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Dokumentenidentifikation DE2911331C2 13.10.1988
Titel Vorrichtung zum Heften von Blattstapeln
Anmelder Xerox Corp., Rochester, N.Y., US
Erfinder Spehrley jun., Charles W., Quechee, Vt., US
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 22.03.1979
DE-Aktenzeichen 2911331
Offenlegungstag 22.11.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.10.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.10.1988
IPC-Hauptklasse B42B 4/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heften von Blattstapeln mittels Heftklammern mit einem Heftkopf, der ein Gehäuse mit einer Klammerführung zur Aufnahme eines aus mehreren Heftklammern bestehenden Heftklammerstreifens und eine Klemme mit Klammerschließer umfaßt, die gegen den Heftkopf bewegbar ist, um einen Teilweise darauf gelagerten Blattstapel gegen den Heftkopf zu drücken und die Klammerschenkel umzubiegen, wie aus der DE-OS 22 42 576 bekannt ist.

Eine derartige Heftvorrichtung findet Anwendung in einem elektrophotographischen Vervielfältigungsgerät.

Bei elektrophotographischen Vervielfältigungs- bzw. Druckverfahren ist es häufig wünschenswert, einen Satz Originalschriftstücke in einer Mehrzahl von Kopiensätzen zu reproduzieren. Dies wird im wesentlichen durch die Verwendung eines umlaufenden Schriftstück-Handhabungs-Systems in Verbindung mit dem elektrophotographischen Vervielfältigungsgerät bzw. der Druckmaschine erreicht. Das umlaufende Schriftstück-Handhabungs-System ist aus der Platte des Vervielfältigungsgeräts positioniert und bewegt aufeinanderfolgende Originalschriftstücke zu ihr hin. Die auf der Platte angeordneten Originalschriftstücke werden belichtet und folglich reproduziert. Nachdem es kopiert wurde, wird jedes Originalschriftstück auf den Stapel der Originalschriftstücke zurückgeführt, so daß es für den nächstfolgenden Kopierzyklus wieder abgebildet werden kann. Auf diese Weise können zusammengefaßte Kopiensätze oder Broschüren erstellt werden. Jeder Kopiensatz entspricht einem Satz Originalschriftstücken. Die Kopienblätter einer eigentlichen Broschüre werden aneinander geheftet. In elektrophotographischen Hochgeschwindigkeits-Vervielfältigungsgeräten ist es höchst wünschenswert, eine Heftvorrichtung zu verwenden, die einen Speicherraum für zusätzliche Heftklammern besitzt. Dies minimiert die Häufigkeit des Nachladens von Heftklammern und reduziert die Gerätewartung. Bisher war es notwendig, die Maschine abzustellen, nachdem die Heftklammern in der Heftvorrichtung erschöpft waren. Bei einer Klammerführung der eingangs genannten Art besteht das Problem, daß, wenn der Heftklammervorrat zu Ende geht, der Heftvorgang zum Nachfüllen der Heftklammern unterbrochen werden muß.

Mit der Verwendung eines Magazins, das einen zusätzlichen Vorrat Heftklammern speichert, wird jedoch die Ausschaltzeit des Vervielfältigungsgerätes signifikant vermindert. Um ein Magazin zum automatischen Einführen neuer Heftklammern in den Heftkopf verwenden zu können, ist es vorteilhaft, den Heftmaschinenkopf zu fixieren. Früher schwenkte der Heftkopf während des Heftvorgangs. Verschiedene Vorrichtungen wurden bisher entwickelt, um Heftmaschinen zu verbessern. Der folgende Stand der Technik schein relevant zu sein.

Die US-19 07 849 offenbart eine Heftmaschine, die eine im wesentlichen horizontale Grundplatte mit einem an ihrem rückwärtigen Ende schwenkbar angebrachten Heftarm verwendet. Der Heftmechanismus ist an dem vorderen Ende des Heftarms angebracht. Das vordere Ende der Grundplatte umfaßt eine geeignete Umbiegevorrichtung.

Die US-21 17 743 beschreibt ebenfalls eine Heftmaschine mit einem Gehäuse, das an seinem rückwärtigen Teil schwenkbar auf einer Grundplatte angebracht ist. Der Heftmechanismus ist an dem vorderen Ende des Gehäuses angebracht, und die Klemmvorrichtung diesem gegenüberliegend auf der Grundplatte.

Die US-36 72 414 beschreibt einen Behälter, der ein schraubenförmig gewundenes Band Heftklammern enthält.

Aus der DE-PS 19 30 128 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Stapels von Bogen zum Heften bekannt, wobei die Heftköpfe an einer Stange befestigt sind, die über Arme mit einem Kurbeltrieb verbunden ist, so daß sich die Heftköpfe zum Heften auf und ab bewegen. Weiter werden bei dieser Heftvorrichtung keine Heftklammern, sondern ein Metalldraht verwendet.

Aus der DE-PS 9 31 709 ist ein Mechanismus bekannt, der zum Umbiegen von Heftklammerbeinen dient.

Die US-PS 37 48 717 beschreibt ein Magazin, um U-förmige Klammern in einer Vorrichtung zu speichern, um die Klammern um Plastikbeutel und ähnliches zu bringen. Diese Patentschrift zeigt keine Heftmaschine mit einem stationären Heftkopf und einem Speichermagazin für die Heftklammern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein Unterbrechen des Heftvorgangs vermieden wird, wenn der Heftklammervorrat zur Neige geht.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräts,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer in dem Vervielfältigungsgerät nach Fig. 1 verwendeten Heftvorrichtung, und

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Heftkopfs, der in der Heftvorrichtung nach Fig. 2 verwendet wird.

Zum besseren Verständnis des abgebildeten elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräts wird Bezug auf die Zeichnungen genommen. In den Zeichnungen wurden durchweg gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung identischer Elemente verwendet. Fig. 1 zeigt schematisch die verschiedenen Komponenten eines elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräts, das die Heftvorrichtung der Erfindung beinhaltet. Obwohl die Heftvorrichtung besonders gut an die Verwendung in elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräten angepaßt ist, wird aus der folgenden Erläuterung offensichtlich, daß sie ebenso gut zur Verwendung in einer weiten Vielfalt von Geräten geeignet und in ihren Anwendungen nicht notwendig auf die hier gezeigte spezielle Ausführungsform beschränkt ist.

Da die Technik des elektrophotographischen Druckens hinreichend bekannt ist, werden die verschiedenen in der Druckmaschine nach Fig. 1 verwendeten Bearbeitungsstationen im folgenden nur kurz beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, verwendet das elektrophotographische Vervielfältigungsgerät ein Band 10 mit einer photoleitfähigen Oberfläche, z. B. eine Selenlegierung, die auf einem leitfähigen Substrat, z. B. Aluminium, abgelagert ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, bewegt sich das Band 10 in Richtung des Pfeils 12 sequentiell durch die folgenen, um seine Bewegungsbahn angeordneten, Bearbeitungsstationen:

Belichtungsstation B, Entwicklungsstation C, Übertragungsstation D und Fixierstation E. Auf diese Weise wird ein Lichtbild, das die die Information enthaltenden Flächen eines Originalschriftstücks enthält, auf ein elektrisch aufgeladenes Teil des Bandes 10 projiziert, wodurch dieser aufgeladene Teil der photoleitfähigen Oberfläche des Bandes 10 selektiv durch das Lichtbild entladen wird. Das gespeicherte Bild zieht Tonerpartikel an und bildet so ein Toner-Pulver-Bild auf dem Band 10. Nach Übertragung auf ein Kopienblatt wird das Bild dauerhaft fixiert. Anschließend wird das Kopienblatt zur Endbehandlungsstation F fortbewegt.

Die Endbehandlungsstation F umfaßt einen Ausgabeanlagetisch 58 und eine Heftvorrichtung 60. Die Heftvorrichtung umfaßt eine oder zwei Heftmaschinen, von denen jede auf bestimmte Positionen entsprechend den Papiergrößen, die in der Vervielfältigungsmaschine verwendet werden können, eingestellt werden kann. Jede Heftmaschine oder beide Heftmaschinen können zum Heften ausgewählt werden. Da beide Heftmaschinen einander gleich sind, wird nachfolgend nur eine Heftmaschine beschrieben. Der detaillierte Aufbau der Heftvorrichtung wird bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 beschrieben. Nachdem alle Originalschriftstücke reproduziert wurden, wird der Stapel Kopienblätter auf dem Ablagetisch 58 durch die Heftvorrichtung 60 aneinander geheftet. Danach kann die Bedienungsperson die endbehandelte Broschüre Kopienblätter wegnehmen. Obwohl nur ein Ausgabeablagetisch gezeichnet ist, kann eine Mehrzahl solcher Ausgabeablagetische verwendet werden, ebenso wie eine entsprechende Anzahl damit verbundener Heftmaschinen.

Fig. 2 zeigt nun den detaillierten Aufbau der Heftvorrichtung 60. Wie dort gezeigt, umfaßt die Heftvorrichtung 60 einen Heftmaschinenkopf 62. Vorzugsweise ist der Heftmaschinenkopf 62 ein modifizierter Heftmaschinenkopf. Der Heftmaschinenkopf 62 umfaßt ein Gehäuse 64 mit einer Durchführung bzw. Klammerführung zur Aufnahme eines Streifens Heftklammern 66 aus der einen Speicher bildenden Kassette 68. Der Heftmaschinenkopf 62 ist feststehend befestigt und bleibt während seines Arbeitens stationär. Der Stapel Kopienblätter wird wenigstens teilweise auf die den Klammerschließer enthaltenden Klemm- bzw. Preßvorrichtung 70 gestützt. Die Klemmvorrichtung 70 verschiebt sich in der Richtung des Pfeils 72. Auf diese Weise bewegt sich die Klemmvorrichtung 70 in Richtung des Pfeils 72 gegen die Oberfläche 74 des Heftmaschinengehäuses 64. Die Klemmvorrichtung 70 preßt den Stapel Kopienblätter in Eingriff mit der Oberfläche 74 des Gehäuses 64. Nachdem der Stapel Kopienblätter zwischen die Klemmvorrichtung 70 und die Oberfläche 74 des Gehäuses 64 eingeklemmt wurde, wird der Stempel bzw. die Stoßvorrichtung 76 der Heftmaschine betätigt und drückt eine Heftklammer durch den Stapel Kopienblätter.

Im Betrieb werden sowohl die Klemmvorrichtung 70 und der Stempel 76 durch ein pneumatisches System betätigt. Das pneumatische System umfaßt einen Zylinder 78 mit einem Kolben 80, der mit der Klemmvorrichtung 70 verbunden ist. Ähnlich ist der Stempel 76 mit dem Kolben 82 des Zylinders 84 verbunden. Ein geeigentes Ventilsystem führt unter Druck stehendes Fluid in Zylinder 78 ein, so daß der Kolben 80 die Klemmfläche 70 so bewegt, daß der Stapel Kopienblätter zwischen der Klemmvorrichtung 70 und der Oberfläche 74 des Gehäuses 64 angeordnet ist. Danach wird unter Druck stehendes Fluid in den Zylinder 84 eingeführt, und so der Kolben 82 angetrieben, so daß der Stempel 76 eine Heftklammer von dem Streifen in der Durchführung des Gehäuses 64 abschert und die Heftklammer durch den Stapel Kopienblätter drückt. Die Klemmvorrichtung 70 kann einen quer hindurchlaufenden Schlitz aufweisen, in dem ein Prallstock angebracht ist. Im Oberteil des Prallstocks sind die üblichen Ausnehmungen zum Umbiegen bzw. Stauchen der Heftklammerzinken bzw. -schenkel. Die Ausnehmungen zum Umbiegen der Heftklammerzinken sind gegenüberliegend der Oberfläche 74 angeordnet, und so mit den Heftklammerschenkel ausgerichtet, daß sie die Schenkel darin umbiegen. Alternativ kann eine aktive Umbiegevorrichtung verwendet werden, die ein Paar schwenkender Umbiegevorrichtungen umfaßt. Diese Umbiege- bzw. Stauchvorrichtungen schwenken ihre freien Enden in Eingriff mit den Heftklammerschenkeln, so daß die Heftklammerschenkel abgeknickt und gegen den Stapel Kopienblätter gebogen werden, wenn der Heftstempel die Antriebsaktion vollendet. In jedem Falle werden die Heftklammerschenkel gegen den Stapel Kopienblätter umgebogen. Dies ergibt die Bildung einer Broschüre Kopienblätter entsprechend dem Satz zu reproduzierender Originalschriftstücke.

Die Kassette 68 ist feststehend an der Heftmaschine befestigt und ist so angeordnet, daß der Streifen Heftklammern 66 darin mit der Durchführung im Gehäuse 64 des Heftmaschinenkopfs 62 ausgerichtet ist. Wenn die Menge der Heftklammer in der Durchführung des Gehäuses 64 unter eine vorbestimmte Menge absinkt, wird ein mit der Kassette 68 verbundenes Solenoid betätigt. Das Solenoid bewegt den Heftklammerstreifen 66 entlang einer Führungsbahn bzw. Schiene in der Kassette 68 in die Durchführung im Gehäuse 64 des Heftmaschinenkopfs 62 hinein. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Kassette 68 einen inneren Zylinder, um den eine Mehrzahl von Heftklammerstreifen 66 angeordnet und in einem revolverkopfähnlichen Aufbau gegliedert sind. Nachdem ein Streifen Heftklamern in die Durchführung des Gehäuses 64 hineinbewegt wurde, stellt ein Motor 86 den nächsten Streifen Heftklammern fluchtend mit der Durchführung im Gehäuse 64 ein. Auf diese Weise ist der nächstfolgende Streifen Heftklammern so positioniert, daß er von der Durchführung im Gehäuse 64 aufgenommen werden kann, wenn die Menge der Heftklammern in dem vorhergehenden Streifen unter eine vorbestimmte Menge absinkt.

Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen, dort wird die detaillierte Arbeitsweise des Heftmaschinenkopfs 62 gezeigt. Wie dort gezeichnet, wird ein Streifen Heftklammern 66 in der Durchführung des Gehäuses 64 positioniert. Die Durchtreibeeinrichtung schert eine Heftklammer vom Streifen 66 ab und drückt sie durch den Stapel Kopienblätter. Nachdem die Menge der Heftklammern im Streifen 66 auf eine vorbestimmte Menge erschöpft ist, wird der nächstfolgende Streifen Heftklammern von der Kassette 68 in die Durchführung eingeschoben. Ein Heftklammern-Detektor- System bestimmt die Menge der Heftklammern in der Durchführung. Das Heftklammern-Detektor-System 90 umfaßt eine Lichtquelle 92, die Lichtstrahlen durch Öffnung 94 in das Gehäuse 64 richtet. Die Lichtstrahlen fallen durch die Durchführung durch und werden von der Photodiode 96 empfangen. Die Photodiode 96 erzeugt ein elektisches Ausgangssignal, das angibt, daß die Zahl der Heftklammern 66 im Streifen unterhalb einer vorbestimmten Menge liegt. Im anderen Fall, wenn der Streifen die Öffnung 94 blockiert, wird verhindert, daß die Lichtstrahlen aus der Lichtquelle 92 die Photodiode 96 erreichen, und es wird kein elektrisches Signal erzeugt. Das elektrische Ausgangssignal von der Photodiode bzw. -sensor 96 wird von einem logischen Schaltwerk 98 verarbeitet. Das logische Schaltwerk 98 umfaßt vorzugsweise einen geeigneten Diskriminatorschaltkreis, um eine Referenzspannung mit dem elektrischen Ausgangssignal der Photodiode 96 zu vergleichen. Die Diskriminatorschaltung kann einen Siliciumsteuerschalter verwenden, der einschaltet und wirksam verriegelt, nachdem ein elektrischer Ausgangssignal erhalten wird, das eine größere Höhe aufweist als das Referenzniveau. Das Signal aus der Diskriminatorschaltung überträgt ein Steuersignal zum Motor 86 und zu einem Solenoid 100. Das Solenoid 100 wird initiiert, so daß es einen Kolben bewegt, der einen Streifen Heftklammern trägt. Dieser Kolben befindet sich in der Kassette 68 und auf diese Weise wird der Streifen Heftklammern in die Durchführung des Heftmaschinengehäuses 64 hineingeführt.

Beispielsweise ist die Lichtquelle 92 vorzugsweise eine Wolframfadenlampe, die von einer 5-Volt-Quelle gespeist wird. Der Photosensor 96 ist ein handelsüblicher Silicium-Phototransistor.

Es sollte betont werden, daß, nachdem der Motor 86 den nächstfolgenden Streifen Heftklammern in Flucht mit der Durchführung des Gehäuses 64 eingestellt hat, ein Rücksetz-Signal erzeugt wird, das den Silicium-Steuerschalter der Diskriminatorschaltungen des logischen Schaltkreises zurücksetzt. Dies ermöglicht, daß ein neues elektrisches Ausgangssignal erzeugt werden kann, wenn die Anzahl der in der Durchführung des Gehäuses 64 verbleibenden Heftklammern unter eine vorbestimmte Menge fällt. Wie vorher angegeben, betätigt dieses Signal das mit der Kassette verbundene Solenoid, um den nächstfolgenden Streifen Heftklammern in die Durchführung hineinzubewegen. Danach dreht ein Stellmotor den nächsten Streifen Heftklammern in Ausrichtung mit der Durchführung. So können nachfolgende Streifen Heftklammern in den Heftmaschinenkopf hineinbewegt werden. Dies verringert die Abstellzeit für die Heftvorrichtung und erhöht die Zeit zwischen den Anforderungen an eine Bedienperson.

Zusammenfassend ist es offensichtlich, daß das hier beschriebene elektrophotographische Vervielfältigungsgerät eine Endbehandlungsstation mit einem stationären Heftmaschinenkopf und einer damit verbundenen Kassette von Heftklammern verwendet. Ein Klemmmechanismus bewegt den Stapel Heftblätter in Eingriff mit einer Bezugsoberfläche auf der Heftvorrichtung. Danach wird eine Heftklammer durch den Satz Kopienblätter getrieben, und so eine Broschüre gebildet, die dem Satz der in dem Vervielfätigungsgerät zu reproduzierenden Originalschriftstücken entspricht.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Heften von Blattstapeln mittels Heftklammern mit einem Heftkopf (62), der ein Gehäuse (64) mit einer Klammerführung zur Aufnahme eines aus mehreren Heftklammern (66) bestehenden Heftklammerstreifen und eine Klemme mit Klammerschließer (70) umfaßt, die gegen den Heftkopf (62) bewegbar ist, um einen teilweise darauf gelagerten Blattstapel gegen den Heftkopf (62) zu drücken und die Klammerschenkel umzubiegen, gekennzeichnet durch einen stationär angeordneten Heftkopf (62) und einen Speicher (68) für mehrere Heftklammerstreifen, der zum periodischen Einführen je eines Heftklammerstreifens in die Klammerführung des Heftkopfes (62) drehbar ausgebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (90), die dem Gehäuse (64) zugeordnet ist, zum Feststellen der in die Klammerführung des Heftkopfes (62) verbleibenden Menge Heftklammern (66) und zum Betätigen des Speichers (68), so daß die Heftklammerstreifen vom Speicher (68) in die Klammerführung des Gehäuses (64) eingeführt werden, wenn die Menge der Heftklammern (66), die in der Klammerführung des Heftkopfes (64) enthalten sind, kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (90) eine Lichtquelle (92), die Lichtstrahlen in die Klamerführung des Gehäuses (64) in einer zur Klammerführung im wesentlichen senkrechten Richtung aussendet, und einen Fotosensor (96) aufweist, der zur Aufnahme der von der Lichquelle (92) ausgesendeten Lichtstrahlen angeordnet ist, wenn die Anzahl der Heftklammern (66) in der Klammerführung des Gehäuses (64) kleiner als die vorbestimmte Anzahl ist.






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