JP4125124B2 - 印刷媒体であるシートのスタックから１枚のシートを分離する方法 - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は、高速の写真品質プリンタに関する。より詳細には、本発明は、印刷媒体である多孔質のシートのスタックから１枚のシートを分離する方法に関する。

発明の背景

本出願人は、高速の写真品質印刷を提供する各種のプリントヘッドを開発してきた。プリントヘッドはアレイ状に並んだインクジェットノズルを備える。インクジェットノズルは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術を使用して形成される。ＭＥＭＳ技術を使用すると、極めて高速の印刷能力が発揮され、（両面印刷の場合）毎秒最高２ページの速度でページを印刷することができる。

そのような高速印刷を容易にするためには、第１に、プリンタの印刷ステーション（印刷部）に供給される紙が正確に揃えられ、かつ紙詰まりなどができるだけ発生しないように所要の供給速度を可能にすることが重要である。第２に、印刷ステーションの高速印刷能力を最大限に活用するのに十分な速度で印刷ステーションに紙を供給することができなければならない。

発明の概要

本発明によれば、印刷媒体であるシートのスタックから１枚のシートを分離する方法が提供される。前記シートは多孔質である。この方法は、
スタック上の印刷媒体の最上のシートの上面の上に流体を、流体がスタックの少なくとも最上のシートを通過するように、吹き付けるステップと、
最上のシートの少なくとも一部をプリンタの印刷ステーションへ搬送するために捕捉するステップと
を含んでいる。

この方法は、印刷媒体供給装置のピックアップ手段のアパーチャ手段を通して最上のシートの上面の上に流体を吹き付けることを含み得る。ピックアップ手段はピックアップバーの形態でもよい。ピックアップバーのアパーチャ手段は多数ある形態のいずれでもよい。例えば、アパーチャ手段はバーに沿って長手方向に延在する導管の形態でもよい。別法として、バーは、長手方向に間隔を置いて配置された、アパーチャ手段を画定する複数の個別開口部を支持してもよい。

この方法は、先ず、最上のシートの前記少なくとも一部を捕捉する前に、最上のシートの前記少なくとも一部をスタックから浮上させることを含み得る。この方法は、ピックアップ手段の正面と印刷媒体の最上のシートの上面との間に低圧領域を作ることにより、最上のシートの前記少なくとも一部の前記浮上を引き起こすことを含み得る。

好ましくは、この方法は、前記低圧領域を生じさせるために、印刷媒体の最上のシートの上面に対して離隔した関係にピックアップ手段を維持することを含む。

この方法は、ピックアップ手段によって、好ましくは吹付動作から吸入動作への変化を引き起こすためにピックアップ手段を通る流体の流れの方向を逆転させることによって、印刷媒体の最上のシートの前記少なくとも一部を捕捉することを含み得る。

この方法は、印刷媒体の前記最上のシートを、スタックに吹き付けられる流体の流れの方向に対して実質的に直角の方向に搬送することを含み得る。

次に、本発明の一例を添付図面を参照して説明する。

図面の詳細な説明

先ず図１を参照すると、プリンタの一部が図示されており、これは総括的に参照番号１０で示されている。プリンタ１０はおよそ毎秒１枚すなわち毎秒２ページ（すなわちシートの両面）の速度で印刷媒体の両面を印刷する高速プリンタである。印刷媒体は、この場合、シートのスタックの形態である。説明を容易にするために、印刷媒体がＡ４用紙のスタックである場合、より詳細には用紙が所定の多孔度を有する場合に関して、本発明を説明する。

プリンタ１０は、印刷ステーション１３を通って給紙される用紙の両面に印刷すべく、印刷ステーション１３に配置された１対の互いに対向するページ幅のプリントヘッド１２を使用している。各プリントヘッド１２は、所望の高速写真品質印刷を実現するためのインクジェットノズルのアレイを有するマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）チップの形態を採っている。

印刷ステーション１３は、プリントヘッド１２の上流に配置され用紙をプリントヘッド１２へ搬送するための駆動ローラ１６及び従動ローラ１８を備える一次ローラセット１４を有している。第１のローラ２２及び第２のローラ２４を備える二次ローラセット２０がプリントヘッド１２と一次ローラセット１４との中間に配置されている。紙デフレクタ２６が、ローラセット１４と２０の間に配置されている。

図２にさらに明瞭に示すように、印刷媒体は前記のようにスタック２８として配置される。スタック２８はプリンタ１０のビン（bin：図示せず）に収容され、適当なキャビネット（同じく図示せず）内でプリンタ１０の金属隔壁３０に接した状態で保持される。用紙スタック２８のシートが金属隔壁３０と正確に当接した状態が維持されるように、電磁駆動式のタッピング機構３２が用紙スタック２８をタッピングし、用紙が印刷ステーション１３に給紙されるとき（詳細は後述）、スタック２８から浮上した用紙がプリントヘッド１２と整合するように位置合わせされるようになっている。すなわち、タッピング機構３２はスタック２８から持ち上がったシートの斜行を防止する。

プリンタ１０は、１枚の用紙シートが印刷のために印刷ステーション１３へ移送され得るように、スタック２８から一次ローラセット１４のローラ１６及び１８に１枚の用紙シートを給紙する給紙装置３４を有する。

給紙装置３４は、ステップモータ３８の形態の駆動手段によって回転駆動されるピボットロッドないし回転軸３６を備える。スイングアーム４０が回転軸３６の両端に配置されている。

給紙装置３４は、流体ホース４４に接続されたピックアップバー４２を含む。ピックアップバー４２はスイングアーム４０に枢支されている。分岐端（図示せず）を持つアーム４６がバー４２の一端から突き出ている。アーム４６は、ピボットブロック４８の形態のスリーブに摺動可能に収容されている。アーム４６、特にその分岐端は、光センサ５０と協働してピックアップバー４２がいつホームポシシヨンに戻るかを判定する。ピックアップバー４２のホームポジションは図４にその略図が示されている。

前記のように、プリンタ１０は毎秒１枚の速度で印刷する能力を有する高速プリンタである。この能力を行使するためには、スタック２８から印刷ステーション１３へ正確に制御された方法で用紙シートが個別に給紙されることが重要である。従って、ピックアップバー・アセンブリ３４が、印刷ステーション１３に移送されるべきシートをスタック２８から正確に分離することが必要である。最上のシート２８．１をスタック２８から分離するために、流体ホース４４が流体源（図示せず）に接続されている。図４に示すように、ホース４４を通して空気が矢印５２方向に吹き出される。矢印５６が示すように、空気はピックアップバー４２の出口アパーチャ５４を通過して排出される。空気はピックアップバー４２の足部５８と用紙スタック２８の最上のシート２８．１との間に押し出される。

本発明は、例えば、８０ｇｓｍの用紙のような多孔質印刷媒体での利用を特に意図したものである。

用紙の多孔性により、図５の矢印６０が示すように、空気は最上のシート２８．１を通って押し出されスタック２８の上から２番目のシートに当たる。その結果、最上のシート２８．１がスタック２８の残りのシートから最初の分離を起こす。

さらに、図６に示すように、ピックアップバー４２の足部５８の周囲とスタック２８の最上のシート２８．１との間に、局所的な低圧が生じるので、最上のシート２８．１がピックアップバー４２に付着する。空気が最上のシート２８．１を通過するため、用紙スタック２８の残りのシートから最上のシート２８．１が分離するのが助けられる。

シート２８．１がスタック２８から浮上し、スタック２８から短距離移送され、ピックアップバー４２がスタック２８に対して所定の高さに達したならば、空気の流れの方向を反転し、吸引効果がピックアップバー４２のアパーチャ５４に与えられるようにする。これは図７に矢印６２によって示されている。

給紙装置３４のスイングアーム４０が矢印６４（図３）の方向に回転し続けると、ピックアップアーム４２が矢印６６（図７）の方向へ移動するので、用紙スタック２８の最上のシート２８．１の先端が一次駆動ローラセット１４のローラ１６と１８との間に送りこまれる。そのときホース４４における吸引が遮断されるので、用紙２８．１はピックアップバー４２から解放され、印刷のためにローラセット１４及び２０により印刷ステーション１３へと前方へ搬送される。

スタック２８の最上のシート２８．１の表面に平行な空気流は低摩擦クッションとなり、ピックアップバー４２に対するシート２８．１の並進運動を促進することは理解されよう。これはピックアップバー４２のピックアップ動作を妨げることなく、シート２８．１をピックアップバー４２の正面に対して直角の方向にどのような方法でも移動できるようにする。これはまた、シート２８．１がローラセット１４に給紙されている間、シート２８．１の後部をスタック２８に対して隔離した関係に保持することも容易にする。

本出願人は、最初の「吹付け」方向に流体ホースを通過する空気の速度は重要な問題ではなく、ピックアップバー４２と用紙スタック２８の最上のシート２８．１との間隔も重要な問題ではないことを見出している。さらに、スタックの用紙の重量や等級も、スタック中の用紙にある程度の多孔性があれば、重要な問題ではない。

通常、用紙スタック２８に空気が吹き付られるとき、流体ホース１４内には約５ｋＰａの圧力がかかる。空気は約１ｌ／ｓで送出され、ピックアップアーム４２の足部５８と最上のシート２８．１との間の隙間から約１ｋＰａの圧力及び約５０ｍ／ｓの速度で排出される。実験では、最上のシート２８．１をピックアップするために、ピックアップアーム４２は用紙スタック２８の上方０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの間隔に保持され、これが効果的であることが見出されている。さらに、給紙装置３４は、等級が４０ｇｓｍの紙から高解像度写真品質インクジェット紙までの用紙で機能することが見出されている。

ピックアップバー４２のアパーチャ５４は適当な形状であればどのような形状であってもよい。例えば、アパーチャ５４はピックアップバー４２の長手方向に延在する直線状又は波状の導管の形態であってもよい。或いはまた、アパーチャはピックアップバー４２の長手方向に沿って間隔をおいて配列された複数の個別ノズルを備えてもよい。

本出願人は、驚くべきことに、スタック２８の用紙の上に空気を吹き付けることによってシートの分離が非常に促進されることを見出した。これは直感に全く反する手法である。なぜならば、吸引式機構のほうがよく機能すると期待されるであろうからである。しかし、スタック２８の用紙が多孔質であれば、最上の用紙シートをスタック２８から分離することは極めて良好に行うことができるのである。

以上説明した本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、特定実施形態に示された本発明には多くの変更及び／又は変形がなされ得ることは当業者に理解されるであろう。それゆえ、本実施形態は、すべての点において限定的なものではなく例示とみなされるべきである。

本発明の方法に従い動作する印刷媒体供給装置を含むプリンタの一部を示す図である。 印刷媒体供給装置の一部を含むプリンタの入力領域の三次元図である。 図２の印刷媒体供給装置の一部の拡大三次元図である。 印刷媒体供給装置の動作の初期段階の概略側断面図である。 印刷媒体供給装置の動作の第２段階の概略側断面図である。 印刷媒体供給装置の動作の第３段階の概略側断面図である。 印刷媒体供給装置の動作の第４段階の概略側断面図である。

符号の説明

１０：プリンタ、１２：プリントヘッド、１３：印刷ステーション、１４：一次ローラセット、１６：駆動ローラ、１８：従動ローラ、２０：二次ローラセット、２２：第１のローラ、２４：第２のローラ、２６：紙デフレクタ、２８：スタック、２８．１：最上の用紙、３０：金属隔壁、３２：タッピング機構、３４：給紙装置、３６：回転軸、３８：ステップモータ、４０：スイングアーム、４２：ピックアップバー、４４：流体ホース、４６：アーム、４８：ピボットブロック、５０：光センサ、５４：出口アパーチャ、５８：足部

Claims (5)

1. 印刷媒体である多孔質のシートのスタックから１枚のシートを分離する方法であって、
   アパーチャ付き足部を用いて、前記スタック上の印刷媒体の最上のシートの上面上に流体を、該流体が該スタックの最上のシートを通過させ２番目のシートに当て、最上のシートの少なくとも一部を浮上させるように、吹き付けるステップと、
   前記スタックから前記最上のシートを更に分離するために前記スタックに対して前記アパーチャ付き足部をスイングさせるステップと、
   前記最上のシートをプリンタの印刷ステーションに搬送するために、前記アパーチャ付き足部を用いて、分離された前記最上のシートを通過する流体を吸引し、前記アパーチャ付き足部で前記最上のシートの前記少なくとも一部を捕捉する、吸引ステップと
   を含む方法。
2. 前記アパーチャ付き足部が印刷媒体供給装置のピックアップ手段に設けられている、請求項１に記載の方法。
3. 前記アパーチャ付き足部と前記最上のシートの上面との間に低圧領域を生じさせるために、印刷媒体の前記最上のシートの上面に対して離隔した関係に前記ピックアップ手段を維持するステップを含む請求項２に記載の方法。
4. 前記吸引ステップが、吹付け動作から吸引動作への変化を引き起こすために前記ピックアップ手段を通る流体の流れの方向を逆転させることにより、印刷媒体の前記最上のシートの前記少なくとも一部を捕捉することを含む、請求項２に記載の方法。
5. 印刷媒体の前記最上のシートを、前記スタック上に吹き付けられる流体の流れの方向に対して実質的に直角の方向に搬送するステップを含む請求項１に記載の方法。

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