JP2002356251A - 可撓性シートの逆転を行う可撓性シートの取扱装置及び逆転モジュール、逆転方法 - Google Patents

可撓性シートの逆転を行う可撓性シートの取扱装置及び逆転モジュール、逆転方法

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JP2002356251A JP2002093705A JP2002093705A JP2002356251A JP 2002356251 A JP2002356251 A JP 2002356251A JP 2002093705 A JP2002093705 A JP 2002093705A JP 2002093705 A JP2002093705 A JP 2002093705A JP 2002356251 A JP2002356251 A JP 2002356251A
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ビー ジャクソン ウォーレン
David K Biegelsen
ケー ビージェルセン デイビット
G Boburo Daniel
ジー ボブロウ ダニエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可撓性シートを逆転（裏返し）にする場合
に、シートの処理方向に対する先端が裏返しの前後で入
れ替わらない容易な構造の両面処理機構を提供する。 【解決手段】 逆転モジュール１５０は、可撓性シート
１０１を受け入れる上側チャネル１４０と、可撓性シー
ト１０１を移動軸の周りに回転させて裏返しにする湾曲
部１０３と、裏返しにされた可撓性シート１０１を逆転
モジュール１５０から排出しシート処理システムに移送
す下側チャネル１６０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓性シートを逆
転させる機構を含む媒体（substrate）処理システムに
おける両面処理機構（duplexing mechanism）に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】両面複写機能（duplicating function）
を有する電子写真コピー機を取り巻く環境において、よ
り経済的にそれを活用するには、ペーパシート（媒体）
を容易に移動することができると共に、１つのローラが
ペーパシートを反転させ（すなわち、ある面を他の面と
入れ替える）またペーパシートの向きを逆転させる、す
なわち、ペーパシートの前縁と後縁の向きを反対にする
「逆転動作」を採用しないことが重要である。
【０００３】現在のローラ技術では、ペーパを逆向き
（裏返し）にする、すなわち、前縁の向きをそのまま維
持してペーパの上面と底面とを入れ替えることは難し
い。ローラについての主要な問題点は、ペーパ経路に平
行でないペーパの速度ベクトルを発生させることが困難
であることである。ローラを用いてペーパ逆転システム
を構成することは可能であるが、このシステムは各シー
ト及び把持用のソレノイド解放機構に対して、ローラを
進行速度からゼロまでまたその逆に加速及び減速させる
ことが必要である。この結果、現在の両面複写マシンは
一般に、ペーパを反転機（inverter）の中で反転させて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の解決策は有効で
あるが、多数の付加的な複雑性及び費用をもたらすこと
になる。第１に、精度の仕様に適合させるために、ペー
パを常に同じ先端部を用いて見当合わせする必要があ
る。後縁の位置合わせを実現するために、逆転動作は２
種類のセンサを必要とする。第２には、シートが反転機
の中で１シート分の距離だけ遅れるので、システム全般
を検討する場合、戻りの反転されたシート用の空間を作
る１シートの寸法の相互複写間隔以上を維持するため
に、ペーパ経路を２倍の進行速度で移動することが必要
である。この速度変化のために、加速及び減速ローラが
必要である。第３は、反転機は高価であり、ジャムや摩
耗が生じる。このため、ペーパを反転するのではなく逆
向き（裏返し）にさせることができる場合、両面のペー
パ取扱（ハンドリング）経路を大いに単純化することが
できる。
【０００５】本発明は、上述のような要望を実現するこ
とを目的とする。
【０００６】
【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、可撓性シート取扱装置であって、前記可
撓性シートを受け入れる入力部と、前記可撓性シートを
移動軸の周りに回転させる逆転部と、前記回転された可
撓性シートをシート処理システムに移送する出力部と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
は、少なくとも１つの片面処理ステーションを有するシ
ステム内でシートを逆向き（裏返し）にする可撓性シー
ト取扱装置であって、前記シートの前縁を維持したまま
前記シートの両面を処理することができるように、前記
シートを逆向きにする逆向き装置と、前記シートを前記
装置を通って搬送するように適合されたホロノミック動
作システムと、前記片面処理ステーションに前記シート
を搬送するシート戻り経路と、を備えることを特徴とす
る。
【０００８】また、上記目的を達成するために、本発明
は、目的物取扱システム用の逆転モジュールであって、
上向きの第１の面を有する前記目的物を受け入れる第１
のチャネルと、前記第１の面が下向きで、第２の面が上
向きになるように前記目的物の向きを変更する湾曲チャ
ネル部と、前記湾曲チャネル部から前記目的物を受け入
れて、前記目的物を前記目的物取扱システムに出力させ
る第２のチャネルと、を備えることを特徴とする。
【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
は、目的物取扱システム内で目的物を逆向きにする方法
であって、逆転モジュール内に前記目的物を入力するス
テップと、前記目的物の第１の先端部を前記目的物の前
縁として維持しながら、前記目的物の上向きの第１の面
が下向きになるように前記モジュール内で前記目的物を
逆向きにするステップと、前記目的物取扱システムに前
記逆向きにされた目的物を出力するステップと、を備え
ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の以下の態様及び他の特徴
は、添付の図面と関連して行われる次の記述の中で説明
される。
【００１１】図１を参照すると、本発明の特徴を取り入
れているシステム１０のブロック図が示されている。図
面に示した実施形態を参照して本発明を説明するが、多
くの別の形態の実施形態の中で本発明を具体化すること
ができることは理解されたい。さらに、適当な寸法、形
状又は種類の構成部分を使用することができる。
【００１２】図１に示すように、システム１０は一般
に、プリント又はコピー装置１２を備えている。この装
置１２は、入力部１４、出力部１６及びコントローラ１
８を含んでいる。入力部１４は、例えば、イメージ入力
端末（「ＩＩＴ」）から構成し、出力部１６は、例え
ば、イメージ出力端末（「ＩＯＴ」）から構成すること
ができる。装置１２は、逆転モジュール２０を含むこと
もできる。図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０
（ｃ）を参照すると、この逆転モジュール２０は、一般
に、入力部１４と出力部１６との間に延びる、システム
１０内のペーパ経路又は目的物の経路の一部となってい
る。例えば、図１０（ａ）では、逆転モジュール２０は
プリント／コピーステーション１２の後段のペーパ経路
２１内に配置され、図示しない媒体（被印刷物）はペー
パ経路２３に沿って逆向きにされた状態で経路２１に返
されて、さらに処理を受けるためにプリント／コピース
テーション１２に戻される。処理が完了した後、媒体は
出力ステーション１６に送られる。図１０（ｂ）では、
媒体は経路２１に沿ってプリント／コピーステーション
１２、逆転モジュール２０及び第２のプリント／コピー
ステーション１３を通り、出力ステーション１６に移動
する。図１０（ｃ）では、プリント／コピーステーショ
ン１２がベルトのような空間の中に配置され、トナーイ
メージ（潜像）の転写のようなプリンティング／コピー
のプロセスの部分を空間的に明確な領域の中で行うこと
ができるが、イメージの定着のような全体的なプリンテ
ィングは両方のイメージが転写された後で行われる。１
つの実施形態では、逆転モジュール２０は、メービウス
の逆転モジュールを含むことができる。別の実施形態で
は、装置１２は、例えば、複式の電子写真装置又は静電
写真装置のような任意の従来の両面プリンティング／コ
ピー装置から構成して、従来の構成部品を含むことがで
きる。電子写真装置の実施例は、米国特許第６，０５
７，９３０号の中に見出すことができる。この米国特許
は、参照することにより本願に組み込まれる。
【００１３】逆転モジュール２０は、一般に、反転プロ
セスと同様に、例えばペーパシートなどの媒体を、ペー
パの前縁の向きを変えずに、両面コピーするために逆向
きにするように適合されている。本発明の特徴は、媒体
の逆向きの面を処理するためにペーパがモジュールを通
過するときに、ペーパを逆向き（裏返し）にすることで
ある。逆転モジュール２０を使用することは、本願では
プリント／コピーシステム１２に関連して説明されてい
るが、本発明は媒体を反転する必要があるどのようなシ
ステムの中にも組み込むことができることは認識及び理
解されたい。
【００１４】一般的なプリンティングプロセスは当業者
は理解しているため、両面コピープロセスに関連する機
能のみを本願では一般に説明する。プリンティングシス
テム又はマシンに関連して本発明を説明するが、別の実
施形態では、任意の適当な複写又はコピーシステムの中
にも本発明を組み込むことができることは理解された
い。
【００１５】種々のマシンの機能は、コントローラ１８
によって調整することができる。このコントローラ１８
は、一般に、本願で説明する全てのマシンの機能をコン
トロールするプログラマブルのマイクロプロセッサであ
る。コントローラは、例えば、コピーシートの比較計数
（comparison count）、再循環されるドキュメント数、
オペレータが選択したコピーシートの数、時間遅れ、ジ
ャムの訂正などを行うことができる。本願で説明する例
示的なシステムの全てのコントロールは、オペレータが
選択したマシンのコンソールからの従来のコントロール
スイッチの入力によって実現することができる。従来の
シート経路用のセンサ又はスイッチは、ドキュメント及
びコピーシートの位置を追跡するために利用することが
できる。さらに、コントローラ１８は、選択された動作
モードに基づいて、ゲートの種々の位置を調節する。
【００１６】例示的な電子写真複写システムにおけるペ
ーパ搬送システムの目標は、ペーパシートを取り出し、
それをペーパ経路のあるポイントから別のポイントに、
その間で１つ以上の動作（すなわち、逆転、イメージン
グ、転写、定着など）を実行しながら、移動させること
である。本発明の機能を取り入れている逆転モジュール
２０では、例えばペーパシートのような可撓性の媒体
は、全方向性の流体の流れによって搬送することが好ま
しい。「シート」という用語は、可撓性の媒体を説明す
るために、本願では一般に使用する。一般的に、可撓性
の媒体すなわちシートは、例えば媒体すなわちペーパシ
ートのような、搬送システムによって搬送されるように
適合させることができる任意の可撓性の目的物を含むこ
とができる。
【００１７】そのような搬送システムの実施例には、例
えば、エアジェット搬送モジュール、球形ニップ（「SN
ips」）のスピンローラドライブ、全方向性駆動システ
ム又は球形のペーパ移動装置を含むことができる。球形
のペーパ移動装置の実施例は、本発明と同じ譲受人に譲
渡された米国特許第６，０５９，２８４号の中で説明さ
れている。この米国特許の開示内容の全体は、参照する
ことによって本願に組み込まれる。エアジェット搬送、
球形ニップ、全方向性ドライブ、又は二方向ニップは、
全てホロノミック（holonomic）搬送機構の例である。
これらの実施形態は、従来の搬送システムのようなロー
ラ軸に垂直な軸だけでなく、速度方向を含む任意の方向
にいつでも目的物を移動することができる。
【００１８】本発明の特徴を組み入れている逆転モジュ
ールの中で使用することができる二方向ローラシステム
の実施例は、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に
示されている。二方向ローラでは、図６（ａ）〜図６
（ｃ）に示すように、ローラ軸６０４に対して直角でな
い角度の方向に動くことができる。図６（ａ）では、単
一の二方向ニップ６０２が示されている。このニップ６
０２は、２つのディスク６１２及び６１４の組から構成
している。４つの周辺ローラ６０３の組が、各ディスク
６１２及び６１４の周辺部の上又はそれに沿って取り付
けられる。これらの周辺ローラ６０３は、一般に、ロー
ラ６０３の最も外側のプロフィールが、軸に沿って見る
場合に円形であるように、外側に向かってテーパが付け
られて構成される。第２のディスク６１４又はニップの
構造は同じであるが、周辺ローラ６０３は回転するか、
又は第１のディスク６１２上のローラ６０３に対して約
４５度の間隔で配置される。２つのディスク６１２，６
１４及び相対的な回転は、周辺ローラ６０３が常に移動
すべき目的物と接触するために必要とされる。これらの
ディスク６１２，６１４は共通の軸６０４を共有して、
二方向ニップ６０２を形成する。
【００１９】図６（ｂ）を参照すると、一連の二方向ニ
ップ６０２は共通の軸６０４を共有して、二方向ローラ
６２０を形成することができる。この二方向ローラ６２
０が目的物と接触する場合、ローラ軸６０４に対して直
角ではない角度のいくらかの外力によって、この目的物
を移動させることができる。周辺ローラ６０３が回転す
ることにより、周辺ローラ６０３がない固体のニップか
ら構成したローラとは異なり、この直角でない動きが可
能になる。しかしながら、この二方向ローラ６２０は、
周辺ローラ６０３がそれらの回転軸に沿って力を働かせ
ることができるため、通常のローラと同様にローラ軸６
０４に対して直角の方向に力を働かせることができる。
このため、図６（ｂ）では、二方向ローラ６２０は、目
的物を軸６０４と直角な方向に移動させることができる
と共に、異なる方向に目的物を移動させることも可能で
ある。
【００２０】図６（ｃ）は、目的物を全方向に駆動する
ことができる、２式ローラアレイ６４０の実施例であ
る。図６（ｃ）では、多数の二方向ローラ６２０が直角
のアレイの中にグループ化されて、２つの直交する方向
のローラに加えられる適当なトルクによって、面内の任
意の方向の力を目的物に与えることができる。前述した
二方向ローラの動作により、目的物は力に応答する方向
に自由に移動することができる。アレイ６４０は、本発
明と共に使用することができるホロノミックなアクチュ
エータの実施例であり、それらはいつでも任意の方向に
動きを与えることができる。アレイ６４０はモータによ
って駆動されるので、可撓性のシートをいつでも前進す
る方向に対して任意の角度で移動させることができる。
これらのアレイ６４０がメービウスの帯の帰還経路、螺
旋経路又はサイドループのいずれかの中に組み込まれる
場合、可撓性のシートは反転されるのではなく、逆向き
にされる。前の２つの場合では、シートは加速又は減速
を必要とせずに、その前進速度を維持する。ローラは平
坦で可撓性のシートを、向かい合わせの配列（すなわ
ち、上側の配列、及び、通常はアイドラである、ローラ
を取り込むために下側の向かい合った配列）の中に移動
するために使用される。ローラアレイ６４０は全方向性
搬送システムの単に１つの実施例に過ぎず、任意の適当
な全方向性搬送システムを導入することができることは
認識されよう。
【００２１】エアジェット搬送システムは、一般に、ペ
ーパシートに原動力を与えて可撓性のシートを移動させ
るために、ローラではなく気流を使用するペーパ搬送シ
ステムである。電子写真複写システム内のシステムコン
トローラは、個別の又はローカルなモジュールのコント
ローラと種々のエアジェットに関して相互作用する。シ
ート取扱（ハンドリング）用のコントロールアーキテク
チャの実施例は、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国
特許第５，９９９，７５８号の中で説明されている。こ
の米国特許の開示内容の全体は、参照することによって
本願に組み込まれる。
【００２２】本発明によれば、「反転」という用語を本
願で可撓性のシートに対して使用する場合は、それは一
般にシートが反転される、すなわち、シートの上面が底
面にされる及びこの逆の場合を意味する。ペーパシート
が反転される代表的な反転機では、反転前のペーパシー
トの前縁は、反転後はペーパの前縁ではない、すなわ
ち、ペーパシートの２つの向かい合った先端が逆にな
る。しかしながら、従来技術の反転プロセスとは異な
り、本発明の特徴を取り入れている逆転プロセスでは、
逆転前のペーパシートの前縁は、逆転後も前縁のままで
ある。ペーパシートの２つの向かい合った先端は、逆転
プロセスによって逆にならない。逆転において、ペーパ
の前縁が逆転プロセスの後も同じ状態に留まることの重
要性は、これにより、ペーパ取扱システムが、反転プロ
セスのように後縁ではなく前縁に対してイメージの見当
合わせをすることができることである。
【００２３】図５を参照すると、本発明の特徴を取り入
れている逆転モジュール１５０の実施形態が示されてい
る。一般に、この逆転モジュール１５０は、上側チャネ
ル１４０、湾曲部１０３及び下側チャネル１６０を備え
ている。上側チャネル１４０は、一般に、２つのチャネ
ル壁又は層１２０及び１２５の間に形成される。チャネ
ル壁は、一般に、流体搬送システムを含むことができ
る。層１２０及び１２５はエアジェットを含んで、可撓
性シート１０１をチャネル１４０に沿って移動させるこ
とができる。湾曲部（湾曲チャネル）１０３は、チャネ
ル１４０からチャネル１６０まで約１８０゜湾曲してい
る。チャネル１６０は、一般に、２つのチャネル壁又は
層１３０及び１３５の間に形成される。層１３０及び１
３５は、層１２０及び１２５と同様である。一般に、可
撓性のシート１０１は、この実施例ではペーパシートと
して図示されており、上側チャネル１４０に入れられ、
湾曲部１０３を通って下側チャネル１６０に移動され
て、逆転モジュールから排出される。１つの実施形態で
は、下側チャネル１６０が上側チャネル１４０と組み合
うように適合されて、シート１０１が上側チャネル１４
０を通って逆転モジュールから排出する。本発明の特徴
は、プリント又はコピー用のイメージをシート１０１の
逆向きの側又は面の上に配置又は形成することができる
ように、シート１０１が逆転モジュール１５０を通過す
るときに上側チャネル１４０を通ってきた処理方向（移
動軸）に対して、その回りを回転して「逆向き（裏返
し）にする」ことである。
【００２４】図５に示すように、シート１０１が逆転モ
ジュール１５０の上側チャネル１４０に入ることができ
るように、逆転モジュール１５０を適合することができ
る。一般に、面１０１Ａ上にイメージが形成されたシー
ト１０１が、モジュール１５０に入る。例えばエアジェ
ット式コンベヤーシステム３００（図２，３参照）のよ
うな、チャネル１４０に沿った任意の適当な流体搬送シ
ステムによって、このシート１０１を駆動することがで
きる。このコンベヤーシステム３００は、チャネルの層
又は壁１２０及び１２５の中にエアジェット１００を含
んでいる。本願では、好ましくはエアジェット搬送シス
テムを備えるものとして、流体搬送用の層１２０，１２
５，１３０及び１３５を説明するが、別の実施形態で
は、任意の適当な搬送機構、流体搬送機構又はホロノミ
ックな動作手段を使用して、シート１０１を逆転モジュ
ールを通って移動させることができることを理解された
い。
【００２５】逆転モジュール１５０に入ると、シート１
０１は面１０１Ａを「上向き」にして示されている。シ
ート１０１の前縁１０１Ｃは、モジュールに入るとき、
進行方向に移動するように示されている。シート１０１
は、逆向き（裏返し）にされる場合、矢印１０６及び矢
印１０８の方向に移動する。逆にされた後、シート１０
１はチャネル１６０に入る。逆向きにされた位置では、
シート１０１の面１０１Ｂがこの時「上向き」になる。
シート１０１の先端１０１Ｃは、シート１０１の前縁と
して、進行方向に向けられたままである。シート１０１
は、次に、このモジュールの外に移動されて、例えばシ
ート１０１の面１０１Ｂ上にイメージを配置して両面動
作を完了するようなさらなる処理を受ける。
【００２６】図２及び図５を参照する。１つの実施形態
では、可撓性のシート１０１は、上側チャネル１４０を
通って逆転モジュール１５０の中に入る。シート１０１
が完全にモジュール１５０の中に入ると、シート１０１
は速度ゼロに減速され、次に、モジュールの１８０゜の
湾曲部１０３を通り下側チャネル１６０内に、矢印１０
４の方向に横方向に搬送される。シートがこの下側部１
６０内に完全に入ると、シート１０１の動きが再び停止
され、矢印１１０の方向の経路に沿った移動が再開され
る。「逆向き（裏返し）にされた」媒体１０１は、次
に、例えば、両面プリントするための転写ステーション
Ｄに向かって処理又は搬送される。
【００２７】図３及び図５を参照する。本発明の別の実
施形態では、各可撓性のシート１０１は面１０１Ａを
「上向き」にして、逆転モジュール１５０の上側部すな
わち上側チャネル１４０に入る。図２に示した実施形態
について説明した同じ方法で、シート１０１をこの位置
に持ってくることができる。シート１０１は、逆転モジ
ュール１５０の湾曲部１０３に向かって、矢印１０６の
方向に連続的に移動される。湾曲部１０３では、シート
１０１は例えば螺旋状の動きで移動することができ、面
１０１Ｂがここで上向きになるように逆向き（裏返し）
にされる。シート１０１は、次に、矢印１０７の方向に
移動し、逆向きにされたシート１０１は矢印１０９の方
向に逆転モジュール１５０から排出される。図３に示す
実施形態では、シート１０１を逆向き（裏返し）にする
前に減速する必要はない。むしろ、可撓性のシートは、
減速又は停止することなく、逆転モジュール１５０を通
過して連続的に処理される。
【００２８】図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照すると、
図５の逆転モジュールの排出部１４１の断面図が示され
ている。説明するために、図４（ａ）及び図４（ｂ）の
両方には、上側チャネル１４０及び下側チャネル１６０
の中を移動しているシート１０１が示されている。例え
ば、１つの実施形態では、シート１０１は逆向きにされ
ずに、逆転モジュールを通る連続経路内を移動すること
ができる。
【００２９】逆転プロセスにおいて、逆向きにされたシ
ート１０１がモジュール１５０から出るとき、それが入
ったときと同じレベル又は経路の面が必要とされる場
合、図４（ａ）に示したモジュール１５０のセクション
２１０は、上側チャネル１４０と下側チャネル１６０と
を結合することができる。別の実施形態では、シート１
０１は、図４（ｂ）に示すように、入った面又はレベル
に対して任意の適当な面又はレベル上で逆転モジュール
１５０から出ることができる。
【００３０】図２に示した本発明の特定の実施形態で
は、一般に、進行方向においてシート１０１を減速する
ことが必要なため、逆転モジュール１５０に入る前のペ
ーパ経路内のシート間の間隔に大きな変化が必要であ
る。図３及び図５を参照する実施形態では、進行方向の
シート１０１の速度を維持したまま何ら減速することな
く、シート１０１を逆向きにすることができる。この実
施形態では、ペーパ経路の速度の変化及び大きなシート
間のギャップに対する必要性を減少又は除去することが
できる。
【００３１】エアジェットシステムを流体搬送システム
として使用する本発明の実施形態では、エアジェットシ
ステム１００は、通風装置（図示せず）又はエアインジ
ェクター（図示せず）により作ることができ、シートは
本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第５，６３
４，６３６号の中で説明されている方法と同じ方法で取
り扱うことができる。この米国特許の開示内容の全体
は、参照することによって本願に組み込まれる。図２及
び図３を参照する。媒体１０１を側面に押し出すための
横向き又は進行方向にシート１０１を押し出すための前
向きなど、一般に、様々な向きにエアジェット１００を
形成又は方向付けすることができる。本発明に使用され
るエアジェット式コンベヤー３００は、一般に、ばたつ
き、折り目、エッジの曲がり、又は他の向きの問題によ
る、軌道、回転、わずかな位置合わせ不良、三次元の位
置合わせ不良を、敏速に検出及び補正することができ
る。これらの問題は、素早く発見したり、標準的な材料
処理動作コントロールシステムを用いる適当な動き補正
を行うことが難しい。当業者は理解するように、適切な
エアジェットの構成やコントロールは、本発明の目的で
ある。一般的に、１ミリニュートン程度の力を、可撓性
の目的物の材料及びダイナミック特性並びに所望の目的
物の加速及び軌道に基づいて進路の力の値を正確に、可
撓性の目的物の各側に加えることができるように、可撓
性の目的物に対してエアジェットを組立て及び配置する
必要がある。動作を最良にするには、加えるエアジェッ
トの力を迅速に変化できることが必要である。例えば、
代表的な長さが約0.1センチメータ（0.254インチ）で直
径が0.025センチメータ（0.0635インチ）のオリフィス
は、空気の動きに対して、100マイクロセカンド程度の
固有の応答時間を有していると予想される。無論、バル
ブの応答時間、コントローラ、動作の分析、及び圧力状
態は、エアジェットの動作及びコントロールがミリセカ
ンドの時間尺度で行われる必要がある。ペーパ取扱フラ
ップバルブアレイシステム（paper handling flap valv
e array system）の１つの実施例は、本願と同じ譲受人
に譲渡された米国特許第６，００４，３９５号の中で説
明されている。この米国特許の開示内容の全体は、参照
することによって本願に組み込まれる。
【００３２】当業者は理解するように、多くの適当なバ
ルブの設計を本発明と共に使用することができる。例え
ば、圧電バルブ、熱バイモルフ形（thermal bimorph）
バルブ、熱体積変化形（thermal volume change）バル
ブ、流動状態変化形（fluid state change）バルブ、音
響圧力形（acoustic pressure）バルブ、又は静電マイ
クロアクチュエータ形（electrostatic microactuato
r）バルブは全て使用することができる。バルブを通過
する気流は、個別に又はグループでコントロールするこ
とができる。最良の結果を得るために、バルブの動作時
間が高速である（ミリセカンド以下）ことが好ましい
が、適当な予測動作コントローラ（predictivemovement
controller）では、より遅い動作のバルブを使用する
ことができる。
【００３３】本発明に使用されるエアジェットのアーキ
テクチャと共に使用するバルブの構成、又は本発明によ
る他の適当なエアジェットのアーキテクチャは、従来の
集積回路の製造に関連する技術を含む、各種の機械加工
又はマイクロ機械加工技術により可能である。例えば、
化学エッチング、電子ビームリソグラフィ、フォトリソ
グラフィ、又は他の標準的な集積回路バッチ処理技術
は、必要な空気路、コントロール又は回路用コンジッ
ト、ホール、オリフィス、及びアパーチャ、及び可動バ
ルブでさえも定義するために使用することができる。あ
るいはまた、射出成形、高精度数値制御マシン、又はス
テレオリソグラフィを、バルブの組立てに採用すること
ができる。構造内に使用される材料には、プラスチッ
ク、金属又はセラミックが含まれる。１つの実施形態で
は、シリコーンのような半導体を、単層又は複層のドー
プされたシリコン、ポリシリコン、窒化ケイ素、シリコ
ン、酸化シリコン、オキシナイトライド（oxynitrid
e）、プラスチック又はアルミニウム、又は必要なバル
ブ構造又はコンジットを定義するリソグラフィ処理用の
任意の他の使用可能な材料でコーディングすることがで
きる。
【００３４】図５を参照する。チャネル１４０及び１６
０を通る可撓性の目的物の経路のコントロールは、チャ
ネル１４０及び１６０を通る媒体の経路に沿った所望の
ポイントに配置された複数の集積化センサ１４３を設け
ることにより可能にされる。これらのセンサ１４３は、
光学センサ、機械センサ、サーマルセンサ、静電センサ
又は音響センサを含むことができるが、これらに限定さ
れることはない。センサ１４３を使用して、目的物の位
置に関するほぼ連続したセンサ情報のフィードバックが
提供され、このことにより今度は、エアジェット又は搬
送機構に隣接して通過する可撓性の目的物１０１のほぼ
連続した動きのコントロールが可能になる。明らかなよ
うに、センサ１４３から受信された情報は、集中動作分
析ユニット及び動作コントロールユニット（図示せず）
に送ることができる。あるいはまた、分散した又はロー
カルな動作分析及びコントロールを採用することができ
る。例えば、センサ１４３は、センサ入力の分析と搬送
システムのコントロールの指示とを行うことができるコ
ンピュータのマイクロ回路と集積することができる。
【００３５】本発明は、各種の可撓性の目的物及び処理
を操作及びコントロールすることができる。ペーパを扱
うことに加えて、他の可撓性のシート又は、押し出し成
形されたプラスチック、金属のフォイル、布地、又は光
ファイバーまでも含む製造品を、三次元の位置合わせを
正確にして移動させることができる。明らかなように、
図５に示した逆転モジュール１５０のレイアウトの変更
は、シート用コンベヤーとして説明することもできる
が、縦方向又は横方向の「スイッチバック」又は回転を
可能にするために進行方向又は進行方向に直角な方向の
いずれかに湾曲部がある湾曲したコンベヤーを使用する
こと、円筒形又は他の非直線形のコンベヤーを使用する
こと、又はエアジェットをサポートしない区域によって
分離されたセグメント化されたコンベヤーを使用するこ
とを意図しているが、それらに限定されない。さらに、
可撓性の材料又はモジュール構造の部品から、又は所望
の材料の処理経路の中でコンベヤーを迅速に都合良くレ
イアウトすることができるようにセグメント化された部
分の組み合わせとして、コンベヤーを構成することが可
能である。
【００３６】図２及び図３を参照すると、方向付けした
エアジェット１００から気流を介して可撓性の目的物１
０１に方向付けした力を加える、いくつかの可能なコン
トロール、搬送、及び方向付けモードが示されている。
加えられた搬送力は、可撓性の目的物を特定の方向の長
手方向に搬送するために、可撓性の目的物１０１に向け
られる。明らかなように、長手方向の力の勾配は、可撓
性の目的物１０１上に結果として長手方向の張力をも発
生する。さらに、搬送力にほぼ直角の横方向の張力は、
可撓性の目的物の先端上で維持される。これらの結合さ
れた長手方向及び横方向の張力により、結果として可撓
性の目的物１０１の平坦化が行われる。無論、当業者は
理解するように、方向付けした力の強さ及び方向を大き
く変更することができ、これにより、例えば、方向付け
した張力又は圧縮力により、目的物１０１が長手方向の
軸、横方向の軸、又は目的物の選択された小区間の曲が
り部分（例えば、目的物の角）の周りを曲がることがで
きる。このコントロールのレベルにより、ペーパの剛性
を高めるために、例えば、ペーパシートの曲がり部を長
手方向の軸（進行方向に平行）の周りに押し付けること
ができる。
【００３７】本発明により、両面プリント及びコピーの
環境で行われているようにシートを反転するのではな
く、シートの前縁を後縁との間で交換又は切換えを行わ
ずに、可撓性のシートを逆向きにすることができる。本
発明の逆転プロセスでは、シート１０１の前縁１０１Ｃ
は、同じ状態に留まる。これにより、例えば、ペーパ取
扱システムが、本発明の場合では、イメージを後縁では
なく前縁１０１Ｃに対して見当合わせすることができ
る。ペーパ経路の残りの設計は、単に全てを前縁に対し
て位置合わせすればよいこととなり、極めて簡単にな
る。例えば、ペーパエッジ用センサの数は、減らされる
ローラの数と同様に概略で半分になる。
【００３８】コピー又はプリントシステムでは、本発明
は、ペーパシートの間隔が狭い場合でも、所定の処理速
度で逆向きにすることができる。例えば、ペーパの経路
を効率的に使用するには、シートの間隔をできるだけ狭
くする必要がある。ごく最近の反転方法では、シートが
停止位置に到達し、次にその動きを逆にする必要があ
る。このことは、シートを少なくとも１シートの寸法だ
け離さなければならない。このため、シートを反転プロ
セスのために引き離すために、シートは所定のペーパ経
路の速度の２倍で移動する必要がある。本発明の実施形
態の特徴の１つは、ペーパを減速せずに逆向きにするこ
とができることである。減速プロセスはペーパ経路の部
品に対して最大のストレスを加えるので、それを取り除
くことは信頼性を大いに向上させることになる。本発明
では、マシンの処理速度でシートを逆向きにすることが
でき、シートの間隔をシート寸法の間隔の何分の１かに
することができる。このことは、両面プリント用ペーパ
経路のコストをさらに減少し、設定時間内でより多くの
シートを処理することができる。
【００３９】本発明の好ましい特徴は、また、コピー機
複写形の逆転用マシンにおいてローラの使用を避けて、
その代わりペーパシートを支持及び移動するため、特に
「逆転」プロセス用に、気流のような流体の流れを採用
することである。これによる利点の１つは、円筒形のロ
ーラはモノを前方向に移動させるだけである。気流はペ
ーパを横向きを含む任意の方向に移動させることができ
る。
【００４０】図７を参照する。１つの実施形態では、１
つのプリントステーション５０２を逆転モジュール８５
０への入力部５０６の近くに配置し、別のプリントステ
ーション５０４を出力部（出口チャネル）又は出口５０
８に接近して配置する。媒体８０１は、プリントステー
ション５０２を通って移動するときに一方の面８０１Ａ
が処理され、逆転モジュール８５０を通って移動すると
きに逆向きにされ、逆転モジュールから排出され、プリ
ントステーション５０４を通り抜けるときに他方の面８
０１Ｂが処理される。
【００４１】図８に示す本発明の１つの実施形態では、
単一のプリントステーション７０４を使用することがで
きる。シート８０１が図７に示した逆転モジュール８５
０と構成及び設計が同様の逆転モジュール８５２を通っ
て移動するとき、シートは移動されてプリントステーシ
ョン７０４に戻される。一般に、この種類のシステム
は、シート８０１を再循環してプリントステーション７
０４に戻すために、チャネル８５４のような手段を必要
とする。このシステムは、シート８０１の両面８０１Ａ
及び８０１Ｂをイメージ形成するため、出力部７１０を
通って逆転モジュールから排出されるシートから両面イ
メージ形成するために再循環する必要があるシートを分
離するために、スプリッタ７０６も必要とする。このシ
ステムは、合流部（merge point）７０８も備えてい
る。この合流部７０８は、再循環するシートが、入力部
７０２からモジュール８５２に入る新しいシートがプリ
ントステーションすなわちヘッド７０４の方向に向かう
同じ経路内に合流して戻ることを可能にするスプリッタ
も含んでいる。
【００４２】図９を参照する。１つの実施形態では、本
発明はメービウスの逆転モジュール９０４を備えること
ができる。一般に、この逆転モジュール９０４は、ペー
パを逆向きにして、シートのイメージ形成されていない
面上にプリントするためにメービウスのトポロジーを使
用して、逆転経路に沿ってこの逆向きにされたペーパを
戻すように適合されている。一般に、逆転モジュール９
０４を含む本発明の実施形態では、１つの帰還経路と１
つのプリントステーションしか必要とされない。図９に
示した逆転モジュール９０４は、一般に、全方向性駆動
部５２０を有する単一のバッフル逆転モジュールを備え
ている。駆動部５２０は、一般に、上面５２１と底面５
２２とを有するチャネル５１９又はバッフル（baffle）
を含んでいる。媒体８０１は、駆動部５２０のチャネル
５１９内のチャネル５１９上面５２１と底面５２２との
間を移動する。全方向性駆動部又は好ましくは流体搬送
システムは、一般に、ペーパ経路に沿った前方移動又は
後方移動並びに横方向の移動を含む、任意の所望の方向
にシートを移動できるように適合されている。これによ
り、媒体８０１の逆転と最初のプリントステーション８
１１への戻りとが、メービウスの結合構造又は単一のね
じれを用いるループの中で可能にされる。進路を逆進し
てプリントステーション８１１に戻るために、シート８
０１をペーパ経路のラインに沿って減速させる必要があ
る。この実施形態は、流体のドライバを使用することを
除いて、ペーパ経路を分離又は結合する何らの技術者を
必要とせずに、ペーパの逆転と１つのプリントステーシ
ョンの使用とを提供する。
【００４３】図９に示すように、例えばペーパシートの
ような媒体８０１は、矢印８０９の方向に入力部９９０
を通って、逆転モジュール９０４のチャネル５１９に入
る。この媒体８０１は、上向きの面８０１Ａ、下向きの
面８０１Ｂ及び進行方向の先端部８０１Ｃを有してい
る。この先端部８０１Ｃは、媒体８０１の前縁である。
媒体８０１は、プリントステーション８１１に向かう矢
印８０９の方向に移動する。このプリントステーション
８１１で、第１のイメージが面８０１Ａ上に配置され
る。次に、シート８０１は、片面のイメージ形成の場
合、又は両面のイメージ形成が完了した場合、矢印８１
２の方向に出口又は出力部（出口チャネル）９９２を通
って逆転モジュール９０４の外に排出される。また両面
のイメージ形成が望まれる場合は、矢印８１４の方向に
移動される。矢印８１４の方向に移動することにより、
シート８０１は逆転処理を受ける。逆転処理の間に、面
８０１Ｂは上向きになり、面８０１Ａは下向きになる。
シート８０１の先端部８０１Ｃは、進行方向においてシ
ート８０１の前縁に留まる。
【００４４】逆向き（裏返し）にされた後、シート８０
１は矢印８０７及び８０８の方向に移動して、バッフル
の頂部に向かって戻る。シート８０１がバッフルの頂部
に達すると、シート８０１はプリントステーション８１
１に向かって矢印８０９の方向に移動する。このプリン
トステーション８１１で、イメージを面８０１Ｂ上に配
置して、両面イメージ形成の処理を終えることができ
る。両面にイメージ形成されたシート８０１は、次に、
矢印８１２の方向に移動し逆転モジュール９０４の外に
排出される。図９に示すように、逆転経路５２４は、プ
リントステーション８１１への戻り経路としても機能す
る。本発明のこの実施形態の特徴は、図８に示したよう
な分離した戻り経路の必要性を省くことによってハード
ウェアを節約することであり、図７に示した実施例のよ
うな第２のプリントステーションに対する必要性を除く
ことである。図７では、逆転モジュール８５０を使用す
るコピー機へのペーパ経路は、モジュールから第２のプ
リント又はイメージ形成ステーション５０４に向かう連
続した直線経路を有している。図９に示すように、逆転
経路５２４は戻り経路としての機能も行う。分離動作
は、シート８０１を逆転経路５２４内に移動させる、シ
ートの横向き又は横方向の動きによって実現される。合
流動作は、種々の方向から合流部５２８にシート８０１
を近付けることによって達成される。図９に示した合流
部５２８の断面図を、図１１に示す。これにより、メー
ビウスのトポロジーを使用することで、第２のプリント
ステーション又は戻り経路の必要性を省くことによりハ
ードウェアが節約され、媒体８０１の逆転と最初のプリ
ントステーション８１１への戻りとが、メービウスの結
合構造又はただ１つの面を用いるループの中で可能にさ
れる。シート８０１は、進路を変えてプリントステーシ
ョン８１１に戻るために、ペーパ経路のラインに沿って
減速される。ペーパは常に１方向に移動し、同じ先端部
が常に前縁になる。本発明の実施形態は、流体のドライ
バを使用することを除いて、ペーパ経路を分離又は結合
する何らの技術者を必要とせずに、ペーパの逆転と１つ
のプリントステーションの使用とを提供する。
【００４５】ローラ式の機構を採用する従来の両面処理
システムに対し、本発明の特徴を取り入れている両面処
理システムの中で提供される、ペーパを反転する機構の
いくつかの具体的な利点は、以下のように要約される。
【００４６】１．ペーパが反転されるのではなく逆向き
（裏返し）にされるため、後縁の見当合わせの必要及び
複雑性を省くこと。
【００４７】２．ペーパの反転機に関連する費用、複雑
性、及びジャムを排除すること。
【００４８】３．反転機の前に進行速度を２倍にする必
要性を省くこと。
【００４９】４．ローラの加速及び減速並びにソレノイ
ド動作による把持を省くこと。
【００５０】前述した説明は、本発明の具体例に過ぎな
いことを理解されたい。当業者は本発明から逸脱するこ
となく、様々な変形例及び修正例を考え出すことができ
る。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲に入るそ
のような全ての変形例、修正例及び多様性を包含するも
のとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る実施の形態のシステムの概念ブ
ロック図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールにおける媒体（シート）の動きの一例を説明す
る説明図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールにおける媒体（シート）の動きの他の例を説明
する説明図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールの断面図であり、モジュール内の媒体移動経路
の例を説明する説明図である。
【図５】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールの一形態を説明する斜視図である。
【図６】 本発明の中で使用することができるローラ搬
送システムの説明図である。
【図７】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールの他の形態を説明する斜視図である。
【図８】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールの他の形態を説明する斜視図である。
【図９】 本発明に係る実施の形態のシステムの逆転モ
ジュールの他の形態を説明する斜視図である。
【図１０】 本発明に係る実施の形態のシステムの構成
概念を説明するブロック図である。
【図１１】 図９のラインＸ−Ｘに沿って切り取った断
面図である。
【符号の説明】
１０１ 可撓性シート、１０１Ａ 面、１０１Ｂ 面、
１０３ 湾曲部、１２０ 層、１２５ 層、１３０
層、１３５ 層、１４０ 上側チャネル、１４３セン
サ、１５０ 逆転モジュール、１６０ 下側チャネル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル ジー ボブロウ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 パロ アルト アディッソン アベニュー 376 Ｆターム(参考） 2H028 BA05 3F100 AA04 CA12 CA15 3F102 AA07 AB01 BA11 BB04 BB17

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可撓性シート取扱装置であって、 前記可撓性シートを受け入れる入力部と、 前記可撓性シートを移動軸の周りに回転させる逆転部
    と、 前記回転された可撓性シートをシート処理システムに移
    送する出力部と、 を備えることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、 前記逆転部が、 上向きの第１の面を有する前記可撓性シートを受け入れ
    る上側チャネルと、 前記第１の面が上向きから下向きに逆向きになる、前記
    可撓性シートの面の向きを変更する湾曲チャネル部と、 前記湾曲チャネル部から前記可撓性シートを受け入れ
    て、前記可撓性シートを出口チャネルに移動させる下側
    チャネルと、 を備えることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置であって、 さらに、全方向性駆動機構を有する流体搬送システムを
    備えることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の装置であって、 前記流体搬送システムがエアジェットシステムであるこ
    とを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの片面処理ステーション
    を有するシステム内でシートを逆向きにする可撓性シー
    ト取扱装置であって、 前記シートの前縁を維持したまま前記シートの両面を処
    理することができるように、前記シートを逆向きにする
    逆向き装置と、 前記シートを前記装置を通って搬送するように適合され
    たホロノミック動作システムと、 前記片面処理ステーションに前記シートを搬送するシー
    ト戻り経路と、 を備えることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 目的物取扱システム用の逆転モジュール
    であって、 上向きの第１の面を有する前記目的物を受け入れる第１
    のチャネルと、 前記第１の面が下向きで、第２の面が上向きになるよう
    に前記目的物の向きを変更する湾曲チャネル部と、 前記湾曲チャネル部から前記目的物を受け入れて、前記
    目的物を前記目的物取扱システムに出力させる第２のチ
    ャネルと、を備えることを特徴とする逆転モジュール。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の逆転モジュールであっ
    て、 前記目的物が前記第１のチャネル内に受け入れられると
    きの前記目的物の第１の先端部を、前記目的物が前記第
    ２のチャネルから出力されるときに前記目的物の前縁と
    して維持することを特徴とする逆転モジュール。
  8. 【請求項８】 目的物取扱システム内で目的物を逆向き
    にする方法であって、 逆転モジュール内に前記目的物を入力するステップと、 前記目的物の第１の先端部を前記目的物の前縁として維
    持しながら、前記目的物の上向きの第１の面が下向きに
    なるように前記モジュール内で前記目的物を逆向きにす
    るステップと、 前記目的物取扱システムに前記逆向きにされた目的物を
    出力するステップと、 を備えることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法であって、 前記逆向きにするステップが前記目的物を逆転チャネル
    を通って螺旋状に進行させるステップを含むことを特徴
    とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の方法が、前記目的物
    を前記逆転モジュールを通って移動させるために流体搬
    送システムを使用するステップをさらに含むことを特徴
    とする方法。
JP2002093705A 2001-03-30 2002-03-29 可撓性シートの逆転を行う可撓性シートの取扱装置及び逆転モジュール、逆転方法 Pending JP2002356251A (ja)

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