JP4074782B2 - シート送り方向切換機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して、あらゆる自動事務機器において使用されるハードコピーシート処理装置に関する。より詳細には、それは、印刷媒体(用紙など)の連続したシートに対し、それらがその同じ機器の他のワークステーションかまたはまったく異なる機器に供給される前に、送り方向を迅速に切換える装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ハードコピードキュメントを生成または複製する自動事務機器(インクジェットプリンタ、電子写真プリンタ、インパクトプリンタ、コピー機、ファクシミリ機、ドキュメントスキャナ等)は、しばしば、シート状の印刷媒体が所与の自動事務機器内を移動する際の送り方向または経路を切換える機構を有するか、あるいは他の態様で関連付けられている。また、自動事務機器技術の当業者は、かかるシート送り方向切換がいくつかの理由のために行われるということを認めるであろう。例えば、しばしば、一連のシートを積み重ねる(スタックする)順序を逆転させるために行われる。これにより、スタックが集積トレイから取除かれ反転される時、第1のシートの第1の面は、第1の印刷シートの第1の、すなわち「最上」の面となる(第2、第3等のシートについて以下同様)。そうでなければ、スタックのシートの順序を逆転させなければならない。これは、時間のかかる操作である。また、シート送り方向切換は、所与の機器(特にデスクトップ作業環境における)の「占有面積」を低減するためにも採用される。他の自動事務機器動作では、シートの送り方向の切換は、そのシートをまったく異なる機器に送るためか、またはそのシートを、シート送り方向が切換えられる機器の内部または外部に配置されたシート集積トレイに送るために行われる。本発明は、以上の観点に着目して、シート送り方向機構のスループットおよび占有面積を改善することを目的とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】
本発明の開示のシート送り方向切換機構は、あらゆる従来技術によるシート送り方向切換機構に対して横方向のスペースと縦方向のスペースとが小さく、機械的に単純であり高速に動作する機構を提供することにより、シート反転時間および機器「占有面積」問題に対処する。それらの動作が比較的速い(およびスペース要件がより小さい)ことにより、出願人のシート送り方向切換機構は、インクジェットプリンタ、電子写真式プリンタ、インパクトプリンタ、コピー機、ファクシミリ機、ドキュメントスキャナ等のあらゆる自動事務機器とより容易に関連付けられる。また、これらの機構は、それらが機械的に単純であり、そのため信頼性がある、という特徴を有する。出願人のシート送り方向切換機構は、好ましくは、シート状の用紙等、本質的に可撓性のシート状の印刷媒体を処理する自動事務機器において使用される。当業者は、この特許の開示において述べる機構により、他の可撓性の(すなわち、後述する方法で湾曲するまたは座屈することができる)シート状の材料(可撓性ポリマ(高分子)組成の薄いシート等)を処理することは可能であるが、他の比較的硬質(および故に比較的不撓性)の材料(不撓性ポリマ組成のより厚いシート等)はそのように容易に処理され得ない、ということを認めるであろう。
【0004】
出願人のシート送り方向切換機構の2つの最も重要な構成要素は、3つのローラを有する装置とシート送り停止装置とである。3ローラ装置は、第1のローラ(例えば中央ローラ)と、第2のローラ(例えば上部ローラ)と、第3のローラ(例えば下部ローラ)と、からなる。これら3つのローラは、後により完全に説明する第1および第2の回転境界面接触領域を形成する。3ローラ装置は、まず、第1のローラ(例えば中央ローラ)と第2のローラ(例えば上部ローラ)との接触面間で動かされることにより第1の送り方向(例えば右方向)にシートが動かされることによって動作する。シート送り停止装置は、この第1の送り方向のシート送りを停止し、第1のローラ(例えば中央ローラ)の別のローラ接触面に対してかかるシートの後縁を配置する役割を果たす。この別の接触面は、上記3ローラ装置の第1のローラ(例えば中央ローラ)と第3のローラ(例えば下部ローラ)との間である。そして、シートの後縁は、この別の接触面に供給され、それによりシートの送り方向が切換えられる。
【0005】
本発明の開示のシート送り方向切換機構は、特に、本質的に非常に機械的であるという事実によって特徴付けられる。すなわち、それらは、それらの機械的要素に対して電気信号を使用することによるのではなく、主に、機械的に連結された要素(リンクアーム等)によって動作する。このため、本明細書で説明するシート送り方向切換要素は、概して、シートを操作する構成要素を制御するためにあらゆる電気的検出および信号送信装置を採用するシート送り方向切換装置に比べて、複雑性が低く信頼性がありコストがかからない。
【0006】
任意に、本発明の開示のシート送り方向切換機構は、さらに、(1)挿入されるシート状の印刷媒体によって機械的に操作される自動シート送り停止装置と、(2)シート状の印刷媒体の後縁を、シート送り方向付け(切換)機構の3ローラ装置の中央ローラと下部ローラとの間のローラニップに機械的に促す(方向付ける)1つまたは複数のシート案内プレートと、(3)停止したシートの後縁が中央ローラの外面と摩擦接触するような位置へと、シートを足状のシート停止機構の下にして固定する役割を果たすように足状のシート停止装置を操作することにより、その後縁を中央ローラと下部ローラとの間のニップに送るようにシートが撓曲、座屈または丸まるようにそのシートの後縁を下方向に駆動する、機械的リンク機構と、を備え得る。
【0007】
本発明の開示の後続する部分は、用紙等のシート状の可撓性印刷媒体が、下方向に動かされて中央ローラを越えた後、いかに自然に座屈状態から復帰するかを実証する。そして、かかるシートは、その反対側がシート停止装置によって押さえつけられるため、反対(例えば左)方向に座屈状態から復帰する。シートは、中央ローラと下部ローラとの間を通過することにより、シートが中央ローラと上部ローラとの間を通過する際に動かされた方向とはある程度反対方向である送り方向に、シートを動かす。本発明のさらにより好ましいいくつかの実施形態では、出願人のシート送り方向切換装置は、さらに、シート反転装置を備える。ローラ型シート反転装置は非常に一般的に使用されるため、それらを、本発明の開示の目的のためにそれらのシート裏返しすなわち「反転」装置の第1の実施の形態として使用する。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、第1の操作位置(状態)にある本発明の開示のシート送り(流れ)方向切換機構10を示し、前縁14を有する印刷媒体のシート12(シート状の用紙等)が、機構10の左側に入り第1の(例えば、右側)方向16(R:右)に送られているように示されている。シート12は、略水平な第1の案内プレート18の上面に沿って送られる。第1の案内プレート18の右側には、第2の水平案内プレート18Aがある。第1の案内プレート18と第2の案内プレート18Aとの間には空き領域20が存在する。
【0009】
第2の水平案内プレート18Aの右側には、ローラ装置22が配置されている。このローラ装置22は、本発明の開示の本明細書で説明するシート送り方向切換機構10の第1の本質的な構成要素である。それは、第1のローラと、第2のローラと、第3のローラと、を備える。第1のローラは、図1に示す中央ローラ24等の中央ローラである。それは、第2のローラに対して、ローラ面が接触したり、互いに連携するように接続(インタフェース)したり等している。この第2のローラは、好ましくは、中央ローラ24の直上に取付けられた上部ローラ26である。中央ローラ24は、同様に、図1に示す下部ローラ28等の第3のローラと、ローラ面が接触したり、互いに連携するように接続したり等している。また、これらローラ(24、26および28)はサイズが異なることも可能であるが、本発明の好ましい実施形態では上記ローラ(24、26および28)の3つはすべて同じ直径を有する、ということも認められなければならない。いずれの場合も、これら3つのローラのうちの少なくとも1つに動力が供給される。本発明の特に好ましい実施形態では、中央ローラ24に動力が供給される。すなわち、この好ましい実施形態では、上部ローラ26にも下部ローラ28にも動力が供給されない。このため、単に実施の形態として、図1は、中央ローラ24が時計(右回り)方向30に回転するように動力が供給されるように示す。したがって、上部ローラ26は、動力が供給された時計方向に回転する中央ローラ24とローラ面が接触していることにより、反時計方向32に動かされる。同様に、第3のローラすなわち下部ローラ28は、動力が供給された時計方向に回転する中央ローラ24にローラ面が接触することにより、反時計方向34に動かされる。
【0010】
本発明の他の特に好ましい実施形態では、中央ローラ24と上部ローラ26とは同じ垂直軸36に取付けられ、下部ローラ28は、中央および上部ローラ24および26が取付けられる軸36に対して「下流(downstream)」シート送り方向(すなわち、右側)にある垂直軸38に取付けられる。また、この垂直軸38は、おおむね右方向16(R)のシートの移動を停止させ、そのシートを中央ローラ24と下部ローラ28との間のニップ(ロール間隙)すなわち回転接触面に送ることを補助する役割を果たす、かなり普及しているシート送り停止装置に対して、より近い方にずれているものと考えることができる。このため、シート送り停止装置は、概して、シートの後縁が中央ローラ24と上部ローラ26との間の接触面を通過した後にシートの右方向への移動を停止するという概念を表す。このように、かかるシート停止装置は、「L」形状かまたは「V」形状を有することができ、概して、右方向16(R)に移動するシート12が出てくる中央ローラ24と上部ローラ26との間の第1の接触面すなわち上部接触面に面することができる。それは、図1のアイテム39として示される。実際には、右方向に移動するシートの前縁は、かかるシート停止装置に衝突する(ぶつかる)。かかる装置39は、シート12の右方向への移動を停止するために使用することができるそれらの機械的装置を包括的に表すために、仮想線で示す。ここでまた、1つのかかる装置は、「L」構成を有し、右方向に移動するシートがL形状の装置の垂直構成要素と衝突するように配置される。また、かかる装置39は、例えば右周りに、回転することができ、それにより右方向に移動するシートが衝突する「V」形状のノッチを形成する。しかしながら、本発明の特に好ましい実施形態では、シート停止装置は、後により完全に説明する足状装置(機構)となる。
【0011】
図1に示す第1の操作位置では、シート12の右方向の動き16(R)によっては、当該シート12の前縁14はまだレバーアーム機構42の下後部側40に接触していない。このレバーアーム機構42は、枢着されなければ図1に示す機構10の一部ではない要素へと、(ピン等のピボット装置44により)枢着され(ピボット回転可能に取り付けられ)ている。すなわち、この要素は、ピボット装置44に取付けられているようには特には示されておらず、ハウジング要素等の要素11によって概略的に示されているのみである。言換えれば、このピボット取付(ピボット装置)44は、別に図1には示されていない、シート送り方向切換機構全体(そのハウジングおよび他の要素を含む)の何らかの構成要素に取付けられている。この特許の開示の後に説明する図面において分かるように、このピボット取付44により、レバーアーム機構42は、概して方向矢印46(R)によって示唆される右上方(左周り)方向に回転することができる。
【0012】
レバーアーム機構42の上部は、コネクタ50によってコネクタロッド48に連結されている。好ましくは、レバーアーム機構42とコネクタロッド48との間のコネクタ50もまた、コネクタピン等のピボットタイプコネクタである。このコネクタ50は、上述したハウジングまたは他の要素11に取付けられていない。このため、コネクタロッド48の左端は、レバーアーム機構42が反時計方向かまたは時計方向に回転すると左かまたは右に自由に移動することができる。すなわち、レバーアーム機構42は、そのピボットコネクタ44を中心に自由に回転可能であるが、図1に示すシート送り方向切換機構10が関連する機構全体の他の何らかの要素(例えば、ハウジング壁11)に固定されているため、横方向または縦方向には自由に移動することができない。
【0013】
したがって、レバーアーム機構42の最下部52が、ピボット44を中心に、示されている時計方向46(R)に回転する時、コネクタロッド48は、概して矢印54(L:左)によって示唆される左側、すなわち反時計方向に引張られる。レバーアーム機構42の上部の反時計方向移動54(L)の左方向成分は、同様にコネクタロッド48の右端に伝達される。この機械的配置は、レバーアーム機構42の上部が左(反時計)方向54(L)に移動するに従い、コネクタロッド48の右端が同様に左方向に引張られる、というものである。このため、コネクタロッド48の右端には、54(L)’とラベル付けされた方向矢印が付与されている状態が示されている。
【0014】
また、ロッド48の右端は、2つのリンクアーム56および62に連結されるように示されている。上部リンクアーム56の上端は、ピボット取付58に連結されるように示されている。また、このピボット取付58は、図1では図示されるようにしか示されていない機構全体のある構成要素(例えば、ハウジング要素11等の要素)に連結されている。言換えれば、上部アーム56は、そのピボット取付58を中心に自由に回転することができるが、上部アーム56もまた、ハウジング要素11(または他の構成要素)等の固定要素に連結されているため、異なる態様で自由に移動することはできない。また、コネクタロッド48と上部リンクアーム56とは、この第1の操作位置では、互いに90°未満の角度θの位置にある、ということは留意しなければならない。
【0015】
上部リンクアーム56の下端は、ピボットコネクタ60に連結されている。また、このピボットコネクタ60は、コネクタロッド48の右端と下部リンクアーム62の上端とに枢動可能に連結されている。このため、上部リンクアーム56と、コネクタロッド48と、下部リンクアーム62とはすべて、ピボットコネクタ60によって互いに対して枢動可能に連結されている。しかしながら、このピボットコネクタ60は、ピボット58が取付けられるハウジング11(または他の要素)に取付けられていない。このため、ピボットコネクタ60は、図1において示唆される横方向の左方向54(L)’に自由に移動することができる。言換えれば、コネクタロッド48がレバーアーム機構42の反時計方向回転54(L)により左方向54(L)’に引張られた場合、コネクタロッド48とそれに連結されたピボットコネクタ60とがまた、左方向に移動する。ピボットコネクタ60の左の方への移動の機械的結果については、本発明の開示の後の部分で説明する。
【0016】
差当り、下部リンクアーム62の下端が、図1に示す足状装置64等のシート移動停止装置(またはシート移動抑制装置)に枢動可能に連結されている、ということに留意することで十分である。それは、図1において(仮想線で)示されている一般的なLシート停止装置39よりも特殊なシート停止装置である。一般的なシート停止装置39または特殊なシート停止装置64のいずれの機能も、中央ローラ24と上部ローラ26との間の接触面を通過した後のシート12の右方向16(R)の移動を停止させることである。このシート停止装置は、他の属性をも有していなければならない。上述したように、かかるシート停止装置は、右方向16(R)に移動するシートを、シート12の後縁が中央ローラ24と摩擦をもたらしつつ接触して配置されるような位置に停止させるよう、位置付けられ、適合され、配置されなければならない。この摩擦によって、シートが、概して図7に示すように下方向に(すなわち、中央ローラ24の時計方向30に)撓曲しまたは座屈するような、シートの後縁に対する力が生成される。シートの後縁が、右周りに回転する中央ローラ24と接触しなくなるように動かされた後に、座屈したシートは自由に座屈状態から復帰することができる。
【0017】
このように、上部ニップ(すなわち、上部ローラ26と中央ローラ24との間のニップすなわち回転接触面)から下部ニップ(すなわち、中央ローラ24と下部ローラ28との間のニップすなわち回転接触面)にシートの後縁を導く役割を果たす2つの力がある。第1に、中央ローラ24の回転面によりシートの後縁にもたらされる摩擦力がある。第2に、おおむね傾斜平面74によって画定される平面に沿って、まっすぐに伸びる(すなわち、座屈状態から復帰する)シートの傾向によってもたらされる横方向の力がある。すなわち、用紙自体(または他の印刷媒体)の力学的(mechanical)特性により、シートはまっすぐになる(座屈状態から復帰する)。この座屈状態から復帰する動作により、用紙のシートの左端が、自由におおむね左方向に移動することができる時(すなわち、その後縁が中央ローラ24の表面と接触しなくなる時)、そのようにおおむね左方向に移動する。シート停止装置64の主な機能のうちの1つがシート12の右側を固定することであるため、シートは、左方向においてのみ座屈状態から復帰することができる。このため、座屈状態から復帰したシートは、その左端の、傾斜平面74の角度によってかなり決まってしまう左方向の移動によってのみ、座屈状態から復帰することができる。この左方向の移動により、シートの後縁は、中央すなわち第1のローラ24と下部すなわち第3のローラ28との間の下部ニップすなわち接触面に送られる。
【0018】
また、シート停止装置は、本発明の開示のシート送り方向切換機構10の第2の本質的な要素とみなされてよい、ということも理解されなければならない。さらに、その主な機能がシートの横方向(例えば、右方向)の移動を定められた場所で停止させることであるため、それは、右方向16(R)に移動するシート12の前縁14と衝突しそれを停止させるために、開口側が左側を向いている、垂直壁か、あるいは「L」形状装置または「V」形状装置等の非常に単純な構造とすることができる。また、ここでは、図1に示す足状装置64の底部76が、傾斜平面74の上面とともに、左方向に開口した「V」形状装置を形成する、ということも留意されてよい。このため、右方向16(R)に移動するシート12の前縁14は、垂直壁型シート停止装置か、または左方向に開口したV形状シート停止装置と衝突するか、あるいは、足状装置64の底部76と傾斜平面74とによって形成される左方向に開口したVになるように誘導され、その後そこで固定される。シートがそのように固定されることにより、その左端は、中央ローラ24の時計方向の回転によってシートの左端にかけられる下方向の力により(概して図7に示すように)下方向に座屈する。シートの後縁が下方向に動かされ中央ローラ24と接触しなくなった後、シートは、そのシートの左端が左方向に移動するように座屈状態から復帰することが自由にでき、これによって、中央ローラ24と下部ローラ28との間の第2のニップすなわち下部ニップに送られる。
【0019】
本発明のより好ましい実施形態のうちのいくつかでは、シート停止装置は、連続したシートの、シート送り方向切換機構10を通過する迅速な送りを容易にする追加の機械的動作が可能となる。ここでまた、図1は、足状のシート停止装置64の形態の1つの特に好ましいシート停止機構を示す。それは、ピボットおよびリンクアームシステムと連結することにより、本明細書中で後により完全に説明する特定の機械的移動が可能である。足状装置64には、ピボットコネクタ66とピボット取付68とが設けられる。また、この足状装置64は、これらの図面において強調される機構の一部ではない他の構成要素(ハウジング11等)に枢着される、ということにもまた留意しなければならない。このため、足状装置は、そのピボット取付68を中心に図1に示す右周り方向70に回転することができる。この特許の開示の他の図面において分かるように、足状装置64の左端すなわち「つま先」端が時計方向70に回転することは、足状装置の右端すなわち「足首」端に、下部リンクアーム62によってコネクタ66に伝達される下方向の力が加えられる場合に結果として生ずる。また、図1に示す第1の操作位置では、足状装置64は、傾斜平面74の上面に載っているように示されていることにも留意しなければならない。3つのローラ付きシート送り方向付け機構22(ローラ24、26および28からなる)と、いくつかの形態のシート停止装置39、64等とは、出願人のシート送り方向切換機構の2つの本質的な要素であるため、破線フレーム73によって囲まれるように示されている。これら2つの要素(22および39)は、それら自体で、本発明のシート送り方向切換機能を実行することができる。したがって、図1に示す機構10のあらゆる他の構成要素は、3ローラシート送り方向付け機構22とシート停止装置とによって定められるシート送り方向切換機構に対する補助的な構成要素とみなされてよい。
【0020】
図2は、第2の操作位置における本発明の開示のシート送り方向切換機構10を示す。図2は、図1に示す普及化したシート停止装置39を示しておらず、より好ましい足状のシート停止装置64に焦点を合わせる。いずれの場合も、この第2の操作位置を達成するために、右方向16(R)に前進するシート12の前縁14は、第1の水平案内プレート18と第2の水平案内プレート18Aとの間のギャップ(空き領域)20を橋を架けるように結んでいる。これを行う際、シート12は、レバーアーム機構42の下後部40にぶつかり、それを上昇させる。また、この動作は、レバーアーム機構42の下端のそのピボット取付44を中心とした時計方向回転46(R)とみなすことも可能である。このように、シート12は、レバーアーム機構42の最下点52をその最下位置52’からその最高位置まで持上げる。本発明のより好ましい実施形態のうちのいくつかでは、この最高位置は、レバーアーム機構42の下を通過するシート12の厚さによって完全に確定される。
【0021】
ここでも、固定ピボット点44を中心とするレバーアーム機構42の底部の反時計方向回転46(R)はまた、レバーアーム機構42の上部の左回り回転54(L)を含む。レバーアーム機構42の上部が、他の点では(例えば、ハウジング11に)取付けられていないコネクタ50(例えば、ピン)によりコネクタロッド48に連結されている(好ましくは、枢動可能に連結されている)ため、コネクタロッド48は、左の方に引張られる。また、このコネクタロッド48の左方向への移動は、その元の位置51(また図1参照)からその新たな左方向の位置53(図2参照)へのコネクタ50の左方向への移動とみなすことができる。
【0022】
また、コネクタロッド48の左方向の移動54(L)’により、ピボットコネクタ60(コネクタロッド48に取付けられている)が左の方に引張られる。また上部リンクアーム56の下端もまたピボットコネクタ60(および故にロッド48)に連結されている(例えば、枢動可能に連結されている)ため、それもまた左の方に引張られる。実際には、リンクアーム56の底端は、リンクアーム56の上端に配置されたピボット取付58を中心に時計回りに回転する。ここでまた、このピボット58は、図2において強調される機構10の外部の装置(例えば、ハウジング11)に取付けられている。このため、上部リンクアーム56の下端のみが、左方向に自由に移動することができる。図2において、この左方向の移動はまた、第1の位置57(図1参照)から第2の位置59へのピボットコネクタ60の左方向への移動54(L)とみなすことも可能である。ピボットコネクタ60の第1の位置57と第2の位置59との間の距離は、コネクタロッド48の左側に示すピボット50の第1の位置51と第2の位置53との間の距離に近似する。また、この第2の操作位置では、リンクアーム56がおおよそ垂直な向きにあるように示されていることに留意しなければならない。すなわち、このシート送り方向切換機構10がその第2の操作位置にある時、コネクタロッド48と上部リンクアームとの間の角度θは、約90°である。
【0023】
また、下部リンクアーム62の上部もまた、ピボットコネクタ60(それ故にコネクタロッド48)に連結されている。このため、コネクタロッド48が左の方に動かされる時に、それもまた左の方に動かされる。下部リンクアーム62の底部は、シート停止装置64の右端に連結されている(好ましくは、枢動可能に連結されている)。ここでまた、本発明の開示のより好ましい実施形態のいくつかにおいて、このシート停止装置64は、「足状」の外観を有する。このため、出願人は、シート停止装置のこの実施形態を「足」または足状装置と引続き呼ぶ。このように「足」に喩えると、下部リンクアーム62の下端は、足64の右部分すなわち「足首」部分に連結されている(好ましくは、枢動可能に連結されている)。このように、足64の左端または「つま先」端は、足64の右部分すなわち足首部分が強制的に下方向に移動させられる時、矢印70によって大まかに示す上向きかつ時計方向に回転する。この下向きの力は、概して、下部リンクアーム62において下方向に向いた矢印72によって示される。実際には、この下向きの力72により、足64の足首側がそのピボット取付68を中心として右周り方向に回転する。言換えれば、足64の足首端とつま先端とは共に、ハウジング11等の固定された外部要素に足64を取付けるピボット68を中心に回転する。
【0024】
この下向きの力72は、下部リンクアーム62の上部がコネクタロッド48の左方向の移動によって左の方に引張られるときにもたらされる。ここでまた、足64のそのピボット取付68を中心とする回転により、その足64の底面76が上昇し、上向きに傾斜した平面74と物理的に接触しなくなる。実際には、足64の底部76と傾斜平面74との間に、ギャップ78がもたらされる。このギャップ78は、好ましくは、ギャップ78に入るように方向付けられた時の右方向16(R)に移動するシート12が通過するのに十分な広さである。本発明のより好ましい実施形態のうちのいくつかでは、このギャップ78は、それが図2に示す上向きに持上げられた位置にある時に2つのシートを通過させるのに十分広くなければならない。
【0025】
図3は、シート送り方向切換機構10を通過するシート12のさらなる前進(すなわち、右方向16(R)の移動)を示す。そこでは、シート12は、中央ローラ24と上部ローラ26との間の第1の接触面すなわち上部接触面の間を移動しているように示されている。このように、中央ローラ24の右周り回転30は、シートを右方向16(R)に動かす。これにより、上部ローラ26が中央ローラ24と直接接触してなくても、その反時計方向回転32が永続する。
【0026】
図4は、足64の底部76と傾斜平面74の上部との間のギャップ78間を通過している、前方(右方向)16(R)に移動するシート12を示す。ここでまた、このギャップ78は、下部リンクアーム62により足状シート停止装置の足首に伝達される下向きの力72により、そのつま先端が方向矢印70によっておおむね示唆される方向に持上げられる時にもたらされる。こうするために、下部リンクアーム62は、コネクタロッド48の左方向54(L)’の移動によって垂直の向きに引張られる。
【0027】
図5は、シート送り方向切換機構10を通過するシート12のさらなる前進を示す。そこでは、シート12のより多くの部分が、傾斜平面74を上方へ移動したように示されている。図5はまた、シート12の後縁80が、第1の水平案内プレート18と第2の水平案内プレート18Aとの間の空き領域20を超えて移動したことも示している。すなわち、これら2つのプレート18と18Aとの間の空き領域20はもはや、図2、図3および図4におけるようにシートを介してつながってはいない。このため、レバーアーム機構42の最下点52は、再び、自由に下部位置52’まで降下することができる。すなわち、レバーアーム機構42の下端は、点52’に達するまで、概して方向矢印46(L)によって示唆される下向きかつ時計方向に回転する。ここでまた、レバーアーム機構42は外部装置(例えば、ハウジング11)に枢着されているため、そのレバーアーム機構42の上端は、方向矢印54(R)によって示唆される上向きかつ一般的に表されるところの時計方向に回転する。したがって、コネクタアーム48は、同様に右方向54(R)’に移動する。この動作により、ピボットコネクタ60は、その第2の位置59からその元の位置57まで移動する。これにより、下部リンクアーム62に対しおおむね上向きかつ右方向の力72’がもたらされる。これにより、足64のつま先部分が、矢印70’によって示唆される下向きかつ一般にいわれるところの反時計方向に回転する。したがって、足64の底部76面は、シート12の上面12(T)に接触する位置につく。
【0028】
図6は、シート12の後縁80が中央ローラ24と上部ローラ26との間を通過した直後のシート送り方向切換機構10の動作を示す。本発明のより好ましい実施形態のいくつかでは、シートの後縁80は、足64がシート12の上面12(T)と十分に接触するようになると同時に、中央ローラ24/上部ローラ26接触面を離れる。この状況では、シート12の右方向の移動は、足64の底部76が、シート12の上面12(T)に対して下向きに押圧して接触するように下降することにより、停止させられる。この操作位置において、シート12の後縁80の下部領域は、中央ローラ24の時計方向30に回転するローラ面との間で摩擦が生じるように接触するように配置される。この摩擦をもたらす接触により、シート12の後縁80とシート12の中央ローラ24の面とが、方向矢印82によって示唆される下方向に「湾曲」または「座屈」させられる。シート12の後縁80の結果的に生じる下向きの移動(シートの後縁80がもはや中央ローラ24の面と接触しなくなった後のシートの座屈状態からの復帰と共に)により、最終的に、シート12の後縁80は、時計方向30に回転する中央ローラ24と反時計方向34に回転する底部ローラ28との間の回転接触によってもたらされるニップ84へと向かって送られる。この、ニップ84への給紙動作は、シートの後縁80の下方向の動き82を阻止しそれをニップ84に向けるように適合され配置されたニップ案内プレート86を設けることにより、容易にすることができる。
【0029】
図7は、シート12の後縁80が中央ローラ24の外面上において動かされる時のシート送り方向切換機構10のさらなる動作を示す。後縁80/ローラ24の接触により、シートは図7に示す丸まった(humped)構成12(H)になるように一時的に座屈させられる。また、この丸まった構成12(H)は、シート12の右側部分がシート停止装置64によって傾斜平面74に対して押さえつけられることによってもたらされる。また、この丸まった構成は、用紙材料自体に力学的エネルギが蓄積されていることも表す。シート12は、図7に示す足64によりその右側が適所に固定されるため、シートの前縁80の左方向の移動によって座屈状態から復帰するかまたはまっすぐになることのみができる。したがって、シートの後縁80が下方向82にさらに動かされると、それは通過して中心ローラ24の外面と接触しなくなる。この状況では、シート12は、中央ローラ24と接触しなくなった後、その左縁すなわち後縁80が左の方に移動することにより、座屈から復帰するかまたは丸みが取れることが可能となる。
【0030】
図8は、シート12の後縁80が、時計方向30に回転する中央ローラ24と反時計方向34に回転する下部ローラ28との間のニップ84に入ろうとしている状態を示す。特に、シート12の後縁80がニップ84に捕えられると、そのシート12は概して方向矢印16(L)によって示す左方向に移動を開始する、ということに留意しなければならない。この左方向16(L)は、最初にシート送り方向切換機構10に入った時(図1ないし図5参照)のシート12の右方向16(R)の動きとは異なっており、およびある程度はおおむね反対である。
【0031】
また、ここでは、第2のシート12’がシート送り方向切換機構10に入るのを、当業者にはすでに周知の多くの方法で開始することができる、ということも留意されてよい。例えば、第1のシート12の前縁(後縁等)の存在が、機構10におけるいずれかの適当な位置で検出され、かかる機構10に第2のシート12’が入るのを制御する電気信号に変換される。本発明の1つの特に好ましい実施形態では、第2のシート12’がシート送り方向切換機構10に入るように方向を定めるために、この状態では後縁ではない前縁80がニップ84の近くの領域で検出される。また、ここでは、この動作は、完全に機械的ではなく本質的には電気機械的な動作である、ということも留意されてよい。
【0032】
図9は、シート12が、矢印16(L)で示唆される略左方向に、ローラ24/ローラ28の接触面を通過している状態を示す。このように、シート送りの方向は、略右方向16(R)から略左方向16(L)に切換えられた。シート12の右方向16(R)の移動の際の先の後縁80は、今ではこのシートのこの左方向16(L)の移動においては「前縁」である。ここでまた、このシート方向切換機能は、非常に実用的な価値を有することができる。例えば、それを、シート送り方向切換機構10および/またはその機構10に関連する他のシート処理装置(例えば、インクジェットプリンタ、電子写真プリンタ、インパクトプリンタ、コピー機、ファクシミリ機、スキャナ等)の「占有面積」を低減するために採用することができる。
【0033】
また、図9は、第2のシート12’がシート送り方向切換機構10に入り、右方向16(R)の順路で移動する間に第1の水平案内プレート18と第2の水平案内プレート18Aとの間の空き領域20を橋渡ししている状態も示す。このため、少なくとも2つのシートは、機構10において同時に処理されている。この状況は、第2のシートが入る前に第1のシートが装置を完全に通過しなければならないシート送り方向切換装置に対して、シート処理時間がより高速であることを意味する。いずれにしても、図9に示すレバーアーム機構42は、ここでまた、シート送り方向切換機構10が再びその第2の操作位置になるように持上げられる。しかしながら、2つのシート(12および12’)が処理されているという事実に関し、図9に示す第2の操作位置は、概して、図2、図3および図4に示す第2の操作位置と同じである。すなわち、レバーアーム機構42の第2の持上がりは、上記図2、図3および図4に関して説明した同じ機械的動作をもたらす。
【0034】
図10は、第2のシート12’が、中央ローラ24と上部ローラとの間を通過し、シート12の下向きに傾斜した上面12(T)に衝突し、足64の底部76と傾斜平面74との間のギャップ78の最上部内までおおむね到達しかけている結果を示す。第2のシート12’は、概して矢印16(R)によって示唆される上向きかつ右方向にギャップ78を通過し続ける。このように、本発明の開示のより好ましい実施形態では、足64の底部76と傾斜平面74との間のギャップ78は、2つのシートを受け入れることができる。実際には、それは、上方向16(R)に移動する第2のシート12’と下方向16(L)に移動する第1のシート12を同時に受け入れることができる。この状況は、機構10の動作速度を増大させる役割を果たすだけでなく、シート送り方向切換機構10の幅全体(また故にその「占有面積」)を減らし、すなわちそれが関連する事務機器の占有面積を減らす役割も果たす。
【0035】
また、図10は、反時計方向90に回転している、動力の付与された動力付きローラ88も示す。当業者は、この動力付きローラ88が、シート状の印刷媒体(特にシート状の用紙)等のシートをひっくり返す、すなわち「反転させる(flipping)」ことができる、当業者には周知の多くの装置を象徴することができることを認めるであろう。このため、シートの送り方向を切換える機構を提供するだけでなく、本発明の開示のシート送り方向切換機構10は、さらに、いったん送り方向が切換えられた(例えば、送り方向16(R)から送り方向16(L)へ)そのシートを反転させる装置88を提供することができる。図10に示す延長された送り方向ライン16(L)’は、本発明の他の実施形態を示すように意図されており、そこでは、シート12を、(案内ゲート(図示せず)等の送り方向装置により)送り方向16(L)’で直線的に案内することができ、あるいは、シート反転装置88を使用することによりひっくり返すことができる。かかるシート反転装置88のローラバージョンは、その上面12(T)がその底面となる一方で底面12(B)がその上面になるように、シートを反転させる。上述したように、連続したシートの各々をひっくり返すことができるということは、一続きのシートが積重なった順序を反転させることができることを意味する。このため、第1のシート(例えば、シート12)の第1面を、スタックが機構10から取除かれ反転される時に、第1のシートの「上」面となるようにすることができる。各連続したシート(例えば、シート12)は、同様に適切にひっくり返される。このように、シートの反転したスタックは、それらの適切な順序になる。また、かかるシート反転装置により、反転したシートが、再び略右方向16(R)’’に送られる。
【0036】
図11は、シート12がシート反転ローラ88の外面上を通過している状態を示す。当業者は、当然ながら、かかるローラタイプのシート反転装置のこの図が、非常に簡略化され非常に一般化されていることを認めるであろう。いずれにしても、シートは、ローラの回転動作と、当業者には周知の機構によるローラ面およびシートの連携とにより、反転されまたは「ひっくり返される」。このように、シート12の以前の底面12(B)は今ではその上面であり、以前の上面12(T)は今ではその底面である。そのように反転されると、シート12は、適切に順序付けられたシートのスタックの一部とすることができ、または別のワークステーション(図示せず)に送ることができる。この結果もまた、方向矢印16(R)’’によって概略的に示されている。この別のワークステーションは、シート送り方向切換機構10かまたはそれが関連する事務機器のハウジング全体(図示せず)の内部とも外部ともすることができる。代替例では、反転されたシート12を、シート集積トレイ92に向けることができる。ここでまた、このシート集積トレイ92は、シート送り方向切換機構10のハウジング11かまたはそれが関連する事務機器の内部とも外部ともすることができる。
【0037】
本発明の特定の実施形態を、上記図面および論考によって説明したが、これは、例示のみの目的のためであったということは理解されなければならない。このため、図面および論考は、本発明の特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。すなわち、本明細書で説明するシート送り方向切換機構は、併記の特許請求項の範囲から逸脱することなく特定の用途に適応させるためにあらゆる方法で変更されてよい。本発明には、以下のような実施の態様が含まれる。
【0038】
(実施の態様1) シート送り方向切換機構(10)であって、
第1のローラ(24)と第2のローラ(26)と第3のローラ(28)とを有し、
前記第1のローラ(24)が、前記第2のローラ(26)との回転接触面と、前記第3のローラ(28)との回転接触面とを形成する中央ローラであるローラ装置22と、
(a)第1の方向(16(R))におけるシート(12)の移動を停止させ、
(b)前記シートの後縁(80)が動かされて前記中央ローラの前記第2のローラ(26)との回転接触面を通過した後に、該シートを座屈させ、
(c)座屈状態から復帰している形態の前記シートを前記中央ローラの前記第3のローラ(28)との回転接触面に入るように促し、それにより該シートを第2の方向(16(L))に移動させる役割を果たす、シート移動停止装置(39)と、
を具備するシート送り方向切換機構。
【0039】
(実施の態様2) 前記中央ローラ(24)は、動力が供給され、前記第2のローラ(26)と前記第3のローラ(28)とを駆動する実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0040】
(実施の態様3) 前記第2のローラ(26)は、前記中央ローラ(24)の上になるように、共通の垂直軸(36)に取付けられ、
前記第3のローラ(28)の中心は、前記中央ローラ(24)の下になるように、該中央ローラ(24)と前記第2のローラ(26)との前記共通の垂直軸(36)からずれた軸(38)に取付けられる実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0041】
(実施の態様4) 前記シート移動停止装置(39)は壁である実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0042】
(実施の態様5) 前記シート移動停止装置(39)は、前記中央ローラ(24)と第2のローラ(26)との間の前記回転接触面に面する開口部を有するV形状のシート移動停止装置である実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0043】
(実施の態様6) 前記シート移動停止装置は、足(64)であり、該足の下にあるシートに対し下向きに押圧することができる実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0044】
(実施の態様7) シート反転装置(88)と組み合わされて使用される実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0045】
(実施の態様8) インクジェットプリンタ、電子写真プリンタ、インパクトプリンタ、コピー機、ファクシミリ機およびドキュメントスキャナからなる自動事務機器のグループから選択された自動事務機器と組み合わされて使用される実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0046】
(実施の態様9) 前記第1のローラ(24)は、
第1の方向(16(R))にシート状の用紙を動かす、前記第2のローラ(26)との回転接触面と、
前記シート状の用紙を第2の方向(16(L))に動かす、前記第3のローラ(28)との回転接触面と、
を形成する中央ローラであり、
シート移動停止装置は、
レバーアーム機構(42)の下をシート状の用紙(12)が通過することによって作動させられるリンクシステムの作用により、上昇および下降させられる足(64)を有し、
(a)前記第1の方向(16(R))のシートの移動を停止させ、
(b)前記シートの後縁(80)が動かされて前記中央ローラの前記第2のローラ(26)との回転接触面を通過した後に、該シートを座屈させることを補助し、
(c)前記シート状の用紙の前記後縁(80)が前記中央ローラの前記第3のローラ(28)との回転接触面内に入るように方向付けられ、それにより該シートが第2の方向(16(L))に移動するように、座屈された形態の該シート状の用紙(12)を押さえつける
ように適合され配置され、
前記シート状の用紙(12)を前記中央ローラの前記第3のローラ(28)との回転接触面に入るように促す傾斜平面(74)を具備する
実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【0047】
(実施の態様10) ローラ装置(22)は、第1のローラ(24)と第2のローラ(26)と第3のローラ(28)とを有し、
(a)前記第1のローラ(24)は、前記第2のローラ(26)との回転接触面と、前記第3のローラ(28)との回転接触面とを形成する、動力の付与された中央ローラであり、
(b)前記第1、第2および第3のローラは直径が同じであり、
(c)前記第1のローラ(24)と前記第2のローラ(26)とは共通の中心線(36)を有するが、前記第3のローラ(28)は該第1のローラおよび第2のローラの該共通の中心線(36)からずれた中心線(38)を有し、
シート移動停止装置は、レバーアーム機構(42)の下をシート状の用紙(12)が通過することによって作動させられる機械的リンクシステムの作用により上昇および下降が可能な足(64)を有し、
該シート移動停止装置は、
(a)前記シート状の用紙の第1の方向(16(L))の移動を停止し、(b)前記シートの後縁(80)が前記中央ローラ(24)の回転する外面と接触するようになった時に該シート状の用紙(12)を座屈させるように補助し、
(c)前記シート状の用紙(12)が座屈状態から復帰した時に、前記中央ローラ(24)と第3のローラ(28)との間の前記回転接触面内に該シート状の用紙(12)の前記後縁(80)が入るように、座屈された形態の該シート状の用紙(12)が促されるように押さえつけることにより、該シート状の用紙を第2の方向(16(L))に向け、
(d)上方向に移動する第2のシート(12(B))と下方向に移動する第1のシート状の用紙(12)とを通過させることができる
ように適合され配置され、
前記シート状の用紙(12)を、前記中央ローラ(24)と第3のローラ(28)との間の前記回転接触面へと促す傾斜平面(74)を具備する実施の態様1記載のシート送り方向切換機構。
【図面の簡単な説明】
【図1】 入ってくるシートがまだ機構を作動させていない第1の操作位置における、本発明の開示のシート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図2】 入ってくるシートがレバーアーム機構42を回転させた第2の操作位置における、本発明の開示のシート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図3】 シートが中央ローラ24と上部ローラ26との接触面を通過している第3の操作位置における、本発明の開示のシート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図4】 シートが好適なシート停止装置64と接触した第4の操作位置における、本発明の開示のシート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図5】 レバーアーム機構42が、下にあるシートと接触しないことにより下方向に下降した第5の操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図6】 シートの後縁80が中央ローラ24と上部ローラ26との間の接触面を通過した第6の操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図7】 回転する中央ローラ24の表面上でシートの後縁80が動かされることによりシートが座屈する一方で、その右側がシート停止機構64によって押さえつけられる第7の操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図8】 シートが座屈状態から復帰し、中央ローラ24と下部ローラ28との間の接触面に入るよう動かされようとしている操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図9】 シートが中央ローラ24と下部ローラ28との接触面の間で動かされている操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図10】 上記機構にさらにシート反転装置が設けられている操作位置におけるシート送り方向切換機構の切取側面図である。
【図11】 本機構にさらにシート反転装置とシート集積トレイとが設けられている操作位置における、シート送り方向切換機構の切取側面図である。
【符号の説明】
10 シート送り方向切換機構
12 シート
16 方向
24,26,28 ローラ
39 シート移動停止装置
80 後縁
Claims (7)
- シート送り方向切換機構であって、
第1のローラと第2のローラと第3のローラとを有し、前記第1のローラが、前記第2のローラとの回転接触面と、前記第3のローラとの回転接触面とを形成する中央ローラであるローラ装置と、
第1の方向に動いているシート状の用紙を受ける傾斜平面と、
(a)前記第1の方向における前記シート状の用紙の移動を停止させ、(b)前記シート状の用紙の後縁が動かされて前記中央ローラの前記第2のローラとの回転接触面を通過した後に、該シート状の用紙を座屈させ、(c)座屈状態から復帰している形態の前記シート状の用紙を前記中央ローラの前記第3のローラとの回転接触面に入るように促し、該促しにより前記シート状の用紙を第2の方向に移動させる役割を果たす、前記シート状の用紙の機械的動きにより操作される機械的に動作するシート移動停止装置と、
を具備し、
前記シート移動停止装置は、足であり、該足の下にあるシート状の用紙の上面を下向きに押圧することができるように構成され、
前記第1のローラは、第1の方向にシート状の用紙を動かす、前記第2のローラとの回転接触面と、前記シート状の用紙を第2の方向に動かす、前記第3のローラとの回転接触面と、を形成する中央ローラであり、
前記足は、レバーアーム機構の下をシート状の用紙が通過することによって作動させられるリンクシステムの作用により、上昇および下降させられ、(a)前記第1の方向の前記シート状の用紙の移動を停止させ、(b)前記シート状の用紙の後縁が動かされて前記中央ローラの前記第2のローラとの回転接触面を通過した後に、該シート状の用紙を座屈させることを補助し、(c)前記シート状の用紙の前記後縁が前記中央ローラの前記第3のローラとの回転接触面内に入るように方向付けられ、それにより該シートが第2の方向に移動するように、座屈された形態の該シート状の用紙を押さえつけるように適合され配置され、前記傾斜平面は前記シート状の用紙を前記中央ローラの前記第3のローラとの回転接触面に入るように促すことを特徴とするシート送り方向切換機構。 - 前記中央ローラは、動力が供給され、前記第2のローラと前記第3のローラとを駆動する請求項1記載のシート送り方向切換機構。
- 前記第2のローラは、前記中央ローラの上になるように、共通の垂直軸に取付けられ、前記第3のローラの中心は、前記中央ローラの下になるように、該中央ローラと前記第2のローラとの前記共通の垂直軸からずれた軸に取付けられる請求項1記載のシート送り方向切換機構。
- シート反転装置と組み合わされて使用される請求項1記載のシート送り方向切換機構。
- インクジェットプリンタ、電子写真プリンタ、インパクトプリンタ、コピー機、ファクシミリ機およびドキュメントスキャナからなる自動事務機器のグループから選択された自動事務機器と組み合わされて使用される請求項1記載のシート送り方向切換機構。
- シート送り方向切換機構であって、
第1のローラと第2のローラと第3のローラとを有し、前記第1のローラが、前記第2のローラとの回転接触面と、前記第3のローラとの回転接触面とを形成する中央ローラであるローラ装置と、
第1の方向に動いているシート状の用紙を受ける傾斜平面と、
(a)前記第1の方向における前記シート状の用紙の移動を停止させ、(b)前記シート状の用紙の後縁が動かされて前記中央ローラの前記第2のローラとの回転接触面を通過 した後に、該シート状の用紙を座屈させ、(c)座屈状態から復帰している形態の前記シート状の用紙を前記中央ローラの前記第3のローラとの回転接触面に入るように促し、該促しにより前記シート状の用紙を第2の方向に移動させる役割を果たす、前記シート状の用紙の機械的動きにより操作される機械的に動作するシート移動停止装置と、
を具備し、
前記シート移動停止装置は、足であり、該足の下にあるシート状の用紙の上面を下向きに押圧することができるように構成され、
前記ローラ装置は、第1のローラと第2のローラと第3のローラとを有し、(a)前記第1のローラは、前記第2のローラとの回転接触面と、前記第3のローラとの回転接触面とを形成する、動力の付与された中央ローラであり、(b)前記第1、第2および第3のローラは直径が同じであり、(c)前記第1のローラと前記第2のローラとは共通の中心線を有するが、前記第3のローラは該第1のローラおよび第2のローラの該共通の中心線からずれた中心線を有し、
前記足は、レバーアーム機構の下をシート状の用紙が通過することによって作動させられる機械的リンクシステムの作用により上昇および下降が可能で、(a)前記シート状の用紙の第1の方向の移動を停止し、(b)前記シートの後縁が前記中央ローラの回転する外面と接触するようになった時に該シート状の用紙を座屈させるように補助し、(c)前記シート状の用紙が座屈状態から復帰した時に、前記中央ローラと第3のローラとの間の前記回転接触面内に該シート状の用紙の前記後縁が入るように、座屈された形態の該シート状の用紙が促されるように押さえつけることにより、該シート状の用紙を第2の方向に向け、(d)上方向に移動する第2のシートと下方向に移動する第1のシート状の用紙とを通過させることができるように適合され配置され、前記傾斜平面は前記シート状の用紙を、前記中央ローラと第3のローラとの間の前記回転接触面へと促すことを特徴とするシート送り方向切換機構。 - 前記シート状の用紙の後縁を前記中央ローラと第3のローラとの間の前記回転接触面へと促すニップ案内プレートをさらに備える請求項6記載のシート送り方向切換機構。
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