JP5054952B2

JP5054952B2 - 印刷機における上部シートの獲得を向上させるためのシステムおよび方法

Info

Publication number: JP5054952B2
Application number: JP2006250317A
Authority: JP
Inventors: ピームーアケネス; アールフォードブライアン; ジーシェルハートティモシー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: US7472902B2; JP2007084342A; US20070063419A1

Description

この開示は、全般的に、電子写真複写機などの印刷機で使用されるシートフィーダに関する。より詳細には、この開示は、スタックからシートを取り出し、電子写真複写機の結像部にシートを移送するために真空を使用することに関する。

上記のような高速カラープリンタの多くは、各種の印刷作業のために多種多様なタイプのシートを供給するように設計されている。顧客は、そのような印刷機が、様々な寸法、広範囲な紙の重量、および、きめが粗く平坦な外観のシートから、非常に高光沢のコート紙にまで及ぶ様々な外観的特徴を有する用紙に像を形成することを要求する。これらのシートタイプおよびサイズは、それぞれ独自の特徴を有しており、多くの場合、シートタイプを印刷機の結像部に高速で供給することに伴う非常に様々な問題を提起している。

図２には、全体を参照番号２００で示す、高速シートフィーダの概略側面図が示してある。フィーダ２００の基本的な構成要素は、各種のタイプおよび特徴のシートに対応するために傾斜可能かつ自己調節可能なシート支持トレイ２１０と、複数のトレイ昇降メカニズム２２０、２３０と、真空シャトルフィードヘッド３００と、前縁複数範囲用シート高さセンサ３４０と、複数位置用スタック高さセンサ３５０と、可変加速テイクアウェイロール（ＴＡＲ）４００と、インボードおよびアウトボードシートフラッファ３６０と、後縁フラッファ３６２とを含む。

フィードヘッドは上部真空波形フィーダ（ＶＣＦ）であるので、スタックＴ内の上部シートの、獲得面３０２、ならびにフラッファ噴出口３６０および３６２からの距離制御が非常に重要である。獲得面３０２は、フィードヘッド３００すなわち真空プレナムの機能的表面である。２つのセンサ３４０、３５０が共同して、紙の供給源がスタックＴを位置決めできるようにする。複数位置用スタック高さセンサ３５０は、シートスタックＴに接触して、２つ以上の特定のスタック高さを検出する。このセンサ３５０は、スタックの前縁の近傍にある第２のセンサ３４０と共に働く。このセンサ３４０もまた、上部シートまでの距離を感知するが、シートとは接触しない。この２つのセンサは共同して、紙の供給源がスタックＴを、フィードヘッド３００の獲得面３０２に対して、処理方向に垂直にまた角度を付けて位置決めできるようにする。この高さおよび姿勢の制御により、フィーダの、広範囲な紙の斤量、タイプ、およびカールに対処する能力が大きく向上する。

フィードヘッド３００は、紙の個々のシートＳをスタックＴの上部から（空気の圧力を利用して）獲得し、それらを前方にＴＡＲ４００まで運搬する。ペーパフィーダの設計における独立変数には、シートを分離するための空気を供給するエアナイフの圧力およびフラッファの圧力、ならびに、シートがシャトルフィードヘッドアセンブリによって獲得されるようにする真空圧を含む、３組の空気圧力がある。圧力の各組は、１つの組合せ送風機から供給することができ、あるいは、独立の送風機によって供給することもできる。フラッファの圧力が増加するにつれて、スタックの上部にあるシートが、より分離された状態になり、最上部シートが真空フィードヘッドの近くまで持ち上げられる。フラッフ圧力（fluffing pressure）が高くなるにつれて、フィードヘッドが移動するときに２枚以上のシートがテイクアウェイニップ中に搬送される（すなわち、マルチフィード）危険もまた増加する。フラッフ圧力が低くなるにつれて、上部シートがフィードヘッドに十分近づかなくなる（そして、それにより、フィードヘッドの底部に存在する真空によって上部シートが獲得されなくなる）危険が増加する。それができないと、フィードヘッドが前方に移動するときに、シートが１枚も供給されなくなってしまう（すなわち、ミスフィード、または獲得の遅れ）。フラッファの圧力および真空フィードヘッドの圧力の最適な量は、シートのサイズおよび重量の関数である（より大きく重いシートは、より多くのフラッフィング（fluffing）および真空を必要とし、より小さく軽いシートはその逆である）。

各シート供給中、シートの後縁がスタック高さアーム３５２を通過するとき（図３）、アームがスタックＴを圧縮し、スタック高さセンサ３４０、３５０が密に重なったスタックの位置を測定し、約２５ミリ秒後にスタック高さアーム３５２が再び持ち上げられる。アームの動きのタイミングは、ステップモータ３１０によって駆動されるカム３４８によって制御される。シートＳの後縁が前縁センサ３４０の位置を通過してしまうと、フラッフされたスタックＴの前縁の位置が測定される。次いで、これらの測定の値が、供給されている紙の望ましい状態と比較され、それに従ってトレイが調整される。これらのステップの間、フラッファ噴出口３６０、３６２は起動されたままである。

フィードヘッド３００は、図２および図３に示すように、射出成形されたプレナム／フィードヘッド３０１を、シート獲得用波形表面３０２と一体に組み込んだ上部真空波形フィーダである。フィードヘッド３００は、各隅で、玉軸受またはその他の低摩擦ローラ／トラックアセンブリ３０４によって最適に支持される。典型的な機械設備では、フィードヘッド３００は、２軸のステップモータ３１０に取り付けられた連続回転／方向設定式ツインスライダクランクドライブ３４６によって、前方に２０ミリメートル駆動され、ホーム位置まで２０ミリメートル戻される。このフィードヘッドの移動は、紙の負荷の公差および位置ずれを計算に入れるために、５ミリメートルの過剰移動を含む。この駆動により、シートがテイクアウェイロール４００（ＴＡＲ）に渡されるときに、秒速約４２０ミリメートルの直線的なシートスピードが生じる。シートＳを運搬速度まで加速させるために、ＴＡＲ４００をステップ駆動することもできる。フィードヘッド３００は、各シートがＴＡＲ４００まで搬送されるときにそれを完全に支持する。この手法により、以前のシステムで問題となっていた「プッシングオンロープ（pushing on rope）」シンドロームが回避される。

したがって、従来型のシートフィード装置３００は、スタックから上部シートを獲得しまた解放するように選択的に起動することができる真空源と、スタックの上部シートを獲得するための、真空源に取り付けられたフィードヘッドと、単方向に駆動されて、フィードヘッドを第１の位置から第２の位置まで往復運動させる単方向駆動メカニズムとを含む。さらに、シートフィード装置は、単方向駆動メカニズムに結合されたスタック高さセンサ作動装置と、スタック高さセンサ作動装置に取り付けられたスタック高さセンサとを含むことができ、それにより、スタック高さセンサが、フィードヘッドの往復運動と連動して、あらかじめ選択された時点にシートスタックに接触し、また、シートスタックから外れるようになる。さらに、スタック高さセンサ作動装置は、単方向駆動メカニズムに取り付けられそれと一緒に回転するカム部材と、付勢手段と、付勢手段に取り付けられ、前記カムに接触するように付勢され、前記スタック高さセンサの動きを制御するために前記スタック高さセンサに取り付けられた、カム従動子とを備えてもよい。さらに、シートフィード装置は、単方向の回転モードで動作するステップモータを備える単方向駆動メカニズムを含むことができる。

米国特許出願第１１／２３０，９６１号

これらの従来型のフィーダメカニズムでは、シートフィード装置３００全体が、モータ３１０によって推進される。したがって、１枚のシートをＴＡＲ４００まで運搬するために、モータが、装置３００を正確にかつ精密に動かすのに十分強力でなければならない。そのようなモータは、比較的高価で、かなりの量の熱を発生させ、動作させるのに比較的かなりの量のエネルギーを必要とする。さらに、シートフィーダメカニズム全体を駆動すると、装置３００の慣性が原因となって、供給スピードに制限が課され、獲得面３０２をスキューさせ、ひいては、シートＳがＴＡＲによって受けられるときにシートをスキューさせてしまう危険が増加する。既知のシートフィーダのこうした制限は、２００５年９月２０日出願の、「ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＶａｃｕｕｍＳｌｉｄｅＦｅｅｄｅｒ」という名称の同時係属の米国特許出願第１１／２３０，９６１号に記載の一体型スライドフィーダによって対処されている。

一部の既知のシートフィーダでは、シートフィード装置は、垂直方向に移動可能なスカートを含む真空ボックスを含む。この垂直方向に移動可能なスカートは、重力を受けて下方に移動してスタックの上部シートのすぐ近くに位置する。このスカートによって形成された真空ボックスの内部が真空源と流体連絡して、ボックスの内部に負圧が発生する。この負圧が、上部シートをボックスの下側縁部の方に引き寄せる助けとなる。紙が真空ボックス内部の負圧に応答して移動するときに、紙の剛性により、スカートが垂直方向上方に移動する。下側のシートを上部シートから分離しやすくするために、負圧によってスタックの上方に保持されているシートの前縁に、エアナイフストリームをあてることができる。真空プレナムの獲得面に成形された波形が、獲得された上部シートと２枚目のシートの間に「ギャップ」を作り出す。シートの分離は、シートを空気でフラッフすることによって、または、シートを獲得し波形にすることによって行われる。したがって、真空スカートは、１枚または複数のシートをスタックから引き上げ、それにより、エアナイフストリームおよび／または重力が下側のシートに作用して、最上部のシートからそれらを分離することができるようにする助けとなる。

移動可能なスカートを紙運搬サブシステムに取り付けるのは、製造上、比較的高価である。この取り付けには、保持具および固定具の使用が必要である。移動可能なスカートのばりが、スカートが垂直に移動する間にスカートを拘束させ、その結果、媒体シートのミスフィードが生じてしまう可能性がある。さらに、エアナイフの圧力もまた、スカートの垂直移動中にスカートを拘束させてしまう可能性がある。したがって、移動可能なスカートを取り付けると、時間がかかり、画像転写システム製造の費用が増す。さらに、既知の移動可能なスカートの動作は、信頼性に欠ける可能性がある。

既知のシートフィーダの制限に対処するために、媒体シートのスタックからシートを供給するのに有用な装置は、ある実施形態では、真空源をプレナムに結合するための開口を有するプレナムと、スライドプレートの落下ボックス用開口の近傍に配置されたストップ部材を有するスライドプレートと、落下ボックスの一部分がストップ部材に係合するまで、落下ボックス用開口内で摺動し、その結果、スライドプレートに摺動式に設置されるようになされた落下ボックスとを備える。この構成により、取り付けのための保持具を必要とせずに、落下ボックスをスライドプレートの開口内に摺動式に設置することが可能となる。さらに、落下ボックスにばりが形成される可能性を低減するプラスチック射出成形法を使用して、落下ボックスを形成することができる。

シートフィーダ用スライドプレートに落下ボックスを提供する方法は、真空源をプレナム内の開口に結合するステップと、スライドプレート上の、スライドプレートの落下ボックス用開口の近傍にストップ部材を配置するステップと、落下ボックスの一部分がストップ部材に係合するまで、落下ボックスを落下ボックス用開口内に摺動式に設置するステップとを含む。この方法により、スカートをスライドプレートに取り付ける必要なく、落下ボックスのスカートの領域内の負圧を保護するための落下ボックスが提供される。

さらに別の実施形態では、印刷機は、画像を得るための結像ステーションと、画像をシートに転写するための転写ステーションと、シートのスタックを支持するための支持トレイと、スタックから転写ステーションまでシートを運搬するための運搬システムとを備える。運搬システムは、真空源をプレナムに結合するための開口を有するプレナムと、スライドプレートの落下ボックス用開口の近傍に配置されたストップ部材を有するスライドプレートと、落下ボックスの一部分がストップ部材に係合するまで、落下ボックス用開口内で摺動するようになされた落下ボックスとを含む上部真空波形フィーダ（ＴＶＣＦ）を備える。この構成により、金属製の保持具を使用する必要なく、落下ボックスを印刷機に摺動式に設置することが可能となる。

この開示は、上記で説明したフィードヘッド３００および付随する構成要素の代わりに使用される、図４に示すような真空スライドシートフィーダアセンブリ３０を企図している。アセンブリ３０は、図１に示す電子写真式印刷機または複写機Ｍのような、シート材料をスタックから取り出して、印刷機の中の経路に沿って搬送することが必要な印刷機で使用することができる。図示の実施形態では、シートフィーダアセンブリ３０は、シートＳをスタックＴ（図３を参照）から取り出すための、上部真空波形フィーダ（ＴＶＣＦ）として使用される。

フィーダアセンブリ３０は、この特定の印刷機の内部でアセンブリの構成要素を支持するフレーム３２を含む。アセンブリ３０全体が、修理または交換のために取り外し可能な独立した構成要素を形成するように、フレームを作成することが好ましい。図４および図６に示すように、プレナム３４は、フレーム３２の上部プレート３３の下面に支持され、真空ダクト７５と連通している。プレナム３４の全体的な輪郭は、フレーム３２および上部プレート３３を取り外してプレナムの内部を露出させた図６に、最もよく示されている。ダクト７５は、導管内に所定の真空圧または負圧を引き込むようになされた、印刷機の真空源またはエアシステムと一体化されている。負圧の大きさは、送風機のスピード、および、当技術分野で周知の方式でシートフィーダアセンブリ３０によって搬送されるシートＳの重量によって決まる。以下の説明から理解されるように、アセンブリ３０のいくつかのアスペクトを用いると、真空ダクト７５の断面積を、従来型のＴＶＣＦデバイスに連結されたダクトの断面積よりも大きくすることができる。

従来型のＴＶＣＦデバイスでは、デバイスの獲得面に捕捉されたシートを搬送するために、デバイス全体が運搬される。図示の実施形態の１つの特徴によると、図４および図６に示すように、アセンブリ３０は、プレナム３４の下側開口を閉鎖するスライドプレート３６を含む。スライドプレート３６は、獲得され搬送されるべきシートと向き合うように配置された獲得面３７を含む。獲得面３７は複数のアパチャ３８を画成しており、シートＳを係合させるために、真空または吸引力がこのアパチャを通して加えられる。アパチャ３８の数、サイズ、および配列は、各種のタイプのシート材料を効率よく獲得し波形にする、当技術分野で周知のものでよい。

アセンブリ３０の１つの特徴（feature）において、スライドプレートだけが並進するように、スライドプレート３６がプレナム３４に支持される。この特徴は、デバイス全体が並進する従来型のＴＶＣＦデバイスとは極めて対照的である。シートＳが真空獲得されたのち、スライドプレート３６だけが並進する。したがって、シートを搬送するための駆動メカニズムだけが、軽量のスライドプレート３６およびシートＳを移動させるのに十分強力でありさえすればよい。具体的な一実施形態では、スライドプレート３６は、プレートの重量が最小限になるように、成形プラスチックの薄いプレートから形成される。

プレナム３４は、プレナム内を適切な真空に保つために、下側外周部周りにシールを含み、スライドプレート３６はそのシールによりかかっている。したがって、一実施形態では、プレナムは、図８〜９に示すように、前側シール５０および後側シール５１を含み、また、サイドシール５２も含む（図８）。スライドプレート３６は、前側シーリングフランジ５３および後側シーリングフランジ５４を含み、各シールと接触するように構成されている（図８〜９）。シール５０〜５２は、ＨＤＰＥ表面材（facing）を有する低密度の独立気泡フォームなど、低すべり摩擦材料の一部片として一体的に形成されてもよい。具体的な一実施形態では、前側および後側シール５０、５１、ならびに、前側および後側シーリングフランジ５３、５４の形状は、スライドプレートが、スライドプレートの移動の全長にわたって、プレナムと封止するがスライドするように接触を保つような形状となっている。プレート３６の移動距離は、モータ４１によって駆動されるテイクアウェイロール（ＴＡＲ）４０と（図４、図９）、シートＳがそこから獲得されるスタックＴの相対位置によって決まる。テイクアウェイロールをメインドライブによって駆動することができるので、モータ４１は、任意選択とすることができる。一実施形態では、プレート３６の移動距離は、約２０ミリメートルである。

一代替実施形態では、スライドプレート３６の前方移動の終了近くで真空圧を抜くように、後側シール５１および後側シーリングフランジ５４の相対的な寸法を定めることができる。この通気機構は、シートＳがＴＡＲ４０によって係合されたときにシートが本質的にスライドプレートから解放されるように調整される。したがって、ある特定の実施形態では、スライドプレートの前方移動距離が２０ミリメートルの場合、後側シーリングフランジ５４と後側シール５１が接触するまたは重なり合う領域は、真空圧をスライドプレートの移動の最後の３ミリメートルのところで抜くように、約１７ミリメートルとすることができる。この動作により、ＴＡＲが部分的に保持されたシートを真空獲得面に沿って引きずることによって生じる可能性のあるシート汚れを低減することができる。

この開示の実施形態の別の特徴において、図６〜９に示すように、スライドプレート３６を並進させるための駆動メカニズムが、真空プレナム３４内に位置している。具体的には、駆動モータ７０が、プレナムに固定された支持プレート７３（図１０）に取り付けられている。モータ７０は、偏心ピボットマウント６７を担持する駆動ホイール７１を回転させる。駆動ホイールの回転が周知の方式で駆動リンクの往復運動を生み出すように、駆動リンク６５がピボットマウント６７に固定される。駆動リンク６５はスライドキャリッジ６０に連結され、スライドキャリッジ自体は、係合クリップ６１または他の適切な固定具で、スライドプレート３６に固定される。偏心的に取り付けられた駆動リンクが往復運動するときに、リンク６５がキャリッジ６０を駆動し、それにより最終的に、スライドプレートが並進される。スライドキャリッジ６０は、プレナム３４の前側ウォール３４ａと後側ウォール３４ｂの間にまたがる支持部材またはシャフト５８で支持される。図示の実施形態では、スライドキャリッジ６０は、シャフト５８に取り付けられた１対のリニア軸受６３を含み、それにより、駆動リンク６５がキャリッジを往復運動させるときに、軸受がシャフトに沿ってスライドする。シャフトは、前側ウォール３４ａのボア５９ａ内に取り付けられた一方の端部と、プレナムの後側ウォール３４ｂのアセンブリスロット５９ｂ内に落とし込むことのできる反対側の端部とを有する、ステンレス鋼のロッドとして形成することができる。

スライドプレート３６は、モータ７０の動作および駆動リンク６５の往復運動によって、シートスタックＴの真上のシート獲得位置と、ＴＡＲ４０に隣接する送り位置との間を往復運動する。スライドプレート３６は、スライドキャリッジ６０によって、プレナム３４に対して支持される。スライドプレート３６とシール５０〜５２の接触は、スライドプレートが並進するときに真空圧の漏れを防止する助けとなる。スライドプレート３６の「ホーム」位置、すなわち開始位置を確認するために、図６に示すように、スライドプレートは、プレナムの片側の成形タブ４５に取り付けられたホームセンサ４７を作動させるホームフラグ４６を含むことができる。スライドプレート３６は、シャフト５８および軸受６３によって確実に経路をまっすぐたどるようになる。

スライドプレート駆動メカニズムをプレナム３４内に取り付けることで、印刷機Ｍ内でシートフィーダアセンブリ３０が占めるエンベロープ全体が縮小される。従来型のＴＶＣＦデバイスでは、デバイスを駆動するために使用されるモータが真空ダクトに隣接して配置され、実際のところダクト区域を侵害する。この実施形態では、モータ７０をプレナム３４内に配置することは、真空ダクト７５が損なわれず、その結果十分な真空の流れをダクトを通して引き込むことができることを意味する。

当技術分野で周知のように、フィーダアセンブリに加えられる真空は、少なくとも真空が獲得面を通って引き込まれる時間の長さに関して制御可能である。したがって、フィーダアセンブリ３０は、プレナム３４およびスライドプレート３６を通って引き込まれる真空を制御する手段を提供する。具体的には、図６、図７および図１０に示すように、アセンブリは、ダクト７５とプレナム３４の間に設けられたフラッパバルブ７６を備える。バルブ７６は、ダクトの側壁間にまたがる軸７７の周りで旋回可能に取り付けられる。プレナム３４がダクトに対して開口するように、ねじりばね７８を、フラッパバルブ７６を付勢してそれがバルブカム８１を押し付けるように配置することが好ましい。ダクト７５の壁は、図１０に示すように、フラッパバルブが接し、フラッパバルブが閉位置にあるときにダクトとプレナムの間に許容できる程度の密な封止を保証するための機構（features）を含むことができる。

やはり当技術分野で周知のように、フラッパバルブを付勢された開位置から閉位置まで動かすために、モータ駆動式カムを使用することができる。したがって、この開示のフィーダアセンブリ３０はまた、モータ７０の駆動軸７２に取り付けられたカム要素８０を含む。カム要素８０は、フラッパバルブ７６に接触するように配置されたフラッパカム部８１を含む。具体的には、フラッパカム部８１は、バルブ７６によりかかってねじりばね７８を押し、ダクト７５内の封止用機構（features）からバルブを外すローブ８１ａを含む（図７を参照）。カム部はまた、フラッパバルブとの接触を避けるように寸法設定されたフラット８１ｂを含む。したがって、ローブおよびフラットの構成により、フラッパバルブの開閉サイクルが決まり、最終的には、スタックＴからシートＳを獲得するための、獲得面３７における真空のタイミングが決まることが理解されよう。さらに、ローブ８１ａの形状により、スライドプレート３６の並進によってシートＳが搬送されているときにバルブが開いたままになるように、フラッパバルブの停止時間が決まることが理解される。ローブの形状は、シートがＴＡＲ４０に達した後にフラッパバルブが閉じるような形状となっている。

この実施形態の１つの特徴において、カム８０およびフラッパカム部８１は、スライドプレート３６を駆動するのと同じモータ７０によって駆動される。上記で説明したように、（従来型のデバイスのように）モータがフィーダアセンブリ３０全体を駆動する必要がないため、モータからのパワー出力のすべてを、獲得面を動かすことのみ専用に使用する必要がない。言い換えると、従来技術のフィーダアセンブリ３００（図３）を駆動するために使用されるのと同じモータで、スライドプレート３６だけでなく、カム要素８０も駆動することができる。スライドプレートとフラッパカム部８１が両方ともモータ７０の駆動軸７２で駆動されるので、スライドプレートの移動のタイミングは、フラッパカム部８１の回転のタイミングと自動的かつ機械的に連係する。ここに開示されているフラッパバルブの別の利点は、モータおよびカムが、ダクトまたはプレナムの外側ではなく、プレナム３４内に収められており、それにより、フィーダアセンブリ３０の全体の構造およびエンベロープが単純になることである。

獲得面を駆動するのと同じモータ７０を、フラッパバルブ７６の制御に加えて、高さ感知アーム８５の動作を制御するために使用することができる。従来型の印刷機において、シートが獲得されテイクアウェイロールに搬送されているときは引っ込んでおり、スタックの高さを判定するために落下してスタックＴに接触する、機械式の高さ感知アームを設けることが知られている。このアセンブリ３０は、図５、図８、および図１１に示すように、プレナム３４およびスライドプレート３６の下に延びる高さ感知アーム８５を含む。アーム８５は、ダクト７５とプレナム３４の間に配置することのできるピボットマウント８６を含む（図５）。ねじりばねや板ばねなどのバイアスばね８７が、高さ感知アーム８５と係合して、接触端部８８をスタックに向けて（すなわち、図１１において下方に）付勢する。

高さ感知アーム８５の動作は、フラッパバルブと同様に、カムによって制御される。具体的には、カム要素８０は、高さ感知アーム８５の一部を形成するカム従動子８９と接触するように配置された感知カム部８２を含む。感知カム部８２は、従動子８９の動きを、最終的には感知アーム８５の接触端部８８の動きを制御する、ローブ８２ａおよびフラット８２ｂを含む。具体的には、ローブ８２ａが従動子８９と接触するとき、接触端部８８がスタックＴから持ち上げられる。カム部８２がさらに回転されると、付勢ばね８７が、従動子８９を付勢してフラット８２ｂに接触させ、それにより接触端部８８がスタックＴに接触できるようになる。

この場合も、フラッパバルブの制御と同様に、高さ感知アーム８５の制御は、共通のモータの動作に基づいて行われる。したがって、モータ７０が、フィーダアセンブリ３０の３つの機能、すなわち、獲得面３７およびシートＳの移動、フラッパバルブ７６の移動、ならびに高さ感知アーム８５の移動を制御する。やはりフラッパバルブの制御と同様に、高さ感知アームの移動は、同じモータ７０が使用されるため、獲得面およびスライドプレートの移動と自動的かつ機械的に連係される。カム部８２の形状によって、スライドプレート３６がシートＳを獲得し、シートをＴＡＲ４０の方へ進ませるときに感知アーム８５を持ち上げるタイミングが決まると共に、シートが解放されたのちスライドプレート３６が中立位置に引き戻される間に、スタックを圧縮しスタックの高さを測定するために感知アーム８５を解放するタイミングが決まる。

フィーダアセンブリ３０は、スライドプレートによる獲得を容易にするためにスタックの上部シートをフラッフするように配置されたフラッファ噴出口の機構（arrangement）を含むことができる。したがって、フレーム３２は、図４、図５、図１２、および図１３に示すように、空気源に連結可能なフラッファプレナム９０を支持することができる。プレナム９０は、主フラッファ噴出口９１で終端し、また、シートの前縁により近いところに設けられた前縁フラッファ９２に空気を供給することができる。フラッファゲート９４は、ゲートアームによってフレームに旋回可能に支持され、主フラッファ噴出口９１を周知の方式で開閉するように動くことができる。

ここに開示のフィーダアセンブリ３０は、従来型のシートフィーダシステムにまさる重要な利点をもたらす。上記で説明したように、従来型のシステムのようにフィーダアセンブリ全体を並進させるのではなく、アセンブリ３０は、獲得面および獲得面によって搬送されるシートのみを並進させる。したがって、スライドプレート３６および搬送されているシートＳのみがモータ７０によって駆動される。ある特定の実施形態では、スライドプレートの運搬質量は、わずか約１００グラム、すなわち、一部の従来型のフィーダシステムの運搬質量の約５分の１である。このように運搬質量が小さいと、駆動モータ７０の必要動力が減少するだけでなく、生じる慣性がより低くなり、最終的に、獲得面およびそれによって搬送されるシートＳの運搬が迅速に／高速になる。この特定の実施形態では、アセンブリ３０は、１秒間に最高で２００ページ、またはそれ以上のシート供給速度が可能である。

獲得面およびシートの運搬のための必要動力の減少は、より小さいモータとして表すことができ、あるいは、より好ましくは、共通のモータからの複数の機能の統合として表すことができる。すなわち、上記で開示されたように、モータ７０が、スライドプレート３６を駆動し、また、フラッパバルブ７６および高さ感知アーム８５の移動を制御するカム要素８０を回転させる。モータの動力は、フラッパバルブを拘束するねじりばね７８、および高さ感知アームを付勢するばね８７によって生じる付勢力に打ち勝つのに十分でなければならない。複数の機能をフィーダアセンブリ３０の共通のパッケージ内に組み込むことにより、特に高速の適用例において、従来型の真空バルブを駆動するために使用されていたモータを、代わりに（必要であれば）テイクアウェイロールを駆動するのに使用することができるようになる。

フィーダアセンブリ３０は、印刷機Ｍ内に配置するための非常にコンパクトなモジュール式パッケージを提供する。複数の機能が１つのパッケージ内に組み込まれるので、従来型のフィーダシステムに付随する個々のモータおよびドライバのプリント基板アセンブリ（ＰＷＢＡ）が不要となる。さらに、共通の駆動モータにより、従来型のシステムでは実現できなかった、ある機能的構成要素の、プレナム領域内への配置変更が可能になる。例えば、高さ感知アーム８５を、従来型のシステムのように後縁の近くではなく、フィードヘッドまたは獲得面の近くに配置することができる。そのように高さ感知アームを配置することで、特に、シートが長い場合、または、シートがカールしている場合に、フラッフされたスタック上部の、獲得面に対する相対位置の確認がより正確にできるようになる。

もう１つの利点は、動作部品をすべて真空プレナム３４のエンベロープ内に収めることができることである。モータ７０をプレナム内に取り付けることで、アセンブリ３０全体の外側寸法が減少し、上記に示したように、真空ダクト７５の広さを確保することができる。より大きい真空ダクトが利用できることで、真空システムの高インピーダンスを克服するために必要であった、従来型のシート獲得システムフィードヘッドのスカートが不要となる。スライドプレート３６およびカム要素８０が共通のモータで駆動されるので、従来型のフィーダシステムに付随する、ケーブルドライブやプーリなどの追加の駆動用構成要素が不要となる。またモータ７０とスライドプレートを支持するキャリッジ６０との間の駆動がほぼ直接的であるため、従来型のシステムの追加の駆動用構成要素が不要になり、それに伴う機械的損失が低減される。

モータ７０は、電気モータであることが好ましく、段階的に移動または回転できるステップモータとすることができる。したがって、モータは、フィーダアセンブリ３０の複数の機能が連動して働くように、回転を制御することができる。モータが、駆動リンク６５およびカム要素８０の機能を損なうことなく、高速で連続回転するように動作できることが企図されている。

図１４で示すように、上部シートフィーダ用のスライドプレートを、スライドプレートと組み立てるために保持具を必要としない落下ボックスを組み込むように変更することができる。フィーダ１２０は、上記で説明したプレナムの開口に負圧が存在できるように、真空源を結合することのできる真空ダクトを含む。スタック高さ感知アーム１１８は、上記で説明したのと同様にして、スライドプレート１０４を移動させるように制御することができる。スライドプレート１０４は、２つの落下ボックス用開口１１０を含み、その開口に落下ボックス１０８が摺動式に設置される。以下でより詳しく説明するようにして、グリッド１１４を各開口１１０に形成することができる。プレナム内の開口がスライドプレート１０４の開口１１０と流体連絡しているので、落下ボックス１０８により、プレナム内の開口に存在する負圧を落下ボックスの空間内にも存在させることができる。スタック高さ感知アーム１１８がスライドプレート１０４から落下するときに、落下ボックスもまたシート媒体のスタックの上部シートに接近し、負圧が上部シートの上面を落下ボックス１０８の下面の方へ押しやる。

落下ボックスが開口１１０に摺動式に設置されているので、シートの剛性および運動量が開口１１０内の落下ボックス１０８を上方に押し上げる。ボックス１０８が上方に摺動し、それに遅れてシートが獲得され波形にされた後、スライドプレートが給紙方向に移動し、１枚または複数のシートの前縁が、エアナイフダクト１２６のディスチャージ１２８の方へ移動する。スライドプレート１０４の開口１１０、およびその中に配置された落下ボックス１０８は、エアナイフストリームがボックス１０８に当たることによって誘起される抗力を低減するために、エアナイフストリームの流れの中心から横方向にオフセットしている。ボックス１０８間にギャップがあるため、エアナイフストリームがボックス１０８間を流れるのが容易になっている。一実施形態では、このギャップは約４５ミリメートルである。さらに、ボックス１０８は、ボックスの垂直移動を可能にし、エアナイフストリームがボックス１０８に当たることが原因で生じうる抗力をさらに低減するために、以下でより詳しく説明するように、ボックスのスカート内に形成されたスロットを有する。エアナイフストリームは、上部シートが落下ボックス１０８に押し付けられたときに上部シートのあとに続いた可能性のあるシートから、上部シートを分離する助けとなる。スライドプレートが給紙方向に移動し、上部シートの下のシートが重力またはエアナイフストリームの作用で落下して離れるとき、上部シートの前縁が、上側ペーパバッフル１３０と下側ペーパバッフル１３２の間に供給される。次いで、テイクアウェイローラ１３４および１３６が、シートを印刷機の結像部に運搬することができる。

図１５は、１対の落下ボックス用開口１１０を組み込んだスライドプレートの一実施形態を示す。スライドプレート１０４は、媒体シートのスタックの近傍に負圧を与える助けとなる、追加のアパチャ１４０を備える。落下ボックス用開口１１０内には、グリッド１１４が開口全体に配設される。グリッドは、ストップ部材１４２によってスライドプレート１０４に連結される。落下ボックスが開口１１０内に配置されるとき、ストップ部材１４２は、落下ボックスに係合して落下ボックスの垂直方向の下降を止める。１つまたは複数のストップ部材を、開口１１０内のグリッドに連結せず、開口１１０内に設けることができる。図１５に示すように、スタンドオフ１４４を開口１１０の近傍の場所に設けることができる。落下ボックスが開口１１０に設置された後、ストップ部材（図示せず）をスタンドオフ上に設置して、落下ボックスが開口１１０内を上方に移動するときに、落下ボックスに係合するようにすることができる。これらのストップ部材を使用して、開口１１０内に設置された落下ボックスを捕捉するが、落下ボックスが開口１１０内を垂直方向に摺動することができる状態に保つことができる。図１５に示すスライドプレート１０４は、上部真空波形フィーダ用のスライドシートであるが、図１４に示すスライドプレート１０４は、滑らかなスライドプレートである。ここで説明した落下ボックス用開口および落下ボックスを、媒体シートスタックの上部シートにおける負圧の提示を高め、上部シートのスタックからの取り出しを容易にするために、スライドプレートと共に使用することができる。落下ボックスのサイズは、真空用の閉鎖空間を必要に応じて増加させるために、様々に異なってよい。

例えば、開口１１０内で使用することができる落下ボックス１０８が、図１６に示してある。落下ボックス１０８は、スカートの一部分がスロット１５４を残してスカート同士を結合するように形成された、複数のスカート１５０を含む。さらに、前縁においてスタックの「捕捉（fang）」のための隙間を与えるために、切欠き１５８を設けることができる。落下ボックスを設置するには、スロット１５４をスライドプレート１０４の開口１１０内のストップ部材に位置合わせする。次いで、ボックス１０８を解放して、スカート１５０の連結部１５２がストップ部材１４２に載るまでボックスを開口１１０内に落下させることができる。この設置方法では、シートフィーダの組立てのための保持具などが必要ない。ストップ部材をスタンドオフ１４４上に設置した場合、落下ボックスは、落下ボックス１０８を含むスカート１５０の高さを超えて開口１１０内を上昇することができない。したがって、比較的高価な金属製の保持具などを必要とせずに、落下ボックス１０８を開口１１０内に保持することができる。

図１６に示す落下ボックスは、プラスチック射出成形法を使用して、軽量プラスチックから形成することができる。落下ボックスが軽量であると、落下ボックス１０８のスカートによって画成された空間内の負圧によって紙が押し上げられるときに、ボックスが移動できるようになる。スロット１５４の公差は、設置に金属製の保持具が必要な既知のスカートのチャネルほど厳密にする必要がない。その結果、落下ボックス１０８は、落下ボックスが設置されているシートフィーダの動作中に拘束される可能性が低い。

フルカラー多重現像方式（image-on-image）のシングルパス電子写真印刷機の概略立面図である。図１に示した印刷機に組み込まれた周知のシートフィーダ装置の側面図である。図２に示したものと同様のシートフィーダ装置の透視図である。この開示のシートフィーダアセンブリ装置の一実施形態の底面透視図である。分かりやすくするためにアセンブリフレームを取り外した、図４に示したシートフィーダ装置の底面図である。分かりやすくするためにある構成要素を取り外した、図４に示したシートフィーダ装置の上面透視図である。矢印の方向に見た、図６に示したアセンブリの線７−７に沿った透視破断図である。矢印の方向に見た、図６に示したアセンブリの線８−８に沿った透視破断図である。図８に示した破断部の端面図である。図７に示した破断部の側面図である。矢印の方向に見た、図６に示したアセンブリの線１１−１１に沿った破断端面図である。分かりやすくするためにある構成要素を取り外した、図４に示したアセンブリの端面図である。分かりやすくするためにある構成要素を取り外した、図４に示したアセンブリの正面図である。この開示に従って１対の落下ボックスが摺動式に設置されたシートフィーダ装置の一実施形態の底面透視図である。１対の落下ボックス用開口を有する、上部真空波形フィーダ用スライドプレートの一実施形態の上面透視図である。図１５に示したスライドプレートの落下ボックス用開口に摺動式に設置することができる落下ボックスの一実施形態の透視図である。

符号の説明

３０真空スライドシートフィーダアセンブリ、３２フレーム、３３上部プレート、３４プレナム、３４ａ前側ウォール、３４ｂ後側ウォール、３６スライドプレート、３７獲得面、３８アパチャ、４０テイクアウェイロール（ＴＡＲ）、４１モータ、４５成形タブ、４６ホームフラグ、４７ホームセンサ、５０前側シール、５１後側シール、５２サイドシール、５３前側シーリングフランジ、５４後側シーリングフランジ、５８支持部材またはシャフト、５９ａボア、５９ｂアセンブリスロット、６０スライドキャリッジ、６１係合クリップ、６３リニア軸受、６５駆動リンク、６７偏心ピボットマウント、７０駆動モータ、７１駆動ホイール、７２駆動軸、７３支持プレート、７５真空ダクト、７６フラッパバルブ、７７軸、７８ねじりばね、８０カム要素、８１バルブカム、フラッパカム部、８１ａローブ、８１ｂフラット、８２感知カム部、８２ａローブ、８２ｂフラット、８５高さ感知アーム、８６ピボットマウント、８７バイアスばね、８８接触端部、８９カム従動子、９０フラッファプレナム、９１主フラッファ噴出口、９２前縁フラッファ、９４フラッファゲート、１０４スライドプレート、１１０落下ボックス用開口、１０８落下ボックス、１１４グリッド、１１８スタック高さ感知アーム、１２０フィーダ、１２６エアナイフダクト、１２８ディスチャージ、１３０上側ペーパバッフル、１３２下側ペーパバッフル、１３４、１３６テイクアウェイローラ、１４０アパチャ、１４２ストップ部材、１４４スタンドオフ、１５０スカート、１５２連結部、１５４スロット、１５８切欠き。

Claims

シートを獲得し搬送するのに有用な装置であって、
真空源に接続されるとともに前記シートに対向する開口を有するプレナムと、
前記開口を覆うとともに獲得面を有し、前記真空源による吸引力によって前記獲得面上に獲得したシートを搬送するため前記プレナムに対してスライド移動するスライドプレートであって、前記スライドプレートに形成された落下ボックス用開口の近傍に配置されたストップ部材を有するスライドプレートと、
落下ボックスの一部分が前記ストップ部材に係合するまで、前記落下ボックス用開口内で摺動し、その結果、前記スライドプレートに摺動式に設置されるようになされた落下ボックスとを備えることを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記落下ボックスが、フレームから延びる複数のスカートを有するプラスチック製フレームをさらに備え、前記スカートの少なくとも２つが、前記ストップ部材を受けるように形成されたスロットを有することを特徴とする装置。
シートを獲得し搬送する方法であって、
真空源を前記シートに対向する開口を有するプレナムに接続するステップと、
前記開口を覆うとともに獲得面を有するスライドプレートであって、前記真空源による吸引力によって前記獲得面上に獲得したシートを搬送するため前記プレナムに対してスライド移動するスライドプレートに形成された落下ボックス用開口の近傍にストップ部材を配置するステップと、
落下ボックスの一部分が前記ストップ部材に係合するまで、前記落下ボックスを前記落下ボックス用開口内に摺動式に設置するステップとを含むことを特徴とする方法。
画像を得るための結像ステーションと、
前記画像をシートに転写するための転写ステーションと、
シートのスタックを支持するための支持トレイと、
前記スタックから前記転写ステーションまでシートを運搬するための運搬システムとを備え、前記運搬システムが、
真空源に接続されるとともに前記シートに対向する開口を有するプレナムと、
前記開口を覆うとともに獲得面を有し、前記真空源による吸引力によって前記獲得面上に獲得したシートを搬送するため前記プレナムに対してスライド移動するスライドプレートであって、前記スライドプレートに形成された落下ボックス用開口の近傍に配置されたストップ部材を有するスライドプレートと、
落下ボックスの一部分が前記ストップ部材に係合するまで、前記落下ボックス用開口内で摺動し、その結果、前記スライドプレートに摺動式に設置されるようになされた落下ボックスとを含む上部真空波形フィーダ（ＴＶＣＦ）を備えることを特徴とする印刷機。