Brevet FR2486508A1 — publié le 19820115

i La présente invention concerne un appareil des- tiné à recevoir et empiler un grand nombre de feuilles et notamment un appareil d'empilage de feuilles de copie pla- cé à la sortie d'un copieur électrophotographique. Récemment, on a mis au point des copieurs élec- trophotographiques pouvant former automatiquement un grand nombre de cahiers formés de copies d'un original à plusieurs pages. Ces copieurs assurent habituellement la circulation des originaux d'une pile devant une fenêtre d'exposition, une feuille après l'autre, pendant un certain nombre de passages égal au nombre de cahiers ou jeux de copies à former. L'un des problèmes posés par les copieurs de ce type, qui sont réalisés et utilisés pour la formation d'un grand nombre de feuilles de copie sans intervention humai- ne, est la conception du plateau de sortie de copies. Si l'on suppose que l'épaisseur d'une feuille de copie est de l'ordre de 0,1 mm, un plateaude sortie capable de supporter 800 feuilles par exemple doit se trouver au moins à 8 cm au-dessous du jeu final de rouleaux de sortie afin que la dernière feuille puisse être dégagée du haut de la pile. Cependant, une chute sur une telle hauteur provoque un em- pilage peu fiable étant donné la dimension de la poche d'air comprise entre le haut de la pile et la feuille transmise. Les feuilles, au lieu de tomber directement sur la pile, ont tendance à descendre en flottant si bien qu'elles ne sont plus alignées. Ce défaut d'alignement est surtout gênant dans les copieurs qui décalent des jeux alternés de feuilles de copie afin de faciliter leur séparation. L'invention concerne un appareil d'empilage de feuilles qui peut recevoir un grand nombre de feuilles. Elle concerne un tel appareil qui convient parti- culièrement bien à l'empilage de copies formées par un co- pieur électrophotographique. Elle concerne aussi un tel appareil qui maintient les feuilles sous forme alignée. Elle concerne un tel appareil qui est simple et fiable. Plus précisément, l'invention concerne un appareil d'empilage de feuilles telles que des feuilles de copie d'un copieur électrostatique, dans lequel les feuilles sont transmises une à une à la partie supérieure de la pile por- tée par un support. La hauteur de celui-ci par rapport à l'ensemble qui transmet les feuilles est réglée lorsque les feuilles sont transmises de manière que le haut de la pile reste à une hauteur sensiblement constante afin que la distribution des feuilles sur le support soit fiable. La hauteur du support est réglée de préférence par dé- tection photoélectrique du niveau du haut de la pile, et par rotation d'une vis-mère coopérant avec un toucheau porté par le support, sous la commande du capteur photo- électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une élévation partielle, avec des parties en coupe, de l'arrière d'un mode de réalisation avantageux d'appareil d'empilage de feuilles; - la figure 2 est une élévation partielle de gau- che de l'appareil selon l'invention, avec des parties arra- chées et d'autres représentées en coupe; - la figure 3 est une coupe partielle de l'appa- reil suivant la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une élévation arrière partielle de l'embrayage de l'appareil de la figure 1; - la figure 5 est une coupe partielle de l'embra- yage de la figure 4, suivant la ligne 5-5; et - la figure 6 est un schéma électrique d'un exemple de circuit de commande du fonctionnement de l'appareil d'em- pilage de feuilles selon l'invention. Sur les dessins, l'appareil d'empilage de feuilles selon l'invention, est logé entre des parois latérales arrière et avant 12 et 14 et une paroi 16 d'extrémité, placée entre les parois 12 et 14. Plusieurs rouleaux supérieurs 20 d'alimentation dont un seul est représenté, espacés le long d'un arbre 21 disposé entre les parois 12 et 14, coopèrent avec plusieurs rouleaux inférieurs 22 d'avance disposés le long d'un arbre 23 placé entre les parois 12 et 14, un seul rouleau étant représenté. L'un des arbres 21 et 23 est entraîné de manière connue afin que les rouleaux 20 et 22 transmettent une feuille de papier P, transmise aux rouleaux et 22 le long d'un guide 24, à une pile S portée par un support 18. Les rouleaux 20 et 22 peuvent être soit fixés transversalement, soit, comme décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 120 474, déposée le il février 1980 par Benzion Landa, décalés transversalement, avec distribution des feuilles des jeux alternés de copies afin que les jeux alternés soient décalés sur le support 18. Ce dernier est incliné vers le haut,- dans la direction d'avance, afin que les feuilles de la pile S soient repous- sées contre une butée arrière 26 disposée au-dessous des rouleaux 22. Cette butée arrière 26 a de préférence un ou plusieurs doigts 28 dépassant vers le haut et empéchant:le glissement des feuilles entre les rouleaux 22 et la butée 26. Le support 18 est monté par un support 30 en V sur un chariot en porte-àfaux portant la référence générale 32 et formé par deux organes transversaux 34 et 36 formés par des tôles. Des parties de ces organes 34 et 36 dépassent à l'extérieur par une fente verticale 37 formée dans la paroi latérale 12 afin qu'elle loge une entretoise tubulaire supérieure 38 et une tige inférieure 40 d'entretoise. Deux roues 42 et 44 portées par un arbre 46 passant dans l'en- tretoise 38 et dans les parties externes des organes 34 et 36, roulent contre la face externe de la paroi latérale 12. Un boîtier allongé verticalement 54 est monté à la surface interne de la paroi 12 près. de la fente 37, le bottier étant disposé dans un espace compris entre les or- ganes 34 et 36 vers l'extérieur du bord du support 30 près de la paroi 12. Des coussinets supérieur et inférieur 50 et 52 portés par la partie supérieure et la partie inférieure du bottier 54 supportent une vis-mère 48 portant un écrou cylindrique 60, afin qu'elle puisse tourner. Les axes 62 et 64 portes par l'écrou 60 dépassent dans des fentes ver- ticales respectives 56 et 58 formées dans les côtés du bottier 54 et dans des orifices des organes 34, 36 à des emplacements qui se trouvent audessous de l'axe des roues 42 et 44. Comme l'indique la description qui précède, la rotation de la vis-mère 48 provoque le soulèvement et l'a- baissement de l'écrou 60 et ainsi le soulèvement ou l'a- baissement du chariot 32 et du support 18 des feuilles. Les roues 42 et 44 roulent sur la paroi latérale 12 afin qu'el- les exercent sur le chariot 32 un moment d'équilibrage au- tour d'un point d'articulation déterminé par les axes 62 et 64, alors que le bottier 54 joue le rôle d'un guide des organes 34 et 36, empêchant la rotation du chariot 32 au- tour d'un axe transversal. Comme indiqué sur les figures 1, 4 et 5, une poulie 68 portée à l'extrémité inférieure de la vis-mère 48 coopère avec une courroie 76 d'entralnement. Celle-ci relie la poulie 68 à une poulie 78 à double gorge montée sur un arbre transversal 84 entratné dans le sens anti- horaire comme indiqué sur la'figure 4, par tout dispositif conve- nable non représenté. Des poulies folles 70 et 72 portées par un support 74 monté à l'extérieur de la paroi 12 diri- gent la courroie 76 dans une fente 75 formée dans la paroi latérale 12 et autour de la partie interne de la poulie 68. Des paliers distants axialement 80 et 82 portent la poulie 78 afinqu'elle tourne autour de l'arbre 84. La poulie 78 a une partie 86 de diamètre réduit qui constitue le moyeu de sortie d'un embrayage à ressort portant la ré- férence générale 87. Un moyeu 88 porté à l'extrémité exter- ne de l'arbre 84 et tournant avec celui-ci joue le rôle de l'organe d'entrée d'un embrayage 87. Un ressort hélicoidal s'enroule autour des parties des moyeux 86 et 88 et est fixé à une première extrémité au moyeu d'entrée ou organe menant 88 afin qu'il tourne avec celui-ci mais est légère- ment espacé radialement du moyeu de sortie ou organe mené 86 afin qu'il puisse tourner par rapport à celui-ci. Un électro-aimant 92 commande le fonctionnement de l'embrayage 87. Il comprend une bobine 94 enroulée sur une armature 96 de matière magnétique ayant une forme de fer à cheval à deux pôles distants 98 et 100 ayant une forme tel- le qu'il se déplace sur les spires de l'extrémité libre du ressort 90 éloignée du moyeu 88 d'entrée. Un prolongement 102 du noyau magnétique 96 a une fente 104 qui loge une partie 106 formant une gorge dans un axe fixe 108. Ce der- nier supporte l'électro-aimant 92 afin que les pôles 98 et puissent s'éloigner du ressort 90 d'une petite distance. Normalement, lorsque l'électro-aimant 92 n'est pas alimenté, les spires du ressort 90, à l'extrémité libre, glissent sur le moyeu 86 et l'embrayage 87 reste débrayé. Bien que seul le ressort 90 ou le moyeu 86 puisse être formé de ma- tière magnétique, ils sont de préférence tous deux formés d'une telle matière afin que, à la suite de la commande de l'électro-aimant 92, les pôles 98 et 100 soient attirés vers les parties adjacentes du ressort 90 et du moyeu 86, la rotation de l'extrémité libre du ressort 90 avec le moyeu d'entrée 88 étant ainsi retardée. En conséquence, l'extrémité libre du ressort 90 s'enroule sur le moyeu 86 de sortie, met en prise l'embrayage 87 et relie la poulie 78 à l'arbre 84 si bien que cette poulie tourne dans le sens anti-horaire. La poulie 78 est aussi reliée par une courroie supplémentaire 110 à une poulie 112 supportée par des rou- lements 114 et 116 distants axialement afin qu'elle tourne autour d'un arbre 118 entraîné dans le sens horaire comme indiqué sur la figure 4, sous la commande de tout disposi- tif convenable (non représenté). La poulie 112 a un moyeu constituant le moyeu de sortie d'un embrayage supplé- mentaire à ressort portant la référence générale 121. Un moyeu 122 porté à l'extrémité externe de l'arbre 118 cons- titue l'organe menant de l'embrayage 121. Ce dernier, comme l'embrayage 127 a un ressort 124 qui entoure des parties des moyeux d'entrée et de sortie 122 et 120. Le ressort 124 est fixé à une extrémité au moyeu 122 d'entrée mais est ra- dialement distant, à l'autre extrémité, de l'organe mené ou moyeu de sortie 120 afin qu'il tourne librement par rapport à ce dernier. Un électro-aimant 126-commande le fonctionnement de l'embrayage 121. L'électro-aimant 126, comme l'électro-aimant 92, a une armature 130 en fer à che- val supportant un'bobinage 128 et ayant deux pièces polai- res distantes 132, 134 destinées à se déplacer sur la par- tie d'extrémité libre du ressort 124 placé sur le moyeu 120. Un prolongement 136 du noyau 130 a une fente 138 qui loge une partie 140 formant une gorge d'un axe fixe 142. Ce der- nier porte l'électro-aimant 126 afin qu'il s'écarte de l'embrayage 121 d'une faible distance. Le fonctionnement de l'embrayage 121 est analogue à celui de l'embrayage 87. Normalement, lorsque l'électro- aimant 126 n'est pas alimenté, l'extrémité libre du ressort 124 glisse par rapport au moyeu 120 de sortie et l'embrayage 121 reste débrayé. A la suite de la commande de l'électro- aimant 126, les pièces polaires 132 et 134 se déplacent vers les parties adjacentes du ressort 124 et du moyeu 120 et retardent la rotation de l'extrémité libre du ressort 124 si bien que celui-ci s'enroule sur le moyeu 120 et provoque la mise en prise de l'embrayage 121. A la suite de la comman- de de ce dernier, la poulie 112 et en conséquence la poulie 78 sont entraînées dans le sens horaire avec l'arbre 118. La vis-mère 48 a un pas à droite si bien que, lors de la rotation de la poulie 78 dans le sens anti-horaire après l'alimentation de l'embrayage 87, la vis 48 est entral- née et soulève le support 18. D'autre part, à la suite de la rotation de la poulie 78 dans le sens horaire, après ali- mentation de l'embrayage 121, la vis 48 est entraîné dans un sens tel qu'elle abaisse le support 18. Une source lu- mineuse convenable 144 est disposée de manière qu'elle di- rige un faisceau lumineux par une fente 148 formée dans la butée arrière 26 vers une partie ponctuelle (non représen- tée) du bord postérieur de la pile accumulée S, afin que le soulèvement et l'abaissement du support 18 puissent être commandés en fonction du niveau de la feuille supérieure de la pile S. Une photodiode 146 placée du même côté de la butée 26 que la source 144 détecte la lumière renvoyée par la partie ponctuelle.-La photodiode 146 est orientée, par exemple parallèlement au plan du support 18, de manière qu'elle n'intercepte que la lumière réfléchie par le bord postérieur de la pile S et qu'elle l'intercepte pas la lu- mière réfléchie par la face supérieure de-la pile. La quantité de lumière réfléchie et interceptée par la photodiode 146 dépend du niveau de la feuille supé- rieure de la pile S. Si le bord postérieur de la feuille supérieure est inférieur à la partie ponctuelle du bord postérieur normalement éclairé par la source lumineuse 144, la photodiode 146 n'intercepte pas de lumière réfléchie. D'autre part, si le bord postérieur de la feuille supé- rieure se trouve au-dessus.de la partie ponctuelle éclairée par la source 144, la photodiode 146 reçoit une quantité de lumière relativement constante qui n'augmente pas lors- que d'autres feuilles s'ajoutent sur la pile S. Dans les cas intermédiaires, c'est-à-dire lorsque le bord postérieur de la feuille supérieure se trouve dans la partie ponctuel- le normalement éclairée par la source 144, le photod6tec- teur 146 reçoit une quantité de lumière qui augmente lors- que le bord postérieur de la feuille supérieure s'élève. Bien qu'on puisse utiliser d'autres dispositifs pour la détection de la hauteur de la pile S, on constate qu'il est très avantageux d'utiliser un photodétecteur du typedécrit, sensible à la lumière réfléchie par le bord pos- térieur de la pile. Un tel photodétecteur fonctionne effi- cacement avec des feuilles translucides P ainsi qu'avec des feuilles formant des jeux de copies décalés transversalement afin que leur séparation soit facilitée. Il faut noter que, dans une variante, on peut utiliser un palpeur mécanique et un commutateur à la place du photodétecteur. La photodiode 146 transmet un signal à un circuit de commande portant la référence générale 150. Comme indi- qué sur la figure 6, dans le circuit 150, la photodiode 146 a sa cathode reliée a une ligne 152 transmettant un poten- tiel continu et son anode reliée à l'entrée de non-inver- sion d'un amplificateur différentiel 154. Une résistance 156 relie l'entrée de non-inversion de l'amplificateur a la masse. L'entrée d'inversion du même amplificateur est reliée à la ligne 152 et a la masse à travers des résis- tances 156 et 158 respectivement. Ces dernières sont choi- sies afin qu'elles donnent, à l'entrée d'inversion de l'amplificateur, un potentiel égal à celui de l'entrée de non-inversion pour une position prédéterminée du bord postérieur de la feuille supérieure, dans la région nor- malement éclairée par la source lumineuse 144. L'amplifi- cateur 154 alimente l'enroulement 128 par l'intermédiaire d'une diode 160 et l'enroulement 94 par l'intermédiaire d'une diode 162. Les diodes 160 et 162 ont une orientation telle qu'un signal suffisamment positif provenant de l'am- plificateur 154 alimente l'enroulement 128, alors qu'un signal suffisamment négatif de l'amplificateur alimente l'enroulement 94. Le fonctionnement du circuit 150 de commande est le suivant. On suppose d'abord que la feuille supérieure de la pile S se trouve au-dessous de la source 144 si bien que la photodiode 146 n'intercepte pas de lumière réfléchie par le bord postérieur de la pile S. Cette condition peut se présenter soit initialement lorsque l'appareil 10 est sur le point de recevoir des feuilles P, soit ultérieurement lorsque les feuilles ont été retirées de la pile S par l'opérateur. Dans ce cas, la photodiode 146 reste prati- quement à l'état non conducteur si bien que l'entrée de non-inversion de l'amplificateur 154 a un potentiel rela- tivement faible. Comme l'entrée d'inversion de l'amplifi- cateur 154 est à un potentiel intermédiaire, cet amplifi- cateur transmet un signal négatif qui provoque l'alimenta- tion de l'enroulement 94 par l'intermédiaire de la diode 162. En conséquence, l'électro-aimant 92 commande l'em- brayage 87 qui fait tourner la poulie 78 dans le sens anti- horaire. A la suite de cette rotation, la vis-mère 48 soulève le support 18. Lorsque ce dernier a atteint un ni- veau tel que le potentiel anodique de la photodiode 146 est égal à celui de l'entrée d'inversion de l'amplifica- teur 154, le signal de sortie de ce dernier revient à 0 si bien que l'embrayage 87 est débrayé. De préférence, le pouvoir réflecteur du bord postérieur du support 18 est à peu près égal à celui des feuilles P afin que la vis 48 soit finalement arrêtée en l'absence de feuilles sur le support. Lorsque le potentiel anodique de la photodiode 146 devient légèrement plus positif après la transmission de feuilles supplémentaires P sur la pile S, l'amplificateur 154 transmet un signal positif qui provoque l'alimentation de l'enroulement 128 par l'intermédiaire de la diode 160. A la suite de cette alimentation, l'embrayage 121 couple la poulie 112 à l'arbre 118 et fait tourner la poulie 78 dans le sens horaire. Cette rotation provoque à son tour l'entraînement de la vis-mère 48 dans un sens qui provoque l'abaissement du support 18 et en conséquence la suppres- sion finale du signal d'alimentation transmis par la sor- tie de l'amplificateur 154. Le circuit 150 commande de façon répétée les embrayages 87 et 121 sous la commande de la photodiode 146 de la manière indiquée précédemment afin que le haut de la pile S reste au niveau voulu. Comme il existe toujours une faible chute de tension dans les diodes 160 et 162 même lorsqu'elles conduisent, il existe une plage intermédiaire de positions du bordpostérieur de la feuille supérieure dans la région du point éclairée pour laquelle la vis- mère 48 n'est pas déplacée. Cette petite région de "pause" évite le déplacement continuel indésirable du support 18 vers le haut ou vers le bas. La vis-mère 48 a des axes radiaux 166 et 168 près de ses parties supérieure et inférieure respectivement afin que le déplacement vertical du plateau 18 soit limité. Un écrou 60 est muni d'un axe 164 qui dépasse axialement au- dessus et au-dessous de l'écrou. Cet axe est disposé par rapport aux axes 166 et 168 de manière qu'il intercepte cir- conférentiellement l'axe 166 lorsque la vis-mère 48 est en- traînée et provoque le soulèvement de l'écrou 60 sur une distance prédéterminée, et il intercepte circonférentielle- ment l'axe 168 lorsque la vis-mère est entraînée et abaisse l'écrou jusqu'è un emplacement prédéterminé. Comme l'axe 164 est en butée contre des éléments tournants avec la vis- mère 48, il empêche toute rotation supplémentaire de cette vis-mère en provoquant un glissement du train d'entraînement comprenant les poulies 76 et 110. Au contraire, si l'on veut arrêter le déplacement du support par l'interception d'un élément qui se déplace verticalement, un coincement peut être provoqué étant donné l'amplification de la force exercée par la vis-mère 48. Ainsi, l'invention concerne un appareil d'empila- ge de feuilles qui peut recevoir un grand nombre de feuilles et qui convient très bien à l'empilement des copies formées dans un copieur électrophotographique. L'appareil maintient les feuilles dans leur position d'alignement original et il est simple et fiable. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. il REVENDICATIONS 1. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (10) de support d'une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) d'avance de feuille vers le dispositif de support (18) afin qu'il forme une pile sur celui-ci, un dispositif destiné à former un premier signal représentatif d'un premier niveau de la pile, un dispositif destiné à former un second signal représentatif d'un second niveau de la pile, un dispositif (48, 121) d'abaissement du dispositif de support sous la commande du premier signal, et un dispositif (48, 87) de soulèvement du dispositif de support sous la commande du second signal. 2. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) de support d'une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) destiné à transmettre des feuilles au dispositif de support afin qu'elles y forment une pile, un dispositif (144, 146) de détection du niveau du haut de la pile, une vis-mère (48), un toucheau (60)coo- pérant avec la vis-mère, un dispositif (32) couplant le toucheau au dispositif de support, un dispositif (87, 121) commandé par le dispositif de détection et destiné à en- trainer la vis-mère afin que le niveau du dispositif de support soit réglé, une première butée (166, 168) dépassant radialement de la vis-mère, et une seconde butée (164) dé- passant axialement du toucheau, la seconde butée étant dis- posée de manière qu'elle intercepte la première butée pour une position prédéterminée du toucheau et empêche toute rotation supplémentaire de la vis-mère. 3. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) destiné à supporter une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) destiné à faire avancer les feuilles vers le dispositif de support afin qu'elles y forment une pile, un dispositif (144, 146) de détection du niveau de la partie supérieure de la pile, une vis-mère (48), un toucheau (60) coopérant avec la vis-mère, un dispositif (32) couplant le toucheau au dispositif de support, et un dispositif (87, 121) commandé par le dispo- sitif de détection et destiné à entraîner la vts-mêre afin que le niveau du dispositif de support soit réglé. 4. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) destiné à supporter une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) destiné à faire avancer les feuilles sur le dispositif de support afin qu'el- les y forment une pile, un dispositif (144, 146) destiné à détecter la lumière réfléchie par une partie marginale de la pile afin que le niveau du haut de la pile soit détecté, et un dispositif (48, 87, 121) commandé par le dispositif de détection et destiné à régler le niveau du dispositif de support. 5. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) destiné à supporter une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) destiné à faire avancer les feuilles vers le dispositif de support afin qu'elles y forment une pile, un dispositif (144, 146) des- tiné à détecter le niveau du haut de la pile, et un dispo- sitif (48, 87, 121) commandé par le dispositif de détection et destiné à régler le niveau du dispositif de support. 6. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) de support d'une pile de feuilles, un dispositif (20, 22) destiné à faire avancer les feuilles sur le dispositif de support afin qu'elles y forment une pile, et un dispositif (48, 87, 121) destiné à régler la hauteur du dispositif de support (18) afin que le haut de la pile ait un niveau pratiquement constant lors- que les feuilles lui sont transmises. 7. Appareil d'empilage de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) destiné à supporter une pile de feuilles, un dispositif destiné à maintenir le haut de la pile à un niveau sensible- ment constant par rapport au dispositif d'avance lorsque les feuilles sont transmises.