • - die Förderwalzen (5, 6) während einer kurzzeitigen Zwischenphase in Rückwärtsrichtung angetrieben werden und
  • - zur Erzeugung eines Andruckes der vorderen Blattkante an die Förderwalzen (5, 6) im Blatt (3) eine Querwölbung gebildet wird, wobei
  • - das Blatt (3) mit seiner Vorderkante bei stillstehenden Förderwalzen (5, 6) in den keilförmigen Spalt eingeschoben wird,
  • - die Förderwalzen (5, 6) während einer vorgegebenen Zeitspanne (t5) in Rückwärtsrichtung angetrieben werden, nachdem die Vorderkante des bereits gewölbten Blattes (3) die beiden stillstehenden Förderwalzen (5, 6) kontaktiert hat, und
  • - nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne (t5) die Förderwalzen (5, 6) in Vorwärtsrichtung angetrieben werden und damit das ausgerichtete Blatt (3) durch den Spalt hindurch abgefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Förderwalzen (5, 6) nach der Rückwärtsdrehung eine vorgegebene kurze Zeitspanne stillgesetzt werden, bevor deren Vorwärtsdrehung beginnt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorschub des Blattes (3) während der Rückwärtsdrehung der Förderwalzen (5, 6) unterbrochen wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus
  • - einer motorisch angetriebenen Vorschubeinrichtung (1) für ein Blatt (3), einer Bodenplatte (2) mit wenigstens einem Führungselement (2A) für das Blatt (3),
  • - einem Paar von mit umkehrbarer Drehrichtung synchron antreibbaren Förderwalzen (5, 6) die sich in einer zur Transportrichtung senkrechten Kontaktlinie berühren und einen keilförmigen Spalt bilden, und
  • - einer Steuereinrichtung (10) zum Ansteuern der Antriebsmotoren (8, 9) der Vorschubeinrichtung (1) und der Förderwalzen (5, 6),
    wobei
  • - die Steuereinrichtung (10) die beiden Förderwalzen (5, 6) über ihren Antriebsmotor (9) bis zum Kontakt mit der Vorderkante des Blattes (3) stillsetzt,
  • - die Steuereinrichtung (10) den Antriebsmotor (9) zur Rückwärtsdrehung der Förderwalzen (5, 6) während einer vorgegebenen Zeitspanne (t5) aktiviert, nachdem die Vorderkante des bereits gewölbten Blattes (3) die Förderwalzen (5, 6) kontaktiert hat, und
  • - die Steuereinrichtung (10) den Antriebsmotor (9) zur Vorwärtsdrehung der Förderwalzen (5, 6) nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne (t5) aktiviert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Führungselement der Bodenplatte (2) durch ein in Durchlaufrichtung schräg nach aufwärts weisendes Leitelement (2A) gebildet ist und vor der oberen Förderwalze (6) ein in den Spalt der Förderwalzen (5, 6) gerichtetes oberes Leitblech (4) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein Sensor (18) in Transportrichtung hinter der Vorschubeinrichtung (1) angeordnet ist, und die Steuereinrichtung (10) ein Zeitglied enthält, das auf das Ausgangssignal des Sensors (18) anspricht und den Antriebsmotor (9) der Förderwalzen (5, 6) erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne aktiviert, welche auf der Basis der Vorschubgeschwindigkeit des Blattes (3) unter Berücksichtigung der Blattwölbung bestimmt ist.
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