JP2008297126A - ゲートレスダイバータ−「ｓ」字形の紙通路 - Google Patents

Abstract

【課題】設計において追加の費用を必要とせず、作動ダイバータの機構的磨耗という問題を生ぜず、長期間の使用を可能にする紙搬送システム紙搬送システムを提供する。
【解決手段】紙通路の第１端部と第２端部との間に位置し１つ又はそれ以上のシートが連続して前記紙通路に入ることを可能にする第１入口点と、第１入口点に隣接して１つ又はそれ以上のシートの前縁を第１入口点から離れるように向ける第１ニップと、第１入口点から離れて位置し１つ又はそれ以上のシートが前記紙通路に入ることを可能にする第２入口点と、前記第２入口点に隣接して１つ又はそれ以上のシートの前記前縁を前記第２入口点から離れるように向ける第２ニップと、凹部に隣接する凸部を含み、１つ又はそれ以上の紙シートを、紙通路を通して向けて、１つ又はそれ以上のシートの各々の前記前縁を前記第１入口点及び前記第２入口点から離れるように分岐させるゲートレスダイバータとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明の開示は、概して、印刷システムに関し、より具体的には、印刷システムの紙シート搬送に関する。ゲートレスダイバータは、搬送中の紙の前縁を紙通路のスタブする可能性のある地点から離れるように向けるための、隣接する凹要素及び凸要素を含む。

公知の印刷システムは、一般に、様々な種類（例えば、普通紙、ボンド紙、リサイクル紙、カードストック、透明シート）、サイズ（例えば、レター、リーガル、Ａ３、Ａ４）、及び／又は異なる配向（例えば、長辺給紙、短辺給紙）の媒体シートをマーキングすることができる。典型的には、公知の印刷システムは、大量（例えば、スタック、パッケージ、連）の媒体シートを受け取り、その大量のシートを適切な給紙システム又は機構に取り込んで、個々のシートを公知の方法により進めることができる少なくとも１つの媒体トレイを含む。多くの場合、公知の印刷システムは、各々が異なるシートの種類、サイズ、及び／又は配向を受け取る幾多の媒体トレイを含む。

公知の印刷システムの多くは、シート媒体の多数のあらかじめ定められたサイズ及び／又は配向のどの具体的な１つが、保存トレイに搭載されたかを判断することができる。残念ながら、これらの及び他の公知の印刷システム及び媒体トレイの構成は、特定の適用例においては、その使用及び／又は効果を制限する可能性のある問題及び不利点を被っている。同様に、印刷システムの紙シートの搬送は、紙通路内でのスタブ及び／又は紙詰まりのために、困難をもたらす可能性がある。

一例においては、紙は、ドア内に位置する通路を介して印刷システム内で搬送される。具体的には、ドア紙通路は、１つ又はそれ以上のシートを垂直方向にトレイモジュールからイメージマーキングエンジン（ＩＭＥ）へ搬送する。これらのシートは、マルチシートインサータ（ＭＳＩ）及び給紙プラットフォーム（ＰＦＰ）の両方から取り込むことが可能であり、ＩＭＥの両面印刷通路から入るシートのためのインバータとして作用可能である。ＭＳＩ及びＰＦＰの入口シュートの近接性は、紙通路のニップのオフセットと一体になって、トレイモジュールから給紙するときに、スタブする可能性のある地点を提供する。作動ダイバータが、従来、通常の印刷システム設計に採用されてきた。ダイバータは、しかしながら、付加的な部品が必要になるため、印刷システム設計に費用を追加する。さらに、作動ダイバータは、機構的に磨滅し、ほとんどの印刷システムに要求される長期間使用に信頼できるものではない。印刷システム内の紙搬送に関連する上記の困難を克服するシステム及び方法が必要である。

一態様においては、システムは印刷機内でのスタブを防止するように紙を搬送する。紙通路は、第１端部及び第２端部、及び第２壁の反対側に位置する第１壁によって定められる幅を有する。紙通路は、第１端部から第２端部へ、各々が前縁を有する１つ又はそれ以上の紙シートの搬送を可能にする。第１入口点は、第１端部と第２端部の間に位置し、１つ又はそれ以上のシートが連続して紙通路に入ることを可能にする。第１ニップは、第１入口点に隣接し、１つ又はそれ以上のシートの前縁を第１入口点から離れるように向ける。第２入口点は、第１入口点から離れて位置し、１つ又はそれ以上のシートが紙通路に入ることを可能にする。第２ニップは、第２入口点に隣接し、１つ又はそれ以上のシートの前縁を第２入口点から離れるように向ける。ゲートレスダイバータは、１つ又はそれ以上の紙シートを、紙通路を通して向ける。ゲートレスダイバータは、凹部に隣接する凸部を含み、１つ又はそれ以上のシートの各々の前縁を第１入口点及び第２入口点から離れるように分岐させる。１つ又はそれ以上の紙シートは、前もって第１ニップを介して凸部に進められて、凹部を通って第２ニップに進められる。

別の態様においては、システムは、印刷機内で紙を搬送するために採用される。第１端部及び第２端部、及び第２壁の反対側に位置する第１壁によって定められる幅を有する紙通路は、第１端部から第２端部への紙の搬送を可能にする。第１入口点は、１つ又はそれ以上の紙シートが連続して紙通路に入ることを可能にする、紙通路に対する角度をなして位置している。凸部は、第１入口点に隣接し、１つ又はそれ以上のシートの前縁を第１入口点から離れるように向ける。第２入口点は、第１入口点から距離を置いて位置し、紙が紙通路に入ることを可能にする。凹部は、凸部と第２入口点との間に位置し、１つ又はそれ以上の紙シートの前縁を第２入口点から離れるように向ける。傾斜路は、第１入口点及び第２入口点の各々に隣接して位置し、傾斜路は、第１入口点及び第２入口点のそれぞれにより共有される紙通路の側壁の奥まった部分である。

さらに別の態様においては、印刷機内でのスタブを回避するように紙を搬送するための方法が採用される。前縁を有する紙シートは、紙通路の第１端部に受け取られる。紙シートは、紙通路を通って第１ニップを介して第２ニップへ進み、第１ニップ及び第２ニップの各々は、少なくとも一対のローラを含んでいる。シートの前縁は、第２ニップを介して第１入口点から離れるように向けられ、第１入口点は紙通路の側部に位置する。紙シートは、紙通路の凹部において凸部を通って第１入口点へ進み、凸部は凹部に隣接して位置されている。シートの前縁は、第３のニップを介して第２入口点から離れるように向けられ、第２入口点は紙通路の側部に位置している。

本明細書において説明する実施形態は、印刷機内の紙シート搬送のための「Ｓ」字形ゲートレスダイバータに関する。紙通路の新規な湾曲部は、例えば、（給紙プラットフォームシュートのための）第１入口点の直前で始まり、（例えば、マルチプルシートインサータシュートのための）第２入口点の直後で終わる。凹部／凸部及び遷移点の半径は、マルチプルトレイモジュールから給送されるカールシートが、１つ又はそれ以上の補助フィーダの出口シュート上でスタブするのを回避することを保証するように設計される。このことは、シートの前縁がシュートから離れるように右手紙通路方向に向けられることを保証する。第１及び第２入口点両方の近接性は、オフセットである事実と相乗して、直線の紙通路が採用される場合には、スタブする可能性の問題が生じることを確実にする。このことが、作動ダイバータゲートの必要をなくす。

図１を参照すると、紙シートがスタブすること無しに印刷システムの多数のトレイから給送されることを可能にする紙通路１００が図示されている。一例においては、紙通路１００は、入口点（例えば、マルチトレイモジュール）１０４から入口／出口点（例えば、イメージマーキングエンジン）１０６へ紙シートを搬送することが可能である。入口点１０８及び１１０は、様々な望ましい動作に対応するために、付加的な位置で紙シートが紙通路１００に給紙されることを可能にする。図示されるように、入口点１０８及び１１０は、紙通路１００に入る入口角度に基づく１つ又はそれ以上のスタブする可能性のある地点（先端等）を本質的に含む。ページはまた、紙通路が、過度な鋭角及び／又は紙通路を通して給送されるシートのサイズに対してあまりにも制限された半径を含む場合にはスタブする可能性がある。

通常の印刷機においては、紙通路に関連する多数のスタブする可能性のある地点が存在する。第１に、多数の（例えば３）トレイモジュールから給送される全シートは、ＩＭＥ方向へ紙通路部分を通って垂直方向に上方へ搬送される。シートが入口点１０８及び１１０を通過するとき、そこに関連する入口シュート上でのスタブを回避しなければならない。スタブは、処理方向における下向きカールシート、処理方向に交差する方向のカールシート、又はボールカールシート（処理方向及び処理方向に交差する方向のカールの組み合わせ）の３つの異なる種類のカールに対して生じる可能性のある問題である。

第２に、入口点１０８及び１１０から給送されるシートは、図１に示されるように紙通路の右側でのスタブを回避しなくてはならない。この問題における最悪の場合は、右手ガイドでスタブする下向きカール媒体である。第３に、入口点１０６（例えば、両面印刷通路）から給紙されるシートは、シートが紙通路１００の上部（例えば、ＩＭＥ）から搬送されるときに、入口点１０８及び１１０両方でのスタブを回避しなければならない。両面印刷通路の入口点１０６からのシートの前縁は、より大きい（Ａ３等）シートが反転することを可能にするために入口点１０８及び１１０の両方を通らなければならない。具体的には、外向きカールシートは、スタブに関して重大な問題を引き起こす。紙シートが本明細書で議論されているが、アセテート、膜等を含む実質的にはどのような材料も、シートとして採用できることが理解されるべきである。

紙通路１００に沿ったいずれの方向においてもスタブの無い移動を保証するために、凹部１１２及び凸部１１４は、「Ｓ」字形のゲートレスダイバータ１１６を製造するように互いに隣接して位置づけられる。シートが入口点１０８及び１１０を通るとき、凹部１１２及び凸部１１４が、シートの前縁（図示せず）をスタブする可能性のある地点から離れるように向ける。一態様においては、ゲートレスダイバータ１１６は、通常は、紙通路内の１つ又はそれ以上の傷害物上でのスタブを引き起こすページの処理方向に交差する方向のカール及びボールカールを減少させる。

実質的にはあらゆる数の凹部及び対応する隣接する凸部を、紙通路１００内でのスタブをなくすのに採用できることが理解されるべきである。さらに、搬送方向の半径及び角度は、紙サイズ、紙の厚さ、印刷用途等の印刷に関連する１つ又はそれ以上の測定基準に対応するように変化させることができる。こうした隣接する凹部及び凸部の位置は、例えば１つ又はそれ以上のスタブ地点、入口シュート及び通路距離のような紙通路１００の具体的な特徴に関連することができる。

例示的な動作においては、シートは、４つの入口点１０４、１０６、１０８及び１１０の１つから紙通路１００に入る。１０８を介して紙通路１００に入るシートは通路１として図示され、１１０を介して紙通路１００に入るシートは通路２として図示され、１０４を介して紙通路１００に入るシートは通路３として図示され、１０６を介して紙通路１００に入るシートは通路４として図示される。さらに、４つのニップ、１２６、１２８、１３０及び１３２は、紙シートがそこを通過するときに、その搬送を可能にするように、紙通路１００の全域に渡って位置する。一例においては、各ニップは、紙シートと接触するときに適切な方向に回転する一対のローラ（又は等価なもの）を含む。

一例においては、入口点１０８は、マルチプルシートインサータ（ＭＳＩ）から１つ又はそれ以上のシートを受け取る。１つ又はそれ以上のシートは、印刷システムの左手ドアを通って、入口／出口点１０６を介してイメージマーキングエンジン（ＩＭＥ）１２２に搬送される。別の例においては、１つ又はそれ以上のシートは、印刷機の側部にドッキングする給紙プラットフォーム（ＰＦＰ）から入口点１１０を介して紙通路１００によって受け取られる。１つ又はそれ以上のシートは、ドアを通ってＩＭＥへ垂直に搬送される。

代替的に又は付加的に、１つ又はそれ以上のシートが、スリートレイモジュール（３ＴＭ）から入口点１０４を介して紙通路１００に給送される。１つ又はそれ以上のシートは、入口点１０８及び１１０を越えたドアを通って入口／出口点１０６を介してＩＭＥ１２２へ垂直方向に移動する。シートは、ＩＭＥ１２２によって処理されると、再度入口点１０６を通って（両面印刷通路を介して）紙通路１００に再び入ることができる。一例においては、１つ又はそれ以上のシートは、標準サイズ（例えば８．５”×１１”、Ａ４）より長い。こうした余分な長さは、シートが紙通路１００内の１つ又はそれ以上の障害物上でスタブを引き起こす原因となる可能性がある。

例えば、Ａ３すなわち１１”×１７”シートでは、前縁は、入口点１０８を越えて紙通路を下方に移動することができる。通常のシステムにおいては、シートが、紙通路の入口点を通過するときに、前縁がスタブする可能性がある。これは、シートが入口点間（例えば入口点１０８及び１１０間）を通過するときに特に当てはまる。そのようなスタブを軽減するために、凹部１１２及び凸部１１４は入口点間に隣接して配置されて、シートが通過するときに１つ又はそれ以上のシートの前縁を入口点１０８及び１１０から離れるように分岐させるようにする。ニップ１２６及び１２８は、１つ又はそれ以上のシートを、紙通路１００を通して搬送することを可能にするために及び／又はスタブを防止するために、入口点１０８及び１１０のそれぞれに隣接して配置することができる。

図２は、上の図１に示される入口点１０８に隣接して使用されるニップ１２６を図示する。ニップ１２６は、ロール２０４及びロール２０６を含む。単一のロール対２０４及び２０６が図示されているが、複数のニップ及び関連するロール対が、紙通路１００の幅に渡り位置することが可能であることは理解されるべきである。ロール２０４及び２０６は、そこを通過する紙シートと最適な接触を可能にするために、実質的にはゴム、プラスチック、鋼等のどのような材料でも構成することができる。

一例においては、シートは、ニップ１２６を介して入口点１０８を越えて及びニップ１２８を介して入口点１１０を越えて搬送される。入口点１０８及び１１０が、紙通路１００の左手側に位置するため、ニップ１２６及び１２８は、紙シートが入って、シートが紙通路の右手側に分岐されるときに回転する。この方法で、紙シートの前縁は、シートがスタブすること及び／又は望ましくない通路の下方に向けられる可能性を最少にするために入口点からできるだけ遠くに移動される。

シートを望ましい方向に向けるために、ロール２０４及び２０６は、互い対する又は紙通路１００の１つ又はそれ以上の特徴に対する特定の位置に位置づけられることが可能である。例えば、ロール２０４は、ロール２０４の直径がロール２０６の直径に対して小さくなるように配置することができる。さらに、ロールの中心線（例えば、ロール２０４及び２０６が互いに最も近接する位置）は、紙通路の中心線からオフセットであることができる。例えば、ロール２０４及び２０６の中心線は、紙通路の中心線に対して右にオフセットで位置することができる。この方法では、シートの前縁は、シートがニップ１２６を通過するときに、シート上のロール２０４及び２０６の相対力に基づいて右に向けることができる。

先端２１０は、紙通路１００と入口点１０８との間の分岐点である。一実施形態においては、先端２１０は、シート（例えば、両面印刷）がスタブするか又は間違った通路を下方に移動することを回避するために、紙通路１００から奥まった所に置かれる。こうした先端２１０の位置は、シートの前縁が阻害されること無く入口点２１０を通過するためのより大きな間隙を提供する。紙通路内の前縁位置の制御をさらに強化するために、傾斜路２１６が、紙通路１００内の入口点１０８を越えたすぐの位置に据えられる。傾斜路２１６は、入口点１０８と共有される紙通路の側壁の凹部分である。傾斜路２１６は、中心点２２０に対して実質的にどのような半径であってもよい。この半径は、少なくとも部分的に、紙サイズ、紙の厚さ及び印刷機内で実行される印刷動作に基づくものとすることができる。

多くの印刷機において、作動ダイバータは、紙シートが、意図される通路（例えば、紙通路１００）に沿って移動することを保証するために採用される。紙通路１００は、紙シートの上向きカール、下向きカール及び処理方向に交差する方向のカールを考慮することで、スタブする可能性のある全地点に対して堅牢でなくてはならない。図３は、紙シートを搬送するために紙通路１００を使用する印刷機の上方ドア３１０及び中間ドア３１２を示す。同様に、図４は、紙通路１００を含む印刷機に採用される紙通路バッフル４１０を示す。ゲートレスダイバータ１１６は、実質的にはあらゆる印刷機内で、実質的にはあらゆる位置で採用できることが理解されるべきである。

一例においては、上方ドア３１０、中間ドア３１２及び紙通路バッフル４１０を中央に位置合わせすることができ、ここでは、各部品を通る全ニップ対は紙通路の中央に位置する二重ロールである。結果として、シートの末端縁は、処理方向に交差する方向のカールによって起こる多数のスタブする可能性のある地点を生成するローラ対によって制御されない。通常、ゲートレスダイバータは、こうした欠陥を克服するために印刷機に採用されてきた。しかしながら、ゲートレスダイバータは、これらの部品が図３及び図４に示す印刷機領域にある状態では考慮されていない。１つの理由は、入口点１０８及び１１０（例えば、ＭＳＩ及びＰＦＰシュータ）の近接性、及びそれらがわずかにオフセットされているという事実に拠る。

図５は、紙通路１００の寸法の入った図である。寸法は説明目的のためにのみあり、１つ又はそれ以上の寸法は本明細書に説明される実施形態の範囲内で修正可能であることが理解されるべきである。３次元モデルは、処理方向に交差する方向のカール及びボールカールのための設計を実証するために採用された。具体的には、中央ニップによって制御されないシートの先端部によって取られる通路である。一手法においては、シートは、これらの３つの異なる種類のカールで、１００ｍｍの曲率半径の応力レベルで（例えば、６０ｇｓｍのシートに対して１２ｍｍのフラットカール）給送される。全てのスタブする地点が排除された。

更なる分析は、その設計よる他の２つの起こり得る問題が排除されたことを保証する。第１に、凹部／凸部の半径の厳格さ（例えば、凸部１１２及び１１４）は、単一方向のニップＧを保証するように最小にされ、両面印刷方向のニップＥは、紙通路１００を通して重量シートを給送するのに十分な駆動力を有する。ニップＧとニップＥとの間のスリップを予測するためにソフトウェアが採用された。予測されたスリップレベルは、重大ではなかった。

シートとガイドとの間の接触力もまた、固形インクの画像マーキング限度に対して予測され、調べられた。ニップＥ及びニップＦのロール速度は、ニップ間のバックルを生むか、又はシートをガイドに渡り伸ばすかの最悪の場合のレベルに設定された。接触力は、両面印刷シートの画像が損傷していないことを保証するために、ＰＣ−ＡＢＳ、ＡＢＳ及びスチールに対する固形インクの推奨されるガイドラインに対して調べられた。力は、３つの材料全ての限度内で良好であった。

本実施形態の態様による紙通路を示す。 本実施形態の態様による入口点に隣接するニップを示す。 本実施形態の態様による印刷機の上方ドア及び中間ドアと共に採用される紙通路を示す。 本実施形態の態様による垂直方向紙通路バッフルと共に使用される紙通路を示す。 本実施形態の態様による紙通路の寸法の入った図を示す。

符号の説明

１００：紙通路
１０４：入口点
１０６：入口／出口点
１０８：入口点
１１０：入口点
１１２：凹部
１１４：凸部
１２６、１２８、１３０、１３２：ニップ

Claims (4)

1. 印刷機内でのスタブを防止するための紙搬送システムであって、
   第１端部、第２端部、及び、第２壁とその反対側に位置する第１壁によって定められる幅を有する紙通路であって、各々が前縁を有する１つ又はそれ以上の紙シートの前記第１端部から前記第２端部への搬送を可能にする紙通路と、
   前記第１端部と前記第２端部との間に位置し、１つ又はそれ以上のシートが連続して前記紙通路に入ることを可能にする第１入口点と、
   前記第１入口点に隣接して、前記１つ又はそれ以上のシートの前記前縁を前記第１入口点から離れるように向ける第１ニップと、
   前記第１入口点から離れて位置し、１つ又はそれ以上のシートが前記紙通路に入ることを可能にする第２入口点と、
   前記第２入口点に隣接して、前記１つ又はそれ以上のシートの前記前縁を前記第２入口点から離れるように向ける第２ニップと、
   凹部に隣接する凸部を含み、前記１つ又はそれ以上の紙シートを、前記紙通路を通して向けて、前記１つ又はそれ以上のシートの各々の前記前縁を前記第１入口点及び前記第２入口点から離れるように分岐させるゲートレスダイバータとを含み、
   前記１つ又はそれ以上の紙シートは前記第１ニップを介して前記凸部に進められ、前記凹部を通って前記第２ニップに進められることを特徴とするシステム。
2. 前記第１ニップ及び前記第２ニップの各々は、第１ローラ及び第２ローラからなる少なくとも１つのローラ対を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ゲートレスダイバータは、複数の凹部及び凸部を含み、各々の凹部は凸部に隣接し、各々の凸部は凹部に隣接することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記第１入口点及び前記第２入口点の各々は、前記入口点により共有される前記紙通路の側壁の奥まった部分である傾斜路を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。

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