JPH06166443A - 自己調整波形真空送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、誤り送り及び多重送りを最小なら
しめて、用紙またはシートトレーから用紙またはシート
を送るための装置を提供することである。 【構成】 本装置は、用紙の坪量及び用紙の大きさのよ
うな用紙の複数の特性を検出する手段と、検出した用紙
の複数の特性に基づいてプレナム圧力、プレナム内の流
れ、及び空気ナイフ圧力のような複数の適切な空気パラ
メタを選択する手段と、選択した複数の適切な空気パラ
メタに基づいて複数の空気パラメタを調整する手段とを
含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上面波形真空送り装置
（ＴＶＣＦ）に関し、具体的には供給トレー内のシート
の特性に基づいて自己調整される空気パラメタを有する
ＴＶＣＦに関する。

【０００２】

【従来の技術】高速写真複写装置の出現と共に、複写機
の全潜在的複写出力を実現するために複写機の複写プラ
テンへシートを迅速且つ信頼できる手法で送るための文
書（もしくはドキュメント、またはシート）処理装置
（もしくはハンドラ）、及び転送ステーションへ複写シ
ートを送るための複写シート送り装置（もしくはコピー
シートフィーダ）が必要とされるようになった。現在入
手可能な多数の文書処理装置及びシート送り装置は、こ
のような迅速な転送を実現している。しかしながらこれ
らの文書処理装置及びシート送り装置は、高速の処理を
維持する一方で誤り送り及び多重送りの危険を伴ってい
る。問題の殆どは、取得しようとするシートをシートの
スタック（もしくは積重ね）から分離する時に発生す
る。

【０００３】精巧でしかも確実な送りを行わせるために
従来の複写機は、送られる複写シートのスタックの下に
真空吸引ベルト組立体を設け、真空によってスタックの
一番下のシートを取得し、ベルトを駆動してスタックの
下からこの取得したシートをシート運動の経路内に移動
させている（図７参照）。誤り送り及び多重送りを避け
るためにスタックの先縁付近に空気ナイフを位置決め
し、空気を噴射させて取得したシートとスタックとの間
に空気支えを作る。この空気支えはスタックの一番下の
シートを引き出すのに要する力を大幅に減少させ、また
送られつつあるシートと共に次のシートがスタックの下
から引き出される可能性を最小にする。

【０００４】文書処理装置及びシート送り装置を使用す
る場合、その中に配置されているシートのスタックの大
きさが大幅に変動すると、空気ナイフから正しい空気流
を供給することが困難になり得る。例えば、シートのス
タックが極めて小さい場合には、過大な空気流を供給す
るとシートを過大にばたつかせるか、または極端な場合
には、シートを実際にシートトレーから吹き飛ばすか、
またはシートをシートホルダーから吹き飛ばしてしまう
ことになる。一方、シートのスタックが大きい場合に
は、シートとシートを分離させるのに必要な空気流を十
分に発生できなくなる恐れがあり、誤り送りまたは多重
送りがもたらされるようになる。若干の装置は、シート
送り装置内のシートの重さまたは圧力に基づいて（例え
ば合衆国特許 4,566,683号参照）、またはスタックの一
番下の２枚のシート間の摩擦に基づいて（例えば合衆国
特許 4,638,986号参照）、空気ナイフからの空気の量を
調整している。しかしながら、これらの装置は空気ナイ
フを調整するだけであり、またその調整をスタック自体
の特性またはスタックに対するシートの特性だけに基づ
いて行っている。更にこれらの調整は上面波形真空送り
装置（ＴＶＣＦ）に対してではなく、下面波形真空送出
し装置に対してより適するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した装置は、用紙
の大きさ及び用紙の坪量の差が原因となって、誤り送り
または多重送りをそれ以上に減少させることに失敗して
いた。更に上述した装置は、１つの空気パラメタ、即ち
空気ナイフだけに着目している。換言すれば、もし空気
パラメタが特定の坪量及び大きさを有する用紙に対して
最適化されていれば、坪量及び大きさの両者または何れ
か一方が異なる用紙を使用する場合には複写機は適切な
動作を遂行しなくなる。このような複写機は種々の用紙
を使用しているユーザが要望する柔軟性に欠ける。ある
範囲の用紙の坪量及び用紙の大きさを許容するように空
気パラメタを選択することはできるが、これらのパラメ
タが用紙もしくはシート送り装置の最適動作を提供する
ことはない。このように、上述した装置は供給スタック
の特性に基づく誤り送りまたは多重送りを減少させるこ
とはできたが、異なる特性の用紙を受け入れるように空
気パラメタを調整することによって性能を最適化するも
のではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は誤り送り及び多
重送りをそれ以上に減少させることによって、用紙送り
装置における上述の諸問題を解消する。本発明は、用紙
の大きさ及び重さのような複写機用紙もしくはシートの
固有の特性に着目し、１またはそれ以上の空気パラメタ
を相応に調整することによってそれを遂行する。これは
用紙の坪量を検出する手段と、用紙の大きさを検出する
手段とを含む用紙の特性を検出する手段を設けることに
よって達成される。

【０００７】好ましい実施例においては、用紙の坪量を
検出する手段は、全ての用紙を軽い、普通、または重い
の何れかに分類する。この用紙の坪量を検出する手段
は、用紙の坪量の関数として変位するばねロードされた
プランジャを含むことが好ましい。一連のスイッチがプ
ランジャ組立体に接して配列されていてこの変位を検出
し、用紙の重さに対応する信号を生成する。

【０００８】好ましい実施例においては、用紙の大きさ
を検出する手段はシートをＡ３、Ａ４、Ａ５、またはＡ
６の何れか１つとして分類するようになっており、スタ
ックトレー内に設けられている複数のマイクロスイッチ
を含む。好ましい実施例においては、適切な空気パラメ
タを選択する手段は、複数の特定用紙の坪量と複数の特
定用紙の大きさとに関する空気パラメタ値を記憶するル
ックアップテーブルを含む。複数の特定用紙の坪量は軽
い、普通、及び重いに分類され、複数の特定用紙の大き
さはＡ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６に分類されている。

【０００９】好ましい実施例においては、空気パラメタ
を調整する手段は、ブラシレス直流電動機を含むことが
好ましい可変速度ブロアを含む。空気パラメタを調整す
る手段は、少なくとも１つの調整可能な弁と少なくとも
１つの可変オリフィス弁とを使用することが好ましい空
気インピーダンスを調整する装置をも含む。好ましい実
施例においては、空気パラメタを調整する手段は、プレ
ナム( plenum )圧力、プレナム内の流れ、及び空気ナイ
フを調整することができる。

【００１０】

【実施例】図７に、従来の下面波形ベルト真空用紙送り
（ＢＶＣＦ）装置を側断面図で示す。本発明は上面波形
ベルト真空用紙送り装置を指向するものであるが、その
動作の概念はＢＶＣＦのそれと同一である。この従来の
用紙送り装置においては、用紙のスタック２は用紙トレ
ー４１内に保持されている。プレナム１はスタック全体
の下側に（ＴＶＣＦでは上側に）配置されている。プレ
ナム１は、排気することによってプレナム１の内外に圧
力差を形成する空洞を含む。プレナム１の天井（ＴＶＣ
Ｆでは床）は一連の小さい孔（図示してない）を含む。
プレナム１の内外の圧力差が供給用紙をプレナム１の上
側（ＴＶＣＦでは下側）外面に吸引する。一連のベルト
３がプレナム１の上面（ＴＶＣＦでは下面）に沿って
（図１または図８の表面に対して垂直な方向に）走って
おり、取得した用紙を保持して転送する。

【００１１】空気ナイフ３６は複数の空気ジェット孔４
０（図９参照）を含む。空気ナイフ３６は、ベルト３ま
で引き下げられた（ＴＶＣＦでは引き上げられた）用紙
と、この用紙の上に位置しているスタック内の用紙との
間に形成されるポケット内に空気を噴射することができ
るように配列されている。このようにスタックと一番下
の用紙との間に空気クッションまたは支えを設けること
によって、スタックから取得しようとする用紙を移動さ
せるのに必要な力が最小になり、そのためスタックから
他の用紙が移動する（即ち複数送りされる）可能性が低
くなる。

【００１２】図８に示すように、ベルト３は複数の孔５
１を含むことができ、これらの孔５１はプレナム１の孔
５２と共働する。上述したように本発明は（１）例えば
坪量及び大きさのような用紙の重要な諸特性を検出し、
（２）検出した用紙の諸特性に基づいてプレナム圧力、
プレナム内の流れ、及び空気ナイフ圧力のような複数の
適切な空気パラメタを選択し、そして（３）これらの空
気パラメタを選択したこれらの値に調整する。

【００１３】図１は用紙の坪量を検出する手段の例を示
す。プレナム１は供給用紙のスタック２の上に配置され
ている（図７においては、プレナム１は供給用紙のスタ
ック２の下に配置されていた）。プレナム１は、排気す
ることによってプレナム１の内外に圧力差を形成させる
ようになっている空洞を含む。プレナム１の床は一連の
小さい孔（図示してない）を含む。プレナム１の内外の
圧力差によって供給用紙のスタック２の一番上の用紙が
プレナム１の外側下面に引き付けられる。一連のベルト
３がプレナム１の下面に沿って（図１の表面に対して垂
直な方向に）走っていて、その上に引き付けられた用紙
を転送するようになっている。

【００１４】ばねロードされたプランジャ４が、フィー
ドヘッド波形形成バー５内に配置されている。フィード
ヘッド波形形成バー５は、送るために取得した用紙に張
り付いた用紙を空気ナイフがより一層容易に分離できる
ように、フィードヘッド波形形成バー５に押し付けられ
た用紙の形状（もしくはジオメトリ）を変化させる（即
ち、曲げる）。

【００１５】ばねロードされたプランジャ４及びフィー
ドヘッド波形形成バー５は共にプレナム１の床に対して
垂直に位置決めされ、供給用紙のスタック２に向かって
下方に伸びている。ばね６がばねロードされたプランジ
ャ４のつば７とプレナム１の内側下面との間に配置さ
れ、ばね６の第１の端はプランジャ４のつば７に、また
ばね６の第２の端はプレナム１の内側下面にそれぞれ接
している。

【００１６】圧力差によって用紙がプレナム１の下面に
向かって引き付けられる時に、用紙はその曲がりによっ
てプランジャ４に上向きの力を加える。比較的重い用紙
は普通の用紙よりも堅いからより大きい力をプランジャ
４に加え、一方比較的軽い用紙はより柔軟であるからよ
り小さい力をプランジャ４に加える。プランジャ４は用
紙によって加えられる力に比例する量だけばねのバイア
ス力に対抗して押し上げられる。好ましい実施例では、
プランジャ４は５乃至 10 mm程度変位するようにしてあ
る。

【００１７】１またはそれ以上のセンサ９、１０が、プ
ランジャ４の変位を検出できるようにセンサ取付具１１
上に取付けられている。この実施例では、センサはビー
ムを使用する光センサであり、プランジャ４がこのビー
ムを横切るとビームが遮断されるようになっている。一
般的に言えば、ｎ個のセンサを使用するとｎ＋１のプラ
ンジャ位置を識別することができる。図１の実施例で
は、２個のセンサを使用しているので、３段階の坪量に
対応する３つのプランジャ位置を検出することができる
（表Ｉ参照）。 図２は、用紙の坪量を検出するための代替手段を含むプ
レナム１の縦断面図である。図２の実施例では、ばねロ
ードされたプランジャ４は、図１の実施例のようにフィ
ードヘッド波形形成バー５内に配置されているのではな
く、フィードヘッド波形形成バー５とベルト３の１つと
の間に配置されている。軽い用紙は比較的柔軟であるの
で、この実施例ではフィードヘッド波形形成バー５の形
状に精密に順応し、従ってより堅い重い用紙よりも高く
プランジャ４を押上げる。この実施例においても、ｎ個
のセンサがｎ＋１のプランジャ位置を識別することがで
きる。図２に示すこの実施例でも、２個のセンサによっ
て３段階の坪量に対応する３つのプランジャ位置を検出
することができる（表II参照）。 図１０は、複数の異なる大きさの用紙を収容することが
できる用紙トレー４１の上面図である。用紙トレー４１
は２つの固定壁４２を含む。これらの壁４２は結合した
り、分離したりすることができる（鎖線で示す）。用紙
スタック２の２つの隣接する側を用紙トレー４１の固定
壁４２に当てる。２つの可動壁４４をトラック４３に沿
って滑らせ、用紙スタック２の残りの２つの隣接する側
に当てるように位置決めする。マイクロスイッチ（図示
してない）が設けてあり、それらの状態は可動壁４４の
位置の関数である。これらは用紙の大きさを決定するた
めの手段の一例である。マイクロスイッチのアレイ（例
えば光センサ）を有する用紙トレー４１は、用紙の大き
さを決定する手段の別の例である。例えば、Ａ３、Ａ
４、Ａ５、及びＡ６のような用紙の大きさを識別するこ
とができる。

【００１８】図３は検出された用紙の大きさ及び検出さ
れた用紙の坪量に基づいてブロア速度を決定するための
本発明によるルックアップテーブルの例を示し、一方図
４は検出された用紙の大きさ及び検出された用紙の坪量
に基づいて可変オリフィス弁の状態を決定するための本
発明によるルックアップテーブルの例を示す。ルックア
ップテーブル内に含まれている値は、各用紙の状態毎に
一連の最適化試験を行って予め決定しておく。即ち、所
与の用紙の大きさ及び重さに対して誤り送りまたは多重
送りが最小となるような値を実験的に予め決定すること
ができる。ルックアップテーブルは、例えば空気パラメ
タ情報を含むＲＯＭによって実現することができる。Ｒ
ＯＭのメモリ位置は、検出された用紙の大きさ及び検出
された用紙の坪量に基づいてアドレスされる。即ち、Ｒ
ＯＭをアドレスするためのアドレス語は、プランジャ位
置の状態及び用紙トレー４１内のマイクロスイッチの状
態に対応するビットを含むことができる。

【００１９】図５はアクセスされた空気パラメタ情報に
基づいてプレナム圧力、プレナム内の流れ、及び空気ナ
イフを調整することができる本発明による複写機装置の
例である。例えば可変速度ブラシレス直流電動機３１に
よって駆動されるブロア３０を使用し、導管３４を介し
てプレナム１を排気し、一方導管３５を介して空気ナイ
フ３６へ空気を供給する。好ましい実施例ではブロア３
０は 5000 乃至 7000rpm 程度の速度で動作する。

【００２０】プレナム圧力、プレナム内の流れは（１）
供給電圧３８を変化させることによってブロア３０の速
度を変化させる、（２）調整可能な弁３２を調節するこ
とによってプレナム１の排気速度を変化させる、及び
（３）可変オリフィス弁３７（例えばソレノイド作動フ
ラッパ弁またはちょう形弁を調整することによってプレ
ナム１の容積及び輪郭を実質的に変化させる、の１また
はそれ以上によって変化させることができる。プレナム
圧力、プレナム内の流れを変化させる第１の方法として
ブロアの速度を変化させると、図６に示すようにブロア
曲線（即ち、圧力対流れ曲線）全体が移動する効果がも
たらされる。好ましい実施例では、ブロア３０は“非平
坦”ブロア曲線を有している。プレナム圧力、プレナム
内の流れを変化させる第２の方法として調整可能な弁３
２を調整すると、真空導管３４のインピーダンスに影響
が与えられる。プレナム圧力、プレナム内の流れを変化
させる第３の方法として可変オリフィス弁３７の開口を
変化させると、プレナムインピーダンスが変化する。例
えば、軽い用紙を検出した時には可変オリフィス弁３７
を開いてプレナム圧力差を低下させる。一方重い用紙を
検出した時には可変オリフィス弁３７を閉じてプレナム
圧力差を増加させる。可変オリフィス弁３７は例えば吹
出し弁またはちょう形弁であってよい。

【００２１】空気ナイフパラメタは（１）供給電圧３８
を変化させることによってブロア３０の速度を変化させ
る、（２）調整可能な弁３３を調節することによって空
気ナイフ３６の流量を変化させる、及び（３）可変オリ
フィス弁５０の状態を変化させる、の１またはそれ以上
によって変化させることができる。本発明のシート送り
装置の動作の順序は以下の通りである。用紙のスタック
２を用紙トレー４１の固定壁４２に当てるように用紙ト
レー４１内に配置する。可動壁４４をトラック４３に沿
って滑らせ、用紙スタック２の残りの２つの側に当て
る。用紙トレー４１内に設けられているマイクロスイッ
チの状態を可動壁４４の位置によって決定する。

【００２２】可変速度ブラシレス直流電動機３１によっ
てブロア３０を所定の初期速度で駆動する。ブロア３０
からの空気によって空気ナイフ３６は用紙スタック２内
の用紙間に空気支えを発生する。調整可能な弁３２、３
３、及び可変オリフィス弁３７、５０を所定の初期状態
にする。ブロア３０はプレナム１の排気をも行う。プレ
ナム１の空洞と外部との圧力差が、プレナム１の外側か
ら孔５２を通して空気をプレナム空洞内へ引き込む。こ
の空気の流れが用紙スタック２の一番上の用紙をプレナ
ム１の外側下面に吸引する。この用紙がばねロードされ
たプランジャ４を変位させる。スイッチ９及び１０の状
態は、ばねロードされたプランジャ４の変位によって決
定される。

【００２３】用紙トレー４１内のマイクロスイッチと、
スイッチ９及び１０との状態に基づいて、ブロア速度及
び弁の状態情報を含むＲＯＭメモリ位置がアドレスされ
る。アドレスされたデータが出力され、空気ナイフ３
６、プレナム圧力、及びプレナム内の流れを用紙スタッ
ク２内の用紙の特定の特性に対して最適化するように、
ブロア３０の速度、調整可能な弁３２、３３の状態、可
変オリフィス弁３７、５０の状態が制御される。ベルト
３は取得した用紙をその行先へ転送する。

【００２４】付加的な長所及び変更は当業者には明白で
あろう。従って本発明はその広い面において、図示し説
明した細部、典型的装置、及び実施例に限定されるもの
ではない。従って、特許請求の範囲からは逸脱すること
なく、上記細部及び実施例から逸脱することは可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される用紙の坪量を検出するため
の手段の一例を含むプレナムの縦断面図である。

【図２】本発明に使用される用紙の坪量を検出するため
の手段の別の例を含むプレナムの縦断面図である。

【図３】検出した用紙の大きさ及び検出した用紙の坪量
に基づいてブロア速度を決定するための本発明によるル
ックアップテーブルの例を示す図である。

【図４】検出した用紙の大きさ及び検出した用紙の坪量
に基づいて可変オリフィス弁の状態を決定する、本発明
によるルックアップテーブルの例を示す図である。

【図５】プレナム圧力、プレナム内の流れ、及び空気ナ
イフを調整できるようにした本発明による複写機装置の
例を示す図である。

【図６】本発明に使用できるブロアの圧力対流れ特性を
示すグラフである。

【図７】従来の下面波形ベルト真空用紙送り装置の側断
面図である。

【図８】図７の従来の用紙送り装置のベルト部分の正面
図である。

【図９】図７の従来の用紙送り装置の空気ナイフの正面
図である。

【図１０】種々の大きさの用紙を受け入れることができ
る用紙トレーの上面図である。

【符号の説明】

１ プレナム ２ 用紙（シート）のスタック ３ ベルト ４ プランジャ ５ フィードヘッド波形形成バー ６ ばね ７ つば ９、１０ センサ １１ センサ取付具 ３０ ブロア ３１ 可変速度ブラシレス直流電動機 ３２、３３ 調整可能な弁 ３４ 排気導管 ３５ 給気導管 ３６ 空気ナイフ ３７ 可変オリフィス弁 ３８ 供給電圧 ４０ 空気ジェット孔 ４１ 用紙（シート）トレー ４２ 固定壁 ４３ トラック ４４ 可動壁 ５０ 可変オリフィス弁 ５１、５２ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジェイ マーティン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14464 ハムリン サンディ ショアー ドライ ヴ 6968 (72)発明者 ラッセル ジェイ ソカック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14624 ロチェスター タイラー テラース ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）シートの複数の特性を検出する手段
   と、 ｂ）上記シートの特性を検出する手段が検出したシート
   の複数の特性に基づいて複数の適切な空気パラメタを選
   択する手段と、 ｃ）上記適切な空気パラメタを選択する手段が選択した
   複数の適切な空気パラメタに基づいて複数の空気パラメ
   タを調整する手段とを具備することを特徴とするシート
   トレーからシートを送る装置。