JP5191490B2 - シート形状の基材のアライメントに対する方法及び装置 - Google Patents

シート形状の基材のアライメントに対する方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、特には電子写真的に動作する印刷機(an electrophotographically operating printing machine)である印刷機における、シート形状の基板のアライメント(位置合わせ、alignment)に対する方法及び装置に係る。
特にはデジタルマルチカラー印刷技術である印刷技術において、シート形状の基材が印刷される前に、前進方向における基材の位置及び前進方向に対して横断する位置に対して該基材を正確にアラインする(位置合わせする、align)こと、及び、潜在的なスキュー(potential skewing)を考慮して基材をアラインすることは、既知である。シート形状基材のアラメントに対する装置及び方法は、例えばUS6,663,103 B2(特許文献1)から既知である。該特許文献1において記載される装置は、互いに対して平行であり且つシートの前進方向において互いから距離を置く多種のアクスルにおける複数組のローラを有し、該ローラの組は、異なるアライメント動作を実行する。この装置及び方法においては、互いに対して平行であり且つシートの前進方向において互いから距離を置くローラの組のアクスルにより、装置が大きな空間を占めてしまう、という技術的問題が発生する。更に、前進方向において互いから距離を置くローラの組の間において転写(トランスファ)が行なわれる際、アライメント・エラー(既に前に修正されたもの)が取り込まれ得る。
更に、印刷機械におけるシート形状基板のアライメントに対する方法及び装置は、DE 691 24 755 T2(特許文献2)から既知である。該文献に記載される装置には、シートの前進方向に対して横断する方向において間隔を離された2組の搬送ローラが与えられる。搬送ローラの各組は、1つの駆動ローラ及び1つのカウンタプレッシャ(counter−pressure)ローラを有し、それらはいずれも、共通キャリッジにおいて配置される。駆動ローラに対する駆動モータはまた、共通キャリッジにおいて位置決めされる。シートのスキューの修正を達成するよう、駆動ローラは、例えば適時に異なる点において、並びに/あるいは異なる回転速度において、始動され得る。前進方向に対して横断するシート位置の修正を達成するよう、搬送ローラの組、及び駆動ローラに対する駆動モータを担持する前述されたキャリッジは、横断方向においてシフトされ得る。これを達成するために、キャリッジは、横断方向にシフト可能であるようキャリッジガイド上に位置決めされ、モータは、該ガイドに沿ったキャリッジのシフトを制御するよう与えられる。モータは、駆動ローラに対する駆動モータを有し、キャリッジ全体を動かす必要があるため、比較的強く設計されなければならない。更には、キャリッジの全体的組立ては、キャリッジのシフトの結果として発生する振動がシートアラインメント及び/又はキャリッジのインテグリティを損なうことを防ぐよう、非常に堅固に設計されなければならない。
US6,663,103 B2 DE 691 24 755 T2
既知である先行技術を考慮し、本発明は、前述された参照文献の1つ又はそれより多くの不利点を回避する、印刷機におけるシート形状の基材のアライメントに対する方法及び装置を与える、ことを目的とする。
この目的は、印刷機におけるシートのアライメントに対する装置を使用して達成される。当該装置は、前進方向におけるシートのアライメント、前進方向に対して横断する方向におけるアライメント、並びにスキューに対する、2組のローラを有する。各ローラの組は、駆動ローラ、及び自由回転可能に担持されるカウンタプレッシャローラを有する。夫々1つの駆動ユニットは、2つの駆動ローラの各々に対して与えられる。駆動ユニットの各々は、モータ及びそこに連結される駆動シャフトを有する。駆動ローラは、その駆動シャフト上にねじれずに(non−torsionally)収容される。また、駆動シャフトに沿って駆動ローラを摺動させるよう駆動モータを有するシフトユニットが与えられ、該シフトユニットは、両方の駆動ローラを駆動シャフトに沿って同期的に(in synchronized manner)動かすよう適合される。駆動シャフト上において駆動ローラをシフトすることによって、前出の特許文献2における場合と比較して、前進方向に対して横断する方向におけるシフトに対するモータの設計寸法を実質的に低減することは、可能である。更には、駆動シャフトに沿った駆動ローラのかかるシフトを有して、実質的により小さな力が使用され始め、より少ない振動が装置において予想される。故に、前述された装置における場合と比較して、振動に関してより起伏が激しくなく(less rugged)なり得る装置の設計が可能となる。望ましくは、少なくとも1つのコネクタは与えられ、駆動シャフトに沿った駆動ローラの同期シフトを与えるよう、駆動シャフトの長手方向において駆動ローラを剛性に連結させる。結果として、駆動ローラ間の距離は、シートの横断方向シフト中に同一なまま残る、ことが達成される。有利には、ベアリングは、コネクタと、駆動ローラの夫々1つとの間に置かれ、コネクタと駆動ローラとの間の相対回転を可能にする。具体的には、シフトユニットの駆動モータは、コネクタに連結され、一般的に2つの駆動ローラ間に位置決めされるコネクタを介して横断方向シフトを与えるようにする。
本発明に従った望ましい一実施例において、駆動ローラ及び/又はカウンタプレッシャローラのランニング表面(running surface)は、前進方向に対して横断方向に延在するカム輪郭(cam contour)を有する。かかるカム輪郭を用いて、駆動ローラとカウンタプレッシャローラとの間のクランプ点は、駆動ローラ及びカウンタプレッシャローラの回転の軸の位置に依存せず、基本的に同一の位置にとどまる、ことが達成され得る。このことが重要であるのは、適当な(proper)シートスキュー修正が、クランプ表面の各々の間における正確な距離が分かること、及び、カウンタプレッシャローラに対する駆動ローラのシフト中又は協調シフト(joint shift)中でも距離が変わっていけないこと、を必要とするためである。望ましくは、カム輪郭は、ランニング表面をシートの前進方向に対して横断する方向において二分する平面において位置決めされる中心を有する円形カム(circular cam)を定義付ける。
有利には、カウンタプレッシャローラは、共通軸において自由に回転可能であるよう担持され、その結果として、単純な設計がカウンタプレッシャローラの配置に対して達成される。有利には駆動ローラと同期的に(synchronously)カウンタプレッシャローラをシフトする追加的なシフトユニットが与えられ、シートの横断方向のシフトの場合にシートとカウンタプレッシャローラとの間における相対運動を避けるようにする。この場合、追加的なシフトユニットは、望ましくは共通アクスル(common axle)と連結され、長手方向に沿ってアクスルをシフトするようにする。共通アクスルをシフトすることによって、シフトユニットの特に単純な構成を実施する、ことは可能である。カウンタプレッシャローラの駆動ローラの同期を確実なものとするよう、追加的なシフトユニットは、望ましくはシフトユニットの駆動モータに連結される。
本発明に従った他の実施例において、カウンタプレッシャローラは、駆動ローラの駆動シャフトの長手方向において、装置において固定的に保持される。この実施例において、シフトユニットは必要とされないため、装置の全体的設計が単純化される。この場合、カウンタプレッシャローラは望ましくは、駆動ローラの駆動シャフトの長手方向における伸張部を有する。該伸張部は、駆動ローラの最大シフト範囲に対応し、対向するカウンタプレッシャローラが駆動ローラの全体的な横断方向シフトに対して与えられることを確実なものとする。有利には、駆動ローラのランニング表面の摩擦の係数は、搬送されるべきシートに対して、カウンタプレッシャローラの摩擦係数より大きく、シートの表面を損傷することなくシートの適当な横断方向シフトを可能にする。
本発明に従った一実施例において、駆動ローラのシフトを制御する制御ユニットが与えられる。該制御ユニットは、駆動ローラを開始位置から出るようシフトするよう、またシフト動作後に該駆動ローラを該位置に戻すよう、適している。この結果として、特定の開始位置は、シートの特定の位置付けに対して推測され得るため、装置の制御を実質的に単純化する。望ましくは、センサは、駆動ローラの開始位置の検出に対して与えられ、特定の開始位置が毎回開始位置として使用されることを確実なものとする。
有利には、カウンタプレッシャローラは、駆動ローラの検出において偏倚(バイアス)され、たとえシートの厚さが変化する場合においても、シートのアライメント及び位置付け中に駆動ローラとカウンタプレッシャローラとの間の優れたクランプ作用を確実なものとするようにする。有利には、この偏倚は、カウンタプレッシャローラを担持する共通アクスルに対して中心に配置されるスプリング要素を介して作られ、装置の特定の単純な構造は、達成され得る。
駆動ローラとカウンタプレッシャローラとの間においてシートのフリーフィード(自由供給)を可能にすることができるよう、駆動ローラは、望ましくはセグメントローラ(segmented rollers)として構成される。該セグメントローラは、シートを解放するよう、周囲から切り欠きされる(cut out of their circumferences)少なくとも1つのセグメントを有する。このセグメント化はまた、所望される場合、外部ハンドリング装置を用いてローラ間におけるシートの自由下流方向搬送を可能にする。切り欠きされたセグメント(cut out segment)は、望ましくは、駆動ローラの周囲の約1/5乃至1/8を占める。装置内部のシートの優れた案内に対して、少なくとも2つのガイドバッフルが与えられ、それらの間において、2組のローラの接触領域と同一平面において位置決めされるシート案内ギャップを定義付ける。
本発明に従った一実施例において、装置は、駆動ローラを担持する上方部、及びカウンタプレッシャローラを担持する下方部を有する。上方部及び下方部は、装置のシート移動部分(sheet−moving section)に対するアクセスを可能にするよう、互いに対して動かされ得る。望ましくは、少なくとも1つのガイドバッフルは、上方部において担持され、基本的に1つのガイドバッフルは、下方部において担持され、シート移動部分を制限する。有利には、上方部及び下方部は、ピボット軸に沿って互いに対してピボットされ得、アクセスは、特に単純に、シート移動部分に対して与えられ得る。望ましくは、カウンタプレッシャローラをシフトする駆動要素は、上方部と下方部との間におけるピボット軸の領域において延在し、上方部と下方部との間におけるピボットを駆動要素が損なうことを防ぐようにする。当然のことながら、これは、例えば駆動要素が上方部に対して取り付けられるモータに連結される際であるような、駆動要素が上方部と下方部との間において延在する際にのみ、必要である。あるいは、カウンタプレッシャローラの線形シフト(linear shift)に対する別個の駆動ユニットは、下方部において与えられ得る。この場合、該別個の駆動ユニットは望ましくは、駆動ローラ及びカウンタプレッシャローラのシフトが同期するよう始動され得る。
望ましくは、当該装置は、位置の検出及び装置におけるシートのアライメントに対する複数のセンサを有し、例えばスキューセンサ、クロストラック位置センサ、搬送方向センサが与えられる。有利には、制御ユニットが与えられ、該制御ユニットは、シート位置及び/又はシートアライメントに応じて、駆動ローラの回転、及び、駆動シャフトに沿った協調シフトを個別に制御するよう適している。そのようにするよう、制御ユニットは、望ましくは複数のセンサに対して接続される。
本発明によって達成されるべき目的はまた、前述された種類の装置におけるシートのアライメントに対する方法を用いて達成され、装置におけるシートのスキューが最初に検出され、必要であればスキュー修正を実行するよう、検出されたスキューに応じて駆動ローラの回転動作が個別に制御される。結果として、シートの前進方向に対して横断するシートの位置は検出され、駆動シャフトに沿った駆動ローラのシフトは、前進方向に対して横断する事前に特定された位置へとシートを動かすよう制御される。駆動ローラの回転動作及び駆動シフトにおける該ローラのシフトの適切な制御を用いて、シートのスキューアライメント並びにシートの横断方向アライメントを達成することが可能となる。
有利には、シートのスキュー位置を検出するよう、シートの先端エッジの位置は、前進方向に対して横断方向に互いから距離をおいた少なくとも2つの点において検出される。夫々の先端エッジの検出間の時差に基づき、検出点間の距離及びシートの搬送速度が既知であるため、シートのスキュー位置を単純且つ精密に検出することは、可能である。
本発明の一実施例において、シートの先端エッジは、まず2つのセンサによって検出される。該2つのセンサは、駆動ローラの上流(シートの前進方向からみて)にあり、また、前進方向に対して横断方向に互いから距離を置く。先端エッジがセンサによって検出される時間における差異に基づき、駆動ローラは、先端エッジから基本的に同一の距離においてその都度シートをつかむよう制御される。例えば、これは、駆動ローラの回転が適時(センサによる先端エッジの検出における時差に対応する)に異なる点において開始される点において達成される。結果として、シートが駆動ローラによってつかまれ次第、シートの先端エッジは、前進方向に対して横断する方向において互いから距離を置く2つのセンサによって、再度検出され得る。シートの前進方向を考慮して、かかるセンサは、駆動ローラによってつかまれた後に先端エッジの検出を可能にするよう、駆動ローラの下流方向に配置される。先端エッジの検出における時差に基づき、夫々の駆動ローラの回転の速度は、シートのスキュー修正を実行するよう制御され得る。しかしながら、駆動ローラはまた、前進方向からみて、単一の上流におけるセンサの組又は下流におけるセンサの組による先端エッジの検出に基づいて始動され得る。
少なくとも1つのラインセンサは、シートの前進方向に対して横断する方向におけるシートの位置の検出に対して使用される。該ラインセンサは、広い動作範囲にわたってシートの前進方向に対して横断方向の精密な位置を可能にする。望ましくは2つのセンサは、シートの横断方向寸法に依存せず、異なるシートフォーマットが使用される際の正確な位置の検出を容易にするよう、また、特には前進方向に対して横断方向のシートのセンタリングを達成するよう、使用される。
シートのスキュー修正に関して、一方では駆動ローラの回転動作は、望ましくは適時に異なる点において開始され、他方では、駆動ローラは、望ましくは回転の異なる速度において始動される。
シートの潜在的スキュー位置の修正に関して、駆動ローラの適切な横断方向シフトを用いて、シートの横断方向位置の概略的又は一時的同時修正(rough or temporary co−correction)を同時に実行することは可能である。横断方向位置の修正又はアライメントを用いるこの同時のスキュー修正又はスキューアライメントの結果として、シートは特に素早くアラインされ得る。横断方向位置に関するその後の修正がスキュー位置の修正に続いて必要となる場合でも、この修正は、潜在的スキュー位置の修正の後に横断方向位置の修正として完全に実行される場合よりも、更に素早く実行され得る。
有利には、駆動ローラは、切り欠きされたセグメントがシートのスキュー修正に続いて同一の回転位置にあるよう始動され、結果としてシートは、その時点で同期している駆動ローラの回転と同時に解放される。有利には、夫々のシートの位置は、その前進方向において検出され、駆動ローラの回転動作は、シートを該シートの前進方向において事前に特定された位置へともたらすよう、制御される。かかる前進方向における位置アライメントは、望ましくは、スキューアライメントに続いて、また、対応する(その後同期する)駆動ローラの始動を用いる横断方向位置に対するアライメントの後に、発生する。この場合、駆動ローラの回転動作の同期始動は、望ましくは、回転動作の速度の同時発生変更を有し、再開始があとに続く回転の停止を有し得る。しかしながら望ましくは、前進方向における位置アライメントは、駆動ローラがシートと係合している間は駆動ローラの回転が停止される必要はない、という点において達成される。
本発明に従った特に望ましい一実施例において、前進方向におけるシートの位置は、電子写真印刷に関して、電子写真印刷フォームの既に稼働している電子写真イメージング(an already running electrophotographic imaging of electrophotographic printing form)の先端エッジに対して適合され、これは紙が画像のあとに続く工程(paper−follows−image process)とも称される。この結果として、電子写真印刷フォームの電子写真イメージングは、シートの適切なアライメントの前に既に始められ得、その後、シートは、このイメージングに対して横断方向にアラインされ得る。あるいは、前進方向における位置アライメントを省略すること、及び、画像が電子写真印刷フォームの電子写真イメージングをシートの位置検出に対して適合させることは、当然のことながら可能であり、これも画像が紙のあとに続く工程(image−follows−paper process)として既知である。
本発明の目的はまた、印刷機の少なくとも1つの印刷ユニットの上流において配置される、前述された種類の装置を有する印刷機によって達成される。
望ましくは、かかる印刷機は電子写真印刷機であり、装置は、電子写真印刷に対するシートの位置を印刷機の電子写真印刷フォームの既に稼働している電子写真イメージングの位置に対して適合させるよう、制御され得る。
以下において、本発明は、本発明の典型的な実施例及び図面を参照して詳述される。
シートのアライメントに対する本発明に従った装置の背面図である。 図1に従った装置の前面図である。 図1に従った装置の平面図である。 図1に従った装置の側面図である。 異なる回転の位置における、1組の搬送ローラの概略的側面図である。 異なる回転の位置における、1組の搬送ローラの概略的側面図である。 本発明に従ったシートのアライメントに対する他の装置の背面図である。 図5に従った装置の側面図である。 図5中の線A−Aに沿った断面図である。 図7中の線B−Bに沿った断面図である。 シートのアライメントに対する装置の搬送ローラの組間の軸方向のミスアライメントの例を図示する。 シートのアライメントに対する装置の搬送ローラの組間の軸方向のミスアライメントの例を図示する。 本発明に従った一組のローラの概略図である。 図10aに従った一組のローラの軸方向のミスアライメントを図示する。
図1は、特には電子写真的に動作する印刷機である印刷機における、シートのアライメントに対する装置1の背面図である。概して、かかる装置1は、適切な印刷ユニット又は複数の印刷ユニットの上流における印刷機を通るシートの動きの経路において位置決めされ、シートのその後の印刷に対してシートの適当なアライメント及び位置付けを与えるようにする。
図2、3及び4は夫々、装置1の前面図、平面図、及び側面図である。以下における説明において、例えば左、右、前方、後方である方向に関する情報は、かかる情報が本発明を制限する意図を有さず、図面における夫々の図解を示す。
装置1は、上方部3及び下方部4を有し、それらの間において、シート搬送平面が定義付けられる。断面平面Aは、装置を多くの構成要素に関して左右対称である左半分及び右半分に分割する。シート搬送平面の上方及び/又は下方制限を与えるよう、ガイドバッフル6は上方部3において与えられ、ガイドバッフル7は下方部4において与えられる。
2つのピボットピン9によって形成されるピボット軸の領域において、上方部3及び下方部4は、シート搬送平面に対するアクセスを可能にするよう、互いに対してピボットされ得る。ピボットピン9は、装置1を通るシートの搬送又は前進方向(図4中の矢印Bを参照)からみて前方端部において位置決めされる。前進方向からみて、装置1の後方端部の領域において、ロッキング装置12は、搬送平面を定義付ける位置において上方部3及び下方部4を共にロックするよう与えられる。ロッキング装置12は、図1による前面図においてもっともよく見える。ロッキング装置12は、上方部3に対して固定されるロッキングピン13を有し、該ロッキングピンは、スプリング14を用いてロッキング位置において偏倚される。ロッキング位置において、ピン13は、下方部4に対して固定されるタブ15におけるロッキング開口と係合する。
上方部3は、(以下において詳述される通り)2組の搬送ローラを形成する2つの駆動ローラ20a,20bを担持し、下方部4において対応するカウンタプレッシャローラ22a,22bが有される。かかる1組の搬送ローラ20a,22aの概略側面図は、図5a及び5b中、2つの異なる位置において図示される。
図5による概略的側面図に示される通り、駆動ローラは、切り欠きされたセグメント24によって遮断される円形形状を有する。図3の平面図に見られ得る通り、この切り欠きされたセグメント24は、対応するカウンタプレッシャローラに向かって面する際に駆動ローラ20aとカウンタプレッシャローラ22aとの間におけるシートの妨害されないフィードを確実なものとするよう、配置される。
駆動ローラ20a,20bの各々は、対応するシャフト29a,29bにおいてねじれずに収容される。この配置において、各駆動ローラ20a,20bは、そのシャフト29a,29bにおいて収容される。夫々のシャフト29a,29bは、適切な保持クランプ30を用いて、これらの内側端部において(横断方向中心平面Aに対して)回転可能に担持される。シャフト29a,29bは、(装置1の横断方向中心平面Aに対して)外側端部においてベルトプーリー32a,32bにねじれを有さず接続される。外側端部間において、シャフト29a,29bはまた、例えば参照符号34において示される通り、1つ又はそれより多くの位置において回転可能に担持され得る。
ベルトプーリー32a,32bの各々は、ベルト36a,36bを介してモータ38a,38bの出力(output)に連結される。結果として、駆動ローラ20a,20bの各々は、対応するモータ38a,38bを介して回転の方向に応じて個別に始動され得る。
また、夫々接続されるシャフト29a,29b、ベルトプーリー32a,32b、ベルト36a,36b、及びモータ38a,38bは共に、駆動ローラ20a,20bの一方に対する回転ドライブを夫々形成し、2つの別個の動力伝達系、即ち各駆動ローラ20a,20bに対して1つの動力伝達系は、与えられる。
駆動ローラの受容部分において、シャフト20a,20bの各々は、輪郭(contour)を有し、シャフト29a,29bと駆動ローラ20a,20bとの間におけるねじれのない接続を可能にする。しかしながら、輪郭は、夫々のシャフト29a,29bにおける駆動ローラの線形シフトを損なわない形状を有する。駆動ローラ20a,20bの各々は、ベアリングケージ39に接続されるか、あるいはそこに一個構成に設計される。特に図示されないが、ベアリングはベアリングケージ39において収容され、夫々のシャフト29a,29bにおける夫々の駆動ローラ20a,20bの優れた線形シフトを可能にする。
シャフト29a,29bにおける駆動ローラ20a,20bの適切な線形シフトを可能にするよう、線形シフトユニット45が与えられる。線形シフトユニット45は、ベルト48を介して偏向ローラ50に対して接続されるモータ47を有する(図2)。偏向ローラ50は、同様に、ベルト52を介して2つの追加的な偏向ローラ55に接続される。この配置において、偏向ローラ50,55は、ベルトが該ローラの周囲に張力をかけられる(tentioned)際に基本的に(丸い角領域を有する)三角形の形状を有するよう、配置される。偏向ローラ55間において、ベルト52は、接続クランプ58に連結される。接続クランプ58は、同様に、対応するコネクタ60及びベアリングケージ39を介して駆動ローラ20a,20bに連結される。接続クランプ58と駆動ローラ20a,20bとの間の接続は、駆動ローラが接続クランプ58に対して自由に回転可能であるが、回転の軸に沿ってそこに剛性に、即ちシフト可能ではないように連結される、ようにされる。結果として、駆動ローラ20a,20bは、接続クランプ58を介して剛性に接続されるが、互いに対して自由に回転され得る。
結果として、以下に詳述される通り、線形シフトユニット45は、線形方向において、またシャフト29a,29bにおいて同期して、駆動ローラ20a,20bをシフトすることができるよう配置される。
前述された通り、駆動ローラ20a,20bと共に一組の搬送ローラを形成するカウンタプレッシャローラ22a,22bは、装置1の下方部4において与えられる。カウンタプレッシャローラ22a,22bの各々は、共通アクスル58において自由に回転可能であるよう担持される。アクスル68は、例えばスプリング71を有する偏倚ユニット70を介して2つのカウンタプレッシャローラ22a,22b間の中心において(上方部3の方向において)偏倚される。この結果、カウンタプレッシャローラ22a,22bは、駆動ローラ20a,20bに対して偏倚される。具体的に図示されていない終端部(abutment)は、駆動ローラの方向におけるカウンタプレッシャローラ22a,22bの動きを制限する。あるいは、当然のことながら、上方部の方向において偏倚ユニットを介して別個にカウンタプレッシャローラを偏倚することは、可能である。
カウンタプレッシャローラ22a,22bは、線形シフトユニットを介して、即ち駆動ローラ20a,20bの線形シフトに対応して、横方向にシフトされ得る。線形シフトユニット72は、カウンタプレッシャローラ22a,22bを担持するアクスル68及び偏倚ユニット70に剛性に接続されるケーブルプル(cable pull)79を有する。制御された線形シフトを可能にするよう、偏倚ユニット70及び/又はアクスル68は、図示されてはいないが、装置1の下方部4において案内される。
ケーブルプル79は、装置1の上方部と下方部との間において、上方部3における偏向ローラ82、及び下方部4における偏向ローラ80にわたって延在する。偏向ローラ82は、ケーブルプル79がピボットピン9を介して延在するよう、上方部において配置される。この結果として、下方部と上方部との間に延在するケーブルプル79は、互いに対して2つの部分のピボットを損なうことがない、ことが確実なものとされ得る。下方部4の領域において、ケーブルプル79は、下方部4にわたって横断方向において延在し、また、この領域において偏倚ユニット70及びアクスル68に連結される。上方部3の領域において、ケーブルプル79は、装置1に対して横断方向に、上方部と下方部との間のピボット軸に基本的に沿って延在する。中間領域において、ケーブルプル79は、適切な偏向ローラ84を介して偏向され、偏向ローラ55の1つの周囲におけるこの領域において駆動される方途において案内される。後者を介して、ケーブルプル79は、モータ47に連結される。したがって、モータ47の回転動作は、ケーブルプル79の対応する動きを引き起こし、また、後者を介してカウンタプレッシャローラ22a,22bの対応する動きを引き起こす。この配置において、線形シフトユニット45,72は、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bが同期的にシフトされるよう、構成される。あるいは、カウンタプレッシャローラの線形シフトに対して別個のモータを与えることは、可能である。該モータは、例えば下方部に対して取り付けられる。この場合、ケーブルプル79は省略され得、特に、上方部と下方部との間に延在するかかる要素を与えるためには必要ではない。
ケーブルプル79が偏向ローラ55の周囲に案内される領域において、偏向ローラ55は、タブ86を有し、その位置は適切なセンサ88によって検出される。タブ86の検出された位置に基づき、(当業者には明らかである通り)、偏向ローラ55のシフト位置、及び駆動ローラ20a,20b、装置1のカウンタプレッシャローラ22a,22bの対応するシフト位置を確定することは、可能である。当然のことながら、駆動ローラ及び/又はカウンタプレッシャローラに対する位置確定を行うよう他の手段を与えることも、可能である。
シート搬送平面の領域において、装置1は、特にはエッジセンサである2つのセンサを有する第1の組のセンサ(図示せず)を有し、該センサは、シートの前進方向に対して横断する方向で互いから距離を置く。(装置1を通るシートの前進方向からみて)第1の組のセンサは、夫々の組の搬送ローラの上流において配置され、各組は、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bを有する。この結果として、シートの先端エッジの検出は、シートが搬送ローラの組のローラ間に入る前に、可能となる。更には、シート搬送平面の領域において、シートの前進方向に対して横断する方向で互いから距離をおいて配置される2つのセンサを有する、特にはエッジセンサである第2の組のセンサ(図示せず)が与えられる。第2の組のセンサは、装置1を通るシートの前進方向において、夫々の組の搬送ローラの下流に配置され、各組は、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bを有する。一組のセンサの夫々のセンサでの異なる時間におけるシートの先端エッジの検出の結果として、先行技術において既知である通り、シートのスキューエラーは検出され得る。センサの各々は、図示されていない制御装置に連結される。第1の組のセンサは、装置1のシート搬送平面の領域において位置決めされていると説明されたが、対応する組のセンサはまた、上流装置において与えられ得る、ことが留意されるべきである。
更には、装置1は、例えばラインセンサ90として構成される、横方向エッジセンサを有する。かかる横方向エッジセンサは、シートの横方向エッジの実際の位置、及びシートの横方向位置(即ち前進方向に対して横断方向)を検出することができる。かかる横方向エッジセンサは、装置1を通って動くシートの前進方向からみて(図4中の矢印B)、搬送ローラの組の上流に配置される。あるいは、該センサはまた、前進方向から見て、搬送ローラの組の下流に配置される。加えて、先端エッジセンサ91(図1)が与えられ、該センサ91は、望ましくは装置1におけるシートの前進方向に対して横断する方向で中心において位置決めされる。このセンサは、装置1を通るシートの前進方向からみて、搬送ローラの組の下流に位置決めされる。この先端エッジセンサは、シートの前進方向におけるシートの位置の検出を可能にする。
センサは、センサデータを使用することによって、モータ38及び/又はモータ47を始動することができる制御ユニットに対して接続され、駆動ローラ20a,20bの回転、及び任意で駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bの線形シフトを可能にする。
上述された装置の動作は、以下において詳述される。まず、印刷されるべきシートは、ガイドバッフル6,7間において左から(図4)フィードされる。この時点で、駆動ローラ20a,20bは、切り欠きされたセグメント24がカウンタプレッシャローラ22a,22bに面するよう位置付けられ、シートは、駆動ローラ20a,20bとカウンタプレッシャローラ22a,22bとの間において自由に搬送され得る。シートが駆動ローラ20a,20bとカウンタプレッシャローラ22a,22bとの間においてフィードされる前に、先端エッジは、前進方向に対して横断する方向において互いから距離を置く2つの点において第1の組のセンサによって検出される。検出が同時に発生する場合、シートは、スキューを考慮して正しくアラインされ、その後、駆動ローラ20a,20bは、対応する動力伝達系を介して同期的に始動され得、それらの間においてシートを搬送するよう、また装置1を通ってシートを搬送するようにする。
しかしながら、離間されたセンサにおいてシートの先端エッジの時間順に異なる検出によって検出される、スキュー位置が存在すべき場合、駆動ローラ20a,20bは、異なって始動される。特には、夫々の駆動ローラの回転の開始は、駆動ローラ20a,20bがシートの先端エッジから実質的に同一の距離においてシートをつかむよう、(第1のセンサの組によるシートの先端エッジの時間順に異なる検出を使用することによって)初期に制御される。
その後、シートの先端エッジは、前進方向に対して横断する方向において互いから距離を置く2つの点における第2の組のセンサによって検出される。シートのスキューは、第2の組のセンサによる異なる時間でのシートの先端エッジの検出、シートの既知である前進速度、及び既知であるセンサ間の距離に基づいて、確定される。確定されたスキューに基づき、駆動ローラ20a,20bは、異なる速度において始動され、駆動ローラを用いて既知の方途においてシートのスキュー位置を修正する。
シートのスキュー位置の適切な修正に続き、シートの横方向エッジは、対応するラインセンサ90によって検出される。シートが装置1を通るシートの前進方向に対して横断する方向において適当に(properly)位置付けられる、ことを横方向エッジ検出が示す場合、装置1に対して横断する方向における駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bのシフトは、発生しない。しかしながら、シートが横断方向において適当に位置付けられない、ことを横方向エッジセンサ90における対応する検出が示す場合、制御ユニットはそれに応じて、シートの対応する適正な横断方向の位置付けが発生するまで、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bの横断方向シフトを与えるよう、モータ47を始動させる。スキュー及び横断位置の連続的な修正の代りに、かかる2つのパラメータの修正を(少なくとも部分的に同時に)実行することも可能である。例えば、(スキュー修正前及び/又はスキュー修正中に)横断方向の位置の修正に対して使用されるべき横方向エッジ検出を実行することは、可能である。
最後に、シートの先端エッジが再度検出される。この検出に基づき、また、駆動ローラ20a,20bの回転動作の適切な始動によって、前進方向におけるシートの運動は制御され、該シートが事前に特定された時間において連続的な搬送に対して下流装置まで移送されるようにする。結果として、シートは、その前進方向において、(時間に応じて)最終的に位置付けられる。この位置付けは、駆動ローラの回転動作の速度プロファイルの対応する制御を介して行なわれる。その際、回転動作はまた、極限状態において停止され得るが、望ましくは回転動作の停止は避けられるべきである。下流装置に対する移送時において、駆動ローラ20a,20bは望ましくは、切り欠きされたセグメント24がカウンタプレッシャローラに面するよう位置付けられ、妨げられる連続的搬送が可能な限り少なくなるようにする。続いてシートは、装置1から検出装置下流装置によって事前に特定された速度において搬送され、その後の印刷動作に対してシートをフィードする。その際、装置1から出るシートの搬送は、例えば移送の時間の対応する制御を用いて、電子写真印刷形状の既に稼働している電子写真イメージング(これも紙が画像の後に続く工程として既知である)に対して適合され得る。その際、シートの動きは、電子写真印刷工程において既に完了しているイメージングに対して適合される。しかしながら、印刷工程がシートの位置に対して適合される(これも画像が紙の後に続く工程として既知である)際、シートの前進方向における位置制御によって移送時間の制御を省略することも、可能である。
最終的に、駆動ローラ20a,20bは、開始位置へと戻るよう動かされ、セグメント部分24は、カウンタプレッシャローラ22a,22bに面し、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bは、装置1の横断方向において事前に特定された位置にある。この場合、事前に特定された位置は、駆動ローラ20a,20b及びカウンタプレッシャローラ22a,22bが装置1の横断方向中心平面Aに対して左右対称に配置されるよう、選択される。
図6乃至11を参照して、印刷機におけるシートのアライメントに対する装置1の他の一実施例は、以下に説明される。図6乃至9に従った典型的な実施例の説明において、同一の参照符号は、同一あるいは同様の要素が与えられる場合に使用される。
装置1は、上方部3及び下方部4を有し、それらの間においてシート搬送平面が確定される。また、ガイドバッフル6は上方部3において与えられ、ガイドバッフル7は下方部4において与えられる。
上方部3及び下方部4は、適切なピボットベアリング9によって形成されるピボット軸の領域において、互いに対してピボットされ得る。同様に、同一の種類及び方途によるロッキング装置12は、上方部及び下方部を互いに相互にロックするよう与えられる。
上方部3は、2つの駆動ローラ20a,20bを担持し、下方部4において適切なカウンタプレッシャローラ22a,22bを有し、2組の搬送ローラを形成する。
図6中の線A−Aに沿った断面図を示す図8は、駆動ローラ20b及びカウンタプレッシャローラ22b等を有する1組の搬送ローラの概略的側面図である。図8から明らかである通り、駆動ローラ20bは、切り欠きされたセグメント24を有する。
駆動ローラ20a,20bは、対応するシャフト29においてねじれを有さずに収容され、各駆動ローラ20a,20bは、シャフト29a,29bにおいて収容される。図8は、シャフト29bがその周囲において2つの切り欠きを有し、シャフト29bの長手方向において延在するドッグ(dog)100を形成するようにする。ベアリング102bは、該ドッグの両側部において与えられ、該ベアリングは、適切な固定クランプを介して駆動ローラ20bに剛性に接続される。結果として、ベアリング102bに対するドッグ100bの係合は、シャフト29bの回転動作を駆動ローラ20bに移送する。しかしながら、ベアリング120bは、シャフト29bに沿った駆動ローラ20bの長手方向の動きを可能にする。当然のことながら、他の構成も、駆動ローラ20bとシャフト29bとの間においてねじれがなく線形にシフト可能である接続を与えるよう、可能である。
夫々のシャフト29a,29bは、図9による断面図において最もよく見える適切な保持クランプ30を介して(横断方向中心平面Aからみて)内側端部において回転可能に担持される。追加的な担持位置は、シャフト29a,29bの長手方向伸張に沿って与えられ得る。シャフトの外側端部は、夫々、1つのベルトプーリー32a,32bに接続される。
更には、シャフト29a,29bの各々は、適切なセンサ108によって検出され得るタブ106を備えられ、シャフト29a,29b及び駆動ローラ20a,20bの回転位置を確定することができるようにする。
適切なベルト36a,36bを介して、ベルトプーリー32a,32bの各々は、対応するモータ38a,38bの出力に接続される。結果として、前の典型的な実施例における通り、駆動ローラ20a,20bの各々は、対応するモータ38a,38bを介してその回転方向に関して始動され得る。
図9による断面図において最もよく認識される通り、駆動ローラの各々は、1つのベアリングケージ39を有し、該ベアリングケージは、シャフト29a,29bにおいて駆動ローラ20a,20bの線形シフトを実行する線形ベアリング112を収容する。本発明の他の一実施例において、駆動ローラ20a,20bとシャフト29a,29bとの間のねじれのない接続はまた、キャッチ機能を実施する線形ベアリング112を介して達成され得る。この場合、上述されたベアリング102a,102bは、省略され得る。
シャフト29a,29bにおける駆動ローラ20a,20bの対応する線形シフトを可能にするよう、第1の典型的な実施例の線形シフトユニット45と同一の設計を有する線形シフトユニット45が与えられる。特には、線形シフトユニット45は、適切なベルトを介して偏向ローラ50に接続されるモータ47を有する。この偏向ローラ50は、同様に、ベルト52を介して2つの追加的な偏向ローラ55に対して接続される。この配置において、図6及び9において最もよく見られる通り、偏向ローラ50,55は、偏向ローラの周囲において張力をかけられるベルトは、基本的に三角形の形状を示す。偏向ローラ55間において、ベルトは、接続クランプ58にしっかりと接続される。接続クランプ58は、駆動ローラ20a,20bの対応するベアリングケージ39に接続される。接続クランプ58とベアリングケージ39との間の接続は、ベアリングケージ39が接続クランプ58に対して回転され得るが横断シフト方向においてそこに剛性に連結リンクされるよう、選択される。これは例えば、接続クランプ58と駆動ローラ20a,20bのベアリングケージ39との間における適切なベアリング120を介して達成される。結果として駆動ローラ20a,20bは、線形シフトユニット45を用いてシャフト29a,29bにおいて線形方向にシフトされ得る。
前の典型的な実施例の場合と同様に、駆動ローラ20a,20bと共に一組の搬送ローラを形成するカウンタプレッシャローラ22a,22bは、装置1の下方部4において与えられる。カウンタプレッシャローラ22a,22bは、共通アクスル68において自由に回転可能であるよう担持される。アクスル68は、例えば、上方部3の方向において、即ち2つのカウンタプレッシャローラ22a,22b間において、スプリング71を有する偏倚ユニット70を介して偏倚される。しかしながら、前の典型的な実施例とは対照的に、カウンタプレッシャローラ22a,22bは、図6乃至11による実施例中の下方部4において固定的に保持される。即ち、該カウンタプレッシャローラは、駆動ローラ20a,20bと共に線形方向にシフトされ得ない。その代り、カウンタプレッシャローラ22a,22bは駆動ローラの線形シフトが発生する度に1つの駆動ローラに対向して位置決めされるよう、十分な幅を有する。加えて、カウンタプレッシャローラ22a,22bの表面の摩擦の係数は、アラインされるべきシートに対して、駆動ローラ20a,20bのランニング表面の摩擦係数と比較して更に低い。結果として、駆動ローラ20a,20bの線形シフト中、駆動ローラ20a,20bとカウンタプレッシャローラ22a,22bとの間において位置決めされるシートは、カウンタプレッシャローラ22a,22bに対して、駆動ローラ20a,20bと共にシフトされる。
結果として、図6乃至11による装置は、カウンタプレッシャローラ22a,22bのシフトが与えられないため、実質的により単純な構造を有する。
図9において更に、また図11からより詳細に明らかとなる通り、駆動ローラ0のランニング表面は、ボール形状の構造を有する。即ち該表面は、ランニング方向に対して横断する方向において湾曲形状を有し、特には横断方向においてランニング表面を二分する平面において位置付けられる中心を有する円形湾曲形状を有する。駆動ローラ20のランニング表面のボール形状構造に関する理由は、図10及び11を参照して以下に詳述される。図10は、上方駆動ローラ20及び下方カウンタプレッシャローラ22において円筒形として構成されるランニング表面を有する可動のローラの組の2つの概略的前面図を示す。駆動ローラ20及びカウンタプレッシャローラ22a,22b22の夫々の回転の軸が正確に平行なアライメントにない場合、駆動ローラ20とカウンタプレッシャローラ20との間のクランピング点は、夫々のローラの幅にわたって異なり得る。図10aにおけるアクスルのミスアライメント(ずれ)の場合、クランピング点は外方向に移動し、全体距離が最大に達する。図10bにおけるアクスルのミスアライメントの場合、クランピング点は内方向に移動し、距離は最小に達する。しかしながら、適当なスキュー修正は、クランピング点間の距離が駆動ローラ20の適切な始動に対して既知であることを必要とするため、クランピング点及びそれらの距離の可変性は、アライメントの問題をもたらし得る。
図11aは、ボール形状のランニング表面を有する駆動ローラ20、及び円筒形として構成されるランニング表面を有するカウンタプレッシャローラ22を有する一組の搬送ローラを示す。図11に従ったカウンタプレッシャローラ22は、駆動ローラ20より実質的に大きく、駆動ローラのシフトが可能にされる一方でカウンタプレッシャローラが軸方向における位置に留まるようにする、ことが留意されるべきである。図11aは、2つのローラ間のクランピング点の1つの位置が軸方向に平行な状態であることを示し、図11bは、軸方向に平行な状態からの偏位の場合におけるクランピング点の1つの位置を示す。明確に認識可能である通り、駆動ローラ20のランニング表面のボール形状構造は、(例えば駆動ローラ20の軸方向ミスアライメントの場合においても)駆動ローラ20とカウンタプレッシャローラ22との間のクランピングポイントの位置の実質的な変化を防ぐことができる。結果として、アライメント中に高精度が達成され得る。
センサの位置及び数に関し、図6乃至11に従った実施例は、前述された実施例に類似する。
同様に、図6乃至11に従った装置1の動作は、カウンタプレッシャローラ22a,22bの横断方向のシフトが発生しないことを除いて、前述された動作に類似する。更には、駆動ローラの対応する横断方向シフトの場合において、シートは、駆動ローラの使用を有して横断方向に動かされる。これは、駆動ローラとシートとの間の摩擦係数がシートとカウンタプレッシャローラ22a,22bのランニング表面との間の摩擦係数より大きいため、可能となる。このことは、対応するランニング表面に対する適切な材料の選択によって達成され得る。
上述された実施例において、駆動ローラ20a,20bは、シャフト29a,29bにおいて、ねじれを有さず且つ線形方向にシフト可能であるよう配置される。しかしながら、本発明の他の実施例において、シャフト29a,29bにおいてねじれを有さず且つ線形方向にシフト可能ではないよう、駆動ローラ20a,20bを配置することも可能である。この場合、シャフト29a,29bは、装置の上方部3において線形方向にシフト可能であるよう配置され得る。更には、シャフト29a,29bは、夫々のベルトプーリー32a,32bにおいて線形方向にシフト可能に収容されるよう配置される一方、ねじれを有さないようそこに接続され続ける。装置1の残る設計は、変更されずに維持され得る。この結果として、駆動ローラ20a,20bの設計は、実質的に単純化され得る。特には、同様にベルトプーリーにおいて与えられ得るベアリングケージ39は、省略され得る。この結果として、横断方向アライメントに対して横断方向にシフトされるべき要素の全重量は、必要に応じて、更に低減され得る。重量低減は、前に駆動ローラ20a,20bを有するユニットとしてシフトされているベアリングケージ39及びそこに収容される線形ベアリング112よりシャフト29a,29bが低い重量を有する場合にもたらされる。
これまで、本発明は、望ましい実施例を参照して詳述されたが、具体的に示された実施例に制限されることはない。異なる実施例の個別の特性は、互換性がある場合に、自由に入れ替えられ得るか、あるいは組み合わされ得る。

Claims (4)

  1. 印刷機におけるシートのアライメントに対する装置であって:
    前進方向に対して横断する方向において並びにスキュー位置に対してシートのアライメントを行なう、各組が駆動ローラ及び自由に回転可能であるよう担持されるとともに、前記駆動ローラを前記横断する方向に前記アライメントするモータの回転動作により、前記モータに連結されたケーブルプルの前記駆動ローラの前記横断する方向の前記アライメントに対応する動きを引き起こすとともに、前記ケーブルプルを介して前記対応する動きが引き起こされるカウンタプレッシャローラを有する2組のローラと、
    前記2つの駆動ローラの各々に対する1つの駆動ユニットと、
    を有し、
    該駆動ユニットの各々は、駆動モータ及びそこに連結される駆動シャフトを有し、前記駆動ローラは、夫々の駆動シャフトにおいてねじれずに収容され、
    前記カウンタプレッシャローラ及び/又は前記駆動ローラのランニング表面は、前記前進方向に対して横断方向に延在するカム輪郭を有し、
    該カム輪郭は、前記ランニング表面を横断方向において二分する平面において位置決めされる中心を有する円形カムを定義付け、
    前記カウンタプレッシャローラは、前記カウンタプレッシャローラを担持する共通アクスルに対して中心に配置されるスプリング要素により、対応する前記駆動ローラの方向にバイアスされる、
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記駆動ローラは、望ましくはセグメント化されたローラとして構成され、該セグメントローラは、前記シートを解放するよう周囲から切り欠きされた少なくとも1つのセグメントを有する、
    ことを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 請求項1又は2記載の装置におけるシートのアライメントに対する方法であって:
    該装置におけるシートのスキューを検出する段階と;
    スキュー修正を実行するよう、検出された前記スキューに応じて駆動ローラの回転動作を個別に制御する段階と;
    前記シートの前進方向に対して横断する方向において前記シートの位置を検出する段階と;
    前記シートの前進方向に対して横断する方向において前記シートを事前に特定された位置へともたらすよう、前記シートの前記前進方向に対して横断方向における前記駆動ローラのシフトを制御する段階と、
    によって特徴付けられる方法。
  4. 請求項1又は2記載の装置を有する印刷機であって、
    該装置は、少なくとも1つの印刷ユニットに対して上流に配置される、
    ことを特徴とする印刷機。
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