JP5713866B2 - 適応型の枢動位置を有するロールニップ構造 - Google Patents

Description

本実施形態は、一般的に媒体の複数のシートに印刷する印刷エンジンに、媒体経路にある媒体の複数のシートを給紙する印刷装置に関し、詳細には、ニップを構成する２つのロール間の適切な位置関係を維持するために、フレーム部材の軸位置を盛んに調整するニップロール構造を含む、改善された印刷装置に関する。

印刷装置内の媒体経路に沿って媒体の複数のシートを移動させる場合、ベルト、ロール（ここではローラと呼ぶ場合がある）などといった多くの様々な装置を用いることができる。このような１つの媒体移動機構として、対向ローラが互いに接しあう位置に形成される「ニップ」が挙げられる。最も多くのニップ構造内では、ローラのうちの１つが、モータまたは他の作動装置によって（直接または間接的に）駆動され、もう１つのローラは、具体的に設計された転がり自由度（転がり抵抗）と、各個別のニップ用の様々な設計目標の達成を支援する駆動ローラに対するばね負荷とを有している。ニップを作り出すローラには、ばね、ピストン、または、１つまたは両方のローラに接続された他の類似のバイアス部材を用いて互いにバイアスをかけることができる。

印刷機器は、マーキング装置と、媒体の複数のシートを上記マーキング装置に供給するために配置された媒体経路と、上記媒体の複数のシートを上記媒体経路に供給するために配置された媒体供給トレイとを含んでいるのが望ましい。さらに、一対のローラが、上記媒体供給トレイに隣接しているニップを構成し、上記媒体の複数のシートを上記媒体供給トレイから上記媒体経路に移動させるため、反対方向に回転するのが望ましい。さらに、第１フレーム構造は、上記一対のローラの第１ローラを支持しているのが利点であり、第２フレーム構造は、上記一対のローラの第２ローラを支持しているのが利点である。上記第２フレーム構造は、上記第１ローラを介して第１方向に調整可能であり、上記第２フレーム構造を上記第１方向に対して垂直な第２方向に移動させることができる可変の枢動位置を有しているならば有用である。

本明細書の１つの模式的な印刷機器は、マーキング装置と、媒体の複数のシートをマーキング装置に供給するために配置された媒体経路と、媒体の複数のシートを媒体経路に供給するために配置された媒体供給トレイとを含んでいる。さらに、一対のローラが、媒体供給トレイに隣接しているニップを形成している。ローラは、媒体の複数のシートを媒体供給トレイから媒体経路に移動させるために、反対方向に回転する。さらに、第１フレーム構造が、一対のローラの第１ローラを支持している。第１フレーム構造は、定位置にあってもよく、第１ローラを一定の場所に保持する。第２フレーム構造が、一対のローラの第２ローラを支持している。

第２フレーム構造は、第１ローラを介して第１方向に調整可能であり、第２フレーム構造を第１方向に対して垂直な第２方向に移動させることができる可変の枢動位置を有している。第２フレーム構造はまた、フレームを第１方向に移動させることができる枢動接続部を含んでいる。ばねまたは作動装置といったバイアス部材が、第１方向に向かって第２フレーム構造にバイアスをかけるために第２フレーム構造に接続されている。

一実施形態では、枢動接続部が接続している一連の開口部によって、枢動接続部は、第２方向に移動することができるようになる。もう１つの実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が第２方向に移動することができるように接続した溝穴を有している。さらなる実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が接続しているねじ機構を含んでいる。ここでは、ねじ機構を調整することによって、枢動接続部は第２方向に移動することができる。

第１ローラは、第１ローラが回転する第１軸を有しており、第２ローラは、第２ローラが回転する第２軸を有している。第１ローラおよび第２ローラが使い古されておらず、完全な大きさであるとき、基準線が第１軸および第２軸に関連される。第２方向はまた、基準線に対して垂直である。さらに、第１ローラおよび第２ローラの大きさが、磨耗のゆえに小さくなるが、第２フレームの第１方向および第２方向へのよく整合された動きにより、第２軸はこの基準線に保たれる。

もう１つの模式的な印刷機器が、ここでは、マーキング装置と、媒体の複数のシートをマーキング装置に供給するために配置された媒体経路と、上記媒体の複数のシートを媒体経路に供給するために配置された媒体供給トレイとを含んでいる。さらに、媒体経路は、ニップを構成する一対のローラを含んでいる。ローラは、媒体の複数のシートを媒体経路に沿って移動させるために、反対方向に回転する。さらに、第１フレーム構造が、一対のローラの第１ローラを支持している。第１フレーム構造は、定位置にあってもよく、第１ローラを一定の場所に保持する。第２フレーム構造が、一対のローラの第２ローラを支持している。

第２フレーム構造は、第１ローラを介して第１方向に調整可能であり、第２フレーム構造を第１方向に対して垂直な第２方向に移動させることができる可変の枢動位置を有している。第２フレーム構造はまた、フレームを第１方向に移動させることができる枢動接続部を含んでいる。ばねまたは作動装置といったバイアス部材が、第１方向に向かって第２フレーム構造にバイアスをかけるために第２フレーム構造に接続されている。

一実施形態では、枢動接続部が接続している一連の開口部によって、枢動接続部は、第２方向に移動することができるようになる。もう１つの実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が第２方向に移動することができるように接続した溝穴を有している。さらなる実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が接続しているねじ機構を含んでいる。ここでは、ねじ機構を調整することによって、枢動接続部は第２方向に移動することができる。

第１ローラは、第１ローラが回転する第１軸を有しており、第２ローラは、第２ローラが回転する第２軸を有している。第１ローラおよび第２ローラが使い古されておらず、完全な大きさであるとき、基準線が第１軸および第２軸に関連される。第２方向はまた、基準線に対して垂直である。さらに、第１ローラおよび第２ローラの大きさが、磨耗のために小さくなるが、第２フレームの第１方向および第２方向へのよく整合された動きにより、第２軸はこの基準線に保たれる。

本明細書の付加的な模式的な装置が、ニップを構成する一対のローラを含むニップ構造を含んでいる。ローラは、媒体の複数のシートを媒体経路に沿って移動させるために、反対方向に回転する。さらに、第１フレーム構造が、一対のローラの第１ローラを支持している。第１フレーム構造は、定位置にあってもよく、第１ローラを一定の場所に保持する。第２フレーム構造が、一対のローラの第２ローラを支持している。

第２フレーム構造は、第１ローラを介して第１方向に調整可能であり、第２フレーム構造を第１方向に対して垂直な第２方向に移動させることができる可変の枢動位置を有している。第２フレーム構造はまた、フレームを第１方向に移動させることができる枢動接続部を含んでいる。ばねまたは作動装置といったバイアス部材が、第１方向に向かって第２フレーム構造にバイアスをかけるために第２フレーム構造に接続されている。

一実施形態では、枢動接続部が接続している一連の開口部によって、枢動接続部は、第２方向に移動することができるようになる。もう１つの実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が第２方向に移動することができるように接続した溝穴を有している。さらなる実施形態では、第２フレーム構造は、枢動接続部が接続しているねじ機構を含んでいる。ここでは、ねじ機構を調整することによって、枢動接続部は第２方向に移動することができる。

第１ローラは、第１ローラが回転する第１軸を有しており、第２ローラは、第２ローラが回転する第２軸を有している。第１ローラおよび第２ローラが使い古されておらず、完全な大きさであるとき、基準線が第１軸および第２軸に関連される。第２方向はまた、基準線に対して垂直である。さらに、第１ローラおよび第２ローラの大きさが、磨耗のゆえに小さくなるが、第２フレームの第１方向および第２方向へのよく整合された動きにより、第２軸はこの基準線に保たれる。

本実施形態による装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態によるニップ装置の側面概略図である。 本実施形態による印刷装置の概略図である。

印刷装置内で用いられる１つの模式的なニップ構造を、図１および図２に示す。この構造は、多量のシート１０６を格納する用紙トレイといった、シート格納領域１２０を含んでいる。１つのローラ１０８（ここでは引き込みローラと呼ばれる場合がある）が、多量のシートから、２つの対向ローラ１０２、１１８間に形成されたニップの方へ、一番上のシート１０６を移動させる。この例では、上部ローラ１０２は、給紙ローラ、または、（モータまたは他の作動装置によって直接または間接的に駆動される）第１ローラと呼ばれることもあり、下部ローラ１１８は、ここでは、ばね１１０およびフレーム部材１１２の動作によって給紙ローラ１０２に対してバイアスをかけられる、遅延ローラまたは第２ローラと呼ばれることもある。

フレーム部材１１２は、バイアス部材１１０によって給紙ローラ１０２の方へローラ１１８にバイアスがかけられるように、心棒、ピン、または枢動点１１４の周りを旋回する。軸１１４は、概して、フレーム部材１１２によって加えられた力を支持する十分な強度を有する低摩擦の円筒型の部品であり、金属、合金、プラスチックなどの部品（いずれも、ローラまたは玉軸受けなどといった転がり面を含んでいてもよい）を含むことができる。ニップ領域を介したローラ１０２、１１８の回転により、それぞれ媒体のシート１０６を、シート格納領域１２０から制御された速度でシート搬送路１００に沿って、媒体のシート１０６に関する動作を実行する印刷装置内の次の部品の方へ促す。

図２は、ローラ１０２、１１８に、それらの直径を低減したある量の磨耗が生じた後の、図１に示したものと同じ構造を示している。ローラが磨り減った（および、ローラの直径が低減した）場合のローラの位置の移し方を示すために、図１および図２には破線の基準線Ａ‐Ａが含まれている。より詳細には、図１の基準線Ａ‐Ａは、各ローラ１０２、１１８の軸を通っている。図２では、基準線Ａ‐Ａは、同じ位置にあり、ここでもローラ１０２の軸を通っている。しかし、フレーム１１２が枢動点１１４の周りで弧を描いて旋回するので、ローラ１１８の軸は、給紙ローラ１０２の方へ上方移動するだけではなく、基準線Ａ‐Ａから離れる。

図２に示したように、基準線Ａ‐Ａから離れたローラ１１８の弧の動きのために、媒体経路１００の線位置に対するニップの角度（分離ニップ角度と呼ばれる場合もある）は、変化する。それゆえに、媒体のシート１０６が非平行な角度で媒体経路１００に入ってしまい、場合によっては、媒体のシートに損傷を与える。さらに、この分離ニップ角度の変化により、重送率がより高くなってしまい（意図せずに複数のシートがニップへと同時に引き込まれる状態）、これにより、（１枚のシートが、媒体経路に入ることが必要とされる場合に、入らない、あるいは、誤った角度で入る）給紙失敗と同様に、紙詰まりなどが生じてしまう。さらに、分離ニップ角度の変化は、分離ニップ角度が動的なニップ負荷（静的な負荷＋詰め込み負荷）の一因となる危険度の高いパラメータであるので、ニップに対する過度の負荷（ニップ詰め込み力と呼ばれる場合がある）を与えてしまう。

従って、ニップ角度は、した問題を引き起こしてしまう対向ローラの磨耗およびローラの直径の低減により、ニップの寿命と共に変化する。これらの問題に対処するために、図３および図４に示したように、実施形態は、ここでは、遅延ローラ１１８を支持するフレーム部材１１２の動的に可変の枢動位置を含んだニップ構造を示す。

より詳細には、図３および図４に示したように、図１に示した一対のローラ１０２、１１８は、再び、ニップを構成している。任意に名づけられた上端フレーム構造または「第１」フレーム構造１０４が、一対のローラ１０２、１１８の第１ローラ１０２を支持している。第１フレーム構造１０４は、定位置にあってもよく、第１ローラ１０２を一定の場所に保持することができるか、あるいは、以下で検討するさらなる実施形態において検討するように、上方および下方に移動することができる。下方フレーム構造または「第２」フレーム構造１１２が、一対のローラ１０２、１１８の第２ローラ１１８を支持している。

第２フレーム構造１１２は、第１ローラ１０２の方へ第１方向に調整可能であり、第２ローラ１１８が単一の枢動位置によって加わる（図２）弧の動きを補償するために、可変の枢動位置を有している。より詳細には、フレーム構造１１２は、心棒１１４が配置されている一連の枢動位置開口部１３０を含んでいる。したがって、図４に示したように、第２フレーム構造１１２を、基準線Ａ‐Ａの方へ（基準線に対して垂直な方向へ）後方移動するように再配置することができる。したがって、第２フレーム構造１１２は、枢動点１１４の周りを旋回することによって給紙ローラ１０２の方へ第１方向に移動するだけではなく、第１方向に対して垂直（例えば、孤の動きに対して垂直、および／または、基準線Ａ‐Ａに対して垂直）である第２方向に移動することができる。

図３および図４に示した構造によって、ローラ１０２、１１８の直径が（磨耗のために）低減しても、印刷装置に対する個別に実行するメンテナンスが、第２フレーム構造１１２の位置を周期的に調整することができ、遅延ローラ１１８の軸が、基準線Ａ‐Ａに近接して、あるいは、基準線上にあることができるようになる。これにより、分離ニップ角度の変化を低減し、したがって、（すでに検討した）分離ニップ角度に関連のある多くの問題を低減する。４つの枢動位置開口部１３０を図３および図４に示したが、当業者は、開口部の数が、おおよそ、構造の特定の設計目標によって決まる（および、ローラ１０２、１１８の直径の総計が磨耗のために減少する）ということを、理解するだろう。

さらなる実施形態では、第１フレーム構造１０４の位置はまた、（ばねによってバイアスがかけられたように、または、様々な取り付け位置を通じて調整されるように）図４に下向きの矢印で示したように調整できる。図４の第１フレーム構造１０４の点線は、給紙ローラ１０２が磨耗する前の、図３で用いられる第１フレーム構造１０４の位置を意味している。基準線Ａ‐Ａ上、または、近接した両方のローラ１０２、１１８の軸を維持することによって、および、媒体経路１００に集中されたニップの位置を維持することによって、分離ニップ角度は変わらないし、した問題は避けられる。

図５および図６に示したもう１つの実施形態では、（図３および図４でなされたような）複数の開口部１３０を用いる代わりに、第２フレーム構造１１２は、枢動接続部１１４が接続している溝穴１５０を有している。ローラ１１８の軸を望ましい位置に維持するために、図５および図６に示した溝穴により、枢動接続部１１４は、可変的に第２方向へ、基準線Ａ‐Ａの方へ移動したり、基準線から離れたりすることができる。例えば、枢動接続部１１４は、ねじ、ボルト、または、溝穴１５０内の定位置で枢動接続部１１４を保持するために用いられる他の締め具、を含むことができる。このような枢動接続部１１４によって、修理工が、第２フレーム構造１１２の枢動点を可変的に調整するために、枢動接続部１１４の締め具を緩め、溝穴１５０内の枢動接続部１１４の位置を調整し、枢動接続部１１４を締め直すことができる。

図７および図８に示したさらなる実施形態では、第２フレーム構造１１２は、ねじ機構または直線作動装置１７０を含んでいる。ねじ機構／作動装置１７０は、枢動接続部１１４に接続されており、ねじ機構／作動装置１７０を調整することにより、枢動接続部の位置は移動する。これにより、第２フレーム構造１１２を基準線Ａ‐Ａの方へ第２方向に移動させることができる。ねじ機構／作動装置１７０により、ユーザまたは修理工は、枢動接続部１１４の場所を正確に制御することができる。これにより、基準線Ａ‐Ａ上、または、基準線に近接して、ローラ１１８の軸を維持することができる。さらに、電源が投入された作動装置１７０を用いる場合、それを制御することができる。プリンタの処理装置および印刷装置は、ローラ１０２、１１８の直径が磨耗のゆえに低減するが、第２フレーム部材１１２の枢動接続部１１４の場所を周期的におよび自動的に変えることができる。

したがって、本明細書の複数の実施形態によって示したように、第１方向および第２方向への第２フレーム構造のよく整合された動きを提供するために、遅延ローラ１１８に接続されている第２フレーム部材１１２の枢動点１１４を、自動的にまたは手動で変えることができる。これにより、第１ローラ１０２および第２ローラ１１８の大きさが磨耗のゆえに低減するが、基準線Ａ‐Ａ上または基準線の近くに（あらかじめ定められた距離内で）第２軸を保つことができる。さらに、第１フレーム部材１０４を、手動でまたは自動的に調整することができる。

上述の例がシート格納領域１２０に直接隣接して配置されているニップを提示する一方で、当業者は、ニップの直径が磨耗によって低減した場合に生じる分離ニップ角度の増加に起因する問題を回避するために、印刷機器内のニップのいずれもが動的に配置された枢動点フレームを用いることができるということを、理解されたい。

さらに、バイアス部材１１０といった様々な構造を、様々な位置に設置することができる。例えば、図９および図１０に示したように、バイアス部材１１０を、媒体供給トレイ１２０に隣接して配置し、フレーム部材によって支持することができる。しかし、第２フレーム部材１１２の枢動場所の可変の位置は、上述したように、ローラの大きさの変化に対してなおも適合する。

図１１は、図１から図８に示した構造（ニップ１０２、１１８）を含有可能な、例えば、プリンタ、複写機、多機能機械など、を含むことができる、印刷装置９００を示している。印刷装置９００は、制御装置／処理装置９２４と、処理装置９２４に効果的に接続された少なくとも１つのマーキング装置（印刷エンジン）９１０、９１２、９１４と、シート供給部１２０からマーキング装置９１０、９１２、９１４に媒体の複数のシートを供給するために配置された媒体経路１００と、処理装置９２４と印刷装置外のコンピュータ制御されたネットワークとに効果的に接続されている通信ポート（入力／出力）９２６とを含んでいる。印刷エンジンからの様々なマーキングを受信した後、媒体の複数のシート（様々な印刷されたシート）は、折り返す、綴じる、分類するなどが可能なフィニッシャ９０８に移動する。

さらに、印刷装置９００は、少なくとも１つの付属品機能部品（例えば、スキャナ／文書ハンドラ９０４、シート供給部１２０、フィニッシャ９０８、など）、および、外部電源９２８から（電源９２２を介して）供給された出力にも影響するグラフィックユーザーインターフェースアセンブリ９０６を含んでいる。

入力／出力装置９２６は、多機能印刷装置９００への、および、装置からの、通信に用いられる。処理装置９２４は、印刷装置の様々な動作を制御する。（光および磁気の、キャパシタベースの）コンピュータ記憶媒体９２０は、処理装置９２４によって読取ることができ、多機能印刷装置がここに記載したような様々な機能を行うことができるように処理装置９２４が実行する命令を記憶する。

従って、プリンタ本体のハウジング９００が、電源９２２によって交流（ＡＣ）９２８から供給された出力に影響する１つまたは複数の機能部品を備えている。電源９２２は、外部交流電源９２８に接続し、外部出力を、様々な部品に必要な出力型に変換する。

Claims (3)

1. ニップを構成し、媒体の複数のシートを媒体経路に沿って移動させるために反対方向に回転している一対のローラと、
   前記一対のローラの第１ローラを支持する、第１フレーム構造と、
   前記一対のローラの第２ローラを支持し、前記第１ローラの方である第１方向に調整可能であり、前記第２ローラを前記第１ローラの方へ移動させることができる、第２フレーム構造と、を含み、
   前記第２フレーム構造は、前記第２フレーム構造が前記第１方向と垂直な第２方向に可変的に移動して前記第２ローラを前記第２方向に移動させるように可変の枢動位置を有しており、
   前記第１フレーム構造は、前記第２ローラの方に前記第１ローラを移動させるように、前記第１方向とは反対の方向に自動的に調節可能であり、
   前記第１ローラは前記第１ローラが回転する中心となる第１軸を有し、
   前記第２ローラは前記第２ローラが回転する中心となる第２軸を有し、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが摩耗により低減していないときに前記第１軸と前記第２軸とを通る直線状の基準線を含み、
   前記第１フレーム構造は前記第１軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが磨耗により低減した場合にも、前記第２フレーム構造の前記第１方向および前記第２方向への移動によって前記第２軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第２フレーム構造の移動が前記磨耗によって生じる前記第２ローラの弧状の動きを補償する、ローラニップ構造。
2. マーキング装置と、
   媒体の複数のシートを前記マーキング装置に供給するために配置された媒体経路と、
   前記媒体の複数のシートを前記媒体経路に供給するために配置された媒体供給トレイであって、前記媒体経路は、ニップを構成する一対のローラを含み、前記ローラは、前記媒体の複数のシートを前記媒体経路に沿って移動させるために、反対方向に回転している、前記媒体供給トレイと、
   前記一対のローラの第１ローラを支持している、第１フレーム構造と、
   前記一対のローラの第２ローラを支持する第２フレーム構造であって、前記第１ローラの方である第１方向に調整可能であり、前記第２ローラを前記第１ローラの方へ移動させることができる、第２フレーム構造と、を含み、
   前記第２フレーム構造は、前記第２フレーム構造が前記第１方向と垂直な第２方向に可変的に移動して前記第２ローラを前記第２方向に移動させるように可変の枢動位置を有しており、
   前記第１フレーム構造は、前記第２ローラの方に前記第１ローラを移動させるように、前記第１方向とは反対の方向に自動的に調節可能であり、
   前記第１ローラは前記第１ローラが回転する中心となる第１軸を有し、
   前記第２ローラは前記第２ローラが回転する中心となる第２軸を有し、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが摩耗により低減していないときに前記第１軸と前記第２軸とを通る直線状の基準線を含み、
   前記第１フレーム構造は前記第１軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが磨耗により低減した場合にも、前記第２フレーム構造の前記第１方向および前記第２方向への移動によって前記第２軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第２フレーム構造の移動が前記磨耗によって生じる前記第２ローラの弧状の動きを補償する、印刷機器。
3. マーキング装置と、
   媒体の複数のシートを前記マーキング装置に供給するために配置された媒体経路と、
   前記媒体の複数のシートを前記媒体経路に供給するために配置された媒体供給トレイと、
   前記媒体供給トレイに隣接しているニップを構成する一対のローラであって、前記媒体の複数のシートを前記媒体経路に沿って移動させるために、反対方向に回転している、前記ローラと、
   前記一対のローラの第１ローラを支持している、第１フレーム構造と、
   前記一対のローラの第２ローラを支持する第２フレーム構造であって、前記第１ローラの方である第１方向に調整可能であり、前記第２ローラを前記第１ローラの方へ移動させることができる、第２フレーム構造と、を含み、
   前記第２フレーム構造は、前記第２フレーム構造が前記第１方向と垂直な第２方向に可変的に移動して前記第２ローラを前記第２方向に移動させるように可変の枢動位置を有しており、
   前記第１フレーム構造は、前記第２ローラの方に前記第１ローラを移動させるように、前記第１方向とは反対の方向に自動的に調節可能であり、
   前記第１ローラは前記第１ローラが回転する中心となる第１軸を有し、
   前記第２ローラは前記第２ローラが回転する中心となる第２軸を有し、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが摩耗により低減していないときに前記第１軸と前記第２軸とを通る直線状の基準線を含み、
   前記第１フレーム構造は前記第１軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第１ローラおよび前記第２ローラの大きさが磨耗により低減した場合にも、前記第２フレーム構造の前記第１方向および前記第２方向への移動によって前記第２軸を前記直線状の基準線上に保ち、
   前記第２フレーム構造の移動が前記磨耗によって生じる前記第２ローラの弧状の動きを補償する、印刷機器。