JP4596604B2 - シート取扱い装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、その実施例において、シート移送通路内を移動中のシートの位置を制御、修正、および/または変更する改良された装置、より詳細には、シート給送通路内をシート順に続いて送られるシートを含む、かなり短いシートに対する確実な給送制御を失うことなく、かなり長いシートのスキュー除去および/または側方整合を行うため、複製装置(例えば、高速電子プリンタ又は複写機)において、あるいは複製装置のために、広い範囲の異なるサイズの用紙または他の像支持シートを自動的にスキュー除去および/または側方整合する改良された装置を開示する。装置には、印刷するために最初に送り込まれるシート、第2面(両面)印刷のため再循環中のシート、および/またはスタッカー、仕上げ装置、その他の出力装置へ出力中のシートのスキュー除去および/または側方整合を含めることができる。
【0002】
本発明は、さらに、その実施例において、スキュー除去および/または横方向整合すべきシートの長さに対応する制御信号に従って、シート給送通路を通してシートをシートスキュー除去装置に送り込む適切な数の間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップを自動的に係合または係合解除する装置と方法をより詳細に開示する。(ここで使用する用語「シートの長さ」は、ここでは、「処理方向」として知られるシート給送通路のシート給送方向すなわちシート移動方向のシート寸法である。この用語は、周知のように、より小形のシートは長手方向でなく「長縁を先にして」給送されることが多いが、対照的に非常に大形のシートが長手方向に給送されることが多いので、この分野では、上記の用語はその意味で使用することができる。)従って、ここで使用する用語「シートの幅」は、シートが給送されているときの直交シート寸法、すなわちシート給送通路およびシート移動方向と直交するシート寸法である。
【0003】
実施例の例に示すように、それらの機能の特徴と改良は、1つの典型的なやり方で、長いシートのスキューを除去できるように連続する十分な数の上流シート給送ユニットをスキューを除去しようとしている長いシートから自動的に係合解除することによって達成することができる。係合解除するシート給送ユニットの数はシートの長さによって決まる。なお、非常に短いシートの場合は、直ぐ前のシートのスキューを除去しながら、同時に、給送しようとしている次の隣りの上流シートの確実なニップ給送係合を維持することができる。
【0004】
この例に示すように、係合されたニップシート給送ユニットのこの異なる選択可能な係合解除は、その他の点で構造的に同一の複数のユニットの可変制御によって簡単かつ確実に行うことができる。さらに、この例に開示してあるように、各ユニットのステップモータの制御された部分回転によるそれぞれのニップアイドラ係合制御カムの制御された部分回転を用いて、確実にシート給送ニップを係合または係合解除することができる。その制御は、図示のように間隔をおいて配置された複数のすべての非スキューシート給送ニップの間隔をおいて配置された複数のすべてのアイドラをさまざまに制御する共通シャフト上の複数のカムと、単一ステップモータとによって行うことができる。このやり方は、各ニップごとに、個々のソレノイドアクチュエータを作動させたり、停止させたり、または保留させたりすることによって個々のニップを開状態または閉状態に維持するよりも、満足できる制御と長期信頼性を得ることができる。
【0005】
上に説明した実施例(または包括的概念の別の実施例)は、非常に小形のシートから非常に大形のシートまで、あるいは薄い破れやすいシートから比重の大きいまたは堅いシートまで、非常に広い範囲のサイズのシートをより正確かつ迅速に自動的にスキュー除去回転および/または側方整合するのに大いに役立つことができる。これは、開示した実施例の場合、用紙通路の異なる位置で自動的に選択された異なるニップの係合を除き、どの装置部品も用紙通路に対し再位置決めすることを必要としない、簡単な低コストの固定位置装置によって達成される。
【0006】
本装置は、特に、差動的に駆動される間隔をおいて配置された一対のシートスキュー除去ニップを備えた既知の一般的な形式の自動スキュー除去・側方整合装置と協力したり、組み合わせたりするのに適している。その参考文献は以下に挙げてある。(本明細書に開示した別の特徴として、一対の差動スキュー除去ニップの間隔は、大形のシートに適した間隔と小形のシートに適した別の間隔との間で自動的に変更することができる。)
【0007】
【従来の技術】
差動的に駆動されるシートステアリング(舵取り)ニップの適切な制御装置と、仕事を分担するように配列されたシート縁位置検出センサと、信号発生器とを備えたプリンタにおいて正確に像形成しなければならないシートを自動的にスキュー除去および側方整合する従来形式(固定間隔の)差動的に駆動されるデュアルニップ装置の例は、既に、例えば米国特許第5,678,159号、同第5,715,514号、それらの特許に引用された他の特許に詳細に記載されている。従って、その主題自体をここで詳しく再説明する必要はない。それらの特許に説明されているように、所定の短い時間の間シートを部分的に回転させるため間隔をおいて配置された2個のステアリングニップを速度差をつけて駆動することによって、シートは2つのニップによって前方にも駆動されているので、シートはある角度で前方に少し駆動される。次に、ニップの相対的駆動速度差を逆にすることによって、シートを横方向に移動させて所望の横方向整合位置に置くことができるばかりでなく、シートがステアリングニップに入ったときシートにあったスキューを除去することができる、すなわち、シートは真っ直ぐになる結果、シートは処理方向と一直線に合って、かつ側方整合された状態でステアリングニップ対から出ていく。
【0008】
また、改良された装置は、用紙通路内の主題のスキュー除去・側方整合装置ステーションより上流の細長い実質上平坦なシート給送通路と適合することができ、かつ組み合せできることが望ましい。平坦なシート給送通路に沿って、主題のシート給送ユニットが間隔をおいて配置されている。スキュー除去装置までの上記の長い平坦なシート給送通路は、特に大形の堅いシートの場合、シートの回転および/または横方向移動に対する抵抗が少ない。すなわち、スキューを除去しなければならない最も長いシートよりも長い平坦なシート給送通路は、シートを曲げてシートのはり強度の垂直力でシートを通路バッフルに押し付けることがなく、非常に大形の堅いシートでも、それらのシートが平らである間はスキュー除去回転を許すので、シート給送ニップとスキュー除去(すなわちステアリング=舵取り)ニップの両方によるシートの過大な抵抗および/または擦りきずまたはスリップが生じる傾向が少ない。
【0009】
実施例に開示されているように、上流シート給送通路内の改良された主題のシート入力給送装置は、シートスキュー除去装置部より上流のシート給送通路に沿って間隔をおいて配置された選択した不定の数の(図示実施例では1〜3)の複数の上流シート給送複数ニップユニットの自動係合解除を行う。その選択された係合解除は自動的に行われ、シート長さ制御信号(例えば、処理方向すなわちシート給送通路内の移動方向に沿った概略シート寸法を指示するセンサまたは他の信号発生器からの信号)に応じて行うことができる。そのシート給送通路制御装置の上流シート給送通路に沿った選択された数の複数のシート給送ニップの間隔とそれぞれの起動(係合解除または係合)は、短いシートであっても確実なニップ制御を失うことなく、自動スキュー除去・側方整合装置まで下流に確実に給送しなければならない広い範囲のシート長さに対処できる。その上、いったんシートがスキュー除去装置のステアリングニップに捕捉されさえすれば、非常に長いシートであっても、主題の装置による非拘束シートの回転および/または横方向移動を可能にするため、十分な数の上流シート給送ニップを自動的に解放する、すなわち開くことができる。周知のように、規格サイズのより大形のシートは、より長くかつ幅広であり、短縁を先にして(すなわち長手方向に)給送されることが多く、従って処理方向に非常に長いシートである。この関連する共同自動装置は、さらに、非常に小形のシートの確実な給送によって、小さいピッチ間隔とより大きなページ/分(PPM)速度によって、また非常に長いシートの場合と同じシート給送通路および装置における小形のシートの確実な給送ニップ係合によって、非常に小形のシートを自動的に正しくスキュー除去および/または縁整合するのを助ける。
【0010】
上に述べたことに関連して、例えば米国特許第4,621,801号(1986年11月11日発行)(特に第17欄の中ほど、参照)に記載されているように、下流原稿シートスキュー除去・側方整合ニップ装置がシートを回転(スキューを修正するため)および/または横方向移動できるように、単一上流シート給送ニップを解放することは知られている。しかし、それは限られた範囲の長さのシートにしか有効でない。もし、その解放可能な単一上流シート給送ニップが下流シートスキュー除去・側方整合ニップから遠過ぎる間隔をおいて配置されていれば、そのシート給送ニップはその間隔より短い寸法のシートを確実に給送できない。他方、もし解放可能な単一上流シート給送ニップが下流に遠過ぎる間隔をおいて配置されていれば、そのシート給送ニップはシート給送通路内の次の解放不能なさらに上流のシート給送ニップからも遠く離れ過ぎることがある。もしさらに上流の次のシート給送ニップが下流に遠過ぎる位置にあれば、そのシート給送ニップは、長いシートの後縁部分を適時に(すなわち、長いシートを回転および/または横方向位置移動させようとしている下流シートスキュー除去・側方整合ニップにシートの前縁が入る前に)解放しないであろう。
【0011】
開示した実施例に示した別の特徴と利点は、前記2つの典型的な共同装置、すなわち複数の確実なシート給送ユニットと、スキュー除去ユニットが同一、またはほとんど同一の部品を多数、かつ高いパーセントで共用することができ、従って設計、製造、およびサービスのコスト面で著しく有利なことである。
【0012】
上記およびその他の特徴と利点は、さまざまなサイズの像支持シートに像形成するために正確な整合を考慮に入れている。一般に、複製装置、例えばゼログラフィー式、または他の複写機やプリンタ、あるいは多機能マシンにおいては、さまざまな物理的な像支持シート、一般には種々のサイズ、重さ、表面、水分、その他の状態の紙(またはプラスチック・トランスペアレンシー)をより高速に、より安全に、より確実に、より正確に、より自動的に取り扱えることが益々重要になってきた。シートのスキュー、その他のシートの誤整合を除くことは、正しい像形成にとって非常に重要である。さもなければ、境界線および/または縁影像がコピーシートに現れたり、像の縁に近い情報が失われたり、その両方が生じることがある。シートの誤整合または給送ミスは、そのほか、シートの給送、排出,および/または積重ねおよび仕上げに悪い影響を及ぼすことがある。
【0013】
さらに、背景として、この分野では、さまざまな形式の能動型(受動型とは対照的である)シート横方向移動すなわち横方向整合装置が知られている。シートが複製装置から、あるいは複製装置を通って通常の処理(シート移送)速度で移動している時に、シートを止めずに、「オンザフライ」で横方向整合できるようにすることが特に要望されている。シートスキュー除去を組み合わせて行っている前に引用した2つの米国特許のシート側方整合装置に加えて、以下に挙げる特許およびそれら引用されたその他の特許は、シートを横方向移動させるいろいろな手段を備えた能動型シート横方向整合装置の幾つかの別の例として注目される。ゼロックス社の米国特許第5,794,176号(1998年8月11日発行)、同第 4,971,304号(1990年11月20日発行)、同第5,156,391号(1992年10月20日発行)、同第5,078,384号(1992年1月7日発行)、同第5,094,442号(1992年3月10日発行)同第5,219,159号(1993年6月15日発行)、同第5,169,140号(1992年12月8日発行)、同第5,697,608号(1997年12月16日発行)、およびIBM社の米国特許第4,511,242号(1985年4月16日発行)。本シート取扱い装置はそれらの多くの別のスキュー除去装置と一緒に使用することもできる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
一定の複写状況においては、シートが無スキュー状態で入ってくる場合でも、例えば複製装置から中央整合装置を備えた仕上げ装置へ側方整合装置によってシートを送り込む場合、または両面印刷において第1面を印刷した後第2面を印刷するため再循環している裏返したシートに適当な側方余白を与える場合など、シートの横方向寸法に応じて、意図的にシートに相当な、しかし制御した側方移動を与えることが望ましいこともあることに留意されたい。また、本装置は、特許請求の範囲において使用した用語「シートスキュー除去装置」または「スキュー除去装置」に一般に含めることができる別のシート側方移動装置と組合せて使用することもできる。
【0015】
印刷装置やその他の複製装置において使用されるさまざまな規格シートのサイズの単なる例として、共通の名前をもつ周知の規格サイズ、例えば「レター」サイズ、「法定」サイズ、「フールスキャップ」サイズ、「帳簿」サイズ、A4、B4、等のほかに、複数の規格サイズのシートから成る未カットの非常に大形のシート、例えば幅14.33インチ(36.4cm)、長さ20.5インチ(52cm)のシート、あるいはそれ以上の大形のシートも存在する。そのような非常に大形のシートは、例えば単一像の設計図に使用することもできるし、あるいは面ごとに印刷されたあと4枚のレターサイズのシートにカットされる4つのレターサイズの像をもつ“4 - up”を印刷することもできるし(従って、複製装置の有効PPM印刷速度すなわちスループット速度は4倍になる)、あるいは折り曲げてブックレット、Z折り、または地図ページにすることもできる。本発明の装置はそのような非常に長いシートを有効に取り扱うことができる。その上、同じ装置でより小形のシート、例えば5.5インチ(14cm)×7インチ(17.8cm)、または7インチ(17.8cm)×10インチ(25.4cm)のシートも有効に取り扱うことができる。表1に、その他の幾つかの一般規格シートのサイズを示す。
【0016】
【表1】
Figure 0004596604
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、独特な態様として、複製装置のシート移送通路内で処理方向に下流に移動させるべき連続する像支持シートのスキューを除去するシート取扱い方法を提供する。本方法においては、選択した像支持シートはシートスキュー除去装置によって部分的に回転されることによってスキューが除去される。前もってセットされた短いシートから非常に長いシートまで、処理方向に異なる長さのシートのスキューを有効に除去することができる範囲を広げるために、本方法は、a)シート移送通路内の像支持シートの処理方向のシートの長さに比例する制御信号を得ること、b)シート移送通路内のシートスキュー除去装置から上流に、それぞれが複数のシート給送ニップから成る間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップセットを設けること、c)前記間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップセットは、前もってセットされた短いシートのほかに、より長いシートを処理方向に確実に給送できるように、相互にかつ前記シートスキュー除去装置に対し前記短いシートの長さより短い距離だけ処理方向に間隔をおいて配置されていること、d)前記間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップセットで、すべての像支持シートを確実に処理方向に前記シート移送通路内で下流にシートスキュー除去装置に順次送り込むこと、e)前記間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップセットは、そのシート給送ニップを開くことによって、シート移送通路内を処理方向に移動中の像支持シートから選択自在に個別に係合解除できること、およびf)像支持シートがシートスキュー除去装置内にあるとき、かつ像支持シートがスキュー除去のためシートスキュー除去装置によって部分的に回転させられる前に、非常に長いシート長の像支持シートの場合でも像支持シートのスキューを除去しようとするとき、前記上流シート給送ニップセットが像支持シートから係合解除されるように、同時にシート移送通路内で処理方向に移動中の次の像支持シートを前記間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップセットの少なくとも1つによって確実に給送することができるように、シート移送通路内で処理方向に移動中の像支持シートの長さに比例した制御信号に応じて、選択した複数の数の前記上流シート給送ニップセットを自動的に係合解除することから成っている。
【0018】
本発明は、以下のさらに別の独特な特徴を個々にまたは組み合わせて含んでいる。前記シート給送ニップセットの複数のシート給送ニップは複数の駆動ホィールと複数の回転可能なカムによって係合解除できる複数のアイドラとで構成されており、前記シート給送ニップセットの自動的係合解除が選択したシート給送ニップセットの回転可能なカムの自動的な選択可能な回転によって行われる。本発明は、別の態様として、シート移送通路がシート移送装置とスキューを除去するため選択したシートを部分的に回転させることによってシート移送通路内で処理方向に移動中の像支持シートのスキューを修正するスキュー除去装置を有するシート取扱い装置を提供する。前記像支持シートはシート移送通路内の前記シート移送装置によって前記スキュー除去装置に送り込まれ、処理方向に異なるシート長さの範囲を有する場合に、前記スキュー除去装置によって有効にスキューを除去することができる異なるシート長さの範囲を広げるために、前記シート取扱い装置は、a)前記シート移送装置は相互にかつスキュー除去装置から処理方向に間隔をおいて配置された複数のシート移送ユニットで構成されていること、b)前記複数の個別シート移送ユニットは、シートをあるシート移送ユニットから別のシート移送ユニットへ、次にスキュー除去装置へ確実に給送するためシート移送通路内で処理方向に給送中のシートに独立して係合することができ、かつシートを解放するためシートを独立して係合解除できること、c)シート移送ユニットと動作上関連付けられていて、選択したシート移送ユニットを独立して自由に選択して係合し、かつ係合解除する複数の選択可能な係合装置を備えていること、d)シート移送通路内のシートの長さに比例したシート長さ制御信号を与えるシート長さ信号発生装置を備えていること、およびe)シートがスキュー除去装置の中にある時シート長さ制御信号に応答して、選択した複数の個別シート移送ユニットを自動的に係合解除するため選択した複数の数の選択可能な係合装置を自動的に起動させる制御装置を備えていることが特徴である。前記各個別シート移送ユニットは横方向に間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップから成っている。前記各シート移送ユニットのための各選択可能な係合装置はシート移送ユニットのすべてのシート給送ニップに対する単一統合シート給送ニップ開閉装置を備えている。前記各シート移送ユニットごとの各選択可能な係合装置は単一ステップモータと、前記ステップモータによって回転可能な単一カムシャフトから成っている。前記カムシャフトは、ステップモータによるカムシャフトの回転によってシート移送ユニットの複数のシート給送ニップを選択自在に作動自在に係合するため横方向に間隔をおいて配置された複数の回転可能なカムを有している。前記シート移送通路は、実質上平坦であり、シート移送通路において給送する最大のシートよりも大きい。
【0019】
前に引用した特許文献とその他の多くの文献が教えているように、開示した装置は、通常の制御装置の適切な動作によって、ここに説明したように、操作し、制御することができる。また、多くの先行特許や市販製品が教えているように、印刷、紙の取扱い、他の制御機能および論理を通常のマイクロプロセッサすなわち汎用マイクロプロセッサ用のソフトウェア命令を用いてプログラムし、実行することは、周知であり、またそれが好ましい。そのようなプログラミングまたはソフトウェアは、当然に個々の機能、ソフトウェア形式、使用するマイクロプロセッサ、他のコンピュータシステムに応じて変わるかもしれないが、入手できるようになるであろうし、あるいは機能の説明(ここに記載した機能の説明など)および/またはソフトウェア分野およびコンピュータ分野における一般的な知識と共に、通常の機能の従来の知識から、面倒な実験をしなくても、容易にプログラムできるであろう。代案として、開示した制御装置または方法は、標準論理回路またはVLSI設計を使用して、ハードウェアで部分的に、または完全に具体化することができる。
【0020】
シート取扱い装置の制御は、プログラムされたコマンドに応答して直接的または間接的にマイクロプロセッサコントローラからの信号でおよび/または通常のスイッチ入力またはセンサの選択された起動または非起動からの信号でシート取扱い装置を通常に起動させることによって達成できることは、この分野で周知である。得られたコントローラの信号は、種々の通常の電気サーボモータまたはステップモータ、クラッチ、その他の部品をプログラムされた順序で普通に起動させることができる。
【0021】
説明において使用した用語「シート」、「コピー」または「コピーシート」は、前もってカットされたものであれ、最初に供給されたウェブをカットしたものであれ、紙、プラスチック、その他の適当な物理的な像支持体である、普通の薄いシートを指す。
【0022】
主題の装置の特定の部品またはその代替部品に関して、追加して、または代わりに使用できる幾つかの部品が、一般にそうであるように、引用文献からのものを含めて、それ自体、他の装置または応用において知られていることは理解されるであろう。本明細書に引用したすべての参考文献とそれらに引用されている参考文献は、追加または代替の詳細構造、特徴、および/または技術的背景を適切に教えるため適所でそれらを参照することによって本明細書の一部をなす。
【0023】
上記およびその他のさまざまな特徴と利点は、以下の独特な例に記載された独特な装置とその動作から明らかになるであろう。従って、図面(縮尺はおおよそである)を含む、具体的な典型的な実施例の説明から本発明をより明確に理解されるであろう。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本出願の典型的な実施例について詳しく説明する。図1に、本発明の改良したシートスキュー除去・横方向整合装置の考えられるさまざまな応用の単なる一例として、高速ゼログラフィ・プリンタを備えた複製装置(プリンタ又は複写機等の複製を作る装置)の一例を示す。前に述べたように、シートスキュー除去・横方向整合装置自体のこれ以上の詳細は、前に引用した米国特許第5,678,159号、同第5,715,514号、その他の引用文献に記載されており、ここでは詳しく説明しない。
【0025】
図1に示すように、プリンタ10において、印刷すべきシート12(像支持体)は従来とは異なるやり方で全用紙通路20を通して給送される。印刷すべき未使用シートは通常どおりシート入力通路21に送り込まれる。シート入力通路21は、さらに、両面印刷シート戻し通路23から合流する通路入口を有する。入力通路21または戻し通路23から入力されたシートは下流の細長い平坦なシート給送通路22に送り込まれる。シート給送通路22は全体的な用紙通路20の一部である。用紙通路20は通常どおり両面複写戻り通路23と、像転写部25および像定着装置27の下流にシート出力通路24を有する。現像されたトナー像を感光体からシート12へ転写する転写部25は、シート給送通路22のすぐ下流にある。
【0026】
後で詳しく説明するように、本実施例においては、このシート給送通路22は、スキュー除去・側方整合ニップの横方向間隔を自動的に変更できる新規なシートスキュー除去・側方整合装置60の例を含んでいる。この装置60は、可変位置シート給送ニップ係合装置32を有する主題の上流シート給送装置30と組み合わせできることが望ましい。
【0027】
最初に、ここで上流シート給送装置30と呼んでいる主題の典型的なシート整合入力装置を説明するが、その可変ニップ係合装置32は、図1および図3に示すように、3個の同一の複数ニップユニット32A、32B、32Cで構成されている。ニップユニット32A、32B、32Cは、それぞれ所望の最も小形のシート12を下流にあるユニットから別のユニットへ、最後にユニット32Cのニップからシートスキュー除去・側方整合装置60のニップへ確実に給送できる比較的短い間隔をおいてシート給送方向(すなわち処理方向)にシート給送通路22に沿って配置されている。各ユニット32A、32B、32Cは、特に図8に示すように、1個の同一のステップモータ33A、33B、33Cを有しており、各ステップモータは1個の同一のカムシャフト34A、34B、34Cを回転させている。
【0028】
3個のユニット32A、32B、32Cはすべて同一構造であるので(すなわち、コントローラ100から対応するステップモータ32A、32B、32Cへ送られる入力制御信号を除いて同一である)、とりわけ図8を参照して、1個のユニット32A、すなわち最も上流のユニットのみを説明する。カムシャフト34Aはシート給送通路22を横切って横方向に伸びている。また、ステップモータ33Aによってカムシャフト34Aが約90〜120度回転されると、横方向に間隔をおいて配置された3個の同一のカム35A、35B、35Cがアイドラホィール37A、37B、37Cが取り付けられた3個の同一のばね荷重付きアイドラリフタ36A、36B、36Cに作用を及ぼす。図7および図8に示すように、ステップモータ33Aまたはその連結軸に通常のノッチ付き円板光学式「ホーム位置」センサ39を取り付けることができる。コントローラ100によって所望の数のステップ状パルスをステップモータ39に加えることによって、「ホーム位置」から、または「ホーム位置」まで所望の量(角度)だけ回転させることができる。ホーム位置では、3個のカムはすべて、対応する3個の同一のアイドラホィール37A、37B、37Cをシート給送通路より上に持ち上げて、ニップ形成ローラすなわちシート駆動ローラ38A、38B、38C(シート給送通路の下に取り付けられていて、下方から駆動される)から引き離す。3個のユニット32A、32B、32Cの3個のシート駆動ローラ38A、38B、38Cはすべて、図1および図3に示したように、単一駆動モータ(M)をもつ単一共通駆動装置40によって共通に駆動することができる。
【0029】
指摘したように、カムの「ホーム位置」では、3個のシート給送ニップはすべて開いている。すなわち、アイドラホィール37A、37B、37Cはすべてカムによって持ち上げられている。カムの回転によってアイドラホィールが解放されると、それらのアイドラホィールはばねによって適当な垂直な力(例えば、約3ポンド)で対応する駆動ホィール38A、38B、38Cに押し付けられて、横方向に間隔をおいて配置された非スリップ非スキューのシート給送ニップセットになる。また、3個のシート給送ニップ37A/38A、37B/38B、37C/38Cの相互の横方向間隔はほとんどすべての規格幅のシートを非スキュー給送することができる横方向間隔であるので、前記相互の横方向間隔を一定にしてもよい。3個のユニット32A、32B、32Cの3個の駆動ホィール38A、38B、38Cはすべて、共通駆動装置40によって同じ方向に、同じ速度で絶えず駆動することができる。
【0030】
上流可変ニップ係合シート給送装置32の可変動作に関して、下流にスキュー除去・側方整合装置60へ送られるシートの処理方向の長さに応じて、3個のユニット32A、32B、32Cはコントローラ100によってそれぞれ異ならせて起動される。このため、シート長さ制御信号がコントローラ100へ提供されるか、またはコントローラ100内に記憶される。シート長さ制御信号はシート12の後縁と前縁がセンサ102を通過する間のシート給送通路内のシート経過時間を測定する通常のシート長さセンサ102からのものでもよい。センサ102はシート入力通路21またはその上流に設置することができる。代わりに、オペレータ入力装置、またはシート給送トレー、またはカセットの選択、あるいはシートスタックのローディング、等から、シート長さ信号情報をコントローラ100に前もって記憶させることができる。
【0031】
次に、シート長さ制御信号はコントローラ100内で処理され、そのシート12のために、上流シート給送通路22に沿って配置された3個のユニット32A、32B、32Cの3個の駆動モータ33A、38B、33Cのどれを起動させるかが決定される。シート12がスキュー除去・側方整合装置60(後で説明する)のステアリングニップに捕捉されるまで、どのユニットも起動させる必要はない。これにより、非常に小形のシートでもシート給送通路22に沿って確実にニップ給送される。
【0032】
最も小形のシートの場合は、後で詳しく説明するように、シートがスキュー除去・側方整合装置60のステアリングニップに捕捉されたら、装置60より上流のどれかまたはすべてのシート給送ニップからその小形のシートを解放し、従ってスキュー除去・側方整合装置60がその小形のシートを自由に回転および/または横方向移動させることができるように、最下流のユニット32Cのステップモータ33Cのみを自動的に起動させ、カムを回転させてアイドラを持ち上げることが必要である。しかし、同時に、それより上流の2個のユニット32A、32Bの2個の他の上流のシート給送ニップセットを閉状態すなわち「ホーム位置」に維持することによって、解放されたシートのすぐ後の次の小形のシートを同じシート給送通路内で確実に下流に給送することができる。
【0033】
しかし、中間長さのシートの前縁領域がスキュー除去・側方整合装置60のニップに達した時、その後縁領域は依然として中間シート給送ユニット32Bのニップセット内であろう。従って、センサ102からのシート長さ信号または他のシート長さ信号が中間長さのシートがシート給送通路22内で給送中であることを指示すると、説明したように、2個のユニット32B、32Cが自動的に起動され、それらのニップセットの係合がその場所で適時に解除される。
【0034】
さらに対照的に、非常に長いシートがシート給送通路22の中で検出されるか、または信号で知らされた後、その長いシートの前縁がスキュー除去・側方整合装置60に達し、その給送制御の下に入ると、コントローラ100によって3個のユニット32A、32B、32Cがすべて自動的に起動され、それらのすべてのシート給送ニップが解放されるので、非常に長いシートでもスキュー除去と側方整合が可能になる。
【0035】
もしさらに広い範囲の長さのシート(新しい未使用のシートまたは第2面印刷の前に再整合するため両面複写ループ戻し通路23によって戻された既に片面が印刷されたシート)、を確実に入力給送し、スキュー除去および/または側方整合したいならば、前に説明したように、例えば、単にシートの長さに応じて別個に起動されるもう1つの同一の給送ニップユニットをさらに上流に間隔をおいて追加配置し、装置32の給送ニップユニットの数を増すことによって、より長いシートでもスキュー除去できるように装置30を容易に改造できることは理解されるであろう。追加するユニットは、ユニット32A、32B、32Cの間で最も短いシートを給送するため既に定めた間隔と同じ小形シート用ユニット間間隔(例えば、この例の場合、長さ7インチ(176mm)のシートを確実に処理方向に給送するため、ユニット(ニップ)間間隔は約160mmである)だけ上流に配置することができる。4個の上流シート給送ユニットをもつこのような代替実施例においては、スキューを除去するためにシートの長さに応じて1個〜3個のユニットのニップセットを開く代わりに、1個〜4個のユニットのニップセットが開かれるであろう。同様に、もし非常に狭い範囲のシートサイズを取り扱うのであれば、2個のユニット32A、32Cのみをもつ装置にしてもよいであろう。どの改造版においても、装置32は可変ピッチ可変PPM速度の機械を可能にする役割を果たしており、非常に大形のシートをスキップ・ピッチ無しに取り扱うばかりでなく、より小形のシートの場合は生産性を向上させる。
【0036】
係合解除すべき選択した数のシート給送ユニットの給送ニップを選択的に開くための代替実施例(図示してないが、容易に理解できる)は、3個すべての給送ユニットを過ぎて延びた、シート給送通路に沿った、またはその上で長い軸を回転させる、3個またはそれ以上のすべてのユニットごとに1個のモータを備えていなければならないであろう。その軸は、各ユニットごとに、個々のユニットのカムまたは他のニップ開放機構に連結している通常の電磁クラッチによって選択したユニットに個別に連結することができる。選択したユニットの選択したクラッチは、ステップモータがそのホーム位置にある間に、同じコントローラ100から同じ上記シート長さ制御信号を加えることによって係合することができる。クラッチの係合電流がリリースされたときはいつでも、ニップはばねによって自動的にぴったり押し付けることができる。スキップ・ピッチ無しに
【0037】
装置32のもう1つの代替改造版として、ユニット32A、32B、32Cのどれかのニップを開放する前に、シートの前縁がスキュー除去装置60に達するまで待つ代わりに、あるユニットで給送しているシートが次の下流のユニットの閉じたニップに捕捉されたら、各対応するユニットのニップを順次(一度に全部でなく)開くことができる。長いシートのスキュー除去を可能にするため開状態に保つ必要があるユニットの数は上に述べた数と同じであろう。その他のユニットは次のシートを送り込むためにそれらのニップを再び閉じることができる。
【0038】
次に、図2および図4〜図6を参照して、典型的なスキュー除去・側方整合装置60について詳細に説明する。装置60は、以下に述べる重要な相違点を除いて、上流ユニット32A、32B、32Cと実質上同一のハードウェア部品を持つことができる単一ユニット61から成っている。すなわち、単一ユニット61は、同一のステップモータ62、ホーム位置センサ62A、カムシャフト63、間隔をおいて配置されたアイドラ65A、65B、65C、およびカムシャフト63上の似ているが異なるカムによって持ち上げられるアイドラ・リフタ66A、66B、66Cを使用することができる。
【0039】
装置60は、図3に示したシート側縁位置センサ104を異なるやり方で追加装備している。シート側縁位置センサ104は、前に引用した米国特許第5,678,159号および同第5,715,514号に記載されているように、装置60内の可変駆動装置70によってシート12のスキューを除去し、側方整合する差動シートステアリング制御信号を提供するようにコントローラ100に接続することができる。この差動ステアリング信号は2個のサーボモータ72、74をもつ可変駆動装置70へ送られる。サーボモータ72は内側すなわち前部固定位置駆動ローラ67Aを独立して駆動している。[その理由は、この実施例が後縁整合または中央整合でなく、機械の前部に向けてシートを縁整合する装置および用紙通路であるからであり、もちろん多少異なるなる実施例をもつであろう。]この実施例の他方のサーボモータ74は横方向に間隔をおいて配置された2個の駆動ローラ67B、67Cを個別に独立して駆動している。サーボモータ74は図示のように駆動ローラ67Aに対し同軸上に取り付けることができる。従って、上記米国特許第5,678,159号および同第5,715,514号と異なり、3個のシートステアリング駆動ローラが存在するが、どんな時でも1対のニップとして動作するように2個だけが係合される。
【0040】
ここで、装置60においては、図4〜図6に詳しく示すように、スキュー除去および側方整合すべきシート12の幅に応じて、利用可能な2個以上のステアリングニップの中から適切な間隔をおいて配置されたシートステアリングニップ対が自動的に選択され、提供される。説明の便宜上、この実施例の差動的に駆動される3個のステアリングローラはそれぞれ内側位置駆動ローラ67A、中間位置駆動ローラ67B、および外側位置駆動ローラ67Cと呼ぶことにする。それらの駆動ローラはそれぞれ間隔をおいて配置されたアイドラ65A、65B、65Cの下に配置されており、それらのアイドラが駆動ローラに対して閉じられると、3つの確実なステアリングニップを形成し、2つの異なるステアリングニップ対が得られる。
【0041】
そのほかに、コントローラ100内のシート幅指示信号が装置60へ提供される。コントローラ100はシート幅入力に基づいて、前記3個のステアリングニップ66A/67A、66B/67B、66C/67Cのうちのどの2つを閉じて作動状態にするかを自動的に選択することができる。この例では、それは、ステアリングニップ66B/67Bまたはステアリングニップ66C/67Cのどちらかを開いて、係合解除することによって達成される。ここでは、それは、コントローラ100がステップモータ62に加えたホーム位置からの選択した回転ステップパルスの数および/または方向によるカムシャフト63のホーム位置からの選択した回転量および/または回転方向によって、それぞれのカム64A、64B、64Cが選択したアイドラ65Aまたは65Bを駆動ローラ67Aまたは67Cから係合解除する位置へ回転させることによって達成される。例えば、カム64A、64B、64Cは、ホーム位置において3個すべてのステアリングニップが開いているように、容易に形状を定め、取り付けることができる。
【0042】
シート幅指示信号すなわち制御信号は、シート長さ指示信号に関して前に説明した装置に似たさまざまな周知の装置のどれかによって提供することができる。例えば、上流シート給送通路をどこかで横切って3個またはそれ以上の横方向に間隔をおいて配置されたシート幅位置センサによって、あるいはシート幅側縁ガイド設定位置に対応している給紙トレー内のセンサによって、および/または規格サイズシートに関する既知のシート長さと概略幅の関係のソフトウェア・ルックアップテーブル、等(例えば、米国特許第5,596,399号および/またはそこに引用された他の文献)から得ることができる。図1および図3に示すように、典型的なシート長さセンサ102は典型的なシート幅センサと一体で設置することができる。この例の場合、コントローラ100に接続された3個のセンサアレー106A、106B、106Cによって、この独特な装置60の実施例に十分な精度をもつ相対シート幅信号発生装置を提供することができる。シートの長さは、ユニット61の3個のニップの横方向位置に対応する横方向位置に、上流シート給送通路を横切って間隔をおいて配置された3個のシートセンサ106A、106B、106Cの内側シートセンサ106Aを重複使用して検出することができる。
【0043】
装置60の動作は、概略シート幅、すなわち装置60の横方向に間隔をおいて配置された3個のシートステアリングニップ(66A/67A、66B/67B、66C/67C)に送り込まれつつあるシートの幅が内側ニップ66A/67Aと中間ニップ66B/67B(だけ)によって確実に係合できるほど狭いかどうか、それとも装置60に送り込まれつつあるシートの幅が中間ニップ66B/67Bばかりでなく、内側ニップ66A/67Aと外側ニップ66C/67Cによって確実に係合できるほど広いかどうかのシート幅の測定に応じて自動的に変わる。
【0044】
さらに広い間隔をおいて配置されたステアリングニップ対66A/67A、66C/67Cによって係合できるほど広い幅のシートは、一般に、特にシートがステアリングニップから伸びた寸法のために長いモーメントアームを有するばかりでなく、比重が大きいか、堅いか、その両方であれば、かなり大きな慣性と回転摩擦抵抗をもつ非常に大形のシートである。もし大形のシートがさらに薄手であれば、特にしわがよりやすく、または破れやすい。いずれにせよ、もし2個のステアリングニップの相互の間隔が近過ぎれば、それらは相互に差動的に駆動されてシートを回転させ、スキュー除去および/または側方整合を行うので、大形のシートがステアリングニップの中でスリップしたり、擦りきずがついたりすることがあり、あるいは過大なニップ垂直力が必要になることがある。装置60においては、それらの問題を自動的に解決または軽減するために、上に説明したように、すなわち通常とは異なるやり方で、スキュー除去を行っている作動ニップ対の横方向間隔をシート幅の増加と共に自動的に増加させている。
【0045】
デュアルモード(2つの異なるステアリングニップ対間隔をもつ)装置60のこの独特な例においては、11インチ(28cm)幅またはそれ以上の規格レターサイズのシートについては、装置60は第1モードで動作し、ステップモータ62がホーム位置(3個すべてのステアリングニップはカム・リフタによって開状態に維持されている)から約90度〜120度、時計まわりに回転し、内側ステアリングニップと外側ステアリングニップを閉じて作用状態にし、中間ステアリングニップは開状態のままにおく。より幅の狭いシートについては、第2モードで動作し、ステップモータ62がホーム位置から約90度〜120度、反時計まわりに回転し、アイドラ65A、65Bを下げることによって内側ステアリングニップと中間ステアリングニップを閉じる。これにより、幅の狭いシートを係合する十分に近接した間隔のステアリングニップ対が確実に得られる。前記の動作は外側ステアリングニップを開状態のままにしておくことができる。内側カム64A(このユニット61だけ)は、前記2つのモードにおいて、内側ニップ65A/67Aを閉じる仕事をするため異なる形状に作られたカムであることに留意されたい。この実施例においては、この独特なデュアルモード動作によって、内側ステアリングニップと中間ステアリングニップの間隔を約89mmに、内側ステアリングニップと外側ステアリングニップの間隔を約203mmにすることができる。
【0046】
さらに広い範囲のシート幅については、横方向距離を選択できるシートステアリングニップの数をさらに増やすことによって、より大きな範囲の異なるステアリングニップ対間隔が得られることは理解されるであろう。さらに、もし所望ならば、シートの反りや波形のしわを除くするため、シートがニップ間ですこし引っ張られるように、ニップを互いに小さい角度ですこし外向きにすることができる。同じユニット上のアイドラを互いにかつシート給送通路に対し小さい角度(1度か2度)で外向きに取り付けることによってアイドラの取付け公差の変動が補償されること、相互に外向きにされたアイドラによって望ましくないシートの反りが生じないこと、およびシートが小さい張力の下で平らに給送されることが判った。例えば、各ユニット32A、32B、32Cの側方整合縁に最も近い外側すなわち第1アイドラ37Aをその側方整合縁に向けて前記の量だけ外向きにしてもよいし、各ユニットの2つの内側アイドラ37B、37Cを前記量だけ内側に向ける、すなわち側方整合縁から離してもよい。
【0047】
また、シート給送通路22の平坦かつ細長い性質は、非常に大形のシートでも、シートのどの部分も曲げずに、スキューの除去を可能にする。上記の性質は、堅いシートの場合にその曲げ剛性から生じるスキュー除去回転に対する潜在的な摩擦抵抗を減らす上で助けになる。もしシート給送通路22が平坦でなく円弧状であれば、対応する垂直力によってシートの部分がシート給送通路の一の側または他の側のバッフルに押し付けられるであろう。
【0048】
シート12は、装置60においてスキューを除去し、側方整合した後、下流の転写前置ニップユニット80の固定型共通被駆動ニップセットに直接送り込むことができる。ニップユニット80は受け取ったシートを像転写部25に送り込む。このニップユニット80も同様に、本質上、3個の上流シート給送ユニットと同じハードウェアを使用することができる。ニップユニット80によってシート12が転写部25内の感光体26に対する静電付着力が最大の点の位置まで送られると、ユニット80のニップが自動的に開くので、感光体26がこの点におけるシート12の動きを制御するであろう。
【0049】
コントローラ100によって同じ長さまたは同じ数の同じパルス列を5個すべてのステップモータに加えて、同じニップ開閉動作を得ることができることに留意されたい。同様に、もし所望ならば、同じ小さい保持電流すなわち保持磁気トルクをすべてのステップモータに加えて、ステップモータをホーム位置により完全に保持することができる。
【0050】
全用紙通路内のすべてのユニットとそれらのニップセットに関して、シートが詰まった場合や、故障が検出されて機械が停止した場合に、詰まったシートを容易に除去できるように、あるいは用紙通路からシートを容易に取り出すことができるように、すべてのステップモータを適当に回転させて、すべてのニップを開くことができる。
【0051】
可変ステアリング駆動ローラ67A、67B、67Cを含む、すべての駆動ローラとアイドラは、望ましいことに用紙通路内の固定軸上の固定位置に通常のやり方で取り付け、駆動できることに留意されたい。すなわち、ある別形式のシート横方向整合装置のローラやアイドラと違って、シート側方整合位置を変更するためにローラまたはアイドラを物理的に横方向に移動させる必要がない。この全用紙通路は、「オンザフライ」で電子ポジティブ・ニップ係合制御整合を行うだけで、シートを停止または係合する堅いストップまたは物理的な縁ガイドを有していない。駆動ローラはすべて同じ材料、例えば約90デュロメータのウレタンゴムで作ることができる。同様に、アイドラローラはすべて、同じ材料,例えばポリカーボネートプラスチックまたは硬質ウレタンで作ることができる。ステップモータを除いて、すべてのシートセンサとエレクトロニクスはシート給送通路22を形成している1枚の平坦な下部バッフル板の下に取り付けることができる。バッフル板は、保守作業をいっそう容易にするため、下方に旋回できるように一端にヒンジを付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】広い範囲の異なるサイズのシートを給送および整合する能力を与えるため、典型的な高速ゼログラフィ・プリンタのシート給送通路に沿って間隔をおいて配置された複数の給送ユニットから成る、自動シートスキュー除去装置のための主題の改良された自動可変シート移送装置の一実施例の略正面図である。
【図2】図1の実施例の典型的な自動可変シート移送装置と一緒に使用できる典型的なシートスキュー除去ユニット自体の拡大斜視図である。
【図3】図1の自動シートスキュー除去・側方整合装置と、自動的に独立して係合可能な複数のシート給送ユニットを示す、図1のシート給送通路の平面図である。
【図4】より小形のシートをステアリングするため閉じられた、最も近接する2個のステアリングニップを示す、図2のスキュー除去ユニットの側面図である。
【図5】開かれた(係合解除された)3個すべてのステアリングニップを示す、図2のスキュー除去ユニットの側面図である。
【図6】より大形のシートをステアリングするため係合された最も離している2個のステアリングニップを示す、図2のスキュー除去ユニットの側面図である。
【図7】典型的なカムシャフト位置検出・制御装置を示す、図2のスキュー除去ユニットの単純化した部分背面図である(センサの位置と検出ノッチすなわちスロットのホーム位置は共に12時の位置にあることが好ましいが、図を明確にするため、センサは本図とその他の図では9時の位置に示してある。)。
【図8】3個の上流シート給送ユニットのうちの典型的な1つのユニットと、その駆動ローラ装置の拡大斜視図である。
【符号の説明】
10 プリンタ
12 シート
20 全用紙通路
21 シート入力通路
22 シート給送通路
23 両面印刷シート戻し通路
24 シート出力通路
25 像転写部
26 感光体
27 像定着装置
30 シート給送装置
32 可変位置シート給送ニップ係合装置
32A,32B,32C ニップユニット
33A,33B,33C ステップモータ
34A,34B,34C カムシャフト
35A,35B,35C カム
36A,36B,36C ばね荷重付きアイドラ・リフタ
37A,37B,37C アイドラ・ホィール
38A,38B,38C 駆動ホィール
40 共通駆動装置
60 スキュー除去・側方整合装置
61 単一ニップユニット、
62 ステップモータ
62A ホーム位置センサ
63 カムシャフト
64A.64B,64C カム
65A,65B,65C アイドラ
66A,66B,66C アイドラ・リフタ
67A,67B,67C 可変ステアリング駆動ローラ
70 可変駆動装置
72,74 サーボモータ
80 転写前置ニップユニット
100 コントローラ
102 シート長さセンサ
104 シート側縁位置センサ
106A,106B,106C シートセンサ

Claims (3)

  1. 複製装置のシート移送通路のためのシート取扱い装置であって、
    前記シート移送通路にはシート移送装置前記シート移送通路内において処理方向に移動している選択された像支持シートを部分的に回転させることによって該像支持シートのスキューを除去するスキュー除去装置が設けら
    前記像支持シート前記処理方向に異なるシート長さの範囲を有し、前記シート移送通路内において前記シート移送装置によって前記処理方向に前記スキュー除去装置に送り込ま
    該シート取扱い装置は、前記スキュー除去装置によって効果的にスキューを除去することが可能な前記異なるシート長さの範囲を増加させるために、
    前記シート移送装置が、前記処理方向において互いに間隔をおいて配置されかつ前記スキュー除去装置に対して間隔をおいて配置された複数のシート移送ユニットを具備し
    前記複数シート移送ユニットは、シートをあるシート移送ユニットから別のシート移送ユニット次に前記スキュー除去装置確実に給送するために、前記シート移送通路内において前記処理方向に給送されている前記シートに対して個別に係合することができるようになっており、かつ、前記シートを解放するために、該シートに対する係合を個別に解除できるようになっており
    前記シート移送装置が、
    前記複数のシート移送ユニットのうちの選択されたシート移送ユニットに対する係合及び係合の解除を選択的にかつ個別に行うために該複数のシート移送ユニットのうちの対応するシート移送ユニットに動作上関連付けられた、複数の選択可能な係合装置と、
    前記シート移送通路内において前記シートの長さに比例したシート長さ制御信号を与えるシート長さ信号発生装置と、
    前記シートが前記スキュー除去装置の中にあるときに、前記シート長さ制御信号に応答して、前記複数のシート移送ユニットのうちの選択されたシート移送ユニットに対する係合を自動的に解除するために、前記複数の選択可能な係合装置のうちの選択された係合装置を自動的に起動させる制御装置と、
    具備し、
    前記複数のシート移送ユニットが、3つのシート移送ユニットを含み、
    前記複数の選択可能な係合装置が、3つの選択可能な係合装置を含み、
    前記制御装置は、前記シートが前記スキュー除去装置の中にあるときに、対応する前記シート移送ユニットに対する係合を解除した前記3つの選択可能な係合装置のうち少なくとも最も上流に配置された係合装置を自動的に起動させ、該最も上流にある係合装置をこれに対応するシート移送ユニットに係合させることによって、前記シートの次のシートが給送されるようになっている、
    ことを特徴とするシート取扱い装置。
  2. 請求項1に記載の装置において、各個別シート移送ユニットは横方向に間隔をおいて配置された複数のシート給送ニップから成っており、各シート移送ユニットのための各選択可能な係合装置はシート移送ユニットのすべてのシート給送ニップのための単一統合シート給送ニップ開閉装置を備えていることを特徴とする装置。
  3. 請求項1に記載の装置において、シートがスキュー除去装置の中にある時、シート長さ制御信号に応答して自動的に係合解除される個別シート移送ユニットの数はシート長さの増加に比例して自動的に増加されることを特徴とする装置。
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